JPH0580567B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、燃焼室内の燃焼ガスの掃気におい
て層状の掃気を無駄になつているエネギーを利用
して行うことを特徴とする２サイクルエンジンに
関する。

（従来技術） ２サイクルンジンは、４サイクルエンジンの如
く燃焼室内への混合ガスの供給あるいは燃焼ガス
の排出にバルブを用いず、第３図に図示するよう
に、シリンダ１の壁面に掃気用及び排気用のポー
ト（孔）３，４を形成してピストン２の上下動に
よつてこのポート３，４を開閉させ、掃気・排気
を行うよう構成されている。

この場合に、排気ポート４は、新しい混合ガス
の充填効率を高めるため、掃気ポート３よりわず
かにシリンダ１の上方位置に配設されている。

しかしながら、上述のように排気ポートが掃気
ポートよりシリンダの上方位置に配設されている
場合には、ピストンが上昇する圧縮工程の際、掃
気ポートが閉じても排気ポートが開いている期間
（第３図の状態参照）が存在するため、ピストン
の上昇に伴つて新しい混合ガス（未燃焼ガス）が
排気ポートから流出することとなる。

このため、燃料消費率とりわけ所謂「エクスパ
ンシヨンチヤンバーの効果」が少ない低速域での
燃料消費率が大きくなり、また排気ガス中にしめ
る新しい混合ガス（未燃焼ガス）の割合が多くな
ることに起因して排気ガスに大気汚染の要因とな
るCO、HCxが含まれ、また排気ガスが青くな
る。さらに、同様の理由により、排気ポートにカ
ーーボンが発生し易くなる等の不都合が生ずる。

このため、燃焼室内に混合ガスを供給し、該燃
焼室から燃焼ガスを排出するため、排出ポートあ
るいはその近傍高さ位置のシリンダ周囲に主掃気
ポートと副掃気ポートを適所に配設し、上記主掃
気ポートからはクランク室を経た混合ガスを排気
ポートから遠い部位に充満するよう流出させ、上
記副掃気ポートからは空気のみ排気ポートの近傍
位置に充満するよう流出させるよう構成したもの
が提供されている。この種の出願として、実願昭
50−159265号、特開昭57−210125号、特開昭58−
152119号、特開昭51−101610号、特開昭53−
134111号が既にある。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上述した実願昭50−159265号、
特開昭57−210125号、特開昭58−152119号、特開
昭51−101610号、特開昭53−134111号に記載され
る２サイクルエンジンの場合、新たな混合ガスと
燃焼ガスとの間に副掃気ポートからの空気を介在
せしめ、新たな混合ガスの排気ポートからの流出
の防止を図るという点では解決されるものの、エ
ンジンの振動という無用で且つ不都合なエネルギ
ーの有効利用という観点からの解決はなされてい
なかつた。

本発明は、上記現況のもとに行われたもので、
エンジンで生じる無駄なエネルギーとしての振動
の有効利用を図るととももに、エンジンの振動の
低減をも図つた２サイクルエンジンを提供するこ
とを目的にする。

（課題を解決するための手段） 本発明にかかる２サイクルエンジンは、燃焼室
内に混合ガスを供給（給気）し、該燃焼室から燃
焼ガスを排出するため、排気ポートあるいはその
近傍高さ位置のシリンダ周囲に主掃気ポートと副
掃気ポートを適所に配設し、上記主掃気ポートか
らはクランク室を経た混合ガスを排気ポートから
遠い部位に充満するよう流出させ、上記副掃気ポ
ートからは空気のみを排気ポートの近傍位置に充
満するよう流出させるよう構成した２サイクルエ
ンジンにおいて、 エンジンにフリーピストン式ポンプを付設する
とともに、このフリーピストン式ポンプの吐出口
を上記副掃気ポートに連通して、エンジンの振動
を利用して該フリーピストン式ポンプから副掃気
ポートへ空気を供給するよう構成したことを特徴
とする。

（作用） しかして、本発明にかかる２サイクルエンジン
では、燃焼室内において、圧縮工程の、掃気ポー
トが閉じ且つ排気ポートが開いている状態におい
て、該排気ポート近傍には空気層が、その他の部
分には混合気層が、層状に形成されるが、その
際、副掃気ポートから供給される空気は、エンジ
ンに付設されたフリーピストン式ポンプで、無用
のエネルギーとなつているエンジンの振動を利用
して得られる。

