WO2004057169A1 - 層状掃気２サイクルエンジンの先導空気制御装置 - Google Patents

層状掃気２サイクルエンジンの先導空気制御装置 Download PDF

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WO2004057169A1
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scavenging
passage
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Kazuo Shirakami
Masaaki Sugiyama
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Komatsu Zenoah Co.
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    • F02B2075/025—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle two

Definitions

  • the present invention relates to a leading air control device for controlling the amount of leading air for scavenging in a stratified scavenging two-cycle engine.
  • FIG. 9 shows the leading air control device described in the above publication.
  • a pair of scavenging ports 10 are provided on opposing side surfaces on the inner wall surface of the cylinder 3 in which the piston 4 is slidably fitted.
  • the pair of scavenging ports 10 are connected to the crank chamber 11 by scavenging channels 12, respectively.
  • a carburetor 42 is attached to an intake port 13 provided in the cylinder 3 via an insulator 41 for heat insulation, and an intake side of the carburetor 42 is connected to an air tarina 44.
  • the vaporizer 42 is provided with a butterfly type throttle valve 43.
  • the insulator 41 is provided with an intake passage 22 connecting the intake port 13 and the carburetor 42, and an air passage 45 for leading air.
  • One side of the air passage 45 for the leading air is connected to the air cleaner 44, and the other side is bifurcated and branched to the left and right. It is connected to a pair of scavenging port 10 and scavenging flow path 12.
  • a butterfly-type air control valve 25 for controlling the amount of leading air is provided upstream of the branch point of the air passage 45, and is configured to interlock with the throttle valve 43 of the carburetor 42. ing.
  • the air control valve 25 can be mounted in a limited space, and the overall length M of the engine can be shortened, thereby making the engine compact and lightweight.
  • an air control valve is provided in the air passage provided in the insulator, and the air passage is branched right and left downstream of the air control valve. It is connected to a pair of scavenging ports and a pair of scavenging channels provided on the left and right sides of the cylinder. This complicates the structure of the insulator and increases the length of the insulator, requiring a large field. As a result, the outer diameter of the engine is increased.
  • the air passage formed in the insulator in a substantially linear shape when forming the air passage. For this reason, if the air passage is branched right and left in the insulator, it is complicated to form the branched air passage, and at the branch portion, the air passage has an elliptical shape, that is, a linear air passage. An intersecting shape will be formed. If the air passage at the branch is formed to have a sharp bend, the air flow at the bend will separate from the inner wall of the air passage and generate a vortex, resulting in an increase in air resistance. appear. Disclosure of the invention
  • the present invention has been made in view of the above problems, and has a It is an object of the present invention to provide a leading air control device for a stratified scavenging two-cycle engine having a small flow resistance, a simple structure, and a compact structure.
  • a pair of first air passages formed in an insulator inserted between the carburetor and the cylinder for heat insulation and connected to a pair of scavenging ports provided in the cylinder, respectively;
  • the air cleaner and each first air passage are connected to each other, and a pair of second air passages arranged substantially in parallel and provided in each second air passage to control the amount of leading air for scavenging air
  • the most important feature is a configuration having an air control valve.
  • a pair of second air passages each having an air control valve and a pair of first air passages formed in the insulator are connected to each other. It can be configured as Further, as the air passage for the leading air, it is not necessary to provide a branch portion in the middle of the air passage to branch the passage to the left and right. Moreover, as the air passage formed in the insulator, the first air passage can be formed as a pair of independent air passages.
  • the configuration of the first air passage in the insulator is simplified, and the shape of the insulator can be reduced. As a result, the entire stratified scavenging two-cycle engine can be made compact. You.
  • the arrangement positions of the intake passage from the carburetor and the pair of leading air passages can be clearly separated and arranged. This prevents the leading air passage from intersecting with the intake passage from the carburetor on the way, and prevents a pair of leading air passages from being arranged on both sides of the carburetor intake passage. Therefore, the stratified scavenging two-cycle engine as a whole can be made simple and compact.
  • the first air passage can be formed on the same plane as the scavenging port, and a smooth connection with low air resistance can be achieved.
  • an air passage and an intake passage can be formed.
  • the overall length of the piston can be kept low, the overall length of the engine can be reduced, and the engine can be made compact.
  • the air control valve may be provided near the air cleaner or may be integrally formed with the air cleaner, and each of the second air passages may include a connection member connected to each of the first air passages.
  • the main feature is that the inner peripheral wall of the air passage from the first air passage to each of the second air passages is formed smoothly and continuously over the length of the air passage.
  • the connection member interposes the first air passage and the second air passage as a smooth continuous passage even if the connection positions of the first air passage and the second air passage are different. can do.
  • the inner peripheral wall of the air passage from each first air passage to each second air passage is formed smoothly and continuously over the length of the air passage, thereby reducing the air resistance of the leading air in the air passage.
  • a connection portion between the second air passage and the air cleaner, a carburetor and an air tally are provided.
  • the distance between the air taller and the connection part can be widened, and a large air cleaner can be used as the air talina.
  • a large-sized air cleaner can be connected and used even for a small-sized engine in which the positions of the intake port for the air-fuel mixture and the air flow path for the leading air are close to each other.
  • the connecting members are used to connect the first air passages and the second air passages, the structure of the insulator is simplified, and the insulator can be manufactured compactly and at low cost. In addition, by forming the insulator compactly, the entire layered scavenging two-cycle engine can be compactly configured.
  • connection portion at an end portion of the connection member is formed so as to be connected with a connected portion with a small change in an inner diameter cross-sectional area.
  • connection between the connection member side and the connected portion side at the connection portion between the end portion of the connection member and the connected portion is performed in a state where the change in the inner diameter cross-sectional area is small.
  • the inner peripheral wall of the air passage from each first air passage to each second air passage can be formed more smoothly and continuously over the length direction of the air passage.
  • connection member has flexibility. Accordingly, since the connection member has flexibility, even if the connection position between the first air passage and the second air passage is different, the connection member smoothes the first air passage and the second air passage. As a simple continuous passage, it can be constructed easily and easily.
  • the main feature of the present invention is that the first air passages are arranged substantially in parallel with each other, and each is formed as a substantially straight air passage. Accordingly, the first air passage formed in the insulator can be formed as an independent substantially linear air passage, so that the first air passage in the insulator can be easily formed. In addition, since the first air passage and the second air passage are connected by a flexible connecting member, the degree of freedom of the location where the inlet of the first air passage is formed can be selected. And the configuration of the insulator can be simplified.
  • the configuration of the entire stratified scavenging two-cycle engine can be simplified, and the engine can be compactly configured.
  • the air passage for the leading air can be configured as a smooth air passage with low air resistance.
  • the air passages on the substantially straight line may have the shape of an air passage that widens from the upstream side to the downstream side, and conversely, from the upstream side to the downstream side. It includes all air passage shapes in which the central axis of the air passage is substantially straight, such as the shape of an air passage that narrows in the shape of a bulge toward the side.
  • each of the first air passages has an air flow passage formed in a cylinder, and the pair of air flow passages and the pair of scavenging ports are arranged so as to be connectable on the same plane. Is the main feature.
  • the air flow path formed in the cylinder and the scavenging port formed in the cylinder in the leading air air passage can be communicated on the same plane, and a straight line is connected from the air flow path to the scavenging port. be able to.
  • the air flow path can be configured to be directly connected to the scavenging port in the cylinder. Also, an air flow path may be formed by a first air flow path formed in the cylinder and a second air flow path formed on the outer peripheral surface of the piston. Wear.
  • the operating position of the biston came to the position where the second air flow path connected the first air flow path and the scavenging port. At this time, the first air flow path and the scavenging port are connected. At this time, since the first air flow path and the scavenging port are disposed on the same plane, a linear arrangement relationship from the first air flow path to the scavenging port via the second air flow path must be provided. Can be.
  • the flow of the leading air from the air flow path to the scavenging port can be made to be a smooth flow state, and the leading air can flow into the scavenging port from the air flow path while maintaining the smooth flow state.
  • a sufficient amount of leading air can be charged into the cylinder from the scavenging port.
