JPH06257445A - ２サイクルエンジン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 燃焼室に空気を供給することで、燃焼室に排
気ガスが残ることを軽減すると共に、燃焼効率を向上さ
せる２サイクルエンジンを提供する。 【構成】 ２サイクルエンジン１は、クランク室８の混
合気を燃焼室１６に導く掃気通路と、燃焼室１６の排気
ガスを排出する排気通路２５とを有し、この排気通路２
５と対向する位置に空気供給通路３３を設け、この空気
供給通路３３に空気を供給する空気供給手段３４を備え
ている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、クランク室の混合気
を燃焼室に導く掃気通路と、燃焼室の排気ガスを排出す
る排気通路とを有する２サイクルエンジンに関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】例えば、自動二輪車に搭載される２サイ
クルエンジンは、シリンダ内にピストンを往復動可能に
設け、このピストンの作動で混合気をクランク室に吸入
し、この混合気がクランク室から掃気通路を介して燃焼
室へ送り掃気し、燃焼室の排気ガスを排気通路から排出
するようになっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このように２サイクル
エンジンでは、混合気の掃気によって燃焼室の排気ガス
を排気通路から排出するため、充分な掃気が行われない
と、燃焼室内に排気ガスが残り、燃焼効率が低下し、エ
ンジン性能に悪影響を与える。

【０００４】従って、掃気効率を上げるために、例えば
シリンダの周囲に複数の掃気通路を形成したり、掃気通
路からの混合気の噴出する角度を排気通路方向へ向ける
等しているが、混合気の掃気による排気ガスの排出には
一定の限界がある。

【０００５】この発明は、かかる点に鑑みてなされたも
ので、燃焼室に空気を供給することで、燃焼室に排気ガ
スが残ることを軽減すると共に、燃焼効率を向上させる
２サイクルエンジンを提供することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、請求項１記載の発明は、クランク室の混合気を燃焼
室に導く掃気通路と、前記燃焼室の排気ガスを排出する
排気通路とを有する２サイクルエンジンにおいて、前記
排気通路と対向する位置に空気供給通路を設け、この空
気供給通路に空気を供給する空気供給手段を備えること
を特徴としている。

【０００７】また、請求項２記載の発明は、前記空気供
給手段に、前記空気供給通路に連通するサージタンク
と、このサージタンクの上流側に配置した空気を供給す
る空気供給源とを備えることを特徴としている。

【０００８】また、請求項３記載の発明は、前記空気供
給手段に、空気を供給する空気供給源と、この空気供給
源を制御してエンジンの運転状態に応じて空気供給量を
変化させる制御装置とを備えることを特徴としている。

【０００９】

【作用】この請求項１記載の発明では、ピストンが下降
して排気通路から排気ガスの排出が行われると、排気通
路と対向する位置に設けた空気供給通路から空気が供給
され、この空気の供給で排気通路から排気ガスが排出さ
れ、燃焼室に排気ガスが残ることを軽減すると共に、燃
焼効率が向上する。

【００１０】また、請求項２記載の発明では、空気供給
通路に連通してサージタンクが備えられており、このサ
ージタンクで燃焼室の圧力変動を吸収し、上流側に配置
された空気供給源に悪影響することを防止する。

【００１１】また、請求項３記載の発明では、制御装置
で空気供給源を制御して、エンジンの運転状態に応じて
空気供給量を変化させ、エンジンの運転状態に応じた空
気の供給で排気通路から排気ガスが排出される。

【００１２】

【実施例】以下、この発明の２サイクルエンジンの実施
例を図面に基づいて説明する。図１は２サイクルエンジ
ンの断面図、図２は２サイクルエンジンのピストン及び
クランク軸を外した状態の断面図、図３は図１のIIIーII
I線に沿う断面図、図４はシリンダ内壁の展開図、図５
は図４のVーV線に沿う断面図、図６はピストンの一部を
破断した側面図である。

【００１３】この２サイクルエンジン１は例えば自動二
輪車に搭載され、この２サイクルエンジン１の左右分割
のクランクケース２にはシリンダボディ３が取り付けら
れている。このシリンダボデイ３にはシリンダヘッド４
が取り付けられている。

【００１４】また、左右分割のクランクケース２には軸
受５を介してクランク軸６が回動可能に支持され、この
クランク軸６に設けられたクランクウエイト７はクラン
クケース２に形成されたクランク室８に回動可能に収納
されている。

【００１５】シリンダボデイ３の中央にはシリンダ９が
形成されており、このシリンダ６内にはピストン１０が
往復動可能に設けられている。このピストン１０の頭部
１０ａにはピストンリング１１が設けられ、さらにボス
部１０ｂにはピストンピン１２が挿通して取り付けら
れ、ピンクリップ１３で抜け止めされている。

