JP6411159B2 - Air-driven stratified scavenging two-cycle internal combustion engine - Google Patents
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Description
本発明は、一般的に2サイクル内燃エンジンに関し、より詳しくは掃気行程において最初に空気を燃焼室に導入する空気先導型のエンジンに関する。 The present invention relates generally to two-cycle internal combustion engines, and more particularly to an air-leading engine that first introduces air into a combustion chamber during a scavenging stroke.
2サイクル内燃エンジンは、刈払機、チェーンソーなどの携帯型作業機に多用されている。この種の2サイクル内燃エンジンは、クランク室と燃焼室とを連通する掃気通路を有している。クランク室で予圧縮された混合気は掃気通路を通じて燃焼室に導入され、この混合気によって掃気が行われる。 Two-cycle internal combustion engines are frequently used in portable work machines such as brush cutters and chainsaws. This type of two-cycle internal combustion engine has a scavenging passage communicating the crank chamber and the combustion chamber. The air-fuel mixture precompressed in the crank chamber is introduced into the combustion chamber through the scavenging passage, and scavenging is performed by this air-fuel mixture.
混合気で掃気する形式の2サイクルエンジンは、周知のように「混合気(新気)の吹き抜け」の問題を有している。この問題に対して空気先導型層状掃気式2サイクル内燃エンジンが提案され、既に実用化されている(特許文献1)。空気先導型層状掃気式エンジンは、掃気に先立って掃気通路に空気を充填する。掃気行程では、先ず掃気通路の空気が燃焼室に吐出され、次いでクランク室の混合気が掃気通路を通じて燃焼室に導入される。 As is well known, a two-cycle engine of the type that scavenges with an air-fuel mixture has a problem of “blown air (fresh air)”. To solve this problem, an air-leaded stratified scavenging two-cycle internal combustion engine has been proposed and already put into practical use (Patent Document 1) . The air-leading stratified scavenging engine fills the scavenging passage with air prior to scavenging. In the scavenging stroke, air in the scavenging passage is first discharged into the combustion chamber, and then the air-fuel mixture in the crank chamber is introduced into the combustion chamber through the scavenging passage.
図14は、従来の空気先導型層状掃気式エンジンに関する図である。この図14は、線図の錯綜を避けるためにピストンの図示を省略してある。図中、参照符号100はシリンダ壁を示す。シリンダ壁100には、空気通路102と混合気通路(図示せず)が開口している。空気ポートを参照符号102aで図示してある。シリンダ壁100には、また、掃気通路104の掃気ポート104aが開口している。掃気通路104はクランク室に連通している。空気ポート102a及び掃気ポート104aは共にピストンによって開閉される。ピストンはその周面に溝106を有している。このピストン溝106は周方向に延びている。
FIG. 14 is a diagram related to a conventional air-leading stratified scavenging engine. In FIG. 14, the illustration of the piston is omitted in order to avoid complication of the diagram. In the figure,
図14の(I)から(III)は、ピストンが上昇する過程の状態を示し、図14の(II)は、図14の(I)よりもピストンが上昇した状態を示す。図14の(III)は、図14の(II)の位置よりもピストンが上昇した状態を示す。 (I) to (III) in FIG. 14 show the state in the process of raising the piston, and (II) in FIG. 14 shows the state in which the piston is raised more than (I) in FIG. (III) in FIG. 14 shows a state where the piston is raised from the position (II) in FIG.