  • the total length of the piston can be kept low, the overall length of the engine can be reduced, and the engine can be configured compact. If the air flow path and the scavenging port are arranged on the same plane, When not, the flow of the leading air from the air flow path to the scavenging port is a vertically curved flow. For this reason, the flow that bends in the vertical direction causes problems such as a loss of energy generated and an increase in the length of the biston due to the formation of the air flow path bent in the vertical direction.
  • FIG. 1 is a front sectional view of a stratified scavenging two-cycle engine equipped with a leading air control device of the present invention.
  • FIG. 2 is a side sectional view of the leading air control device of the first embodiment, and is a sectional view taken along line AA of FIG.
  • FIG. 3 is a plan sectional view of the leading air control device of the first embodiment, and FIG. It is B-B sectional drawing.
  • FIG. 4 is a front sectional view of the stratified scavenging two-cycle engine according to the second embodiment, and is a sectional view taken along line DD of FIG.
  • FIG. 5 is a side cross-sectional view of the stratified scavenging two-cycle engine in the second embodiment, and is a cross-sectional view taken along the line C-C in FIG.
  • FIG. 6 is a plan sectional view of the stratified scavenging two-cycle engine according to the second embodiment, and is a sectional view taken along line EE of FIG.
  • FIG. 7 is a side sectional view of the leading air control device of the third embodiment.
  • FIG. 8 is a side cross-sectional view of the leading air control device of the fourth embodiment.
  • FIG. 9 is a front sectional view of a stratified scavenging two-cycle engine equipped with a leading air control device in a conventional example.
  • FIG. 1 is a front sectional view of a stratified scavenging two-cycle engine 1 provided with a leading air control device 20 of the present invention.
  • a piston 4 is slidably fitted in a cylinder 3 mounted on an upper part of a crankcase 2, and a crankshaft 5 and a piston 4 rotatably mounted on the crankcase 2 are connected to each other. It is connected by connecting mouth 6.
  • a spark plug 7 is attached to the top of the cylinder 3.
  • a muffler 9 is attached to an exhaust port 8 provided on the wall of the cylinder 3. Slightly below the exhaust port 8 provided on the wall of the cylinder 3, the exhaust port A pair of scavenging ports 10, 10 for introducing leading air into the cylinder are provided at positions opposing both sides forming approximately 90 degrees in plan view with the port 8. 0 and the crank chamber 11 are connected by scavenging passages 12 and 12 respectively connected to a pair of scavenging ports 10 and 10.
  • the scavenging flow paths 12 and 12 are formed in the cylinder 3.
  • An intake port 13 is provided slightly below the scavenging port 10 on the wall surface of the cylinder 3 and opposite to the exhaust port 8. In the vicinity of the intake port 13, a pair of air flow paths 14, 14 connected to the pair of scavenging ports 10, 10 are open. Insulators 21 for heat insulation are attached to the openings of the intake ports 13 and the air flow paths 14, 14, and the intake paths 22, which communicate with the intake ports 13, are attached to the insulator 21. In addition, first air passages 23 and 23 communicating with the pair of air passages 14 and 14 are provided.
  • One end of a carburetor 30 is attached to the intake passage 22, and the other end of the carburetor 30 is connected to the air cleaner 32.
  • the carburetor 30 is provided with a butterfly type throttle valve 31 for controlling the amount of a mixture of air and fuel.
  • the air cleaner 32 and the pair of first air passages 23, 23 are connected by a pair of second air passages 24, 24 arranged substantially in parallel.
  • Each of the second air passages 24, 24 is provided with a butterfly type air control valve 25, 25 for controlling the amount of leading air.
  • the throttle valve 31 and the air control valves 25 and 25 are connected by a link device or the like (not shown) and are configured to rotate in conjunction with each other.
  • the configuration of the throttle valve 31 and the air control valves 25, 25 and the interlocking mechanism between the throttle valve 31 and the air control valves 25, 25 do not show the features of the present invention, A known configuration and a known interlocking mechanism can be adopted.
  • the throttle valve and the air control valve are not limited to the butterfly type, and any throttle valve or air control valve that can control the air flow rate in the passage including a rotary type or the like can be used. Can be used.
  • the leading air control device 20 is constituted by the insulator 21, the second air passage 24, the air control valve 25, the carburetor 30, the throttle valve 31, and the air cleaner 32.
  • the air cleaner 32, the carburetor 30 and the insulator 21 are fastened to the cylinder 3 by the ports 28 and 28, and the first air passages 23 and 23 are connected to the air passages 14 and Connected to 14.
  • FIG. 2 is a side cross-sectional view of the leading air control device 20 of the first embodiment
  • FIG. 3 is a plan cross-sectional view
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 3, and
  • a pair of first protrusions 33, 33 integrally formed with the air taller 32 are in a parallel state. It is provided in. Air control valves 25 and 25 are provided in the third air passages 26 and 26 provided in the first projections 33 and 33, respectively.
  • the insulator 21 inserted between the carburetor 30 and the cylinder 3 for heat insulation has a pair of second protrusions 3 each having a first air passage 23 in addition to the above-described intake passage 22. 4 and 3 4 are provided projecting obliquely upward.
  • Each of the first protrusions 33, 33 and each of the second protrusions 34, 34 are connected by tubular connection members 35, 35 having fourth air passages 27, respectively.
  • the insulator forming the intake passage 22 and the insulator forming the first air passage 23 can be formed separately. W
  • Each of the third air passages 26, 26 and each of the fourth air passages 27, 27 constitute a pair of second air passages 24, 24.
  • the connection member 35 is made of a flexible material such as rubber, and the fourth air passage 27 is formed in a smooth shape.
  • step portions 35 a and 35 b are formed at both ends of the connection member 35. Due to the steps 35 a and 35 b formed at both ends of the connecting member 35, the inner diameter cross-sectional area of the connecting portion of the connecting member 35 and the first and second projecting portions 33 and 34 is almost the same. The inner peripheral surface of the enlarged diameter portion in the step portions 35a and 35b is tightly fitted to the outer peripheral surfaces of the first projecting portion 33 and the second projecting portion 34.
  • the connection can be made in an airtight state.
  • the inner peripheral wall between the first air passages 23, 23 and the second air passages 24, 24 can be smoothly and continuously formed in the length direction of the air passage.
  • the leading air passage constituted by the first air passage 23 and the second air passage 24 is at least a fourth air passage constituted by the connection member 35.
  • an air passage inclined downward toward the downstream side can be formed.
  • an air passage for leading air constituted by the first air passage 23 and the second air passage 24 can be arranged above the intake passage 22.
  • the intake passage 22 in the insulator 21 can be formed at a position where it can be easily connected to the carburetor 30.
  • the second protruding portion 34 in the first air passage 23 can be configured at a position where it can be easily connected by the connecting member 35. Since the first air passage 23 and the second air passage 24 can be configured in such an arrangement relationship, the connection portion of the first protrusion 33 in the air cleaner 32, the carburetor 30 and the air cleaner It is possible to widen the distance between the connecting portion and 32, and it is possible to use a large-sized air cleaner as the air cleaner.
  • the pair of leading air passages formed by the first air passages 23 and the second air passages 24 are connected to the third air passages 2 in the first protrusions 3 3, 3 3, respectively.
  • the first air passages 23, 23 in 6, 26 and the second projecting portions 34, 34 can be arranged substantially in parallel.
  • the third air passages 26, 26 are arranged substantially in parallel with each other, and each is formed as a substantially straight air passage.
  • the first air passages 23, 23 are also arranged substantially in parallel with each other, and each is formed as a substantially straight air passage.
  • the air passages on the substantially straight line may have the shape of an air passage that widens from the upstream side to the downstream side, and conversely, from the upstream side to the downstream side. Includes the shape of an air passage that narrows in the shape of a bulge toward the side, and encompasses all shapes including the shape of an air passage in which the center axis of the air passage is substantially straight. Things. Even if the space between the pair of first protrusions 33, 33 and the space between the second protrusions 34, 34 are different, the pair of flexible connection members 35, 35 can be formed. As a result, the connection between the second air passage 24 and the first air passage 23 can be formed as a smooth pipe shape.
  • first protrusions 33, 33 and third air passages 26, 26 formed integrally with the air cleaner 32, and the first air passages 23, 33 in the insulator 21. It is possible to increase the degree of freedom with respect to a place that can be selected as the formation position of 23.
