JP6343176B2 - 層状掃気式２サイクルエンジン用の気化器 - Google Patents

層状掃気式２サイクルエンジン用の気化器 Download PDF

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Description

本発明は層状掃気式２サイクル内燃エンジンに関し、より詳しくは、該層状掃気式エンジンに組み込まれる気化器に関する。本発明は、典型的には、刈り払い機、チェーンソー、パワーブロワーなどのポータブル作業機に搭載される単気筒エンジン及びこれに組み込まれる気化器に関する。
特許文献１は、層状掃気式２サイクルエンジンに組み込まれる気化器を開示している。層状掃気方式の２サイクル内燃エンジンは特許文献２及び３に詳しく説明されている。
層状掃気式２サイクルエンジンは、掃気行程の初期に先導エアを燃焼室に導入し、次いで混合気を燃焼室に導入して掃気を行う。層状掃気方式のエンジンに組み込まれる気化器は、スロットルバルブが全開状態（高速運転状態）のときに、エアクリーナで濾過したエアをエンジン本体に供給するフレッシュエア通路と、混合気を生成し且つ当該混合気をエンジン本体（クランク室）に供給する混合気通路とを備えるように構成されている。気化器内フレッシュエア通路は、ピストン溝又はリード弁を介してクランク室と燃焼室とに連通する掃気通路に接続される。
層状掃気式エンジンにおいては、スロットル全開の高速運転のとき、気化器内の混合気通路で生成された混合気の全てをエンジン本体のクランク室に充填するのが望ましい。そして、燃料成分を含まない未燃焼ガスの吹き抜けに相当する量のフレッシュエアを上記掃気通路の上部に充填するのが望ましい。
図２０は、従来の典型的な気化器を示す図であり、スロットルバルブ（全開状態）の部分を抽出した図である。図２０の（Ａ）は平面図であり、（Ｂ）は縦断面図である。図中、参照符号９００は気化器を示し、参照符号９０２は吸入エア通路を示し、参照符号９０４はスロットルバルブを示し、９０４aはスロットルバルブ軸を示す。
図２０の（Ｂ）を参照して、吸入エア通路９０２には、スロットルバルブ９０４が全開状態のときに、スロットルバルブ９０４を挟んで一方側にフレッシュエア通路９０６が形成され、他方側に混合気通路９０８が形成される。混合気通路９０８側にはメインノズル又はメインポート９１０が配設され、このメインノズル又はメインポート９１０から吐出される燃料によって混合気が生成される。
図中、矢印Ａは吸入エア通路９０２のガスの流れ方向を示す。また、参照符号９１２は、周知のベンチュリ部を示す。
図２０の（Ａ）を参照して、全開状態のスロットルバルブ９０４を平面視したときに、スロットルバルブ９０４が全開状態（高速運転）において、スロットルバルブ９０４の斜線で示す周辺で混合気とフレッシュエアとが混じり合うのを防止するのが望ましい。
特許文献１は２つのタイプの気化器を開示している。一つのタイプの気化器はチョークバルブ無しのスロットルバルブだけを備えた気化器である。他のタイプの気化器はスロットルバルブとチョークバルブとを備えた気化器である。この２つのタイプの気化器は、スロットルバルブが全開状態のときに、気化器内部の吸入エア通路が、フレッシュエア通路と、混合気通路とに仕切られる。フレッシュエア通路は、エアクリーナで濾過したエアを、ピストン溝を介してエンジン本体（掃気通路の上部）に供給する。混合気通路は、この混合気通路で生成した混合気をエンジン本体（クランク室）に供給する。
特許文献１の図３に示す気化器を代表例として説明すると、この気化器はチョークバルブとスロットルバルブとを備えている。気化器の内部には、チョークバルブの上流側に第１のパーティションが配設されている。また、スロットルバルブの下流側に第２のパーティションが配設されている。さらに、第１のパーティションと第２のパーティションとの間に第３の中間パーティションが配設されている。これら第１乃至第３のパーティションは、共に全開状態のチョークバルブ及びスロットルバルブと同じ平面上に位置している。
第１乃至第３のパーティションの端面、つまりチョークバルブ又はスロットルバルブと対面する端面は円弧状の形状を有している。具体的には、この円弧状の形状は、チョークバルブ又はスロットルバルブの外周縁の円形状と相補的な形状である。
特許文献１に開示の気化器によれば、第１乃至第３のパーティションの各端縁と、チョークバルブ及びスロットルバルブの外周縁との間のクリアランスを小さくすることにより、共に全開状態のチョークバルブ及びスロットルバルブによって、気化器の吸入エア通路を、上記フレッシュエア通路と上記混合気通路とに物理的に区画して、エアと混合気との混合を防止できる。