図14の(I)を参照して、ピストン溝106には、前回の掃気の際の吹き返しガスが混在している。この吹き返しガスは混合気成分を含んでいる。ピストン溝106に残留している吹き返しガスをドットで示す。ピストンが下死点から上昇することに伴ってクランク室は負圧になる。図14の(II)は、ピストン溝106が空気ポート102aに連通した状態を示す。この図14の(II)の状態では、ピストン溝106は掃気ポート104aと連通していない。このことから、ピストン溝106が空気ポート102aと連通しても、空気ポート102aからピストン溝106へ空気が流入しない。換言すれば、ピストン溝106内の吹き返しガスは流動しない。
Referring to (I) of FIG. 14, blow-back gas in the previous scavenging is mixed in the
図14の(III)は、ピストン溝106が空気ポート102aに連通すると共に掃気ポート104aに連通した状態を示す。ピストン溝106が掃気ポート104aに連通することで、ピストン溝106を介して空気ポート102aから掃気通路104に空気を供給できる状態になる。
(III) of FIG. 14 shows a state where the
図14の(III)を参照して、従来の空気先導型層状掃気式2サイクル内燃エンジンでは、理論的には、ピストン溝106が掃気ポート104aに連通することで初めてピストン溝106内のガスに流動が発生する。そして、ピストン溝106内のガスが先ず掃気通路104に入り、次いで空気が空気ポート102aからピストン溝106を通じて掃気通路104に入る。したがって、ピストン溝106から掃気通路104に空気が入るタイミングは、ピストン溝106が掃気通路104に連通し始めたタイミングよりも遅くなる。
Referring to FIG. 14 (III), in the conventional air-leading stratified scavenging type two-cycle internal combustion engine, theoretically, the
周知のように、作業機用の空気先導型2サイクル内燃エンジンにはピストンバルブ式が採用されている。すなわち、ピストンによって空気ポート102aや掃気ポート104a、排気ポートなどが開閉される。ピストンバルブ式のエンジンは、ピストンを介して連通・遮断される2つの空間又は通路の間の圧力バランスによってガスの流れが制御される。
As is well known, a piston valve type is employed in an air-leading two-cycle internal combustion engine for a work machine. That is, the
作業機用の2サイクルエンジンは、例えば10,000rpmという高回転で運転される。このことから、上述したタイミングの遅れは掃気通路104の空気の充填効率に大きな影響を及ぼす。換言すれば、従来の層状掃気式2サイクルエンジンは、各サイクル毎に掃気通路104に空気を充填する、その確実性を担保するのが難しいという本質的な問題を有している。
A two-cycle engine for a work machine is operated at a high rotation speed of, for example, 10,000 rpm. For this reason, the timing delay described above has a great influence on the air filling efficiency of the
空気先導型層状掃気式のエンジンは、掃気行程において、先ず空気で既燃ガスを排気し、その後で混合気を燃焼室に充填する。理論的には、空気先導型層状掃気式を採用することでエミッション特性を大幅に改善できるはずである。しかし、上記の本質的な問題によって、エミッション特性の改善効果は限定的なものになっているのが実情である。 In the air-leading stratified scavenging engine, in the scavenging stroke, first, the burned gas is exhausted with air, and then the air-fuel mixture is filled into the combustion chamber. Theoretically, emission characteristics should be greatly improved by adopting an air-leading laminar scavenging method. However, the actual problem is that the effect of improving the emission characteristics is limited due to the above-mentioned essential problems.
上記のタイミングの遅れに対処するために、ピストン溝106が掃気ポート104aと連通するタイミングを著しく早くすることが提案されている。しかし、この構成を採用したときには、掃気通路104に残存していた混合気成分が、空気通路102側に流れ込み易くなり、エミッション特性の改善効果を低下させてしまう。
In order to cope with the timing delay described above, it has been proposed that the timing at which the
本発明の目的は、ピストン溝を通じて掃気通路に空気を供給する、その確実性を改善することのできる空気先導型層状掃気式2サイクル内燃エンジンを提供することにある。 An object of the present invention is to provide an air-leaded stratified scavenging two-cycle internal combustion engine that can improve the reliability of supplying air to a scavenging passage through a piston groove.
本発明の更なる目的は、ピストン溝を通じて掃気通路に空気を供給する、その空気の供給量の確実性を改善することのできる空気先導型層状掃気式2サイクル内燃エンジンを提供することにある。 It is a further object of the present invention to provide an air-driven stratified scavenging two-cycle internal combustion engine that supplies air to a scavenging passage through a piston groove and can improve the reliability of the air supply amount.
本発明の更なる目的は、ピストン溝を通じて掃気通路に空気を供給する、その空気の供給タイミングの確実性を改善することのできる空気先導型層状掃気式2サイクル内燃エンジンを提供することにある。 It is a further object of the present invention to provide an air-driven stratified scavenging two-cycle internal combustion engine that supplies air to a scavenging passage through a piston groove and can improve the reliability of the air supply timing.
