JPS6032005B2 - ２サイクル内燃機関 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は内燃機関に係り、更に詳細にいえばクランク室
婦気を利用し液体ドレンがクランク室に集積する２サイ
クル内燃機関に係るものである。

クランク室橋気２サイクル内燃機関では一般にエンジン
のクランク室の下部すなわち液だめに燃料と潤滑油、す
なわち「ドレン」が集積する。ドレンをエンジンに再循
環すなわち戻して究極には燃焼せることが望ましいこと
は以前から知られている。このような再循環はドレンが
排気系統に落とされることにより船外の水中に捨てられ
る場合に船外機に伴う汚染問題を回避することが特に重
要である。従来技術のドレン装置の例が以下の米国特許
明細書に記載されている、すなわち、１９５５年９月１
３日付で許可された第２７１７５８４号、１９６４年４
月１４日付で許可された第３１２８７４８号「１９６５
年５月１２日付で許可された第３１３２６３５号、１９
６５年２月２３日付で許可された第３１７０４４９号、
１９７０年９月１５日付で許可された第３５２８３９５
号、１９７３年１月９日付で許可された第３７０９２０
２号、１９７３年５月１日付で許可された第３７０３１
４９号「１９７３年１０月２日付で許可された第３７６
２３８０号「１９７４年４月２日付で許可された第３８
００７５３号、１９７４王４月２３日付で許可された第
３８０５７５１号および１９７３手１月１４日付で許可
された第３８５９９６７号明細書に記載されている。

本発明は２サイクル内燃機関のクランク室に集積したド
レンをエンジン・シリンダに再循環させて究極的に燃焼
させる装置を提供するもので、この装置はクランク室と
燃焼室とに生じた循環的圧力状態の合わせた効果を利用
するものである。

本発明の目的は上述の如くエンジン・シリンダに再循環
させるドレンを、クランクシャフトの軸受の潤滑にも利
用し、かつその利用の態様を可能な限り効果的にして「
燃料に混合して供給する本来の潤滑用の潤滑油の量を低
減させることを目的とする。本発明は、クランクシャフ
トを上下方向配置良Ｏち縦型配置にした１対のシリンダ
を有する２サイクル内燃機関に応用するものであり、上
記目的の達成のため「 これら２つのシリンダから発生
するドレンを、通常の潤滑効果が最も弱い上方の軸受に
集中して供給するように構成し、燃料内の潤滑油の混合
比を大きくすることなく、充分な潤滑が得られるように
なしたものである。

本発明のその他の特徴と利点とは添付図面を参照して以
下に説明することにより理解できよう。

本発明の少くとも１つの具体例を詳細に説明する以前に
、本発明の応用が以下の詳細な説明と添付図面とに示し
た部品の構造と配置との細部にのみ限定されるものでな
いことは理解する必要がある。本発明は他の具体例にす
ることも他の種々の方法で実施することもできる。また
、使用した用語が説明のためのものであり限定するため
のものでないことも理解する必要がある。第１図には１
つまたはそれ以上の数の排出口孔ＩＳと取入れ口孔１８
とを有するシリンダー４を形成するエンジン・ブロック
１２とクランク室２０とを含む単一シリンダ２サイクル
内燃機関が示してある。

シリンダー４内には接続村２６によりクランクシャフト
２４に接続されたピストン２２が往復運動可能に収容さ
れている。取入れ□孔１８はクランク室２川こ達適して
いる移送通路２８の終端から成り、この移送通路を経て
燃料が燃焼されるためシリンダ１４に供給される。

燃料と、潤滑油と空気との混合物は気化器（図示せず）
とりード弁（図示せず）とを経てクランク室２０１こ導
入される。この混合物は移送通路２８を経て通常の方法
で、周期的に、すなわち「取入れ□孔１８が開放しクラ
ンク室２０内の圧力がピストン２２が不死点に接近する
ことにより増大するとシリンダー４に圧送される。クラ
ンクシャフト２４は上方の軸受３０とこの上方の軸受か
ら垂直に間隔をあげた下方の軸受３２とによりクランク
室２０内に回転可能に支持されている。

