JPH07109953A - 筒内燃料噴射式２サイクルエンジンのピストン - Google Patents

筒内燃料噴射式２サイクルエンジンのピストン

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JPH07109953A
JPH07109953A JP5280230A JP28023093A JPH07109953A JP H07109953 A JPH07109953 A JP H07109953A JP 5280230 A JP5280230 A JP 5280230A JP 28023093 A JP28023093 A JP 28023093A JP H07109953 A JPH07109953 A JP H07109953A
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piston
chamber
cylinder
oil
engine
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Hidekazu Ito
英一 伊藤
Akihiko Okubo
明彦 大久保
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Original Assignee
Yamaha Motor Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ピストンリングの周方向の一部を切断するこ
とにより形成された合口部が、高温とならないようにし
てリングスティックを防止し、もって、所望のエンジン
性能が確保されるようにする。 【構成】 シリンダ孔９６に嵌入されたピストン９７を
ピストン本体２０６と、このピストン本体２０６の上部
外周面に外嵌されるピストンリング２１５とで構成す
る。このピストンリング２１５の周方向の一部を切断し
てこの切断部を合口部２１６とする。上記シリンダ９５
とピストン９７とで囲まれた燃焼室１０５の径方向一方
側から他方側に向って燃料３１を噴射させるようにす
る。上記ピストンリング２１５の合口部２１６が上記燃
焼室１０５の上記他方側に位置するよう、上記ピストン
本体２０６の軸心２０９回りにおける同上ピストンリン
グ２１５の回動を阻止させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、自動車等に搭載され
る筒内燃料噴射式２サイクルエンジンのピストンに関
し、より詳しくは、ピストン本体と、このピストン本体
に外嵌されるピストンリングとを備え、このピストンリ
ングがその周方向の一部で切断されたピストンに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】エンジンのピストンは、通常、次のよう
に構成されている。即ち、ピストンがピストン本体と、
このピストン本体の上部外周面に外嵌されるピストンリ
ングとで構成されている。このピストンリングの周方向
の一部は切断されていてこの切断部が合口部とされてい
る。そして、上記ピストンリングはそれ自体の弾性力で
径方向外方に拡大するように構成されていて、このピス
トンリングがシリンダ孔の内周面に圧接している。
【０００３】また、従来、上記シリンダとピストンとで
囲まれた燃焼室の径方向一方側から他方側に向って燃料
が噴射可能とされる燃料噴射弁が設けられたものがあ
る。
【０００４】この場合、燃焼室に対し燃料噴射弁により
燃料が噴射されて、これが燃焼させられることにより、
ピストンがシリンダ孔内を摺動し、この際、上記ピスト
ンリングがクランクケース内と燃焼室との間をシールし
て、エンジンが所定の動力を出力するようになってい
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記したよ
うに、エンジンの駆動時には、ピストンリングはクラン
クケース内と燃焼室との間をシールするが、上記ピスト
ンリングの合口部には、わずかであっても隙間があるた
め、この合口部が燃焼ガスにさらされて、この合口部は
他部に比べて、より加熱され高温となる。
【０００６】しかも、上記従来構成では、燃焼室に燃料
が噴射されるようになっていて、クランクケース内への
燃料の供給が無いため、上記燃料によるピストンの冷却
は得られず、その分、上記合口部が更に高温となる。
【０００７】このようにして、合口部が極めて高温とな
ることにより、この合口部にカーボンが付着し、上記ピ
ストンリングがピストン本体側に固着させられるという
現象（いわゆる、リングスティック）が生じるおそれが
ある。
【０００８】そして、これが生じると、上記ピストンリ
ングが前記したように径方向外方へ拡大しようとするこ
とが阻害されて、前記シール性が低下し、この結果、エ
ンジン性能が低下するという問題がある。
【０００９】
【発明の目的】この発明は、上記のような事情に注目し
てなされたもので、ピストンリングの周方向の一部を切
断することにより形成された合口部が、高温とならない
ようにしてリングスティックを防止し、もって、所望の
エンジン性能が確保されるようにすることを目的とす
る。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