上記の技術的課題は、本発明によれば、
シリンダ壁に開口し且つピストンによって開閉される空気ポートと、
前記シリンダ壁に開口し且つ前記ピストンによって開閉される掃気ポートを有する掃気通路であって、クランク室に連通する掃気通路と、
前記ピストンの周面に形成され、前記空気ポートと前記掃気ポートとを連通させることのできるピストン溝と、
前記掃気ポートから独立して前記シリンダ壁に開口し且つ前記ピストンによって開閉される、前記掃気ポートよりも小さなガス抜きポートであって、前記ピストン溝を通じて前記掃気ポートに前記空気ポートからの空気を供給する、その空気流動の初動を強めるために前記クランク室に常時連通するガス抜きポートとを有し、
前記ガス抜きポートが前記掃気通路に連通し、
該ガス抜きポートが、前記掃気ポートよりも低位である前記クランク室側に位置し、
前記ピストンが上昇する過程において、前記ピストン溝が、前記ピストンが下死点から上死点に向かう過程で前記ガス抜きポートと連通し、次いで前記掃気ポートと連通する過程で、前記空気ポートと連通した前記ピストン溝が前記掃気ポートと連通する前に、前記空気ポートと連通したピストン溝が前記ガス抜きポートと連通して前記空気流動の初動を強め、
前記ピストンが上死点のときに、前記ピストン溝は前記空気ポートと連通しない状態になることを特徴とする空気先導型層状掃気式2サイクル内燃エンジンを提供することにより達成される。
According to the present invention, the above technical problem is
An air port that opens into the cylinder wall and is opened and closed by a piston;
A scavenging passage having a scavenging port that opens in the cylinder wall and is opened and closed by the piston, the scavenging passage communicating with the crank chamber;
A piston groove formed on a circumferential surface of the piston and capable of communicating the air port and the scavenging port;
A degassing port smaller than the scavenging port that opens to the cylinder wall independently from the scavenging port and is opened and closed by the piston, and supplies air from the air port to the scavenging port through the piston groove A degassing port that communicates with the crank chamber at all times in order to strengthen the initial motion of the air flow ;
The vent port communicates with the scavenging passage;
The degassing port located in the crank chamber side is lower position than the scavenging port,
In the process of raising the piston, the piston groove communicates with the gas vent port in the process of moving the piston from bottom dead center to top dead center, and then communicates with the air port in the process of communicating with the scavenging port. before the piston groove that communicates with the scavenging port, strengthen initial of the air flow the air port and the communicating piston groove through the by the communication with the venting port,
This is achieved by providing an air-driven stratified scavenging two-cycle internal combustion engine characterized in that the piston groove is not in communication with the air port when the piston is at top dead center .
