JP2001182541A - 2サイクルエンジンの掃気通路構造 - Google Patents
2サイクルエンジンの掃気通路構造Info
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Abstract
おいて、混合気の排気ポートへの吹き抜けを回避して、
THC(全炭化水素)の排出量を低減するとともに、掃
気効率を上昇させて燃焼室内に充填される混合気濃度を
高め、燃焼を改善してエンジン出力を上昇せしめる。 【解決手段】 クランク室圧縮掃気式2サイクルエンジ
ンにおいて、掃気通路を、掃気ポートに連なる上壁面と
シリンダ中心に直角方向線とがなす吹上げ角(α)がシリ
ンダの周方向において異なるように構成し、排気ポート
寄りの部位における吹上げ角をα1、吸気ポート寄りの
部位における吹上げ角をα2とすると、α1<α2に構
成したことを特徴とする。
Description
縮式2サイクルエンジン、特に掃気用空気を用いて先行
掃気を行なうようにした空気先導式層状掃気2サイクル
エンジンにおける、掃気ポートに連なる掃気通路構造に
関する。
おいては、ピストンが上死点へ移動するときにクランク
ケース内に形成されたクランク室が負圧になることを利
用して、吸気ポートからクランク室に混合気を吸い込
み、ピストンが下死点方向に移動するときに該クランク
室で圧縮された混合気が掃気ポート開口時にクランク室
から掃気通路及び掃気ポートを通って燃焼室内に導入さ
れ、燃焼ガスを押し出しながら燃焼室内に充填される。
かかる2サイクルエンジンにあっては、前記掃気行程で
は掃気ポートと排気ポートとの開いている区間が広範囲
でオーバーラップしているため、燃焼ガスとともに混合
気が吹き抜けられるのを防止するとともに、燃焼室内に
均一に混合気を充填する手段が従来より種々提供されて
いる。
号の考案がある。かかる考案においては、クランク室か
ら立ち上がって、上端部がシリンダ中心方向へ湾曲して
シリンダ内に開口する掃気通路を左右に1個ずつ備えた
2サイクルエンジンであって、前記湾曲する掃気通路上
端の上壁面がシリンダ内に開口する角度を、その一側か
ら他側に向かって連続的に変化させている。
掃気式2サイクルエンジンは、燃焼ガスとともに吹き抜
ける混合気の量を減らし、過大なTHC(全炭化水素)
の排出をなくし、燃料の浪費を抑制することが要求され
る。
て提案されているクランク室圧縮掃気式2サイクルエン
ジンにあっては、シリンダ内に開口する掃気通路上端の
上壁面の角度つまり吹上げ角を掃気ポートの一側から他
側に向かって連続的に変化させているが、これの第3図
に示されるように、該吹上げ角θは、第3図(a)に示す
排気ポート寄りの部位(θa)の方が、同図(c)に示す吸
気ポート寄りの部位(θc)よりも大きく形成されてい
る。
ート寄りの部位の吹上げ角θを最大としているため、掃
気通路の排気ポート寄りの部位から燃焼室内に吹き出さ
れた混合気は、燃焼室の上方に上がった後、排気ポート
に向かって流れる燃焼ガスの流れに巻き込まれ易くな
る。このため、該排気ポート寄りの部位から供給された
混合気が燃焼ガス即ち排気ガスとともに排気ポートに吹
き抜け易くなり、前記THC(全炭化水素)の排出量が
多くなり、燃料の浪費が増大するとともに、掃気効率が
低下して、燃焼室内に充填される混合気濃度が低くな
り、エンジンの出力低下をもたらす。
クランク室掃気圧縮式2サイクルエンジンにおいて、混
合気の排気ポートへの吹き抜けを回避して、THC(全
炭化水素)の排出量を低減するとともに、掃気効率を上
昇させて燃焼室内に充填される混合気濃度を高め、燃焼
を改善してエンジン出力を上昇せしめることを目的とす
る。
決するため、請求項1記載の発明として、シリンダ側部
に設けられて該シリンダ内に開口する排気ポートと、シ
リンダ側部に前記排気ポートと周方向にずらして設けら
れ該シリンダ内に開口する掃気ポートと、ピストンの往
復動により開口されてクランク室内に混合気を供給する
吸気ポートと、前記クランク室と掃気ポートとを接続す
る掃気通路とを備えた2サイクルエンジンにおいて、前
記掃気通路は、前記掃気ポートに連なる上壁面とシリン
ダ中心に直角方向線とがなす吹上げ角(α)がシリンダの
周方向において異なるように構成され、前記排気ポート
寄りの部位における前記吹上げ角をα1、前記吸気ポー
ト寄りの部位における前記吹上げ角をα2とすると、α
