JPH0436251B2 - - Google Patents

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JPH0436251B2
JPH0436251B2 JP63503626A JP50362688A JPH0436251B2 JP H0436251 B2 JPH0436251 B2 JP H0436251B2 JP 63503626 A JP63503626 A JP 63503626A JP 50362688 A JP50362688 A JP 50362688A JP H0436251 B2 JPH0436251 B2 JP H0436251B2
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piston
cylinder
valve
pressure
upstream
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Hooru Deizumondo Deirii
Maaku Aren Burutsukusu
Robaato Edowaado Fuarisu
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JIIMENSU BENDEITSUKUSU OOTOMOOTEIBU EREKUTORONIKUSU LP
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JIIMENSU BENDEITSUKUSU OOTOMOOTEIBU EREKUTORONIKUSU LP
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Publication date
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Publication of JPH0436251B2 publication Critical patent/JPH0436251B2/ja
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D13/00Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing
    • F02D13/02Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing during engine operation
    • F02D13/0253Fully variable control of valve lift and timing using camless actuation systems such as hydraulic, pneumatic or electromagnetic actuators, e.g. solenoid valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L9/00Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B25/00Engines characterised by using fresh charge for scavenging cylinders
    • F02B25/14Engines characterised by using fresh charge for scavenging cylinders using reverse-flow scavenging, e.g. with both outlet and inlet ports arranged near bottom of piston stroke
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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    • F02D13/02Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing during engine operation
    • F02D13/0276Actuation of an additional valve for a special application, e.g. for decompression, exhaust gas recirculation or cylinder scavenging
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
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    • F02B75/02Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke
