JPS5933854Y2 - 内燃機関の冷却及び過給装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はクランク室で混合気を予圧縮するクランク室予
圧縮形内燃機関の冷却及び過給装置に関し、その目的は
過熱されやすい部分例えば排気孔周辺のシリンダ一部分
やシリンダーヘッド部分を局部的に効率よく冷却し、し
かも冷却に利用した空気等を別の気筒の過給用に供する
ことにより、特別な過給機を使用せずに内燃機関の充填
効率を向上させることである。

以下図面に関連して説明する。

第１気筒Ａ、第２気筒Ｂを有する内燃機関の縦断面図を
示す第１図において、２段シリンダー１は小径部１ａと
大径ｍｌｂを開幕に備え、そこに小径部２ａと大径部２
ｂを有する２段ピストン２が摺動自在に嵌合し、両者の
間に環状のポンプ室４が形成されている。

排気通路３の右端はシリンダー小径部１ａに開口し、左
端は排気管を径て再反応器又はマフラーに連通している
。

ポンプ室吸入孔５には気化器１３′が設けられると共に
、吸入孔５は吸入口５ａの部分でポンプ室４に開口し、
吸入孔５の内部に逆止弁６を有し、気化器１３′の内部
に調整弁７を有する。

逆止弁６は混合気をポンプ室４方向へのみ通す特性を備
え、調整弁７Ｆｉリンクの様な連動機構１６を介して気
化器１３のスロットル弁１３ａに連結され、スロットル
弁１３ａの開度が増すにつれて開度が増し、スロットル
弁１３ａが全開時全開になり、スロットル弁１３ａがア
イドリング開度の時ごく僅かな開度を保つように関連づ
けである。

ＩＴはクランクケース、１８はクランク軸、１９Ｆｉ連
接杆である。

シリンダー小径部１ａの掃気口２４は掃気通路２５（第
２図）を経てクランク室１５に連通している。

排気通路３０両側にそれぞれ冷却用通路１０が設けてあ
り（第２図）、これらの冷却用通路１０は排気通路３の
上部に於て合流し、シリンダー内面に沿う円弧状断面の
部分１０ａを形成し、この通路部分１０ａはシリンダー
ヘッド２０内に設けた冷却用通路１１と、シリンダー、
シリンダーヘッドの接合面に於て連通し、通路１トは空
気管２６、逆止弁１２を経て相手気筒の過給用ノズル２
９に連通している。

ノズル２９は掃気行程に於てピストン２により開放され
る位置に斜め上向きに設けである。

第１気筒Ａと第２気筒Ｂとは同じ構造であるが、両気筒
Ａ、Ｂば１８０°の位相差を有する。

次に作用について説明する。

エンジン運転中、ピストン２の下降に伴い、ポンプ室４
に発生した負圧によってポンプ室吸入孔５より気化器１
３′内の調整弁７、逆止弁６を経て吸入された混合気は
先スポンプ室４に充填され、ピストン２を冷却する。

その後ピストン２が上昇行程に移るとポンプ室４は正圧
となり、逆止弁６は閉じ混合気の吸入は停止すると共に
、ポンプ室４で加圧された混合気ハホンプ室４の吐出口
よりシリンダー冷却用通路１０、シリンダーヘッド冷却
用通路１１な通過する。

冷却用通路１０は第２図のように排気通路３と掃気通路
２５０間のシリンダー肉厚内に設けであるので、排気通
路３の両側の特に過熱しやすい部分の局部冷却が可能と
なる。

冷却に使用された後の混合気は空気管２６、逆止弁１２
を経て下腿ピストン２が下降する掃気行程にある相手気
筒の燃焼室内にノズル２９から供給されて掃気及び過給
作用を行う。

又ノズル２９から噴出する混合気はノズル２９の位置、
方向を適当に選ぶことにより層状燃焼用混合気として利
用することもできる。

その場合は気化器１３′は濃度混合気が得られるように
予め調整しておく。

また調整弁ＴＩ／′ｉスロットル弁１３ａの開度が増す
につれて開度が増すように機構１６により連動させであ
るので、スロットノ４１３ ａの開度が増しエンジン発
熱量が大きくなるに従い冷却用通路１０．１１を通過す
る混合気量も増加し、合理的な冷却が可能になる。

即ち熱的条件の厳しい排気通路３周辺のシリンダー内壁
面を発熱量の多い高負荷時よく冷却するので、シリンダ
ー内壁面の局部的な熱変形やそれに起因する焼付事故を
防止することができる。

なお、シリンダー冷却用通路１０は第３図のように排気
通路３の中央リブ部２９′に縦方向に設けることもでき
る。

このようにすると最も焼き付きの発生しやすい中央リブ
部２９′の内壁面の変形及び焼付事故を避けることがで
きる。

以上説明したように本考案によると、 （１）２段シリンダー１．２段ピストン２の大径部ｌｂ
、２ｂによって構成される容積型ポンプを利用し、空気
又は混合気によりシリンダー、シリンダーヘッド等の局
部冷却を行うようにしたので、ポンプは作動確実であり
且つコンパクトとなり、安定した冷却が可能である。

