JP2014105628A - ２行程内燃機関用気化器 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、気密性を保持しつつ、部品点数の増加を招来することなく、空気通路への未燃焼の燃料の吸い込みを防止する２行程内燃機関用気化器を提供することを課題とする。
【解決手段】気化器本体の略中心部に形成された有底円筒形状の弁孔と、前記弁孔と略同径の円筒部が回動可能に嵌合するロータリー弁を備え、前記ロータリー弁は、気化器本体に相互に略平行になるように形成された燃料吸気通路と空気通路を垂直に横切るように配置され、前記燃料吸気通路の流量を制御する燃料供給側ボアと前記空気通路の空気量を制御する空気供給側ボアが前記ロータリー弁の軸方向に対して直角方向に前記円筒部の一部に貫通形成された２行程内燃機関気化器において、前記ロータリー弁の円筒部外周の周壁の一部に環状凹部を、少なくとも前記燃料供給側ボアと前記空気供給側ボアの開口部に当たらないように形成した。
【選択図】図１

Description

本発明は、２行程内燃機関に適した層状掃気エンジン用気化器に関する。

従来、２行程内燃機関においては、クランク室で加圧された混合気を掃気通路から掃気口を経てシリンダの燃焼室へ供給することにより、シリンダの燃焼室に残っている燃焼ガスの掃気を行っている。

燃焼ガスの掃気を良好に行おうとする場合には、燃焼室へ流入した混合気が、燃焼ガスと一緒に排気口を経て大気中へ排出される現象、いわゆる吹き抜け現象が発生することになり、この吹き抜け現象は排気ガスに含まれる未燃焼成分の量を増加させることから、燃料の浪費の原因となっている。

吹き抜け現象はピストンによる排気口の閉時期を早めることにより抑制しうるが、この場合においても、シリンダの燃焼室に残留する燃焼ガスが多くなり、不完全燃焼が起こることから、結局は排気ガスに含まれる炭化水素が増加するだけでなく、２行程内燃機関全体における出力が低下する。

そこで、上記のような問題を解決するための方法として、２行程内燃機関の掃気行程において、掃気通路等に予め導入された先導空気と、それに続く混合気が、掃気ポートからシリンダ内へ向けて層状に流入することにより、未燃焼ガスが排気ポートから流出してしまうこと（吹き抜け）を防止できるようにしたエンジン（層状掃気２行程内燃機関）が知られている。

上記の層状掃気２行程内燃機関に接続される気化器では、ピストンの上昇時クランク室が負圧になると、ロータリー燃料制御弁で制御された混合気が吸気口を経てクランク室へ吸引され、同時にロータリー空気制御弁で制御された空気が空気通路から逆止弁を経て掃気通路へ吸引される。

混合気の爆発により、ピストンが降下すると、ピストンの下死点付近で排気口が開き、燃焼ガスが排出され、続いて、掃気口が開き、クランク室の正圧によりまず掃気通路の空気がシリンダの燃焼室へ噴出され、次いでクランク室の混合気がシリンダの燃焼室へ噴出される。

排気口が開いている間に、掃気口からシリンダの燃焼室へ当初噴出した空気が排気口へ流出し、続いて混合気が排気口へ流れるまでに排気口は閉じられる。

このように、上述の気化器が取り付けられる２行程内燃機関においては、空気のみによる掃気作用が行われることにより、混合気の吹き抜け現象を抑制することを可能としている。

しかしながら、図６に示すようなロータリー弁を用いた一般的な２行程内燃機関に接続される気化器（図５）の場合には、燃料吸気通路と空気通路が平行して配置され、これらの通路の流量制御において用いられるロータリー弁は、前記燃料吸気通路と空気通路を垂直に貫通するように配置され、前記ロータリー弁により前記燃料吸気通路及び空気通路の両通路の流量を同軸上で調節できるようにしたものであるため、前記燃料吸気通路と空気通路の間の気密をそれぞれ独立して確保することが難しく、前記燃料吸気通路内の燃料の
一部が、２行程内燃機関からの負圧が気化器内部において作用することにより、前記空気通路内へロータリー弁と弁孔との隙間を通って吸い込まれ、安定した空気と燃料の供給が妨げられ、内燃機関の性能が不安定になり、エンジンストールの発生の原因にもなっていた。

前記問題に対しては、特開２０００−３５２３５４に示されているように、ロータリー燃料制御弁とロータリー空気制御弁に作用する２行程内燃機関からの負圧が気化器の内部で干渉しあわないようにした２行程内燃機関用気化器が示されている。

具体的には、ロータリー空気制御弁の外周部とロータリー空気制御弁が嵌挿される円筒部との間、またはロータリー燃料制御弁の外周部とロータリー燃料制御弁が嵌挿される円筒部との間にシール部材を配置し、燃料吸気通路と空気通路の間の気密を保持することにより、ロータリー燃料制御弁とロータリー空気制御弁に作用する２行程内燃機関からの負圧が気化器の内部で干渉するのを防止する。