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    • F02B2075/025Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle two
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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  • Lubrication Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Fluid-Driven Valves (AREA)
  • Valve Device For Special Equipments (AREA)
  • Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)

Description

請求の範囲 1 掃気ポート30を有する少なくとも1つのシ
リンダ12と、燃焼前にエンジンのシリンダ12
から前記掃気ポートを介して掃気される作動流体
量を制御するための弁32とを備え、前記弁32
が、ハウジング40,66内に収容されていて室
74の部分を形成しているピストン80と、該ピ
ストン80を上流方向へ押圧する押圧部材100
とから成り、前記ハウジング40,66が前記室
74を取り囲むように形成されて排気系出口通路
44に連通する開口76と該開口の上流側に位置
していて前記シリンダ12から加圧流体を取入れ
るための入口69とを有し、前記ピストン80
が、前記開口76と前記入口69との連通を開閉
する第1位置と第2位置との間を運動可能に配置
されている形式の2サイクル・エンジンにおい
て、 (A) 前記ピストン80の全面にわたつて圧力差が
形成されると、該ピストンを下流側の第1位置
へ向かつて押しずらして前記開口76を開放し
前記加圧流体を前記入口69から前記開口へ通
流させるように、前記室74と前記排気系出口
通路44との連通を選択的に確立させかつ終了
させる制御手段46,48,54,42が前記
ハウジング40内に設けられており、 (B) 前記ピストン80の上流側端面と下流側端面
とに作用する圧力をバランスさせるためのバラ
ンス機構96,78が、前記室74と前記排気
系出口通路44との連通を前記制御手段によつ
て終了させる期間のあいだ作用して、前記押圧
部材100によつてピストン80を上流方向の
前記第2位置へ向かつて押圧して前記入口69
から前記開口76への通流を閉止するように、
前記ピストン80とハウジング40,48内に
配置されていることを特徴とする、2サイク
ル・エンジン。
2 前記弁32のピストン80とハウジングと
が、上流方向への押圧部材の作用に抗した前記ピ
ストン80の変位量の関数として該ピストン80
に作用する圧力を段階的に増大させるための増圧
手段を形成するように協働する、請求項1記載の
2サイクル・エンジン。
3 前記ハウジング40,66が、前記入口69
とその下流側にある大径孔部88とから成る段付
き孔及び、前記入口と大径孔部とを接続する肩部
102を有し、前記ピストンが段状に成形されて
前記段付き孔内に収容されており、かつ、前記大
径孔部88に摺動可能に係合する軸方向壁部82
と、前記軸方向壁部82を架橋する横方向部材9
4と、該横方向部材94の上流側に延びていて前
記入口69に対して相対摺動可能に配置されたピ
ストン延長部95及び前記横方向部材94を貫通
する通路96とを有するカツプ状部材81から成
り、前記横方向部材94が前記室74の近くで前
記軸方向壁部82の下流側端面106bを起点と
する凹設部を有している、請求項2記載の2サイ
クル・エンジン。
4 ピストン延長部95の上流側端面107の面
積が、前記ピストン80の他の上流側端面の総面
積よりも実質的に小である、請求項3記載の2サ
イクル・エンジン。
5 ハウジング40,66が、前記軸方向壁部8
2の下流側部分を摺動可能に収容するため並びに
前記ピストン80と協働して前記室74を、前記
横方向部材94の下流側端面108bに接する第
1の室部分74aと、前記軸方向壁部の下流側端
面106bに接する第2の室部分74bとに分割
するための収容兼分割部材48を有している、請
求項4記載の2サイクル・エンジン。
6 前記収容兼分割部材が、軸方向に延びるボス
48から成る、請求項5記載の2サイクル・エン
ジン。
7 前記排気系出口通路44に連通する通路46
が前記ボス48を貫通して延びており、かつ前記
制御手段が前記室74と前記出口通路44との連
通を制御するための電磁応動式の弁装置54を備
えている、請求項6記載の2サイクル・エンジ
ン。
8 前記押圧部材が、前記ピストン80を上流方
向に負荷するばね100から成つている、請求項
