JP2008190365A - Uniflow two-stroke cycle internal combustion engine - Google Patents

Uniflow two-stroke cycle internal combustion engine Download PDF

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Hitoshi Takahashi
均 高橋
Takeya Harada
丈也 原田
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Honda Motor Co Ltd
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    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B29/00Engines characterised by provision for charging or scavenging not provided for in groups F02B25/00, F02B27/00 or F02B33/00 - F02B39/00; Details thereof
    • F02B29/04Cooling of air intake supply
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    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a uniflow two-stroke cycle internal combustion engine that provides a fine control of a swirl ratio by a vane mechanism composed of a first, a second vanes through a simple construction, and a highly accurate control of the swirl ratio. <P>SOLUTION: The uniflow two-stroke cycle internal combustion engine includes a sleeve 8 having a scavenging port 13 therein, and an air flow control device for controlling the flow of fresh air entering into a cylinder chamber 14 from the scavenging port 13 depending on engine operating condition. The air flow control device includes first and second vanes 31, 32 that form a guide passage 33 for guiding the fresh air to the scavenging port 13 so that a swirl is created in the cylinder chamber 14, and the first and second vanes 31, 32 are independent and changeable in swinging positions of each other for controlling the swirl ratio. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、シリンダの内周面に開口する掃気ポートから流入する新気の流れがシリンダ室でスワールを生成するユニフロー式2ストローク内燃機関に関し、詳細にはスワール比を制御する複数のベーンからなるベーン機構を備える気流制御装置の構造に関する。   The present invention relates to a uniflow type two-stroke internal combustion engine in which a flow of fresh air flowing from a scavenging port that opens to an inner peripheral surface of a cylinder generates a swirl in a cylinder chamber, and more specifically, includes a plurality of vanes that control a swirl ratio. The present invention relates to a structure of an airflow control device including a vane mechanism.

ユニフロー式2ストローク内燃機関において、掃気ポートまたは掃気通路からシリンダ室に供給される新気の流れ、すなわち新気の流れ方向や流量を、機関運転状態に応じて制御する気流制御装置を備えるものは知られている。(例えば、特許文献1〜3参照)
特開昭61−258924号公報 特開昭61−232321号公報 特開平10−196372号公報
A uniflow two-stroke internal combustion engine equipped with an air flow control device that controls the flow of fresh air supplied from the scavenging port or the scavenging passage to the cylinder chamber, that is, the flow direction and flow rate of fresh air, according to the engine operating state. Are known. (For example, see Patent Documents 1 to 3)
JP-A-61-258924 Japanese Patent Laid-Open No. 61-232321 JP-A-10-196372

ところで、掃気ポートから流入する新気の流れが複数のベーンを備えるベーン機構により制御されるユニフロー式内燃機関において、すべてのベーンが同じ形態で一律に案内角(ベーンが径方向に対して形成する角度である。)が変更される場合、周方向で掃気ポートを挟んで(または掃気通路を形成する)隣接する1対のベーンにおいて、一方のベーンの位置に対応する他方のベーンの位置は一対一の対応関係を有することから、ベーン機構によるスワール比の制御精度を高めるためには、各ベーンの位置を高精度に制御する必要があって、簡単な構造により、機関運転状態に応じた燃焼性向上や掃気効率向上のための高精度なスワール比の制御は困難である。
また、ベーンの案内角が変更されると、それに伴って、掃気ポートまたは掃気通路の有効通路面積も変更されるため、各掃気ポートまたは各掃気通路の有効通路面積を同一にした状態で異なるスワール比を設定することができないので、スワール比と有効通路面積との組合せによる燃焼性向上や掃気効率向上のための精緻な制御は困難である。
By the way, in a uniflow internal combustion engine in which the flow of fresh air flowing in from the scavenging port is controlled by a vane mechanism having a plurality of vanes, all the vanes are uniformly formed in the same form with a guide angle (the vanes are formed in the radial direction). Is changed), in the pair of adjacent vanes sandwiching the scavenging port in the circumferential direction (or forming a scavenging passage), the position of the other vane corresponding to the position of one vane is a pair. Therefore, in order to increase the control accuracy of the swirl ratio by the vane mechanism, it is necessary to control the position of each vane with high accuracy, and with a simple structure, combustion according to engine operating conditions It is difficult to control the swirl ratio with high accuracy to improve the efficiency and scavenging efficiency.
Further, when the guide angle of the vane is changed, the effective passage area of the scavenging port or the scavenging passage is also changed accordingly, so that different swirls are obtained with the same effective passage area of each scavenging port or each scavenging passage. Since the ratio cannot be set, precise control for improving combustibility and scavenging efficiency by combining the swirl ratio and the effective passage area is difficult.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、請求項1〜5記載の発明は、簡単な構造により、第1,第2ベーンから構成されるベーン機構によるスワール比の微細な制御が可能であり、スワール比の高精度な制御が可能なユニフロー式2ストローク内燃機関を提供することを目的とする。そして、請求項3記載の発明は、さらに、ベーン機構を駆動する駆動機構の小型化を図ることを目的とし、請求項4記載の発明は、さらに、ベーン機構を駆動する駆動機構により、シリンダ軸線方向でシリンダが大型化することを回避することを目的とし、請求項5記載の発明は、さらに、ベーンの支持構造を工夫することにより、スワール比の増加を図ることを目的とする。   This invention is made | formed in view of such a situation, and the invention of Claims 1-5 has a fine swirl ratio by the vane mechanism comprised from a 1st, 2nd vane by simple structure. An object of the present invention is to provide a uniflow type two-stroke internal combustion engine that can be controlled and can control the swirl ratio with high accuracy. The invention described in claim 3 further aims to reduce the size of the drive mechanism for driving the vane mechanism, and the invention described in claim 4 further provides a cylinder axis line by the drive mechanism for driving the vane mechanism. The object of the present invention is to further increase the swirl ratio by devising the vane support structure.

