JPH0771352A - 内燃機関の圧縮リリースシステム - Google Patents

内燃機関の圧縮リリースシステム

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JPH0771352A
JPH0771352A JP6167032A JP16703294A JPH0771352A JP H0771352 A JPH0771352 A JP H0771352A JP 6167032 A JP6167032 A JP 6167032A JP 16703294 A JP16703294 A JP 16703294A JP H0771352 A JPH0771352 A JP H0771352A
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JP
Japan
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compression release
cylinder
port
internal combustion
combustion engine
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JP6167032A
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John A Morrow
エー．モロー ジョン
Jack E Campbell
イー．キャンプベル ジャック
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Textron Inc
Original Assignee
Textron Inc
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Publication date
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    • F01N13/002—Apparatus adapted for particular uses, e.g. for portable devices driven by machines or engines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
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    • F01L13/08—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for decompression, e.g. during starting; for changing compression ratio
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
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    • F02B63/02—Adaptations of engines for driving pumps, hand-held tools or electric generators; Portable combinations of engines with engine-driven devices for hand-held tools
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads 
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 エンジンを容易に始動させる。 【構成】 エンジンは、シリンダ２４とマフラ２８とを
有する。シリンダには、メイン排気ポート３２が挿通す
る第１ボス４０と、圧縮リリースポート３４が挿通する
第２ボス４２とが形成されている。マフラは、ボス４
０，４２に接してシリンダと接続し、メイン排気ポート
と連通する第１インレットアパーチャ５６と、圧縮リリ
ースポートと連通する第２インレットアパーチャ５８と
を有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【技術分野】本発明は、内燃機関に関し、特に圧縮リリ
ース（release ）システムに関する。
【０００２】
【背景技術】米国特許第４，２５２，０９２号には、圧
縮リリースポートからのガスが内燃機関のマフラに搬送
される圧縮リリース機構が開示されている。米国特許第
３，５３８，８９９号には、圧縮リリーフポートに配置
された弁を備えた同様な機構が開示されている。圧縮リ
リースに関する米国特許としては、第４，６１９，２２
８号、第２，７４２，３８０号、第５，０５４，４４１
