JP2005036758A - ２気筒エンジンの吸気通路構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 ２気筒エンジンの各気筒に双胴気化器より混合気を個別に供給するものにおいて、無負荷から高負荷に亘る運転を可能とする。
【解決手段】 気筒１１Ａ，１１Ｂに個別に混合気を供給する互いに独立した二つの吸気通路２Ａ，２Ｂを絞り弁３８Ａ，３８Ｂの下流側で連通路７により互いに接続し、吸気管負圧が高い領域で閉弁し低い領域で開弁する開閉弁８を連通路７に設けた。双胴気化器３のベンチュリ径を小さくして無負荷から中負荷までは個別に混合気を供給し無負荷運転性と加速性とを向上させ、高負荷で連通路７より一方の混合気にもう一方の混合気を合流させて吸入空気量を増加し最大出力を高くする。
【選択図】 図１

Description

本発明は小型車両、農業機械などの動力源に多く使用される汎用エンジンである２気筒エンジンの吸気通路構造、詳しくは吸気通路に設置された燃料供給手段が双胴気化器であるものにおける吸気通路構造に関するものである。

２気筒エンジンは例えば特開２００２−３６４４３５号公報に記載されているように両気筒のバンク角度を９０度に設定したＶ形のものが主流であるが、このものは両気筒の爆発間隔が不均等である。このため、燃料供給手段として燃料噴射弁に比べ価格面で有利な気化器を使用した場合、一個の単胴気化器を使用して各気筒に燃料（混合気）を分配しようとすると、気筒間に空燃比不均衡を生じることを避けられないので、一般には各気筒に供給する燃料（混合気）を個別且つ均等に調整することができる双胴気化器を使用するようにしている。

双胴気化器は例えば米国特許第３，１８８，０６０号明細書、特開平１１−５０９１３号公報に記載されているように、一つの浮子式定燃料室と二つの互いに平行な吸気路と互いに独立した二組の主燃料通路・低速燃料通路とを有している。この双胴気化器の各吸気路に設けられているベンチュリは各気筒の最大吸入空気量を決定するので、高出力化を図るため、ベンチュリ径を大きくすると低速・低負荷域で充分なベンチュリ負圧が得られないため要求空燃比を確保することが困難であるばかりか、低速燃料と主燃料とのつながりがよくない、という問題を生じる。反対に、ベンチュリ径を小さくすれば円滑な無負荷運転および良好な加速性が得られるが高出力が望めない、という問題を生じる。

エンジンの無負荷から高負荷に亘る全運転域を満足させる一案として、双胴気化器のような固定ベンチュリではなく可変ベンチュリ気化器の使用が考えられるが、安価であることを優先する汎用エンジンの燃料供給手段として採用することはきわめて不利である。
特開２００２−３６４４３５号公報 米国特許第３，１８８，０６０号明細書 特開平１１−５０９１３号公報

本発明は２気筒エンジンの各気筒に接続された二つの吸気通路のそれぞれに双胴気化器により個別に燃料を送出して各気筒に供給するものとした前記従来の技術では円滑な無負荷運転および良好な加速性と高出力とを両立させることができない、という前述の問題点を解決しようとするものであって、安価且つ簡便な機構でエンジンの無負荷から高負荷に亘る全運転域を満足させることができる手段を提供することを目的とする。

双胴気化器の二つの吸気路および２気筒エンジンの各気筒に接続された吸気マニホルドの二つの吸気管の一つずつを含む二つの吸気通路を具え、この二つの吸気通路は各気筒に混合気を個別に供給するものとされている２気筒エンジンの吸気通路構造に次の手段を施すことによって前記課題を解決させるものとした。

即ち、双胴気化器に設置されている絞り弁の下流側で二つの吸気通路を連通路で互いに接続し、この連通路に吸気管圧力が高い領域で閉弁し低い領域で開弁する開閉弁を設置したものである。

連通路は絞り弁直後から気筒入口直前までの任意の場所に設けることができるが、気化器本体と吸気マニホルドとの間に設置される断熱ブロックに設けるのが簡便である。また、開閉弁は絞り弁と連動して開閉動作させることができるが、吸気管負圧で作動するダイヤフラム式アクチュエータで開閉動作させる回転形とするのが有利である。

