JPH09184411A - 分離潤滑式２サイクルエンジン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】エンジンの燃焼状態が悪化することなく、エン
ジンが全開・高速回転でも燃料と潤滑油の十分な混合を
行ない、気化器内及び吸入管内を十分に効率良く潤滑し
塩害を防止するとともに、スモークの発生も低減する。 【解決手段】燃料は燃料供給口８から燃料貯溜室１４に
供給され、燃料通路１３を通過しニードルバルブ３０を
介しメータリングチャンバ１１に流入する。一方、オイ
ルポンプからの潤滑油は、オイル吐出口３２ａから燃料
通路１３のニードルバルブ３０への入口近傍に吐出さ
れ、メータリングチャンバ１１に流入する。燃料と潤滑
油は、ニードルバルブ３０からの流入の際と、メータリ
ングチャンバ１１内部で所定に混合され調整・貯蔵され
気化器５のミキシングチャンバ１２で、吸気との混合気
が作られエンジンに供給される。また、リターン燃料は
燃料貯溜室１４の高い位置の燃料戻り口９から燃料タン
クへ戻される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、パーソナルウォー
タクラフト等に搭載される分離潤滑式２サイクルエンジ
ンに関する。

【０００２】

【従来の技術】パーソナルウォータクラフト（Personal
Water Craft）等の小型艇・小型船舶、その他、海上や
海岸地帯において用いられる分離潤滑式２サイクルエン
ジンでは、吸気に塩分が多く含まれるため、例えば、特
開平４−１９１４０９号公報に開示されるように、塩害
（スロットルバルブやチョークバルブへの塩分の付着
や、塩分の多い雰囲気により、スロットルバルブやチョ
ークバルブの腐食や固着）対策を施したものが望まし
い。

【０００３】上記先行技術では、気化器下流の吸入管に
潤滑油のオイル吐出孔を設け、上流からの燃料と混合し
てエンジン内に潤滑油を供給すると、吸入管より上流側
に位置する気化器は潤滑できない状態になり塩害が生じ
るため、チョークバルブの軸受部から潤滑油を供給する
ようにして上述のような塩害を防止している。

【０００４】しかし、気化器が、燃料ポンプからの燃料
をニードルバルブを介し流入させ調整、貯蔵するメータ
リングチャンバと混合気を作りエンジンに供給するミキ
シングチャンバとを有するダイアフラム式フロートレス
気化器の場合、上記先行技術ではメータリングチャンバ
内は潤滑されないため、メータリングチャンバ内の塩害
による腐食等を防止することができないといった問題が
あり、特に、燃料タンクに塩水が入ったときは、燃料ラ
インを通って塩水が気化器内に入り、気化器を構成する
各部部品や通路を腐食、閉塞する可能性が有る。また、
吸入管内で霧化された燃料（ガソリン）と潤滑油とを混
合するため、ガソリンと潤滑油とが混合し難く、必要以
上に管壁に潤滑油が付着するといった問題や、潤滑油の
消費量が多くなり、スモーク（排煙）が多く発生すると
いった問題がある。

【０００５】そこで、特開平７−１１９５５３号公報で
は、ダイアフラム式気化器の燃料室内に燃料を供給する
チェック弁下流の燃料供給口に、潤滑油を供給する潤滑
油供給口を近接して設けることにより、上記燃料室内、
すなわちメータリングチャンバ内の潤滑を行なうととも
に、このメータリングチャンバ内で燃料と潤滑油の混合
を良好に行なうようにした技術が提案されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記先
行技術では、エンジンが全開・高速回転になると、燃料
と潤滑油のダイアフラムの振動による撹拌が十分に行な
われず、十分な混合が行なわれないため、気化器内を十
分に潤滑し、潤滑油の管壁への必要以上の付着を防止
し、潤滑油の消費量を少なくし、スモークの発生を抑制
することが困難になってしまう。

【０００７】尚、燃料ポンプから気化器に至る間の燃料
通路管にオイル吐出孔を設け、上流の燃料と混合して気
化器内、及びエンジン内に潤滑油を供給している例もあ
るが、気化器から燃料タンクへ向かうリタ−ン通路を通
って、燃料タンク内に潤滑油が供給されることになり、
分離潤滑による燃料と潤滑油の混合比が徐々に変化しエ
ンジンの燃焼状態が悪化するといった問題がある。

