JPH09268919A - ２行程内燃機関用気化器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 空気を空気制御弁を経て掃気口へ供給する一
方、気化器の絞り弁を小さくして絞り弁を通過する混合
気の流速を高め、クランク室へ供給される適正な量の混
合気を確保しかつ燃料の霧化を高める。 【解決手段】 クランク室３９ａと掃気口３３とを連通
する掃気通路３３ａの掃気口３３に近接する部分に空気
通路２５を接続し、空気通路２５に掃気通路３３ａへの
空気の流れを許す第１の逆止弁２７を設ける。空気清浄
器Ｄから空気通路５へ流れる空気量を空気制御弁Ｃによ
り制御する。気化器Ｂから空気と燃料の混合気を、第２
の逆止弁３７ａを経てクランク室３９ａへ送る。気化器
Ｂの絞り弁１５の絞り孔の口径を、空気制御弁Ｃの弁通
孔５ａの口径よりも小さくする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は気化器の絞り弁を経
て機関へ供給される混合気の量と、空気制御弁を経て機
関へ供給される空気の量とを適正なものに設定できるよ
うにし、混合気の吹抜け現象を抑止するとともに適正な
空燃比を得るようにした、２行程内燃機関用気化器に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のクランク室圧縮式２行程内燃機関
では、クランク室で加圧された混合気を掃気口からシリ
ンダないし燃焼室へ供給することにより、シリンダに残
つている燃焼ガスを排気口へ排出（掃気）するものであ
るため、燃焼ガスの掃気を良好に行おうとすると、シリ
ンダへ流入した混合気が燃焼ガスと一緒に排気口から大
気中へ排出されるという、所謂吹抜け現象が発生する。
混合気の吹抜け現象は、未燃焼成分である炭化水素（Ｈ
Ｃ）が排出ガスに多量に含まれることになり、また無駄
に消費される燃料量が多くなる。

【０００３】ピストンによる排気口の閉時期を早めれ
ば、吹抜け現象を抑止できるが、シリンダの内部に残留
する燃焼ガスが多くなり、不完全燃焼や失火などによる
不整燃焼が生じ、結局排出ガスに含まれる炭化水素（Ｈ
Ｃ）の量が増加し、機関の出力が低下するという難点が
ある。

【０００４】そこで、特開平７−１３９３５８号公報、
特開平７−１８９７０４号公報、特開平７−２６９３５
６号公報などに開示される２行程内燃機関では、掃気通
路の掃気口に近接する部分に空気通路を接続し、該空気
通路に逆止弁を設け、該空気通路の空気流量を気化器の
絞り弁操作に連動して調整するようにしている。上述の
２行程内燃機関によれば、ピストンの上昇時クランク室
が負圧になると、気化器から混合気が吸気口を経てクラ
ンク室へ流入し、同時に空気通路の空気が逆止弁を押し
開き、掃気通路ないし掃気口へ流入する。混合気の爆発
によりピストンが下降すると、下死点付近で排気口が開
いて燃焼ガスが排出される。続いて掃気口が開くと、ま
ずクランク室の正圧により掃気通路の空気がシリンダへ
供給され、次いでクランク室の混合気がシリンダへ供給
される。

【０００５】しかし、上述の２行程内燃機関では、空気
だけが空気通路から掃気口を経てシリンダへ吸入され、
燃料は気化器で空気との混合気になつてクランク室へ吸
入され、掃気通路、掃気口を経てシリンダへ噴出する。
つまり、出力に寄与する空気の大部分が空気制御弁、空
気通路、掃気口を経てシリンダへ吸入される。