  • the configuration of the insulator can be simplified.
  • the arrangement of the pair of first protrusions 33, 33 and the pair of second protrusions 34, 34 can be configured as a simple arrangement.
  • the configuration of the entire stratified scavenging two-cycle engine can be simplified, and the engine can be compactly configured.
  • the air passage for the leading air can be configured as a smooth air passage with low air resistance.
  • the crank chamber 11 is filled with a mixture of air and fuel from the air cleaner 32 by the carburetor 30.
  • the intake port 13 is first closed, and the air-fuel mixture filling the crank chamber 11 is compressed.
  • the exhaust port 8 is opened, and the exhaust gas is exhausted from the exhaust port 8 to the outside via the muffler 9.
  • the leading air in the scavenging port 10 and the scavenging flow path 12 flows into the cylinder 3, and the remaining exhaust gas is exhausted from the exhaust port 8. Thereafter, the air-fuel mixture in the crank chamber 11 flows into the cylinder 3 chamber, but at this time, the biston 4 is on the ascent stroke, and the exhaust port 8 is closed by the piston 4, so that the air-fuel mixture is There is no danger of being discharged outside.
  • the amount of air-fuel mixture passing through the carburetor 30 is controlled by the throttle valve 31, and the amount of leading air passing through the second air passage 24 is controlled by the air control valve 25.
  • the throttle valve 3 1 ′ and the air control valve 25 are interlocked, the amount of air-fuel mixture and the amount of leading air are always balanced, and optimal supply is performed and optimal conditions are maintained. Combustion takes place.
  • the leading air control device for a stratified scavenging two-stroke engine of the present invention has a configuration in which a pair of air passages are arranged in parallel and an air control valve is provided for each. Therefore, there is no need to branch the air passage to the left and right at the insulator section as in the conventional case, and the structure at the insulator section can be simplified.
  • the air passage connecting the air cleaner and the air flow passage connected to the scavenging port of the engine can be made smooth, the air resistance in the air passage can be reduced, and the engine performance can be reduced. Can be improved.
  • the first air passage formed in the insulator can have a straight and simple structure, and the length of the first air passage can be reduced. Therefore, the overall length L of the engine shown in FIG. 1 can be made shorter than the overall length M of the conventional engine shown in FIG. 6, and the entire engine can be made compact.
  • the insulator 21 has a first air passage 23 respectively.
  • the connecting member 35 by using a rubbing member as the connecting member 35, the assembly of the first air passage 23 and the second air passage becomes easy, and the assembled air passage is formed as a passage with low air resistance. It becomes easy to do.
  • steps 35a and 35b at both ends of the connecting member 35, the inner diameter cross-sectional area is reduced at the connecting portion between the connecting member 35 and the first projecting portion 33 and the second projecting portion 34. Connection can be made with little change. As a result, pressure loss due to a change in the inner diameter cross-sectional area at the connection portion can be reduced.o
  • FIG. 4 is a front sectional view of the stratified scavenging two-cycle engine, and is a sectional view taken along line DD of FIG.
  • FIG. 5 is a side cross-sectional view of the stratified scavenging two-cycle engine, and is a cross-sectional view taken along the line C-C of FIG.
  • FIG. 6 is a plan sectional view of the stratified scavenging two-cycle engine, and is a sectional view taken along line EE of FIG.
  • the intake passage 22 communicates with the intake port 13 formed in the cylinder 3, and the intake port 13 communicates with the crank chamber 11.
  • the first air passage formed in the insulator 21 The passage 23 communicates with a first air passage 14 a formed in the cylinder 3.
  • the first air flow path 14a communicates with a second air flow path 14b also formed on the outer peripheral surface of the biston 4 via a leading air port 14d formed on the outer peripheral surface of the biston 4. ing.
  • the leading air port 14d is configured as a part of the second air flow path 14b, and the second air flow path 14b is configured to be surrounded by the piston groove wall 14c.
  • the second air flow path 14 b communicates with the third air flow paths 18 a and 18 b formed in the cylinder 3.
  • the third air passages 18a and 18b communicate with the scavenging port 10 and the crank chamber 11 respectively.
  • the scavenging ports 10 communicating with the third air passages 18a and 18b, respectively, may be provided at different positions on the inner peripheral surface of the cylinder 3 or at adjacent positions. Alternatively, they can be arranged as the same scavenging port 10.
  • the first air flow path 14a and the scavenging port 10 are disposed so as to be connectable on the same plane via the second air flow path 14b. .
  • the leading air is arranged substantially linearly.
  • the first air flow path 14a can flow into the scavenging port 10 through the second air flow path 14b.
  • a sufficient amount of leading air having a small passage resistance can be filled from the scavenging port 10 into the cylinder 3 or the like.
  • the insulator 21 has a pair of first air passages 23 and 23 formed therein. As described above, the pair of first air passages 23 and 23 are branched by the third air passages 18a and 18b, respectively, and two sets of left and right scavenging air are disposed symmetrically in the cylinder chamber. Communication with port 10 are doing.
  • the two sets of scavenging ports 10 on the left and right sides are not limited to being formed at two places on the left and right sides in the cylinder chamber, but the required number can be provided.
  • the required number of scavenging ports is installed, the required number of third air passages 18 formed in the cylinder 3 that are branched from the second air passages 14 b formed in the piston 4 are distributed.
  • the second air flow path 14b is formed on the outer peripheral surface of the biston 4, it is easy to arrange the first air flow paths 14a in parallel. Become.
  • the pair of first air passages 23 communicating with the pair of first air passages 14a can be arranged in a substantially parallel state with the first air passages 14a, and It is easy to form the air passages 14a and the first air passages 23 in a substantially straight line.
  • the sealing members 16 a and 1 6b can also be interposed.
  • the pair of connecting members 35, 35 can be integrally formed via a connecting member 17, or the connecting members 35, 35 can be formed separately and independently.
  • the air passage of the leading air and the intake passage 22 communicating with the carburetor 30 are formed as independent passages. They can be arranged differently in the vertical direction.
  • leading air air passages on both sides of the carburetor 30 and to arrange the leading air air passages and the intake passages 22 so that they do not cross each other. Further, the air passage for the leading air and the intake passage 22 can be formed in a compact manner. By configuring the air passage of the leading air and the intake passage 22 in a neat arrangement relationship, the configuration of the leading air control device 20 can be made compact.
  • the pair of first air passages 14a, 14a and the pair of first air passages 23, 23 may be formed in a substantially straight line in a substantially parallel state. Therefore, it is possible to configure the first air flow paths 14a, 14a in a state where the arrangement positions of the intake ports 13 are close to each other. Moreover, the air cleaner 32 can be connected to the first air passage 23 via the connecting member 35 with a smooth flow path shape. This makes it possible to connect a large air cleaner 32 with reduced air resistance even if the engine is a small stratified scavenging two-cycle engine.
  • FIG. 7 is a side sectional view of the leading air control device 20a according to the third embodiment of the present invention.
  • the same reference numerals are used for the same portions as those of the first embodiment, and the description of the same portions will be omitted, and only different portions will be described.
  • the third embodiment differs from the first embodiment in that the first protrusion 33 formed integrally with the air cleaner 32 in the first embodiment is configured as a first protrusion 33 a separate from the air cleaner 32 a.
  • the configuration is different from that of the embodiment.
  • the other configuration has the same configuration as the first embodiment.
  • FIG. 7 is a side sectional view of a leading air control device 20b according to a fourth embodiment of the present invention.
  • the same reference numerals are used for the same portions as those of the first embodiment, and the description of the same portions will be omitted, and only different portions will be described.
  • the fourth embodiment differs from the second embodiment in the formation of an air passage tube 37 corresponding to the first protrusion 33a in the third embodiment.
  • the first protrusion 33a is formed on a joint member 36 interposed between the air tarina 32a and the carburetor 30a.
  • the air passage pipe 37 is formed in an air passage member 39 integrally formed with a bracket 38 fixed to an upper portion of the carburetor 30b.
  • Other configurations have the same configurations as the first to third embodiments.
  • an air passage member 39 in which a pair of air passage pipes 37 and a bracket 38 are integrally formed is fixed to an upper portion of the carburetor 30b by a port (not shown).
