JPH06146893A - ２サイクルエンジン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 シュニーレ式掃気構造の２サイクルエンジン
において、アイドリング状態においても失火の恐れをな
くしかつ全負荷域での燃焼効率を向上する。 【構成】 排気ポート２に対向する位置にブースタポー
ト５を形成し、排気ポート２とシリンダ１中心を結ぶ方
向に対して両側に複数対の掃気ポート３ａ、３ｂ、４
ａ、４ｂを形成し、掃気通路６を排気ポート２とは反対
側に配設するとともに掃気通路６の先端を排気ポート２
側に配設した掃気チャンバ９、１０に連通し、ブースタ
ポート５を掃気通路６の途中に連通させ、各掃気ポート
３ａ、３ｂ、４ａ、４ｂを掃気チャンバ９、１０に連通
させるとともに各掃気ポートへの掃気量を制御する掃気
コントロールバルブ１１、１２を配設し、負荷に応じて
各掃気コントロールバルブ１１、１２の開度を制御する
ことにより負荷状態に適した掃気流を形成するとともに
必要な掃気流量を確保する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は２サイクルエンジンに関
し、特にシュニーレ式でさらに複数対の掃気ポートとブ
ースタポートを備えた掃気構造の２サイクルエンジンに
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年の自動車エンジンにおける電子制御
技術の発達により、例えば実開平３−３５２１０号公報
に開示されているように、掃気ポンプにて外部から掃気
を強制供給するとともに燃料噴射方式で燃料を供給し、
オイルはクランク室の下部に溜めるようにした２サイク
ルエンジンが実現可能となっており、自動車に搭載可能
な２サイクルエンジンが開発されてきている。勿論、従
来からのピストンの下降によりクランク室から掃気する
方式の２サイクルエンジンについても自動車に搭載可能
なエンジンの研究が進められている。

【０００３】一般に、自動車用２サイクルエンジンにお
いては、シュニーレ式（反転掃気方式）の掃気構造が広
く採用されており、さらに燃焼ガス交換を速くし効率を
向上するために排気ポートに対向する位置に第３のブー
スタポートを配設したものが多くなっている。

【０００４】図７、図８を参照して説明すると、２１は
シリンダ、２２はその周壁下部の適所に設けられた排気
ポートであり、排気ポート２２とシリンダ２１の中心を
結ぶ方向に対してその両側に２対の掃気ポート２３ａ、
２３ｂ、２４ａ、２４ｂが設けられ、さらに排気ポート
２２に対向してブースタポート２５が設けられている。
これら掃気ポート２３ａ、２３ｂ、２４ａ、２４ｂ及び
ブースタポート２５は排気ポート２２とは反対側で一体
となって掃気入口部２６が設けられ、この掃気入口部２
６に掃気ポンプに連通する掃気通路２７が接続されてい
る。ブースタポート２５は掃気入口部２６からシリンダ
２１上部の燃焼室２８に向けて斜め上方に延出され、掃
気ポート２３ａ、２３ｂ、２４ａ、２４ｂは掃気入口部
２６からシリンダ２１の周壁に沿って排気ポート２２側
に延出された後排気ポート２２とは反対側に向けて斜め
上方に延出されている。２９は点火プラグである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、図７、図８
に示した構成では、掃気の流れはエンジンの負荷がどう
あろうと、掃気入口部２６から掃気ポート２３ａ、２３
ｂ、２４ａ、２４ｂ、ブースタポート２５に向かって各
々の流路に応じて均一に流れるため、燃焼ガスの掃気効
率、特に点火プラグ２９付近の掃気効率が悪いという２
サイクルエンジンの欠点が特にエンジンの負荷が小さい
程強く現れ、そのため特にアイドリング状態のときに失
火が一層多くなり、また低負荷域での燃焼効率が悪いと
いう問題があった。

