JPH0337012B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ロータリピストンエンジンの吸気装
置に関し、詳しくは低負荷用と高負荷用の２系統
の独立した吸気通路を備えたサイド吸気ポート式
の２気筒ロータリピストンエンジンにおいて吸気
通路内に発生する吸気圧力波を利用してエンジン
の中回転域から高回転域に亘つて過給効果を得る
ようにしたものに関する。

一般に、このような２系統のサイド吸気ポート
式の２気筒ロータリピストンエンジンは、２節ト
ロコイド状の内周面を有するロータハウジングと
その両側に位置するサイドハウジングとで形成さ
れた各ケーシング内にそれぞれ配設された略三角
形状のロータが、エキセントリツクシヤフトに支
承され該シヤフトの回転角で180゜の位相差を持つ
て遊星回転運動し、かつ低負荷用絞り弁を備えた
低負荷用吸気通路と高負荷用絞り弁を備えた低負
荷用吸気通路とが上記低負荷用絞り弁下流におい
て各々独立して上記各サイドハウジングに設けた
低負荷用および高負荷用吸気ポートによつて作動
室に開口するものであつて、両気筒間で上記180゜
の位相差を保ちながら各気筒においてロータの回
転に伴い吸気、圧縮、爆発、膨張および排気の各
行程を順次行うものである。そして、エンジンの
低負荷時には、上記低負荷用絞り弁のみを開作動
して通路面積の狭い低負荷用吸気通路のみから吸
気を供給することにより、吸気流速を速めて燃焼
安定性を向上させる一方、エンジンの高負荷時に
は、高負荷用絞り弁をも開作動して高負荷用吸気
通路からも吸気の供給を行うことにより充填効率
を高めて出力向上を図るようにした、いわゆるデ
ユアルインダクシヨン方式と称されるものであ
る。尚、上記低負荷用絞り弁を低負荷用吸気通路
内に設ける型式の他に、低負荷用吸気通路と高負
荷用吸気通路との分岐部上流に設ける型式のもの
も含まれる。

ところで、従来、このようなロータリピストン
エンジンにおいて、吸気通路に過給機を設けて吸
気の過給を行うことにより、充填効率を高めて出
力向上を図るようにすることはよく知られている
が、過給機を要するため、構造が大がかりとなる
とともにコストアツプとなる嫌いがあつた。

また、従来、吸気圧力波により過給効果を得る
技術として、実公昭45−2321号公報に開示されて
いるように、単一気筒のロータリピストンエンジ
ンにおいて、吸気管を寸法の異なる２本の通路に
分け、それぞれ別の吸気ポートを有し、エンジン
高回転時は２本の吸気通路を用い、低回転時は閉
塞位置の遅い方の吸気通路を閉止し、吸気を早目
に閉塞することにより、吸気管の寸法やエンジン
回転数の関数である吸気の最大圧力時点での吸気
の閉塞による過給作用を利用して広範囲のエンジ
ン回転域に亙つて好適な充填効率を得るようにし
たものが提案されている。しかし、このものは、
単一気筒のロータリピストンエンジンに対するも
のであつて、吸気通路内で発生する吸気圧力波を
どのように利用するのか、その構成、作用が定か
でなく、直ちに実用に供し得ないものであつた。
しかも、吸気ポートとしてペリフエラルポートを
用いているため、吸気ポートは吸気作動室が閉じ
る前に排気作動室と連通することになり、排気作
動室からの排気ガスの吹き返しにより過給効果を
得ることが困難であつた。特に、近年の市販車で
は、騒音低減や排気ガス浄化のためにエンジン排
圧が上昇し、高回転高負荷時、通常のエンジンで
400〜600mmHg（ゲージ圧）程度に、ターボ過給機
付エンジンでは1000mmHg以上になつており、上
記ペリフエラルポート方式による充填効率向上は
期待できないものとなつている。

そこで、本発明者等は、ロータリピストンエン
ジンにおけるサイド吸気ポートの吸気特性を検討
するに、 (i) 吸気ポート開口時には吸気の慣性により吸気
が圧縮され、吸気通路内の吸気ポート部分に圧
縮波が発生すること、 (ii) 吸気ポートの吸気開始により吸気通路内に膨
張波が発生すること を知見した。このことから、一方の気筒での上記
(i)の閉口時の圧縮波を他方の気筒の特に吸気の吹
き返しが生じる全閉直前の吸気ポートにに作用せ
しめれば効果的に過給効果が得られること（以
下、吸気慣性効果という）、および各気筒での上
記(ii)の膨張波を圧縮波に反転させて該各気筒の全
閉直前の吸気ポートに作用せしめれば過給効果が
得られること（以下、吸気個有脈動効果という）
を見い出したのである。

