JP5054502B2 - 掃気カバーおよび２サイクルエンジン - Google Patents

Description

本発明は、掃気カバーおよび２サイクルエンジンに関する。

従来、２サイクルエンジンにおいて、燃焼ガス用の排気ポート寄りに設けられたメイン通路と、混合気用の吸気ポート寄りに設けられたサブ通路とで掃気通路を構成するとともに、前記サブ通路の途中に絞りを形成することが知られている（例えば、特許文献１参照）。このような２サイクルエンジンでは、サブ通路に絞りが形成されているので、絞りの大きさを変えることでサブ通路側の流速を制御することができ、掃気行程時の混合気の吹き抜けを抑制することができる。

このような２サイクルエンジンでは、サブ通路側の微妙な流速の変化により混合気の吹き抜け抑制効果が大きく変動するため、エンジンを製作する際には、通常、絞りの大きさを様々に変えて試験を行い、絞りの大きさの最適値を見つけることによりサブ通路側の流速制御を行っている。

特開昭６０−１５３４２８号公報

しかしながら、従来の２サイクルエンジンでは、掃気通路の絞り部分がシリンダ壁の肉厚部分あるいはクランクケースの肉厚部分を利用して形成されていたため、絞りの大きさを変えるためには、肉厚部分の厚さが異なるシリンダあるいはクランクケースを丸ごと製作し直さなければならず、その製作に手間がかかって、絞りの大きさの最適値を容易に見つけることができないという問題があった。

本発明の目的は、サブ通路に形成する絞りの大きさの最適値を容易に見つけることができる掃気カバーおよび２サイクルエンジンを提供することにある。

本発明の請求項１に係る掃気カバーは、２サイクルエンジンの排気ポート寄りに設けられたメイン通路と吸気ポート寄りに設けられたサブ通路とからなる掃気通路の一部を構成する掃気カバーであって、前記サブ通路を塞ぐ仕切り部を備え、エンジン本体とは別体で構成されるとともに、前記仕切り部が一体的に設けられ、前記仕切り部には絞り穴が形成されていることを特徴とする。

本発明の請求項２に係る掃気カバーは、請求項１に記載の掃気カバーにおいて、前記絞り穴は、前記排気ポート寄りに形成された第１絞り穴と、前記吸気ポート寄りかつ前記第１絞り穴よりも径が小さく形成された第２絞り穴とを備えていることを特徴とする。

本発明の請求項３に係る掃気カバーは、請求項１または請求項２に記載の掃気カバーにおいて、前記吸気ポートと対向する対向面を備え、前記絞り穴は、前記仕切り部において、前記対向面寄りに形成されていることを特徴とする。

本発明の請求項４に係る掃気カバーは、請求項１から請求項３のいずれかに記載の掃気カバーにおいて、前記絞り穴は、平面視三角形状または平面視四角形状に形成されていることを特徴とする。

本発明の請求項５に係る２サイクルエンジンは、請求項１から請求項４のいずれかに記載の掃気カバーを備えたことを特徴とする。

以上において、請求項１の発明によれば、掃気通路を塞ぐ仕切り部に当該掃気通路を絞るための絞り穴を設ける構成としたので、仕切り部に絞り穴が設けられていない掃気カバーを製作すれば、簡単に仕切り部の適宜の位置に適宜の大きさの絞り穴を穿設することができる。従って、絞り穴の最適な大きさや位置を見つける試験を行う際に、簡単に絞り穴の大きさや位置を変更して試験を行うことができ、最適な絞り穴の大きさや位置を容易に見つけることができる。

請求項２の発明によれば、絞り穴の位置および大きさの組み合わせを好適な組み合わせとすることができるので、掃気行程時の混合気の吹き抜けをより効果的に抑制することができる。

請求項３の発明によれば、絞り穴の位置がより好適な位置に形成されるので、混合気の流れ方向を制御でき、吹き抜けを一層効果的に抑制することができる。

請求項４の発明によれば、絞り穴を平面視三角形状または平面視四角形状に形成するので、絞り穴の形状を簡素化でき、掃気カバーの製作を容易にできる。

請求項５の発明によれば、前述と同様の掃気カバーを備えるので、前述と同様の効果を奏することができる。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本実施形態に係る層状掃気２サイクルエンジン（以下、単にエンジンと称する）１の斜視図、図２は、エンジン１の一部を断面した斜視図である。
図１、図２に示すエンジン１において、シリンダ３の側方には、クランクケース４内に混合気を供給する吸気通路５と、一対の掃気通路６内に先導空気を供給する先導空気通路７とが設けられ、これらの通路５，７の燃焼室８を挟んだ反対側には、排気通路（図２）９が設けられている。