1<α2に構成されたことを特徴とする2サイクルエン
ジンの掃気通路構造を提案する。
形状の具体的構成に係り、請求項2記載の発明は、請求
項1において、前記掃気通路の吹上げ角(α)は、吸気ポ
ート寄りの部位から排気ポート寄りの部位に向けて連続
的に変化するように構成されてなることを特徴とする。
おいて、前記掃気通路の上壁面は、吸気ポート寄りの部
位の吹上げ角(α2)から排気ポート寄りの部位の吹上げ
角(α1)に、1段または複数段の段差を有して変化する
ように形成されてなることを特徴とする。
より排気ポートが開かれ、次いで前記排気ポートと周方
向にずらして設けられた掃気ポートが開かれると、クラ
ンク室から掃気通路に送られた混合気は該掃気ポートか
ら燃焼室内に流入する。
ートに連なる上壁面の吸気ポート寄りの部位における吹
上げ角が排気ポート寄りの部位における吹上げ角よりも
大きく構成されているので、排気ポート寄りの部位から
流入した混合気はピストン頂面に沿って拡散せずに流れ
るため流速が速く、燃焼ガスとの混合が回避され、排気
ポートへの吹き抜けが低減される。また、前記吸気ポー
ト寄りの部位から、前記排気ポート寄りの部位よりも低
い流速で流入した混合気は、燃焼室上部の点火プラグ周
辺に送られることとなって効率良く着火燃焼に供され
る。
ポートへの吹き抜けが回避され、掃気効率が上昇せしめ
られて燃焼室内に充填される混合気濃度が高められる。
これにより、燃焼が改善されてエンジン出力を上昇せし
めることができる。また前記混合気吹き抜けの回避によ
り、THC(全炭化水素)の排出量が低減される。
掃気通路の上壁面を、吸気ポート寄りの部位の大きな吹
上げ角(α2)から排気ポート寄りの部位の小さな吹上げ
角(α1)に、段差を付けて変化するように形成したの
で、シリンダ鋳造の際には該段差部を境にして前記のよ
うな吹上げ角の異なる2つの型を組み合わせれば良く、
型抜きが容易となって、シリンダの製造工数が低減され
る。また、吹上げ角の異なる2つの型を組み合わせて掃
気通路を構成するので、吹上げ角の管理を正確にかつ容
易になすことができる。
を用いて詳細に説明する。但し、この実施例に記載され
る構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特
に特定的な記載が無い限り、この発明の範囲をそれのみ
に限定する趣旨ではなく単なる説明例に過ぎない。
る層状掃気2サイクルエンジンのシリンダを示すシリン
ダ中心線に沿う断面図、図2は第2実施例を示す図1対
応図である。図3は前記シリンダの掃気通路の断面図
で、(A)は図1及び図2のA−A線断面図、(B)はB−
B線断面図である。図4は前記第2実施例における掃気
ポート部の斜視図、図5は本発明が適用される層状掃気
2サイクルエンジンのシリンダ中心線に沿う断面図であ
る。
ンジンを示す図5において、2はシリンダ、42はシリ
ンダ内面、4はピストン、6はクランク軸、6aは該ク
ランク軸6を構成するクランクウェブ、5はクランクケ
ース、3はピストン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は気化器である。また、
25は燃焼室、5aはクランクケース5の内部に形成さ
れたクランク室、15b、15は前記気化器12とクラ
ンク室5aとを接続する混合気通路である。13はシリ
ンダ2の側部に開口した排気ポートで、排気通路41を
経て排気管に接続される。
左右に該排気ポート13とほぼ直角方向の部位に2個対
向するように設けられた掃気ポートである。対をなす該
掃気ポート9の夫々は、シリンダ2に斜め方向に設けら
れた対をなす掃気分岐通路109e、クランクケース5
の両側面の壁内に弧状に形成された対をなす掃気通路1
09d及び対をなす掃気通路開口部109b、109b
を介して前記クランク室5aと連通されている。
た空気供給室で、上流側がインシュレータ30内の空気
通路10bに接続され、下流側が対をなす空気分岐通路
10aに接続されている。該空気分岐通路10aは、対
をなす掃気分岐通路109eに連通している。また、該
空気供給室10には、左右の空気分岐通路10a、10
aへの開口部に、空気分岐通路10a、10a側に向か
う流れのみを許容する逆止弁16が設けられている。
側と吸気系とを熱的に遮断するもので、シリンダ2の側
面にボルト締めされている。該インシュレータ30内部
の上側には前記空気通路10b、下側には混合気通路1
