WO2005059345A1 - 二サイクル内燃機関 - Google Patents

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WO2005059345A1
WO2005059345A1 PCT/JP2004/015262 JP2004015262W WO2005059345A1 WO 2005059345 A1 WO2005059345 A1 WO 2005059345A1 JP 2004015262 W JP2004015262 W JP 2004015262W WO 2005059345 A1 WO2005059345 A1 WO 2005059345A1
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cylinder
piston
outer peripheral
peripheral surface
axial direction
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PCT/JP2004/015262
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English (en)
French (fr)
Inventor
Yoshiki Morinaga
Original Assignee
Daihatsu Motor Co., Ltd.
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Publication date
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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
    • F02B25/00—Engines characterised by using fresh charge for scavenging cylinders
    • F02B25/14—Engines characterised by using fresh charge for scavenging cylinders using reverse-flow scavenging, e.g. with both outlet and inlet ports arranged near bottom of piston stroke
    • F02B25/16—Engines characterised by using fresh charge for scavenging cylinders using reverse-flow scavenging, e.g. with both outlet and inlet ports arranged near bottom of piston stroke the charge flowing upward essentially along cylinder wall opposite the inlet ports
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads 
    • F02F1/18—Other cylinders
    • F02F1/20—Other cylinders characterised by constructional features providing for lubrication
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads 
    • F02F1/18—Other cylinders
    • F02F1/22—Other cylinders characterised by having ports in cylinder wall for scavenging or charging
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01M—LUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M3/00—Lubrication specially adapted for engines with crankcase compression of fuel-air mixture or for other engines in which lubricant is contained in fuel, combustion air, or fuel-air mixture
    • 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

Definitions

  • the present invention relates to a two-cycle internal combustion engine.
  • scavenging air in a cylinder is transferred from a scavenging port opening on the inner surface thereof to an exhaust port at the top of the cylinder.
  • the scavenging air in the cylinder is directed from the scavenging port opening on the inner surface to the top of the cylinder and then to the exhaust port opening on the inner surface of the cylinder.
  • There is a loop or cross-flow type that uses a scavenging flow that flows by force.In the former, the scavenging port that opens on the inner surface of the cylinder opens when the piston comes near the bottom dead center. In the latter case, both the scavenging port and the exhaust port that open to the inner surface of the cylinder are opened when the piston comes near the bottom dead center.
  • the entire piston from the top end to the end has a cylindrical shape with no dent on the outer peripheral surface, while the outer peripheral surface of the piston has At the top end, an upper piston ring that is in close contact with the inner wall surface of the cylinder is provided, and at the end, a lower piston ring that is also in close contact with the inner wall surface of the cylinder is provided.
  • the scavenging port in the case of a u-flow type in a cylinder, or the scavenging port and the exhaust port (In the case of a loop or cross-flow type), when opened in a portion of the inner wall surface of the cylinder corresponding to the region on the left and right sides of the piston with the piston pin interposed therebetween when viewed from the axial direction of the cylinder,
  • the configuration is as follows.
  • Patent Document 1 Japanese Utility Model Application No. 5-61440
  • the piston pin is sandwiched between the outer peripheral surface of the piston and a portion of the inner wall surface of the cylinder where the scavenging port or the scavenging port and the exhaust port are open.
  • the area on both the left and right sides is large.1
  • the cylinder inner wall surface and the piston rings of the piston in the portion where the scavenging port or the scavenging port and the exhaust port are opened, and the piston rings of the piston are greatly worn. There was also a problem.
  • the invention of claim 1 is directed to opening and closing an opening into the cylinder at a scavenging port to the cylinder or an exhaust port with cylinder force by a piston reciprocating in the cylinder.
  • Two-stroke internal combustion engine configured to When viewed from the axial direction of the cylinder, the opening to the inner wall surface of the cylinder at the scavenging port or the exhaust port corresponds to the region on the left and right sides of the piston pin in the axial direction of the outer peripheral surface of the piston.
  • a portion of the outer peripheral surface of the piston corresponding to the opening of the scavenging port or the exhaust port, and an inner wall surface of the cylinder.
  • An oil reservoir space is formed between the region on both the left and right sides of the axis and the inner wall surface of the cylinder so that the lubricating oil is pushed out! / Puru.
  • the invention of claim 2 is the two-stroke internal combustion engine according to claim 1, wherein a plurality of openings to the inner wall surface of the cylinder in the scavenging port or the exhaust port are formed.
  • the invention according to claim 3 is the two-stroke internal combustion engine according to claim 1 or 2, wherein the oil reservoir space force S and a portion of the outer peripheral surface of the piston on both left and right sides in the axial direction of the piston pin. It is a form in which is recessed.
  • the invention according to claim 4 is the two-stroke internal combustion engine according to claim 1 or 2, wherein the outer peripheral surface of the piston on the left and right sides in the axial direction of the piston pin is in the axial direction of the piston. , And an upper horizontal groove communicating between the upper ends of the vertical grooves, and a lower horizontal groove communicating between the lower ends of the vertical grooves, and the oil groove is formed by the four grooves. That is, a storage space was constructed.
  • the invention according to claim 5 is the two-stroke internal combustion engine according to claim 3, wherein the oil reservoir space faces the scavenging port or the exhaust port even when the piston is at the top dead center.
  • the configuration of the oil reservoir space is set.
  • the invention according to claim 6 is the two-stroke internal combustion engine according to claim 4, wherein the oil reservoir space faces the scavenging port or the exhaust port even when the piston is at the top dead center.
  • the configuration of the oil reservoir space is set.
  • the invention according to claim 7 is the two-stroke internal combustion engine according to any one of claims 1, 2, 5, and 6, wherein the outer peripheral surface of the piston has its outer peripheral surface viewed from the axial direction of the cylinder.
