JPH05106456A - 段付ピストンを有する複数気筒の2サイクルエンジン - Google Patents

段付ピストンを有する複数気筒の2サイクルエンジン

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JPH05106456A
JPH05106456A JP29982191A JP29982191A JPH05106456A JP H05106456 A JPH05106456 A JP H05106456A JP 29982191 A JP29982191 A JP 29982191A JP 29982191 A JP29982191 A JP 29982191A JP H05106456 A JPH05106456 A JP H05106456A
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JP
Japan
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cylinder
air
diameter portion
stepped
cylinders
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JP29982191A
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English (en)
Inventor
Toshiyuki Takada
敏之 高田
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Kawasaki Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Kawasaki Heavy Industries Ltd
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00Other engines
    • F02B75/02Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke
    • F02B2075/022Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle
    • F02B2075/025Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle two

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  • Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】段付ピストンを有する複数気筒の2サイクルエ
ンジンにおいて、吹き抜け現象の防止を図る。 【構成】180°の位相差を有する二つの気筒1,2
に、それぞれ、小径部3aと大径部3bを備えた2段シ
リンダ3A,3Bを設ける。この2段シリンダ3A,3
Bには、小径部4aと大径部4bを備えた2段ピストン
4を嵌合させる。上記2段シリンダ3A,3Bの大径部
3bと2段ピストン4の小径部4aとの間で形成された
各ポンプ室5A,5Bに2段ピストン4の下降で混合気
取入孔7A,7Bから混合気Mを取り入れる。相手気筒
1,2の上記ポンプ室5A,5Bから圧送された混合気
Mを各作動室6A,6Bに吸気通路16を介して吸気孔
17から取り入れる。吸気孔17には、上昇行程の2段
ピストン4の小径部 4aにより同一気筒の排気孔19
がほぼ閉止もしくは閉止されている状態において開弁す
る吸気弁18を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、2段シリンダに2段
ピストンを嵌合させた複数の気筒を有する2サイクルエ
ンジンに関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般の2サイクルエンジンでは、クラン
ク室に吸入した混合気を作動室に送り込むことにより、
作動室(燃料室)の燃焼ガスの掃気を行う。この場合、
上記混合気の一部が作動室から排気孔を通して燃焼ガス
と共に流出する吹き抜け現象を起こすので、排ガス中に
HCなどの成分を含む。
【0003】そこで、従来より、互いに位相差を有する
二つの各気筒に、それぞれ、小径部と大径部を有する2
段シリンダを設け、この2段シリンダに小径部と大径部
を有する2段ピストンを嵌合した2サイクルエンジンが
知られている(たとえば、特公昭51−44249号公
報参照)。この先行技術は、クランク室からの希薄混合
気で燃焼ガスの掃気を行い、一方、シリンダの大径部と
ピストンの小径部との間で形成された副吸入室から濃厚
混合気を作動室に供給することで、上記吹き抜け現象を
低減している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記先行技術
においては、排気孔が大きく開いている間に、希薄では
あるが混合気を作動室に導入することによって、作動室
の燃焼ガスの掃気を促進するので、上記吹き抜け現象を
今一つ十分に防止し得ない。この発明は上記従来の課題
に鑑みてなされたもので、吹き抜け現象を防止すること
により排ガスの清浄化を図り得る段付ピストンを有する
複数気筒の2サイクルエンジンを提供することを目的と