【０００６】ところで、機関の出力は最終的にはシリン
ダへ吸入された空気量で決まり、空気量が多ければ出力
が増大し、空気量が少ければ出力が減少する。上述の２
行程内燃機関では、機関の出力に寄与する空気の大部分
が気化器を通過しないで、空気制御弁、空気通路、掃気
口を経てシリンダへ流れるので、気化器を通過する混合
気はシリンダへの空気量に対応した全体的に希薄（リー
ン）なものになるが、気化器を通過する混合気の流速が
遅くなる。燃料と空気の混合を促し燃料の霧化を高める
ためには、気化器を通過する混合気の流速を早くする必
要がある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は上述の
問題に鑑み、空気を空気制御弁を経て掃気口へ供給する
一方、気化器の絞り弁を小さくして絞り弁を通過する混
合気の流速を高め、クランク室へ供給される適正な量の
混合気を確保しかつ燃料の霧化を高めるようにした、２
行程内燃機関用気化器を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の構成はクランク室と掃気口とを連通する掃
気通路の掃気口に近接する部分に空気通路を接続し、該
空気通路に掃気通路への空気の流れを許す第１の逆止弁
を設け、空気清浄器から前記空気通路へ流れる空気量を
制御する空気制御弁を設け、第２の逆止弁を経てクラン
ク室へ空気と燃料の混合気を供給する気化器を備えた２
行程内燃機関において、気化器のベンチユリ部の開口面
積を前記空気制御弁の開口面積よりも小さく設定したこ
とを特徴とする。

【０００９】

【発明の実施の形態】クランク室圧縮式の２行程内燃機
関において、掃気口から燃焼室へ噴出する混合気が、直
接排気口へ流出する吹抜け現象を防止するために、第１
の逆止弁を備えた空気通路を掃気通路に接続し、空気通
路へ流れる空気量を加減するために、空気制御弁を設け
る。気化器の吸気路ないし絞り弁の口径を空気制御弁の
口径よりも小さくし、ベンチユリ部を通過する混合気の
流速を高め、適正な量の混合気をクランク室へ供給し、
燃料の霧化を高める。

【００１０】空気制御弁と絞り弁は回転型絞り弁から構
成し、両者の開動作特性を同じようなものにして機関の
掃気効率を高めるとともに適正な空燃比を得る。

【００１１】

【実施例】図１は本発明の一実施例に係る気化器を備え
た２行程内燃機関の左側面断面図である。機関本体Ａは
クランクケース３９の上部にシリンダ３２を結合され、
シリンダ３２にピストン３４を昇降可能に嵌装される。
クランクケース３９に支持されたクランク軸３８の腕３
８ａに、連接棒４２によりピストン３４が連結され、シ
リンダ３２の上端部とピストン３４との間に燃焼室３２
ａが仕切られる。シリンダ３２の頭部に点火栓３１が装
着され、シリンダ３２の壁部に、ピストン３４の下死点
付近でそれぞれ開く１つの排気口３５と複数の掃気口３
３が形成される。排気口３５は排気マフラ４４を経て大
気に連通し、掃気口３３は掃気通路３３ａを経てクラン
ク室３９ａへ連通される。

【００１２】気化器Ｂはクランクケース３９の吸気口３
７に、吸気弁としての第２の逆止弁（リード弁）３７ａ
を備えた断熱管２１を介して取り付けられる。詳しく
は、機関のクランクケース３９に対し断熱管２１を介し
て、気化器Ｂと空気制御弁Ｃと空気清浄器Ｄとが一体的
に、図示してない２本の取付ボルトにより取り付けられ
る。気化器Ｂは本体１６の吸気路を横切る円筒部に、絞
り孔を有する絞り弁１５を回動かつ昇降可能に嵌挿さ
れ、絞り弁１５の上端の軸部１２に絞り弁レバー１０を
結合される。本体１６の下部には膜１８により定圧燃料
室１９と大気室１７とが区画される。定圧燃料室１９に
は図示してない燃料槽の燃料が燃料ポンプにより逐次補
給され、常時一定圧に保持される。定圧燃料室１９から
燃料ノズル２０が絞り弁１５の絞り孔へ突出される。絞
り弁１５の軸部１２から絞り孔へ突出する棒弁１４が、
燃料ノズル２０へ嵌挿され、燃料噴孔の開度を加減する
ようになつている。絞り弁レバー１０を戻しばねの力に
抗して回動すると、絞り弁１５の開度が増加し、同時に
絞り弁レバー１０と本体１６の上端壁との間に形成した
カム機構により、絞り弁１５と一緒に棒弁１４が上昇
し、燃料ノズル２０の燃料噴孔の開度が増加する。

