JP2000186560A - 層状掃気２サイクルエンジン - Google Patents
層状掃気２サイクルエンジンInfo
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
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- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
- Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 エンジンの運転回転数の全域において、点火
プラグの周辺に濃度が均一かつ充分な量の混合気を充填
でき、かつ掃気作用を充分になし得る層状掃気２サイク
ルエンジンを提供する。 【解決手段】 掃気ポートを、排気ポートに対してほぼ
直角方向に設けられた第１の掃気ポートと、該排気ポー
トに対向する部位に設けられた第２の掃気ポートとによ
り構成し、前記第１の掃気ポートへの掃気通路に空気を
供給する空気供給通路を設けるとともに、該第１の掃気
ポートとクランク室との間の掃気通路の容積を、エンジ
ンの１サイクル中に前記空気供給通路から該第１の掃気
ポートに流入する空気量以上の容積になるように充分に
大きく設定する。
プラグの周辺に濃度が均一かつ充分な量の混合気を充填
でき、かつ掃気作用を充分になし得る層状掃気２サイク
ルエンジンを提供する。 【解決手段】 掃気ポートを、排気ポートに対してほぼ
直角方向に設けられた第１の掃気ポートと、該排気ポー
トに対向する部位に設けられた第２の掃気ポートとによ
り構成し、前記第１の掃気ポートへの掃気通路に空気を
供給する空気供給通路を設けるとともに、該第１の掃気
ポートとクランク室との間の掃気通路の容積を、エンジ
ンの１サイクル中に前記空気供給通路から該第１の掃気
ポートに流入する空気量以上の容積になるように充分に
大きく設定する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、クランク室圧縮式
２サイクルエンジン、特に層状掃気式２サイクルガソリ
ンエンジンに関する。
２サイクルエンジン、特に層状掃気式２サイクルガソリ
ンエンジンに関する。
【０００２】
【従来の技術】図８は、特開平９−１２５９６６号にて
提案されている層状掃気２サイクルガソリンエンジンの
シリンダ中心線を含みクランク軸心に沿う断面図であ
る。
提案されている層状掃気２サイクルガソリンエンジンの
シリンダ中心線を含みクランク軸心に沿う断面図であ
る。
【０００３】図８において、２はシリンダ、４はピスト
ン、６はクランク軸、５はクランクケース、３は前記ピ
ストン４とクランク軸６とを連結するコネクティングロ
ッド、７はシリンダヘッド、８は点火プラグ、１１はエ
アクリーナ、１２は気化器、１５は混合気供給通路、１
４は該混合気供給通路１５の開度を変えて混合気の流量
を制御する絞り弁である。
ン、６はクランク軸、５はクランクケース、３は前記ピ
ストン４とクランク軸６とを連結するコネクティングロ
ッド、７はシリンダヘッド、８は点火プラグ、１１はエ
アクリーナ、１２は気化器、１５は混合気供給通路、１
４は該混合気供給通路１５の開度を変えて混合気の流量
を制御する絞り弁である。
【０００４】２５は燃焼室、１５ａは前記クランクケー
ス５の内部に形成されたクランク室、１６は前記クラン
ク室１５ａと前記混合気供給通路１５との間を開閉する
逆止弁である。該逆止弁１６は、混合気供給通路１５か
らクランク室１５ａに向かう流れのみを許容するように
構成されている。１３ａは、前記シリンダ２の側部に開
口された排気ポートで、排気通路１３に接続されてい
る。
ス５の内部に形成されたクランク室、１６は前記クラン
ク室１５ａと前記混合気供給通路１５との間を開閉する
逆止弁である。該逆止弁１６は、混合気供給通路１５か
らクランク室１５ａに向かう流れのみを許容するように
構成されている。１３ａは、前記シリンダ２の側部に開
口された排気ポートで、排気通路１３に接続されてい
る。
【０００５】９ａは前記シリンダ２の排気ポート１３ａ
に対向する部位に開設された掃気ポート、９は該掃気ポ
ート９ａと前記クランク室１５ａを接続する掃気通路で
ある。２１は第２のエアクリーナ、１０は該エアクリー
ナ２１の出口と前記掃気通路９を接続する空気供給通路
であり、その上流側には該通路１０を開閉する空気流量
制御弁２０が設けられている。２２は、前記絞り弁１４
と空気流量制御弁２０とを連結するリンク機構である。
に対向する部位に開設された掃気ポート、９は該掃気ポ
ート９ａと前記クランク室１５ａを接続する掃気通路で
ある。２１は第２のエアクリーナ、１０は該エアクリー
ナ２１の出口と前記掃気通路９を接続する空気供給通路
であり、その上流側には該通路１０を開閉する空気流量
制御弁２０が設けられている。２２は、前記絞り弁１４
と空気流量制御弁２０とを連結するリンク機構である。
【０００６】かかる従来の層状掃気２サイクルガソリン
エンジンの運転時において、燃焼室２５内の爆発圧力に
よりピストン４が下降し、排気ポート１３ａが開かれる
と、燃焼室２５内の燃焼ガス（排気ガス）は、排気ポー
ト１３ａを通って排気通路１３へ排出される。さらにピ
ストン４が下降すると、掃気ポート９ａが開口し、空気
供給通路１０及び掃気通路９に貯えられていた空気が、
燃焼室２５内に流入して燃焼ガスを排気ポート１３ａ側
に押し出す掃気作用を行なう。
エンジンの運転時において、燃焼室２５内の爆発圧力に
よりピストン４が下降し、排気ポート１３ａが開かれる
と、燃焼室２５内の燃焼ガス（排気ガス）は、排気ポー
ト１３ａを通って排気通路１３へ排出される。さらにピ
ストン４が下降すると、掃気ポート９ａが開口し、空気
供給通路１０及び掃気通路９に貯えられていた空気が、
燃焼室２５内に流入して燃焼ガスを排気ポート１３ａ側
