JPS592766B2 - 層状チヤ−ジにより動作する二行程対向ピストンエンジンにおける構造的改良 - Google Patents

層状チヤ−ジにより動作する二行程対向ピストンエンジンにおける構造的改良

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JPS592766B2
JPS592766B2 JP55105237A JP10523780A JPS592766B2 JP S592766 B2 JPS592766 B2 JP S592766B2 JP 55105237 A JP55105237 A JP 55105237A JP 10523780 A JP10523780 A JP 10523780A JP S592766 B2 JPS592766 B2 JP S592766B2
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、比出力を損うことなく比燃料消費量及び排気
ガスにより生成される大気汚染に関するエンジン性能の
改良を目的とする、異なった内径の同軸シリンダーhを
走行する対向するピストンを具備し、該シリンl゛−に
はそれら自身のクランクケースポンプによって掃気用空
気又は希薄な燃焼性混合物ヌは濃い燃焼性混合物を別々
に供給されるようになっている二行程エンジンにおける
構造的改良に関する。
上記のタイプのエンジンは近年知られているが、広く普
及してはない。
その理由は、多分、予期した改良が達成されなかったこ
と又は過大な製作コストの故であろう。
燃焼室が濃厚混合物を供給されたシリンダーと直接に連
通ずる球形の中心部により構成されており、該シリンダ
ーは該球形室の内径より小さい直径の内径を有し、そし
て適当に制限された短い通路を介して空気又は希薄な混
合物を供給された大きな内径のシリンダー(メインシリ
ンダー)と連通ずるようにしたこのタイプのエンジンは
最近提供されている。
このエンジンにおいて、必須の特徴は、該室が球形であ
ること、球形室に対する燃焼空間の容積対隣接シリンダ
ーに対する燃焼室間の容積の比及び核室の断面対談制限
された通路の断面の比であると考えられる。
球状形状は、負荷圧縮段階期間中、より小内径のシリン
ダーから流れる濃厚混合物の流れ及び他のシリンダーと
連通ずる制限された中心通路から反対方向に流れる掃気
用空気(scavengin g ai r )の流れ
により引き起こされた円環体形状の渦がその中に形成さ
れるのが有利であるという仮定により正当化された。
この渦の効果は着火火花プラグが配置されている該室内
に生成する依然として比較的濃厚的な混合物の燃焼速度
を増加することである。
球状室の形成及び該渦の形成に関与する他に、核室とメ
インシリンダーとの間の通路断面を制限することも又掃
気段階期間中球形室に向けての掃気用空気の拡散を阻止
する効果を有し、かくして排気ポートからの排気ガスの
流出を本質的に助けるために該空気を利用し、同時に結
果的に燃料消費量及び排気中の未燃焼炭化水素の量を増
加させる。
メインシリンダーへの濃厚混合物の拡散及i排出ポート
へのその逃散を同時に阻止する。
圧縮の終りには、より小さなシリンダー内に残る空間に
おける球形室中のより濃厚な燃焼性混合物及びメインシ
リンダー内に残る空間内の希薄な混合物の層状のチャー
ジがあり、その結果完全な燃料燃焼の可能性が増大する
実際には、このエンジンは、排気中の未燃焼ガスの低い
含有率を示したが低い比出力を有するという欠点も示し
た。
本発明の目的は、上記欠点を相当に減少させると同時に
排気への新しい混合物の損失、従って比燃料消費量並び
に排気のHC及びCO含有率を保持するか又は更に減少
させることであり、これは実験的に達成されることが示
された。
この目的は、関連したクランクケースポンプにより別々
に各々供給される異なった内径のシリンダー内で移動す
る対向したピストン、より濃厚な燃料−空気混合物を供
給されているより小内径のシリンダー及び希薄な混合物
を供給されるより大きい内径のシリンダーを有し、二つ
のシリンダーは連通して燃焼室を形成し、該二つのシリ
ンダーは燃焼室を構成するベル形状部により接続されて
おり、そして更にその横方向壁において接線方向に小さ
い内径のシリンダーへと開いている濃厚な混合物のため
の移送ダク):(transferducts)を有ス
る二行程エンジンにより本発明に従って達成される。
本発明は添付図面によってより良く理解することができ
る。
第1図かられかる通り、エンジンはシリンダー1及び2
