JP2004316456A - 2サイクル内燃機関 - Google Patents
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Abstract
【課題】シリンダ3内のピストン5が下死点付近に来たときシリンダ内に先ず排気ポート8が連通し、次いで掃気ポート6が開口するように構成した2サイクル内燃機関において、排気ガスの前記掃気ポート側への逆流を低減して、掃気効率の向上を図る。
【解決手段】前記掃気ポート6に温度センサー11、酸素濃度センサー又は排気ガスセンサーを設けて、排気ガスの逆流を検出し、この排気ガスの逆流検出に応じて、前記排気ポートに対する排気弁9の開く時期を進角するか、前記掃気ポートに対する吸気の圧力を上げるか、或いは、前記シリンダ内の圧力を下げることによって、前記シリンダ内の圧力と吸気の圧力との間における圧力差をなくするようにする。
【選択図】 図1
【解決手段】前記掃気ポート6に温度センサー11、酸素濃度センサー又は排気ガスセンサーを設けて、排気ガスの逆流を検出し、この排気ガスの逆流検出に応じて、前記排気ポートに対する排気弁9の開く時期を進角するか、前記掃気ポートに対する吸気の圧力を上げるか、或いは、前記シリンダ内の圧力を下げることによって、前記シリンダ内の圧力と吸気の圧力との間における圧力差をなくするようにする。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シリンダ内のピストンが下死点付近に来たときシリンダ内に先ず排気ポートが連通し、次いで掃気ポートが開口することにより、前記シリンダ内の掃気を行うようにした2サイクル内燃機関に関するものである。
【0002】
【従来の技術と発明が解決しようとする課題】
一般に、この種の2サイクル内燃機関のうち、ユニフロー型の2サイクル内燃機関は、従来から良く知られているように、シリンダ内におけるピストンが下死点付近にまで来たとき、先ず排気弁が開いてシリンダ内が排気ポートに連通し、次いで前記シリンダ内への掃気ポートが開口することにより、前記シリンダ内に掃気ポートから新規吸気を、シリンダ内における排気ガスを排気ポートから押し出しながら導入するように構成したものである。
【0003】
また、前記2サイクル内燃機関のうち、横断掃気又はループ掃気型の2サイクル内燃機関は、これまた従来から良く知られているように、シリンダ内におけるピストンが下死点付近にまで来たとき、先ずシリンダ内に排気ポートが開口し、次いで、前記シリンダ内への掃気ポートが開口することにより、前記シリンダ内に掃気ポートから新規吸気を、シリンダ内における排気ガスを排気ポートから押し出しながら導入するように構成したものである。
【0004】
従って、2サイクル内燃機関において、そのピストンが下死点付近にまで来たときにおいては、シリンダ内に対して掃気ポートと排気ポートとの両方が連通している区間が存在して、この区間において、シリンダ内における圧力とこのシリンダへの吸気の圧力との間に、シリンダ内の圧力が吸気の圧力よりも高くなるという圧力差ができると、シリンダ内の排気ガスが、シリンダ内から掃気ポート側に逆流することになる。
【0005】
このような排気ガスの掃気ポート側への逆流は、掃気ロスが増大し掃気効率を低下するばかりか、掃気ポートの内面及びピストンの外周面に対するカーボン付着の増大を招来するという問題があった。
【0006】
本発明は、この問題を解消することを技術的課題とするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
この技術的課題を達成するため本発明は、請求項1に記載したように、
「シリンダ内のピストンが下死点付近に来たときシリンダ内に先ず排気ポートが連通し、次いで掃気ポートが開口するように構成した2サイクル内燃機関において、
