CN104105867A - 二冲程发动机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能有效地抑制扫气从排气口的窜气，能提高发动机功率以及实现低污染化的二冲程发动机。本发明一实施方式提供的二冲程发动机(1)，具备大致形成为圆柱状的、形成有可用于排放排出气体的排气口(27a)和可向与排出气体的排出方向大致相反的反排出方向送入含燃料与空气的扫气的扫气口(25b)的气缸(5)；以及，可在气缸(5)的内部且在上止点位置与下止点位置之间进行往复移动的活塞(21)，活塞(21)的顶面(21a)上形成有其一部分向下侧方向凹陷而成的活塞侧凹部(21b)。活塞侧凹部(21b)整体大致形成为球面状，其具有从排出方向侧的外周缘向其最深部(21b-3)的倾斜度较大的陡坡部(21b-1)与从反排出方向侧的外周缘向最深部(21b-3)的倾斜度较小的缓坡部(21b-2)。

Description

二冲程发动机

技术领域

本发明涉及一种二冲程发动机。

背景技术

众所周知，以往的小型二冲程发动机中有一种二冲程发动机，其气缸上通常形成有排气口以及扫气口，至少含有燃料以及空气的扫气(新入气体)，可通过扫气口朝气缸内侧面中的与排气口相反侧的侧面，并流入气缸内(以下称这种发动机为“施努勒(schnurle)式二冲程发动机”)。

一般来说，这种施努勒式二冲程发动机，通过活塞的往复运动来关闭或开启排气口以及扫气口，从而使扫气流入气缸内，以及使排出气体从气缸排出。

这种施努勒式二冲程发动机其结构简单，因此，在通过扫气口流入气缸内的扫气中，有一部分不会因火花塞点火而被燃烧，而是会直接从排出口排出，即不少发生所谓的窜气现象。这种情况下，从排气口排出的气体中的有害成分会增多，而有害成分从排气口排出时，会导致填充效率下降，从而，随之一同会发生发动机功率下降的问题。

因此，例如专利文献1中揭示了一种施努勒式二冲程发动机，其活塞的顶面上形成有截面大致呈圆弧状的槽。

根据专利文献1所揭示的施努勒式二冲程发动机，通过形成在活塞顶面处的槽，可以使从扫气口流入的扫气(含残留气体)很好地发生滚流。结果，扫气会在气缸内进行环绕，从而能减少上述的窜气现象。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利申请特开2005-233064号公报

发明内容

发明要解决的问题

通常，在上述被窜气的扫气中，除了有在气缸内环绕后从排气口排出的部分之外，还有不经滚流(流向缸盖)而直接从排气口排出的部分，或者，有虽然经过滚流但未能到达缸盖处而直接从排气口排出的部分等，各种形式的气体。

也就是说，专利文献1所揭示的施努勒式二冲程发动机，虽然对进行环绕的扫气能抑制其发生窜气，但对于其他形式的扫气没有进行任何措施，因此，从抑制窜气现象的观点来看，功效不够充分。

有鉴于此，本发明的目的是提供一种可以有效地抑制扫气的窜气，并能提高发动机功率以及实现低污染化的二冲程发动机。

用于解决问题的方案

本发明所提供的二冲程发动机，具备大致为圆柱状的气缸，以及在所述气缸的内部且在上止点位置与下止点位置之间可进行往复移动的活塞，所述气缸上形成有可用于排放排出气体的排气口、可向大致与所述排出气体的排出方向大致相反的反排出方向送入含燃料与空气的扫气的扫气口，所述活塞的顶面处形成有其一部分凹陷而成的活塞侧凹部，所述活塞侧凹部，形成在所述顶面的所述排出方向侧附近，整体上大致呈球面状，从其排出方向侧的外周缘向其最深部的倾斜度大于从其反排出方向侧的外周缘向其最深部的倾斜度。

优选的，所述气缸的、与所述活塞的顶面相对的相对面处形成有气缸侧凹部，该气缸侧凹部沿着所述活塞移向所述上止点位置侧的方向凹陷。

优选的，所述气缸侧凹部的外周缘形成在当所述活塞移到所述上止点位置时接近所述活塞侧凹部的外周缘的位置上。

优选的，所述气缸侧凹部大致呈球面状。

优选的，所述活塞上形成有活塞侧延伸面，该活塞侧延伸面在所述活塞的顶面从所述活塞侧凹部的外周缘向所述反排出方向延伸而成，所述气缸上形成有气缸侧延伸面，该气缸侧延伸面在所述相对面处从所述气缸侧凹部的外周缘向所述反排出方向延伸而成，所述活塞移到所述上止点位置时所述活塞侧延伸面与所述气缸侧延伸面之间会形成有间隙。