【０００６】本発明はこのような従来の問題点に鑑み、
アイドリング時の点火プラグ付近を含めて掃気効率を高
めることができ、アイドリング状態においても失火の恐
れがなくかつ全負荷域での燃焼効率を向上できる２サイ
クルエンジンを提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、排気ポートに
対向する位置にブースタポートを形成し、排気ポートと
シリンダ中心を結ぶ方向に対して両側に複数対の掃気ポ
ートを形成し、掃気通路を排気ポートとは反対側に配設
するとともに掃気通路の先端を排気ポート側に配設した
掃気チャンバに連通し、ブースタポートを掃気通路の途
中に連通させ、各掃気ポートを掃気チャンバに連通させ
るとともに各掃気ポートへの掃気量を制御する掃気コン
トロールバルブを配設したことを特徴とする。

【０００８】

【作用】本発明によれば、掃気ポートからの掃気の流れ
が排気ポート側に配設された掃気チャンバからストレー
トに排気ポートとは反対側に向けて斜め上方に流れるた
め掃気効率が向上し、アイドリング時には各掃気コント
ロールバルブを閉じて主としてブースタポートからのみ
強い勢いで掃気することによりアイドリング状態でも燃
焼室の点火プラグ付近の掃気が確実に行われて失火の恐
れをなくすことができ、また負荷の増加に応じて各掃気
コントロールバルブの開度を制御することにより負荷状
態に適した掃気流を形成するとともに必要な掃気流量を
確保でき、全負荷域において掃気効率を向上できて燃焼
効率を向上できる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図１〜図３を参照
して説明する。

【００１０】図１、図２において、１はシリンダ、２は
その周壁下部の適所に設けられた排気ポートであり、こ
の排気ポート２とシリンダ１の中心を結ぶ方向に対して
その両側に２対の掃気ポート３ａ、３ｂ、４ａ、４ｂが
設けられ、さらに排気ポート２に対向してブースタポー
ト５が設けられている。

【００１１】６はシリンダ１の排気ポート２とは反対側
に配設された掃気通路であり、リードバルブ７を介して
掃気ポンプ８に連通されている。この掃気通路６の途中
にブースタポート５が連通されている。また、掃気通路
６の先端は排気ポート２側に各対の掃気ポート３ａ、３
ｂと、４ａ、４ｂに対応して配設された第１と第２の掃
気チャンバ９、１０に連通され、各掃気チャンバ９、１
０の入口に独立して開度を制御可能な第１と第２の掃気
コントロールバルブ１１、１２が配設されている。これ
ら第１と第２の掃気チャンバ９、１０にそれぞれ掃気ポ
ート３ａ、３ｂと、４ａ、４ｂが連通されている。これ
ら第１と第２の掃気コントロールバルブ１１、１２は、
図３（ａ）に示すように、スロットルバルブの開度増加
に対して第１の掃気コントロールバルブ１１は速やか
に、第２の掃気コントロールバルブ１２はゆっくりと開
度が増加するように制御される。あるいは、図３（ｂ）
に示すように、第１の掃気コントロールバルブ１１はス
ロットルバルブと同時に開き始め、第２の掃気コントロ
ールバルブ１２はスロットルバルブがある程度開いた後
開き始めるように制御してもよい。

【００１２】１３はシリンダ１の上部の燃焼室、１４は
点火プラグである。ブースタポート５は掃気通路６から
燃焼室１３に向けて斜め上方に延出され、掃気ポート３
ａ、３ｂ、４ａ、４ｂは掃気チャンバ９、１０から排気
ポート２とは反対側に向けて斜め上方に延出されてい
る。