【０００８】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、エンジンの燃焼状態が悪化することなく、例え、エ
ンジンが全開・高速回転になっても燃料と潤滑油の十分
な混合が行なわれ、スロットルバルブやチョークバルブ
を含め、ダイアフラム式フロートレス気化器の内部も効
果的に潤滑して、これら各部の塩害による腐食や固着を
防止することができ、吸入管内も効率良く潤滑し、潤滑
油の消費量も低減でき、スモークの発生も低減すること
のできる分離潤滑式２サイクルエンジンを提供すること
を目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明による分離潤滑式２サイクルエンジンは、燃料ポ
ンプからの燃料をニードルバルブを介し流入させ調整・
貯蔵するメータリングチャンバと混合気を作りエンジン
に供給するミキシングチャンバとを有するダイアフラム
式フロートレス気化器を備えた分離潤滑式２サイクルエ
ンジンにおいて、上記メータリングチャンバの上記ニー
ドルバルブ上流に所定長さの燃料通路を介し連通する燃
料貯溜室を設け、上記燃料通路の上記ニードルバルブへ
の入口近傍にオイルポンプからの潤滑油のオイル吐出口
を設けるとともに、上記燃料貯溜室に上記燃料ポンプか
らの燃料供給口を形成する一方、上記燃料貯溜室の高い
位置に上記燃料タンクへの燃料戻り口を形成したもので
ある。

【００１０】上記構成において、燃料ポンプからの燃料
は、燃料供給口から燃料貯溜室に供給され、燃料通路を
通過しニードルバルブを介してメータリングチャンバに
流入する。一方、オイルポンプからの潤滑油は、オイル
吐出口から上記燃料通路の上記ニードルバルブへの入口
近傍に吐出され、上記ニードルバルブを介して上記メー
タリングチャンバに流入する。このため、燃料と潤滑油
は、上記メータリングチャンバの内部で所定に混合さ
れ、調整・貯蔵されて、ダイアフラム式フロートレス気
化器のミキシングチャンバで、吸気との混合気が作られ
エンジンに供給される。また、エンジンに供給されない
燃料は、上記燃料貯溜室の燃料戻り口から燃料タンクへ
戻される。尚、上記燃料通路の上記ニードルバルブへの
入口近傍では、流れの方向は上記メータリングチャンバ
内への方向であるため、潤滑油が上記燃料貯溜室に戻る
ことはない。例え、上記燃料貯溜室に潤滑油があって
も、上記燃料戻り口は上記燃料貯溜室の高い位置に形成
されているので、この燃料よりも比重の大きい潤滑油が
燃料と共に戻されることはない。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施の形態を説明する。図１〜図４は本発明の実施の形態
を示し、図１は気化器の構造と動作を説明する概略図、
図２は気化器側からみたエンジンの全体図、図３は図２
の右側面図、図４は図３のＡの要部を拡大した断面説明
図である。

【００１２】図２および図３において、符号１は分離潤
滑式２サイクルエンジンを示し、本発明の実施の形態に
おいては、パーソナルウォータクラフト用の３気筒エン
ジンである。

【００１３】それぞれのシリンダ２の上部のシリンダヘ
ッド３には、点火プラグ４が設けられており、これら各
点火プラグ４の先端が上記各シリンダ２内に臨まされて
いる。

【００１４】また、上記各々のシリンダ２の吸気側には
気化器５が取り付けられ、それぞれ上記各シリンダ２の
上記各気化器５の反対側には、上記各シリンダ２内から
の排気口（図示せず）が形成されている。

【００１５】上記各気化器５には、それぞれオイルポン
プ６からの潤滑油が、各チューブ７を介して供給される
ようになっている。また、図示しない燃料タンクからの
燃料は、上記各気化器５の燃料供給口８から流入して、
リターン燃料戻り口９から燃料タンクに戻されるように
なっている。

【００１６】また、上記気化器５は、図１に示すよう
に、ダイアフラム式フロートレス気化器であり、別体に
形成された燃料ポンプ１０と、供給された燃料を、エン
ジンの各回転に合わせ適正な混合気を作り出すため、調
整・貯蔵しておくメータリングチャンバ１１と、混合気
を作り、エンジンへ供給するミキシングチャンバ１２
と、上記メータリングチャンバ１１と所定長さの燃料通
路１３を介し連通され、燃料を貯溜する燃料貯溜室１４
とから主に構成されている。

