JPH02259239A - ２サイクルエンジンの掃気装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、車両用２サイクルエンジンの掃気装置に関し
、詳しくは、速度型ブロワをモータおよびエンジン駆動
して掃気作用する方式に関する。

〔従来の技術〕

２サイクルエンジンとして、シリンダの途中にピストン
により開閉するように掃、排気ポートを設け、掃気ポー
トには掃気ポンプを連設する。そしてピストン上昇時の
掃、排気ポートが開いている期間には掃気ポンプで新気
をシリンダに加圧して導入し、掃気作用を向上し、燃料
の吹き抜けを低減する方式がある。ここで、掃気ポンプ
としてルーツブロワ等の容積型を使用すると、回転速度
に対し略一定の掃気圧を生じ得る利点はあるが、高速域
ではエンジン本体側のフリクシジン増加を補うように新
気量を増すことが難しい。また、容積型掃気ポンプの場
合はサイズが大きく、重量もかさむ等の不都合がある。

一方、掃気ポンプとして遠心式の速度型ブロワを使用す
ることが考えられ、この速度型は小型。

軽量の利点がある。しかし、掃気圧が回転の２乗に比例
するため、低速域の掃気圧が低くて掃気不良を生じ、低
速トルク不足などの不都合が生じたりする。また、始動
時には掃気できないことで始動不良を生じるおそれもあ
る。

こうして、容積型または速度型のブロワはそれぞれ一長
一短はあるが、近年車両用エンジンは高回転、高出力化
の傾向にあるので、この点で高速に向いている速度型が
適している。そこで速度型ブロワを掃気ポンプに使用し
、この場合の構造および制御により不都合を解消するこ
とが望まれる。

従来、車両用エンジンの過給制御に関しては、例えば特
開昭５９−２０８１２４号公報の先行技術がある。ここ
で、スタータモータを活用して過給機を駆動することが
示されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、上記先行技術のものは、遊休状態のスタータ
モータの有効活用の点でメリットはあるが、本来スター
タモータは短時間の使用で高トルクを発生するように設
計されているので、連続使用すると寿命等が極度に悪化
して好ましくない。

ここで速度型ブロワは、低速域の性能は悪いが、エンジ
ンの通常運転域ではエンジン駆動により所定の掃気圧を
生じることが可能であり、このためエンジンの回転域で
モータとエンジンの駆動を使い分けて併用することが望
まれる。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたもので、その目的
とするところは、掃気ポンプに速度型ブロワを使用した
場合に、モータとエンジンとにより速度型ブロワを最適
駆動することが可能な２サイクルエンジンの掃気装置を
提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するため、本発明の掃気装置は、２サイ
クルエンジン本体のシリンダの掃気ポートに、少なくと
も速度型ブロワを連設し、上記速度型ブロワとクランク
軸とを、所定の増速比の伝動手段と第１のワンウェイク
ラッチとを介して駆動可能に連結し、同時にモータとも
所定の増速比の伝動手段と第２のワンウェイクラッチと
を介して駆動可能に連結するものである。

〔作　　　用〕

上記構成に基づき、２サイクルエンジン運転時において
エンジン始動の場合は、増速比の関係で例えばスタータ
モータ側の第２のワンウェイクラッチが係合し、速度型
ブロワはモータ駆動で高速回転して比較的高い掃気圧を
生じる。次いでエンジン始動後は、クランク軸側の第１
のワンウェイクラッチの係合により速度型ブロワがエン
ジン駆動するように切換わり、所定の掃気圧を生じるの
であり、こうして常に掃気作用と共にエンジン運転を良
好に行うようになる。

〔実　施　例〕

以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１図において、２サイクルエンジンの全体の構成につ
いて述べると、符号１は２サイクルエンジンの本体であ
り、シリンダ２にピストン３が往復動可能に挿入され、
クランク室４のクランク軸５に対し偏心したコンロッド
６によりピストン３が連結し、クランク軸５にはピスト
ン３の往復動慣性力を相殺するようにバランサ７が設け
られる。

