JP2004257371A

JP2004257371A - Time-lag scavenging two cycle engine

Info

Publication number: JP2004257371A
Application number: JP2003099745A
Authority: JP
Inventors: Tomoko Shimamura; 智子島村
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2003-02-25
Filing date: 2003-02-25
Publication date: 2004-09-16

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a two cycle engine capable of reliably and sufficiently scavenging the interior of a combustion chamber 2 by increasing a pressure of air A or air-fuel mixture M for scavenging. <P>SOLUTION: A time-lag scavenging two cycle engine comprises an air-fuel mixture first preload chamber 12 in a crank case 3; an air-fuel mixture second preload chamber 10 situated at the peripheral wall of a cylinder 1; an air preload chamber 11 situated at the peripheral wall of the cylinder 1 and adjacent to the lower part of the air-fuel mixture second preload chamber 10; an air-fuel mixture feed passage 16 to feed air-fuel mixture M to the air-fuel mixture first preload chamber1; an air feed passage 14 to feed air A to the air preload chamber; an air-fuel mixture communication passage 23 to introduce air-fuel mixture M of the air-fuel mixture first preload chamber 12 into the air-fuel mixture second preload chamber 10; an air scavenging port 20 beginning to be opened in the down stroke of a piston 7 and introducing air A from the air preload chamber 11 into a combustion chamber 2; an air-fuel mixture scavenging port 19 to introduce the air-fuel mixture M of the air-fuel mixture second preload chamber 10 into a combustion chamber 2 at the up stroke of the piston 7; and a partition board 9 mounted on the piston 7 and partitioning the air-fuel mixture second preload chamber 12 and the air preload chamber 11 from each other. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気と混合気による時間差を持った掃気を行う時間差掃気型の２サイクルエンジンに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般の２サイクルエンジンでは、クランク室に吸入した燃料と空気の混合気を燃焼室に送り込むことにより、この混合気で燃焼室の燃焼ガスの掃気を行う。このため、混合気の一部が燃焼室から排気ポートを通って燃焼ガスと共に流出する、いわゆる吹き抜け現象が起こり、排ガス中にＨＣなどの未燃成分を含むことになる。
【０００３】
そこで、従来より、前記吹き抜け現象の防止を図れるものとして、空気と混合気を分離して、この空気により燃焼室の掃気を行うものが知られている（特許文献１参照）。その内容は、シリンダの内周面に、掃気通路に連通してピストンの移動により開閉される空気用吸気ポートと混合気用吸気ポートとを設け、ピストンが下死点近くに至って前記空気用吸気ポートが閉じられた状態で混合気用吸気ポートが開口されたとき、この混合気用吸気ポートからの混合気が掃気通路を経て燃焼室に送られる。続いて、ピストンが上死点付近に達したとき、燃焼室内の混合気に点火され、ピストンが下降して、燃焼室内の燃焼ガスがシリンダの排気ポートから外部に排出される。また、ピストンが下死点近くに至って前記混合気用吸気ポートが閉じられた状態で空気用吸気ポートが開かれたときには、この空気用吸気ポートからの空気が掃気通路に送り込まれて、この空気で掃気通路内に残る混合気がクランク室内に戻されて、掃気通路内には空気が充満される。そして、前記燃焼室の燃焼ガスが排気ポートから外部に排出されるとき、前記掃気通路が燃焼室に開口されて、掃気通路内に充満されている空気が燃焼室内に噴出されて、燃焼ガスの掃気が行われる。
【０００４】
【特許文献１】
ＰＣＴ／ＪＰ９８／０２４７８号
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、以上の構成では、燃焼室内の掃気を行うための空気の圧力が低いため、確実かつ十分な掃気が行えない。
【０００６】
そこで、本発明は、掃気を行うための空気または混合気の圧力を高めて、燃焼室内の掃気を確実かつ十分に行うことができる２サイクルエンジンを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するたの手段】
上記目的を達成するため、本発明の請求項１のエンジンは、クランクケース内の混合気第１予圧室と、シリンダ周壁に設けられた混合気第２予圧室と、シリンダ周壁に設けられて前記混合気第２予圧室の下方に隣接する空気予圧室と、前記混合気第１予圧室に混合気を供給する混合気供給通路と、前記空気予圧室に空気を供給する空気供給通路と、前記混合気第１予圧室の混合気を混合気第２予圧室に導入する混合気連通路と、ピストンの下降行程で開放され始め、前記空気予圧室からの空気を燃焼室に導入する空気掃気ポートと、ピストンの上昇行程で前記混合気第２予圧室の混合気を燃焼室に導入する混合気掃気ポートと、前記ピストンに取り付けられて、前記混合気第２予圧室と空気予圧室とを仕切る仕切板とを備えている。ここで、混合気は、空気と燃料を混合したもの、またはこれに潤滑油を加えたものである。
【０００８】
このエンジンによれば、ピストンの上昇に伴いクランクケースの容積が増大して、その内部の混合気第１予圧室の圧力が低くなることにより、混合気供給通路から混合気第１予圧室内に混合気が供給される。また、ピストンの上昇行程でこれに追従する仕切板の上昇に伴って、混合気第２予圧室内の混合気が加圧され、その内部の混合気が混合気掃気ポートから燃焼室内に送られて燃焼される。
【０００９】
さらに、前記ピストンの上昇行程で仕切板が上方に追従して移動し、空気予圧室内の容積が増大して内部圧力が空気供給通路側よりも低くなることにより、この空気供給通路から空気が空気予圧室に導入される。この空気予圧室に導入された空気は、ピストンの下降行程で仕切板が下方に移動することにより加圧される。そして、前記ピストンの下降行程で燃焼室内の排気ガスがシリンダの排気ポートから外部に排出されるとき、前記混合気第２予圧室から燃焼室内への混合気の供給よりも前に、前記空気予圧室で加圧された高圧の空気が空気掃気ポートから燃焼室内に噴出されて掃気される。
【００１０】
このように、混合気と空気とを分離して、この空気を時間差をおいて燃焼室内に噴出して燃焼室内の掃気を行うことにより吹き抜け現象が防止され、しかも加圧された高圧の空気で掃気することにより燃焼室内の確実かつ十分な掃気を行える。また、混合供給通路からクランクケース内の混合気第１予圧室に混合気が導入されるので、この混合気に含まれる油分、つまり潤滑油分または燃料分によりクランクケース内の潤滑が行える。
【００１１】
請求項２のエンジンは、請求項１の構成において、さらに、前記混合気供給通路の混合気を前記混合気第２予圧室に導入する混合気導入通路を備えている。この構造によれば、混合気供給通路からの混合気の一部が混合気第１予圧室を経て混合気第２予圧室へと導入され、また、他の一部は混合気導入通路から混合気第２予圧室に直接導入されて、この混合気第２予圧室には２つの経路で混合気が導入されるので、混合気第２予圧室への混合気の供給が円滑に行える。
【００１２】
請求項３のエンジンは、シリンダ周壁に設けられた混合気予圧室と、シリンダ周壁に設けられて前記混合気予圧室の下方に隣接する空気予圧室と、前記混合気予圧室に混合気を供給する混合気供給通路と、前記空気予圧室に空気を供給する空気供給通路と、ピストンの下降行程で開放され始め、前記空気予圧室からの空気を燃焼室に導入する空気掃気ポートと、ピストンの上昇行程で前記混合気予圧室の混合気を燃焼室に導入する混合気掃気ポートと、前記ピストンに取り付けられて、前記混合気予圧室と空気予圧室とを仕切る仕切板とを備えている。
【００１３】
このエンジンは、請求項１のエンジンに対し、前記混合気供給通路からの混合気を混合気第１予圧室を経ることなく、混合気予圧室に直接導入するようにしたことに特徴があり、その他の基本構成は同様である。このエンジンによれば、請求項１のエンジンの場合と同様に、混合気と空気とが分離され、この空気がピストンの下降により空気予圧室で加圧されて、燃焼室内への混合気の供給よりも前に燃焼室内に噴出されるので、吹き抜け現象を防止しながら燃焼室内の確実かつ十分な掃気を行え、しかも混合気供給通路からの混合気を混合気予圧室に円滑に導入させられる。
【００１４】
請求項４のエンジンは、請求項３の構成において、さらに、前記混合気供給通路とクランク室とを連通させる潤滑用通路を備えている。この潤滑用通路を通ってクランク室内へ供給される混合気中の油分、すなわち潤滑油分または燃料分によりクランク室内の潤滑が行える。
【００１５】
請求項５のエンジンは、クランクケース内の空気予圧室と、シリンダ周壁に設けられた混合気予圧室と、前記混合気予圧室に混合気を供給する混合気供給通路と、前記空気予圧室に空気を供給する空気供給通路と、ピストンの下降行程で開放され始め、前記空気予圧室からの空気を燃焼室に導入する空気掃気ポートと、ピストンの上昇行程で前記混合気予圧室の混合気を燃焼室に導入する混合気掃気ポートと、前記ピストンに取り付けられて、前記混合気予圧室の下壁を形成する仕切板とを備えている。
【００１６】
このエンジンは、請求項１のエンジンに対し、前記空気予圧室をクランクケース内に設けたことに特徴があり、その他の基本構成は同様である。このエンジンによっても、前記ピストンの下降行程でクランクケース内の空気予圧室の内部圧力が高められ、その内部に導入された空気が加圧されて、燃焼室内の排気ガスがシリンダの排気ポートから外部に排出されるとき、混合気掃気ポートから燃焼室内への混合気の供給よりも前に噴出されるので、加圧された高圧の空気により吹き抜け現象を防止しながら、燃焼室内の確実かつ十分な掃気が行われる。
【００１７】
請求項６のエンジンは、請求項５の構成において、前記空気供給通路内の空気が潤滑油を含んでいる。このようにすれば、前記空気供給通路から空気とともに潤滑油がクランクケース内に送られるので、このクランクケース内の潤滑が行える。
【００１８】