のこの発明の筒内燃料噴射式２サイクルエンジンのピス
トンは、シリンダ孔に嵌入されたピストンをピストン本
体と、このピストン本体の上部外周面に外嵌されるピス
トンリングとで構成し、このピストンリングの周方向の
一部を切断してこの切断部を合口部とし、一方、上記シ
リンダとピストンとで囲まれて形成された燃焼室の径方
向一方側から他方側に向って燃料を噴射させるようにし
た場合において、上記ピストンリングの合口部が上記燃
焼室の上記他方側に位置するよう、上記ピストン本体の
軸心回りにおける同上ピストンリングの回動を阻止した
ものである。
【００１１】
【作 用】上記構成による作用は次の如くである。
【００１２】シリンダ孔９６に嵌入されたピストン９７
をピストン本体２０６と、このピストン本体２０６の上
部外周面に外嵌されるピストンリング２１５とで構成
し、このピストンリング２１５の周方向の一部を切断し
てこの切断部を合口部２１６とし、一方、上記シリンダ
９５とピストン９７とで囲まれた燃焼室１０５の径方向
一方側から他方側に向って燃料３１を噴射させるように
した場合において、上記ピストンリング２１５の合口部
２１６が上記燃焼室１０５の上記他方側に位置するよ
う、上記ピストン本体２０６の軸心２０９回りにおける
同上ピストンリング２１５の回動を阻止してある。
【００１３】このため、エンジン７の駆動時に、燃料３
１を噴射したとき、この燃料３１は燃焼室１０５の径方
向一方側から他方側に向うが、この他方側には上記した
ようにピストンリング２１５の合口部２１６が位置して
いることから、この合口部２１６が噴射された上記燃料
３１によって冷却させられることとなる。
【００１４】よって、上記合口部２１６にはわずかなが
ら隙間があって、燃料３１の燃焼による燃焼ガスにさら
されて高温になろうとするが、これが上記冷却により防
止されて、リングスティックが防止される。
【００１５】
【実施例】以下、この発明の実施例を図面により説明す
る。
【００１６】図２から図９において、図中符号１は自動
車で、この自動車１は車体２、車体フレーム３、左右前
輪４，４および左右後輪５，５を有している。なお、図
中矢印Ｆｒは自動車１の前方を示し、下記する左右と
は、上記前方に向っての方向をいうものとする。
【００１７】上記車体２の前部にはエンジン７が配設さ
れ、このエンジン７は前後ブラケット８，９や、その他
のブラケットにより上記車体フレーム３に支持されてい
る。上記エンジン７は第１〜第３気筒１０〜１２を備え
た並列３気筒の予圧縮式２サイクルエンジンである。上
記エンジン７の左端には動力伝達装置１３が連設され、
上記エンジン７の動力は上記動力伝達装置１３を介し上
記前輪４と後輪５の少なくとも一方に伝達されて、自動
車１が走行可能とされている。
【００１８】上記エンジン７の後面に吸気マニホールド
１５が突設され、この吸気マニホールド１５の突出端に
スロットル弁１６が取り付けられている。一方、上記エ
ンジン７の左側上方にエアクリーナ１７が配設され、こ
のエアクリーナ１７から前方に向って第１吸気管１８が
延出し、上記スロットル弁１６とエアクリーナ１７とが
第２吸気管１９で連結されている。
【００１９】上記第２吸気管１９にはエアフローセンサ
ー２０が介設されている。
【００２０】上記エンジン７の前面に排気マニホールド
２１が突設されている。この排気マニホールド２１の突
出端に第１排気管２２の前端が連結され、この第１排気
管２２の後端側は上記エンジン７の下方を通って後方に
延びている。この第１排気管２２の後端に触媒管２３、
第１マフラ２４、および第２マフラ２５，２５が順次連
結されている。更に、上記第２マフラ２５の後端に第２
排気管２６と第３マフラ２７とが順次連結されている。
また、上記第２排気管２６の前後中途部から左側方に向
って分岐管２８が突設されている。
【００２１】上記の場合、第１排気管２２の内面には触
媒が担持されている。また、上記触媒管２３には温度セ
ンサー２９が取り付けられている。
【００２２】上記エンジン７に燃料３１を供給する燃料
供給装置３２が設けられている。この燃料供給装置３２
は車体２の後部に設けられる燃料タンク３３を備え、こ
の燃料タンク３３内に電動式の燃料ポンプ３４が設置さ
れている。一方、上記第１〜第３気筒１０〜１２に第１
〜第３燃料噴射弁３６が取り付けられている。上記燃料
ポンプ３４から吐出される燃料３１を上記燃料噴射弁３
６に順次供給する燃料供給管３９が設けられ、この燃料
供給管３９の中途部に燃料フィルタ４０が介設されてい
る。上記燃料噴射弁３６に供給した後の残りの燃料３１
を上記燃料タンク３３に戻す燃料戻し管４１が設けら
れ、この燃料戻し管４１の中途部に差圧レギレータ４２
が介設されている。
【００２３】上記エンジン７の右側にエアーポンプ４５
が設けられている。このエアーポンプ４５の吸入口に上
記エアクリーナ１７が空気吸入管４６によって連結さ
れ、この空気吸入管４６の中途部にサイレンサ４７が介
設されている。上記エアーポンプ４５から吐出される圧
縮空気４８を上記燃料噴射弁３６に順次供給する空気吐
出管４９が設けられている。また、上記燃料噴射弁３６
に供給した後の残りの圧縮空気４８を、前記第１排気管
２２の後端内に戻す空気戻し管５０が設けられ、この空
気戻し管５０の中途部に上記差圧レギレータ４２が介設
されている。
【００２４】上記第１〜第３気筒１０〜１２にはそれぞ
