JP3313373B2 - 層状掃気２サイクルエンジン - Google Patents
層状掃気２サイクルエンジンInfo
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- F02B75/16—Engines characterised by number of cylinders, e.g. single-cylinder engines
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- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、層状掃気２サイクルエンジンに関し、特に
は、混合気と、掃気のための空気とを分けて吸気するよ
うに構成した層状掃気２サイクルエンジンに関する。
は、混合気と、掃気のための空気とを分けて吸気するよ
うに構成した層状掃気２サイクルエンジンに関する。
背景技術 従来のこの種の層状掃気２サイクルエンジンは、シリ
ンダ室とクランク室とを接続する掃気流路を有し、混合
気を供給する混合気流路がクランク室に接続され、空気
を供給する空気流路が掃気流路に接続されている。そし
て、シリンダ室には、掃気流路の掃気ポートが開口して
いるとともに、排気管の排気ポートが開口している。ま
た、上記空気流路には、掃気流路側への空気の流れのみ
を許容する図12に示すリードバルブ（逆止弁）80が設け
られている。
ンダ室とクランク室とを接続する掃気流路を有し、混合
気を供給する混合気流路がクランク室に接続され、空気
を供給する空気流路が掃気流路に接続されている。そし
て、シリンダ室には、掃気流路の掃気ポートが開口して
いるとともに、排気管の排気ポートが開口している。ま
た、上記空気流路には、掃気流路側への空気の流れのみ
を許容する図12に示すリードバルブ（逆止弁）80が設け
られている。
上記のように構成された層状掃気２サイクルエンジン
においては、ピストン３が上昇することによって、クラ
ンク室20内の圧力が低下し始めるとともに、シリンダ室
10の圧力が上昇し始め、また、ピストン３の上昇により
掃気ポート81及び排気ポートが順次閉じている。この
際、圧力の低下したクランク室20内には、混合気が流入
するとともに、空気流路83からリードバルブ80を押し開
き、掃気流路85を通って空気が流入している。
においては、ピストン３が上昇することによって、クラ
ンク室20内の圧力が低下し始めるとともに、シリンダ室
10の圧力が上昇し始め、また、ピストン３の上昇により
掃気ポート81及び排気ポートが順次閉じている。この
際、圧力の低下したクランク室20内には、混合気が流入
するとともに、空気流路83からリードバルブ80を押し開
き、掃気流路85を通って空気が流入している。
そして、ピストン３が上死点付近に達すると、シリン
ダ室10内の混合気に点火された後、ピストン３が下降す
ることになる。ピストン３が下降することによって、ク
ランク室20内の圧力が上昇し始めるとともに、ピストン
３の下降の途中で排気ポート及び掃気ポート81が順次開
き、まず排気ポートから燃焼ガスが排出される。次に、
掃気ポート81が開くと、まず掃気流路85内に溜まってい
た空気がクランク室20内の圧力によってシリンダ室10内
に噴出する。これにより、シリンダ室10内に残っている
燃焼ガスが追い出されることになる。次いでクランク室
20内の混合気が掃気流路85を通ってシリンダ室10内に充
填される。そしてまた、ピストン３が下死点から上昇し
始めると、クランク室20内の圧力が低下し始め、前述し
たようなサイクルを再び繰り返すことになる。
ダ室10内の混合気に点火された後、ピストン３が下降す
ることになる。ピストン３が下降することによって、ク
ランク室20内の圧力が上昇し始めるとともに、ピストン
３の下降の途中で排気ポート及び掃気ポート81が順次開
き、まず排気ポートから燃焼ガスが排出される。次に、
掃気ポート81が開くと、まず掃気流路85内に溜まってい
た空気がクランク室20内の圧力によってシリンダ室10内
に噴出する。これにより、シリンダ室10内に残っている
燃焼ガスが追い出されることになる。次いでクランク室
20内の混合気が掃気流路85を通ってシリンダ室10内に充
填される。そしてまた、ピストン３が下死点から上昇し
始めると、クランク室20内の圧力が低下し始め、前述し
たようなサイクルを再び繰り返すことになる。
上記のように構成された層状掃気２サイクルエンジン
によれば、まず空気によってシリンダ室10内を掃気する
ことができるから、混合気の吹き抜けによって未燃焼ガ
スが排出されるのを防止することができ、排気ガスが綺
麗になるという利点がある。
によれば、まず空気によってシリンダ室10内を掃気する
ことができるから、混合気の吹き抜けによって未燃焼ガ
スが排出されるのを防止することができ、排気ガスが綺
麗になるという利点がある。
しかしながら、上記層状掃気２サイクルエンジンにお
いては、図12に示すように、リードバルブ80から掃気流
路85に流れる空気は、掃気ポート81の近傍位置81Aを流
れないため、この箇所に混合気が残ってしまう。この混
合気は、ピストン３の下降時の排気行程において、掃気
ポート81が開くと、掃気流路85内に溜まっていた空気と
ともに、シリンダ室10内を経て排気ポートから燃焼ガス
とともに大気中に排出されるという問題があった。ま
た、リードバルブ80を空気流路83に設けているから、こ
のリードバルブ80が空気を掃気流路85内に吸入する際の
吸入抵抗になるという欠点があった。また、リードバル
ブ80によって部品点数が増加するとともに、構造が複雑
になり、コストアップになるという問題があった。
いては、図12に示すように、リードバルブ80から掃気流
路85に流れる空気は、掃気ポート81の近傍位置81Aを流
