JPS6147968B2 - - 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、とくに混合気に加えて加圧空気を供給するこ
とにより充填効率を向上させるようにした過給装
置の改良に関する。

一般にエンジンの吸気行程における吸気のすべ
てを過給機によつて加圧して吸入させることによ
り充填効率を高め、エンジンの出力性能の向上を
図る技術思想は公知である。しかしながら、この
場合、エンジンに吸入される吸気が全て過給機を
通過するため、過給機自体が通気抵抗となり逆に
充填効率が低下して出力性能の低下を招来すると
いつた問題があり、また他方で、エンジンに吸入
される吸気の全てが過給機により断熱圧縮されて
高温化されているため吸気の密度が低くなり充填
効率が十分に向上しないといつた問題があり、こ
れらの問題を回避するためには過給機を大型化し
なければならないという問題がある。そこで、従
来、エンジンの吸気負圧により混合気を吸入する
主吸気ポートに加えて過給機により加圧した空気
あるいは混合気を供給する過給ポートを設け、負
圧による自然吸入と過給機による過給とで吸気を
行なうようにし、比較的小容量の過給機でエンジ
ンの全回転範囲にわたつて有効な充填効率の向上
を図るようにしたものが提案されている。しかし
ながら、従来提案されているものは、主吸気ポー
トおよび過給ポートのうち少なくとも一方がいわ
ゆるペリフエラルポートであり必ずしも有効な過
給効果が得られていない。即ち、従来のものにお
いては、ロータ頂辺部に装着したアペツクスシー
ルが該ポート上を通過する際先行作動室と後続作
動室とが連通し、先行作動室から後続作動室への
吹返しが生じ、それ故、所定の過給効果を得るた
めにはその分だけ過給機の容量を大きくする必要
があり、また、その開口位置をトレーリング側に
ずらせば排気ポートとのオーバラツプが増大し軽
負荷時の燃焼の安定性が損われると共に主吸気ポ
ートおよび過給ポートが早い時期に閉じることに
なり主吸気ポートによる吸入能力が阻害され、十
分なる過給効果が得られないという問題がある。

このため、本発明においては、主吸気ポートと
過給ポートとを互に近接させてサイドハウジング
に設け主吸気ポートの吸入能力を阻害することな
く排気ポートとのオーバラツプを無くする一方、
過給ポートは主吸気ポートとほゞ同時に開かれる
ようにその外周縁を設定する一方、主吸気ポート
の全閉後吸気作動室内の圧力と加圧空気の圧力と
がほぼ同圧となるロータの回転位置で該ロータに
より遅れて閉じられるようにその上縁を設定し、
吹返しを生じることなく過給ポートの面積を十分
に確保することにし、その結果、軽負荷時の燃焼
の安定性を損なうことなく小容量の過給機でもつ
て十分なる過給効果を得るようにしたことを基本
的な特徴としている。

以下、図示の実施例について本発明を具体的に
説明する。

第１図において、１はトロコイド状の内周面２
ａを有するロータハウジング２とその両側に配置
されたサイドハウジング３とで形成されるケーシ
ング、４は頂部をトロコイド内周面２ａに摺接し
つつケーシング１内を遊星回転運動する三角形形
状のロータ、５はケーシング１の内面とロータ４
のフランク面とで画成される可変容積の作動室、
６はサイドハウジング３の内面に開口し、吸気行
程において吸気作動室５ａに対し、所定のタイミ
ングでロータ４により開閉される主吸気ポート、
７はエアクリーナ、８は気化器、９は気化器８に
より生成された混合気を主吸気ポート６に供給す
る吸気通路、１０は圧縮上死点付近において圧縮
作動室５ｂ内の混合気に着火する点火プラグ、１
１は排気作動室５ｃの排気ガスを排気マニホール
ド１２に排出する排気ポートで、これらは、ロー
タ４の回転に応じて連続的に吸気、圧縮、爆発、
膨張、排気の各行程を繰返すロータリピストンエ
ンジンを構成している。