れ点火プラグ５３が設けられている。
【００２５】上記エンジン７に潤滑油５５を供給する潤
滑装置５６が設けられている。この潤滑装置５６は、潤
滑油５５を所定部位に供給する油ポンプ装置５７と、潤
滑油５５を貯留してこの潤滑油５５を上記油ポンプ装置
５７に供給する油タンク５８とを有している。
【００２６】図８と図９において、上記エンジン７の後
面側に水ポンプ６２が取り付けられ、この水ポンプ６２
は上記エンジン７によって駆動させられる。上記水ポン
プ６２の吐出口から吐出される冷却水６３はエンジン７
内を通ってこのエンジン７を冷却する。この後、同上冷
却水６３はサーモスタット６４と水送り管６５を介しラ
ジエータ６６に送り込まれ、ここで空冷された後、水戻
し管６７を通り、上記水ポンプ６２の吸入口に戻され、
上記したように再び吐出される。
【００２７】特に、図３と図５において、上記エンジン
７が駆動すれば、空気６０が前記第１吸気管１８、エア
クリーナ１７、第２吸気管１９、スロットル弁１６、お
よび吸気マニホールド１５を順次通ってエンジン７に吸
入される。一方、各燃料噴射弁３６により、燃料３１が
圧縮空気４８と共にエンジン７内に噴射され、これが点
火プラグ５３により点火されて、燃焼に供される。この
燃焼により生じた排気６８は上記排気マニホールド２
１、第１排気管２２、触媒管２３、第１マフラ２４、第
２マフラ２５、第２排気管２６、および第３マフラ２７
を順次通って排出される。
【００２８】上記の場合、エアーポンプ４５による圧縮
空気４８の生成には、上記エアクリーナ１７により濾過
された後の空気６０の一部が用いられる。また、各燃料
噴射弁３６により噴射される燃料３１と、圧縮空気４８
の各圧力とは前記差圧レギレータ４２により適正に調整
される。
【００２９】図６から図８において、上記エンジン７の
右側にはパワーステアリング用の油ポンプ７０、ブレー
キ用の真空ポンプ７１、および空調用のコンプレッサ７
２が設けられ、これら、および前記エアーポンプ４５は
ベルト動伝機構７３を介し上記エンジン７により駆動さ
れ、その各回転方向は図６中一点鎖線矢印の方向であ
る。７４はアイドラーである。
【００３０】図８において、上記エンジン７の後面側に
上記真空ポンプ７１に連動するオルタネータ７６が設け
られている。また、７７はスタータモータである。
【００３１】図１０から図１９において、前記エンジン
７はクランクケース８０を有し、このクランクケース８
０は上ケース８１と下ケース８２とに上下二分割され
て、互いに着脱自在に締結されている。上記クランクケ
ース８０内のクランク室８３には左右ほぼ水平に延びる
クランク軸８５が収容されている。このクランク軸８５
の右端は前記ベルト動伝機構７３を介し油ポンプ７０や
真空ポンプ７１等に連結されている。
【００３２】上記クランク軸８５はクランク主軸８６、
三対のクランクアーム８７、各一対のクランクアーム８
７にそれぞれ架設されるクランクピン８８とで構成さ
れ、上記クランク主軸８６が第１〜第４軸受９０〜９３
により上記上ケース８１と下ケース８２の互いの接合面
間に支承されている。
【００３３】前記第１〜第３気筒１０〜１２に対応し
て、上記上ケース８１から上方に向って左右三つのシリ
ンダ９５が互いに一体的に突設され、上記各シリンダ９
５にそれぞれシリンダ孔９６が形成されている。上記各
シリンダ孔９６にそれぞれピストン９７が上下摺動自在
に嵌入され、これら各ピストン９７と、これに対応する
クランクピン８８とがそれぞれ連接棒９８により互いに
連結されている。より具体的には、この連接棒９８の大
端部９９は上記クランクピン８８に連結され、同上連接
棒９８の小端部１０１はピストンピン１０２を介して上
記ピストン９７に連結されている。
【００３４】上記シリンダ９５の上端にはシリンダヘッ
ド１０４が取り付けられ、このシリンダヘッド１０４、
上記シリンダ９５、およびピストン９７で囲まれた空間
が燃焼室１０５となっている。前記燃料噴射弁３６と点
火プラグ５３とは上記シリンダヘッド１０４に着脱自在
に取り付けられ、特に、図１１で示すように上記燃料噴
射弁３６のノズル１０６と、点火プラグ５３の放電部１
０７とが上記燃焼室１０５に臨んでいる。
【００３５】図１０、図１１、図１５から図１７におい
て、上記下ケース８２の下面側を覆うバランサケース１
１０が設けられ、このバランサケース１１０は上記下ケ
ース８２に着脱自在に締結されている。
【００３６】上記下ケース８２とバランサケース１１０
との間の空間がバランサ室１１１であり、このバランサ
室１１１には左右にほぼ水平に延びるバランサ軸１１２
が収容され、このバランサ軸１１２は前記クランク軸８
５の下方で、このクランク軸８５と平行に延びている。
このバランサ軸１１２は左軸受１１３と右軸受１１４に
よって上記下ケース８２とバランサケース１１０の互い
の接合面間に支承されている。上記クランクケース８
０、シリンダ９５、およびバランサケース１１０の各右
側壁を外方から覆うサイドカバー１１６が設けられ、こ
のサイドカバー１１６内がギヤ室１１７とされている。
【００３７】上記クランク軸８５の右端に駆動歯車１１
８が取り付けられている。一方、上記バランサ軸１１２
の右端に従動歯車１１９が取り付けられ、これら駆動歯
車１１８と従動歯車１１９は上記ギヤ室１１７に収容さ