れないため、この箇所に混合気が残ってしまう。この混
合気は、ピストン３の下降時の排気行程において、掃気
ポート81が開くと、掃気流路85内に溜まっていた空気と
ともに、シリンダ室10内を経て排気ポートから燃焼ガス
とともに大気中に排出されるという問題があった。ま
た、リードバルブ80を空気流路83に設けているから、こ
のリードバルブ80が空気を掃気流路85内に吸入する際の
吸入抵抗になるという欠点があった。また、リードバル
ブ80によって部品点数が増加するとともに、構造が複雑
になり、コストアップになるという問題があった。
発明の開示 本発明は、上記の問題点に着目してなされたものであ
り、混合気と、掃気のための空気とを分けて吸気すると
ともに、掃気流路内を空気で充満させて混合気の大気中
への排出をなくし、かつ、空気の吸入抵抗を低減するこ
とができ、部品点数の低減を図って安価な層状掃気２サ
イクルエンジンを提供することを目的としている。
り、混合気と、掃気のための空気とを分けて吸気すると
ともに、掃気流路内を空気で充満させて混合気の大気中
への排出をなくし、かつ、空気の吸入抵抗を低減するこ
とができ、部品点数の低減を図って安価な層状掃気２サ
イクルエンジンを提供することを目的としている。
上記の目的を達成するために、本発明に係る層状掃気
２サイクルエンジンは、エンジンのシリンダ室に接続す
る掃気ポートおよび排気ポートと、クランク室に接続す
る混合気用吸気ポートと、シリンダ室とクランク室とを
接続する掃気流路とを備える層状掃気２サイクルエンジ
ンにおいて、 シリンダの軸線方向で、掃気ポートよりも所定距離だけ
クランク室側の位置に空気用吸気ポートを設けるととも
に、ピストンを介して掃気ポートと空気用吸気ポートと
を接続し、吸入行程の際に、空気用吸気ポートから掃気
ポートを経て掃気流路に空気を供給することを特徴とす
る。
２サイクルエンジンは、エンジンのシリンダ室に接続す
る掃気ポートおよび排気ポートと、クランク室に接続す
る混合気用吸気ポートと、シリンダ室とクランク室とを
接続する掃気流路とを備える層状掃気２サイクルエンジ
ンにおいて、 シリンダの軸線方向で、掃気ポートよりも所定距離だけ
クランク室側の位置に空気用吸気ポートを設けるととも
に、ピストンを介して掃気ポートと空気用吸気ポートと
を接続し、吸入行程の際に、空気用吸気ポートから掃気
ポートを経て掃気流路に空気を供給することを特徴とす
る。
かかる構成によれば、空気用吸気ポートはピストンを
介して掃気ポートに、混合気用吸気ポートはクランク室
に、それぞれ分けて接続し、かつ、シリンダ室とクラン
ク室とを接続する掃気流路に、ピストンを介して空気を
供給するように構成しているから、吸入行程の際に掃気
流路内の少なくともシリンダ室側を空気で充満させるこ
とができる。また、空気用吸気ポートが掃気ポートより
も所定距離だけクランク室側の低い位置にあけられてい
るため、掃気行程の際に、ピストンの頂部が掃気ポート
を開口したとき、既に空気用吸気ポートが閉じているの
で、空気あるいは混合気が空気流路に逆流することがな
くなり、リードバルブが不要になっている。
介して掃気ポートに、混合気用吸気ポートはクランク室
に、それぞれ分けて接続し、かつ、シリンダ室とクラン
ク室とを接続する掃気流路に、ピストンを介して空気を
供給するように構成しているから、吸入行程の際に掃気
流路内の少なくともシリンダ室側を空気で充満させるこ
とができる。また、空気用吸気ポートが掃気ポートより
も所定距離だけクランク室側の低い位置にあけられてい
るため、掃気行程の際に、ピストンの頂部が掃気ポート
を開口したとき、既に空気用吸気ポートが閉じているの
で、空気あるいは混合気が空気流路に逆流することがな
くなり、リードバルブが不要になっている。
したがって、掃気流路内の空気で、掃気行程において
は、まず空気によってシリンダ室の燃焼ガスを掃気する
ことができ、混合気が大気中に流出することがなくな
る。また、空気を掃気流路に吸入させるためのリードバ
ルブが不要であるから、空気の吸入抵抗を低減すること
ができるとともに、部品点数の低減を図ることができ
る。
は、まず空気によってシリンダ室の燃焼ガスを掃気する
ことができ、混合気が大気中に流出することがなくな
る。また、空気を掃気流路に吸入させるためのリードバ
ルブが不要であるから、空気の吸入抵抗を低減すること
ができるとともに、部品点数の低減を図ることができ
る。
また、ピストンは外周に溝を有し、溝は、吸入行程の
際に、掃気ポートと空気用吸気ポートとを接続し、か
つ、混合気用吸気ポートと掃気ポートとが非接続とする
ことを特徴とする。
際に、掃気ポートと空気用吸気ポートとを接続し、か
つ、混合気用吸気ポートと掃気ポートとが非接続とする
ことを特徴とする。
かかる構成によれば、吸入行程において、混合気用吸
気ポートと掃気ポートとが非接続となっているため、掃
気流路に混合気が溜まることがなくなり、掃気流路は空
気によって充満することができる。
気ポートと掃気ポートとが非接続となっているため、掃
気流路に混合気が溜まることがなくなり、掃気流路は空
気によって充満することができる。
したがって、掃気行程において、掃気流路内の空気で
シリンダ室の燃焼ガスを掃気することができ、混合気が
大気中に流出することがなくなる。
シリンダ室の燃焼ガスを掃気することができ、混合気が
大気中に流出することがなくなる。
また、混合気用吸気ポートは、ピストンにより開閉さ
れることを特徴とする。
れることを特徴とする。
かかる構成によれば、掃気行程において、ピストンの
頂部が掃気ポートを開口したとき既に混合気用吸気ポー
トが閉じているので、混合気が混合気流路に逆流するこ
とがなくなり、リードバルブを不要にすることができ
る。
頂部が掃気ポートを開口したとき既に混合気用吸気ポー
トが閉じているので、混合気が混合気流路に逆流するこ