优选的，所述间隙形成为可产生挤流的大小。

优选的，所述气缸侧凹部上形成有从所述气缸的外部可安装火花塞的安装部。

优选的，所述安装部形成在比所述气缸侧凹部的、所述排出方向侧与所述反排出方向侧之间的中心位置更靠近所述反排出方向侧的位置上。

优选的，所述排气口处形成有壁面，该壁面可挡住所述排气口的宽度方向上的至少一部分中央部。

发明的效果

根据本发明，能够有效地抑制扫气的窜气。其结果，提高了供气效率、扫气效率以及填充效率，从而能实现发动机功率以及节能(热效率)的上升，而且能实现低污染化。

附图说明

图1是表示本发明第1实施方式中的二冲程发动机的截面图。

图2是表示图1中的活塞移到下止点位置时的主要部位的截面扩大图。

图3是表示图1中的活塞移到上止点位置时的主要部位的截面扩大图。

图4是图1的IV-IV向截面图。

图5是图1的V-V向截面图。

图6是说明本发明第2实施方式的局部构造图。

图7是说明本发明第3实施方式的局部构造图。

图8是说明本发明第4实施方式的局部构造图。

图9是说明本发明第4实施方式的变形方式的局部构造图。

图10是说明本发明第4实施方式的变形方式的局部构造图。

图11是说明本发明第5实施方式的局部构造图。

图12是说明本发明第5实施方式的变形方式的局部构造图。

图13是说明本发明第6实施方式的局部构造图。

图14是说明本发明第6实施方式的的变形方式的局部构造图。

图15是说明本发明第7实施方式的局部构造图。

具体实施方式

(第一实施方式)

下面，参照图1至图5来详细说明本发明的第一实施方式的二冲程发动机1。涉及本实施方式的二冲程发动机1，考虑到携带的方便性，制作成小型结构，但并非因携带性而必须按一定的方向工作。

但是就一般用途来说，通常是假设最常用的工作状态。即，虽然使用时会一时地颠倒上下方向，或大幅度倾斜等，但综合来看，多数时间还是会在一定的状态下使用，本发明提供的二冲程发动机则考虑到这些情况所设计。而且，使用者有时会以不同的状态使用，但通常情况仍然以设计状态使用。

以下举例说明活塞沿纵向做往复运动的二冲程发动机。当然，本发明也适用于活塞沿横向或者斜向做往复运动的二冲程发动机中。

如图1所示，二冲程发动机1具备气缸5、曲轴箱7、活塞21以及连杆19。

由气缸5、曲轴箱7以及活塞21形成曲轴室31。也就是说，由气缸5的内周面与活塞21所形成的、曲轴箱7侧(以下称为“下侧”)的大致为圆柱状的空间即为曲轴室31。随着活塞21的往复移动，曲轴室31的内部空间的体积将发生变化。

曲轴室31中开设有曲轴室侧扫气口25a，通过曲轴室侧扫气口25a，至少含空气以及燃料的扫气被送到扫气通道部25中。而且，进入扫气通道部25中的扫气，如后述，通过形成在气缸5上的扫气口25b流入由气缸5的内周面与后述的活塞21的顶面21a所围成的气缸内空间29中。

在此，所谓“扫气”是通过曲轴室侧扫气口25a流入气缸内空间29的气体中的、在燃烧室30(参照图3)中未被燃烧的气体。另外，在以下说明中，对于流入气缸内空间29中的气体中的、在燃烧室30中已被燃烧的气体，将称为“燃烧气体”。

曲轴室31中旋转自如地支撑有曲轴9。该曲轴9具备曲轴销11、曲轴颈13、曲轴配重15、曲轴臂17。

连杆19在其下侧的部位通过曲轴销11被旋转自如地支撑在曲轴配重15上。而且，连杆19在其缸盖3侧(以下称为“上侧”)的部位，通过活塞销20被摇动自如地支撑活塞21。活塞销20以支撑活塞21的状态配设在内径中心线L1上或者接近内径中心线L1的位置。如此被支撑的活塞21在气缸5的内部，且在下止点位置(参照图2)与上止点位置(参照图2)之间可以边滑动边往复移动。

下面参照图2～图5来说明活塞21。如图2～图5所示，活塞21具有顶面21a，该顶面21a上形成有活塞侧凹部21b以及活塞侧延伸面21c，其中，活塞侧凹部21b形成在相对内径中心线L1更靠近排气口27a侧(排出气体的排出方向侧，以下称为“排出方向侧”)，且向着下侧方向凹陷而成；活塞侧延伸面21c从活塞侧凹部21b的外周缘向着与排出方向的大致相反侧(以下称为“反排出方向侧”)延伸，且大致形成为平面状。

在平面视图中，活塞侧凹部21b大致为圆状，其整体表面大致形成为球面状。该活塞侧凹部21b具有：作为最深部位的最深部21b-3；从活塞侧凹部21b的排出方向侧的外周缘向着最深部21b-3延伸而成的、倾斜度较大的陡坡部21b-1；从活塞侧凹部21b的排出方向相反侧的外周缘向着最深部21b-3延伸而成的、倾斜度较小的缓坡部21b-2。而且，该活塞侧凹部21b，其表面与背面大致相平行，且厚度与活塞侧延伸面21c大致相同。

如图3所示，活塞侧凹部21b其直径方向的1/2以上的部分，位于相对于气缸5的内径中心线L1更靠近排出方向侧的位置。而且，活塞侧凹部21b其排出方向侧的外周缘接近排气口27a而成。