請求項1記載の発明は、往復運動するピストンが摺接する内周面に開口する掃気ポートが設けられたシリンダと、前記掃気ポートから前記シリンダにより形成されるシリンダ室に流入する新気の流れを機関運転状態に応じて制御する気流制御装置とを備えるユニフロー式2ストローク内燃機関において、
前記気流制御装置は、前記シリンダ室でスワールが生成されるように新気を前記掃気ポートに案内する案内通路を形成する第1ベーンおよび第2ベーンを備え、スワール比を制御するために前記第1ベーンおよび前記第2ベーンの揺動位置が互いに独立して変更可能であるユニフロー式2ストローク内燃機関である。
請求項2記載の発明は、請求項1記載のユニフロー式2ストローク内燃機関において、前記掃気ポートの有効開口面積は前記案内通路の通路面積により設定され、前記有効開口面積が前記第2ベーンの揺動位置により制御され、前記有効開口面積が前記第2ベーンによりほぼ一定に維持されている状態で、前記第1ベーンの揺動位置により前記スワール比が制御されるものである。
請求項3記載の発明は、請求項1または2記載のユニフロー式2ストローク内燃機関において、前記気流制御装置は、前記第1ベーンおよび前記第2ベーンの揺動位置をそれぞれ変更する第1駆動リングおよび第2駆動リングを備え、前記第1駆動リングおよび前記第2駆動リングは、それぞれ前記シリンダの周方向に沿って配置されると共に、シリンダ軸線方向に並んで配置されるものである。
請求項4記載の発明は、請求項3記載のユニフロー式2ストローク内燃機関において、前記第1駆動リングおよび前記第2駆動リングは、シリンダ軸線方向で前記第1ベーンおよび前記第2ベーンを挟む位置に配置されるものである。
請求項5記載の発明は、請求項1から4のいずれか1項記載のユニフロー式2ストローク内燃機関において、前記第1ベーンおよび前記第2ベーンは、その内周端部に前記シリンダに揺動可能に支持されるヒンジ部を有し、前記各内周端部は、前記シリンダの、前記掃気ポートの周方向縁部に形成された凹部に収容されるものである。
According to the first aspect of the present invention, there is provided a cylinder provided with a scavenging port opened on an inner peripheral surface with which a reciprocating piston slides, and a flow of fresh air flowing from the scavenging port into a cylinder chamber formed by the cylinder. In a uniflow type two-stroke internal combustion engine provided with an airflow control device that controls according to an engine operating state,
The airflow control device includes a first vane and a second vane that form a guide passage for guiding fresh air to the scavenging port so that a swirl is generated in the cylinder chamber, and the first airflow control device controls the swirl ratio. This is a uniflow type two-stroke internal combustion engine in which the swing positions of the first vane and the second vane can be changed independently of each other.
According to a second aspect of the present invention, in the uniflow type two-stroke internal combustion engine according to the first aspect, an effective opening area of the scavenging port is set by a passage area of the guide passage, and the effective opening area is a fluctuation of the second vane. The swirl ratio is controlled by the swing position of the first vane while being controlled by the moving position and the effective opening area is maintained substantially constant by the second vane.
According to a third aspect of the present invention, in the uniflow type two-stroke internal combustion engine according to the first or second aspect, the airflow control device changes a swing position of the first vane and the second vane, respectively. And the second drive ring, wherein the first drive ring and the second drive ring are arranged along the circumferential direction of the cylinder and arranged side by side in the cylinder axial direction.
A fourth aspect of the present invention is the uniflow type two-stroke internal combustion engine according to the third aspect, wherein the first drive ring and the second drive ring sandwich the first vane and the second vane in the cylinder axial direction. Is to be arranged.
According to a fifth aspect of the present invention, in the uniflow two-stroke internal combustion engine according to any one of the first to fourth aspects, the first vane and the second vane swing on the cylinder at an inner peripheral end portion thereof. The inner peripheral end portion is accommodated in a recess formed in a circumferential edge portion of the scavenging port of the cylinder.

請求項1記載の発明によれば、掃気ポートに新気を案内する第1,第2ベーンの揺動位置が互いに独立して制御されるので、ベーン機構を構成する第1ベーンおよび第2ベーンの一方のベーンの1つの揺動位置に対して他方のベーンの揺動位置を多様に変更することができるので、スワール比の微細な設定が可能になる。この結果、第1,第2ベーンの揺動位置を互いに独立して変更可能とするという簡単な構造により、ベーン機構によるスワール比の微細な制御が可能になって、ユニフロー式2ストローク内燃機関において、スワール比の高精度な制御が可能になる。
請求項2記載の事項によれば、同じ有効開口面積に対して多様なスワール比を設定することができるので、有効開口面積とスワール比との組合せによりスワール比の微細な制御が可能になって、燃焼性または掃気効率などの機関性能上で最適なスワール比の設定が可能になる。
請求項3記載の事項によれば、第1,第2駆動リングがシリンダ軸線方向に並んで配置されるので、第1,第2駆動リングからなる駆動機構が径方向で小型化される。
請求項4記載の事項によれば、第1,第2駆動リングは、第1,第2ベーンに対して、シリンダ軸線方向での端部スペースに配置されるので、第1,第2駆動リングからなる駆動機構により、シリンダ軸線方向でシリンダが大型化することが回避される。
請求項5記載の事項によれば、第1,第2ベーンの内周端部が掃気ポートの周方向縁部に設けられた凹部内に収容されるため、内周端部が掃気ポートを流れる新気の抵抗とならないので、スワール比の増加に寄与する。
According to the first aspect of the present invention, since the swing positions of the first and second vanes for guiding fresh air to the scavenging port are controlled independently of each other, the first vane and the second vane constituting the vane mechanism. Since the swing position of the other vane can be variously changed with respect to the swing position of one of the vanes, the swirl ratio can be set finely. As a result, the swirl position of the first and second vanes can be changed independently of each other, so that the swirl ratio can be finely controlled by the vane mechanism. , High-precision control of the swirl ratio becomes possible.
According to the second aspect, since various swirl ratios can be set for the same effective opening area, the swirl ratio can be finely controlled by combining the effective opening area and the swirl ratio. It is possible to set an optimal swirl ratio in terms of engine performance such as combustibility or scavenging efficiency.
According to the third aspect, since the first and second drive rings are arranged side by side in the cylinder axial direction, the drive mechanism including the first and second drive rings is downsized in the radial direction.
According to the fourth aspect of the present invention, the first and second drive rings are disposed in the end space in the cylinder axial direction with respect to the first and second vanes. Due to the drive mechanism, the cylinder is prevented from being enlarged in the cylinder axial direction.
According to the fifth aspect of the present invention, since the inner peripheral ends of the first and second vanes are accommodated in the recesses provided at the circumferential edge of the scavenging port, the inner peripheral end flows through the scavenging port. Since it does not become a resistance of fresh air, it contributes to an increase in the swirl ratio.

以下、本発明の実施形態を図1〜図8を参照して説明する。
図1,図2を参照すると、本発明が適用されたユニフロー式2ストローク内燃機関Eは、車両に搭載される多気筒内燃機関としての直列4気筒内燃機関であり、複数としての4つのシリンダ3を有するシリンダブロック1と、シリンダブロック1の下端部に結合されてシリンダブロック1の下部と共にクランク軸12が配置されるクランク室7を形成するクランクケース4と、シリンダブロック1の上端部に結合されるシリンダヘッド5と、シリンダヘッド5の上端部に結合されるヘッドカバー6とから構成される機関本体を備える。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS.
Referring to FIGS. 1 and 2, a uniflow two-stroke internal combustion engine E to which the present invention is applied is an in-line four-cylinder internal combustion engine as a multi-cylinder internal combustion engine mounted on a vehicle. Is connected to the lower end portion of the cylinder block 1, the crankcase 4 is formed together with the lower portion of the cylinder block 1 to form the crankshaft 12 together with the lower portion of the cylinder block 1, and is connected to the upper end portion of the cylinder block 1. An engine main body including a cylinder head 5 and a head cover 6 coupled to the upper end of the cylinder head 5.

実施形態において、上下方向は、図1に示されるように、シリンダ軸線Lに平行な方向(以下、「シリンダ軸線方向」という。)であるとする。また、径方向および周方向は、特に断らない限り、それぞれシリンダ軸線Lを中心とする径方向および周方向であるとする。そして、上および下の一方を上下方向での一方とするとき、上および下の他方は上下方向での他方である。   In the embodiment, the vertical direction is assumed to be a direction parallel to the cylinder axis L (hereinafter referred to as “cylinder axis direction”) as shown in FIG. Further, the radial direction and the circumferential direction are respectively a radial direction and a circumferential direction around the cylinder axis L unless otherwise specified. Then, when one of the upper and lower sides is one in the vertical direction, the other of the upper and lower sides is the other in the vertical direction.