そして、上記の如き２系統のサイド吸気ポート
式の２気筒ロータリピストンエンジンにおいて
は、上記吸気慣性効果および吸気個有脈動効果を
得るに当つて、高負荷用吸気通路と低負荷用吸気
通路との各々独立した２系統の吸気通路を有する
ことから、各々の吸気系統で上記各効果を有効に
得ることができる。

尚、サイド吸気ポート式と異なり、吸気通路が
ロータハウジングに開口するペリフエラル吸気ポ
ート式にあつては、該吸気ポートが常に作動室に
開口しているので上記のような効果は生じない。

すなわち、本発明の目的は、上記の如き２系統
のサイド吸気ポート式の２気筒ロータリピストン
エンジンにおいて、高負荷用および低負荷用吸気
ポートの各開口期間、各吸気の高負荷用又は低負
荷用吸気通路の一方を連通する連通路の位置およ
び他方の吸気通路内に発生した膨張波を圧縮波に
反転するための拡大室の位置、並びに上記連通路
を介する両気筒の吸気ポート間の通路長さおよび
上記拡大室から吸気ポートまでの通路長さを適切
に設定することにより、高出力を要する5000〜
7000rpmのエンジン高回転時、一方の吸気系統で
の吸気慣性効果により過給効果を得るとともに、
それよりも低回転側で他方の吸気系統での吸気個
有脈動効果により過給効果を得、よつて過給機等
を用いることなく既存の吸気系の僅かな設計変更
による簡単な構成によつてエンジンの中回転域か
ら高回転域に亘つて充填効率を高めて出力向上を
有効に図らんとするものである。

この目的を達成するため、本発明の構成は、２
節トロコイド状の内周面を有するロータハウジン
グとその両側に位置するサイドハウジングとで形
成されるケーシング内にそれぞれ配設された略三
角形状のロータが、エキセントリツクシヤフトに
支承され該シヤフトの回転角で180゜の位相差を持
つて遊星回転運動し、かつ低負荷用吸気通路と高
負荷用吸気通路とが各々独立して各サイドハウジ
ングに設けた低負荷用および高負荷用吸気ポート
とによつて作動室に開口する２気筒ロータリピス
トンエンジンにおいて、 ａ 高負荷用吸気ポートの開口期間θsをエキセン
トリツクシヤフトの回転角で270〜320゜の範囲
内に設定すること、 ｂ 低負荷用吸気ポートの開口期間θpをエキセ
ントリツクシヤフトの回転角で230〜290゜の範
囲内に設定すること、 ｃ 各気筒の低負荷用および高負荷用吸気通路の
一方を絞り弁下流において連通路で連通するこ
と、 ｄ 各気筒の他方の吸気通路の絞り弁下流に拡大
室を設けること、 ｅ 上記連通路およびその下流の吸気通路によつ
て形成される両気筒の吸気ポート間の通路長さ
Ls（ｐ）を、5000〜7000rpmの間で設定したエ
ンジン高回転時、一方の気筒の吸気ポート閉口
時に吸気通路内に発生する閉口時圧縮波を上記
連通路を介して他方の気筒の全閉直前の吸気ポ
ートに伝播させるように設定すること、 ｆ 上記拡大室から各吸筒の吸気ポートまでの吸
気通路の通路長さlp（ｓ）を、上記5000〜
7000rpmの間で設定された回転数よりも
1000rpm以上低回転側の3500〜5000rpmのエン
ジン中回転時、各気筒の吸気ポートの吸気開始
により吸気通路内に発生する膨張波を上記拡大
室で反転して反射した圧縮波の２次脈動波を各
気筒の全閉直前の吸気ポートに伝播させるよう
に設定すること によつて、各気筒の全閉直前の低負荷用および高
負荷用吸気ポートにそれぞれ伝播した圧縮波によ
り過給を行うようにし、よつて一方の吸気系統に
おけるエンジン高回転時の吸気慣性効果および他
方の吸気系統におけるエンジン中回転時の吸気個
有脈動効果によりエンジン中回転域から高回転域
に亘つて充填効率を効果的に高めるようにしたも
のである。

