JPH0550035U - ロータリピストンエンジン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ロータハウジングの内周面に開口する燃料噴
射ポートから燃料を燃焼室の点火プラグが設けられてい
るリーディング側に向って直接噴射する燃料噴射弁を備
えたロータリピストンエンジンにおいて、圧縮比の低下
をできる限り抑制しながら噴射燃料を燃焼室のリーディ
ング側で層状化させる。 【構成】 燃料噴射弁２から噴射された燃料を燃焼室１
５のリーディング側に向って案内する案内溝２０をロー
タ外周面に形成する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、ロータハウジングから燃料を作動室内に直接噴射する燃料噴射手段 を備えたロータリピストンエンジンに関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来より、ロータリピストンエンジンにおいて、例えば特開平２−５７１４号 公報に開示されているように、ロータハウジングの内周面に開口する燃料噴射ポ ートから、電子制御型燃料噴射弁を用いて燃料を所定のタイミングで燃焼室の点 火プラグが設けられているリーディング側に向って直接噴射することにより、燃 焼室のリーディング側の混合気を濃く、トレーリング側の混合気を薄くして混合 気の層状化を図り、これにより燃焼を良好にする技術が知られている。

【０００３】 上記ロータリピストンエンジンにおいては、そのロータハウジングの内周面が ペリトロコイド曲線をなしており、燃焼室のリーディング側のアペックスシール が上記ペリトロコイド曲線の短軸を越えると、この短軸よりもリーディング側の 燃焼室部分が上死点前に膨張し始めるという特徴がある。そして上記リーディン グ側の燃焼室部分の膨張に伴って、その燃焼室部分へ吹きこむ強いスキッシュ流 が発生する。したがって、燃焼室のリーディング側に向って燃料を直接噴射する と、上記スキッシュ流によって燃料が燃焼室のリーディング側に運ばれ、混合気 の層状化を実現し易いのである。

【０００４】 さらに、上記リーディング側の燃焼室部分の膨張に伴って、その燃焼室部分の Ｓ／Ｖ比（面積／容積比）が減少し、冷却損失も減少することから、燃焼室のリ ーディング側において燃料を燃焼させることは燃焼効率の面からも有利である。

【０００５】 そしてこのように、ロータハウジングの内周面に開口する燃料噴射ポートから 燃料を噴射する場合、エアポンプで加圧されたエアを燃料噴射弁直下の燃料噴射 口にアシストエアとして燃料とともに噴射して、燃料の霧化を助長させることが 行なわれている。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、上述のように、燃焼室のリーディング側のアペックスシールがロー タハウジングのペリトロコイド曲線の短軸を越えると、短軸よりもリーディング 側の燃焼室部分が膨張し始めることによって生じる強いスキッシュ流を有効に利 用できるように、燃料噴射弁を上記短軸よりもリーディング側を指向させて取付 けた場合、以下に述べるような問題を生じる。

【０００７】 第１の問題点は、通常の電子制御型燃料噴射弁は元来低圧型であり、これを筒 内直噴に用いる場合には、燃焼室内の圧力があまり高くならないとき、すなわち 、かなり早いタイミングで燃料を噴射する必要があることである。

【０００８】 図６は、ロータハウジング１に取付けられた燃料噴射弁２から、ペリトロコイ ド曲線の短軸Ｌよりもリーディング側の点Ａに向って、燃料が燃料噴射ポート１ １を通じて噴射された場合、ロータ３の外周面に形成されている燃焼室形成用ロ ータリセス４のリーディング側の壁面４ａ上のＢ点に噴射燃料が衝突して、燃料 がＡ点に到達し得ない状態を示す。そしてこのように噴射燃料がロータリセス４ の壁面４ａに衝突すると、燃焼室１５のリーディング側における混合気の層状化 が実現されないことになる。

【０００９】 その場合、ロータリセス４自体をリーディング側のアペックスシール１２の近 傍まで延長すれば、噴射燃料のロータ３外周面への衝突を回避できると思われる が、ロータリセス４を拡大すると、圧縮比の低下を生じたり、あるいはロータリ セス４が混合気の層状化に不利な形状となったりするため、解決策とはならなか った。

【００１０】 また、燃料噴射弁２の燃料噴射方向をペリトロコイド曲線の短軸Ｌよりもリー ディング側のＡ点に指向させるためには、ロータハウジング１に対し、燃料噴射 弁２をかなり圧縮側（図６の右方）に片寄せて取付ける必要があり、その結果、 燃料噴射弁２はロータハウジング１の内周面１ａに対してかなり傾斜して取付け られることになる。

