JP2001182534A - ２サイクルディーゼルエンジン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 エンジンの小型化を図りながら、強制空冷式
の冷却装置を２サイクルディーゼルエンジンに装備す
る。 【解決手段】 クランクケースの上部にシリンダ２とリ
ード弁２８をクランク軸２４の軸線方向から見てクラン
ク軸２４を中心として放射状に取付ける。シリンダ２の
排気口をリード弁２８とは反対側に位置するように形成
する。クランク軸２４の右側の軸端部に、リード弁２８
の横に配設した燃料ポンプ４１を接続し、左側の軸端部
にファン６２を設ける。このファン６２を含むクランク
ケースの一側部とシリンダ２の周囲とを覆うシュラウド
１７内に、ファン６２と対向する空気入口からシリンダ
２の周囲を通って排気口近傍の空気出口に至る冷却風通
路を形成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、強制空冷式の２サ
イクルディーゼルエンジンに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、２サイクルディーゼルエンジンと
しては、空気をクランクケースのリード弁からクランク
室内に吸入し、シリンダボディの掃気通路を通してシリ
ンダ内に供給するものがある。この種の２サイクルディ
ーゼルエンジンにおいては、クランク軸によって燃料ポ
ンプを駆動し、シリンダヘッドに取付けた燃料噴射ノズ
ルから燃料を供給するようにしている。燃料ポンプは、
プランジャポンプによって形成してクランクケースに取
付け、クランク軸とともに回転するカム軸のカムにプラ
ンジャのカムフォロアを摺接させている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】発明者らは、例えば発
電機や手持ち式芝刈り機、さらには小型の移動装置用エ
ンジンなどに搭載する小型の汎用エンジンを上述した２
サイクルディーゼルエンジンによって構成することを考
えている。しかしながら、このような小型の２サイクル
ディーゼルエンジンを実現するためには、冷却装置が問
題であった。これは、一般的な水冷式の冷却装置を採用
すると重量が重くなってしまうし、そうかといって自然
空冷式では、燃料系や吸気の温度がエンジンの熱で上昇
し易くなってしまう。燃料系が昇温して燃料の温度が上
昇すると、燃料噴射量の精度が低下する。吸気の温度が
上昇すると充填効率が低下し、出力が低下するととも
に、排ガスに含まれるいわゆるススやＣＯなどの有害成
分の排出量が増大してしまう。

【０００４】相対的に軽量で冷却効率の高いエンジンの
冷却装置としては、シリンダを覆うシュラウド内にファ
ンによって冷却風を送る強制空冷式のものがある。しか
し、これを２サイクルディーゼルエンジンに採用するた
めには、エンジンの小型化を図りながら、冷却風通路を
燃料ポンプや吸気装置などの補機と干渉することがない
ように構成することに問題があった。すなわち、これら
の補機とシュラウドとが干渉しないように配設しなけれ
ばならないし、シュラウドから排出される熱風が燃料ポ
ンプや吸気装置に吹きかけられることがないようにしな
ければならないからである。

【０００５】本発明は上述したような問題点を解消する
ためになされたもので、エンジンの小型化を図りなが
ら、強制空冷式の冷却装置を２サイクルディーゼルエン
ジンに装備することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、本発明に係る２サイクルディーゼルエンジンは、ク
ランクケースの上部にシリンダと吸気用リード弁をクラ
ンク軸の軸線方向から見てクランク軸を中心として放射
状に取付け、シリンダの排気口をリード弁とは反対側に
位置するように形成し、クランク軸の一方の軸端部に、
リード弁の側方近傍に配設した燃料ポンプを接続すると
ともに、他方の軸端部にファンを設け、このファンを含
むクランクケースの一側部とシリンダの周囲とを覆うシ
ュラウド内に、ファンと対向する空気入口からシリンダ
の周囲を通って排気口近傍の空気出口に至る冷却風通路
を形成したものである。