クランク室２０内にはドレンを集積する個所を形成する
手段が設けてある。

図示した特定の構造では、クランクシャフト２４は垂直
に配置され、環状のコレクタ・リングすなわち液だめ３
３がクランクシャフト２４の付近でそれを同心にしてク
ランク室２０の底部に設けてある。液だめ３３に集積し
たドレンはそこから、究極には燃焼のため、好ましいの
は先ず上方の軸受３川こ接触して流された後にシリンダ
ー４に再循環される。この目的のために、液だめ３３と
上方の軸受とに液体連通した第１の導管すなわち通路３
４と上方の軸受３０と取入れ□孔１８と排出口孔１６と
の間の個所でシリンダ１４に設けた入口々孔３８とに蓮
通した第２の導管すなわち通路３６とが設けてある。従
って、クランク室２川よりード弁と第１の通路３４と移
送通路２８との接続部を除いて閉じられている。第１の
通路３４には玉形の逆止め弁３９の如き適当な一方逆止
め弁手段が位置決めされ、この逆止め弁はクランク室２
０内に正圧が存在すると集積されたドレンが液だめ３３
から流れるようにするがクランク室２０内に低い圧力が
あるとドレンが上方の軸受３０から逆に流れるのを阻止
するよう作用する。

集積したドレンは圧送作用と吸引作用との組合せにより
シリンダー４に再循環せしめられる。

すなわち、ピストン２２の下向きすなわち膨張衝程中ピ
ストンが下死点に接近するに従いクランク室２０内に正
圧が生じこの正圧は液だめ３３に集積したドレンを逆止
め弁３９と第１通路３４とを矢印４０の方向に流れさせ
る。同時に、ピストン２２が下死点に接近している間に
排出口孔１６が開かれた後取入れ□孔１８が開かれる以
前にはシリンダ１４に負圧が存在する。この負圧状態は
入口々孔３８を介して第２の通路３６と第１の遍路３４
とに蓮通され、それによりこれらドレン通路からシリン
ダー４への吸引すなわち引入れ作用をなす。入口々孔３
８がピストン２２により閉じられた後、クランク室２２
に生じた負圧が逆止め弁３９を閉じさせ、それにより逆
止め弁３９の下手側での第１の通路３４と上方の軸受３
０の個所と第２の通路３６とに残るドレンがクランク室
２０１こ戻り流れるのを防止する。

第１の通路３４の入口は下方のクランクシャフト軸受３
２を収容するためエンジンのブロック１２を設けた空所
４２に（実線で示した如く軸受空所４２の底部か軸受空
所の上方かいづれか）にか破線で示した如く液だめ３３
に直接にか軸受空所４２と液だめ３３とに共にか蓮通せ
しめることができる。

第１の場合には、軸受空所４２はクランクシャフト２４
とエンジン・フロツク１２との間の公差か別の口孔（図
示せず）かいづれかにより液だめ３３に蓮通せしめられ
て液だめ３３に集積したドレンがシリンダ１４に再循環
せしめられる以前に軸受空所４２に流入すなわち排出で
きるようにする。

２の場合には、液だめ３３は液だめ３３と下方の軸受３
２との間にシール（図示せず）を設けることにより集積
したドレンが液だめから漏洩しないように配置でき、ド
レンは液だめ３３から直接再循環される。

最後の場合には、集積したドレンの一部分が軸受空所４
２に流れすなわち排出して再循環せしめられる以前に下
方の軸受３２を酒渇し他の部分は液だめ３３から直接再
循環せしめられる。ドレンを過度に制限することなく再
循環するドレンにより上方の軸受３０を十分に潤滑する
ため、上方の軸受３０を包囲している環状の充満室４４
を図示した如くエンジン・フロック１２に設けることが
好ましい。

充満室４４を通り流れるドレンは第２の遍路３６に向か
う途中で上方の軸受３川こ接触してそれを潤滑する。第
２図に示した具体例では、複数のシリンダを有するエン
ジンは２つのシリンダ５４，５６を形成する従来技術の
エンジン・ブロック５２と、２つのそれぞれ関係した２
つのクランク室５８，６０と、これらクランク室を貫通
して延びているクランクシャフト６２と「それぞれのシ
リンダ５４，５６内で往復運動可能な別々のピストン６
４，６６と、これらピストンをそれぞれクランクシャフ
ト６２にこれらピストンが反対方向に作用するよう薮続
する別々の接続杵６８，７０とを含んでいる。

シリンダ５４，５６はそれぞれ１つまたはそれ以上の数
の排出口孔７２と取入れ口孔７４とを有していて、この
口孔は前記した移送通路２８と同じ作用を行う移送通路
７６の終端である。クランクシャフト６２はクランク室
５８，６０内に垂直に間隔をあげた上方の軸受７６と、
中間の軸受７８と下方の軸受８０とにより回転可能に支
持されている。