れて互いに噛合している。そして、上記バランサ軸１１
２は上記駆動歯車１１８と従動歯車１１９を介し、上記
クランク軸８５に連動する。
【００３８】上記の場合、従動歯車１１９は上記バラン
サ軸１１２の右端に固定される基部１２０と、上記駆動
歯車１１８に噛合する歯車本体１２１と、これら基部１
２０と歯車本体１２１との間に介在するゴム製の円環状
緩衝体１２２と、この緩衝体１２２を基部１２０に支持
させるピン１２３とで構成されている。
【００３９】上記ギヤ室１１７側とクランク室８３側と
の間で潤滑油５５が流動することを阻止するクランク軸
シール１２４と、同上ギヤ室１１７側とバランサ室１１
１側とを仕切るバランサ軸シール１２５とが設けられて
いる。
【００４０】図７、図８、および図１０において、上記
クランク軸８５の左端にはフライホイール１２６が締結
され、上記クランク軸８５の動力は上記フライホイール
１２６を介し前記動力伝達装置１３の入力側に伝えられ
るようになっている。
【００４１】上記動力伝達装置１３のミッションケース
１２８と、上記サイドカバー１１６とは、それぞれ上記
クランクケース８０の上ケース８１と下ケース８２、シ
リンダ９５、およびバランサケース１１０に跨って締結
されている。このため、これらの剛性が互いに高めら
れ、これにより、振動と騒音が低減させられている。
【００４２】図１１と図１２において、上記クランクケ
ース８０の後壁には第１〜第３気筒１０〜１２にそれぞ
れ対応させて吸気ポート１２９が形成され、こられ各吸
気ポート１２９の開口縁に前記吸気マニホールド１５の
前端がボルト１３０により着脱自在に締結されている。
上記各吸気ポート１２９にそれぞれリード弁１３１が設
けられている。
【００４３】上記リード弁１３１は上記クランクケース
８０の後壁と、吸気マニホールド１５の前端との間に挟
まれて上記クランクケース８０に締結されるフランジ１
３２と、このフランジ１３２からクランク室８３に向っ
て一体的に突出する弁本体１３３とを備えている。この
弁本体１３３は平面断面が三角形をなし、上下に長く延
びている。この弁本体１３３の左右側壁にそれぞれ上下
三つの弁孔１３４が形成されている。また、これら弁孔
１３４を開閉させる薄板の弾性リード１３５が設けら
れ、このリード１３５は上記弁本体１３３に片持支持さ
れ、このリード１３５は自由状態で上記各弁孔１３４を
弾性的に閉じている。
【００４４】図１２から図１４において、上記各シリン
ダ孔９６の周りで、クランク室８３から燃焼室１０５に
向って延びる三つの掃気通路１３８がシリンダ９５に形
成されている。
【００４５】上記各燃焼室１０５からシリンダ９５の前
方に向って貫通する排気通路１４０が形成されている。
一方、前記排気マニホールド２１は第１〜第３気筒１０
〜１２に対応して設けられる第１〜第３短管１４１〜１
４３を有し、これら第１〜第３短管１４１〜１４３の各
後端はこれらに対応する各排気通路１４０の開口縁に締
結されている。また、同上第１〜第３短管１４１〜１４
３の各前端は前下方に向って側面視円弧状に折り曲げら
れ、かつ、集合管１４４に連結されて互いに集合させら
れている。そして、この集合管１４４に前記第１排気管
２２の前端が連結されている。
【００４６】エンジン７の駆動時において、図１８と図
１９とで示す下死点の状態から、ピストン９７がシリン
ダ孔９６を上昇するときが吸入、圧縮過程であり、この
過程では、クランク室８３が負圧になって、リード１３
５が撓むことによりリード弁１３１が開弁する。する
と、上記第２吸気管１９、スロットル弁１６、吸気マニ
ホールド１５、およびリード弁１３１を順次通して空気
６０がクランク室８３に吸入され、一方、これと同時
に、燃焼室１０５内に予め吸入されていた空気６０が、
上昇するピストン９７によって圧縮される。
【００４７】図１１で示すピストン９７の上死点の手前
で、上記燃焼室１０５内で圧縮された空気６０に対し、
燃料噴射弁３６により燃料３１と圧縮空気４８とが噴射
され、燃焼室１０５内に混合気が生成される。次に、ピ
ストン９７の上死点の直前で、点火プラグ５３の放電に
より上記混合気の燃焼が開始されて気体が膨張し、上記
ピストン９７が下降させられる。
【００４８】上記ピストン９７の下降で、前記したよう
にクランク室８３に吸入されていた空気６０が圧縮さ
れ、リード弁１３１が閉動作する。そして、上記ピスト
ン９７が更に下降することで、上記クランク室８３の空
気６０が更に圧縮され、つまり、予圧縮される。
【００４９】上記ピストン９７が下降する途中で、ま
ず、排気通路１４０が開き、これを通って、上記燃焼に
よる燃焼ガスが排気６８として排出される。即ち、これ
が排気過程である。ここから更にピストン９７が下降す
ると、各掃気通路１３８が開く。すると、上記したよう
にクランク室８３で予圧縮された空気６０が掃気通路１
３８を通って燃焼室１０５に流入する。即ち、これが掃
気過程である。そして、この空気６０が上記燃焼室１０
５に残留している上記燃焼ガスの一部を排気通路１４０
へ押し出す。また、これと共に、上記空気６０が上記燃
焼室１０５に充満し、前記図１８と図１９とで示した下
死点の状態に戻る。
【００５０】ここから、上記ピストン９７が再び上昇
し、以下、前記した各過程が繰り返されて、クランク軸
８５が各図中矢印で示す方向に回転し、このクランク軸
８５を通してエンジン７が動力を出力する。