吸気通路５は、ピストン２の上下動（図中の上下の意）によって開閉する吸気ポート（図２）５Ａを備え、ピストン２の上昇時に当該吸気ポート５Ａを介してクランクケース４内に混合気を供給する。ピストン２の外周には、ピストン２の上昇時に先導空気通路７と掃気通路６とを連通させる一対の凹部１０が形成されており、先導空気通路７は、この凹部１０を介してピストン２の上昇時に掃気通路６内の上部に先導空気を供給する。

このようなエンジン１において、ピストン２が下降して燃焼室８内に掃気ポート６Ａが開くと、クランクケース４内に供給された混合気が掃気通路６を通って燃焼室８内に供給され、燃焼ガスを掃気する。この際、本実施形態のエンジン１では、掃気通路６内の上部に予め先導空気が充填されているので、この先導空気が最初に燃焼室８内に供給されて燃焼ガスを掃気し、吹き抜ける（排気通路９に流れる）こととなる。このため、本実施形態では、この先導空気の吹き抜け分、混合気の吹き抜けを抑制することができ、ＴＨＣ（炭化水素）の排出を低減することができる。

ところで、掃気通路６は、それぞれ吸気通路５や排気通路９に対して略９０°ずれた位置となるようにシリンダ３に２箇所設けられ、シリンダ３の内周面で掃気ポート６Ａとして開口している。そして、その通路の一部は、掃気ポート６Ａを形成するためにシリンダ３に設けられた中子用の孔（図１参照）３Ａと、当該孔３Ａに嵌め込まれる掃気カバー１１とにより構成されている。

図３は、掃気通路６および掃気カバー１１を示すシリンダ３の平断面図である。
このような掃気通路６は、孔３Ａ内に設けられた孔側掃気通路仕切り部１２Ａ、および掃気カバー１１に設けられたカバー側掃気通路仕切り部１２Ｂからなる掃気通路仕切り部１２により、排気ポート９Ａ寄りのメイン通路６１と、吸気ポート５Ａ寄りのサブ通路６２とに分かれている。そして、これらメイン通路６１およびサブ通路６２は、先導空気および混合気を燃焼室８に対して略接線方向から流入させる形状に設けられている。

このようなメイン通路６１およびサブ通路６２のうち、サブ通路６２側は、メイン通路６１側よりも通路面積が絞られており、流速の大きい混合気を燃焼室８に供給することができるようになっている。これにより、本実施形態では、メイン通路６１およびサブ通路６２から流速および方向性の異なる先導空気および混合気を燃焼室８に供給することができ、混合気の吹き抜けを抑制することができる。

図４は、掃気カバー１１の拡大図である。
このような本実施形態において、カバー１１には、サブ通路６２を塞ぐ本発明の仕切り部である仕切り板１３が設けられている。この仕切り板１３には、サブ通路６２をより絞るための絞り穴１４が設けられている。これにより、本実施形態では、サブ通路６２側から十分に流速の大きい、かつ最適な流速となるように制御された先導空気および混合気を燃焼室８に供給することができ、混合気の吹き抜けを確実に抑制することができるとともに、ＴＨＣの排出を大幅に低減することができる。

また、仕切り板１３に絞り穴１４を設ける構成としたので、仕切り板１３に絞り穴１４が設けられていない掃気カバー１１を製作すれば、絞り穴１４の最適な大きさや位置を見つける試験の際に、仕切り板１３の適宜の位置に適宜の大きさの絞り穴１４を穿設して試験することができる。このため、試験の度にシリンダを製作していた従来に比べ、試験を簡単に行うことができ、絞り穴１４の最適な大きさや位置を容易に見つけることができる。なお、製品化の際には、絞り穴１４は、試験を行うことにより決められた最適の大きさおよび位置で、最初から仕切り板１３に型形成されることとなる。

このような絞り穴１４は、仕切り板１３において、カバー１１の吸気ポート５Ａとの対向面１５寄りに設けられている。これにより、サブ通路６２の壁面に沿って流れる混合気の絞り穴１４への流入抵抗を低減することができ、混合気の流速をより大きくすることができる。また、混合気および先導空気の流れ方向を好適な方向に制御できる。