シリンダブロック1は、コンロッド11を介してクランク軸12に連結されるピストン10が往復運動可能に嵌合する円筒状の単一のスリーブ8を有する各シリンダ3と、各スリーブ8を囲むと共に各スリーブ8との間に掃気室9を形成する本体2とを備える。掃気室9には、掃気ポンプにより加圧された空気である新気が供給される。本体2は、シリンダ軸線Lに直交する平面で分割される上本体2aと下本体2bとが多数のボルトにより結合されて構成される。   The cylinder block 1 includes a cylinder 3 having a single cylindrical sleeve 8 into which a piston 10 connected to a crankshaft 12 via a connecting rod 11 is fitted so as to be reciprocally movable, and surrounds each sleeve 8 and each sleeve. 8 and a main body 2 that forms a scavenging chamber 9. The scavenging chamber 9 is supplied with fresh air which is air pressurized by a scavenging pump. The main body 2 is configured by joining an upper main body 2a and a lower main body 2b divided by a plane orthogonal to the cylinder axis L by a large number of bolts.

本体2に嵌合されて固定されるスリーブ8には、ピストン10が摺接する内周面8iに開口する複数の、この実施形態では8つの掃気ポート13が、周方向に等しい間隔をおいて、かつスリーブ8を径方向に貫通して設けられる。すべての掃気ポート13は同一形状であり、ピストン10が下死点を占めるとき、該ピストン10により閉塞されず、全開状態となる。
掃気室9内の新気が各掃気ポート13を通って流入するシリンダ室14は、シリンダ軸線方向でピストン10とシリンダヘッド5との間で、スリーブ8により形成される。
In the sleeve 8 fitted and fixed to the main body 2, a plurality of, in this embodiment, eight scavenging ports 13 opening in the inner peripheral surface 8 i with which the piston 10 is slidably contacted are spaced at equal intervals in the circumferential direction. Further, the sleeve 8 is provided so as to penetrate in the radial direction. All the scavenging ports 13 have the same shape. When the piston 10 occupies the bottom dead center, the scavenging port 13 is not closed by the piston 10 and is fully opened.
A cylinder chamber 14 into which fresh air in the scavenging chamber 9 flows through each scavenging port 13 is formed by the sleeve 8 between the piston 10 and the cylinder head 5 in the cylinder axial direction.

シリンダヘッド5には、シリンダ軸線方向でシリンダ室14に対向する位置の凹部により形成される燃焼室15と、燃焼室15に開口する排気ポート16と、排気ポート16を開閉する排気弁17と、燃焼室15に臨む共に燃焼室15内およびシリンダ室14内に向けて燃料を噴射する燃料噴射弁18と、燃焼室15に臨む点火栓19とが設けられる。
シリンダヘッド5とヘッドカバー6とで形成される動弁室20内に配置される動弁装置は、クランク軸12の動力により回転駆動されるカム軸21を備える。排気弁17は、シリンダヘッド5に回転可能に支持されるカム軸21により、クランク軸12の回転と同期して開閉駆動され、所定の開閉時期に排気ポート16を開閉する。
The cylinder head 5 includes a combustion chamber 15 formed by a recess at a position facing the cylinder chamber 14 in the cylinder axial direction, an exhaust port 16 that opens to the combustion chamber 15, an exhaust valve 17 that opens and closes the exhaust port 16, A fuel injection valve 18 that faces the combustion chamber 15 and injects fuel into the combustion chamber 15 and the cylinder chamber 14 and an ignition plug 19 that faces the combustion chamber 15 are provided.
The valve operating device disposed in the valve operating chamber 20 formed by the cylinder head 5 and the head cover 6 includes a cam shaft 21 that is rotationally driven by the power of the crank shaft 12. The exhaust valve 17 is driven to open and close in synchronization with the rotation of the crankshaft 12 by a camshaft 21 rotatably supported by the cylinder head 5, and opens and closes the exhaust port 16 at a predetermined opening / closing timing.

内燃機関Eは、掃気ポート13からシリンダ室14内に流入する新気の流れ、すなわちその流れ方向、流速および流量を、内燃機関Eの機関運転状態に応じて制御する気流制御装置を備える。気流制御装置は、1つの掃気ポート13毎に対応して設けられる複数のベーン、ここでは2つのベーンである第1ベーン31および第2ベーン32から構成されるベーン機構(以下、「ベーン機構」という。)と、スワール比を制御するために第1ベーン31および第2ベーン32の揺動位置を互いに独立して変更する駆動機構としての第1駆動リング41および第2駆動リング42と、両駆動リング41,42をそれぞれ駆動する駆動力を発生するアクチュエータとしての第1,第2電動モータ51,52と、両電動モータ51,52が発生する駆動力をそれぞれ第1,第2駆動リング41,42に伝達する伝達機構としての第1,第2ウォームギヤ61,62と、内燃機関Eの機関運転状態を検出する検出手段71と、該機関運転状態に応じて各電動モータ51,52を制御する制御ユニットとしての電子制御ユニット70と、を備える。
ここで、スワール比とは、各掃気ポート13からシリンダ室14に流入する新気によりシリンダ室14内で生成されるスワールの旋回速度の、クランク軸12の回転速度に対する比である。
The internal combustion engine E includes an airflow control device that controls the flow of fresh air flowing into the cylinder chamber 14 from the scavenging port 13, that is, the flow direction, the flow velocity, and the flow rate according to the engine operating state of the internal combustion engine E. The airflow control device includes a plurality of vanes provided corresponding to each scavenging port 13, here, a vane mechanism including two vanes, a first vane 31 and a second vane 32 (hereinafter “vane mechanism”). And a first drive ring 41 and a second drive ring 42 as drive mechanisms for independently changing the swing positions of the first vane 31 and the second vane 32 in order to control the swirl ratio, The first and second electric motors 51 and 52 as actuators for generating driving force for driving the driving rings 41 and 42, respectively, and the driving force generated by the both electric motors 51 and 52 are respectively used for the first and second driving rings 41. , 42 as first and second worm gears 61, 62 serving as transmission mechanisms, detecting means 71 for detecting the engine operating state of the internal combustion engine E, and controlling the electric motors 51, 52 according to the engine operating state Control unit All electronic control units 70.
Here, the swirl ratio is a ratio of the swirling speed of the swirl generated in the cylinder chamber 14 by the fresh air flowing into the cylinder chamber 14 from each scavenging port 13 to the rotational speed of the crankshaft 12.

