JPH04203320A - エンジンの吸気装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は吸気遅閉じシステムを採用したエンジンの吸気
装置に関する。

（従来の技術） エンジンの各気筒にメイン吸気ポートと該メイン吸気ポ
ートより遅れて閉じられる吸気遅閉じポートを設けると
ともに、各気筒の吸気遅閉じポートをそれぞれ他の気筒
の吸気遅閉じポートに連通させる吸気遅閉じ通路を設け
て、圧縮行程初期の気筒の吸気の一部を吸気行程前段の
他の気筒に流入させるようにし、それによって、吸気行
程にある気筒の吸気負圧を抑えボンピングロスを低減す
るようにした吸気遅閉じシステムが、例えば特開昭６３
　’−７１５２５号公報に記載されているように従来か
ら提案されている。このような吸気遅閉じシステムは、
二つの気筒が背中合わせに並ぶロータリピストンエンジ
ンにおいては中間ハウジングを貫通するように吸気遅閉
じ通路を設けるだけで実現でき、その場合に、吸気行程
にある気筒のポンピングロスが低減できるという効果に
加えて、圧縮行程側の気筒では圧縮圧力が下がるために
アペックスシールを押圧する力が弱まり摺動抵抗が低減
されるという効果も生じる。また、過給手段を併用して
、圧縮行程の初期に他の気筒に逃げる分だけ予めメイン
吸気ポートから多めに吸気を送り込むようにすれば、エ
ンジン運転領域の広い範囲で吸気遅閉じによる所謂ミラ
ーサイクルを成立させることができ、それによって燃費
を改善できることも知られている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、このようにミラーサイクルを実現する手
段として吸気遅閉じシステムを用いると、圧縮行程に入
っても吸気遅閉じポートが閉じるまでは断熱圧縮が始ま
らないため、圧縮トップでの混合気の温度が低くなり、
特に軽負荷時において燃焼が不安定になるという問題が
生ずる。そこで、軽負荷時には吸気遅閉じを行わないよ
う制御することも考えられるが、軽負荷域というのは本
来燃費改善効果が最も期待できる領域であって、この領
域で吸気遅閉じを止めるのでは期待通りの燃費改善が行
えないことになる。また、例えば吸気遅閉じ通路に流量
制御弁を設けて開閉制御を行おうとしても、過渡時に応
答良くこれを行うことば実際上不可能でもある。

本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであって、吸
気遅閉じを行うことにより圧縮トップでの混合気温度が
低下するのを防いで軽負荷時の燃焼を安定化させること
を目的とする。

（課題を解決するための手段） 本発明に係るエンジンの吸気装置は、各気筒にメイン吸
気ポートと該メイン吸気ポートより遅れて閉じられる二
つの吸気遅閉じポートを設けるとともに、各気筒の前記
遅閉じ還流ポートを他の気筒の遅閉じ還流ポートにそれ
ぞれ連通させる吸気遅閉じ通路を設け、さらに、吸気遅
閉じ通路に一方の気筒側の圧力が他方の気筒側の圧力よ
りも所定圧以上高い場合に一方の気筒側から他方の気筒
側へ開く制御バルブを設け、かつ、この制御バルブと遅
閉じ還流ポートとの間を所定容積の畜圧室とすることに
よって、脊圧室内で断熱圧縮された混合気の熱により燃
焼室内混合気温度を高めるようにしたものである。

（作用） エンジンの各気筒に設けられた遅閉じ還流ポートからは
圧縮行程の初期において混合気が高速で流出する。その
際、流出した混合気は吸気遅閉じ通路に形成された畜圧
室において断熱圧縮されて昇温し、所定圧以上で開く制
御バルブを介して吸気行程にある他気筒の遅閉じ還流ポ
ートに流れ込む。そして、この遅閉じ還流ポートから流
れ込む混合気の熱によって燃焼室内混合気の温度が高め
られ、それにより、吸気遅閉じで圧縮開始時期が遅れる
ことによる混合気温度上昇の不足分が補イっれる。