吸気管負圧が高い領域、即ちエンジンの無負荷から部分負荷、一般には中負荷までの運転域では開閉弁が閉弁して二つの吸気通路を互いに独立させている。このため、ベンチュリ径を小さくして無負荷運転を円滑に行なわせるとともに、過渡運転時の応答性を向上して良好な加速性を得ることができる。一方、吸気管負圧が低い領域、即ちエンジンの高負荷運転領域では開閉弁が開弁して二つの吸気通路を互いに連通させる。このため、吸気行程の気筒に対して別の気筒に接続されている吸気通路からも混合気が供給されるようになる。即ち、ベンチュリ径を小径としても高負荷運転時の吸入空気量が増大し最大出力を高くすることができる。

以上から理解されるように、本発明によると安価且つ簡便な機構で双胴気化器を具えた２気筒エンジンに円滑な無負荷運転および良好な加速性と高出力とを両立させ、無負荷から高負荷に亘る全運転域を満足させることができるものである。

図面を参照して本発明の実施の形態を説明すると、図１において２気筒エンジン１の二つの気筒１１Ａ、１１Ｂはバンク角度を９０度に設定したＶ形とされており、それぞれに吸気通路２Ａ，２Ｂが接続されている。また、燃料供給手段である気化器は双胴気化器３であり、その入口側にエアクリーナ４、出口側に断熱ブロック５が重ねて配置され、断熱ブロック５の出口側に吸気マニホルド６が重ねられている。

図１、図２を参照して双胴気化器３は概略的に横方向へ延びる互いに平行な二つの吸気路３１Ａ，３１Ｂを設けた気化器本体３２の下方に浮子式の定燃料室３３を配置したものであって、定燃料室３３の燃料は主ジェット３４、遮断弁３５を通過して互いに独立した二つの主燃料通路３６Ａ，３６Ｂおよび図示しない低速燃料通路より二つの吸気路３１Ａ，３１Ｂのそれぞれに送出される。

また、図１、図３を参照して断熱ブロック５は互いに平行であって吸気路３１Ａ，３１Ｂのそれぞれと中心同一の二つの導通孔５１Ａ，５１Ｂを有し、図１を参照して吸気マニホルド６は互いに独立した二つの吸気管６１Ａ，６１Ｂからなるものとされている。そして、双胴気化器３、断熱ブロック５、吸気マニホルド６の一つずつの吸気路３１Ａ、導通孔５１Ａ、吸気管６１Ａは一つの気筒１１Ａに接続された一方の吸気通路２Ａを形成し、もう一つずつの吸気路３１Ｂ、導通孔５１Ｂ、吸気管６１Ｂはもう一つの気筒１１Ｂに接続されたもう一方の吸気通路２Ｂを形成している。

双胴気化器３の各吸気路３１Ａ，３１Ｂに送出された燃料は空気と混合されて各気筒１１Ａ，１１Ｂに個別に供給される。直、本実施の形態では各吸気路３１Ａ，３１Ｂに設置したベンチュリを小径のものとし、無負荷運転性と加速性にすぐれたものとしている。

次に、図１、図３を参照して断熱ブロック５の内部に導通孔５１Ａ，５１Ｂを互いに接続する連通路７が設けられており、この連通路７は開閉弁８によって開閉されることによって導通孔５１Ａ，５１Ｂを互いに連通し或いは遮断する。開閉弁８は回転弁であって、連通路７に直交させて断熱ブロック５に設けた弁孔８１に回転可能且つ気密に嵌め込んだ円柱形の弁体８２を有している。弁体８２は直径方向に貫通形成した弁通路８３を有しているとともに、弁本体を兼ねた断熱ブロック５の表面に露出した端部に操作レバー８４を固着させて有している。弁通路８３は連通路７と同径であってこれと同一中心線上に位置している。

操作レバー８４は双胴気化器３の絞り弁軸３７とリンクで連係させ、絞り弁３８Ａ，３８Ｂがアイドル一と中負荷領域に設定した開度位置との間では弁通路８３が連通路７と重ならない位置に弁体８２を置き、それより絞り弁３８Ａ，３８Ｂが大きく開くと弁通路８３が連通路７と重なって吸気通路２Ａ，２Ｂを互いに連通させるように弁体８２を回転させることができる。

本実施の形態では開閉弁８を絞り弁３８Ａ，３８Ｂに連動させる代りに吸気管負圧によって開閉動作させるものとしている。即ち、一方の吸気管６１Ａと負圧導管１０により連通させた負圧室９１、ダイヤフラムばね９２、ダイヤフラム９３を有するダイヤフラム式のアクチュエータ９のダイヤフラム９３と操作レバー８４とをダイヤフラムロッド９４で連結したものであって、アクチュエータ９のハウジングは断熱ブロック５にブラケット９５によって固定保持されている。

