JP2000034927A - 2-cycle internal combustion engine - Google Patents

2-cycle internal combustion engine

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JP2000034927A
JP2000034927A JP20375098A JP20375098A JP2000034927A JP 2000034927 A JP2000034927 A JP 2000034927A JP 20375098 A JP20375098 A JP 20375098A JP 20375098 A JP20375098 A JP 20375098A JP 2000034927 A JP2000034927 A JP 2000034927A
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JP
Japan
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scavenging
exhaust port
port
internal combustion
combustion engine
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Application number
JP20375098A
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Japanese (ja)
Inventor
Shigeru Sato
滋 佐藤
Masakuni Hiroshima
正邦 広嶋
Mitsujiro Mochizuka
光次郎 持塚
Kentaro Matsuo
健太郎 松尾
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Kioritz Corp
Original Assignee
Kioritz Corp
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02FCYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F1/00Cylinders; Cylinder heads 
    • F02F1/18Other cylinders
    • F02F1/22Other cylinders characterised by having ports in cylinder wall for scavenging or charging
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00Other engines
    • F02B75/02Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke
    • F02B2075/022Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle
    • F02B2075/025Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle two

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To increase an output without large structural change, effectively reduce harmful components in exhaust gas, effectively accelerate the atomization of fuel particles in mixture, and improve the exhaust gas cleaning performance and fuel consumption. SOLUTION: An inside horizontal scavenging angle α on the exhaust port 10 side formed by a scavenging flow blown out from first scavenging ports 9A, 9A and an outside horizontal scavenging angle β on the opposite side of the exhaust port 10 are both set to 116 deg.-124 deg. and an inside horizontal scavenging angle γin the exhaust port 10 formed by the scavenging flow blown out from the second scavenging ports 9B, 9B is set to 126 deg.-134 deg., and an outside horizontal scavenging angle δ on the opposite side of the exhaust port 10 is set to 146 deg.-154 deg..

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば刈払機やチ
ェーンソー等の小型作業機用として好適な、排気量が1
5〜65cc程度の小型空冷2サイクル内燃エンジンに
係り、特に、出力特性を損なうことなく、排ガス中の有
害成分の低減化を図った小型空冷2サイクル内燃エンジ
ンに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a small displacement machine suitable for small work machines such as brush cutters and chainsaws.
The present invention relates to a small air-cooled two-cycle internal combustion engine of about 5 to 65 cc, and more particularly to a small air-cooled two-cycle internal combustion engine that reduces harmful components in exhaust gas without deteriorating output characteristics.

【0002】[0002]

【従来の技術】最近、環境問題の高まりから、刈払機や
チェーンソー等の可搬式作業機に使用される小型空冷2
サイクルガソリンエンジンにおいても、それから排出さ
れる排ガス中の有害成分であるHC、CO、NOx、P
M(オイルの未燃焼成分の微粒子)等を低減浄化するこ
とが強く要望されて来ており、例えば、アメリカ合衆国
のカリフォルニア州における排ガス規制法案、所謂CA
RB TierIIでは、西暦2000年からは、排気量
が65cc以下のSI(スパークイグニッション)2サ
イクル内燃エンジンについては、HC+NOxを54g/
bhp-h 以下、COを400g/bhp-h 以下、PMを1.5
g/bhp-h 以下に低減することが求められている。
2. Description of the Related Art Recently, due to growing environmental problems, a small air-cooled type 2 used for a portable working machine such as a brush cutter or a chain saw has been developed.
In a cycle gasoline engine, HC, CO, NOx, P
There is a strong demand for reducing and purifying M (fine particles of unburned components of oil) and the like. For example, an exhaust gas regulation bill in California, United States, so-called CA
According to the RB Tier II, from the year 2000, HC + NOx of 54 g / liter is used for an SI (spark ignition) two-cycle internal combustion engine having a displacement of 65 cc or less.
bhp-h or less, CO 400g / bhp-h or less, PM 1.5
g / bhp-h or less is required.

【0003】このような排ガス規制に対応すべく、本発
明の出願人は、これまでにも2サイクル内燃エンジンに
ついて種々の提案を行っており、その提案の一つとし
て、特開平9−280057号公報に開示されているも
のでは、排気口及び掃気口を備えたシュニューレ掃気式
の2サイクル内燃エンジンにおいて、前記排気口及び掃
気口のピストンによる開閉タイミングに着目し、この開
閉タイミングを従来のものよりクランク角度で見て短く
することを提案した。具体的には、前記排気口のピスト
ンによる開閉タイミングを、クランク角度で見て下死点
を挟んで100°〜120°に設定し、前記掃気口のピ
ストンによる開閉タイミングを、クランク角度で見て下
死点を挟んで85°〜100°に設定した。
In order to cope with such exhaust gas regulations, the applicant of the present invention has made various proposals for a two-stroke internal combustion engine so far, and one of the proposals is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-280057. In the publication disclosed in the official gazette, in a Schnüle scavenging type two-stroke internal combustion engine having an exhaust port and a scavenging port, attention is paid to opening / closing timing of the exhaust port and the scavenging port by a piston, and the opening / closing timing is set to be smaller than that of a conventional one. It was proposed to shorten it by looking at the crank angle. Specifically, the opening / closing timing of the exhaust port by the piston is set at 100 ° to 120 ° with respect to the bottom dead center when viewed from the crank angle, and the opening / closing timing by the piston of the scavenging port is viewed by the crank angle. It was set at 85 ° to 100 ° across the bottom dead center.

【0004】前記排気口及び掃気口の開閉タイミングの
設定は、前記排気口及び掃気口の上端位置を下げるとと
もに、前記排気口の上端位置と前記掃気口の上端位置と
の離隔距離を短くすることにより達成される。ここで、
従来の同種のエンジンにおいては、前記排気口及び掃気
口の一般的な開閉タイミングは、通常、主に主力特性を
考慮して、それぞれ130°〜150°及び100°〜
110°の範囲内に設定されているのに対して、それら
を前記のように設定したので、前記排気口及び掃気口
は、ピストンの下降行程では従来のものより遅く開か
れ、ピストンの上昇行程では従来のものより早く閉じら
れる。
The opening / closing timing of the exhaust port and the scavenging port is set by lowering the upper end positions of the exhaust port and the scavenging port and shortening the distance between the upper end position of the exhaust port and the upper end position of the scavenging port. Is achieved by here,
In a conventional engine of the same type, the general opening and closing timing of the exhaust port and the scavenging port is usually 130 ° to 150 ° and 100 ° to 100 °, respectively, mainly in consideration of the main force characteristics.
Although they are set within the range of 110 °, they are set as described above, so that the exhaust port and the scavenging port are opened later in the descending stroke of the piston than in the conventional one, and the rising stroke of the piston is increased. Then, it is closed earlier than the conventional one.

【0005】このため、前記排気口が開き始める排気開
始時点までで充分に爆発エネルギーが前記ピストンを下
方に押す力に変換され、そのときの排気圧力が小さくな
るため、掃気流が押し戻されることなく、掃気流の流速
が増大して掃気が効果的に行われる。掃気が効果的に行
われることから、新気(混合気)の排気口からの吹き抜
け量が低減され、排ガス中に含まれるHC成分が低減さ
れるとともに、出力も改善され得、また、排気口及び掃
気口の形状、位置を変更するだけで済むので、コストア
ップにもつながらない。
[0005] For this reason, the explosion energy is sufficiently converted into a force for pushing the piston downward by the time the exhaust port starts to open, and the exhaust pressure at that time is reduced, so that the scavenging flow is not pushed back. As a result, the flow rate of the scavenging flow is increased, and scavenging is effectively performed. Since the scavenging is performed effectively, the amount of fresh air (air-fuel mixture) blown through the exhaust port is reduced, the HC component contained in the exhaust gas is reduced, and the output can be improved. In addition, since it is only necessary to change the shape and position of the scavenging port, there is no increase in cost.