  • the air tarina 32b and the air passage tube 37 are connected by fitting with a spigot.
  • An O-ring (not shown) is inserted into the spigot to maintain airtightness.
  • the air passage pipe 37 is provided with an air control valve 25. Also, the connection between the two ends of the pair of air passage members 39 and the air cleaner 32a and the connection with the connection member 35 are connected in a state where there is almost no change in the inner diameter cross-sectional area at the connection. are doing.
  • the shape of the air cleaner can be simplified, and the cost can be reduced.
  • connection member is a pair of tubular members, it may have a configuration in which one member has two air passages, and may be made of metal or synthetic resin in addition to rubber or the like.

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Abstract

気化器（３０）とシリンダ（３）との間に断熱を目的として挿入されたインシュレータ（２１）に、気化器（３０）に接続する吸気通路（２２）と、シリンダ（３）に形成した一対の掃気ポート１０に連通したそれぞれの空気流路１４に接続する一対の第１空気通路（２３）を形成する。エアクリーナ（３２）に連通した一対の第１突出部（３３）内にはそれぞれ空気制御弁（２５）を設け、一対の接続部材（３５）を介して前記一対の第１空気通路（２３）と接続する。一対の第１突出部（３３）内の空気通路から一対の第１空気通路（２３）までを、それぞれ接続部における内径断面積の変化が少ない滑らかな空気通路に形成する。

Description

明 細 書 層状掃気 2サイクルエンジンの先導空気制御装置 技術分野
本発明は、 層状掃気 2サイクルエンジンの、 掃気用の先導空気の空気 量を制御する先導空気制御装置に関する。 背景技術
従来から、 掃気用先導空気の空気量を制御する空気制御弁を有した層 状掃気 2サイクルエンジンとして種々の構成のものが提案されている。 例えば、 特開 2 0 0 0— 3 2 8 9 4 5号公報に記載されているような、 層状掃気 2サイクルエンジンの先導空気制御装置が提案されている。 上記公報に記載された先導空気制御装置を図 9に示す。 図 9に示され るように、 層状掃気 2サイクルエンジン 4 0において、 ピス トン 4を摺 動自在に嵌入したシリンダ 3の内壁面には、 対向する両側面部に一対の 掃気ポート 1 0が設けられ、 一対の掃気ポート 1 0はそれぞれ掃気流路 1 2によりクランク室 1 1に接続している。
シリンダ 3に設けられた吸気ポート 1 3には、 断熱を目的としたイン シュレータ 4 1を介して気化器 4 2が取付けられ、 気化器 4 2の吸気側 はエアタリーナ 4 4に接続している。 気化器 4 2にはバタフライ型の絞 り弁 4 3が設けられている。 インシュレータ 4 1には吸気ポート 1 3と 気化器 4 2とを接続する吸気通路 2 2と、 先導空気用の空気通路 4 5と が設けられている。
先導空気用の空気通路 4 5の一側はエアクリーナ 4 4に接続され、 他 側は二股状に形成されて左右に分岐し、 それぞれ接続管 4 6を介して一 対の掃気ポート 1 0及び掃気流路 1 2に接続している。 空気通路 4 5の 分岐点の上流には、 先導空気の空気量を制御するバタフライ型の空気制 御弁 2 5が設けられ、 気化器 4 2の絞り弁 4 3と連動するように構成さ れている。
これにより限定されたスペース内における空気制御弁 2 5の取り付け が可能になり、 エンジン全体の全長 Mを短くすることができ、 コンパク ト化及ぴ軽量化を可能としている。
しかしながら、 上記公報に記載された構成では、 インシュレータに設 けた空気通路に空気制御弁を設けると共に、 空気制御弁の下流部におい て空気通路を左右に分岐し、 分岐した空気通路をそれぞれエンジンのシ リンダの左右に設けた一対の掃気ポート及び一対の掃気流路に接続して いる。 そのため、 インシュレータの構造が複雑になると共に、 インシュ レータの長さが長くなり、 大きな場積を必要とする。 結果として、 ェン ジンの外径寸法が大きくなる。
また、 インシュレータ内に形成する空気通路は、 ほぼ直線状に形成す ることが空気通路を形成する上で容易な構成となる。 このため、 インシ ュレータ内で空気通路を左右に分岐させる構成にすると、 分岐する空気 通路を形成するのが複雑となり、 しかも分岐部において、 空気通路にェ ルポ形状、 即ち、 直線状の空気通路が交差する形状、 が形成されてしま うことになる。 分岐部における空気通路の曲がりが急峻な曲がり形状に 形成されると、 曲がり部における空気の流れは、 空気通路の内壁からは がれて渦流が発生する流れとなり、 空気抵抗が大きくなるという問題が 発生する。 発明の開示
本発明は、 上記の問題点に着目してなされたものであり、 先導空気の 流れの抵抗が少なく、 構造が簡単でコンパク トな構造とした層状掃気 2 サイクルエンジンの先導空気制御装置を提供することを目的としている 上記の目的を達成するために、 本発明は、 層状掃気 2サイクルェンジ ンにおいて、 気化器とシリンダとの間に断熱を目的として挿入されたィ ンシュレークに形成され、 シリンダに設けられた一対の掃気ポートにそ れぞれ接続する一対の第 1空気通路と、 エアクリーナと各第 1空気通路 との間をそれぞれ接続し、 略並列状態に配せられた一対の第 2空気通路 と、 各第 2空気通路に設けられ、 掃気用の先導空気の空気量を制御する 空気制御弁とを有する構成を最も主要な特徴としている。
これにより、 それぞれ空気制御弁を設けた一対の第 2空気通路と、 ィ ンシュレータに形成した一対の第 1空気通路とを接続して構成した先導 空気の空気通路が、 略並列に配した空気通路として構成することができ る。 また、 先導空気の空気通路としては、 空気通路の途中に分岐部を設 けて通路を左右に分岐させる構成とする必要が無くなる。 しかも、 イン シュレータ内に形成する空気通路としては、 独立した一対の空気通路と して第 1空気通路を形成することができる。
このため、 先導空気の空気通路内に急峻に折れ曲がるエルボ箇所を形 成する必要がなくなる。 しかも、 先導空気の空気通路内に急峻に折れ曲 がるエルボ箇所がないため、 先導空気の空気通路内での空気の流れを滑 らかに行わせることができ、 先導空気の空気通路内での空気抵抗を減ら すことができる。 更に、 先導空気の空気通路内での空気抵抗を減少させ ることにより、 エンジン性能を向上させることができる。
また、 インシュレータ内での第 1空気通路の構成が簡単となり、 イン シユレータの形状を小型にすることができる。 これによつて、 層状掃気 2サイクルエンジン全体をコンパク トに構成することができるようにな る。
更に、 気化器からの吸気通路と一対の先導空気の空気通路との配置位 置を明確に区分けして配することが可能となる。 これにより、 途中で先 導空気の空気通路と気化器からの吸気通路とが交差することや、 気化器 の吸気通路の両脇に一対の先導空気の空気通路を配するようなことがな くなり、 層状掃気 2サイクルエンジン全体をシンプルで、 しかもコンパ ク トな構成することができる。
