JP3143717B2 - 2サイクルエンジン - Google Patents

2サイクルエンジン

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JP3143717B2
JP3143717B2 JP04027263A JP2726392A JP3143717B2 JP 3143717 B2 JP3143717 B2 JP 3143717B2 JP 04027263 A JP04027263 A JP 04027263A JP 2726392 A JP2726392 A JP 2726392A JP 3143717 B2 JP3143717 B2 JP 3143717B2
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嗣教 粉川
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00Other engines
    • F02B75/02Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke
    • F02B2075/022Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle
    • F02B2075/025Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle two

Landscapes

  • Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Characterised By The Charging Evacuation (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、例えば自動二輪車に
搭載される2サイクルエンジンに関するものである。
【0002】
【従来の技術】例えば、自動二輪車には2サイクルエン
ジンが搭載され、この2サイクルエンジンには吸気通路
から混合気をクランクケース内に吸入し、このクランク
ケース内に吸入された混合気を掃気行程で、複数の掃気
通路を介して燃焼室に供給するものがある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、これまでの
2サイクルエンジンのクランクケースの形状と、それに
より決定されるケース内容積は、クランクケースそのも
のの加工によって決まっていたが、エンジンの分解時間
やケース加工及び型変更等に時間がかかる。従って、リ
ード弁ヤング率変更にともない、リード弁のクランク角
度要求に対する正確な開閉時期を実施できる要求ケース
内容積の調整と、ケース内形状の最適化による吸入抵抗
の低減に対し、時間を費やすこととなり、最適な調整が
行なわれ難いものとなっていた。
【0004】また、2サイクルエンジンのクランクケー
ス内のリード弁配置を、排気通路に対し、その反対側に
配置する場合において、ケース内吸入行程における混合
気流れは、空気成分よりも燃料成分の比重が重く、大き
な慣性力を生むことから、ケース内排気通路側に濃い混
合気が存在することとなり、また同壁面には多量の燃料
が液体として付着する。
【0005】しかし、この排気通路側に配置された掃気
通路は、掃気行程時に排気通路に一番近いことからヤン
テ法掃気流評価基準における定義式にあるように、燃焼
ガス排出の際に、燃焼ガスに接する掃気流体面積が大き
く、その掃気流体に多量の燃料成分を含むこととなる。
このため、排気ガス内への燃料成分の吹き抜けを増加さ
せ、燃費の悪化と、燃料気化冷却による排気温度の低下
を招き、排気管内圧力波形のエンジン回転数同調による
関係から点火時期を遅角し、排気温度を上昇させること
となり、熱効率の悪化から出力低下に至っていた。
【0006】この発明は、前記課題を解決するもので、
2サイクルエンジンの吸気系吸入抵抗低減と、エンジン
回転クランク開度要求に対するリード弁の正確な開閉を
行なうことによって、給気比を高め、なおかつ掃気流を
純空気成分と混合気成分にある程度分離掃気することに
よって、排気ガス内に吹き抜ける燃料成分を低減し、排
気温度を上昇させ、排気管内圧力波形のエンジン回転数
同調による関係から点火時期が進角することによって熱
効率が向上し、エンジン回転低回転数から高回転数まで
の広い回転域での一層の出力向上と、高燃費で炭化水素
(HC)の少ない排気ガスを排出するクリーンな2サイ
クルエンジンを提供することを目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、この発明は、吸気通路から混合気をクランクケース
内に吸入し、このクランクケース内から混合気をシリン
ダブロックの複数の掃気通路を介して燃焼室に供給する
2サイクルエンジンにおいて、前記クランクケース内部
に、ケース内容積と形状を調整する着脱可能なプレート
を組付け、さらにこのプレートに前記複数の掃気通路間
を区別する掃気仕切り壁に向って延び掃気流を案内する
ガイドを設けたことを特徴としている。
【0008】
【作用】この発明は、クランクケース内部に、ケース内
容積と形状を調整する着脱可能なプレートを組付けてお
り、これでリード弁ヤング率変更時におけるケース内容