前記掃気ポートに設けた温度センサー、酸素濃度センサー又は排気ガスセンサーと、これらのセンサーが排気ガスの掃気ポート側への逆流を検出したとき前記シリンダ内の圧力と吸気の圧力との間における圧力差をなくするように作動する制御手段とを備えている。」
ことを特徴としている。
【0008】
本発明の請求項2は、
「前記請求項1の記載において、前記制御手段が、前記シリンダ内の圧力と吸気の圧力との間にシリンダ内の圧力が高いという圧力差が存在するときに、前記排気ポートに対する排気弁の開く時期を進角する手段である。」
ことを特徴としている。
【0009】
本発明の請求項3は、
「前記請求項1の記載において、前記制御手段が、前記シリンダ内の圧力と吸気の圧力との間にシリンダ内の圧力が高いという圧力差が存在するときに前記掃気ポートへの吸気の圧力を高くする手段である。」
ことを特徴としている。
【0010】
本発明の請求項4は、
「前記前記請求項1の記載において、前記制御手段が、前記シリンダ内の圧力と吸気の圧力との間にシリンダ内の圧力が高いという圧力差が存在するときに排気ガスの排出量を増大する手段である。」
ことを特徴としている。
【0011】
【発明の作用・効果】
ピストンが下死点付近に来たときにおいて、排気ガスのシリンダから掃気ポートへの逆流が発生すると、掃気ポート内における温度が高くなるとともに、酸素濃度が減少し、更にCo及びNox濃度が高くなるから、前記シリンダから掃気ポートへの排気ガスの逆流を、この掃気ポートに設けた温度センサー、酸素濃度センサー又は排気ガスセンサーにて検出することができる。
【0012】
前記温度センサー、酸素濃度センサー又は排気ガスセンサーが排気ガスの逆流を検出すると、これによって制御手段が、シリンダ内の圧力と吸気の圧力との間における圧力差をなくするように作動して、前記圧力差がなくなるか或いは小さくなるから、排気ガスの掃気ポート側への逆流を止めることができるか、逆流を少なくできる。
【0013】
これにより、排気ガスの逆流によって掃気効率が低下することを大幅に低減できるとともに、掃気ポート及びピストンに対してカーボンが付着することを確実に低減できるのである。
【0014】
ところで、前記したように、シリンダ内の圧力と吸気の圧力との間における圧力差をなくするように制御することには、請求項2に記載した手段と、請求項3に記載した手段と、請求項4に記載した手段とが存在する。
【0015】
すなわち、請求項2に記載したように、前記シリンダ内の圧力と吸気の圧力との間にシリンダ内の圧力が高いという圧力差が存在するときに、排気ポートに対する排気弁の開く時期を進角することにより、排気弁からの排気ガスの排出が始まる時期が早くなり、ひいては、シリンダ内における圧力が早い時期において低くなるから、吸気の圧力との間における圧力差をなくするか、或いは小さくすることができる。
【0016】
また、請求項3に記載したように、前記シリンダ内の圧力と吸気の圧力との間にシリンダ内の圧力が高いという圧力差が存在するときに、吸気の圧力を高くすることによっても、シリンダ内における圧力との間における圧力差をなくするか、或いは小さくすることができる。
【0017】
更にまた、請求項4に記載したように、前記シリンダ内の圧力と吸気の圧力との間にシリンダ内の圧力が高いという圧力差が存在するときに排気ガスの排出量を増大することによっても、シリンダ内における圧力との間における圧力差をなくするか、或いは小さくすることができる。
【0018】
なお、前記請求項2〜4に記載した各手段を、適宜二つ以上組み合わせた構成にしても良いことはいうまでもない。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、ユニフロー型の2サイクル内燃機関に適用した場合の図面について説明する。
【0020】
図1は、第1の実施の形態を示す。
【0021】
この図において、符号1は、ユニフロー型の2サイクル内燃機関を示し、この内燃機関1は、シリンダ3を備えたシリンダブロック2と、このシリンダブロック2の上面に前記シリンダ3の頂部を塞ぐように締結したシリンダヘッド4とからなり、前記シリンダ3内には、図示しないクランク軸の回転に連動して往復動するピストン5を備えている。