7記載の2サイクル・エンジン。
9 前記ボス48が前記第1と第2の室部分74
a,74bを連通するための第2の通路78を有
している、請求項8記載の2サイクル・エンジ
ン。
10 前記ピストン延長部95が、前記入口69
で受入れられた圧力を前記ピストン延長部の上流
側端面107によつて受圧できるように前記入口
69内に摺動可能に配置されており、前記ピスト
ン80が下流側方向に動かされて前記肩部102
を通過すると前記上流側端面107以外の上流側
ピストン面106aが加圧流体を受圧し、かつ前
記ピストン80が前記の下流側の第1位置へ移動
すると該ピストンが前記開口76を開放して前記
入口69から該開口を介して加圧流体を通流させ
る、請求項9記載の2サイクル・エンジン。
11 前記ピストン80が、供給圧を受圧する第
1の受圧端面107と該第1の受圧端面の半径方
向外寄りに位置する第2の受圧端面106aとを
有し、前記ピストン80が上流側の第2位置を占
めた場合に前記増圧手段が、供給圧から前記第2
の受圧面106aを隔離する手段を有し、前記ピ
ストンが前記第2位置から第1位置へ向かつて移
動すると、該ピストンに作用する総圧力を増大さ
せるようにした、請求項2記載の2サイクル・エ
ンジン。
12 前記ピストン80が、該ピストンの上流側
部分で前記第1の受圧端面107を規定する通路
96を有する第1の部材94と、該第1の部材を
囲んでいて軸方向に延在する軸方向突出壁部82
とから成つており、該軸方向突出壁部が、前記第
2の受圧端面106aを軸方向で規定する上流側
端部と、前記ピストンの下流側の第3の受圧端面
106bを規定する下流側端部とを有し、しかも
前記第1の部材94が、前記下流側端部を起点と
する凹設部によつて形成されている、請求項11
記載の2サイクル・エンジン。
13 前記ピストン80が上流側の第2の位置を
占めると、前記第2の受圧端面106aがハウジ
ング部分に当接して供給圧の作用を受けず、前記
ピストンが下流側方向に移動すると、前記供給圧
が前記上流側の第1受圧端面107と第2受圧端
面106aに作用する、請求項12記載の2サイ
クル・エンジン。
14 前記ピストン80が第4の受圧端面108
bを有し、該受圧端面が、前記第1の受圧端面1
07に対向する下流側で、前記凹設部によつて形
成された第1の部材の下流側端面から成つてお
り、かつ、前記軸方向突出壁部82の下流側部分
が、前記ハウジング40の中空の軸方向延長部分
48の外周面に沿つて摺動可能に構成されてお
り、該軸方向延長部分が、前記ピストン通路96
からピストン下流側の第3の受圧端面106bへ
流体を連通させるための連通手段78を有してい
る、請求項13記載の2サイクル・エンジン。
15 前記連通手段が、前記軸方向延長部分48
に形成されたスロツト78から成つている、請求
項14記載の2サイクル・エンジン。
16 前記軸方向延長部分48が、前記ピストン
80の下流側の受圧端面に供給される圧力を制御
する弁装置54を介して前記排気系出口通路44
に連通する第1の軸方向の通路46を有してい
る、請求項15記載の2サイクル・エンジン。
17 前記押圧手段が、ピストン80を上流側の
第2位置へ向かつて負荷するために前記第1の軸
方向通路46から凸設されたばね100から成つ
ている、請求項16記載の2サイクル・エンジ
ン。
18 前記弁装置54が前記第1の軸方向通路4
6と前記排気系出口通路44との間の連通路を閉
止している場合、流体が前記ピストン通路96と
前記軸方向延長部分48のスロツト78とを介し
て流動して前記ピストン下流側の第3の受圧端面
106bと第4の受圧端面108bとに作用する
ようにして、前記ピストン80の下流側受圧端面
に作用する圧力が、前記ピストン80の上流側受
圧端面に供給される圧力レベルで安定化される、
請求項17記載の2サイクル・エンジン。
19 弁装置が、常態では閉弁した電磁弁54か
ら成つている、請求項18記載の2サイクル・エ
ンジン。
20 ピストン80が、前記軸方向突出壁部82
の外周に形成された周方向溝83を有し、該周方
向溝が前記軸方向突出壁部82を、軸方向で相互
間隔をおいた2つの壁部分84,86に分割して
いる、請求項19記載の2サイクル・エンジン。
発明の背景及び概要 本発明は、エンジンの作動を制御するためにシ
リンダの掃気ポート内に受容される弁のような、
2サイクル・エンジンのための、電磁的に制御さ
れる弁、特に、適切な空気/燃料比が維持される
ようにシリンダから所定量の流体を排出させる
弁、に関する。
2サイクル・エンジンの利点はコストが低く、
かつ構造が簡単なことにある。しかしこれらの機
関は著しい欠点を有している。即ち常に若干の、
時には著しい量の燃焼ガスがシリンダ内に残留し
空気及び燃料より成る新鮮充填物と混合する。そ
の結果2サイクル・エンジンによつて発生される
出力は、全燃焼ガスが排出された場合にえられる
出力よりも低い。さらに、従来のエンジンにおけ
る吸気及び排気ポートの配置形式により、排ガス
