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JPH0341651B2 - - Google Patents
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JPH0341651B2 - - Google Patents

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JPH0341651B2
JPH0341651B2 JP59112415A JP11241584A JPH0341651B2 JP H0341651 B2 JPH0341651 B2 JP H0341651B2 JP 59112415 A JP59112415 A JP 59112415A JP 11241584 A JP11241584 A JP 11241584A JP H0341651 B2 JPH0341651 B2 JP H0341651B2
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exhaust port
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B55/00Internal-combustion aspects of rotary pistons; Outer members for co-operation with rotary pistons
    • F02B55/16Admission or exhaust passages in pistons or outer members
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B53/00Internal-combustion aspects of rotary-piston or oscillating-piston engines
    • F02B53/04Charge admission or combustion-gas discharge
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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    • F02B53/00Internal-combustion aspects of rotary-piston or oscillating-piston engines
    • F02B2053/005Wankel engines
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明はトロコイド形状の内周面を有するロー
タハウジングの該内周面に排気ポートを開口した
ロータリピストンエンジンの排気ポート構造に関
するものである。
(従来の技術) 従来のロータリピストンエンジンは、内部にロ
ータを回転し得るように収容したトロコイド内周
面を有するロータハウジングと、該ロータハウジ
ングの両側に取付けられたサイドハウジングを備
え、これによつてロータ室を形成している。この
ロータ室は、正多角形のロータの角頂点におい
て、ロータハウジング内周面との間にアペツクス
シール部分を有しており、これによつて複数の作
動室が画設される。そして、このハウジングに
は、1つ又はそれ以上の吸気ポートと1つの排気
ポートが作動室に開口するように形成される。従
来のロータリピストンエンジンの排気ポートは、
ロータハウジングのトロコイド内周面上に、ロー
タ回転軸方向に長軸を有する略楕円形穴を1個だ
け形成したものであり、このポートは、ロータの
アペツクスシール部分が通過したとき、開かれる
ようになつている。この排気ポートは、ロータの
回転軸方向に長軸を有する形状であるため、アペ
ツクスシール部分が該排気ポートを通過する際に
は排気ポートの開口部面積が急激に増大する。こ
のため、多量の排気が排気ポートに集中し、乱流
となるとともに急激に膨張して高い排気騒音を発
生するという問題があつた。この問題を解決する
ために、排気ポートをリーデイング側に2つ、ト
レーリング側に1つの合計3個の円形ポートの集
合により構成した、いわゆるハニカム構造のもの
が提案されている(特開昭56−148621号公報参
照)。この構造は、排気騒音を低減するという点
においては、ある程度の効果を奏するものではあ
るが排気通路抵抗が増大するという欠点を有する
ものである。
(本発明の目的) 本発明は、ロータハウジングに排気ポートを開
口したロータリピストンエンジンにおいて、排気
ポートの開口直後における排気ガズ流の乱流化、
および排気ガスの急激な膨張を抑制することによ