とがなくなり、リードバルブを不要にすることができ
る。
また、混合気をクランク室に供給するためのリードバ
ルブが不要であるから、部品点数の低減を図ることがで
きる。
ルブが不要であるから、部品点数の低減を図ることがで
きる。
図面の簡単な説明 図１は本発明に係わる第１実施形態の層状掃気２サイ
クルエンジンの要部破断斜視図である。
クルエンジンの要部破断斜視図である。
図２は本発明に係わる第１実施形態の層状掃気２サイ
クルエンジンの断面図であって図１の２−２線に沿う断
面図を示す。
クルエンジンの断面図であって図１の２−２線に沿う断
面図を示す。
図３は本発明に係わる第１実施形態の層状掃気２サイ
クルエンジンの断面図であって図１の３−３線に沿う断
面図を示す。
クルエンジンの断面図であって図１の３−３線に沿う断
面図を示す。
図４は本発明に係わる第１実施形態の層状掃気２サイ
クルエンジンの平面断面図であって図５の４−４線に沿
う断面図を示す。
クルエンジンの平面断面図であって図５の４−４線に沿
う断面図を示す。
図５は本発明に係わる第１実施形態の層状掃気２サイ
クルエンジンの上死点近傍の側面断面図であって図４の
５−５線に沿う断面図を示す。
クルエンジンの上死点近傍の側面断面図であって図４の
５−５線に沿う断面図を示す。
図６は図５の層状掃気２サイクルエンジンが下死点近
傍となる状態での側面断面図を示す。
傍となる状態での側面断面図を示す。
図７は本発明に係わる第２実施形態の層状掃気２サイ
クルエンジンの要部破断斜視図である。
クルエンジンの要部破断斜視図である。
図８は本発明に係わる第２実施形態の層状掃気２サイ
クルエンジンの平面断面図であって図９の８−８線に沿
う断面図を示す。
クルエンジンの平面断面図であって図９の８−８線に沿
う断面図を示す。
図９は本発明に係わる第２実施形態の層状掃気２サイ
クルエンジンの上死点近傍の側面断面図であって図８の
９−９線に沿う断面図を示す。
クルエンジンの上死点近傍の側面断面図であって図８の
９−９線に沿う断面図を示す。
図10は本発明に係わる第３実施形態の層状掃気２サイ
クルエンジンの要部破断斜視図である。
クルエンジンの要部破断斜視図である。
図11は本発明に係わる第４実施形態の層状掃気２サイ
クルエンジンの要部破断斜視図である。
クルエンジンの要部破断斜視図である。
図12は従来の層状掃気２サイクルエンジンの一部断面
図であって、空気通路と掃気通路に設けたリードバルブ
部の断面図を示す。
図であって、空気通路と掃気通路に設けたリードバルブ
部の断面図を示す。
発明を実施するための最良の形態 以下、この発明の実施の形態を図１〜図11を参照して
説明する。まず、この第１実施例の形態で示す層状掃気
２サイクルエンジンを、図１〜図６に示す。図におい
て、シリンダ１の下側にはクランクケース２が設けられ
ている。シリンダ１には、ピストン３が摺動自在で、か
つ、枢密に挿入されて設けられており、このピストン３
はコネクティングロッド41を介してクランクケース２内
のクランク42に連結されている。そして、シリンダ１内
におけるピストン３の上側の容積が変化する空間部分が
シリンダ室10になっており、ピストン３の下側のシリン
ダ１及びクランクケース２によって囲まれた空間部分が
クランク室20になっている。なお、前記「枢密に挿入」
に関し、図４〜図６では、説明を容易にするためスキマ
を設けて図示している。
説明する。まず、この第１実施例の形態で示す層状掃気
２サイクルエンジンを、図１〜図６に示す。図におい
て、シリンダ１の下側にはクランクケース２が設けられ
ている。シリンダ１には、ピストン３が摺動自在で、か
つ、枢密に挿入されて設けられており、このピストン３
はコネクティングロッド41を介してクランクケース２内
のクランク42に連結されている。そして、シリンダ１内
におけるピストン３の上側の容積が変化する空間部分が
シリンダ室10になっており、ピストン３の下側のシリン
ダ１及びクランクケース２によって囲まれた空間部分が
クランク室20になっている。なお、前記「枢密に挿入」
に関し、図４〜図６では、説明を容易にするためスキマ
を設けて図示している。
シリンダ１及びクランクケース２には、図３に示すよ
うに、シリンダ室10とクランク室20とを接続する掃気流
路50が２つ設けられている。そして、シリンダ室10（シ
リンダ１の内周面）には、掃気流路50が掃気ポート51と
して開口している。また、シリンダ１の内周面には、空
気用吸気ポート11及び混合気用吸気ポート12が設けられ
ている。この空気用吸気ポート11及び混合気用吸気ポー
ト12は、図５に示すように、シリンダ１の軸線方向に沿
って所定距離Laだけ離れて上下に並べられている。ま
た、空気用吸気ポート11の開口している位置は、シリン
ダ１の軸線方向で、掃気ポート51の開口している位置よ
りも所定距離Lbだけ低い位置に設けられている。掃気ポ
ート51の開口している位置は、図４に示すように円周方
向で、それぞれ90度の角度だけズレた位置に２個設けら
れている。しかし、この掃気ポート51の位置は必ずしも
90度の角度に限定されることなく、空気用吸気ポート11
および排気ポート13の位置の関係により適宜選択でき、
左右非対称でも良い。また、個数も２個に限定されるこ
となく１個でも良い。掃気ポート51の軸線方向に沿って
開口して幅Baは、空気用吸気ポート11及び混合気用吸気
ポート12の離間している所定距離Laよりも、小さく開口
して形成（幅Ba＜所定距離La）されている。
うに、シリンダ室10とクランク室20とを接続する掃気流
路50が２つ設けられている。そして、シリンダ室10（シ
リンダ１の内周面）には、掃気流路50が掃気ポート51と
して開口している。また、シリンダ１の内周面には、空
気用吸気ポート11及び混合気用吸気ポート12が設けられ
ている。この空気用吸気ポート11及び混合気用吸気ポー