5bが形成されている。該混合気通路15bの上流側
は、気化器12内の混合気流量制御用の絞り弁14に連
通され、下流側は吸気ポート15aを介してシリンダ内
(燃焼室25)と連通されている。110はエアクリー
ナ11とインシュレータ30を接続する気化器12と一
体の空気通路管で、該空気通路管110には空気通路面
積を変化させる空気制御弁20が設けられており、該空
気制御弁20は気化器12の絞り弁14と連動するよう
になっている。
クルエンジンの掃気通路構造の改良に関するものであ
る。即ち本発明の第1実施例を示す図1及び図3におい
て、2はシリンダ、25は該シリンダ内に形成された燃
焼室、43は前記点火プラグ8用の点火プラグ穴、15
は混合気通路、15aは該混合気通路15の燃焼室25
への開口部である吸気ポート、13は排気ポート、41
は該排気ポート13に連通される排気通路である。42
はシリンダ内面を示す。
の燃焼室25への開口部を構成している。該掃気ポート
9及び掃気通路109dは、図5と同様に対をなして2
個設けられている。前記掃気ポート9に連なる前記掃気
通路109dは、図3示すように、前記掃気ポート9に
連なる上壁面9a、9bと、シリンダ中心50に直角方
向線即ち水平方向線45とがなす吹上げ角(α)がシリン
ダの周方向において異なるように構成されている。
記掃気通路109dは、図3に示されるように、前記排
気ポート13寄りの部位における前記上壁面9bの吹上
げ角をα1(図3のB)、前記吸気ポート15a寄りの部
位における前記上壁面9aの吹上げ角をα2(図3のA)
とすると、α1<α2に構成され、かつ該吹上げ角(α)
は、吸気ポート15a寄りの部位(α2)から排気ポート
13寄りの部位(α1)に向けて連続的に小さくなるよう
に構成されている。
例においては、前記掃気通路109dは、その上壁面9
a、9bが、吸気ポート15a寄りの部位の所定長さa
の範囲における吹上げ角α2から、排気ポート13寄り
の部位の所定長さbの範囲の吹上げ角α1に、段差部4
4を付けて変化するように形成されている。この場合、
前記所定長さaの範囲内では一定の吹上げ角α2、また
所定長さbの範囲では一定の吹上げ角α1に夫々構成す
る。また、前記段差部44を2個以上設けて、吹上げ角
を3段階以上変化させてもよい。
ンジンの運転時において、燃焼室25内の燃焼圧力によ
りピストン4が下降し、排気ポート13が開くと、該燃
焼室25内の燃焼ガス(排気ガス)は排気ポート13及
び排気通路41を通って排気管へ排出され、マフラ(図
示省略)を通って外気中へ放出される。ピストン4がさ
らに下降すると、左右の掃気ポート9、9が開口し、掃
気分岐通路109eに溜められていた空気が、燃焼室2
5内に流入して燃焼ガスを排気ポート13側へ押し出
す。
た混合気がそれぞれ対をなす掃気通路開口部109b及
び109b、掃気通路109d及び109d、掃気分岐
通路109e及び109eを経て、掃気ポート9、9か
ら燃焼室25内に流入する。ピストン4が下降して下死
点にある状態では、排気ポート13、2つの掃気ポート
9、9は開口していて、燃焼室25内への空気及び混合
気の供給は終了、あるいは終了しようとしている。そし
て、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9、9が閉じられクランク室5a内
が密閉空間となり、膨張即ち圧力の低下が始まる。
ト13が閉じられ、燃焼室25内の混合ガスの圧縮が始
まる一方、ピストン4の上昇によるクランク室5aの容
積増大により該クランク室5a内の圧力はさらに低下す
る。ピストン4がさらに上昇するとシリンダ2側面に形
成された吸気ポート15aが開口し、気化器12で生成
され、絞り弁14で流量制御された混合気が混合気通路
15を経てクランク室5a内に供給される。
気通路開口部109b、109b、掃気通路109d、
109d、及び掃気分岐通路109e、109eを経て
左右の空気分岐通路10a、10aにも伝わるので、逆
止弁16が開弁し、該逆止弁16を経て空気供給室10
内に供給された空気が掃気通路109d、109dに充
填される。
点火プラグ8によって燃焼室25内に火花放電され、圧
縮された混合気に着火、燃焼が行なわれる。この燃焼に
より、発生する圧力でピストン4が押し下げられ、クラ
ンク軸6に回転トルクが生じる。ピストン4が下降して
排気ポート13が開口すると、燃焼室25内の燃焼ガス
