JPS585423A - クランク室圧縮２サイクル内燃機関 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はタランク室圧縮２−１−イクル内燃機関の掃気
方式に関する。

本発明は掃気のシリンダへの層状給気を行なうことによ
って、燃料の排気への吹き抜けを極力低減させ、熱効率
の向上と排気浄化とを同時に達成することを目的とする
。

従来、２ｆイタル機関の層状給気の考案は多数提案され
ており、その中で掃気通路に空気供給通路を設けて掃気
通路に空気を吸引し、これを燃料混合気に先立ってシリ
ンダ内に供給する試みも種々なされているが実際には効
果をあげるまでに至っていない。本発明は多くの解析と
実験によって従来提案されている考案の欠点を解明する
ことによって達成されたもので、本発明によ−って十分
な層状掃気が得られるようになった。

本発明の特徴は掃気通路の長さおよびその容積を最適値
に通魔することと燃料をガス燃料に限走することである
。これによって、効果的な層状掃気が可能になる。すな
わち、掃気通路の長さを従来の２サイクル機関より長（
とることによってはとんと排気に吹き抜けてしまう掃気
の先願部分を燃料成分の含有が極めて少なくほとんど空
気成分だけにすることができ、＃ＩｔＩＩ４通路の容積
によってクランクケース内の燃料混合気と混合しない先
頭掃気量（＠引空Ｘ）を最適値になるように選ぶことが
できる。また、ガソリン等液体燃料を使用した場合、掃
気通路壁面に付着していた多量の液状燃料が高速で脈動
を伴なう吸引空気の流動によって蒸発し、掃気の先頭部
分に混合し、掃気と共に排気に吹き抜けるためにこの方
式の層状掃気効果特開昭５８−５４２３（２） を着しく低減させてしまうが、ガス燃料を使用すること
によって掃気通路内の吸引空気への燃料の混入はほとん
どな（なる。

したがって、本発明の構成はシリンダの掃気孔に接続し
空気を吸引するための逆止弁を有する空気供給通路、掃
気の先頭部分に燃料成分が少なくほとんど空気だけにす
るための最適な長さと容積とを有する掃気通路、および
燃料としてガス燃料を用いることの３要素からなる。

本発明の実施例を図面により説明する。

［１には２サイクル内燃機関が示されている。

シリンダ（１）内をピストン（！Ｉ）が上下に往復動し
、その際にビスシン（３）は掃気孔（５）、排気孔（６
）、吸気孔（１０）をそれでれ開閉する・［１はピスト
ン（５）が下死点の位置にある場合を示している。

ピストン（５）が［１の下死点から１ｉｉｆｆ２に示す
上死点の位置に移動すると、クランク室（１２）は負圧
となるために空気絞り弁（１５）、逆止弁（１１）、空
気供給通路（９）をそれでれ通って空気が掃気通路（η
に吸入される・吸気孔（１０）がクランク室（１２）に
通すると、負圧によって混合ｉ１　（１ｇ）　、混合気
絞り弁（１４）をそれｆれ流通し、クランク＊（１２）
に混合気が吸入される。すなわち掃気通路（ηは掃気孔
（５）に近い位置からクランク室（１２）の方向に空気
が吸入された状態となる。

つぎにピストン（５）が図２の上死点位置から下向きの
行程を進む場合と、シリンダ（１）と燃焼室（２）内を
見ると、先ず排気孔（６）が開き既燃ガスが排出され、
続いて掃気孔（５）が開いて、初めに掃気通路（ｎに吸
入された空気がシリンダ（１）内に流入し掃気を行ない
、続いてクランク室（１２）に吸入されていた混合気が
掃気孔（５）からシリンダ（１）に流入し、燃焼に備え
る。逆止弁（１１）は空気供給路（９）が負圧の場合の
み空気を吸入し、逆流を防止する作用をする。

上記のように本発明によれば掃気通路（７）内は空気絞
り弁（１５）および逆止弁（Ｈ）、が開口している状態
では掃気通路（η内にあった混合気をクランク室（１２
）に押し戻しながら、シリンダ（１）に近い方から空気
が充填されることとなる。すなわち従来の２サイクル機
関に多く使用されている掃気通路の長さと容積では、該
容積以上の空気を導入しても、クランク室（１２）内の
混合気を希薄化する作用しかなく、−気層の空気量とし
て繻十分な量とはいいがたい。したがって本発明では掃
気通路の長さを従来の２サイクル機関の２倍以上とし、
掃気孔（５）および掃気通路■の合計容積をビスシン（
５）の行程容積の２Ｏｆ１以上とすることにより十分な
空気を掃気通路（ηに吸入し、初めに空気のみで十分な
る掃気を行なわ曽、しかる後に混合気の供給を行なうこ
とによって燃料混合気の排気孔（６）への吹き抜けの着
しい低減を計ることができる。

図１の例示ではクランクナースの掃気通路入口（８）は
クランクナースの最下部に設けであるが、これは本発明
を活性熱雰囲気燃焼機関に適用した場合であり、この場
合には本発明の効果と活性熱零Ｈ１ｌＬ燃焼の効果との
両方が得られることになる。