ト12は、図５に示すように、シリンダ１の軸線方向に沿
って所定距離Laだけ離れて上下に並べられている。ま
た、空気用吸気ポート11の開口している位置は、シリン
ダ１の軸線方向で、掃気ポート51の開口している位置よ
りも所定距離Lbだけ低い位置に設けられている。掃気ポ
ート51の開口している位置は、図４に示すように円周方
向で、それぞれ90度の角度だけズレた位置に２個設けら
れている。しかし、この掃気ポート51の位置は必ずしも
90度の角度に限定されることなく、空気用吸気ポート11
および排気ポート13の位置の関係により適宜選択でき、
左右非対称でも良い。また、個数も２個に限定されるこ
となく１個でも良い。掃気ポート51の軸線方向に沿って
開口して幅Baは、空気用吸気ポート11及び混合気用吸気
ポート12の離間している所定距離Laよりも、小さく開口
して形成（幅Ba＜所定距離La）されている。
空気用吸気ポート11は、ピストン３の移動によって開
閉し、同ピストン３の外周に形成された溝（通路）30へ
の接続、遮断がなされるようになっている。この溝30
は、図４の平面図及び図５の側面図で示すごとく、側面
視でＴ字形状でピストン３の外周に形成され、平面視で
所定の深さで、かつ、ピストン３の外周にほぼ半円周に
形成されている。
閉し、同ピストン３の外周に形成された溝（通路）30へ
の接続、遮断がなされるようになっている。この溝30
は、図４の平面図及び図５の側面図で示すごとく、側面
視でＴ字形状でピストン３の外周に形成され、平面視で
所定の深さで、かつ、ピストン３の外周にほぼ半円周に
形成されている。
ピストン３の外周に形成されたＴ字形状の溝30は、掃
気ポート51よりも所定距離Lbだけ低い位置にあけられて
いる空気用吸気ポート11を接続し、吸入行程の際に、空
気用吸気ポート11と２つの掃気ポート51とを接続し、こ
れにより空気が空気用吸気ポート11、溝30、および２つ
の掃気流路50を通ってクランク室20内に吸入（実線の矢
印Ｙで示す）されるのを許容するようになっている。掃
気行程の際に、空気用吸気ポート11が掃気ポート51より
も所定距離Lbだけクランク室20側の低い位置にあけられ
ているため、ピストン３の頂部が掃気ポート51を開口し
たときに既に空気用吸気ポート11が閉じている。このた
め、従来ではリードバルブ80により逆流を防止していた
が、本発明では、ピストン３が空気用吸気ポート11を閉
じ、空気あるいは混合気が空気流路に逆流するのを防止
しているので、リードバルブ80が不要になる。さらに、
Ｔ字形状の溝30が下方の混合気用吸気ポート12に開口す
るときには、掃気ポート51の開口して幅Baが空気用吸気
ポート11及び混合気用吸気ポート12の離間している所定
距離Laよりも小さいため、図６に示すように、溝30の端
部30aは掃気ポート51に接続せずに、掃気ポート51はピ
ストン３により閉じられている。したがって、吸入行程
の際に、混合気が溝30を通って掃気流路50に流れ込むこ
とはない。上記のように、溝30は、上記掃気行程の際
に、空気用吸気ポート11と２つの掃気ポート51との接続
を断つ状態（図６でピストン３が若干下がった位置の状
態）になるようになっている。これにより、空気が空気
用吸気ポート11側に逆流するのを防止するとともに、混
合気用吸気ポート12は、掃気ポート51との接続を断つ状
態になるようになっている。
気ポート51よりも所定距離Lbだけ低い位置にあけられて
いる空気用吸気ポート11を接続し、吸入行程の際に、空
気用吸気ポート11と２つの掃気ポート51とを接続し、こ
れにより空気が空気用吸気ポート11、溝30、および２つ
の掃気流路50を通ってクランク室20内に吸入（実線の矢
印Ｙで示す）されるのを許容するようになっている。掃
気行程の際に、空気用吸気ポート11が掃気ポート51より
も所定距離Lbだけクランク室20側の低い位置にあけられ
ているため、ピストン３の頂部が掃気ポート51を開口し
たときに既に空気用吸気ポート11が閉じている。このた
め、従来ではリードバルブ80により逆流を防止していた
が、本発明では、ピストン３が空気用吸気ポート11を閉
じ、空気あるいは混合気が空気流路に逆流するのを防止
しているので、リードバルブ80が不要になる。さらに、
Ｔ字形状の溝30が下方の混合気用吸気ポート12に開口す
るときには、掃気ポート51の開口して幅Baが空気用吸気
ポート11及び混合気用吸気ポート12の離間している所定
距離Laよりも小さいため、図６に示すように、溝30の端
部30aは掃気ポート51に接続せずに、掃気ポート51はピ
ストン３により閉じられている。したがって、吸入行程
の際に、混合気が溝30を通って掃気流路50に流れ込むこ
とはない。上記のように、溝30は、上記掃気行程の際
に、空気用吸気ポート11と２つの掃気ポート51との接続
を断つ状態（図６でピストン３が若干下がった位置の状
態）になるようになっている。これにより、空気が空気
用吸気ポート11側に逆流するのを防止するとともに、混
合気用吸気ポート12は、掃気ポート51との接続を断つ状
態になるようになっている。
上記において、上記空気用吸気ポート11と溝30によっ
て、掃気流路50に空気を供給する空気流路が構成されて
いる。
て、掃気流路50に空気を供給する空気流路が構成されて
いる。
混合気用吸気ポート12は、シリンダ１の内周面にほぼ
長方形形状に形成され、ピストン３のスカート部によっ
て開閉するようになつており、ピストン３が上昇してク
ランク室20内の圧力が低くなる吸入行程の際に開いて、
混合気がクランク室20内に吸入（点線の矢印Ｗで示す）
されるのを許容し、ピストン３が下降してクランク室20
内の圧力が高くなる掃気行程の際に閉じて、混合気がキ
ャブレター側に吹き返されるのを防止するようになって
いる。このため、混合気をクランク室20に供給すると