クランク室５８，６０１こ集積するドレンは第１図にお
ける液だめ３３と同様に配置されたそれぞれの液だめ８
２，８４に集積される。

これらドレンは液だめ８２，８４から好ましいのは先づ
上方の軸受７６と接触して流れて上方のシリンダ５４に
再循環せしめられて究極には燃焼せしめられる。この目
的のために、液だめ８２と上方の軸受７６とに液体運通
した第１の導管すなわち通路８６と、液だめ８４と第１
の通路８６とに液体達通した第２の導管すなわち通路８
８と、上方の軸受７６と取入れ□孔７４と排出口孔７２
との間の個所で上方のシリンダ５４に設けた取入れ口孔
９２とに液体達適している第３の導管すなわち通路９０
とが設けてある。第１と第２の通路８６，８８には玉形
逆止め弁９４，９６の如き適当な一方逆止め弁手段が設
けてあり、これら逆止め弁は関係したクランク室内に正
圧状態が存在しているとそれぞれの液だめ８２，８４か
らドレンが流れるが関係したクランク室内に低い圧力状
態が存在しているとドレンがそれぞれの液だめに逆流し
ないようにする。

第１と第２の通路８６，８８の入口部分は実線で示した
如くそれぞれの液だめ８２，８４に蓮適することも、破
線で示した如く中間の軸受７８と下方の軸受８０とを収
容するためエンジン・フロック５２に設けたそれぞれの
空所９８，１０川こ連通することもまたは前記したとほ
ぼ同様にそれぞれの液だめ８２，８４とそれぞれの軸受
空所９８，１００とに共に運遍することができる。液だ
め８２，８４に積したドレンはクランク室５８，６０の
それぞれの合わせた圧送作用と上方のシリンダ５４の吸
引作用とにより上方のシリンダ５４に再循環せしめられ
る。すなわち「上方のピストン６４が下向き衝程すなわ
ち膨張衝程中に下死点に接近するに従い、上方のクラン
ク室５８に生じた正庄が液だめ８２か中間の軸受空所９
８かもしくはその両方に集積したドレンを逆止め弁９４
と第１通路８６とを経て上方の主軸受７６に向け矢印１
０２の方向に流れさせる。前にも述べたように、入口々
孔９２が開いている間に上方のシリンダ５４に同時に負
圧が生じ、この負圧は入口々孔９２を介して第３の通路
９０と第１の通路８６とに蓮通され、それにより先に第
１の路８６と、上方の軸受７６と第３の通路９０とに供
給されたドレンを上方のシリンダ５４に吸引すなわち引
入れる。同時に、反対方向に作用する下方のピストン６
６が上死点に向け運動していて下方のクランク室６０１
こ低圧状態を生じる。

逆止め弁９６が閉じドレンが液だめ８２から液だめ８４
にか軸受空所１００１こかその両方に流れないようにす
る。上方のピストン６４がその後上死点に向け運動する
と、下方のクランク室６０‘こ生じた正圧が液だめ８４
か下方の軸受空所１００‘こかその両方に積したドレン
を逆止め弁９６と、第２通路８８とを通り矢印１０４の
方向にまた逆止め弁９４を通り上方の主軸受７６に向け
流れさせる。このサイクルの大部分の間入口々孔９２が
閉じられているので、第１の通路８６と、上方の軸受７
６と第３の通路９０とに供給されたドレンの一部分は上
方のピストン６４のその後の膨張衝程まではシリンダ５
４に入らない。下方のピストン６６の膨張衝程中第２の
通路８８を経て圧送されているドレンが液だめ８２か中
間の軸受空所９８かもしくはその両方に流入しないよう
にする手段が設けてある。

第２図に示した具体例では、このような手段は第１の通
路８６の入口部分１０６，１０８に設けた第１の通路８
６の断面積より小さい断面積の狭搾部から成る。この狭
搾部分は第１の通路８６の流れ抵抗より可成り高い流れ
抵抗を行うような寸法にしてあり、それにより第２の通
路８８から液だめ８２か中間の軸受空所９８かもしくは
その両方に流れるドレンを極限する。。上方のピストン
６４の膨張衝程中液だめ８２から第２の通路８８に流れ
るドレンを極限するため、第１の通路８６に蓮通した等
２の通路８６の出口部分１１川こは第１の路８６の断面
積より小さい断面積にできる。第１図の具体例の場合と
同様に、上方の軸受７６を包囲している還状の充満室１
１２をエンジン・フロツク５２に設けてドレンを過度に
制限することなく再循環するドレンにより上方の軸受７
６を適当に潤滑することが好ましい。