積の設定が容易で、常にクランク角度要求に対する正確
なリード弁開閉を実施させ、またケース内混合気流れに
対する最適形状を即座に探り出し、ケース内での吸入抵
抗を低下させ、相互の関係から給気比の向上が可能とな
る。
【0009】また、プレートに複数の掃気通路間を区別
する掃気仕切り壁に向って延び掃気流を案内するガイド
を設けており、これで排気通路側の掃気流れに多く含ま
れていた燃料成分を、このガイドによって受け止めて排
気ガス内への燃料吹き抜けを低減させ、燃費の向上と排
気温度を上昇させ、排気管内圧力波形のエンジン回転数
同調による関係から点火時期が進角することから、熱効
率の向上による出力向上につながる。
【0010】
【実施例】以下、この発明の2サイクルエンジンの実施
例を図面に基づいて詳細に説明する。
【0011】図1は2サイクルエンジンの概略構成図、
図2は2サイクルエンジンの断面図、図3は図2のIII
ーIII 断面図、図4は2サイクルエンジンのシリンダブ
ロックを取外した状態の平面図、図5はクランクケース
の断面図、図6は図5のVIーVI断面図、図7は図5のク
ランクケースの平面図、図8はプレートの正面図、図9
はプレートの平面図、図10は図9のXーX断面図であ
る。
【0012】この2サイクルエンジンは例えば自動二輪
車に搭載され、この2サイクルエンジンのクランクケー
ス1にはシリンダブロック2が載置され、さらにこのク
ランクケース2にはシリンダヘッド3が載置されてい
る。
【0013】クランクケース1にはクランク軸4がベア
リング5を介して回動可能に軸支されており、このクラ
ンク軸4は一対の分割クランクアーム4a,4bを、そ
のクランクアーム4aに一体に形成されたクランクピン
4cで連結して一体になっている。このクランクケース
1には吸気通路6が形成されており、この吸気通路6に
リード弁7が組付けられ、さらにこのリード弁7に接続
して吸気管8がリード弁とともにクランクケース1に共
締されている。
【0014】このリード弁7は上下2段の通路7a,7
bを有しており、この上下2段の通路7a,7bはそれ
ぞれ弁体7c,7dによって開閉され、下段の通路7b
が上段の通路7aに対してやや広幅になっている。吸気
管8には左右に通路8a,8bが形成されており、この
左右の通路8a,8bはリード弁側で集合しており、こ
の集合部8cに燃料噴射装置9が取付けられている。こ
の燃料噴射装置9の燃料噴射位置にはリード弁7の上下
2段の通路7a,7bを区画する壁部が突出しており、
この突出部7eにより上段の通路7aと下段の通路7b
へ燃料が分離して供給される。また、吸気管8のそれぞ
れの通路8a,8bにはスロットル弁10が設けられ、
さらに吸気管8の開口部は金網11で覆われている。
【0015】シリンダブロック2にはピストン12が往
復動可能に設けられ、このピストン12にはピストンピ
ン13が設けられ、このピストンピン13はコンロッド
14を介してクランク軸4のクランクピン4cに連結さ
れている。このシリンダブロック2、ピストン12の頭
部及びシリンダヘッド3とで燃焼室15が形成され、こ
のシリンダヘッド3には燃焼室15に臨むように点火プ
ラグ16が取付けられている。シリンダブロック2には
吸気通路6と対向する側に左右一対の排気通路17が形
成され、この排気通路17は途中で集合しており、この
排気通路17に排気管18が接続される。
【0016】シリンダブロック2の吸気通路6側には掃
気通路19が形成され、この掃気通路19はリード弁の
上段の通路7aに連通し、この吸気通路6側と排気通路
17側との間にはそれぞれ対向して一対づつ掃気通路2
0,21が形成されており、これらの掃気通路19,2
0,21でクランクケース1内の混合気を燃焼室15に
供給するようになっている。
【0017】クランクケース1の上部には取付部1aが
ケース内方へ延出して形成され、この取付部1aの中央
には切欠部1bが形成され、この切欠部1bがコンロッ
ド14の逃げとなっている。この取付部1aにはケース
内容積と形状を調整する着脱可能なプレート22が組付
けられ、このプレート22は一対のビス23で締付固定
され、その立上り部22aはシリンダブロック2の下部
で押えられている。このプレート22の中央には切欠部
22bが形成され、この切欠部22bは取付部1aの切
欠部1bに一致してコンロッド14の逃げとなってお
り、さらにプレート22の両側には左右の掃気通路2
0,21間を区別する掃気仕切り壁2a,2bに向って
延び掃気流を案内するガイド22cが一体に設けられて
いる。
【0018】このように、クランクケース1内に着脱可
能なプレート22を組付けることによってリード弁ヤン
グ率変更時におけるケース内容積の設定を容易にするこ
とができる。また、常にクランク角度要求に対する正確
なリード弁開閉を実施させ、さらにケース内掃気流を純
空気成分と混合気成分にある程度分離掃気することによ
って、混合気流れに対する最適形状を即座に探り出し、
クランクケース1内での吸入抵抗を低下させ、相互の関
係から給気比の向上が可能となる。
【0019】また、プレート22の両側に左右の掃気通
路20,21間を区別する掃気仕切り壁2a,2bに向
って延び掃気流を案内するガイド22cを設けること
で、左右の掃気通路20,21のうち排気通路17側に
