JPS639638A - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、エンジンの吸気装置に関するものである。

［従来技術］ オツトーサイクルエンジンにおいて、いわゆるポンピン
グ損失を減少させるという見地から、吸気通路に連通ず
る吸気ポートとは独立した還流ポートを各気筒の燃焼室
に開口させるとともに、各還流ポートを複数気筒にわた
って連通ずる還流通路を設け、各還流ポートは吸気ポー
トが閉じろタイミングより遅れて閉じるようにした吸気
方式が提案されている（例えば、特開昭５８−１２２３
１５号公報、特開昭５８−１７２４２９号公報参照）。

このいわゆる還流ポートの遅閉じ方式は、とくにエンジ
ンの低負荷時において、圧縮行程の初期に燃焼室の吸気
を還流通路を介して吸気行程にある他の気筒の燃焼室内
に還流させることができるので、吸気行程におけるボン
ピング損失を低減することができるという利点がある。

ところで一方、燃焼室内のガスシールの耐摩耗性および
燃焼室の気密性を向上させるためにガスシール摺動面の
潤滑が行なわれるが、この種の潤滑方式の一つとしてガ
スシール摺動面を均一に潤滑するため潤滑油を吸気通路
内または気化器内で燃料と混合して燃焼室内に供給する
いわゆる混気給油方式が知られている。

ところが、前記の還流ポートの遅閉じ方式を採用したエ
ンジンにおいては、還流通路が開状態となるエンジンの
低負荷時、とくに軽負荷時には還流通路を通して混合気
がやりとりされることになり、吸気通路を通過する吸気
の流速が非常に小さくなるため、潤滑油と燃料の混合が
十分に行なわれなくなり、よって潤滑効率が低下すると
いう問題点がある。

［発明の目的コ 本発明は、還流ポートの遅閉じ方式を採用したエンジン
において、上記のような問題点を解決し、混気給油によ
るガスシール摺動面の潤滑効率を高めることを目的とす
る。

［発明の構成］ このため、本発明においては、吸気ポートとは独立し、
該吸気ポートより遅れて閉じる還流ポートと、複数気筒
の還流ポートを連通ずる還流通路とを備え、低負荷時、
圧縮行程中の燃焼室内の吸気を上記還流通路を介して他
の気筒の吸気行程中の燃焼室内に還流させるようにした
エンジンにおいて、該還流通路に、燃焼室内の潤滑を行
なう潤滑油通路を開口させたことを特徴とするエンジン
の吸気装置を提供するものである。

なお、本発明にいう　“燃焼室”は、ロータリピストン
エンジンにおいては作動室を意味する。

［発明の効果］ 本発明によれば、低負荷時においモ還流通路が開状態に
あるときには、潤滑油が還流通路を流れる流速の大きな
混合気中に噴射されるため、潤滑油と燃料の混合が促進
され燃焼室内のガスシール摺動面の均一な潤滑ができ潤
滑効率を向上させることができる。さらに還流通路が閉
状態にあるときには、制御弁回りに残留する潤滑油によ
り制御弁のシール性を向上させる効果も得られる。

［実施例］ 以下、２気筒ロークリピストンエンジンについて、本発
明の実施例を添付の図面を参照しながら、具体的に説明
するが、本発明はこれに限定されるものではなく、３気
筒以上のロータリピストンエンジン、さらに２気筒以上
のレシプロエンジンにも適用できることはもちろんであ
る。

第１図に２気筒ロータリピストンエンジンを図式的に示
すように、ロークリピストンエンジンＥは、フロント、
リヤ２つの気筒Ｆ、Ｒで構成され、これらフロント、リ
ヤの気筒Ｆ、Ｒを隔てる中間ハウジングｌの両側面１ｆ
、ｌｒには、それぞれ１次吸気ポート２（２ｒが開口さ
れる一方、各外壁を構成する各サイドハウジング３．４
の内側面３１゜４１には、２次吸気ポート５ｆ、５ｒが
開口されている。

