JPS6270615A - ２サイクルガソリンエンジン - Google Patents
２サイクルガソリンエンジンInfo
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- JPS6270615A JPS6270615A JP20897385A JP20897385A JPS6270615A JP S6270615 A JPS6270615 A JP S6270615A JP 20897385 A JP20897385 A JP 20897385A JP 20897385 A JP20897385 A JP 20897385A JP S6270615 A JPS6270615 A JP S6270615A
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- Japan
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- exhaust
- fresh air
- hole
- cylinder
- port
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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
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- Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
く産業上の利用分野〉
開示技術は、自動車等に装備ざれている２サイクルガソ
リンエンジンの排ガスの有効ガスの分離制御を行う技術
分野に属する。
リンエンジンの排ガスの有効ガスの分離制御を行う技術
分野に属する。
〈要旨の概要〉
而して、この発明は、縦型シリンダのボア内外に連通す
る吸気孔と掃気孔と排気孔とがそれぞれ離隔ざれて所定
位置に穿設されている２サイクルガソリンエンジンに関
する発明でおり、特に、ピストンの昇降運動に対応して
排気孔が複数個相互に郭成されてシリンダの長手方向に
沿って設けられ、ピストンの下降工程において燃焼カス
と新気との混合比率を変えて排出するようにされ、而し
て、ピストンヘッドにはスライドシャッタか取換え可能
等にして固設され、該スライドシャッタに穿設された排
気制御孔がシリンダに１舌動するようにぎれてシリンダ
の各排気孔に対して１噴次開閉するようにされた２サイ
クルガソリンエンジンに係る発明である。
る吸気孔と掃気孔と排気孔とがそれぞれ離隔ざれて所定
位置に穿設されている２サイクルガソリンエンジンに関
する発明でおり、特に、ピストンの昇降運動に対応して
排気孔が複数個相互に郭成されてシリンダの長手方向に
沿って設けられ、ピストンの下降工程において燃焼カス
と新気との混合比率を変えて排出するようにされ、而し
て、ピストンヘッドにはスライドシャッタか取換え可能
等にして固設され、該スライドシャッタに穿設された排
気制御孔がシリンダに１舌動するようにぎれてシリンダ
の各排気孔に対して１噴次開閉するようにされた２サイ
クルガソリンエンジンに係る発明である。
〈従来技術〉
周％０の如く１、動力源として各種のガソリンエンジン
が用いられているが、自動車等に装備されているガソリ
ンエンジンにおいてサイクル数等が少い等各種の利点か
ら２サイクルガソリンエンジンが広く用いられている。
が用いられているが、自動車等に装備されているガソリ
ンエンジンにおいてサイクル数等が少い等各種の利点か
ら２サイクルガソリンエンジンが広く用いられている。
而して、近時、燃費向上、排ガス浄化等の点から排ガス
を分離し有効利用して浄化処理する技）付の開発が盛ん
に行われて見るべき成果の研究が種々成されている。
を分離し有効利用して浄化処理する技）付の開発が盛ん
に行われて見るべき成果の研究が種々成されている。
２サイクルガソリンエンジンではその構造から吸気孔よ
り吸入され、掃気孔よりシリンダ内に供給されるガソリ
ンと空気の混合気（以下新気と略称）については約６０
〜７０％がシリンダ内で燃焼に与かり、残りの約３０〜
４０％は新気のまま燃焼ガスと共に排気孔から排出され
、２サイクルガソリンエンジンの熱機関としての効率を
低くし、又、公害ガス（特に、ＨＣ）の排ガス処理に対
する処理効率を悪くしている。
り吸入され、掃気孔よりシリンダ内に供給されるガソリ
ンと空気の混合気（以下新気と略称）については約６０
〜７０％がシリンダ内で燃焼に与かり、残りの約３０〜
４０％は新気のまま燃焼ガスと共に排気孔から排出され
、２サイクルガソリンエンジンの熱機関としての効率を
低くし、又、公害ガス（特に、ＨＣ）の排ガス処理に対
する処理効率を悪くしている。
〈発明が解決しようとする問題点〉
これに対処するに、シリンダに供給充填する新気を高め
、新気の損失を少くするような、例えば、排気管制御付
エンジンやＮ１ｃｅエンジン等の特殊エンジンでは新気
内での燃焼に関与する新気の値か数％高くされ、排出さ