号、第４，９９３，３７２号、第４，３１２，３０８
号、第３，４１７，７４０号、第２，０２３，０４８
号、第１，３７７，１３９号、第４，７９１，８９２
号、及び第５，１３４，９７６号が含まれる。２つのイ
ンレットアパーチャを有するマフラも周知であり、この
マフラでは、一方のアパーチャは２ストロークエンジン
のメイン排気ポートに接続され、他方のアパーチャはエ
ンジンのクランクケースにおいてポートに接続されてい
る。
【０００３】
【発明の概要】本発明の一実施例によれば、内燃機関の
圧縮リリーフシステムは、シリンダ及びマフラを有して
形成される。シリンダは、メイン排気ポートと圧縮リリ
ーフポートとを有する。マフラは、シリンダに接続さ
れ、メイン排気ポートに接続された第１インレットアパ
ーチャと圧縮リリーフポートに接続された第２インレッ
トアパーチャとを含む。
【０００４】本発明の他の実施例によれば、シリンダ及
びマフラからなる内燃機関を備えた動力駆動機器が形成
される。シリンダはマフラ装着領域を含む。マフラ装着
領域は、第１領域を挿通して伸長するメイン排気ポート
と、第２領域を挿通して伸長する圧縮リリーフポートと
を含む。第１及び第２領域は互いに離間配置されてい
る。マフラは、第１及び第２領域に接してシリンダに接
続され、メイン排気ポートに接続された第１インレット
アパーチャと、圧縮リリーフポートに接続された第２イ
ンレットアパーチャとを含む。
【０００５】本発明の上記概念及びその他の特徴を、添
付図面を参照しながら以下の実施例の記載において説明
する。
【０００６】
【実施例】図１は、本発明を適用したストリングトリマ
１０の斜視図である。本発明は、図面に示された実施例
を参照しながら記載するが、実際には、様々な異なるタ
イプや種類の実施例に適用されている。本発明は、チェ
ーンソー、生垣トリマ、流体ポンプ、リーフブロア（le
af blowers）、デモリシャンソー（demolition saws
）、芝刈機などを含むがこれらに限定されることなく
内燃機関によって駆動される機械や機器を含む異なるタ
イプの動力駆動機器に適用される。さらに、部品や素材
において、適宜の寸法や形状が選択され、いろいろな種
類のものが用いられている。
【０００７】ストリングトリマ１０は、カッティングヘ
ッド１２、シャフト１４、フロントハンドル１６、スロ
ットルトリガ２０を備えたリアハンドル１８、及び内燃
機関２２を含む。ストリングトリマは当業者においては
周知である。周知のストリングトリマと本発明のストリ
ングトリマ１０との違いは内燃機関２２である。故に、
ストリングトリマについて詳細には記載しない。
【０００８】図２及び図３において、内燃機関であるエ
ンジン２２は、シリンダ２４、ピストン２６及びマフラ
２８を有する２ストロークエンジンである。エンジン１
０は、ガスタンクやキャブレータ、エアフィルタなどを
有するが、これらのものは従来タイプのものでありこれ
以上は記載しない。シリンダ２４は、ピストン２６が往
復運動するピストンシリンダ空間３０を有する。図示さ
れた実施例において、シリンダ２４は、図示せぬ空気燃
料インレットポート、メイン排気ポート３２、及び圧縮
リリースポート３４を含む。点火プラグ３６はシリンダ
２４の頂部３８においてシリンダ３４に接続されてい
る。図示した実施例において、シリンダ２４は一部材か
らなるが、他の実施例では、シリンダ２４は互いに接続
された複数の部材にて形成することもできる。シリンダ
２４は、第１領域４０及び第２領域４２を含むマフラ装
着領域を有する。第１領域４０は、その内部を挿通して
伸長するメイン排気ポート３２を有する。第１領域４０
及び第２領域４２は、シリンダの長手方向に互いに離間
して配置されている。図示した実施例において、第１及
び第２領域はシリンダと一体に形成されている。なお、
他の実施例において、第１及び第２領域は、シリンダに
取り付けられる部材を含んで形成することもできる。圧
縮リリースポート３４への入口４４は、メイン排気ポー
ト３２への入口４８の頂部４６と往復運動するピストン
２６の頂部５０の最上部位（上死点）との間の中間点近
傍に位置する。この上死点は線分Ａによって図示されて
いる。
【０００９】圧縮リリースポート３４は、第１狭小領域
５２と、第２拡大領域５４とからなる。好ましい実施例
において、第１狭小領域の全長Ｂは、第１狭小領域５２
における圧縮リリースポートの直径Ｃよりも小さい。例
えば、直径Ｃは０．２０３２ｃｍ（０．０８０インチ）
となり、壁の厚みまたは全長Ｂは０．１０１６ｃｍ
（０．０４０インチ）となっている。なお、上記Ｂ，Ｃ
の寸法及び割合は実施例によって異なって形成されてい
る。好ましくは、第２拡大領域５４の直径Ｄは、直径Ｃ
の少なくともおよそ３０％増となっている。図示した実
施例では、直径Ｄは約０．３１７５ｃｍ（０．１２５イ