【0006】一方、前述した如くのシュニューレ掃気式
の一般的な2サイクル内燃エンジンにおいては、前記公
報にも示されている(図3)ように、排気口(10)を
二分割する縦断面(F)を挟んで対称的に一対の掃気口
(9、9)が設けられた所謂二流掃気式がとられてお
り、前記一対の掃気口(9、9)から吹き出される混合
気の掃気流の一部を、静止したシリンダ内壁(シリンダ
ボア)に衝突させるようになっているが、従来において
は、掃気口を更に一対追加して二対設けた、所謂四流掃
気式のものも知られている。
[0006] On the other hand, in a general two-stroke internal combustion engine of the Schnüle scavenging type as described above, as shown in the above-mentioned publication (FIG. 3), a vertical cross section of the exhaust port (10) is divided into two parts ( F), a so-called two-stream scavenging system in which a pair of scavenging ports (9, 9) is provided symmetrically with respect to the scavenging flow of the air-fuel mixture blown out from the pair of scavenging ports (9, 9) is adopted. Is made to collide with a stationary cylinder inner wall (cylinder bore). In the related art, a so-called four-flow scavenging type in which two pairs of scavenging ports are additionally provided and provided. I have.

【0007】従来の四流掃気式の2サイクル内燃エンジ
ンのシリンダの一例の横断面を図8に示す。図示例のシ
リンダ2’においては、排気口10’を二分割する縦断
面F’を挟んで対称的に、前記排気口10’側に位置す
る一対の第一掃気口9A’、9A’と、前記排気ポート
10’と反対側に位置する一対の第二掃気口9B’、9
B’と、が設けられている。そして、前記第一掃気口9
A’、9A’から吹き出される掃気流が形成する前記排
気口10’側の内側水平掃気角α’が100°近辺(例
えば94°)とされ、前記排気口10’と反対側の外側
水平掃気角β’が120°近辺とされ、また、前記第二
掃気口9B’、9B’から吹き出される掃気流が形成す
る前記排気口10側の内側水平掃気角γ’が120°近
辺とされるとともに、前記排気口10’と反対側の外側
水平掃気角δ’が150°近辺とされており、さらに、
前記第一掃気口9A’、9B’の水平断面積Sa’は、
前記第二掃気口9B’、9B’の水平断面積Sbより小
さく(Sa<Sb)されている。
FIG. 8 shows a cross section of an example of a cylinder of a conventional four-flow scavenging two-cycle internal combustion engine. In the illustrated cylinder 2 ′, a pair of first scavenging ports 9A ′ and 9A ′ located on the side of the exhaust port 10 ′ are symmetrical with respect to a longitudinal section F ′ that divides the exhaust port 10 ′ into two. , A pair of second scavenging ports 9B ', 9 located on the opposite side of the exhaust port 10'.
B ′. And the first scavenging port 9
The inner horizontal scavenging angle α ′ on the exhaust port 10 ′ side formed by the scavenging air flow blown out from A ′ and 9 A ′ is set to around 100 ° (for example, 94 °), and the outer horizontal scavenging angle α ′ is opposite to the exhaust port 10 ′. The scavenging angle β ′ is set to around 120 °, and the inner horizontal scavenging angle γ ′ on the exhaust port 10 side formed by the scavenging flow blown out from the second scavenging ports 9B ′ and 9B ′ is set to around 120 °. In addition, the outer horizontal scavenging angle δ ′ on the side opposite to the exhaust port 10 ′ is set to around 150 °, and
The horizontal cross-sectional area Sa ′ of the first scavenging ports 9A ′ and 9B ′ is:
The horizontal cross-sectional area Sb of the second scavenging ports 9B ′, 9B ′ is smaller (Sa <Sb).

【0008】かかる従来の四流掃気式の2サイクル内燃
エンジンにおいては、前記第一掃気口9A’、9A’か
ら吹き出される掃気流が相互に衝突せしめられるととも
に、前記第二掃気口9B’、9B’から吹き出される掃
気流も相互に衝突せしめられるので、前記した二流掃気
式のもののように、掃気流の一部を静止したシリンダ内
壁(シリンダボア)に衝突させるようになっているもの
に比して、掃気流同士の相対的衝突速度が倍増し、衝突
エネルギーが四倍近くになり、各掃気口から吹き出され
るまでは完全には微粒子状になっていない混合気中の燃
料粒子の霧化が大いに促進され、混合気の着火性及び燃
焼効率が改善され、その結果、排ガス浄化性能及び燃費
の向上をもたらす。
In such a conventional four-stroke scavenging two-stroke internal combustion engine, the scavenging air blown from the first scavenging ports 9A 'and 9A' collide with each other and the second scavenging ports 9B '. , 9B 'are also caused to collide with each other, so that a part of the scavenging flow is caused to collide with a stationary cylinder inner wall (cylinder bore) as in the above-described two-flow scavenging type. In comparison, the relative collision velocity between the scavenging flows doubles, the collision energy nearly quadruples, and the fuel particles in the air-fuel mixture that are not completely particulate until they are blown out from each scavenging port. Atomization is greatly promoted, and the ignitability and combustion efficiency of the air-fuel mixture are improved, resulting in improved exhaust gas purification performance and fuel economy.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記提
案の2サイクル内燃エンジンにおいても、新気(混合
気)の一部が、微量とはいえ、排気口に直接抜け出るこ
とは避けられず、所謂吹き抜け量をある程度は低減でき
るものの、未だ充分ではなく、排ガス中の有害成分(特
にHC成分)の低減化も、完全に満足できるものとは言
いがたかった。また、前記した如くの従来の四流掃気式
の2サイクル内燃エンジンにおいても、混合気中の燃料
粒子の霧化促進作用が未だ充分とは言えず、さらなる改
善が要望されている。
However, even in the two-cycle internal combustion engine proposed above, a part of the fresh air (air-fuel mixture) cannot escape from the exhaust port directly, albeit in a very small amount. Although the amount can be reduced to some extent, it is still not sufficient, and reduction of harmful components (especially HC components) in exhaust gas has not been said to be completely satisfactory. Further, even in the conventional four-flow scavenging two-stroke internal combustion engine as described above, the effect of accelerating the atomization of the fuel particles in the air-fuel mixture cannot be said to be sufficient, and further improvement is demanded.

【0010】本発明は、このような問題に鑑みてなされ
たもので、その目的とするところは大きな構造的変更を
伴うことなく、出力の増大を図れるとともに、効果的に
排ガス中の有害成分の低減化を図ることができ、かつ、
混合気中の燃料粒子の霧化を効果的に促進できて、排ガ
ス浄化性能及び燃費を一層向上させることができるよう
にされた2サイクル内燃エンジンを提供することにあ
る。
The present invention has been made in view of the above problems, and its object is to increase the output without any major structural change and to effectively reduce the harmful components in the exhaust gas. Can be reduced, and
It is an object of the present invention to provide a two-stroke internal combustion engine capable of effectively promoting atomization of fuel particles in an air-fuel mixture and further improving exhaust gas purification performance and fuel efficiency.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成すべ
く、本発明に係る2サイクル内燃エンジンは、基本的に
は、排気口を二分割する縦断面Fを挟んで対称的に、シ
ュニューレ掃気式をとる、前記排気口側に位置する一対
の第一掃気口と、前記排気ポートと反対側に位置する一
対の第二掃気口と、が設けられる。
In order to achieve the above-mentioned object, a two-stroke internal combustion engine according to the present invention is basically provided with a schnüle scavenging system symmetrically with respect to a longitudinal section F dividing an exhaust port into two parts. A pair of first scavenging ports located on the exhaust port side and a pair of second scavenging ports located on the opposite side to the exhaust port are provided.