第３図に示した変形例の具体例では、玉弁１１４の如き
適当な一方逆止め手段が液だめ８２と運通した第１の通
路８６の入口部分１１６に設けてある。

逆止め弁１１４は上方のピストン６４の膨張衝程中ドレ
ンが液だめ８２から第１の通路８６に流れるようにする
が、下方のピストン６６の膨張衝程と上方のピストン６
４の縮衝程中とにドレンが第２の通路８８から出口部分
１１０を経て液だめ８２に流入しないよう作用する。第
２図と第３図とに示した具体例を２シリング・エンジン
に関連して説明したが、同じ原理を順次の点火順序を有
する２個のシリンダ以上の数のシリンダを有するエンジ
ンにも応用できることは明かである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の種々の特徴を備えた１シリンダ。 ２サイクル内燃機関の一部断面略図、第２図は本発明の
種々の特徴を備えた交互に作用する２シリンダ。 ２サイクル内燃機関の一部断面略図、第３図は第１図の
エンジンの上方シリンダのドレン通路をドレン集積個所
に接続する変形例の装置の拡大部分図である。 １０…・・・内燃機関、１４・・・・・・シリンダ、１
６・・・・・・排出口孔「 １８・…・・取入れ□孔、
２０・・・・・・クランク室、２２・・・・・・ピスト
ン、３３・・・…集積個所、３４，３６……導管装置、
３８……入口々孔。 多Ｚ炎該２ 多鰍２

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 上下方向に配置したクランクシヤフトと；１対の互
   いに独立したクランクケースであり各々がドレン集積個
   所を有したものと；前記クランクケースから各々延びて
   いる互いに独立したシリンダと、；各々のシリンダ内に
   往復運動するように収容され、上死点に接近するに従い
   低圧状態をまた下死点に接近するに従い高圧状態を対応
   するクランク室内に交互に生ずるよう作用する互いに反
   対方向に運動するピストンと；対応するピストンが下死
   点の付近にあるとき対応するシリンダに燃料と潤滑油と
   の混合物を流入させるように各々のシリンダに互いに独
   立して設けた取入れ口孔と、ピストンが下死点に接近す
   るに従いシリンダから燃焼生成物を排出するため各々の
   シリンダに設けた排出口孔と；一方のシリンダにおいて
   前記取入れ口孔と排出口孔との間に設けられた入口々孔
   と；前記一方のシリンダに対応するドレン集積個所と前
   記入口々孔とを連通する第１の導管装置と；他方のシリ
   ンダに対応するドレン集積個所と前記第１の導管装置と
   を連通し、これにより前記１対のクランクケース内及び
   前記一方のシリンダ内においてくり返し生じる圧力変動
   に応じてドレンをドレン集積個所より前記一方のシリン
   ダに送るよう構成された第２の導管装置と；前記第１及
   び第２の導管装置の各々に設けられ、対応するクランク
   ケース内の圧力が高いとき対応するドレン集積個所から
   前記入口々孔に向う流れは許容するが、対応するクラン
   クケース内の圧力が低いときは対応する導管装置内をド
   レン集積個所へ向う流れは阻止する逆止め弁と；を有し
   、前記第１の導管装置は、前記クランクシヤフトを回転
   可能に支持する上方の軸受と前記第２の導管装置と前記
   一方のシリンダに対応するドレン集積個所とに連通する
   第１の部分と、前記上方の軸受と前記入口々孔とを連通
   する第２部分とより成り、これによつて前記一方のシリ
   ンダに送られるドレンが途中で前記上方の軸受に接しそ
   れを潤滑するように構成された２サイクル内燃機関。 ２ 特許請求の範囲第１項に記載の２サイクル内燃機関
   において、前記ドレン集積個所の各々は各々のクランク
   ケース内において前記クランクシヤフトに隣接しかつそ
   れと同心状に設けられた液だめより成る２サイクル内燃
   機関。 ３ 特許請求の範囲第２項に記載の２サイクル内燃機関
   において、該機関はさらに前記クランクシヤフトを回転
   可能に支持する上下方向に間隔をあけられた中間の軸受
   及び下方の軸受と、互いに隔れた空所とを有し、該空所
   には前記中間及び下方の軸受が各々収容され、またこれ
   ら空所は各々対応する前記液だめと連通しており、また
   前記第２の導管装置は前記下方の軸受に対応する空所に
   連通する入口部を有し、また前記第１の導管装置の前記
   第１の部分は前記中間の軸受に連通する入口部を有して
   いる２サイクル内燃機関。