れる新気の量も数％低くされるようにされてはいるが、
そのオーダーは低く、制御機構等からすればコスト高に
なる不利点があり、構造も複雑で設計がし難い難点があ
るうえに、保守点検整備が煩瑣でおるという不利点があ
った。
、新気の損失を少くするような、例えば、排気管制御付
エンジンやＮ１ｃｅエンジン等の特殊エンジンでは新気
内での燃焼に関与する新気の値か数％高くされ、排出さ
れる新気の量も数％低くされるようにされてはいるが、
そのオーダーは低く、制御機構等からすればコスト高に
なる不利点があり、構造も複雑で設計がし難い難点があ
るうえに、保守点検整備が煩瑣でおるという不利点があ
った。
一方、排ガスの有効利用としては排出されたガスをター
ビンに供給してこれを駆動したり、スターリングエンジ
ンの加熱部に用いる等の技術がおるが、いづれも燃焼ガ
スと新気とが混合状態のままの排ガスを用いるものであ
って、当Ｍａ合排ガスから新気のみを分離して有効利用
していない点で本質的なエネルギー利用にはなっていな
いという欠点がおる。
ビンに供給してこれを駆動したり、スターリングエンジ
ンの加熱部に用いる等の技術がおるが、いづれも燃焼ガ
スと新気とが混合状態のままの排ガスを用いるものであ
って、当Ｍａ合排ガスから新気のみを分離して有効利用
していない点で本質的なエネルギー利用にはなっていな
いという欠点がおる。
この発明の目的は上述従来技術に基づく２サイクルガソ
リンエンジンの燃焼ガスと新気の混合排カスに対して燃
焼ガスの高温、高圧部と新気の低温部とに分離し、新気
の比率の小さい燃焼ガスの高温部においては公害ガス（
特に、ＨＣ）の軽減速理が行え、新気は排気タービン駆
動やスターリングエンジンの高加熱が高い効率で行われ
るようにして有効性を高め、更に、別設のガソリンエン
ジンを稼動させる等各種産業にお（プるエネルギー利用
分野に益する優れた２サイクルガソリンエンジンを提供
せんとするものである。
リンエンジンの燃焼ガスと新気の混合排カスに対して燃
焼ガスの高温、高圧部と新気の低温部とに分離し、新気
の比率の小さい燃焼ガスの高温部においては公害ガス（
特に、ＨＣ）の軽減速理が行え、新気は排気タービン駆
動やスターリングエンジンの高加熱が高い効率で行われ
るようにして有効性を高め、更に、別設のガソリンエン
ジンを稼動させる等各種産業にお（プるエネルギー利用
分野に益する優れた２サイクルガソリンエンジンを提供
せんとするものである。
〈問題点を解決するための手段・作用〉上述目的に沿い
先述特許請求の範囲を要旨とするこの発明の構成は、前
述問題点を解決するために、２サイクルガソリンエンジ
ンの稼動において１Ｆ１合気の爆発によりピストンがシ
リンダ内を下死点まで降下するプロセスでピストンヘッ
ドに固設されシリンダに摺動するスライドシャッタの所
定形状の排気制御孔かシリンダの所定位置に設けられて
ピストンの運動方向に沿って設けられ、相互に郭成され
ている複数個の排気孔を順番にオーバーラツプを交えて
開閉するようにされ、而して、当該開閉プロセスにより
燃焼ガスの高温、高圧部が上部の排気孔から排出され、
その場合、掃気孔から供給される新気の比率は少く、次
いで、下部の排気孔からは新気の比率が多くされて排出
され、したがって、ピストンの下降工程で初期に燃焼カ
スの高温、高圧部が排出され、後期には低温の新気が大
きな比率とされる混合気が排出され、したがって、排ガ
スプロセスにおいて燃焼ガスの高温、高圧部と新気の低
温部が巧みに分離され、高温高圧部の燃焼ガスに対して
は新気が少いため、排ガス処理が有効に行われて公害性
が低下し、一方、低温部では新気が多いためにこれをそ
のまま次段の排気タービンやスターリングエンジンの高
加熱に有効利用する等が行われるようにし、且つ、別設
のガソリンエンジンを稼動させる等徘ガス処理と燃費向
上が巧みに高い効率で行われるようにした技術的手段を
講じたものでおる。
先述特許請求の範囲を要旨とするこの発明の構成は、前
述問題点を解決するために、２サイクルガソリンエンジ
ンの稼動において１Ｆ１合気の爆発によりピストンがシ
リンダ内を下死点まで降下するプロセスでピストンヘッ
ドに固設されシリンダに摺動するスライドシャッタの所
定形状の排気制御孔かシリンダの所定位置に設けられて
ピストンの運動方向に沿って設けられ、相互に郭成され
ている複数個の排気孔を順番にオーバーラツプを交えて
開閉するようにされ、而して、当該開閉プロセスにより
燃焼ガスの高温、高圧部が上部の排気孔から排出され、
その場合、掃気孔から供給される新気の比率は少く、次
いで、下部の排気孔からは新気の比率が多くされて排出
され、したがって、ピストンの下降工程で初期に燃焼カ
スの高温、高圧部が排出され、後期には低温の新気が大
きな比率とされる混合気が排出され、したがって、排ガ
スプロセスにおいて燃焼ガスの高温、高圧部と新気の低
温部が巧みに分離され、高温高圧部の燃焼ガスに対して
は新気が少いため、排ガス処理が有効に行われて公害性
が低下し、一方、低温部では新気が多いためにこれをそ
のまま次段の排気タービンやスターリングエンジンの高