ンチ）である。なお、領域５２，５４の断面を記載する
ために直径が用いられているが、領域５２，５４の断面
形状は円形以外に形成することもできる。
【００１０】マフラ２８は、一部を除くと従来の同様な
構成のものである。メイン排気ポートの単一のインレッ
トアパーチャを有する替わりに、マフラ２８は、２つの
インレットアパーチャ、すなわち第１インレットアパー
チャ５６及び第２インレットアパーチャ５８を有する。
マフラ２８は、ネジなどの図示せぬ適宜の締結部材を用
いてマフラ装着領域の第１領域４０においてシリンダ２
４に固着されている。ガスケット６０が、マフラ２８と
シリンダ２４との間に位置する。メイン排気ポート３２
は、第１インレットアパーチャ５６に連通する。マフラ
装着領域の第２領域４２は、マフラ及びガスケットに押
圧されるボス（boss）として形成されている。圧縮リリ
ースポート３４は、第２インレットアパーチャ５８に連
通する。他の実施例において、マフラは、別の締結部材
によって第２領域４２に直接固着させることもできる。
また、マフラをシリンダに接続する適宜の手段を用いる
こともできる。
【００１１】エンジン２２の始動中、ピストン２６が点
火プラグ２６に向けて上方に移動するので、領域３０の
圧縮空気及び燃料の一部が意図的にポート３４を介して
損なわれる。圧縮空気及び燃料を意図的に損失させるこ
とによって、プルスタータまたは電気スタータによって
エンジンを容易に始動させることができる。ピストン２
６は、上方に移動すると、ポート３４への入口４４を通
過するのでリリースポート３４は閉じられる。これは、
ピストン２６の頂部５０が、メイン排気ポートの入口４
８の頂部４６とＡ点との中間点近傍のＥ点を通過したと
き生じる。ポート３４が存在しなければ、圧縮は、エン
ジン２２に対しておよそ２倍となる。このように、エン
ジン２２の実際の圧縮は、ポート３４を持たないエンジ
ンの圧縮のおよそ半分になっている。エンジンが始動し
たとき、ピストン２６は、Ａ点から下方に駆動され、頂
部５０がＥ点に達したときリリースポート３４は開放さ
れる。動力パルスからの若干の流れがリリースポート３
４を介して逃げる。この逃げによって動力損失が僅かに
生じるが、動力パルスの最大有効部分はこの点の前で終
了しているので、この損失はかなり小さい。ポート３４
による流速は、圧縮中の低圧・低速の逃げに対しては十
分であるが、有効な動力パルスから高圧・高速の流れに
おける動力をかなり損失させるには不十分である。流速
制御は、２つの因子、すなわち、領域３０の大きさに対
する孔３４の寸法とシリンダ領域３０の長手方向におけ
る孔３４の位置とによって行われる。本発明によって、
多量の動力を損失させること無く、発熱量をかなり増大
させること無く、エンジンの始動をより容易にすること
ができる。圧縮リリース孔３４の寸法は、エンジン排気
量に比例するように設計すべきである。好ましくは、狭
小領域５２における圧縮リリースポートの断面積に対す
るエンジン排気量の割合は、７５０：１となる。この割
合では、動力損失は大したことはなく、発熱量は小さく
維持され、エンジンの始動はかなり容易である。３０
０：１のエンジンではかなりの動力損失が生じる。７５
０：１が好ましい比として上述されているが、適切な比
としては、およそ８５０：１から６５０：１までの範囲
の比を使用することができる。複数の圧縮リリースポー
トをシリンダ３４の長手方向に沿って互い違いに配列さ
せて用いることもできる。複数の圧縮リリースポートの
寸法は互いに異なっていても良い。
【００１２】本発明の他の特徴は、リリースポート３４
の詰まりに対する固有抵抗と、リリースポート３４が詰
まらない場合のリリースポート３４の清掃の容易さであ
る。圧縮リリースポートを有する従来のエンジンは、使
用中カーボンがリリースポートの中に蓄積されてポート
を閉塞する。閉塞されたリリースポートを修理するため
に、ドリルやピンなどの道具が用いられてリリースポー
トを開ける。本発明は、カーボンによるポート３４の閉
塞を防止するために、比較的短い全長Ｂと、比較的大き
な直径Ｄを用いている。しかしながら、上記の改善され
た構成であっても、カーボンは長期間に亘ってポート３
４に蓄積されてポートを閉塞する。本発明は、単にマフ
ラ２８を外すことによって、清掃のためにリリースポー
ト３４に簡単にアクセスすることができ、カーボンを押
し出すために適切なサイズのピンを使用することができ
る。
【００１３】このシステムの他の特徴は、製造コストが
安価であり、既存のシリンダに付加することが容易なこ
とである。既存のシリンダは、鋳型にボスを追加してポ
ートの第１狭小領域用にスルーホールを穿設し、次にポ
ートの第２拡張領域としての深さにスルーホールを仕上
げることによって、適用させることができる。他の必要
なことは、マフラの孔の追加と、ポートの排気用のマフ
ラのガスケットとである。