特に、 先導空気の空気通路を気化器からの吸気通路より上に配するこ とにより、 第 1空気通路を掃気ポートと同一平面上に形成することが可 能となり、 空気抵抗の少ない滑らかな接続状態にて空気通路や吸気通路 を構成することができる。 これにより、 ピス トンの全長を低く抑えるこ とができ、 エンジン全長を低く構成することができるようになり、 ェン ジンをコンパク トに構成することができる。
本発明は、 前記空気制御弁が、 前記エアクリーナの近傍に設けるか、 あるいは前記エアクリーナと一体に形成するとともに、 各第 1空気通路 にそれぞれ接続する接続部材を各第 2空気通路に備え、 各第 1空気通路 から各第 2空気通路までの空気通路の内周壁を、 空気通路の長さ方向に わたって滑らかに連続して形成したことを主要な特徴としている。 これにより、 接続部材を介在させることで、 第 1空気通路と第 2空気 通路との接続位置が異なっていても、 接続部材により第 1空気通路と第 2空気通路とを滑らかな連続通路として構成することができる。 しかも 、 各第 1空気通路から各第 2空気通路までの空気通路の内周壁を、 空気 通路の長さ方向にわたって滑らかに連続して形成したことにより、 先導 空気の空気通路内での空気抵抗を減少させることができるようになる。 第 1空気通路と第 2空気通路とをこのような配置構成とすることによ り、 第 2空気通路とエアクリーナとの接続部位と、 気化器とエアタリー ナとの接続部位との間隔を広げることができ、 エアタリーナとしては大 型のエアクリーナを使用することが可能となる。 これにより、 混合気用 の吸気ポートと先導空気用の空気流路との配置位置が近い状態となる小 型のエンジンに対しても大型のエアクリーナを接続して使用することが できるようになる。
また、 各第 1空気通路と各第 2空気通路との接続に接続部材を用いた ことにより、 インシュレータの構造が簡単となり、 インシュレータをコ ンパク トに、 しかも低コス トで製造することができる。 しかも、 インシ ユレータをコンパク トに形成することにより、 層状掃気 2サイクルェン ジン全体をコンパク トに構成することができるようになる。
本発明は、 前記接続部材の端部における接続部が、 被接続部との間で 内径断面積の変化が少なく接続できるよう形成されてなることを主要な 特徴としている。
これにより、 接続部材の端部と被接続部との接続部における、 接続部 材側と被接続部側との間で内径断面積の変化が少ない状態で接続するこ とになる。 しかも、 各第 1空気通路から各第 2空気通路までの空気通路 の内周壁を、 空気通路の長さ方向にわたってより滑らかに連続して形成 することができるようになる。
本発明は、 前記接続部材が、 可撓性を有してなることを主要な特徴と している。 これにより、 接続部材は可撓性を有しているので、 第 1空気 通路と第 2空気通路との接続位置が異なっていても、 接続部材により第 1空気通路と第 2空気通路とを滑らかな連続通路として、 簡単にしかも 組み立てが容易に構成することができるようになる。
本発明は、 前記各第 1空気通路が、 互に略並列状態に配され、 且つそ れぞれが略直線的な空気通路として形成されてなることを主要な特徴と している。 これにより、 インシュレータに形成する第 1空気通路を独立した略直 線的な空気通路として形成することができるので、 インシユレータにお ける第 1空気通路の形成を簡単に行うことができる。 しかも、 第 1空気 通路と第 2空気通路とを可撓性を有した接続部材で接続する構成とする ことで、 第 1空気通路における入口を形成する位置を選択することので きる場所の自由度が増し、 ィンシュレータの構成を容易なものとするこ とができる。
結果として、 層状掃気 2サイクルエンジン全体の構成を単純化するこ とができ、 同エンジンをコンパク トに構成することができる。 また、 先 導空気の空気通路を空気抵抗の少ない滑らかな空気通路に構成すること ができる。
略直線上の空気通路としては、 空気通路内の内径が全て同一内径の空 気通路以外にも、 上流側から下流側に向かって末広がり状に拡幅する空 気通路形状、 逆に上流側から下流側に向かって尻すぼみ状に縮幅する空 気通路形状等、 空気通路の中心軸線が略直線状を呈する空気通路形状を 全て包含しているものである。
本発明は、 前記各第 1空気通路が、 シリンダ内に形成された空気流路 をそれぞれ有し、 前記一対の空気流路と前記一対の掃気ポートとが同一 平面上で接続可能に配されてなることを主要な特徴としている。
これにより、 先導空気の空気通路におけるシリンダ内に形成した空気 流路とシリンダ内に形成した掃気ポートとを同一平面上で連通すること が可能となり、 空気流路から掃気ポートまでを直線的につなぐことがで きる。
空気流路としては、 シリンダ内で掃気ポートと直接接続する構成とす ることができる。 また、 シリンダ内に形成した第 1空気流路とピス トン の外周面に形成した第 2空気流路とにより空気流路を構成することもで きる。
第 1空気流路及ぴ第 2空気流路とで空気流路を形成したときには、 第 2空気流路が第 1空気流路と掃気ポートとを接続する位置に、 ビストン の作動位置が来たとき、 第 1空気流路と掃気ポートとが接続されること になる。 このとき、 第 1空気流路と掃気ポートとが同一面上に配されて いるので、 第 1空気流路から第 2空気流路を介して掃気ポートまでを直 線状の配置関係とすることができる。
これにより、 空気流路から掃気ポートへの先導空気の流れもスムーズ な流れ状態とすることができ、 スムーズな流れ状態のまま空気流路から 掃気ポート内に先導空気を流れ込ませることができる。 しかも、 掃気ポ ートからシリンダ内に対して十分な量の先導空気を充填することができ る。 更に、 ピス トンの全長を低く抑えることができ、 エンジン全長を低 く構成することができ、 エンジンをコンパク トに構成することができる 仮に、 空気流路と掃気ポートとが同一平面上に配されていないときに は、 空気流路から掃気ポートへの先導空気の流れは、 縦方向に曲がった 流れとなる。 このため、 縦方向に曲がる流れによって、 発生するェネル ギ一の損失や空気流路を縦方向に曲げて形成した分、 ビス トンの全長を 長く しなければならない等の問題が生じてしまう。 図面の簡単な説明
図 1は、 本発明の先導空気制御装置を備えた、 層状掃気 2サイクルェン ジンの正面断面図である。
図 2は、 第 1実施形態の先導空気制御装置の側面断面図であり、 図 3の A— A断面図である。
図 3は、 第 1実施形態の先導空気制御装置の平面断面図であり、 図 2の B— B断面図である。
図 4は、 第 2実施形態における層状掃気 2サイクルエンジンの正面断面 図であり、 図 6の D— D断面図である。
図 5は、 第 2実施形態における層状掃気 2サイクルエンジンの側面断面 図であり、 図 6の C一 C断面図である。
図 6は、 2実施形態における層状掃気 2サイクルエンジンの平面断面図 であり、 図 5の E— E断面図である。
図 7は、 第 3実施形態の先導空気制御装置の側面断面図である。
図 8は、 第 4実施形態の先導空気制御装置の側面断面図である。
図 9は、 従来例における先導空気制御装置を備えた層状掃気 2サイクル エンジンの正面断面図である。 発明を実施するための最良の形態
以下に本発明に係る、 層状掃気 2サイクルエンジンの先導空気制御装 置の実施形態について、 図面を参照して詳述する。 なお、 本願発明は以 下で説明する実施形態に限定されるものではなく、 それらの実施形態か ら当業者が容易に変更可能な技術的な範囲をも当然に包含するものであ る。
図 1は本発明の先導空気制御装置 2 0を備えた層状掃気 2サイクルエ ンジン 1の正面断面図である。 図 1において、 クランクケース 2の上部 に取付けられたシリンダ 3には、 ピス トン 4が摺動自在に嵌入され、 ク ランクケース 2に回転自在に取付けられたクランクシャフト 5とピス ト ン 4とはコネクティング口ッ ド 6により連結されている。
シリンダ 3の頂部には点火プラグ 7が取付けられている。 シリンダ 3 の壁面に設けられた排気ポート 8にはマフラ 9が取付けられている。 シ リンダ 3の壁面に設けられた排気ポート 8のやや下方において、 排気ポ ート 8と平面視で略 9 0度をなす両側面の対向する位置には、 先導空気 をシリンダ内に導入する一対の掃気ポート 1 0， 1 0が設けられている 掃気ポート 1 0 , 1 0とクランク室 1 1 とは、 一対の掃気ポート 1 0 ， 1 0にそれぞれ連通した掃気流路 1 2， 1 2により接続されている。 掃気流路 1 2 , 1 2は、 シリンダ 3に形成されている。