ここにおいて、上記一方の吸気系統で吸気慣性
効果を得るエンジン高回転時としての5000〜
7000rpmの基準回転数Nhの限定は、一般に最高
出力および最高速度がこの範囲に設定されている
ことから、エンジンの高負荷高回転領域であつて
高出力を要し、充填効率向上、出力向上に有効な
領域であることに依る。また、他方の吸気系統で
吸気個有脈動効果を得るエンジン中回転時として
の3500〜5000rpmの回転数Nlの設定は、一般に
最大トルクがこの回転域で設定されていること、
低回転域で吸気個有脈動効果が得にくいこと、さ
らに上記基準回転数Nhで吸気慣性効果を得た場
合、その効果（過給効果）は基準回転数Nhを中
心にNnよりも1000rpm高低回転側に及ぶので、
上記基準回転数Nhよりも少なくとも1000rpm以
上低回転側（Nl≦Nh−1000rpm）で吸気個有脈
動効果を得ることが全体的に出力向上を図ること
ができることに依る。

また、上記設定事項ａでの高負荷用吸気ポート
の開口期間θsは、その上限である320゜は、サイド
吸気ポートを介して先行作動室と後続作動室とが
連通するのを防止するためで、ロータ側面による
実質的な開口期間よりもサイドシールによる開口
期間は約40゜大きくなり、このサイドシール開口
期間のラツプを避けるために間に40゜以上の間隔
を設ける必要があるので、これ以下に開口期間を
抑えることにより、サイドシール外側のサイドハ
ウジング内摺面とロータ側面との間の微小間隙
（通常200μ程度）を介しての吸気作動室とそれに
続く排気作動室との連通を防止し、アイドリング
のような低回転低負荷時における排気ガスの吸気
作動室への持ち込みを防止し安定した燃焼を確保
するものである。一方、その下限である270゜は、
吸入上死点（TDC）から下死点（BDC）までの
幾何学的な吸気行程の最低期間であり、吸気を効
果的に行うためには、少なくとも開口期間をこれ
以上に設定する必要がある。

この高負荷用吸気ポートの開閉時期の設定にあ
たつては、開時期を上死点よりも、また、閉時期
を下死点よりも遅らせる必要がある。これは、高
負荷用吸気ポートが主として受け持つ高回転域で
は吸入空気量の慣性によつて幾何学的な吸気行程
の効果が遅れ側にずれること、加えて、サイド吸
気ポートではその開時期を上死点側に近ずけると
サイドシールの回転側先端がポートに落ち込むた
め上死点後約30゜以降に設定しなければならない
ことによつている。

これに対し、低負荷用吸気ポートは、吸入空気
量が少なく慣性が小さい低回転域を主に受け持つ
ため、閉時期を下死点後約50゜以前にし吸気の吹
き返しを防ぐ一方、少なくともその開口期間を
230゜以上とることによつて必要な吸気の確保を行
う必要がある。従つて、低負荷用吸気ポートの開
口期間θpは、設定事項ｂのように230〜290゜に設
定される。

尚、本発明の高負荷用および低負荷用吸気ポー
トの開口期間はロータ側面による吸気ポートの実
質的な開閉期間であつて、サイドシールによるも
のではない。これは、本発明で問題とする中・高
回転域における有効な圧力波の発生、伝播に関し
ては、サイドシール外側の微小間隙は実質的に影
響を及ぼさないためである。

また、上記設定事項ｃでの連通路および上記設
定事項ｄでの拡大室の絞り弁下流位置設定は、高
負荷用および低負荷用吸気通路の空気流量を制御
する絞り弁の存在が圧力波の伝播の抵抗となるの
でそれを避けるためであり、圧力波をその減衰を
小さくして有効に伝播させるためである。