下面参照图1～图5来说明气缸5。如图1～图5所示，气缸5具备位于其上侧的缸盖3。而且，缸盖3无需与气缸5分离，如图1等所示两者可以是一体。

气缸5的下侧的部位上形成有吸气口23a。气缸5上形成有吸气通道部23，其使通过吸气口23进入且经过汽化器(图未示)的吸入气体流入曲轴室31中。而且，该吸气通道部23从上侧到下侧朝向气缸5的内径中心线L1形成。

本实施方式中，如图1所示，曲轴9进行逆时针旋转。即，曲轴9沿着从吸气口23a流入的吸入气体所流动的方向进行旋转。换句话说，在图1所示的状态下，从吸气口23到曲轴9的曲轴配重15引出一条直线时，该直线的倾斜方向与曲轴9的旋转方向一致。

由于具有所述结构，通过曲轴9(尤其是曲轴配重15)的旋转，可以更顺畅地使吸入气体从吸气口23a流入曲轴室31中。

而且，气缸5上除了有吸气口23a外，还形成有扫气口25b以及排气口27a。

如图1、图4以及图5所示，扫气口25b通过扫气通道部25与开设在曲轴室31上的曲轴室侧扫气口25a相连通。

扫气通道部25由2个通道部所组成。参照图4并面向图4来看时，比气缸5的内径中心线L1更靠右侧的通道部为右侧扫气通道部25R，比气缸5的内径中心线L1更靠左侧的通道部为左侧扫气通道部25L。

而且依图4说明的话，右侧扫气通道部25R以及左侧扫气通道部25L是从纸面里侧向纸面垂直外侧延伸而成的。

扫气则通过扫气通道部25、右侧扫气口25bR以及左侧扫气口25bL流入气缸内空间29中。

此外，在本实施方式中，说明了在左右侧各设置有一个扫气通道部25的、所谓双向流扫气式的二冲程发动机中适用本发明的例子，但本发明的适用范围并不局限于此，例如，在四向流式的二冲程发动机(左右侧各设置有两个扫气通道部)、六向流式的二冲程发动机(左右侧各设置有三个扫气通道部)、其他二冲程发动机中均可适用。

如图1以及图5所示，扫气通道部25沿着气缸5的内径中心线L1延伸，而且，由于气缸5上开设有扫气口25b，因此从扫气口25b流入的扫气具有流向上侧方向的方向分量。由此，在施努勒式二冲程发动机1中，扫气会朝着位于排气口27a的反方向位置的气缸5的侧面侧流入。

因此，如图4所示，从扫气口25b流入的扫气具有趋向比气缸5的内径中心线L1更靠图中上侧(反排出方向)的方向分量。即，从该扫气口25b流入的扫气，会在气缸5的相对于其内径中心线L1更靠近反排出方向侧的侧面(参照图4)向上侧的侧面(参照图2)流动。其后，流入气缸5的扫气，会在气缸5的相对于其内径中心线L1更靠近排出方向侧的侧面(图4中下侧的侧面)撞击上侧的侧面(参照图2)，由此在气缸内空间29中发生对流。并且，已发生对流的扫气中的至少一部分会沿着后述的壁面27b下降，会进一步发生对流。

如图2所示，相对扫气口25b(右侧扫气口25bR、左侧扫气口25bL)，排气口27a更靠近上侧。在燃烧室30(参照图3)中被燃烧的燃烧气体C，通过该排气口27a，并作为排出气体E从排气通道部27排出。由此，在本实施方式中，在活塞21从上止点位置向下止点位置下降的情况下，会进行排气口27a先被开启，其后扫气口25b被开启的端口定时(port timing)操作。

如上所述，由于排气口27a形成在上侧，因此，随着活塞21移向下止点位置，最先排气通道部27(排气口27a)与气缸内空间29相连通。

其结果，气缸内空间29内的燃烧气体C，作为排出气体E，从排气口27a的上侧部位被排到气缸5的外部。

之后，活塞21向下止点位置侧移动的过程中，在一定程度上，残留在气缸内空间29中的燃烧气体C会通过排气口27a被排出。

在因燃烧气体C的排出而导致气缸内空间29内的压力下降的状态下，右侧扫气通道部25R(右侧扫气口25bR)以及左侧扫气通道部25L(左侧扫气口25bL)与气缸内空间29相连通。

据此，在前一次的燃烧循环中，燃烧完毕的燃烧气体C作为排出气体E而从排气口27a排出的情况下，会有流向为S1～S3的扫气流入，因此，能更有效地进行排出气体E的排放。