  • the outer peripheral surface of the piston is formed so that the central angle of a sector formed by connecting the region on both the left and right sides in the axial direction of the piston pin with the axis of the cylinder is 120 to 150 degrees.
  • the size of the area on the left and right sides of the piston pin in the axial direction is set.On the other hand, when viewed from the axial direction of the cylinder, the area on the left and right sides of the outer peripheral surface of the piston across the piston pin is The size of the area on the right and left sides of the outer peripheral surface of the piston with respect to the piston pin is set so that the central angle of the sector formed by connecting the cylinder axis is 60 to 30 degrees. Things.
  • the invention of claim 8 is the two-stroke internal combustion engine according to claim 3, wherein, when viewed from the axial direction of the cylinder, regions on the left and right sides of the outer peripheral surface of the piston in the axial direction of the piston pin. A portion of the outer peripheral surface of the piston on both the left and right sides in the axial direction of the piston pin so that the center angle of the sector formed by connecting the portion and the axis of the cylinder is 120 to 150 degrees.
  • the size of the area on the left and right sides of the outer peripheral surface of the piston with respect to the piston pin is set so that the central angle of the piston is 60 to 30 degrees.
  • the invention of claim 9 is the two-stroke internal combustion engine according to claim 4, wherein the outer peripheral surface of the piston has regions on both left and right sides in the axial direction of the piston pin in the outer peripheral surface of the piston when viewed from the axial direction of the cylinder. A portion of the outer peripheral surface of the piston on the left and right sides in the axial direction of the piston pin such that the center angle of the fan formed by connecting the portion and the axis of the cylinder is 120 to 150 degrees. While the size of the cylinder is set, a sector formed by connecting the axis of the cylinder to the region on the left and right sides of the outer peripheral surface of the piston on both sides of the piston pin when viewed from the axial direction of the cylinder. The size of the region on the left and right sides of the outer peripheral surface of the piston with the piston pin interposed therebetween is set so that the central angle of the piston becomes 60 to 30 degrees.
  • An invention according to claim 10 is the two-cycle internal combustion engine according to any one of claims 1, 2, 5, 6, 8, and 9, wherein the exhaust port having the cylinder force is provided at the top of the cylinder. It was a two-cycle diesel engine.
  • An invention according to claim 11 is the two-stroke internal combustion engine according to claim 3, wherein the exhaust port from the cylinder is provided at the top of the cylinder. It is that.
  • the invention of claim 12 is the two-stroke internal combustion engine according to claim 4, wherein the two-stroke diesel engine is provided with an exhaust port from the cylinder at the top of the cylinder.
  • the invention of claim 13 is the two-stroke internal combustion engine according to claim 7, wherein the two-stroke diesel engine is provided with an exhaust port from the cylinder at the top of the cylinder.
  • the opening of the scavenging port or the exhaust port to the inner wall surface of the cylinder is formed by observing the axial force of the cylinder in the axial direction of the piston pin on the outer peripheral surface of the piston.
  • the region on the left and right sides of the outer peripheral surface of the piston with the axis of the piston pin interposed therebetween is the scavenging port or the exhaust port on the inner wall surface of the cylinder.
  • the portion where the port is not opened is pressed with a large thrust force, and the piston is pressed with a large thrust force with respect to the inner wall surface of the cylinder where the scavenging port or the exhaust port is opened.
  • the portion of the inner wall surface of the cylinder where the scavenging port or the exhaust port is open, and the piston The wear of the piston ring can be significantly low reduction.
  • the force of the piston is also set between the portion of the outer peripheral surface of the piston corresponding to the opening of the scavenging port or the exhaust port and the inner wall surface of the cylinder.
  • the outer peripheral surface of the piston is formed.
  • the lubricating oil is strongly pressed to the scavenging port or the exhaust port side by the strong pressing of the region on the left and right sides of the outer peripheral surface of the piston with respect to the axis of the piston pin. Extrusion can be avoided, and the consumption of lubricating oil can be significantly reduced.
  • the invention of claims 2 to 5 is a more specific version of the configuration of the invention of claim 1.
  • a plurality of small scavenging or exhaust ports are opened on the inner wall surface of the cylinder rather than one large scavenging or exhaust port.
  • the piston ring of the piston can be prevented from being caught, which is highly effective in reducing the wear of the biston ring.
  • two vertical grooves extending in the axial direction of the piston are formed on the outer peripheral surface of the piston on the left and right sides in the axial direction of the piston pin.
  • the oil reservoir space may be surrounded by an upper horizontal groove communicating between upper ends of both vertical grooves and a lower horizontal groove communicating between lower ends of both vertical grooves, and the oil reservoir space may be configured by the four grooves.
  • the configuration of the oil storage space is set so that the oil storage space faces the scavenging port or the exhaust port even when the piston is at the top dead center. Therefore, the effect of reducing the consumption of lubricating oil by providing the oil storage space can be further promoted.
  • the area of the outer peripheral surface of the piston on both the left and right sides in the axial direction of the piston pin and the axis of the cylinder are formed.
  • the size of the region on the left and right sides in the axial direction of the piston pin on the outer peripheral surface of the biston is set so that the central angle of the sector formed by the above is 120 to 150 degrees.
  • the outer peripheral surface of the piston is connected to the axial portion of the cylinder on the left and right sides with the piston pin interposed therebetween.
  • the size of the area on the left and right sides of the outer peripheral surface of the piston with the piston pin interposed therebetween is set so that the central angle of the fan-shaped formed is 60 to 30 degrees. It is possible to reliably prevent the lubricating oil from being pushed out to the scavenging port or the exhaust port side by strong pressing of the area on the left and right sides of the surface with respect to the axis of the piston pin. It is highly effective in reducing the volume.
  • the two-stroke internal combustion engine is a two-stroke diesel engine provided with the exhaust port for the cylinder force at the top of the cylinder, the inner wall surface of the cylinder is provided. Therefore, the amount of lubricating oil consumed by the exhaust port is small.