【0012】そして、前記第一掃気口から吹き出される
掃気流が形成する前記排気口側の内側水平掃気角及び前
記排気口と反対側の外側水平掃気角が共に116°〜1
24°とされ、かつ、前記第二掃気口から吹き出される
掃気流が形成する前記排気口側の内側水平掃気角が12
6°〜134°とされるとともに、前記排気口と反対側
の外側水平掃気角が146°〜154°とされ、前記第
一掃気口から吹き出される掃気流同士が相互に衝突せし
められるとともに、前記第二掃気口から吹き出される掃
気流同士も相互に衝突せしめられることを特徴としてい
る。
[0012] Both the inner horizontal scavenging angle on the exhaust port side and the outer horizontal scavenging angle on the opposite side to the exhaust port formed by the scavenging flow blown out from the first scavenging port are both 116 ° to 1 °.
24 °, and the inner horizontal scavenging angle on the side of the exhaust port formed by the scavenging flow blown out from the second scavenging port is 12 °.
6 ° to 134 °, the outer horizontal scavenging angle opposite to the exhaust port is 146 ° to 154 °, and the scavenging flows blown out from the first scavenging port collide with each other. The scavenging flows blown out from the second scavenging ports are also caused to collide with each other.

【0013】本発明の好ましい態様では、前記第一掃気
口の水平断面積は、前記第二掃気口の水平断面積より大
きくされる。前記のように、本発明の2サイクル内燃エ
ンジンにおいては、一対づつの第一掃気口及び第二掃気
口を備えた四流掃気式をとっているので、前記した従来
の一般的な二流掃気式のもののように、掃気流の一部を
静止したシリンダ内壁(シリンダボア)に衝突させるよ
うにした場合に比して、掃気流同士の相対的衝突速度が
倍増し、衝突エネルギーが四倍近くになり、掃気口から
吹き出されるまでは完全には微粒子状になっていない混
合気中の燃料粒子の霧化が大いに促進され、混合気の着
火性及び燃焼効率が改善され、その結果、排ガス浄化性
能及び燃費の向上をもたらす。
In a preferred aspect of the present invention, the horizontal cross-sectional area of the first scavenging port is made larger than the horizontal cross-sectional area of the second scavenging port. As described above, the two-stroke internal combustion engine of the present invention employs the four-way scavenging method having a pair of the first scavenging port and the second scavenging port. Compared to the case where the part of the scavenging flow collides with the stationary cylinder inner wall (cylinder bore) as in the formula, the relative collision speed between the scavenging flows doubles, and the collision energy becomes nearly four times. Therefore, atomization of fuel particles in the air-fuel mixture that is not completely particulate until blown out from the scavenging port is greatly promoted, and the ignitability and combustion efficiency of the air-fuel mixture are improved, and as a result, exhaust gas purification Improves performance and fuel economy.

【0014】それに加えて、前記第二掃気口からシリン
ダ中心線までの距離、つまり、前記第二掃気口から吹き
出される掃気流(第二掃気流)同士が衝突するまでの距
離は、前記第一掃気口から吹き出される掃気流(第一掃
気流)同士が衝突するまでの距離よりも短くなるため、
及び、前記第二掃気流は吹出方向で見るとその水平断面
幅が絞られた形状となるため、その速度は前記第一掃気
流よりも速くなる。したがって、前記第二掃気流は前記
第一掃気流よりも早く衝突し、また、その衝突エネルギ
ーが前記第一掃気流より大なるため、より効果的に霧化
が促進されることになる。
In addition, the distance from the second scavenging port to the cylinder center line, that is, the distance until the scavenging flows (second scavenging flows) blown out from the second scavenging ports collide with each other is equal to the first scavenging flow. Since the distance between the scavenging flows (first scavenging flow) blown out from one scavenging port is shorter than the collision,
Also, the second scavenging flow has a shape in which the horizontal cross-sectional width is narrowed when viewed in the blowing direction, so that the speed is higher than the first scavenging flow. Therefore, the second scavenging flow collides earlier than the first scavenging flow, and the collision energy is larger than the first scavenging flow, so that atomization is more effectively promoted.

【0015】また、前記第一掃気口の水平断面積と前記
第二掃気口の水平断面積とは、前記した図8に示される
従来のものとは逆に、前記第一掃気口の水平断面積は前
記第二掃気口の水平断面積より大きくされている。具体
的には、従来は、前記第一掃気口の水平断面積に対する
第二掃気口の水平断面積の比は、例えば、0.6対1に
設定されていたものが、本発明では、例えば、1.2対
1に設定される。このように断面積比を逆転させたこと
により、いち早く衝突して霧化がより促進されている、
ガス状の比重の軽い第二掃気流を、総エネルギーが前記
第二掃気流より大きな前記第一掃気流が、排気口から遠
い(離れる)方向へと、あたかも大きな河の流れが小さ
な川の流れを押し動かすように押しやり、他に行き場の
ない第二掃気流を、シリンダボアに沿って上昇させる。
The horizontal cross-sectional area of the first scavenging port and the horizontal cross-sectional area of the second scavenging port are opposite to the conventional one shown in FIG. The horizontal cross-sectional area is larger than the horizontal cross-sectional area of the second scavenging port. Specifically, conventionally, the ratio of the horizontal cross-sectional area of the second scavenging port to the horizontal cross-sectional area of the first scavenging port is set to, for example, 0.6 to 1, but in the present invention, For example, it is set to 1.2: 1. By reversing the cross-sectional area ratio in this way, the collision occurs quickly and atomization is further promoted.
The gaseous second scavenging stream having a specific gravity is applied to the first scavenging stream whose total energy is larger than the second scavenging stream, in a direction farther (away) from the exhaust port, as if a large river flow is a small river flow. To raise the second scavenging flow, which has no other destination, along the cylinder bore.

【0016】そして、この上昇する第二掃気流につられ
て、第一掃気流もより多く上昇するため、排気口から吹
き抜ける混合気の吹き抜け量が一層少なくなり、排ガス
中の未燃焼成分であるHC成分が、一層効果的に低減さ
れる。前記第一掃気流及び第二掃気流を合わせた掃気流
は、それぞれ衝突後にシリンダボアの頂部まで上昇して
反転し、燃焼排ガスを排気口から排出するに至るループ
を形成する。そのため、充填効率が改善されて出力が向
上し、単位出力当たりの、排ガス中に含まれるHC成分
値が小さくなる。
[0016] Then, with the rising second scavenging flow, the first scavenging flow also rises more, so that the amount of air-fuel mixture flowing through the exhaust port is further reduced, and HC, which is an unburned component in the exhaust gas, is reduced. Ingredients are reduced more effectively. The combined scavenging flow of the first scavenging flow and the second scavenging flow respectively rises to the top of the cylinder bore after the collision and reverses to form a loop leading to discharge of the combustion exhaust gas from the exhaust port. Therefore, the filling efficiency is improved, the output is improved, and the HC component value contained in the exhaust gas per unit output is reduced.

【0017】また、他の好ましい態様では、前記排気口
及び前記掃気口のピストンによる開閉タイミングが、そ
れぞれクランク角度で見て下死点を挟んで100°〜1
20°及び85°〜100°に設定される。これによ
り、前記排気口及び掃気口(第一掃気口及び第二掃気
口)は、ピストンの下降行程では従来のものより遅く開
かれ、ピストンの上昇行程では従来のものより早く閉じ
られる。
In another preferred embodiment, the opening / closing timing of the exhaust port and the scavenging port by the piston is 100 ° to 1 ° across the bottom dead center when viewed from the crank angle.
20 ° and 85 ° to 100 ° are set. Thus, the exhaust port and the scavenging port (the first scavenging port and the second scavenging port) are opened later in the descending stroke of the piston than in the prior art, and are closed earlier in the ascending stroke of the piston.