【００１７】上記気化器５の上記燃料ポンプ１０は、エ
ンジン１をクランキングすると、上記シリンダ２内の図
示しないピストンの往復運動により変化するクランクケ
ース室圧により、スプリングダイヤフラム１５が作動
し、吸込側ダイヤフラム１６および吐出側ダイヤフラム
１７が作動して、上記燃料供給口８から上記燃料貯溜室
１４に燃料を供給する構造になっている。

【００１８】また、上記メータリングチャンバ１１に
は、吸入負圧と大気圧との圧力差で作動するメータリン
グダイヤフラム１８が設けられ、ダイヤフラム室１９が
形成されており、このダイヤフラム室１９から、ロース
クリュー２０を介してバイパス２１に至る通路、パイロ
ットスクリュー２２を介してパイロットアウトレット２
３に至る通路、チェックバルブ２４、メインジェット２
５、メータリングニードル２６を介し、上記ミキシング
チャンバ１２のインナベンチュリ２７のメインノズル２
８に至る通路の各燃料通路が通じている。尚、上記ロー
スクリュー２０、パイロットスクリュー２２およびメー
タリングニードル２６は、それぞれの燃料通路を通過す
る燃料が適正な量となるように、予め、位置が設定され
ている。

【００１９】さらに、上記メータリングチャンバ１１の
上記ダイヤフラム室１９には、上記メータリングダイヤ
フラム１８の作動によって押圧されるメータリングアー
ム２９が設けられており、このメータリングアーム２９
の動きにより、上記燃料貯溜室１４と連通する上記燃料
通路１３に臨むニードルバルブ３０が開閉されるように
なっている。

【００２０】また、上記燃料貯溜室１４の下側には上記
燃料供給口８が設けられ、上側（高い位置）には上記リ
ターン燃料戻り口９が設けられており、所定量の燃料が
上記燃料通路１３を介し上記ニードルバルブ３０を経て
上記メータリングチャンバ１１に供給されるとともに、
リターン燃料は上記リターン燃料戻り口９から燃料タン
クに戻される。

【００２１】さらに、図４に示すように、上記燃料貯溜
室１４と上記ニードルバルブ３０とを連通する上記燃料
通路１３には、上記ニードルバルブ３０への入口近傍の
ベンチュリー部３１直前に、上記オイルポンプ６からの
潤滑油のオイル吐出口３２ａとしてのオイル吐出用チェ
ックバルブ３２が装着されている。尚、図１ではオイル
吐出口３２ａで図示する。

【００２２】一方、上記ミキシングチャンバ１２の、上
記インナベンチュリ２７の下流にはスロットルバルブ３
３、上記インナベンチュリ２７の上流にはチョークバル
ブ３４が設けられており、上記ミキシングチャンバ１２
の上記スロットルバルブ３３の下流側が、インテークパ
イプ３５、クランクケース３６を介して上記シリンダ２
と接続されている。

【００２３】次に、上記構成による作用について説明す
る。まず、エンジン１をクランキングすると、ピストン
の往復運動によってクランクケース室圧が変化し、エン
ジン１の各シリンダ２に設けられている各気化器５の各
燃料ポンプ１０のスプリングダイヤフラム１５が、図１
中の白抜き矢印の如く作動する。それぞれ三つの気化器
５の動作は略同一であるので、以下、一つの気化器５の
動作について説明する。また、燃料ポンプ１０は一つと
し、各気化器５に燃料を分配するようにしてもよい。

【００２４】上記スプリングダイヤフラム１５の作動に
より、吸込側ダイヤフラム１６および吐出側ダイヤフラ
ム１７が作動し、上記燃料ポンプ１０内の燃料が、上記
気化器５の燃料貯溜室１４内に燃料供給口８を介して圧
送される。