は多量の炭化水素を含み、気化器付き2サイク
ル・エンジンに関して言えば、生ガスが直接排気
系内へ入り込む。
また、2サイクル・エンジンの性能は、特にア
イドリング、クルージング又は惰走のような低負
荷時において、望ましい値よりも小さくて、過度
の不正点火や失火を特徴とする。このような短所
は次のことから理解できる。すなわち、アイドリ
ング状態の時、すなわちスロツトルが事実上閉鎖
されている場合、比較的小量の新気しか燃焼室へ
入ることを許されない。その結果、点火時に燃焼
室内の排ガスに対する空気の比が燃焼を助けるの
に十分でない。低負荷時は5回の内4回失火する
ことも珍しくない。
この種の公知技術はGB805640、GB150430お
よびUS1456337によつて示す通りである。
US1456337に示されている2サイクルエンジンは
掃気ポートを有する少なくとも1つのシリンダ
と、燃焼に先立つて掃気ポートを介してシリンダ
から排除される作動流体量を制御する1つの弁と
を備えている。この弁はハウジング内に収容され
て1つの室の一部を形成している1つのピストン
から成つており、ハウジングは前記室の周囲に形
成されて出口通路に連通している開口とこの開口
の上流側の入口とを有している。前記ピストンは
前記開口と入口との間の連通部の開放および閉鎖
のために第1の位置と第2の位置とにわたつて可
動であり、前記入口はシリンダからの加圧された
流体を受け入れるように適合されている。又、弁
はピストンをその上流側へ押圧する手段も備えて
いる。
本発明の1つの目的は2サイクル・エンジンの
性能を改良することである。本発明の他の目的
は、適切な点火がなされるように、2サイクル・
エンジンの燃焼室内に残留する排ガス量を選択的
に制御することである。本発明のさらに別の目的
は、有効な空気/燃料比を調整するために、シリ
ンダから作動流体の所定量を選択的に排除するこ
とである。さらに別の目的は、2サイクル・エン
ジンの性能を調整するための掃気弁を設けること
である。
従つて本発明は、燃焼前にエンジンのシリンダ
から排除される作動媒体量を制御するめの弁であ
つて、ピストンがハウジング内に収容されて室の
部分を形成していること、しかも前記ハウジング
が前記室をめぐつて形成されたアパーチヤと該ア
パパーチヤの上流側の入口とを有し、前記ピスト
ンが、前記アパーチヤと、加圧流体を受入れるた
めの入口との連通路を開閉するために第1位置と
第2位置との間を可動であること、 前記ピストンの上流側に供給される圧力よりも
低い圧力で連通される出口との前記室の連通を選
択的に生じさせかつ終わらせるための第1の手段
が設けられていること、しかもその連通が生じる
と圧力差がピストンの全面にわたつて形成されて
該ピストンを下流側の前記第1位置へ押圧して前
記アパーチヤを解放して前記入口から前記アパー
チヤを介して流体を通流させること、 前記ピストンの上流側面と下流側面とに作用す
る圧力をバランスするためのバランス機構が設け
られており、該バランス機構は、前記第1の手段
が前記室と前記出口との連通を終わらせるインタ
ーバル中に作用すること、及び 前記ピストンを上流方向に前記第2位置へ向か
つて押圧して前記入口から前記アパーチヤを介し
ての流体通流を閉止させるための手段が設けられ
ていることから成る。
本発明の他の多くの対象および目的は図面につ
いての以下の詳細な記述から明らかになるであろ
う。
【図面の簡単な説明】
図面において、第1図は2サイクルエンジンに
おける吸気および排気ポート作用を概略的に図示
している。第2図は2サイクルエンジンと共に使
用するための掃気弁を断面図で示している。
図面の詳細な説明 第1a図〜第1d図は2サイクルエンジンの単
気筒の運転の種々相を図示している。たんに1つ
のシリンダしか示されていないが、このエンジン
はこの種の多数のシリンダから成つていてもよ
い。符号10で全体を示すこのエンジンは、吸気
ポート14および排気ポート16を有するシリン
ダ12から成つている。ピストン20がシリンダ
12内に滑動可能に収容されている。ピストン2
0は公知の連結機構22によつてクランクシヤフ
ト24に付属している。排気ポート16は公知の
形式の排気系に通じている。吸気ポート14を通
る空気流は符号26で全体を示すスロツトルによ
つて制御される。吸気を加圧するためにスロツト
ル26と直列に1つの送風機27を任意に配置し
てもよい。シリンダ12の上端部に燃料インジエ
クタ28および点火プラグ29が位置している。
またシリンダ12の上端部内に位置する掃気ポー
ト30が掃気又はパイロツト弁32のような1つ
の弁に通じており、この弁の出口が符号34で全
体を示す通路を介して排気系に通じている。本発
明のこの有利な実施例の場合弁32は電気的に操
作される圧力平衡型掃気弁である。
本発明について述べる前に従来の2サイクルエ
ンジンの作動をふり返つて見ることにする。従来
のこの種の2サイクルエンジンは掃気ポート30