【００５１】図１８と図１９とで示すように、ピストン
９７が下死点に達したとき、クランクアーム８７にピス
トン９７のスカート下縁が接触しないよう、これらの互
いの対向面にそれぞれ面取り８７ａ，９７ａが形成さ
れ、これにより、連接棒９８を短くして、エンジン７の
全高を低くさせている。
【００５２】図１０から図１２において、シリンダ９５
の周壁には水ジャケット１４７が形成されている。前記
第１気筒１０におけるシリンダ９５の後壁に上記水ジャ
ケット１４７に連通する水入口１４８が形成され、この
水入口１４８に前記水ポンプ６２の吐出口が連結されて
いる。一方、前記第３気筒１２におけるシリンダヘッド
１０４の前後ほぼ中央で左側壁に、前記水送り管６５に
連通する水出口が形成され、この水出口は上記水ジャケ
ット１４７の最上部に対応して設けられている。また、
上記水入口１４８に対面する水ジャケット１４７の内壁
面には肉盛部１４６が一体成形され、この肉盛部１４６
により上記水ジャケット１４７の内壁面が他に比べて偏
って過冷却されることが防止されている。
【００５３】そして、前記したようにエンジン７が駆動
するとき、これに連動する水ポンプ６２により、冷却水
６３が上記水ジャケット１４７に送り込まれて、シリン
ダ９５やシリンダヘッド１０４が冷却される。また、上
記冷却水６３の一部は分岐されて、エアーポンプ４５の
冷却も行う。
【００５４】図７、図１２、図１３、および図２０にお
いて、シリンダ孔９６に開口する前記各排気通路１４０
の排気ポート１４９の上縁位置を上下可変として、排気
時期を調整する排気バルブ１５０が設けられている。
【００５５】この排気バルブ１５０につき説明すると、
上記シリンダ９５の外部から上記排気ポート１４９の上
部に向って貫通する弁孔１５１がシリンダ９５に形成さ
れている。上記弁孔１５１に弁体１５２がその軸心回り
に回転自在に支承されている。この弁体１５２において
上記排気ポート１４９に臨む部分は断面が半円形とされ
ている。
【００５６】上記弁体１５２にはプーリー１５３が取り
付けられ、このプーリー１５３はワイヤー１５４により
サーボモータに連結されている。
【００５７】そして、エンジン７の低、中速回転時に
は、これを検出したセンサーの信号に基づき、制御装置
を介して上記サーボモータが駆動させられ、これによ
り、図１３と図２０中仮想線で示すようにワイヤー１５
４とプーリー１５３を介し弁体１５２が回転させられ
る。すると、上記排気ポート１４９の上縁位置が下方に
変位させられて、その分、排気時期が遅延させられる。
【００５８】一方、エンジン７の高速回転時には、同上
サーボモータ等により、図１３中実線と、図２０中破線
とで示すように弁体１５２が回転させられる。すると、
上記とは逆の作用により、排気ポート１４９の上縁位置
が上方に変位させられて、その分、排気時期が早められ
る。
【００５９】このようにして、エンジン７の回転速度に
見合うよう排気時期が調整され、これにより、エンジン
性能が高められている。なお、上記排気バルブ１５０の
制御には、エンジン７の負荷の大きさを条件として加え
てもよい。
【００６０】図５、図１０、図１１、および図１４から
図１６において、前記潤滑装置５６についてより詳しく
説明する。
【００６１】上記潤滑装置５６の前記油ポンプ装置５７
の吐出口は第１油路１６０により前記シリンダ９５とピ
ストン９７との摺接部に連通し、この摺接部に油タンク
５８の潤滑油５５がそれぞれ供給される。
【００６２】また、同上油ポンプ装置５７の吐出口は第
２油路１６３により前記第２〜第４軸受９１〜９３に連
通し、これら軸受に油タンク５８の潤滑油５５がそれぞ
れ供給される。
【００６３】図１０と図１５とで示すように、上記各第
２油路１６３は、上記第２〜第４軸受９１〜９３と、ク
ランク軸８５に形成された第３油路１６４とを通し、ク
ランクピン８８と連接棒９８の大端部９９との連結部に
連通し、この連結部にも潤滑油５５が供給される。
【００６４】図１１、および図１６において、前記潤滑
装置５６は、次の構成をも有している。
【００６５】即ち、上記潤滑装置５６は、下ケース８２
に形成される第５油路１７２を有し、この第５油路１７
２の一端はクランク室８３の底部に開口し、他端は後下
方に延びて、同上下ケース８２の後面に開口している。
また、この開口に一端が連結され他端が吸気マニホール
ド１５の前端を貫通して上方に延出する油管１７３が設
けられている。この油管１７３の延出端はリード弁１３
１よりも空気６０の上流側で、同上リード弁１３１の上
部に対応するよう配設されている。
【００６６】そして、上記クランク室８３の底部に溜っ
た潤滑油５５が、このクランク室８３と吸気マニホール
ド１５内との差圧により、第５油路１７２と油管１７３
とを介し上記リード弁１３１の上部に吸引されて供給さ
れる。また、上記潤滑油５５は、リード弁１３１を通り
クランク室８３に吸入されたとき、飛散してピストン９
７と連接棒９８の連結部をも潤滑する。
【００６７】図６、図８、図１０、図１１、および図１
５から図１７において、前記バランサ室１１１の後側に
油室１７６が形成され、この油室１７６の右端は前記ギ
ヤ室１１７に隣接して互いに連通している。上記油室１
７６とギヤ室１１７の各底部には互いに流入可能にギヤ
油１７５が溜められ、このギヤ油１７５に従動歯車１１