（実施例） 以下、実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明の第■実施例を示す２気筒ロークリピス
トンエンジンのシステム図である。このロータリピスト
ンエンジン１は、中間ハウジング２を共有して直列に配
置されたフロント側とリヤ側の二つの気筒３，４を備え
ている。ただし、図では便宜上これら二つの気筒を左右
に分けて記載している。

＝４− 各気筒３，４は、上記中間ハウジング２．ロータハウジ
ング５．６および図示しないサイドハウジングによって
構成されるケーシングを備え、これらケーシングの内部
には共通の偏心軸７に支持され上記ロータハウジング５
，６のトロコイド状内周面に沿って遊星回転する略三角
形のロータ８゜９が配設されている。各気筒３，４のケ
ーシング内部には、上記ロータ８，９のフランク面によ
って図にＩＯａ、１０ｂで示す各三つの作動室ｌＯが区
画され、各作動室１０ａ、ＩＯｂはロータ８゜９の回転
につれ移動しその容積が変化することにより順次、吸入
、圧縮、爆発および排気を繰り返す。

このような構成のロータリピストンエンジンにおいて、
各気筒３．４の吸気行程の作動室１０ａ。

１０ｂに対応する中間ハウジング２の両面にはそれぞれ
吸気ポートｌｌａ、ｌｌｂが形成され、また、短軸部を
挟んで上記吸気ポートｌｌａ、１１ｂと対向する位置の
ロータハウジング５．６内面には排気ポート１２ａ、１
２ｂが形成されている。

そして、二つの気筒３，４の上記吸気ポート１．１ａ、
ｌｌｂに連通ずる各吸気通路１３．１４は、上流で一つ
の上流側吸気通路１５に集合され、該上流側吸気通路１
５にはスロットル弁１６が配設されている。また、この
上流側吸気通路１５はその上流部が二つの分岐通路１７
．１８に分岐され、各分岐通路１７．１８には排気ター
ボ過給機Ｉ９の二つのタービン２０．２１によって駆動
されるブロア２２，２３がそれぞれ配設されている。ま
た、上流側吸気通路１５には、分岐点の下流にインター
クーラ２４が設けられている。

中間ハウジング２の両面には、上記吸気ポート＋１ａ、
Ｉｌｂよりリーディング側において各気筒の作動室１０
ａ、ＩＯｂに開口する第１の遅閉じ還流ポート２５２Ｌ
、２５ｂがそれぞれ設けられ、また、これら第１の遅閉
じ還流ポート２５ａ、２５ｂと隣接し同じタイミングで
開閉する第２の遅閉じ還流ポート２６ａ、２６ｂがそれ
ぞれ設けられている。これら第１の遅閉じ還流ポート２
５ａ。

２５ｂおよび第２の遅閉じ還流ポート２６ａ、２６ｂは
、ロータ８．９によって上記吸気ポートｌｌａ、Ｉｌｂ
よりも遅く開かれ、かつ吸気ポート１１ａ、ｆｌｂより
も遅くまで開いて圧縮行程初期に閉じられるよう設定さ
れ、フロント側の気筒３の第１の遅閉じ還流ポート２５
２Ｌとリヤ側の気筒４の第２の遅閉じ還流ポート２６ｂ
とが第１の吸気遅閉じ通路２７ａによって連通され、ま
た、リヤ側の気筒４の第１の遅閉し還流ポート２５ｂと
フロント側の気筒３の第２の遅閉じ還流ポート２６ａと
が第２の吸気遅閉じ通路２７ｂによって連通されている
。また、上記第１および第２の吸気遅閉じ通路２７ａ、
２７ｂの途中には、それぞれ脊圧室２８２Ｌ、２８ｂが
設けられ、これら脊圧室２８ａ、２８ｂの第２の遅閉じ
還流ポート２７ａ、２７ｂ側の接続部には、脊圧室２８
ｉ、２８ｂ内が所定圧以上となった時に開くリードバル
ブ２９２Ｌ、２９ｂが設けられている。