併せて図3〜図5を参照すると、ベーン機構を構成するすべての第1,第2ベーン31,32は、シリンダ軸線方向で同じ位置にある。各ベーン31,32のシリンダ軸線方向での幅は、シリンダ軸線方向での掃気ポート13の幅W(図5参照)にほぼ等しい。そして、掃気ポート13毎に設けられる第1,第2ベーン31,32は、周方向で掃気ポート13を挟む位置に配置されて、シリンダ軸線Lに平行な揺動中心線を中心にしてスリーブ8に揺動可能に支持され、各掃気ポート13からシリンダ室14内に流入する新気がシリンダ室14内でスワールを生成するように、掃気室9の新気を掃気ポート13に案内する案内通路33を、シリンダ軸線方向での第1,第2駆動リング41,42の間で形成する。したがって、該案内通路33は、周方向に間隔をおいて配置される第1,第2ベーン31,32およびシリンダ軸線方向に間隔をおいて配置される第1,第2駆動リング41,42により形成される。   3-5, all the 1st, 2nd vanes 31 and 32 which comprise a vane mechanism are in the same position in a cylinder axial direction. The width of each vane 31, 32 in the cylinder axial direction is substantially equal to the width W of the scavenging port 13 in the cylinder axial direction (see FIG. 5). The first and second vanes 31 and 32 provided for each scavenging port 13 are arranged at positions sandwiching the scavenging port 13 in the circumferential direction, and the sleeve 8 is centered on a rocking center line parallel to the cylinder axis L. Guide passage for guiding fresh air in the scavenging chamber 9 to the scavenging port 13 so that fresh air flowing into the cylinder chamber 14 from each scavenging port 13 generates a swirl in the cylinder chamber 14. 33 is formed between the first and second drive rings 41 and 42 in the cylinder axial direction. Accordingly, the guide passage 33 is constituted by the first and second vanes 31 and 32 arranged at intervals in the circumferential direction and the first and second drive rings 41 and 42 arranged at intervals in the cylinder axial direction. It is formed.

図3〜図5を参照すると、第1,第2ベーン31,32のそれぞれは、径方向での両端部、すなわち径方向でシリンダ軸線Lに近い端部である内周端部31i,32iと、径方向でシリンダ軸線Lから遠い外周端部31o,32oとを有する。第1ベーン31は、掃気ポート13に対して、掃気ポート13を形成するスリーブ8の、スワールの旋回方向Sとは反対方向の周方向縁部8bに、該内周端部31iに設けられるヒンジ部31hにより、内周端部31iにて揺動可能に支持される。また、第2ベーン32は、掃気ポート13に対して、掃気ポート13を形成するスリーブ8の、スワールの旋回方向Sの周方向縁部8aに、該内周端部32iに設けられるヒンジ部32hにより、内周端部32iにて揺動可能に支持される。
各ヒンジ部31h,32hは、スリーブ8に設けられる支持部としての支持ピン34が挿通される貫通孔が設けられた部分である。したがって、ヒンジ部31h,32hは、スリーブ8に両端部で固定される支持ピン34に枢支される。支持ピン34は、スリーブ8に一体成形されて設けられた鍔部8c,8dおよびスリーブ8に設けられる径方向溝8c1,8d1に挿入された後、第1,第2駆動リング41,42より抜け止めされた状態で保持される。
3 to 5, each of the first and second vanes 31 and 32 includes both ends in the radial direction, that is, inner peripheral ends 31 i and 32 i that are ends close to the cylinder axis L in the radial direction. And outer peripheral end portions 31o and 32o that are far from the cylinder axis L in the radial direction. The first vane 31 is a hinge provided at the inner peripheral end 31i at the circumferential edge 8b of the sleeve 8 forming the scavenging port 13 opposite to the swirl turning direction S with respect to the scavenging port 13. The portion 31h is supported so as to be swingable at the inner peripheral end portion 31i. The second vane 32 has a hinge portion 32h provided at the inner peripheral end portion 32i at the circumferential edge portion 8a of the swirling direction S of the sleeve 8 forming the scavenging port 13 with respect to the scavenging port 13. Thus, the inner peripheral end 32i is supported so as to be swingable.
Each of the hinge portions 31h and 32h is a portion provided with a through hole through which a support pin 34 as a support portion provided in the sleeve 8 is inserted. Accordingly, the hinge portions 31h and 32h are pivotally supported by the support pins 34 fixed to the sleeve 8 at both ends. The support pin 34 is inserted into the flanges 8c and 8d provided integrally with the sleeve 8 and the radial grooves 8c1 and 8d1 provided in the sleeve 8, and then comes out of the first and second drive rings 41 and 42. It is held in a stopped state.

図3を参照すると、内周端部31i,32iおよびヒンジ部31h,32hは、縁部8a,8bに設けられた収容部としての凹部8eに収容される。内周端部31i,32iおよびヒンジ部31h,32hにおいて各ベーン31,32の揺動範囲で掃気ポート13に面する外面は、前記揺動中心線を中心軸線とする円柱面から形成され弧状部分31e,32eを有する。この弧状部分31e,32eが掃気ポート13に臨む揺動位置では、各ベーン31,32の内周端部31i,32iおよびヒンジ部31h,32hにより掃気ポート13の開口面積が変化することが殆どない。   Referring to FIG. 3, the inner peripheral end portions 31i and 32i and the hinge portions 31h and 32h are accommodated in a recess 8e serving as an accommodating portion provided in the edge portions 8a and 8b. Outer surfaces facing the scavenging port 13 in the swinging range of the vanes 31 and 32 in the inner peripheral end portions 31i and 32i and the hinge portions 31h and 32h are formed from a cylindrical surface having the swing centerline as a central axis. 31e, 32e. At the swing position where the arcuate portions 31e and 32e face the scavenging port 13, the opening area of the scavenging port 13 hardly changes due to the inner peripheral end portions 31i and 32i and the hinge portions 31h and 32h of the vanes 31 and 32. .

図3〜図5を参照すると、第1ベーン31の外周端部31oには、上端部から上方に突出するベーン側係合部としての係合ピン35が一体成形されて設けられ、第2ベーン32の外周端部32oには、下端部から下方に突出するベーン側係合部としての係合ピン36が一体成形されて設けられる。   Referring to FIGS. 3 to 5, an engagement pin 35 as a vane side engagement portion protruding upward from the upper end portion is integrally formed on the outer peripheral end portion 31 o of the first vane 31. The outer peripheral end 32o of the 32 is provided with an engaging pin 36 that is integrally formed as a vane-side engaging portion that protrudes downward from the lower end.

図1〜図5を参照すると、第1,第2駆動リング41,42は、それぞれ、シリンダ軸線方向に薄い板状の円環状部材であり、スリーブ8の周方向に沿って、スリーブ8の外周に、その全周に渡って該スリーブ8を囲んで配置され、互いに独立に周方向に摺動可能となるようにスリーブ8および本体2に支持される。
具体的には、第1駆動リング41は、内周部でスリーブ8の円環状の鍔部8cに支持され、外周部で、下本体2bから上方に周方向に間隔をおいて突出して一体に設けられる複数の柱状の支持部43(図2,図5参照)に支持される。第2駆動リング42は、内周部および外周部寄りの部分において、それぞれ、下本体2bから上方に周方向に間隔をおいて突出して一体に設けられる複数の柱状の支持部44,45(図2,図5参照)に支持される。
Referring to FIGS. 1 to 5, each of the first and second drive rings 41 and 42 is a thin plate-like annular member in the cylinder axial direction, and the outer periphery of the sleeve 8 is along the circumferential direction of the sleeve 8. The sleeve 8 is disposed around the entire circumference of the sleeve 8 and is supported by the sleeve 8 and the main body 2 so as to be slidable in the circumferential direction independently of each other.
Specifically, the first drive ring 41 is supported by an annular flange portion 8c of the sleeve 8 at the inner peripheral portion, and protrudes integrally with the outer peripheral portion upward from the lower body 2b at a circumferential interval. It is supported by a plurality of provided columnar support portions 43 (see FIGS. 2 and 5). The second drive ring 42 has a plurality of columnar support portions 44 and 45 that are integrally provided so as to protrude upwardly from the lower main body 2b at intervals in the circumferential direction at portions near the inner peripheral portion and the outer peripheral portion. 2, refer to FIG. 5).