液体燃料においては掃気通路（η内に付着した燃料液膜
の存在により吸入した空気中に燃料が蒸発拡散すること
によって、本発明の方法を用いても十分な効果を得られ
ないが、使用する燃料を気体−７− 燃料に限定することによって本発明の効果を更に十分に
発揮することが可能である。

また、従来の２サイクル機関においては図２に示したピ
ストン（５）が上死点の位置において掃気孔（５）がク
ランク＊　（１２）内に開口するものが多く見られるが
、上記の構造は本発明の効果を著しく減することになる
。したがって、図２に示すこと（上死点位置においてピ
ストンスカートによって掃気孔（５）がタテ・り室（１
２）に開口しないことが本発明の重要な構成要素の１つ
である・ 今、実施例においては図１に示すごとく、混合気絞り弁
（１４）と空気絞り弁（１５）を有する一体躯の混合器
（１３）を使用した構成を示しており、混合気量に連動
して、空気量を最適に制御することができ、一体個のた
めに小形軽量で安価に製作が可能である。むろん空気絞
り弁（１５）と混合器（１５）を別体とし、リンク等で
連動することでも良い。

また実施例においては吸気孔（１０）はビス）ン（５）
によって開閉される構成であるが、吸気ダート８− 特開昭５８−５４２３（８） 開閉方式は上記方式に固走されることなく、例えば薄板
弁（リーフ弁）、ロータリ弁、クランク弁方式など、い
ずれを適用しても、本発明の効果を阻害することはない
。

図３、図４は本発明による実験結果の一例である。図３
は回転を一定にし出力を変えた場合の排気中の未燃燃料
濃度を（、）は標準運転条件、伽）は本発明を適用した
場合のそれぞれについて示したものであるが、出力が高
い程その低減効果が着しい事を示している。また図４は
１熱効果を示したものであるが、（Ｓ）は標準運転条件
、伽）は本発明を適用した場合であるが１熱効率におい
ても出力が高い程改轡効来が著しいことがわかる。

本発明は値上の如く構成し、掃気孔が開口する掃気行程
の初期に掃気通路内に吸入した空気によってシリンダ内
の掃気を行ない、しかる後に気体燃料と空気の混合気を
シリンダ内に導入することによって、混合気の吹き抜け
を防止することができ、空気供給量と混合気量は最適状
態となるよう制御することによって、混合気の吹き抜け
の防止９− と燃焼の安癩化を計ることが可能となり、熱効率の向上
と排気浄化を同時に達成することができる。

【図面の簡単な説明】

図１および図２は本発明の実施例の縦断側面図である。 図５は本発明内燃機関の実験結果の一例で、横軸は出力
、縦軸は未燃燃料濃度■な表わし、（ａ）は標準運転条
件Ｓ（荀は本発明内燃機関の場合の比較である。図４は
実験結果の一例で横軸は出力、縦軸は熱効率を表わし、
（・）は標準運転条件、（荀は本発明内燃機関の場合の
比較である。 図において、（１）−シリンダ、（２）−・・燃焼室、
（３）　−・ビス）ン、（４）　・・・クランクケース
、（５）−・・掃気孔、（６）−・排気孔、（７）−・
・掃気通路、（ｅ）−・掃気通路入口、（９）−・空気
供給孔、（１０）”吸気孔、（１１）−・逆止弁、（１
２）−・タランタ室Ｓ　　（１Ｓ）−・混合器、（１４
）　−・混合気絞り弁、（１ｓ）　”’空気絞り弁、（
１６）−空気清浄器を示す。 図　１ （２）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　シリンダ側壁に排気孔および掃気孔を有し、
   ピストン側壁により前記排気孔および掃気孔を開閉させ
   ると共にタランク室負圧により空気供給通路を介して前
   記掃気孔に接続した掃気通路に空気を吸引し、該空気を
   前記掃気孔が開口する掃気期間の初期にクランク室かも
   送られる燃料混合気に先立ってシリンダ内に供給するク
   ツンタ室圧縮ガス燃料２ｆイタル内燃機関において、下
   死点においても掃気孔出口はピストン側壁によりクラン
   ク室に開口せず前記１１気孔に接続した掃気通路の長さ
   を従来のクランク室圧縮２ｆイクル内燃機関に比べて少
   な（とも２倍以上とし、該掃気孔および掃気通路の合計
   容積を行程容積の２０−以上に設計した構造を特徴とす
   る２すイタル機関の層状掃気方法・ （乃　前項「特許請求の範囲（１）」において、該掃気
   通路の掃気取入口をタツン？ケースの最下部附近（１ｍ
   ｌ関を水平な地面に置いた場合、地面に最も近い部分）
   に設けた構造。 （砧　前記「特許請求の範！　（１）　Ｊおよび「特許
   請求の範１１（２）　Ｊにおいて空気量および燃料と空
   気の混合気量を制御する機能を伽えた一体鳳の混合器を
   有する構造。