に押し出す掃気作用を行なう。
【０００７】これに続いてクランク室１５ａ内の混合気
が掃気通路９を通り、及び掃気ポート９ａから燃焼室２
５に供給され、前記空気とともに掃気作用を行なった
後、燃焼室２５内に充填される。
が掃気通路９を通り、及び掃気ポート９ａから燃焼室２
５に供給され、前記空気とともに掃気作用を行なった
後、燃焼室２５内に充填される。
【０００８】ピストン４が下死点に達した状態では、排
気ポート１３ａ、及び掃気ポート９ａは開口していて、
燃焼室２５内への新気、混合気の供給は終了、あるいは
終了しようとしている。該ピストン４が下死点から上昇
すると、該ピストン４によって掃気ポート９ａが閉じ
て、クランク室１５ａ内が密閉空間となり、膨張即ち圧
力低下が始まる。
気ポート１３ａ、及び掃気ポート９ａは開口していて、
燃焼室２５内への新気、混合気の供給は終了、あるいは
終了しようとしている。該ピストン４が下死点から上昇
すると、該ピストン４によって掃気ポート９ａが閉じ
て、クランク室１５ａ内が密閉空間となり、膨張即ち圧
力低下が始まる。
【０００９】さらにピストン４が上昇すると、排気ポー
ト１３ａが閉じられ、燃焼室２５内のガスの圧縮が始ま
る一方、クランク室１５ａ内の圧力はさらに低下する。
これによって、リード弁からなる逆止弁１６が開弁し、
混合気供給通路１５から混合気がクランク室１５ａ内に
供給される。また、空気逆止弁１７が開弁し、空気供給
通路１０から空気が掃気通路９に供給される。
ト１３ａが閉じられ、燃焼室２５内のガスの圧縮が始ま
る一方、クランク室１５ａ内の圧力はさらに低下する。
これによって、リード弁からなる逆止弁１６が開弁し、
混合気供給通路１５から混合気がクランク室１５ａ内に
供給される。また、空気逆止弁１７が開弁し、空気供給
通路１０から空気が掃気通路９に供給される。
【００１０】前記ピストン４が圧縮上死点近傍になる
と、点火プラグ８によって燃焼室２５内の混合気に火花
放電され、これにより混合気の着火、燃焼が行なわれ
る。かかる燃焼による圧力で、ピストン４は押し下げら
れ、クランク軸６に仕事をする。
と、点火プラグ８によって燃焼室２５内の混合気に火花
放電され、これにより混合気の着火、燃焼が行なわれ
る。かかる燃焼による圧力で、ピストン４は押し下げら
れ、クランク軸６に仕事をする。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】図８に示す層状掃気２
サイクルガソリンエンジンにあっては、ピストン４が上
昇して排気ポート１３ａが閉じた圧縮始め時期において
は、燃焼室２５内の混合気が層状状態にあることから、
エンジンの運転回転数によって点火プラグ８の周辺にお
ける混合気の形成態様が異なり、全回転数領域で安定し
た燃焼が得られ難いという問題点を有している。
サイクルガソリンエンジンにあっては、ピストン４が上
昇して排気ポート１３ａが閉じた圧縮始め時期において
は、燃焼室２５内の混合気が層状状態にあることから、
エンジンの運転回転数によって点火プラグ８の周辺にお
ける混合気の形成態様が異なり、全回転数領域で安定し
た燃焼が得られ難いという問題点を有している。
【００１２】また、かかる従来技術にあっては、掃気通
路９の長さが短いため、吸気行程時、掃気通路９内に留
まるべき空気がクランク室１５ａ内に侵入して、混合気
を希薄化する等の不具合の発生をみるという問題点も有
している。
路９の長さが短いため、吸気行程時、掃気通路９内に留
まるべき空気がクランク室１５ａ内に侵入して、混合気
を希薄化する等の不具合の発生をみるという問題点も有
している。
【００１３】本発明は、かかる従来技術の課題に鑑み、
エンジンの運転回転数の全域において、点火プラグの周
辺に濃度が均一かつ充分な量の混合気を充填でき、かつ
掃気作用を充分になし得る層状掃気２サイクルエンジン
を提供することを目的とする。
エンジンの運転回転数の全域において、点火プラグの周
辺に濃度が均一かつ充分な量の混合気を充填でき、かつ
掃気作用を充分になし得る層状掃気２サイクルエンジン
を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明は、かかる課題を
解決するため、請求項１記載の発明として、シリンダに
排気ポートと掃気ポートとを設けて該掃気ポートとクラ
ンク室とを連通し、該クランク室には絞り弁によって流
量を制御された混合気の供給口が設けられてなる層状掃
気２サイクルエンジンにおいて、前記掃気ポートは、シ
リンダの円周方向において前記排気ポートに対してほぼ
直角方向に設けられた第１の掃気ポートと、該排気ポー
トに対向する部位に設けられた第２の掃気ポートとより
なり、前記第１の掃気ポートとクランク室との間の掃気
通路に空気を供給する空気供給通路を設けるとともに、
該第１の掃気ポートとクランク室との間の掃気通路の容
積を、エンジンの１サイクル中に前記空気供給通路から
該第１の掃気ポートに流入する空気量以上の容積になる
ように充分に大きく設定したことを特徴とする層状掃気
２サイクルエンジンを提案する。
解決するため、請求項１記載の発明として、シリンダに
排気ポートと掃気ポートとを設けて該掃気ポートとクラ
ンク室とを連通し、該クランク室には絞り弁によって流
量を制御された混合気の供給口が設けられてなる層状掃
気２サイクルエンジンにおいて、前記掃気ポートは、シ
リンダの円周方向において前記排気ポートに対してほぼ
直角方向に設けられた第１の掃気ポートと、該排気ポー
トに対向する部位に設けられた第２の掃気ポートとより
なり、前記第１の掃気ポートとクランク室との間の掃気
通路に空気を供給する空気供給通路を設けるとともに、
該第１の掃気ポートとクランク室との間の掃気通路の容
積を、エンジンの１サイクル中に前記空気供給通路から
該第１の掃気ポートに流入する空気量以上の容積になる