さらに、上記設定事項ｅでの一方の吸気系統の
両気筒の吸気ポート間の通路長さLs（ｐ）は、エ
ンジン回転数が5000〜7000rpmの範囲内で設定し
た基準回転数Nhのときに吸気慣性効果を効果的
に得るように設定されたもので、 Ls（ｐ）＝（180−θ₀） ×（60／360Nh）×ａ …（） の式から求められた値である。すなわち、上記
（）式において、180゜は両気筒の位相差であり、
またθ₀は吸気ポートに閉口時圧縮波が実質的に発
生してから全閉までの期間と効果的に過給を行う
ために該閉口時圧縮波を伝播させる吸気ポート全
閉直前の時期から全閉までの期間とを合算した無
効期間で、θ₀≒20゜であり、よつて（180−θ₀）は
一方の気筒での閉口時圧縮波発生から他方の気筒
ポートへの伝播までに要するエキセントリツクシ
ヤフトの回転角度を表わす。また、Nh＝5000〜
7000rpmであり、60/360Nhは1゜回転するのに要
する時間（秒）を表わす。また、ａは圧力波の伝
播速度（音速）であつて、20℃でａ＝343m／ｓ
である。

さらにまた、上記設定事項ｆでの拡大室と各気
筒の吸気ポートとの間の通路長さlp（ｓ）は、エ
ンジン回転数が上記基準回転数Nh（5000〜
7000rpm）よりも1000rpm以上低回転側の3500〜
5000rpmのときに２次吸気個有脈動効果を効果的
に得るように設定されたもので、 lp（ｓ）＝（θp（ｓ）−θl） ×（60／360Nl） ×ａ×１／４ ……（） の式から求められた値である。すなわち、上記
（）式において、低負荷用吸気ポート開口期間
θp＝230〜290゜、高負荷用吸気ポート開口期間θs
＝270〜320゜であり、θlは吸気ポート開口から膨
張波が実質的に発生するまでの期間と効果的に過
給を行うために該膨張波を反転した圧縮波の２次
脈動波を伝播させる吸気ポート全閉直前の時期か
ら全閉までの期間とを合算した無効期間であつ
て、θ₁≒100゜であり、よつて（θp（ｓ）−θl）は膨
張波発生から圧縮波の２次脈動波伝播でに要する
エキセントリツクシヤフトの回転角度を表わす。
また、エンジン回転数Nl＝3500〜5000rpmで、6
０／３６０ONlは1゜回転するのに要する時間（秒）を
表わす。また、圧力波の伝播速度ａ＝343m／ｓ
（20℃で）である。さらに、1/4は脈動波の２次脈
動を利用するので２次脈動が２往復する行程の逆
数を表わす。

尚、ここで、本発明において、吸気個有脈動効
果を得るに当つて２次脈動を用いる理由は、１次
脈動は上記効果が大である反面、通路長さlp（ｓ）
が長くなりすぎ、２次脈動の場合に対して２倍の
長さとなるので車載性が悪く、また吸気抵抗を増
加させる傾向がある。一方、３次脈動は通路長さ
lp（ｓ）が２次脈動に対して2/3の長さに短かくな
る反面、２次脈動に対して上記効果が約15〜25％
程度低下し、また吸気抵抗がさほど変わらない。
このことから、通路長さlp（ｓ）を可及的に短く
しながら吸気個有脈動効果を有効に発揮させるた
めである。

尚、上記（），（）式では、圧力波の伝播に
対する吸入空気の流れの影響を無視している。こ
れは、流速が音速に比べて小さく、吸気通路の長
さにほとんど変化をもたらさないためである。

以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて詳
細に説明する。

第１図および第２図において、１Ａおよび１Ｂ
は低負荷用と高負荷用との２系統のサイド吸気ポ
ート式の２気筒ロータリピストンエンジンにおけ
る第１気筒および第２気筒であつて、各気筒１
Ａ，１Ｂは各々、２節トロコイド状の内周面２ａ
を有するロータハウジング２と、その両側に位置
し後述の低負荷用吸気通路２０ａ，２０ｂおよよ
び高負荷用吸気通路２１ａ，２１ｂが各々開口す
る低負荷用吸気ポート３および高負荷用吸気ポー
ト４を備えたサイドハウジング５，５とで形成さ
れたケーシング６内を、略三角形状のロータ７が
単一のエキセントリツクシヤフト８に支承されて
遊星回転運動し、かつ各気筒１Ａ，１Ｂのロータ
７，７はエキセントリツクシヤフト８の回転角で
180゜の位相差を持ち、上記各ロータ７の回転に伴
つてケーシング６内を３つの作動室９，９，９に
区画して、各々の気筒１Ａ，１Ｂにおいて上記
180゜の位相差でもつて吸気、圧縮、爆発、膨張お
よび排気の各行程を順次行うものである。尚、１
０は各気筒１Ａ，１Ｂにおいてロータハウジング
２に設けられた排気ポート、１１および１２はリ
ーデイング側およびトレーリング側点火プラグ、
１３はロータ７の側面に装着されたサイドシー
ル、１４はロータ７の各頂部に装着されたアペツ
クスシール、１５はロータ７の各頂部両側面に装
着されたコーナシールである。