き、逆流を防止するリードバルブが不要となっている。
長方形形状に形成され、ピストン３のスカート部によっ
て開閉するようになつており、ピストン３が上昇してク
ランク室20内の圧力が低くなる吸入行程の際に開いて、
混合気がクランク室20内に吸入（点線の矢印Ｗで示す）
されるのを許容し、ピストン３が下降してクランク室20
内の圧力が高くなる掃気行程の際に閉じて、混合気がキ
ャブレター側に吹き返されるのを防止するようになって
いる。このため、混合気をクランク室20に供給すると
き、逆流を防止するリードバルブが不要となっている。
また、シリンダ１には、図２および図６に示すよう
に、シリンダ室10に開口する排気ポート13がシリンダ１
の軸線方向で、掃気ポート51よりも高い位置に設けられ
ている。
に、シリンダ室10に開口する排気ポート13がシリンダ１
の軸線方向で、掃気ポート51よりも高い位置に設けられ
ている。
上記のように構成された層状掃気２サイクルエンジン
においては、ピストン３が下死点（図６に示す位置の近
傍）から上昇することによって、クランク室20の圧力が
低下し始めるとともに、シリンダ室10の圧力が上昇し始
め、掃気ポート51及び排気ポート13が順次閉じる。そし
て、この際に図５に示すように上死点の下方の近傍の位
置で、空気用吸気ポート11が溝30及び掃気ポート51を介
して掃気流路50に接続された状態になるとともに、混合
気用吸気ポート12が開口してクランク室20に接続された
状態になる。このため、空気が空気用吸気ポート11から
溝30及び掃気流路50を通ってクランク室20内に吸入され
る。この際、掃気流路50に溜まっていた混合気は空気に
よってクランク室20内に押し流され、掃気流路50内は空
気が充満した状態になる。
においては、ピストン３が下死点（図６に示す位置の近
傍）から上昇することによって、クランク室20の圧力が
低下し始めるとともに、シリンダ室10の圧力が上昇し始
め、掃気ポート51及び排気ポート13が順次閉じる。そし
て、この際に図５に示すように上死点の下方の近傍の位
置で、空気用吸気ポート11が溝30及び掃気ポート51を介
して掃気流路50に接続された状態になるとともに、混合
気用吸気ポート12が開口してクランク室20に接続された
状態になる。このため、空気が空気用吸気ポート11から
溝30及び掃気流路50を通ってクランク室20内に吸入され
る。この際、掃気流路50に溜まっていた混合気は空気に
よってクランク室20内に押し流され、掃気流路50内は空
気が充満した状態になる。
そして、さらにピストン３が上昇し、ピストン３が上
死点付近に達するとシリンダ室10内の混合気に点火され
爆発し、ピストン３が下降を始めることになる。そうす
ると、クランク室20の圧力が上昇し始めるとともに、溝
30が空気用吸気ポート11及び掃気ポート51に対して遮断
された状態になり、かつ混合気用吸気ポート12がピスト
ン３によって閉じた状態になるとともに、下降してクラ
ンク室20の圧力が上昇する。このとき、クランク室20の
圧力が上昇しても、掃気流路50内の空気が空気用吸気ポ
ート11側に吹き返されたり、クランク室20内の混合気が
キャブレター側に吹き返されたりすることがない。
死点付近に達するとシリンダ室10内の混合気に点火され
爆発し、ピストン３が下降を始めることになる。そうす
ると、クランク室20の圧力が上昇し始めるとともに、溝
30が空気用吸気ポート11及び掃気ポート51に対して遮断
された状態になり、かつ混合気用吸気ポート12がピスト
ン３によって閉じた状態になるとともに、下降してクラ
ンク室20の圧力が上昇する。このとき、クランク室20の
圧力が上昇しても、掃気流路50内の空気が空気用吸気ポ
ート11側に吹き返されたり、クランク室20内の混合気が
キャブレター側に吹き返されたりすることがない。
さらに、ピストン３の下降の途中で排気ポート13及び
掃気ポート51が順次シリンダ室10に開口された状態にな
り、まず、排気ポート13から燃焼ガスが排出されること
になる。そして次に、掃気ポート51がシリンダ室10に開
口された状態になると、まず掃気流路50内に溜まってい
た空気がクランク室20内の上昇した圧力によってシリン
ダ室10内に噴出する。これにより、シリンダ室10内に残
っていた燃焼ガスが排気ポート13から消音器を経て大気
中に追い出されることになる。次いで、クランク室20内
の混合気が掃気流路50を通ってシリンダ20室内に充填さ
れる。
掃気ポート51が順次シリンダ室10に開口された状態にな
り、まず、排気ポート13から燃焼ガスが排出されること
になる。そして次に、掃気ポート51がシリンダ室10に開
口された状態になると、まず掃気流路50内に溜まってい
た空気がクランク室20内の上昇した圧力によってシリン
ダ室10内に噴出する。これにより、シリンダ室10内に残
っていた燃焼ガスが排気ポート13から消音器を経て大気
中に追い出されることになる。次いで、クランク室20内
の混合気が掃気流路50を通ってシリンダ20室内に充填さ
れる。
そしてまた、ピストン３が下死点から上昇し始めるこ
とによって、クランク室20内の圧力が低下し始めるとと
もに、掃気ポート51および排気ポート13が順次閉じ、上
記サイクルを再び繰り返すことになる。
とによって、クランク室20内の圧力が低下し始めるとと
もに、掃気ポート51および排気ポート13が順次閉じ、上
記サイクルを再び繰り返すことになる。
したがって、空気を掃気流路50に吸入させるために従
来用いていたリードバルブが不要になるから、空気の吸
入抵抗を低減することができるとともに、部品点数の低
減を図ることができる。また、空気の吸入時に、溝30が
掃気ポート51に接続されるようになっているから、掃気
流路50に混合気が残るのを防止することができる。した
がって、排気行程において、従来のようにリードバルブ