ように充分に大きく設定したことを特徴とする層状掃気
２サイクルエンジンを提案する。
【００１５】請求項２記載の発明は、請求項１におい
て、前記第１の掃気ポートに連通される掃気通路を、シ
リンダ内の縦方向に設けられた掃気通路と、クランクケ
ースの上面に水平方向に設けられた掃気通路と、クラン
クケースの外周壁内に弧状に形成された掃気通路とによ
り構成してなる
て、前記第１の掃気ポートに連通される掃気通路を、シ
リンダ内の縦方向に設けられた掃気通路と、クランクケ
ースの上面に水平方向に設けられた掃気通路と、クラン
クケースの外周壁内に弧状に形成された掃気通路とによ
り構成してなる
【００１６】かかる発明によれば、掃気作用時におい
て、空気供給通路からの空気が第１の掃気ポートから燃
焼室内に流入して、該燃焼室内の燃焼ガスを排気ポート
に押し出すことにより充分な掃気がなされ、次いでエン
ジンの運転回転数において開口タイミングの一定な第１
の掃気ポート及び第２の掃気ポートからクランク室内の
混合気が燃焼室内に充填されるので、混合気が直接排気
ポートへ吹き抜けることなく点火プラグの周辺に充填さ
れる。
て、空気供給通路からの空気が第１の掃気ポートから燃
焼室内に流入して、該燃焼室内の燃焼ガスを排気ポート
に押し出すことにより充分な掃気がなされ、次いでエン
ジンの運転回転数において開口タイミングの一定な第１
の掃気ポート及び第２の掃気ポートからクランク室内の
混合気が燃焼室内に充填されるので、混合気が直接排気
ポートへ吹き抜けることなく点火プラグの周辺に充填さ
れる。
【００１７】また、第１の掃気ポートに通じる掃気通路
が、空気供給通路からの流入空気量以上の容積を有する
ように充分長く形成されているので、前記空気供給通路
からの空気がクランク室内に侵入して混合気を希薄化さ
せるのが阻止される。
が、空気供給通路からの流入空気量以上の容積を有する
ように充分長く形成されているので、前記空気供給通路
からの空気がクランク室内に侵入して混合気を希薄化さ
せるのが阻止される。
【００１８】以上により、エンジンの各回転数領域に適
合した量で、かつ濃度が均一な混合気を点火プラグの周
辺に充填させることができ、安定した着火をなすことが
可能となり、安定燃焼がなされる層状掃気２サイクルエ
ンジンを提供できる。
合した量で、かつ濃度が均一な混合気を点火プラグの周
辺に充填させることができ、安定した着火をなすことが
可能となり、安定燃焼がなされる層状掃気２サイクルエ
ンジンを提供できる。
【００１９】請求項３記載の発明は、請求項１または２
に加えて、前記空気供給通路と前記第１の掃気ポートと
の間に、該空気供給通路から該第１の掃気ポートに向か
う流れのみを許容する逆止弁を備えてなる。
に加えて、前記空気供給通路と前記第１の掃気ポートと
の間に、該空気供給通路から該第１の掃気ポートに向か
う流れのみを許容する逆止弁を備えてなる。
【００２０】かかる発明によれば、第１の掃気ポートか
ら混合気が燃焼室内に供給される際において、前記逆止
弁によって空気供給通路から掃気ポートへ流れようとす
る空気を遮断でき、かかる空気の混入の無い安定した濃
度の混合気を燃焼室内い供給できる。
ら混合気が燃焼室内に供給される際において、前記逆止
弁によって空気供給通路から掃気ポートへ流れようとす
る空気を遮断でき、かかる空気の混入の無い安定した濃
度の混合気を燃焼室内い供給できる。
【００２１】請求項４記載の発明は、請求項１乃至３の
何れかにおいて、ピストンの頂面の、前記第２の掃気ポ
ート側に、外周面から所定寸法にわたって陥没した凹部
を形成してなる。
何れかにおいて、ピストンの頂面の、前記第２の掃気ポ
ート側に、外周面から所定寸法にわたって陥没した凹部
を形成してなる。
【００２２】かかる発明によれば、前記第２の掃気ポー
トから流入した混合気は、前記凹部の外周側面に当たる
ことによって上方に偏向され、シリンダ内面に沿って上
動して燃焼室上部の点火プラグ周辺に充填され、これに
よって安定した着火がなされる。
トから流入した混合気は、前記凹部の外周側面に当たる
ことによって上方に偏向され、シリンダ内面に沿って上
動して燃焼室上部の点火プラグ周辺に充填され、これに
よって安定した着火がなされる。
【００２３】請求項５記載の発明は、請求項１乃至３の
何れかにおいて、ピストンの頂面の、前記第２の掃気ポ
ート側に、上方に突出された凸部を形成してなる。
何れかにおいて、ピストンの頂面の、前記第２の掃気ポ
ート側に、上方に突出された凸部を形成してなる。
【００２４】かかる発明によれば、第２の掃気ポートか
ら燃焼室内に流入した混合気は、前記凸部の外周側面に
当たって上方に偏向され、シリンダ内面に沿って上動
し、燃焼室上部の点火プラグの周辺に充填され、これに
よって安定した着火がなされる。
ら燃焼室内に流入した混合気は、前記凸部の外周側面に
当たって上方に偏向され、シリンダ内面に沿って上動
し、燃焼室上部の点火プラグの周辺に充填され、これに
よって安定した着火がなされる。
【００２５】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の好
適な実施形態を例示的に詳しく説明する。但しこの実施
形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、そ
の相対的配置等は特に特定的な記載がないかぎりは、こ
の発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説
明例にすぎない。
適な実施形態を例示的に詳しく説明する。但しこの実施
形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、そ
の相対的配置等は特に特定的な記載がないかぎりは、こ
の発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説
明例にすぎない。
