JPH07317544A - ２サイクルエンジン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 ２サイクルエンジンに関し、簡単な構造で混
合気の排気孔への吹き抜けの少ない装置を提供する。 【構成】 ピストン４２の下死点付近位置で開孔される
掃気孔４６をシリンダ４１の側壁に設け、エンジンのク
ランク軸４４により駆動する圧縮機をエンジンと一体に
設け、混合気弁５５により開閉する混合気孔５４をシリ
ンダ４１の頂部に設け、圧縮機からの圧縮空気を掃気孔
４６に導く掃気通路を設け、クランクケース４７内で圧
縮した混合気を混合気孔に導く混合気通路５７を設け、
混合気弁を開く電磁弁６５を備え、混合気孔にクランク
ケースから加圧された混合気を導き、掃気孔に圧縮機で
圧縮した燃料を含まない圧縮空気を導くと共に、ピスト
ン４２の下死点付近のストローク位置で混合気弁により
混合気孔を開くことにより、混合気孔と掃気孔を略同時
に、又は混合気孔を掃気孔より僅かに遅らせて開き、圧
縮空気による掃気後に混合気をシリンダの上部に分布さ
せる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ピストンの２行程で１
サイクルを完了する２サイクルエンジンに関し、混合気
の吹き抜け防止を企図したものである。

【０００２】

【従来の技術】２サイクルエンジンは、ピストンの２行
程で１サイクルを完了し、クランク軸の１回転毎（ピス
トンが下がる毎）に爆発して動力を発生するもので、小
型のガソリンエンジンや一部のディーゼルエンジンに用
いられている。

【０００３】一般的な従来の２サイクルエンジンを図
８、図９に基づいて説明する。図８にはシュニューレ式
構造の２サイクルエンジンの断面、図９には掃気の流れ
状況を示してある。

【０００４】図８に示すように、シリンダ１にはピスト
ン２がシリンダ１の軸方向（上下方向）に往復動自在に
支持され、ピストン２はコネクティングロッド３を介し
てクランク軸４のピン部４ａに連結している。シリンダ
１の側壁には排気孔５が設けられ、排気孔５は図示しな
い排気通路に連通している。また、シリンダ１の側壁に
は掃気孔６が設けられ、掃気孔６は掃気通路７を介して
クランクケース８内に連通している。排気孔５及び掃気
孔６はピストン２の往復動によりピストン２によって異
なったタイミングで開閉される。シリンダ１にはシリン
ダヘッド９が取り付けられて燃焼室１０が形成され、シ
リンダヘッド９には点火プラグ１１が取り付けられてい
る。クランクケース８内には混合気１２（図９参照）が
導入され、混合気１２はクランクケース８内で圧縮され
て掃気通路７及び掃気孔６を介して燃焼室１０内に流入
する。

【０００５】図８に示した２サイクルエンジンでは、点
火プラグ１１の火花によって燃焼室１０内で爆発が生じ
てピストン２が押し下げられ、ピストン２の動力によっ
てコネクティングロッド３を介してクランク軸４を回転
させ、出力を得るようになっている。ピストン２が押し
下げられる途中のある位置で排気孔５が開いて燃焼室１
０内の既燃ガス１３（図９参照）が排出され、次いで、
掃気孔６が開いてピストン２の下降端で掃気通路７から
圧縮された混合気１２が燃焼室１０内に流入し、燃焼室
１０内の掃気が行われる。再びピストン２の上昇端部付
近で点火プラグ１１の火花によって燃焼室１０内で爆発
が生じ、ピストン２の２行程で１サイクルを完了する。
この掃気方式はシュニューレ方式と称され、図９に既燃
ガス１３と混合気１２との交換状況を示してある。尚、
クランクケース８内への混合気１２の導入は、前のサイ
クルの圧縮行程でピストン２が上昇した時に生じるクラ
ンクケース８内の負圧により図示しない気化器を通して
行われる。

【０００６】他の従来の２サイクルエンジンを図１０、
図１１に基づいて説明する。図１０にはユニフロー式構
造の２サイクルエンジンの断面、図１１には掃気の流れ
状況を示してある。

【０００７】図１０に示した２サイクルエンジンは、シ
リンダの頂部に掃気孔が設けられたものである。図１０
に示すように、シリンダ２１にはピストン２２がシリン
ダ２１の軸方向（上下方向）に往復動自在に支持され、
ピストン２２はコネクティングロッド２３を介してクラ
ンク軸２４のピン部２４ａに連結している。シリンダ２
１の側壁には排気孔２５が設けられ、排気孔２５は図示
しない排気通路に連通している。排気孔２５はピストン
２２の上下動によりピストン２２によって開閉される。
シリンダ２１にはシリンダヘッド２６が取り付けられて
燃焼室２７が形成され、シリンダヘッド２６には点火プ
ラグ２８が取り付けられている。一方、シリンダヘッド
２６には燃焼室２７に開口する掃気孔２９が設けられ、
掃気孔２９は茸型の掃気弁３０によって開閉され、掃気
孔２９は掃気弁３０によって常時は閉じられている。掃
気孔２９は掃気通路３１を介してクランクケース３２内
に連通している。掃気弁３０は弁開閉手段３３によって
開閉駆動され、ピストン２２の上下動（クランク軸２４
の回転角度）に連動して掃気孔２９が開かれる。クラン
クケース３２内には混合気３４（図１１参照）が導入さ
れ、混合気３４はクランクケース３２内で圧縮されて掃
気通路３１及び掃気孔２９を介して燃焼室２７内に流入
する。