そしてよく知られているように、各気筒Ｆ、Ｒのロータ
６ｆ、６ｒは、各頂辺をロータハウジング７ｆ、７ｒの
トロコイド内周面に摺接させつつ遊星回転運動を行なっ
て、吸入、圧縮、爆発、燃焼。

排気の各行程を連続的に繰返す。

上記各１次吸気ポート：Ｈ，２ｒは、１次吸気通路８の
集合部８Ｃから分岐した各分岐１次吸気通路８「、８ｒ
に連通され、１次吸気通路８の集合部８Ｃの上流には、
アクセルペダル１６の踏み込みに応じて開閉される１次
スロットル弁９が介設されている。また、上記各２次吸
気ポート５ｆ、　　５ｒは、２次吸気通路１０の集合部
１０ｃから分岐した各分岐２次吸気通路１０「、１０ｒ
に連通され、２次吸気通路１０の集合部１０ｃの上流に
は、１次スロットル弁９が設定開度以上に開かれるとこ
れに連動してリンク機構１７を介°して開かれる２次ス
ロットル弁１１が介設されている。

第１図に示すように、上記中間ハウジング１には、その
厚み方向に貫通してフロント、リヤ２つの気筒Ｆ、Ｒの
作動室１２ｆ、１２ｒを連通する還流通路ないし連通路
１３（以下単に連通路１３という）を設け、この連通路
Ｉ３には、これを開閉するロータリ式の制御弁１４を介
設している。該制御弁１４は燃料制御回路１８によって
１次スロットル弁９のスロットル開度が設定開度以下の
低負荷時には、図示していないアクチュエータによって
全開となり、一方、スロットル開度が設定開度より大き
くなると全開となるようにされている。

第２図にフロント側の気筒Ｆについて示すように、上記
連通路１３は、そのフロント側開口１３ｆの位置が、吸
気ポート２ｆよりもロータ６ｆの回転方向にみてリーデ
ィング側に設定されている。

第１図において、制御弁１４が閉じているときには、連
通路Ｉ３を有しない普通のロータリピストンエンジンと
同様な状態で運転される。

これに対して、制御弁１４が開いている場合には、連通
路１３は次のように作用する。すなわち、フロント側作
動室１２ｆの吸気行程の終期から圧縮行程の前段にかけ
ては、位相差によりリヤ側作動室１２ｒは吸気行程の前
段にある。従って、フロント側作動室＋２ｆ内の圧力は
、リヤ側作動室１２ｒの圧力よりも高くなっている。こ
の間、フロント側連通ポート１３ｆとリヤ側連通ポート
１３ｒはともに開いており、連通路１３は連通状建にあ
るため、フロント側作動室＋２ｆ内の吸気はリヤ側作動
室１２ｒに流入する。これによって、フロント側作動室
１２ｆ内の圧力上昇は小さくなるとともにリヤ側作動室
１２ｒ内の減圧も小さくなる。このためボンピング損失
は減少する。その後、リヤ側作動室１２ｒが吸気行程の
終期に至った時点から圧縮行程の前段にかけては、位相
差によりフロント側作動室１２ｆは吸気行程の前段にあ
る。従って、リヤ側作動室１２ｒ内の圧力はフロント側
作動室１２ｒ内の圧力よりも高くなっている。この間、
リヤ側連通ポート１３ｒとフロント側連通ポート１３ｆ
はともに開いており、連通路１３は連通状態にあるため
、リヤ側作動室１２ｒ内の吸気はフロント側作動室１２
ｆに流入する。

これによってリヤ側作動室１２ｒ内の圧力上昇は小さく
なるとともにフロント側作動室１２ｆ内の減圧も小さく
なる。このためボンピング損失は減少する。以下、フロ
ント側作動室１２１’とリヤ側作動室１２ｒの間でこの
ような作用が繰り返される。