シリンダ 3の壁面における掃気ポート 1 0のやや下方において、 排気 ポート 8に対向する位置には吸気ポート 1 3が設けられている。 吸気ポ ート 1 3の近傍には、 一対の掃気ポート 1 0 , 1 0にそれぞれ接続する 一対の空気流路 1 4， 1 4が開口している。 吸気ポート 1 3及ぴ空気流 路 1 4 , 1 4の開口部には、 断熱を目的とするインシユレータ 2 1が取 付けられ、 インシユレータ 2 1には吸気ポート 1 3に連通する吸気通路 2 2、 及ぴ一対の空気流路 1 4， 1 4にそれぞれ連通する第 1空気通路 2 3， 2 3が設けられている。
吸気通路 2 2には気化器 3 0の一端部が取付けられ、 気化器 3 0の他 端部はエアクリーナ 3 2に接続している。 気化器 3 0には空気と燃料と の混合気の量を制御する、 バタフライ型の絞り弁 3 1が設けられている 。 エアクリーナ 3 2と一対の第 1空気通路 2 3， 2 3とは、 略並列に配 置された一対の第 2空気通路 2 4、 2 4により接続されている。 各第 2 空気通路 2 4 , 2 4には、 先導空気の空気量を制御するバタフライ型の 空気制御弁 2 5， 2 5が設けられている。
絞り弁 3 1 と空気制御弁 2 5， 2 5とは、 図示しないリ ンク装置等に より連結され、 連動して回動するよう構成されている。 なお、 絞り弁 3 1及ぴ空気制御弁 2 5， 2 5の構成、 及び絞り弁 3 1 と空気制御弁 2 5 , 2 5との連動機構は、 本願発明の特徴を示すものではなく、 従来から 公知の構成及び公知の連動機構を採用することができるものである。 また、 絞り弁、 空気制御弁はバタフライ型の形状に限定されるもので はなく、 ロータリ型等を含めて通路内の空気流量を制御することのでき る絞り弁、 空気制御弁であればこれらの弁を使用することができるもの である。
イ ンシユ レータ 2 1、 第 2空気通路 2 4、 空気制御弁 2 5、 気化器 3 0、 絞り弁 3 1及ぴエアクリーナ 3 2により先導空気制御装置 2 0を構 成している。 エアクリーナ 3 2、 気化器 3 0、 インシユレータ 2 1はポ ルト 2 8， 2 8によりシリンダ 3に締着され、 第 1空気通路 2 3 , 2 3 はシリンダ 3に設けられた空気流路 1 4 , 1 4に接続している。
以下において先導空気制御装置 2 0の詳細構造について詳述する。 図 2は第 1実施形態の先導空気制御装置 2 0の側面断面図、 図 3は平面断 面図であり、 図 2は図 3の A— A断面図であり、 図 3は図 2の B— B断 面図である。
図 2、 図 3に示すように、 エアクリーナ 3 2における気化器 3 0との 接続位置の上方には、 エアタリーナ 3 2と一体成形された一対の第 1突 出部 3 3 , 3 3が並列状態に設けられている。 各第 1突出部 3 3、 3 3 に設けられた第 3空気通路 2 6、 2 6には空気制御弁 2 5、 2 5がそれ ぞれ設けられている。
気化器 3 0とシリンダ 3との間に断熱を目的として挿入されたインシ ュ レータ 2 1には、 上述の吸気通路 2 2以外にそれぞれ第 1空気通路 2 3を有する一対の第 2突出部 3 4、 3 4が斜め上方を向いて突出して設 けられている。
各第 1突出部 3 3， 3 3と各第 2突出部 3 4 , 3 4とは、 それぞれ第 4空気通路 2 7を有する管状の接続部材 3 5、 3 5により接続されてい る。 吸気通路 2 2を形成したィ ンシュ レータと第 1空気通路 2 3を形成 したィンシュ レータとを別体にて構成することもできる。 W
11 各第 3空気通路 2 6、 2 6と各第 4空気通路 2 7、 2 7とにより、 一 対の第 2空気通路 2 4、 2 4が構成されている。 接続部材 3 5はゴム等 の可撓性を有する材料で製作され、 第 4空気通路 2 7は滑らかな形状に 形成されている。
また、 接続部材 3 5の両端には、 段差部 3 5 a、 3 5 bが形成されて いる。 接続部材 3 5両端に形成した段差部 3 5 a、 3 5 bによって、 接 続部材 3 5と第 1突出部 3 3及び第 2突出部 3 4 とのそれぞれの接続部 における内径断面積がほとんど変化しない状態で接続することができる 段差部 3 5 a、 3 5 bにおける拡径部の内周面が、 第 1突出部 3 3及 び第 2突出部 3 4の外周面に密嵌することで、 気密状態での接続を行う ことができる。 これにより、 第 1空気通路 2 3、 2 3から第 2空気通路 2 4、 2 4までの間の内周壁を、 空気通路の長さ方向にわたって滑らか に連続して構成することができる。
図 1、 図 2に示すように、 第 1空気通路 2 3及ぴ第 2空気通路 2 4に より構成される先導空気の空気通路は、 少なく とも接続部材 3 5により 構成される第 4空気通路 2 7と第 1空気通路 2 3 との範囲において、 下 流側に向かって下向き傾斜した空気通路として構成することができる。 また、 第 1空気通路 2 3及び第 2空気通路 2 4により構成される先導空 気の空気通路を吸気通路 2 2の上方に配することができる。
このため、 ィンシュレータ 2 1に形成した吸気通路 2 2の通路方向と 第 1空気通路 2 3の通路方向とを異ならせた配置関係に配することがで きる。 しかも、 インシュレータ 2 1において吸気通路 2 2を気化器 3 0 と接続し易い位置に形成することができる。 更に、 第 1空気通路 2 3に おける第 2突出部 3 4を、 接続部材 3 5により接続し易い配置位置に構 成することができるようになる。 第 1空気通路 2 3と第 2空気通路 2 4とをこのような配置関係で構成 とすることができるので、 エアクリーナ 3 2における第 1突出部 3 3の 接続部位と、 気化器 3 0とエアクリーナ 3 2との接続部位との間隔を広 げることができ、 エアクリーナとしては大型のエアクリーナを使用する ことが可能となる。
これにより、 混合気用の吸気ポート 1 3と先導空気用の空気流路 1 4 ， 1 4が近い状態となる小型のエンジンに対しても大型のエアクリーナ を接続して使用することができるようになる。
図 3に示すように、 第 1空気通路 2 3及び第 2空気通路 2 4により構 成される一対の先導空気の空気通路は、 それぞれ第 1突出部 3 3、 3 3 における第 3空気通路 2 6、 2 6及び第 2突出部 3 4、 3 4における第 1空気通路 2 3、 2 3をそれぞれ略並列状態に配することができる。 各第 3空気通路 2 6、 2 6は互に略並列状態に配し、 且つそれぞれが 略直線的な空気通路として形成されている。 また、 各第 1空気通路 2 3 、 2 3も互に略並列状態に配し、 且つそれぞれが略直線的な空気通路と して形成されている。
略直線上の空気通路としては、 空気通路内の内径が全て同一内径の空 気通路以外にも、 上流側から下流側に向かって末広がり状に拡幅する空 気通路形状、 逆に上流側から下流側に向かって尻すぼみ状に縮幅する空 気通路形状等を含むものであり、 空気通路の中心軸線が略直線状を成し ている空気通路の形状を含む全ての形状を包含しているものである。 一対の第 1突出部 3 3、 3 3間の間隔と第 2突出部 3 4、 3 4間の間 隔が異なっていても、 一対の可撓性を有した接続部材 3 5、 3 5によつ て接続して連通させることにより、 第 2空気通路 2 4から第 1空気通路 2 3までの間を滑らかな管路形状として構成することができる。
このため、 第 2空気通路 2 4から第 1空気通路 2 3までの空気通路に おける管路抵抗を減少させることができ、 圧力損失の少ない先導空気を 流通させることができる。 これによつて、 エンジン内に供給する先導空 気の空気量を充分に確保することができる。
また、 エアクリーナ 3 2と一体成形して形成する一対の第 1突出部 3 3 , 3 3及び第 3空気通路 2 6、 2 6の形成位置、 及ぴインシュレータ 2 1における第 1空気通路 2 3、 2 3の形成位置として選択することの できる場所に関する自由度を増すことができる。