  • FIG. 1 is a longitudinal sectional front view showing a first embodiment.
  • FIG. 2 is an enlarged sectional view taken along the line II-II of FIG. 1.
  • FIG. 3 is a longitudinal sectional front view showing a second embodiment.
  • FIG. 4 is an enlarged sectional view taken along line IV-IV of FIG. 3.
  • FIG. 1 and FIG. 2 show a first embodiment.
  • FIGS. 1 and 2 show a case where the present invention is applied to a two-flow internal combustion engine of the flow type.
  • reference numeral 1 denotes a cylinder block provided with a cylinder 2
  • reference numeral 3 denotes a cylinder head fastened to the upper surface of the cylinder block 1 so as to cover the top of the cylinder 2.
  • a piston 6 which reciprocates interlockingly with a crankshaft 4 at a lower portion thereof via a connecting rod 5 is provided.
  • the cylinder block 1 is provided with a plurality of scavenging ports 7 for introducing the compressed intake air into the cylinder 2, and the opening of each scavenging port 7 into the cylinder 2 is When the piston 6 descends to the vicinity of its bottom dead center, the piston 6 is opened.
  • the cylinder head 3 is provided with an exhaust port 9 provided with an exhaust valve 8 that opens when the piston 6 approaches the bottom dead center.
  • At least one upper piston ring 10 that is in close contact with the inner wall surface of the cylinder 2 is provided at the top end portion of the outer peripheral surface of the piston 6, and the same is provided at the end portion thereof.
  • At least one lower piston ring 11 that is in close contact with the inner wall surface of the cylinder 2 is provided.
  • the lower piston ring 11 of the piston 6 is located below the scavenging ports 7 when the piston 6 moves up to the top dead center, so that the scavenging ports 7
  • the lower piston ring 11 is configured to prevent communication with the crank chamber below the cylinder 2.
  • the inner piston surface of the cylinder 2 includes the piston.
  • the piston 6 Do not correspond to the area portions 6c and 6d (thrust portion and anti-thrust portion) on both the left and right sides of the outer peripheral surface with respect to the axis of the piston pin 12! ⁇ Install in the area.
  • each of the scavenging ports 7 into the cylinder 2 is directed tangentially so that the scavenging flow from each of the scavenging ports 7 turns into the cylinder 2 and turns.
  • the outer peripheral surface of the piston 6 a region between the upper piston ring 10 and the lower piston ring 11 and both left and right sides in the axial direction of the piston pin 12.
  • Parts 6a and 6b are partially recessed. That is, between the recessed portion and the inner wall surface of the cylinder 2, the outer peripheral surface of the piston 6 has left and right region portions 6 c and 6 d on both sides of the axis of the piston pin 12 and the inner wall surface of the cylinder 2.
  • An oil reservoir space 13 in which lubricating oil is pushed out between the two.
  • the opening of each of the scavenging ports 7 faces the oil reservoir space 13.
  • the oil reservoir space is set so as to face each opening of the scavenging port even when the piston is at the top dead center.
  • regions 6c and 6d are formed on the inner wall surface of the cylinder 2
  • the piston 2 has a large thrust with respect to the inner wall surface of the cylinder 2 where the scavenging port 7 is open. Pressing by force can be reliably avoided.
  • the outer peripheral surface of the piston 6 has regions 6 c and 6 d (thrust portion and anti-thrust portion) on both left and right sides of the axis of the piston pin 12, which are strong against the inner wall surface of the cylinder 2.
  • regions 6 c and 6 d thrust portion and anti-thrust portion
  • the outer peripheral surface of the piston 6 has regions 6 c and 6 d (thrust portion and anti-thrust portion) on both left and right sides of the axis of the piston pin 12, which are strong against the inner wall surface of the cylinder 2.
  • FIG. 3 shows a second embodiment
  • the oil reservoir space 13 is communicated between two longitudinal grooves 13a, 13b extending in the axial direction of the piston 6 and upper ends of the two longitudinal grooves 13a, 13b.
  • the oil reservoir space is formed by depressing a part of the outer peripheral surface of the piston or by providing a groove in a part of the outer peripheral surface of the piston.
  • the present invention is not limited to this, and it goes without saying that an oil reservoir space may be formed between the outer peripheral surface of the piston and the inner wall surface of the cylinder by other means.
  • the size of the region portions 6a and 6b on both the left and right sides of the outer peripheral surface of the piston 6 in the axial direction of the piston pin 12 is determined by the size of the region portion 6a when viewed from the direction of the axis 2a of the cylinder 2.
  • 6b and the axis 2a of the cylinder 2 are preferably set such that the central angle ⁇ 1 of the sector formed is 120-150 degrees.
  • the size of the region portions 6c and 6d on both the left and right sides of the outer peripheral surface of the piston 6 with the piston pin 12 interposed therebetween is determined by observing the directional force of the axis 2a of the cylinder 2 and the region portions 6c and 6d. It is preferable to set the central angle ⁇ 2 of the sector formed by connecting the axis 2a of the cylinder 2 to 60 to 30 degrees.
  • the present invention is not limited to the above-described two-flow type two-stroke internal combustion engine, but abolishes the exhaust port with the exhaust valve at the top of the cylinder, so that the scavenging port and the exhaust port face the cylinder.
  • the present invention can be similarly applied to a loop or cross-flow type two-stroke internal combustion engine provided in the above.