を用いていたときと異なり、掃気流路50内に充満した空
気によりシリンダ室10内に残っていた燃焼ガスを大気中
に追い出すことができるので、混合気が大気中に放出さ
れることがなくなる。さらに、ピストン３を鋳物によっ
て製造する際に溝30も同時に形成することができるか
ら、溝30を設けることによって、例えば製造上において
負担が増加するようなことがない。
来用いていたリードバルブが不要になるから、空気の吸
入抵抗を低減することができるとともに、部品点数の低
減を図ることができる。また、空気の吸入時に、溝30が
掃気ポート51に接続されるようになっているから、掃気
流路50に混合気が残るのを防止することができる。した
がって、排気行程において、従来のようにリードバルブ
を用いていたときと異なり、掃気流路50内に充満した空
気によりシリンダ室10内に残っていた燃焼ガスを大気中
に追い出すことができるので、混合気が大気中に放出さ
れることがなくなる。さらに、ピストン３を鋳物によっ
て製造する際に溝30も同時に形成することができるか
ら、溝30を設けることによって、例えば製造上において
負担が増加するようなことがない。
また、リードバルブを用いていないから、リードバル
ブに関する故障が皆無となり、信頼性の向上を図ること
ができる。しかも、リードバルブを設けるスペースを必
要としないから、小形化することが容易である。さら
に、空気導入タイミングをピストン３に設けた溝30によ
って制御できるので、空気の量と混合気の量との最適化
を容易に図ることができる。
ブに関する故障が皆無となり、信頼性の向上を図ること
ができる。しかも、リードバルブを設けるスペースを必
要としないから、小形化することが容易である。さら
に、空気導入タイミングをピストン３に設けた溝30によ
って制御できるので、空気の量と混合気の量との最適化
を容易に図ることができる。
次ぎに、この発明の第２実施例を図７、図８および図
９を参照して説明する。ただし、上記第１実施例の構成
要素と共通する要素には同一の符号を付し、その説明を
省略する。この第２実施例が第１実施例と異なる点は、
第１実施例は空気用吸気ポート11と混合気用吸気ポート
12とが上下に配列していたが、第２実施例は、混合気用
吸気ポート12を挟んで左右に２つの空気用吸気ポート11
A、11Bが設けられている点である。また、空気用吸気ポ
ート11A、11Bの開口している位置は、第１実施例と同様
に、図９に示すようにシリンダ１の軸線方向で、掃気ポ
ート51の開口している位置よりも所定距離Lbだけ低い位
置に設けられている。また、掃気ポート51の開口してい
る位置は、第１実施例と同様に、図８に示すように円周
方向で、それぞれ90度の角度だけズレた位置に設けられ
ている。ピストン３には、一つの混合気用の貫通孔31
と、貫通孔31を挟んで左右対称位置に二つの空気用のＬ
字形状の溝30A、30Bが形成されている。そして、混合気
用吸気ポート12は、吸入行程において、ピストン３に設
けた貫通孔31を介してクランク室20に接続されるように
なっている。また、左右２つの空気用吸気ポート11A、1
1Bは、吸入行程において、それぞれピストン３の外周に
沿って左右に延在するＬ字形状の溝30A、30Bに接続され
るようになっている。
９を参照して説明する。ただし、上記第１実施例の構成
要素と共通する要素には同一の符号を付し、その説明を
省略する。この第２実施例が第１実施例と異なる点は、
第１実施例は空気用吸気ポート11と混合気用吸気ポート
12とが上下に配列していたが、第２実施例は、混合気用
吸気ポート12を挟んで左右に２つの空気用吸気ポート11
A、11Bが設けられている点である。また、空気用吸気ポ
ート11A、11Bの開口している位置は、第１実施例と同様
に、図９に示すようにシリンダ１の軸線方向で、掃気ポ
ート51の開口している位置よりも所定距離Lbだけ低い位
置に設けられている。また、掃気ポート51の開口してい
る位置は、第１実施例と同様に、図８に示すように円周
方向で、それぞれ90度の角度だけズレた位置に設けられ
ている。ピストン３には、一つの混合気用の貫通孔31
と、貫通孔31を挟んで左右対称位置に二つの空気用のＬ
字形状の溝30A、30Bが形成されている。そして、混合気
用吸気ポート12は、吸入行程において、ピストン３に設
けた貫通孔31を介してクランク室20に接続されるように
なっている。また、左右２つの空気用吸気ポート11A、1
1Bは、吸入行程において、それぞれピストン３の外周に
沿って左右に延在するＬ字形状の溝30A、30Bに接続され
るようになっている。
上記のように構成された層状掃気２サイクルエンジン
においても、上記第１実施例と同様の作用効果を奏す
る。
においても、上記第１実施例と同様の作用効果を奏す
る。
次ぎに、この発明の第３実施例を図10を参照して説明
する。ただし、上記第１実施例の構成要素と共通する要
素には同一の符号を付し、その説明を省略する。この第
３実施例が第１実施例と異なる点は、第１実施例では空
気用吸気ポート11と混合気用吸気ポート12とが上下に配
列していたが、第３実施例では、空気用吸気ポート11が
配管によって構成されており、その空気用吸気ポート11
の位置が掃気ポート51の開口している位置よりも所定距
離Lbだけ低い位置にあり、かつ、ピストン３の外周に沿
って左右に延在する溝30に接続されるようになってい
る。したがって、空気用吸気ポート11の位置は円周方向
に任意の位置に設けることができる。
する。ただし、上記第１実施例の構成要素と共通する要
素には同一の符号を付し、その説明を省略する。この第
３実施例が第１実施例と異なる点は、第１実施例では空
気用吸気ポート11と混合気用吸気ポート12とが上下に配
列していたが、第３実施例では、空気用吸気ポート11が
配管によって構成されており、その空気用吸気ポート11
