JPS5851376Y2 - クランク室圧縮型２サイクルエンジンの掃気装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はクランク室圧縮型２サイクルエンジンの掃気効
率向上に有効な掃気装置に関する。

シリンダー内面に排気口と掃気口を備えたクランク室圧
縮型２サイクルエンジンに於ては、その構造上、掃気口
の開閉タイミングは下死点に対して対称となる。

しかしシリンダー内圧力、クランク室内圧力は各種運転
状況１により大巾に変化するので、適切な掃気開口時期
は排気開口後２０°〜４０゜（所謂排気リード）の間で
あるが、適当な掃気閉口時期は第１図に示すようにクラ
ンク室圧力の関係上回転数によって大きく変化する。

例えば実用最低回転数Ｎ、＝３００ＯＲＰＭの時、下死
点、後の最適掃気閉口時期０、はθ１＝２０°であるが
、最大回転数Ｎ２＝７０００の時にはθ２＝８００とな
る。

従って従来の掃気口は掃気開口時期を排気開口後２０’
−４０°の間に設定していたために（第３図）、掃気閉
口時期も当然これと対称（通常下死点後５００〜７０°
）となり、低回転数域では掃気行程の後半部（第３図の
期間ａはクランク室よりシリンダーへ新気が流入すると
いう本来の掃気作用が実施されず、逆にシリンダーより
クランク室への逆流現象が見られ、掃気効率の低下、給
気比の低下を来たし、従って低速域のトルクが出にくく
、又燃費も悪くなるという欠点があった。

この対策として掃気口とクランク室をつなぐ掃気通路の
途中に、クランク室よりシリンダー内へのみの流通を許
す逆止弁を配置することが考えられる。

ところがその場合は回転数や負荷等の運転条件に関係な
く、すべての新気が逆止弁を通過する形になるため、逆
止弁の開口面積を大きく取らなければならず、耐久性が
低下する。

又流量係数も小さくなり（抵抗大）、それによる性能低
下も避けられない。

本考案は掃気口を少なくとも上下２個に分割し、上部掃
気口とクランク室をつなぐ掃気通路内のみに逆止弁を配
置して、掃気タイミングを第３図のように非対称且つ可
変としたもので、第２図に１実施例を示す。

第２図のシリンダー１はその内面に排気口２と、上段掃
気口３、下段掃気口４を備え、排気０．２は排気通路５
、消音器（図示せず）を経て大気に連通し、上段掃気口
３は上段掃気通路６、逆止弁７を介してクランク室８に
連通し、下段掃気口４は下段掃気通路９を介して直接ク
ランク室８に連通している。

逆止弁７はクランク室８からシリンダー１内へのみの新
気の流通を許す特性を備え、具体的にはリード弁である
。

シリンダー１の内面に摺動自在に嵌合したピストン１０
は、ピストンピン１１、コネクティングロッド１２、ク
ランクピン１３を介してクランクアーム１４に連結され
、クランクアーム１４の回転により上下に往復運動を行
ない、排気口２、掃気口３，４と協働してピストンパル
プを形成する。

なお１５は吸気通路、１６は吸入用リード弁、１７は気
化器、１８は点火栓である。

尚、吸入方法はり−ド弁方式にかかわらず、ピストン弁
方式、ロータリー弁方式等を採用しても本考案の掃気方
式は実施出来る。

ピストン１０により制御され乞下段掃気口４の開閉時期
は、エンジンの実用最低回転数Ｎ１時の適切な掃気閉口
時期θ１ （第１図）に設定し、上段掃気口３の開口時
期は、排気口２の開口後の適当な時期に設定している。

上段掃気口３とクランク室８の間には、前述の如くクラ
ンク室８よりシリンダー１側へのみの流入を許す逆止弁
７が挿入されており、上段掃気口３からはシリンダー内
圧力とクランク室内圧力の差により掃気作用が実施され
る構造となっている。