請求項７のエンジンは、クランクケース内の混合気第１予圧室と、シリンダ周壁に設けられた混合気第２予圧室と、前記混合気第１予圧室に混合気を供給する混合気供給通路と、前記混合気第１予圧室の混合気を混合気第２予圧室に導入する混合気連通路と、ピストンの上昇行程で前記混合気第２予圧室の混合気を燃焼室に導入する混合気掃気ポートと、前記ピストンに取り付けられて、前記混合気第２予圧室の下壁を形成する仕切板とを備えている。
【００１９】
このエンジンは、請求項１のエンジンに対し、空気による掃気を行うことなく、混合気だけで掃気することに特徴がある。このエンジンによれば、ピストンの上昇行程で仕切板が上方に追従して移動し、クランクケース内の混合気第１予圧室内の容積が増大して内部圧力が混合気供給通路側よりも低くなることにより、この混合気供給通路から混合気が混合気第１予圧室に導入される。また、ピストンの下降行程で混合気第１予圧室の内部圧力が高められ、かつ、ピストンに追従する仕切板の下降に伴い混合気第２予圧室内の容積が増大して、その内部圧力が前記混合気第１予圧室よりも低くなることにより、この混合気第１予圧室内の混合気が混合気連通路を経て混合気第２予圧室内に導入される。この混合気第２予圧室内に導入された混合気は、前記ピストンの上昇によって加圧される。そして、前記ピストンの下降行程で燃焼室内の排気ガスをシリンダの排気ポートから外部に排出するとき、前記混合気第２予圧室内の加圧された混合気が燃焼室に導入される。つまり、クランク室内の混合気をピストン下降行程で掃気通路を経て直接燃焼室へ導入する従来の２サイクルエンジンとは異なり、混合気を一旦混合気第１予圧室（クランク室）から混合気第２予圧室内へ入れたのち、この混合気第２予圧室から燃焼室へと導入する。こうして加圧および遅角された混合気により、燃焼室内の確実かつ十分な掃気が行われる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の第１実施形態に係る２サイクルエンジンにおけるピストンが上死点近くに位置するときの一部破断した正面図、図２はそのＩＩ−ＩＩ線方向から見た側断面図である。図１に示す２サイクルエンジンのエンジン本体Ｅは、内部に燃焼室２を有するシリンダ１が、これとは別体のクランクケース３の上部に連結されている。前記シリンダ１の側部位置（図１の右側）には、吸気系を構成する２バレル式のキャブレタ４とエアクリーナ５が接続されており、他側部（図１の左側）には排気系を構成するマフラ６が接続されている。
【００２１】
前記シリンダ１には、軸方向（この例では上下方向）に往復動するピストン７が設けられ、一方、前記クランクケース３の内部には、図２に示す軸受８１を介してクランク軸８が支持されている。このクランク軸８の軸心とは変位した位置に図１のクランクピン８２が設けられ、このピン８２と前記ピストン７に設けたピストンピン７１との間が、コンロッド８３により連結されている。図中、８４はクランク軸８に設けたウェブである。また、Ｐはシリンダ１の上部に設けた点火プラグである。
【００２２】
前記シリンダ１は、上下に分割された２つの第１および第２シリンダ部材１ａ，１ｂからなり、この上部側の第１シリンダ部材１ａはボア径が小径とされ、下部側の第２シリンダ部材１ｂはボア径が大径とされている。この第２シリンダ部材１ｂの内壁面と前記ピストン７の外周面との間に形成される空間は、このピストン７の外周面で上下方向ほぼ中間位置に取り付けた仕切板９により、上下２つに仕切られ、この上部側の空間に混合気第２予圧室１０が、下部側の空間に空気予圧室１１が互いに上下隣接して形成されている。前記第２シリンダ部材１ｂの下端には隔壁１ｃが取り付けられ、この隔壁１ｃにより前記空気予圧室１１とクランクケース３内のクランク室３１とが区画されている。こうしてシリンダ１の周壁に混合気第２予圧室１０と空気予圧室１１とが形成され、クランク室３１の内部が混合気第１予圧室１２とされている。
【００２３】
前記第２シリンダ部材１ｂとクランクケース３およびキャブレタ４の間にはアダプタ１３が取り付けられ、これら第２シリンダ部材１ｂとアダプタ１３の内部に、前記空気予圧室１１にキャブレタ４からの空気Ａを導入する空気供給通路１４が形成されている。この空気供給通路１４における第２シリンダ部材１ｂ側には、前記ピストン７に追従する仕切板９の上昇により空気予圧室１１の容積が増大して、その内部圧力がキャブレタ４側よりも低くなったときに開く第１リードバルブ１５が配置されている。この第１リードバルブ１５が開くことにより、前記キャブレタ４からの空気Ａが空気供給通路１４を経て空気予圧室１１に導入される。
【００２４】
前記アダプタ１３の内部と、前記第２シリンダ部材１ｂの下端および隔壁１ｃとクランクケース３の一部とで囲まれる空間には、前記空気供給通路１４の下部側に隣接するように混合気供給通路１６が形成されている。この混合気供給通路１６は、前記クランク室３１内の混合気第１予圧室１２に開口され、前記キャブレタ４からの混合気Ｍを混合気供給通路１６を経て混合気第１予圧室１２に導入する構成としている。この混合気供給通路１６における混合気第１予圧室１２への入口側には、前記ピストン７の上昇に伴い混合気第１予圧室１２内の容積が増大して、その内部圧力がキャブレタ４側よりも低くなったときに開く第２リードバルブ１７が配置されている。この第２リードバルブ１７が開くことにより、前記キャブレタ４からの混合気Ｍが混合気供給通路１６を経て混合気第１予圧室１２に導入される。
【００２５】
また、前記第２シリンダ部材１ｂの周壁内で混合気第２予圧室１０と空気予圧室１１の外周側には、前記混合気供給通路１６から混合気第１予圧室１２に至った混合気Ｍを混合気第２予圧室１０に導入する混合気連通路２３が形成されている。図１の実施形態では、この混合気連通路２３として、下端が前記混合気第１予圧室１２に開口する上下方向の溝２３ａを設けるとともに、この溝２３ａの内周側の壁の上端を切り欠いて、混合気第２予圧室１０への連通路出口２３ｂを形成している。前記溝２３ａにおける連通路出口２３ｂの近傍には、第３リードバルブ１８が配置されている。この第３リードバルブ１８は、前記ピストン７の下降に伴い混合気第２予圧室１０の内部圧力が低くなり、かつ、混合気第１予圧室１２が加圧されて、この混合気第１予圧室１２の圧力が混合気第２予圧室１０よりも大きくなったときに開いて、前記混合気第１予圧室１２内の混合気Ｍを混合気第２予圧室１０に導入する。
【００２６】
一方、前記第２シリンダ部材１ｂの上部側に設けられるボア径が小径とされた第１シリンダ部材１ａの周壁内には、前記燃焼室２に開口する混合気掃気ポート１９および空気掃気ポート２０（図２）と、燃焼室２内をマフラ６に連通させる排気ポート２１とが形成されている。前記混合気掃気ポート１９は、その上端位置が前記排気ポート２１の上端よりも高い位置に設定され、また、前記空気掃気ポート２０は、その上端位置が前記排気ポート２１の上端よりも低い位置に設定されている。
【００２７】
図２に示すように、前記第２シリンダ部材１ｂの混合気第２予圧室１０と空気予圧室１１の外周側に、空気予圧室１１と前記空気掃気ポート２０とを連通する空気連通路２２が形成されている。この空気連通路２２は、上下方向の溝２２ａからなり、この溝２２ａの内周の壁の下端を切り欠いて連通路入口２２ｂが形成されている。これら溝２２ａおよび連通路入口２２ｂを介して、ピストン７の上昇に伴い空気予圧室１１内で加圧された空気Ａを、空気掃気ポート２０から燃焼室２に噴出する。
【００２８】
また、図１に示す混合気掃気ポート１９の混合気第２予圧室１０側に、第４リードバルブ２４が配置されている。この第４リードバルブ２４は、前記燃焼室２の内部圧力が混合気第２予圧室１０よりも高いときには閉じ、ピストン７の下降行程で排気ポート２１から燃焼ガスが排出され、下死点を越えて上昇行程に入って、混合気第２予圧室１０の圧力が燃焼室２よりも高くなったときに開いて、前記混合気第２予圧室１０内の混合気Ｍを燃焼室２に導入する。また、図１の実施形態では、前記ピストン７の周壁上部に、前記混合気第２予圧室１０の内部圧力を調整する調整孔７０が開設されている。
【００２９】
以上のように、シリンダ１を上下２つの第１および第２シリンダ部材１ａ，１ｂに分割することにより、各シリンダ部材１ａ，１ｂへの各リードバルブ１５，１７，１８，２２の取り付け、およびリング付きピストンの組付けが容易に行える。また、第２シリンダ部材１ｂのボア径を大径として、その外側に混合気第２予圧室１０に至る混合気連通路２３を形成することにより、この混合気連通路２３を通る混合気Ｍによるシリンダの冷却面積が大となって冷却効果が高められる。
【００３０】
つぎに、以上の構成とした第１実施形態にかかる２サイクルエンジンの作用について説明する。図３は、このエンジンの各室での圧力変動を示すグラフである。同図のように、燃焼室２内で混合気Ｍが燃焼されて、ピストン７が図１の上死点位置（Ｔ．Ｄ．Ｃ）から下死点（Ｂ．Ｄ．Ｃ）に向かって下降するとき、まず排気ポート２１が開き、燃焼室２内の燃焼ガスが排気ポート２１からマフラ６を通って大気へ放出されて燃焼圧（燃焼室２の内部圧力）が下がる。このとき、混合気掃気ポート１９は、排気ポート２１よりも高い上死点側に設けられているので、ピストン７が排気ポート２１の位置に下降するまでの間に開口するが、この時点では燃焼室２の燃焼圧が、混合気第２予圧室１０の混合気掃気圧（混合気第２予圧室の内部圧力）よりも高く、混合気掃気ポート１９に配置した第４リードバルブ２４が閉じられた状態にあるので、前記混合気第２予圧室１０内の混合気Ｍは燃焼室２内に流入しない。つまり、燃焼ガスとともに未燃焼の混合気Ｍが燃焼室２から外部に排出されることはなく、吹き抜け現象は起こらない。
【００３１】
この後、さらにピストン７が下降して空気掃気ポート２０が開いたときに、空気予圧室１１の空気Ａが空気掃気ポート２０から燃焼室２に噴出されて、燃焼ガスを排気ポート２１から排出する。空気掃気ポート２０は、ピストン７の下降行程で排気ポート２１よりも後に開放され始め、上昇行程の初期に、排気ポート２１よりも前に閉止される。この下降行程で混合気第１予圧室１２内の圧力が増大して混合気第２予圧室１０よりも高くなったとき、第３リードバルブ１８が開かれて、混合気第１予圧室１２内の混合気Ｍが混合気第２予圧室１０へと流入する。
【００３２】
次に、ピストン７が下死点（Ｂ．Ｄ．Ｃ）から上死点位置（Ｔ．Ｄ．Ｃ）に向かって移動することにより、クランクケース３内の容積が増大してクランクケース圧が負圧となり、その混合気第１予圧室１２の圧力が低くなる。これに伴い第２リードバルブ１７が開かれて、混合気供給通路１６から混合気第１予圧室１２内に混合気Ｍが流入する。また、下死点では燃焼室２の圧力は燃焼ガスの排出によって既に大気圧（正圧ゼロ）になっているから、ピストン７の上昇行程でこれに追従する仕切板９の上昇により、混合気第２予圧室１０が加圧されて、燃焼室２の圧力（大気圧）よりも高くなったとき、第４リードバルブ２４が開かれて、混合気が混合気掃気ポート１９から燃焼室２内へ噴出される。混合気掃気ポート１９は上昇行程で下死点から開放され始め、上死点よりも手前で閉止される。
【００３３】
前記ピストン７がさらに上昇することにより、混合気掃気ポート１９がピストン７によって閉じられたとき、ピストン７の調整孔７０が混合気掃気ポート１９に連通して、混合気第２予圧室１０内の混合気Ｍが、調整孔７０からクランクケース３の内部に流入することで、混合気第２予圧室１０の内部圧力がそれ以上高くなるのが阻止される。これにより、その時点からさらに上昇するピストン７の圧力抵抗が抑制される。
【００３４】
以上のように、混合気Ｍと空気Ａとが分離され、爆発燃焼後に空気Ａが燃焼室２内への混合気Ｍの供給よりも前に燃焼室２内に噴出されて、この燃焼室２内が空気Ａだけで掃気されるので、新規の未燃焼ガスが排気ポート２１から吹き抜けるのを防止できる。しかも、前記ピストン７に追従する仕切板９の下降により空気予圧室１１が加圧されて空気掃気圧が高められ、この圧力が高められた空気により燃焼室２内の確実かつ十分な掃気が行われる。以上のエンジンにおいては、前記混合気供給通路１６からクランク室３１内の混合気第１予圧室１２に導入される混合気Ｍに混じる油分により、クランク室３１内の潤滑、つまりクランク軸８の軸受８１，クランクピン８２，ピストンピン７１等の潤滑が行われる。