【００１４】図４に他の実施例を示す。図４の実施例で
は、シリンダ２４ａは複数の圧縮リリースポート３４
ａ，３４ｂを有する。ポートの寸法はそれぞれ異なり、
シリンダ２４ａの長手方向に距離を介して配置されてい
る。この実施例では、ポートは、ピストンが上下動に伴
い順次閉じたり開いたりする。このタイプの構造は、比
較的大きなサイズのエンジンに用いることができる。ポ
ートを、シリンダの同一高さに配置して円周方向に距離
を介して配置させることもできる。ポートは同一サイズ
とすることもできる。本発明は、４ストロークエンジン
に用いることもできる。
【００１５】上記記載は本発明の一例を例示したにすぎ
ない。当業者においては、様々な変形例や適用例が、本
発明から逸脱すること無く考え出される。従って、本発
明は、本発明の請求項の範囲に含まれる適用例及び変形
例の全てを含むものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用したエンジンを有するストリング
トリマの斜視図である。
【図２】図１に示すエンジンのシリンダ、ピストン及び
マフラの断面図である。
【図３】図２のシリンダに示す圧縮リリースポートの拡
大断面図である。
【図４】本発明の他の実施例を示す部分断面図である。
【符号の説明】
２２ 内燃機関としてのエンジン ２４ シリンダ ２８ マフラ ３２ メイン排気ポート ３４ 圧縮リリースポート ４０ 第１ボス部としての第１領域 ４２ 第２ボス部としての第２領域 ５６ 第１インレットアパーチャ ５８ 第２インレットアパーチャ

Claims (26)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 メイン排気ポートを備えた第１ボス部
    （first boss）と圧縮リリースポートを備えた第２ボス
    部（second boss ）とが形成されたシリンダと、 前記ボス部に接して前記シリンダに接続され、且つ前記
    メイン排気ポートに接続される第１インレットアパーチ
    ャと前記圧縮リリースポートに接続される第２インレッ
    トアパーチャとを有するマフラとを有することを特徴と
    する内燃機関の圧縮リリースシステム。
  2. 【請求項２】 前記圧縮リリースポートは、前記メイン
    排気ポートの入口の頂部と前記内燃機関のピストンの最
    上部位との中間点近傍に位置することを特徴とする請求
    項１記載のシステム。
  3. 【請求項３】 前記圧縮リリースポートは、前記圧縮リ
    リースポートの入口における第１狭小領域と、前記マフ
    ラの前記第２インレットアパーチャと前記第１狭小領域
    との間にある第２拡大領域とを有することを特徴とする
    請求項１記載のシステム。
  4. 【請求項４】 前記第２拡大領域は、前記第１狭小領域
    の断面積の３０％増の断面積を有することを特徴とする
    請求項３記載のシステム。
  5. 【請求項５】 前記第１狭小領域の長さは前記圧縮リリ
    ースポートの直径よりも小さいことを特徴とする請求項
    ３記載のシステム。
  6. 【請求項６】 前記第１領域の長さは、前記圧縮リリー
    スポートの直径の１／２であることを特徴とする請求項
    ５記載のシステム。
  7. 【請求項７】 前記圧縮リリースポートは、前記シリン
    ダと垂直な前記第２ボス部を挿通する直線状のチャネル
    であり、前記第１ボス部の前記メイン排気ポートに対し
    て平行であることを特徴とする請求項１記載のシステ
    ム。
  8. 【請求項８】 前記内燃機関の排気量と前記圧縮リリー
    スポートの断面積との比は、８５０：１から６５０：１
    までの範囲内であることを特徴とする請求項１記載のシ
    ステム。
  9. 【請求項９】 前記比は、７５０：１であることを特徴
    とする請求項８記載のシステム。
  10. 【請求項１０】 内燃機関を有する動力駆動機器であっ
    て、 前記内燃機関は、 第１ボス部を挿通して伸長するメイン排気ポートと、前
    記第１ボス部とは離間配置された第２ボス部を挿通して
    伸長する圧縮リリースポートとを有するマフラ装着領域
    を含むシリンダと、 前記第１及び第２ボス部に接して前記シリンダに接続さ
    れ、且つ前記メイン排気ポートに接続された第１インレ
    ットアパーチャと前記圧縮リリースポートに接続された
    第２インレットアパーチャとを有するマフラとを含むこ
    とを特徴とする動力駆動機器。
  11. 【請求項１１】 前記マフラは、前記マフラ装着領域の
    前記第１ボス部に固着されていることを特徴とする請求
    項１０記載の動力駆動機器。
  12. 【請求項１２】 前記圧縮リリースポートは、前記メイ
    ン排気ポートへの入口の頂部と前記内燃機関のピストン