そして、第1,第2駆動リング41,42は互いに平行に配置され、シリンダ軸線Lに直交する平面上で周方向に回動する。第1,第2駆動リング41,42のシリンダ軸線方向での間隔は掃気ポート13の幅Wにほぼ等しい。   The first and second drive rings 41 and 42 are arranged in parallel to each other and rotate in the circumferential direction on a plane orthogonal to the cylinder axis L. The distance between the first and second drive rings 41 and 42 in the cylinder axial direction is substantially equal to the width W of the scavenging port 13.

掃気室9内で第1,第2ベーン31,32の上方に形成されるスペース46に配置される第1駆動リング41には、第1ベーン31の係合ピン35が係合するリング側係合部としての係合溝48が設けられる。また、掃気室9内で第1,第2ベーン31,32の下方に形成されるスペース47に配置される第2駆動リング42には、第2ベーン32の係合ピン36が係合するリング側係合部としての係合溝49が設けられる。ここで、両スペース46,47は、第1,第2ベーン31,32に対して、シリンダ軸線方向での両方の端部側に形成される端部スペースである。
したがって、第1,第2駆動リング41,42は、シリンダ軸線方向に並んで配置され、そして、シリンダ軸線方向で、すべての第1ベーン31およびすべての第2ベーン32を挟む位置に配置される。このため、シリンダ軸線方向から見て、第1,第2駆動リング41,42およびすべての第1,第2ベーン31,32が重なる位置にある。
The first drive ring 41 disposed in the space 46 formed above the first and second vanes 31 and 32 in the scavenging chamber 9 engages with the ring-side engagement with the engagement pin 35 of the first vane 31. An engagement groove 48 as a joint is provided. Further, a ring in which the engagement pin 36 of the second vane 32 is engaged with the second drive ring 42 disposed in the space 47 formed below the first and second vanes 31 and 32 in the scavenging chamber 9. An engagement groove 49 is provided as a side engagement portion. Here, the two spaces 46 and 47 are end spaces formed on both end sides in the cylinder axial direction with respect to the first and second vanes 31 and 32.
Therefore, the first and second drive rings 41 and 42 are arranged side by side in the cylinder axial direction, and are arranged at positions sandwiching all the first vanes 31 and all the second vanes 32 in the cylinder axial direction. . Therefore, the first and second drive rings 41 and 42 and all the first and second vanes 31 and 32 overlap each other when viewed from the cylinder axial direction.

図1,図2を参照すると、第1ウォームギヤ61は、電動モータ51により回転駆動される駆動部としてのウォーム61aと、ウォーム61に噛合して該ウォーム61aにより駆動されてシリンダ軸線Lを回動中心線として第1駆動リング41と一体に回動する被動部としてのウォームホイール61bとにより構成される。ウォーム61aは、電動モータ51の回転軸に連結される駆動軸53に一体成形されて設けられる。ウォームホイール61bは、ウォーム61aとの噛合部61cが周方向での一部に設けられる第1駆動リング41により構成される。そして、第1駆動リング41は、電動モータ51により駆動されて回動することにより、すべての第1ベーン31の揺動位置を一律に変更する。   Referring to FIGS. 1 and 2, the first worm gear 61 is engaged with a worm 61 a as a drive unit that is rotationally driven by an electric motor 51, and meshes with the worm 61 and is driven by the worm 61 a to rotate the cylinder axis L. A worm wheel 61b as a driven part that rotates integrally with the first drive ring 41 as a center line. The worm 61a is integrally formed with a drive shaft 53 that is connected to the rotation shaft of the electric motor 51. The worm wheel 61b is configured by a first drive ring 41 in which a meshing portion 61c with the worm 61a is provided in a part in the circumferential direction. The first drive ring 41 is rotated by being driven by the electric motor 51 to uniformly change the swing positions of all the first vanes 31.

同様に、第2ウォームギヤ62は、電動モータ52により回転駆動される駆動部としてのウォーム62aと、ウォーム62aに噛合して該ウォーム62aにより駆動されてシリンダ軸線Lを回動中心線として第2駆動リング42と一体に回動する被動部としてのウォームホイール62bとにより構成される。ウォーム62aは、電動モータ52の回転軸に連結される駆動軸54に一体成形されて設けられる。ウォームホイール62bは、ウォーム62aとの噛合部62cが周方向での一部に設けられる第2駆動リング42により構成される。そして、第2駆動リング42は、電動モータ52により駆動されて回動することにより、すべての第2ベーン32の揺動位置を一律に変更する。   Similarly, the second worm gear 62 is driven by the worm 62a as a drive unit that is rotationally driven by the electric motor 52, and is driven by the worm 62a and driven by the worm 62a. A worm wheel 62b as a driven part that rotates integrally with the ring 42 is formed. The worm 62a is integrally formed with the drive shaft 54 connected to the rotation shaft of the electric motor 52. The worm wheel 62b is constituted by a second drive ring 42 in which a meshing part 62c with the worm 62a is provided in a part in the circumferential direction. The second drive ring 42 is driven by the electric motor 52 and rotates to change the swing positions of all the second vanes 32 uniformly.

図2を参照すると、検出手段71は、内燃機関Eの機関回転速度を検出する回転速度検出手段71aと、燃料噴射量または掃気ポンプに吸入される空気の吸気量に基づいて内燃機関Eの機関負荷を検出する負荷検出手段71bとを備え、各検出手段71a,71bの信号は電子制御ユニット70に入力される。
電子制御ユニット70は、各検出手段71a,71bにより検出された機関回転速度または機関負荷に基づいてスワール比を制御すべく、機関回転速度および機関負荷をパラメータとしてそれぞれ予め設定された第1,第2ベーン31,32の揺動位置を第1,第2ベーン31,32が占めるように、第1,第2ベーン31,32を制御する。
Referring to FIG. 2, the detection means 71 includes a rotation speed detection means 71 a for detecting the engine rotation speed of the internal combustion engine E, and an engine of the internal combustion engine E based on the fuel injection amount or the intake air amount sucked into the scavenging pump. Load detecting means 71b for detecting a load, and signals of the detecting means 71a and 71b are input to the electronic control unit 70.
The electronic control unit 70 controls the swirl ratio based on the engine rotation speed or the engine load detected by the detection means 71a and 71b, and the first and first preset values are set in advance using the engine rotation speed and the engine load as parameters, respectively. The first and second vanes 31 and 32 are controlled such that the first and second vanes 31 and 32 occupy the swing position of the two vanes 31 and 32.