上記両サイドハウジング５，５に対向して設け
られた低負荷用および高負荷用吸気ポート３，４
はロータ７側面によつて開閉され、高負荷用吸気
ポート４の開口期間θsはエキセントリツクシヤフ
ト８の回転角で270〜320゜の範囲に設定されてお
り、低負荷用吸気ポート３の開口期間θ₀は230〜
290゜の範囲に設定されている。また、上記高負荷
用吸気ポート４の開口時期は低負荷用吸気ポート
３の開口時期よりも早めるように設定されてお
り、作動室９からの排気ガスの吹き返しを高負荷
用吸気ポート４側に集中させることにより、低負
荷用吸気ポート３での膨張波を強く発生させて強
い吸気個有脈動効果を得るようにしている。ま
た、高負荷用吸気ポート４の閉口時期は低負荷用
吸気ポート３の閉口時期と同時期もしくは遅らせ
るように設定されている。

一方、１６は一端がエアクリーナ１７を介して
大気に開口して両気筒１Ａ，１Ｂに吸気を供給す
るための主吸気通路であつて、該主吸気通路１６
には、吸入空気量を検出するエアフローメータ１
８が配設されている。上記主吸気通路１６はエア
フローメータ１８下流において隔壁１９によつて
主低負荷用吸気通路２０と主高負荷用吸気通路２
１とに仕切られ、該主低負荷用吸気通路２０に
は、エンジンの負荷の増大に応じて開作動し所定
負荷以上になると全開となるエンジン低負荷時の
吸入空気量を制御する低負荷用絞り弁２２が配設
され、また上記主高負荷用吸気通路２１には、エ
ンジン負荷が所定負荷以上になると開作動するエ
ンジン高負荷時の吸入空気量を制御する高負荷用
絞り弁２３が配設されている。さらに、上記主低
負荷用吸気通路２０は低負荷用絞り弁２２下流に
おいて同形状寸法の第１および第２低負荷用吸気
通路２０ａ，２０ｂに分岐されたのち各気筒１
Ａ，１Ｂの低負荷用吸気ポート３，３を介して作
動室９，９に連通し、また上記主高負荷用吸気通
路２１は高負荷用絞り弁２３下流において同形状
寸法の第１および第２高負荷用吸気通路２１ａ，
２１ｂに分岐されたのち各気筒１Ａ，１Ｂの高負
荷用吸気ポート４，４を介して作動室９，９に連
通しており、よつて各気筒１Ａ，１Ｂに対して、
低負荷用吸気通路２０ａ，２０ｂと高負荷用吸気
通路２１ａ，２１ｂとは低負荷用絞り弁２２下流
において各々独立して作動室９に開口するように
構成されている。

上記各高負荷用吸気通路２１ａ，２１ｂの最小
通路面積Asは各低負荷用吸気通路２０ａ，２０
ｂの最小通路面積Apよりも大きく（As＞Ap）
設定され、また各高負荷用吸気通路２１ａ，２１
ｂの通路長さlsは各低負荷用吸気通路２０ａ，２
０ｂの通路長さlpよりも短かく（ls＜lp）設定さ
れており、高負荷用吸気通路２１ａ，２１ｂによ
る吸気慣性効果での圧縮波の伝播をその減衰を小
さくして有効に行うようにしている。また、上記
各低負荷用吸気通路２０ａ，２０ｂにはそれぞれ
上記エアフローメータ１８の出力（吸入空気量）
に応じて燃料噴射量が制御される電磁弁式の燃料
噴射ノズル２４，２４が配設されている。

そして、上記主高負荷用吸気通路２１の分岐部
は高負荷用絞り弁２３下流に位置して、第１高負
荷用吸気通路２１ａと第２高負荷用吸気通路２１
ｂとを連通する連通路２５を有する拡大室２６に
よつて構成されている。上記連通路２５の通路面
積Acsは圧力波（吸気慣性効果での圧縮波）をそ
の減衰を小さくして有効に伝達するように第１、
第２高負荷用吸気通路２１ａ，２１ｂの最小通路
面積Asと同等かそれ以上（Acs≧As）に設定さ
れている。

