JPH0216324A - ２サイクルエンジン - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、２サイクルエンジン、特にその吸排気構造に
関する。

［従来の技術］ ピストンが１往復（クランクシャフト１回転）の間に１
回の作動サイクルを終了する２サイクルエンジンが周知
であり、２サイクルエンジンは４サイクルエンジンにあ
るようなキノコ状の吸・排気バルブを持たないかわりに
、シリンダ壁面に掃気孔と排気孔を持っている。そして
、ピストンの上下によって、その孔が開閉し、そこから
ガスが出入りすることを構造上の最大の特徴としている
。

こうした２サイクルエンジンは簡単な構造のため軽量化
が容易であり、軽自動車の一部や２輪車に多く使われて
いる。

［発明が解決しようとする課題］ 上述したような２サイクルエンジンは、４サイクル型エ
ンジンに対し、爆発・膨張行程は同じであるが、ピスト
ン下降行程の途中から次の上昇行程にかけて排気を追い
出し、新気に置き換える「掃気」を終了して圧縮行程に
入らなければならない点が大きくことなる。

そして、短時間で排気と新気を入れ替えるために、２サ
イクルエンジンでは新気を何らかの方法で押し込む方法
が用いられていた。

例えば、小型エンジンではピストンの背面にょるクラン
ク室圧縮を、大型ディーゼルエンジンなどでは別の掃気
ポンプを用いている。

このような２サイクルエンジンは動弁系が不要であり、
シリンダヘッドの構造を簡素にてきるが、上記の掃気効
率を向上させることが難しく、設計上の最大の難点とな
っていた。

上記従来の課題に鑑み成されたものであり、その目的は
、作動効率を向上させると共に、運転ノイズを低減可能
な２サイクルエンジンを提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために本発明は、それぞれのシリン
ダに吸気孔が設けられ、該吸気孔がピストンのシリンダ
内における動作に従って開閉されると共に、バルブ手段
により該開閉が制御されるよう構成されている。

［作用］ 以上のように構成される本発明において、バルブを介し
て吸気孔から取り込まれる空気は圧縮されることが望ま
しい。

また、吸気孔の位置及びバルブの作動タイミングは次の
ように構成される。すなわち、下降行程中点火されてか
ら圧縮空気が掃気孔を介してシリンダを浄化するまで、
吸気中に排気ガスが混入することを防止するよう前記バ
ルブが作用する。前記掃気孔は、ピストンにより開閉で
きるよう、シリンダ壁に設けることが好ましい。

このようにして、掃気はピストンの上部及びシリンダヘ
ッドを冷却すると共に高圧縮率の達成に寄与することと
なる。

また、吸気孔及び掃気孔の位置及びその作動は、次のよ
うであることが好適である。

すなわち、上昇行程においては、燃料がシリンダへ噴射
される直前までに圧縮空気がシリンダ内へ供給されるよ
うにするため、上昇行程において掃気孔が吸気孔よりも
先に閉止される。

エンジン吸気部（ブロア）と吸気孔との間に配設される
バルブとしては、ロークリバルブが好適であり、これに
よりその内部が空気供給作用を果たして、複数シリンダ
エンジンにおけるマニホールドとして機能し得る。この
ようなバルブはいずれにしても最高の運転特性を得るた
めに可変駆動機構にて運転されるよう構成するとよい。

更に、前記吸気孔及び排気孔をピストンの側壁に設ける
ことにより、シリンダヘッドを最適の形状としてスパー
クプラグの取り付けを容易化できる。

そして、上記構成によれば、往復駆動バルブ及びこれに
付属する駆動システムを使用しないので、ノイズ及び機
構的な複雑化を大幅に抑制できる。

また、容積上の効率を高めるには、空気取り入れのため
にブロア又はコンプレッサ及び比較的大きな吸気孔を採
用すればよい。

このようにして本発明によれば、対応する４サイクルエ
ンジンと比較して最大の利点を持つ２サイクル型内燃エ
ンジンを得ることが可能である。

［実施例］ 以下、添付図面に基づき本発明の好適な実施例を説明す
る。添付図面は、２シリンダ・２サイクルエンジンの部
分断面図を示す。

実施例に係るエンジンはＶ字形態を呈する２個のシリン
ダ２を備えている。各シリンダにはシリンダケース下方
のクランクケース７内に収納されたクランクシャフト６
へ接続ロッド５にて接続されたピストン４を含む。そし
て、各シリンダの端部には燃料噴射ノズル９及びスパー
クプラグ１０が取付けられている。

各シリンダ側壁には吸気孔１１及び排気孔１２が形成さ
れ、これら双方は、それぞれ対応するピストン４にて開
閉されるよう構成されている。

図より明らかなごとく、吸気孔１１及び排気孔１２はシ
リンダを横切ってその径方向に対向しており、また、シ
リンダ２の軸方向の実質的に同じ位置からシリンダヘッ
ドに向けて伸張しており、さらに吸気孔はこの方向に掃
気孔を越えて伸長している。

前記吸気孔１１は、直線状の通路により装置中央部に位
置するロータリバルブ１６と連通し、他方掃気孔は、不
図示の掃気マニホールドと連通している。

バルブ１６の内部はｌ吸気マニホールド１７として機能
する。そして、両シリンダ２間上方に位置するブロア２
０にて取り込まれ、圧縮化された空気か該マニホールド
１７へ供給される。

