JPH06200920A - 2サイクル内燃機関 - Google Patents

2サイクル内燃機関

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Publication number
JPH06200920A
JPH06200920A JP241493A JP241493A JPH06200920A JP H06200920 A JPH06200920 A JP H06200920A JP 241493 A JP241493 A JP 241493A JP 241493 A JP241493 A JP 241493A JP H06200920 A JPH06200920 A JP H06200920A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
connecting rod
crank arm
piston
shaft
arm shaft
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP241493A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroshi Nomura
啓 野村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP241493A priority Critical patent/JPH06200920A/ja
Publication of JPH06200920A publication Critical patent/JPH06200920A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • F02B75/32Engines characterised by connections between pistons and main shafts and not specific to preceding main groups
    • 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

Abstract

(57)【要約】 【目的】 給排気弁の開閉弁時期を変えずに掃気期間を
長くする。 【構成】 クランクアームシャフト22をクランクアー
ム21の先端部により回転可能に支承する。クランクア
ームシャフト22の中間部にクランクアームシャフト2
2の軸線Xに対して偏心配置されたシャフト部分25を
形成し、このシャフト部分25とピストンピン23とを
コネクティングロッド24により連結する。クランクア
ームシャフト22の端部に歯車26を固定し、この歯車
26と同一の歯数を有しかつこの歯車26と噛合する歯
車27をクランクシャフト20に固定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は2サイクル内燃機関に関
する。
【0002】
【従来の技術】シリンダヘッド給気弁と排気弁を設け、
給気弁から流入し新気でもって燃焼室内の既燃ガスを掃
気するようにした2サイクル内燃機関が公知である(特
開平2−153222号公報参照)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところがこの2サイク
ル内燃機関では機関回転数が高くなると給排気弁の開弁
時間が短かくなるために既燃ガスの掃気効率が低下して
しまう。この場合、給排気弁の開弁時間を長くするには
給排気弁が開弁するクランク角を早め、給排気弁が閉弁
するクランク角を遅くすればよいのであるが給排気弁が
開弁するクランク角を早めると膨張行程の期間が短かく
なるために熱効率が低下し、給排気弁が閉弁するクラン
ク角を遅くすると圧縮行程の期間が短かくなるために圧
縮末期のシリンダ内圧力が低くなって機関出力が低下す
るという問題を生ずる。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに本発明によれば、クランクシャフトから一定の距離
にあるクランクアームシャフト軸線とピストンピン間の
長さを上死点と下死点との中間位置において最小とする
リンク機構を介してクランクアームシャフトとピストン
ピンとを連結している。
【0005】
【作用】クランクシャフトから一定の距離にあるクラン
クアームシャフト軸線とピストンピン間の長さが上死点
と下死点との中間位置において最小になると給排気弁を
備えている場合には給排気弁が開弁するクランク角およ
び給排気弁が閉弁するクランク角を同じにしておいても
掃気行程の期間が長くなる。
【0006】
【実施例】まず初めに図1から図4を参照しつつ2サイ
クル内燃機関について説明する。図1および図2を参照
すると、1はシリンダブロック、2はシリンダブロック
1内で往復動するピストン、3はシリンダブロック1上
に固定されたシリンダヘッド、4はシリンダヘッド3の
内壁面3aとピストン2の頂面間に形成された燃焼室を
夫々示す。シリンダヘッド内壁面3a上には凹溝5が形
成され、この凹溝5の底壁面をなすシリンダヘッド内壁
面部分3b上に一対の給気弁6が配置される。一方、凹