図1は、本発明の概念を説明するための図である。図1を参照して、参照符号2はシリンダ壁を示し、図14に図示のシリンダ壁100に対応している。図1の参照符号4は空気通路を示し、また、4aは空気ポートを示し、図14に図示の空気通路102及び空気ポート102aに対応している。図1の参照符号6は掃気通路を示し、また、6aは掃気ポートを示し、図14に図示の掃気通路104、掃気ポート104aに対応している。図1の参照符号8はピストン溝を示し、図14のピストン溝106に対応している。
FIG. 1 is a diagram for explaining the concept of the present invention. Referring to FIG. 1,
引き続き図1を参照して、シリンダ壁2には、掃気ポート6aのシリンダ軸方向の下方且つ隣接してガス抜きポート10が形成されている。ガス抜きポート10は、ピストンが下死点に位置するときには燃焼室に開口しないように設定されている。つまり、下死点に位置するピストンはガス抜きポート10を閉じるように設定されている。ガス抜きポート10の配置位置は、好ましくは、下死点に位置するピストンのピストンリングの上辺よりも下に位置するのがよい。ガス抜きポート10は掃気ポート6aから独立しており、ガス抜きポート10は、空気ポート4a、掃気ポート6aと同様に、ピストンによって開閉される。ガス抜きポート10は掃気通路6を介してクランク室と連通している。
Still referring to FIG. 1, a
図1の(I)から(III)はピストンが上昇する過程の状態を示す。図1の(II)は、図1の(I)よりもピストンが上昇し、空気ポート4aと連通しているピストン溝8がガス抜きポート10と連通した状態を示す。図1の(III)は、図1の(II)の位置よりもピストンがシリンダ軸方向に上昇し、ピストン溝8が掃気ポート6aと連通した状態を示す。
(I) to (III) in FIG. 1 show the state of the process of raising the piston. (II) in FIG. 1 shows a state in which the piston is raised as compared with (I) in FIG. 1 and the
ピストンが下死点から上昇する過程でクランク室は負圧になる。ピストンが上昇する過程で、ピストン溝8が空気ポート4aと連通するまでは、ピストン溝8内の吹き返しガスは流動しない(図1の(I))。ピストンが更に上昇してピストン溝8がガス抜きポート10と連通すると(図1の(II))、ピストン溝8はガス抜きポート10を介してクランク室と連通する。これにより、ピストン溝8の吹き返しガスはガス抜きポート10を通じてクランク室に移動することができる。ピストン溝8内の吹き返しガスがクランク室に向けて流動するのに伴って空気ポート4aから空気がピストン溝8に入ることができる。
The crank chamber becomes negative pressure as the piston rises from bottom dead center. In the process of raising the piston, the blow-back gas in the
すなわち、ピストン溝8がガス抜きポート10と連通すると、ピストン溝8の内部には、空気ポート4aからガス抜きポート10を介してクランク室に向かうガスの流動が発生する。
That is, when the
ピストンが更に上昇してピストン溝8が掃気ポート6aと連通すると、既にガスの流動が発生しているピストン溝8のガスの流れが掃気ポート6aに対して継続される(図1の(III))。したがって、ピストン溝8が掃気ポート6aと連通すると同時に空気がピストン溝8を通じて掃気ポート6aに入り込むことができる。
When the piston further rises and the
すなわち、本発明によれば、ガス抜きポート10を通じてピストン溝8を負圧のクランク室に連通させることで、ピストン溝8が掃気ポート6aと連通するのに先だってピストン溝8内にガスの流動が生成される。これにより、ピストン溝8が掃気ポート6aと連通すると同時に、ピストン溝8を通じて掃気ポート6aに空気を充填する、その空気流動の初動を強めることができる。そして、この初動を強めることで、各サイクル毎に掃気通路6に空気を充填する、その確実性を高めることができる。
That is, according to the present invention, the
本発明に含まれるピストン溝8は、シリンダ軸方向にピストンが上昇する過程で、空気ポート4aと連通したピストン溝8が掃気ポート6aとガス抜きポート10とに同時に連通する高さ寸法を有していてもよい(図2)。また、本発明に含まれるピストン溝8は、ピストンが上死点に位置して掃気ポート6aと連通したときに、空気ポート4a、ガス抜きポート10との連通が遮断される高さ寸法を有していてもよい(図3)。この高さ寸法を有するピストン溝8は、ピストンが上昇する過程で、先ずガス抜きポート10と連通し、次いで空気ポート4aと連通する。
The
図4は、図1に図示のエンジンの変形例を示す。図4に図示のエンジンは、シリンダ壁2に形成したガス抜きポート10を有する点で図1のエンジンと同じである。図4に図示のエンジンは、ピストン溝8に形成された圧力伝達透孔12を有する。圧力伝達透孔12はクランク室に常時連通している。
FIG. 4 shows a modification of the engine shown in FIG. The engine shown in FIG. 4 is the same as the engine shown in FIG. 1 in that it has a