また、上記主低負荷用吸気通路２０の分岐部
は、同様に、低負荷用絞り弁２２下流に位置し
て、第１低負荷用吸気通路２０ａと第２低負荷用
吸気通路２０ｂとを連通する連通路２７を有する
拡大室２８によつて構成されている。上記拡大室
２８の容積は、エンジン排気量（単一作動室の排
気量×２）に対して0.5〜２倍に設定されており、
0.5倍未満では膨張波と圧縮波間の反転効果が得
られず、一方、２倍を越えると圧力波が拡散して
しまい吸気個有脈動効果が著しく低下することに
よるものである。また、上記各拡大室２６，２８
は、エンジンの加速時又は減速時等の過渡運転時
でのサージタンクとして機能し、燃料の良好な応
答性を確保するものである。

さらに、上記両気筒１Ａ，１Ｂの高負荷用吸気
ポート４，４間の通路長さLsは、連通路２５の
通路長さlcsと該連通路２５下流の第１、第２高
負荷用吸気通路２１ａ，２１ｂの各通路長さls，
lsとを加算したもの（Lp＝lcs＋2ls）となり、
5000〜7000rpmの範囲内の基準回転数Nhでのエ
ンジン高回転時を基準として吸気慣性効果を得る
ように上記（）式から、 Ls≒1.31〜1.83（ｍ） に設定されている。

加えて、上記第１、第２低負荷用吸気通路２０
ａ，２０ｂの通路長さlp、つまり該各低負荷用吸
気通路２０ａ，２０ｂの拡大室２８への開口端面
から作動室９への開口（低負荷用吸気ポート３）
までの通路長さlpは、上記5000〜7000rpmの範囲
内の基準回転数Nhよりも1000rpm以上低回転側
の3500〜5000rpmの範囲内の回転数Nlでのエン
ジン中回転時を基準として上記（）式から Lp＝0.37〜0.78（ｍ） に設定されている。

尚、第２図中、２９は排気ポート１０に接続さ
れた排気通路、３０は該排気通路２９の途中に介
設された触媒装置（図示せず）を補助する排気浄
化用の拡大マニホールドである。

次に、上記実施例の作用を第３図により説明す
るに、エンジン高負荷時には、高負荷用絞り弁２
３の開作動により第１、第２高負荷用吸気通路２
１ａ，２１ｂが開かれて各気筒１Ａ，１Ｂの高負
荷用吸気ポート４，４からも低負荷用吸気ポート
３，３とは独立して吸気の供給を行つている。そ
して、高出力を要する5000〜7000rpmのエンジン
高回転時には、一方の気筒例えば第２気筒１Ｂの
高負荷用吸気ポート４開口時には吸気の慣性によ
り吸気が圧縮されて第２高負荷用吸気通路２１ｂ
内の高負荷用吸気ポート４部分に開口時圧縮波が
発生する。この閉口時圧縮波は、両気筒１Ａ，１
Ｂの高負荷用吸気ポート４，４間の通路長さLs
を上記5000〜7000rpmのエンジン高回転時を基準
として上記（）式によりLs＝1.31〜1.83mに設
定したことにより、第２高負荷用吸気通路２１ｂ
→連通路２５→第１高負荷用吸気通路２１ａを経
て、180゜の位相差を持つ第１気筒１Ａの全閉直前
の高負荷用吸気ポート４に伝播する。その結果、
この閉口時圧縮波により、吸気が第１気筒１Ａの
全閉直前の高負荷用吸気ポート３より作動室９内
へ押し込まれて過給が行われることになる。同様
に、第２気筒１Ｂにおいても、全閉直前の高負荷
用吸気ポート４に対して第１気筒１Ａからの閉口
時圧縮波が伝播して過給効果が得られる。

