JPS6085201A - ロ−タリピストンエンジンのロ−タ - 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、ロークリビス１ンエンジンに関し、１、ｒに
エンノンの始動時におけろロータのロック防市月策に関
する。

（従来技刊：」） 一殻に、ロータリピストンエンノンは、例えば天開昭５
２　２　’７５０７号公報に開示されているように、多
円弧状の内周面を右Ｖるロータハウジングとその両側に
配設したサイトハウノンクとで形成されるケーシング内
を、多角形状のロータが偏心軸に支承されて遊星回転運
動し１、−のロータの回転に上りケーシング内を；（っ
の作動葦１こ画成して吸入、圧縮、す）ミ発、膨張、七
Ｉ出の各行程を順次行うようにしたものである。

第１図は、ロータリピストンエンジンの概略構造を示す
。ケーシング］は、多円弧状の内周面２ａを有するロー
タハウジング２とその両側に配設された′ＩＪイドハウ
シング３，３とによって形成される。ロータ４は該ケー
シング］内を偏心軸５に支承されて遊星回転運動する。

ロータ・１のフランク面４ａには、燃焼性を高のるため
：慝焼門ｊ１１；・ｌ　ｂが設けられる。ロークリピス
トンエンノンにおいては、ケーシング１内部は、（（っ
の作動−１・ｆｉ、ｆｉ。

０に画成され、アペックスシール□「はロータ・１の各
頂部（ご装着される。ロータ５１の回転ンこより吸入。

圧縮、爆発、膨張、抽出の各行程が１ｌ１１１次イ）′
われる１゜尚、第１図中、８はロータ、■の側面に装λ
′Ｎされ、たサイドシール、９はロータ４の各頂部の両
側面に装着されたフーナシール、１−０．１１は夫々リ
ーディング側点火栓およびトレーリング側点火栓、１３
は図示しない吸気通路に接続される吸気ポート、１４は
図示しない復ｌ気通路に接続される排気ボートである。

ところで、このようなロークリピストンエンジンにおい
ては、エン／゛ン運転時、作動室Ｇ内の燃焼ガス中に含
まれるカーボンなどがロータ４の特にフランク面４ａに
イ」着し、エンジン運転停止後も（＝１着したまま残る
ことになる。尚、ロータハウシング２の内周面やサイド
ハウジング３の内壁面にｌ；１着したカーボンはロータ
４に装着したアペックスシール７やサイドシール８等に
よって掻き取られてしまうので４７１着したまま残るこ
とはない。

そして、エンジンの運転を停止した時、特に長期間に亘
る停止時には、」二記の作動室６が吸気通路および排気
通路を介して大気（外気）と連通しているため、外気の
状態変化（温度および湿度変化）により、ロータノ［に
（＝ｌｌ’ｉ　Ｌで堆積した上記の物質（以下、デポノ
ットという）が火気中の湿気を吸収、放散して膨張、収
縮を繰返し、その結果口〜夕４から剥離して作動室６）
こ落下してしまう。

そのため、その後、エンジンを始動する際、この作動室
６内に落下したデポジン１によりロータ・１の回転が阻
害され、特にロー外・１の吸朋気」二死点から若干回転
したロータ姿勢においてロータフランク面＝４ａのトレ
ーリング側端部とロータフランク面２の内周面とで形成
される小間隙に、ロータ４により掻ト集ぬられたデポジ
ットか詰って、ロータ４の回転をロックしてしまい、始
動かでとないおそれがある。

（発明の目的） そこで、本発明の目的は、ロータリビス１ンエンジンに
おいて、エンノン性能に支障を与えることなく、エンジ
ン運転停止時における、ロータに装着したデポジットの
剥離をなくして、エンジンの始動時におけるロータのロ
ックをｌＵｊ止し、始動性を良好にすることである。