図4の(I)から(IV)はピストンが上昇する過程の状態を示す。図4の(II)は、図4の(I)よりもピストンが上昇し、ピストン溝8が空気ポート4aと連通する直前の状態を示す。図4の(III)は、図4の(II)の位置よりもピストンが上昇し、空気ポート4aと連通しているピストン溝8がガス抜きポート10と連通した状態を示す。図4の(IV)は、図4の(III)の位置よりもピストンが上昇し、ピストン溝8が掃気ポート6aと連通した状態を示す。
4 (I) to (IV) show the state of the process of raising the piston. FIG. 4 (II) shows a state immediately before the piston rises and the
ピストンが下死点から上昇する過程でクランク室は負圧になる。ピストンが上昇する過程で、クランク室の負圧は圧力伝達透孔12を通じてピストン溝8に影響を及ぼす。これにより、ピストン溝8の内部の圧力は低下し始めると共に、この圧力低下に伴ってピストン溝8内の吹き返しガスが流動し始める(図4の(II))。
The crank chamber becomes negative pressure as the piston rises from bottom dead center. In the process of raising the piston, the negative pressure in the crank chamber affects the
ピストンが上昇して、ピストン溝8がガス抜きポート10と連通すると(図4の(III))、ピストン溝8の吹き返しガスはガス抜きポート10を通じてクランク室に移動することができる。ピストン溝8内のガスがクランク室に向けて流動するのに伴って空気ポート4aから空気がピストン溝8に入ることができる。
When the piston rises and the
ピストンが更に上昇してピストン溝8が掃気ポート6aと連通すると、既にガスの流動が発生しているピストン溝8のガスの流れが掃気ポート6aに対して継続される(図4の(IV))。したがって、ピストン溝8が掃気ポート6aと連通すると同時に空気がピストン溝8を通じて掃気ポート6aに入り込むことができる。
When the piston further rises and the
本発明によれば、ピストン溝8が掃気通路6と連通する前に、ピストン溝8の内部でガスの流動を開始させることができる。これにより、ピストン溝8が掃気通路6と連通すると同時に掃気通路6に対してピストン溝8を通じてガスを流入させることができる。したがって、ピストン溝8を通じて掃気通路6に空気を充填する、その確実性を高めることができる。
According to the present invention, the flow of gas can be started inside the
本発明の他の目的及び本発明の作用効果は、以下の本発明の好ましい実施例の詳しい説明から明らかになろう。 Other objects and advantages of the present invention will become apparent from the following detailed description of the preferred embodiments of the present invention.
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。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
図5は、実施例の空気先導型層状掃気式2サイクル内燃エンジンに含まれるピストンを示す。図5を参照して、ピストン20は、その周面にピストン溝22を有している。ピストン20はピストンピン孔24を有し、このピストンピン孔24に挿入したピストンピン(図示せず)によってコンロッド(図示せず)に連結される。
FIG. 5 shows a piston included in the air-leading stratified scavenging two-cycle internal combustion engine of the embodiment. Referring to FIG. 5,
このピストン20は図6に図示のシリンダ26に上下動自在に嵌装される。シリンダ26は、平面視したときに左右の各々に第1、第2の掃気通路30、32を有し、この第1、第2の掃気通路30、32はクランク室34に連通している。シリンダ壁28には、第1、第2の掃気ポート30a、32aが開口している。第1の掃気ポート30aは第1の掃気通路30に連通している。第2の掃気ポート32aは第2の掃気通路32に連通している。すなわち、実施例のエンジンは掃気4流式のエンジンである。
The
図中、参照符号36は排気通路を示す。また、参照符号38は空気通路を示し、38aは空気ポートを示す。また、参照符号40は混合気通路を示す。空気通路38には空気が供給される。混合気通路40には気化器(図示せず)によって生成された混合気が供給され、混合気はクランク室34に供給される。参照符号42は点火プラグを示す。
In the figure,
引き続き図6を参照して、シリンダ壁28には、追加のポートとしてガス抜きポート46が形成されている。ガス抜きポート46は第1掃気通路30を介してクランク室34に連通している。