【００１６】ピストンピン１２にはコンロッド１４の小
端部１４ａが連結され、またコンロッド１４の大端部１
４ｂはクランク軸６のクランクウエイト７に設けられた
クランクピン１５に連結されている。

【００１７】シリンダボディ３のシリンダ９と、ピスト
ン１０の頭部１０ａと、シリンダヘッド４との間に燃焼
室１６が形成され、シリンダヘッド４には点火プラグ１
７が燃焼室１６に臨むように取り付けられている。

【００１８】また、クランクケース２にはクランク室８
と連通する吸気通路１８が形成され、この吸気通路１８
にはリードバルブ１９を介して吸気管２０が接続され、
吸気行程でリードバルブ１９が開いて吸気通路１８から
クランク室８に吸気される。この吸気管２０には気化器
２１が接続され、この気化器２１にはさらにエアクリー
ナ２２が接続される。

【００１９】さらに、シリンダボディ３にはクランク室
８と燃焼室１６とを連通する主掃気通路２３及び側面掃
気通路２４が対向して形成されると共に、この対向する
主掃気通路２３の間に燃焼室１６の排気ガスを排出する
排気通路２５が形成され、さらにこの排気通路２５に対
向する位置で側面掃気通路２４の間に、クランク室８と
燃焼室１６とを連通する背面掃気通路２６が形成されて
いる。

【００２０】ピストン１０の上下動でコンロッド１４を
介してクランク軸６は矢印方向へ回転し、ピストン１０
が下降してクランクウエイト７に付された掃気通路開閉
マーク２７がクランクケース２に付された掃気通路開マ
ーク２８と一致するときから主掃気通路２３、側面掃気
通路２４及び背面掃気通路２６の燃焼室側開口２３ａ，
２４ａ，２６ａを開き始め、下死点で全開し、以後ピス
トン１０が上昇して掃気通路開閉マーク２７がクランク
ケース２に付された掃気通路閉マーク２９と一致すると
きに主掃気通路２３、側面掃気通路２４及び背面掃気通
路２６の燃焼室側開口２３ａ，２４ａ，２６ａを閉じ、
この間にクランク室８の混合気が主掃気通路２３、側面
掃気通路２４及び背面掃気通路２６を介して燃焼室１６
へ送られて掃気する。

【００２１】クランクケース２には、クランク室８から
混合気を主掃気通路２３及び側面掃気通路２４に導く導
入通路３０が形成され、この導入通路３０のクランク室
側開口３０ａは掃気通路閉マーク２９の位置から上死点
の間にクランク軸６の回転方向に沿って形成され、導入
通路３０の燃焼室側開口３０ｂは主掃気通路２３及び側
面掃気通路２４と連通している。クランク軸６のクラン
クウエイト７には開口部７ａが形成され、この開口部７
ａは導入通路３０のクランク室側開口３０ａに連通する
形状になっており、しかも開口部７ａの両端部には混合
気を導く傾斜面７ｂが形成されている。

【００２２】このクランクウエイト７が導入通路３０を
開閉して混合気を主掃気通路２３及び側面掃気通路２４
に導く開閉弁Ａを構成しており、特別な機構を用いるこ
となく、簡単な機構で導入通路３０のクランク室側開口
３０ａを開閉することができる。即ち、ピストン１０が
主掃気通路２３及び側面掃気通路２４の燃焼室側開口２
３ａ，２４ａを開き始める前からクランクウエイト７の
開口部７ａが導入通路３０のクランク室側開口３０ａを
開き始め、そしてピストン１０が主掃気通路２３及び側
面掃気通路２４の燃焼室側開口２３ａ，２４ａを開き始
めるときに導入通路３０のクランク室側開口３０ａが全
開になる。さらに、主掃気通路２３及び側面掃気通路２
４の燃焼室側開口２３ａ，２４ａが開くに従って、導入
通路３０のクランク室側開口３０ａが閉じていき、主掃
気通路２３及び側面掃気通路２４の燃焼室側開口２３
ａ，２４ａが閉じる前に導入通路３０のクランク室側開
口３０ａが閉じるようになっている。

【００２３】従って、この２サイクルエンジン１では、
ピストン１０が上昇時する吸入・圧縮行程でクランク室
８が負圧になるため、リードバルブ１９が自動的に開い
て吸気通路１８から混合気がクランクケース２内のクラ
ンク室８に吸入される。このとき、先に吸い込まれてシ
リンダ９内の燃焼室１６内に入っている混合気は、この
ピストン１０の上昇によって燃焼室で圧縮される。

【００２４】このようにピストン１０の下部では吸入、
上部では圧縮という２行程かけもちの作動が行われ、こ
の作動が終るころに、燃焼室１６内で圧縮された混合気
は点火プラグ１７により着火して爆発し、ピストン１０
を押し下げる。