【００３５】
さらに、燃焼室２内には、空気掃気ポート２０から空気Ａが先に導入され、つづいて空気掃気ポート２０よりも上方の混合気掃気ポート１９から混合気Ｍが導入されるので、燃焼室２内は、点火プラグＰの近傍の上層が混合気Ｍで、下層が空気Ａで構成された二層状態となる。したがって、二層を合わせた全体として淡い混合気であっても、プラグＰの近傍に濃い混合気が存在するから、点火により確実に燃焼が起こり、この面からも燃焼ガスの排出が抑制される。しかも、全体として淡い混合気を使用できるので、燃費が向上する。
【００３６】
以上の２サイクルエンジンは、次の構成とすることもできる。図４はピストンが上死点近くに位置するときの一部破断した正面図、図５はそのＶ−Ｖ線に沿った側断面図、図６は空気供給通路１４と混合気供給通路１６の部分を示す平断面図である。このエンジンは、前述したエンジンとは異なり、図５に示すように、両供給通路１４，１６が同一高さ位置で並設されており、後述するように、混合気供給通路１６からの混合気Ｍの一部を図４の混合気第２予圧室１０に直接導入させ、混合気Ｍの残部を前記クランクケース３内の混合気第１予圧室１２に分けて導入させるようにしており、その他の基本構成は同様である。また、図１の場合と同様に、シリンダ１の第２シリンダ部材１ｂの外側に２バレル式のキャブレタ４に連通する空気供給通路１４を形成し、この空気供給通路１４を空気予圧室１１に連通させている。
【００３７】
また、前記第２シリンダ部材１ｂの外側位置には、前記混合気供給通路１６に連通する混合気導入通路３０を形成し、この混合気導入通路３０を第２シリンダ内の混合気第２予圧室１０に連通させる。さらに、前記混合気導入通路３０の下部側に連通路３０ｃを形成し、この連通路３０ｃをクランクケース３内の混合気第１予圧室１２に連通させる。これにより、混合気供給通路１６からの混合気Ｍの一部を混合気導入通路３０を経て混合気第２予圧室１０に直接導入させ、また、混合気供給通路１６からの混合気Ｍの残部を、前記通路３０ｃを経てクランク室３１内の混合気第１予圧室１２に導入させる。
【００３８】
前記混合気導入通路３０には、ピストン７の上昇に伴い混合気第２予圧室１２の内部圧力がキャブレタ４側よりも低くなったときに開く第５リードバルブ２５を配置する。また、前記連通路３０ｃには、前記混合気第２予圧室１０の内部圧力が高いときには閉じ、この内部圧力がピストン７の上昇によりキャブレタ４側の圧力よりも低くなったときに開く第２リードバルブ１７を配置する。
【００３９】
このように構成すれば、混合気供給通路１６からの混合気Ｍの一部が、第２リードバルブ１７が開くことにより混合気第１予圧室１２へと導入され、この混合気第１予圧室１２から第３リードバルブ１８が開くことにより混合気第２予圧室１０へと供給され、また、第５リードバルブ２５が開くことにより、混合気Ｍの残部が混合気導入通路３０から混合気第２予圧室１０に直接導入される。こうして、混合気第２予圧室１０には２つの経路で混合気Ｍが円滑に導入される。
【００４０】
図７は、この変形例のエンジンの各室での圧力変動を示すグラフである。この変形例では、混合気供給通路１６からの混合気Ｍを混合気第２予圧室１０と混合気第１予圧室１２に分けて供給するようにしているので、ピストン７が上昇したときのクランクケース圧（混合気第１予圧室１２の圧力）が図３に較べて若干低くなる。
【００４１】
次に、図８ないし図１０を用いて、本発明の好ましい第２実施形態にかかる２サイクルエンジンについて説明する。このエンジンは、前述した第１実施形態のエンジンが、図１の混合気供給通路１６からの混合気Ｍをクランクケース３内の混合気第１予圧室１２に導入していたのとは異なり、混合気Ｍを、図８に示す第２シリンダ部材１ｂの周壁上部位置に形成した混合気予圧室４０（第１実施形態の第２混合気予圧室１０に相当）に直接導入させるようにしたことに特徴があり、その他の基本構成は同様である。
【００４２】
シリンダ１の第２シリンダ部材１ｂの外側面で下部位置に、２バレル式のキャブレタ４に連通する空気供給通路１４を形成し、この空気供給通路１４を空気予圧室１１に連通させている。前記空気供給通路１４には、第１実施形態の場合と同じく、ピストン７の上昇に伴い空気予圧室１１の内部圧力がキャブレタ４側よりも低くなったときに開く第１リードバルブ１５が配置されている。
【００４３】
前記空気供給通路１４の上部位置には、キャブレタ４に連通する混合気供給通路１６を形成し、この混合気供給通路１６を、混合気導入通路３０を介して、空気予圧室１１の上部に形成した混合気予圧室４０に直接連通させる。前記混合気供給通路１６には、第１実施形態の場合と同様に、前記混合気予圧室４０の内部圧力が高いときに閉じ、この内部圧力が混合気供給通路１６側よりも低くなったときに開く第２リードバルブ１７を配置する。
【００４４】
前記混合気供給通路１６とクランク室３１との間には、図８の破線で示すように、潤滑用通路４１を設けることが好ましい。この例では、混合気供給通路１６における第２リードバルブ１７の上流側とクランク室３１との間を、潤滑用通路４１によって接続している。このようにすれば、前記混合気通路１６内の混合気Ｍが潤滑用通路４１からクランク室３１内に導入され、この混合気Ｍに含まれる潤滑油分または燃料分によりクランク室３１内の潤滑が確実に行える。このとき、クランク室３１の内底部は油貯めとされる。前記潤滑用通路４１を設けない場合、クランク室３１に潤滑油を貯留しておくのがよい。その場合、混合気Ｍは空気と燃料のみの混合物とする。
【００４５】
また、図９のように、前記第２シリンダ部材１ｂにおける混合気予圧室４０と空気予圧室１１の外周側には、図２の場合と同様に、上端が前記空気掃気ポート２０に開口する上下方向の溝２２ａからなる空気連通路２２を形成するとともに、この溝２２ａの内周の壁の下端を切り欠いて連通路入口２２ｂを形成し、これら溝２２ａおよび連通路入口２２ｂを介して、ピストン７の上昇に伴い空気予圧室１１内で加圧された空気Ａを、空気掃気ポート２０から燃焼室２に噴出する。
【００４６】
以上の構成とした第２実施形態にかかる２サイクルエンジンによっても、混合気Ｍと空気Ａとが分離され、この空気Ａが燃焼室２内への混合気Ｍの供給に先立って燃焼室２内に噴出されて、この燃焼室２内が空気Ａだけで掃気されるので、未燃焼ガスの吹き抜けは起こらない。また、前記ピストン７の下降により空気予圧室１１が加圧されて空気掃気圧（空気圧）が高められ、この圧力が高められた空気により燃焼室２内の確実かつ十分な掃気が行われる。しかも、混合気供給通路１６からの混合気Ｍは混合気予圧室４０に直接導入されるので、一旦クランク室内へ導入する場合とは異なり、クランク室内でのかき混ぜによる混合気Ｍの温度上昇がなくなる結果、出力が向上する。さらに、燃焼室２内で上層の混合気層と下層の空気層とが形成されるので、全体として淡い混合気でも確実に燃焼させて、未燃焼ガスの排出を抑制できるとともに、燃費も向上する。
【００４７】
図１０は、このエンジンの各室での圧力変動を示すグラフである。このエンジンでは、キャブレタ４からの混合気Ｍが混合気予圧室４０に直接導入されるので、ピストン７の上下動による混合気掃気圧が図３に較べて上下に大きく変動し、またクランクケース圧も大きく変動する。
【００４８】
次に、図１１ないし図１３を用いて、本発明の好ましい第３実施形態にかかる２サイクルエンジンについて説明する。このエンジンは、前述した第１実施形態のエンジンとは異なり、空気予圧室を図１１に示すクランクケース３内のクランク室３１に設けたことに特徴があり、その他の基本構成は同様である。この第３実施形態では、第１実施形態で用いた図１の第２シリンダ部材１ｂの下部側の空気予圧室１１とクランク室３１を区画する隔壁１ｃと、混合気第２予圧室１０と空気予圧室１１を区画する、ピストン外周の仕切板９が取り除かれている。
【００４９】
図１１の第２シリンダ部材１ｂの内周壁とピストン７との間に混合気予圧室４０を形成するとともに、第２シリンダ部材１ｂの外側上部位置にキャブレタ４に連通する混合気供給通路１６を形成して、この混合気供給通路１６を前記混合気予圧室４０に連通させている。前記第２シリンダ部材１ｂの外側で混合気供給通路１６の下部位置には、キャブレタ４に連通する空気供給通路１４が形成されている。
【００５０】
また、前記クランク室３１の内部に前記空気供給通路１４に連通する空気予圧室５０を形成し、これら空気予圧室５０と前記混合気予圧室４０とを、前記ピストン７の下端に設けられて混合気予圧室４０の下壁を形成する仕切板７１により区画している。前記第２シリンダ部材１ｂには、図１２のように、空気予圧室５０と第１シリンダ部材１ａの空気掃気ポート２０とを連通させる空気連通路５２が形成されている。
【００５１】
さらに、図８の場合と同様に、図１１の空気供給通路１４には第１リードバルブ１５を、混合気供給通路１６には第２リードバルブ１７を、この混合気供給通路１６に連通する第１シリンダ部材１ａの混合気掃気ポート１９には第４リードバルブ２４を、それぞれ配置している。また、この第３実施形態にかかるエンジンにおいては、前記空気供給通路１４を通る空気Ａに潤滑油を混合させることが好ましい。このようにすれば、前記空気供給通路１４から空気Ａとともに潤滑油がクランクケース３内に送られるので、このクランクケース３内の潤滑が行える。
【００５２】
このエンジンによれば、前記ピストン７の下降行程でこれに追従してピストン下端の仕切板７１が下方に移動することにより、混合気予圧室４０の内部圧力が混合気供給通路１６よりも低くなったとき、第２リードバルブ１７が開かれて混合気供給通路１６から混合気Ｍが混合気予圧室４０に導入される。また、前記ピストン７の上昇行程でこれに追従する仕切板７１の上方への移動により、クランク室３１内の空気予圧室５０の内部圧力が空気供給通路１４よりも低くなったとき、第１リードバルブ１５が開かれ、空気供給通路１４から空気Ａが空気予圧室５０に導入される。この空気予圧室５０に導入された空気Ａは、前記ピストン７の下降により加圧される。
【００５３】
ピストン７の下降行程で燃焼室２内の排気ガスがシリンダ１の排気ポート２１から外部に排出されるとき、前記空気予圧室５０で加圧された高圧の空気Ａが、図１２の第２シリンダ部材１ｂの空気連通路５２を通って空気掃気ポート２０から燃焼室２内に噴出される。このため、前記第１および第２実施形態の場合と同様に、混合気Ｍと空気Ａとが分離され、この空気Ａが燃焼室２内への混合気Ｍの供給よりも前に燃焼室２内に噴出されて、この燃焼室２内が空気Ａだけで掃気されるので、未燃焼ガスの吹き抜けは起こらない。また、前記ピストン７の下降により空気予圧室５０が加圧されて空気掃気圧（空気圧）が高められ、この圧力が高められた空気により燃焼室２内の確実かつ十分な掃気が行われる。さらに、この第４実施形態の場合は、前記ピストン７の下端に設けた仕切板７１により前記空気予圧室５０と混合気予圧室４０とを区画しているので、前記実施形態の場合に較べてピストン７のストローク寸法を短くできて、エンジンの小型化が可能となる。また、さらに、燃焼室２内で上層の混合気層と下層の空気層とが形成されるので、全体として淡い混合気でも確実に燃焼させて、未燃焼ガスの排出を抑制できるとともに、燃費も向上する。
【００５４】
図１３は、このエンジンの各室での圧力変動を示すグラフである。このエンジンでは、キャブレタ４からの空気Ａがクランク室３１の空気予圧室５０に直接導入されるので、ピストン７の上下動によるクランクケース圧（空気圧）が図３に較べて上下に大きく変動し、また混合気予圧室４０での混合気掃気圧も大きく変動する。
【００５５】
ついで、図１４ないし図１６を用いて、本発明の第４実施形態にかかる２サイクルエンジンについて説明する。このエンジンは、前述した第１実施形態のエンジンとは異なり、空気Ａによる掃気を行うことなく、圧力が高められた混合気Ｍによって掃気を行うことに特徴があり、前述した２バレル式のキャブレタ４に変えて１バレル式のものが用いられており、その他の基本構成は同様である。
【００５６】
図１４に示すクランクケース３の内部に混合気第１予圧室６０を、前記第２シリンダ部材１ｂの周壁に混合気第２予圧室６１をそれぞれ形成している。前記混合気第１予圧室６０は、１バレル式のキャブレタ４に連通する混合気供給通路１６に連通しており、この混合気供給通路１６における混合気第１予圧室６０への入口側には、図１の場合と同様に、ピストン７の上昇に伴い混合気第１予圧室６０内の容積が増大して、その内部圧力がキャブレタ４側よりも低くなったときに開く第２リードバルブ１７が配置されている。