With continued reference to FIG. 6, a
図7は、実施例の空気先導型層状掃気式2サイクル内燃エンジン50の横断面図である。図7を参照して、左右に夫々位置する第1掃気ポート30a及び第2掃気ポート32aは、排気通路36とは反対側の方向に指向されている。すなわち、実施例の2サイクルエンジン50は反転掃気式のエンジンである。なお、図7は、ピストン溝22が第1、第2の掃気ポート30a、32aと連通した状態を示す。この状態で、ピストン溝22を通じて空気が第1、第2掃気通路30、32に供給される。
FIG. 7 is a cross-sectional view of the air-leading stratified scavenging two-cycle
図8は、図6に図示のシリンダ26の変形例のシリンダ52を示す。このシリンダ52も、第1、第2の掃気通路30、32を有し、第1、第2の掃気ポート30a、32aはシリンダ壁54に開口している。また、シリンダ壁54にはガス抜きポート46が開口している。ガス抜きポート46は、第1、第2の掃気通路30、32から独立したガス抜き通路56を通じてクランク室34に連通している。
FIG. 8 shows a
ピストン溝22はピストン20の周方向に延びている。そして、ガス抜きポート46は、排気ポート側に位置する第1掃気ポート30aに隣接した位置に配設されている。
The
図9、図10は、ピストン上昇の過程でピストン溝22を通じて第1、第2の掃気通路30、32(この図9、図10では第1、第2の掃気ポート30a、32aだけを図示してある。)に空気を供給する具体例を説明する。図9に図示のエンジン50Aは、ピストン溝22の容積を拡大する方法として上方に拡大した構成を有している。図10に図示のエンジン50Bは、ピストン溝22を形成する位置がピストンピン孔24(図5)の下方に配置されている。ピストン溝22は、その上下幅が図9に図示のピストン溝22よりも小さい。
FIGS. 9 and 10 show the first and
ピストン溝22の上下幅が比較的大きい図9のエンジン50Aを説明する。図9の(I)は、下死点に位置するピストン20を示す。ピストン20が下死点から上昇する(図9の(II))とクランク室34が負圧になる。ピストン20が更に上昇してピストン溝22が空気ポート38aと連通してもガス抜きポート46と連通するまではピストン溝22の内部のガスは流動しない(図9の(III))。
The
ピストン20が更に上昇して、空気ポート38aと連通しているピストン溝22がガス抜きポート46と連通すると、ピストン溝22の中のガスがガス抜きポート46を介してクランク室34に引き込まれ、これに追従して空気ポート38aからピストン溝22に空気が引き込まれる(図9の(IV))。すなわち、ピストン溝22の内部においてガスの流動が発生する。
When the
そして、ピストン20が更に上昇して上死点に達すると、第1、第2の掃気ポート30a、32aがピストン溝22と連通した状態になる一方で、ガス抜きポート46はピストン20によって閉じた状態になる(図9の(V))。変形例として、ピストン20が上死点に位置するとき、ガス抜きポート46はクランク室34に開口してもよい。
When the
図9の(IV)の状態でピストン溝22の内部にガスの流動が生成されると、その直後から図9の(V)の状態(上死点)まで第1、第2の掃気ポート30a、32aがピストン溝22と連通して第1、第2の掃気ポート30a、32aに空気が入り込む状態が作られる。したがって、空気ポート38aを通じて空気通路38から空気をピストン溝22に引き込み、そして、この空気を第1、第2の掃気ポート30a、32aから第1、第2の掃気通路30、32に充填する確実性を高めることができる。
When a gas flow is generated inside the
ピストン溝22の上下幅が比較的小さい図10のエンジン50Bを説明する。図10の(I)は、下死点に位置するピストン20を示す。ピストン20が下死点から上昇するとクランク室34が負圧になるが、ピストン20が更に上昇してピストン溝22がガス抜きポート46と連通するまでピストン溝22のガスは流動しない(図10の(II)、(III))。
The
ピストン20が更に上昇してピストン溝22がガス抜きポート46と連通すると、クランク室34の負圧がピストン溝22に作用し、ピストン溝22内のガスがガス抜きポート46を通じて第1掃気通路30に吸い込まれる。また、空気通路38の空気は空気ポート38aを通じてピストン溝22に引き込まれる。すなわち、ピストン溝22がガス抜きポート46と連通すると同時にピストン溝22の内部でガスの流動が発生する。
When the
ピストン20が更に上昇して上死点に達すると、第1、第2の掃気ポート30a、32aがピストン溝22と連通した状態になる一方で、ガス抜きポート46はピストン20によって閉じた状態になる(図10の(V))。図10の(IV)の状態でピストン溝22の内部にガスの流動が生成されると、その直後から図10の(V)の状態まで第1、第2の掃気ポート30a、32aがピストン溝22と連通して第1、第2の掃気ポート30a、32aに空気が入り込む状態が作られる。したがって、空気ポート38aを通じて空気通路38から空気をピストン溝22に引き込み、そして、この空気を第1、第2の掃気ポート30a、32aから第1、第2の掃気通路30、32に充填する確実性を高めることができる。
When the