このため、テ゛ポジットのｆ１着状ｌ兄を？己鱈υ針る
ことにより、以下の知見が得らｊｔだ。一般に、ローク
リピストンエンジンでは、その燃焼構造上ロータのフラ
ンク面にリーディング側（Ｌ）で高温となりトレーリン
グ側（Ｔ）に向かうにしたかって徐々に低温となる温度
分布か存在しでおり、デポジン）・を枯成する物質の種
類と組成とは、」１記フランク面の表面温度の変化に対
応して変化している。

この場合、ロータフランク面上で最も高温となるリーデ
ィング＋１１１１には、白褐色をした無（液系デボノッ
トか４７１着する。この無敗系デポノットは、ＣａＳ○
、＋＋　ＺｎＳ　Ｃ）（Ｉ　Ｓ　Ｏｘ、ゲス１．）Ｙ杜
松などがらな１）ロータフランク面との結合性が強く、
簡単には剥離しない。

また、ロータフランク面の中間部即ち燃焼四部を含む部
分は、リーディング側からトレーリング側に向うにした
がって、無ｔ′９．系デポノントが次第に減少し、有機
性デポジットか次第に増加する混合ゾーンとなっている
。色の状態はこれに対応して褐色から黒褐色へと変化す
る。

有機系デポノットは、オイル・タール化オイル・燃焼カ
ーボ、ンなとからなり、黒色である。ロータの表面温度
が比較的低いときに４７１着する。（；！’　ｉｆ状況
としては、オイル分か残留していて濡れている状態や、
タール化オイル（レノン質）を含みオイル面に光沢のあ
る状態かある。

この無敗系デボノットと有磯系デボノソ）との混合物は
、無機分の多い褐色のものもオイル分の多い黒褐色のも
のもＭＩＩｉｉｌＩ　Ｌやすい。これは、混合物中の無
（綬系デポジットとりわけ吸湿性の強いＳＯ２成分か空
気中の湿気を吸収して１゛１１桂状に膨潤し、このため
、フランク面との粘着力を失っ′ζ剥！４１１するため
であると考えられる。天際に使用されているロータリピ
ストンエンノンから回収されたデポン゛ットは、水分を
除くと、約８割の右は質と約２割の無は質とからなって
いる。

また、ロータフランク面の１氏温部となるル−リング側
には、黒色の有機系デボノｚ１ｈ・１・１着している。

この有機系デポジットは、無敗系と有機系との混合デポ
ジットに比して♀１１ｇ１１を生じない。

これは、有（代系デポンットに含有されるオイル分かそ
のままの状態で残って濡れ、或いは、オイルかタール化
して７ランク而に４７１着するためと考えられる。

第３図は、デボノットの（＝１着と剥離の一例を模式的
に示したもので、下記の高湿度雰囲気テストを６回繰返
した従来のロータのフランク面である。

第３図において左上の角の空白部には、吸気が吹トつけ
るので、デボノットは（１１着しない。それす。

外の空白部はデポンソトが剥離していないものを示し、
はとんど無機質のデポノ、トからなっている。左側の黒
色部分は、有機系デボン・／トであり、剥離していない
。他方、点描した部分は、有（幾分ｔこ少し無機分か混
った思褐色の混合物デポノンＩであり、剥離が生してい
る。剥離した面積の割合は１／２弱て′ある。

ところで、上記の剥離しにくい有機系デボノ・／［の中
には、光沢のある黒色のものがあり、ここに記さないオ
イルの）−キングテス１の結果より、デボノットの表面
温度か、最大２０　ｔ’１〜２２　ｆ）　’Ｃで生成す
ると考えられる。この部分は、レソン質の、タール化し
たオイルからなる。

（発明の構成） 本発明は、上記の知見に着目してなされたもので、多円
弧状の内周面を有するロータノへ・ン／゛ングとその両
側に配設しｔこサイトハウ／゛ングとで形成されるケー
シング内を、多角形状のロータか（ｔ＋Ｍ心軸に支承さ
れて遊星回転運動鈷るよ・）にしたロータリエンジンに
おいて、ロータのフランク面に高沸点オイルと炭素の）
１ン１合物よりなるタールを焼［寸は、タールの′ｆ＆
覆屑な形成する。