【０００７】本発明によれば、シリンダは、シュラウド
内を流れる冷却風によって冷却される。この冷却風は、
シュラウドの空気出口から排ガスと同方向へ排出され
る。このため、シリンダの熱をリード弁や燃料ポンプと
はシリンダを挟んで反対側に排出することができ、リー
ド弁や燃料ポンプにシリンダから直接伝達される熱をシ
ュラウドが遮るようになる。シュラウドはクランクケー
スの一側部とシリンダとを覆うように形成しているか
ら、クランクケースにおけるシリンダと隣接する上部の
リード弁・燃料ポンプと干渉することはない。しかも、
リード弁の側方であってクランクケース上部におけるフ
ァンとは反対側に形成されるデッドスペースに燃料ポン
プが配設される。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る２サイクルデ
ィーゼルエンジンの一実施の形態を図１ないし図７によ
って詳細に説明する。図１は本発明に係る２サイクルデ
ィーゼルエンジンの右側面図で、同図はクランクケース
カバーを取外した状態で描いてある。図２は同じく左側
面図で、同図はシュラウドを破断した状態で描いてあ
る。図３は同じく正面図、図４は図１におけるIV−IV線
断面図、図５は図３におけるV−V線断面図、図６は図１
におけるVI−VI線断面図、図７はクランクケースのカム
軸支持部を拡大して示す側面図である。

【０００９】これらの図において、符号１で示すもの
は、この実施の形態によるクランク室圧縮式の２サイク
ル単気筒ディーゼルエンジンである。このエンジン１
は、シリンダ２をクランクケース３の前側上部に斜め前
上方に突出するように取付けている。本明細書において
は、図１において右側をエンジン１の前側と仮に定め、
図１の紙面の上方をエンジン１の右側と定める。なお、
これらの方向は、このエンジン１を例えば車両に搭載す
るときの車両の前後、左右方向とは一致させなくてよ
い。

【００１０】前記シリンダ２は、図４および図５に示す
ように、シリンダボディ４とシリンダヘッド５とによっ
て構成し、シリンダボディ４に掃気通路６と排気通路７
を形成し、シリンダヘッド５に副燃焼室８を形成してい
る。前記排気通路７は、シリンダ２の前部に形成し、排
気口９に排気管１０を接続している。前記シリンダヘッ
ド５は、ロアヘッド１１とアッパーヘッド１２とによっ
て分割可能に形成し、アッパーヘッド１２の凹陥部１２
ａと協働して前記副燃焼室８を形成するためのホットプ
ラグ１３をロアヘッド１１に上方から嵌合させている。
副燃焼室８は、連通孔８ａによってシリンダ２内に連通
させている。この副燃焼室８に燃料噴射ノズル１４とグ
ロープラグ１５とを臨ませている。

【００１１】燃料噴射ノズル１４は、シリンダ２の軸線
と同一軸線上に位置するようにアッパーヘッド１２に取
付けている。燃料噴射ノズル１４の固定は、図１、図２
および図５に示すように、燃料噴射ノズル１４の上端部
に固着した支持用フランジ１６の２箇所をアッパーヘッ
ド１２の２本の柱状突起１２ａに後述するシュラウド１
７とスペーサ１８とを介して重ね、固定用ボルト１９を
締付けることによって行っている。この取付構造を採る
ことによって、燃料噴射ノズル１４の弁部１４ａは、柱
状突起１２ａどうしの間からアッパーヘッド１２の上方
の空間に露出する。図４および図５において符号２０は
ピストンを示し、２１はコンロッドを示す。

【００１２】前記クランクケース３は、図４および図６
に示すように、右側ケース半部２２と左側ケース半部２
３とによって左右方向に分割できるように形成し、これ
ら両半部２２，２３にクランク軸２４を軸受２５，２６
を介して回転自在に支持させている。また、これら両半
部２２，２３どうしの間に形成したクランク室２７にク
ランク軸２４のクランクウェブ２４ａを収納している。
このクランク室２７は、図５に示すように、左側ケース
半部２３の上部であってシリンダ２の後方に取付けたリ
ード弁２８を介して大気中に連通させている。左側ケー
ス半部２３のリード弁用取付座を図６中に符号２９で示
す。このリード弁２８とシリンダ２は、クランク軸２４
の軸線方向から見て放射状に位置するように配設してい
る。詳述すると、排気口９を前部に形成したシリンダ２
を挟んで排気口９とは反対側（シリンダ２の後方）にリ
ード弁２８を配設している。このリード弁２８には、吸
気管３０を介してエアクリーナ（図示せず）を接続して
いる。