【００１３】本発明によれば、外部から掃気通路３３ａ
の掃気口３３に近接する部分への空気の流れを許す第１
の逆止弁（リード弁）２７がシリンダ３２の壁部に設け
られる。このため、第１の逆止弁２７を備えた接続管２
６は一端を掃気通路３３ａの掃気口３３に近接する部分
へ連通され、他端を空気通路２５、空気制御弁Ｃ、吸気
路９、空気清浄器Ｄを経て大気へ連通される。

【００１４】空気制御弁Ｃは吸気路９を有するブロツク
状の本体８の上半部に、吸気路９から上方へ延びかつ弁
室８ａ（図３）を横切る、掃気口３３と同数の弁通路７
を備えられる。弁通路７の上端は接続管６を結合され
る。図３に示すように、本体８の吸気路９と直交する、
つまりクランク軸３８と平行な円筒状の弁室８ａに、棒
状の弁体５が回転可能に嵌挿される。弁体５は弁室８ａ
を横切る弁通路７と連通可能の弁通孔５ａを備えてお
り、弁体５を回転すると弁通路７の面積が変化する。各
弁通路７の下端は、吸気路９と交差する通路５３へ連通
する。通路５３の端部は蓋５２により閉鎖される。空気
制御弁Ｃの空気出口すなわち接続管６は管からなる空気
通路２５（図２）により、シリンダ３２の壁部に取り付
けた接続管２６へ接続される。

【００１５】空気制御弁Ｃの本体８には吸気路９を挟ん
で対称な位置に、前述した取付ボルトを挿通する通孔５
４が設けられる。空気制御弁Ｃは単一の回転型絞り弁か
ら構成され、弁室８ａに嵌挿した弁体５の一端に抜止め
用止め輪５１を係止され、弁体５の他端にレバー２３を
結合される。弁体５の外端部に巻き付けた戻しばね２２
が一端を本体８に、他端をレバー２３にそれぞれ係止さ
れる。

【００１６】図１に示すように、空気清浄器Ｄは２分割
体からなる箱形のケース２，４を、両者の間にフイルタ
３を挟んで結合してなり、ケース２の取入口２ａから吸
入された空気は、フイルタ３、ケース４、空気制御弁Ｃ
と気化器Ｂの各吸気路９、断熱管２１、吸気弁としての
第２の逆止弁３７ａ、吸気口３７を経てクランク室３９
ａへ流れる。また、空気は空気制御弁Ｃから分かれ、空
気通路２５、第１の逆止弁２７、掃気通路３３ａを経て
掃気口３３へ流れる。

【００１７】本発明によれば、機関へ供給される混合気
が気化器Ｂの絞り弁１５の開度に応じて変化し、機関へ
供給される空気が空気制御弁Ｃの開度に応じて変化する
ようにし、空気制御弁Ｃの開口面積（弁通孔５ａの口
径）は気化器Ｂの吸気路の開口面積（絞り弁１５の絞り
孔の口径）よりも大きく設定される。換言すれば、図６
に示すように、絞り弁１５の開度ないし絞り弁１５を通
過する空気量に対し、空気制御弁Ｃの開度ないし空気制
御弁Ｃを通過する空気量が調整される。