【0018】このため、前記排気口が開き始める排気開
始時点までで、充分に爆発エネルギーが前記ピストンを
下方に押す力に変換され、そのときの排気圧力が十分に
小さくなるため、掃気流が押し戻されることなく、掃気
流の実効流速が増大して掃気が効果的に行われ、これに
よっても、新気(混合気)の排気口からの吹き抜け量が
低減され、排ガス中に含まれるHC成分が低減されると
ともに、出力も改善され得、また、排気口及び掃気口の
形状、位置を変更するだけで済むので、コストアップに
もつながらない。
Therefore, the explosion energy is sufficiently converted into a force for pushing the piston downward until the exhaust opening at which the exhaust port starts to open, and the exhaust pressure at that time becomes sufficiently small, so that the scavenging flow is pushed back. Without increasing the effective flow rate of the scavenging flow, scavenging is effectively performed, thereby also reducing the amount of fresh air (air-fuel mixture) blown out from the exhaust port and reducing the HC component contained in the exhaust gas. The power can be reduced and the output can be improved. In addition, since only the shapes and positions of the exhaust port and the scavenging port need to be changed, there is no increase in cost.

【0019】さらに、別の好ましい態様では、クランク
室から第一掃気通路及び第二掃気通路を通じて前記第一
掃気口及び前記第二掃気口に導かれる混合気をピストン
のスカート部に接触させるべく、前記第一掃気通路及び
前記第二掃気通路の上部にシリンダボアと同径の所定厚
みを有する半壁を残して、その下部に高さ方向に沿って
切欠開口部が形成される。
Further, in another preferred embodiment, the air-fuel mixture guided from the crank chamber to the first scavenging port and the second scavenging port through the first scavenging passage and the second scavenging passage is brought into contact with the skirt portion of the piston. To this end, a cutout opening is formed along the height direction below the first scavenging passage and the second scavenging passage, leaving a half wall having the same diameter as the cylinder bore and having a predetermined thickness above the first scavenging passage.

【0020】このように、第一掃気通路及び第二掃気通
路に半壁及び切欠開口部を設けたことにより、シリンダ
の剛性及び掃気流の流速が向上せしめられることに加え
て、前記第一掃気通路及び前記第二掃気通路を通って、
前記第一掃気口及び前記第二掃気口からシリンダボア内
に吹き出される掃気流が、前記ピストンの前記スカート
部に接触してそこを冷却することになるので、ピストン
リングやピストンピンの熱が移動してそれらも冷却され
る。このため、ピストンリングの膠着及びピストンの焼
き付き等が生じ難くされる。
As described above, the provision of the half-wall and the notch opening in the first scavenging passage and the second scavenging passage allows the rigidity of the cylinder and the flow velocity of the scavenging flow to be improved. Through the air passage and the second scavenging passage,
Since the scavenging flow blown into the cylinder bore from the first scavenging port and the second scavenging port contacts the skirt portion of the piston and cools it, the heat of the piston ring and the piston pin is reduced. Moving and they are also cooled. For this reason, sticking of the piston ring and seizure of the piston are less likely to occur.

【0021】他の別の好ましい態様では、シリンダの下
部外周に、補強リブが設けられる。この場合、下面側が
開口しているシリンダは、特に下部の構造強度が不足す
る傾向にあるが、前記のように補強リブを設けることに
より、シリンダの変形が防止されて真円度が保たれ、ピ
ストンやクランクシャフトの摩擦損失が低減されるの
で、出力が向上する。
In another preferred embodiment, a reinforcing rib is provided on the outer periphery of the lower portion of the cylinder. In this case, the cylinder whose lower side is open tends to have a particularly low structural strength, but by providing the reinforcing ribs as described above, deformation of the cylinder is prevented, and roundness is maintained, Since the friction loss of the piston and the crankshaft is reduced, the output is improved.

【0022】[0022]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
参照しながら説明する。図1は、本発明に係る2サイク
ル内燃エンジンの一実施形態を示している。図におい
て、エンジン1は、刈払機やチェーンソー等の可搬式作
業機の動力源として組み込まれる、シュニューレ掃気式
の小型空冷2サイクルガソリンエンジンとされ、排気量
は約30ccとなっている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows an embodiment of a two-stroke internal combustion engine according to the present invention. In the figure, an engine 1 is a small air-cooled two-stroke gasoline engine of a Schnüle scavenging type incorporated as a power source of a portable work machine such as a brush cutter or a chain saw, and has a displacement of about 30 cc.

【0023】該エンジン1は、点火プラグ15が配置さ
れた半球形の燃焼室5を有するシリンダ2と、その下側
に連結されたクランクケース3と、を備え、前記シリン
ダ2にはピストン4が嵌挿され、該ピストン4下方のク
ランク室13には、それ自体周知の方式で、図示してい
ない気化器からの混合気が、リードバルブを備えた吸入
口15を介して供給されるようになっている。
The engine 1 includes a cylinder 2 having a hemispherical combustion chamber 5 in which a spark plug 15 is disposed, and a crankcase 3 connected to a lower side thereof. In a manner known per se, the air-fuel mixture from a carburetor (not shown) is supplied to the crank chamber 13 below the piston 4 through an inlet 15 provided with a reed valve. Has become.

【0024】前記シリンダ2には、図1に加えて図2〜
図4を参照すればよくわかるように、排気口10が設け
られるとともに、該排気口10を二分割する縦断面Fを
挟んで対称的に、シュニューレ掃気式をとる、前記排気
口10側に位置する一対の第一掃気口9A、9Aと、前
記排気ポート10と反対側に位置する一対の第二掃気口
9B、9Bと、が設けられている。また、前記ピストン
4の往復運動は、コンロッド11を介してバランスウエ
イト14を備えたクランクシャフト12の回転運動に変
換され、その軸出力が、前記可搬式作業機の動力として
利用されるようになっている。
In addition to the cylinder shown in FIG.
As can be clearly understood from FIG. 4, the exhaust port 10 is provided, and the exhaust port 10 is positioned on the exhaust port 10 side symmetrically with respect to a longitudinal section F which divides the exhaust port 10 into a Schneule scavenging type. A pair of first scavenging ports 9A, 9A and a pair of second scavenging ports 9B, 9B located on the opposite side to the exhaust port 10 are provided. Further, the reciprocating motion of the piston 4 is converted into a rotational motion of a crankshaft 12 having a balance weight 14 via a connecting rod 11, and the shaft output thereof is used as power for the portable working machine. ing.

【0025】ここで、前記ピストン4には、図1に加え
て図5、図6を参照すればよくわかるように、そのトッ
プランド4Aにおける前記排気口10に対面する部位
に、中央部から外周側にかけて下方に傾斜(前記トップ
ランド4Aの外周端縁4aから高さh分だけ下側に傾
斜)し、平面視が概略矩形で、外周縁の長さが前記排気
口10の幅と略等しく、かつ、奥行きLは、前記シリン
ダボア2aの直径(2・R)の略1/3とされた傾斜面
24が形成されている。
As shown in FIGS. 5 and 6 in addition to FIG. 1, the piston 4 has a portion of the top land 4A facing the exhaust port 10 from the center to the outer periphery. The upper side is inclined downward (inclined by a height h from the outer peripheral edge 4a of the top land 4A), is substantially rectangular in plan view, and has a peripheral edge length substantially equal to the width of the exhaust port 10. In addition, an inclined surface 24 whose depth L is approximately 1/3 of the diameter (2 · R) of the cylinder bore 2a is formed.