は排気ポート13から排気管に流れ、次いでマフラ(図
示省略)を経て外部に排出される。
09dは、掃気ポート9に連なる上壁面9a、9bの吸
気ポート15a寄りの部位における吹上げ角α2が排気
ポート13寄りの部位における吹上げ角α1よりも大き
く構成されているので、該排気ポート13寄りの部位か
ら流入した混合気はピストンの頂面に沿って拡散せずに
流れるため流速が速く、これにより燃焼ガスとの混合が
回避され、排気ポート13への混合気の吹き抜けが低減
される。
ポート15a寄りの部位から、前記排気ポート13寄り
の部位よりも低い流速で流入した混合気は、燃焼室25
上部の点火プラグ8周辺に送られることとなって、効率
良く着火燃焼に供される。
5内に供給された混合気の排気ポート13への吹き抜け
が回避され、掃気効率が上昇せしめられて燃焼室25内
に充填される混合気濃度が高められる。
ば、前記掃気通路109dの上壁面9a、9bを、吸気
ポート15a寄りの部位の大きな吹上げ角(α2)から排
気ポート13寄りの部位の小さな吹上げ角(α1)に、段
差部44を付けて変化するように形成したので、シリン
ダ2鋳造の際には該段差部44を境にして前記のような
吹上げ角αの異なる2つの型を組み合わせれば良く、型
抜きが容易となる。また、吹上げ角の異なる2つの型を
組み合わせて掃気通路109dを構成するので、吹上げ
角の管理を正確にかつ容易になすことができる。
通路を、掃気ポートに連なる上壁面の吸気ポート寄りの
部位における吹上げ角が排気ポート寄りの部位における
吹上げ角よりも大きく構成しているので、排気ポート寄
りの部位から流入した混合気はピストンの頂面に沿って
拡散せずに流れるため流速が速く、これにより燃焼ガス
との混合が回避され、排気ポートへの吹き抜けが低減さ
れる。また、前記吸気ポート寄りの部位から低い流速で
流入した混合気は点火プラグ周辺に送られることとなっ
て効率良く着火燃焼に供されることとなり、これによ
り、掃気効率が上昇せしめられて燃焼室内に充填される
混合気濃度が高められ、燃焼が改善されてエンジン出力
を上昇せしめることができる。また前記混合気吹き抜け
の回避により、THC(全炭化水素)の排出量を低減で
きる。
掃気通路の上壁面を、吸気ポート寄りの部位の大きな吹
上げ角から排気ポート寄りの部位の小さな吹上げ角に、
段差を付けて変化するように形成したので、シリンダ鋳
造の際には該段差部を境にして前記のような吹上げ角の
異なる2つの型を組み合わせれば良く、型抜きが容易と
なって、シリンダの製造工数が低減される。また、吹上
げ角の異なる2つの型を組み合わせて掃気通路を構成す
るので、吹上げ角の管理を正確にかつ容易になすことが
できる。
層状掃気2サイクルエンジンのシリンダを示すシリンダ
中心線に沿う断面図である。
図1及び図2のA−A線断面図、(B)はB−B線断面図
である。
図である。
ジンのシリンダ中心線に沿う断面図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 シリンダ側部に設けられて該シリンダ内
に開口する排気ポートと、シリンダ側部に前記排気ポー
トと周方向にずらして設けられ該シリンダ内に開口する
掃気ポートと、ピストンの往復動により開口されてクラ
ンク室内に混合気を供給する吸気ポートと、前記クラン
ク室と掃気ポートとを接続する掃気通路とを備えた2サ
イクルエンジンにおいて、前記掃気通路は、前記掃気ポ
ートに連なる上壁面とシリンダ中心に直角方向線とがな
す吹上げ角(α)がシリンダの周方向において異なるよう
に構成され、前記排気ポート寄りの部位における前記吹
上げ角をα1、前記吸気ポート寄りの部位における前記
吹上げ角をα2とすると、α1<α2に構成されたこと
を特徴とする2サイクルエンジンの掃気通路構造。 - 【請求項2】 前記掃気通路の吹上げ角(α)は、吸気ポ
ート寄りの部位から排気ポート寄りの部位に向けて連続
的に変化するように構成されてなることを特徴とする請
求項1記載の2サイクルエンジンの掃気通路構造。 - 【請求項3】 前記掃気通路の上壁面は、吸気ポート寄
りの部位の吹上げ角(α2)から排気ポート寄りの部位の
吹上げ角 (α1)に、1段または複数段の段差を有して
変化するように形成されてなることを特徴とする請求項
1記載の2サイクルエンジンの掃気通路構造。
Priority Applications (17)