つてエンジンの排気騒音の低減を図ることができ
る排気ポート構造を提供することを目的とするも
のである。
(本発明の構成) 本発明は上記目的を達成するため以下のように
構成される。すなわち、本発明は、ロータハウジ
ングの内周面に開口した排気ポートをロータハウ
ジングの周方向に区画するとともに排気の流れ方
向に延びる水平仕切板と該水平仕切板を包摂する
筒状外筒とを有し、ロータハウジングに形成され
た排気通路部分に前記排気流れ方向に挿入された
ポートインサートを備えたロータリピストンエン
ジンの排気ポート構造において、前記ポートイン
サートの筒状外筒には前記排気流れ方向上流側で
ポート中央部のロータ回転方向トレーリング側を
覆うように立設された衝立板が設けられたことを
特徴とする。本発明によれば、上記仕切板によつ
て排気通路は、ロータハウジングの周方向すなわ
ち、ロータの回転方向に区画されるとともに、こ
の仕切板の延設方向すなわち、排気ポートの長さ
方向に対して、直角方向に延びる衝立板がポート
の中央部のトレーリング側を覆うように立設され
ている。従つて、ロータの回転によつて、排気ポ
ートの開口部領域が拡大する速度は実質的に比較
的遅くされ、排気ポートは徐々に開かれることに
なる。
(本発明の効果) 本発明によれば、上述のような構造により、排
気ポートの開口速度が比較的小さく抑えられるこ
とによつて排気ポートへの排気ガスの集中が緩和
されるとともに、仕切板の存在によつて、排気流
れの乱流化、および排気ガスの急激な膨張が阻止
される。従つて、排気騒音を有効に低減化するこ
とができる。
(実施例) 第1図には本発明実施例に係る排気ポート構造
を有するサイドポート吸気方式のロータリピスト
ンエンジンZが示されている。このロータリピス
トンエンジンZは、トロコイド内周面4を有する
ロータハウジング1とその両側部を密封する一対
のサイドハウジング2を備えており、これによつ
て内部にロータ室10を形成している。ロータ室
10の内部には、ほぼ3角形形状のロータ3が配
設されており、該ロータ3にはロータハウジング
1の内周面4と摺接するアペツクスシールを有す
るアペツクス部分30を備えている。これによつ
て、ロータハウジング1とロータ3の側面とによ
つて作動室27a,27b,27cがそれぞれ形
成される。ロータ3は、偏心軸5によつて支持さ
れており第1図の矢印で示す方向に回転する。ロ
ータ3の回転に応じて、作動室27a,27bお
よび27cの容積は周期的に変化し、これによつ
て、吸気、圧縮、爆発、排気の行程を構成する。
第1図においては、作動室27aに示される状態
は爆発行程の終期で、排気行程の始まりにある。
作動室27bは吸気行程にあり、作動室27cは
圧縮行程にある。サイドハウジング2には、吸気
行程において作動室27bに開口する吸気ポート
6を備えており、該作動室27bに混合気を導入
するようになつている。ロータハウジング1には
排気ポート7が設けられており、該排気ポート7
からは排気行程において作動室27aから燃焼ガ
スが排出される。
第2図を参照すれば、該排気ポート7は、ロー
タハウジング1内に設けられた1つの排気通路部
分すなわち貫通孔9を備えており、該貫通穴9は
口縁部7aを介してロータ室10に開口するよう
になつているとともに、ロータハウジング1を厚
さ方向に貫通している。貫通穴9は、ロータハウ
ジング外面1bから内方へ向う座穴部分9aと、
該座穴部分9aからさらに内方に向つて延びる傾
斜穴部分9bと、内周面4に最も近接した平行穴
部分9cとから構成されている。第4図を参照す
れば、口縁部7aは角部が湾曲した矩形形状を成
している。貫通穴9の平行穴部分9cは口縁部7
aとほぼ同様な形状を成している。傾斜穴部分9
bは、その内端、すなわち、ロータ室10側で
は、ロータ3の回転軸方向の巾は口縁部7aより
僅かに大きくなつており、またそれと直角方向の
長さは、口縁部7aより大きくなつており、これ
によつて、そのトレーリング側に段部S1がリー
デイング側に段部S2がそれぞれ形成されてい
る。傾斜穴部分9bは、そのリーデイング側が外
方に向つて拡がつており、これによつて外方に向
つて、その断面積が増大するようになつている。
座穴部分9aは上記傾斜穴部分9bの外端よりも
巾、長さ共に大きくなつており、これによつて、
周囲に段部S3が形成されている。第2図に示さ
れるように、ポートインサート8が貫通穴9に挿
入されるようになつている。第3図を参照すれ
ば、ポートインサート8は、座穴部分9aと傾斜
穴部分9bとの間に形成された段部S3に着座で
きるようになつた鍔部11を備えている。このポ
ートインサート8は、鍔部11から延びる筒状外
筒すなわち傾斜筒部12が形成されている。この
傾斜筒部12は、貫通穴9の傾斜穴部分9bに対
応した形状を成している。この場合、傾斜筒部1
