JP4913135B2 - 特にランドクラフト、ウォータークラフト又はエアクラフト模型用の２ストロークエンジン - Google Patents

Description

本発明は、内燃機関の分野に関する。本発明は、請求項１の前文による、特にランドクラフト、ウォータークラフト又はエアクラフト模型用２ストロークエンジンに関する。そのような２ストロークエンジンは、例えば、特許公報ＥＰ−Ａ１−００５９８７２から公知である。

エアクラフト模型用の２ストロークエンジン（模型エンジン）は、通常、単気筒エンジンとして設計されており、シリンダ内で動き、クランク室に回転可能に取り付けられたクランクシャフトに連結棒を介して連結されるピストンを有する。このピストンは、ピストンピンを用いて、連結棒の上端部に旋回可能に取り付けられている。連結棒はピストンの動きをクランクシャフトに伝える。中が空洞のクランクシャフトを介して、燃料／空気の混合物がクランク室に吸い込まれ、圧縮され、オーバーフロー通路を介して燃焼室に運び込まれる。オーバーフロー通路の向かい側には排気口が配置され、この排気口を通って、燃焼ガスが外へ押し出される。シリンダ内にはシリンダライナがはめ込まれ、シリンダライナが燃焼室を画定し、シリンダライナ内に、ピストンが可動に取り付けられている。このような２ストロークエンジンは、最初に述べた公報に開示されている（図１，５）。そこでは、シリンダライナには記号３０が、シリンダには記号１８が付けられている。

ピストンと、中でピストンが動く、はめ込まれたシリンダライナを有するシリンダは、かなりの高熱にさらされる。停止中、及びエンジンが始動されるとき、ピストン、シリンダ及びシリンダライナはまだ冷たく、材質が膨張していない。シリンダとピストンは、停止温度から運転温度まで膨張する。上部、つまり燃焼室の領域での運転温度は、シリンダ、シリンダライナ及びピストンの底部領域における運転温度より高い。シリンダライナの底部領域は、クランク室、つまり燃焼室から離れておりそれほど熱くない地点にある。

シリンダライナとピストンは、一般に、異なる材料から製造されている。従って、一般に、両材料は同じ熱膨張係数を持たない。

多くのパフォーマンス・エンジン（ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｅｎｇｉｎｅ）では、シリンダライナを有するシリンダは、停止温度で、底部よりも上部の直径のほうが小さく、従ってシリンダは円錐形である。運転温度においては、シリンダライナは、底部、つまりクランク室の領域においてより、上部、つまり燃焼室の領域においてかなり暖かくなる。従って、底部より上部でより膨張する。その際、シリンダライナは、事実上円筒形となり、上部と底部で同じ直径を有する。

シリンダライナの円錐の形状は、停止温度において上部でピストンが動かなくなるという不都合を有する。これにより、エンジンの始動がより困難になる。エンジンの始動ごとに、高い摩擦が、ピストンが動かなくなる地点で、ピストンとシリンダライナの好ましくない摩耗を引き起こす。ピストンとシリンダライナは、すり減らされると、もはや密封状態を形成しない。これにより、エンジンの始動が非常に困難となる。

シリンダライナの円錐性（ｃｏｎｉｃｉｔｙ）が通常より小さいと、ピストンが下方向へ動くごとに、熱いピストンの摩擦が、それほど熱くない底部シリンダライナ壁で増加し、結果的にエンジンは減速される。２段の円錐性を有するシリンダライナも既に使用されているが、これらのシリンダライナは非常に複雑な設計であり、製造が非常に高くつく。

本発明の目的は、ピストンとシリンダライナ壁の間の、熱的に引き起こされる摩擦が著しく減少することにより優れている、２ストロークエンジンを明記することである。

この目的は、全体として、請求項１の特徴すべてにより達成される。本発明にとって本質的なことは、シリンダライナが、クランク室の隣の底端部に、熱的に引き起こされた、シリンダライナの半径方向の膨張を強化する手段を有することである。その結果、熱い上端部及び比較的冷たい底端部での、シリンダライナの同等でない膨張を、少なくとも部分的に相殺することができる。