燃焼室８の頂部には点火プラグ９と筒内直接噴射式のイ
ンジェクタ１０とが取付けられている。

シリンダ２にはピストン３によって所定のタイミングで
開閉される排気ポート１１が開口し、この排気ポート１
１と連通ずる排気管１２に触媒装置１３゜排気チャンバ
１４．マフラー１５が配設される。また、シリンダ２の
排気ポート１１の位置から略９ｏ度ずれた位置（または
排気ポート１１に対向した位ｒＩｔ）には、ピストン３
によって所定のタイミングで開閉する掃気ポート１６が
開口する。

次いで、吸気系について述べると、エアクリーナ２０か
らの吸気管２１に、掃気ポンプとして遠心式の速度型ブ
ロワ２２が連通し、この速度型ブロワ２２の吐出側が、
掃気ポート１６開閉時の掃気圧力波を吸収する掃気チャ
ンバ２４を介して掃気ポート１６に連通する。また、負
荷制御系として吸気管２１とチャンバ２４との間にバイ
パス通路２５が連通し、このバイパス通路２５中に制御
弁２Ｂが設けられる。制御弁２６は、アクセルペダル２
７に対しストローク変換機構２８を介して連結されてお
り、アクセル開放時は制御弁２Ｂを開いて戻し量を多く
し、アクセル踏込みに応じ制御弁２Ｂを閉じて新気の掃
気量を増すようになっている。

更に、第２図において速度型ブロワ２２の駆動系につい
て述べると、エンジン本体ｌのフロント側でクランク軸
５が駆動プーリ３０．従動プーリ３１とベルト３２とを
介してプーリ軸３３に連結し、このプーリ軸３３と速度
型ブロワ２２のドライブ軸２３との間にワンウェイクラ
ッチ３４が設けられる。また、エンジン本体１のリヤ側
でスタータモータ３５がクランク軸５のリングギヤ３Ｂ
に噛合うと共に、増速伝動手段３７に連結し、この増速
伝動手段３７の出力軸３８が第２のワンウェイクラッチ
３９を介してブロワドライブ輔２３に同軸上に連結する
。

駆動プーリ３０．従動プーリ３１とベルト３２による増
速比比ｅ１は、例えばｅ１→１０に設定される。

第１のワンウェイクラッチ３４は、ブロワ側回転数Ｎｂ
がブーり軸３３の回転数Ｎｐに対してＮｂ＞Ｎｐの場合
に解放し、Ｎｂ≦Ｎｐの場合に係合して動力伝達する。

増速伝動手段３７の増速比ｅ２は、上述より大きい例え
ばｅ２Ｌ：ｒ３ｅ１〜４ｅ１に設定される。第２のワン
ウェイクラッチ３９は、上述の第１のワンウェイクラッ
チ８４と同様に出力軸回転数Ｎ、に対し、ブロワ側回転
数Ｎｂの方が小さい場合に係合し、大きくなると解放す
るようになっている。

次いで、かかる構成の２サイクルエンジンの作用につい
て述べる。

先ず、エンジン始動時には、スタータモータ８５により
クランク軸５が回転されるが、このとき駆動プーリ３０
．従動プーリ３１とベルト３２および増速伝動手段３７
も回転することになる。ここでプーリ軸３３側は、その
増速比ｅ１により第３図のプーリ軸回転数Ｎｐのように
上昇し、他方出力軸３８側は、増速比ｅ２により第３図
の出力軸回転数Ｎ。

のように上昇し、Ｎｐ　＜Ｎ□の関係になる。そこで第
１のワンウェイクラッチ３４が解放し、第２のワンウェ
イクラッチ３９が係合してモータ３５からの駆動になり
、速度型ブロワ２２はスタータモータ３５と増速伝動手
段３７とにより高速回転して比較的高い掃気圧が生じる
。また、速度型ブロワ２２から吐出する新気は、制御弁
２６によりチャンバ２４．バイパス通路２５により吸入
側への戻り量が制御されるのであり、こうしてポンプ損
失を生じることなくアクセル開度に応じた掃気量に調整
される。