一方、上記のようにロータリー空気制御弁、ロータリー燃料制御弁の円筒部の外周部に通路の間の気密を保持するシール部材を配置する方法は、通路の気密性を保持する目的としては優れているが、シーリング部材を配置する必要があるため、気化器全体の部品点数の増加を招くことになりコストが増加の原因になるとともに、シーリング部材が継続的な使用の結果、摩耗、膨潤することにより、気密性の低下を招き作動上の不具合の原因となるおそれがある。

特開２０００−３５２３５４

そこで、本発明は、上記のような課題を解決するとともに、部品点数の増加を招来することなく、空気通路への未燃焼の燃料の吸い込みを防止する２行程内燃機関用気化器を提供することを課題とする。

そこで、前記課題を解決するためになされた本発明は、気化器本体の略中心部に形成された有底円筒形状の弁孔と、前記弁孔と略同径の円筒部が回動可能に嵌合するロータリー弁を備え、前記ロータリー弁は、気化器本体に相互に略平行になるように形成された燃料吸気通路と空気通路を垂直に横切るように配置され、前記燃料吸気通路の流量を制御する燃料供給側ボアと前記空気通路の空気量を制御する空気供給側ボアが前記ロータリー弁の軸方向に対して直角方向に前記円筒部の一部に貫通形成された２行程内燃機関気化器において、前記ロータリー弁の円筒部外周の周壁の一部に環状凹部を、少なくとも前記燃料供給側ボアと前記空気供給側ボアの開口部に当たらないように形成したことを特徴とする。

さらに、本発明は、前記環状凹部が、前記ロータリー弁の外周部であって、前記ロータリー弁に形成された前記燃料供給側ボアと前記空気供給側ボアの間に設けられていることを特徴とする。

そして、本発明として、前記環状の凹部が、前記ロータリー弁の上端部または基端部の一部に少なくとも１つ設けられていることを特徴としている。

また、前記弁孔の有底円筒形状の内周の周壁の一部に環状凹部を前記燃料供給側ボア
と前記空気供給側ボアの開口部に当たらないように形成することにより、空気通路への未燃焼の燃料の吸い込みを防止することもできる。

具体的には、前記環状凹部が、前記弁孔の有底円筒形状の内周の周壁の前記燃料供給側ボアと前記空気供給側ボアの間の位置、または、前記弁孔の有底円筒形状の内周の周壁の上端部または基端部の一部に少なくとも１つ設けられていることを特徴とする。

以上のように、本発明の２行程内燃機関用気化器のロータリー弁の外周の一部に環状凹部を設けることにより、シーリング部品の劣化のおそれや、部品点数の増加を伴うことなく、燃料吸気通路からの燃料の流入を容易に防ぐことができるものである。

本発明に係るロータリー弁の斜視図。 本発明に係るロータリー弁の正面図。 本発明に係るロータリー弁の一部断面正面図。 本発明に係るロータリー弁における別の実施形態。 ロータリー弁の弁孔側に環状凹部が設けられた実施形態。 一般的な層状掃気式２行程内燃機関用気化器全体断面図。 従来のロータリー弁の斜視図。

以下に、本発明の好ましい実施の形態について詳細に説明する。

図５は、一般的な２行程内燃機関用の気化器の全体部分断面図であり、気化器本体１は、略中心部にロータリー弁５が弁孔４に回動可能に嵌挿されており、前記ロータリー弁５の軸に対して垂直方向に空気通路２及び燃料吸気通路３が上下に並行に配置されている。

そして、前記ロータリー弁５がスロットルシャフト９を軸として、回動することにより、空気供給側ボア６と燃料吸気側ボア７の開口面積を変化させることにより、前記空気通路２及び燃料吸気通路３を流れる空気及び燃料の量を調節し、２行程内燃機関の状態を運転状態に合わせて調整している。

ここで、図１に示すように、本発明に係るロータリー弁５は、弁孔４に回動可能に嵌挿される同径の円筒形状の弁であり、前記円筒部１１の上端であって、軸上にスロットルシャフト９を備えるとともに、前記円筒部１１において、前記スロットルシャフト９の軸方向に対して垂直方向に、空気通路２と連通する空気供給側ボア６と燃料吸気通路３と連通する燃料供給側ボア７がトンネル状に上下並行に配置されている。

そして、前記円筒部１１の外周側壁であって、前記燃料供給側ボア７と空気供給側ボア６との間の位置に環状凹部８が形成されている。

また、図２−１及び図２−２に示すように、前記ロータリー弁５は、気化器本体１の略中央部に形成され、前記ロータリー弁５のスロットルシャフト９の内側には、燃料供給を調節するためのニードル１０が形成されている。

また、図３に別の実施の形態として、前記環状凹部８が、ロータリー弁５の上下に設けられたものを示した。これは、少なくとも前記ロータリー弁５の上端部または基端部の一方に形成されていれば、気化器本体１とロータリー弁５の隙間から空気供給側ボア６内へ
の燃料の吸い込みを防止する目的としては有効であることから、本発明に係るロータリー弁が組込まれる気化器の大きさや配置等を考慮しながら、適宜調節することができる。

