JPS6229616B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ケーシングに主吸気ポートに加えて
過給ポートを形成し、吸気行程の終期以降に、過
給機により加圧された空気もしくは混合気を過給
ポートから作動室に供給するようにしたロータリ
ピストンエンジンの過給装置に関するものであ
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
（特公昭47−37721号公報参照）。

しかしながら、この従来のものにおいては、実
質的な過給効果が得られるのは、主吸気ポートが
閉じた後過給ポートが閉じるまでの一定の時期に
限られるため、とくにエンジンの高速回転時に
は、一回当りの過給時間がきわめて短くなり、そ
の結果、小容量の過給機では有効な過給が実際上
行なわれなくなり、エンジン出力の向上という本
来の目的を有効に達成することができない問題が
ある。

ところで、この種の過給装置においては、作動
室内に供給される全新気量に対し過給気の占める
比率は小さく、あくまでも主吸気ポートから自然
吸入される新気の比率が大となるようになされて
いる。かかる役割にある主吸気ポートの吸入能力
は、その開閉時期、特に閉時期の設定によつて支
配されている。それ故、主吸気ポートの閉時期を
遅く設定すれば、主吸気ポートの吸気慣性が大き
〓〓〓〓
い高回転時において充填効率を高め過給ポートか
らの過給不足を補うことができる。しかしなが
ら、単に主吸気ポートの閉時期を遅く設定するだ
けでは、吸気慣性の小さい低回転時において、作
動室から主吸気ポートへの吹返しが生じると共に
過給ポートから主吸気ポートへの吹返しが生じ、
低回転時の充填効率が大巾に悪化することにな
り、本質的な解決策となり得ない。

本発明は、かかる問題を解消すべくなされたも
のであつて、過給量が減少するエンジンの高速運
転時において、主吸気ポートを含む主吸気通路か
ら分岐させて形成した補助吸気ポートからも主吸
気ポートと同様に自然吸入による吸気を行なわ
せ、過給ポートからの過給量の減少を、補助吸気
ポートからの吸気によつて補填する一方、吸気慣
性が小さくなる低回転時には補助吸気ポートを閉
じることによつて作動室からの吹返しを防ぎ、そ
の結果、全体として必要な充填効率を確保するこ
とができるロータリピストンエンジンの過給装置
を提供することを目的としている。

かかる目的を達成するため、本発明にかかるロ
ータリピストンエンジンの過給装置は、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
側に配置したサイドハウジングとからなるケーシ
ングに主吸気ポートと主吸気ポートに設定期間遅
れて閉じられる過給ポートとを形成してなるロー
タリピストンエンジンにおいて、上記主吸気ポー
トを含む主吸気通路から分岐する補助吸気通路と
しての補助吸気ポートを上記ケーシングに形成す
るとともに、該補助吸気ポートの閉時期を主吸気
ポートより遅くなるように設定する一方、補助吸
気通路にエンジン回転数が設定回転数以上にある
とき開作動する開閉弁を設けて構成したものであ
つて、本発明にかかる補助吸気ポートは、エンジ
ン回転数が設定回転数より低いときは開閉弁によ
り閉じられて吸気ポートとして何ら寄与しない
が、エンジン回転数が設定回転数以上の高速運転
域になると、開閉弁によつて開かれてこの補助吸
気ポートからも自然吸入が行なわれるようにな
る。そして、この補助吸気ポートは、主吸気ポー
トより遅く閉じられるようになつており、主吸気
ポートが閉じられた後にも高速運転域で大きくな
つた吸気慣性によつて吸気が作動室内に押し込ま
れ、過給ポートからの過給量の減少を補填して必
要十分な充填効率が確保される。

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内において偏心軸１２の廻りを
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、１１は排気作動室５ｃの
排気ガスを排気マニホールド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お
いて、開口の向きがほゞ軸方向となるように開設
した過給ポート、１４はエアクリーナ７からエア
を吸込み、加圧して吐出するベーンタイプのエア
ポンプよりなる過給機、１５は過給機１４の吐出
側と過給ポート１３とを連通し、過給機１４によ
り吐出される加圧エアを過給ポート１３に送給す
る過給通路、１６は過給通路１５の途中に介設さ
れたロータリバルブよりなるタイミングバルブ
で、このタイミングバルブ１６は、ロータ４の偏
心軸１２との間に懸張したタイミングベルト１８
により駆動されるプーリ１９に連結され、偏心軸
１２に同期して、偏心軸１２の２回転で１回転す
るように駆動され、主吸気ポート６がロータ４に
よつてほゞ全閉される時点から一定のタイミング
で過給通路１５を連通する。