【0026】また、前記シリンダ2における前記第一掃
気口9A、9A及び前記第二掃気口9B、9Bより下側
には、前記クランク室13に吸入された混合気を、前記
掃気口9A、9A、9B、9Bに導くための第一掃気通
路30A、30A及び第二掃気通路30B、30Bが設
けられており、これらの第一掃気通路30A、30A及
び第二掃気通路30B、30Bを通じて、前記第一掃気
口9A、9A及び前記第二掃気口9B、9Bに導かれる
混合気を、前記ピストン4のスカート部4Bの外周面に
直接的に接触させるべく、前記第一掃気通路30A、3
0A及び前記第二掃気通路30B、30Bの上部に、前
記シリンダボア2aと同径の、厚みが例えば約2mmで
高さが約10mm程度の半壁31、31、32、32を
残して、その下部に高さ方向に沿って細長い切欠開口部
33、33、34、34が形成されている。
In addition, below the first scavenging ports 9A, 9A and the second scavenging ports 9B, 9B in the cylinder 2, the air-fuel mixture sucked into the crank chamber 13 is filled with the scavenging ports 9A, 9A. First scavenging passages 30A, 30A and second scavenging passages 30B, 30B for leading to 9A, 9B, 9B are provided, and through these first scavenging passages 30A, 30A and second scavenging passages 30B, 30B. The first scavenging passage is provided so that the air-fuel mixture guided to the first scavenging ports 9A, 9A and the second scavenging ports 9B, 9B directly contact the outer peripheral surface of the skirt portion 4B of the piston 4. 30A, 3
0A and the upper part of the second scavenging passages 30B, 30B, leaving half walls 31, 31, 32, 32 having the same diameter as the cylinder bore 2a and a thickness of, for example, about 2 mm and a height of about 10 mm. Elongated notch openings 33, 33, 34, 34 are formed along the height direction.

【0027】さらに、下面側が開口している前記シリン
ダ2の下部外周には、環状の横リブ41が設けられると
ともに、複数本(図示例では四本)の縦リブ42が、所
定角度間隔(図示例では90°間隔)をもって、前記シ
リンダ2の冷却フィン22と同程度の突出高さで突設さ
れている(図1乃至図4参照)。そして、該エンジン1
においても、前記ピストン4の往復運動に同期して、そ
の上下動にともない、よく知られている通常の態様で、
2サイクル内燃エンジンとしての圧縮、燃焼、吸入、掃
気、膨張、排気の各工程が行われる。
Further, an annular horizontal rib 41 is provided on the outer periphery of the lower portion of the cylinder 2 having an open lower surface, and a plurality of (four in the illustrated example) vertical ribs 42 are formed at predetermined angular intervals (FIG. The cooling fins 22 of the cylinder 2 are projected at the same height as the cooling fins 22 at 90 ° intervals in the illustrated example (see FIGS. 1 to 4). And the engine 1
In synchronization with the reciprocating motion of the piston 4 and the vertical movement thereof, in a well-known normal mode,
Each process of compression, combustion, suction, scavenging, expansion, and exhaust as a two-cycle internal combustion engine is performed.

【0028】ここで、本実施形態においては、図4に示
される如くに、前記第一掃気口9A、9Aから吹き出さ
れる掃気流(第一掃気流)が形成する前記排気口10側
の内側水平掃気角α、及び前記排気口10と反対側の外
側水平掃気角βが、共に120°とされ、かつ、前記第
二掃気口9B、9Bから吹き出される掃気流(第二掃気
流)が形成する前記排気口10側の内側水平掃気角γ
が、130°とされるとともに、前記排気口10と反対
側の外側水平掃気角δが、150°とされていて、前記
第一掃気口9A、9Aから吹き出される第一掃気流同士
が、シリンダ内壁(前記シリンダボア2a)に衝突する
以前に、相互に衝突せしめられるとともに、前記第二掃
気口9B、9Bから吹き出される第二掃気流同士も、前
記シリンダ内壁(前記シリンダボア2a)に衝突する以
前に、相互に衝突せしめられるようになっている。
Here, in this embodiment, as shown in FIG. 4, the scavenging flow (first scavenging flow) blown out from the first scavenging ports 9A, 9A is formed on the exhaust port 10 side. An inner horizontal scavenging angle α and an outer horizontal scavenging angle β opposite to the exhaust port 10 are both 120 °, and a scavenging flow (second scavenging flow) blown out from the second scavenging ports 9B, 9B. Is formed inside the horizontal scavenging angle γ on the exhaust port 10 side.
Is set to 130 °, the outer horizontal scavenging angle δ on the side opposite to the exhaust port 10 is set to 150 °, and the first scavenging flows blown out from the first scavenging ports 9A and 9A are separated from each other. Before colliding with the cylinder inner wall (the cylinder bore 2a), they are caused to collide with each other, and the second scavenging flows blown out from the second scavenging ports 9B, 9B also collide with the cylinder inner wall (the cylinder bore 2a). Before they hit each other.

【0029】また、前記第一掃気口9A、9Aの水平断
面積Saは前記第二掃気口9B、9Bの水平断面積Sb
より大きく(Sa>Sb)されている。具体的には、従
来は、前記第一掃気口9A、9Aの水平断面積Saに対
する第二掃気口9B、9Bの水平断面積Sbの比は、例
えば、0.6対1に設定されていたものが、本実施形態
では、例えば、1.2対1に設定されている。
The horizontal cross-sectional area Sa of the first scavenging ports 9A, 9A is equal to the horizontal cross-sectional area Sb of the second scavenging ports 9B, 9B.
It is larger (Sa> Sb). Specifically, conventionally, the ratio of the horizontal cross-sectional area Sb of the second scavenging ports 9B, 9B to the horizontal cross-sectional area Sa of the first scavenging ports 9A, 9A is set to, for example, 0.6: 1. However, in the present embodiment, for example, the ratio is set to 1.2: 1.

【0030】さらに、前記排気口10及び前記掃気口9
A、9A、9B、9Bのピストン4による開閉タイミン
グは、それぞれクランク角度で見て、下死点(BDC)
を挟んで110°及び94°とされている。前記排気口
10及び前記各掃気口9A、9A、9B、9Bの開閉タ
イミングの設定は、前記排気口10及び前記各掃気口9
A、9A、9B、9Bの上端位置を従来の一般的位置よ
り下げるとともに、前記排気口10の上端位置と前記各
掃気口9A、9A、9B、9Bの上端位置との、上下方
向の離隔距離を、従来の一般的寸法より短くすることに
より達成される。
Further, the exhaust port 10 and the scavenging port 9
The opening / closing timing of the pistons 4 of A, 9A, 9B and 9B is determined by the crank angle, and the bottom dead center (BDC)
Are set to 110 ° and 94 °. The opening / closing timing of the exhaust port 10 and each of the scavenging ports 9A, 9A, 9B, 9B is set according to the setting of the exhaust port 10 and each of the scavenging ports 9A, 9A, 9B, 9B.
A, 9A, 9B, 9B lower the upper end position than the conventional general position, and the vertical distance between the upper end position of the exhaust port 10 and the upper end position of each of the scavenging ports 9A, 9A, 9B, 9B. Is made shorter than conventional general dimensions.

【0031】このような構成とされた本実施形態の2サ
イクル内燃エンジン1においては、一対づつの第一掃気
口9A、9A及び第二掃気口9B、9Bを備えた四流掃
気式をとっているので、前記した従来の一般的な二流掃
気式のもののように、掃気流の一部を静止したシリンダ
内壁(シリンダボア)に衝突させるようにした場合に比
して、掃気流同士の相対的衝突速度が倍増し、衝突エネ
ルギーが四倍近くになり、第一及び第二掃気口9A、9
A、9B、9Bから吹き出されるまでは完全には微粒子
状になっていない、混合気中の燃料粒子の霧化が大いに
促進され、混合気の着火性及び燃焼効率が改善され、そ
の結果、排ガス浄化性能及び燃費の向上をもたらす。
In the two-stroke internal combustion engine 1 of the present embodiment having such a configuration, a four-flow scavenging type having a pair of first scavenging ports 9A, 9A and second scavenging ports 9B, 9B is employed. Therefore, as compared with a case where a part of the scavenging flow is caused to collide with a stationary cylinder inner wall (cylinder bore) as in the above-described conventional general two-flow scavenging type, the relative scavenging flows are different from each other. The collision speed is doubled, the collision energy is nearly quadrupled, and the first and second scavenging ports 9A, 9
A, 9B, Atomization of fuel particles in the air-fuel mixture that is not completely particulate until blown out from 9B is greatly promoted, and the ignitability and combustion efficiency of the air-fuel mixture are improved, and as a result, It improves exhaust gas purification performance and fuel efficiency.