これによつて、 インシュレータの構成を容易なものとすることができ る。 また、 一対の第 1突出部 3 3， 3 3及び一対の第 2突出部 3 4、 3 4の配置関係をシンプルな配置関係として構成することができる。 結果 として、 層状掃気 2サイクルエンジン全体の構成を単純化することがで き、 同エンジンをコンパク トに構成することができる。 また、 先導空気 の空気通路を空気抵抗の少ない滑らかな空気通路に構成することができ る。
次に、 作動について説明する。 図 1に示すピス トン 4の上死点位置に おいては、 空気と燃料との混合気はシリンダ室の上部で圧縮され、 点火 プラグ 7により着火されると混合気は爆発してビス トン 4を押し下げる 。 この時点では掃気ポート 1 0及び掃気流路 1 2には、 エアクリーナ 3 2から第 2空気通路 2 4、 第 2空気通路 2 3、 空気流路 1 4を経て導入 された清浄な空気が充満している。
また、 クランク室 1 1には気化器 3 0によって、 エアクリーナ 3 2か らの空気と燃料とを混合した混合気が充満している。 ビス トン 4が下降 すると先ず吸気ポート 1 3が閉じ、 クランク室 1 1内に充満している混 合気が圧縮される。 次に、 排気ポート 8が開いて、 排気ガスは排気ポー ト 8からマフラ 9を介して外部に排出される。
引き続いて掃気ポート 1 0が開き、 圧縮されたクランク室 1 1内の圧 200
14 力により、 掃気ポート 1 0と掃気流路 1 2内の先導空気がシリンダ 3内 に流入し、 残った排気ガスを排気ポート 8から排出する。 その後、 クラ ンク室 1 1内の混合気はシリンダ 3室内に流入するが、 この時にはビス トン 4は上昇行程にあり、 排気ポート 8はピス トン 4により閉じられた 状態となるため、 混合気が外部に排出される恐れはない。
気化器 3 0を通過する混合気の量は絞り弁 3 1により制御され、 第 2 空気通路 2 4を通過する先導空気の空気量は空気制御弁 2 5により制御 される。 しかも絞り弁 3 1 'と空気制御弁 2 5とは連動しているため、 混 合気の量と先導空気の空気量とは常にバランスが保たれ、 最適な供給が 行われて最適状態での燃焼が行われる。
本発明の層状掃気 2サイクルエンジンの先導空気制御装置は、 空気通 路を一対並列状態に配し、 それぞれに空気制御弁を設けた構成としてい る。 そのため、 従来のもののように空気通路をインシユレータ部におい て、 左右に分岐させる必要が無く、 インシュレータ部での構造を簡単な ものとすることができる。
しかも、 エアクリーナと、 エンジンの掃気ポートに接続する空気流路 とを接続する空気通路を滑らかな形状にすることができるので、 空気通 路内での空気抵抗を低減させることができ、 エンジン性能を向上させる ことができる。
また、 インシユレータに形成する第 1空気通路を直線状の簡単な構造 にすることができ、 しかも、 第 1空気通路の通路長を短く構成すること ができる。 このため、 図 1に示すエンジンの全長 Lを、 図 6に示す従来 のもののエンジンの全長 M り短く構成することができ、 エンジン全体 をコンパク トに構成することができる。
更に、 ィンシュレータ 2 1には、 それぞれ第 1空気通路 2 3を有する
—対の第 2突出部 3 4 , 3 4を、 斜め上方を向いた形状に突出して設け ることができる。 このため、 混合気用の吸気通路における空気出口と先 導空気用の空気出口との形成位置を大きく離れた配置関係に構成するこ とができる。 エアクリーナとして大型のエアクリーナを使用することが 可能となる。
これにより、 混合気用の吸気ポート 1 3と先導空気用の空気流路 1 4 ， 1 4との形成位置が近い状態となる小型のエンジンに対しても大型の エアタリーナを接続することができるようになる。
しかも、 接続部材 3 5として可擦性を有するものを使用することで、 第 1空気通路 2 3と第 2空気通路との組み立てが容易となり、 組立てた 空気通路は、 空気抵抗の少ない通路として形成することが容易となる。 続部材 3 5の両端に段差部 3 5 a、 3 5 bを形成することで、 接続部 材 3 5と第 1突出部 3 3及び第 2突出部 3 4との接続部において内径断 面積の変化がほとんどない状態で接続することができる。 これにより、 接続部での内径断面積の変化による圧力損失を少なくすることができる o
図 4〜図 6は、 本発明に係わる第 2実施形態における層状掃気 2サイ クルエンジンの構成を示している。 図 4は、 層状掃気 2サイクルェンジ ンの正面断面図であり、 図 6の D— D断面図である。 図 5は、 層状掃気 2サイクルエンジンの側面断面図であり、 図 6の C一 C断面図である。 また、 図 6は、 層状掃気 2サイクルエンジンの平面断面図であり、 図 5 の E— E断面図である。
第 1実施形態のものと同一部分には同一符号を用いることで、 同部分 の説明は省略し、 異なる部分についてのみ説明を行うこととする。 図 4 、 5に示すように、 吸気通路 2 2はシリンダ 3に形成した吸気ポート 1 3に連通し、 吸気ポート 1 3はクランク室 1 1に連通している。
図 5、 図 6に示すように、 インシユレータ 2 1に形成した第 1空気通 路 2 3は、 シリンダ 3に形成した第 1空気流路 1 4 aに連通している。 第 1空気流路 1 4 aは、 ビス トン 4の外周面に形成した先導空気ポート 1 4 dを介して、 同じくビス トン 4の外周面に形成した第 2空気流路 1 4 bと連通している。
先導空気ポート 1 4 dは第 2空気流路 1 4 bの一部として構成され、 第 2空気流路 1 4 bはピストン溝壁 1 4 cにより囲まれた形状として構 成されている。 第 2空気流路 1 4 bは、 シリンダ 3に形成した第 3空気 流路 1 8 a、 1 8 bと連通している。 第 3空気通路 1 8 a、 1 8 bは、 それぞれ掃気ポート 1 0に連通するとともに、 クランク室 1 1 と連通し ている。
第 3空気通路 1 8 a、 1 8 bにそれぞれ連通する掃気ポート 1 0とし ては、 シリンダ 3の内周面上の異なる位置に配設することも、 隣り合わ せた位置に配設することも、 あるいは同一の掃気ポート 1 0として配設 することもできる。
図 5に示すように、 第 1空気流路 1 4 a と掃気ポート 1 0とは、 第 2 空気流路 1 4 bを介して同一の平面上で接続可能となるように配設され ている。 ピス トン 4が作動して第 1空気流路 1 4 a、 第 2空気流路 1 4 b及ぴ掃気ポート 1 0が略直線状に配列されたとき、 先導空気はこれら 略直線状に配列された第 1空気流路 1 4 aから第 2空気流路 1 4 bを通 つて掃気ポート 1 0に流れ込むことができる。 これにより、 通路抵抗が 少なく十分な量の先導空気を掃気ポート 1 0からシリンダ 3内等に充填 することができる。
図 6に示すように、 ィンシュレータ 2 1には一対の第 1空気通路 2 3 、 2 3が形成されている。 上述したように一対の第 1空気通路 2 3、 2 3は、 それぞれ第 3空気流路 1 8 a、 1 8 bによって分岐され、 シリ ン ダ室内に左右対称に配された左右 2組の掃気ポート 1 0にそれぞれ連通 している。
左右 2組の掃気ポート 1 0は、 シリンダ室内で左右 2箇所に形成する ことに限定きれるものではなく、 必要数配設することができるものであ る。 掃気ポートを必要数設置する場合には、 ピス トン 4に形成した第 2 空気流路 1 4 bから分岐される、 シリンダ 3に形成した第 3空気流路 1 8の流路個数を必要数配設することにより簡単に構成することができる ビス トン 4の外周面に第 2空気流路 1 4 bを形成することにより、 第 1空気流路 1 4 aを並列状態に配することが容易となる。 これによつて 、 一対の第 1空気流路 1 4 aに連通する一対の第 1空気通路 2 3を第 1 空気流路 1 4 a と略等しい並列状態に配することができるとともに、 第 1空気流路 1 4 a及び第 1空気通路 2 3を略直線状に形成することが容 易となる。