【0022】
前記シリンダブロック2には、前記シリンダ3内への掃気ポート6が、前記ピストン5が下死点前の適宜クランク角度(例えば、下死点前50度)に来たとき当該掃気ポート6がシリンダ3内に対して開き初め、ピストン5が下死点に来たとき全開になり、そして、ピストン5が下死点後の適宜クランク角度(下死点後50度)に来たとき閉じるような部位に設けられ、この掃気ポート6には、内燃機関にて駆動されるブロワー圧縮機(図示せず)又は前記シリンダ3の下部におけるクランクケース、或いは、排気ターボ過給機等において圧縮した吸気を前記掃気ポート6に供給する吸気通路7が連通している。
【0023】
一方、前記シリンダヘッド4には、シリンダ3からの排気ポート8が設けられ、この排気ポート8には、そのシリンダ3に対する開口部を閉じる排気弁9が設けられ、この排気弁9は、その開閉機構10により、前記ピストン5における下死点前の適宜クランク角度(例えば、下死点前80度)から下死点後の適宜クランク角度(例えば、下死点後50度)までの区間において開くように構成されている。
【0024】
そして、この構成のユニフロー型2サイクル内燃機関1において、そのシリンダ3内への前記掃気ポート5内に、当該掃気ポート5内における温度を検出する温度センサー11、当該掃気ポート5内における酸素濃度を検出する酸素濃度センサー、当該掃気ポート5内におけるCo及びNox濃度を検出する排気ガスセンサーを設ける一方、前記排気弁9用の開閉機構10には、これを制御する制御ユニット12を接続する。
【0025】
この制御ユニット12は、前記温度センサー11、酸素濃度センサー又は排気ガスセンサーにおける検出信号を入力として、前記掃気ポート6内における温度が高くなるか、前記掃気ポート6内における酸素濃度が低くなるか、或いは、前記掃気ポート6内におけるCo及びNox濃度が高くなったときにおいて、前記排気弁9の開く時期を、適宜クランク角度だけ進角側に移行するように制御するように構成する。
【0026】
この構成において、ピストン5が下死点付近に来て、掃気ポート6及び排気弁9の両方が共に開いている時期において、シリンダ3内の排気ガスがシリンダ3から掃気ポート6に排出するという排気ガスの逆流が発生すると、前記掃気ポート6内における温度が高くなるとともに、掃気ポート6内における酸素濃度が低くなり、更に、Co及びNox濃度が高くなるから、前記シリンダ3から掃気ポート6への排気ガスの逆流を、この掃気ポート6に設けた温度センサー11、酸素濃度センサー又は排気ガスセンサーにて検出することができる。
【0027】
前記温度センサー11、酸素濃度センサー又は排気ガスセンサーが排気ガスの逆流を検出すると、前記排気弁9に対する開閉機構10は、制御ユニット12からの指令によって、排気弁9の開く時期を進角側に移行する。
【0028】
このような排気弁9の進角側への移行により、この排気弁9からの排気ガスの排出が始まる時期が早くなり、ひいては、シリンダ3内における圧力が早い時期において低くなって、シリンダ3内における圧力と吸気の圧力との間における圧力差はなくなるか、或いは小さくなるから、シンリダ3内から掃気ポート6への排気ガスの逆流を、確実に低減できるのである。
【0029】
次に、図2は、第2の実施の形態を示す。
【0030】
この第2の実施の形態は、ユニフロー型の2サイクル内燃機関1に対して排気ターボ過給機13を適用した場合である。
【0031】
前記排気ターボ過給機13は、前記内燃機関1における排気ポート6から排出される排気ガスによって駆動される排気タービン13aと、この排気タービン13aに直結したブロワー圧縮機13bとから成り、エアクリーナ14から取り入れた大気空気を前記ブロワー圧縮機13bに吸引して圧縮したのち、吸気通路7を介して前記掃気ポート6に供給する。
【0032】