【００１３】右側ケース半部２２は、図４および図６に
示すように、外端部に右側へ向けて開口する凹陥部３１
を形成するとともに、この凹陥部３１を閉塞するクラン
クケースカバー３２を取付けている。前記凹陥部３１内
の空間を以下の説明では補機室３３という。この補機室
３３には、図１、図４および図６に示すように、潤滑油
３４を貯留させるとともに、燃料ポンプ駆動用のカム軸
３５と、燃料制御用ガバナ３６と、クランク軸２４の回
転を前記カム軸３５およびガバナ３６に伝達する歯車式
伝動手段３７と、潤滑油３４を跳ね上げるための羽根３
８とを配設している。

【００１４】前記カム軸３５は、図１中に符号４１で示
すプランジャ式燃料ポンプを駆動するカム３５ａを一体
に形成し、左側の端部を軸受４２によって右側ケース半
部２２の側壁４３に回転自在に支持させるとともに、右
側の端部を軸受４４によって軸受キャップ４５に回転自
在に支持させている。カム軸３５の左側の軸端部を支持
する軸受４２は、前記側壁４３に突設した筒状部４３ａ
に嵌合させて支持させており、この軸受４２を貫通する
カム軸３５の左側の軸端面を前記側壁４３の上下方向に
延びる端面に対向させている。前記軸受キャップ４５は
クランクケースカバー３２に支持させている。

【００１５】前記燃料ポンプ４１は、図５に示すよう
に、前記リード弁２８の右側近傍に軸線方向が上下方向
を指向するように配設して右側ケース半部２２の上壁に
支持させている。この燃料ポンプ４１に燃料供給管４６
を介して前記燃料噴射ノズル１４の燃料入口を接続して
いる。前記ガバナ３６は、前記燃料ポンプ４１から吐出
される燃料の量をエンジン回転数に対応させて制御する
ためのもので、従来からよく知られているように、遠心
ウェイト３６ａ（図６参照）が回動することによって図
１中に符号４７で示す制御ロッドが往復し、この制御ロ
ッド４７の先端部に連結した燃料ポンプ４１の制御レバ
ー４８を回動させる構造を採っている。

【００１６】このガバナ３６の回転軸３６ｂは、図６に
示すように、左側の端部を軸受４９によって右側ケース
半部２２の前記側壁４３に回転自在に支持させ、右側の
端部を軸受５０によってクランクケースカバー３２に回
転自在に支持させている。また、このガバナ３６は、図
１に示すように、補機室３３内に貯留した潤滑油３４の
油面Ｌより上方に配設し、回転部分が潤滑油３４を攪拌
することがないようにしている。

【００１７】前記歯車式伝動手段３７は、クランク軸２
４に固着した第１の歯車５１と、前記カム軸３５に固着
して前記第１の歯車５１に噛合させた第２の歯車５２
と、前記ガバナ３６の回転軸３６ｂに固着して前記第２
の歯車５２に噛合させた第３の歯車５３とによって構成
している。この実施の形態では、第１の歯車５１と第２
の歯車５２の歯数を一致させ、第３の歯車５３の歯数を
第１、第２の歯車５１，５２より少なくなるように設定
している。

【００１８】前記羽根３８は、図１に示すように、クラ
ンク軸２４における前記第１の歯車５１より外側に固着
した円板３８ａと、この円板３８ａの外周部の２箇所に
一体に形成した突片３８ｂとによって構成している。こ
の羽根３８がクランク軸２４とともに回転することによ
って、補機室３３内に貯留された潤滑油３４を突片３８
ｂが跳ね上げるようにしている。潤滑油３４は、高速で
回転する羽根３８によって補機室３３内で跳ね上げられ
てミスト状になり、カム軸３５、ガバナ３６、第１〜第
３の歯車５１〜５３および各軸受などに付着してこれら
を潤滑する。