以下、本発明に係る２サイクルエンジンの動作を、まず
図の左手側に位置するシリンダ２に焦点をあてて説明す
る。

このシリンダ２のピストン４は矢印にて示されるように
下降行程中にあり、該シリンダ２の上部には排気ガスが
存在していることになる。

この状態において、吸気孔及び掃気孔は、次のように作
用する。すなわち、まず吸気孔１１が先に開放され、そ
の直後に掃気孔１２の開放作用が続いてなされるという
ことである。

ロータリバルブ１６は閉止状態にあるが、これは矢印２
１方向への回転によって開放を始めることになる。

バルブ１６は、掃気孔１２が開放される場合においてシ
リンダと吸気マニホールド１７の連通を遮断することが
必要であるかぎり閉止状態におかれ、これによって排気
ガスが吸気の中に混入するというような不都合を回避で
きる。

吸気孔及び掃気孔１１及び１２双方が完全に開放される
までにバルブ１６も開放されるので、ここから空気がシ
リンダ内部に導かれ、掃気作用が行われることが理解さ
れる。

次に、図の向って右手側のシリンダ２の動作について説
明する。

このシリンダ２のピストン４は、復帰行程中にあり、下
死点から上方に向けて移動しつつある。

従ってピストン４は吸気孔１１及び掃気孔１２を閉止す
る方向に動いているが、図における位置で、吸気孔１１
は掃気孔１２が完全に閉止された後暫くの間部分的に開
放状態におかれることとなる（バルブ１６が開放されて
いることを条件として）。

この結果、時間的に正確に燃料噴射及び点火が行われた
後、吸気孔が完全に閉止するまでシリンダ２内には圧縮
空気が供給されることになる。

他方、バルブ１６はマニホールド１７と吸気孔１１との
間の通路を遮断する方向に退去する。こうして、シリン
ダ内における混合燃料への点火がなされた後、ピストン
４は下降し、上記左手側のシリンダ２について説明した
前と同様の作用が行イっれる。

なお、同軸上のロークリバルブ１６は所定の固定された
接続関係にてクランクシャフト６にてより駆動させるこ
ともできるが、可変型とすれば、最高の運転性能を得ら
れるようなタイミング調節が容易に行い得るという利点
がある。

上記実施例では、２シリンダエンジンを例にとり説明し
たが、本発明を適用するにあたり、シリンダの数は限定
されない。

また、本発明を適用されるエンジンは、必ずしもスパー
ク点火型である必要はなく、ディーゼルエンジンのよう
な圧縮点火型にも適用可能である。

本発明は、その他種々の形態にて構成し得る。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、シリンダ壁に設け
た吸気孔を掃気孔を越えて伸長させて、ピストンの上昇
行程に空気がシリンダに導かれるよう構成したので、ピ
ストンの下降行程中において排気ガスが吸気マニホール
ドに侵入するという不都合を有効に回避し、エンジンの
運転効率を著しく向上させられ石と共に、ロークリバル
ブの採用によってエンジンの運転ノイズを低減できる。

［付記］ なお、本発明の実施形態は上記例の他、以下（ｂ）〜（
ｈ）の構成とすることも好適である。

（ｂ）請求項（１）記載のエンジンにおいて、ピストン
１２により開閉されるようシリンダ壁に設けられた吸気
孔１１と、ピストンの下降行程中に掃気孔１２が開放さ
れるまで排気ガスが吸気孔から掃気されることを防止す
るバルブ１６とを備えたことを特徴とする。

（ｃ）上記（ｂ）において、前記掃気手段は、シリンダ
壁に設けられた掃気孔１２を含み、該掃気孔は、前記吸
気孔１１とほぼ対向位置に形成されていることを特徴と
する。

（ｄ）上記（ｂ）又は（Ｃ）において、前記バルブはロ
ータリバルブ１６であることを特徴とする。

（ｅ）上記（ｄ）において、ロータリバルブ１６は中空
状に形成され、その内部には吸気管１７が設けられてい
ることを特徴とする。

（ｆ）上記（ｄ）又は（ｅ）において前記ロークリバル
ブ１６は調整可能な駆動手段を介してエンジンクランク
シャフト６にて駆動されることを特徴とする。

（ｇ）上記（ｄ）、　　（ｅ）又は（ｆ）のいずれかに
おいて、■字形状を形成するよう伸長した少なくとも一
対のシリンダ２が配設され、前記ロータリバルブ１６は
該両シリンダ管に配設されると共に、該各シリンダの吸
気孔１１を順次閉止するよう構成されていることを特徴
とする。

（ｈ）上記請求項（１）及び（ｂ）から（ｇ）において
、前記吸気孔へ圧縮空気を供給するためのコンプレッサ
２０を備えていることを特徴とする。

【図面の簡単な説明】

図面は、本発明に係る２サイクルエンジンの部分断面図
である。 出１頭人

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）下降行程と上昇行程とからなるサイクルで移動可
   能に配設されたピストンと、空気を取り込む吸気手段と
   、排気ガスを排出するための掃気手段と、を有するシリ
   ンダを少なくとも１個含み、前記吸気手段及び掃気手段
   は、掃気手段が閉止した後の上昇行程中にシリンダ内部
   に空気を流入させるように作用すると共に、下降行程中
   に排気ガスが吸気孔へ侵入することを防止することを特
   徴とする２サイクルエンジン。