図３は高い吸気管負圧が負圧室９１に導入されてダイヤフラム９３を吸引し、弁体８２を弁通路８３が連通路７と直交した位置としている状態を示している。この状態は２気筒エンジン１の無負荷からダイヤフラムばね９２で設定した中負荷までの運転域で維持され、二つの吸気通路２Ａ，２Ｂのそれぞれを流れる混合気が二つの気筒１１Ａ，１１Ｂに個別に供給される。

運転域が中負荷から高負荷へと移行すると吸気管負圧が低くなり、ダイヤフラム９３はダイヤフラムばね９２に押されて図３左方向へ変位し、弁体８２を最大約９０度回転させて弁通路８３を連通路７と完全に重ならせる。このため、例えば気筒１１Ａが吸気行程のとき吸気通路２Ａの混合気に吸気通路２Ｂの混合気が流入合算されて気筒１１Ａに供給されるようになる。即ち、小径のベンチュリを採用して一つの吸気通路２Ａ，２Ｂの最大空気流量が少なくても、空気流量に制限を加えることのない絞り弁３８Ａ，３８Ｂの下流側で混合気を合流させることにより気筒１１Ａ，１１Ｂの吸入空気量を大幅に増大し、最大出力を高くすることができる。

最大出力は一方の吸気通路へもう一方の吸気通路から流入する混合気を連通路７の径によって規制することにより任意に設定することが可能である。開閉弁８の弁通路８３も連通路７に対応した径とされるが、連通路７の開閉は弁通路８３の重なりによるほかに、例えば弁体８２の連通路７を横切る部分に平板状のシャッタを設け、このシャッタの回転に応じて連通路７を開閉するようにしてもよい。

本実施の形態によると、二つの吸気通路２Ａ，２Ｂを互いに接続する連通路７を双胴気化器３と吸気マニホルド６との間に設置した断熱ブロック５に設けたので、そのための配管を別途に設ける必要がなくなり、連通路７の設置がきわめて簡便になる。また、断熱ブロック５を開閉弁８の弁本体に利用し、弁体８２を回転させて連通路７を開閉するアクチュエータ９を断熱ブロック５に保持させたので、開閉弁８の構成が簡単なものになるとともに、アクチュエータ９との連動機構が小形で単純なものとなり、、安価であることが要求される汎用エンジンに好適に適用されるものである。

本発明の実施の形態を示す概略配置図。 図１のＡ−Ａ線に沿う拡大断面図。 図２のＢ−Ｂ線に沿う拡大断面図。

符号の説明

１ ２気筒エンジン、１１Ａ，１１Ｂ 気筒、２Ａ，２Ｂ 吸気通路、３ 双胴気化器、３１Ａ，３１Ｂ 吸気路、３８Ａ，３８Ｂ 絞り弁、５ 断熱ブロック、５１Ａ，５１Ｂ 導通孔、６ 吸気マニホルド、６１Ａ，６１Ｂ 吸気管、７ 連通路、８ 開閉弁、９ アクチュエータ

Claims (4)

1. 双胴気化器の二つの吸気路および２気筒エンジンの各気筒に接続された吸気マニホルドの二つの吸気管の一つずつを含む二つの吸気通路を具え、前記二つの吸気通路は前記各気筒に混合気を個別に供給するものとされている２気筒エンジンの吸気通路構造において、
   前記双胴気化器に設置されている絞り弁の下流側で前記二つの吸気通路を互いに接続する連通路が設けられ、吸気管負圧が高い領域で閉弁し低い領域で開弁する開閉弁が前記連通路に設置されている、
   ことを特徴とする吸気通路構造。
2. 前記連通路が前記双胴気化器と吸気マニホルドとの間に設置した断熱ブロックに設けられている請求項１に記載した２気筒エンジンの吸気通路構造。
3. 前記連通路が前記双胴気化器と吸気マニホルドとの間に設置した断熱ブロックに設けられ、前記開閉弁が前記断熱ブロックを弁本体とする回転弁であって、前記断熱ブロックに保持させたアクチュエータによって開閉動作させられる請求項１に記載した２気筒エンジンの吸気通路構造。
4. 前記アクチュエータが吸気管負圧によって動作するダイヤフラム式アクチュエータである請求項３に記載した２気筒エンジンの吸気通路構造。
   
   

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