如图4以及图5所示，排气口27a上形成有可将排出气体E分离到右侧与左侧的壁面27b。

从气缸5的内径中心线L1侧观察时，壁面27b呈Y字形状(参照图5)。

通过设置壁面27b，在壁面27b的左侧形成左侧排气口27aL，在壁面27b的右侧形成右侧排气口27aR。

而且，壁面27b的内径方向的截面形状大致呈三角状(参照图4)。在这种大致呈三角状的壁面27b中，气缸5侧的一边27b1具有与气缸5的内周面相同的形状。

另外，在本实施方式中，从气缸5的内径中心线L1侧观察时的壁面27b呈Y字形状，但不局限于此，例如也可以形成为I字形状或者其他形状。

下面参照图2以及图5来说明气缸内空间29内的扫气的流动。

气缸内空间29内的大部分扫气的流动如图2以及图5所示的流向S1，即沿着气缸5的内侧面的两侧分别向上侧上升，其后，在缸盖3的内周面的中央部合流，并朝着活塞21的顶面21a向下流动。

因此，假设未像本实施方式那样在排气口27a形成壁面27b，那么由于排气口27a形成在所述向下流动的、流向为S1的扫气的流程途中，因此很难抑制扫气直接从排气口27a排出的所谓的窜气现象。然而，在本实施方式中，壁面27b配设在所述向下流动的、流向为S1的扫气的流程途中，因此能有效地抑制扫气的窜气，能有效地将扫气引向活塞21的顶面21a。

如此，经过排气口27a的中央部(壁面27b)而到达活塞21的顶面21a的扫气，因存在大致呈球面状的活塞侧凹部21b，而被良好地引向气缸5的内侧面的反排出方向侧。由此，该扫气会留在气缸内空间29中，不会发生窜气。

下面参照图1～图3来说明缸盖3。

如图1～图3所示，缸盖3在其排出方向侧形成有朝向上侧方向凹出的气缸侧凹部3b，以及从气缸侧凹部3b的外周缘沿着反排出方向延伸而成的平面状的气缸侧延伸面3c。

气缸侧凹部3b其内周面整体大致呈球面状，同时内周面与外周面大致平行地形成。在活塞21移到上止点位置时，该气缸侧凹部3b的内周面侧的外周缘与活塞侧凹部21b的外周缘相接近。即，在活塞21移到上止点位置的状态下，由气缸侧凹部3b与活塞侧凹部21b形成大致为椭圆球状的空间。

而且，气缸侧延伸面3c与活塞侧延伸面21c相对设置，在活塞移到上止点位置时，气缸侧延伸面3c与活塞侧延伸面21c之间会形成例如1毫米程度的间隙W。

从而，在活塞21移到上止点位置的情况下，会形成气缸侧延伸面3c与活塞侧延伸面21c之间具有规定间隙W的区域S，因此，从该区域S向着燃烧室30能产生强挤流。

而且，缸盖3中，在其内径中心线L1上或接近该内径中心线L1的位置上，形成有可从气缸5的外部安装火花塞33的安装孔3a。

在火花塞33安装到缸盖3上的状态下，电极部33b会配置在燃烧室30内，同时火花塞本体部33a会露在外部。

下面参照图2～图5来分别说明活塞21移到下止点位置时和移到上止点位置时的二冲程发动机1内的扫气的流动。

首先，参照图2、图4以及图5来说明活塞21移到下止点位置时的扫气的流动。

如图2、图4以及图5所示，在活塞21处于下止点位置的状态下，由于扫气口25b(右侧扫气口25bR以及左侧扫气口25bL)被开启，因此至少含燃料以及空气的扫气会从扫气通道部25流入由缸盖3、气缸5以及活塞21所围成的气缸内空间29中。

如前所述，扫气通道部25沿气缸5的内径中心线L1的轴方向延伸，由于气缸5因扫气口25b而被开口，因此，从扫气口25b流入的大部分扫气(流向为S1的扫气)，具有朝向上侧方向的角度分量(参照图2)。其结果，在活塞21移到下止点位置附近而解除活塞21对扫气口25b的关闭时，从扫气口25b流入的扫气(流向为S1、S2以及S3的扫气)，主要与图2所示的流向为S1的扫气一样，以较强的冲力撞击气缸5的相对内径中心线L1更靠近反排出方向侧的侧面以及上侧的侧面并流入。

撞击这些侧面的扫气，如图2以及图4中的流向S1所示，沿着气缸5的反排出方向侧的侧面，形成朝向上侧方向的滚流。其后，这些扫气沿着缸盖3的内周面以及气缸5的排出方向侧的侧面，仍以较强冲力流向排气口27a(活塞21的顶面21a)。

本实施方式中，顶面21a上形成有活塞侧凹部21b，该活塞侧凹部21b具有陡坡部21b-1以及缓坡部21b-2。因此，沿着气缸5的排出方向侧的侧面流到顶面21a附近的扫气，首先，会良好地被坡度较大的陡坡部21b-1引向最深部21b-3，之后，沿着坡度较缓的缓坡部21b-2再次顺畅地被引向气缸5的反排出方向侧的侧面处。其结果，可以使这些扫气不会从排气口27a窜气，而如流向S1，使其在气缸内区域中以环状旋回多次。

而且，如图2以及图5所示，在本实施方式中，在沿流向S1流动的扫气的前端部分到达排气口27a的前后时间点，活塞21移动而会关闭扫气口25b。因沿流向S1流动的扫气，如所述方式在气缸内空间29内流动，因此，通过该扫气的流动，能够使在燃烧器30中被燃烧的燃烧气体C更有效地作为排出气体E从排气口27a排出(参照图5)。