加熱に有効利用する等が行われるようにし、且つ、別設
のガソリンエンジンを稼動させる等徘ガス処理と燃費向
上が巧みに高い効率で行われるようにした技術的手段を
講じたものでおる。
〈実施例−構成〉
次に、この発明の実施例を図面に基づいて説明すれば以
下の通りでおる。
下の通りでおる。
第１〜４図に示す実施例において、１はこの発明の要旨
を成す２サイクルガソリンエンジンであり、そのシリン
ダにはシリンダヘッド３を有し、そのバレルの所定位置
にはボア内外に貫通する吸気孔４、掃気孔５が在来態様
同様に設けられている。
を成す２サイクルガソリンエンジンであり、そのシリン
ダにはシリンダヘッド３を有し、そのバレルの所定位置
にはボア内外に貫通する吸気孔４、掃気孔５が在来態様
同様に設けられている。
而して、当該実施例においては在来態様の排気孔６を成
す部分が図示する様に、縦方向、即ち、上下方向にバレ
ル、及び、エキゾーストパイプ７の内部にこれに沿って
設けられた隔壁８、・８により３つの排気孔６１．６２
．６３が上から下に形成されて各々郭成されている（尚
、当該実施例では各排気孔は３つに郭成されているが、
これは設計上の問題において２つ、或は、４つ以上であ
ることは何ら妨げとはならない）。
す部分が図示する様に、縦方向、即ち、上下方向にバレ
ル、及び、エキゾーストパイプ７の内部にこれに沿って
設けられた隔壁８、・８により３つの排気孔６１．６２
．６３が上から下に形成されて各々郭成されている（尚
、当該実施例では各排気孔は３つに郭成されているが、
これは設計上の問題において２つ、或は、４つ以上であ
ることは何ら妨げとはならない）。
而して、シリンダ？内に昇降するピストン９のピストン
ヘッド９′の排気孔６寄りにはシリンダライナの内面に
摺動するように断面り型のスライドシャッタ１０かビス
等により交換自在に固設されており、その外側面はピス
トン９の外側面と面一にされている。
ヘッド９′の排気孔６寄りにはシリンダライナの内面に
摺動するように断面り型のスライドシャッタ１０かビス
等により交換自在に固設されており、その外側面はピス
トン９の外側面と面一にされている。
そして、スライドシャッタ１０の下部には、横方同長礼
状の排気制御孔１１が各排気孔６１．６２．６３の断面
と同一形状にして穿設されており、したがって、ピスト
ン９のシリンダに対する昇降プロセスにおいて、スライ
ドシャッタ１０が各排気孔６１．６２．６３を順次開閉
するようにされているが、次述する如く、排気制御孔１
１のサイズが各排気孔６１．６２．６３の断面積に一致
するようにされているために、又、各隔壁、８．８の大
きざが排気制御孔１１の開口面より小さいために、各排
気孔６１．６２．６３は一部オーバーラップして開閉す
るようになっている。
状の排気制御孔１１が各排気孔６１．６２．６３の断面
と同一形状にして穿設されており、したがって、ピスト
ン９のシリンダに対する昇降プロセスにおいて、スライ
ドシャッタ１０が各排気孔６１．６２．６３を順次開閉
するようにされているが、次述する如く、排気制御孔１
１のサイズが各排気孔６１．６２．６３の断面積に一致
するようにされているために、又、各隔壁、８．８の大
きざが排気制御孔１１の開口面より小さいために、各排
気孔６１．６２．６３は一部オーバーラップして開閉す
るようになっている。
尚、上記スライドシャッタ１０はこの発明の重要な要素
を成す燃焼ガスと新気の分離制御に大きく与かるもので
あって、従来用いられていたシリンダ内ガスの転向に用
いられていたデフレクタとは全くその機能を異にするも
のである。
を成す燃焼ガスと新気の分離制御に大きく与かるもので
あって、従来用いられていたシリンダ内ガスの転向に用
いられていたデフレクタとは全くその機能を異にするも
のである。
そして、新気は吸気孔４より吸入されてクランクケース
により圧縮され、掃気孔５よりシリンダ２内に供給され
、燃焼ガスと共に排気孔６から排出されるようにされる
が、この点は在来態様と同様である。
により圧縮され、掃気孔５よりシリンダ２内に供給され
、燃焼ガスと共に排気孔６から排出されるようにされる
が、この点は在来態様と同様である。
そして、スライドシャッタ１０、排気制御孔１１と排気
孔６１．６２．６３の機能についてはｆａｄ ：排気
制御孔１１の断面積 ｆａｌ 、ｆｅ２ 、ｆｅ３ ：排気制御孔１１を考慮
した上・中・下段の排気孔６１． ６２．６３の断面積 ＥＯ＋ 、ＥＯ２、Ｅ（ｈ ：上・中・下段の排気孔６
１．６２．６３の 開時 Ｅ（、＋ ：上段の排気孔６１閉時 ｆａ’ｌ 、ｆａ’２ 、ｆａ’３ ：排気制御
孔１１ヲ無視した上・中・下 段の排気孔６１．６２． ６３の断面積 ｆｅ：掃気孔５の断面積 ＢＤＣ：下死点 ＳＯ：掃気孔５の開時 ＳＣ：掃気孔５の閉時 とすると、第３図のモデル化した２サイクルガソリンエ
ンジン１について横軸にピストンの上下運動に相当する
クランク角を、縦軸に掃気孔５、排気制御孔１１、容土
・中・下段の排気孔６１．６２．６３の面積をとる第４
図に示すグラフの様になる。