【００５７】
また、前記ピストン７の下端には、第３実施形態（図１１）の場合と同様に、仕切板７１を設けて、この仕切板７１により前記混合気第１予圧室６０と混合気第２予圧室６１を区画して、これら２つの混合気予圧室６０，６１を、図１５のように、混合気連通路６２により連通させている。この混合気連通路６２には、リードバルブ６３が配置されている。このリードバルブ６３は、前記ピストン７と一体に動く仕切板７１の下降により、混合気第２予圧室６１内の圧力がクランク室３１内の混合気第１予圧室６０よりも低くなったときに開く。前記混合気第１予圧室６０と混合気第２予圧室６１とは、混合気連通路６２の内周側の壁の上端を切り欠いて形成した連通孔１ｄを介して連通させている。また、この連通孔１ｄを介して、前記混合気第２予圧室６１と第１シリンダ部材１ａの混合気掃気ポート１９とを連通させる。この混合気掃気ポート１９には、第１実施形態の場合と同様に、第４リードバルブ２４が配置されている。この第４リードバルブ２４の開弁圧力はリードバルブ６３よりも高く設定されている。
【００５８】
このエンジンによれば、図１４に示すピストン７の上昇行程で仕切板７１が追従して上昇することにより、クランクケース３内の混合気第１予圧室６０内の容積が増大して内部圧力が混合気供給通路１６側よりも低くなったとき、第２リードバルブ１７が開いて混合気供給通路１６から混合気Ｍが混合気第１予圧室６０に導入される。また、ピストン７の下降行程で混合気第１予圧室６０の内部圧力が高められ、かつ、ピストン７と一体に動く仕切板７１の下降により混合気第２予圧室６１内の容積が増大して、その内部圧力が前記混合気第１予圧室６０よりも低くなったとき、図１５に示すリードバルブ６３が開いて混合気第１予圧室６０内の混合気Ｍが混合気連通路６２を経て混合気第２予圧室６１内に導入される。この混合気第２予圧室６１内に導入された混合気Ｍは、前記ピストン７の上昇によって加圧される。
【００５９】
前記ピストン７の下降行程で燃焼室２内の排気ガスをシリンダ１の排気ポート２１から外部に排出するとき、第４リードバルブ２４が開いて、混合気掃気ポート１９から、混合気第２予圧室６１内の加圧された混合気Ｍが燃焼室２内に噴出される。つまり、クランク室内の混合気をピストン下降行程で掃気通路を経て直接燃焼室へ導入する従来の２サイクルエンジンとは異なり、混合気Ｍを一旦混合気第１予圧室（クランク室）６０から混合気第２予圧室６１内へ入れたのち、この混合気第２予圧室６１から燃焼室２へと導入する。こうして加圧された混合気Ｍにより燃焼室２内の確実かつ十分な掃気が行われる。この第４実施形態の場合は、混合気Ｍだけで燃焼室２の掃気が行われるので、前述した２バレル式のキャブレタ４よりも構造が簡単な１バレル式のものを採用できる。
【００６０】
図１６は、このエンジンの各室での圧力変動を示すグラフである。このエンジンでは、第１実施形態の場合に較べて空気掃気圧がないだけで、各室での圧力変動は同様に推移する。このエンジンにおいては、混合気Ｍに混じった潤滑油によりクランク室３１内の潤滑が行われる。
【００６１】
上記第１および第２実施形態（図１〜１０）では、ピストン７のスカート部（下部）が長くなるために、ピストン７の軸方向寸法が増大する。そこで、図１７に示す第５実施形態では、シリンダ１の第２シリンダ部材１ｂに仕切り筒９０を固定し、この仕切り筒９０の下端に設けた外方に突出するつば部により、混合気第１予圧室１２と空気予圧室１１との区画する仕切り板９Ａを形成している。この仕切り筒９０は、その筒部９１がピストン７の周壁７ａの内側に嵌まり込んで、空気予圧室１１とピストン７内方、つまり混合気第１予圧室１２との間をシールする。したがって、筒部９１の軸方向寸法にほぼ合致する寸法だけピストン７の軸方向寸法を小さくすることができるので、重いピストン７の重量が軽減されて、エンジン全体の軽量化を図ることができる。その他の構成は、第１実施形態（図１および図２）と同一である。また、図示していないが、ウエブ８４を削除し、クランク軸８に設けたフライホイールにバランサを取り付けてもよい。
【００６２】
この第５実施形態の動作は、第１実施形態と同一であり、同一の効果を奏する。なお、この第５実施形態の仕切り筒９０は、図８および９に示した第２実施形態にも使用できる。
【００６１】
【発明の効果】
以上のように、本発明の２サイクルエンジンによれば、掃気を行うための空気または混合気の圧力を高めて、燃焼室内の掃気を確実かつ十分に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる２サイクルエンジンの第１実施形態を示す一部破断した正面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。
【図３】この第１実施形態によるエンジンの各室での圧力変動を示すグラフである。
【図４】この第１実施形態の変形例を示す２サイクルエンジンの一部破断した正面図である。
【図５】図４のＶ−Ｖ線に沿った断面図である。
【図６】同実施形態の空気供給通路と混合気供給通路の部分を示す平断面図である。
【図７】同実施形態によるエンジンの各室での圧力変動を示すグラフである。
【図８】本発明の第２実施形態にかかる２サイクルエンジンを示す一部破断した正面図である。
【図９】図８のＩＸ−ＩＸ線に沿った断面図である。
【図１０】第２実施形態によるエンジンの各室での圧力変動を示すグラフである。
【図１１】本発明の第３実施形態にかかる２サイクルエンジンを示す一部破断した正面図である。
【図１２】図１１のＸＩＩ−ＸＩＩ線に沿った断面図である。
【図１３】第３実施形態によるエンジンの各室での圧力変動を示すグラフである。
【図１４】本発明の第４実施形態にかかる２サイクルエンジンを示す一部破断した正面図である。
【図１５】図１４のＸＶ−ＸＶ線に沿った断面図である。
【図１６】第４実施形態によるエンジンの各室での圧力変動を示すグラフである。
【図１７】本発明の第５実施形態にかかる２サイクルエンジンを示す一部破断した正面図である。
【符号の説明】
１…シリンダ、２…燃焼室、３…クランクケース、３１…クランク室、７…ピストン、９，７１…仕切板、１０…混合気第２予圧室、１１…空気予圧室、１２…混合気第１予圧室、１４…空気供給通路、１６…混合気供給通路、１９…混合気掃気ポート、２０…空気掃気ポート、２２，５２…空気連通路、２３，６２…混合気連通路、３０…混合気導入通路、４０…混合気第１予圧室、４１…潤滑用通路、６０…混合気第１予圧室、６１…混合気第２予圧室、Ａ…空気、Ｍ…混合気[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a time difference scavenging type two-stroke engine that performs scavenging with a time difference between air and an air-fuel mixture.
[0002]
[Prior art]
In a general two-stroke engine, a mixture of fuel and air sucked into a crank chamber is sent to a combustion chamber, and the combustion gas is scavenged by the mixture. Therefore, a so-called blow-by phenomenon occurs in which a part of the air-fuel mixture flows out of the combustion chamber through the exhaust port together with the combustion gas, and the exhaust gas contains unburned components such as HC.
[0003]
In order to prevent the blow-by phenomenon, there has been conventionally known a method in which air and an air-fuel mixture are separated and the combustion chamber is scavenged by the air (see Patent Document 1). The contents are as follows. An air intake port and an air / fuel mixture intake port are provided on the inner peripheral surface of the cylinder, which communicate with the scavenging passage and are opened and closed by the movement of the piston. When the mixture intake port is opened with the port closed, the mixture from the mixture intake port is sent to the combustion chamber via the scavenging passage. Subsequently, when the piston reaches the vicinity of the top dead center, the air-fuel mixture in the combustion chamber is ignited, the piston descends, and the combustion gas in the combustion chamber is discharged from the exhaust port of the cylinder to the outside. Further, when the air intake port is opened with the piston near the bottom dead center and the air-fuel mixture intake port is closed, air from the air intake port is sent into the scavenging passage, and the air The mixture remaining in the scavenging passage is returned to the crank chamber, and the scavenging passage is filled with air. When the combustion gas in the combustion chamber is exhausted from the exhaust port to the outside, the scavenging passage is opened to the combustion chamber, and the air filled in the scavenging passage is ejected into the combustion chamber, and the combustion gas is discharged. Scavenging is performed.
[0004]
[Patent Document 1]
PCT / JP98 / 02478
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above configuration, since the pressure of air for scavenging the combustion chamber is low, scavenging cannot be performed reliably and sufficiently.