【０００８】図１０に示した２サイクルエンジンでは、
点火プラグ２８の火花によって燃焼室２７内で爆発が生
じてピストン２２が押し下げられ、ピストン２２の動力
によってコネクティングロッド２３を介してクランク軸
２４を回転させ、出力を得るようになっている。ピスト
ン２２が押し下げられる途中のある位置で排気孔２５が
開いて燃焼室２７内の既燃ガス３５（図１１参照）が排
出される。次いで、弁開閉手段３３によって掃気弁３０
が駆動して掃気孔２９が開き、ピストン２２の下降端で
掃気通路３１から圧縮された混合気３４が燃焼室２７内
に流入する。混合気３４が燃焼室２７内に流入した後、
弁開閉手段３３によって掃気弁３０が駆動して掃気孔２
９が閉じ、ピストン２２の上昇により燃焼室２７内の圧
縮が行われる。再びピストン２２の上昇端部付近で点火
プラグ２８の火花によって燃焼室２７内で爆発が生じ、
ピストン２２の２行程で１サイクルを完了する。この掃
気方式はユニフロー方式と称され、図１１に既燃ガス３
５と混合気３４との交換状況を示してある。尚、クラン
クケース３２内への混合気３４の導入は、前述同様、前
のサイクルの圧縮行程でピストン２２が上昇した時に生
じるクランクケース３２内の負圧により図示しない気化
器を通して行われる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】従来のシュニューレ式
構造の２サイクルエンジンは、バルブシステムが全くな
いので構造が簡単で軽量であるが、燃費や排ガス性能が
悪い、といった問題がある。これは、吸入新気に燃料を
混合した混合気を用いてシリンダ１内を掃気する際に、
混合気の一部が既燃ガスと共に排気に吹き抜けるためで
ある。図８に示した２サイクルエンジンは、排気孔５の
すぐ横に位置する掃気孔６からシリンダ１内に混合気を
吹き出すので、混合気の一部が既燃ガスと共に排気に吹
き抜けるのは避けられない。また、従来のユニフロー式
構造の２サイクルエンジンは、排気孔２５に対向する掃
気孔２９から混合気を導入するので、シュニューレ式構
造の２サイクルエンジンに比べて混合気の吹き抜けを抑
えることができる。しかし、シリンダ２１の頂部から混
合気を導入しても完全なピストン流を得ることは困難
で、掃気孔２９からの吹き出しにより混合気の一部が直
接排気孔２５に到達してしまう。また、シリンダ１内に
既燃ガスの一部が残留してしまう問題もある。即ち、掃
気孔２９からの混合気の吹き出し速度は瞬間的には100m
/s以上になるため、この種の小型エンジンの燃焼室の大
きさ（50mm程度）では、排気孔２５が開いている時期に
混合気の一部が排気孔２５を通過してしまう。このよう
に、従来の２サイクルエンジンでは、混合気の排気への
吹き抜けは避けることができず、燃費が悪く、排ガス中
の未燃燃料（ＨＣ：炭化水素）が多いものとなってい
た。

【００１０】本発明は上記状況に鑑みてなされたもの
で、簡単な構造であって混合気の排気への吹き抜けを防
止することができる２サイクルエンジンを提供すること
を目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の第１発明の構成は、シリンダの側壁に設けられた排気
孔の開閉をピストンのストロークで行うクランクケース
圧縮型の２サイクルエンジンにおいて、前記ピストンの
下死点付近のストローク位置で開孔される掃気孔を前記
シリンダの側壁に設け、エンジンのクランク軸の回転に
より駆動される圧縮機を該エンジンと一体に設け、混合
気弁により開閉される混合気孔を前記シリンダの頂部に
設け、圧縮機で圧縮された圧縮空気を前記掃気孔に導く
掃気通路を該圧縮機と該掃気孔とにわたって設け、クラ
ンクケース内で圧縮された混合気を前記混合気孔に導く
混合気通路を該クランクケースと該混合気孔とにわたっ
て設け、前記ピストンの下死点付近のストローク位置で
前記混合気弁を開く混合気弁駆動手段を備えたことを特
徴とする。

【００１２】また、上記目的を達成するための第２発明
の構成は、シリンダの側壁に設けられた排気孔の開閉を
ピストンのストロークで行うクランクケース圧縮型の２
サイクルエンジンにおいて、前記ピストンの下死点付近
のストローク位置で開孔される掃気孔を前記シリンダの
側壁に設け、エンジンのクランク軸の回転により駆動さ
れる圧縮機を該エンジンと一体に設け、混合気弁により
開閉される混合気孔を前記シリンダの頂部に設け、圧縮
機で圧縮された混合気を前記混合気孔に導く混合気通路
を該圧縮機と該混合気孔とにわたって設け、クランクケ
ース内で圧縮された圧縮空気を前記掃気孔に導く掃気通
路を該クランクケースと該掃気孔とにわたって設け、前
記ピストンの下死点付近のストローク位置で前記混合気
弁を開く混合気弁駆動手段を備えたことを特徴とする。