【００２６】図１は、本発明の第１実施形態に係る層状
掃気２サイクルガソリンエンジンのシリンダ中心を含み
クランク軸心に沿う断面図、図２は図１のＡ−Ａ線断面
図、図３は図２のＢ−Ｂ線断面図である。
掃気２サイクルガソリンエンジンのシリンダ中心を含み
クランク軸心に沿う断面図、図２は図１のＡ−Ａ線断面
図、図３は図２のＢ−Ｂ線断面図である。
【００２７】図１〜図３において、２はシリンダ、４は
ピストン、６はクランク軸、５はクランクケース、３は
前記ピストン４とクランク軸６とを連結するコネクティ
ングロッド、７はシリンダヘッド、８は点火プラグ、１
１はエアクリーナ、１２は気化器、１５は混合気供給通
路、１４は該混合気供給通路１５の開度を変えて混合気
の流量を制御する絞り弁である。また、５１，５１は主
軸受である。
ピストン、６はクランク軸、５はクランクケース、３は
前記ピストン４とクランク軸６とを連結するコネクティ
ングロッド、７はシリンダヘッド、８は点火プラグ、１
１はエアクリーナ、１２は気化器、１５は混合気供給通
路、１４は該混合気供給通路１５の開度を変えて混合気
の流量を制御する絞り弁である。また、５１，５１は主
軸受である。
【００２８】２５は燃焼室、１５ａは前記クランクケー
ス５の内部に形成されたクランク室、１６は前記クラン
ク室１５ａと前記混合気供給通路１５との間を開閉する
逆止弁である。該逆止弁１６は、混合気供給通路１５か
らクランク室１５ａに向かう流れのみを許容するように
構成されている。１３ａは、前記シリンダ２の側部に開
口された排気ポートで、排気通路１３に接続されてい
る。９ａは前記シリンダ２の排気ポート１３ａに対向す
る部位に開設された掃気ポート、９は該掃気ポート９ａ
と前記クランク室１５ａを接続する掃気通路である。
ス５の内部に形成されたクランク室、１６は前記クラン
ク室１５ａと前記混合気供給通路１５との間を開閉する
逆止弁である。該逆止弁１６は、混合気供給通路１５か
らクランク室１５ａに向かう流れのみを許容するように
構成されている。１３ａは、前記シリンダ２の側部に開
口された排気ポートで、排気通路１３に接続されてい
る。９ａは前記シリンダ２の排気ポート１３ａに対向す
る部位に開設された掃気ポート、９は該掃気ポート９ａ
と前記クランク室１５ａを接続する掃気通路である。
【００２９】以上の基本構成は図８に示す従来技術と同
様である。本発明の実施形態においては、掃気作用をな
す空気の供給手段及び掃気通路を改良している。
様である。本発明の実施形態においては、掃気作用をな
す空気の供給手段及び掃気通路を改良している。
【００３０】即ち、図１〜図３において、１０９ａ，１
０９ａは前記シリンダ２の前記排気ポート１３ａの左右
の該排気ポート１３ａとほぼ直角方向の部位に２個対応
するように設けられた掃気ポートである。該掃気ポート
１０９ａ，１０９ａの夫々は、掃気通路１０９ｅ，１０
９ｅに連通されている。該掃気通路１０９ｅ，１０９ｅ
はシリンダ２に縦方向に内接され、その下端がクランク
ケース５の上部に水平方向に設けられた掃気通路１０９
ｃに接続されている。
０９ａは前記シリンダ２の前記排気ポート１３ａの左右
の該排気ポート１３ａとほぼ直角方向の部位に２個対応
するように設けられた掃気ポートである。該掃気ポート
１０９ａ，１０９ａの夫々は、掃気通路１０９ｅ，１０
９ｅに連通されている。該掃気通路１０９ｅ，１０９ｅ
はシリンダ２に縦方向に内接され、その下端がクランク
ケース５の上部に水平方向に設けられた掃気通路１０９
ｃに接続されている。
【００３１】１０９ｄはクランクケース５の壁内に弧状
に形成された掃気通路であり、その上端が前記水平方向
の掃気通路１０９に連通されるとともに、その下端が掃
気連通孔１０９ｂを介してクランク室１５ａに連通され
ている。従って、上記掃気ポート１０９ａ，１０９ａ側
の掃気通路は、シリンダ２に設けられた縦方向の掃気通
路１０９ｅからクランクケース５に設けられた水平方向
の掃気通路１０９ｃ、弧状の掃気通路１０９ｄ、掃気連
通孔１０９ｂを経てクランク室１５ａに接続される長さ
の長い掃気通路に構成されることとなる。該掃気通路の
容積は、エンジンの１サイクル中に後述する空気供給通
路１０から供給される空気量よりも大きくなるように設
定される。
に形成された掃気通路であり、その上端が前記水平方向
の掃気通路１０９に連通されるとともに、その下端が掃
気連通孔１０９ｂを介してクランク室１５ａに連通され
ている。従って、上記掃気ポート１０９ａ，１０９ａ側
の掃気通路は、シリンダ２に設けられた縦方向の掃気通
路１０９ｅからクランクケース５に設けられた水平方向
の掃気通路１０９ｃ、弧状の掃気通路１０９ｄ、掃気連
通孔１０９ｂを経てクランク室１５ａに接続される長さ
の長い掃気通路に構成されることとなる。該掃気通路の
容積は、エンジンの１サイクル中に後述する空気供給通
路１０から供給される空気量よりも大きくなるように設
定される。
【００３２】１０は前記エアクリーナ１１の空気出口と
前記対をなす掃気孔１０９ａに連通する掃気通路１０９
ｅとを接続する空気供給通路であり、その上流側には該
通路１０を通る空気量を制御する空気制御弁２０が設け
られている。該空気供給通路１０は、図２〜図３に示す
ように、途中で２方向に分岐されて、左右の掃気ポート
１０９ａ，１０９ａへの掃気通路１０９ｅ，１０９ｅに
連通されている。そして該空気供給通路１０，１０の掃
気通路１０９ｅ，１０９ｅへの開口部には、上記掃気通
路１０９ｅ，１０９ｅ側に向かう流れのみを許容する逆
止弁１７，１７が設けられている。また、かかる実施形
態において、前記左右の掃気ポート１０９ａ，１０９ａ
がピストンの下降時に排気ポート１３ａに次いで開口
し、次いで前記掃気ポート９ａが開口するように配置さ
れている。
前記対をなす掃気孔１０９ａに連通する掃気通路１０９
ｅとを接続する空気供給通路であり、その上流側には該