US 7,100,551 B2 ＪＰ特開２００２−２２７６５３号公報 WO 98/57053号公報
特許文献１の気化器によれば、第１乃至第３のパーティションの各端縁と、チョークバルブ及びスロットルバルブの外周縁との間のクリアランスを極限まで小さな値に設計したときには、気化器内の混合気通路で生成した混合気の全てをエンジン本体（クランク室）に充填することができる。
しかし、上記クリアランスの設計値を小さな値にすればするほど、気化器の製造が難しくなる。つまり、製造誤差によってスロットルバルブなどとパーティションとが干渉してしまうという問題が発生する。この問題の発生を回避するために、上記クリアランスの設計値を大きな値にすると、このクリアランスを通じて混合気とフレッシュエアが混ざり合ってしまうという問題が発生する。
チョークバルブやスロットルバルブは軸を備え、この軸を回転させることによりチョークバルブやスロットルバルブが開閉される。一般的にチョークバルブやスロットルバルブの板厚よりも軸の直径の方が大きい。このことは、フレッシュエア通路、混合気通路を規定する壁面の凹凸になる。また、気化器はベンチュリ部やメインノズルを備えており、このベンチュリ部やメインノズルも、フレッシュエア通路、混合気通路を規定する面に凹凸を作る要素である。この凹凸は、フレッシュエア通路及び混合気通路を流れる気流を乱す要因になる。
本発明の目的は、スロットルバルブが全開のときに、フレッシュエアと混合気との混じり合いを抑制しつつ給気比を高めることのできる層状掃気式エンジン及びこれに組み込まれる気化器を提供することにある。
上記の技術的課題は、本発明の一つの局面によれば、
エアクリーナで濾過したエアを受け入れて混合気を生成する吸入エア通路と、
該吸入エア通路に配設され、バタフライ弁からなるスロットルバルブとを有し、
該スロットルバルブが全開状態のときに、該スロットルバルブによってフレッシュエア通路と混合気通路とが形成される気化器であって、
前記フレッシュエア通路から出るエアが層状掃気式エンジンの掃気通路の上部に供給され、
前記混合気通路から出る混合気が前記層状掃気式エンジンのクランク室に供給される層状掃気式エンジン用の気化器において、
前記フレッシュエア通路内及び/又は前記混合気通路内において、全開状態の前記スロットルバルブの上流側から該スロットルバルブに沿って前記フレッシュエア通路又は前記混合気通路の軸線に沿った方向にガスの流れを整えて下流側に差し向ける第１の気流ガイド部と、
前記スロットルバルブに隣接し且つその上流側に位置する隙間とを有し、
前記混合気通路から前記クランク室に混合気の充填が開始されると前記隙間を通じて前記フレッシュエア通路から前記混合気通路にエアが侵入可能であることを特徴とする層状掃気式エンジン用の気化器を提供することにより達成される。
層状掃気式エンジン用の気化器は、共にバタフライ弁からなるチョークバルブとスロットルバルブとを備えた第１のタイプと、チョークバルブ無しのスロットルバルブだけで構成された第２のタイプがある。第１、第２のタイプの気化器に本発明を適用することができる。
本発明に従う気化器は、典型的には、上記混合気通路に上記気流ガイド部が配置される。この気流ガイド部は、典型的にはガスの流れ方向に延びるトンネル形状を有している。トンネルの断面形状は任意である。トンネルの入口と出口は同じ大きさを有していてもよいが、入口よりも出口が小さい方が好ましい。
本発明の作用効果及び他の目的は本発明の好ましい実施例の説明から明らかになろう。
本発明に従う気化器を組み込んだ層状掃気式２サイクルエンジンの概略図である。 実施例の気化器の外観を示す斜視図である。 第１実施例の気化器を示す図であり、（Ａ）は縦断面図であり、（Ｂ）は気化器の上流端から見た端面図である。 第２実施例の気化器を示す図であり、（Ａ）は縦断面図であり、（Ｂ）は気化器の上流端から見た端面図である。 第３実施例の気化器を示す図であり、（Ａ）は縦断面図であり、（Ｂ）は気化器の上流端から見た端面図である。 第４実施例の気化器を示す図であり、（Ａ）は縦断面図であり、（Ｂ）は気化器の上流端から見た端面図である。 第５実施例の気化器を示す図であり、（Ａ）は縦断面図であり、（Ｂ）は気化器の上流端から見た端面図である。 第６実施例の気化器を示す図であり、（Ａ）は縦断面図であり、（Ｂ）は気化器の上流端から見た端面図である。 