そこでエンジンの爆発、膨張行程でピストン３が下降し
、第１図のように掃気ポートｔｅ、排気ポート１１を開
くと、速度型ブロワ２２により加圧された新気が掃気ポ
ート１６からシリンダ２の内部に流入する。そしてこの
掃気により排気ポート１１から残留ガスを押出しながら
短時間で有効に掃気作用し、シリンダ２に新気のみが供
給される。その後、ピストン３の上昇により掃気ポート
１Ｂ、排気ポート１１が閉じた以降にシリンダ２の空気
が圧縮され、かつインジェクタｌＯにより燃料が噴射さ
れて混合気を生成するのであり、更に上死点直前で点火
プラグ９により着火されて燃焼する。従って、速度型ブ
ロワ２２が高回転するため、高い掃気圧を得ることによ
り掃気が良好に行われ、始動時の燃焼が円滑に行われる
ことになる。

エンジン始動後は、スタータモータ３５が停止すること
で増速伝動手段３７の出力軸回転数Ｎｏは急激に低下し
、Ｎｐ≧Ｎｏの関係により第１のワンウェイクラッチ３
４の方が係合してエンジン駆動に自動的に切換わる。そ
こでこれ以降は、速度型ブロワ２２がクランク軸５．駆
動プーリ３０．従動プーリ３１．ベルト３２により増速
して回転し、エンジン回転数に応じてブロワ回転数Ｎｂ
を制御して高い掃気圧が発生する。このため、アクセル
開度に応じた制御弁２Ｂによる掃気量と、エンジン回転
数に応じた掃気圧とにより負荷制御されることになり、
特に高速域では充分に高い掃気圧で過給作用して出力ア
ップする。

なお、本発明は上記実施例のみに限定されるものではな
く、スタータモータの代りに専用モータを設けてもよい
。そしてモータ駆動の領域を第３図の破線のように拡大
すると、掃気圧も高くなって効果が大きい。

また、ポペット式の動弁機構を持つタイプの２サイクル
エンジンにも適用される。

〔発明の効果〕

以上述べてきたように、本発明によれば、２サイクルエ
ンジンの掃気ポンプに遠心式の速度型ブロワがモータ駆
動により使用されるので、小型、軽量化し、高回転、高
出力エンジンに適用し得る。

さらに、速度型ブロワはモータとエンジンとにより選択
的に駆動されるので、常に高い掃気圧が無理することな
く生じるようになり、特に始動性が向上し、高速域では
充分高い掃気圧により出力アップし得る。

また、スタータモータの有効活用でコスト、燃費が有利
になり、始動時のみの駆動により耐久性の低下を防止し
得る。

さらにまた、ワンウェイクラッチによりモータとエンジ
ンとの駆動を自動的に切換えるので、制御が不要になり
、速度型ブロワの駆動と掃気圧の発生とが連続化する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の２サイクルエンジンの掃気装置の実施
例を示す構成図、 第２図要部の平面図、 第３図はスタータ始動およびその後のブロワ回転数を示
す特性図である。 ■・・・２サイクルエンジン本体、２・・・シリンダ、
５・・・クランク軸、１６・・・掃気ポート、２２・・
・速度型ブロワ、２３・・・ドライブ軸、３０・・・駆
動プーリ、３１・・・従動プーリ、３２・・・ベルト、
３４・・・第１のワンウェイクラッチ、３５・・・スタ
ータモータ、３７・・・増速伝動手段、３９・・・第２
のワンウェイクラッチ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　２サイクルエンジン本体のシリンダの掃気ポー
   トに、少なくとも速度型ブロワを連設し、上記速度型ブ
   ロワとクランク軸とを、所定の増速比の伝動手段と第１
   のワンウエイクラッチとを介して駆動可能に連結し、同
   時にモータとも所定の増速比の伝動手段と第２のワンウ
   エイクラッチとを介して駆動可能に連結することを特徴
   とする２サイクルエンジンの掃気装置。
2. （２）　上記クランク軸側伝動手段の増速比に対し、モ
   ータ側伝動手段の増速比を大きく設定し、上記速度型ブ
   ロワを、エンジン低速域ではモータ駆動し、中高速域で
   はエンジン駆動するように自動的に切換えることを特徴
   とする請求項（１）記載の２サイクルエンジンの掃気装
   置。