この第2の実施の形態においては、前記吸気通路7に、前記ブロワー圧縮機13bを迂回して、その吐出側と吸い込み側とを連通する吸気バイパス通路15を設け、この吸気バイパス通路15中に常時適宜開度に開いている流量制御弁16を設け、この流量制御弁16を、制御ユニット17により、前記掃気ポート6内に設けた温度センサー11、酸素濃度センサー又は排気ガスセンサーが掃気ポート6側への排気ガスの逆流を検出したときにおいて閉じるように構成する。
【0033】
この構成によると、掃気ポート6側への排気ガスの逆流が発生したときにおいて、吸気バイパス通路15中の流量制御弁16が閉じることにより、前記掃気ポート6に対する吸気の圧力が高くなって、前記第1の実施の形態の場合と同様に、シリンダ3内における圧力と吸気の圧力との間における圧力差はなくなるか、或いは小さくなるから、シリンダ3内から掃気ポート6への排気ガスの逆流を、確実に低減できる。
【0034】
このように、排気ガスの逆流が発生したとき吸気の圧力を高くすることは、前記吸気通路7内に常時適宜開度だけ開いている流量制御弁を設け、この流量制御弁を、前記温度センサー11、酸素濃度センサー又は排気ガスセンサーによる排気ガスの逆流検出に応じて更に開くように構成することによっても達成することができ、また、前記掃気ポート6に対する吸気の圧縮には、前記排気ターボ過給機に限らず、内燃機関にて駆動されるブロワー圧縮機(図示せず)又は前記シリンダ3の下部におけるクランクケースを使用できることはいうまでもない。
【0035】
そして、前記したように、ユニフロー型の2サイクル内燃機関1に対して排気ターボ過給機13を適用した場合には、図3に示す第3の実施形態のように構成することが可能である。
【0036】
すなわち、前記排気ターボ過給機13における排気タービン13aに対して、これを迂回する排気バイパス通路18を設け、この排気バイパス通路18中に常時閉じているか適宜開度に閉じている流量制御弁19を設け、この流量制御弁19を、制御ユニット20により、前記掃気ポート6内に設けた温度センサー11、酸素濃度センサー又は排気ガスセンサーが掃気ポート6側への排気ガスの逆流を検出したときにおいて開くように構成したものである。
【0037】
この構成によると、掃気ポート6側への排気ガスの逆流が発生したときにおいて、排気バイパス通路18中の流量制御弁19が開くことにより、排気ガスの排出量が増大し、ひいてはシリンダ3内における圧力が低くなって、前記第1及び第2の実施の形態の場合と同様に、シリンダ3内における圧力と吸気の圧力との間における圧力差はなくなるか、或いは小さくなるから、シリンダ3内から掃気ポート6への排気ガスの逆流を、確実に低減できる。
【0038】
要するに、この第3の実施の形態は、掃気ポート側への排気ガスの逆流が発生したとき、排気ガスの排出量を増大し、シリンダ内の圧力を下げることによって、圧力差をなくして、排気ガスの逆流を低減するものである。
【0039】
もちろん、前記第1の実施の形態、前記第2の実施の形態、及び前記第3の実施の形態のものを適宜組み合わせた構成にしても良いことはいうまでもない。
【0040】
なお、前記実施の形態は、排気ポートを排気弁にてシリンダに対して開閉するように構成した2サイクル内燃機関に適用した場合であったが、本発明は、これに限らず、排気ポートをピストンによってシリンダに対して開閉するように構成した2サイクル内燃機関にも適用できることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施の形態を示す図である。
【図2】第2の実施の形態を示す図である。
【図3】第3の実施の形態を示す図である。
【符号の説明】
1 2サイクル内燃機関
2 シリンダブロック
3 シリンダ
4 シリンダヘッド
5 ピストン
6 掃気ポート
7 吸気通路
8 排気ポート
9 排気弁
10 排気弁に対する開閉機構
11 温度センサー
12,17,20 制御ユニット
13 排気ターボ過給機
15 吸気バイパス通路
16,19 流量制御弁