このため、無用のエネルギーが有効に利用され
るとともに、このフリーピストン式ポンプがダイ
ナミツクダンパーとしても作用しエンジンの振動
を低減させることに寄与する。

また、圧縮工程において、ピストンの上昇に伴
つて燃焼室内の気体が排気ポートから排出管側に
流出する際、空気層を形成している空気のみ流出
し、低速域における新しい混合ガス（未燃焼ガ
ス）の排気管側への流出が防止できることは言う
までもない。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて具体的
に説明する。

第１図は第１実施例にかかる２サイクルエンジ
ンの縦断面図、第２図は第１図のＸ−Ｘ矢視図で
ある。

図において、１は２サイクルエンジンのシリン
ダで、シリンダ１には、燃焼室Ａとクランクケー
ス室Ｂを接続する主掃気ポート３Ａ、燃焼室Ａと
下述する空気溜７を接続する副掃気ポート３Ｂ、
燃焼室Ａと排気管（図示せず）を接続する排気ポ
ート４、気化器９とクランクケース室Ｂを接続す
る吸気ポート６、副掃気ポート３Ｂに空気を圧送
するための空気溜７が形成されている。上記主掃
気ポート３Ａと副掃気ポート３Ｂの上端は、高さ
位置的に、排気ポート４の上端よりやや低い位置
に形成され、また副掃気ポート３Ｂの上端は主掃
気ポート３Ａの上端よりやや低く形成されている
（第１図参照）。

シリンダ１の下端には、クランクケース５が一
体的に結合され、このクランクケース５には、燃
焼室Ａに混合ガスを圧送するクランクケース室Ｂ
が形成されている。

そして、図示するように、排気ポート４の下方
に筒体状の空間１３を設け、この空間１３に上下
動自在で適当な質量を有するシール弁１４を装着
し、このシール弁１４を下方よりコイルスプリン
グ１５で空間底部に支持し、エンジンの振動とコ
イルスプリング１５のばね力によるこのシール弁
１４の上下動を利用して上記シール弁１４を昇降
させ、このシール弁１４の下方空間１３Ｂを上記
空気溜７（第２図参照）に連通させるとともに、
空気溜７の副掃気ポート３Ｂへの流出（吐出）側
に副掃気ポート３Ｂへの一方向のみ空気が流れる
よう逆止弁１７と後述する逆止弁１１を設けてフ
リーピストン式ポンプＰを形成する。

そして、上記フリーピストン式ポンプＰの空気
溜７の容積を変化させ、該空気溜７の空気を副掃
気ポート３Ｂに圧送するよう構成されている。と
ころで、上記シリンダ１の吸気ポート６には、外
気側にエアクリーナ８を装着した気化器９が取着
されている。

また、上記エアクリーナ８は上記空気溜７と連
通管１０を介して接続され、連通管１０と空気溜
７の接続箇所には連通管１０側から空気溜７側へ
の一方向のみ空気が流れるよう逆止弁１１が付設
されている。そして、上記連通管１０には、気化
器のスロツトル９ａと連動して作動するスロツト
ル１０ａが設けられている。尚、連通管１０は、
固有振動数を低くして低速域での空気の供給効率
を良くするため、長い管で構成されている。

上記空気溜７は、容積的に少なくとも１サイク
ル当たりの副掃気ポート３Ｂから燃焼室への空気
供給量より大きくしておく必要がある。

また、上記主掃気ポート３Ａの燃焼室側開口部
３ａは、第２図に図示するように、排気ポート４
の中心軸に対称に且つ排気ポート４より遠い部分
に混合ガスを流出するような角度に形成されてい
る。

一方、副掃気ポート３Ｂの燃焼室側開口部３ｂ
は、第２図に示すように、排気ポート４の中心軸
に対象に且つ排気ポート４近傍部分に空気を流出
するような角度に形成されている。