本実施の形態である２行程内燃機関用気化器のロータリー弁は外周の一部に環状凹部８が設けられていることにより、燃料吸気通路内に溜まった燃料が、エンジン部で発生した負圧により、前記ロータリー弁と弁孔の隙間から前記ロータリー弁の外壁を伝い吸い上げられたとしても前記環状凹部８を形成してあるので、前記空気通路への燃料の侵入を防止することができる。

また、前記凹部を環状に構成したことにより、燃料がロータリー弁５の外壁のどの部分から漏れ出したとしても、空気通路側への燃料の侵入を確実に防ぐことができる。

一方、図４は、破線で示した前記環状凹部１２が、ロータリー弁５を嵌装する弁孔４の内周壁の一部に設けられた実施形態である。
すなわち、前記ロータリー弁５側に溝を設けるのではなく、同じ溝を弁孔４の内周壁に設けた様子を示している。

本実施の形態において、前記弁孔４に設けられる前記環状凹部１２の位置としては、図１または図３に示したロータリー弁側環状凹部８に対応する位置の弁孔４の内周壁部に環状凹部１２を設けることにより、前記ロータリー弁側に環状凹部を設けたのと同様の効果を発揮することができる。

なお、少なくとも前記弁孔４の上端部または基端部又は中央部の一つに溝が形成されていれば、気化器本体１とロータリー弁５の隙間から空気供給側ボア６内への燃料の吸い込みを防止する目的としては有効であることから、本発明に係るロータリー弁が組込まれる気化器の大きさや配置等を考慮しながら、適宜調節することができるとともに、図には示されていないが、当然にロータリー弁側と弁孔側の両方に溝を設けることも可能である。

そして、本実施の形態である２行程内燃機関用気化器の弁孔４は外周の一部に環状凹部１２が設けられていることにより、燃料吸気通路内に溜まった燃料が、エンジン部で発生した負圧により、前記ロータリー弁と弁孔の隙間から前記ロータリー弁の外壁を伝い吸い上げられたとしても前記環状凹部１２を形成してあるので、前記空気通路への燃料の侵入を防止することができる。

また、前記凹部を環状に構成したことにより、燃料がロータリー弁５の外壁のどの部分から漏れ出したとしても、空気通路側への燃料の侵入を確実に防ぐことができる。

以上、述べたように、２行程内燃機関用気化器のロータリー弁５と気化器本体１との間の隙間から燃料の一部が空気供給側ボア６へ流入することを防止する目的として、本発明により、シール部材等の追加部材やその他の部品点数の増加を伴うことなく、燃料の吸い込みを確実に防止することができるようになった。

１ 気化器本体，２ 空気通路，３ 燃料吸気通路，４ 弁孔，５ ロータリー弁，６
空気供給側ボア，７ 燃料供給側ボア，８ 環状凹部，９ スロットルシャフト， １０ ニードル，１１ 円筒部，１２ 環状凹部

Claims (6)

1. 気化器本体に形成された有底円筒形状の弁孔に、前記弁孔と略同径の円筒部が回動可能に嵌合するロータリー弁を備え、前記ロータリー弁は、気化器本体に相互に略平行になるように形成された燃料吸気通路と空気通路を垂直に横切るように配置され、前記燃料吸気通路の流量を制御する燃料供給側ボア及び前記空気通路の空気量を制御する空気供給側ボアが前記ロータリー弁の軸方向に対して略直角方向に前記円筒部の一部に貫通形成された２行程内燃機関気化器において、前記ロータリー弁の円筒部外周の周壁の一部に環状凹部を、前記燃料供給側ボアと前記空気供給側ボアの開口部に当たらないように形成したことを特徴とする２行程内燃機関気化器。
2. 前記環状凹部が、前記ロータリー弁に形成された前記燃料供給側ボアと前記空気供給側ボアの間に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の２行程内燃機関用気化器。
3. 前記環状凹部が、前記ロータリー弁の上端部または基端部の一部に少なくとも１つ設けられていることを特徴とする請求項１に記載の２行程内燃機関用気化器。
4. 気化器本体に形成された有底円筒形状の弁孔に、前記弁孔と略同径の円筒部が回動可能に嵌合するロータリー弁を備え、前記ロータリー弁は、気化器本体に相互に略平行になるように形成された燃料吸気通路と空気通路を垂直に横切るように配置され、前記燃料吸気通路の流量を制御する燃料供給側ボア及び前記空気通路の空気量を制御する空気供給側ボアが前記ロータリー弁の軸方向に対して略直角方向に前記円筒部の一部に貫通形成された２行程内燃機関気化器において、少なくとも前記弁孔の有底円筒形状の内周の周壁の一部に環状凹部を前記燃料供給側ボアと前記空気供給側ボアの開口部に当たらないように形成したことを特徴とする２行程内燃機関気化器。
5. 前記環状凹部が、前記弁孔の有底円筒形状の内周の周壁の前記燃料供給側ボアと前記空気供給側ボアの間に設けられていることを特徴とする請求項４に記載の２行程内燃機関用気化器。
6. 前記環状凹部が、前記弁孔の有底円筒形状の内周の周壁の上端部または基端部の一部に少なくとも１つ設けられていることを特徴とする請求項４に記載の２行程内燃機関用気化器。