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Abstract

【課題】　シリンダ２への掃気ポート７又はシリンダからの排気ポートにおける前記シリンダ内への開口部を、前記シリンダ内を往復動するピストン６によって開閉するように構成して成る二サイクル内燃機関において、潤滑油の消費量及び摩耗の低減を図る。 【解決手段】　前記掃気ポート７又は排気ポートにおけるシリンダ２の内壁面への開口部を、シリンダの軸線方向２ａから見て、前記ピストン６の外周面のうちそのピストンピン１２の軸線方向の左右両側における領域部分６ａ，６ｂに対応する部分に配設する一方、前記ピストンの外周面のうち前記掃気ポート又は排気ポートの開口部に対応する部分と、前記シリンダの内壁面との間に、前記ピストンの外周面のうちそのピストンピン１２の軸線を挟んで左右両側における領域部分６ｃ，６ｄと前記シリンダの内壁面との間における潤滑油が押し出されるようにしたオイル溜空間１３を形成する。

Description

二サイクル内燃機関
技術分野
[0001] 本発明は、二サイクルの内燃機関に関するものである。
背景技術
[0002] 一般に、二サイクルの内燃機関には、従来から良く知られているように、シリンダ内 における掃気を、その内側面に開口する掃気ポートからシリンダの頂部における排気 ポートに向力う掃気流にて行うようにしたいわゆるュ-フロー型と、シリンダ内における 掃気を、その内側面に開口する掃気ポートからシリンダ内の頂部に向力つたのち同じ くシリンダの内側面に開口する排気ポートに向力つて流れる掃気流にて行うようにし たループ又は横断流型とが存在し、前者では、シリンダの内側面に開口する掃気ポ ートを、ピストンが下死点近傍に来たときにおいて開くという構成であり、後者では、シ リンダの内側面に開口する掃気ポート及び排気ポートの両方を、ピストンが下死点近 傍に来たときにおいて開くという構成である。
[0003] 従って、この種の二サイクル内燃機関においては、前記ピストンを、その頂面端から 末端までの全体をその外周面に凹みのない円筒形にする一方、このピストンにおけ る外周面のうち頂面端の部分には、シリンダの内壁面に密接する上部ピストンリング を、末端の部分には、同じくシリンダの内壁面に密接する下部ピストンリングを各々設 けるという構成にしている。
[0004] この場合、従来の二サイクル内燃機関においては、例えば、特許文献 1に記載され ているように、シリンダ内に対する前記掃気ポート（ュ-フロー型の場合）、又は前記 掃気ポート及び排気ポート (ループ又は横断流型の場合)を、シリンダの内壁面のう ち、当該シリンダの軸線方向から見て、前記ピストンにおけるピストンピンを挟んで左 右両側における領域部分に対応する部分に開口すると 、う構成にして 、る。
特許文献 1：実開平 5— 61440号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題 [0005] しかし、このような構成であると、シリンダにおける内壁面のうち前記掃気ポート、又 は前記掃気ポート及び排気ポートが開口する部分には、ピストンの外周面のうちビス トンピンを挟んで左右両側における領域部分 (この左右両側における領域部分のうち 一方の領域部分を、スラスト部分と称し、このスラスト部分と反対側の他方の領域部分 を、反スラスト部分と称する）が、爆発行程のときにおける爆発力及び圧縮行程にお ける圧縮圧力による大き!/ヽスラスト力にて強く押し付けられることになる。
[0006] この場合、前記ピストンの外周面のうち前記上部ピストンリングと前記下部ピストンリ ングとの間の部分には、これらピストンリングにてシリンダの内壁面力も搔き落とされた 可成りの量の潤滑油が存在しており、この潤滑油の一部が、前記ピストンの外周面の うちピストンピンを挟んで左右両側における領域部分がシリンダ内壁面に対して大き ぃスラスト力にて強く押し付られることにより、前記掃気ポート又は前記掃気ポート及 び排気ポート側に押し出されることになる。
[0007] つまり、従来の構成であると、シリンダの内壁面に対する潤滑油のうち前記掃気ポ ート又は前記掃気ポート及び排気ポート側に押し出される潤滑油が多くなるから、潤 滑油の消費量が増大するばかりか、シリンダの内壁面に潤滑油不足が発生するおそ れが大き 、と 、う問題があった。
[0008] し力も、従来の二サイクル内燃機関においては、シリンダの内壁面のうち前記掃気 ポート又は掃気ポート及び排気ポートが開口している部分に対して、ピストンの外周 面のうちピストンピンを挟んで左右両側における領域部分が大き 1、スラスト力にて押 し付けられることにより、前記掃気ポート又は掃気ポート及び排気ポートが開口する 部分におけるシリンダ内壁面、及び、ピストンの各ピストンリングの磨耗が大きいという 問題もあった。
[0009] 本発明は、これらの問題を解消した二サイクル内燃機関を提供することを技術的課 題とするちのである。
課題を解決するための手段
[0010] この技術的課題を達成するため、請求項 1の発明は、シリンダへの掃気ポート又は シリンダ力もの排気ポートにおける前記シリンダ内への開口部を、前記シリンダ内を 往復動するピストンによって開閉するように構成して成る二サイクル内燃機関におい て、前記掃気ポート又は排気ポートにおけるシリンダの内壁面への開口部を、シリン ダの軸線方向から見て、前記ピストンの外周面のうちそのピストンピンの軸線方向の 左右両側における領域部分に対応する部分に配設する一方、前記ピストンの外周面 のうち前記掃気ポート又は排気ポートの開口部に対応する部分と、前記シリンダの内 壁面との間に、前記ピストンの外周面のうちそのピストンピンの軸線を挟んで左右両 側における領域部分と前記シリンダの内壁面との間における潤滑油が押し出されるよ うにしたオイル溜空間を形成したことを特徴として！/ヽる。