【００１９】このエンジン１においては、前記カム軸３
５のカム３５ａの摺接面の潤滑性を向上させるために、
右側ケース半部２２の前記側壁４３に付着したミスト状
の潤滑油３４をカム３５ａに導く潤滑構造を採用してい
る。この潤滑構造は、図７に示すように、右側ケース半
部２２の前記側壁４３に補機室３３内へ突出するように
一体に形成した凸壁５４と、側壁４３内に形成した第１
の潤滑油通路５５と、カム軸３５内に形成した第２の潤
滑油通路５６とによって構成している。前記凸壁５４
は、カム軸３５を支持する筒状部４３ａの上に、側壁４
３に沿って前側（右側）に向かうにしたがって次第に低
くなるように直線状に延設している。

【００２０】前記第１の潤滑油通路５５は、前記凸壁５
４の最も低くなる部位の上で側壁４３を貫通する上側貫
通孔５５ａと、側壁４３におけるカム軸３５の軸端面と
対向する部位に穿設した下側貫通孔５５ｂ（図６参照）
と、これら上下の貫通孔５５ａ，５５ｂどうしを連通す
るように側壁４３の外端面（左側ケース半部２３と対接
する端面）に形成した凹溝５５ｃとから形成している。
この凹溝５５ｃは、図６に示すように、左側ケース半部
２３に右側ケース半部２２を密着させることによって開
口部分が閉塞されるようにしている。前記第２の潤滑油
通路５６は、カム軸３５の軸心部に穿設した中空孔５６
ａと、カム３５ａの摺接面に一端が開口して前記中空孔
５６ａまで延びる貫通孔５６ｂ（図６参照）とから形成
している。

【００２１】このように構成した潤滑構造によれば、前
記側壁４３の上部に付着した潤滑油３４は、図６および
図７中に矢印で示すように側壁４３の内面を伝って流下
し、凸壁５４によって集められて上側貫通孔５５ａに流
入する。そして、この潤滑油３４は、この上側貫通孔５
５ａから凹溝５５ｃ→下側貫通孔５５ｂ→中空孔５６ａ
→貫通孔５６ｂからなる潤滑油通路を通ってカム３５ａ
の摺接面に導かれる。

【００２２】クランクケース３の左側ケース半部２３
は、クランク軸２４の左側の軸端部に設けたフライホイ
ールマグネトウ６１のコイル部６１ａを取付けるととも
に、シリンダ２の周囲に冷却風通路Ｓ（図２および図４
参照）を形成するためのシュラウド１７を取付けてい
る。前記シュラウド１７は、図２〜図４に示すように、
前記フライホイールマグネトウ６１のフライホイール６
１ｂに固定したファン６２を含む左側ケース半部２３
と、シリンダ２の周囲とを覆う形状に形成し、下部を左
側ケース半部２３に支持させるとともに、上部をシリン
ダ２に支持させている。このシュラウド１７における前
記ファン６２の軸心部と対向する部位に空気入口１７ａ
を形成し、シリンダ２の排気口９の右斜め上方に排気出
口１７ｂ（図３参照）を形成している。前記ファン６２
は、軸心部に吸込んだ空気を外周部に吹出すシロッコフ
ァンである。

【００２３】シュラウド１７の最上部は、燃料噴射ノズ
ル１４を貫通させ、この燃料噴射ノズル１４とともにシ
リンダ２ヘッドに支持させている。シュラウド最上部の
支持は、燃料噴射ノズル支持用の２本の柱状突起１２ａ
とスペーサ１８との間に挟み込ませることによって行っ
ている。この支持構造を採ることによって、燃料噴射ノ
ズル１４の弁部１４ａがシュラウド１７内に位置するよ
うになり、シュラウド１７内を流れる冷却風によって冷
却される。