第７実施例の気化器を示す図であり、（Ａ）は縦断面図であり、（Ｂ）は気化器の上流端から見た端面図である。 第８実施例の気化器を示す図であり、（Ａ）は縦断面図であり、（Ｂ）は気化器の上流端から見た端面図である。 第９実施例の気化器を示す図であり、（Ａ）は縦断面図であり、（Ｂ）は気化器の上流端から見た端面図である。 第１０実施例の気化器を示す図であり、（Ａ）は縦断面図であり、（Ｂ）は気化器の上流端から見た端面図である。 第１１実施例の気化器を示す図であり、（Ａ）は縦断面図であり、（Ｂ）は気化器の上流端から見た端面図である。 第１２実施例の気化器を示す図であり、（Ａ）は縦断面図であり、（Ｂ）は気化器の上流端から見た端面図である。 第１３実施例の気化器を示す図であり、（Ａ）は縦断面図であり、（Ｂ）は気化器の上流端から見た端面図である。 第１４実施例の気化器を示す図であり、（Ａ）は縦断面図であり、（Ｂ）は気化器の上流端から見た端面図である。 第１５実施例の気化器を示す図であり、（Ａ）は縦断面図であり、（Ｂ）は気化器の上流端から見た端面図である。 第１６実施例の気化器を示す図であり、（Ａ）は縦断面図であり、（Ｂ）は気化器の上流端から見た端面図である。 第１７実施例の気化器を示す図であり、（Ａ）は縦断面図であり、（Ｂ）は気化器の上流端から見た端面図である。 従来の典型的な気化器を示す。（Ａ）は全開状態のスロットルバルブを平面視した図であり、（Ｂ）は縦断面図である。
以下に、添付の図面に基づいて本発明の好ましい実施例を説明する。
図１は、本発明に従う気化器を組み込んだ層状掃気式２サイクルエンジンの全体概要を示す図である。エンジン１は、ピストンバルブ式のエンジン本体２と、気化器４と、エアクリーナ６とを有し、エンジン本体２と気化器４とはインテーク部材８で連結されている。インテーク部材８は、その長手方向に単一の部材で構成してもよいし、複数の部材で構成してもよい。
エンジン本体２は層状掃気式である。層状掃気式の２サイクルエンジンの具体的な構成は様々である。層状掃気式エンジンの機構や作用は特許文献２（ＪＰ特開２００２−２２７６５３号公報）、特許文献３（WO 98/57053号公報）に詳しく説明されていることから、特許文献２及び３を本願明細書に組み込む。
層状掃気式の２サイクルエンジンの概要を説明すると次の通りである。層状掃気式２サイクルエンジンは、一般的な２サイクルエンジンと同様に、下端がクランク室に連通し、上端が燃焼室に連通する掃気通路を有する。そして、クランク室に混合気が充填される。クランク室の混合気は掃気通路を通じて燃焼室に導入される。
図１を再び参照して、インテーク部材８は、その長手方向に連続して延びる隔壁８aを有している。インテーク部材８は、隔壁８aによって、フレッシュエア通路１０と、混合気通路１２とを有している。フレッシュエア通路１０は、ピストン溝又はリード弁を介して上記掃気通路の上部と連通可能である。混合気通路１２はクランク室１４に通じており、混合気通路１２とクランク室１４との連通はピストン１６によって制御される。
エンジン本体２は、掃気行程において、クランク室１４の混合気を燃焼室１８に導入する直前つまり掃気行程の初期に燃料成分を含まない先導エア（フレッシュエア）を燃焼室１８に導入する。
図２は実施例の気化器４の外観を示す斜視図である。実施例のエンジンを搭載したポータブル作業機の具体例は、チェーンソー、トリマー、パワーブロワー、エンジン式のポンプ、小型発電機、農薬噴霧機などである。図２を見ると当業者であれば、気化器４がコンパクトであることが直ぐに分かるであろう。
図３〜図６は気化器４の種々の具体例を示す。図示の気化器４の個々の実施例に参照符号４０１〜４０４を付してある。図３〜図６に図示の第１実施例乃至第４実施例の気化器４０１〜４０４は、吸入エア通路２０に配置されたチョークバルブ２４及びスロットルバルブ２２と、チョークバルブ２４とスロットルバルブ２２との間のベンチュリ部２６とを有する。
吸入エア通路２０に燃料を吐出するポートは、従来と同様に、メイン系統のメインノズル３０と、スロー系統のスローポート３２とを有する。メインノズル３０はベンチュリ部２６の頂部近傍に位置決めされている。メインノズル３０に代えてメインポートであってもよい。スローポート３２は、全閉位置にあるスロットルバルブ２２の周縁近傍に位置決めされている。スローポート３２は、第１乃至第３のアイドルポート３４-1〜３４-3で構成されている。