おいて掃気流れに多く含まれていた燃料成分を、このガ
イド22cによって受け止める。これにより、排気ガス
内への燃料吹き抜けを低減させ、燃費の向上と排気温度
を上昇させ、排気管18内の圧力波形のエンジン回転数
同調による関係から点火時期が進角することから、熱効
率の向上による出力向上につながっている。
【0020】これらの結果、排気ガス内の炭化水素(H
C)濃度が低下し、相互の関係からエンジン回転低回転
数から高回転数までの広い回転域での出力向上と、高燃
費で炭化水素(HC)濃度の低い排気ガスを排出するク
リーンな2サイクルエンジンになっている。
【0021】さらに、この2サイクルエンジンにはクラ
ンク角度回転数センサ50、リード弁開度センサ51、
スロットル弁ポジションセンサ52が設けられ、これら
のセンサから得られる運転情報に基づき制御装置53
は、点火制御装置54、排気デバイス55及び燃料噴射
装置9を制御する。点火制御装置54は点火プラグ16
の点火時期を制御し、排気デバイス55は排気タイミン
グを変化させることにより反射波の制御を行なう。
【0022】さらに、この2サイクルエンジンの燃料噴
射装置9の制御はリード弁開き量を毎サイクルサンプリ
ングし、この最大リード弁開度の変化により燃料噴射時
間を制御するものであり、2サイクルエンジンの給気比
を正確に把握し、要求燃費特性に、より良くマッチング
する安価で、シンプルな構成の燃料噴射装置9により、
出力、燃費を向上している。
【0023】従来の2サイクルエンジンの燃料噴射装置
では、クランクケース内圧力をサンプリングし、燃料噴
射時間を制御していたが、この圧力ピークとなり得る下
死点前後のクランク開度領域は燃焼室内に対して掃気通
路が開いているために、排気管内の固有振動である排気
圧力波の圧力変動が掃気通路に通じ、クランクケース内
に進入してしまい、エンジン回転数の中・低速域におい
て、クランクケース内圧力が給気比に比例しない回転域
が発生し、燃料噴射時間に多くの補正が必要となり、セ
ッテングが難しいという現象が発生していた。
【0024】これらの問題は、掃気通路が開いているク
ランク開度下死点付近のクランクケース内正圧力をサン
プリングしていることに問題があることを示しており、
同時に掃気通路の開いていない上死点付近でのサンプリ
ングが必要であることを現している。従って、この2サ
イクルエンジンの燃料噴射装置9のように、リード弁開
き量を燃料噴射時間のサンプリングベースとすることに
よって、排気管18内、排気圧力波形の圧力変動による
影響は上死点付近のサンプリングとなるためなくなり、
給気比の正確なサンプリングを行うことができ、より一
層の出力、燃費、スロットルレスポンスの向上と、セッ
テングを容易に行なうことが可能となる。
【0025】
【発明の効果】前記のように、この発明は、クランクケ
ース内部に、ケース内容積と形状を調整する着脱可能な
プレートを組付けたから、このプレートでリード弁ヤン
グ率変更時におけるケース内容積の設定が容易で、常に
クランク角度要求に対する正確なリード弁開閉を実施さ
せ、またケース内混合気流れに対する最適形状を即座に
探り出し、ケース内での吸入抵抗を低下させ相互の関係
か給気比の向上が可能となる。
【0026】また、プレートに複数の掃気通路間を区別
する掃気仕切り壁に向って延び掃気流を案内するガイド
を設けたから、排気通路側の掃気流れに多く含まれてい
た燃料成分を、このガイドによって受け止めて排気ガス
内への燃料吹き抜けを低減させ、燃費の向上と排気温度
を上昇させ、排気管内圧力波形のエンジン回転数同調に
よる関係から点火時期が進角することから、熱効率の向
上による出力向上につながる。
【図面の簡単な説明】
【図1】2サイクルエンジンの概略構成図である。
【図2】2サイクルエンジンの断面図である。
【図3】図2のIII ーIII 断面図である。
【図4】2サイクルエンジンのシリンダブロックを取外
した状態の平面図である。
【図5】クランクケースの断面図である。
【図6】図5のVIーVI断面図である。
【図7】図5のクランクケースの平面図である。
【図8】プレートの正面図である。
【図9】プレートの平面図である、
【図10】図9のXーX断面図である。
【符号の説明】
1 クランクケース 2 シリンダブロック 2a,2b 掃気仕切り壁 22 プレート 22c ガイド 20,21 掃気通路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F02B 25/00 - 25/28 F02B 33/00 - 33/30

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 吸気通路から混合気をクランクケース内
    に吸入し、このクランクケース内から混合気をシリンダ
    ブロックの複数の掃気通路を介して燃焼室に供給する2
    サイクルエンジンにおいて、前記クランクケース内部
    に、ケース内容積と形状を調整する着脱可能なプレート
    を組付け、さらにこのプレートに前記複数の掃気通路間
    を区別する掃気仕切り壁に向って延び掃気流を案内する
    ガイドを設けたことを特徴とする2サイクルエンジン。
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