【００１３】

【作用】第１発明では、混合気通路を通してシリンダの
頂部に設けられた混合気孔にクランクケース内から加圧
された混合気が導かれ、掃気通路を通して掃気孔に圧縮
機で圧縮された燃料を含まない圧縮空気が導かれる。ピ
ストンの下死点付近のストローク位置で混合気弁により
混合気孔を開くことにより、混合気孔と掃気孔を略同時
に、もしくは混合気孔を掃気孔より僅かに遅らせて開く
ようにする。これにより、混合気と圧縮空気が流入時に
衝突し、圧縮空気による掃気の後に、混合気孔からの混
合気を排気孔に吹き抜けることなくシリンダの上部に分
布させ、良好な燃焼を得る。

【００１４】第２発明では、混合気通路を通してシリン
ダの頂部に設けられた混合気孔に圧縮機で圧縮された混
合気が導かれ、掃気通路を通して掃気孔にクランクケー
ス内から加圧された燃料を含まない圧縮空気が導かれ
る。ピストンの下死点付近のストローク位置で混合気弁
により混合気孔を開くことにより、混合気孔と掃気孔を
略同時に、もしくは混合気孔を掃気孔より僅かに遅らせ
て開くようにする。これにより、混合気と圧縮空気が流
入時に衝突し、圧縮空気による掃気の後に、混合気孔か
らの混合気を排気孔に吹き抜けることなくシリンダの上
部に分布させ、良好な燃焼を得る。

【００１５】

【実施例】図１には第１発明の一実施例に係る２サイク
ルエンジンの断面、図２には図１中のII-II 線矢視、図
３には掃気及び混合気の流れ状況を示してある。

【００１６】図１、図２に示すように、シリンダ４１に
はピストン４２がシリンダ４１の軸方向（上下方向）に
往復動自在に支持され、ピストン４２はコネクティング
ロッド４３を介してクランク軸４４のピン部４４ａに連
結している。シリンダ４１の側壁には排気孔４５が設け
られ、排気孔４５は図示しない排気通路に連通してい
る。排気孔４５はピストン４２の上下動によりピストン
４２によって開閉されるようになっている。また、シリ
ンダ４１の側壁には排気孔４５と９０度位相を変えて掃
気孔４６が設けられ、掃気孔４６はピストン４２の上下
動によりピストン４２によって開閉され、掃気孔４６は
ピストン４２の下死点付近のストローク位置（図２参
照）で開孔される。

【００１７】図２に示すように、クランクケース４７に
は圧縮機４８が一体に設けられ、圧縮機４８はクランク
軸４４の回転により駆動されるようになっている。圧縮
機４８の吐出口４９と掃気孔４６とにわたって掃気通路
５０が設けられ、圧縮機４８で圧縮された圧縮空気が掃
気通路５０によって掃気孔４６に導かれる。圧縮機４８
は容積型で、正圧のピークが発生する時期はクランク軸
４４のピン部４４ａの下死点付近（ピストン４２の下死
点付近のストローク位置）に設定されている。

【００１８】図１、図２に示すように、シリンダ４１に
はシリンダヘッド５１が取り付けられて燃焼室５２が形
成され、シリンダヘッド５１には点火プラグ５３が取り
付けられている。一方、シリンダヘッド５１（シリンダ
４１の頂部）には燃焼室５２に開口する混合気孔５４が
設けられ、混合気孔５４は茸型の混合気弁５５によって
開閉される。混合気弁５５は混合気弁駆動手段５６によ
って開閉駆動され、混合気孔５４は混合気弁５５によっ
て常時は閉じられた状態になっている。混合気孔５４は
混合気通路５７を介してクランクケース４７内に連通
し、クランクケース４７内で圧縮された混合気が混合気
通路５７によって混合気孔５４に導かれ、混合気弁５５
によって混合気孔５４が開くことで燃焼室５２内に混合
気が導入される。クランクケース４７は、リード弁５
８、吸入通路５９、スロットル部６０及びエアクリーナ
６１を介して外部に連通し、スロットル部６０には通常
の気化器方式の燃料供給装置（図示省略）が備えられて
いる。

