JPS5845576B2 - ２サイクル内燃機関の活給気方法および２サイクル内燃機関 - Google Patents

２サイクル内燃機関の活給気方法および２サイクル内燃機関

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JPS5845576B2
JPS5845576B2 JP51158047A JP15804776A JPS5845576B2 JP S5845576 B2 JPS5845576 B2 JP S5845576B2 JP 51158047 A JP51158047 A JP 51158047A JP 15804776 A JP15804776 A JP 15804776A JP S5845576 B2 JPS5845576 B2 JP S5845576B2
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    • 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
    • F02B75/00—Other engines
    • F02B75/02—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke
    • F02B2075/022—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle
    • F02B2075/025—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle two
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は２サイクル内燃機関に関する。
内燃機関における燃料給気方法は噴射式・気化器式の２
方式が用いられているが、燃料粒子の微粒化、気化が機
関性能に大きな影響を及ぼすことが知られている。
しかＬながら機関のアイドリング・軽食荷時等比較的空
気・燃料等の少ない場合１こは、いずれの方法において
も与えられる流動エネルギーが少ないため燃料の微粒化
・気化は不充分であり、特に多気筒機関のアイドリング
時等容気筒１コ呵燃的な混合気配分を計る１こは必然的
）コ濃混合気となり、燃費の増大と有害排出成分の増加
が免かれぬ現状にある。
近時この対策として吸気マニホールドの強制加熱装置等
が用いられているが、これは液状流出燃料の蒸発気化を
行なうものであり、短い時間で流過する混合気流中の燃
料気化促進には効果の少ないことが知られている。
このことは従来より内燃機関のサイクル行程（掃気、圧
縮、燃焼、排気）が一元的オーブンサイクルであり回転
数に伴ない時間的制約をうけ、特に燃料粒子の気化条件
が大きく制限をうける根本的問題点である。
本発明はこの問題点を解決する方法を提示するものであ
る。
掃・排気行程をクローズサイクル的作動とすることによ
り、少量給気時における供給混合気に流動エネルギーと
時間的要素を与えることにより、気化を促進り更１こ活
性化せしめることを主目的とし、次１こ気化活性化によ
り多気筒機関の均一的混合気配分を計り、これによる燃
焼効率の向上と排出有害成分低減、更に他の目的として
本発明の適用ｔζより圧縮着火方式機関１コおける着火
遅れ現象を解消し１静粛なアイドリング運転を行なわし
めることを目的としている 本発明の構成は掃気孔とクランク空間の掃気路内におい
て供給混合気の流動を往復動（複動）的に行なわしめ、
空気流動エネルギーを増加することと気化に要する時間
とを与えることとにより、燃料の気化を促進し併せて前
サイクル燃焼ガスによる熱交換作用を行なわしめて気化
ガスの活性化を計ることが本発明の主構成であり、有効
にこの作用を行なわしめるための流路型状等メカニカル
手法は副次的発明構成である。
以下、添附図面を参照して本発明の詳細な説明する。
第１図は本発明をシニューレ方式２サイクル機関に適用
した場合を示す。
第１図を参照すると、１は部分負荷用流路、２は高負荷
用流路、３は給気制御弁、４はクランク室、５はシリン
ダ、６は気化器、９は排気マニホルド、１０は排気制御