孔６１．６２．６３の機能についてはｆａｄ ：排気
制御孔１１の断面積 ｆａｌ 、ｆｅ２ 、ｆｅ３ ：排気制御孔１１を考慮
した上・中・下段の排気孔６１． ６２．６３の断面積 ＥＯ＋ 、ＥＯ２、Ｅ（ｈ ：上・中・下段の排気孔６
１．６２．６３の 開時 Ｅ（、＋ ：上段の排気孔６１閉時 ｆａ’ｌ 、ｆａ’２ 、ｆａ’３ ：排気制御
孔１１ヲ無視した上・中・下 段の排気孔６１．６２． ６３の断面積 ｆｅ：掃気孔５の断面積 ＢＤＣ：下死点 ＳＯ：掃気孔５の開時 ＳＣ：掃気孔５の閉時 とすると、第３図のモデル化した２サイクルガソリンエ
ンジン１について横軸にピストンの上下運動に相当する
クランク角を、縦軸に掃気孔５、排気制御孔１１、容土
・中・下段の排気孔６１．６２．６３の面積をとる第４
図に示すグラフの様になる。
当該第４図に示す様に、例えば、上段の排気孔６１が閉
じるＥＣ＋の以前に掃気孔５も開いており、容土・中・
下の排気孔６１．６２．６３は上述した如く、スライド
シャッタ１０の排気制御孔１１によりピストンの下降プ
ロセスにおいて相互にオーバーラツプする時期があり、
燃焼カスと新気とを期待通りには完全に分離することは
出来ない。
じるＥＣ＋の以前に掃気孔５も開いており、容土・中・
下の排気孔６１．６２．６３は上述した如く、スライド
シャッタ１０の排気制御孔１１によりピストンの下降プ
ロセスにおいて相互にオーバーラツプする時期があり、
燃焼カスと新気とを期待通りには完全に分離することは
出来ない。
しかしながら、実質的に燃焼ガスと新気との分離が次の
ようにして行うことが出来る。
ようにして行うことが出来る。
即ち、最上段の排気孔６１の面積１’ａ］がピストン９
の下降によりスライドシャッタの排気制御孔１１の移動
を介し最大面積を得てから後、１吊気孔５がＳＱに示す
様に開き、高温、高圧の燃焼ガスが多重に最上段の排気
孔６１から排気された後に、１吊気孔５より新気がシリ
ンダ２内に送給されるために、上段の排気孔６１から排
出される新気の濃度は充分に少くすることが出来る。
の下降によりスライドシャッタの排気制御孔１１の移動
を介し最大面積を得てから後、１吊気孔５がＳＱに示す
様に開き、高温、高圧の燃焼ガスが多重に最上段の排気
孔６１から排気された後に、１吊気孔５より新気がシリ
ンダ２内に送給されるために、上段の排気孔６１から排
出される新気の濃度は充分に少くすることが出来る。
尚、この発明においては排気制御孔１１を有するスライ
ドシャッタ１０が上方より下降するために、最上段の排
気孔６１の閉鎖されるタイミング（ＥＣ１）を１吊気孔
５の聞くタイミング（ＳＯ）より早めにすることが機能
上可能でおるために、燃焼ガスと新気の分離の度合は一
部品めることが出来る。
ドシャッタ１０が上方より下降するために、最上段の排
気孔６１の閉鎖されるタイミング（ＥＣ１）を１吊気孔
５の聞くタイミング（ＳＯ）より早めにすることが機能
上可能でおるために、燃焼ガスと新気の分離の度合は一
部品めることが出来る。
ざりながら、排気制御孔１１を無視した場合、即ち、排
気制御孔１１、スライドシャッタ１０７！ｉ−設けない
場合には、当該第４図の点線で区切って示す様に、排気
孔６の面積を上段の排気孔６１、中段の排気孔６２、下
段の排気孔６３に分けるだけで掃気孔５の開く時（Ｓｏ
）を下死点（ＢＤＣ＞方向に移動しても排気孔６１．６
２．６３と掃気孔５とは常にオーバーラツプするため、
機能上は分離が不可能となる。
気制御孔１１、スライドシャッタ１０７！ｉ−設けない
場合には、当該第４図の点線で区切って示す様に、排気
孔６の面積を上段の排気孔６１、中段の排気孔６２、下
段の排気孔６３に分けるだけで掃気孔５の開く時（Ｓｏ
）を下死点（ＢＤＣ＞方向に移動しても排気孔６１．６
２．６３と掃気孔５とは常にオーバーラツプするため、
機能上は分離が不可能となる。
〈実施例−作用〉
上述構成において、ピストン９が上死点に達し、シリン
グ内で混合気に対する点火により爆発が生ずると、ピス
トン９は下降プロセスに移り、まず、排気制御孔１１が
第４図に示す様に最上段の排気孔６１を開放すると、高
温、高圧の燃焼ガスが排気されていく。
グ内で混合気に対する点火により爆発が生ずると、ピス
トン９は下降プロセスに移り、まず、排気制御孔１１が
第４図に示す様に最上段の排気孔６１を開放すると、高
温、高圧の燃焼ガスが排気されていく。
そして、上述の通り上段の排気孔６１が最大面積を得た
後に掃気孔５で閉じられるために、高温、高圧の燃焼ガ
スがほとんど排出された後に、新気が掃気孔５よりシリ
ンダ？内に送給され、シリング２内の温度、圧力が下が
り、中段の排気孔６２が開き、それからやや遅れて掃気
孔５からクランクケース内で予圧された新気がシリンダ
２内に送給され、燃焼ガスとこの新気の一部から排出さ
れる。
後に掃気孔５で閉じられるために、高温、高圧の燃焼ガ
スがほとんど排出された後に、新気が掃気孔５よりシリ
ンダ？内に送給され、シリング２内の温度、圧力が下が
り、中段の排気孔６２が開き、それからやや遅れて掃気
孔５からクランクケース内で予圧された新気がシリンダ