しかして、上記構成よりなる本２サイクルエン
ジンは、以下のように作用する。

即ち、爆発工程において、気化器９から負圧状
態のクランクケース室Ｂに混合ガスが吸入され
る。そして、爆発工程から圧縮工程に移行する
と、第１図に示すように、バランスウエイト１２
の回転により、クランクケース室Ｂの混合ガスは
主掃気ポート３Ａから燃焼室Ａに圧送供給され
る。一方、エンジンの振動により上記フリーピス
トン式ポンプＰのシール弁１４が上下動し且つ上
記逆止弁１１，１７の逆止作用により、エアクリ
ーナ８から連通管１０、逆止弁１１を経て空気溜
７に空気が吸入され、上記混合ガスよりやや遅れ
て空気溜７の空気も副掃気ポート３Ｂから燃焼室
Ａに圧送供給される。そして、この燃焼室Ａへの
流入に際し、主掃気ポート３Ａからは混合ガスが
第１図の矢印で示すように、排気ポート４から遠
い部分に充満するよう供給され、同じく副排気ポ
ート３Ｂからは空気が排気ポート４近傍部分に充
満するよう供給される。即ち、空気が排気ポート
４近傍に充満し、混合ガスが排気ポート４より遠
い部分に充満し、これらの混合ガスと空気が、シ
リンダ１内で層状になるよう供給される。

圧縮工程がさらに進行して、ピストン２により
主掃気ポート３Ａおよび副掃気ポート３Ｂが閉じ
て排気ポート４だけ開いている状態において、さ
らにピストン２が上昇することにより燃焼室Ａの
容積が少なくなり排気ポート４から排気管側へ燃
焼室Ａの気体が流出する場合でも、排気ポート４
近傍部分に充満する空気のみが流出し、混合ガス
は燃焼室Ａから流出することはない。即ち、燃焼
室の混合ガスの所謂吹き抜け現象はなくなる。

特に、上述のエクスパンシヨンチヤンバーの効
果が少ない、低速域での混合ガスの吹き抜け現象
防止に有益となる。

尚、上記連通管１０のスロツトル１０ａは、気
化器９のスロツトル９ａと連動して作動するた
め、シリンダ１の燃焼室Ａへの混合ガスの量と空
気の量の配分は所定の配分が維持される。また、
点火プラグ１６が混合ガスが充満する層内（シリ
ンダの燃焼室の左上部）に配設されているため、
シリンダ内の燃焼状態も極めてよい。

そして、本実施例にかかるエンジンでは、何よ
りも、空気溜７から副掃気ポート３Ｂをへて燃焼
室Ａへの空気の圧送手段に、エンジンに付設した
上記フリーピストン式ポンプＰを用い、エンジン
の振動を利用しているため、従来無用であつてエ
ネギーを有効に利用できるとともに、このフリー
ピストン式ポンプがダイナミツクダンパーとして
も作用しエンジンの振動を低減させることに寄与
する。

（発明の効果） 本発明にかかる２サイクルエンジンは、上述の
ようにフリーピストン式ポンプをエンに付設し、
エンジンの振動を利用して副掃気ポートに空気を
供給しているため、従来全く無駄になつていたエ
ネルギーを有効に利用することができることよ
り、シリンダ内への空気供給のためにエンジンの
出力が低減されることがない。また、フリーピス
トン式ポンプがダイナミツクダンパーとしても作
用するため、エンジンの振動が低減され、エンジ
ンの振動の低減にも寄与する。

さらに、シリンダの燃焼室内の混合ガスを圧縮
工程の際に排気管側に流出させることがないた
め、上記エンジンの振動の有効利用とあいまつ
て、燃料消費率特に低速域での燃料消費率を著し
く向上させることができる。

近年、省エネルギーが叫ばれ且つ技術的に完成
されつつあるエンジンにおいて、さに省エネルギ
ーの途を開くものとして大きな意義を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例にかかる２サイク
ルエンジンの縦断面図、第２図は第１図のＸ−Ｘ
矢視図、第３図は従来の２サイクルエンジンの構
造を示す縦断面図である。 Ａ……燃焼室、Ｐ……フリーピストン式ポン
プ、１……シリンダ、３Ａ……主掃気ポート、３
Ｂ……副掃気ポート、４……排気ポート。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 燃焼室内に混合ガスを供給し、該燃焼室から
   燃焼ガスを排出するため、排気ポートあるいはそ
   の近傍高さ位置のシリンダ周囲に主掃気ポートと
   副掃気ポートを適所に配設し、上記主掃気ポート
   からはクランク室を経た混合ガスを排気ポートか
   ら遠い部位に充満するよう流出させ、上記副掃気
   ポートからは空気のみを排気ポートの近傍位置に
   充満するよう流出させるよう構成した２サイクル
   エンジンにおいて、 エンジンにフリーピストン式ポンプを付設する
   とともに、このフリーピストン式ポンプの吐出口
   を上記副掃気ポートに連通して、エンジンの振動
   を利用して該フリーピストン式ポンプから副掃気
   ポートへ空気を供給するよう構成したことを特徴
   とする２サイクルエンジン。