このような吸気系において、圧縮行程初期にある気筒３
（又は４）の作動室１０ａ（又は１０ｂ）から第１の遅
閉じ還流ボー）２５ａ　（又は２５ｂ）を介し吸気遅閉
じ通路２７ａ（又は２７ｂ）に混合気が流出する。そし
て、流出した混合気は圧縮行程が進むにつれて蓄圧室２
８ａ、２８ｂ内で断熱圧縮され、脊圧室２８ａ、２８ｂ
内が所定圧力に達するとリードバルブ２９ａ、２９ｂを
開いて他方の気筒４（又は３）の第２の遅閉じ還流ポー
ト２６ｂ（又は２６ａ）から吸気行程の作動室１０ｂ（
又はｌＯλ）に送り込まれる。その際、蓄圧室２８ａ、
２８ｂ内で断熱圧縮された混合気の熱によって作動室１
０ｂ（又は１０ａ）内の混合気が昇温する。

この作動室内混合気の温度特性を図示すると第２図のよ
うになる。図で実線ａがこの実施例の場合の温度特性曲
線である。また、−点鎖線すは従来システムによる吸気
遅閉じの場合を、破線Ｃは吸気遅閉じを行わない場合を
それぞれ示している。

この実施例の場合（ａ）は、他気筒３（又は４）の第１
の遅閉じ還流ポート２５ａ（又は２５ｂ）から出て山気
筒４（又は３）の第２の遅閉じ還流ポート２６ｂ（又は
２６ａ）から作動室１０ｂ（又は１０ａ）に流入する混
合気の流入期間（Δθ。。）の間に、断熱圧縮された混
合気の熱による昇温効果があられれ、その効果が、山気
筒４（又は３）の第１の遅閉じ還流ポート２５ｂ（又は
２５２Ｌ）から他気筒３（又は４）へ混合気が流れ出る
期間（Δθ。ｕｔ）の間持続するため、第１の遅閉じ還
流ポート２５ｂ（又は２５ａ）が閉じ山気筒の圧縮が開
始される時点で既に混合気温度が高く、したがって、従
来の吸気遅閉じシステムの場合（ｂ）と比較して圧縮ト
ップにおける混合気温度が明らかに高くなり、吸気遅閉
じを行わない場合（Ｃ）とほぼ同等の混合気温度が得ら
れる。

なお、本発明はロータリピストンエンジン以外にも適用
することが可能である。

（発明の効果） 本発明は以上のように構成されているので、吸気遅閉じ
通路において断熱圧縮された混合気の熱によって燃焼室
内混合気を昇温させ燃焼安定性を向上させることができ
、したがって、軽負荷時においても吸気遅閉じを行って
燃費向」二を図ることが可能となる。　　−

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す２気筒ロークリピスト
ンエンジンのシステム図、第２図は同実施例における作
動室内混合気温度の特性図である。 ■＝ロータリピストンエンジン、３．気筒（フロント側
）、４：気筒（リヤ側）、１０ａ、１０ｂ：作動室、ｌ
ｌａ、ｌｌｂ：吸気ポート（メイン吸気ポート）、２５
ａ、２５ｂ：第１の遅閉じ還流ポート、２Ｂ２Ｌ、２６
ｂ：第２の遅閉じ還流ポート、２７ａ、２７ｂ：吸気遅
閉じ通路、２８ａ、２８ｂ：蓄圧室、２９ａ、２９ｂ：
リードバルブ（制御バルブ）。 代理人　弁理士　進　藤　純　−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）各気筒にメイン吸気ポートと該メイン吸気ポート
   より遅れて閉じられる二つの遅閉じ還流ポートを設ける
   とともに、各気筒の前記遅閉じ還流ポートを他の気筒の
   遅閉じ還流ポートにそれぞれ連通させる吸気遅閉じ通路
   を設け、さらに、前記吸気遅閉じ通路に一方の気筒側の
   圧力が他方の気筒側の圧力よりも所定圧以上高い場合に
   一方の気筒側から他方の気筒側へ開く制御バルブを設け
   、かつ、該制御バルブと前記一方の気筒側の遅閉じ還流
   ポートとの間を所定容積の蓄圧室としたことを特徴とす
   るエンジンの吸気装置。