図6〜8を参照して、気流制御装置の動作について説明する。
図6には、第1,第2ベーン31,32の位置を互いに独立して変更することによりスワール比が制御されるときの、第1,第2ベーン31,32の一形態が示される。第1,第2ベーン31,32はほぼ平行となる揺動位置を占めており、第1,第2ベーン31,32の案内角θ1,θ2が比較的大きく設定されているので、シリンダ室14内には、スワール比が比較的大きいスワールが生成される。このときの、掃気ポート13の有効開口面積(以下、「有効開口面積」という。)は、第1,第2ベーン31,32の通路面積Aの最小面積により定まる。
With reference to FIGS. 6-8, operation | movement of an airflow control apparatus is demonstrated.
FIG. 6 shows one form of the first and second vanes 31 and 32 when the swirl ratio is controlled by changing the positions of the first and second vanes 31 and 32 independently of each other. Since the first and second vanes 31 and 32 occupy substantially swinging positions, and the guide angles θ1 and θ2 of the first and second vanes 31 and 32 are set to be relatively large, the cylinder chamber 14 Inside, a swirl with a relatively large swirl ratio is generated. At this time, the effective opening area of the scavenging port 13 (hereinafter referred to as “effective opening area”) is determined by the minimum area of the passage area A of the first and second vanes 31 and 32.

ここで、掃気ポート13の有効開口面積とは、掃気ポート13から流入する新気の流量を規定する開口面積であり、第1,第2ベーン31,32の揺動位置に依存して、掃気ポート13の開口面積、案内通路33の最小の通路面積A、または掃気ポート13と第1,第2ベーン31,32の一方との協働により定まる。例えば、通路面積Aが掃気ポート13の幾何学的形状により定まる開口面積よりも小さいとき、該有効開口面積は通路面積Aであり、通路面積Aが前記開口面積よりの大きいとき、有効開口面積は前記開口面積、または掃気ポート13と第1,第2ベーン31,32の一方との協働により定まる通路面積である。   Here, the effective opening area of the scavenging port 13 is an opening area that regulates the flow rate of fresh air flowing from the scavenging port 13, and depends on the swing positions of the first and second vanes 31 and 32. The opening area of the port 13, the minimum passage area A of the guide passage 33, or the cooperation between the scavenging port 13 and one of the first and second vanes 31 and 32 is determined. For example, when the passage area A is smaller than the opening area determined by the geometric shape of the scavenging port 13, the effective opening area is the passage area A, and when the passage area A is larger than the opening area, the effective opening area is The opening area or the passage area determined by the cooperation of the scavenging port 13 and one of the first and second vanes 31 and 32.

そして、前述の状態から、第2ベーン32が、第2駆動リング42により駆動されて、その案内角θ2が小さくなる二点鎖線で示される位置まで揺動すると、スワール比が小さくなるように制御され、同時に通路面積Aにより設定される有効開口面積が大きくなるように変更される。さらに、この状態から、第1ベーン31が、第1駆動リング41(図1,図2参照)により駆動されて、案内角θ1が小さくなる三点鎖線で示される位置まで揺動すると、スワール比が一層小さくなり、有効開口面積が大きくなる。
このように、第1,第2ベーン31,32の揺動位置または案内角θ1,θ2が互いに独立に変更されることにより、すべてのベーンの揺動位置または案内角が一律に変更される場合に比べて、スワール比の微細な制御が可能になり、スワール比の制御精度が高められる。
Then, when the second vane 32 is driven by the second drive ring 42 from the state described above and swings to the position indicated by the two-dot chain line where the guide angle θ2 becomes small, the swirl ratio is controlled to be small. At the same time, the effective opening area set by the passage area A is changed so as to increase. Further, from this state, when the first vane 31 is driven by the first drive ring 41 (see FIGS. 1 and 2) and swings to a position indicated by a three-dot chain line in which the guide angle θ1 is reduced, the swirl ratio is increased. Is further reduced, and the effective opening area is increased.
As described above, when the swing positions or guide angles θ1 and θ2 of the first and second vanes 31 and 32 are changed independently of each other, the swing positions or guide angles of all the vanes are uniformly changed. Compared to the above, the swirl ratio can be finely controlled, and the control accuracy of the swirl ratio can be improved.

図7,図8を参照すると、第1,第2ベーン31,32の一形態として、第1,第2ベーン31,32または第2ベーン32の揺動位置により形成される案内通路33の通路面積Aにより、掃気ポート13の有効開口面積が設定される形態が示される。
そして、図7に実線で示されている第1,第2ベーン31,32がほぼ平行になる揺動位置に対して、第1ベーン31のみが、第1駆動リング41(図1,図2参照)により駆動されて案内角θ1が大きくなるように揺動して、二点鎖線で示される揺動位置を占めるとき、有効開口面積がほぼ同じ状態に維持された状態で、揺動前に比べてスワール比が増加する。
7 and 8, as one form of the first and second vanes 31, 32, the passage of the guide passage 33 formed by the swing position of the first, second vane 31, 32 or the second vane 32. The form in which the effective opening area of the scavenging port 13 is set by the area A is shown.
Then, only the first vane 31 has the first drive ring 41 (FIGS. 1 and 2) with respect to the swinging position at which the first and second vanes 31 and 32 shown by solid lines in FIG. When the guide opening θ is swung so as to increase the guide angle θ1 and occupies the swinging position indicated by the two-dot chain line. Compared with the swirl ratio.

また、図8に示されるように、第1,第2ベーン31,32が図7に示される揺動位置に比べて、案内角θ1,θ2が小さい揺動位置を占めている形態では、掃気ポート13と第2ベーン32との協働により定まる通路面積により設定される有効開口面積がより大きくなる。そして、第1,第2ベーン31,32の案内角θ1,θ2が小さくなることから、スワール比は図7に比べて小さくなる。この場合にも、第1ベーン31のみが案内角θ1が大きくなるように駆動されて、二点鎖線で示される位置を占めるとき、有効開口面積がほぼ同じ状態に維持された状態で、第1ベーン31が実線で示される揺動位置にあるときに比べて、スワール比が増加する。   Further, as shown in FIG. 8, in the form in which the first and second vanes 31 and 32 occupy the swing positions where the guide angles θ1 and θ2 are smaller than the swing position shown in FIG. The effective opening area set by the passage area determined by the cooperation of the port 13 and the second vane 32 becomes larger. Since the guide angles θ1 and θ2 of the first and second vanes 31 and 32 are reduced, the swirl ratio is reduced as compared with FIG. Also in this case, when only the first vane 31 is driven so as to increase the guide angle θ1 and occupies the position indicated by the two-dot chain line, The swirl ratio increases as compared to when the vane 31 is in the swing position indicated by the solid line.

このように、有効開口面積が第2ベーン32の位置により制御されるようにでき、有効開口面積が第2ベーン31,32によりほぼ一定に維持されている状態で、有効開口面積を変更することなく、第1ベーン31の位置によりスワール比を制御することができる。   In this way, the effective opening area can be controlled by the position of the second vane 32, and the effective opening area is changed in a state where the effective opening area is maintained substantially constant by the second vanes 31 and 32. In addition, the swirl ratio can be controlled by the position of the first vane 31.