図11〜図13は上述したエンジンの変形例に関連した図である。図11〜図13に図示の変形例は、前述した図4に関連している。図11〜図13に図示のエンジンに含まれるピストン20は、ピストン溝22に圧力伝達透孔60が形成され、この圧力伝達透孔60は、常時、クランク室34に連通している。図11〜図13に図示の圧力伝達透孔60は、図4を参照して説明した圧力伝達透孔12に対応している。
11 to 13 are diagrams related to the above-described engine modification. The modification shown in FIGS. 11 to 13 is related to FIG. 4 described above. In the
圧力伝達透孔60はピストン溝22の任意の箇所に配置してもよい。実験によれば、ピストン溝22の下流側に配置するのが効果的であることが分かった。図12を参照して、一点鎖線はピストンピン孔24を通る垂線VLである。圧力伝達透孔60は、ピストンピン孔24を通過する垂線VLよりも下流側(図12の左側)に配置するのが、ピストン溝22内に好ましいガスの流れを生成するのに効果的である。すなわち、圧力伝達透孔60は、排気ポート側に位置する第1掃気ポート30aに隣接した位置に配設されるのが好ましい。
The pressure transmission through
圧力伝達透孔60は、直径0.1mm〜3.0mm、好ましくは直径0.5mm〜2.5mm、最も好ましくは直径1.0mm〜2.0mmであるのがよい。実施例では、圧力伝達透孔60はピストン溝22のガスの流れ方向下流端つまり図12の左端(排気ポート側の端)に配置され、また、ピストン溝22を正面視したときにピストン溝22の下側(クランク室側)に位置決めされている。
The pressure transmission through
実施例のエンジンによれば、掃気通路に空気を充填する、その確実性を高めることができる。このことは、ピストン溝と掃気ポートとが連通するタイミング及びピストン溝と空気ポートとが連通するタイミングの最適化に貢献できることを意味している。これにより、空気先導型層状掃気式2サイクル内燃エンジンの排気ガスのエミッション特性を改善しつつ出力を高めることができる。 According to the engine of the embodiment, the certainty of filling the scavenging passage with air can be improved. This means that it can contribute to optimizing the timing at which the piston groove and the scavenging port communicate with each other and the timing at which the piston groove and the air port communicate with each other. As a result, the output can be increased while improving the emission characteristics of the exhaust gas of the air-leading stratified scavenging two-cycle internal combustion engine.
なお、実施例では、典型例として片側に2つの掃気ポート30a、32aを備え、各側の2つの掃気ポート30a、32aが互いに対称に配置されたエンジンを例に説明したが、本発明はこれに限定されないのは言うまでもない。本発明は例えば次の変形例を包含する。
In the embodiment, as an example, an engine in which two scavenging
(1)片側に1つの掃気ポートを備えたエンジン。
(2)各側の単数又は複数の掃気ポートが非対称に配置されたエンジン。
(3)実施例では、片側に複数の掃気ポート30a、32aの各々が独立した掃気通路30、32を備えているが、これを例えばY字状に延びる一つの掃気通路で構成したエンジン。
(1) An engine having one scavenging port on one side.
(2) An engine in which one or more scavenging ports on each side are arranged asymmetrically.
(3) In the embodiment, each of the plurality of scavenging
本発明は空気先導型層状掃気式2サイクル内燃エンジンに適用することができる。本発明は、刈払機、チェーンソーなどの携帯作業機に搭載される単気筒空冷エンジンに好適に適用される。 The present invention can be applied to an air lead type stratified scavenging two-cycle internal combustion engine. The present invention is preferably applied to a single-cylinder air-cooled engine mounted on a portable work machine such as a brush cutter or a chain saw.