[0011] また、請求項 2の発明は、請求項 1に記載した二サイクル内燃機関において、前記 掃気ポート又は排気ポートにおける前記シリンダの内壁面への開口部を複数個形成 したというものである。
[0012] 請求項 3の発明は、請求項 1又は 2に記載した二サイクル内燃機関において、前記 オイル溜空間力 S、前記ピストンにおける外周面のうちそのピストンピンの軸線方向の 左右両側における領域部分を凹ませた形態であるというものである。
[0013] 請求項 4の発明は、請求項 1又は 2に記載した二サイクル内燃機関において、前記 ピストンの外周面のうちそのピストンピンの軸線方向の左右両側における領域部分は 、前記ピストンの軸線方向に延びる二本の縦溝と、これら両縦溝の上端間を連通する 上部横溝と、前記両縦溝の下端間を連通する下部横溝とで囲まれており、当該 4本 の溝で前記オイル溜空間を構成したというものである。
[0014] 請求項 5の発明は、請求項 3に記載した二サイクル内燃機関において、前記ピスト ンが上死点にあるときでも前記オイル溜空間が前記掃気ポート又は排気ポートと対 向するように、前記オイル溜空間の形態を設定したと ヽぅものである。
[0015] 請求項 6の発明は、請求項 4に記載した二サイクル内燃機関において、前記ピスト ンが上死点にあるときでも前記オイル溜空間が前記掃気ポート又は排気ポートと対 向するように、前記オイル溜空間の形態を設定したと ヽぅものである。
[0016] 請求項 7の発明は、請求項 1、 2、 5及び 6のうちいずれかに記載した二サイクル内 燃機関において、前記シリンダの軸線方向から見て、前記ピストンの外周面のうちそ のピストンピンの軸線方向の左右両側における領域部分と前記シリンダの軸線とをつ な ヽで形成される扇形の中心角が 120— 150度となるように、前記ピストンの外周面 のうちそのピストンピンの軸線方向の左右両側における領域部分の大きさを設定する 一方、前記シリンダの軸線方向から見て、前記ピストンの外周面のうちそのピストンピ ンを挟んで左右両側における領域部分と前記シリンダの軸線とをつないで形成され る扇形の中心角が 60— 30度となるように、前記ピストンの外周面のうちそのピストンピ ンを挟んで左右両側における領域部分の大きさを設定したというものである。
[0017] 請求項 8の発明は、請求項 3に記載した二サイクル内燃機関において、前記シリン ダの軸線方向から見て、前記ピストンの外周面のうちそのピストンピンの軸線方向の 左右両側における領域部分と前記シリンダの軸線とをつな 、で形成される扇形の中 心角が 120— 150度となるように、前記ピストンの外周面のうちそのピストンピンの軸 線方向の左右両側における領域部分の大きさを設定する一方、前記シリンダの軸線 方向から見て、前記ピストンの外周面のうちそのピストンピンを挟んで左右両側にお ける領域部分と前記シリンダの軸線とをつないで形成される扇形の中心角が 60— 30 度となるように、前記ピストンの外周面のうちそのピストンピンを挟んで左右両側にお ける領域部分の大きさを設定したと 、うものである。
[0018] 請求項 9の発明は、請求項 4に記載した二サイクル内燃機関において、前記シリン ダの軸線方向から見て、前記ピストンの外周面のうちそのピストンピンの軸線方向の 左右両側における領域部分と前記シリンダの軸線とをつな 、で形成される扇形の中 心角が 120— 150度となるように、前記ピストンの外周面のうちそのピストンピンの軸 線方向の左右両側における領域部分の大きさを設定する一方、前記シリンダの軸線 方向から見て、前記ピストンの外周面のうちそのピストンピンを挟んで左右両側にお ける領域部分と前記シリンダの軸線とをつないで形成される扇形の中心角が 60— 30 度となるように、前記ピストンの外周面のうちそのピストンピンを挟んで左右両側にお ける領域部分の大きさを設定したと 、うものである。
[0019] 請求項 10の発明は、請求項 1、 2、 5、 6、 8及び 9のうちいずれかに記載した二サイ クル内燃機関において、前記シリンダの頂部に前記シリンダ力もの排気ポートを設け た二サイクルディーゼル機関としたというものである。
[0020] 請求項 11の発明は、請求項 3に記載した二サイクル内燃機関において、前記シリ ンダの頂部に前記シリンダからの排気ポートを設けた二サイクルディーゼル機関とし たというものである。
[0021] 請求項 12の発明は、請求項 4に記載した二サイクル内燃機関において、前記シリ ンダの頂部に前記シリンダからの排気ポートを設けた二サイクルディーゼル機関とし たというものである。
[0022] 請求項 13の発明は、請求項 7に記載した二サイクル内燃機関において、前記シリ ンダの頂部に前記シリンダからの排気ポートを設けた二サイクルディーゼル機関とし たというものである。
発明の効果
[0023] 請求項 1の構成によると、前記掃気ポート又は排気ポートにおけるシリンダの内壁 面への開口部を、シリンダの軸線方向力も見て、前記ピストンの外周面のうちそのピ ストンピンの軸線方向の左右両側における領域部分に対応する部分に配設すること により、前記ピストンの外周面のうちピストンピンの軸線を挟んで左右両側における領 域部分は、前記シリンダの内壁面のうち前記掃気ポート又は排気ポートが開口してい ない部分に対して大きなスラスト力にて押圧され、前記シリンダの内壁面のうち前記 掃気ポート又は排気ポートが開口する部分に対してピストンが大きなスラスト力にて押 圧されることを回避できるから、前記シリンダの内壁面のうち前記掃気ポート又は排気 ポートが開口する部分、及び前記ピストンにおける各ピストンリングの磨耗を大幅に低 減できる。