第１のアイドルポート３４-1は「プライマリアイドルポート」と呼ばれている。第１のアイドルポート３４-1は、エアの流れ方向下流側に位置している。第３のアイドルポート３４-3は、エアの流れ方向上流側に位置している。第２のアイドルポート３４-2は、第１のアイドルポート３４-1と第３のアイドルポート３４-3との間に位置決めされている。
アイドル運転ではスロットルバルブ２２が全閉位置にある。この状態では、燃料は第１のアイドルポート３４-1から供給される。パーシャル運転ではスロットルバルブ２２が半開きの状態にある。この状態では、燃料は第１乃至第３のアイドルポート３４-1〜３４-3に加えてメインノズル３０からも供給される。
高速運転ではスロットルバルブ２２が全開状態にある。高速運転は「フルスロットル（全開）」運転と呼ばれている。高速運転では、上述したパーシャル運転のときと同様に、第１乃至第３のアイドルポート３４-1〜３４-3及びメインノズル３０から燃料が供給される。この高速運転では多量の燃料が吸入エア通路２０に供給される。したがって、高速運転では、吸入エア通路２０に供給される燃料は、ベンチュリ部２６の頂部に位置するメインノズル３０から供給される燃料が主体となる。
図３乃至図６に図示の第１実施例乃至第４実施例の気化器４０１〜４０４は、共に全開状態のスロットルバルブ２２とチョークバルブ２４とで、上方にフレッシュエア通路１０が形成され、下方に混合気通路１２が形成される。第１実施例乃至第４実施例の気化器４０１〜４０４は、スロットルバルブ２２とチョークバルブ２４との間に第１気流ガイド部５０を有し、第１気流ガイド部５０はフレッシュエア通路１０に配置されている。
図３乃至図６に図示の第１気流ガイド部５０は、全開状態のスロットルバルブ２２の上方且つ隣接して位置する水平板部５０aを有し、この水平板部５０aは全開状態のスロットルバルブ２２の板面と平行である。また、水平板部５０aは吸入エア通路２０を横断する方向に延びている。
図示の例では、水平板部５０aは、その幅方向両端が吸入エア通路２０を規定する壁面と当接している。第１気流ガイド部５０の変形例として、第１気流ガイド部５０が、水平板部５０aと、水平板部５０aの幅方向両端から上方に延びる懸垂支持部５０b（仮想線で図示）とを有していてもよい。
図３乃至図６は、水平板部５０aが様々な長さ寸法（気流の流れ方向Ａの長さ）を有していても良いことを示している。共に全開状態のスロットルバルブ２２、チョークバルブ２４を断面して示す図３乃至図６の各（Ａ）から分かるように、水平板部５０aの上流端は、チョークバルブ２４の下流側端縁と干渉しない位置に位置決めされている。水平板部５０aは、スロットルバルブ２２の上流側端部まで延びており、平面視したときに、水平板部５０aの下流側端部は、少なくともスロットルバルブ２２の上流側端部とオーバーラップしている。
第１実施例の気化器４０１（図３）は、水平板部５０aの下流側端部がスロットルバルブ２２の上流側端部まで延びる長さ寸法を有している。第２、第３実施例の気化器４０２、４０３（図４、図５）は、第１実施例の気化器４０１よりも水平板部５０aの下流側端部が下流側に延びる長さ寸法を有している。第４実施例の気化器４０４（図６）は、水平板部５０aの下流側端部がスロットルバルブ軸２２aの近傍まで延びる長さ寸法を有している。
図３（Ａ）乃至図６（Ａ）から良く分かるように、板状の水平板部５０aの上面はスロットルバルブ軸２２aよりも上方に位置している。
第１気流ガイド部５０が、ガスの流れ方向Ａに沿って長さを有する水平板部５０aと、水平板部５０aの幅方向両端から上方に延びる板状の懸垂支持部５０b（仮想線で図示）とを有している場合には、図３乃至図６の各（Ａ）及び各（Ｂ）から最も良く分かるように、板状の懸垂支持部５０bの上流側端縁は、チョークバルブ２４の開閉動作と干渉しないように、下流側に向けて凹状の弧状であってもよいし（図４、図６）、直線状であってもよい（図３、図５）。
また、板状の懸垂支持部５０bの上流側端縁は、水平板部５０aから上流側に傾斜する輪郭形状を有していてもよいし（図４〜図６）、水平板部５０aから上方に延びる輪郭形状を有していてもよい（図３）。
板状の懸垂支持部５０bの下流側端縁は、水平板部５０aから下流側に傾斜する輪郭形状を有していてもよく（図４〜図６）、水平板部５０aから上方に延びる輪郭を有していてもよい（図３）。
図３（Ｂ）乃至図６（Ｂ）に仮想線で示す左右の懸垂支持部５０bは、図示のように互いに平行であってもよいし、上方に向かうに従って末広がりの形状を有していてもよい。