[0006]
Therefore, an object of the present invention is to provide a two-stroke engine capable of increasing the pressure of air or air-fuel mixture for scavenging and performing scavenging in a combustion chamber reliably and sufficiently.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, an engine according to claim 1 of the present invention is configured such that an air-fuel mixture first preload chamber in a crankcase, an air-fuel mixture second preload chamber provided on a cylinder peripheral wall, and An air precompression chamber adjacent below the air / fuel mixture second precompression chamber, an air / fuel mixture supply passage for supplying air / fuel mixture to the air / fuel mixture first precompression chamber, an air supply passage for supplying air to the air precompression chamber, An air-fuel mixture communication passage for introducing the air-fuel mixture in the air-fuel first precompression chamber to the air-fuel mixture second precompression chamber, and an air scavenging port for starting to be opened in a descending stroke of the piston and introducing air from the air precompression chamber to the combustion chamber. An air-fuel mixture scavenging port for introducing the air-fuel mixture of the air-fuel mixture second precompression chamber into the combustion chamber during the ascending stroke of the piston; and a piston mounted to partition the air-fuel mixture second precompression chamber from the air precompression chamber. And a partition plate. Here, the air-fuel mixture is a mixture of air and fuel or a mixture of lubricating oil.
[0008]
According to this engine, the volume of the crankcase increases with the rise of the piston, and the pressure of the mixture first precompression chamber inside the mixture decreases, so that the mixture enters the mixture first precompression chamber from the mixture supply passage. Qi is supplied. Further, with the rise of the partition plate following the piston in the ascending stroke, the air-fuel mixture in the air-fuel mixture second precompression chamber is pressurized, and the air-fuel mixture therein is sent from the air-fuel mixture scavenging port to the combustion chamber. Burned.
[0009]
Further, during the upward stroke of the piston, the partition plate moves upward, and the volume of the air precompression chamber increases, and the internal pressure becomes lower than that of the air supply passage side. It is introduced into the preload chamber. The air introduced into the air precompression chamber is pressurized by the downward movement of the partition plate during the downward stroke of the piston. When exhaust gas in the combustion chamber is discharged to the outside from the exhaust port of the cylinder during the downward stroke of the piston, the air pre-compression is performed before the supply of the air-fuel mixture from the air-fuel mixture second pre-compression chamber to the combustion chamber. High-pressure air pressurized in the chamber is ejected from the air scavenging port into the combustion chamber and scavenged.
[0010]
As described above, the air-fuel mixture is separated from the air, and this air is injected into the combustion chamber with a time lag to perform scavenging of the combustion chamber, thereby preventing the blow-by phenomenon, and furthermore, using the pressurized high-pressure air. By scavenging, reliable and sufficient scavenging in the combustion chamber can be performed. Further, since the air-fuel mixture is introduced into the air-fuel mixture first preload chamber in the crankcase from the mixing supply passage, lubrication in the crankcase can be performed by an oil component, that is, a lubricating oil component or a fuel component contained in the air-fuel mixture.
[0011]
According to a second aspect of the present invention, in the configuration of the first aspect, the engine further includes an air-fuel mixture introduction passage for introducing the air-fuel mixture in the air-fuel mixture supply passage into the air-fuel mixture second precompression chamber. According to this structure, a part of the air-fuel mixture from the air-fuel mixture supply passage is introduced into the air-fuel mixture second precompression chamber through the air-fuel mixture first precompression chamber, and another part is mixed from the air-fuel mixture introduction passage. The air-fuel mixture is directly introduced into the gas second precompression chamber, and the air-fuel mixture is introduced into the second air-fuel mixture second precompression chamber through two paths, so that the air-fuel mixture can be smoothly supplied to the air-fuel mixture second precompression chamber.
[0012]
The engine according to claim 3 supplies the air-fuel mixture to the air-fuel mixture precompression chamber provided on the cylinder peripheral wall, the air precompression chamber provided below the air-fuel mixture precompression chamber provided on the cylinder peripheral wall, and the air-fuel mixture precompression chamber. An air supply passage for supplying air to the air precompression chamber, an air scavenging port that starts to be opened in a downward stroke of the piston, and introduces air from the air precompression chamber to the combustion chamber, An air-fuel mixture scavenging port for introducing the air-fuel mixture of the air-fuel mixture precompression chamber into the combustion chamber during a rising stroke, and a partition plate attached to the piston to partition the air-fuel mixture precompression chamber from the air precompression chamber.
[0013]
This engine is characterized in that the air-fuel mixture from the air-fuel mixture supply passage is directly introduced into the air-fuel mixture pre-pressure chamber without passing through the air-fuel mixture first pre-compression chamber. Other basic configurations are the same. According to this engine, similarly to the engine of the first aspect, the air-fuel mixture is separated from the air, and the air is pressurized in the air precompression chamber by the lowering of the piston, thereby supplying the air-fuel mixture into the combustion chamber. Since the gas is blown into the combustion chamber earlier than before, it is possible to surely and sufficiently scavenge the combustion chamber while preventing the blow-by phenomenon, and to smoothly introduce the air-fuel mixture from the air-fuel mixture supply passage into the air-fuel mixture precompression chamber.
[0014]
An engine according to a fourth aspect of the present invention is the engine according to the third aspect, further comprising a lubrication passage for communicating the mixture supply passage with a crank chamber. The lubrication in the crank chamber can be performed by the oil component in the air-fuel mixture supplied to the crank chamber through the lubrication passage, that is, the lubricating oil component or the fuel component.
[0015]
The engine according to claim 5, wherein an air precompression chamber in a crankcase, an air / fuel precompression chamber provided on a cylinder peripheral wall, an air / fuel mixture supply passage for supplying air / fuel mixture to the air / fuel mixture precompression chamber, and an air precompression chamber. An air supply passage that supplies air, an air scavenging port that starts to be opened in a descending stroke of the piston and introduces air from the air precompression chamber into the combustion chamber, and an air-fuel mixture of the air-fuel mixture precompression chamber in an ascending stroke of the piston. The air conditioner includes a mixture scavenging port introduced into the combustion chamber, and a partition plate attached to the piston and forming a lower wall of the mixture precompression chamber.
[0016]
This engine is characterized in that the air precompression chamber is provided in a crankcase with respect to the engine of claim 1, and the other basic configuration is the same. This engine also increases the internal pressure of the air precompression chamber in the crankcase during the descending stroke of the piston, pressurizes the air introduced therein, and discharges exhaust gas in the combustion chamber from the exhaust port of the cylinder to the outside. Is discharged before the supply of air-fuel mixture into the combustion chamber from the air-fuel mixture scavenging port. Scavenging is performed.
[0017]
According to a sixth aspect of the invention, in the configuration of the fifth aspect, the air in the air supply passage contains lubricating oil. With this configuration, since the lubricating oil is sent into the crankcase together with the air from the air supply passage, lubrication in the crankcase can be performed.
[0018]
8. The engine according to claim 7, wherein the first precompression chamber of the air-fuel mixture in the crankcase, the second precompression chamber of the air-fuel mixture provided on the cylinder peripheral wall, and the air-fuel mixture supply passage for supplying the air-fuel mixture to the first precompression chamber of the air-fuel mixture. An air-fuel mixture communication passage for introducing the air-fuel mixture of the air-fuel mixture first precompression chamber to the air-fuel mixture second precompression chamber, and a mixing for introducing the air-fuel mixture of the air-fuel mixture second precompression chamber to the combustion chamber during the ascending stroke of the piston. An air scavenging port; and a partition plate attached to the piston and forming a lower wall of the air-fuel mixture second precompression chamber.
[0019]
This engine is characterized in that the engine of the first aspect is scavenged only by the air-fuel mixture without performing scavenging by air. According to this engine, the partition plate moves upward following the piston ascending stroke, the volume of the first air-fuel mixture pre-compression chamber in the crankcase increases, and the internal pressure becomes lower than that of the air-fuel mixture supply passage. Thereby, the air-fuel mixture is introduced from the air-fuel mixture supply passage into the air-fuel mixture first precompression chamber. Further, the internal pressure of the first air-fuel mixture first precompression chamber is increased in the descending stroke of the piston, and the volume of the second air pre-compression chamber is increased with the lowering of the partition plate following the piston. Since the air-fuel mixture is lower than the air-fuel mixture first precompression chamber, the air-fuel mixture in the air-fuel mixture first precompression chamber is introduced into the air-fuel mixture second precompression chamber through the air-fuel mixture communication passage. The air-fuel mixture introduced into the air-fuel mixture second precompression chamber is pressurized by the rise of the piston. When the exhaust gas in the combustion chamber is discharged to the outside from the exhaust port of the cylinder during the downward stroke of the piston, the pressurized air-fuel mixture in the air-fuel mixture second precompression chamber is introduced into the combustion chamber. That is, unlike the conventional two-stroke engine in which the air-fuel mixture in the crank chamber is directly introduced into the combustion chamber via the scavenging passage in the piston descending stroke, the air-fuel mixture is temporarily supplied from the air-fuel mixture first precompression chamber (crank chamber) to the second air-fuel mixture. After entering the precompression chamber, the mixture is introduced from the second precompression chamber into the combustion chamber. The pressurized and retarded air-fuel mixture ensures reliable and sufficient scavenging of the combustion chamber.
[0020]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a partially cutaway front view of a two-stroke engine according to a first embodiment of the present invention when a piston is located near top dead center, and FIG. 2 is a side cross-sectional view taken along line II-II. It is. In an engine body E of a two-cycle engine shown in FIG. 1, a cylinder 1 having a combustion chamber 2 therein is connected to an upper part of a separate crankcase 3. A two-barrel type carburetor 4 and an air cleaner 5 that constitute an intake system are connected to a side position (the right side in FIG. 1) of the cylinder 1, and an exhaust system is connected to the other side (the left side in FIG. 1). The constituent muffler 6 is connected.
[0021]
The cylinder 1 is provided with a piston 7 that reciprocates in an axial direction (in this example, a vertical direction), while a crankshaft 8 is supported inside the crankcase 3 via a bearing 81 shown in FIG. Have been. A crank pin 82 shown in FIG. 1 is provided at a position displaced from the axis of the crank shaft 8, and the pin 82 and a piston pin 71 provided on the piston 7 are connected by a connecting rod 83. In the figure, reference numeral 84 denotes a web provided on the crankshaft 8. P is a spark plug provided on the upper part of the cylinder 1.
[0022]
The cylinder 1 is composed of two vertically divided first and second cylinder members 1a and 1b. The upper first cylinder member 1a has a small bore diameter, and the lower second cylinder member 1b. Has a large bore diameter. The space formed between the inner wall surface of the second cylinder member 1b and the outer peripheral surface of the piston 7 is divided into two upper and lower parts by a partition plate 9 attached to the outer peripheral surface of the piston 7 at a substantially middle position in the vertical direction. An air-fuel mixture second precompression chamber 10 is formed in the upper space, and an air precompression chamber 11 is formed in the lower space so as to be adjacent to each other. A partition 1c is attached to a lower end of the second cylinder member 1b, and the partition 1c divides the air precompression chamber 11 and a crank chamber 31 in the crankcase 3. Thus, the air-fuel mixture second precompression chamber 10 and the air precompression chamber 11 are formed on the peripheral wall of the cylinder 1, and the interior of the crank chamber 31 is the air-fuel mixture first precompression chamber 12.
[0023]
An adapter 13 is mounted between the second cylinder member 1b, the crankcase 3 and the carburetor 4, and air A from the carburetor 4 is introduced into the air precompression chamber 11 inside the second cylinder member 1b and the adapter 13. An air supply passage 14 is formed. On the side of the second cylinder member 1 b in the air supply passage 14, the volume of the air precompression chamber 11 increases due to the rise of the partition plate 9 following the piston 7, and the internal pressure thereof becomes lower than that of the carburetor 4 side. A first reed valve 15 that is sometimes opened is arranged. When the first reed valve 15 is opened, the air A from the carburetor 4 is introduced into the air precompression chamber 11 through the air supply passage 14.
