JPH0335864Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、シリンダ周壁にピストンにより開閉
される掃気ポートが開口したエンジンにおいてそ
のピストン構造の改良に関する。

（従来の技術） 従来、２サイクルエンジンとして、例えば特開
昭59−158329号公報に開示されているように、シ
リンダ周壁に掃気ポートと排気ポートとを開口
し、この両ポートをピストンにより所定のタイミ
ングで開閉して、混合気を掃気ポートからシリン
ダに供給する一方、排気ポートから排気ガスを排
出するようにしたものは知られている。

（考案が解決しようとする問題点） ところが、上記従来の２サイクルエンジンにお
いてその出力向上を図るべく上記掃気ポートの上
流側に過給機を配設して、該過給機で過給された
混合気を掃気ポートよりシリンダ内に供給するよ
うにした場合、シリンダ周壁に掃気ポートが開口
しているため、掃気ポートからクランクケースに
高圧の過給混合気が吹き抜けてクランクケース内
のブローバイガス圧力が高まり、このブローバイ
ガス圧力によつてピストンがその下降時に大きな
背面抵抗を受ける結果、そのポンピングロスによ
りエンジン出力の向上を有効に図り得ない。

また、クランクケースのオイル溜めからシリン
ダ周壁へ、ピストントツプラウンド部に設けたピ
ストンリング（コンプレツシヨンリング等）を潤
滑すべく供給されるオイルの一部がその途中のシ
リンダ周壁の掃気ポートへ流出し、掃気時にシリ
ンダ内に供給されて燃焼消費されたり、排気ポー
トに吹き抜けたりして無駄にオイルが消費されて
しまい、オイル消費量の増大を招くという問題が
ある。

本考案はかかる点に鑑みてなされたものであ
り、その目的とするところは、上述の如くシリン
ダ周壁にピストンにより開閉される掃気ポートを
開口し、該掃気ポートに過給混合気を供給するよ
うにしたエンジンにおいて、該掃気ポートよりも
下方のシリンダ周壁において掃気ポートとクラン
クケースとの連通をシールするようにすることに
より、過給混合気のクランクケースへの吹き抜け
を防止してピストンの背面抵抗を可及的に低減す
るとともに、クランクケース内のオイルの掃気ポ
ートへの流出を防止してオイル消費量を可及的に
低減させることにある。

（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するため、本考案の解決手段
は、シリンダ周壁にピストンにより開閉される掃
気ポートが開口し、該掃気ポートの上流側に過給
機を配設したエンジンにおけるピストン構造とし
て、ピストン上死点時において上記掃気ポートよ
りも下方に位置するピストンスカート部にシール
リングを設ける構成としたものである。

（作用） 上記の構成により、本考案では、ピストン位置
に拘らずシリンダ周壁に開口するポートよりも下
方にオイルリングが位置して該掃気ポートがクラ
ンクケースに対してシールされるので、過給機に
より過給された高圧の混合気のクランクケースへ
の吹き抜けが防止されるとともに、クランクケー
ス内のオイルの掃気ポートへの流出が防止される
ことになる。

（実施例） 以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明す
る。

第１図は本考案を２サイクルエンジンに適用し
た場合の実施例を示す。１はエンジン本体Ｅに形
成されたシリンダ、２は該シリンダ１内に摺動自
在に配設されたピストンであつて、該エンジン本
体Ｅのシリンダ周壁３にはピストン２の下降・上
昇に伴い該ピストン２の周壁によつて開閉される
掃気ポート４が開口されている。また、上記エン
ジン本体Ｅにおいてシリンダ１のピストン上死点
位置（第１図の実線位置）より上方位置には、燃
料供給手段としてのインジエクタ７を備えた吸気
通路５と排気通路６とが各々吸・排気ポート８，
９を介して開口されており、該吸・排気ポート
８，９には各ポート８，９を開閉する吸・排気弁
１０，１１が配設されている。また、上記掃気ポ
ート４は掃気通路１２により上記インジエクタ７
上流の吸気通路５に連通接続されている。該掃気
通路接続部上流の吸気通路５にはエアを過給する
過給機としてのエアポンプ１３が配設されてお
り、該エアポンプ１３により過給されたエアは上
記インジエクタ７から燃料を噴射供給して混合気
を生成し、吸気ポート８よりシリンダ１内に供給
する一方、上記過給エアを掃気ポート４にも掃気
エアとして供給するようにしている。