而且，活塞21从下止点位置移向上止点位置时，排气口27a的开口因Y字形状的壁面27b而急剧变小，因此能有效地抑制扫气的窜气现象。

在此，在从扫气口25b流入的扫气中，除了沿流向S1流动的扫气之外，还存在如流向S3所示不发生滚流而直接流向排气口27a的扫气、如流向S2所示虽然发生滚流但不会流到缸盖3处而在流动途中被分支，并流向排气口27a的扫气。

通常，沿流向S2以及流向S3流动的扫气，尤其是在活塞21从下止点位置移向上止点位置而关闭排气口27a时，多会发生窜气现象。然而，在本实施方式中，对这种扫气也能有效地抑制窜气。对其理由，下面将对沿流向S2流动以及沿流向S3流动的扫气分别说明。

首先，说明沿流向S2流动的扫气的情况。

沿流向S2流动的扫气，如前所述，是虽然发生了滚流但不会流到缸盖3处而会流向排气口27a的扫气，这样的扫气，在到达气缸5的排出方向侧的侧面附近时，会被沿流向S1流动的扫气吸收。即，被吸收的扫气，其流向会由S2变成S1，因此，会沿着上升过程中的活塞侧凹部21b的球面形状良好地被引向气缸5的反排出方向侧的侧面。

而且，即使在沿流向S2流动的扫气不被沿流向S1流动的扫气吸收的情况下，如图2、图4以及图5所示，具有流向S2的扫气，会从左右对称设置的扫气口25b排出，因此会到达两个扫气口之间的中央部(参照符号D)，并撞击壁面27b，从而能防止/抑制直接从排气口27a窜气。这种情况下，扫气也会沿上升过程中的活塞侧凹部21b的球面形状，很好地被引向气缸5的反排出方向侧的侧面。由此，对于沿流向S2流动的扫气也能有效地抑制窜气。

其次，参照图2以及图4来说明沿流向S3流动的扫气的情况。如图2以及图4所示，具有流向S3的扫气会直接流向排气口27a。

流向为S3的扫气，在到达气缸5的排出方向侧的侧面附近之前，会流入上升过程中的活塞侧凹部21b中，并被流向为S1或S2的扫气吸收。从而，在本实施方式中，对于沿流向S3流动的扫气也能有效地抑制窜气。

如此，在本实施方式中，通过在活塞21的顶面21a上形成活塞侧凹部21b，对具有上述流向(S1、S2、S3)的扫气，能够有效地抑制其从排气口27a的窜气。就活塞侧凹部21b来说，其排出方向侧是陡坡部，反排出方向侧是缓坡部，因此，在活塞21的上升过程中，活塞21上部的气体流动是从陡坡部21b-1流向缓坡部21b-2。从而，气体会从排气口27a流向反排出方向侧，而能够防止/抑制窜气。

而且，如上所述，在本实施方式中，排气口27a内形成有Y字形状的壁面27b，因此，能使流向排气口27a的、流向为S1、S2以及S3的扫气中的至少一部分(尤其是流向为S1以及S2的)扫气撞击壁面27b(参照图4、图5)。从而，在本实施方式中，如上所述，通过在活塞21上形成活塞侧凹部21b，能够抑制扫气的窜气，并且，通过形成活塞侧凹部21b与壁面27b，能更有效地抑制扫气从排气口27a窜气的现象。

其次，参照图3来说明活塞21到达上止点位置时的扫气的流动。

如图3所示，在本实施方式中，活塞21移到上止点位置时，会形成气缸侧延伸面3c与活塞侧延伸面21c之间具有间隙W的区域S。因此，在本实施方式中，通过该区域S，可使流向为S4的混合了燃料与空气的混合气体，以较强冲力流入燃烧室30中。这些混合气体，通过流入燃烧室30并在燃烧室30中会被有效地搅拌，因此能提高燃烧速度，同时还能提高燃烧压力。

还有，在本实施方式中，当活塞21移到上止点位置时，活塞侧凹部21b与气缸侧凹部3b之间会形成大致呈椭圆球形状的燃烧室30。因此，发生上述的挤流导致混合气体流入燃烧室30中时，这些混合气体，如流向S4所示，会沿着燃烧室30的内面形状以较强冲力进行环状旋回。由此，混合气体会更有效地被搅拌，结果，能够有效地提高发动机功率。

还有，由于燃烧室30的内部形状大致呈椭圆球形状，因此，能降低燃烧初期的S/V比(Surface Volume Rario)。从而，随着热效率的提高也能实现发动机功率的提高。

并且，火花塞33的电极部33b位于燃烧室30的燃烧室中心线L2上或其接近处。即，可以用火花塞33的电极部33b，有效地点燃流入燃烧室30中的流向为S4的混合气，因此，能更有效地提高发动机功率。

(第二实施方式)