18 排気バイパス通路
【発明の属する技術分野】
本発明は、シリンダ内のピストンが下死点付近に来たときシリンダ内に先ず排気ポートが連通し、次いで掃気ポートが開口することにより、前記シリンダ内の掃気を行うようにした2サイクル内燃機関に関するものである。
【0002】
【従来の技術と発明が解決しようとする課題】
一般に、この種の2サイクル内燃機関のうち、ユニフロー型の2サイクル内燃機関は、従来から良く知られているように、シリンダ内におけるピストンが下死点付近にまで来たとき、先ず排気弁が開いてシリンダ内が排気ポートに連通し、次いで前記シリンダ内への掃気ポートが開口することにより、前記シリンダ内に掃気ポートから新規吸気を、シリンダ内における排気ガスを排気ポートから押し出しながら導入するように構成したものである。
【0003】
また、前記2サイクル内燃機関のうち、横断掃気又はループ掃気型の2サイクル内燃機関は、これまた従来から良く知られているように、シリンダ内におけるピストンが下死点付近にまで来たとき、先ずシリンダ内に排気ポートが開口し、次いで、前記シリンダ内への掃気ポートが開口することにより、前記シリンダ内に掃気ポートから新規吸気を、シリンダ内における排気ガスを排気ポートから押し出しながら導入するように構成したものである。
【0004】
従って、2サイクル内燃機関において、そのピストンが下死点付近にまで来たときにおいては、シリンダ内に対して掃気ポートと排気ポートとの両方が連通している区間が存在して、この区間において、シリンダ内における圧力とこのシリンダへの吸気の圧力との間に、シリンダ内の圧力が吸気の圧力よりも高くなるという圧力差ができると、シリンダ内の排気ガスが、シリンダ内から掃気ポート側に逆流することになる。
【0005】
このような排気ガスの掃気ポート側への逆流は、掃気ロスが増大し掃気効率を低下するばかりか、掃気ポートの内面及びピストンの外周面に対するカーボン付着の増大を招来するという問題があった。
【0006】
本発明は、この問題を解消することを技術的課題とするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
この技術的課題を達成するため本発明は、請求項1に記載したように、
「シリンダ内のピストンが下死点付近に来たときシリンダ内に先ず排気ポートが連通し、次いで掃気ポートが開口するように構成した2サイクル内燃機関において、
前記掃気ポートに設けた温度センサー、酸素濃度センサー又は排気ガスセンサーと、これらのセンサーが排気ガスの掃気ポート側への逆流を検出したとき前記シリンダ内の圧力と吸気の圧力との間における圧力差をなくするように作動する制御手段とを備えている。」
ことを特徴としている。
【0008】
本発明の請求項2は、
「前記請求項1の記載において、前記制御手段が、前記シリンダ内の圧力と吸気の圧力との間にシリンダ内の圧力が高いという圧力差が存在するときに、前記排気ポートに対する排気弁の開く時期を進角する手段である。」
ことを特徴としている。
【0009】
本発明の請求項3は、
「前記請求項1の記載において、前記制御手段が、前記シリンダ内の圧力と吸気の圧力との間にシリンダ内の圧力が高いという圧力差が存在するときに前記掃気ポートへの吸気の圧力を高くする手段である。」
ことを特徴としている。
【0010】
本発明の請求項4は、
「前記前記請求項1の記載において、前記制御手段が、前記シリンダ内の圧力と吸気の圧力との間にシリンダ内の圧力が高いという圧力差が存在するときに排気ガスの排出量を増大する手段である。」
ことを特徴としている。
【0011】
【発明の作用・効果】
ピストンが下死点付近に来たときにおいて、排気ガスのシリンダから掃気ポートへの逆流が発生すると、掃気ポート内における温度が高くなるとともに、酸素濃度が減少し、更にCo及びNox濃度が高くなるから、前記シリンダから掃気ポートへの排気ガスの逆流を、この掃気ポートに設けた温度センサー、酸素濃度センサー又は排気ガスセンサーにて検出することができる。