を有してなく、以下このポートがないものとして
論ずる。第1a図において、ピストン20は両方
の吸気並びに排気ポートが露出するまで下降して
いる。この状態で新気の充てんがスロツトル26
および又は送風機27の制御のもとにシリンダ1
2内へ導入される。第1b図は燃焼サイクルの圧
縮部分の開始を図示している。図示のように、ピ
ストン20の上昇運動が排気ポートを閉鎖し、ク
ランクシヤフトが回転を続けるのでピストンはシ
リンダ内のガスを圧縮しながら上向きに運動を続
ける。燃料がシリンダ12内へ導入され、点火プ
ラグ29が第1c図に示されているように励起され
て燃焼を惹起する。第1d図は排気サイクルの部
分を示していて、この場合ピストンは部分的にシ
リンダ12内で下降して排気ポート16を露出さ
せ、排気系への排ガスの流出を可能にする。
上述のように、2サイクルエンジンの特徴の1
つは著しい量の排ガスがシリンダ12内に残留す
ることである。このことは第1a図から容易に理
解でき(送風機27は無視)、この場合ピストン
20がその下端位置へ戻されるのでシリンダ内に
部分真空が生ぜしめられる。大気圧へ通じている
排気ポートにより、排ガスはシリンダ内へ残留又
は逆流の傾向を示す。作動流体中の排ガスの割合
も、少量の新気しか吸気ポート14からシリンダ
へ入ることを許されないゼロスロツトル又は部分
スロツトルの状態の時に大きい。その結果、圧縮
サイクルの間残留排ガスのために空気/排ガス比
が燃焼を助長するのに十分でなくなる。この不適
性な比は不正点火および失火を生ぜしめる。
次に、掃気弁32を詳細な横断面図で示す第2
図について述べることとする。弁32は段付き孔
42を有する第1のハウジング部材40から成つ
ている。孔42の出口端部43は符号44でまと
めて示す排気系へ通じている。ハウジング40の
中空の細い部分又はボス48内に横孔46が形成
されている。この横孔46は狭い通路46aを有
し、この通路は、段付き孔42の上部52の口径
よりもわずかに大きな口径を有するリング通路又
は切欠き50に通じている。段付き孔42の上部
52内に電磁操作される弁54が位置している。
有利にはこの弁54は通常閉ざされている形式の
ものである。この弁はインレツト56およびアウ
トレツト58を有している。第2図に示されてい
るように、インレツトは弁54の周面に位置する
多数の開口から成つている。これらの開口は通路
又は切欠き50に通じている。弁54の詳細は本
発明に属することではなく、可動の弁部材を有
し、この弁部材が通常は閉ざされて、開いた時に
流体を弁54を介してそのインレツト56からア
ウトレツト58へ流出させる点を述べるにとどめ
る。可動の弁部材は弁座へバイアスされた可動子
ばねを有しているとよい。自動車技術において使
用される公知のいかなる電磁弁も弁54として利
用することができる。
ボス48を中心としてリテーナ66がねじ付け
られている。このリテーナ66はインレツト69
を形成する細い部分68を有し、この部分68は
掃気ポート30のところでシリンダ12の壁部7
0内にねじ付けられている。リテーナ66の内部
は、ハウジング40の細い部分又はボス48と協
働して1つの室74を形成している。リテーナ6
6はさらに多くの開口76a-nを有し、これらの
開口は室74を排気系44へ連通させる。本発明
の運転法の説明から理解されるように、開口76
a-nは必ずしも排気系44へ連通する必要はな
く、外気へ直接通じていてもよい。
室74内には段付きピストン80が配置されて
いる。このピストンは、軸線方向で突出した壁部
82を有するカツプ形の部材81から成つてい
る。壁部82は周面にみぞ83を有し、このみぞ
83は、間隔をおいて半径方向で突出する2つの
区分84,86を形成している。区分84,86
の周面はリテーナ66の内径88内で滑動可能に
受容されている。みぞ83についていえば、本発
明の運転法にとつて必須のものではないといえ
る。しかしこのみぞ83は、リテーナ66の内径
88と接触する壁部82の面範囲を減少し、これ
によりすべり摩擦を減少するという点で有利であ
る。第2図に示されているように、底部又は交差
部材94が区分84,86の側面又は端面106
a,106bからオフセツトされている。この形
状の場合区分84,86の側面又は端面が、向き
合つて位置するリング状の圧力受け面106a,
106bを形成する。この場合明らかなように、
交差部材94は両方の面106a,106bから
引つ込んでいる必要はなくて、上流側の面106
aと同一平面に整合させて形成することができ
る。
いずれにせよ、下流側の面106bに対して相
対的な交差部材94のオフセツトによつて、1つ
のカツプ形のポケツトが形成されており、この場
合壁部82の内径90はボス48の外径92に滑
動的に係合するように寸法をきめられている。さ
らに、壁部82は次のように寸法をきめられてい
る。さらに、壁部82は次のように寸法をきめら
れている。すなわち段付きピストン80がその左