【0032】それに加えて、前記第二掃気口9B、9B
からシリンダ中心線C(図4)までの距離、つまり、前
記第二掃気口9B、9Bから吹き出される掃気流(第二
掃気流)同士が衝突するまでの距離は、前記第一掃気口
9A、9Aから吹き出される掃気流(第一掃気流)同士
が衝突するまでの距離よりも短くなるため、及び、前記
第二掃気流は、吹出方向に見るとその水平断面幅が絞ら
れた形状となるため、その速度は、前記第一掃気流より
も速くなる。したがって、前記第二掃気流は前記第一掃
気流よりも早く衝突し、また、その衝突エネルギーが前
記第一掃気流より大なるため、より効果的に霧化が促進
されることになる。
In addition, the second scavenging ports 9B, 9B
Is the distance from the first scavenging port to the cylinder center line C (FIG. 4), that is, the distance until the scavenging flows (second scavenging flows) blown from the second scavenging ports 9B, 9B collide with each other. 9A, since the scavenging flow (first scavenging flow) blown out from 9A is shorter than the distance before collision, and the horizontal cross-sectional width of the second scavenging flow is narrowed when viewed in the blowing direction. Due to the shape, the velocity is faster than the first scavenging flow. Therefore, the second scavenging flow collides earlier than the first scavenging flow, and the collision energy is larger than the first scavenging flow, so that atomization is more effectively promoted.

【0033】また、前記第一掃気口9A、9Aの水平断
面積Saと、前記第二掃気口9B、9Bの水平断面積S
bとは、前記した図8に示される従来のものとは逆に、
前記第一掃気口の前記水平断面積Saは、前記第二掃気
口の前記水平断面積Sbより大きくされている(その比
が1.2対1に設定されている)ので、いち早く衝突し
て霧化がより促進されている、ガス状の比重の軽い第二
掃気流を、総エネルギーが前記第二掃気流より大きな前
記第一掃気流が、前記排気口10から遠い(離れる)方
向へと、あたかも大きな河の流れが小さな川の流れを押
し動かすように押しやり、他に行き場のない前記第二掃
気流を、前記シリンダボア2aに沿って上昇させる。
The horizontal cross-sectional area Sa of the first scavenging ports 9A, 9A and the horizontal cross-sectional area S of the second scavenging ports 9B, 9B.
b is opposite to the conventional one shown in FIG.
Since the horizontal cross-sectional area Sa of the first scavenging port is larger than the horizontal cross-sectional area Sb of the second scavenging port (the ratio is set to 1.2: 1), the collision occurs quickly. The gaseous second scavenging flow having a specific gravity is further promoted to be atomized, and the first scavenging flow having a larger total energy than the second scavenging flow is moved in a direction farther (away) from the exhaust port 10. Then, as if the flow of a large river pushes the flow of a small river, the second scavenging flow having no other place to go up is raised along the cylinder bore 2a.

【0034】そして、この上昇する第二掃気流につられ
て第一掃気流もより多く上昇するため、前記排気口10
から直接的に吹き抜ける混合気の吹き抜け量が少なくな
り、排ガス中の未燃焼成分であるHC成分が一層効果的
に低減される。前記第一掃気流及び前記第二掃気流を合
わせた掃気流は、それぞれ衝突後に前記シリンダボア2
aの頂部まで上昇して反転し、燃焼排ガスを前記排気口
10から排出するに至るループを形成する。そのため、
充填効率が改善されて出力が向上し、単位出力当たり
の、排ガス中に含まれるHC成分値が顕著に小さくな
る。
Since the first scavenging flow also rises more with the rising second scavenging flow, the exhaust port 10
The amount of the air-fuel mixture blown directly from the exhaust gas is reduced, and the HC component, which is the unburned component in the exhaust gas, is more effectively reduced. The combined scavenging flow of the first scavenging flow and the second scavenging flow is the cylinder bore 2 after the collision.
a rises to the top of a and reverses to form a loop leading to discharge of the combustion exhaust gas from the exhaust port 10. for that reason,
The filling efficiency is improved and the output is improved, and the value of the HC component contained in the exhaust gas per unit output is significantly reduced.

【0035】また、前記排気口10及び前記掃気口9
A、9A、9B、9Bの前記ピストン4による開閉タイ
ミングが、それぞれクランク角度で見て下死点を挟んで
110°及び94°に設定されているので、前記排気口
10及び前記掃気口(第一掃気口9A、9A及び第二掃
気口9B、9B)は、前記ピストン4の下降行程では従
来のものより遅く開かれ、前記ピストン4の上昇行程で
は従来のものより早く閉じられる。
The exhaust port 10 and the scavenging port 9
The opening and closing timings of the pistons 4 of A, 9A, 9B, and 9B are set at 110 ° and 94 ° with respect to the bottom dead center when viewed from the crank angle, respectively, so that the exhaust port 10 and the scavenging port (the The first scavenging ports 9A, 9A and the second scavenging ports 9B, 9B) are opened later during the descending stroke of the piston 4 than before, and closed earlier during the ascent stroke of the piston 4.

【0036】このため、前記排気口10が開き始める排
気開始時点までで充分に爆発エネルギーが前記ピストン
4を下方に押す力に変換され、そのときの排気圧力が小
さくなるため、掃気流が押し戻されることなく、掃気流
の実効流速が増大して掃気が効果的に行われ、これによ
っても、新気(混合気)の前記排気口10からの吹き抜
け量が低減され、排ガス中に含まれるHC成分が一層低
減されるとともに、出力も改善され得、また、排気口及
び掃気口の形状、位置を変更するだけで済むので、コス
トアップにもつながらない。
Therefore, the explosion energy is sufficiently converted into a force for pushing the piston 4 downward until the exhaust start time when the exhaust port 10 starts to open, and the exhaust pressure at that time is reduced, so that the scavenging flow is pushed back. Without this, the effective flow rate of the scavenging flow is increased, and scavenging is performed effectively, whereby the amount of fresh air (air-fuel mixture) blown through the exhaust port 10 is reduced, and the HC component contained in the exhaust gas is reduced. Can be further reduced, the output can be improved, and only the shapes and positions of the exhaust port and the scavenging port need to be changed, which does not lead to an increase in cost.

【0037】さらに、前記クランク室13から、前記第
一掃気通路30A、30A及び前記第二掃気通路30
B、30Bを通じて、前記第一掃気口9A、9A及び前
記第二掃気口9B、9Bに導かれる混合気を、前記ピス
トン4の前記スカート部4Bの外周面に直接的に接触さ
せるべく、前記第一掃気通路30A、30A及び前記第
二掃気通路30B、30Bの上部に、前記シリンダボア
2aと同径の所定厚みを有する前記半壁31、31、3
2、32を残して、その下部に高さ方向に沿って前記切
欠開口部33、33、34、34が形成されているの
で、前記シリンダ2の剛性及び前記第一掃気流及び第二
掃気流の流速が向上せしめられることに加えて、前記第
一掃気通路30A、30A及び前記第二掃気通路30
B、30Bを通って、前記第一掃気口9A、9A及び前
記第二掃気口9B、9Bから、前記シリンダボア2a内
に吹き出される前記第一掃気流及び前記第二掃気流が、
前記ピストン4の前記スカート部4Bに直接接触してそ
こを冷却することになるので、ピストンリング16、コ
ンロッド小端軸受18やピストンピン17(図6参照)
の熱が移動してそれらも効果的に冷却される。このた
め、前記ピストンリング16の膠着及び前記ピストン4
の焼き付き等が生じ難くされる。
Further, the first scavenging passages 30A and 30A and the second scavenging passage 30
B, 30B, the mixture guided to the first scavenging ports 9A, 9A and the second scavenging ports 9B, 9B is brought into direct contact with the outer peripheral surface of the skirt portion 4B of the piston 4, The half-walls 31, 31, 3 having a predetermined thickness of the same diameter as the cylinder bore 2a are provided above the first scavenging passages 30A, 30A and the second scavenging passages 30B, 30B.
Since the notch openings 33, 33, 34, and 34 are formed in the lower part along the height direction except for the second and second scavenging flows, the rigidity of the cylinder 2 and the first and second scavenging flows Of the first scavenging passages 30A, 30A and the second scavenging passage 30A
B, 30B, from the first scavenging port 9A, 9A and the second scavenging port 9B, 9B, the first scavenging flow and the second scavenging flow blown into the cylinder bore 2a,
Since the piston 4 directly contacts the skirt portion 4B and cools it, the piston ring 16, the connecting rod small-end bearing 18 and the piston pin 17 (see FIG. 6)
Heat is transferred and they are also effectively cooled. For this reason, the sticking of the piston ring 16 and the piston 4
Is less likely to occur.