    の頂部の最上部位との中間点近傍に位置することを特徴
    とする請求項１０記載の動力駆動機器。
  13. 【請求項１３】 前記圧縮リリースポートは、前記圧縮
    リリースポートの入口における第１狭小領域と、前記マ
    フラの前記第２インレットアパーチャと前記第１狭小領
    域との間にある第２拡大領域とを有することを特徴とす
    る請求項１０記載の動力駆動機器。
  14. 【請求項１４】 前記第２拡大領域は、前記第１狭小領
    域の断面積の３０％増の断面積を有することを特徴とす
    る請求項１３記載の動力駆動機器。
  15. 【請求項１５】 前記第１狭小領域の長さは、前記圧縮
    リリースポートの直径よりも小さいことを特徴とする請
    求項１３記載の動力駆動機器。
  16. 【請求項１６】 前記第１狭小領域の長さは、前記圧縮
    リリースポートの直径の１／２であることを特徴とする
    請求項１５記載の動力駆動機器。
  17. 【請求項１７】 前記圧縮リリースポートは、前記シリ
    ンダと垂直な前記第２ボス部を挿通する直線状のチャネ
    ルであり、前記第１ボス部の前記メイン排気ポートと平
    行であることを特徴とする請求項１１記載の動力駆動機
    器。
  18. 【請求項１８】 前記内燃機関の排気量及び前記圧縮リ
    リースポートの断面積の比は、６５０：１から８５０：
    １の範囲内にあることを特徴とする請求項１０記載の動
    力駆動機器。
  19. 【請求項１９】 前記比はおよそ７５０：１であること
    を特徴とする請求項１８記載の動力駆動機器。
  20. 【請求項２０】 内燃機関のシリンダから伸長する圧縮
    リリースポートを有する前記内燃機関の圧縮リリースシ
    ステムであって、 前記圧縮リリースポートの断面積に対する前記内燃機関
    の排気量の比は、６５０：１から８５０：１の範囲内に
    あることを特徴とするシステム。
  21. 【請求項２１】 前記比は、７５０：１であることを特
    徴とする請求項２０記載のシステム。
  22. 【請求項２２】 前記圧縮リリーフポートは、メイン排
    気ポートへの入口の頂部と前記内燃機関のピストンの頂
    部の最上部位との中間点近傍に位置することを特徴とす
    る請求項２１記載のシステム。
  23. 【請求項２３】 前記シリンダの圧縮リリーフポートの
    複数を含むことを特徴とする請求項２０記載のシステ
    ム。
  24. 【請求項２４】 前記圧縮リリーフポートは、前記シリ
    ンダの長手方向に離間して配置されていることを特徴と
    する請求項２３記載のシステム。
  25. 【請求項２５】 圧縮リリーフシステムを備えたシリン
    ダを有する内燃機関であって、 互いに離間配置されるとともに各々が前記シリンダの壁
    面を挿通して単一のピストンシリンダ空間へと伸長する
    メイン排気ポート、第１圧縮リリーフポート及び第２圧
    縮リリーフポートを有するシリンダを含むことを特徴と
    する内燃機関。
  26. 【請求項２６】 前記ポートは、前記シリンダの長手方
    向に沿って互いに離間配置されることを特徴とする請求
    項２５記載の内燃機関。
JP6167032A 1993-07-19 1994-07-19 内燃機関の圧縮リリースシステム Pending JPH0771352A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/093,779 US5377642A (en) 1993-07-19 1993-07-19 Compression release for an internal combustion engine
US08/093779 1993-07-19

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0771352A true JPH0771352A (ja) 1995-03-14

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ID=22240663

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6167032A Pending JPH0771352A (ja) 1993-07-19 1994-07-19 内燃機関の圧縮リリースシステム

Country Status (5)

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US (1) US5377642A (ja)
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