２内に送給され、燃焼ガスとこの新気の一部から排出さ
れる。
そこで、燃焼ガスと排出と新気の供給によりシリンダ２
内の温度、圧力は下がり、そこで、下段の排気孔６３が
開いて燃焼ガスの残りの一部とかなり多くの新気がシリ
ンダ２から排出されることになる。
内の温度、圧力は下がり、そこで、下段の排気孔６３が
開いて燃焼ガスの残りの一部とかなり多くの新気がシリ
ンダ２から排出されることになる。
ところで、このように多くの燃焼ガスか排出される上段
の排気孔６１と、燃焼ガスの残部と、新気の一部が排出
される中段の排気孔６２と、僅かの燃焼ガスと多く新気
の排出される下段の排気孔６３は前述した如く、バレル
と隔壁８．８により３つのエキゾースト通路を形成され
ているために、各々１００％づつではないにしても実質
的に分離されたカス状態となってエキゾーストパイプ７
から排出されていく。
の排気孔６１と、燃焼ガスの残部と、新気の一部が排出
される中段の排気孔６２と、僅かの燃焼ガスと多く新気
の排出される下段の排気孔６３は前述した如く、バレル
と隔壁８．８により３つのエキゾースト通路を形成され
ているために、各々１００％づつではないにしても実質
的に分離されたカス状態となってエキゾーストパイプ７
から排出されていく。
したがって、当該エキゾーストパイプ７は燃焼ガスの多
い部分、即ち、新気の少い部分と、新気が相当に含まれ
ている部分と、新気が実質的に大多数を占める部分との
分離ガス通路を形成していることになる。
い部分、即ち、新気の少い部分と、新気が相当に含まれ
ている部分と、新気が実質的に大多数を占める部分との
分離ガス通路を形成していることになる。
そこで、中段と下段の排気孔６２．６３の排ガスを適宜
所定に回収分離して排気タービンを駆動したり、スター
リングエンジンの加熱部に用いること、更に、別設のカ
ッリンエンジンを稼動させることにより、２サイクルカ
ソリンエンジ〉・の排ガス中の新気の有効利用が図れ、
したがって、エネルギー効率を向上させるようにするこ
とが出来る。
所定に回収分離して排気タービンを駆動したり、スター
リングエンジンの加熱部に用いること、更に、別設のカ
ッリンエンジンを稼動させることにより、２サイクルカ
ソリンエンジ〉・の排ガス中の新気の有効利用が図れ、
したがって、エネルギー効率を向上させるようにするこ
とが出来る。
そこで、実際にテストした２サイクルガソリンエンジン
１と排ガス分離装置とを結合した実験装置の実施例を第
５図に示すと、２サイクルガソリンエンジン１のエキゾ
ーストパイプ７は分離測定装置１２に接続され、該分離
測定装置１７は隔壁１３を介して前部の測定部１４と後
部の集合部１５に郭成されており、又、分離測定装置１
２にはパイプ１５を介して排ガスタンク１７に接続され
ている。
１と排ガス分離装置とを結合した実験装置の実施例を第
５図に示すと、２サイクルガソリンエンジン１のエキゾ
ーストパイプ７は分離測定装置１２に接続され、該分離
測定装置１７は隔壁１３を介して前部の測定部１４と後
部の集合部１５に郭成されており、又、分離測定装置１
２にはパイプ１５を介して排ガスタンク１７に接続され
ている。
尚、３１はスパークプラグボートで必り、３２は圧力計
のセンシングボートである。
のセンシングボートである。
尚、同図面には圧力計のセンシングボート３２が穿設さ
れている。
れている。
而して、分離測定装置１２の入口部においては、第６．
７図に示す様に、隔壁８．８の接合間隙に冷却水を挿通
するための通路１８．１８が設けられて冷却水を循環さ
せるようにし、上段、中段、下段の排気孔６１．６２．
６３を通過するガスのガス成分か温度によってシリンダ
２からの計測部位、までの途中でどのように変化するか
を制御するようにされ、更に、各隔壁８の熱による１＃
ｉ傷を防止するようにされている。
７図に示す様に、隔壁８．８の接合間隙に冷却水を挿通
するための通路１８．１８が設けられて冷却水を循環さ
せるようにし、上段、中段、下段の排気孔６１．６２．
６３を通過するガスのガス成分か温度によってシリンダ
２からの計測部位、までの途中でどのように変化するか
を制御するようにされ、更に、各隔壁８の熱による１＃
ｉ傷を防止するようにされている。
そして、分離測定装置１２の前部の測定部１４に於いて
は、８上、中、下のガス通路部分に温度計、圧力計のセ
ンシングポート１９．２０が穿設され、更に、ガス採取
孔２１が穿設されている。
は、８上、中、下のガス通路部分に温度計、圧力計のセ
ンシングポート１９．２０が穿設され、更に、ガス採取
孔２１が穿設されている。
そして、当該測定部１４にても各隔壁８に対しては前述
同様に排ガス成分の温度関係を測定すること、及び、隔
壁８の熱損傷を防止するように冷却水通路２２が設けら
れている。
同様に排ガス成分の温度関係を測定すること、及び、隔
壁８の熱損傷を防止するように冷却水通路２２が設けら
れている。
そして、該分離測定装置１２と排ガスタンク１７の接続
パイプ１５には温度測定装置のセンシングポート２３が
設けられ、排ガスタンク１７内にはガス採取ポート２４
が穿設されている。