第１乃至第４の実施例の気化器４０１〜４０４（図３乃至図６）によれば、フレッシュエア通路１０を通るエアは、第１気流ガイド部５０の水平板部５０aによって、その流れ方向が気化器４０１〜４０４の吸入エア通路２０の軸線２０aに沿った方向に整えられることになる。水平板部５０aの上面がスロットルバルブ軸２２aよりも上方に位置しているため、水平板部５０aによって案内されたフレッシュエアは、スロットルバルブ軸２２aによって乱されることなくエンジン側に差し向けられることになる。
ピストンバルブ式の２サイクルエンジン本体２は、ピストン１６が下死点から上昇する過程で、先ずクランク室１４に混合気が充填され、次いで掃気通路にフレッシュエアが供給される。したがって、第１乃至第４の実施例の気化器４０１〜４０４の中のフレッシュエア通路１０及び混合気通路１２は、先ず混合気通路１２で混合気の流れが発生し、次いでフレッシュエア通路１０でエアの流れが発生する。
図３（Ａ）乃至図６（Ａ）を参照して、混合気通路１２の混合気の流れが発生すると、チョークバルブ２４の下流側端部と水平板部５０aとの間の隙間を通じてフレッシュエア通路１０から混合気通路１２にエアが侵入する。このことは、エンジン本体２の給気比が高くなることを意味している。
図７、図８は第５、第６実施例の気化器４０５、４０６を示す。第５、第６気化器４０５、４０６は第２の気流ガイド部５２を有し、第２の気流ガイド部５２は混合気通路１２に配置されている。第２の気流ガイド部５２は真っ直ぐに延びるトンネルの形状を有し、吸入エアの流れ方向Ａに沿って延びている。第２の気流ガイド部５２の断面形状は任意である。
図示の第５、第６の実施例の気化器４０５、４０６は前述した第１の気流ガイド部５０を有し、この第１の気流ガイド部５０の作用効果は前述した通りである。
第２の気流ガイド部５２はメインノズル３０に関連した位置に配置される。メインノズル３０はメインポートであってもよい。図７乃至図９に図示の例で説明すれば、メインノズル３０は第２の気流ガイド部５２の長手方向中間部分に配置されている。
第２の気流ガイド部５２は、この第２の気流ガイド部５２が生成する気流によってメインノズル３０から吐出される燃料の全量を下流に送る。この機能が発揮できるのであれば、メインノズル３０と第２の気流ガイド部５２との相対的な位置は任意に設定することができる。例えばメインノズル３０が第２の気流ガイド部５２の上流端近傍に位置するように、第２の気流ガイド部５２を配置してもよい。
第２の気流ガイド部５２は、その下流端が、チョークバルブ２４とスロットルバルブ２２との間に位置していてもよいし（図７）、スロットルバルブ２２の上流側端部とオーバーラップする位置に位置していてもよい（図８）。勿論、第２の気流ガイド部５２の下流端がスロットルバルブ２２の開閉と干渉しないように、第２の気流ガイド部５２の長さを設計する必要がある。
例示的に図７に図示した第３の気流ガイド部５４を第５、第６実施例の気化器４０５、４０６に設けてもよい。この第３の気流ガイド部５４は混合気通路１２に配置される板状の形状を有している。具体的には、第３の気流ガイド部５４は、チョークバルブ２４の下方に且つこれに隣接して配置され、全開状態のチョークバルブ２４と平行に配置されている。
板状の第３の気流ガイド部５４は、その下面がチョークバルブ軸２４aよりも下方に位置している。第３の気流ガイド部５４の上流側端は、任意であるが、チョークバルブ軸２４aの近傍に位置している。第３の気流ガイド部５４は、任意であるが、チョークバルブ２４の下流側端縁よりも下流側に延びていてもよい。勿論、第３の気流ガイド部５４の下流端がスロットルバルブ２２の開閉と干渉しないように、第３の気流ガイド部５４の長さを設計する必要がある。
上記の第３の気流ガイド部５４は、前述した第１〜第４の実施例の気化器４０１〜４０４に設けてもよい。
第５、第６実施例の気化器４０５、４０６（図７、図８）によれば、トンネル形状の第２の気流ガイド部５２によって、メインノズル３０から吐出された燃料の全量が気化器内の混合気通路１２からフレッシュエア通路１０に拡散するのを防止することができる。換言すれば、メインノズル３０から吐出された燃料の全量を気化器内の混合気通路１２からエンジン側に差し向けることができる。
また、チョークバルブ２４の下方且つこれに隣接して配置した板状の第３の気流ガイド部５４によって、気化器内の混合気通路１２のガスの流れを吸入エア通路２０の軸線２０aに沿った流れに整えることができ、これにより気化器内の混合気通路１２を流れる混合気がフレッシュエア通路１０に侵入するのを防止することができる。