の位置が掃気ポート51の開口している位置よりも所定距
離Lbだけ低い位置にあり、かつ、ピストン３の外周に沿
って左右に延在する溝30に接続されるようになってい
る。したがって、空気用吸気ポート11の位置は円周方向
に任意の位置に設けることができる。
上記のように構成された層状掃気２サイクルエンジン
においても、上記第１実施例と同様の作用効果を奏す
る。
においても、上記第１実施例と同様の作用効果を奏す
る。
次ぎに、この発明の第４実施例を図11を参照して説明
する。ただし、上記第３実施例の構成要素と共通する要
素には同一の符号を付し、その説明を省略する。この第
４実施例が第１実施例と異なる点は、第１実施例では、
空気用吸気ポート11と混合気用吸気ポート12とが上下に
配列しており、また混合気用吸気ポート12の開閉をピス
トン３によって行っていたが、第４実施例では、混合気
用吸気ポート12Aがクランク室20に直接接続され、混合
気の供給の逆流の制御を図示しない公知のリードバルブ
（逆止弁）によって行っている。
する。ただし、上記第３実施例の構成要素と共通する要
素には同一の符号を付し、その説明を省略する。この第
４実施例が第１実施例と異なる点は、第１実施例では、
空気用吸気ポート11と混合気用吸気ポート12とが上下に
配列しており、また混合気用吸気ポート12の開閉をピス
トン３によって行っていたが、第４実施例では、混合気
用吸気ポート12Aがクランク室20に直接接続され、混合
気の供給の逆流の制御を図示しない公知のリードバルブ
（逆止弁）によって行っている。
上記のように構成された層状掃気２サイクルエンジン
においても、上記第１実施例と同様の作用効果を奏す
る。
においても、上記第１実施例と同様の作用効果を奏す
る。
上記のように構成された層状掃気２サイクルエンジン
においては、掃気ポート51にピストン３の溝30を介して
空気を供給することができるから、掃気流路50内の少な
くともシリンダ室10側を空気で充満させることができ
る。好ましくは、掃気流路50内、あるいは掃気流路50に
接続するシリンダ室10の一部を空気によって満たして燃
焼ガスを掃気すると良い。したがって、掃気行程におい
ては、まず空気によってシリンダ室10の燃焼ガスを掃気
することができ、従来のリードバルブ80を用いていたと
きのように掃気流路50内に留まっていた混合気の排出を
防止することができる。
においては、掃気ポート51にピストン３の溝30を介して
空気を供給することができるから、掃気流路50内の少な
くともシリンダ室10側を空気で充満させることができ
る。好ましくは、掃気流路50内、あるいは掃気流路50に
接続するシリンダ室10の一部を空気によって満たして燃
焼ガスを掃気すると良い。したがって、掃気行程におい
ては、まず空気によってシリンダ室10の燃焼ガスを掃気
することができ、従来のリードバルブ80を用いていたと
きのように掃気流路50内に留まっていた混合気の排出を
防止することができる。
なお、上記各実施例においては、空気用吸気ポート11
と掃気ポート51とを接続する通路を溝30によって構成し
たが、この通路は例えばピストン３を貫通して空気用吸
気ポート11と掃気ポート51とを接続するように構成した
穴状のものであってもよい。また、通路（溝30）を、掃
気ポート51を介して掃気流路50に接続するように構成し
たが、通路（溝30）を、掃気流路50の途中に接続するよ
うに構成してもよい。
と掃気ポート51とを接続する通路を溝30によって構成し
たが、この通路は例えばピストン３を貫通して空気用吸
気ポート11と掃気ポート51とを接続するように構成した
穴状のものであってもよい。また、通路（溝30）を、掃
気ポート51を介して掃気流路50に接続するように構成し
たが、通路（溝30）を、掃気流路50の途中に接続するよ
うに構成してもよい。
産業上の利用可能性 本発明は、混合気と、掃気のための空気とを分けて吸
気し、混合気の大気中への排出をなくし、かつ、空気の
吸入抵抗を低減することができ、部品点数の低減を図っ
て安価な層状掃気２サイクルエンジンとして有用であ
る。
気し、混合気の大気中への排出をなくし、かつ、空気の
吸入抵抗を低減することができ、部品点数の低減を図っ
て安価な層状掃気２サイクルエンジンとして有用であ
る。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−5424（ＪＰ，Ａ) 特開 昭48−24118（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−181929（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−195368（ＪＰ，Ａ) 実開 昭59−60352（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭52−80313（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭57−53026（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭60−194149（ＪＰ，Ｕ) 実開 平４−109425（ＪＰ，Ｕ) 実公 昭55−4518（ＪＰ，Ｙ１) 実公 昭53−30577（ＪＰ，Ｙ１) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F02B 25/16 F02B 25/22 F02F 3/24
Claims (3)
- 【請求項１】エンジンのシリンダ室（10）に接続する掃
気ポート（51）および排気ポート（13）と、 クランク室（20）に接続する混合気用吸気ポート（12）
と、 シリンダ室（10）とクランク室（20）とを接続する掃気