[0024]
In the space surrounded by the inside of the adapter 13, the lower end of the second cylinder member 1 b, the partition wall 1 c and a part of the crankcase 3, a mixture supply passage is provided so as to be adjacent to a lower side of the air supply passage 14. 16 are formed. The mixture supply passage 16 is opened to the mixture first precompression chamber 12 in the crank chamber 31, and the mixture M from the carburetor 4 is introduced into the mixture first precompression chamber 12 through the mixture supply passage 16. Configuration. At the inlet side of the air-fuel mixture supply passage 16 to the air-fuel mixture first precompression chamber 12, the volume of the air-fuel mixture first precompression chamber 12 increases with the rise of the piston 7, and the internal pressure is reduced to the carburetor 4 side. A second reed valve 17 that is opened when it becomes lower than that is provided. When the second reed valve 17 is opened, the air-fuel mixture M from the carburetor 4 is introduced into the air-fuel mixture first precompression chamber 12 through the air-fuel mixture supply passage 16.
[0025]
In the peripheral wall of the second cylinder member 1b, on the outer peripheral side of the air-fuel mixture second precompression chamber 10 and the air precompression chamber 11, the air-fuel mixture M from the air-fuel mixture supply passage 16 to the air-fuel mixture first precompression chamber 12 is provided. Is formed in the mixture second precompression chamber 10. In the embodiment shown in FIG. 1, a vertical groove 23a whose lower end is open to the air-fuel mixture first precompression chamber 12 is provided as the air-fuel mixture communication passage 23, and the upper end of the inner wall of the groove 23a is cut off. In this case, a communication passage outlet 23b to the air-fuel mixture second precompression chamber 10 is formed. A third reed valve 18 is arranged near the communication passage outlet 23b in the groove 23a. The third reed valve 18 is configured such that the internal pressure of the air-fuel mixture second precompression chamber 10 decreases as the piston 7 descends, and the air-fuel mixture first precompression chamber 12 is pressurized. It opens when the pressure of the chamber 12 becomes higher than that of the mixture second precompression chamber 10, and introduces the mixture M in the mixture first precompression chamber 12 into the mixture second precompression chamber 10.
[0026]
On the other hand, in the peripheral wall of the first cylinder member 1a provided on the upper side of the second cylinder member 1b and having a small bore diameter, a mixed gas scavenging port 19 and an air scavenging port 20 (opening to the combustion chamber 2) are formed. 2) and an exhaust port 21 for communicating the inside of the combustion chamber 2 with the muffler 6 are formed. The mixture scavenging port 19 has its upper end set at a position higher than the upper end of the exhaust port 21, and the air scavenging port 20 has the upper end positioned at a position lower than the upper end of the exhaust port 21. Is set.
[0027]
As shown in FIG. 2, an air communication passage 22 communicating the air precompression chamber 11 and the air scavenging port 20 is provided on the outer peripheral side of the air-fuel mixture second precompression chamber 10 and the air precompression chamber 11 of the second cylinder member 1b. Is formed. The air communication passage 22 includes a vertical groove 22a, and a communication passage inlet 22b is formed by cutting off a lower end of an inner peripheral wall of the groove 22a. The air A pressurized in the air precompression chamber 11 with the rise of the piston 7 is ejected from the air scavenging port 20 to the combustion chamber 2 through the groove 22a and the communication passage inlet 22b.
[0028]
Further, a fourth reed valve 24 is disposed on the side of the air-fuel mixture scavenging port 19 on the side of the air-fuel mixture second precompression chamber 10. The fourth reed valve 24 is closed when the internal pressure of the combustion chamber 2 is higher than that of the air-fuel mixture second precompression chamber 10, and the combustion gas is exhausted from the exhaust port 21 during the downward stroke of the piston 7 and exceeds the bottom dead center. When the pressure of the second mixture precompression chamber 10 becomes higher than that of the combustion chamber 2, the mixture is opened and the mixture M in the second mixture precompression chamber 10 is introduced into the combustion chamber 2. . In the embodiment of FIG. 1, an adjustment hole 70 for adjusting the internal pressure of the air-fuel mixture second precompression chamber 10 is formed in the upper part of the peripheral wall of the piston 7.
[0029]
As described above, by dividing the cylinder 1 into two upper and lower first and second cylinder members 1a and 1b, each of the reed valves 15, 17, 18, and 22 is attached to each of the cylinder members 1a and 1b, and a ring is formed. Assembling of the attached piston can be easily performed. In addition, by setting the bore diameter of the second cylinder member 1b to a large diameter and forming the mixture passage 23 extending to the outside of the mixture second preload chamber 10, the mixture M passing through the mixture passage 23 is formed. The cooling area of the cylinder is increased and the cooling effect is enhanced.
[0030]
Next, an operation of the two-stroke engine according to the first embodiment having the above configuration will be described. FIG. 3 is a graph showing the pressure fluctuation in each room of the engine. As shown in the figure, the air-fuel mixture M is burned in the combustion chamber 2 and the piston 7 moves from the top dead center position (TDC) to the bottom dead center (BDC) in FIG. When descending, first, the exhaust port 21 is opened, the combustion gas in the combustion chamber 2 is discharged from the exhaust port 21 to the atmosphere through the muffler 6, and the combustion pressure (the internal pressure of the combustion chamber 2) decreases. At this time, the air-fuel mixture scavenging port 19 is provided at the top dead center side higher than the exhaust port 21, and thus opens before the piston 7 descends to the position of the exhaust port 21. The combustion pressure in the chamber 2 is higher than the mixture scavenging pressure of the mixture second precompression chamber 10 (the internal pressure of the mixture second precompression chamber), and the fourth reed valve 24 disposed in the mixture scavenging port 19 is closed. In this state, the air-fuel mixture M in the air-fuel mixture second precompression chamber 10 does not flow into the combustion chamber 2. That is, the unburned air-fuel mixture M is not discharged from the combustion chamber 2 to the outside together with the combustion gas, and the blow-by phenomenon does not occur.
[0031]
Thereafter, when the piston 7 is further lowered and the air scavenging port 20 is opened, the air A in the air precompression chamber 11 is ejected from the air scavenging port 20 to the combustion chamber 2, and the combustion gas is discharged from the exhaust port 21. . The air scavenging port 20 starts to be opened after the exhaust port 21 in the downward stroke of the piston 7, and is closed before the exhaust port 21 at the beginning of the upward stroke. When the pressure in the air-fuel mixture first precompression chamber 12 increases in this descending stroke and becomes higher than the air-fuel mixture second precompression chamber 10, the third reed valve 18 is opened, and the air-fuel mixture first precompression chamber 12 is opened. Of the mixture M flows into the second mixture pre-compression chamber 10.
[0032]
Next, as the piston 7 moves from the bottom dead center (BDC) toward the top dead center position (TDC), the volume in the crankcase 3 increases, and the crankcase pressure increases. As a result, the pressure in the first precompression chamber 12 decreases. Accordingly, the second reed valve 17 is opened, and the air-fuel mixture M flows into the air-fuel mixture first precompression chamber 12 from the air-fuel mixture supply passage 16. At the bottom dead center, the pressure in the combustion chamber 2 is already at atmospheric pressure (zero positive pressure) due to the discharge of the combustion gas. When the second preload chamber 10 is pressurized and becomes higher than the pressure (atmospheric pressure) of the combustion chamber 2, the fourth reed valve 24 is opened, and the air-fuel mixture flows from the air-fuel mixture scavenging port 19 into the combustion chamber 2. Squirted to. The gas mixture scavenging port 19 starts to be opened from the bottom dead center during the ascent stroke, and is closed shortly before the top dead center.
[0033]
When the air-fuel mixture scavenging port 19 is closed by the piston 7 by further raising the piston 7, the adjusting hole 70 of the piston 7 communicates with the air-fuel mixture scavenging port 19, and the air-fuel mixture in the second air pre-compression chamber 10. The mixture M flows into the inside of the crankcase 3 from the adjustment hole 70, thereby preventing the internal pressure of the mixture second preload chamber 10 from further increasing. Thereby, the pressure resistance of the piston 7 which further rises from that point is suppressed.
[0034]
As described above, the air-fuel mixture M and the air A are separated from each other, and after the explosion combustion, the air A is injected into the combustion chamber 2 before the supply of the air-fuel mixture M into the combustion chamber 2. Since the inside is scavenged only by the air A, new unburned gas can be prevented from flowing through the exhaust port 21. Moreover, the lowering of the partition plate 9 following the piston 7 pressurizes the air pre-compression chamber 11 to increase the scavenging pressure of the air, and the air with the increased pressure ensures a reliable and sufficient scavenging of the combustion chamber 2. Is In the above-described engine, the lubrication in the crank chamber 31, that is, the bearing of the crankshaft 8 is performed by the oil mixed with the air-fuel mixture M introduced from the air-fuel mixture supply passage 16 into the air-fuel mixture first precompression chamber 12 in the crank chamber 31. Lubrication of 81, the crank pin 82, the piston pin 71, etc. is performed.
[0035]
Further, the air A is first introduced into the combustion chamber 2 from the air scavenging port 20, and then the air-fuel mixture M is introduced from the air-fuel mixture scavenging port 19 above the air scavenging port 20. Inside, there is a two-layer state in which the upper layer near the ignition plug P is the air-fuel mixture M and the lower layer is the air A. Therefore, even if the mixture is a light mixture as a whole including the two layers, a rich mixture exists in the vicinity of the plug P, so that the combustion reliably occurs by the ignition, and the emission of the combustion gas is also suppressed from this aspect. . In addition, since a light mixture can be used as a whole, fuel efficiency is improved.
[0036]
The above two-stroke engine may have the following configuration. FIG. 4 is a partially cutaway front view when the piston is located near top dead center, FIG. 5 is a side sectional view along the line V-V, and FIG. 6 is a sectional view of the air supply passage 14 and the mixture supply passage 16. It is a plane sectional view showing a part. In this engine, unlike the above-described engine, as shown in FIG. 5, both supply passages 14 and 16 are arranged side by side at the same height position. A part of M is directly introduced into the air-fuel mixture second precompression chamber 10 shown in FIG. 4, and the remainder of the air-fuel mixture M is separately introduced into the air-fuel mixture first precompression chamber 12 in the crankcase 3. Is basically the same. 1, an air supply passage 14 communicating with the two-barrel carburetor 4 is formed outside the second cylinder member 1b of the cylinder 1, and the air supply passage 14 communicates with the air precompression chamber 11. Let me.
[0037]
Further, an air-fuel mixture introduction passage 30 communicating with the air-fuel mixture supply passage 16 is formed outside the second cylinder member 1b, and the air-fuel mixture introduction passage 30 is connected to the air-fuel mixture second precompression chamber in the second cylinder. Connect to 10. Further, a communication passage 30c is formed below the mixture introduction passage 30, and the communication passage 30c communicates with the mixture first precompression chamber 12 in the crankcase 3. Thereby, a part of the air-fuel mixture M from the air-fuel mixture supply passage 16 is directly introduced into the air-fuel mixture second precompression chamber 10 through the air-fuel mixture introduction passage 30, and the remaining portion of the air-fuel mixture M from the air-fuel mixture supply passage 16 is left. Is introduced into the first air-fuel mixture pre-pressure chamber 12 in the crank chamber 31 through the passage 30c.