溝5を除くシリンダヘッド内壁面部分3cは傾斜したほ
ぼ平坦をなし、このシリンダヘッド内壁面部分3c上に
3個の排気弁7が配置される。シリンダヘッド内壁面部
分3bとシリンダヘッド内壁面部分3cは凹溝5の周壁
8を介して互いに接続されている。
【0007】この凹溝周壁8は給気弁6の周縁部に極め
て近接配置されかつ給気弁6の周縁部に沿って円弧状に
延びる一対のマクス壁8aと、給気弁6間に位置する新
気ガイド壁8bと、シリンダヘッド内壁面3aの周壁と
給気弁6間に位置する一対の新気ガイド壁8cとにより
構成される。各マクス壁8aは最大リフト位置にある給
気弁6よりも下方まで燃焼室4に向けて延びており、従
って排気弁7側に位置する給気弁6周縁部と弁座9間の
開口は給気弁6の開弁期間全体に亙ってマクス壁8aに
より閉鎖されることになる。また、点火栓10はシリン
ダヘッド内壁面3aの中心に位置するようにシリンダヘ
ッド内壁面部分3c上に配置されている。一方、排気弁
7に対しては排気弁7と弁座11間の開口を覆うマクス
壁が設けられておらず、従って排気弁7が開弁すると排
気弁7と弁座11間に形成される開口はその全体が燃焼
室4内に開口することになる。
【0008】シリンダヘッド3内には給気弁6に対して
給気ポート12が形成され、排気弁7に対して排気ポー
ト13が形成される。また、各給気弁6近傍のシリンダ
ヘッド内壁面3aの周縁部に一対の燃料噴射弁14a,
14bが配置される。図3に示されるように図1および
図2に示す実施例では排気弁7が給気弁6よりも先に開
弁し、排気弁7が給気弁6よりも先に閉弁する。図4に
示されるように給気弁6および排気弁7が開弁すると給
気弁6を介して燃焼室4内に空気が流入する。このと
き、排気弁7側の給気弁6の開口はマクス壁8aによっ
て覆われているので空気はマクス壁8aと反対側の給気
弁6の開口から燃焼室4内に流入する。この空気は矢印
Wで示すように給気弁6下方のシリンダボア内壁面に沿
い下降し、次いでピストン2の頂面に沿い進んで排気弁
7下方のシリンダボア内壁面に沿い上昇し、斯くして空
気は燃焼室4内をループ状に流れることになる。このル
ープ状に流れる空気Wによって燃焼室4内の既燃ガスが
排気弁7を介して排出される。既燃ガスの掃気作用が完
了すると機関の運転状態に応じていずれか一方又は双方
の燃料噴射弁14a,14bから燃料が噴射される。
【0009】図5は図1および図2に示す2サイクル内
燃機関のピストン2からクランクシャフトに至る部分を
示している。図5を参照すると20はクランクシャフ
ト、21はクランクアーム、22はクランクアームシャ
フト、23はピストンピン、24はコネクティングロッ
ドを夫々示し、クランクアームシャフト22の両端部は
夫々対応するクランクアーム21の先端部により回動可
能に支承されている。従ってクランクアームシャフト2
2の軸線Xはクランクシャフト20から一定の距離Rに
ある。
【0010】一方、クランクアームシャフト22はその
中間部にクランクアームシャフト22の軸線Xに対して
距離lだけ偏心配置されたシャフト部分25を具備す
る。コネクティングロッド24の一端部はこのシャフト
部分25に回動可能に連結され、コネクティングロッド
24の他端部はピストンピン23に回動可能に連結され
る。従ってシャフト部分25の軸線Yとピストンピン2
3の軸線Zとの距離rは常時一定となる。また、クラン
クアームシャフト22の一端部には歯車26が固定さ
れ、この歯車26と噛合しかつ歯車26と同一の歯数を
有する歯車27がクランクシャフト20に固定される。
従ってピストン2が往復動するとクランクアームシャフ
ト22はクランクシャフト20の周りを回転しつつクラ
ンクアームシャフト22の軸線Xの回りを回転すること
になる。なお、シャフト部分25は図5に示すようにピ
ストン2が上死点位置にあるときに最も上方に位置する
ように偏心配置されている。
【0011】図5に示すようなピストン2とクランクシ
ャフト20とを連結するリンク機構を用いるピストン2
の位置に応じてクランクアームシャフト22の軸線Xと
ピストンピン23の軸線Z間の距離Dが変化し、それに
よって掃気期間が長くなる。次にこのことについて図6
を参照しつつ説明する。図6(A)に示されるようにピ
ストン2が上死点位置にあるときにはシャフト部分25
はクランクアームシャフト22の軸線Xに対して最も上
方に偏心した位置にあり、従ってこのとき距離Dは最大
となる。次いで図6(B)に示されるようにクランク角
で90度ピストン2が下降すると今度はシャフト部分2
5がクランクアームシャフト22の軸線Xに対して下方
に偏心し、斯くして距離Dが短かくなる。次いで図6
(C)に示されるようにピストン2が下死点に達すると
シャフト部分25は再びクランクアームシャフト22の
軸線Xに対して最も上方に偏心した位置となり、従って
このとき距離Dは再び最大となる。
【0012】従って距離Dは図7に示されるように上死
点TDCおよび下死点BDCで最大となり、上死点TD
Cと下死点BDCの中間位置において最小となる。この
ように上死点TDCと下死点BDCの中間位置において
距離Dが最小となるということはこの中間位置において
は同一のクランク角に対してピストン2が通常用いられ