【００２５】このピストン１０の下降運動が終りに近づ
くころ、それまでピストン１０でふさがれていた排気通
路２５の燃焼室側開口２５ａが開き、この排気通路２５
から排気ガスが噴出し始める。そして、ピストン１０が
さらに少し下がると主掃気通路２３、側面掃気通路２４
及び背面掃気通路２６の燃焼室側開口２３ａ，２４ａ，
２６ａが開き、ここからピストン１０の下降運動によっ
て圧縮されたクランク室８内の混合気が燃焼室側開口２
３ａ，２４ａ，２６ａから噴出し、この掃気流は燃焼室
１６に当って反転しながら残った排気ガスを排気通路２
５へ追い出す。

【００２６】この掃気行程では、クランク軸６に連動し
て回転するクランクウエイト７の開口部７ａが羽根の作
用をし、この開口部７ａてによって混合気が回転方向へ
流れるようになる。この混合気は、クランクウエイト７
の開口部７ａが導入通路３０のクランク室側開口３０ａ
を開くことで導入通路３０に入り、この導入通路３０で
整流されて主掃気通路２３及び側面掃気通路２４に導か
れて、燃焼室１６に送られる。このように、クランク室
８の混合気が整流されて導入通路３０から主掃気通路２
３及び側面掃気通路２４に導かれるため、混合気の流速
が増して掃気効率が向上する。従って、燃焼室１６に排
気ガスが残ることが軽減すると共に、混合気の充填効率
が増し、エンジン性能が向上する。

【００２７】また、シリンダ９の内壁には、図４及び図
５に示すように、クランク室側から掃気通路の燃焼室側
開口に連通する掃気バイパス溝３１が形成されており、
この掃気バイパス溝３１は排気通路２５と対向する背面
掃気通路２６を挟んで両側に位置する側面掃気通路２４
の燃焼室側開口２４ａに連通するように形成されてい
る。

【００２８】一方、ピストン１０のスカート部１０ｃに
は、図６に示すように、シリンダ９の内壁の掃気バイパ
ス溝３１に対向する位置に開口部３２が形成されてい
る。このピストン１０のスカート部１０ｃに形成された
開口部３２は、掃気行程で混合気をピストン１０の内側
からシリンダ９の内壁の掃気バイパス溝３１に導く。こ
のようにして掃気バイパス溝３１に導かれた混合気は、
この掃気バイパス溝３１に沿ってクランク室側から側面
掃気通路２４の燃焼室側開口２４ａに流れるため、ピス
トン１０の外側部が混合気によって直接冷却される。こ
のように、混合気の掃気流を利用して、効果的にピスト
ン１０を直接冷却するため、ピストン１０の焼き付きが
防止される。

【００２９】また、シリンダ９の内壁に形成された掃気
バイパス溝３１に沿って混合気が流れ、この混合気によ
ってピストン１０が軸方向へ振れることを抑えることが
でき、これによりピストン１０が振れてシリンダ９の内
壁をたたくことによって生じる異音の発生が軽減され
る。

【００３０】さらに、シリンダボディ３には、空気供給
通路３３が排気通路２５と対向する位置で背面掃気通路
２６の燃焼室側開口２６ａの上端位置に設けられ、この
空気供給通路３３に空気供給手段３４が接続されてい
る。この空気供給手段３４の駆動で圧縮空気が空気供給
通路３３に供給され、この圧縮空気はピストン１０によ
って空気供給通路３３の燃焼室側開口３３ａが開くこと
で燃焼室１６内に噴射され、これによって排気ガスが排
気通路２５から押し出される。従って、燃焼室１６に排
気ガスが残ることを軽減すると共に、圧縮空気の供給で
燃焼効率が増し、エンジン性能が向上する。

【００３１】図７はクランク軸に設けられたクランクウ
エイトの他の実施例を示す断面図である。この実施例の
クランクウエイト７は、その開口部７ｃが切り欠きによ
って形成されており、この開口部７ｃは羽根の作用があ
り、クランク室８の混合気をより一層円滑に導入通路に
導くことができる。

【００３２】図８乃至図１１は掃気通路の他の実施例を
示し、図８はシリンダを展開して主掃気通路を示す側面
図、図９は図８のIXーIXの断面図、図１０はシリンダを
展開して背面掃気通路を示す側面図、図１１は図１０の
XIーXIの断面図である。

【００３３】図８及び図９の主掃気通路２３には、その
途中にシリンダ９内に連通する分岐開口部２３ｂを設
け、この分岐開口部２３ｂからシリンダ９の内壁に主掃
気通路２３の燃焼室側開口２３ａに連通する掃気バイパ
ス溝３５を形成している。