【００１８】図４に示すように、気化器Ｂの絞り弁レバ
ー１０を駆動する操作レバー６１が本体１６の上端壁に
支軸６２により支持される。絞り弁レバー１０から上方
へ突出するピン１０ａが戻しばねの力により、操作レバ
ー６１の縁部へ付勢係合される。操作レバー６１と空気
制御弁Ｃのレバー２３とは１つの連結ロツド１３により
連動連結される。連結ロツド１３の連結点すなわち操作
レバー６１の調整孔６１ａまたは空気制御弁Ｃのレバー
２３の調整孔２３ａを選択することにより、絞り弁１５
の開度に対する空気制御弁Ｃの開度が調整される。気化
器本体１６の上端壁に支持した支板６３から上方へ突出
する取付板片６３ａに、図示してない遠隔操作ケーブル
のアウタチユーブを固定する取付金具６４が支持され、
取付金具６４を貫通するインナワイヤが、操作レバー６
１の端部に支持したスイベル６５へ連結される。

【００１９】次に、本発明による２行程内燃機関用気化
器の作動について説明する。遠隔操作ケーブルにより操
作レバー６１が図４に示すアイドル位置から、支軸６２
を中心として時計方向へ回動されると、操作レバー６１
によりピン１０ａが押され、絞り弁レバー１０が開方向
へ駆動される。同時に、腕６１ｂにより連結ロツド１３
を介して空気制御弁Ｃのレバー２３が回動され、空気制
御弁Ｃが開き、掃気口３３へ送られる空気量が増加す
る。

【００２０】機関の運転時、ピストン３４が上死点へ達
するまでに、混合気が吸気口３７からクランク室３９ａ
へ充填され、空気が接続管２６から掃気通路３３ａと掃
気口３３へ充填される。一方、ピストン３４が上死点へ
達する直前の状態で、シリンダ３２には圧縮された混合
気が存在する。シリンダ３２の圧縮された混合気が点火
栓３１により点火されると、シリンダ３２の内部で混合
気の爆発が生じ、ピストン３４が下降する。ピストン３
４が下降する時、クランク室３９ａの混合気が加圧さ
れ、同時にクランク室３９ａの圧力が掃気通路３３ａを
経て掃気口３３へ伝達され、掃気口３３の空気も加圧さ
れる。

【００２１】ピストン３２がさらに下降すると、排気口
３５が開き始め、シリンダ３２の燃焼ガスが排気口３
５、排気マフラ４４を経て大気中へ排出される。排気口
３５が開くとすぐ掃気口３３が開き始め、掃気通路３３
ａと掃気口３３の加圧された空気がシリンダ３２へ流入
し、シリンダ３２に残留している燃焼ガスを排気口３５
へ押し出す掃気作用を行う。次いで、クランク室３９ａ
の混合気が掃気通路３３ａ、掃気口３３を経てシリンダ
３２へ流入する。掃気口３３からシリンダ３２へ流入す
る空気と、クランク室３９ａから掃気通路３３ａ、掃気
口３３を経てシリンダ３２へ流入する混合気とは、混合
しない分離した状態で空気が先に流入し、次いで混合気
が流入する。

【００２２】次に、ピストン３４が下死点から上昇する
行程へ移り、上死点付近に達すると、クランク室３９ａ
が負圧状態になり、吸気口３７の第２の逆止弁３７ａが
開き、気化器Ｂで生成された混合気が吸気口３７からク
ランク室３９ａへ吸入される。同時に前回の行程で掃気
口３３へ流入しかつ残留している混合気がクランク室３
９ａへ吸い戻される。また、クランク室３９ａの負圧に
より第１の逆止弁２７が開かれ、空気が空気清浄器Ｄか
ら空気制御弁Ｃ、空気通路２５、第１の逆止弁２７、掃
気通路３３ａを経てクランク室３９ａへ吸入される。こ
うして、ピストン３４がほぼ上死点へ達すると、クラン
ク室３９ａには混合気が充填され、掃気通路３３ａと掃
気口３３には空気だけが充填された状態になる。

【００２３】上述のように、本発明では掃気行程でシリ
ンダ３２へ先に流入した空気だけが燃焼ガスと一緒に排
気口３５へ流出し、空気の後からシリンダ３２へ流入す
る混合気はシリンダ３２に滞留するので、掃気効率が高
くなり、排出ガスに含まれる未燃焼成分（ＨＣ）の量が
減じ、燃料の無駄がなく機関の出力が増大する。