【0038】また、下面側が開口している前記シリンダ
2は、特に下部の構造強度が不足する傾向にあるが、前
記シリンダ2の下部外周に環状の前記横リブ41が設け
られるとともに、複数本の前記縦リブ42が所定角度間
隔をもって突設されていることにより、前記シリンダ2
の変形が効果的に防止されて真円度が保たれ、前記ピス
トン4や前記クランクシャフト12等の摩擦損失が低減
されるので、出力が向上する。
Further, the cylinder 2 having an open lower surface side tends to lack the structural strength of the lower part in particular. However, the annular lateral rib 41 is provided on the outer periphery of the lower part of the cylinder 2 and a plurality of cylinders are provided. Since the vertical ribs 42 are projected at predetermined angular intervals, the cylinder 2
Is effectively prevented, the roundness is maintained, and the friction loss of the piston 4, the crankshaft 12, etc. is reduced, so that the output is improved.

【0039】さらにまた、前記ピストン4の前記トップ
ランド4Aにおける前記排気口10に対面する部位に、
中央部から外周側にかけて下方に傾斜し、平面視が概略
矩形で、外周縁の長さ24Bが前記排気口10の幅10
Bと略等しく、かつ、奥行き24Lは、前記シリンダボ
ア2aの直径(2・R)の略1/3とされた前記傾斜面
24を形成したことにより、この傾斜面24が無いもの
に比して、掃気タイミングを変更することを要しない
で、つまり、前記排気口10からの混合気の吹き抜け量
を増加させることなく、排気タイミング(クランク角度
で見た排気開始時期)が早められるので、出力が増大す
る。
Further, at the portion of the top land 4A of the piston 4 facing the exhaust port 10,
It is inclined downward from the central portion to the outer peripheral side, is substantially rectangular in plan view, and the outer peripheral edge length 24B is the width 10 of the exhaust port 10.
B, and the depth 24L is formed to be approximately 1/3 of the diameter (2 · R) of the cylinder bore 2a, so that the inclined surface 24 is formed. The exhaust timing (exhaust start timing as seen from the crank angle) is advanced without changing the scavenging timing, that is, without increasing the amount of air-fuel mixture blow-through from the exhaust port 10, so that the output can be reduced. Increase.

【0040】前述した如くの効果を確認すべく、本実施
形態のエンジン1(本発明品)と、前記した図8に示さ
れる如くの、前記第一掃気口9A’、9A’から吹き出
される掃気流が形成する前記排気口10’側の内側水平
掃気角α’が100°近辺(例えば94°)とされ、前
記排気口10’と反対側の外側水平掃気角β’が120
°近辺とされ、また、前記第二掃気口9B’、9B’か
ら吹き出される掃気流が形成する前記排気口10’側の
内側水平掃気角γ’が120°近辺とされるとともに、
前記排気口10’と反対側の外側水平掃気角δ’が15
0°近辺とされていて、前記第一掃気口9A’、9B’
の水平断面積Sa’は、前記第二掃気口の水平断面積S
b’より小さく(Sa’<Sb’)されている、従来の
エンジン(比較品)と、を用意して、同一条件で比較実
験を行った。その実験結果を図7に示す。
In order to confirm the effects as described above, the engine 1 of the present embodiment (the present invention) and the first scavenging ports 9A ', 9A' as shown in FIG. The inner horizontal scavenging angle α ′ on the exhaust port 10 ′ side where the scavenging flow is formed is around 100 ° (for example, 94 °), and the outer horizontal scavenging angle β ′ on the opposite side to the exhaust port 10 ′ is 120 °.
°, and the inside horizontal scavenging angle γ 'on the exhaust port 10' side formed by the scavenging flow blown out from the second scavenging ports 9B 'and 9B' is set to around 120 °,
The outer horizontal scavenging angle δ ′ on the opposite side of the exhaust port 10 ′ is 15
0 °, and the first scavenging ports 9A 'and 9B'
Is the horizontal sectional area S ′ of the second scavenging port.
A conventional engine (comparative product) smaller than b '(Sa'<Sb') was prepared, and a comparative experiment was performed under the same conditions. FIG. 7 shows the experimental results.

【0041】この図7を参照すれば、本発明品では、比
較品に比して排ガス中のHC成分が大幅に低減(約57
%減少)されることが理解されよう。以上、本発明の一
実施形態について詳述したが、本発明は、前記実施形態
に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載され
た発明の精神を逸脱しない範囲で、設計において、種々
の変更ができるものである。
Referring to FIG. 7, in the product of the present invention, the HC component in the exhaust gas is significantly reduced (about 57%) as compared with the comparative product.
% Reduction). As described above, one embodiment of the present invention has been described in detail. However, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various designs may be made without departing from the spirit of the invention described in the claims. Can be changed.

【0042】[0042]

【発明の効果】以上の説明から理解されるように、本発
明に係る2サイクル内燃エンジンによれば、大きな構造
的変更を伴うことなく、出力の増大を図れるとともに、
効果的に排ガス中の有害成分の低減化を図ることがで
き、かつ、混合気中の燃料粒子の霧化を効果的に促進で
きて、排ガス浄化性能及び燃費を一層向上させることが
できる。
As will be understood from the above description, according to the two-stroke internal combustion engine of the present invention, it is possible to increase the output without major structural changes,
The harmful components in the exhaust gas can be effectively reduced, and the atomization of the fuel particles in the air-fuel mixture can be effectively promoted, so that the exhaust gas purification performance and the fuel efficiency can be further improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係る2サイクル内燃エンジンの一実施
形態を示すクランクシャフトに沿った横方向中央縦断面
図。
FIG. 1 is a lateral center longitudinal section along a crankshaft showing an embodiment of a two-stroke internal combustion engine according to the present invention.

【図2】図1に示される2サイクル内燃エンジンのシリ
ンダの、クランクシャフトに沿った横方向中央拡大縦断
面図。
FIG. 2 is an enlarged laterally central longitudinal section along the crankshaft of the cylinder of the two-stroke internal combustion engine shown in FIG. 1;

【図3】図1に示される2サイクル内燃エンジンのシリ
ンダの、クランクシャフトに直交する縦方向中央拡大縦
断面図。
FIG. 3 is an enlarged vertical cross-sectional view of the cylinder of the two-stroke internal combustion engine shown in FIG.

【図4】図2のIV−IV矢視断面図。FIG. 4 is a sectional view taken along the line IV-IV in FIG. 2;

【図5】図1に示される2サイクル内燃エンジンのピス
トンを示す斜視図。
FIG. 5 is a perspective view showing a piston of the two-stroke internal combustion engine shown in FIG. 1;

【図6】図1に示される2サイクル内燃エンジンの排気
口及びピストンの一部を示す部分拡大縦断面図。
FIG. 6 is a partially enlarged longitudinal sectional view showing a part of an exhaust port and a piston of the two-stroke internal combustion engine shown in FIG. 1;

【図7】図1に示される2サイクル内燃エンジン(本発
明品)と、図8に示されるエンジン(比較品)と、のH
C成分の低減効果についての比較実験結果を示すグラ
フ。
7 shows the H of the two-stroke internal combustion engine (product of the present invention) shown in FIG. 1 and the engine (comparative product) shown in FIG. 8;
7 is a graph showing the results of a comparative experiment on the effect of reducing the C component.