【００１３】以上の構成によると、ピストンが下降して
シリンダ１内に対して排気ポート２がまず開口し、続い
てブースタポート５、掃気ポート３ａ、３ｂ、４ａ、４
ｂが開口すると、ブースタポート５及び掃気ポート３
ａ、３ｂ、４ａ、４ｂから掃気流が流入し、シリンダ１
内の燃焼ガスが排気ポート２から排出され、新気と入れ
替わる。その際、図２に矢印で示すように、掃気ポート
３ａ、３ｂや４ａ、４ｂからの掃気の流れが排気ポート
２側に配設された掃気チャンバ９、１０からストレート
に排気ポート２とは反対側に向けて斜め上方に流れるた
め、掃気の流速の上向きベクトルが大きく、掃気流が確
実にシリンダ１の上部を通って排気ポート２に向けて流
れるため掃気効率が向上する。

【００１４】そして、上記のように掃気コントロールバ
ルブ１１、１２がスロットルバルブの開度に応じてそれ
らの開度が制御されるため、アイドリング状態などの負
荷の小さいときには、主としてブースタポート５からの
み掃気流が流れ込むために空気流量は小さくてもその流
速が十分に得られ、燃焼室１３の点火プラグ１４付近に
掃気流が確実に到達し、そのためアイドリング状態でも
失火の恐れがなくなり、スロットルバルブの開度が大き
くなって負荷が大きくなるのに伴って掃気コントロール
バルブ１１、１２が開いて行くことにより先に掃気ポー
ト３ａ、３ｂからの掃気量が増加し、続いて掃気ポート
４ａ、４ｂからの掃気量が増加することによって負荷状
態に適した掃気流が形成されるとともに必要な掃気流量
が確保される。従って、全負荷域において掃気効率を向
上できて燃焼効率を向上でき、アイドリング状態を含め
て如何なる負荷状態においても燃焼効率が向上する。

【００１５】次に、本発明の第２の実施例について図４
を参照して説明する。上記実施例では、各対の掃気ポー
ト３ａ、３ｂと４ａ、４ｂに対してそれぞれ掃気チャン
バ９、１０を設け、それらの入口に掃気コントロールバ
ルブ１１、１２を設けた例を示したが、本実施例では掃
気チャンバは共通にし、掃気チャンバから第１と第２の
掃気ポート３ａ、３ｂと、４ａ、４ｂに至る通路にそれ
ぞれ掃気コントロールバルブとして第１と第２のリード
バルブ１５、１６を配設している。また、掃気通路から
ブースタポート５に至る通路にブースタ用リードバルブ
１７が配設されている。これらのリードバルブ１５〜１
７の動作特性は、図４（ｂ）に示すように、ブースタ用
リードバルブ１７はスロットルバルブが開くと速やかに
全開し、第１のリードバルブ１５はスロットルバルブが
開き始めると徐々に開き、第２のリードバルブ１６はス
ロットルバルブがある程度開いた後に開き始めるように
その開弁圧が設定されている。

【００１６】この実施例においても、アイドリング状態
などの負荷の小さいときには、主としてブースタポート
５からのみ掃気流が流れ込み、スロットルバルブの開度
が大きくなって負荷が大きくなるのに伴ってリードバル
ブ１５、１６が順次開いて行くことにより第１の実施例
と同様に作用し、全負荷域において掃気効率を向上でき
る。

【００１７】次に、本発明の第３の実施例について図５
を参照して説明する。この実施例では掃気チャンバから
第１と第２の掃気ポート３ａ、３ｂと、４ａ、４ｂに至
る通路に掃気コントロールバルブとして下部１８ａが掃
気ポート３ａ、３ｂに至る通路Ａに対応し、上部が掃気
ポート４ａ、４ｂに至る通路Ｂに対応するバタフライバ
ルブ１８を配設している。このバタフライバルブ１８の
下部１８ａには、図５（ｂ）に示すように、リーク用切
欠１９が形成されている。そして、エンジンの低負荷運
転時にはこのバタフライバルブ１８は閉じられ、スロッ
トルバルブがある程度開いた後に開くように構成されて
いる。その結果、スロットルバルブ開度に対するバタフ
ライバルブ１８による通路Ａ、Ｂの開度特性は図５
（ｃ）に示すようになり、上記実施例と同様に作用す
る。