第２図の状態からクランクアーム１４が矢印方向に回転
すると、ピストン１０の上昇によりクランク室８内が減
圧し、気化器１７で形成された混合気（新気）がクラン
ク室８内へ入る。

上昇するピストン１０により掃気口４，３、排気口２が
その順に閉じ、それまでにシリンダー１内に充填されて
いた新気は圧縮され、所定タイミングに点火栓１８から
供給される火花により着火爆発してピストン１０に押し
下げ力を及ぼす。

ピストン１０が上死点から下降する際は、第３図の如く
先ず排気口２が開き、シリンダー１内の高温高圧燃焼ガ
スが排気口２から噴出（ブローダウン）シ、引続き従来
の掃気口開口時期よりも早く上段掃気口３が開き、従来
の掃気口開口時期より遅れて下段掃気口４が開く。

下段掃気口４の開口時期は、第１図の如くエンジンの実
用最低回転数Ｎ１時の適切な掃気閉口位置θ１に設定し
てあり、上段掃気通路６には逆止弁７が設けであるため
、シリンダー内圧力とクランク室内圧力の差により、実
用最低回転数Ｎ１時には上段掃気口３の掃気閉口時期は
下段掃気口４の閉じる最適掃気閉口時期θ１となる。

エンジン回転数の増加につれて掃気行程中に於けるシリ
ンダー内圧力とクランク室内圧力の関係は変わり、掃気
閉口時期はθ１より遅れ、上昇するピストン１０により
下段掃気口４が閉じた後も、シリンダー１内よりクラン
ク室８内の圧力が高い間中、上段掃気口３からシリンダ
ー１内へ新気が流入する。

そして最大回転数Ｎ２時には最適掃気閉口時期θ２に於
て、上段掃気口３からシリンダー１内への新気の流入は
停止する。

つ１り本考案の土、下段掃気口を含めた掃気開口期間は
、実用最低回転数Ｎ１時は第３図Ａ点から８点１で、又
最大回転数Ｎ２時は第３図Ａ点からＣ点までとなり、回
転数に応じて可変となる。

以上説明したように宋考案はシリンダ−１内面に排気口
２と掃気口３，４を備えたクランク室圧縮型２サイクル
エンジンに於て、ピストン１０摺動方向上下に間隔を隔
てて少なくとも２個の掃気口３，４を開口し、上部掃気
口３はクランク室８よりシリンダー１内へのみの流通を
許す逆止弁７を介してクランク室８と連通し、下部掃気
口４はクランク室８へ直接連通したことを特徴としてい
るので、本考案によると掃気タイミングは第３図のよう
に非対称且つ可変となり、このため回転数及びスロット
ル弁開度の変化に対し、それに対応して変化するシリン
ダー内圧力、クランク室内圧力の変動に応じて掃気作用
が実施され、最もよい掃気効率を得ることができる。

この結果（１）全開低速域のトルク向上及び回転数の安
定性の向上 （２）燃費率の低減 （３）部分負荷及びアイドリンク時の安定性の向上・・
・等の効果を期待することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はエンジン回転数に対する最適掃気閉口時期を示
すグラフ、第２図は本考案を適用したエンジンの縦断面
略図、第３図は掃気口の開閉タイミングを示す図面であ
る。 １・・・・・・シリンダー ２・・・・・・排気口、３
・・・・・・上段掃気口（土部掃気口）、４・・・・・
・下段掃気口（下部掃気口）、７・・・・・・逆止弁、
８・・・・・・クランク室、１０・・・・・・ピストン
。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. シリンダ−１内面に排気口２と掃気口３，４を備えたク
   ランク室圧縮型２サイクルエンジンに於て、ピストン１
   ０摺動方向上下に間隔を隔てて少なくとも２個の掃気口
   ３，４を開口し、上部掃気口３はクランク室８よりシリ
   ンダー１内へのみの流通を許す逆止弁７を介してクラン
   ク室８と連通し、下部掃気口４はクランク室８へ直接連
   通したことを特徴とするクランク室圧縮型２サイクルエ
   ンジンの掃気装置。