一方、１３は主吸気ポート６と同様にサイドハ
ウジング３の内面に開口し、主吸気ポート６に対
しロータ４の回転方向に関してリーデイング側に
開設した過給ポートで、加圧空気を作動室５の
ほゞ軸方向に向けて供給するよう構成している。
１４はエンジンにより駆動される過給機としての
ベーンタイプの空気ポンプ、１５は空気ポンプ１
４の吐出側と過給ポート１３とを連通し、空気ポ
ンプ１４により吐出される加圧空気を過給ポート
１３に送給する加圧空気通路、１６は加圧空気通
路１５に介設され、エンジンの軽負荷運転時加圧
空気通路１５を全閉して加圧空気の供給をカツト
する常開の開閉バルブ、１７は空気ポンプ１４の
吐出側圧力が設定値以上に達したときに高圧を大
気に放出する圧力バルブで、これらは、主吸気ポ
ート６から吸入される混合気に加えて、加圧空気
を吸気行程作動室５ａに供給する過給装置を構成
する。

次に、過給ポート１３の設定について説明する
と、まず、その外周縁１３ａは、ロータハウジン
グ２に設けられた排気ポート１１が閉じられるロ
ータ回転位置にて、過給ポート１３が主吸気ポー
ト６とほゞ同時に吸気行程作動室５ａに開口され
るように、図に一点鎖線で示す吸入行程開始直前
のロータ姿勢イのフランク縁に沿つて主吸気ポー
ト６の外周縁６ａを延長した曲線上に設定する。
つまり、主吸気ポート６の外周縁６ａと過給ポー
ト１３の外周縁とは共に排気ポート１１とのオー
バラツプによつて決定されるものであるから過給
ポート１３の開き始めの時期はオーバラツプする
ことなく必要面積を確保するために主吸気ポート
６の開き始めの時期に設定する必要がある。

また、過給ポート１３のトレーリング側の下縁
１３ｂは、主吸気ポート６のリーデイング側上縁
６ｂのリーデイング側に該上縁６ｂに僅かな距離
をおいてほゞ平行に設定し、ロータ４が主吸気ポ
ート６を全閉した直後のロータ姿勢ロ（図の二点
鎖線位置）から直ちに閉じ始めるようにする。

さらに、過給ポート１３のリーデイング側の上
縁１３ｃは、上記下縁１３ｂにほゞ平行に所要の
間隔をおいて対峙し、ロータ４が上記ロータ姿勢
ロからさらに回転し、主吸気ポート６の全閉から
所定の角度例えば偏心軸角度で30゜〜50゜回転し
た後に全閉するように設定する。

この場合の過給ポート１３の全閉のタイミング
は、過給ポート１３への吹返しが生じない範囲で
可能な限り遅くなるように設定しており、すなわ
ち、高負荷運転時空気ポンプ１４によつて過給ポ
ート１３の与えられる空気圧力が、主吸気ポート
６の全閉後圧縮行程への移行に伴なつて上昇する
圧縮作動室５ｂの内圧に等しくなる直前に、過給
ポート１３が全閉されるように設定している。

なお、過給ポート１３の内縁１３ｄは、主吸気
ポート６の内周縁６ｃと同様、オイルシールの摺
動軌跡の外側に位置するように設定する。

したがつて、ロータ４がロータ姿勢イから更に
僅かに回転すると、主吸気ポート６及び過給ポー
ト１３はロータ４により吸気作動室５ａに対して
開かれ、主吸気ポート６からは気化器８によつて
供給される混合気が作動室５ａの負圧によつて作
動室５ａ内に吸入される一方、過給ポート１３か
らは空気ポンプ１４によつて加圧された加圧空気
が作動室５ａ内に供給される。この状態から、ロ
ータ４がさらに回転すると、吸気作動室５ａ内の
圧力が上昇し、主吸気ポート６からの混合気の吸
入量は徐々に減少し、ロータ姿勢ロに到ると主吸
気ポート６からの混合気吸入能力はゼロとなるの
で、このロータ姿勢ロにおいて主吸気ポート６は
閉じられる。