そして、上記吸・排気弁１０，１１の開閉タイ
ミングは、第２図に示すように、ピストン下死点
近傍で吸気弁１０が開きかつ排気弁１１が閉じる
とともに、排気弁１１の開弁時期が掃気ポート４
の開時期よりも早く、かつ吸気弁１０の閉弁時期
が掃気ポート４の閉時期よりも遅くなるように設
定されている。尚、１４は吸気通路５上流に配設
されたエアクリーナ、１５は掃気通路１２の途中
とエアポンプ１３上流の吸気通路５とを連通する
バイパス通路、１６は該バイパス通路１５に配設
され過給圧を所定値以下に保持制御するリリーフ
弁である。また、１７は吸気通路５に配設された
スロツトル弁、１８は掃気通路１２に配設された
流量調整用の制御弁、１９は点火プラグである。

また、第３図に示すように、上記ピストン２の
内方にはピストン下方に開放された内方空間部２
０が形成されており、エンジン本体Ｅのシリンダ
下方のクランクケース２１に設けたオイル面より
掻き上げられたオイルあるいはオイルジエツトに
より噴射されたオイルが供給されるようになされ
ている。

一方、ピストン２のトツプラウンド部２ａの外
周面には第１および第２のピストンリング溝２
２，２３が形成されており、該各ピストンリング
溝２２，２３にはコンプレツシヨンリング２４，
２５がそれぞれ装着されていて、シリンダ１の気
密性を確保するようになされている。

そして、第３図の如くピストン２が上死点にあ
る時において上記掃気ポート４よりも下方に位置
するピストン２のスカート部２ｂの外周面にはシ
ールリング溝２６が形成されており、該シールリ
ング溝２６にはシールリングとしてのコンプレツ
シヨンリング２７が装着されていて、掃気ポート
４をシリンダ下方のクランクケース２１に対して
シールするようになされている。

さらに、第３図に示すように、上記ピストン２
には、一端が上記第２ピストンリング溝２３の上
記掃気ポート４と対向しない部位に開口し、他端
が上記内方空間部２０に開口して両者を連通する
複数のオイル通路２９，２９……が放射状に貫通
形成されていて、ピストン下降時には内方空間部
２０に供給されたオイルをクランクケース内で上
昇するブローバイガス圧力により第２ピストンリ
ング溝２３からピストントツプラウンド部２ａに
供給する一方、ピストン上昇時には第２コンプレ
ツシヨンリング２５により第２ピストンリング溝
２３に掻き集められたオイルを上昇するシリンダ
圧力により内方空間部２０に戻してクランクケー
ス２１のオイル溜めに回収するようにしている。

次に、上記実施例の作動を説明するに、第２図
に示すように吸・排気弁１０，１１および掃気ポ
ート４が閉じかつピストン２が上昇してシリンダ
１内の混合気が圧縮され、上死点前20度で点火プ
ラグ１９が点火すると混合気が爆発燃焼する。そ
して、燃焼ガスの膨張によりピストン２が下死点
前80度まで下降すると、排気弁１１が開いて排気
が始まり、下死点前50度まで下降すると、掃気ポ
ート４が開き、掃気ポート４からはエアポンプ１
３により過給された加圧エアがシリンダ１内に供
給され、この加圧エアにより排気ガスが加圧エア
と共に排気ポート９から排気通路６へ効率良く掃
気排出される。その際、ピストン上死点時におい
て掃気ポート４よりも下方に位置するピストンス
カート部２ｂに設けられたコンプレツシヨンリン
グ２７はピストン位置に拘らず掃気ポート４より
も下方に位置するので、このコンプレツシヨンリ
ング２７のシール作用によつて掃気ポート４に供
給された高圧の過給混合気がクランクケース２１
へ吹き抜けるのを防止することができ、クランク
ケース２１内のブローバイガス圧力の上昇を抑制
してピストンの背面抵抗を可及的に低減し、よつ
てポンピングロスを少なくしてエアポンプ１３の
過給効果によるエンジン出力の向上を実効あるも
のにすることができる。また、掃気ポート４から
排気ポート１１へエアが吹き抜けるものの、この
エア中には燃料成分は含まれていないので、排気
ガスの掃気を確実かつ効率良く行ないながら燃費
の低減およびエミツシヨン性の改善を図ることが
できる。

次に、ピストン２が下死点近傍まで下降する
と、下死点前10度で吸気弁１０が開き、下死点後
10度で排気弁１１が閉じて、吸気ポート８からは
エアポンプ１３により過給された混合気がシリン
ダ１内に供給されて給気が始まる。このように吸
気ポート８の開期間と排気ポート９の開期間との
オーバラツプが狭められることになり、吸気ポー
ト８から排気ポート９への混合気の吹き抜けが可
及的に抑制されて、燃費の低減およびエミツシヨ
ン性の改善の実効を上げることができる。