（２）例えば２サイクルエンジンの掃気通路２５と排気
通路３０間、排気孔通路３の中央リブ部２９′等は特に
過熱され易く、ピストン２．シリンダー１間の焼付起点
となることば＝般によく知られているが、通常の冷却方
式（空冷、液冷）では重点的に上記部分を冷却すること
は不可能であり、一様冷却となる。

しかし本考案によるとこの様な過熱個所を重点的に冷却
する局部冷却が可能であり１、耐焼付性な向上させうる
と共に、主冷却機能、即ち空冷エンジンに於ては冷却フ
ァン及び冷却フィン、水冷エンジンに於ては水ポンプ及
び水ジャケット等の必要能力を少くすることができ、こ
の面からもエンジンのコンパクト化が可能テアル。

（３）特別の過給機を用いることなく相手気筒を過給す
ることができ、内燃機関の充填効率を向上させることが
できる。

即ち１両気筒Ａ、Ｂが１８０’の位相差を有し、一方の
気筒例えば第２気筒Ｂのピストン２の上下動を利用して
、ポンプ室４内の混合気（又は空気）全第１気筒Ａへ過
給しているので、特別な過給機を用いることなく第１気
筒Ａの充填効率を高゛めることかできる。

また第１気筒Ａのピストン２の上下動を利用して第２気
筒Ｂの充填効率な高めることができるのも勿論のことで
ある。

より詳しく説明すると各気筒Ａ、Ｂば、クランク室１５
に連通する掃気口２４を備えており。

それに加えて過給用ノズル２９を有し、過給用ノズル２
９を、１８０°の位相差を有する他気筒のポンプ室４に
連通しているのである。

即ち１つのシリンダ、例えば気筒Ｂのシリンダ１に対し
て、掃気口２４、クランク室１５及び逆止弁１４等から
なる混合気供給系路（経路）と、過給用ノズル２９及び
管２６等からなる過給用混合気（又は空気）供給系路（
経路）が接続されている。

従って機関の通常作動に必要な掃気作用は、クランク室
１５内で圧縮されて掃気口２４から供給される混合気に
より行うのであるが、さらにそれに加えて他の気筒のポ
ンプ室４を利用して、過給用ノズル２９から過給用混合
気（又は空気）を供給し、充填効率を向上させているの
である。

（ω 両気筒Ａ、Ｂ間の空気管２６等が破損しても、両
気筒Ａ、Ｂの運転状態を維持することはできる。

即ち基本的に各気筒Ａ、ＢＩｒｉ、各気筒Ａ、Ｂのクラ
ンク室１５から供給される圧縮混合気により回転しうる
ので１例えば運転作業中に空気管２６等が破損して過給
用混合気（又は空気）の供給が停止しても、所要の運転
作業を終えるまでの短時間なら、充分に運転を継続させ
ることができ、極めて実用的である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案を適用した内燃機関の縦断面図、第２図
は第１図の■−■断面図、第３図は変形例に於ける第２
図に対応する図面である。 Ａ・・・・・・第１気筒、Ｂ・・・・・・第２気筒、１
・・・・・・２段シリンダー ２・・・・・・２段ピス
トン、４・・・・・・ポンプ室、５ａ・・・・・・吸入
口、６，１２・・・・・・逆止弁、１０゜１１・・・・
・・局部冷却用通路、１３′・・・・・・気化器、１５
・・・・・・クランク室、２０・・・・・・シリンダー
ヘッド、２４・・・・・掃気口、２５・・・・・・掃気
通路、２９・・・・・・過給用ノズル。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 位相差１８０°の第１気筒Ａと第２気筒Ｂに、それぞれ
   小径部１ａと大径部１ｂを有する２段シリンダー１を設
   け、上記各２段シリンダー１に小径部２ａと大径部２ｂ
   を有する２段ピストン２を嵌合して、２段シリンダー１
   と２段ピストン２０間に環状のポンプ室４を形成し、各
   シリンダー小径部１ａＫＩ／′ｉ、クランク室１５に掃
   気通路２５を介して連通ずる掃気口２４と、過給用ノズ
   ル２９を開口し、上記ポンプ室４の吸入口５ａｙｋ逆止
   弁６を介して空気或いは空気と燃料との混合気供給装置
   に連通し、ポンプ室出口はシリンダー１、シリンダー小
   径部２０又はその両者に設けられた局部冷却用通路１０
   ．１１を介して１８０００位相差を有する他シリンダー
   １の過給用ノズル２９へ連通し、クランク室１５を逆止
   弁１４を介して空気と燃料の混合気供給装置に連通した
   ことを特徴とする内燃機関の冷却及び過給装置。