下面，参照图6来说明第二实施方式。

从涉及上述第一实施方式的平面视图来看，顶面21a的中心(内径中心线L1)位于大致形成为圆状的活塞侧凹部21b内。但并非局限于此，只要满足活塞侧凹部的中心位置比顶面21a的中心更靠近排出方向侧，而且，在活塞侧凹部中，从其排出方向侧的外周缘向其最深部的倾斜度大于从其反排出方向侧的外周缘向其最深部的倾斜度，则也可做成如图6所示的第二实施方式的构造。即，也可以使顶面121a的中心不位于在平面视图中大致呈圆状的活塞侧凹部121b内。另外，在第二实施方式中，活塞侧凹部121b的整体表面与上述第一实施方式一样，大致形成为球面状。

(第三实施方式)

下面，参照图7来说明第三实施方式。

从涉及上述第一实施方式的平面视图来看，活塞侧凹部21b大致形成为圆状，同时其中心位置比顶面21a的中心位置更靠近排气口侧。但并非局限于此，只要满足活塞侧凹部的排出方向侧与反排出方向侧之间间隔的中心位置c2比顶面21a的中心更靠近排出方向侧，而且，在活塞侧凹部中，从其排出方向侧的外周缘向其最深部的倾斜度大于从其反排出方向侧的外周缘向其最深部的倾斜度，则也可做成如图7所示的第三实施方式的构造。即，也可以将形成于顶面221a上的活塞侧凹部221b形成为在平面视图中大致呈椭圆状(橄榄球状)的结构。另外，在第三实施方式中，活塞侧凹部221b的整体表面与上述各实施方式一样，大致形成为球面状。

(第四实施方式)

图8～图10是用于说明第四实施方式及其变形方式的构造图。

在上述第一实施方式中，活塞侧凹部21b大致形成为圆状，同时其中心位置比顶面21a的中心更靠近排气口侧。但并非局限于此，在活塞侧凹部中，只要满足从其排出方向侧的外周缘向其最深部的倾斜度大于从其反排出方向侧的外周缘向其最深部的倾斜度，则也可做成如图8所示的第四实施方式的构造。即，也可以使形成于顶面321a上的活塞侧凹部321b的圆的中心位置c3与顶面21a的中心重合，同时可以将平面视图中活塞侧凹部321b的形状大致形成为其反排出方向侧的局部被切掉而成的D字形状。

还有，如图9以及图10所示，可以对图8所示的第四实施方式进行变形。即，在图9以及图10所示的变形方式中，与图8一样，活塞侧凹部321b的圆的中心位置c3与顶面21a的中心重合，在平面视图中活塞侧凹部大致呈D字形状，不同的是，在图9所示的变形方式中，使活塞侧凹部321bˊ的反排出方向侧的外周缘比图8所示的活塞侧凹部321的反排出方向侧的外周缘更靠近排出方向侧，在图10所示的变形方式中，活塞侧凹部321"的反排出方向侧的外周缘比图8所示的活塞侧凹部321的反排出方向侧的外周缘更靠近反排出方向侧。

另外，在第四实施方式中及其变形方式中，活塞侧凹部321b(活塞侧凹部321bˊ以及活塞侧凹部321")的整体表面与上述各实施方式一样，大致形成为球面状。

(第五实施方式)

图11以及图12是用于说明第五实施方式及其变形方式的构造图。

从涉及上述第四实施方式的平面视图来看，大致呈D字形状的活塞侧凹部321b的圆的中心位置c3与顶面21a的中心重合。但并非局限于此，对于活塞侧凹部，只要满足从其排出方向侧的外周缘向其最深部的倾斜度大于从其反排出方向侧的外周缘向其最深部的倾斜度，则也可做成如图11所示的第五实施方式的构造。即，也可以使形成于顶面421a上的活塞侧凹部421b的圆的中心位置c4比顶面21a的中心更靠近排出方向侧。

而且，也可以将图11所示的第五实施方式变形为如图12所示的结构。即，在图12所示的变形方式中，与图11所示的实施方式相同的是，活塞侧凹部321b的圆的中心位置c3位于比顶面21a的中心更靠近排出方向侧的位置上，同时平面视图中的活塞侧凹部的形状大致呈D字形状，不同的是，活塞侧凹部421bˊ的反排出方向侧的外周缘位于比图11所示的活塞侧凹部421b的反排出方向侧的外周缘更靠近排出方向侧的位置上。

另外，在第五实施方式中及其变形方式中，活塞侧凹部421b(活塞侧凹部421bˊ)的整体表面与上述各实施方式一样，大致形成为球面状。

(第六实施方式)

图13以及图14是用于说明第六实施方式及其变形方式的构造图。

从涉及上述各实施方式的平面视图来看，活塞侧凹部的形状大致为圆状(第一以及第二实施方式)、椭圆状(第三实施方式)、D字形状(第四以及第五实施方式)，但如图13所示，也可以大致形成为C字形状。此时，就活塞侧凹部来说，只要满足从其排出方向侧的外周缘向其最深部的倾斜度大于从其反排出方向侧的外周缘向其最深部的倾斜度，则如图13所示，也可以在避开顶面521a的中心的位置上形成活塞侧凹部521b。这种情况下，如图14所示，能形成在制作活塞21时会需要的中心孔用凹部521d。另外，在第六实施方式中，活塞侧凹部521b(活塞侧凹部521bˊ)的整体表面与上述各实施方式一样，大致形成为球面状。