端位置にある時壁部82がボス48の一部にオー
バーラツプし、その結果室74を2つの部分74
a,74bに分けるように寸法をきめられてい
る。2つの室部分74a,74b間の連通はボス
48内の1つ又は多数のスロツト78によつてな
される。段付きピストン80は左端位置へ、つま
り通路46内に受容されたばね100によつてリ
テーナ66内に形成されている肩部102へ向か
つて押される。ピストン80はさらに交差部材9
4の上流側に延びている段付き部分95を有して
いる。この段付き部分95は掃気ポート30の壁
部に滑動的に係合するようにサイズをきめられて
いるか、或いは第2図中に示されているように、
リテーナ66の壁部69内に滑動可能に受容され
ている。段付き部分95の上流側の端面107は
円形の圧力受け面を形成している。この段付き部
分95を中心として位置している交差部材94の
範囲はリング状圧力受け面を形成している。もし
交差部材94が端面106aから引つ込んでいな
くて、端面106aと平行に位置しているなら
ば、リング面108aと端面106aは同一面に
なる。以下の記述から理解されるように、段付き
部分95の端面107の範囲が残りの端面、つま
り端面106a,108aよりも著しく小さいと
有利である。
以下の記述から理解されるように、圧力受け面
を設ける目的は、a)段付きピストン80を圧力
バランスさせること、およびb)段付きピストン
80の転位の機能としてピストンへ作用する上流
側の圧力を増大させるための手段を設けることで
ある。
以上の有利な実施例は圧力応動ピストンとして
の段付きピストン80を備えていて、このピスト
ンがエンジンの掃気ポートへ通ずる1つの弁32
の部分であるが、本発明はこれに限定されるもの
ではない。一例として、ピストン80、ばね10
0、通路42,46、開口76をエンジンの一体
部分として製作することができる。このような構
成の場合、ピストン80の下流側から排気系へ通
じている制御用の電磁弁54のような弁を備える
こともできる。
本発明の目的の1つは、特に低負荷時のシリン
ダ12内の作動流体(空気および排ガス)の量を
制御することである。この目的は次の通り達成さ
れ、図面を参照して良く理解できよう。すなわ
ち、燃焼サイクルの点火部分を図示する第1c図
についていえば、ピストン20が完全に掃気ポー
ト30を閉鎖し、これにより弁32を燃焼の作用
から絶縁していることがわかる。この配置の著し
い利点は、高温で腐食性の排ガスがピストン80
および弁54を流過せず、その効果としてこれら
の構成部分の耐用寿命を長くするということであ
る。加えて、これらの構成部材が排ガスに連続的
にさらされることはないので経済的である。とい
うのは、これらの構成部材を高価でない材料から
製作することができるからである。このサイクル
部分の間、電磁弁54は制御器110から受ける
信号に応動してあらかじめ閉ざされている。ピス
トン20が第1d図に示されているように燃焼サ
イクルの排気部分を経て動く時、詳しくはピスト
ン20が排気ポート16を開放した後、電磁弁は
開くようにに命令を受ける。第2図から理解され
るように、極めてわずかな流れが弁32を介して
生ずる。というのは、掃気ポート並びに排気ポー
トが連通してほぼ同じ圧力レベルになるからであ
る。
サイクルの吸気部分の間、第1a図に示されて
いるように新気の充てんが吸気ポート14からシ
リンダ12内へ導入される。このサイクル部分の
間電磁弁54は開いた状態に保たれる。クランク
シヤフトが回転を続けるとピストン20は第1b
図に示されているように上昇運動を開始する。ピ
ストン20はシリンダ12内の作動流体(空気お
よび排気ガス)をわずかに圧縮し始めて弁32の
前後に圧力差を生ぜしめ、この圧力差は、第2図
に示されているように、段付きピストン80を右
へばね100の力に抗して押し動かす方向および
強さである。シリンダ12内の流体の圧力作用は
最初たんに円形面107に働く。ピストン80が
右へ動いて円形面107が肩部102を通り過ぎ
た時、面108a,106aはシリンダ12内の
圧力にさらされるに至る。この時点で圧力は面1
07,108a,106aに作用してピストン8
0を今や大きな力で右へ押し動かし、開口76を
開放させる。開口76が開放されるのに伴つて、
ピストン20の引き続く上昇運動がシリンダ12
内の作動流体を開口76を介して排除させること
ができる。この状態はピストン20の運動に比例
する作動流体の所定の量がシリンダ12から排除
されるまで続く。エンジンの低負荷時はスロツト
ル26が新気の著しい量をシリンダ12へ入り込
ませるに十分な程度開かれると考えられる。種々
の性能特性に関連して、スロツトル26は低負荷
時部分的にか又は完全に開いたままに保つことが
できる。新気の導入を助けるめに送風機27を任
意に使うことができる。いずれにせよ吸入される
新気はシリンダ12内の残留排ガスを著しく希釈
し、シリンダから排除された作動流体は開口76
を通つて排気系を経由しないで直接外気へ通じさ