通路１０を通る空気量を制御する空気制御弁２０が設け
られている。該空気供給通路１０は、図２〜図３に示す
ように、途中で２方向に分岐されて、左右の掃気ポート
１０９ａ，１０９ａへの掃気通路１０９ｅ，１０９ｅに
連通されている。そして該空気供給通路１０，１０の掃
気通路１０９ｅ，１０９ｅへの開口部には、上記掃気通
路１０９ｅ，１０９ｅ側に向かう流れのみを許容する逆
止弁１７，１７が設けられている。また、かかる実施形
態において、前記左右の掃気ポート１０９ａ，１０９ａ
がピストンの下降時に排気ポート１３ａに次いで開口
し、次いで前記掃気ポート９ａが開口するように配置さ
れている。
【００３３】かかる構成からなる層状掃気２サイクルガ
ソリンエンジンの運転時において、燃焼室２５内の爆発
圧力によりピストン４が下降し、排気ポート１３ａが開
かれると、燃焼室２５内の燃焼ガス（排気ガス）は、排
気ポート１３ａを通って排気通路１３へ排出される。さ
らにピストン４が下降すると、左右の掃気ポート１０９
ａ，１０９ａが開口し、空気供給通路１０を経た空気が
燃焼室２５内に流入して燃焼ガスを排気ポート１３ａ側
に押し出す。
ソリンエンジンの運転時において、燃焼室２５内の爆発
圧力によりピストン４が下降し、排気ポート１３ａが開
かれると、燃焼室２５内の燃焼ガス（排気ガス）は、排
気ポート１３ａを通って排気通路１３へ排出される。さ
らにピストン４が下降すると、左右の掃気ポート１０９
ａ，１０９ａが開口し、空気供給通路１０を経た空気が
燃焼室２５内に流入して燃焼ガスを排気ポート１３ａ側
に押し出す。
【００３４】次いで前記左右の掃気ポート１０９ａ，１
０９ａの開口から一定タイミング遅れて排気ポート１３
ａに対向する掃気ポート９ａが開口し、クランク室１５
ａ内の混合気が掃気通路９を経て該掃気ポート９ａから
燃焼室２５内に流入せしめられる。一方、左右の掃気ポ
ート１０９ａ，１０９ａからも、クランク室１５ａから
掃気連通孔１０９ｂ、掃気通路１０９ｄ、掃気通路１０
９ｃ及び掃気通路１０９ｅからなる長さの長い掃気通路
を経た混合気が流入せしめられる。
０９ａの開口から一定タイミング遅れて排気ポート１３
ａに対向する掃気ポート９ａが開口し、クランク室１５
ａ内の混合気が掃気通路９を経て該掃気ポート９ａから
燃焼室２５内に流入せしめられる。一方、左右の掃気ポ
ート１０９ａ，１０９ａからも、クランク室１５ａから
掃気連通孔１０９ｂ、掃気通路１０９ｄ、掃気通路１０
９ｃ及び掃気通路１０９ｅからなる長さの長い掃気通路
を経た混合気が流入せしめられる。
【００３５】前記ピストン４が下死点に達した状態で
は、排気ポート１３ａ、３つの掃気ポート１０９ａ，１
０９ａ，９ａは開口していて、燃焼室２５内への新気、
混合気の供給は終了、あるいは終了しようとしている。
そして、該ピストン４が下死点から上昇すると、該ピス
トン４によって掃気ポート９ａが閉じて、次いで掃気ポ
ート１０９ａ，１０９ａが閉じて、クランク室１５ａ内
が密閉空間となり、容積膨張即ち圧力低下が始まる。
は、排気ポート１３ａ、３つの掃気ポート１０９ａ，１
０９ａ，９ａは開口していて、燃焼室２５内への新気、
混合気の供給は終了、あるいは終了しようとしている。
そして、該ピストン４が下死点から上昇すると、該ピス
トン４によって掃気ポート９ａが閉じて、次いで掃気ポ
ート１０９ａ，１０９ａが閉じて、クランク室１５ａ内
が密閉空間となり、容積膨張即ち圧力低下が始まる。
【００３６】さらにピストン４が上昇すると、排気ポー
ト１３ａが閉じられ、燃焼室２５内のガスの圧縮が始ま
る一方、クランク室１５ａ内の圧力はさらに低下する。
これによって、リード弁からなる逆止弁１６が開弁し、
混合気供給通路１５から混合気がクランク室１５ａ内に
供給される。前記クランク室１５ａ内の圧力低下は、掃
気連通孔１０９ｂ、掃気通路１０９ｄ，１０９ｃ及び１
０９ｅを経て掃気ポート１０９ａにも伝達されるので、
リード弁からなる逆止弁１７，１７も開弁し、空気供給
通路１０，１０からの空気が該逆止弁１７，１７を経て
掃気通路１０９ｅ，１０９ｅ内に流入せしめられる。
ト１３ａが閉じられ、燃焼室２５内のガスの圧縮が始ま
る一方、クランク室１５ａ内の圧力はさらに低下する。
これによって、リード弁からなる逆止弁１６が開弁し、
混合気供給通路１５から混合気がクランク室１５ａ内に
供給される。前記クランク室１５ａ内の圧力低下は、掃
気連通孔１０９ｂ、掃気通路１０９ｄ，１０９ｃ及び１
０９ｅを経て掃気ポート１０９ａにも伝達されるので、
リード弁からなる逆止弁１７，１７も開弁し、空気供給
通路１０，１０からの空気が該逆止弁１７，１７を経て
掃気通路１０９ｅ，１０９ｅ内に流入せしめられる。
【００３７】前記ピストン４が圧縮上死点近傍になる
と、点火プラグ８によって燃焼室２５内の混合気に火花
放電され、これにより混合気の着火、燃焼が行なわれ
る。かかる燃焼による圧力で、ピストン４は押し下げら
れ、クランク軸６に仕事をする。
と、点火プラグ８によって燃焼室２５内の混合気に火花
放電され、これにより混合気の着火、燃焼が行なわれ
る。かかる燃焼による圧力で、ピストン４は押し下げら
れ、クランク軸６に仕事をする。
【００３８】かかる掃気作用時において、吸入行程時に
空気供給通路１０から左右の逆止弁１７，１７を介し
て、掃気通路１０９ｅ，１０９ｅ、１０９ｃ，１０９ｃ
に貯えられていた空気が、掃気孔１０９ａ，１０９ａか
ら燃焼室２５内に導入されることによって燃焼室２５内
を空気で充分に掃気した後に、クランク室１５ａ内の混
合気が、掃気通路９を経て排気ポート１３ａに対向する
側の掃気ポート９ａ、及び掃気連通路１０９ｂから長さ
の長い掃気通路１０９ｄ，１０９ｃ及び１０９ｅを経
て、左右の掃気ポート１０９ａ，１０９ａの双方から燃
焼室２５内に流入されて充填されるので、混合気が直接
排気ポート１０９ａ側へ吹き抜けるのが抑制され、点火