次に、前述のように構成された実施形態の作用および効果について説明する。
ユニフロー式2ストローク内燃機関Eの気流制御装置は、シリンダ室14でスワールが生成されるように新気を掃気ポート13に案内する案内通路33を形成する第1,第2ベーン31,32を備え、スワール比を制御するために第1,第2ベーン31,32の揺動位置が互いに独立して変更可能であることにより、掃気ポート13に新気を案内する第1,第2ベーン31,32の揺動位置が互いに独立して制御されるので、ベーン機構を構成する第1,第2ベーン31,32の一方のベーンの1つの揺動位置に対して他方のベーンの揺動位置を多様に変更することができるので、スワール比の微細な設定が可能になる。この結果、第1,第2ベーン31,32の揺動位置を互いに独立して変更可能とするという簡単な構造により、ベーン機構によるスワール比の微細な制御が可能になって、ユニフロー式2ストローク内燃機関Eにおいて、スワール比の高精度な制御が可能になる。
Next, operations and effects of the embodiment configured as described above will be described.
The airflow control device of the uniflow type two-stroke internal combustion engine E includes first and second vanes 31 and 32 that form a guide passage 33 that guides fresh air to the scavenging port 13 so that a swirl is generated in the cylinder chamber 14. In order to control the swirl ratio, the swing positions of the first and second vanes 31, 32 can be changed independently of each other, so that the first and second vanes 31, Since the swing position of 32 is controlled independently of each other, the swing position of the other vane is set to one swing position of one of the first and second vanes 31 and 32 constituting the vane mechanism. Since various changes can be made, a fine setting of the swirl ratio becomes possible. As a result, the swirl position of the first and second vanes 31 and 32 can be changed independently of each other, so that the swirl ratio can be finely controlled by the vane mechanism. In the internal combustion engine E, the swirl ratio can be controlled with high accuracy.

掃気ポート13の有効開口面積は案内通路33の通路面積Aにより設定され、有効開口面積が第2ベーン32の揺動位置または案内角θ2により制御され、有効開口面積が第2ベーン32によりほぼ一定に維持されている状態で、第1ベーン31の揺動位置によりスワール比が制御されることにより、同じ有効開口面積に対して多様なスワール比を設定することができるので、有効開口面積とスワール比との組合せによりスワール比の微細な制御が可能になって、燃焼性または掃気効率などの機関性能上で最適なスワール比の設定が可能になる。   The effective opening area of the scavenging port 13 is set by the passage area A of the guide passage 33, the effective opening area is controlled by the swing position of the second vane 32 or the guide angle θ2, and the effective opening area is substantially constant by the second vane 32. In this state, the swirl ratio is controlled by the swing position of the first vane 31, so that various swirl ratios can be set for the same effective opening area. In combination with the ratio, the swirl ratio can be finely controlled, and the optimum swirl ratio can be set in terms of engine performance such as combustibility or scavenging efficiency.

気流制御装置は、第1,第2ベーン31,32の位置をそれぞれ変更する第1,第2駆動リング41,42を備え、第1,第2駆動リング41,42は、それぞれスリーブ8の周方向に沿って配置されると共に、シリンダ軸線方向に並んで配置されることにより、第1,第2駆動リング41,42がシリンダ軸線方向に並んで配置されるので、第1,第2駆動リング41,42からなる駆動機構が径方向で小型化される。   The airflow control device includes first and second drive rings 41 and 42 for changing the positions of the first and second vanes 31 and 32, respectively. The first and second drive rings 41 and 42 are respectively arranged around the sleeve 8. Since the first and second drive rings 41 and 42 are arranged side by side in the cylinder axial direction by being arranged along the direction and arranged side by side in the cylinder axial direction, the first and second drive rings The drive mechanism composed of 41 and 42 is downsized in the radial direction.

第1,第2駆動リング41,42は、シリンダ軸線方向で第1,第2ベーン31,32を挟む位置に配置されることにより、第1,第2駆動リング41,42は、第1,第2ベーン31,32に対して、シリンダ軸線方向でのスペース46,47に配置されるので、第1,第2駆動リング41,42からなる駆動機構により、シリンダ軸線方向でシリンダ3またはスリーブ8が大型化することが回避される。   The first and second drive rings 41 and 42 are arranged at positions sandwiching the first and second vanes 31 and 32 in the cylinder axial direction, so that the first and second drive rings 41 and 42 Since the second vanes 31 and 32 are disposed in the spaces 46 and 47 in the cylinder axial direction with respect to the second vanes 31 and 32, the cylinder 3 or the sleeve 8 in the cylinder axial direction is driven by the drive mechanism including the first and second drive rings 41 and 42. Is prevented from becoming larger.

第1,第2ベーン31,32は、その内周端部31i,32iにスリーブ8に揺動可能に支持されるヒンジ部31h,32hを有し、各内周端部31i,32iは、スリーブ8の、掃気ポート13の周方向縁部8a,8bに形成された凹部8eに収容されることにより、第1,第2ベーン31,32の内周端部31i,32iおよびヒンジ部31h,32hが掃気ポート13の周方向縁部8a,8bに設けられた凹部8e内に収容される。このため、内周端部31i,32iが掃気ポート13を流れる新気の抵抗とならないので、スワール比の増加に寄与する。   The first and second vanes 31, 32 have hinge portions 31h, 32h supported by the sleeve 8 at the inner peripheral end portions 31i, 32i so as to be swingable. The inner peripheral end portions 31i, 32i are sleeves. 8, the inner peripheral end portions 31i and 32i of the first and second vanes 31 and 32 and the hinge portions 31h and 32h are accommodated in the concave portions 8e formed in the circumferential edges 8a and 8b of the scavenging port 13. Is housed in a recess 8e provided in the circumferential edge 8a, 8b of the scavenging port 13. For this reason, the inner peripheral end portions 31i and 32i do not serve as resistance of fresh air flowing through the scavenging port 13, which contributes to an increase in the swirl ratio.

以下、前述した実施形態の一部の構成を変更した実施形態について、変更した構成に関して説明する。
係合溝48または係合溝49は、図3に三点鎖線で示されるように、半径方向に対して傾斜していてもよく、これにより、係合ピン35が係合溝48を移動するとき、または係合ピン36が係合溝49を移動するときの摩擦力が減少するので、各ベーン31,32の駆動力を小さくすることができて、電動モータ51,52を小型化できる。
各ベーン31,32に一体に形成されたピンが、周方向縁部8a,8bに設けられた孔から構成される支持部に揺動可能に支持されてもよい。
内燃機関は、単気筒内燃機関であってもよく、また圧縮点火式機関であってもよい。
内燃機関は、前記実施形態では車両に使用されるものであったが、鉛直方向を指向するクランク軸を備える船外機等の船舶推進装置に使用されるものであってもよい。
Hereinafter, an embodiment in which a part of the configuration of the above-described embodiment is changed will be described with respect to the changed configuration.
The engagement groove 48 or the engagement groove 49 may be inclined with respect to the radial direction as indicated by a three-dot chain line in FIG. 3, whereby the engagement pin 35 moves in the engagement groove 48. Since the frictional force when the engagement pin 36 moves in the engagement groove 49 is reduced, the driving force of the vanes 31 and 32 can be reduced, and the electric motors 51 and 52 can be downsized.
The pins formed integrally with the vanes 31 and 32 may be swingably supported by a support portion configured by holes provided in the circumferential edge portions 8a and 8b.
The internal combustion engine may be a single cylinder internal combustion engine or a compression ignition engine.
Although the internal combustion engine is used for a vehicle in the embodiment, it may be used for a ship propulsion device such as an outboard motor having a crankshaft oriented in the vertical direction.