弁、１１は始動用熱源、１３は弁リンク作動把手を夫夫
示し、この弁リンク作動把手１３は気化器６のスロット
ル弁（図示せず）、給気制御弁３並び１こ排気制御弁１
０に連結される。
第１図に示されるように本発明１ζよればクランク室４
内とシリンダ５内とを連結する掃気路が部分負荷用流路
１と高負荷用流路２とにより構成され、この高負荷用流
路２は高負荷要求時に十分給気できるように流路断面積
を十分大きくし、更に流路長をなるべく短かくして流路
抵抗を少くするために高負荷用流路２はクランク室４の
上方部に開口する。
これは従来の２サイクル機関の利点である軽量・高出力
の特性を損じない構造であり、この高負荷用流路２内に
新気の流量を制御するための給気制御弁３が設けられる
。
一方、第１図に示されるように部分負荷用流路１は高負
荷用流路２１（比べて断面積がかなり小さくしかも流路
長がかなり長く形成されており、従ってこの部分負荷用
流路１の流路抵抗は必然的に大きくなる。
部分負荷用流路１の新気流入口はクランク室４内１こ開
口Ｌ１一方その新気流出口は給気制御弁３に対してシリ
ンダ５側に位置する給気制御弁３近傍の高負荷用流路２
１コ開口する。
なお、部分負荷用流路１の新気流入口はクランク室４内
のどこに開口してもよく、従って第１図に示すようにク
ランク室４の側壁面上に開口させることもできるしまた
クランク室４の底部に開口させることもできる。
機関の部分負荷運転時には給気制御弁３が高負荷用流路
１のクランク室４内への開口部を閉鎖するためにクラン
ク室４内の新気は部分負荷用流路１を介して高負荷用流
路２内に送り込まれる。
このとき新気は減速せしめられ、次いで高負荷用流路２
を通って低速度でシリンダ５内に供給される。
一方、機関高負荷運転時には給気制御弁３が開弁せＬめ
られるのでこのときクランク室４内の新気は主１こ高負
荷用流路２を介してシリンダ５内に供給される。
部分負荷運転時には気化器６のスロットル弁が流量を制
御しているためにクランク室４内には正圧と負圧との交
番的な圧力変動が発生しており、その結果部分負荷用流
路１内の新気流もこの交番的圧力変動の影響を受けて部
分負荷用流路１内において複動流となり、斯くして新気
は部分負荷用流路１内を往復流動しつつ順次シリンダ５
内に供給されることになる。
また、掃気路の流路長と断面積とは給気量に応じて変化
させることが理想的であるが、従来特に気化性が悪く各
気筒への均一な配分が困難であったアイドルを含む軽負
荷域の燃焼・配分等の改善には掃気路を軽負荷時・高負
荷時用に弁切替にて分割出来る簡単な構造とするのみで
も、アイドルを含む軽負荷域燃焼は抜本的に改善され、
希薄混合気燃焼が呵能となり失火がなくなるので燃費と
有害排出成分低減効果は犬である。
また、掃気路内での混合気流動により流動エネルギー十
時間が与えられるので充分に気化が行なわれ、更に気筒
近傍の掃気路において前燃焼サイクルの残留高温ガスに
よる熱交換作用をうけるので気化燃料が活性化され、圧
縮作用１ζおいても着火燃焼を速か１こ行なわしめうる
利点があり、着火遅れに起因する高い圧力上昇率を起生
ずることなく、極めて静かな運転を行なうことができる
。
このように高回転時］こおいても気化条件を制約する時
間要素が緩和されるので機関の高速域における燃焼性が
改善され、有害排出成分が減少し機関の応答性が良くな
っている。
また、部分負荷用流路１内の複動流により気筒内１こ供
給された混合気の一部は、クランク室負圧時１こ部分負
荷用流路１内に吸いもどされるので、この過程において
部分負荷用流路１内で気筒内高温残留ガスと新気との熱
交換が行なわれ、気化燃料は更に活性化されるのである
。
この熱交換作用は同時１こ自己ＥＧＲ効果を生ずるので
あり、ＮＯｘの発生が極めて少ない利点を有する。
既述のごとく気化・活性状の混合給気方法では掃気路内
における燃料の液滴付着分は極めて少なく、加熱等の補
助手段を用いなくとも液状流れが少なくなりマニホール
ドの傾斜等の影響をうけることなく均一な多気筒配分か
り能となるため、機関の応答性が向上し各気筒における
安定した希薄燃焼が酊能となり、有害排気成分の減少と
燃焼効率の向上に大きな効果がある。