一方、上記5000〜7000rpmの基準回転数Nhよ
りも1000rpm以上低回転側の3500〜5000rpmのエ
ンジン中回転時には、各気筒１Ａ，１Ｂににおい
て、低負荷用吸気ポート３の吸気開始により第
１、第２低負荷用吸気通路２０ａ，２０ｂ内には
膨張波が発生し、この膨張波は、該低負荷用吸気
ポート３と拡大室２８との間の通路長さlpを上記
（）式により0.37〜0.78mに設定したことによ
り、第１、第２低負荷用吸気通路２０ａ，２０ｂ
→拡大室２８（圧縮波に反転して反射）→第１、
第２低負荷用吸気通路２０ａ，２０ｂ→低負荷用
吸気ポート３（膨張波に反転して反射）→第１、
第２低負荷用吸気通路２０ａ，２０ｂ→拡大室２
８（圧縮波に反転して反射）→第１、第２低負荷
用吸気通路２０ａ，２０ｂを経て、圧縮波の２次
脈動波として各気筒１Ａ，１Ｂの全閉直前の低負
荷用吸気ポート３に伝播して過給が行われる。

したがつて、このように気筒１Ａ，１Ｂ相互間
においてエンジン高回転時の高負荷用吸気系統で
の吸気慣性効果による過給効果と、各気筒１Ａ，
１Ｂ自身においてエンジン中回転時の低負荷用吸
気系統での吸気個有脈動効果による過給効果とに
よつて、第４図に示すようにエンジン中回転域か
ら高回転域に亘つて充填効率の増大により出力を
を向上させることができる。尚、第４図では、各
気筒１Ａ，１Ｂの低負荷用および高負荷用吸気通
路２０ａ，２０ｂ，２１ａ，２１ｂを各々独立さ
せた従来例の場合（破線で示す）に対し、
6000rpmを基準に高負荷用吸気系統で吸気慣性効
果を得るとともに4000rpmを基準に低負荷用吸気
系統で２次の吸気個有脈動効果を得るようにした
本発明例の場合（実線で示す）におけるエンジン
の出力トルク特性を示す。

また、その場合、特に高負荷用吸気通路２１
ａ，２１ｂは、低負荷用吸気通路２０ａ，２０ｂ
よりも通路面積が大であり、しかも通路長さが短
かいので、圧力波（圧縮波）の伝播の抵抗が小さ
く、上記高負荷用吸気系統での吸気慣性効果を有
効に発揮させることができる。

また、上記各連通路２５は、高負荷用絞り弁２
３下流に位置し、しかも該各連通路２５の通路面
積Acsを高負荷用吸気通路２１ａ，２１ｂの最小
通路面積Asより同等以上としたので、上記高負
荷用絞り弁２３や連通路２５自身によつて圧力波
が減衰させることがなく上記吸気慣性効果を有効
に発揮できる。また、上記拡大室２８は低負荷用
絞り弁２２下流に位置するので、同様に、吸気個
有脈動効果を有効に発揮できる。

さらに、上記高負荷用吸気ポート４の開口時期
を低負荷用吸気ポート３よりも以早としたことに
より、排気ガスの吹き返しが高負荷用吸気ポート
４側に集中するので、低負荷用吸気ポート３での
膨張波つまり２次脈動圧縮波を強く発生でき、上
記吸気個有脈動効果による過給効果を一層強力な
ものとすることができる。

また、上記吸気慣性効果および吸気個有脈動効
果による過給効果は、低負荷用および高負荷用吸
気ポート３，４の開口期間θp，θs、第１高負荷用
吸気通路２１ａと第２高負荷用吸気通路２１ｂと
を連通する連通路２５の位置および低負荷用吸気
通路２０ａ，２０ｂの拡大室２８の位置、並びに
両気筒１Ａ，１Ｂの高負荷用吸気ポート４，４間
通路長さLsおよび上記拡大室２８と低負荷用吸
気ポート３との間の通路長さlpを上述の如く設定
することによつて得られ、過給機等を要さないの
で、既存の吸気系の僅かな設計変更で済み、構造
が極めて簡単なものであり、よつて容易にかつ安
価に実施できる。

尚、本発明は上記実施例に限定されるものでは
なく、その他種々の変形例をも包含するものであ
る。例えば、上記実施例と異なり、エンジン高回
転時に吸気慣性効果を低負荷用吸気系統で、エン
ジン中回転時に吸気個有脈動効果を高負荷用吸気
系統で得るようにしてもよいのは勿論である。

また、吸排気オーバラツプ期間はエキセントリ
ツクシヤフトの回転角で０〜20゜の範囲に設定す
ることが、充填効率の向上を図るとともに、ダイ
リユーシヨンガスの持込み量を少なくして特にエ
ンジン低負荷時の失火の防止を図る上で好まし
い。