本発明が適用されたユニフロー式2ストローク内燃機関の断面図であり、概略、シリンダ軸線を含み、クランク軸の回転中心線に直交する平面での断面図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a cross-sectional view of a uniflow type two-stroke internal combustion engine to which the present invention is applied, and is a schematic cross-sectional view in a plane that includes a cylinder axis and is orthogonal to a rotation center line of a crankshaft. 図1の内燃機関の要部断面図であり、一部分が図1のIIa線断面図であり、残りの部分が図1のIIb線断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of a main part of the internal combustion engine of FIG. 1, a part of which is a cross-sectional view taken along the line IIa of FIG. 図2の要部拡大図である。FIG. 3 is an enlarged view of a main part of FIG. 2. 図3のIV−IV線断面図である。It is the IV-IV sectional view taken on the line of FIG. 図3のV−V線断面図である。It is the VV sectional view taken on the line of FIG. 図1の内燃機関の気流制御装置のベーンの1つの動作を説明する図であり、図3と同様の図である。It is a figure explaining one operation | movement of the vane of the airflow control apparatus of the internal combustion engine of FIG. 1, and is a figure similar to FIG. 図1の内燃機関の気流制御装置のベーンの別の動作を説明する、図6に対応する図である。It is a figure corresponding to FIG. 6 explaining another operation | movement of the vane of the airflow control apparatus of the internal combustion engine of FIG. 図1の内燃機関の気流制御装置のベーンのさらに別の動作を説明する、図6に対応する図である。FIG. 7 is a view corresponding to FIG. 6 for explaining still another operation of the vane of the airflow control device for the internal combustion engine of FIG. 1.

符号の説明Explanation of symbols

1…シリンダブロック、3…シリンダ、8…スリーブ、13…掃気ポート、14…シリンダ室、31,32…ベーン、33…案内通路、41,42…駆動リング、46,47…スペース、51,52…電動モータ、61,62…ウォームギヤ、
L…シリンダ軸線、A…通路面積。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Cylinder block, 3 ... Cylinder, 8 ... Sleeve, 13 ... Scavenging port, 14 ... Cylinder chamber, 31, 32 ... Vane, 33 ... Guide passage, 41, 42 ... Drive ring, 46, 47 ... Space, 51, 52 ... Electric motor, 61,62 ... Worm gear,
L: Cylinder axis, A: Passage area.

Claims (5)

往復運動するピストンが摺接する内周面に開口する掃気ポートが設けられたシリンダと、前記掃気ポートから前記シリンダにより形成されるシリンダ室に流入する新気の流れを機関運転状態に応じて制御する気流制御装置とを備えるユニフロー式2ストローク内燃機関において、
前記気流制御装置は、前記シリンダ室でスワールが生成されるように新気を前記掃気ポートに案内する案内通路を形成する第1ベーンおよび第2ベーンを備え、スワール比を制御するために前記第1ベーンおよび前記第2ベーンの揺動位置が互いに独立して変更可能であることを特徴とするユニフロー式2ストローク内燃機関。
A cylinder provided with a scavenging port opened on an inner peripheral surface with which a reciprocating piston slides, and a flow of fresh air flowing from the scavenging port into a cylinder chamber formed by the cylinder are controlled in accordance with an engine operating state. In a uniflow type two-stroke internal combustion engine comprising an airflow control device,
The airflow control device includes a first vane and a second vane that form a guide passage for guiding fresh air to the scavenging port so that a swirl is generated in the cylinder chamber, and the first airflow control device controls the swirl ratio. A uniflow type two-stroke internal combustion engine characterized in that swing positions of the first vane and the second vane can be changed independently of each other.
前記掃気ポートの有効開口面積は前記案内通路の通路面積により設定され、前記有効開口面積が前記第2ベーンの揺動位置により制御され、前記有効開口面積が前記第2ベーンによりほぼ一定に維持されている状態で、前記第1ベーンの揺動位置により前記スワール比が制御されることを特徴とする請求項1記載のユニフロー式2ストローク内燃機関。   The effective opening area of the scavenging port is set by the passage area of the guide passage, the effective opening area is controlled by the swing position of the second vane, and the effective opening area is maintained substantially constant by the second vane. 2. The uniflow type two-stroke internal combustion engine according to claim 1, wherein the swirl ratio is controlled by a swing position of the first vane in a state where 前記気流制御装置は、前記第1ベーンおよび前記第2ベーンの揺動位置をそれぞれ変更する第1駆動リングおよび第2駆動リングを備え、前記第1駆動リングおよび前記第2駆動リングは、それぞれ前記シリンダの周方向に沿って配置されると共に、シリンダ軸線方向に並んで配置されることを特徴とする請求項1または2記載のユニフロー式2ストローク内燃機関。   The airflow control device includes a first drive ring and a second drive ring that change the swing positions of the first vane and the second vane, respectively, and the first drive ring and the second drive ring are respectively 3. The uniflow type two-stroke internal combustion engine according to claim 1, wherein the uniflow type two-stroke internal combustion engine is arranged along a circumferential direction of the cylinder and arranged side by side in the cylinder axial direction. 前記第1駆動リングおよび前記第2駆動リングは、シリンダ軸線方向で前記第1ベーンおよび前記第2ベーンを挟む位置に配置されることを特徴とする請求項3記載のユニフロー式2ストローク内燃機関。   4. The uniflow type two-stroke internal combustion engine according to claim 3, wherein the first drive ring and the second drive ring are arranged at positions sandwiching the first vane and the second vane in a cylinder axial direction. 前記第1ベーンおよび前記第2ベーンは、その内周端部に前記シリンダに揺動可能に支持されるヒンジ部を有し、前記各内周端部は、前記シリンダの、前記掃気ポートの周方向縁部に形成された凹部に収容されることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項記載のユニフロー式2ストローク内燃機関。   Each of the first vane and the second vane has a hinge portion that is swingably supported by the cylinder at an inner peripheral end portion thereof, and each inner peripheral end portion is a peripheral portion of the scavenging port of the cylinder. The uniflow type two-stroke internal combustion engine according to any one of claims 1 to 4, wherein the uniflow type two-stroke internal combustion engine is accommodated in a recess formed in a directional edge.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2011062618A1 (en) * 2009-11-18 2011-05-26 Achates Power, Inc. Apparatus and method for controlling swirl in a ported, two-stroke, internal combustion engine
CN102808690A (en) * 2012-08-09 2012-12-05 杭州电子科技大学 Variable intake vortex channel structural device
CN104389675A (en) * 2014-09-18 2015-03-04 北京航空航天大学 Composite circular rotational flow scavenging system for multi-fuel aerial heavy engine, and control method
CN109026349A (en) * 2018-09-18 2018-12-18 江苏心源航空科技有限公司 A kind of two stroke engine scavenging air belt

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011062618A1 (en) * 2009-11-18 2011-05-26 Achates Power, Inc. Apparatus and method for controlling swirl in a ported, two-stroke, internal combustion engine
CN102808690A (en) * 2012-08-09 2012-12-05 杭州电子科技大学 Variable intake vortex channel structural device
CN104389675A (en) * 2014-09-18 2015-03-04 北京航空航天大学 Composite circular rotational flow scavenging system for multi-fuel aerial heavy engine, and control method
CN109026349A (en) * 2018-09-18 2018-12-18 江苏心源航空科技有限公司 A kind of two stroke engine scavenging air belt

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