ているピストン2よりも低い位置にあることを意味して
おり、従って図7に示されるようにピストン2の位置は
上死点TDCと下死点BDCとの間で破線で示される通
常用いられているピストン2の位置よりも低くなる。従
ってピストン2が一定の高さ位置になったときに給排気
弁の開閉弁動作を行わせた場合には図7に示されるよう
に排気弁7の開弁期間EXは通常用いられている排気弁
7の開弁期間EX′よりも長くなり、給気弁6の開弁期
間INも通常用いられている給気弁6の開弁期間IN′
よりも長くなる。このようにピストン2が一定位置にな
ったときに給排気弁の開閉弁動作を行わせるようにして
も給排気弁が開弁する期間を長くすることができるので
掃気効率を向上することができ、斯くして機関出力を向
上することができることになる。
【0013】図8に別の実施例を示す。なお、この実施
例において図5と同様の構成要素は同一の符号で示す。
図8を参照すると、この実施例では大コネクティングロ
ッド24aと小コネクティングロッド24bとが設けら
れる。大コネクティングロッド24aの一端部はクラン
クアームシャフト22の軸線X回りにおいて回動可能な
ようにクランクアームシャフト22に連結され、小コネ
クティングロッド24bの一端部はピストンピン23に
回動可能に連結される。また、大コネクティングロッド
24aの他端部と小コネクティングロッド24bの他端
部とは連結部28において互いに回動可能に連結され
る。大コネクティングロッド24aの上方部は支持部材
29によって大コネクティングロッド24aの軸線方向
に摺動可能に支持されており、この支持部材29はシリ
ンダ軸線K上においてピストン2に回動可能に取付けら
れている。従って図8からわかるようにピストン2が上
死点又は下死点に位置しない限り連結部28はシリンダ
軸線Kに関してクランクアームシャフト22と反対側に
位置する。
【0014】図8に示すようなピストン2とクランクシ
ャフト20とを連結するリンク機構を用いてもピストン
2の位置に応じてクランクアームシャフト22の軸線X
とピストンピン23の軸線Z間の距離Dが変化し、それ
によって掃気期間が長くなる。次にこのことについて図
9を参照しつつ説明する。図9(A)に示されるように
ピストン2が上死点位置にあるときには大コネクティン
グロッド24aと小コネクティングロッド24bとが一
直線をなす整列位置にあり、従ってこのとき距離Dは最
大となる。次いで図9(B)に示されるようにクランク
角で90度ピストン2が下降すると大コネクティングロ
ッド24aに対して小コネクティングロッド24bが折
れ曲ったような形となり、、斯くして距離Dが短かくな
る。次いで図9(C)に示されるようにピストン2が下
死点に達すると大コネクティングロッド24aと小コネ
クティングロッド24bとが再び一直線をなす整列位置
となり、従ってこのとき距離Dは再び最大となる。
【0015】従ってこの実施例においても距離Dは図1
0に示されるように上死点TDCおよび下死点BDCで
最大となり、上死点TDCと下死点BDCの中間位置に
おいて最小となるのでピストン2の位置は上死点TDC
と下死点BDCとの間で破線で示される通常用いられて
いるピストン2の位置よりも低くなる。従ってピストン
2が一定の高さ位置になったときに給排気弁の開閉弁動
作を行わせた場合には図10に示されるように排気弁7
の開弁期間EXは通常用いられている排気弁7の開弁期
間EX′よりも長くなり、給気弁6の開弁期間INも通
常用いられている給気弁6の開弁期間IN′よりも長く
なる。このようにピストン2が一定位置になったときに
給排気弁の開閉弁動作を行わせるようにしても給排気弁
が開弁する期間を長くすることができるので掃気効率を
向上することができることになる。
【0016】
【発明の効果】2サイクル内燃機関が給排気弁を具えて
いる場合には給排気弁の開閉弁時期を変えることなく掃
気期間を長くすることができるので掃気効率が向上し、
斯くして機関出力を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】2サイクル内燃機関の側面断面図である。
【図2】シリンダヘッドの底面図である。
【図3】給排気弁の開弁期間を示す線図である。
【図4】掃気行程時を示す2サイクル内燃機関の側面断
面図である。
【図5】ピストンとクランクシャフトとを連結するリン
ク機構を説明するための図である。
【図6】図5に示すリンク機構の作動を説明するための
図である。
【図7】クランクアームシャフト軸線とピストンピン軸
線間の長さDの変化と掃気期間を示す図である。
【図8】ピストンとクランクシャフトとを連結するリン
ク機構の別の実施例を説明するための図である。
【図9】図8に示すリンク機構の作動を説明するための
図である。
【図10】クランクアームシャフト軸線とピストンピン
軸線間の長さDの変化と掃気期間を示す図である。
【符号の説明】
2…ピストン 6…給気弁 7…排気弁 20…クランクシャフト 21…クランクアーム 22…クランクアームシャフト 23…ピストンピン 24…コネクティングロッド 24a…大コネクティングロッド 24b…小コネクティングロッド 26,27…歯車