９の下部が油浴させられている。そして、上記従動歯車
１１９が回転するとき、この従動歯車１１９にギヤ油１
７５が掻き上げられて、上記駆動歯車１１８と従動歯車
１１９の噛合部が潤滑させられる。
【００６８】また、上記従動歯車１１９と駆動歯車１１
８により、順次掻き上げられたギヤ油１７５の一部が前
記第１軸受９０と、右軸受１１４とに供給されて、これ
が潤滑させられる。
【００６９】上記従動歯車１１９の後面に沿って延びる
バッフル板１７７がバランサケース１１０とサイドカバ
ー１１６に一体成形され、上記バッフル板１７７は上記
ギヤ室１１７と油室１７６とを仕切っている。そして、
上記従動歯車１１９の特に左右側面で掻き上げられたギ
ヤ油１７５がその慣性力で飛散して上記バッフル板１７
７を乗り越えることにより、上記油室１７６に流入する
こととされている。また、上記バッフル板１７７の下部
に小孔の連通孔１７８が形成され、この連通孔１７８は
上記油室１７６の底部をギヤ室１１７に連通させてい
る。
【００７０】上記バッフル板１７７は従動歯車１１９や
駆動歯車１１８が無用に多量のギヤ油１７５を掻き上げ
ることを防止し、連通孔１７８が上記従動歯車１１９側
に適量のギヤ油１７５を供給する。
【００７１】特に、図６で示すように、エンジン７の後
側にギヤ式の電動油ポンプ１８０が設けられている。こ
の電動油ポンプ１８０の吸入口に吸入油管１８１を介し
て上記油室１７６の底部が連結されている。同上電動油
ポンプ１８０の吐出口は吐出油管１８２を介して前記真
空ポンプ７１に連結され、この真空ポンプ７１に油室１
７６のギヤ油１７５が供給されて同上真空ポンプ７１が
潤滑される。
【００７２】特に図１７において、上記真空ポンプ７１
の排出空気１８４を、この排出空気１８４に含まれるギ
ヤ油１７５から分離して排出するブリーザ室１８５が設
けられている。
【００７３】上記クランクケース８０の後部には上第１
室〜上第４室１８６〜１８９が形成され、これらは左右
に並設されている。これら上第１室〜上第４室１８６〜
１８９のうち上第２室１８７と上第４室１８９はそれぞ
れ前記リード弁１３１を収容する部分であり、これら上
第２室１８７と上第４室１８９から外れた部分の空間が
上記上第１室１８６や上第３室１８８とされて、これら
１８６，１８８は上記ブリーザ室１８５の一部を構成し
ている。また、上記上第１室〜上第３室１８６〜１８８
の下方で下第１室〜第４室１９０〜１９３が同上クラン
クケース８０の後部に形成され、これら下第１室〜第４
室１９０〜１９３も左右に並設されている。
【００７４】上記上第１室１８６の天井壁には入口管１
９５が取り付けられ、この入口管１９５に上記真空ポン
プ７１の排出口が排出空気管１９６により連結されてい
る。上記した上第１室１８６を下第１室１９０に連通さ
せる第１空気路１９８が設けられている。
【００７５】上記下第１室１９０と下第２室１９１は下
部同士が連通し、下第２室１９１と下第３室１９２は上
部同士が連通し、下第３室１９２と下第４室１９３とは
下部同士が連通している。また、上記下第４室１９３は
上第３室１８８に第２空気路１９９により連通し、上第
３室１８８の天井壁に第３空気路２００が形成されて、
この第３空気路２００はエンジン７の外部に開口してい
る。
【００７６】上記上第１室１８６を油室１７６の底部に
連通させる第１油流下路２０１が設けられ、下第１室１
９０と下第３室１９２を同上油室１７６に連通させる第
２油流下路２０２と第３油流下路２０３が設けられる。
更に、上第３室１８８を油室１７６の底部に連通させる
第４油流下路２０４が設けられている。
【００７７】上記真空ポンプ７１が駆動し、ギヤ油１７
５を含んだ排出空気１８４が上記排出空気管１９６と入
口管１９５を通し上記ブリーザ室１８５に送り込まれる
とき、上記排出空気１８４は図１７中仮想線で示すよう
に各室を上下動を繰り返しながら、流動して第３空気路
２００を通り前記エアクリーナ１７におけるエレメント
の下流側に戻される。
【００７８】そして、上記排出空気１８４の上下動の繰
り返しで、これに含まれたギヤ油１７５が上記排出空気
１８４から慣性分離され、このギヤ油１７５は第１〜第
４油流下路２０１〜２０４を通り流下して、油室１７６
に溜められる。
【００７９】図１、図１０から図１２、および図２１か
ら図２５において、前記ピストン９７はピストン本体２
０６を有し、このピストン本体２０６は円板状のピスト
ンヘッド２０７と、このピストンヘッド２０７の外周縁
から下方に一体的に延びる円筒状のスカート２０８とを
備え、これら２０７，２０８は前記シリンダ孔９６と共
に同一の軸心２０９上に位置している。また、上記スカ
ート２０８の上部内面には左右一対のピンボス２１０，
２１０が一体成形され、これら各ピンボス２１０には互
いに同軸上にピン孔２１１が形成され、これら両ピン孔
２１１，２１１に前記ピストンピン１０２が嵌入され
て、両端支持されている。
【００８０】図１、および図２１から図２５において、
上記ピストン本体２０６の上部外周面には、上、下リン
グ溝２１３，２１４が形成され、これら上、下リング溝
２１３，２１４にはそれぞれピストンリング２１５が上
記軸心２０９回りに回動自在に外嵌されている。
【００８１】上記各ピストンリング２１５はその周方向
の一部が切断されて、この切断部が合口部２１６とされ
ている。この合口部２１６におけるピストンリング２１