パイプ１５には温度測定装置のセンシングポート２３が
設けられ、排ガスタンク１７内にはガス採取ポート２４
が穿設されている。
そして、該種実験装置を第８図にモデル化して示す。
而して、当該第８図のモデル化実験装置について
Ｇｏニジリンダ２へ送入される新気重量Ｇ ’、Ｇ
″、Ｇａ″：上、中、下段の排ａ 気孔６１．６２．６３か ら排出されるガス 重量 Ｇａ ：排気パイプから排出されるガス重量である。
″、Ｇａ″：上、中、下段の排ａ 気孔６１．６２．６３か ら排出されるガス 重量 Ｇａ ：排気パイプから排出されるガス重量である。
そこで、掃気孔５から送入される新気が各排気孔６１．
６２．６３を経て排気タンクに排出される新気濃度につ
いては次のような関係式が成り立つ。
６２．６３を経て排気タンクに排出される新気濃度につ
いては次のような関係式が成り立つ。
Ｇａｅ／Ｇａ＝Ｇａｏ′・′Ｇａ′・Ｇａ′／Ｇａ十Ｇ
１／Ｇａ′−Ｇａ′／Ｇａ＋ ｅ Ｇ’／Ｇａ’・Ｇａ’／Ｇａ−・−・・−・−・（１）
ｅ ここで、Ｇａ−Ｇｏであるから、２サイクル機関の一般
効率の定義に従うと左辺項は（１−η１．）で表される
。
１／Ｇａ′−Ｇａ′／Ｇａ＋ ｅ Ｇ’／Ｇａ’・Ｇａ’／Ｇａ−・−・・−・−・（１）
ｅ ここで、Ｇａ−Ｇｏであるから、２サイクル機関の一般
効率の定義に従うと左辺項は（１−η１．）で表される
。
η１．は給気効率（送入した新気型ｆｆ１Ｇｅに対する
シリンダ２内に止まる新気型ｆｆ１Ｇ、の比）で排気タ
ンク内のＣ０２，０２、ＣＯ等のガス成分（％）から算
出可能である。
シリンダ２内に止まる新気型ｆｆ１Ｇ、の比）で排気タ
ンク内のＣ０２，０２、ＣＯ等のガス成分（％）から算
出可能である。
したがって、式（１）の右辺項の新気濃度も排気タンク
内のガス成分から給気効率を求めるのと同様に取り扱え
るものとすれば上式（１）は次のようになる。
内のガス成分から給気効率を求めるのと同様に取り扱え
るものとすれば上式（１）は次のようになる。
（１−η ）−（１−η’）Ｇ’／Ｇａ＋ｔｒ
ｔｒ ａ 〈１−η’ ）Ｇ ’／／Ｇａ＋ ｒａ （１−η’ ）Ｇ ’、／Ｇａ・・・・・・・・・
・・・・・・（２）ｒａ 実験に基づく実測例によると、ηｔｒ−０．６１１、η
ｔｒ’ ＝ ０．８４３、ηｔど＝ ０．４４４、η１
ど＝０．３９４、即ち、排気タンク内の新気濃度が３９
．９％に対し、上・中・下段の新気濃度はそれぞれ１５
．７％、５５．６％、６０．４％となり、排ガスの分離
状況が明らかでおる。
ｔｒ ａ 〈１−η’ ）Ｇ ’／／Ｇａ＋ ｒａ （１−η’ ）Ｇ ’、／Ｇａ・・・・・・・・・
・・・・・・（２）ｒａ 実験に基づく実測例によると、ηｔｒ−０．６１１、η
ｔｒ’ ＝ ０．８４３、ηｔど＝ ０．４４４、η１
ど＝０．３９４、即ち、排気タンク内の新気濃度が３９
．９％に対し、上・中・下段の新気濃度はそれぞれ１５
．７％、５５．６％、６０．４％となり、排ガスの分離
状況が明らかでおる。
ここで、上記の値を用いると式（２）は次のようになる
。
。
（１−０，６１１） ＝ （１−０，８４３） Ｇ
’ ／Ｇａ＋（１−０，４４４） Ｇ ’ ／’Ｇａ
＋（１−０，３９４） Ｇａ’ ／Ｇａ・・−−−−−
−−・・・・−（３）式（３）において、中段、及び、
下段でη１．′、及び、ηｔどの平均値０．４１９（＝
（０，４４４＋０．３９４） ／ ２）を用い、η
′＝ηｔｒ’とすればＧａｒ ’ ／Ｇａ＝ ０．４５２となる。
’ ／Ｇａ＋（１−０，４４４） Ｇ ’ ／’Ｇａ
＋（１−０，３９４） Ｇａ’ ／Ｇａ・・−−−−−
−−・・・・−（３）式（３）において、中段、及び、
下段でη１．′、及び、ηｔどの平均値０．４１９（＝
（０，４４４＋０．３９４） ／ ２）を用い、η
′＝ηｔｒ’とすればＧａｒ ’ ／Ｇａ＝ ０．４５２となる。
一方、中段、及び、下段の重み割合の和はＧ ／／Ｇａ
＋Ｇａ’／／Ｇａ＝ １’ −Ｇ ’ ／／Ｇａ＝ ０１５４８となる。
＋Ｇａ’／／Ｇａ＝ １’ −Ｇ ’ ／／Ｇａ＝ ０１５４８となる。
而して、吸気孔４を通り掃気孔５からシリンダ２内へ送
入される新気重量が供試は関の２ザイクルガソリンエン
ジン１の５４．８％の容量をもつ独立機関であれば、排
ガスの新気Ｐｉ度が５８．１％（５５゜６〜６０．６％
）となる。
入される新気重量が供試は関の２ザイクルガソリンエン
ジン１の５４．８％の容量をもつ独立機関であれば、排
ガスの新気Ｐｉ度が５８．１％（５５゜６〜６０．６％
）となる。
この新気濃度は現在実用機関に用いられているシリンダ
２内新気濃度（掃気効率）にほぼ相当する。
２内新気濃度（掃気効率）にほぼ相当する。
このようにして２サイクルガソリンエンジンの排ガスを
燃焼カスと新気とに分離することにより１つの２サイク
ルカツリンエンジンに対し別設したガソリンエンジンの
稼動、及び、タービン駆動やスターリングエンジンの加
熱等の熱利用に供することが出来る。
燃焼カスと新気とに分離することにより１つの２サイク
ルカツリンエンジンに対し別設したガソリンエンジンの
稼動、及び、タービン駆動やスターリングエンジンの加