【００２５】一方、上記メータリングチャンバ１１のメ
ータリングダイヤフラム１８も、エンジン１による吸入
負圧と大気圧との圧力差で作動し、ダイヤフラム室１９
内の潤滑油と混合された燃料を、ロースクリュー２０を
介してバイパス２１に至る通路、パイロットスクリュー
２２を介してパイロットアウトレット２３に至る通路、
チェックバルブ２４、メインジェット２５、メータリン
グニードル２６を介し、ミキシングチャンバ１２のイン
ナベンチュリ２７のメインノズル２８に至る通路の各燃
料通路に圧送するとともに、メータリングアーム２９を
動作させて、ニードルバルブ３０を開く。

【００２６】すると、上記燃料貯溜室１４内の燃料が、
燃料通路１３を介しベンチュリー部３１を経てメータリ
ングチャンバ１１のニードルバルブ３０に達し、開いた
状態では上記ニードルバルブ３０から上記メータリング
チャンバ１１の上記ダイヤフラム室１９内に送られる。

【００２７】また、オイルポンプ６から送られた潤滑油
は、上記ニードルバルブ３０への入口近傍のベンチュリ
ー部３１直前のオイル吐出用チェックバルブ３２から所
定に吐出され、この潤滑油と燃料とが、流速の早い上記
ベンチュリー部３１と、上記ニードルバルブ３０通過時
に混合が行なわれ、更に上記メータリングチャンバ１１
の上記ダイヤフラム室１９内で上記メータリングダイヤ
フラム１８の振動により撹拌、混合される。尚、エンジ
ンが全開・高速回転になり、上記ダイヤフラム室１９内
で上記メータリングダイヤフラム１８の振動による、燃
料と潤滑油の撹拌・混合が十分に行なわれない状態にな
っても、燃料と潤滑油は、流速の早い上記ベンチュリー
部３１と、上記ニードルバルブ３０通過時に十分に混合
が行なわれる。また、本発明の実施の形態では、オイル
吐出口３２ａは上記ベンチュリー部３１直前に設けてい
るが、寸法等の条件により他の上記ニードルバルブ３０
への入口近傍の位置、例えば上記ベンチュリー部３１に
設けても良い。

【００２８】そして、上記ダイヤフラム室１９内の十分
に潤滑油と混合された燃料は、上記バイパス２１、上記
パイロットアウトレット２３および上記メインノズル２
８に至るまでに、これらの各通路、および、ロースクリ
ュー２０、パイロットスクリュー２２、チェックバルブ
２４、メータリングニードル２６等の部品も潤滑する。

【００２９】上記バイパス２１、上記パイロットアウト
レット２３および上記メインノズル２８から出るにあた
り、上記潤滑油と混合された燃料は霧化され、ミキシン
グチャンバ１２のスロットルバルブ３３とチョークバル
ブ３４を潤滑しながら、シリンダ２内へと吸気とともに
供給される。

【００３０】また、上記燃料貯溜室１４から上記燃料通
路１３、上記ニードルバルブ３０を介して上記ダイヤフ
ラム室１９内に送られなかった燃料は、図１の破線で示
すように、上記燃料貯溜室１４の上側（高い位置）に設
けられたリターン燃料戻り口９から燃料タンクに戻され
る。

【００３１】このように、本発明の実施の形態によれ
ば、潤滑油は、ニードルバルブへの入口近傍のベンチュ
リー部直前のオイル吐出用チェックバルブから所定に吐
出され、この潤滑油と燃料とが、流速の早い上記ベンチ
ュリー部と、上記ニードルバルブ通過時に混合が行なわ
れ、更にメータリングチャンバのダイヤフラム室内で上
記メータリングダイヤフラムの振動により撹拌、混合さ
れるようになっているため、必要以上に管壁に潤滑油が
付着するといったことや、潤滑油の消費量が多くなり、
スモーク（排煙）が多く発生するといったことがなく、
潤滑性の向上と、潤滑油の吐出量を削減することがで
き、２サイクルエンジン特有のスモーク（排煙）も低減
させることができる。

【００３２】また、燃料と潤滑油が十分に混合され、バ
イパス、パイロットアウトレットおよびメインノズルか
ら霧化されて吐出するようになっているので、スロット
ルバルブはもちろん、チョークバルブもエンジンの吹返
しにより、十分に潤滑され防錆ができ、塩害によるスロ
ットルバルブあるいはチョークバルブの固着が防止でき
る。