５の各切断端２１７は、その上面が切欠されて、ピスト
ンリング２１５の一般部よりも上下厚さが小さくされて
いる。
【００８２】上記各ピストンリング２１５の外周面２１
８は断面が円弧凸面をなしている。このピストンリング
２１５は、これの自由状態で上記合口部２１６が開くこ
とにより、シリンダ孔９６よりもわずかに径大である。
このため、上記ピストンリング２１５を弾性的に圧縮さ
せてシリンダ孔９６に嵌入させると、上記外周面２１８
が前記シリンダ孔９６の内周面に摺動自在に圧接するこ
ととなる。これによって、前記クランクケース８０内と
燃焼室１０５との間がシールされる。
【００８３】ところで、前記ピストン９７の摺動時に、
前記シリンダ孔９６の内周面に開口した前記掃気通路１
３８や排気通路１４０に、上記各合口部２１６が対応す
ると、クランクケース８０内と燃焼室１０５との間のシ
ール性が低下する。
【００８４】そこで、図１で示すように、平面視で上記
掃気通路１３８と排気通路１４０とが開口していないシ
リンダ孔９６の内周面の部分（図中符号Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ
の範囲）のうち、符号Ａの部分に上側のピストンリング
２１５の合口部２１６が配置され、また、符号Ｂの部分
に下側のピストンリング２１５の合口部２１６が配置さ
れている。
【００８５】そして、上記符号Ａ，Ｂの部分に各合口部
２１６が配置されたままに維持されるよう、上記各ピス
トンリング２１５がピストン本体２０６に対し軸心２０
９回りに自由に回動することが阻止されている。
【００８６】上記ピストンリング２１５の回動阻止は次
のようにしてなされる。即ち、上記各合口部２１６に対
応して上記ピストン本体２０６にそれぞれピン嵌入孔２
２０が形成されている。また、上記各合口部２１６にお
ける両切断端２１７，２１７間を通り、上記各ピン嵌入
孔２２０に回り止めピン２２１が嵌着されている。これ
ら各回り止めピン２２１は上記両切断端２１７に当接し
て、上記したように各ピストンリング２１５の回動を阻
止する。
【００８７】特に、図１で示すように、前記燃焼室１０
５の径方向一端側たる前部側に、排気通路１４０が開口
すると共に、燃料噴射弁３６のノズル１０６が配設され
ている。そして、同上燃焼室１０５の前部側から他方側
たる後部側に向って、上記ノズル１０６から燃料３１が
圧縮空気４８と共に噴射させられるようになっている。
この噴射範囲は図１中符号Ｅで示される範囲である。
【００８８】上記燃焼室１０５の後部側に、前記点火プ
ラグ５３の放電部１０７が配設されると共に、上記各ピ
ストンリング２１５の合口部２１６と回り止めピン２２
１とが配設されている。この場合、これら各合口部２１
６と回り止めピン２２１は上記噴射範囲Ｅに位置させら
れている。そして、上記燃料３１と圧縮空気４８とが噴
射されるとき、これらによって、上記合口部２１６と回
り止めピン２２１とが冷却される。
【００８９】図２１から図２３において、前記シリンダ
９５とピストン９７の各母材はアルミニウム製である。
【００９０】上記ピストン９７の所定部分には、硬質潤
滑アルマイト処理など、上記母材よりも高硬度で、熱伝
導の低い表面処理コーティング２２２が施されている
（外観図では、梨地で示してある）。
【００９１】具体的には、上記ピストン９７において、
上記コーティング２２２が施された部分は、ピストンヘ
ッド２０７の上面、ピストン本体２０６の内面、ピン孔
２１１の内面、および上リング溝２１３の内面である。
【００９２】ところで、前記小端部１０１はピストン９
７の内部にあって、潤滑のし難い部分であり、一方、小
端部１０１はピストンピン１０２に対し相対回動して、
高熱となり易い部分である。このため、燃焼室１０５か
らの燃焼熱が上記小端部１０１に伝達されることは、で
きるだけ防止することが好ましい。
【００９３】そこで、上記したように、コーティング２
２２が施されているのであり、即ち、燃焼室１０５に生
じる燃焼熱は、ピストンヘッド２０７、ピンボス２１
０、およびピストンピン１０２を順次介して小端部１０
１に伝達され、また、ピストンヘッド２０７の下面から
空気６０、および熱輻射を介し、上記小端部１０１に伝
達される。しかし、上記燃焼熱の伝達経路に、上記コー
ティング２２２が介在しているため、上記熱の伝達が抑
制され、このようにして、小端部１０１が低温度に保た
れる。
【００９４】図１８において、ピストン９７が下死点に
達したとき、シリンダ孔９６に開口する第１油路１６０
の一部は、上、下リング溝２１３，２１４間に開口し、
ここに潤滑油５５が供給されるようになっている。
【００９５】ところで、上記したような潤滑油５５の供
給だけにすると、上リング溝２１３には潤滑油５５が付
着しにくくなる。しかも、この上リング溝２１３は高温
になり易い部分である。このため、上記上リング溝２１
３は摩耗が起り易い傾向となる。
【００９６】しかし、上記したように上リング溝２１３
にはコーティング２２２が施されているため、上記摩耗
の発生が防止される。
【００９７】図２４において、上記各ピストンリング２
１５の母材は鋳鉄系の金属材であり、これは、従来用い
られていたステンレス鋼よりも熱伝導率が高いものであ
る。
【００９８】上記各ピストンリング２１５の外周面２１