図 5、 図 6に示すように、 接続部材 3 5の段差部 3 5 a、 3 5 bと第 1突出部 3 3及び第 2突出部 3 4 との接続において、 シール部材 1 6 a 、 1 6 bを介在させることもできる。 一対の接続部材 3 5、 3 5間は、 連結部材 1 7を介して一体的に構成することも、 それぞれの接続部材 3 5、 3 5を独立して別体に構成することもできる。
一対の接続部材 3 5、 3 5間を、 連結部材 1 7を介して一体的に構成 することにより、 先導空気の空気通路と気化器 3 0に連通した吸気通路 2 2とを独立した通路として上下方向に異ならせて配設することができ る。
これにより、 先導空気の空気通路を気化器 3 0の両脇に配設すること や、 先導空気の空気通路と吸気通路 2 2とが交差するような配置関係と することなく、 スッキリ として配置関係にてしかもコンパク トに、 先導 空気の空気通路と吸気通路 2 2とを構成することができる。 先導空気の空気通路と吸気通路 2 2とをスッキリとした配置関係に構 成することにより、 先導空気制御装置 2 0の構成をコンパク トに構成す ることができるようになる。
図 5、 図 6に示すように、 一対の第 1空気流路 1 4 a、 1 4 a及ぴー 対の第 1空気通路 2 3、 2 3を略並列状態で略直線状に形成することが できるので、 第 1空気流路 1 4 a、 1 4 a と吸気ポート 1 3の配置位置 が近接した状態で構成することが可能となる。 しかも、 エアクリーナ 3 2は接続部材 3 5を介して、 しかも滑らかな流路形状で第 1空気通路 2 3と接続することができる。 これにより、 層状掃気 2サイクルエンジン としては小型のエンジンであっても、 空気抵抗を減少した状態で大型の エアクリーナ 3 2を接続することが可能となる。
図 7は、 本発明に係わる第 3実施形態における先導空気制御装置 2 0 aの側面断面図である。 第 1実施形態のものと同一部分には同一符号を 用いることで、 同部分の説明は省略し、 異なる部分についてのみ説明を 行うこととする。
第 3実施形態では、 第 1実施形態におけるエアクリーナ 3 2と一体に 形成した第 1突出部 3 3をエアクリーナ 3 2 aとは別体の第 1突出部 3 3 a として構成した点において、 第 1実施形態とは異なった構成となつ ている。 他の構成は、 第 1実施形態と同様の構成を備えている。
図 7に示すように一対の第 1突出部 3 3 aは、 エアタリ一ナ 3 2 a と 気化器 3 0 a との間に介装した継手部材 3 6を挟んで取付けられている 。 第 1突出部 3 3 aには空気制御弁 2 5が設けられている。 これにより エアクリーナの形状を単純化し、 コストを低減することができる。 また 、 一対の第 1突出部 3 3 aの両端部とエアクリーナ 3 2 aとの接続部及 ぴ接続部材 3 5との接続部は、 それぞれ接続部における内径断面積の変 化がほとんどない状態で接続している。 図 8は、 本発明に係わる第 4実施形態の先導空気制御装置 2 0 bの側 面断面図である。 第 1実施形態のものと同一部分には同一符号を用いる ことで、 同部分の説明は省略し、 異なる部分についてのみ説明を行うこ ととする。
第 4実施形態では、 第 3実施形態における第 1突出部 3 3 aに相当す る空気通路管 3 7の形成が第 2実施形態と異なっている。 第 3実施形態 では第 1突出部 3 3 aが、 エアタリーナ 3 2 aと気化器 3 0 a との間に 介装した継手部材 3 6に形成された構成となっている。 これに対して、 第 4実施形態では空気通路管 3 7は、 気化器 3 0 bの上部に固着したブ ラケッ ト 3 8と一体的に形成した空気通路部材 3 9に形成されている。 他の構成は、 第 1実施形態〜第 3実施形態と同様の構成を備えている。 図 8において、 一対の空気通路管 3 7とブラケッ ト 3 8を一体的に形 成した空気通路部材 3 9は、 気化器 3 0 bの上部に図示しないポルトに より固着している。 エアタリーナ 3 2 bと空気通路管 3 7とはインロー による嵌合で接続されている。 インローの部分には図示しない Oリング が挿入されて気密性を保っている。 空気通路管 3 7には空気制御弁 2 5 が設けられている。 また、 一対の空気通路部材 3 9の両端部とエアクリ ーナ 3 2 a との接続部及ぴ接続部材 3 5 との接続部は、 それぞれ接続部 における内径断面積の変化がほとんどない状態で接続している。
これによりエアクリーナの形状を単純化し、 コストを低減することが できる。
本発明の先導空気制御装置は上記構成の他に、 下記のごとく構成して も良い。 接続部材は一対の管状部材としているが、 1個の部材に 2つの 空気通路を設けた構成のものでも良く、 材質はゴム等の他に金属あるい は合成樹脂等で構成しても良い。

Claims

請 求 の 範 囲
1. エアクリーナ （3 2 , 3 2 a， 3 2 b ) に接続し、 絞り弁 （3 1 ) を有する気化器 （3 0 ) と、
前記気化器 （3 0) とシリンダ （3 ) との間に断熱を目的として挿入 されたインシュレータ （2 1 ) と、
前記インシユレータ （2 1 ) に形成され、 シリンダ （3) に設けられ た吸気ポート （ 1 3 ) と気化器 （3 0 ) との間を接続する吸気通路 （2 2 ) と、
を有する層状掃気 2サイクルエンジンにおいて、
' 前記インシュレータ （2 1 ) に形成され、 前記シリンダ （3 ) に設け られた一対の掃気ポート （1 0， 1 0 ) にそれぞれ接続する一対の第 1 空気通路 （2 3、 2 3 ) と、
前記エアクリーナ （3 2 , 3 2 a , 3 2 b ) と、 前記各第 1空気通路 ( 2 3、 2 3) との間をそれぞれ接続し、 略並列状態に配せられた一対 の第 2空気通路 （2 4， 2 4) と、
前記各第 2空気通路 （2 4、 2 4 ) に設けられ、 掃気用の先導空気の 空気量を制御する空気制御弁 （2 5、 2 5 ) と、
を有することを特徴とする層状掃気 2サイクルエンジンの先導空気制御
2. 請求の範囲第 1項記載の先導空気制御装置において、
前記空気制御弁 （2 5、 2 5 ) 力 前記エアクリーナ （ 3 2， 3 2 a , 3 2 b ) の近傍に設けられてなり、 または前記エアクリーナ （3 2，
3 2 a , 3 2 b ) と一体に形成されてなり、
前記各第 2空気通路 （2 4、 2 4 ) 力 S、 前記各第 1空気通路 （2 3、 2 3 ) にそれぞれ接続する接続部材 （3 5、 3 5 ) を備え、 前記各第 1空気通路 （2 3、 2 3) から前記各第 2空気通路 （24、
24) までの内周壁が、 長さ方向にわたって滑らかに連続してなること を特徴とする層状掃気 2サイクルエンジンの先導空気制御装置。
3. 請求の範囲第 2項記載の先導空気制御装置において、
前記接続部材 （3 5、 3 5) の端部における接続部が、 被接続部との 間で内径断面積の変化が少なく接続できるよう形成されてなることを特 徴とする層状掃気 2サイクルェンジンの先導空気制御装置。
4. 請求の範囲第 2項又は第 3項記載の先導空気制御装置において、 前記接続部材 （3 5、 3 5) 、 可撓性を有してなることを特徴とす る先導空気制御装置。
5. 請求の範囲第 1〜 4項のいずれかに記載の先導空気制御装置にお いて、
前記各第 1空気通路 （2 3、 2 3) 力 互に略並列状態に配され、 且 つそれぞれが略直線的な空気通路として形成されてなることを特徴とす る層状掃気 2サイクルエンジンの先導空気制御装置。
6. 請求の範囲第 1〜 5項のいずれかに記載の層状掃気 2サイクルエ ンジンの先導空気制御装置において、
前記各第 1空気通路 （2 3、 2 3) 力 前記シリンダ 3内に形成され た空気流路 （1 4、 1 4) をそれぞれ有し、
前記一対の空気流路 （ 1 4、 1 4) と前記一対の掃気ポート （1 0、 1 0) とが同一平面上で接続可能に配されてなることを特徴とする層状 掃気 2サイクルエンジンの先導空気制御装置。
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