【００３３】さらに、燃料タンクに塩水が入り、燃料系
統を通って気化器内に、この塩水が入るようなことがあ
っても、気化器内は常に潤滑された状態であるため、気
化器内部が腐食されたり、燃料通路が閉塞されたりする
ことを防止できる。

【００３４】そして、例え、エンジンが全開・高速回転
になり、気化器のダイヤフラム室内でダイアフラムの振
動による、燃料と潤滑油の撹拌が十分に行なわれない状
態になっても、燃料と潤滑油は、流速の早いベンチュリ
ー部と、ニードルバルブ通過時に十分に混合が行なわれ
るので、気化器内を十分に潤滑し、潤滑油の管壁への必
要以上の付着を防止し、潤滑油の消費量を少なくし、ス
モークの発生を抑制することが可能である。

【００３５】また、エンジン運転中の場合、ニードルバ
ルブへのベンチュリー部付近は常に燃料通路からダイヤ
フラム室方向に流速の早い燃料の流れがあり、エンジン
が停止した場合も、オイル吐出用チェックバルブのデッ
ドボリューム部から流れ出る潤滑油量は、燃料通路の容
積に対して少量であり、リターン燃料戻り口までの距離
も十分にあり、さらに、潤滑油は燃料に比べ比重が重
く、リターン燃料戻り口は燃料貯溜室の高い位置に形成
されているので、潤滑油との混合燃料が上記リターン燃
料戻り口から燃料タンクに戻ることはなく、潤滑油混合
比濃度の変化（潤滑油の割合の増加）を防ぐことができ
る。

【００３６】また、メータリングチャンバのニードルバ
ルブ直前のオイル吐出口を、オイル吐出用チェックバル
ブで形成するようにしたので、加工・組み立て上の作業
性およびメンテナンス性を向上させることができる。

【００３７】尚、本発明の実施の形態では、パーソナル
ウォータクラフト用の３気筒エンジンについて説明した
が、他の型式の分離潤滑式２サイクルエンジンにも適応
できることはいうまでもない。

【００３８】

【発明の効果】以上、説明したように本発明によれば、
エンジンの燃焼状態が悪化することなく、例え、エンジ
ンが全開・高速回転になっても燃料と潤滑油の十分な混
合が行なわれ、スロットルバルブやチョークバルブを含
め、ダイアフラム式フロートレス気化器の内部も効果的
に潤滑して、これら各部の塩害による腐食や固着を防止
することができ、吸入管内も効率良く潤滑し、潤滑油の
消費量も低減でき、スモークの発生も低減することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】気化器の構造と動作を説明する概略図

【図２】気化器側からみたエンジンの全体図

【図３】図２の右側面図

【図４】図３のＡの要部を拡大した断面説明図

【符号の説明】

１ エンジン ５ 気化器 ６ オイルポンプ ８ 燃料供給口 ９ リターン燃料戻り口 １０ 燃料ポンプ １１ メータリングチャンバ １２ ミキシングチャンバ １３ 燃料通路 １４ 燃料貯溜室 ３０ ニードルバルブ ３２ａ オイル吐出口

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 立花 房雄 東京都新宿区西新宿一丁目７番２号 富士 重工業株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃料ポンプ（１０）からの燃料をニード
   ルバルブ（３０）を介し流入させ調整・貯蔵するメータ
   リングチャンバ（１１）と混合気を作りエンジンに供給
   するミキシングチャンバ（１２）とを有するダイアフラ
   ム式フロートレス気化器（５）を備えた分離潤滑式２サ
   イクルエンジンにおいて、 上記メータリングチャンバ（１１）の上記ニードルバル
   ブ（３０）上流に所定長さの燃料通路（１３）を介し連
   通する燃料貯溜室（１４）を設け、上記燃料通路（１
   ３）の上記ニードルバルブ（３０）への入口近傍にオイ
   ルポンプ（６）からの潤滑油のオイル吐出口（３２ａ）
   を設けるとともに、上記燃料貯溜室（１４）に上記燃料
   ポンプ（１０）からの燃料供給口（８）を形成する一
   方、上記燃料貯溜室（１４）の高い位置に上記燃料タン
   クへの燃料戻り口（９）を形成したことを特徴とする分
   離潤滑式２サイクルエンジン。