【００２４】図１〜図３において、クランクケース３の
前側下部に取付けた符号７１で示すものはスタータモー
タである。このスタータモータ７１は、従来からよく知
られているように、前記フライホイール６１ｂの外周部
に取付けたリングギヤ７２を始動時に回転させる構造を
採っている。

【００２５】上述したように構成した２サイクルディー
ゼルエンジンは、運転時にクランク軸２４とともにファ
ン６２が回転し、シュラウド１７内の冷却風通路Ｓに冷
却風が流れる。この冷却風によってシリンダ２が冷却さ
れ、シリンダ２の熱は冷却風によってシュラウド１７の
空気出口１７ｂから排ガスの排出方向（前方）と同方向
へ排出される。

【００２６】したがって、シリンダ２の熱をリード弁２
８や燃料ポンプ４１とはシリンダ２を挟んで反対側に排
出することができ、リード弁２８や燃料ポンプ４１にシ
リンダ２から熱が直接伝達されるのをシュラウド１７が
遮るようになる。このシュラウド１７はクランクケース
３の左側部とシリンダ２とを覆うように形成しているか
ら、クランクケース３の後側上部のリード弁２８や燃料
ポンプ４１と干渉することはない。しかも、この２サイ
クルディーゼルエンジン１は、リード弁２８の側方であ
ってクランクケース上部におけるファン６２とは反対側
に形成されるデッドスペースを利用して燃料ポンプ４１
を配設することができる。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、シ
リンダは、シュラウド内を流れる冷却風によって冷却さ
れ、この冷却風は、シュラウドの空気出口から排ガスと
同方向へ排出される。このため、シリンダの熱をリード
弁や燃料ポンプとはシリンダを挟んで反対側に排出する
ことができ、リード弁や燃料ポンプにシリンダから直接
伝達される熱をシュラウドが熱を遮るようになるから、
リード弁に吸入される吸気や燃料ポンプがシリンダの熱
によって加温されるのを阻止することができる。また、
シュラウドはクランクケースの一側部とシリンダとを覆
うように形成しているから、クランクケース上部におけ
るシリンダと隣接する部位に配設したリード弁や燃料ポ
ンプと干渉することはないし、リード弁の側方であって
クランクケース上部におけるファンとは反対側に形成さ
れるデッドスペースに燃料ポンプを配設しているから、
エンジンの周囲に形成される空間を有効に利用してコン
パクトに強制空冷式の２サイクルディーゼルエンジンを
構成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る２サイクルディーゼルエンジン
の右側面図である。

【図２】 本発明に係る２サイクルディーゼルエンジン
の左側面図である。

【図３】 本発明に係る２サイクルディーゼルエンジン
の正面図である。

【図４】 図１におけるIV−IV線断面図である。

【図５】 図３におけるV−V線断面図である。

【図６】 図１におけるVI−VI線断面図である。

【図７】 クランクケースのカム軸支持部を拡大して示
す側面図である。

【符号の説明】

１…２サイクルディーゼルエンジン、２…シリンダ、３
…クランクケース、９…排気口、１７…シュラウド、１
７ａ…空気入口、１７ｂ…空気出口、２３…左側ケース
半部、２４…クランク軸、２８…リード弁、４１…燃料
ポンプ、６２…ファン、Ｓ…冷却風通路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 クランクケースの上部にシリンダと吸気
   用リード弁をクランク軸の軸線方向から見てクランク軸
   を中心として放射状に取付け、前記シリンダの排気口を
   前記リード弁とは反対側に位置するように形成し、クラ
   ンク軸の一方の軸端部に、前記リード弁の側方近傍に配
   設した燃料ポンプを接続するとともに、他方の軸端部に
   ファンを設け、このファンを含むクランクケースの一側
   部と前記シリンダの周囲とをシュラウドで覆い、このシ
   ュラウド内に、前記ファンと対向する空気入口からシリ
   ンダの周囲を通って排気口近傍の空気出口に至る冷却風
   通路を形成したことを特徴とする２サイクルディーゼル
   エンジン。