20 ピストン
22 ピストン溝
24 ピストンピン孔
VL ピストンピン孔を通る垂線
26 シリンダ
28 シリンダ壁
30 第1掃気通路
30a 第1掃気ポート
32 第2掃気通路
32a 第2掃気ポート
34 クランク室
36 排気通路
38 空気通路
38a 空気ポート
46 ガス抜きポート
12、60 圧力伝達透孔
20
Claims (5)
前記シリンダ壁(2)に開口し且つ前記ピストンによって開閉される掃気ポート(6a)を有する掃気通路(6)であって、クランク室に連通する掃気通路(6)と、
前記ピストンの周面に形成され、前記空気ポート(4a)と前記掃気ポート(6a)とを連通させることのできるピストン溝(8)と、
前記掃気ポート(6a)から独立して前記シリンダ壁(2)に開口し且つ前記ピストンによって開閉される、前記掃気ポート(6a)よりも小さなガス抜きポート(10)であって、前記ピストン溝(8)を通じて前記掃気ポート(6a)に前記空気ポート(4a)からの空気を供給する、その空気流動の初動を強めるために前記クランク室に常時連通するガス抜きポート(10)とを有し、
前記ガス抜きポート(10)が前記掃気通路(6)に連通し、
該ガス抜きポート(10)が、前記掃気ポート(6a)よりも低位である前記クランク室側に位置し、
前記ピストンが上昇する過程において、前記ピストン溝(8)が、前記ピストンが下死点から上死点に向かう過程で前記ガス抜きポート(10)と連通し、次いで前記掃気ポート(6a)と連通する過程で、前記空気ポート(4a)と連通した前記ピストン溝(8)が前記掃気ポート(6a)と連通する前に、前記空気ポート(4a)と連通したピストン溝(8)が前記ガス抜きポート(10)と連通して前記空気流動の初動を強め、
前記ピストンが上死点のときに、前記ピストン溝(8)は前記空気ポート(4a)と連通しない状態になることを特徴とする空気先導型層状掃気式2サイクル内燃エンジン。 An air port (4a) that opens in the cylinder wall (2) and is opened and closed by a piston;
Wherein a cylinder wall scavenging passage having a scavenging port opened and closed by the opening and and the piston (2) (6a) (6), and scavenging passage communicating with the crank chamber (6),
A piston groove (8) formed on the peripheral surface of the piston and capable of communicating the air port (4a) and the scavenging port (6a) ;
A gas venting port (10) that opens to the cylinder wall (2) independently of the scavenging port (6a) and is opened and closed by the piston, and is smaller than the scavenging port (6a), the piston groove ( 8) supplying the air from the air port (4a) to the scavenging port (6a) through 8) , and having a gas vent port (10) constantly communicating with the crank chamber in order to strengthen the initial movement of the air flow ,
The venting port (10) communicates with the scavenging passageway (6);
The gas vent port (10) is located on the crank chamber side which is lower than the scavenging port (6a) ,
In the process of raising the piston , the piston groove (8) communicates with the gas vent port (10) in the process of moving the piston from bottom dead center to top dead center, and then communicates with the scavenging port (6a). in the process of the prior said piston groove in communication with the air port (4a) to (8) is communicated with the scavenging port (6a), a piston groove in communication with said air ports (4a) (8) the gas vent communicated with port (10) strengthened initial of the air flows,
When the piston is at the top dead center, the piston groove (8) is not in communication with the air port (4a) .
該複数の掃気ポート(6a)のうち、前記空気ポート(4a)から最も離れた掃気ポートに隣接した位置に前記ガス抜きポートが配置されている、請求項1〜3のいずれか一項に記載の空気先導型層状掃気式2サイクル内燃エンジン。 A plurality of the scavenging ports (6a) are arranged on one side of the engine,
Among the plurality of scavenging ports (6a), said venting port at a position adjacent to the farthest scavenging port from said air ports (4a) is arranged, according to any one of claims 1 to 3 The air-leading stratified scavenging two-cycle internal combustion engine.
The air-leaded stratified scavenging two-cycle internal combustion engine according to any one of claims 1 to 4 , wherein the piston groove includes a pressure transmission through hole (60) communicating with the crank chamber.
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