2は、傾斜穴部分9bとの間にクリアランスGが
存在するように構成されている。ポートインサー
ト8の内部には、インサートの巾方向、すなわ
ち、水平方向に延びる水平仕切板16が設けられ
ており、これによつてインサート8の内部すなわ
ち、排気通路をリーデイング側排気通路20(第
1排気通路)とトレーリング側排気通路21に分
割している。ポートインサート8はさらに、トレ
ーリング側排気通路21を分割する上下方向、す
なわち、水平仕切板16の延びる方向とは直角方
向に延びる一対の垂直仕切板17を備えている。
これによつて、トレーリング側排気通路21は3
つの小区画すなわち、第2排気分通路22、第3
排気分通路23及び第4排気分通路24に分割さ
れている。第4排気分通路24は、2つの垂直仕
切板17の間に形成され、第2及び第3排気分通
路22,23は、該第4排気分通路24の両側に
互に対向位置に形成される。水平仕切板16及び
垂直仕切板17は鍔部11の内端部から外方、す
なわち、排気の流出方向に延びるとともに、傾斜
筒部12に沿つて内方に延びさらに、傾斜筒部1
2の内端から突出して貫通穴9の口縁部7aに達
している。そして、その先端16a,17aは、
ロータハウジング1の内周面4に極めて近接した
位置にまで達している。傾斜筒部12のトレーリ
ング側は先端12aから内方すなわち、内周面4
側に延びその先端でリーデイング側に折り曲げら
れたような形成を成し、一対の垂直仕切板17の
間の一部を覆う衝立板15が形成されている。こ
れによつて、上記第4排気分通路24の入口面積
を制限している。従つて、第4排気分通路24の
トレーリング側開口端24aは第2、第3排気分
通路22,23のトレーリング側開口端22a,
23aより衝立板15のロータハウジング周方向
の長さ分だけリーデイング側に位置することにな
る。
続いて、図示実施例のロータリピストンエンジ
ンZの作用を説明すると、エンジンZが運転され
るとロータ3がその三つの稜線部に取付けたアペ
ツクス部分30をトロコイド内周面4に夫々摺接
させながら偏心軸5の回りで遊星回転をし、該ロ
ータ3が1回転する間に吸気ポート6から作動室
内に吸気を吸入して加圧し、さらに燃焼爆発させ
てその燃焼ガス(排気)を排気ポート7から排出
する。
ところで、アペツクス部分30が、ロータ3の
回転に伴つて排気ポート7をトレーリング側から
リーデイング側に通過し、該排気ポート7がアペ
ツクス部分30のトレーリング側作動室(第1図
第2図において符号27a)に開口せしめられる
と該トレーリング側作動室27a内の高圧高温の
排気ガスが開口した排気ポート7から排気通路を
通つて外部に排出される。
この場合、本実施例においては、排気ポート7
をリーデイング側排気通路(第1排気分通路)2
0とトレーリング側排気通路21の2つに区画し
形成し、さらにこのトレーリング側排気通路21
をロータハウジング1の幅方向に3分割して第
2、第3、第4排気分通路22,23,24とし
ているので、特に排気ガス圧が高い(排気エネル
ギーが大きい)開口直後であつても、該排気ガス
が小容積の第2、第3、第4排気分通路22,2
3,24にそれぞれ分流排出されるため、排気ガ
スの急激な膨張が防止され、排気ガスの排気エネ
ルギーが分散せしめられるとともに、水平仕切板
16と垂直仕切板17が一種の整流板として使用
し、排気ガス流が整流化せしめられる。従つて、
振動騒音が少なくエンジンZの排気騒音が低減せ
しめられることになる。
特に、本実施例において、排気ポート7の開口
直後においては、各排気分通路22,23,24
の内、開口形状が矩形でありロータ3の回転に伴
つて急激に開口面積が増大する第4排気分通路2
4のトレーリング側の開口縁部を衝立板15で閉
塞して開口直後における開口面積の少ない第2、
第3排気分通路22,23からのみ排気ガスが排
出されるようにしている。そして、この第2、第
3排気分通路22,23は、ロータ3の回転に伴
つて、開口面積が漸増するような形状になつてい
るので、開口直後において、排気ガスの放出量が
急激に増大することが抑制されるので、排気ガス
流の乱流化、および排気ガスの急激な膨張がより
一層抑制され、エンジンZの排気騒音が一段と低
下する。
尚、この排気ポート7は、薄板状の水平仕切板
16と垂直仕切板17によつて排気通路を仕切る
ようにしているとともに特にトレーリング側に、
特有の構造を有するものであるため従来のハニカ
ムポート方式の排気ポート構造の場合に比して通
路面積の減少分が少なく、従つて、排気ポート7
の全開時には十分な通路面積を確保することがで
き、排気抵抗の増大によるエンジン出力の低下等
の不具合の発生を未然に防止することができる。
騒音の低減効果と衝立板15の構造との関係に
ついて詳述する。
この場合において、第2A図に示すように、排