第３図は、本発明にかかる連通路Ｉ３内に潤滑油を供給
できるようにした吸気装置を備えた２気筒ロータリピス
トンエンジンシステムを示している。ガスシール摺動面
の潤滑は、シールの耐摩耗性を向上させるとともにガス
シールの気密性を向上させる働きをする。本実施例では
、潤滑油を吸気と混合して作動室へ供給する混気給油方
式に加えて、潤滑油を直接作動室へ供給するダイレクト
給油方式も併用している。

第３図に示すように上記システムは、潤滑油を吐出する
ためのメタリングオイルポンプ３ｏ、制御弁１４の開閉
に対応して混気給油される潤滑油の供給経路を切り替え
るための切替弁３３、吸気通路を通して混気給油を行う
ためにフロント、リヤの各分岐１次吸気通路８ｆ、８ｒ
にそれぞれ開口している給油ポート３’Ｎ、３７ｒ、連
通路１３を通して混気給油を行うために連通路１３に開
口している給油ポート３８、作動室へダイレクト給油を
行うためにフロント、リヤの各作動室１２ｆ。

１２ｒにそれぞれ開口しているダイレクト給油ポート３
６ｒ、３６ｒ、および複数の潤滑油通路３１゜３１ｆ、
３１ｒ、３２，３４．３４（３４ｒ、３５を備えている
。

第４図は制御弁１４近傍の拡大平面断面図であり、第５
図は第４図のＡ−Ａ線断面図である。これらの図ｊこ示
すように制御弁１４内には、円形膚断面の半径方向内向
きに制御弁１４の貫通孔４１に開口している内側開口４
０と、半径方向外向きに開口しており給油ポート３８と
接続できるようになっている外側開口４２の間を連通ず
る給油孔３９が穿設されている。

第３図において、メタリングオイルポンプ３゜は、ガス
シール摺動面の潤滑を行うための潤滑油を、エンジンの
回転数と負荷に応じて計量し供給するポンプであって、
一般的にはプランジャポンプが用いられ図示していない
エキセントリックシャフトによって回転が与えられると
ともにストロークは調節可能となっている。切替弁３３
は制御弁１４に対して設けた制御弁開度センサ４４によ
って検出される制御弁１４の開閉状態を入力として、潤
滑油の制御回路４５（第３図参照）によって制御弁１４
が開状態にあるときは潤滑油通路３２と潤滑油通路３５
が接続され、制御弁Ｉ４が開状態にあるときは潤滑油通
路３２と潤滑油通路３４が接続されるように作動する三
方弁である。

上記潤滑油供給ノステムの運転方法について具体的に説
明する。

第３図において、メタリングオイルポンプ３０には、ダ
イレクト給油するための給油系統と混気給油するための
給油系統が独立して接続されており、メタリングオイル
ポンプ３０から吐出された潤滑油は、上記の２系統に分
割して作動室１２ｒ。

１２ｒに供給される。ダイレクト給油される潤滑油は、
メタリングオイルポンプ３０から潤滑油通路３１を通し
て分岐部３１ｃに至り、ここからフロント側作動室１２
ｆへは潤滑油通路３１ｆを通してダイレクト給油ポート
３６ｆ経由で給油され、一方リャ側作動室１２ｒへは潤
滑油通路３１ｒを通してダイレクト給油ポート３６ｒ経
由で給油される。

これに対して、混気給油される潤滑油は、低負荷時にお
いて制御弁１４が開いており、連通路１３が開状態にあ
るときには、切替弁３３は潤滑油制御回路４５によって
潤滑油通路３２と潤滑油通路３５が接続するようにセッ
トされるので、潤滑油通路３２から切替弁３３を経由し
て潤滑油通路３５を通して給油ポート３８に至り、さら
に第４図に示す制御弁１４内の給油孔３９を通して内側
開口４０から貫通孔４１を通過する混合気中に吐出され
る。逆に制御弁１４が閉じており連通路１３が閉状態に
あるときには、切替弁３３は潤滑油制御回路４５によっ
て潤滑油通路３２と潤滑油通路３４が接続するようにセ
ットされ、潤滑油は潤滑油通路３２から切替弁３３を経
由して潤滑油通路３４を通して分岐部３４ｃに至り、こ
こからフロント側１次吸気通路８ｆへは潤滑油通路３４
「を通して給油ポート３７ｆから吸気通路８ｒ内を通過
する吸気中に吐出され、一方すャ側Ｉ次吸気通路８ｒへ
は潤滑油通路３４ｒを通して給油ポート３７ｒから１次
吸気通路８ｒ内を通過する吸気内に吐出される。