を具備して成り、第一(フィーダ)は第二(メイン)よ
り小さい内径であるが同じ軸線X−Xを有し、そしてシ
リンダー1及び2内をそれぞれピストン3及び4が滑動
する。
ピストンは接続ロッド5及び6によって駆動シャフト9
及び10のクランク7及び8に接続され、駆動シャフト
9及び10は関連プーリーのピッチ円11及び12並び
にベルトの中心線13によって略図で示されたベルト伝
動機構によって相互に接続される。
駆動シャフト9及び10はクランクケースポンプ14及
び15内に含まれている。
エンジンは気化器(carburettor)16、誘
導ポート17、クランクケースポンプ14及び移送ダク
ト18及び19を経由して濃厚燃料空気混合物を供給さ
れ、そして誘導ダクト20、クランクケース15、並び
に移送ダクト21及び22を経由して薄い混合物又は空
気を供給される。
移送ダクト18及び19は、移送期間中濃厚混合物に対
する軸線X−Xのまわりの回転作用を加えるような方法
で第3図に示された如き略対向するポート24及び25
としてより小さい内径のシリンダー1の内表面23にお
いて接線方向に開口する。
空気移送ダクト21及び22は反転型掃気(schnu
rle−type scavenging)を生成す
るために、第4図に示された如き排出ポート28のほぼ
一側及び他側に配置されたポート26及び27によって
より大きな内径のシリンダーへと開口している。
第2図においてわかる通り、シリンダー1及び2は、曲
線Cによって相互に接続され、曲線Cは該シリンダーに
対して直角な面P1−P1及びR2−22間にある燃焼
室29に特徴的ベル形状を与え、このベル形状はそれぞ
れシリンダー軸線X−X及び該軸線に対して垂直である
面P2−P2に対する該曲線の端部における正接の傾斜
の角度α及びβ並びに半径R1及びR2によって規定さ
れる。
燃焼室の横方向表面は該面P1−P1とピストン3及び
4のヘッド間にある円筒形表面により完成される。
これらの表面の高さは、ピストンが同時にそれらの頂部
死点に達するときのゼロから、ピストンが位相(pha
se) において動作しないときの未だ非常に小さい
h1th2により示された値まで変ることができる。
一般に、ピストン3がピストン4より遅れるのが有利で
ある。
この場合に、第2図に示された如く、ピストン3は未だ
その頂部死点に達しておらず、長さhlだけそれから離
れており、一方ピストン4は距離h2だけ帰り行程を既
に開始している。
上記燃焼室の一端の断面の直径と他端の断面の直径との
比は1.5乃至3の間にあるのが好ましく、燃焼室の横
方向表面は回転の表面であり、その母曲線は相互に接線
方向にある円の弧により実質的に形成され、この母線は
小さなシリンダーに接続するその端部において約3−f
の角度だけシリンダー軸線に対して傾斜しており、一方
この角度は他のシリンダーに接続するその端部において
約7O−sOoであるのが好ましい。
着火火花プラグ30及び31は燃焼室29におい゛(相
互に直径方向反対に配置されている。
掃気期間中のエンジンの動作は下記の通りである:ピス
トン4がその下部死点に向かって動くにつれて、それは
排出ポート28を露出しシリンダー1及び2において膨
張した排出ガスが去ることを可能とする。
一瞬の後、ピストン4は移送ポート26及び27を露出
してクランクケース15においてピストンにより予備圧
縮された空気がシリンダーに入りそして残留排出ガスを
排出ポート28に向けて追い出すことを可能とする。
同時に、ピストン3も又その下部死点に向けて降下して
移送ポート24及び25を露出し、それからクランクケ
ース14においてピストン3により予め予備圧縮された
濃厚混合物は回転運動によってシリンダー1に入る。
これはシリンダー2に含有される排出ガスの排気に寄与
する。
次いでピストン4はその上部死点に向けて上昇して排出
ポート28を閉じ次いで移送ポート26及び27を閉じ
る。
一瞬の後又は同時に、やはり上昇するピストン3は移送
ポート24及び25を閉じる。
次いでシリンダー内に残留するガスの圧縮段階が始まり
そしてクランクケース14及び15への濃厚混合物及び
希薄混合物の取込み段階も開始される。
シリンダー1に供給されそして軸線X−Xに沿って存在
する濃厚混合物の渦は燃焼室29へとピ ・ストン3に
より追い出され、一方ピストン4はシリンダー2内に残
留する掃気用空気を同じ室に追いやる。
燃料の異なった百分率含有率を有する圧縮された混合物
の半径方向層化は燃焼室29においてつくり出される。
より速く燃焼することができるより濃い混合物は遠心力