【００１８】次に、本発明の第４の実施例について、図
６を参照して説明する。この実施例では掃気チャンバか
ら第１と第２の掃気ポート３ａ、３ｂと、４ａ、４ｂに
至る通路Ａ、Ｂに掃気コントロールバルブとしてロータ
リバルブ２０を配設している。このロータリバルブ２０
に形成された通路２０ａは両掃気ポート３ａと４ａ、及
び３ｂと４ｂに至る通路Ａ、Ｂに跨がる通路断面積を有
しており、図６（ｂ）に示すようにスロットルバルブの
開弁に伴ってその回転位置を制御することにより、まず
掃気ポート３ａ、３ｂに対する通路Ａが開き、次いで掃
気ポート４ａ、４ｂに対する通路Ｂが開くことになり、
上記実施例と同様に作用する。

【００１９】以上の実施例では、掃気通路６に掃気ポン
プ７から掃気流を送り込むようにした例を示したが、本
発明はクランクケースから掃気流を送り込む方式につい
ても適用することができる。

【００２０】

【発明の効果】本発明の２サイクルエンジンによれば、
以上のように掃気ポートからの掃気の流れが排気ポート
側に配設された掃気チャンバからストレートに排気ポー
トとは反対側に向けて斜め上方に流れるため掃気効率が
向上し、アイドリング時には掃気コントロールバルブを
閉じて主としてブースタポートからのみ強い勢いで掃気
することによりアイドリング状態でも燃焼室の点火プラ
グ付近の掃気が確実に行われて失火の恐れをなくすこと
ができ、また負荷の増加に応じて掃気コントロールバル
ブの開度を制御することにより負荷状態に適した掃気流
を形成するとともに必要な掃気流量を確保でき、全負荷
域において掃気効率を向上できて燃焼効率を向上でき、
出力や燃費等のエンジン性能を向上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の２サイクルエンジンにおける第１実施
例の掃気構成を示す横断平面図である。

【図２】図１の縦断正面図である。

【図３】同実施例の掃気コントロールバルブの２種類の
動作特性図である。

【図４】本発明の第２実施例を示し、（ａ）は掃気構成
の説明図、（ｂ）は掃気コントロールバルブの動作特性
図である。

【図５】本発明の第３実施例を示し、（ａ）は掃気構成
の説明図、（ｂ）は掃気コントロールバルブの弁体の正
面図、（ｃ）は掃気コントロールバルブの動作特性図で
ある。

【図６】本発明の第４実施例を示し、（ａ）は掃気構成
の説明図、（ｂ）は掃気コントロールバルブの動作特性
図である。

【図７】従来例の２サイクルエンジンにおける掃気構成
を示す横断平面図である。

【図８】図７の縦断正面図である。

【符号の説明】

１ シリンダ ２ 排気ポート ３ａ 第１の掃気ポート ３ｂ 第１の掃気ポート ４ａ 第２の掃気ポート ４ｂ 第２の掃気ポート ５ ブースタポート ６ 掃気通路 ９ 第１の掃気チャンバ １０ 第２の掃気チャンバ １１ 第１の掃気コントロールバルブ １２ 第２の掃気コントロールバルブ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 排気ポートに対向する位置にブースタポ
   ートを形成し、排気ポートとシリンダ中心を結ぶ方向に
   対して両側に複数対の掃気ポートを形成し、掃気通路を
   排気ポートとは反対側に配設するとともに掃気通路の先
   端を排気ポート側に配設した掃気チャンバに連通し、ブ
   ースタポートを掃気通路の途中に連通させ、各掃気ポー
   トを掃気チャンバに連通させるとともに各掃気ポートへ
   の掃気量を制御する掃気コントロールバルブを配設した
   ことを特徴とする２サイクルエンジン。