プラグ８の周辺に安定した濃度の混合気が充填される。
空気供給通路１０から左右の逆止弁１７，１７を介し
て、掃気通路１０９ｅ，１０９ｅ、１０９ｃ，１０９ｃ
に貯えられていた空気が、掃気孔１０９ａ，１０９ａか
ら燃焼室２５内に導入されることによって燃焼室２５内
を空気で充分に掃気した後に、クランク室１５ａ内の混
合気が、掃気通路９を経て排気ポート１３ａに対向する
側の掃気ポート９ａ、及び掃気連通路１０９ｂから長さ
の長い掃気通路１０９ｄ，１０９ｃ及び１０９ｅを経
て、左右の掃気ポート１０９ａ，１０９ａの双方から燃
焼室２５内に流入されて充填されるので、混合気が直接
排気ポート１０９ａ側へ吹き抜けるのが抑制され、点火
プラグ８の周辺に安定した濃度の混合気が充填される。
【００３９】また、前記掃気作用時に、空気供給通路１
０に連通していることによって、該通路１０からの空気
が掃気通路１０９ｅ，１０９ｃ，１０９ｄに流入する
が、該掃気通路の長さが長く、流入空気量以上の容積を
有しているため、該空気はこの長い掃気通路内に溜めら
れて、クランク室１５ａ内に侵入して混合気を希薄化さ
せることはない。これによって、混合気濃度を運転条件
に適合した濃度に安定して維持できる。従って、エンジ
ンの全ての運転回転数領域において、点火プラグ８の周
辺における混合気の形成が安定してなされ、安定した燃
焼が得られる。
０に連通していることによって、該通路１０からの空気
が掃気通路１０９ｅ，１０９ｃ，１０９ｄに流入する
が、該掃気通路の長さが長く、流入空気量以上の容積を
有しているため、該空気はこの長い掃気通路内に溜めら
れて、クランク室１５ａ内に侵入して混合気を希薄化さ
せることはない。これによって、混合気濃度を運転条件
に適合した濃度に安定して維持できる。従って、エンジ
ンの全ての運転回転数領域において、点火プラグ８の周
辺における混合気の形成が安定してなされ、安定した燃
焼が得られる。
【００４０】図４〜図５は、本発明の第２実施形態を示
し、図４はピストン部分の縦断面図、図５は図４のＺ矢
視図である。この実施形態においては、ピストン４の頂
面に凹部４ａを形成している。即ち図４〜図５におい
て、４ａはピストン４の頂面に形成された凹部で、該凹
部４ａは、該ピストン４の、前記排気ポート１３ａに対
向する側の掃気ポート９ａ側に形成され、図５に示すよ
うに、ピストン頂面を半円弧状に切り欠いて形成されて
いる。
し、図４はピストン部分の縦断面図、図５は図４のＺ矢
視図である。この実施形態においては、ピストン４の頂
面に凹部４ａを形成している。即ち図４〜図５におい
て、４ａはピストン４の頂面に形成された凹部で、該凹
部４ａは、該ピストン４の、前記排気ポート１３ａに対
向する側の掃気ポート９ａ側に形成され、図５に示すよ
うに、ピストン頂面を半円弧状に切り欠いて形成されて
いる。
【００４１】かかる第２実施形態において、掃気作用時
に掃気通路９を経て掃気ポート９ａから燃焼室２５内に
流入した混合気は、前記ピストン４に形成された凹部４
ａの外周側面に当たることによって、上方に流動し、燃
焼室２５の上部の燃焼ガスを押し出して点火プラグ８の
周辺に充填される。これによって点火プラグ８の周辺に
充分に混合気が充填され、着火が安定して、安定した燃
焼が得られる。
に掃気通路９を経て掃気ポート９ａから燃焼室２５内に
流入した混合気は、前記ピストン４に形成された凹部４
ａの外周側面に当たることによって、上方に流動し、燃
焼室２５の上部の燃焼ガスを押し出して点火プラグ８の
周辺に充填される。これによって点火プラグ８の周辺に
充分に混合気が充填され、着火が安定して、安定した燃
焼が得られる。
【００４２】図６〜図７は、本発明の第３実施形態を示
し、図６は図４に対応する断面図、図７は図６のＹ矢視
図である。この実施形態においては、ピストン４の頂面
に凸部４ｂを形成している。即ち、図６〜図７におい
て、４ｂはピストン４の頂面に形成された凸部で、該凸
部４ｂは前記排気ポート１３ａに対向する掃気ポート９
ａ側が最も高くなるような形状に、かつ図７に示すよう
に、その平面形状は外周側が広がった扇形状に形成され
ている。
し、図６は図４に対応する断面図、図７は図６のＹ矢視
図である。この実施形態においては、ピストン４の頂面
に凸部４ｂを形成している。即ち、図６〜図７におい
て、４ｂはピストン４の頂面に形成された凸部で、該凸
部４ｂは前記排気ポート１３ａに対向する掃気ポート９
ａ側が最も高くなるような形状に、かつ図７に示すよう
に、その平面形状は外周側が広がった扇形状に形成され
ている。
【００４３】かかる実施形態において、掃気作用時に掃
気ポート９ａから燃焼室２５内に流入した混合気は、前
記ピストン４の頂面に形成された凸部４ｂに衝突して上
方に偏向され、シリンダ内面２ａに沿って上方に流動
し、燃焼室２５の上部の燃焼ガスを押し出して点火プラ
グ８の周辺に充分な量の混合気が充填され、安定した着
火が得られる。
気ポート９ａから燃焼室２５内に流入した混合気は、前
記ピストン４の頂面に形成された凸部４ｂに衝突して上
方に偏向され、シリンダ内面２ａに沿って上方に流動
し、燃焼室２５の上部の燃焼ガスを押し出して点火プラ
グ８の周辺に充分な量の混合気が充填され、安定した着
火が得られる。
【００４４】
【発明の効果】以上記載のごとく、本発明によれば、掃
気作用時において、吸入行程時に空気供給通路から第１
の掃気ポートに通じる掃気通路に貯えた空気を、燃焼室
内に導くことにより充分な掃気をなすことができるとと
もに、エンジンの運転回転数において開口タイミングの
一定な複数の掃気ポートからクランク室内の混合気が燃
焼室内に充填されるので、混合気が直接排気ポートへ吹
き抜けることなく、点火プラグの周辺に充填せしめるこ
とができる。
気作用時において、吸入行程時に空気供給通路から第１
の掃気ポートに通じる掃気通路に貯えた空気を、燃焼室
内に導くことにより充分な掃気をなすことができるとと