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 クランクシャフトから一定の距離にある
    クランクアームシャフト軸線とピストンピン間の長さを
    上死点と下死点との中間位置において最小とするリンク
    機構を介してクランクアームシャフトとピストンピンと
    を連結した2サイクル内燃機関。
  2. 【請求項2】 上記リンク機構がクランクアームシャフ
    ト軸線に対して偏心したシャフト部分を有する回転可能
    なクランクアームシャフトと、上記シャフト部分とピス
    トンピンとを連結するコネクティングロッドと、同一の
    歯数を有して互いに噛合しかつクランクシャフトとクラ
    ンクアームシャフトに夫々固定された一対の歯車とによ
    り構成され、上記シャフト部分が上死点においてピスト
    ン側に偏心せしめられている請求項1に記載の2サイク
    ル内燃機関。
  3. 【請求項3】 上記リンク機構が大コネクティングロッ
    ドと小コネクティングロッドからなり、大コネクティン
    グロッドの一端部をクランクアームシャフトに回動可能
    に連結すると共に小コネクティングロッドの一端部をピ
    ストンピンに回動可能に連結し、大コネクティングロッ
    ドの他端部と小コネクティングロッドの他端部をシリン
    ダ軸線に関し大コネクティングロッドの一端部と反対側
    において互いに回動可能に連結し、大コネクティングロ
    ッドの中間部をシリンダ軸線上においてピストンにより
    摺動可能に支持した請求項1に記載の2サイクル内燃機
    関。
JP241493A 1993-01-11 1993-01-11 2サイクル内燃機関 Pending JPH06200920A (ja)

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JP241493A JPH06200920A (ja) 1993-01-11 1993-01-11 2サイクル内燃機関

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JP241493A JPH06200920A (ja) 1993-01-11 1993-01-11 2サイクル内燃機関

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JP241493A Pending JPH06200920A (ja) 1993-01-11 1993-01-11 2サイクル内燃機関

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JP (1) JPH06200920A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102865137A (zh) * 2012-10-23 2013-01-09 范伟俊 省油发动机

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102865137A (zh) * 2012-10-23 2013-01-09 范伟俊 省油发动机

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