[0024] し力も、前記した構成に加えて、前記ピストンにおける外周面のうち前記掃気ポート 又は排気ポートの開口部に対応する部分と、前記シリンダの内壁面との間に、前記ピ ストンの外周面のうちそのピストンピンの軸線を挟んで左右両側における領域部分と 前記シリンダの内壁面との間における潤滑油が押し出されるようにしたオイル溜空間 を形成したことにより、前記ピストンの外周面のうちピストンピンの軸線を挟んで左右 両側における領域部分が、シリンダの内壁面に対して強く押し付けられたとき、この 間における潤滑油は、前記オイル溜空間に向かって押し出され、このオイル溜空間 内に圧力が低くなった状態で溜められることになる。
[0025] これにより、潤滑油が、前記ピストンの外周面のうちそのピストンピンの軸線を挟ん で左右両側における領域部分の強い押圧にて前記掃気ポート又は排気ポート側に 押し出されることを回避できて、潤滑油の消費量を大幅に低減できる。
[0026] 請求項 2— 5の発明は、請求項 1に係る発明の構成をより具体ィ匕したものである。請 求項 2のように構成すると、前記シリンダの内壁面に、一つの大きな掃気又は排気ポ ートではなぐ小さな複数の掃気又は排気ポートが開口することになるので、当該各 開口部に対してピストンのピストンリングが引っ掛るのを低減することができ、前記ビス トンリングの磨耗低減に高 、効果を発揮する。
[0027] また、請求項 3のように、前記オイル溜空間を、前記ピストンの外周面のうちそのビス トンピンの軸線方向の左右両側における領域部分を凹ませた形態とすると、前記ビス トンの外周面に対する加工によって、前記オイル溜空間を設けることが至極簡単に達 成できると共に、シリンダの内壁面に対するピストンの外周面の接触面積力 前記ォ ィル溜空間の存在によって小さくなるから、ピストンが往復動する際のメカロスを低減 できる利点がある。
[0028] また、請求項 4のように、前記ピストンの外周面のうちそのピストンピンの軸線方向の 左右両側における領域部分を、前記ピストンの軸線方向に延びる二本の縦溝と、こ れら両縦溝の上端間を連通する上部横溝と、前記両縦溝の下端間を連通する下部 横溝とで囲み、当該 4本の溝で前記オイル溜空間を構成した場合も、請求項 2の発 明と同様に、前記ピストンの外周面に対する加工により、前記オイル溜空間を設ける ことを至極簡単に達成することができるという効果を奏する。
[0029] 請求項 5及び 6の構成によると、前記ピストンが上死点にあるときでも前記オイル溜 空間が前記掃気ポート又は排気ポートと対向するように、前記オイル溜空間の形態を 設定しているので、前記オイル溜空間を設けたことによる潤滑油消費量の低減効果 をさらに助長することができるという効果を奏する。
[0030] 請求項 7— 9の構成によると、前記シリンダの軸線方向力 見て、前記ピストンの外 周面のうちそのピストンピンの軸線方向の左右両側における領域部分と前記シリンダ の軸線とをつな 、で形成される扇形の中心角が 120— 150度となるように、前記ビス トンの外周面のうちそのピストンピンの軸線方向の左右両側における領域部分の大き さを設定する一方、前記シリンダの軸線方向から見て、前記ピストンの外周面のうち そのピストンピンを挟んで左右両側における領域部分と前記シリンダの軸線とをつな いで形成される扇形の中心角が 60— 30度となるように、前記ピストンの外周面のうち そのピストンピンを挟んで左右両側における領域部分の大きさを設定しているので、 前記ピストンの外周面のうちそのピストンピンの軸線を挟んで左右両側における領域 部分の強い押圧にて、潤滑油が前記掃気ポート又は排気ポート側に押し出されるこ とを確実に回避することができ、潤滑油の消費量の低減に高い効果を発揮するので ある。
[0031] 請求項 10— 13の構成によると、二サイクル内燃機関が、前記シリンダの頂部に前 記シリンダ力ゝらの排気ポートを設けた二サイクルディーゼル機関であるから、前記シリ ンダの内壁面に排気ポートがなぐ潤滑油消費量が少なくて済むのである。
図面の簡単な説明
[0032] [図 1]第 1の実施の形態を示す縦断正面図である。
[図 2]図 1の II II視拡大断面図である。
[図 3]第 2の実施の形態を示す縦断正面図である。
[図 4]図 3の IV-IV視拡大断面図である。
符号の説明
[0033] 1 シリンダブロック
2 シリンダ
2a シリンダの軸線
3 シリンダヘッド
4 クランク軸
6 ピストン
6a, 6b ピストンの外周面のうちピストンピンの軸線方向の左右両側の領域部分
6c, 6d ピストンの外周面のうちピストンピンの軸線を挟んで左右両側の領域部分
7 掃気ポート
8 排気弁
9 排気ポート
10, 11 ピストンリング
12 ピストンピン 13 オイル溜空間
発明を実施するための最良の形態
[0034] 以下、本発明の実施の形態を図面について説明する。
[0035] 図 1及び図 2は、第 1の実施の形態を示す。この図 1及び図 2は、ュ-フロー型の二 サイクル内燃機関に適用した場合である。この図において、符号 1は、シリンダ 2を備 えたシリンダブロックを、符号 3は、前記シリンダブロック 1の上面に前記シリンダ 2の頂 部を塞ぐように締結したシリンダヘッドを各々示し、前記シリンダブロック 1におけるシ リンダ 2内には、その下部におけるクランク軸 4にコンロッド 5を介して連動して往復動 するピストン 6が設けられて!/、る。
[0036] 前記シリンダブロック 1には、前記シリンダ 2内に圧縮された吸気を導入するための 複数個の掃気ポート 7が設けられ、この各掃気ポート 7のシリンダ 2内への開口部は、 前記ピストン 6がその下死点付近まで下降動したときにぉ 、て開くように構成されて!ヽ る。