さらに、ピストン２が下死点後50度まで上昇す
ると、掃気ポート４が閉じるが、吸気弁１０はそ
の後も下死点後80度まで開き続けて混合気がシリ
ンダ１に供給される。このことにより、吸気ポー
ト８の開く期間が長くなるので、混合気の充填量
を増大させることができる。しかも、吸気ポート
８にはエアポンプ１３によつて送給された混合気
が供給されるので、ピストン２上昇によるシリン
ダ圧力の上昇に拘らず上記吸気ポート８の開期間
の間混合気をシリンダ１に強制的に充填すること
ができるので、充填量を確実に増大させることが
でき、エンジン出力を向上させることができる。

また、上記コンプレツシヨンリング２７のシー
ル作用によつてクランクケース２１から掃気ポー
ト４へオイルを流出するのを防止することができ
る。さらに、掃気用の加圧エアや混合気は、クラ
ンクケース２１を通らずに掃気ポート４や吸気ポ
ート８からシリンダ１に供給されるので、この加
圧エアや混合気にオイルが混入することもなく、
よつてオイル消費量を可及的に低減することがで
きる。

この場合、上記コンプレツシヨンリング２７に
よつて掃気ポート４よりも上方のシリンダ周壁上
部へのオイルの供給が阻止されるもののクランク
ケース２１内のブローバイガス圧力によりオイル
通路２９，２９……からピストントツプラウンド
部２ａにオイルが供給されるので、コンプレツシ
ヨンリング２４，２５を良好に潤滑でき、リング
の焼付けを確実に防止することがでできる。ま
た、上記オイル通路２９，２９……は掃気ポート
４と対向しない部位に開口しているので、該オイ
ル通路２９，２９……から供給されたオイルが掃
気ポート４に流出することはなく、オイル消費量
低減の実効を上げることができる。

さらに、第４図は本考案の別のタイプの２サイ
クルエンジンに適用した場合の変形例を示す。こ
の２サイクルエンジンではシリンダ周壁３にピス
トン２により開閉される複数の掃気ポート４′，
４′，……を開口し、該掃気ポート４′，４′，…
…に接続された掃気通路１２′にルーツブロアタ
イプの過給機３０を配設するとともに、エンジン
本体Ｅにおいてシリンダ１のピストン上死点位置
（第４図の実線位置）より上方位置に、排気通路
６を分岐した２本の排気ポート９，９を介して開
口し、該各排気ポート９に各ポート９を開閉する
排気弁１１，１１を配設し、過給機３０で過給さ
れ掃気ポート４′からシリンダ１に供給された混
合気によつてシリンダ１を掃気するとともにこの
混合気をシリンダ１に充填するようにしたユニフ
ロー掃気方式２サイクルエンジンである。そし
て、エンジン上死点時において上記掃気ポート
４′，４′，…によりも下方に位置するピストンカ
ート部２ｂにコンプレツシヨンリング２７′を設
けたものである。本例においては、複数の掃気ポ
ート４′，４′，…からクランクケース２１への過
給混合気の吹き抜けおよびこの複数の掃気ポート
４′，４′，……へのオイルの流出を防止すること
が可能であり、上記実施例と同様の効果を得るこ
とができる。

尚、本考案は２サイクルエンジンのみならず、
４サイクルエンジンに対しても広く適用可能であ
る。

（考案の効果） 以上説明したように、本考案によれば、ピスト
ン上死点時においてシリンダ周壁に開口する掃気
ポートよりも下方に位置するピストンスカート部
に設けたシールリングにより該掃気ポートをクラ
ンクケースに対してシールするようにしたので、
過給された混合気のクランクケースへの吹き抜け
を防止してピストン背面抵抗を可及的に低減し、
エンジン出力を向上できるとともに、オイルの掃
気ポートへの流出を防止してオイル消費量を可及
的に低減させることができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の実施例を示し、第１図は全体概
略構成図、第２図は掃気ポートおよび吸・排気弁
の開閉タイミングを示す説明図、第３図は要部拡
大断面図、第４図は変形例を示す第３図相当図で
ある。 Ｅ……エンジン本体、１……シリンダ、２……
ピストン、２ｂ……スカート部、３……シリンダ
周壁、４，４′……掃気ポート、５……吸気通路、
１２，１２′……掃気通路、１３……エアポンプ、
２１……クランクケース、２７，２７′……コン
プレツシヨンリング、３０……過給機。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. シリンダ周壁にピストンにより開閉される掃気
   ポートが開口し、該掃気ポートの上流側に過給機
   を配設したエンジンにおいて、ピストン上死点時
   において上記掃気ポートよりも下方に位置するピ
   ストンスカート部にシールリングを設けたことを
   特徴とするエンジンのピストン構造。