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JP37168499A JP4160708B2 (ja) | 1999-12-27 | 1999-12-27 | 空気先導式層状掃気2サイクルエンジンの掃気通路構造 |
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EP06015682A EP1739300B1 (en) | 1999-04-28 | 2000-04-27 | Two-stroke cycle engine |
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EP06015681A EP1726802A1 (en) | 1999-04-28 | 2000-04-27 | Two-stroke cycle engine |
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US09/832,802 US6408805B2 (en) | 1999-04-28 | 2001-04-12 | Two-stroke cycle engine |
US10/152,035 US6564761B2 (en) | 1999-04-28 | 2002-05-22 | Two-stroke cycle engine |
US10/338,727 US6729276B2 (en) | 1999-04-28 | 2003-01-09 | Two-stroke cycle engine |
US10/634,918 US7225769B2 (en) | 1999-04-28 | 2003-08-06 | Two-stroke cycle engine |
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Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP37168499A JP4160708B2 (ja) | 1999-12-27 | 1999-12-27 | 空気先導式層状掃気2サイクルエンジンの掃気通路構造 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP37168499A Expired - Lifetime JP4160708B2 (ja) | 1999-04-28 | 1999-12-27 | 空気先導式層状掃気2サイクルエンジンの掃気通路構造 |
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JP (1) | JP4160708B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008121461A (ja) * | 2006-11-09 | 2008-05-29 | Husqvarna Zenoah Co Ltd | 2サイクルエンジン |
JP2011214527A (ja) * | 2010-03-31 | 2011-10-27 | Hitachi Koki Co Ltd | 2サイクルエンジンおよびそれを備えたエンジン作業機 |
-
1999
- 1999-12-27 JP JP37168499A patent/JP4160708B2/ja not_active Expired - Lifetime
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JP2008121461A (ja) * | 2006-11-09 | 2008-05-29 | Husqvarna Zenoah Co Ltd | 2サイクルエンジン |
JP2011214527A (ja) * | 2010-03-31 | 2011-10-27 | Hitachi Koki Co Ltd | 2サイクルエンジンおよびそれを備えたエンジン作業機 |
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Publication number | Publication date |
---|---|
JP4160708B2 (ja) | 2008-10-08 |
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