する。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明は、まず、互いに位相差を有する複数の気
筒を備えた2サイクルエンジンにおいて、2段シリンダ
の大径部と2段ピストンの小径部との間で形成された各
ポンプ室に混合気を取り入れる混合気取入孔を設けてい
る。また、相手気筒のポンプ室から圧送される混合気を
連通路を介して作動室に取り入れる吸気孔を備え、この
吸気孔に吸気弁を設けている。この吸気弁は、上昇行程
の2段ピストンの小径部により同一気筒の排気孔がほぼ
閉止もしくは閉止されている状態において開弁する。こ
の発明では、クランク室に空気を取り入れる空気取入孔
と、同一気筒における上記クランク室の空気を上記作動
室に導く掃気通路とを設けるのが好ましい。
【0006】
【作用】この発明によれば、各ポンプ室に取り入れられ
た混合気は、各ポンプ室で圧縮された後、連通路を通し
て吸気孔から相手気筒の作動室に圧送される。ここで、
吸気孔に設けた吸気弁は、上昇行程の2段ピストンの小
径部により排気孔がほぼ閉止もしくは閉止されている状
態において開弁する。したがって、吸気孔から作動室に
導入された混合気は、排気孔から流出するおそれがな
い。さらに、クランク室の空気を作動室に導入した場合
は、この混合気の圧送により、作動室内の燃焼ガスの掃
気が促進される。
【0007】
【実施例】以下、この発明の実施例を図面にしたがって
説明する。図1は、この発明の第1実施例を示す。図1
に示すように、このエンジンは、互いに位相が180°
異なり、かつ、同一形状の第1および第2気筒1,2を
有する2気筒のエンジンである。第1および第2気筒
1,2の2段シリンダ3A,3Bは、それぞれ、小径部
3aと大径部3bとを同芯に上下に形成している。一
方、各気筒1,2の2段ピストン4は、それぞれ、小径
部4aおよび大径部4bを有しており、2段シリンダ3
A,3Bの小径部3aおよび大径部3bに嵌合してい
る。
【0008】各気筒1,2における上記2段シリンダ3
A,3Bの大径部3bと、2段ピストン4の小径部4a
との間には、環状のポンプ室5A,5Bが形成されてい
る。これらのポンプ室5A,5Bには、ポンプ室5A,
5Bに混合気Mを取り入れる混合気取入孔7A,7Bが
設けられている。混合気取入孔7A,7Bは、第1のリ
ードバルブ12を介して気化器14に連通している。な
お、第1のリードバルブ12は、ポンプ室5A,5Bへ
の混合気Mの流れを許容し、ポンプ室5A,5Bからの
混合気Mの流出を防止する。
【0009】上記各ポンプ室5A,5Bには、圧縮した
混合気Mを吐出する混合気吐出孔15が設けられてい
る。この混合気吐出孔15は、二点鎖線で示す連通路1
6および吸気孔17を介して、相手気筒1,2の作動室
6A,6Bに連通している。上記、混合気吐出孔15に
は、逆止弁27が設けられている。この逆止弁27は混
合気Mがポンプ室5A,5Bから吐出されるのを許容
し、ポンプ室5A,5Bに逆流するのを阻止する。
【0010】上記吸気孔17は作動室6A,6Bの上部
に開口しており、この吸気孔17には吸気弁18が設け
られている。この吸気弁18は、クランク・シャフトに
より開閉駆動され、図3の第2気筒2において示すよう
に、上昇行程の2段ピストン4の小径部4aにより、同
一気筒の排気孔19が閉止されている状態において開弁
するようになっている。ここで、この図の状態におい
て、連通路16内の混合気Mの圧力が、作動室6B内の
圧力よりも大きくなるように、2段シリンダ3A,3
B,2段ピストン4および連通路16などの形状、寸法
が設定されている。なお、図1の26は、点火栓であ
る。
【0011】各クランク室20には、クランク室20に
空気Aを取り入れる空気取入孔21が開口している。こ
の空気取入孔21は、第2のリードバルブ22を介し
て、エアクリーナ23に連通している。上記第2のリー
ドバルブ22は、クランク室20への空気Aの流れを許
容し、クランク室20からの空気Aの流出を防止する。
【0012】上記クランク室20は、破線で示す複数の
掃気通路24および掃気孔25を介して、同一気筒の作
動室6A,6Bに連通している。したがって、クランク
室20で圧縮された空気Aは、掃気通路24を通って、
同一気筒の作動室6A,6Bに導入される。
【0013】つぎに、上記構成の動作について説明す
る。図1に示すように、第1気筒1の2段ピストン4が
下降することにより、ポンプ室5Aが負圧となるので、
混合気吸入孔7Aからポンプ室5Aに混合気Mが吸入さ
れる。
【0014】第1気筒のポンプ室5Aに吸入された混合
気Mは、図2に示す2段ピストン4が第1気筒1のよう
に上昇することにより、圧縮される。この状態では、第
2気筒2の吸気弁18が閉止しており、第2気筒の作動
室6Bに混合気Mが導入されず、一方、膨張した第2気
筒2の作動室6Bには、同一気筒のクランク室20から
の空気Aが、掃気通路24および掃気孔25を介して圧
送され、燃焼ガスGの掃気が促進される。
【0015】つづいて、図3に示すように、第2気筒2
の2段ピストン4が上昇して、第2気筒2の排気孔19
が上昇行程の2段ピストン4の小径部4aにより閉止さ
れると同時に、吸気弁18が開弁し、連通路16および
吸気孔17を介して、混合気Mが第2気筒2の作動室6
B内に導入される。この導入後、吸気弁18が閉じ、2
段ピストン4が図1のように上昇することにより、作動
室6B内の混合気Mが圧縮され、2段ピストン4が上死
点近傍まで上昇したとき、点火栓26により着火され