【0012】
前記温度センサー、酸素濃度センサー又は排気ガスセンサーが排気ガスの逆流を検出すると、これによって制御手段が、シリンダ内の圧力と吸気の圧力との間における圧力差をなくするように作動して、前記圧力差がなくなるか或いは小さくなるから、排気ガスの掃気ポート側への逆流を止めることができるか、逆流を少なくできる。
【0013】
これにより、排気ガスの逆流によって掃気効率が低下することを大幅に低減できるとともに、掃気ポート及びピストンに対してカーボンが付着することを確実に低減できるのである。
【0014】
ところで、前記したように、シリンダ内の圧力と吸気の圧力との間における圧力差をなくするように制御することには、請求項2に記載した手段と、請求項3に記載した手段と、請求項4に記載した手段とが存在する。
【0015】
すなわち、請求項2に記載したように、前記シリンダ内の圧力と吸気の圧力との間にシリンダ内の圧力が高いという圧力差が存在するときに、排気ポートに対する排気弁の開く時期を進角することにより、排気弁からの排気ガスの排出が始まる時期が早くなり、ひいては、シリンダ内における圧力が早い時期において低くなるから、吸気の圧力との間における圧力差をなくするか、或いは小さくすることができる。
【0016】
また、請求項3に記載したように、前記シリンダ内の圧力と吸気の圧力との間にシリンダ内の圧力が高いという圧力差が存在するときに、吸気の圧力を高くすることによっても、シリンダ内における圧力との間における圧力差をなくするか、或いは小さくすることができる。
【0017】
更にまた、請求項4に記載したように、前記シリンダ内の圧力と吸気の圧力との間にシリンダ内の圧力が高いという圧力差が存在するときに排気ガスの排出量を増大することによっても、シリンダ内における圧力との間における圧力差をなくするか、或いは小さくすることができる。
【0018】
なお、前記請求項2〜4に記載した各手段を、適宜二つ以上組み合わせた構成にしても良いことはいうまでもない。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、ユニフロー型の2サイクル内燃機関に適用した場合の図面について説明する。
【0020】
図1は、第1の実施の形態を示す。
【0021】
この図において、符号1は、ユニフロー型の2サイクル内燃機関を示し、この内燃機関1は、シリンダ3を備えたシリンダブロック2と、このシリンダブロック2の上面に前記シリンダ3の頂部を塞ぐように締結したシリンダヘッド4とからなり、前記シリンダ3内には、図示しないクランク軸の回転に連動して往復動するピストン5を備えている。
【0022】
前記シリンダブロック2には、前記シリンダ3内への掃気ポート6が、前記ピストン5が下死点前の適宜クランク角度(例えば、下死点前50度)に来たとき当該掃気ポート6がシリンダ3内に対して開き初め、ピストン5が下死点に来たとき全開になり、そして、ピストン5が下死点後の適宜クランク角度(下死点後50度)に来たとき閉じるような部位に設けられ、この掃気ポート6には、内燃機関にて駆動されるブロワー圧縮機(図示せず)又は前記シリンダ3の下部におけるクランクケース、或いは、排気ターボ過給機等において圧縮した吸気を前記掃気ポート6に供給する吸気通路7が連通している。
【0023】
一方、前記シリンダヘッド4には、シリンダ3からの排気ポート8が設けられ、この排気ポート8には、そのシリンダ3に対する開口部を閉じる排気弁9が設けられ、この排気弁9は、その開閉機構10により、前記ピストン5における下死点前の適宜クランク角度(例えば、下死点前80度)から下死点後の適宜クランク角度(例えば、下死点後50度)までの区間において開くように構成されている。
【0024】
そして、この構成のユニフロー型2サイクル内燃機関1において、そのシリンダ3内への前記掃気ポート5内に、当該掃気ポート5内における温度を検出する温度センサー11、当該掃気ポート5内における酸素濃度を検出する酸素濃度センサー、当該掃気ポート5内におけるCo及びNox濃度を検出する排気ガスセンサーを設ける一方、前記排気弁9用の開閉機構10には、これを制御する制御ユニット12を接続する。