[0037] また、前記シリンダヘッド 3には、前記ピストン 6が下死点付近に来たときにおいて開 く排気弁 8を備えた排気ポート 9が設けられて ヽる。
[0038] 更にまた、前記ピストン 6における外周面のうち頂面端の部分には、前記シリンダ 2 の内壁面に密接する少なくとも一本の上部ピストンリング 10を、末端の部分には、同 じく前記シリンダ 2の内壁面に密接する少なくとも一本の下部ピストンリング 11を各々 備えている。
[0039] この場合、前記ピストン 6における下部ピストンリング 11は、ピストン 6が上死点に まで上昇動したときにおいて、前記各掃気ポート 7よりも下側に位置することにより、各 掃気ポート 7がシリンダ 2の下部のクランク室に連通することをこの下部ピストンリング 1 1にて阻止するように構成して 、る。
[0040] そして、前記各掃気ポート 7の前記シリンダ 2内への開口部を、前記シリンダ 2にお ける軸線 2aの方向力も見た図 2において、当該シリンダ 2における内壁面のうち、前 記ピストン 6の外周面のうち当該ピストン 6におけるピストンピン 12 (このピストンピン 12 は、シリンダ 2における軸線 2aの方向から見て、前記クランク軸 4と平行)の軸線方向 の左右両側における領域部分 6a, 6bに対応する部分、つまり、前記ピストン 6におけ る外周面のうち前記ピストンピン 12の軸線を挟んで左右両側における領域部分 6c, 6d (スラスト部分及び反スラスト部分）に対応しな！ヽ部分に配設する。
[0041] この場合において、前記各掃気ポート 7のシリンダ 2内への開口部は、当該各掃気 ポート 7からの掃気流がシリンダ 2内にぉ 、て旋回するように接線方向に向!ヽて 、る。
[0042] 一方、第 1実施形態では、前記ピストン 6における外周面のうち、前記上部ピストンリ ング 10と前記下部ピストンリング 11との間で、且つ、前記ピストンピン 12の軸線方向 の左右両側における領域部分 6a, 6bを、部分的に凹ませている。すなわち、この凹 み部分と前記シリンダ 2の内壁面との間は、前記ピストン 6の外周面のうち前記ピスト ンピン 12の軸線を挟んで左右両側における領域部分 6c, 6dとシリンダ 2の内壁面と の間における潤滑油が押し出されるようにしたオイル溜空間 13になっている。第 1実 施形態では、前記オイル溜空間 13内に前記各掃気ポート 7の開口部が臨むように構 成されている。前記オイル溜空間は、前記ピストンが上死点にあるときでも前記掃気 ポートの各開口部と対向するように設定されている。
[0043] この構成において、前記ピストン 6の外周面のうちピストンピン 12の軸線を挟んで左 右両側における領域部分 6c, 6d (スラスト部分及び反スラスト部分）は、前記シリンダ 2の内壁面のうち前記掃気ポート 7が開口して ヽな 、部分に対して大きなスラスト力に て押圧されることにより、前記シリンダ 2の内壁面のうち前記掃気ポート 7が開口する 部分に対してピストン 2が大きなスラスト力にて押圧されることを確実に回避できる。
[0044] また、前記ピストン 6の外周面のうちピストンピン 12の軸線を挟んで左右両側におけ る領域部分 6c, 6d (スラスト部分及び反スラスト部分）が、シリンダ 2の内壁面に対して 強く押し付けられたとき、この間における潤滑油は、前記オイル溜空間 13に向力つて 押し出され、このオイル溜空間 13内に圧力が低くなつた状態で溜められることにより、 潤滑油力 前記ピストン 6の外周面のうちピストンピン 12の軸線を挟んで左右両側に おける領域部分 6c, 6d (スラスト部分及び反スラスト部分)の強い押圧にて前記掃気 ポート 7に押し出されることを確実に回避できる。
[0045] 図 3は、第 2の実施の形態を示す。
[0046] この第 2の実施の形態は、前記オイル溜空間 13を、ピストン 6の軸線方向に延びる 二本の縦溝 13a, 13bと、この両縦溝 13a, 13bの上端間を連通するように上部ピスト ンリング 10の下側に沿って延びる上部横溝 13cと、前記両縦溝 13a, 13bの下端間 を連通するように下部ピストンリング 11の上側に沿って延びる下部横溝 13dとで構成 したものであり、このように構成しても、前記と同じ効果を得ることができる。
[0047] なお、前記した実施の形態は、前記ピストンにおける外周面の一部を凹ませるか、 或いは、ピストンにおける外周面の一部に溝を設けることによって、オイル溜空間を 形成する場合であった力 本発明は、これに限らず、その他の手段によって、ピストン の外周面とシリンダの内壁面との間にオイル溜空間を形成するようにしても良いこと はいうまでもない。
[0048] また、前記ピストン 6の外周面のうちそのピストンピン 12の軸線方向の左右両側に おける領域部分 6a, 6bの大きさは、シリンダ 2における軸線 2aの方向から見て、前記 領域部分 6a, 6bと前記シリンダ 2の軸線 2aとをつないで形成される扇形の中心角 Θ 1が 120— 150度となるように設定するのが好ましい。一方、前記ピストン 6の外周面 のうちそのピストンピン 12を挟んで左右両側における領域部分 6c, 6dの大きさは、シ リンダ 2における軸線 2aの方向力も見て、前記領域部分 6c、 6dと前記シリンダ 2の軸 線 2aとをつないで形成される扇形の中心角 Θ 2が 60— 30度となるように設定するの が好ましい。
[0049] 本発明は、前記したュ-フロー型の二サイクル内燃機関に限らず、シリンダの頂部 における排気弁付き排気ポートを廃止し、シリンダに対して、掃気ポートと排気ポート とを対向するように設けて成るループ又は横断流型の二サイクル内燃機関について も同様に適用することができる。