気ポート7のトレーリング側端部において作動室
27aを形成する面上の接線と、排気ポート7の
傾斜穴部分9bのトレーリング側において該穴部
分9bの内面に沿つて作動室方向に引いた直線l1
との成す角θ1、衝立板15の頂面に沿つて、作動
室27aの方向に引いた直線と作動室27bを形
成する面との交点における接線と上記直線l1との
成す角θ2、衝立板15の作動室27a側の面と上
記直線l1との成す角すなわち衝立板傾斜角度θ、
また、衝立板15の作動室27a側の面と作動室
27aを形成する面との距離A、排気ポート7の
トレーリング側から衝立板15の頂部までの距離
Bをそれぞれ定義する。角度θ、距離A、Bを適
宜、変化させ、騒音レベルの変化との関係につい
てテストを行つた。
テスト条件 エンジン回転数3000rpm エンジン負荷状態 全負荷(スロツトル弁全開状
態でエンジン回転数が3000rpmとなるような負
荷状態) ポートタイミング 吸気ポート開 偏心軸角度位
置BDC前75° 吸気ポート閉 偏心軸角度位置TDC後48° 衝立板15の傾斜角度θと騒音レベルとの関係
を第5図に示す。角度θは角度θ1から角度θ2の間
において騒音低減効果が高い。なお本例において
B=5mm、A=2.5mmとし、従つてB/A=2で
ある。
また、距離A、Bを変化させ、上記テスト条件
下で騒音レベルの変化を調べた。その結果を第6
図に示す。なおこの場合衝立板傾斜角度θは59°
である。この結果によれば、B/A=1〜2.5に
おいて、高い騒音低減効果があらわれる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明に係るロータリピストンエン
ジンの断面図、第2図は、第1図のロータリピス
トンエンジンの排気ポート付近の部分拡大断面
図、第2A図は衝立板の構造を示すための説明
図、第3図は、本発明に従う、ポートインサート
の斜視図、第4図は、第2図における−矢視
図、第5図及び第6図は、騒音レベルと衝立板の
構造との関係を示すグラフである。 1……ロータハウジング、2……サイドハウジ
ング、3……ロータ、4……トロコイド内周面、
6……吸気ポート、7……排気ポート、8……ポ
ートインサート、9……貫通穴、10……ロータ
室、16……水平仕切板、17……垂直仕切板。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 ロータハウジングの内周面に開口した排気ポ
    ートをロータハウジングの周方向に区画するとと
    もに排気の流れ方向に延びる水平仕切板と該水平
    仕切板を包摂する筒状外筒とを有し、前記ロータ
    ハウジングに形成された排気通路部分に前記排気
    流れ方向に挿入されたポートインサートを備えた
    ロータリピストンエンジンの排気ポート構造にお
    いて、前記ポートインサートには前記排気流れ方
    向上流側でポート中央部のロータ回転方向トレー
    リング側を覆うように立設された衝立板が設けら
    れたことを特徴とするロータリピストンエンジン
    の排気ポート構造。
JP59112415A 1984-06-01 1984-06-01 ロ−タリピストンエンジンの排気ポ−ト構造 Granted JPS60256518A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59112415A JPS60256518A (ja) 1984-06-01 1984-06-01 ロ−タリピストンエンジンの排気ポ−ト構造

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JP59112415A JPS60256518A (ja) 1984-06-01 1984-06-01 ロ−タリピストンエンジンの排気ポ−ト構造

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Publication Number Publication Date
JPS60256518A JPS60256518A (ja) 1985-12-18
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6072936U (ja) * 1983-10-25 1985-05-22 マツダ株式会社 ロ−タリピストンエンジンの排気ポ−ト構造

Also Published As

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JPS60256518A (ja) 1985-12-18

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