エンジンの低負荷時において、制御弁１４が開き連通路
１３が開状態になったときには、フロント、リヤの各分
岐１次吸気通路８ｆ、　８ｒを通過する吸気の流速は非
常に小さくなる。したがって、たとえこのような吸気中
に潤滑油を吐出しても、潤滑油と燃料の十分な混合が行
なわれず、有効な混気給油が行なわれない。しかし、こ
のとき連通路１３には、エンジンのサイクルの進行に応
じて、圧縮行程中の作動室内から他方の気筒の吸気行程
中の作動室内へ圧力によって大きな流速で混合気が通過
する。したがって、本発明では、連通路１３が開状態に
ある場合には、潤滑油をこのような流速の大きな還流銀
白に吐出することによって潤滑油と燃料の十分な混合を
行なわせガスシール摺動面の潤滑効率が向上するように
している。

一方、エンジンの負荷量が増し制御弁Ｉ４が閉じられ連
通路１３が閉状態となったときには、フロント、リヤの
各分岐１次吸気通路８ｆ、　８ｒを通過する吸気の流速
は十分大きくなるため、潤滑油はこのような吸気中に吐
出される。

また制御弁１４が閉じられたときには連通路１３を完全
に遮断する必要がある。ところで、本発明においては、
第４図、第５図に示すとおり制御弁１４が開いていると
きに、連通路１３に吐出される潤滑油の一部は制御弁１
４の回転摺動面の隙間４３内に入り、この潤滑油は制御
弁１４が閉じられたときにもその位置に残留する。この
残留する潤滑油は閉弁時制御弁１４をシールする効果が
あり、上記の連通路１３を完全に遮断する。

以上説明したように、本発明はエンジンの低負荷時にお
ける制御弁１４の開弁時のガスシール摺動面の潤滑効率
を向上させるとともに、制御弁１４の閉弁時におけるシ
ール性を向上させるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例にかかるロータリピストンエン
ジンの断面説明図、 第２図は上記ロークリピストンエンジンの側面断面説明
図、 第３図は本発明に係る吸気装置を備えたロークリピスト
ンエンジンの展開説明図、 第４図は制御弁と連通孔及び潤滑油通路の接続状況を示
す上記ロータリピストンエンジンの部分平面断面図、 第５図は第４図のＡ−Ａ線断面図である。 Ｆ、Ｒ・・・フロント側１　リヤ側気筒、８・・・１次
吸気通路、　　　９・・・スロットル弁、ＩＯ・・・２
次吸気通路、　　１３・・・連通路、１４・・・制御弁
、　　１８・・・アクチュエータ、３０・・・メタリン
グオイルポンプ、３３・・・切替弁。 特　許　出　願　人　　マツダ株式会社代　理　人　弁
理士　前出　葆ほか２名高１因 第２０ 第３囚

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）吸気ポートとは独立し、該吸気ポートより遅れて
   閉じる還流ポートと、複数気筒の還流ポートを連通する
   還流通路とを備え、低負荷時、圧縮行程中の燃焼室内の
   吸気を上記還流通路を介して他の気筒の吸気行程中の燃
   焼室内に還流させるようにしたエンジンにおいて、 該還流通路に、燃焼室内の潤滑を行なう潤滑油通路を開
   口させたことを特徴とするエンジンの吸気装置。