【００１１】 一方、燃料噴射弁２から噴射される燃料の霧化を助長するために、燃料噴射弁 ２には、図７に示すようなアシストエア供給用部材５が取付けられる。この部材 ５は、内側筒体６と、この内側筒体６と同軸の外側筒体７とからなり、内側筒体 ６は、燃料噴射弁２のノズル部２ａの周囲に形成された複数のエア導入口６ａと 、上記ノズル部２ａの直下に形成された漏斗状の燃料噴射口６ｂとを備えている 。また外側筒体７には、アシストエア取入口を形成するパイプ８が取付けられ、 また内側筒体６との間に、上記パイプ８およびエア導入口６ａに連通するエア通 路９が形成されている。エア通路９の下端は閉塞されている。

【００１２】 このようなアシストエア供給用部材５を備えた燃料噴射弁２をロータハウジン グ２に取付けるために、ロータハウジング１には、アシストエア供給用部材５の 外形に一致させた凹部１０が形成され、さらに内側筒体６の燃料噴射口６ｂの延 長部分を形成してロータハウジング１の内周面１ａに開口する漏斗状の燃料噴射 ポート１１が設けられている。

【００１３】 そしてこの場合、ロータハウジング１に形成された凹部１０におけるもっとも ロータハウジング内周面１ａに近接した点Ｃとロータハウジング内周面１ａとの 間に所定の最小肉厚ｔを確保するために、燃料噴射弁２のノズル部２ａからロー タハウジング内周面１ａまでの距離が長くなり、その結果、燃料噴射ポート１１ の開口部におけるロータ回転方向の距離Ｄ₁ がかなり長くなってしまうことにな る。

【００１４】 したがって、従来のロータリピストンエンジンにおける第２の問題点は、燃焼 室１５のトレーリング側のアペックスシール１２が燃料噴射ポート１１を過ぎる ときに、燃焼室１５と、この燃焼室１５よりもトレーリング側の作動室１６とが 燃料噴射ポート１１を通じて連通し、燃焼室１５から作動室１６へのガス洩れを 生じることである。

【００１５】 このような課題に鑑みて、本考案の第１の目的は、圧縮比の低下をできる限り 抑制しながら筒内噴射された燃料に基づいて燃焼室のリーディング側における混 合気の層状化を容易にするロータリピストンエンジンを提供することにある。

【００１６】 本考案の第２の目的は、ロータハウジングの内周面における燃料噴射ポートの 開口部のロータ回転方向の長さを短かくして、燃料噴射ポートを通じたガス洩れ を低減できるロータリピストンエンジンを提供することにある。

【００１７】

【課題を解決するための手段】

本考案によるロータリピストンエンジンは、ロータハウジングの内周面に開口 する燃料噴射ポートから燃料を燃焼室の点火プラグが設けられているリーディン グ側に向って直接噴射する燃料噴射弁を備えた構成において、燃料噴射弁からの 噴射燃料を燃焼室のリーディング側に向って案内する案内溝がロータ外周面に形 成されてなることを特徴とする。

【００１８】 また、本考案によるロータリピストンエンジンは、燃料噴射弁直下の燃料噴射 口にエアを導入するアシストエア供給手段のエア通路をロータハウジング内に形 成したことを特徴とする。

【００１９】

【作用および効果】

本考案によるロータリピストンエンジンでは、燃料噴射弁からの噴射燃料を燃 焼室のリーディング側に向って案内する案内溝がロータ外周面に形成されている ことにより、圧縮比の低下をできる限り抑制しながら、燃焼室のリーディング側 における混合気の層状化を実現できる。

【００２０】 また本考案によるロータリピストンエンジンは、アシストエア供給手段のエア 通路を燃料噴射弁側でなくロータハウジング側に設けたことにより、燃料噴射弁 のノズル部をロータハウジングの内周面に近づけることができ、それだけロータ ハウジングの内周面における燃料噴射ポートの開口部のロータ回転方向の長さを 短かくすることができるから、燃料噴射ポートを通じたガス洩れを低減すること ができる。