（発明の効果） 焼成されたタールにより被覆されたロータのフランク面
は、４７１着したデボ／゛ントと親和性かあ１）、デポ
ノンＦはほとんと剥離しない、このため、カーボンロン
ク（土１！Ｊｊ−＋ｌ−で′トる。

（実施例） 第２図に示すように、ロータ・１の７ランク面４ａ（燃
焼凹部４１〕）にタールか塗イ１１さバ焼山すられる。

面２１は、タールを塗布し焼）：］けらｉ％だフランク
面である。

本実施例で使用されるタールは、９７１１１ｔ％の有成
分（６０〜７０田Ｌ％の高沸５−χオイルと４０〜３０
ｕ＋ｔ％の炭素との混合物）と残りの無機分（Ｓｉｎ２
・金属なと）からなり、Ｉ　Ｄ　ｔ）　’Ｃでの動粘度
ν（］ＯＯ’Ｃ）は、７００　ｃＳｔである。動粘度の
値は、次の点で重要である。ν（＋００°Ｃ）か６００
ｃＳｔ以下であるタールは、焼成１１、鴇こピンチ化を
生しにくいし、逆に、ν（１００’ｃ）が８（１０ｃｓ
ｊ以上であるタールは塗布しにくい。したかって、本発
明に用いるタールは、ν（１００°Ｃ）かＧ　ＯＯ−８
（ｌ　０ｃＳｔの範囲内にあることか好ましい。

７ランク面は、次のように前処理される。フランク面に
亜鉛メッキか施されている場合は、ショ／）ブラストな
どにより、亜鉛メッキを除去する。

これは、被覆された亜鉛のタールおよびデボジントとの
親和性か小さいためである。−力、フランク面に亜鉛メ
ッキか施されていない場合は、ライ又で拭くのみて゛あ
る。

次に、約］　（１（１’Ｃに予熱された上記の高粘度の
タールを、刷毛、スプレーなどを用いて、ロータのフラ
ンク面１ご塗布する。タールの厚みは、２（）〜５０μ
（，１の範囲内にするのが好ましい１゜最後に、塗布さ
れｔこタールを、′１じＣＩＪ’またはオーフンの中で
、２５　ｆｌ　’Ｃで２（）分間ｊ完成する。焼成温度
は、２００〜３　（１＋１　’Ｃの範囲内か好ましい。

２０　（１’Ｃ以下では、オイル分が多く残り、粘度も
（氏くなるためガソリンにより洗【・出され′ζしよう
。

一方、３００℃以上では、オイルか酸化して、オイル分
が少なくなり、ロータとの結イ（力か低１″：する。ま
た焼Ｊ友時間は１０＝　６　＋、＋分の化１月１内力山
′、すしい。１０分以下では、焼成が不完′１≧であり
、一方、６０分以」二では、焼成温度が：；　００“Ｃ
以−１−のＪ易介と同様の問題か生じる。

タールの塗布・焼成は、次の方法でイｉつ′（ちよい。

電気炉またはオー７ンの中で前ちって２　＋１　＋１−
３＋）ｔ）’Ｃの間のある温ノ斐にツノ１沼＆於れたロ
ータの７ランク面に、−に記の高粘度のタールを、刷毛
。

スプレーなどを用−）で塗布する１、その後、内反ロー
タを電気炉またはオー７ンの中に置き、タールを焼成す
る。焼成タール層の厚みは、この方法の方が最初の方法
よりも厚くでトる。

以上の手順によるタール焼付の効果は、次の方法で試験
された。次に記す４種類のロータが用いられた。従来の
亜鉛メンキを施されたロータ（Ａ）。

ｌ亜鉛メンキをショットプラス１で除去したロータ（Ｂ
）、焼成タール層の厚みが３〜５μ【１１である、本実
施例によるロータ（Ｃ）、焼成タール層の厚みが２０〜
２５μｍｏである、本実施例によるロータ（Ｄ）。これ
らのロータをロークリピストンエンノンに取イマｊける
。