【0025】
この制御ユニット12は、前記温度センサー11、酸素濃度センサー又は排気ガスセンサーにおける検出信号を入力として、前記掃気ポート6内における温度が高くなるか、前記掃気ポート6内における酸素濃度が低くなるか、或いは、前記掃気ポート6内におけるCo及びNox濃度が高くなったときにおいて、前記排気弁9の開く時期を、適宜クランク角度だけ進角側に移行するように制御するように構成する。
【0026】
この構成において、ピストン5が下死点付近に来て、掃気ポート6及び排気弁9の両方が共に開いている時期において、シリンダ3内の排気ガスがシリンダ3から掃気ポート6に排出するという排気ガスの逆流が発生すると、前記掃気ポート6内における温度が高くなるとともに、掃気ポート6内における酸素濃度が低くなり、更に、Co及びNox濃度が高くなるから、前記シリンダ3から掃気ポート6への排気ガスの逆流を、この掃気ポート6に設けた温度センサー11、酸素濃度センサー又は排気ガスセンサーにて検出することができる。
【0027】
前記温度センサー11、酸素濃度センサー又は排気ガスセンサーが排気ガスの逆流を検出すると、前記排気弁9に対する開閉機構10は、制御ユニット12からの指令によって、排気弁9の開く時期を進角側に移行する。
【0028】
このような排気弁9の進角側への移行により、この排気弁9からの排気ガスの排出が始まる時期が早くなり、ひいては、シリンダ3内における圧力が早い時期において低くなって、シリンダ3内における圧力と吸気の圧力との間における圧力差はなくなるか、或いは小さくなるから、シンリダ3内から掃気ポート6への排気ガスの逆流を、確実に低減できるのである。
【0029】
次に、図2は、第2の実施の形態を示す。
【0030】
この第2の実施の形態は、ユニフロー型の2サイクル内燃機関1に対して排気ターボ過給機13を適用した場合である。
【0031】
前記排気ターボ過給機13は、前記内燃機関1における排気ポート6から排出される排気ガスによって駆動される排気タービン13aと、この排気タービン13aに直結したブロワー圧縮機13bとから成り、エアクリーナ14から取り入れた大気空気を前記ブロワー圧縮機13bに吸引して圧縮したのち、吸気通路7を介して前記掃気ポート6に供給する。
【0032】
この第2の実施の形態においては、前記吸気通路7に、前記ブロワー圧縮機13bを迂回して、その吐出側と吸い込み側とを連通する吸気バイパス通路15を設け、この吸気バイパス通路15中に常時適宜開度に開いている流量制御弁16を設け、この流量制御弁16を、制御ユニット17により、前記掃気ポート6内に設けた温度センサー11、酸素濃度センサー又は排気ガスセンサーが掃気ポート6側への排気ガスの逆流を検出したときにおいて閉じるように構成する。
【0033】
この構成によると、掃気ポート6側への排気ガスの逆流が発生したときにおいて、吸気バイパス通路15中の流量制御弁16が閉じることにより、前記掃気ポート6に対する吸気の圧力が高くなって、前記第1の実施の形態の場合と同様に、シリンダ3内における圧力と吸気の圧力との間における圧力差はなくなるか、或いは小さくなるから、シリンダ3内から掃気ポート6への排気ガスの逆流を、確実に低減できる。
【0034】
このように、排気ガスの逆流が発生したとき吸気の圧力を高くすることは、前記吸気通路7内に常時適宜開度だけ開いている流量制御弁を設け、この流量制御弁を、前記温度センサー11、酸素濃度センサー又は排気ガスセンサーによる排気ガスの逆流検出に応じて更に開くように構成することによっても達成することができ、また、前記掃気ポート6に対する吸気の圧縮には、前記排気ターボ過給機に限らず、内燃機関にて駆動されるブロワー圧縮機(図示せず)又は前記シリンダ3の下部におけるクランクケースを使用できることはいうまでもない。