また、本実施形態では、絞り穴１４は、図３および図４に示すように、排気ポート９Ａ寄りに設けられた３ｍｍ径で丸穴の第１絞り穴１４Ａと、吸気ポート５Ａ寄りに設けられた２ｍｍ径で丸穴の第２絞り穴１４Ｂとから構成されている。これにより、本実施形態では、ＴＨＣの排出を低減しつつ出力を確保できるようになっている。

図５は、仕切り板１３を設けなかった場合、仕切り板１３に直径２ｍｍの絞り穴を２つ設けた場合（φ２×２）、仕切り板１３に直径２ｍｍおよび直径３ｍｍの絞り穴を設けた場合（φ２＋φ３）、仕切り板１３に直径３ｍｍの絞り穴を２つ設けた場合（φ３×２）のエンジンのＴＨＣの排出量および出力の測定結果を示す図である。

図５に示すように、測定の結果、仕切り板１３に直径２ｍｍの絞り穴を２つ設けた場合には、ＴＨＣの排出量を最も抑えることができるが、出力も落ちてしまうことが分かる。従って、仕切り板１３に直径２ｍｍおよび直径３ｍｍの絞り穴を設けた場合が、最もＴＨＣの排出量と出力とのバランスがよくなることが確認できた。

〔実施形態の変形〕
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、前記実施形態では、エンジン１は、層状掃気式の２サイクルエンジンであったが、層状掃気式でない通常の２サイクルエンジンであってもよい。
また、前記実施形態では、サブ通路は１つのみ設けられていたが、サブ通路は複数設けられていてもよい。

前記実施形態では、絞り穴１４は２つ設けられていたが、絞り穴１４は、１つのみ設けられていてもよいし、３つ以上設けられていてもよい。また、その形状は、平面視丸形状でなくともよく、例えば、図６に示すような切欠き状に形成されていてもよいし、平面視三角形状や四角形状等、適宜の形状に形成されていてもよい。

また、前記実施形態では、仕切り部１３は、板状に形成されていたが、板状に形成されていなくともよく、サブ通路６２を塞ぐように形成されていればよい。

本発明は、掃気カバーおよびこの掃気カバーを備えた２サイクルエンジンに利用できる。

本発明の一実施形態に係る層状掃気２サイクルエンジンの斜視図。 前記エンジンの一部を断面した斜視図。 掃気通路および掃気カバーを示すシリンダの平断面図。 掃気カバーの拡大図。 本発明の効果を確認するための図。 変形例の掃気カバーの拡大図。

符号の説明

１…２サイクルエンジン、５Ａ…吸気ポート、６…掃気通路、６Ａ…掃気ポート、１１…掃気カバー、１３…仕切り板（仕切り部）、１４…絞り穴、１４Ａ…第１絞り穴、１４Ｂ…第２絞り穴、１５…対向面、６１…メイン通路、６２…サブ通路。

Claims (5)

1. ２サイクルエンジンの排気ポート寄りに設けられたメイン通路と吸気ポート寄りに設けられたサブ通路とからなる掃気通路の一部を構成する掃気カバーであって、
   前記サブ通路を塞ぐ仕切り部を備え、
   エンジン本体とは別体で構成されるとともに、前記仕切り部が一体的に設けられ、
   前記仕切り部には絞り穴が形成されている
   ことを特徴とする掃気カバー。
2. 請求項１に記載の掃気カバーにおいて、
   前記絞り穴は、前記排気ポート寄りに形成された第１絞り穴と、前記吸気ポート寄りかつ前記第１絞り穴よりも径が小さく形成された第２絞り穴とを備えている
   ことを特徴とする掃気カバー。
3. 請求項１または請求項２に記載の掃気カバーにおいて、
   前記吸気ポートと対向する対向面を備え、
   前記絞り穴は、前記仕切り部において、前記対向面寄りに形成されている
   ことを特徴とする掃気カバー。
4. 請求項１から請求項３のいずれかに記載の掃気カバーにおいて、
   前記絞り穴は、平面視三角形状または平面視四角形状に形成されている
   ことを特徴とする掃気カバー。
5. 請求項１から請求項４のいずれかに記載の掃気カバーを備えたことを特徴とする２サイクルエンジン。

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