せることができる。スロツトルのポジシヨンは機
械的なリンクのような公知の手段および又は電気
モータのようなアクチユエータによつて制御する
ことができる。
シリンダ12内に残留した作動流体の点火に先
立つ排除による減少によつて、20:1よりも少な
い標準の空気/燃料比での調整された少量の燃料
によつて燃焼を生ぜしめることが可能である。こ
のことは、燃焼がエンジンの特に低負荷時に生ず
るように保証する。
圧縮サイクルの所定の時点において電磁弁54
は閉ざされて排気系44と室74との間の連通を
しや断する。ピストン20がその上昇運動を続け
るので、上流側の面106a,107,108a
に作用するシリンダ12内の加圧された作動流体
も下流側の面106b,108bへ通ずる。詳し
くは、加圧された流体は先ず最初通路96を経て
面108bへ通じ、次いでボス48内に形成され
た縦孔又はスロツト78を経て室74bへ、ひい
ては壁部82の下流側の端面106bへ通ずる。
この状態でピストン80の上流側の面および下流
側の面に同じ圧力が及ぼされ、上流側の面積が下
流側の面積と等しいので、圧力作用をバランスさ
れた状態が生ぜしめられる。第2図に示された本
発明の実施例において、面106a,106bの
面積は等しく、面107,108aの面積の合計
は面108bの面積に等しい。ピストン80が圧
力バランスされると、ばね100がピストン80
を左へ押し動かし、開口76を閉ざして作動流体
の引き続く排除を阻止する。ピストン20はその
上昇運動を続けて掃気ポート30を覆つて弁32
を燃焼した混合気から保護する。エンジンへの燃
料量は適正なエンジン回転速度、出力等を得るた
めに公知の形式で制御することができる。
注目すべきこととして、電磁弁54を開く直後
にはその可動の内部パーツ(可動子、閉鎖部材
等)へわずかに流体圧が作用するか又は何ら流体
圧が作用せず、その結果このようなソレノイド弁
は比較的ゆつくり動作し、低電力、低コストの設
計のものにすることができる。加えて、圧力が弁
54へ通じている間、その圧力差は弁の内部弁部
材の閉鎖速度およびシール性質を高める方向で作
用する。
電磁弁54の動作、ひいては弁32の動作は調
整されたサイクル、クランク角の割合によつてか
又は開放クランク角および閉鎖クランク角の特別
な組合せによつて制御することができ、エンジン
の出力が所望のレベルに制御される。
さらに、本発明の有利な実施例は排気系に接続
された通路を選択的に開閉する電磁弁54を有し
ているが、機械的に操作される弁に代えることも
できる。このような機械的な弁はクランクシヤフ
トに連結されたリンク機構を介して操作すること
ができる。
加えて、有利な実施例では燃料噴射エンジンに
おける本発明による運転について述べたが、これ
もまた本発明の必須要件ではない。燃料噴射エン
ジンはシリンダから排除される空気量とシリンダ
へ供給される燃料量とを有利な形式で独立に制御
することができる。
本発明の思想は気化器付きエンジンにおいても
適用できる。しかし、吸気ポートにおいて受け入
れられる流体が空気および燃料の混合物なので、
シリンダからのこの流体の排除中に点火に先立つ
て生の炭化水素がシリンダから大気中へ排出され
ることも事実である。また、すべてのエンジン
が、自動車用エンジンに適用される空気汚染規制
の限度内で運転することを要求されるとは限らな
いことも明らかである。規制されないエンジンの
例は発電機又は船舶に使われるエンジンであつ
て、両方共低負荷時不十分な性能を呈するが、こ
のような性能も本発明の適用によつて改良するこ
とができる。
以上述べた本発明の実施例の多くの変化形も本
発明の範囲内で可能である。要するに本発明の範
囲は請求の範囲によつてのみ限定される。
JP63503626A 1987-04-27 1988-04-06 2サイクル・エンジン Granted JPH02502211A (ja)

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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5083533A (en) * 1989-11-09 1992-01-28 North American Philips Corporation Two-stroke-cycle engine with variable valve timing
US5189996A (en) * 1989-11-09 1993-03-02 North American Philips Corporation Two-stroke-cycle engine with variable valve timing
AU2008287484B2 (en) * 2007-08-13 2011-07-28 Scuderi Group, Llc Pressure balanced engine valves