【図8】従来の四流掃気式の2サイクル内燃エンジンの
一例を示す水平断面図。
FIG. 8 is a horizontal sectional view showing an example of a conventional four-flow scavenging two-cycle internal combustion engine.

【符号の説明】 1 2サイクル内燃エンジン 2 シリンダ 2a シリンダボア 4 ピストン 4B スカート部 9A 第一掃気口 9B 第二掃気口 10 排気口 13 クランク室 30A 第一掃気通路 30B 第二掃気通路 31、32 半壁 33、34 切欠開口部 41 環状の横リブ(補強リブ) 42 縦リブ(補強リブ) α 第一内側水平掃気角 β 第一外側水平掃気角 γ 第二内側水平掃気角 δ 第二外側水平掃気角 Sa 第一掃気口の水平断面積 Sb 第二掃気口の水平断面積 F 排気口を二分割する縦断面[Description of Signs] 1 Two-stroke internal combustion engine 2 Cylinder 2a Cylinder bore 4 Piston 4B Skirt 9A First scavenging port 9B Second scavenging port 10 Exhaust port 13 Crank chamber 30A First scavenging passage 30B Second scavenging passage 31, 32 Half wall 33, 34 Notch opening 41 Annular horizontal rib (reinforcement rib) 42 Vertical rib (reinforcement rib) α First inner horizontal scavenging angle β First outer horizontal scavenging angle γ Second inner horizontal scavenging angle δ Second outer horizontal scavenging Angle Sa Horizontal cross-sectional area of first scavenging port Sb Horizontal cross-sectional area of second scavenging port F Longitudinal cross section dividing exhaust port into two

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 持塚 光次郎 東京都青梅市末広町一丁目7番地2 株式 会社共立内 (72)発明者 松尾 健太郎 東京都青梅市末広町一丁目7番地2 株式 会社共立内 Fターム(参考) 3G024 AA09 AA11 BA05 CA19 DA13 EA14 FA00  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Koujiro Mochizuka 1-7-2 Suehirocho, Ome-shi, Tokyo Co., Ltd. (72) Kentaro Matsuo 1-7-1-2 Suehirocho, Ome-shi, Tokyo Co., Ltd. Kyoritsu F-term (reference) 3G024 AA09 AA11 BA05 CA19 DA13 EA14 FA00

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 排気口(10)を二分割する縦断面Fを
挟んで対称的に、シュニューレ掃気式をとる、前記排気
口(10)側に位置する一対の第一掃気口(9A、9
A)と、前記排気ポート(10)と反対側に位置する一
対の第二掃気口(9B、9B)と、が設けられた2サイ
クル内燃エンジン(1)において、 前記第一掃気口(9A、9A)から吹き出される掃気流
が形成する前記排気口(10)側の内側水平掃気角
(α)及び前記排気口(10)と反対側の外側水平掃気
角(β)が共に116°〜124°とされ、かつ、前記
第二掃気口(9B、9B)から吹き出される掃気流が形
成する前記排気口(10)側の内側水平掃気角(γ)が
126°〜134°とされるとともに、前記排気口(1
0)と反対側の外側水平掃気角(δ)が146°〜15
4°とされていて、前記第一掃気口(9A、9A)から
吹き出される掃気流同士が相互に衝突せしめられるとと
もに、前記第二掃気口(9B、9B)から吹き出される
掃気流同士も相互に衝突せしめられることを特徴とする
2サイクル内燃エンジン。
1. A pair of first scavenging ports (9A, 9A, 10A) located on the side of the exhaust port (10), which are symmetrically arranged with respect to a longitudinal section F which divides the exhaust port (10) into two. 9
A) and a pair of second scavenging ports (9B, 9B) located on the opposite side of the exhaust port (10), in the two-stroke internal combustion engine (1) provided with the first scavenging port (9A). , 9A), the inner horizontal scavenging angle (α) on the exhaust port (10) side and the outer horizontal scavenging angle (β) on the opposite side to the exhaust port (10) formed by the scavenging flow blown out from the exhaust port (10A) are both 116 ° or more. 124 °, and an inner horizontal scavenging angle (γ) on the exhaust port (10) side formed by a scavenging flow blown out from the second scavenging ports (9B, 9B) is 126 ° to 134 °. With the exhaust port (1
0) the outer horizontal scavenging angle (δ) opposite to 146 ° to 15
4 °, the scavenging flows blown out from the first scavenging ports (9A, 9A) collide with each other, and the scavenging flows blown out from the second scavenging ports (9B, 9B). A two-stroke internal combustion engine, characterized in that the two engines are also collided with each other.
【請求項2】 前記第一掃気口(9A、9A)の水平断
面積(Sa)は、前記第二掃気口(9B、9B)の水平
断面積(Sb)より大きくされていることを特徴とする
請求項1に記載の2サイクル内燃エンジン。
2. A horizontal cross-sectional area (Sa) of the first scavenging port (9A, 9A) is larger than a horizontal cross-sectional area (Sb) of the second scavenging port (9B, 9B). The two-stroke internal combustion engine according to claim 1, wherein:
【請求項3】 前記排気口(10)及び前記掃気口(9
A、9A、9B、9B)のピストン(4)による開閉タ
イミングが、それぞれクランク角度で見て下死点を挟ん
で100°〜120°及び85°〜100°に設定され
ていることを特徴とする請求項1又は2に記載の2サイ
クル内燃エンジン。
3. The exhaust port (10) and the scavenging port (9).
A, 9A, 9B, 9B) is characterized in that the opening / closing timing by the piston (4) is set at 100 ° to 120 ° and 85 ° to 100 ° with respect to the bottom dead center when viewed from the crank angle. The two-stroke internal combustion engine according to claim 1 or 2, wherein:
【請求項4】 クランク室(13)から第一掃気通路
(30A、30A)及び第二掃気通路(30B、30
B)を通じて前記第一掃気口(9A、9A)及び前記第
二掃気口(9B、9B)に導かれる混合気をピストン
(4)のスカート部(4B)に接触させるべく、前記第
一掃気通路(30A、30A)及び前記第二掃気通路
(30B、30B)の上部にシリンダボア(2a)と同
径の所定厚みを有する半壁(31、31、32、32)
を残して、その下部に高さ方向に沿って切欠開口部(3
3、33、34、34)が形成されていることを特徴と
する請求項1乃至3のいずれか一項に記載の2サイクル
内燃エンジン。
4. A first scavenging passage (30A, 30A) and a second scavenging passage (30B, 30) from a crank chamber (13).
B), the first scavenging port (9A, 9A) and the air-fuel mixture guided to the second scavenging port (9B, 9B) are brought into contact with the skirt portion (4B) of the piston (4). Half walls (31, 31, 32, 32) having a predetermined thickness of the same diameter as the cylinder bore (2a) above the air passages (30A, 30A) and the second scavenging passages (30B, 30B).
, And a notch opening (3
The two-stroke internal combustion engine according to any one of claims 1 to 3, wherein (3, 33, 34, 34) is formed.
【請求項5】 下面側が開口しているシリンダ(2)の
下部外周に補強リブ(41、42)が設けられているこ
とを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の
2サイクル内燃エンジン。
5. The cylinder according to claim 1, wherein a reinforcing rib is provided on an outer periphery of a lower portion of the cylinder having an open lower surface. Cycle internal combustion engine.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2002004866A (en) * 2000-04-22 2002-01-09 Andreas Stihl:Fa Die-cast cylinder of two-cycle engine
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