上述した第５、第６実施例の気化器４０５、４０６（図７、図８）は、フレッシュエア通路１０に第１の気流ガイド部５０を備えているが、この第１の気流ガイド部５０を省いてもよい。第１の気流ガイド部５０を省いた例を図９〜図１２に示す。
第７実施例の気化器４０７（図９）は、上述した第２の気流ガイド部５２を備えている。この第２の気流ガイド部５２は、天板部５２aがチョークバルブ２４と平行であるが、天板部５２aは吸入エア通路２０の軸線２０aに対して傾斜していてもよい（図１０）。すなわち、図１０に示す第８実施例の気化器４０８のように、天板部５２aは、下流側に向かうに従って天板部５２aが軸線２０aから遠ざかるように傾斜していてもよい。
図１１は第９実施例の気化器４０９を示す。第９実施例の気化器４０９は、上述した第２、第３の気流ガイド部５２、５４を有している。図１１に図示の第２の気流ガイド部５２は、その天板部５２aがチョークバルブ２４と平行であるが、図１０を参照して説明した傾斜した天板部５２aであってもよい。
第９実施例の気化器４０９は、更に、第４の気流ガイド部５６を有している。この第４の気流ガイド部５６は板状の形状を有し、スロットルバルブ２２の下方且つこれに隣接して平行に延びている。第４の気流ガイド部５６は、その下面がスロットルバルブ軸２２aよりも下方に位置している。
この板状の第４の気流ガイド部５６によって、混合気通路１２の混合気の流れが整えられることになる。勿論、第４の気流ガイド部５６を上記第１乃至第８の実施例の気化器４０１〜４０８などの他の気化器に設けてもよい。
図１２は、第１０実施例の気化器４１０を示す。この第１０実施例の気化器４１０は、混合気通路１２に、第５気流ガイド部５８が配置されている。この第５気流ガイド部５８は上記第２気流ガイド部５２と上記第３気流ガイド部５４とを合体させた構造を有する。すなわち、第５気流ガイド部５８は、チョークバルブ２４の下方且つこれに隣接して延びる水平板部５８aを有し、この水平板部５８aはチョークバルブ軸２４aの近傍からスロットルバルブ２２の上流端縁の近傍まで延びている。
第５気流ガイド部５８は、水平板部５８aに固設された比較的短いトンネル部５８bを有する。トンネル部５８bはメインノズル３０に対抗して位置している。このトンネル部５８bの下面は、気化器４１０を縦断面したときに、下方に向けて凸状の湾曲面で構成されている。
変形例として、第５気流ガイド部５８は左右の起立壁５８cを備えていてもよい。そして、この起立壁５８cの上端に上記の水平板部５８aが連結される。
上記の第７乃至第１０の実施例の気化器４０７〜４１０のメインノズル３０に代えてメインポートであってもよい。
図１３〜図１６は、第１１〜第１４の実施例のチョークバルブ無しの気化器４１１〜４１４を示す。図１３を参照して、第１１実施例の気化器４１１は、混合気通路１２に、前述したトンネル形状の第２の気流ガイド部５２が配置されている。第２の気流ガイド部５２は、前述したように、断面形状及び長さは任意である。第２の気流ガイド部５２に臨んでメインノズル３０が位置決めされている。メインノズル３０に代えてメインポートであってもよい。参照符号２６は前述したベンチュリ部であり、このベンチュリ部２６にメインノズル３０が配置されている。
図１４は第１２実施例の気化器４１２を示す。この第１２実施例の気化器４１２は、第２の気流ガイド部５２に加えて、前述した共に板状の第３、第４の気流ガイド部５４、５６を備えている。勿論、第３、第４の気流ガイド部５４、５６のいずれか一方を省いてもよい。
トンネル状の第２の気流ガイド部５２は、その断面形状及び長さが任意であることは前述したとおりである。その一例を図１５に示す。図１５に図示の第１３実施例の気化器４１３に含まれる第２の気流ガイド部５２は、気化器４１３の上流端からスロットルバルブ２２の干渉しない位置まで延びる長さを有している。また、第２の気流ガイド部５２は、その上流端つまり入口が吸入エア通路２０の開口の上端から下端まで広がりを有している。第１３実施例の気化器４１３は図１５（Ｂ）から良く分かるように第２の気流ガイド部５２の入口及び出口は逆Ｖ字の形状を有しているが、この形状に限定されない。第２の気流ガイド部５２は、横方向から見たときに、その稜線がスロープ状に前下がりに傾斜した形状を有している。
第１３実施例の気化器４１３によれば、第２の気流ガイド部５２の入口が出口（下流端）よりも大きいため、多くのエアを取り込むことができ、この多くのエアで混合気を作ることができる。また、第２の気流ガイド部５２から出る混合気の流れ方向の一定性を確かなものにすることができる。