【００１９】混合気弁駆動手段５６を説明する。シリン
ダヘッド５１にはガイド６２が設けられ、ガイド６２に
は混合気弁５５の軸部５５ａが摺動自在に嵌合してい
る。混合気弁５５の軸部５５ａにはバネ受６３が設けら
れ、バネ受６３とガイド６２とにわたって圧縮バネ６４
が設けられている。つまり、混合気弁５５は圧縮バネ６
４により上方（混合気孔５４を閉じる方向）に付勢され
ている。シリンダヘッド５１には電気駆動手段である電
磁弁６５が設けられ、電磁弁６５にはソレノイド６６の
励磁によって作動するスプール６７が備えられている。
スプール６７が作動することにより、スプール６７によ
って混合気弁５５の軸部５５ａが圧縮バネ６４の付勢力
に抗して下方に押され、混合気孔５４が開かれる。電磁
弁６５は駆動回路６８によって駆動制御され、駆動回路
６８にはクランク軸４４の回転角度を検出するクランク
回転検出手段６９の情報が入力される。電磁弁６５は、
クランク回転検出手段６９によってクランク軸４４のピ
ン部４４ａの下死点付近（ピストン４２の下死点付近の
ストローク位置）が検出されると駆動回路６８によって
駆動されるようになっている。つまり、ピストン４２の
下死点付近のストローク位置でスプール６７が作動し、
混合気弁５５が圧縮バネ６４の付勢力に抗して下方に移
動して混合気孔５４が開かれるようになっている。混合
気孔５４が開かれる時期は、掃気孔４６が開く時期と略
同時か、掃気孔４６が開く時期よりも僅かに遅れた時期
に設定されている。尚、混合気弁駆動手段としては、上
述した電気駆動手段の他に、圧縮機４８やクランクケー
ス４７内で圧縮された流体の圧縮圧を作動源とする圧力
駆動手段を用いることも可能である（詳細は後述す
る）。

【００２０】上記構成の２サイクルエンジンでは、点火
プラグ５３の火花によって燃焼室５２内で爆発が生じて
ピストン４２が押し下げられ、ピストン４２の動力によ
ってコネクティングロッド４３を介してクランク軸４４
を回転させ、出力を得るようになっている。膨張行程時
にピストン４２が押し下げられると、排気孔４５が開い
て排気孔４５からシリンダ４１内の既燃ガス７０（図３
参照）が排出される。続いてピストン４２の下死点付近
のストローク位置で掃気孔４６が開口し、圧縮機４８で
圧縮された圧縮空気７１（図３参照）が掃気通路５０を
通して掃気孔４６から燃焼室５２内に導入される。一
方、ピストン４２の下降により、吸入通路５９からクラ
ンクケース４７内に混合気が流入して圧縮され、圧縮さ
れた混合気が混合気通路５７を経て混合気孔５４に導か
れている。クランク回転検出手段６９によりクランク軸
４４のピン部４４ａの下死点付近、即ち、ピストン４２
の下死点付近のストローク位置が検出されると、電磁弁
６５の駆動によりスプール６７が作動し、混合気弁５５
が圧縮バネ６４の付勢力に抗して下方に移動して混合気
孔５４が開き、圧縮された混合気７２（図３参照）が混
合気孔５４から燃焼室５２内に導入される。混合気弁５
５により混合気孔５４が閉じられてピストン４２が上昇
し、再びピストン４２の上昇端部付近で点火プラグ５３
の火花によって燃焼室５２内で爆発が生じ、ピストン４
２の２行程で１サイクルを完了する。

【００２１】ピストン４２の下死点付近のストローク位
置での燃焼室５２内のガスの流れを図３に示してある
が、混合気孔５４からの混合気７２の流れは、掃気孔４
６からの圧縮空気７１の流れと衝突して減速し、混合気
７２の排気孔４５への吹き抜けが抑制される。これによ
り、混合気７２を排気孔４５に吹き抜けることなくシリ
ンダ４１の上部に分布させることができ、良好な燃焼が
得られる。

【００２２】次に第２発明を図４、図５に基づいて説明
する。図４には第２発明の一実施例に係る２サイクルエ
ンジンの断面、図５には圧縮機の断面を示してある。

【００２３】図４に示すように、シリンダ８１にはピス
トン８２がシリンダ８１の軸方向（上下方向）に往復動
自在に支持され、ピストン８２はコネクティングロッド
８３を介してクランク軸８４のピン部８４ａに連結して
いる。シリンダ８１の側壁には排気孔８５が設けられ、
排気孔８５は図示しない排気通路に連通している。排気
孔８５はピストン８２の上下動によりピストン８２によ
って開閉されるようになっている。また、シリンダ８１
の側壁には排気孔８５の他に複数個の掃気孔８６が設け
られ、掃気孔８６はピストン８２の上下動によりピスト
ン８２によって開閉され、掃気孔８６はピストン８２の
下死点付近のストローク位置（図４参照）で開孔され
る。クランクケース８７と掃気孔８６とにわったて掃気
通路８８が設けられ、クランクケース８７で圧縮された
圧縮空気が掃気通路８８によって掃気孔８６に導かれ
る。

【００２４】シリンダ８１にはシリンダヘッド８９が取
り付けられて燃焼室９０が形成され、シリンダヘッド８
９には点火プラグ（図示省略）が取り付けられている。
シリンダヘッド８９（シリンダ８１の頂部）には燃焼室
９０に開口する混合気孔９１が設けられ、混合気孔９１
は茸型の混合気弁９２によって開閉される。混合気弁９
２は混合気弁駆動手段９３によって開閉駆動され、混合
気孔９１は混合気弁９２によって常時は閉じられた状態
になっている。尚、混合気弁駆動手段９３は、図１、図
２で示した第１発明の混合気弁駆動手段５６と同一構成
のものであり、第１発明と同様に駆動回路６８の指令に
基づいて駆動される。このため、同一符号を付して重複
する説明は省略してある。