【００３４】また、図１０及び図１１の背面掃気通路２
６には、その途中にシリンダ９内に連通する分岐開口部
２６ｂを設け、この分岐開口部２６ｂからシリンダ９の
内壁に背面掃気通路２６の燃焼室側開口２６ａに連通す
る掃気バイパス溝３６を形成している。

【００３５】従って、掃気行程で混合気が、クランク室
から主掃気通路２３及び背面掃気通路２６を介して燃焼
室１６へ掃気されるが、このとき主掃気通路２３及び背
面掃気通路２６の途中から混合気がそれぞれの分岐開口
部２３ｂ，２６ｂからシリンダ９の内壁に形成された主
掃気通路２３及び背面掃気通路２６の燃焼室側開口２３
ａ，２６ａに連通する掃気バイパス溝３５，３６に沿っ
て流れるため、ピストン１０の外側部が混合気によって
直接冷却される。また、シリンダ９の内壁に形成された
掃気バイパス溝３５，３６に沿って混合気が、ピストン
１０の振れを抑えるため、異音の発生が軽減される。

【００３６】図１２は空気供給手段の他の実施例を示す
概略構成図である。この実施例では、空気供給手段３４
に空気供給通路３３に連通する配管４０にサージタンク
４１が備えられ、このサージタンク４１の上流側にはモ
ータ４２で駆動されるファン４３が備えられ、このモー
タ４２とファン４３で空気を供給する空気供給源５０が
構成されている。サージタンク４３で燃焼室１６の圧力
変動によって配管４０の圧力変動を吸収し、上流側に配
置されたファン４３などに悪影響することが防止され
る。

【００３７】このモータ４２は制御装置４４で駆動さ
れ、この制御装置４４にはエンジン回転数検出手段４５
からエンジン回転数情報が入力される。このエンジン回
転数情報に基づきモータ４２を制御して、ファン４３に
よる空気供給量をエンジンの運転状態によって変化さ
せ、これにより燃焼室１６に排気ガスが残ることを軽減
すると共に、圧縮空気の供給で燃焼効率が増し、エンジ
ン性能が向上する。

【００３８】

【発明の効果】前記したように、請求項１記載の発明
は、ピストンが下降して排気通路から排気ガスの排出が
行われると、排気通路と対向する位置に設けた空気供給
通路から空気が供給されるから、この空気の供給で排気
通路から排気ガスが排出され、燃焼室に排気ガスが残る
ことを軽減すると共に、燃焼効率が向上する。

【００３９】また、請求項２記載の発明は、空気供給通
路に連通してサージタンクを備えたから、このサージタ
ンクで燃焼室の圧力変動を吸収することができ、上流側
に配置された空気供給源に悪影響することを防止する。

【００４０】また、請求項３記載の発明は、制御装置で
空気供給源を制御して、エンジンの運転状態に応じて空
気供給量を変化させるから、エンジンの運転状態に応じ
た空気の供給で排気通路から排気ガスが排出され、燃焼
室に排気ガスが残ることを軽減すると共に、燃焼効率が
向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】２サイクルエンジンの断面図である。

【図２】２サイクルエンジンのピストン及びクランク軸
を外した状態の断面図である。

【図３】図１のIIIーIII線に沿う断面図である。

【図４】シリンダ内壁の展開図である。

【図５】図４のVーV線に沿う断面図である。

【図６】ピストンの一部を破断した側面図である。

【図７】クランク軸に設けられたクランクウエイトの他
の実施例を示す断面図である。

【図８】シリンダを展開して主掃気通路を示す側面図で
ある。

【図９】図８のIXーIXの断面図である。

【図１０】シリンダを展開して背面掃気通路を示す側面
図である。

【図１１】図１０のXIーXIの断面図である。

【図１２】空気供給手段の他の実施例を示す概略構成図
である。

【符号の説明】

１ ２サイクルエンジン ８ クランク室 １０ ピストン １６ 燃焼室 ２５ 排気通路 ３３ 空気供給通路 ３４ 空気供給手段

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 クランク室の混合気を燃焼室に導く掃気
   通路と、前記燃焼室の排気ガスを排出する排気通路とを
   有する２サイクルエンジンにおいて、前記排気通路と対
   向する位置に空気供給通路を設け、この空気供給通路に
   空気を供給する空気供給手段を備えることを特徴とする
   ２サイクルエンジン。
2. 【請求項２】 前記空気供給手段に、前記空気供給通路
   に連通するサージタンクと、このサージタンクの上流側
   に配置した空気を供給する空気供給源とを備えることを
   特徴とする請求項１記載の２サイクルエンジン。
3. 【請求項３】 前記空気供給手段に、空気を供給する空
   気供給源と、この空気供給源を制御してエンジンの運転
   状態に応じて空気供給量を変化させる制御装置とを備え
   ることを特徴とする請求項１記載または請求項２記載の
   ２サイクルエンジン。