また、上記実施例では低負荷用絞り弁２２を主
低負荷用吸気通路２０内に設けた型式のものにつ
いて述べたが、低負荷用絞り弁２２を、主低負荷
用吸気通路２０と主高負荷用吸気通路２１との分
岐部上流の主吸気通路１６に設けた型式のものも
採用可能である。

以上説明したように、本発明によれば、低負荷
用と高負荷用との２系統の独立した吸気通路を備
えたサイド吸気ポート式の２気筒ロータリピスト
ンエンジンにおいて、5000〜7000rpmのエンジン
高回転時、一方の吸気系統における気筒相互間の
吸気慣性効果により過給効果を得るとともに、上
記5000〜7000rpmの基準回転数よりも1000pm以
上低回転側の3500rpm〜5000rpmのエンジン中回
転時、他方の吸気系統における各気筒自身の吸気
個有脈動効果により過給効果を得るようにしたの
で、過給機等を要さずに既存の吸気系の僅かな設
計変更による簡単な構成でもつて、エンジンの中
回転域から高回転域に亘つて充填効率を高めて出
力向上を有効に図ることができ、よつてロータリ
ピストンエンジンの出力向上対策の容易実施化お
よびコストダウン化に大いに寄与できるものであ
る。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図は全体構
成説明図、第２図は全体概略図、第３図は第１お
よび第２気筒の吸気行程を示す説明図、第４図は
本発明による出力トルク特性を示すグラフであ
る。 １Ａ……第１気筒、１Ｂ……第２気筒、２……
ロータハウジング、２ａ……２節トロコイド状内
周面、３……低負荷用吸気ポート、４……高負荷
用吸気ポート、５……サイドハウジング、６……
ケーシング、７……ロータ、８……エキセントリ
ツクシヤフト、９……作動室、１６…主吸気通
路、２０……主低負荷用吸気通路、２０ａ……第
１低負荷用吸気通路、２０ｂ……第２低負荷用吸
気通路、２１……主高負荷用吸気通路、２１ａ…
…第１高負荷用吸気通路、２１ｂ……第２高負荷
用吸気通路、２２……低負荷用絞り弁、２３……
高負荷用絞り弁、２５……連通路、２８……拡大
室。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ２節トロコイド状の内周面を有するロータハ
   ウジングとその両側に位置するサイドハウジング
   とで形成されたケーシング内にそれぞれ配設され
   た略三角形状のロータが、エキセントリツクシヤ
   フトに支承され該シヤフトの回転角で180゜の位相
   差を持つて遊星回転運動し、かつ低負荷用吸気通
   路と高負荷用吸気通路とが各々独立して各サイド
   ハウジングに設けた低負荷用および高負荷用吸気
   ポートによつて作動室に開口する２気筒ロータリ
   ピストンエンジンにおいて、 ａ 高負荷用吸気ポートの開口期間をエキセント
   リツクシヤフトの回転角で270〜320゜の範囲に
   設定すること、 ｂ 低負荷用吸気ポートの開口期間をエキセント
   リツクシヤフトの回転角で230〜290゜の範囲に
   設定すること、 ｃ 各気筒の低負荷用および高負荷用吸気通路の
   一方を絞り弁下流において連通路で連通するこ
   と、 ｄ 各気筒の他方の吸気通路の絞り弁下流に拡大
   室を設けること、 ｅ 上記連通路およびその下流の吸気通路によつ
   て形成される両気筒の吸気ポート間の通路長さ
   を、5000〜7000rpmの間で設定したエンジン高
   回転時、一方の気筒の吸気ポート閉口時に吸気
   通路内に発生する圧縮波を上記連通路を介して
   他方の気筒の全閉直前の吸気ポートに伝播させ
   るように設定すること、 ｆ 上記拡大室から各気筒の吸気ポートまでの吸
   気通路の通路長さを、上記5000〜7000rpmの間
   で設定した回転数よりも1000rpm以上低回転側
   の3500〜5000rpmのエンジン中回転時、各気筒
   の吸気ポートの吸気開始により吸気通路内に発
   生する膨張波を上記拡大室で反転して反射した
   圧縮波の２次脈動波を各気筒の全閉直前の吸気
   ポートに伝播させるように設定すること によつて、各気筒の全閉直前の低負荷用および高
   負荷用吸気ポートにそれぞれ伝播した圧縮波によ
   り過給を行うようにしたことを特徴とするロータ
   リピストンエンジンの吸気装置。