【００２１】

【実施例】

以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明する。

【００２２】 図１は本考案によるロータリピストンエンジンの第１の実施例を示す概略図で ある。図１では、前述した図６の構成と同様に、ロータハウジング１の内周面１ ａに形成された燃料噴射ポート１１を通じて、燃料噴射弁２から燃料が前記した Ａ点に向って噴射されるようになっているが、図１の構成では、ロータ３の外周 面に形成されたロータリセス４のリーディング側に、燃料噴射弁２から噴射され た燃料を燃焼室１５の点火プラグが設けられているリーディング側に案内する１ 条または複数条の案内溝２０がアペックスシール１２に向って形成されている点 に特徴がある。このようにロータリセス４のリーディング側に案内溝２０を形成 することは、ロータ回転数が比較的低いときに特に有効である。これに対してロ ータ回転数が比較的高い場合には、仮想線２０′で示すように、ロータリセス４ のトレーリング側に設けた方が有効な場合もある。したがって、案内溝２０をロ ータリセス４のリーディング側とトレーリング側との双方に設けることによって 、広いロータ回転数領域に対応させることができる。

【００２３】 図２〜図４は、本考案の第２の実施例を示し、この実施例は、図１の場合とは 異なり、ロータリセス４が、中央の浅い部分４ａと、この浅い部分４ａから、リ ーディング側のアペックスシール１２の近傍まで延びる深い部分４ｂとの２部分 からなっている場合である。そしてこの場合は、燃料噴射弁２から噴射された燃 料を案内する案内溝２０がロータリセス４の浅い部分４ａの中心線に沿って深い 部分４ｂとほぼ同じ深さになるように形成されている。

【００２４】 次に図５は、本考案の第３の実施例を、図７の従来例と対比させて示す図であ る。

【００２５】 図５においては、燃料噴射弁２を保持し、かつ燃料噴射弁２のノズル部２ａの 周囲に複数のエア導入口２１ａを備えた筒体２１と、この筒体２１の周囲のエア 通路２２とが、ともにロータハウジング１に形成されていることにより、図７に 示されているようなアシストエア供給用部材５が省略されている。

【００２６】 このような構成によって、エア通路２２におけるもっともロータハウジング内 周面１ａに近接した点Ｐとロータハウジング内周面１ａとの間の肉厚を前述した 必要最小肉厚ｔとすることができ、その分燃料噴射弁２のノズル部２ａをロータ ハウジング内周面１ａに近づけることができるから、燃料噴射ポート１１の開口 部におけるロータ回転方向の距離Ｄ₂ は図７の場合の距離Ｄ₁ に比較してかなり 短かくなる。

【００２７】 したがって、燃焼室１５のトレーリング側のアペックスシール１２が燃料噴射 ポート１１を過ぎるときの、燃焼室１５から作動室１６側へのガス洩れを低減す ることが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案によるロータリピストンエンジンの第１
の実施例を示す概略図

【図２】本考案によるロータリピストンエンジンの第２
の実施例におけるロータの要部を示す概略図

【図３】図２の III線に沿った断面図

【図４】図２のIV−IV線に沿った断面図

【図５】本考案によるロータリピストンエンジンの第３
の実施例における燃料噴射ポート近傍の構成を示す概略
図

【図６】従来のロータリピストンエンジンの概略図

【図７】従来のロータリピストンエンジンにおける燃料
噴射ポート近傍の構成を示す概略図

【符号の説明】

１ ロータハウジング ２ 燃料噴射弁 ２ａ 燃料噴射弁のノズル部 ３ ロータ ４ ロータリセス １１ 燃料噴射ポート １２ アペックスシール １５ 燃焼室 ２０ 案内溝 ２２ エア通路

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ロータハウジングの内周面に開口する燃
   料噴射ポートから燃料を燃焼室の点火プラグが設けられ
   ているリーディング側に向って直接噴射する燃料噴射弁
   を備えたロータリピストンエンジンにおいて、 前記燃料噴射弁からの噴射燃料を前記燃焼室のリーディ
   ング側に向って案内する案内溝がロータ外周面に形成さ
   れてなることを特徴とするロータリピストンエンジン。
2. 【請求項２】 ロータハウジングの内周面に開口する燃
   料噴射ポートから燃料を燃焼室の点火プラグが設けられ
   ているリーディング側に向って直接噴射する燃料噴射弁
   を備えたロータリピストンエンジンにおいて、 前記燃料噴射弁直下の燃料噴射口にエアを導入して前記
   燃料噴射弁からの噴射燃料の霧化を促進するアシストエ
   ア供給手段が設けられるとともに、前記燃料噴射口にエ
   アを導入するアシストエア供給手段のエア通路が前記ロ
   ータハウジング内に形成されてなることを特徴とするロ
   ータリピストンエンジン。
3. 【請求項３】 前記燃料噴射弁からの噴射燃料を前記燃
   焼室のリーディング側に向って案内する案内溝がロータ
   外周面に形成されてなることを特徴とする請求項２記載
   のロータリピストンエンジン。