(第七实施方式)

图15是用于说明第七实施方式的构造图。

在上述的第一实施方式中，如图3所示，二冲程发动机具有在活塞21移到上止点位置的状态下，气缸侧凹部3b的整个外周缘接近活塞侧凹部21b的整个外周缘的结构。但并不局限与此，例如，如图15示出的气缸侧凹部103，也可以形成为只有其一部分外周缘才位于接近活塞侧凹部21b的外周缘的位置上的结构。而且，虽然图中未示出，但也可以形成为气缸侧凹部的外周缘在活塞21移到上止点位置时不位于接近活塞侧凹部21b的外周缘的位置上，而是例如位于活塞侧凹部21b的外周缘内侧或外侧的结构。

(实施方式的构成及其效果)

本发明提供的二冲程发动机1，具备大致形成为圆柱状的气缸5，以及可在所述气缸5的内部且在上止点位置与下止点位置之间进行往复移动的活塞21，其中气缸5上形成有可用于排放排出气体的排气口27a、可向大致与所述排出气体的排出方向相反的反排出方向送入含燃料与空气的扫气的扫气口25b，活塞21的顶面21a上形成有沿下侧方向凹陷而成的、大致为球面状的活塞侧凹部21b。而且，该活塞侧凹部21b其整体大致形成为球面状，且具有从其排出方向侧的外周缘向其最深部21b-3延伸的倾斜度较大的陡坡部21b-1，以及从反排出方向侧的外周缘向最深部21b-3延伸的倾斜度比陡坡部小的缓坡部21b-2。

通过这种构造，如上所述，能够有效地抑制从排气口27a的、沿流向S1～S3流动的扫气窜气的现象。其结果，能提高供气效率、扫气效率以及填充效率，同时还能提高填充比(气缸内总气体量/气缸体积)以及修正供气比(新吸入气体量/气缸内总气体量)，因而能实现发动机功率的提高以及低污染化。而且，能有效地抑制含燃料的扫气的窜气，因而也能实现低污染化。

而且，根据本发明的实施方式，在活塞侧凹部21b中，其直径方向上的1/2以上的部分位于比气缸5的内径中心线L1更靠近排气口侧的位置上。

由于具有这种结构，在排气口27a附近流动的流向为S1等的扫气，因活塞侧凹部21b的存在而能够改变流向，即不会流向排气口27a。从而，能有效地抑制从排气口27a窜气的现象，因此，能进一步提高发动机功率以及热效率，同时能实现低污染化。

而且，根据本发明的实施方式，在缸盖3中，与活塞21的顶面21a相对的局部内周面上，形成有向上侧方向凹出的气缸侧凹部3b，在活塞21移到上止点位置时，气缸侧凹部3b的外周缘位于接近活塞侧凹部21b的外周缘的位置上。

由于具有这种结构，在活塞21移到上止点位置的情况下，活塞侧凹部21b与气缸侧凹部3b之间会形成大致呈椭圆球状的燃烧室30。即，流入燃烧室30中的流向为S4的混合气体，将沿着大致形成为椭圆球状的燃烧室30的内周面，进行环状流动，并良好地被搅拌。从而，能提高扫气的燃烧速度以及燃烧压力，进而能有效地提高发动机功率以及热效率。

而且，通过这种结构，燃烧室30的内面大致呈椭圆球形状，能减低燃烧初期的S/V比，因此，能可靠地提高发动机功率以及热效率。

并且，本发明的实施方式中，气缸侧凹部3b形成为球面状。

通过这种结构，流入燃烧室30中的流向为S4的混合气体能沿着燃烧室30的内周面顺畅地流动。从而，能更有效地提高发动机功率以及热效率。

而且，根据本发明的实施方式，活塞21在其顶面21a具有活塞侧延伸面21c，该活塞侧延伸面21c是从活塞侧凹部21b的外周缘向活塞侧凹部21b的直径方向外侧延伸而成的，气缸5(缸盖3)在其内周面处具有气缸侧延伸面3c，该气缸侧延伸面3c是从气缸侧凹部3b的外周缘向活塞侧凹部21b的直径方向外侧延伸而成的，并且在活塞21移到上止点时，气缸侧延伸面3c与活塞侧延伸面21c之间会有间隙W形成。

通过这种结构，在活塞21移到上止点时，流向为S4的混合气体通过间隙W能以较强的冲力流入由活塞侧凹部21b与气缸侧凹部3b所形成的燃烧室30内。即，混合气体在燃烧室30中进一步被搅拌，因此，更能提高发动机功率以及热效率。