熱等の熱利用に供することが出来る。
尚、この発明の実施態様は上述各実施例に限るものでな
いことは勿論であり、例えば、排気孔の相互のサイズを
適宜変更し、又、スライドシャッタの排気制御孔を対応
させてその形状を変更する等種々の態様が採用可能でお
る。
いことは勿論であり、例えば、排気孔の相互のサイズを
適宜変更し、又、スライドシャッタの排気制御孔を対応
させてその形状を変更する等種々の態様が採用可能でお
る。
又、設計変更的には種々可能でおる。
〈発明の効果〉
以上、この発明によれば、基本的に２サイクルガソリン
エンジンにおいてその排ガス中に燃焼ガスに対する新気
がシリンダに送給された状態で排気されるのを分離して
再度２サイクルガソリンエンジンへの供給新気に混入さ
せたり、タービン駆動やスターリングエンジンの加熱、
更に、別設のガソリンエンジンの稼動等に供することが
出来るために、２サイクルガソリンエンジンの効率を著
しく向上させることが出来るという優れた効果が秦され
る。
エンジンにおいてその排ガス中に燃焼ガスに対する新気
がシリンダに送給された状態で排気されるのを分離して
再度２サイクルガソリンエンジンへの供給新気に混入さ
せたり、タービン駆動やスターリングエンジンの加熱、
更に、別設のガソリンエンジンの稼動等に供することが
出来るために、２サイクルガソリンエンジンの効率を著
しく向上させることが出来るという優れた効果が秦され
る。
しかも、在来の２サイクルガソリンエンジンの排気孔を
複数設に分割し、ピストンヘッドに各排気孔に対する排
気制御孔を有するスライドシャッタを設けるという簡単
な構造でよいために、２サイクルガソリンエンジンの構
造を複雑にすることがなく、巧みに排ガスを燃焼ガスと
新気とに分離することが出来るという優れた効果が奏さ
れる。
複数設に分割し、ピストンヘッドに各排気孔に対する排
気制御孔を有するスライドシャッタを設けるという簡単
な構造でよいために、２サイクルガソリンエンジンの構
造を複雑にすることがなく、巧みに排ガスを燃焼ガスと
新気とに分離することが出来るという優れた効果が奏さ
れる。
又、設計変更としては排気孔の数は３つに限らず、２つ
、或は、４つ以上にすることも出来、排気制御孔も複数
にすることが出来る。
、或は、４つ以上にすることも出来、排気制御孔も複数
にすることが出来る。
したがって、保守点検整備等のメンテナンスもほとんど
必要がなく、故障等も生ぜず、耐久性に優れるという効
果が奏される。
必要がなく、故障等も生ぜず、耐久性に優れるという効
果が奏される。
而して、シリンダの排気孔を複数設にしてピストンの昇
降方向に沿って設け、ピストンヘッドに設けたスライド
シャッタに各排気孔に対応する排気制御孔を設けるとい
う構成により、ピストンの下降プロセスでその初期に高
温、高圧の燃焼ガスを排出させ、僅かな新気は中期に新
気と共に排出し、終期においては新気を多く有する排ガ
スを排出することが出来るために、巧みに排カスを分離
させることか出来るという優れた効果が葵される。
降方向に沿って設け、ピストンヘッドに設けたスライド
シャッタに各排気孔に対応する排気制御孔を設けるとい
う構成により、ピストンの下降プロセスでその初期に高
温、高圧の燃焼ガスを排出させ、僅かな新気は中期に新
気と共に排出し、終期においては新気を多く有する排ガ
スを排出することが出来るために、巧みに排カスを分離
させることか出来るという優れた効果が葵される。
そして、スライドシャッタはピストンヘッドに設けられ
るために、シリングとピストンとの燃焼にかかわる機能
に何ら影響を与えないという利点がある。
るために、シリングとピストンとの燃焼にかかわる機能
に何ら影響を与えないという利点がある。
図面はこの発明の１実施例の説明図でおり、第１図は概
略構造断面図、第２図はスライドシャッタのピストンヘ
ッド取付概略斜視図、第３図は第１の模式図、第４図は
掃気孔と排気孔の面積のクランク角に対するグラフ図、
第５図は２サイクルガソリンエンジンに対する試験装置
の縦断面図、第６．７図は第５図Ｖｌ −Ｖｌ、ＶＩ
−Ｖｌ［断面図、第８図は第５図部分構造模式図である
。 ２・・・シリング、 ４・・・吸気孔、 ５・・・
掃気孔、１・・・２サイクルガソリンエンジン、１０・
・・スライドシャッタ、 １１・・・排気制御孔、９′
・・・ピストンヘッド ６−−−−Ｔ但（先 １ −−−Ｚサイフルカ゛ノリンエノゴン第
略構造断面図、第２図はスライドシャッタのピストンヘ
ッド取付概略斜視図、第３図は第１の模式図、第４図は
掃気孔と排気孔の面積のクランク角に対するグラフ図、
第５図は２サイクルガソリンエンジンに対する試験装置
の縦断面図、第６．７図は第５図Ｖｌ −Ｖｌ、ＶＩ
−Ｖｌ［断面図、第８図は第５図部分構造模式図である
。 ２・・・シリング、 ４・・・吸気孔、 ５・・・
掃気孔、１・・・２サイクルガソリンエンジン、１０・
・・スライドシャッタ、 １１・・・排気制御孔、９′
・・・ピストンヘッド ６−−−−Ｔ但（先 １ −−−Ｚサイフルカ゛ノリンエノゴン第
Claims (4)