[0050] 但し、この横断流型二サイクル内燃機関の場合には、シリンダの内壁面のうち、シリ ンダの軸線方向力も見て、ピストンにおけるピストンピンの軸線方向の一端に対応す る部分に、前記掃気ポートを、ピストンにおけるピストンピンの軸線方向の他端に対応 する部分に、前記排気ポートを各々配設する一方、前記ピストンにおける外周面のう ち、ピストンピンの軸線方向の一端に対応する部分と、ピストンピンの軸線方向の他 端に対応する部分との両方に、前記したオイル溜空間を形成するという構成にする。

Claims

請求の範囲
[1] シリンダへの掃気ポート又はシリンダ力 の排気ポートにおける前記シリンダ内への 開口部を、前記シリンダ内を往復動するピストンによって開閉するように構成して成る 二サイクル内燃機関において、
前記掃気ポート又は排気ポートにおけるシリンダの内壁面への開口部を、シリンダ の軸線方向力 見て、前記ピストンの外周面のうちそのピストンピンの軸線方向の左 右両側における領域部分に対応する部分に配設する一方、前記ピストンの外周面の うち前記掃気ポート又は排気ポートの開口部に対応する部分と、前記シリンダの内壁 面との間に、前記ピストンの外周面のうちそのピストンピンの軸線を挟んで左右両側 における領域部分と前記シリンダの内壁面との間における潤滑油が押し出されるよう にしたオイル溜空間を形成したことを特徴とする二サイクル内燃機関。
[2] 前記掃気ポート又は排気ポートにおける前記シリンダの内壁面への開口部を複数 個形成したことを特徴とする請求項 1に記載した二サイクル内燃機関。
[3] 前記オイル溜空間が、前記ピストンにおける外周面のうちそのピストンピンの軸線方 向の左右両側における領域部分を凹ませた形態であることを特徴とする請求項 1又 は 2に記載した二サイクル内燃機関。
[4] 前記ピストンの外周面のうちそのピストンピンの軸線方向の左右両側における領域 部分は、前記ピストンの軸線方向に延びる二本の縦溝と、これら両縦溝の上端間を 連通する上部横溝と、前記両縦溝の下端間を連通する下部横溝とで囲まれており、 当該 4本の溝で前記オイル溜空間を構成したことを特徴とする請求項 1又は 2に記載 した二サイクル内燃機関。
[5] 前記ピストンが上死点にあるときでも前記オイル溜空間が前記掃気ポート又は排気 ポートと対向するように、前記オイル溜空間の形態を設定したことを特徴とする請求 項 3に記載した二サイクル内燃機関。
[6] 前記ピストンが上死点にあるときでも前記オイル溜空間が前記掃気ポート又は排気 ポートと対向するように、前記オイル溜空間の形態を設定したことを特徴とする請求 項 4に記載した二サイクル内燃機関。
[7] 前記シリンダの軸線方向から見て、前記ピストンの外周面のうちそのピストンピンの 軸線方向の左右両側における領域部分と前記シリンダの軸線とをつないで形成され る扇形の中心角が 120— 150度となるように、前記ピストンの外周面のうちそのピスト ンピンの軸線方向の左右両側における領域部分の大きさを設定する一方、
前記シリンダの軸線方向から見て、前記ピストンの外周面のうちそのピストンピンを 挟んで左右両側における領域部分と前記シリンダの軸線とをつないで形成される扇 形の中心角が 60— 30度となるように、前記ピストンの外周面のうちそのピストンピンを 挟んで左右両側における領域部分の大きさを設定したことを特徴とする請求項 1、 2、 5及び 6のうちいずれか〖こ記載した二サイクル内燃機関。
[8] 前記シリンダの軸線方向から見て、前記ピストンの外周面のうちそのピストンピンの 軸線方向の左右両側における領域部分と前記シリンダの軸線とをつないで形成され る扇形の中心角が 120— 150度となるように、前記ピストンの外周面のうちそのピスト ンピンの軸線方向の左右両側における領域部分の大きさを設定する一方、
前記シリンダの軸線方向から見て、前記ピストンの外周面のうちそのピストンピンを 挟んで左右両側における領域部分と前記シリンダの軸線とをつないで形成される扇 形の中心角が 60— 30度となるように、前記ピストンの外周面のうちそのピストンピンを 挟んで左右両側における領域部分の大きさを設定したことを特徴とする請求項 3に記 載した二サイクル内燃機関。
[9] 前記シリンダの軸線方向から見て、前記ピストンの外周面のうちそのピストンピンの 軸線方向の左右両側における領域部分と前記シリンダの軸線とをつないで形成され る扇形の中心角が 120— 150度となるように、前記ピストンの外周面のうちそのピスト ンピンの軸線方向の左右両側における領域部分の大きさを設定する一方、
前記シリンダの軸線方向から見て、前記ピストンの外周面のうちそのピストンピンを 挟んで左右両側における領域部分と前記シリンダの軸線とをつないで形成される扇 形の中心角が 60— 30度となるように、前記ピストンの外周面のうちそのピストンピンを 挟んで左右両側における領域部分の大きさを設定したことを特徴とする請求項 4に記 載した二サイクル内燃機関。
[10] 前記シリンダの頂部に前記シリンダからの排気ポートを設けた二サイクルディーゼ ル機関としたことを特徴とする請求項 1、 2、 5、 6、 8及び 9のうちいずれかに記載した 二サイクル内燃機関。
[11] 前記シリンダの頂部に前記シリンダからの排気ポートを設けた二サイクルディーゼ ル機関としたことを特徴とする請求項 3に記載した二サイクル内燃機関。
[12] 前記シリンダの頂部に前記シリンダからの排気ポートを設けた二サイクルディーゼ ル機関としたことを特徴とする請求項 4に記載した二サイクル内燃機関。
[13] 前記シリンダの頂部に前記シリンダからの排気ポートを設けた二サイクルディーゼ ル機関としたことを特徴とする請求項 7に記載した二サイクル内燃機関。
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