本発明においては、上記基本構成に加えて、主
吸気ポート６を含む主吸気通路９の下流において
分岐し、主吸気ポート６と過給ポート１３との間
において吸気作動室５ａに開口した補助吸気通路
〓〓〓〓
としての補助吸気ポート２０をケーシング１に形
成するとともに、この補助吸気通路の途中におい
て補助吸気通路を開閉する蝶型弁よりなる開閉弁
２１を介設し、該開閉弁２１を、例えば、電磁作
動式のリンク開閉機構２２によつて開閉制御する
ようにしている。このリンク開閉機構２２は、イ
グニツシヨンスイツチ２３、回転数スイツチ２４
を介してバツテリ２５に接続された電磁ソレノイ
ド装置２６を有し、エンジン回転数が設定回転数
を越えたとき、回転数スイツチ２４のオンで、電
磁ソレノイド装置２６を励磁させ、電磁ソレノイ
ド装置２６のアマーチヤ２６ａに一端を連結した
てこレバー２７を支点２７ａの廻りに回動させる
ことにより、開閉弁２１を開作動させる。

なお、第１図中、２８は過給機１４の吐出側と
吸込側とを連通するリターン通路、２９はリター
ン通路２８の途中に介設したチエツクボールタイ
プのリリーフバルブ、３０は過給通路１５のタイ
ミングバルブ１６より上流に介設され、例えばエ
ンジンの負荷に応じて開閉が制御されるコントロ
ールバルブで、該バルブ３０はエンジンの負荷に
応じて過給量をコントロールする。

上記実施例の構成について、次にその作用を説
明する。

エンジンＥの低速回転時においては、回転数ス
イツチ２４がオフのまゝであり、電磁ソレノイド
装置２６は作動せずリンク開閉機構２２によつて
開閉弁２１は全閉状態に保持され、補助吸気通路
としての補助吸気ポート２０は全閉され、吸気に
関与しない。

したがつて、エンジンＥの吸気行程において
は、第２図ａに示すように、主吸気ポート６と過
給ポート１３とが、夫々吸気と過給を行なうこと
ができ、両ポート６，１３は、吸気上死点T.D.C
より僅かに遅れたタイミングでロータ４により
ほゞ同時に開かれ、主吸気ポート６からは、気化
器８により供給された混合気が主吸気通路９を通
して吸気作動室５ａ内に自然吸入され、この自然
吸入は主吸気ポート６が閉じられるまで行なわれ
る。

この場合、主吸気ポート６が閉じた後、補助吸
気ポート２０が閉じるまでの間、作動室５ａから
補助吸気ポート２０への吹き返しが生じるが、補
助吸気通路はバルブ２１によつて閉じられている
ので、その量はわずかであり、充填効率がむやみ
に低下することはない。

一方、過給ポート１３を含む過給通路１５は、
タイミングバルブ１６によつてその開閉が制御さ
れているため、主吸気ポート６がロータ４によつ
てほゞ全閉される吸気下死点付近においてはじめ
て開かれ、その時点以降、過給ポート１３は過給
機１４により供給される加圧エアを吸気作動室５
ａ内に供給する。過給ポート１３を含む過給通路
１５はタイミングバルブ１６によつて、次の吸気
行程の開始に先立つてロータ４によつて過給ポー
ト１３が閉じられるとほゞ同時に閉じられ、過給
ポート１３による過給を停止する。

したがつて、エンジンＥの低速運転時には、主
吸気ポート６の吸気と、その吸気のほゞ終了する
時点での過給ポート１３による過給とが行なわ
れ、過給ポート１３から主吸気ポート６への吹返
しを生ずることなく、十分なる過給が行なわれ
る。

次に、エンジンＥが高速運転に移行されると、
回転数スイツチ２４がオンし、電磁ソレノイド装
置２６はバツテリ２５による給電で励磁され、リ
ンク操作機構２２が作動され、開閉弁２１が全開
され、補助吸気ポート２０は主吸気通路９に連通
する。