[0038]
A fifth reed valve 25 that opens when the internal pressure of the second mixture precompression chamber 12 becomes lower than that of the carburetor 4 with the rise of the piston 7 is arranged in the mixture introduction passage 30. The communication passage 30c is closed when the internal pressure of the air-fuel mixture second precompression chamber 10 is high, and is opened when the internal pressure becomes lower than the pressure on the carburetor 4 due to the rise of the piston 7. The valve 17 is arranged.
[0039]
With this configuration, a part of the air-fuel mixture M from the air-fuel mixture supply passage 16 is introduced into the air-fuel mixture first precompression chamber 12 by opening the second reed valve 17, and the air-fuel mixture first precompression chamber 12 is opened. When the third reed valve 18 opens from 12, the mixture is supplied to the second mixture pre-compression chamber 10, and when the fifth reed valve 25 is opened, the remainder of the mixture M is supplied from the mixture introduction passage 30 through the mixture introduction passage 30. 2 Directly introduced into the preload chamber 10. Thus, the air-fuel mixture M is smoothly introduced into the air-fuel mixture second precompression chamber 10 through two paths.
[0040]
FIG. 7 is a graph showing pressure fluctuations in each room of the engine according to this modification. In this modification, the air-fuel mixture M from the air-fuel mixture supply passage 16 is separately supplied to the air-fuel mixture second precompression chamber 10 and the air-fuel mixture first precompression chamber 12, so that the crank when the piston 7 rises The case pressure (the pressure in the air-fuel mixture first precompression chamber 12) is slightly lower than in FIG.
[0041]
Next, a two-cycle engine according to a second preferred embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. This engine is different from the above-described engine of the first embodiment in that the air-fuel mixture M from the air-fuel mixture supply passage 16 in FIG. 1 is introduced into the air-fuel mixture first preload chamber 12 in the crankcase 3. The air-fuel mixture M is directly introduced into the air-fuel mixture pre-compression chamber 40 (corresponding to the second air-fuel mixture pre-compression chamber 10 of the first embodiment) formed at the upper part of the peripheral wall of the second cylinder member 1b shown in FIG. And the other basic configurations are the same.
[0042]
An air supply passage 14 communicating with the two-barrel carburetor 4 is formed at a lower position on the outer surface of the second cylinder member 1 b of the cylinder 1, and the air supply passage 14 communicates with the air precompression chamber 11. A first reed valve 15 that opens when the internal pressure of the air precompression chamber 11 becomes lower than that of the carburetor 4 with the rise of the piston 7 is arranged in the air supply passage 14 as in the first embodiment. ing.
[0043]
A mixture supply passage 16 communicating with the carburetor 4 is formed at an upper position of the air supply passage 14, and the mixture supply passage 16 is formed above the air precompression chamber 11 via a mixture introduction passage 30. The air-fuel mixture is directly communicated with the premixed pressure chamber 40. As in the first embodiment, the mixture supply passage 16 is closed when the internal pressure of the mixture preload chamber 40 is high, and when the internal pressure is lower than the mixture supply passage 16 side. The second reed valve 17 that opens is arranged.
[0044]
It is preferable to provide a lubrication passage 41 between the mixture supply passage 16 and the crank chamber 31 as shown by a broken line in FIG. In this example, the upstream side of the second reed valve 17 in the mixture supply passage 16 and the crank chamber 31 are connected by a lubrication passage 41. In this way, the air-fuel mixture M in the air-fuel mixture passage 16 is introduced from the lubrication passage 41 into the crank chamber 31, and the lubricating oil or fuel contained in the air-fuel mixture M lubricates the crank chamber 31. Can be performed reliably. At this time, the inner bottom of the crank chamber 31 is reserved for oil. When the lubrication passage 41 is not provided, it is preferable to store the lubricating oil in the crank chamber 31. In that case, the mixture M is a mixture of only air and fuel.
[0045]
As shown in FIG. 9, the upper end of the second cylinder member 1b has an upper end opening to the air scavenging port 20 on the outer peripheral side of the air-fuel mixture pre-compression chamber 40 and the air pre-compression chamber 11, as in FIG. In addition to forming the air communication passage 22 composed of the groove 22a in the direction, the lower end of the inner peripheral wall of the groove 22a is cut out to form the communication passage entrance 22b, and the piston is inserted through the groove 22a and the communication passage entrance 22b. The air A pressurized in the air precompression chamber 11 with the rise of the pressure 7 is jetted from the air scavenging port 20 to the combustion chamber 2.
[0046]
The air-fuel mixture M and the air A are also separated by the two-stroke engine according to the second embodiment having the above-described configuration, and the air A is supplied to the combustion chamber 2 prior to the supply of the air-fuel mixture M into the combustion chamber 2. And the inside of the combustion chamber 2 is scavenged only by the air A, so that the unburned gas does not blow through. Further, the lowering of the piston 7 pressurizes the air precompression chamber 11 to increase the scavenging air pressure (air pressure), and the air having the increased pressure performs a reliable and sufficient scavenging of the combustion chamber 2. Moreover, since the air-fuel mixture M from the air-fuel mixture supply passage 16 is directly introduced into the air-fuel mixture precompression chamber 40, unlike the case where the air-fuel mixture M is once introduced into the crank chamber, the temperature rise of the air-fuel mixture M due to stirring in the crank chamber is eliminated. As a result, the output is improved. Further, since an upper air-fuel mixture layer and a lower air layer are formed in the combustion chamber 2, even a light air-fuel mixture as a whole can be reliably burned, and the emission of unburned gas can be suppressed, and the fuel efficiency can be improved. .
[0047]
FIG. 10 is a graph showing pressure fluctuations in each room of the engine. In this engine, the air-fuel mixture M from the carburetor 4 is directly introduced into the air-fuel mixture pre-compression chamber 40, so that the scavenging pressure of the air-fuel mixture due to the vertical movement of the piston 7 greatly fluctuates up and down as compared to FIG. Also fluctuate greatly.
[0048]
Next, a two-cycle engine according to a third preferred embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. This engine is different from the engine of the first embodiment described above in that an air precompression chamber is provided in a crank chamber 31 in a crank case 3 shown in FIG. 11, and other basic configurations are the same. In the third embodiment, the air precompression chamber 11 on the lower side of the second cylinder member 1b of FIG. 1 used in the first embodiment and the partition wall 1c for partitioning the crank chamber 31, the air-fuel mixture second precompression chamber 10, and the air The partition plate 9 on the outer periphery of the piston, which defines the preload chamber 11, has been removed.
[0049]
An air-fuel mixture pre-compression chamber 40 is formed between the inner peripheral wall of the second cylinder member 1b and the piston 7 in FIG. 11, and an air-fuel mixture supply passage 16 communicating with the carburetor 4 is formed at an upper position outside the second cylinder member 1b. The mixture supply passage 16 communicates with the mixture preload chamber 40. An air supply passage 14 communicating with the carburetor 4 is formed outside the second cylinder member 1b at a position below the mixture supply passage 16.
[0050]
Further, an air precompression chamber 50 communicating with the air supply passage 14 is formed inside the crank chamber 31, and the air precompression chamber 50 and the air-fuel precompression chamber 40 are provided at the lower end of the piston 7 for mixing. The air precompression chamber 40 is partitioned by a partition plate 71 that forms a lower wall. As shown in FIG. 12, the second cylinder member 1b is formed with an air communication passage 52 for communicating the air preload chamber 50 with the air scavenging port 20 of the first cylinder member 1a.
[0051]
As in the case of FIG. 8, a first reed valve 15 is connected to the air supply passage 14 of FIG. 11, a second reed valve 17 is connected to the mixture supply passage 16, and a second reed valve 17 is connected to the mixture supply passage 16. Fourth reed valves 24 are arranged at the mixture scavenging port 19 of one cylinder member 1a. Further, in the engine according to the third embodiment, it is preferable that lubricating oil is mixed with the air A passing through the air supply passage 14. In this way, since the lubricating oil is sent from the air supply passage 14 together with the air A into the crankcase 3, lubrication in the crankcase 3 can be performed.
[0052]
According to this engine, the partition plate 71 at the lower end of the piston moves downward following the downward stroke of the piston 7, so that the internal pressure of the air-fuel mixture pre-pressure chamber 40 becomes lower than that of the air-fuel mixture supply passage 16. Then, the second reed valve 17 is opened, and the air-fuel mixture M is introduced into the air-fuel mixture pre-pressure chamber 40 from the air-fuel mixture supply passage 16. When the internal pressure of the air preload chamber 50 in the crank chamber 31 becomes lower than that of the air supply passage 14 due to the upward movement of the partition plate 71 following the upward movement of the piston 7, the first lead The valve 15 is opened, and the air A is introduced into the air precompression chamber 50 from the air supply passage 14. The air A introduced into the air precompression chamber 50 is pressurized by the lowering of the piston 7.
[0053]
When the exhaust gas in the combustion chamber 2 is discharged from the exhaust port 21 of the cylinder 1 to the outside during the lowering stroke of the piston 7, the high-pressure air A pressurized in the air precompression chamber 50 is supplied to the second cylinder of FIG. The air is discharged from the air scavenging port 20 into the combustion chamber 2 through the air communication passage 52 of the member 1b. Therefore, similarly to the first and second embodiments, the air-fuel mixture M is separated from the air A, and the air A is supplied to the combustion chamber 2 before the air-fuel mixture M is supplied into the combustion chamber 2. And the inside of the combustion chamber 2 is scavenged only by the air A, so that the unburned gas does not blow through. Further, the lowering of the piston 7 pressurizes the air precompression chamber 50 to increase the air scavenging pressure (air pressure), and the air with the increased pressure performs a reliable and sufficient scavenging of the combustion chamber 2. Further, in the case of the fourth embodiment, since the air precompression chamber 50 and the air-fuel mixture precompression chamber 40 are partitioned by the partition plate 71 provided at the lower end of the piston 7, compared to the case of the above embodiment. The stroke size of the piston 7 can be reduced, and the size of the engine can be reduced. Further, since an upper air-fuel mixture layer and a lower air layer are formed in the combustion chamber 2, even a light air-fuel mixture can be reliably burned as a whole, and the emission of unburned gas can be suppressed and the fuel consumption can be reduced. improves.
[0054]
FIG. 13 is a graph showing pressure fluctuations in each room of the engine. In this engine, since the air A from the carburetor 4 is directly introduced into the air preload chamber 50 of the crank chamber 31, the crankcase pressure (air pressure) due to the vertical movement of the piston 7 fluctuates greatly up and down as compared with FIG. Further, the air-fuel mixture scavenging pressure in the air-fuel mixture preload chamber 40 also fluctuates greatly.
[0055]
Next, a two-cycle engine according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. This engine is different from the engine of the first embodiment described above in that the scavenging is performed by a mixture M having an increased pressure without scavenging by the air A. A one-barrel type is used instead of 4, and the other basic configuration is the same.
[0056]
An air-fuel mixture first preload chamber 60 is formed inside the crankcase 3 shown in FIG. 14, and an air-fuel mixture second preload chamber 61 is formed on the peripheral wall of the second cylinder member 1b. The air-fuel mixture first preload chamber 60 communicates with an air-fuel mixture supply passage 16 that communicates with the one-barrel carburetor 4. As in the case of FIG. 1, the volume of the first air-fuel mixture chamber 60 increases with the rise of the piston 7, and the second reed valve 17 which opens when the internal pressure becomes lower than that of the carburetor 4 side. Is arranged.