図１６は第１４実施例の気化器４１４を示す。この第１４実施例の気化器４１４には、前述した第５の気流ガイド部５８（図１２）が設けられている。第５の気流ガイド部５８の水平板部５８aの上流端の位置は任意であり、例えば図示のように気化器４１４の上流端から外方に突出していてもよい。勿論、水平板部５８aの上流端を気化器４１４の上流端と一致させてもよい。
上述した第１１〜第１４の実施例のチョークバルブ無しの気化器４１１〜４１４（図１３〜図１６）のメインノズル３０をメインポートに置換してもよい。また、第１１〜第１４実施例の気化器４１１〜４１４はベンチュリ部２６を備えているが、このベンチュリ部２６を省いてもよい。実験により、ベンチュリ部無しでも気化器４１１〜４１４は、その機能を十分に発揮することが分かった。
図１７乃至図１９はベンチュリ部無しの気化器４１５〜４１７を示す。図１７は第１５実施例の気化器４１５を示す。この第１５実施例の気化器４１５は、上述したメインポートを採用している。図１７の参照符号３６はメインポートを示す。第１５実施例の気化器４１５において、メインポート３６に臨んで第２気流ガイド部５２が配置されている。
図１８は第１６実施例の気化器４１６を示す。第１６実施例の気化器４１６に含まれる第２気流ガイド部５２は先細りの形状を有し、上流側の開口よりも下流側の出口の方が小さい。これにより、第２気流ガイド部５２から出る混合気の進む方向つまり混合気の流れ方向の一定性を確かなものにすることができる。また、この第１６実施例の気化器４１６は、スロットルバルブ２２の上流側に位置する前記の板状の第３の気流ガイド部５４を有する。この第３の気流ガイド部５４の下流端は、スロットルバルブ２２に隣接且つこれと干渉しない位置に位置している。第３の気流ガイド部５４の上流端の位置は任意であり、例えば気化器４１６の上流端と整合する位置に位置してもよいが、この実施例では、気化器４１６の上流端よりも上流側に突出した位置に位置している。
図１９は第１７実施例の気化器４１７を示す。第１７実施例の気化器４１７は、第２気流ガイド部５２に加えて、板状の前記第３気流ガイド部５４を有している。また、この第１７実施例の気化器４１７に含まれる第２気流ガイド部５２は比較的長尺であり、その上流側入口に比べて下流側出口が小さい。
上記の図１７乃至図１９はベンチュリ部無しの第１５乃至第１７の実施例の気化器４１５〜４１７を開示するものであるが、これら第１５乃至第１７の実施例の気化器４１５〜４１７はベンチュリ部を備えていてもよい。また、第１５乃至第１７の実施例の気化器４１５〜４１７はメインポート３６を備えているが、これに代えて前述したメインノズル３０を採用してもよい。
上述したいずれの気化器４０１〜４１７にあっても、スロットルバルブ２２が全開のときに、吸入エア通路２０に入り込んだ吸入エアのうち、フレッシュエア通路１０を通るエアの一部がスロットルバルブ２２の上流側から混合気通路１２に入り込むことができる。これにより、エンジンへの混合気の供給量を増加することができる。
Ａ 吸入エア通路のガスの流れ
１ 層状掃気式エンジン
４ 気化器
１０ フレッシュエア通路
１２ 混合気通路
１４ クランク室
１６ ピストン
１８ 燃焼室
２０ 吸入エア通路
２０a 吸入エア通路の軸線
２２ スロットルバルブ
２２a スロットルバルブ軸
２４ チョークバルブ
２４a チョークバルブ軸
２６ ベンチュリ部
３０ メインノズル
３６ メインポート
５０ 第１の気流ガイド部
５２ 第２の気流ガイド部（トンネル形状）
５４ 板状の第３の気流ガイド部
５６ 板状の第４の気流ガイド部
５８ 第５の気流ガイド部

Claims (11)

  1. エアクリーナで濾過したエアを受け入れて混合気を生成する吸入エア通路と、
    該吸入エア通路に配設され、バタフライ弁からなるスロットルバルブとを有し、
    該スロットルバルブが全開状態のときに、該スロットルバルブによってフレッシュエア通路と混合気通路とが形成される気化器であって、
    前記フレッシュエア通路から出るエアが層状掃気式エンジンの掃気通路の上部に供給され、
    前記混合気通路から出る混合気が前記層状掃気式エンジンのクランク室に供給される層状掃気式エンジン用の気化器において、
    前記フレッシュエア通路に配設され、該フレッシュエア通路を通るガスの流れを整えて下流側に差し向ける気流ガイド部を有することを特徴とする層状掃気式エンジン用の気化器。
  2. 前記スロットルバルブの上流側に、バタフライ弁からなるチョークバルブと、