この場合、主吸気ポート６を、吸入能力を越え
た後まで開くように設定すると、過給ポート１３
からの過給空気が主吸気ポート６および吸気通路
９内に逆流することになるので好ましくない。

上記のロータ姿勢から過給ポート１３が閉じる
までの間、作動室５ａには空気ポンプ１４によつ
て加圧された加圧空気が、必要十分な開口面積の
過給ポート１３から供給される。

したがつて、主吸気ポート６による混合気の十
分な吸入と過給ポート１３による十分な過給によ
り、エンジンの充填効率は向上し出力性能の向上
を確実に図ることができる。

また、過給ポート１３は、主吸気ポート６の全
閉後圧縮行程に移行する吸気作動室５ａのトレー
リング側において作動室５ａの軸方向に向つて開
口して加圧空気を供給するため、過給ポート１３
から供給される加圧空気は作動室５ａのリーデイ
ング側の混合気を希釈することなく吸気作動室５
ａのレーリング側に確実に充填され、既に供給さ
れた混合気をリーデイング側におしやるように作
用し、それだけエンジンの燃焼性をも向上させる
ことができる。

なお、上記実施例では、空気ポンプ１４の吐出
側と過給ポート１３とを加圧空気通路１５によつ
て直接に連通したが、その途中にサージングタン
クを介設すれば、ベーンタイプのポンプの欠点で
ある脈動を有効に緩和することができ、脈動によ
る圧力損失を防止することができる。

以上の説明から明らかなように、本発明は、主
吸気ポートと過給ポートとを互に近接させてサイ
ドハウジングに設け、該過給ポートの開きのタイ
ミングを主吸気ポートとほゞ同時とする一方、閉
じのタイミングを吸気作動室内の圧力と加圧空気
の圧力とがほぼ同圧となるロータの回転位置で該
ロータにより閉じるように設定し、過給ポートか
ら作動室に供給する加圧空気を吸入行程から圧縮
行程の移行期に過給ポートへの吹返しが生じない
範囲で供給するようにしたロータリピストンエン
ジンの吸気装置を提供するものである。

したがつて、本発明にかゝるロータリピストン
エンジンの吸気装置においては、主吸気ポートの
吸入能力を阻害することなく排気ポートとのオー
バラツプを無くすることができる一方、吹返しを
生じることなく過給ポートの面積を十分に確保で
き、その結果、軽負荷時の燃焼の安定性を損なう
ことなく小容量の過給機でもつて過給効率を向上
させることができエンジンの充填効率の向上を図
ることができ、出力性能の向上を図ることができ
る。

また、本発明のロータリピストンエンジンの吸
気装置においては、主吸気ポートと過給ポートと
を同一サイドハウジングに近接させて設けている
ため、その吸気通路と加圧空気通路とが必然的に
近接し、加圧空気通路を流通する高温の加圧空気
と吸気通路を流通する混合気とが熱交換されて、
混合気中の燃料の霧化が促進され、燃焼性を向上
できる上に、吸気作動室内の吸気の温度分布も均
一化して、ノツキングの発生を防止することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係るロータリピス
トンエンジンの吸気装置を示す垂直断面説明図、
第２図は上記実施例における主吸気ポートと過給
ポートの開閉タイミングを示すダイヤフラムであ
る。 １……ケーシング（２……ロータハウジング、
３……サイドハウジング）、４……ロータ、６…
…主吸気ポート、９……吸気通路、１３……過給
ポート、１４……空気供給ポンプ、１５……加圧
空気通路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ トロコイド状の内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構
   成するケーシング中を多角形状のロータが遊星回
   転運動するようにしたロータリピストンエンジン
   において、 上記サイドハウジングに主吸気ポートと過給ポ
   ートとを近接させて設け、排気ポートが閉じられ
   るロータ回転位置で該過給ポートを主吸気ポート
   とほゞ同時に開き、かつ、高負荷運転時、主吸気
   ポートが閉じた後の吸気作動室内の圧力と過給気
   の圧力とがほゞ同圧となるロータの回転位置で該
   ロータにより閉じるように形成し、主吸気ポート
   から混合気を吸入する一方、過給ポートから加圧
   空気を供給する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。