したがつて、主吸気ポート６、補助吸気ポート
２０および過給ポート１３が、ロータ４によつて
吸気作動室５ａに対してほゞ同時に開かれると、
主吸気ポート６のみならず補助吸気ポート２０か
らも、気化器８によつて主吸気通路９に供給され
る混合気が自然吸入され、第２図ｂに示すよう
に、吸気行程における吸気量は、低速運転時の場
合に比して補助吸気ポート２０からの吸気量分だ
け増加する。

ロータ４の回転によつて、主吸気ポート６が全
閉された時点において、主吸気ポート６よりリー
デイング側に設定した補助吸気ポート２０は、依
然として吸気作動室５ａに対して開かれており、
この時点では吸気慣性が大きいので、作動室５ａ
から補助吸気ポート２０への吹返しはなく補助吸
気ポート２０からの吸気が確実に続行される。

また、主吸気ポート６と補助吸気ポート２０が
第１図にイでそのロータ姿勢を示すように、ロー
タ４によつて閉じられた吸気行程終期において
〓〓〓〓
は、依然として過給ポート１３は吸気作動室５ａ
に対して開かれており、タイミングバルブ１６が
過給通路１５をこの段階において開通することに
より、補助吸気ポート２０の吸気終りに連続し
て、過給ポート１３からは、過給機１４により供
給される加圧エアが吸気作動室５ａに過給され
る。

この過給ポート１３による過給は、ロータ４が
過給ポート１３を全閉するタイミングに同期した
タイミングバルブ１６の閉作動により終了する。

なお、以上述べた実施例においては、過給通路
１５にタイミングバルブを設け、過給通路１５を
主吸気ポート６がほぼ閉じられた時点で開くよう
に構成しているが、本発明はこの点に限定される
ものではなく、タイミングバルブを必ずしも設け
る必要はないが、上記実施例のように構成する方
が過給ポート１３から主吸気ポート６への吹返し
を防止できるのでより好ましい。

以上詳細に説明したことから明らかなように、
本発明は、主吸気ポートを含む主吸気通路から分
岐し、主吸気ポートより遅れて閉じられる補助吸
気ポートを設けるとともに、補助吸気ポートを開
閉する開閉弁を設け、エンジンの高速運転時には
開閉弁を開き、主吸気ポートに加えて補助吸気ポ
ートからも吸気を行なわせることにより、過給時
間がきわめて短くなるエンジン高回転時には、主
吸気ポートを含む主吸気通路から分岐させて形成
した補助吸気ポートからも主吸気ポートと同様に
自然吸入による吸気を行なわせ、過給ポートから
の過給量の減少を補助吸気ポートからの吸気によ
つて補填する一方、吸気慣性が小さくなる低回転
時には補助吸気ポートを閉じることにより作動室
からの吹返しを防ぐことができるものであつて、
低回転時の充填量を減少させることなく、特に出
力が要求される高回転時に充填量を確保すること
ができ、エンジン出力を向上させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例にかかるロータリピ
ストンエンジンの過給装置の全体概略説明図、第
２図ａ，ｂは夫々エンジンの低速運転時および高
速転時における主吸気ポート、過給ポート等の開
閉タイミングを示すダイヤグラム図である。 １…ケーシング、４…ロータ、５…作動室、６
…主吸気ポート、９…主吸気通路、１３…過給ポ
ート、１４…過給機、１５…過給通路、１６…タ
イミングバルブ、２０…補助吸気ポート、２１…
開閉弁、２４…回転数スイツチ。 〓〓〓〓

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ トロコイド状の内周面を有するロータハウジ
   ングとその両側に配置したサイドハウジングとか
   らなるケーシングに主吸気ポートと主吸気ポート
   に設定期間遅れて閉じられる過給ポートとを形成
   してなるロータリピストンエンジンにおいて、 上記主吸気ポートを含む主吸気通路から分岐す
   る補助吸気通路としての補助吸気ポートを上記ケ
   ーシングに形成するとともに、該補助吸気ポート
   の閉時期を主吸気ポートより遅くなるように設定
   する一方、補助吸気通路にエンジン回転数が設定
   回転数以上にあるとき開作動する開閉弁を設けた
   ことを特徴とするロータリピストンエンジンの過
   過装置。