【００２５】一方、図４、図５に示すように、クランク
ケース８７には容積型の圧縮機９４が一体に設けられ、
圧縮機９４はクランク軸４４の回転により駆動されるよ
うになっている。即ち、圧縮機９４のロータ９５はクラ
ンク軸８４に直結され、圧縮機９４内はロータ９５及び
隔壁９６によって吸入室９７と吐出室９８に区画されて
いる。隔壁９６はバネ９９によってロータ９５側に付勢
され、ロータ９５の回転に追従して隔壁９６は図５中上
下方向に移動する。吸入室９７には吸入口100が形成さ
れ、吐出室９８には吐出口101 が形成されている。吸入
口100 は吸入通路102 、スロットル部103 及びエアクリ
ーナ104 を介して外部に連通し、スロットル部103 には
通常の気化器105 が設けられている。つまり、ロータ９
５の回転により吸入室９７には混合気が流入するように
なっている。吐出口101 と混合気孔９１とにわたって混
合気通路106 が設けられ、混合気通路106 には混合気孔
９１方向への流れのみを許容する逆止弁107 設けられて
いる。圧縮機９４で圧縮された混合気が混合気通路106
によって混合気孔９１に導かれ、混合気弁５５によって
混合気孔９１が開くことで燃焼室９０内に混合気が導入
される。圧縮機９４は容積型で、正圧のピークが発生す
る時期はクランク軸８４のピン部８４ａの下死点付近
（ピストン８２の下死点付近のストローク位置）に設定
されている。

【００２６】上記構成の第２発明の２サイクルエンジン
では、点火プラグ（図示省略）の火花によって燃焼室９
０内で爆発が生じてピストン８２が押し下げられ、ピス
トン８２の動力によってコネクティングロッド８３を介
してクランク軸８４を回転させ、出力を得るようになっ
ている。膨張行程時にピストン８２が押し下げられる
と、排気孔８５が開いて排気孔８５からシリンダ８１内
の既燃ガスが排出される。続いてピストン８２の下死点
付近のストローク位置で掃気孔８６が開口し、クランク
ケース８７内で圧縮された圧縮空気が掃気通路８８を通
して掃気孔８６から燃焼室９０内に導入される。一方、
ピストン８２の下降により、吸入通路102から圧縮機９
４の吸入室９７内に混合気が流入してロータ９５により
圧縮され、圧縮された混合気が吐出室９８から吐出口10
1 、逆止弁107 及び混合気通路106を経て混合気孔９１
に導かれている。クランク回転検出手段６９によりクラ
ンク軸８４のピン部８４ａの下死点付近、即ち、ピスト
ン８２の下死点付近のストローク位置が検出されると、
電磁弁６５の駆動によりスプール６７が作動し、混合気
弁９２が圧縮バネ６４の付勢力に抗して下方に移動して
混合気孔９１が開き、圧縮された混合気（図３参照の７
２に相当）が混合気孔９１から燃焼室９０内に導入され
る。混合気弁９２により混合気孔９１が閉じられてピス
トン８２が上昇し、再びピストン８２の上昇端部付近で
点火プラグの火花によって燃焼室９０内で爆発が生じ、
ピストン８２の２行程で１サイクルを完了する。

【００２７】ピストン８２の下死点付近のストローク位
置での燃焼室９０内のガスの流れは図３に示したものと
同一であり、混合気孔９１からの混合気の流れは、掃気
孔８６からの圧縮空気の流れと衝突して減速し、混合気
の排気孔８５への吹き抜けが抑制される。これにより、
混合気を排気孔８５に吹き抜けることなくシリンダ８１
の上部に分布させることができ、良好な燃焼が得られ
る。

【００２８】第２発明の他実施例を図６に基づいて説明
する。図６には第２発明の他実施例に係る２サイクルエ
ンジンの断面を示してある。図６に示した２サイクルエ
ンジンは、混合気弁駆動手段が図５に示したものと異な
るので、混合気弁駆動手段以外の部材には同一符号を付
して重複する説明は省略してある。

【００２９】図６に示すように、混合気弁９２は混合気
弁駆動手段９３によって開閉駆動され、混合気孔９１は
混合気弁９２によって常時は閉じられた状態になってい
る。混合気弁駆動手段９３を説明する。シリンダヘッド
８９にはガイド６２が設けられ、ガイド６２には混合気
弁９２の軸部９２ａが摺動自在に嵌合している。混合気
弁９２の軸部９２ａにはバネ受６３が設けられ、バネ受
６３とガイド６２とにわたって圧縮バネ６４が設けられ
ている。つまり、混合気弁９２は圧縮バネ６４により上
方（混合気孔９１を閉じる方向）に付勢されている。シ
リンダヘッド８９には圧力駆動手段であるダイヤフラム
アクチュエータ115 が設けられ、ダイヤフラムアクチュ
エータ115 には混合気弁９２の軸部９２ａの上端部が当
接するダイヤフラム116 が設けられている。ダイヤフラ
ム116 を挟んで混合気弁９２の反対側におけるダイヤフ
ラムアクチュエータ115 には圧力室116aが形成され、圧
力室116aに流体圧が作用することによりダイヤフラム11
6 を介して混合気弁９２は圧縮バネ６４のバネ力に抗し
て下方に移動し、混合気孔９１が開かれる。一方、混合
気通路106 には分岐路117 が設けられ、分岐路117 は圧
力室116aに連通している。つまり、圧縮機９４で圧縮さ
れた混合気が吐出室９８から混合気通路106及び分岐路1
17 を経て圧力室116aに導かれ、圧力室116aには圧縮さ
れた混合気が作用するようになっている。