によって中心から遠ざかって火花プラグ電極の付近にお
いて集まり、一方小さい燃料含有率を有する空気は、排
出ポートから時間内に通過することができない少量の未
燃焼ガスと共に中心に残留する。
この混合物はより濃厚な混合物により発生した温度増加
の故に燃焼し、その故に膨張の仕事に寄与する。
かくして空気重量対ガソリン重量の比は全体的に化学量
論的燃焼値(希薄な混合物)より大きい値に保持するこ
とができる。
供給シリンダーにおける関連した移送ダクトの接線方向
配置と共に燃焼室の該形状及び本発明に従うタイプのエ
ンジンにおける1個より多くの着火火花プラグを設けた
ことの利点は前述の説明から明かである。
供給シリンダーの内径対メインシリンダーの内径の割合
の最適値は1/2であるが、これはエンジンの寸法及び
他の構造的要素の寸法に従って変ることができる。
角度α及びβ並びに燃焼室の半径R1及びR2の値に関
して、これらは圧縮期間中壁に付着する濃厚混合物流を
保持すると同時に燃焼室の適当な容量と適合性のシリン
ダー間のアンプル接続配置を確実にしなければならない
【図面の簡単な説明】
第1図はシリンダー軸線を通過しそして異なった孔の二
つのシリンダー内の反対向きのピストンを有する二行程
エンジンクランクシャフトに垂直な面における本発明に
従うエンジンの略断面図、第2図はピストンが最小距離
前れている第1図のエンジンの修正である共通シリンダ
ー燃焼室の拡大断面図、第3図はより小さい直径のシリ
ンダーの移行部分を通過する第1図の面1ll−[1に
おけるシリンダーの軸線に対して直角なエンジンの断面
図、第4図は関連した移送ポートを通過する第1゜図の
面IV−IVにおけるシリンダーの断面図である。 図において、1,2・・・・・・シリンダー、3,4・
・・・・・ピストン、5,6・・・・・・接続ロッド、
7,8・・・・・・クランク、9,10・・・・・・駆
動シャフト、11 。 12・・・・・・ピッチ円513・・・・・・ベルト中
心線、14゜15・・・・・・クランクケースポンプ、
18,19・・・・・・移送ダクト、20・・・・・・
誘導ダクト、21.22・・・・・・移送ダクト、24
,25・・・・・・対向ポート、26゜2T−・・・・
・移送ポット、28・・・・・・排出ポート、29・・
・・・・燃焼室、30.31・・・・・・着火火花プラ
グ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 それぞれの関連したクランクケースポンプによって
    各々別々に燃料−空気混合物又は空気が供給される異な
    った内径のシリンダー内で運動する対向するピストンと
    、より濃厚な燃料−空気混合物を供給される小さい内径
    のシリンダーとより希薄な混合物又は空気を供給される
    大きい内径のシリンダーとを具備し、二つのシリンダー
    は連通して燃焼室を形成し、二つのシリンダーは燃焼室
    を構成するベル形状部分によって接続され、そして更に
    その横方向壁において接線方向より小さい内径のシリン
    ダーへと開口した該濃厚混合物のための移送ダクトを有
    する二行程エンジン。 2 該室の一端の断面の直径と他端の断面の直径との比
    は1.5乃至30間にある特許請求の範囲第1項記載の
    エンジン。 3 該燃焼室の横方向表面は回転の表面であり、その母
    曲線は相互に接線方向にある円の弧により実質的に形成
    され、該母線は小さなシリンダーに接続するその端部に
    おいて約3−fの角度だけシリンダー軸線に対して傾斜
    しており、一方この角度は他のシリンダーに接続するそ
    の端部において約70−8σである特許請求の範囲第1
    項記載のエンジン。
JP55105237A 1979-11-27 1980-08-01 層状チヤ−ジにより動作する二行程対向ピストンエンジンにおける構造的改良 Expired JPS592766B2 (ja)

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JPS5675924A JPS5675924A (en) 1981-06-23
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GB (1) GB2063995B (ja)
IT (1) IT1126401B (ja)
NL (1) NL8004183A (ja)

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