并且，根据本发明的实施方式，间隙W具有能使气体发生挤流的大小。

通过这种结构，在燃烧室30内发生挤流的流向为S4的混合气体，在燃烧室30内会很好地被搅拌，从而能可靠地提高发动机功率以及热效率。

而且，根据本发明的实施方式，燃烧室30配设在其燃烧室中心线L2比气缸5的内径中心线L1更靠近排出方向侧的位置上(参照图2)。即，在本发明的实施方式中，如图2所示，通过将构成燃烧室30的气缸侧凹部3b形成在排出方向侧的位置，除了可以将火花塞33安装在缸盖3的安装孔3a中之外，还可以安装在例如安装孔3aˊ中。由此，能够提高火花塞33在气缸5上的安装自由度，从而根据每个机器的需求，可以对火花塞33的安装位置进行适当的变更，进而对于这些机器可以紧凑地搭载二冲程发动机。

并且，在本发明的实施方式中，排气口27a处形成有壁面27b，该壁面27b可挡住在排气口27a的宽度方向上的至少一部分的中央部，而且，壁面27b的缸盖3侧与曲轴室31侧的中央位置上的排气口27a的宽度大于壁面27b的缸盖3侧的排气口27a的宽度之和。

通过具备这种结构，能使以往会从排气口27a流出的扫气进一步进行对流，从而能抑制窜气发生，能提高供气效率和填充效率，进而能实现功率以及排气性能的提高。

另外，本发明实施方式中，构成活塞21的顶面21a的活塞侧凹部21b的外周面和活塞侧延伸面21c，以及与活塞侧凹部21b的外周缘和活塞侧延伸面21c相对的气缸5的面(包含从气缸侧凹部3b的外周缘延伸而成的气缸侧延伸面3c的整个面)分别大致形成为平面状，但并不局限于此，也可以将这些面形成为大致的球面形状。此时，活塞侧凹部21b的外周面、活塞侧延伸面21c，以及气缸5的面，也可以各自相平行。

附图标记说明

1、二冲程发动机；21、活塞；21a、顶面；23、吸气通道部；21b、活塞侧凹部；23a、吸气口；21b-1、陡坡部；25、扫气通道部；21b-2、缓坡部；25b、扫气口；21b-3、最深部；25bL、左侧扫气口；21c、活塞侧延伸面；25bR、右侧扫气口；3、缸盖；27、排气通道部；3a、安装孔(安装部)；27a、排气口；3b、气缸侧凹部；27aL、左侧排气口；3c、气缸侧延伸面；27aR、右侧排气口；5、气缸；27b、壁面；9、曲轴；29、气缸内空间；30、燃烧室；L1、内径中心线；33、火花塞；L2、燃烧室中心线；C、燃烧气体。

Claims (9)

1.一种二冲程发动机，其特征在于：

具备大致形成为圆柱状的气缸，以及在所述气缸的内部且在上止点位置与下止点位置之间可进行往复移动的活塞，

所述气缸上形成有可用于排放排出气体的排气口，以及可向大致与所述排出气体的排出方向大致相反的反排出方向送入含燃料与空气的扫气的扫气口，

所述活塞的顶面上形成有其一部分凹陷而成的活塞侧凹部，

所述活塞侧凹部，形成在所述顶面的所述排出方向侧附近，其整体大致形成为球面状，且从其排出方向侧的外周缘向其最深部的倾斜度大于从其反排出方向侧的外周缘到向其最深部的倾斜度。

2.如权利要求1所述的二冲程发动机，其特征在于：

所述气缸的与所述活塞的顶面相对的相对面处形成有气缸侧凹部，该气缸侧凹部沿着所述活塞移向所述上止点位置侧的方向凹陷。

3.如权利要求2所述的二冲程发动机，其特征在于：

所述气缸侧凹部的外周缘形成在所述活塞移到所述上止点位置时接近所述活塞侧凹部的外周缘的位置上。

4.如权利要求2或3所述的二冲程发动机，其特征在于：

所述气缸侧凹部大致为球面状。

5.如权利要求2至4中任一项所述的二冲程发动机，其特征在于：

所述活塞上形成有活塞侧延伸面，该活塞侧延伸面在所述活塞的顶面从所述活塞侧凹部的外周缘向所述反排出方向延伸所成，

所述气缸上形成有气缸侧延伸面，该气缸侧延伸面在所述相对面处从所述气缸侧凹部的外周缘向所述反排出方向延伸所成，

所述活塞移到所述上止点位置时所述活塞侧延伸面与所述气缸侧延伸面之间会形成有间隙。

6.如权利要求5所述的二冲程发动机，其特征在于：

所述间隙形成为可产生挤流的大小。

7.如权利要求2至6中任一项所述的二冲程发动机，其特征在于：

所述气缸侧凹部上形成有从所述气缸的外部可安装火花塞的安装部。

8.如权利要求7所述的二冲程发动机，其特征在于：

所述安装部形成在比所述气缸侧凹部的所述排出方向侧与所述反排出方向侧之间的中心位置更靠近所述反排出方向侧的位置上。

9.如权利要求1至8中任一项所述的二冲程发动机，其特征在于：

所述排气口处形成有壁面，该壁面可挡住所述排气口的宽度方向上的至少一部分中央部。