【００３０】上記構成の２サイクルエンジンでは、図
４、図５で示したものと同様に、点火プラグ（図示省
略）の火花によって燃焼室９０内で爆発が生じてピスト
ン８２が押し下げられ、ピストン８２の動力によってコ
ネクティングロッド８３を介してクランク軸８４を回転
させ、出力を得るようになっている。膨張行程時にピス
トン８２が押し下げられると、排気孔８５が開いて排気
孔８５からシリンダ８１内の既燃ガスが排出される。続
いてピストン８２の下死点付近のストローク位置で掃気
孔８６が開口し、クランクケース８７内で圧縮された圧
縮空気が掃気通路８８を通して掃気孔８６から燃焼室９
０内に導入される。一方、ピストン８２の下降により、
吸入通路102 から圧縮機９４の吸入室９７内に混合気が
流入してロータ９５により圧縮され、圧縮された混合気
が吐出室９８から吐出口101 、逆止弁107 及び混合気通
路106 を経て混合気孔９１に導かれている。この時同時
に、圧縮された混合気が混合気通路106 及び分岐路117
を経て圧力室116aに導かれ、ダイヤフラム116 を介して
混合気弁９２は圧縮バネ６４のバネ力に抗して下方に移
動して混合気孔９１が開かれる。これにより、圧縮され
た混合気（図３参照の７２に相当）が混合気孔９１から
燃焼室９０内に導入される。混合気弁９２により混合気
孔９１が閉じられてピストン８２が上昇し、再びピスト
ン８２の上昇端部付近で点火プラグの火花によって燃焼
室９０内で爆発が生じ、ピストン８２の２行程で１サイ
クルを完了する。

【００３１】ピストン８２の下死点付近のストローク位
置での燃焼室９０内のガスの流れは図３に示したものと
同一であり、混合気孔９１からの混合気の流れは、前述
同様に、掃気孔８６からの圧縮空気の流れと衝突して減
速し、混合気の排気孔８５への吹き抜けが抑制される。
これにより、混合気を排気孔８５に吹き抜けることなく
シリンダ８１の上部に分布させることができ、良好な燃
焼が得られる。

【００３２】上記構成の２サイクルエンジンでは、ピス
トン８２の下降により圧縮される混合気によって混合気
弁９２を移動させ混合気孔９１を開くようにしたので、
クランク回転検出手段６９を用いることなくクランク軸
４４のピン部４４ａの下死点付近、即ち、ピストン４２
の下死点付近のストローク位置で混合気孔９１を開いて
混合気を燃焼室９０内に導入することができる。このた
め、ピストン４２の下死点付近のストローク位置を検出
する手段を設ける必要がなく、制御が容易になる。尚、
圧力室116 に作用させる流体圧は、クランクケース８７
内で圧縮された圧縮空気を用いることもできる。

【００３３】第一発明の他実施例を図７に基づいて説明
する。図７には第一発明の他実施例に係る２サイクルエ
ンジンの断面を示してある。図７に示した２サイクルエ
ンジンは、混合気及び圧縮空気の導入経路が図６に示し
たものと異なるので、混合気及び圧縮空気の導入経路以
外の部材には同一符号を付して重複する説明は省略して
ある。

【００３４】図７に示した２サイクルエンジンは、クラ
ンクケース８７内で燃料と空気が圧縮されて混合気とさ
れ、圧縮機９４内で空気が圧縮されて圧縮空気とされ
る。クランクケース８７の吐出通路201 には混合気孔９
１に連通する混合気通路202 が連結され、クランクケー
ス８７内で圧縮された混合気が混合気通路202 を介して
混合気孔９１に導かれる。混合気通路202 には分岐路20
3 が設けられており、分岐路203 は圧力室106aに連通し
ている。つまり、クランクケース８７内で圧縮された混
合気が吐出通路201 から混合気通路202 及び分岐路203
を経て圧力室106aに導かれ、圧力室106aには圧縮された
混合気が作用するようになっている。圧縮機９４の吐出
口204 には掃気口８６に連通する掃気通路205 が設けら
れ、圧縮機９４内で圧縮された圧縮空気が吐出口204 及
び掃気通路205 を経て掃気口８６に導かれるようになっ
ている。