【0035】
そして、前記したように、ユニフロー型の2サイクル内燃機関1に対して排気ターボ過給機13を適用した場合には、図3に示す第3の実施形態のように構成することが可能である。
【0036】
すなわち、前記排気ターボ過給機13における排気タービン13aに対して、これを迂回する排気バイパス通路18を設け、この排気バイパス通路18中に常時閉じているか適宜開度に閉じている流量制御弁19を設け、この流量制御弁19を、制御ユニット20により、前記掃気ポート6内に設けた温度センサー11、酸素濃度センサー又は排気ガスセンサーが掃気ポート6側への排気ガスの逆流を検出したときにおいて開くように構成したものである。
【0037】
この構成によると、掃気ポート6側への排気ガスの逆流が発生したときにおいて、排気バイパス通路18中の流量制御弁19が開くことにより、排気ガスの排出量が増大し、ひいてはシリンダ3内における圧力が低くなって、前記第1及び第2の実施の形態の場合と同様に、シリンダ3内における圧力と吸気の圧力との間における圧力差はなくなるか、或いは小さくなるから、シリンダ3内から掃気ポート6への排気ガスの逆流を、確実に低減できる。
【0038】
要するに、この第3の実施の形態は、掃気ポート側への排気ガスの逆流が発生したとき、排気ガスの排出量を増大し、シリンダ内の圧力を下げることによって、圧力差をなくして、排気ガスの逆流を低減するものである。
【0039】
もちろん、前記第1の実施の形態、前記第2の実施の形態、及び前記第3の実施の形態のものを適宜組み合わせた構成にしても良いことはいうまでもない。
【0040】
なお、前記実施の形態は、排気ポートを排気弁にてシリンダに対して開閉するように構成した2サイクル内燃機関に適用した場合であったが、本発明は、これに限らず、排気ポートをピストンによってシリンダに対して開閉するように構成した2サイクル内燃機関にも適用できることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施の形態を示す図である。
【図2】第2の実施の形態を示す図である。
【図3】第3の実施の形態を示す図である。
【符号の説明】
1 2サイクル内燃機関
2 シリンダブロック
3 シリンダ
4 シリンダヘッド
5 ピストン
6 掃気ポート
7 吸気通路
8 排気ポート
9 排気弁
10 排気弁に対する開閉機構
11 温度センサー
12,17,20 制御ユニット
13 排気ターボ過給機
15 吸気バイパス通路
16,19 流量制御弁
18 排気バイパス通路
Claims (4)
- シリンダ内のピストンが下死点付近に来たときシリンダ内に先ず排気ポートが連通し、次いで掃気ポートが開口するように構成した2サイクル内燃機関において、
前記掃気ポートに設けた温度センサー、酸素濃度センサー又は排気ガスセンサーと、これらのセンサーが排気ガスの掃気ポート側への逆流を検出したとき前記シリンダ内の圧力と吸気の圧力との間における圧力差をなくするように作動する制御手段とを備えていることを特徴とする2サイクル内燃機関。 - 前記請求項1の記載において、前記制御手段が、前記シリンダ内の圧力と吸気の圧力との間にシリンダ内の圧力が高いという圧力差が存在するときに、前記排気ポートに対する排気弁の開く時期を進角する手段であることを特徴とする2サイクル内燃機関。
- 前記請求項1の記載において、前記制御手段が、前記シリンダ内の圧力と吸気の圧力との間にシリンダ内の圧力が高いという圧力差が存在するときに前記掃気ポートへの吸気の圧力を高くする手段であることを特徴とする2サイクル内燃機関。
- 前記前記請求項1の記載において、前記制御手段が、前記シリンダ内の圧力と吸気の圧力との間にシリンダ内の圧力が高いという圧力差が存在するときに排気ガスの排出量を増大する手段であることを特徴とする2サイクル内燃機関。
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