８にはＣｒＮのコーティングが施されている。これによ
り、シリンダ孔９６の内周面と摺動する際従来の硬質ク
ロムメッキに対し耐摩耗性が大幅に向上し、ＴｉＮプレ
ーティングとほぼ同等となる。また、硬膜化（５０μｍ
以上）が可能となり、全体的にみて、従来のＴｉＮプレ
ーティングよりも耐久性が向上する。
【００９９】また、上記構成によれば、小端部１０１を
含むピストン本体２０６側の温度が、熱伝導率の高いピ
ストンリング２１５を介しシリンダ９５側に効果的に伝
達されて、放熱される。よって、上記ピストン９７の全
体、特に小端部１０１が高温化することが防止される。
【０１００】図２４と図２５において、シリンダ孔９６
の内周面とピストン本体２０６との各対向面には、ホー
ニング加工が施され、凹凸面が形成されている。上記ピ
ストン本体２０６の凹凸はピッチＦが０．１５〜０．３
ｍｍ、高さＧが０．３〜１４μｍ程度であり、中心線平
均あらさが１．２〜３．２Ｒａとされている。
【０１０１】また、上リング溝２１３の下面も凹凸面と
されており、この高さＨは３μｍ以内とされている。
【０１０２】上記構成によれば、各凹凸面の凹部に潤滑
油５５が溜ることとなって、潤滑性が向上する。
【０１０３】
【発明の効果】この発明によれば、シリンダ孔に嵌入さ
れたピストンをピストン本体と、このピストン本体の上
部外周面に外嵌されるピストンリングとで構成し、この
ピストンリングの周方向の一部を切断してこの切断部を
合口部とし、一方、上記シリンダとピストンとで囲まれ
た燃焼室の径方向一方側から他方側に向って燃料を噴射
させるようにした場合において、上記ピストンリングの
合口部が上記燃焼室の上記他方側に位置するよう、上記
ピストン本体の軸心回りにおける同上ピストンリングの
回動を阻止してある。
【０１０４】このため、エンジンの駆動時に、燃料を噴
射したとき、この燃料は燃焼室の径方向一方側から他方
側に向うが、この他方側には上記したようにピストンリ
ングの合口部が位置していることから、この合口部が噴
射された上記燃料によって冷却させられることとなる。
【０１０５】よって、上記合口部にはわずかながら隙間
があって、燃料の燃焼による燃焼ガスにさらされて高温
になろうとするが、これが上記冷却により防止されて、
リングスティックが防止される。このため、上記ピスト
ンリングは本来の働きをして、クランクケース内と、燃
焼室との間のシールを良好に保ち、もって、所望のエン
ジン性能が確保される。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１２の部分拡大図である。
【図２】自動車の全体右側面図である。
【図３】自動車の全体平面図である。
【図４】自動車の全体正面図である。
【図５】図３の部分拡大図である。
【図６】図２の部分拡大図である。
【図７】図４の部分拡大図である。
【図８】エンジンの背面図である。
【図９】エンジンの左側面部分破断図である。
【図１０】図７の縦断面図である。
【図１１】図１０の１１‐１１線矢視断面図である。
【図１２】図１１の１２‐１２線矢視断面図である。
【図１３】図１２の１３‐１３線矢視断面図である。
【図１４】図１２の１４‐１４線矢視断面図である。
【図１５】図１０の部分拡大図である。
【図１６】図１５の１６‐１６線矢視断面図である。
【図１７】図１６の１７‐１７線矢視断面図である。
【図１８】図１１の一部に相当する作用説明図である。
【図１９】図１８で示したものの部分正面図である。
【図２０】図１２の２０‐２０線矢視断面図である。
【図２１】図１１の一部であるピストンの側面図であ
る。
【図２２】図２１で示したものの縦断面図である。
【図２３】図２１の２３‐２３線矢視断面図である。
【図２４】上側のピストンリングの合口部におけるピス
トンの部分縦断面図である。
【図２５】図２４の２５‐２５線部分矢視図である。
【符号の説明】
１ 自動車 ７ エンジン ３１ 燃料 ３６ 燃料噴射弁 ４８ 圧縮空気 ６０ 空気 ８０ クランクケース ９５ シリンダ ９６ シリンダ孔 ９７ ピストン １０５ 燃焼室 １３８ 掃気通路 １４０ 排気通路 ２０６ ピストン本体 ２０９ 軸心 ２１５ ピストンリング ２１６ 合口部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０２Ｍ 67/02 69/10 Ｆ１６Ｊ 9/24

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 シリンダのシリンダ孔に嵌入されたピス
    トンをピストン本体と、このピストン本体の上部外周面
    に外嵌されるピストンリングとで構成し、このピストン
    リングの周方向の一部を切断してこの切断部を合口部と
    し、一方、上記シリンダとピストンとで囲まれて形成さ
    れた燃焼室の径方向一方側から他方側に向って燃料を噴
    射可能とする燃料噴射弁を設けた筒内燃料噴射式２サイ
    クルエンジンのピストンにおいて、 上記ピストンリングの合口部が上記燃焼室の上記他方側
    に位置するよう、上記ピストン本体の軸心回りにおける
    同上ピストンリングの回動を阻止した筒内燃料噴射式２
    サイクルエンジンのピストン。
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