もに、エンジンの運転回転数において開口タイミングの
一定な複数の掃気ポートからクランク室内の混合気が燃
焼室内に充填されるので、混合気が直接排気ポートへ吹
き抜けることなく、点火プラグの周辺に充填せしめるこ
とができる。
【００４５】また、第１の掃気ポートに通じる掃気通路
が、空気供給通路からの流入空気量以上の容積を有する
ように充分に長く形成されているので、前記空気供給通
路からの空気がクランク室内に侵入して混合気を希薄化
させるのを阻止できる。
が、空気供給通路からの流入空気量以上の容積を有する
ように充分に長く形成されているので、前記空気供給通
路からの空気がクランク室内に侵入して混合気を希薄化
させるのを阻止できる。
【００４６】以上により、エンジンの各回転数領域に適
合した量で、かつ濃度が均一な混合気を点火プラグの周
辺に充填させることができ、安定した着火をなすことが
でき、安定した着火をなすことが可能となり、安定燃焼
がなされる層状掃気２サイクルエンジンを提供できる。
合した量で、かつ濃度が均一な混合気を点火プラグの周
辺に充填させることができ、安定した着火をなすことが
でき、安定した着火をなすことが可能となり、安定燃焼
がなされる層状掃気２サイクルエンジンを提供できる。
【００４７】また、請求項３記載の発明によれば、第１
の掃気ポートから混合気が燃焼室内に供給される際にお
いて、前記逆止弁によって、空気供給通路から掃気ポー
トへ流れようとする空気を遮断でき、かかる空気の混入
の無い、安定した濃度の混合気を燃焼室内に供給でき
る。
の掃気ポートから混合気が燃焼室内に供給される際にお
いて、前記逆止弁によって、空気供給通路から掃気ポー
トへ流れようとする空気を遮断でき、かかる空気の混入
の無い、安定した濃度の混合気を燃焼室内に供給でき
る。
【００４８】また、請求項４記載の発明によれば、第２
の掃気ポートから流入した混合気は、前記凹部の外周側
面に当たることによって上方に偏向され、シリンダ内面
に沿って上動して燃焼室上部の点火プラグ周辺に充填さ
れ、これによって安定した着火がなされる。
の掃気ポートから流入した混合気は、前記凹部の外周側
面に当たることによって上方に偏向され、シリンダ内面
に沿って上動して燃焼室上部の点火プラグ周辺に充填さ
れ、これによって安定した着火がなされる。
【００４９】さらに請求項５記載の発明によれば、第２
の掃気ポートから燃焼室内に流入した混合気は、前記凸
部の外周側面に当たって上方に偏向され、シリンダ内面
に沿って上動し、燃焼室上部の点火プラグの周辺に充填
され、これによって安定した着火がなされる。
の掃気ポートから燃焼室内に流入した混合気は、前記凸
部の外周側面に当たって上方に偏向され、シリンダ内面
に沿って上動し、燃焼室上部の点火プラグの周辺に充填
され、これによって安定した着火がなされる。
【図１】 本発明の第１実施形態に係る層状掃気２サイ
クルガソリンエンジンのシリンダ中心を含みクランク軸
心に直角な断面図である。
クルガソリンエンジンのシリンダ中心を含みクランク軸
心に直角な断面図である。
【図２】 図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】 図２のＢ−Ｂ線断面図である。
【図４】 本発明の第２実施形態に係るピストン部分の
縦断面図である。
縦断面図である。
【図５】 図４のＺ矢視図である。
【図６】 本発明の第３実施形態を示す図４対応図であ
る。
る。
【図７】 図６のＹ矢視図である。
【図８】 従来技術に係る層状掃気２サイクルガソリン
エンジンを示す図１対応図である。
エンジンを示す図１対応図である。
２ シリンダ ３ コネクティングロッド ４ ピストン ４ａ 凹部 ４ｂ 凸部 ５ クランクケース ６ クランク軸 ７ シリンダヘッド ８ 点火プラグ ９ 掃気通路 ９ａ，１０９ａ 掃気ポート １０ 空気供給通路 １１ エアクリーナ １２ 気化器 １３ 排気通路 １３ａ 排気ポート １４ 絞り弁 １５ 混合気供給通路 １５ａ クランク室 １６，１７ 逆止弁 ２０ 空気制御弁 ２５ 燃焼室 １０９ｂ 掃気連通路 １０９ｃ，１０９ｄ，１０９ｅ 掃気通路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉田 行輝 名古屋市中村区岩塚町字高道１番地 三菱 重工業株式会社名古屋機器製作所内 Ｆターム(参考） 3G023 AA01 AA07 AB03 AC01 AD03 AD29 AF02 3G024 AA09 AA44 DA01 DA13
Claims (5)
- 【請求項１】 シリンダに排気ポートと掃気ポートとを
設けて該掃気ポートとクランク室とを連通し、該クラン
ク室には絞り弁によって流量を制御された混合気の供給
口が設けられてなる層状掃気２サイクルエンジンにおい
て、 前記掃気ポートは、シリンダの円周方向において前記排
気ポートに対してほぼ直角方向に設けられた第１の掃気
ポートと、該排気ポートに対向する部位に設けられた第
２の掃気ポートとよりなり、 前記第１の掃気ポートとクランク室との間の掃気通路に
空気を供給する空気供給通路を設けるとともに、 該第１の掃気ポートとクランク室との間の掃気通路の容
積を、エンジンの１サイクル中に前記空気供給通路から
該第１の掃気ポートに流入する空気量以上の容積になる
ように充分に大きく設定したことを特徴とする層状掃気
２サイクルエンジン。 - 【請求項２】 前記第１の掃気ポートに連通される掃気
通路を、シリンダ内の縦方向に設けられた掃気通路と、
クランクケースの上面に水平方向に設けられた掃気通路
と、クランクケースの外周壁内に弧状に形成された掃気
通路とにより構成してなる請求項１記載の層状掃気２サ
イクルエンジン。 - 【請求項３】 前記空気供給通路と前記第１の掃気ポー
トとの間に、該空気供給通路から該第１の掃気ポートに
向かう流れのみを許容する逆止弁を備えてなる請求項１