[0057]
A partition plate 71 is provided at the lower end of the piston 7 in the same manner as in the third embodiment (FIG. 11), and the partition plate 71 allows the first mixture pre-compression chamber 60 and the second mixture pre-compression. A chamber 61 is defined, and these two air-fuel mixture pre-compression chambers 60 and 61 are communicated by an air-fuel mixture communication passage 62 as shown in FIG. A reed valve 63 is arranged in the mixture passage 62. The reed valve 63 is actuated when the pressure in the air-fuel mixture second preload chamber 61 becomes lower than the air-fuel mixture first preload chamber 60 in the crank chamber 31 due to the lowering of the partition plate 71 that moves integrally with the piston 7. open. The air-fuel mixture first precompression chamber 60 and the air-fuel mixture second precompression chamber 61 communicate with each other through a communication hole 1 d formed by cutting off the upper end of the inner peripheral wall of the air-fuel mixture communication passage 62. Further, the mixture second precompression chamber 61 and the mixture gas scavenging port 19 of the first cylinder member 1a are communicated through the communication hole 1d. A fourth reed valve 24 is disposed in the mixture scavenging port 19, as in the first embodiment. The valve opening pressure of the fourth reed valve 24 is set higher than that of the reed valve 63.
[0058]
According to this engine, the partition plate 71 follows and rises in the upward stroke of the piston 7 shown in FIG. 14, so that the volume in the first air-fuel mixture first precompression chamber 60 in the crankcase 3 increases and the internal pressure increases. When the air-fuel ratio becomes lower than the air-fuel mixture supply passage 16 side, the second reed valve 17 is opened, and the air-fuel mixture M is introduced into the air-fuel mixture first precompression chamber 60 from the air-fuel mixture supply passage 16. Further, the internal pressure of the first air-fuel mixture first precompression chamber 60 is increased during the downward stroke of the piston 7, and the volume of the second air pre-compression chamber 61 is increased by the lowering of the partition plate 71 that moves integrally with the piston 7. When the internal pressure becomes lower than that of the mixture first precompression chamber 60, the reed valve 63 shown in FIG. 15 is opened, and the mixture M in the mixture first precompression chamber 60 passes through the mixture communication passage 62. The mixture is introduced into the second precompression chamber 61. The air-fuel mixture M introduced into the air-fuel mixture second precompression chamber 61 is pressurized by the rise of the piston 7.
[0059]
When the exhaust gas in the combustion chamber 2 is discharged from the exhaust port 21 of the cylinder 1 to the outside during the downward stroke of the piston 7, the fourth reed valve 24 is opened, and the air-fuel mixture scavenging port 19 causes the air-fuel mixture second precompression chamber. The pressurized air-fuel mixture M in 61 is injected into the combustion chamber 2. That is, unlike the conventional two-stroke engine in which the air-fuel mixture in the crank chamber is directly introduced into the combustion chamber via the scavenging passage in the piston descending stroke, the air-fuel mixture M is once supplied from the air-fuel mixture first precompression chamber (crank chamber) 60 to the air-fuel mixture. After entering the second precompression chamber 61, the mixture is introduced into the combustion chamber 2 from the second precompression chamber 61. The pressurized air-fuel mixture M ensures that the combustion chamber 2 is scavenged sufficiently and sufficiently. In the case of the fourth embodiment, since the scavenging of the combustion chamber 2 is performed only by the air-fuel mixture M, a one-barrel type carburetor 4 having a simpler structure than the two-barrel type carburetor 4 can be adopted.
[0060]
FIG. 16 is a graph showing the pressure fluctuation in each room of the engine. In this engine, the pressure fluctuation in each chamber changes in the same manner, except that there is no air scavenging pressure as compared with the case of the first embodiment. In this engine, lubrication in the crank chamber 31 is performed by lubricating oil mixed with the air-fuel mixture M.
[0061]
In the first and second embodiments (FIGS. 1 to 10), since the skirt portion (lower portion) of the piston 7 is long, the axial dimension of the piston 7 is increased. Therefore, in the fifth embodiment shown in FIG. 17, the partition cylinder 90 is fixed to the second cylinder member 1b of the cylinder 1, and the flange portion provided at the lower end of the partition cylinder 90 and protruding outward has the first air-fuel mixture. A partition plate 9A for partitioning the preload chamber 12 and the air preload chamber 11 is formed. The partition tube 90 has a tube portion 91 fitted inside the peripheral wall 7 a of the piston 7 to seal the inside of the air preload chamber 11 and the piston 7, that is, between the air-fuel mixture first preload chamber 12. Therefore, the axial dimension of the piston 7 can be reduced by a dimension substantially matching the axial dimension of the cylindrical portion 91, so that the weight of the heavy piston 7 is reduced and the weight of the entire engine can be reduced. Other configurations are the same as those of the first embodiment (FIGS. 1 and 2). Although not shown, the web 84 may be deleted and a balancer may be attached to the flywheel provided on the crankshaft 8.
[0062]
The operation of the fifth embodiment is the same as that of the first embodiment, and has the same effect. The partition tube 90 of the fifth embodiment can be used for the second embodiment shown in FIGS.
[0061]
【The invention's effect】
As described above, according to the two-cycle engine of the present invention, the pressure of the air or the air-fuel mixture for scavenging can be increased, and scavenging in the combustion chamber can be reliably and sufficiently performed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partially broken front view showing a first embodiment of a two-stroke engine according to the present invention.
FIG. 2 is a sectional view taken along the line II-II in FIG.
FIG. 3 is a graph showing pressure fluctuations in each room of the engine according to the first embodiment.
FIG. 4 is a partially broken front view of a two-cycle engine showing a modification of the first embodiment.
FIG. 5 is a sectional view taken along the line VV of FIG. 4;
FIG. 6 is a plan sectional view showing a part of an air supply passage and an air-fuel mixture supply passage of the same embodiment.
FIG. 7 is a graph showing a pressure fluctuation in each room of the engine according to the embodiment.
FIG. 8 is a partially broken front view showing a two-stroke engine according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a sectional view taken along line IX-IX in FIG. 8;
FIG. 10 is a graph showing pressure fluctuations in each chamber of the engine according to the second embodiment.
FIG. 11 is a partially broken front view showing a two-cycle engine according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a sectional view taken along the line XII-XII of FIG. 11;
FIG. 13 is a graph showing a pressure fluctuation in each room of the engine according to the third embodiment.
FIG. 14 is a partially broken front view showing a two-stroke engine according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 15 is a sectional view taken along the line XV-XV in FIG. 14;
FIG. 16 is a graph showing pressure fluctuations in each room of the engine according to the fourth embodiment.
FIG. 17 is a partially broken front view showing a two-stroke engine according to a fifth embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Cylinder, 2 ... Combustion chamber, 3 ... Crankcase, 31 ... Crank chamber, 7 ... Piston, 9,71 ... Partition plate, 10 ... Air-fuel second precompression chamber, 11 ... Air precompression chamber, 12 ... Air-fuel mixture 1 Preload chamber, 14 ... Air supply passage, 16 ... Mixture supply passage, 19 ... Mixture scavenging port, 20 ... Air scavenging port, 22, 52 ... Air communication passage, 23, 62 ... Mixture communication passage, 30 ... Mixing Air introduction passage, 40: mixture first precompression chamber, 41: lubrication passage, 60: mixture first precompression chamber, 61: mixture second precompression chamber, A: air, M: mixture

Claims

An air-fuel mixture first preload chamber 12 in the crankcase 3;
An air-fuel mixture second precompression chamber 10 provided on a cylinder peripheral wall;
An air precompression chamber 11 provided on the cylinder peripheral wall and adjacent below the air-fuel mixture second precompression chamber 10;
An air-fuel mixture supply passage 16 for supplying an air-fuel mixture M to the air-fuel mixture first precompression chamber 12;
An air supply passage 14 for supplying air A to the air precompression chamber 11,
An air-fuel mixture communication passage 23 that introduces the air-fuel mixture M in the air-fuel mixture first precompression chamber 12 into the air-fuel mixture second precompression chamber 10;
An air scavenging port 20 which starts to be opened in the downward stroke of the piston 7 and introduces air A from the air precompression chamber 11 into the combustion chamber 2;
An air-fuel mixture scavenging port 19 for introducing the air-fuel mixture M of the air-fuel mixture second precompression chamber 10 into the combustion chamber 2 during the upward stroke of the piston 7;
A two-stroke engine, comprising: a partition plate 9 attached to the piston 7 to partition the mixture second precompression chamber 10 and the air precompression chamber 11.

2. The two-stroke engine according to claim 1, further comprising an air-fuel mixture introduction passage 30 for introducing the air-fuel mixture M in the air-fuel mixture supply passage 16 into the air-fuel mixture second precompression chamber 10.

An air-fuel mixture pre-compression chamber 40 provided on the cylinder peripheral wall;
An air precompression chamber 11 provided on the cylinder peripheral wall and adjacent below the mixture air precompression chamber 40;
A mixture supply passage 16 for supplying a mixture M to the mixture precompression chamber 40;
An air supply passage 14 for supplying air A to the air precompression chamber 11,
An air scavenging port 20 which starts to be opened in the downward stroke of the piston 7 and introduces air from the air precompression chamber 11 into the combustion chamber 2;
An air-fuel mixture scavenging port 19 for introducing the air-fuel mixture M of the air-fuel mixture pre-compression chamber 40 into the combustion chamber 2 during the upward stroke of the piston 7;
A two-stroke engine provided with a partition plate 9 attached to the piston 7 to partition the mixture preload chamber 40 and the air preload chamber 11.

The two-stroke engine according to claim 3, further comprising a lubrication passage (41) for communicating the mixture supply passage (16) with the crank chamber (31).

An air preload chamber 50 in the crankcase 3;
An air-fuel mixture pre-compression chamber 40 provided on the cylinder peripheral wall;
A mixture supply passage 16 for supplying a mixture M to the mixture precompression chamber 40;
An air supply passage 14 for supplying air A to the air precompression chamber 50;
An air scavenging port 20 which starts to be opened in the downward stroke of the piston 7 and introduces air A from the air precompression chamber 50 into the combustion chamber 2;
An air-fuel mixture scavenging port 19 for introducing the air-fuel mixture M of the air-fuel mixture pre-compression chamber 40 into the combustion chamber 2 during the upward stroke of the piston 7;
A two-stroke engine including a partition plate 71 attached to the piston 7 and forming a lower wall of the air-fuel mixture precompression chamber 40.

The two-stroke engine according to claim 5, wherein the air A in the air supply passage 14 contains lubricating oil.

An air-fuel mixture first preload chamber 60 in the crankcase 3;
An air-fuel mixture second precompression chamber 61 provided on the cylinder peripheral wall;
An air-fuel mixture supply passage 16 that supplies an air-fuel mixture M to the air-fuel mixture first precompression chamber 60;
An air-fuel mixture communication passage 62 for introducing the air-fuel mixture M of the air-fuel mixture first precompression chamber 60 into the air-fuel mixture second precompression chamber 61;
An air-fuel mixture scavenging port 19 for introducing the air-fuel mixture M of the air-fuel mixture second precompression chamber 61 into the combustion chamber 2 during the upward stroke of the piston 7;
A two-stroke engine including a partition plate 71 attached to the piston 7 and forming a lower wall of the second air-fuel mixture pre-compression chamber 61.