次いで、ロータリピストンエンノンを運転して、剥離し
やすい組成のデポジットを作る。このため、エンノンオ
イルを強制冷却して６５〜７０℃に制御しなから、７０
　Ｉ）　０ｒ１ｕｎでの１５分間の高回軒と３５　Ｑ　
Ｏｒｐ＋ｌ＋での１５分間の低回転とを１サイクルとし
て６０００サイクル繰返して運転した。

こうして、テ゛ポジンＦをｆ」着させたロータを、９６
％湿度の高湿度雰囲気に１時間、次いで、大気中に１時
間さらした後、剥離したデポジットの重量を測定した。

この高湿度雰囲気テストを引続５６回繰返した。その結
果は、第４図に乃くされる。第７１図において、ローマ
字は、Ｌ記の・１種のロータを示す。

カーボンロック発生の［目安は、デボジント♀軸１１重
量かローター面当りｔ）、５２ｐ、以−に、祭り離面禎
の割合か１／２以」二である。第・′１図において、♀
１ｊ離重量の目安か、点線で示されている。

試験の結果は、次のように評価される。第・・１図に示
される剥離重量について述へると、従来の！１１！鉛メ
ンキを施した無処理のロータ（Ａ）では、♀１１離重量
は目安を越え、また、比較のために試験した、亜鉛メン
キを除去したロータ（Ｂ）では、［目安に近づいている
。これに対し、タールを施したロータ（ＣＬ　（Ｄ）で
は、目安より低い。１、ンに、焼成膜の厚いロータ（Ｄ
）においては、目安の１１５である。

また、剥離面積の割合は、従来例（Ａ）では、１／２弱
であるのに対し、本実施例（Ｄ）で′は、１１５強であ
った。結論として、タールによって処理されたロータ（
Ｄ）では、デポノットの♀１ｇ１ｆは、カーホンロック
の目安より十分少ない。

このことは、焼成してピッチ化したタールが、デポジッ
トとよく密着することを示すが、この理由は、次のよう
に考えられる。デポジットの分析結果によると、オイル
、オイル酸化物、焼成カーボンなとの有機分が、全デポ
ジットの約８割を占めている。この有機分は、ピッチと
同様な分子構造を有していて、従って、ピッチとデポジ
ットとの密着性は、金属（ロータ）とデポジットとの密
着性よりもがなり良い。また、ピッチの熱膨張係数も、
デポジットの熱膨張係数とほぼ同じであり、ｗ旨″ｉ性
を良くする。

なお、焼成したタールの被覆層に、ある一定の厚さのテ
゛ポン゛ンＦがイ＝１着すると、テパボジ・メト１土そ
れ以上厚くはならない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、ロータリピストンエンノンの概略図である。 １　第２図は、ロークリピストンエンノンのロータの斜
視図である。 １　第３図は、フランク面でのデポジットのイ」着と剥
離の状況を示す図である。 第４図は、高湿度雰囲気テストの結果を示１グラフであ
る。 １・・・ロータリピストンエンジンのケーシング、４・
・・ロータ、　−４ａ・・・フランクｒｎｌ、２１・・
・タールを被監された７ラン＃＋ｉ。 特許出願人　東洋」二業株式升ト１．′代　理　人　弁
理士　前出　葆はか２名第３図 ４ｂ 第４図 高：ｇＢ禾囲九テスト回数

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）多円弧状の内周面を有するロータハウジングとそ
   の両側に配設したサイドハ・ンンングとで拍ＩＩ！１：
   されるケーシング内を多角形状のロータが偏心軸に支承
   されて遊星回転運動するようにしたロータリビス１ンエ
   ンジンにおいて、ロータのフランク面ｉこ高沸点オイル
   と炭素の混合物よｌ）なるタールを焼１＝Ｉけ、タール
   の被覆層を形成したことを特徴とするロータリピストン
   エンノンのロータ。