本発明の好ましい構造は、シリンダライナが、その底端部に、少なくとも1つの、軸方向に延びるスロットを有することを特徴とする。

シリンダライナは、外周にわたって分散された、軸方向に延びる複数のスロットを有するが、特に４つのスロットがそれぞれ９０°ずらして配置されている。

さらに、シリンダライナは、スロットの領域に、シリンダライナの肉厚が底部に向かって減少するように、それぞれ斜面を設けていてもよい。

さらに、シリンダライナは上部に向かってわずかに円錐状に狭まることが考えられ、有利である。

本発明を、図を参照し、一例として、以下により詳しく説明する。
本発明の好ましい具体的実施形態である２ストロークエンジン用のシリンダライナを、図１及び２に再現する。シリンダライナ１０は、実質的に円柱形状を有するが、上部に向かってわずかに円錐状に先細になっていてもよい。シリンダライナは最初に述べた公報の例により示されるように、シリンダにはめ込まれている。シリンダライナ１０は外周に分散して配置された複数の開口部１７，１８を有し、これらは、新たなガスを供給し、燃焼ガスを排出する役割を果たす。

シリンダライナ１０は、ピストン（図示せず）を摺動移動可能に取り付けたシリンダ・スペース（ｃｙｌｉｎｄｅｒ ｓｐａｃｅ）１１を囲む。ピストンは、工程において、シリンダライナ壁１２に沿って摺動する。温度（停止温度又は運転温度）によって、ピストンとシリンダライナ１０の膨張は異なる。さらに、シリンダライナ１０の（より熱い）上部と（より冷たい）底部との間に、温度の違いが生じる。

新種のシリンダライナは、底部で、少なくとも一度、軸方向に切り開かれており、底部シリンダライナ部分は花弁のように扇形に広がることができる。図１及び２の例では、４つのスロット１５，１６が、外周に分散して配置されており、前記スロット１５，１６はそれぞれ９０°ずらされている。この４つのスロットのうち、２つの前方スロットだけを見ることができる。狭いスロット１５，１６は、開口部１７，１８の下方で終わる。

シリンダライナ１０の底部の膨張は、温度の影響を受ける。特に、シリンダライナ１０の内底部のより熱い部分は、シリンダライナの外底部より熱いことに注目しなければならない。内側では、とりわけ、ピストンによる摩擦と、熱い燃焼ガスによる加熱が起こる。外側では、より冷たい、冷えているエンジンの筐体や、冷たい新しいガス混合物等によって、シリンダライナ部分が冷やされる。その結果、底部シリンダライナ部分の外側への変形が起こる。

このシリンダの実施形態によれば、シリンダライナ１０の円錐性を小さく維持することができ、ピストンとシリンダ間の密封性が改良され、摩擦が低減され、上部でのひっかかりが除去されるか少なくとも低減され、摩耗が低減される。エンジンの始動が促進され、エンジンのパワーと加速能力が増す。さらに、膨張効果を強化するために、シリンダライナ１０のスロットの領域に、機械で作った（ｍｉｌｌｅｄ）斜面１３，１４を設けることができる。

図１は、シリンダライナの底部端の斜めになった面にスロットを４つ有する、本発明によるシリンダライナの典型的実施例の側面斜視図を示す。 図２は、図１のシリンダライナの斜視断面図を示す。

符号の説明

１０ シリンダライナ
１１ シリンダ・スペース
１２ シリンダライナ壁
１３，１４ 斜面
１５，１６ スロット
１７，１８ 開口部

Claims (6)

1. ピストンがシリンダライナ内を上下に動くことができる、ピストン及びシリンダライナと、
   ピストンの上端部で画定された燃焼室と、
   ピストンの底端部で、連結棒がピストンとクランクシャフトを接続する、連結棒及びクランクシャフトと、
   シリンダライナの下方に配置され、内部にクランクシャフトが回転可能に取り付けられているクランク室と、を有し、
   前記シリンダライナが、その底端部に、少なくとも１つのスロットを有し、少なくとも１つのスロットが、当該シリンダライナの底部において軸方向に延び、
   前記少なくとも１つのスロットが、熱的に引き起こされるシリンダライナの半径方向の膨張を強める、模型用の、２ストロークエンジン。
2. 前記スロットが、スロットの接線方向の幅よりも長い軸方向の長さを有する請求項１に記載の２ストロークエンジン。
3. シリンダライナは、その外周にわたり分散させた、軸方向に延びる複数のスロットを有する、請求項１又は２に記載の２ストロークエンジン。
4. シリンダライナは、それぞれ９０°ずらして配置された４つのスロットを有する、請求項１〜３のいずれかに１項に記載の２ストロークエンジン。
5. シリンダライナは、スロットの領域において、シリンダライナの肉厚が底部に向かって減少するように、それぞれ斜面が設けられている、請求項１〜４のいずれか１項に記載の２ストロークエンジン。
6. シリンダライナは、上部に向かってわずかに円錐状に狭まる、請求項１〜５のいずれか１項に記載の２ストロークエンジン。

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