流路（50）と を備える層状掃気２サイクルエンジンにおいて、 シリンダ（１）の軸線方向で、掃気ポート（51）よりも
所定距離だけクランク室（20）側の位置に空気用吸気ポ
ート（11）を設けるとともに、ピストン（３）を介して
掃気ポート（51）と空気用吸気ポート（11）とを接続
し、吸入行程の際に、空気用吸気ポート（11）から掃気
ポート（51）を経て掃気流路（50）に空気を供給するこ
とを特徴とする層状掃気２サイクルエンジン。 - 【請求項２】請求の範囲１記載の層状掃気２サイクルエ
ンジンにおいて、 ピストン（３）は外周に溝（30）を有し、溝（30）は、
吸入行程の際に、掃気ポート（51）と空気用吸気ポート
（11）とを接続し、かつ、混合気用吸気ポート（12）と
掃気ポート（51）とが非接続とすることを特徴とする層
状掃気２サイクルエンジン。 - 【請求項３】請求の範囲１又は２記載の層状掃気２サイ
クルエンジンにおいて、 混合気用吸気ポート（12）は、ピストン（３）により開
閉されることを特徴とする層状掃気２サイクルエンジ
ン。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15392797 | 1997-06-11 | ||
| JP9-153927 | 1997-06-11 | ||
| PCT/JP1998/002478 WO1998057053A1 (fr) | 1997-06-11 | 1998-06-04 | Moteur deux-temps stratifie a balayage |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP3313373B2 true JP3313373B2 (ja) | 2002-08-12 |
Family
ID=15573128
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP50206899A Expired - Fee Related JP3313373B2 (ja) | 1997-06-11 | 1998-06-04 | 層状掃気２サイクルエンジン |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6289856B1 (ja) |
| EP (1) | EP0992660B1 (ja) |
| JP (1) | JP3313373B2 (ja) |
| AU (1) | AU7550298A (ja) |
| DE (1) | DE69820443T2 (ja) |
| WO (1) | WO1998057053A1 (ja) |
Cited By (5)
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| JP2011149375A (ja) * | 2010-01-22 | 2011-08-04 | Yamabiko Corp | ２ストローク内燃エンジン及びその掃気方法 |
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| EP3273048A1 (en) | 2016-07-20 | 2018-01-24 | Yamabiko Corporation | Suction tube of stratified scavenging engine |
| US10036304B2 (en) | 2015-12-21 | 2018-07-31 | Yamabiko Corporation | Leading-air type two-stroke air-cooled engine |
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|---|---|---|---|---|
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| AU3453500A (en) | 1999-04-23 | 2000-11-10 | Komatsu Zenoah Co. | Stratified scavenging two-stroke cycle engine |
| JP2001082154A (ja) * | 1999-08-25 | 2001-03-27 | Andreas Stihl:Fa | 空気掃気される掃気通路を備えた２サイクル機関 |
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| BR0016931A (pt) * | 2000-01-14 | 2002-11-19 | Electrolux Ab | Motor de combustão interna de dois tempos |
| SE0000095L (sv) | 2000-01-14 | 2001-07-15 | Electrolux Ab | Spjäll för reglering av tillsatsluft till tvåtakts förbränningsmotorer |
| DE60025354T2 (de) * | 2000-04-27 | 2006-09-28 | Aktiebolaget Electrolux | Zweitaktbrennkraftmaschine |
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| DE10044023A1 (de) | 2000-09-06 | 2002-03-14 | Stihl Maschf Andreas | Zweitaktmotor mit Luftspülung |
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