【００３５】上記構成の２サイクルエンジンでは、図６
で示したものと同様に、点火プラグ（図示省略）の火花
によって燃焼室９０内で爆発が生じてピストン８２が押
し下げられ、ピストン８２の動力によってコネクティン
グロッド８３を介してクランク軸８４を回転させ、出力
を得るようになっている。膨張行程時にピストン８２が
押し下げられると、排気孔８５が開いて排気孔８５から
シリンダ８１内の既燃ガスが排出される。続いてピスト
ン８２の下死点付近のストローク位置で掃気孔８６が開
口し、圧縮機９４内で圧縮された圧縮空気が掃気通路20
5 を通して掃気孔８６から燃焼室９０内に導入される。
一方、ピストン８２の下降に合わせてクランクケース８
７内で圧縮された混合気が吐出通路201 及び混合気通路
202 を経て混合気孔９１に導かれている。この時同時
に、圧縮された混合気が混合気通路202 及び分岐路203
を経て圧力室116aに導かれ、ダイヤフラム116 を介して
混合気弁９２は圧縮バネ６４のバネ力に抗して下方に移
動して混合気孔９１が開かれる。これにより、圧縮され
た混合気（図３参照の７２に相当）が混合気孔９１から
燃焼室９０内に導入される。混合気弁９２により混合気
孔９１が閉じられてピストン８２が上昇し、再びピスト
ン８２の上昇端部付近で点火プラグの火花により燃焼室
９０内で爆発が生じ、ピストン８２の２行程で１サイク
ルを完了する。

【００３６】ピストン８２の下死点付近のストローク位
置での燃焼室９０内のガスの流れは図３に示したものと
同一であり、混合気孔９１からの混合気の流れは、前述
同様に、掃気孔８６からの圧縮空気の流れと衝突して減
速し、混合気の排気孔８５への吹き抜けが抑制される。
これにより、混合気を排気孔８５に吹き抜けることなく
シリンダ８１の上部に分布させることができ、良好な燃
焼が得られる。

【００３７】上述した２サイクルエンジンでは、混合気
の排気孔４５、８５への吹き抜けが抑制され、混合気を
排気孔４５、８５に吹き抜けることなくシリンダ４１、
８１の上部に分布させることができ、良好な燃焼が得ら
れる。尚、本発明の２サイクルエンジンでは、圧縮機４
８，９４及び混合気弁駆動手段５６，９３の構成は上記
実施例に限定されるものではない。

【００３８】

【発明の効果】本発明の２サイクルエンジンは、ピスト
ンの下死点付近のストローク位置で開孔される掃気孔を
シリンダの側壁に設け、エンジンのクランク軸の回転に
より駆動される圧縮機をエンジンと一体に設け、混合気
弁により開閉される混合気孔をシリンダの頂部に設け、
圧縮機で圧縮された圧縮空気を掃気孔に導く掃気通路を
圧縮機と掃気孔とにわたって設け、クランクケース内で
圧縮された混合気を混合気孔に導く混合気通路をクラン
クケースと混合気孔とにわたって設け、ピストンの下死
点付近のストローク位置で混合気弁を開く混合気弁駆動
手段を備えたので、混合気通路を通してシリンダの頂部
に設けられた混合気孔にクランクケース内から加圧され
た混合気が導かれ、掃気通路を通して掃気孔に圧縮機で
圧縮された燃料を含まない圧縮空気が導かれると共に、
ピストンの下死点付近のストローク位置で混合気弁によ
り混合気孔を開くことにより、混合気孔と掃気孔を略同
時に、もしくは混合気孔を掃気孔より僅かに遅らせて開
くようにし、混合気と圧縮空気を流入時に衝突させ、圧
縮空気による掃気の後に、混合気孔からの混合気を排気
孔に吹き抜けることなくシリンダの上部に分布させるこ
とができ、良好な燃焼が得られる。

【００３９】また、本発明の２サイクルエンジンは、ピ
ストンの下死点付近のストローク位置で開孔される掃気
孔をシリンダの側壁に設け、エンジンのクランク軸の回
転により駆動される圧縮機をエンジンと一体に設け、混
合気弁により開閉される混合気孔をシリンダの頂部に設
け、圧縮機で圧縮された混合気を混合気孔に導く混合気
通路を圧縮機と混合気孔とにわたって設け、クランクケ
ース内で圧縮された圧縮空気を掃気孔に導く掃気通路を
クランクケースと掃気孔とにわたって設け、ピストンの
下死点付近のストローク位置で混合気弁を開く混合気弁
駆動手段を備えたので、混合気通路を通してシリンダの
頂部に設けられた混合気孔に圧縮機で圧縮された混合気
が導かれ、掃気通路を通して掃気孔にクランクケース内
から加圧された燃料を含まない圧縮空気が導かれると共
に、ピストンの下死点付近のストローク位置で混合気弁
により混合気孔を開くことにより、混合気孔と掃気孔を
略同時に、もしくは混合気孔を掃気孔より僅かに遅らせ
て開くようにし、混合気と圧縮空気を流入時に衝突さ
せ、圧縮空気による掃気の後に、混合気孔からの混合気
を排気孔に吹き抜けることなくシリンダの上部に分布さ
せることができ、良好な燃焼を得ることができる。

【００４０】この結果、簡単な構造で混合気の排気孔へ
の吹き抜けの少ない２サイクルエンジンを達成すること
ができ、燃費及び排ガス性能が格段に向上する。また、
圧縮機を備えたことにより、吸気量が格段に増加し出力
の増加を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１発明の一実施例に係る２サイクルエンジン
の断面図。