- （１）シリンダに吸気孔と掃気孔と排気孔がそれぞれ所
定位置に設けられている２サイクルガソリンエンジンに
おいて、上記排気孔がシリンダの長手方向に沿って相互
に郭成されて複数設けられ、而してシリンダに摺動する
スライドシャッタが排気孔に対応する排気制御孔を有し
てピストンヘッドに付設されていることを特徴とする２
サイクルガソリンエンジン。 - （２）上記スライドシャッタがピストンヘッドに取り換
え自在に付設されていることを特徴とする上記特許請求
の範囲第１項記載の２サイクルガソリンエンジン。 - （３）上記スライドシャッタがピストンヘッドに一体形
成されていることを特徴とする上記特許請求の範囲第１
項記載の２サイクルガソリンエンジン。 - （４）上記排気制御孔のサイズが相互に異なつて形成さ
れていることを特徴とする上記特許請求の範囲第１項記
載の２サイクルガソリンエンジン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20897385A JPS6270615A (ja) | 1985-09-24 | 1985-09-24 | ２サイクルガソリンエンジン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20897385A JPS6270615A (ja) | 1985-09-24 | 1985-09-24 | ２サイクルガソリンエンジン |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6270615A true JPS6270615A (ja) | 1987-04-01 |
| JPH0231775B2 JPH0231775B2 (ja) | 1990-07-16 |
Family
ID=16565223
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20897385A Granted JPS6270615A (ja) | 1985-09-24 | 1985-09-24 | ２サイクルガソリンエンジン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6270615A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6427417U (ja) * | 1987-08-10 | 1989-02-16 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09193569A (ja) * | 1996-01-17 | 1997-07-29 | Sotoo Takase | ２段記入のスケジュール表 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5413824A (en) * | 1977-07-01 | 1979-02-01 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | Scavenging device for two cycle engine with previously pressurized crankcase |
| JPS56156414A (en) * | 1980-05-02 | 1981-12-03 | Honda Motor Co Ltd | Two cycle internal combustion engine |
-
1985
- 1985-09-24 JP JP20897385A patent/JPS6270615A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5413824A (en) * | 1977-07-01 | 1979-02-01 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | Scavenging device for two cycle engine with previously pressurized crankcase |
| JPS56156414A (en) * | 1980-05-02 | 1981-12-03 | Honda Motor Co Ltd | Two cycle internal combustion engine |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6427417U (ja) * | 1987-08-10 | 1989-02-16 | ||
| JPH0541209Y2 (ja) * | 1987-08-10 | 1993-10-19 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0231775B2 (ja) | 1990-07-16 |
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