る。着火された混合気Mは、爆発・膨張し、2段ピスト
ン4を下降させる。
【0016】上記構成において、図3の第2気筒2のよ
うに、吸気弁18は排気孔19が閉止している状態で開
弁するから、従来と異なり、混合気Mが排気孔19から
排出されることはないので、吹き抜け現象を防止でき
る。
【0017】ところで、この実施例では、図1の第1気
筒1のようにクランク室20で圧縮した空気Aを同一気
筒の作動室6A,6Bに圧送して掃気するから、作動室
6A,6B内の燃焼ガスGの掃気が促進される。したが
って、掃気効率が向上するとともに、燃料が流出するお
それがなく、その結果、エンジンの出力および燃費が向
上する。
【0018】ところで、上記第1実施例では、クランク
室20からの空気Aを同一気筒の作動室6A,6Bに圧
送することとしたが、必ずしも、空気Aを圧送する必要
はない。また、この第1実施例では、混合気吐出孔15
に逆止弁27を設けたが、逆止弁27は、かならずしも
設ける必要はない。この一例を図4の第2実施例に示
す。第2実施例のその他の構成は、第1実施例と同様で
あり、同一部分または相当部分に同一符号を付して、そ
の詳しい説明を省略する。
【0019】なお、第2実施例の場合、クランク室20
から作動室6A,6Bに空気を圧送しないので、クラン
ク室20内にオイル30を貯留して、クランクシャフト
の軸受、大端軸受および2段ピストン4を潤滑すること
ができるから、潤滑構造が簡単になる。しかし、この潤
滑方法に限るものではなく、循環方式などで潤滑しても
よい。
【0020】ところで、上記各実施例では、発明の理解
を容易にするために、同一気筒の排気孔19が閉止して
いる状態において、吸気弁18が開弁することとした。
しかし、吹き抜け現象が生じない範囲で、あるいは、生
じても支障のない範囲で、2段ピストン4の小径部4a
により排気孔19がほぼ閉じている状態において、つま
り、排気孔19が若干開口している状態において、吸気
弁18を開弁させてもよい。このような範囲で吸気弁1
8の開弁のタイミングを早めるほうが、エンジン出力の
観点からは好ましい。
【0021】なお、上記各実施例は、2気筒のエンジン
について説明したが、偶数気筒であれば、4気筒以上の
エンジンでも、この実施例と同様に、この発明を適用で
きる。また、奇数気筒であっても、位相差を適宜設定す
ることにより、この発明を適用できる。
【0022】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、互いに位相差を有する複数の気筒の2段シリンダの
大径部と2段ピストンの小径部との間で形成したポンプ
室から、相手気筒の作動室に混合気を圧送する2サイク
ルエンジンにおいて、上昇行程の2段ピストンの小径部
により同一気筒の排気孔がほぼ閉止もしくは閉止されて
いる状態において、吸気弁が開弁するので、吹き抜け現
象を防止し得る。また、クランク室の空気を作動室に圧
送することにより、作動室内の燃焼ガスの掃気を促進で
きるから、掃気効率の向上などにより、エンジン出力お
よび燃費が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の第1実施例を示す2サイクルエンジ
ンの概略構成図である。
【図2】同じく第1気筒が上死点にある2サイクルエン
ジンの概略構成図である。
【図3】同じく第2気筒の吸気弁が開弁状態の2サイク
ルエンジンの概略構成図である。
【図4】第2実施例を示す2サイクルエンジンの概略構
成図である。
【符号の説明】
1…第1気筒、2…第2気筒、3A,3B…2段シリン
ダ、3a…小径部、3b…大径部、4…2段ピストン、
4a…小径部、4b…大径部、5A,5B…ポンプ室、
6A,6B…作動室、7A,7B…混合気取入孔、16
…連通路、17…吸気孔、18…吸気弁、19…排気
孔、20…クランク室、21…空気取入孔、24…掃気
通路、A…空気、M…混合気。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 互いに位相差を有する複数の気筒のそれ
    ぞれに、小径部と大径部を備えた2段シリンダを設け、
    この2段シリンダに小径部と大径部を備えた2段ピスト
    ンを嵌合した段付ピストンを有する複数気筒の2サイク
    ルエンジンであって、上記2段シリンダの大径部と2段
    ピストンの小径部との間で形成された各ポンプ室に混合
    気を取り入れる混合気取入孔と、相手気筒の上記ポンプ
    室から圧送される混合気を連通路を介して作動室に取り
    入れる吸気孔と、この吸気孔に設けられ、上昇行程の上
    記2段ピストンの小径部により同一気筒の排気孔がほぼ
    閉止もしくは閉止されている状態において開弁する吸気
    弁とを備えた段付ピストンを有する複数気筒の2サイク
    ルエンジン。
  2. 【請求項2】 請求項1において、クランク室に空気を
    取り入れる空気取入孔と、同一気筒における上記クラン
    ク室の空気を上記作動室に導く掃気通路とを備えた段付
    ピストンを有する複数気筒の2サイクルエンジン。
JP29982191A 1991-10-17 1991-10-17 段付ピストンを有する複数気筒の2サイクルエンジン Pending JPH05106456A (ja)

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