または２記載の層状掃気２サイクルエンジン。 - 【請求項４】 ピストンの頂面の、前記第２の掃気ポー
ト側に、外周面から所定寸法にわたって陥没した凹部を
形成してなる請求項１乃至３の何れか１つに記載の層状
掃気２サイクルエンジン。 - 【請求項５】 ピストンの頂面の、前記第２の掃気ポー
ト側に、上方に突出された凸部を形成してなる請求項１
乃至３の何れか１つに記載の層状掃気２サイクルエンジ
ン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10366584A JP2000186560A (ja) | 1998-12-24 | 1998-12-24 | 層状掃気２サイクルエンジン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10366584A JP2000186560A (ja) | 1998-12-24 | 1998-12-24 | 層状掃気２サイクルエンジン |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000186560A true JP2000186560A (ja) | 2000-07-04 |
Family
ID=18487152
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10366584A Withdrawn JP2000186560A (ja) | 1998-12-24 | 1998-12-24 | 層状掃気２サイクルエンジン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000186560A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005180188A (ja) * | 2003-12-16 | 2005-07-07 | Electrolux Home Products Inc | ２サイクルエンジンのためのエアバルブ機構 |
| US6928996B2 (en) | 2002-07-03 | 2005-08-16 | Walbro Japan, Inc. | Stratified scavenging mechanism of a two-stroke engine |
| US7104253B1 (en) | 2005-03-30 | 2006-09-12 | Walbro Engine Management, L.L.C. | Stratified scavenging carburetor |
| WO2007132716A1 (ja) * | 2006-05-16 | 2007-11-22 | Nikko Tanaka Engineering Co., Ltd. | 層状掃気２サイクルエンジン |
-
1998
- 1998-12-24 JP JP10366584A patent/JP2000186560A/ja not_active Withdrawn
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6928996B2 (en) | 2002-07-03 | 2005-08-16 | Walbro Japan, Inc. | Stratified scavenging mechanism of a two-stroke engine |
| JP2005180188A (ja) * | 2003-12-16 | 2005-07-07 | Electrolux Home Products Inc | ２サイクルエンジンのためのエアバルブ機構 |
| US7104253B1 (en) | 2005-03-30 | 2006-09-12 | Walbro Engine Management, L.L.C. | Stratified scavenging carburetor |
| WO2007132716A1 (ja) * | 2006-05-16 | 2007-11-22 | Nikko Tanaka Engineering Co., Ltd. | 層状掃気２サイクルエンジン |
| JP2007309128A (ja) * | 2006-05-16 | 2007-11-29 | Tanaka Kogyo Kk | 層状掃気２サイクルエンジン |
| EP2017446A1 (en) * | 2006-05-16 | 2009-01-21 | Nikko Tanaka Engineering Co., Ltd. | Laminar-scavenging two-cycle engine |
| EP2017446A4 (en) * | 2006-05-16 | 2009-07-15 | Nikko Tanaka Engineering Co Lt | SECOND ACTUAL MOTOR WITH COATING |
| EP2378095A1 (en) * | 2006-05-16 | 2011-10-19 | Hitachi Koki Co., Ltd. | Laminar-scavenging two-cycle engine |
| US8181611B2 (en) | 2006-05-16 | 2012-05-22 | Nikko Tanaka Engineering Co., Ltd. | Stratified scavenging two-cycle engine |
| US9816431B2 (en) | 2006-05-16 | 2017-11-14 | Hitachi Koki Co., Ltd. | Stratified scavenging two-cycle engine |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20060307 |