また、簡単なバタフライ弁機構で高・低負荷用の流路切
替が出来うろことは、本発明の構造の利点として見逃せ
ないものがある。
また、圧縮着火機関ｔこおいても本発明を適用すること
１こより、無負荷時・軽負荷時における着火遅れに起因
するディーゼルノックが解消し、静粛なる運転を行ない
うろことが実験により確認されてているっ本発明適用に
よる効果を列記すれば次のごとくである。
１、気化・活性化が促進され着火率が向上し１安定した
希薄混合気燃焼が酊能となる。
（ＣＯ。ＨＣ，アイデハイドの減少） １、多気筒機関の各気筒への均一的給気が行なえるので
トルク配分がよくなり、振動が減少する。
（振動の減少、応答性の向上） １、希薄混合気燃焼が軒能となるため、熱効率が向上し
有害排気成分が減少する。
（燃費率が向上し、Ｃｏ、ＨＣが減少する） １、自己ＥＧＲ効果によりＮＯｘの発生が少ない。
（ＮＯｘの減少） １、ディーゼル機関にみられる着火遅れ現象がなく、静
かなアイドリングが呵能である。
（振動、騒音の低減） 等の特徴・効果があげられる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明による２サイクル内燃機関を図解的に示
した側面図である。 １・・・・・・部分負荷用流路、２・・・・・・高負荷
用流路、３・・・・・・給気制御弁、４・・・・・・ク
ランク室、５・・・・・・シリンダ、６・・・・・・気
化器、９・・・・・・排気マニホールド、１０・・・・
・・排気制御弁、１１・・・・・・始動用熱源、１３・
・・・・・弁リンク作動把手。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 機関クランク室の上方部と機関シリンダ内とを高負
    荷用流路によって連結した２サイクル内燃機関の給気方
    法において、上記高負荷用流路とクランク室との間を該
    高負荷用流路よりも流路断面がかなり小で流路長をかな
    り犬とした流路抵抗の犬なる部分負荷用流路により連結
    し、部分負荷運転時１こクランク室から高負荷用流路へ
    直接流入する新気流を遮断することによって掃気行程時
    にピストン運動に基いて新気をクランク室から部分負荷
    用流路内にのみ導入せしめて部分負荷用流路内を高速度
    で流動せしめ、次いで該流動新気を高負荷用流路内に供
    給して減速せしめた後、低速度でシリンダ内に流入させ
    るようにした２サイクル内燃機関の活性給気方法。 ２ 機関クランク室の上方部と機関シリンダ内とを高負
    荷用流路によって連結した２サイクル内燃機関の給気方
    法において、上記高負荷用流路とクランク室との間を該
    高負荷用流路よりも流路断面がかなり小で流路長をかな
    り犬とした流路抵抗の犬なる部分負荷用流路により連結
    し１部分負荷運転時にクランク室から高負荷用流路へ直
    接流入する新気流を遮断することによって掃気行程時１
    こピストン運動に基いて新気をクランク室から部分負荷
    用流路内にのみ導入せしめて部分負荷用流路内を高速度
    で流動せしめ、次いで該流動新気を高負荷用流路内に供
    給して減速せしめた後、低速度でシリンダ内に流入させ
    、更にピストンの１サイクル行程毎にシリンダ内とクラ
    ンク室間］こ作用する交番的圧力差に基いて部分負荷用
    流路内の新気を往復動的に流動せしめると共に該往復動
    作用により該新気とシリンダ内燃焼ガスとの熱交換を該
    部分負荷用流路内において行なわせるようにした２サイ
    クル内燃機関の活性給気方法。 ３２サイクル内燃機関において、機関シリンダ内とクラ
    ンク室とを連結する高負荷用流路から該高負荷用流路よ
    りも断面積が小さく流路長の長い部分負荷用流路を分岐
    して該部分負荷用流路をクランク室内に連結し、該分岐
    部とクランク室間に位置する高負荷用流路内に機関負荷
    に応動して部分負荷運転時に閉弁する給気制御弁を設け
    た２サイクル内燃機関っ
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