KR101633121B1 (ko) * 2009-12-24 2016-07-01 현대중공업 주식회사 자체 스토퍼 기능을 가지는 2행정 엔진용 소기 밸브 장치

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB150430A (ja) * 1900-01-01
US1136715A (en) * 1912-02-14 1915-04-20 John W Pitts Method of operating internal-combustion engines.
US1181793A (en) * 1915-06-21 1916-05-02 Excelsior Stove And Mfg Company Fire-pot for stoves and furnaces.
US1456337A (en) * 1920-07-20 1923-05-22 Pullin Cyril George Method and means for controlling internal-combustion engines
US1804865A (en) * 1926-07-10 1931-05-12 Sweet & Doyle Foundry & Machin Hydraulic faucet
US1665832A (en) * 1927-03-18 1928-04-10 Warren C Wright Flush valve
US2048223A (en) * 1931-08-19 1936-07-21 Scott Philip Lane Engine
US2131958A (en) * 1935-07-03 1938-10-04 Kadenacy Michel Two-stroke cycle internal combustion engine
US2431563A (en) * 1942-11-09 1947-11-25 Goetaverken Ab Two-cycle engine with supercharger driven by parallel high- and lowpressure staged exhaust gas turbine
US2466375A (en) * 1945-06-06 1949-04-05 Parker Appliance Co Automatic shutoff valve for fluid pressure operated devices
US2991616A (en) * 1953-12-16 1961-07-11 Miller Ralph Supercharged intercooled two stroke cycle engine with compression control valve
GB805640A (en) * 1955-03-23 1958-12-10 Nordberg Manufacturing Co Improvements in or relating to two-stroke internal combustion engines
US3265303A (en) * 1964-04-14 1966-08-09 Honeywell Inc Temperature regulating valve
US3312445A (en) * 1964-07-01 1967-04-04 Webcor Inc Solenoid operated valve
US3680305A (en) * 1970-09-28 1972-08-01 Raymond S Miller Clean combustion engine system
US3815566A (en) * 1973-02-08 1974-06-11 J Staggs Engine
US3860073A (en) * 1974-01-25 1975-01-14 Norris Industries Fire extinguisher discharge valve
JPS5566613A (en) * 1978-11-10 1980-05-20 Kawasaki Heavy Ind Ltd Diesel engine having scavenging pump at lower portion of piston
JPS58110818A (ja) * 1981-12-22 1983-07-01 Hitachi Zosen Corp 掃気管制装置

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Publication number Publication date
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AU620032B2 (en) 1992-02-13
BR8807479A (pt) 1990-05-08

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