    該チョークバルブと前記スロットルバルブとの間の隙間とを更に有し、
    前記混合気通路から前記クランク室に混合気の充填が開始されると前記隙間を通じて前記フレッシュエア通路から前記混合気通路にエアが侵入可能である、請求項１に記載の層状掃気式エンジン用の気化器。
  3. エアクリーナで濾過したエアを受け入れて混合気を生成する吸入エア通路と、
    該吸入エア通路に配設され、バタフライ弁からなるスロットルバルブ及びチョークバルブを有し、
    前記スロットルバルブ及び前記チョークバルブが全開状態のときに、これらスロットルバルブ及びチョークバルブによってフレッシュエア通路と混合気通路とが形成される気化器であって、
    前記フレッシュエア通路から出るエアが層状掃気式エンジンの掃気通路の上部に供給され、
    前記混合気通路から出る混合気が前記層状掃気式エンジンのクランク室に供給される層状掃気式エンジン用の気化器において、
    前記フレッシュエア通路に配設され、該フレッシュエア通路を通るガスの流れを整えて下流側に差し向ける気流ガイド部を有し、
    該気流ガイド部が板状の形状を有し、
    該板状の前記気流ガイド部が、前記チョークバルブの上方に且つ隣接して位置決めされ、
    前記板状の前記気流ガイド部の前記フレッシュエア通路に接する面が前記チョークバルブの軸及び前記スロットルバルブの軸よりも上方に位置していることを特徴とする層状掃気式エンジン用の気化器。
  4. エアクリーナで濾過したエアを受け入れて混合気を生成する吸入エア通路と、
    該吸入エア通路に配設され、バタフライ弁からなるスロットルバルブとを有し、
    該スロットルバルブが全開状態のときに、該スロットルバルブによってフレッシュエア通路と混合気通路とが形成される気化器であって、
    前記フレッシュエア通路から出るエアが層状掃気式エンジンの掃気通路の上部に供給され、
    前記混合気通路から出る混合気が前記層状掃気式エンジンのクランク室に供給される層状掃気式エンジン用の気化器において、
    前記フレッシュエア通路内及び/又は前記混合気通路内において、全開状態の前記スロットルバルブの上流側から該スロットルバルブに沿って前記フレッシュエア通路又は前記混合気通路の軸線に沿った方向にガスの流れを整えて下流側に差し向ける第１の気流ガイド部と、
    前記スロットルバルブに隣接し且つその上流側に位置する隙間とを有し、
    前記混合気通路から前記クランク室に混合気の充填が開始されると前記隙間を通じて前記フレッシュエア通路から前記混合気通路にエアが侵入可能であることを特徴とする層状掃気式エンジン用の気化器。
  5. 前記スロットルバルブが軸を有し、
    前記第１の気流ガイド部が板状の形状を有し、
    該板状の前記第１の気流ガイド部の前記フレッシュエア通路又は前記混合気通路に接する面が、前記スロットルバルブの軸の直径の範囲よりも前記フレッシュエア通路の内方又は前記混合気通路の内方に位置している、請求項４に記載の層状掃気式エンジン用の気化器。
  6. 前記スロットルバルブの上流側に、バタフライ弁からなるチョークバルブを更に有し、
    前記隙間が、前記スロットルバルブと前記チョークバルブとの間の隙間である、請求項４又は５に記載の層状掃気式エンジン用の気化器。
  7. 前記吸入エア通路に燃料を供給するメインノズル又はメインポートと、
    該メインノズル又はメインポートに臨んで配置された追加の気流ガイド部とを更に有し、
    該追加の気流ガイド部が前記吸入エア通路の流れ方向に延びるトンネルの形状を有する、請求項４〜６のいずれか一項に記載の層状掃気式エンジン用の気化器。
  8. 前記トンネル形状の前記追加の気流ガイド部の入口が出口よりも大きい、請求項７に記載の層状掃気式エンジン用の気化器。
  9. 前記吸入エア通路がベンチュリ部を有し、
    該ベンチュリ部に前記メインノズル又はメインポートが設けられている、請求項７又は８に記載の層状掃気式エンジン用の気化器。
  10. 前記フレッシュエア通路から出るエアが、ピストン溝を介して前記掃気通路の上部に供給される、請求項１〜９のいずれか一項に記載の層状掃気式エンジン用の気化器。
  11. 前記気化器が、ベンチュリ無しの気化器である、請求項１〜４のいずれか一項に記載の層状掃気式エンジン用の気化器。
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