【図２】図１中のII-II 線矢視図。

【図３】掃気及び混合気の流れ状況説明図。

【図４】第２発明の一実施例に係る２サイクルエンジン
の断面図。

【図５】圧縮機の断面図。

【図６】第２発明の他実施例に係る２サイクルエンジン
の断面図。

【図７】第１発明の他実施例に係る２サイクルエンジン
の断面図。

【図８】シュニューレ式構造の２サイクルエンジンの断
面図。

【図９】掃気の流れ状況説明図。

【図１０】ユニフロー式構造の２サイクルエンジンの断
面図。

【図１１】掃気の流れ状況説明図。

【符号の説明】 ４１、８１ シリンダ ４２、８２ ピストン ４３、８３ コネクティングロッド ４４、８４ クランク軸 ４５、８５ 排気孔 ４６、８６ 掃気孔 ４７、８７ クランクケース ４８、９４ 圧縮機 ５０、８８、205 掃気通路 ５１、８９ シリンダヘッド ５２、９０ 燃焼室 ５４、９１ 混合気孔 ５５、９２ 混合気弁 ５６、９３ 混合気弁駆動手段 ５７、106 、202 混合気通路 ５９、102 吸入通路 ６０、103 スロットル部 ６２ ガイド ６４ 圧縮バネ ６５ 電磁弁 ６６ ソレノイド ６７ スプール ６８ 駆動回路 ６９ クランク回転検出手段 ７０ 既燃ガス ７１ 圧縮空気 ７２ 混合気 115 ダイヤフラムアクチュエータ 116 ダイヤフラム 117 、203 分岐路

───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｆ０２Ｂ 33/44 Ｅ (72)発明者 中谷 美英 愛知県名古屋市中村区岩塚町字高道１番地 三菱重工業株式会社名古屋機器製作所内 (72)発明者 小林 芳雄 愛知県名古屋市中村区岩塚町字高道１番地 三菱重工業株式会社名古屋機器製作所内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シリンダの側壁に設けられた排気孔の開
   閉をピストンのストロークで行うクランクケース圧縮型
   の２サイクルエンジンにおいて、前記ピストンの下死点
   付近のストローク位置で開孔される掃気孔を前記シリン
   ダの側壁に設け、エンジンのクランク軸の回転により駆
   動される圧縮機を該エンジンと一体に設け、混合気弁に
   より開閉される混合気孔を前記シリンダの頂部に設け、
   圧縮機で圧縮された圧縮空気を前記掃気孔に導く掃気通
   路を該圧縮機と該掃気孔とにわたって設け、クランクケ
   ース内で圧縮された混合気を前記混合気孔に導く混合気
   通路を該クランクケースと該混合気孔とにわたって設
   け、前記ピストンの下死点付近のストローク位置で前記
   混合気弁を開く混合気弁駆動手段を備えたことを特徴と
   する２サイクルエンジン。
2. 【請求項２】 シリンダの側壁に設けられた排気孔の開
   閉をピストンのストロークで行うクランクケース圧縮型
   の２サイクルエンジンにおいて、前記ピストンの下死点
   付近のストローク位置で開孔される掃気孔を前記シリン
   ダの側壁に設け、エンジンのクランク軸の回転により駆
   動される圧縮機を該エンジンと一体に設け、混合気弁に
   より開閉される混合気孔を前記シリンダの頂部に設け、
   圧縮機で圧縮された混合気を前記混合気孔に導く混合気
   通路を該圧縮機と該混合気孔とにわたって設け、クラン
   クケース内で圧縮された圧縮空気を前記掃気孔に導く掃
   気通路を該クランクケースと該掃気孔とにわたって設
   け、前記ピストンの下死点付近のストローク位置で前記
   混合気弁を開く混合気弁駆動手段を備えたことを特徴と
   する２サイクルエンジン。
3. 【請求項３】 前記圧縮機は、前記エンジンのクランク
   軸に直結された容積型圧縮機で構成され、該容積型圧縮
   機の正圧のピークが発生する時期は前記クランク軸のピ
   ン部の下死点付近に設定されていることを特徴とする請
   求項１もしくは請求項２に記載の２サイクルエンジン。
4. 【請求項４】 前記圧縮機は、ロータが前記エンジンの
   クランク軸と一体に形成されると共に、シリンダがクラ
   ンクケースと一体に形成されたロータリ型圧縮機で構成
   されていることを特徴とする請求項３に記載の２サイク
   ルエンジン。
5. 【請求項５】 前記混合気弁駆動手段は、前記エンジン
   のクランク軸の回転角度を検出するクランク回転角検出
   手段の検出状態に応じて励磁されるソレノイドを備えた
   電気駆動手段で構成されていることを特徴とする請求項
   １もしくは請求項２に記載の２サイクルエンジン。
6. 【請求項６】 前記混合気弁駆動手段は、前記圧縮機も
   しくは前記クランクケース内の圧縮圧を作動源とする圧
   力駆動手段で構成されていることを特徴とする請求項１
   もしくは請求項２に記載の２サイクルエンジン。