【００２４】絞り弁１５が開いて混合気量が増加するの
に伴い、絞り弁１５に連動する空気制御弁Ｃも開いて空
気量が増加する。空気制御弁Ｃの開度は気化器Ｂの絞り
弁の開度よりも常に大きく保たれ、機関の全運転域に亘
り適正な量の空気と混合気がシリンダへ供給される。つ
まり、混合気の量は絞り弁１５の開度にほぼ比例するの
に対し、空気量も絞り弁１５と連動する空気制御弁Ｃの
開度にほぼ比例して変化し、機関へ供給される空燃比が
濃すぎたり薄すぎたりすることがない。

【００２５】なお、上述の実施例では、携帯作業機に多
用される膜型気化器について説明したが、本発明はこの
種の気化器に限定されるものではない。

【００２６】

【発明の効果】本発明は上述のように、気化器の絞り弁
の絞り孔の口径を、空気制御弁の弁通孔の口径よりも小
さくしたので、気化器を通過する混合気の流速が高くな
り、混合気の霧化が促され、また、掃気効率の向上によ
り燃料の吹抜けが押えられ、燃費が向上し、排出ガスが
清浄化される。

【００２７】気化器の絞り弁と空気制御弁は同じ構造の
回転型絞り弁から構成されるので、絞り弁の操作量に対
する絞り弁の開度と空気制御弁の開度が同じように変化
し、機関の全運転域に亘り適正な空燃比を保ちやすくな
り、気化器の燃料計量機構（燃料ノズル、棒弁など）の
設計が容易になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る気化器を備えた２行程内燃機関の
左側面断面図である。

【図２】同２行程内燃機関の平面断面図である。

【図３】図２の線３Ａ−３Ａによる気化器の空気制御弁
の正面断面図である。

【図４】同気化器の絞り弁と空気制御弁の連動機構を示
す平面図である。

【図５】同気化器の空気制御弁のレバーの左側面図であ
る。

【図６】同気化器の絞り弁と空気制御弁の開動作特性を
表す線図である。

【符号の説明】

Ａ：機関本体 Ｂ：気化器 Ｃ：空気制御弁 Ｄ：空気
清浄器 ５：弁体 ５ａ：弁通孔 ６：接続管 ７：弁
通路 ８：本体 ９：吸気路 １０：絞り弁レバー １
２：軸部 １３：連結ロツド １４：棒弁 １５：絞り
弁 １６：気化器本体 １７：大気室 １８：膜 １
９：定圧燃料室 ２０：燃料ノズル ２１：断熱管 ２
２：戻しばね ２３：レバー ２３ａ：調整孔 ２５：
空気通路 ２６：接続管 ２７：第１の逆止弁 ３１：
点火栓 ３２：シリンダ ３２ａ：燃焼室 ３３：掃気
口 ３３ａ：掃気通路 ３４：ピストン ３５：排気口
３７：吸気口 ３７ａ：第２の逆止弁（吸気弁） ３
８：クランク軸 ３８ａ：腕 ３９：クランクケース ３９ａ：クランク室 ４２：連
接棒 ４４：排気マフラ ５１：止め輪 ５２：蓋 ５３：通路 ５４：通孔 ６
１：操作レバー ６１ａ：調整孔 ６１ｂ：腕 ６２：
支軸 ６３：支板 ６３ａ：垂直板片 ６４：固定金具
６５：スイベル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 寺門 人志 東京都港区芝公園２丁目３番３号 株式会 社日本ウォルブロー内 (72)発明者 大沼 倫郎 東京都港区芝公園２丁目３番３号 株式会 社日本ウォルブロー内 (72)発明者 小林 猛 東京都港区芝公園２丁目３番３号 株式会 社日本ウォルブロー内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】クランク室と掃気口とを連通する掃気通路
   の掃気口に近接する部分に空気通路を接続し、該空気通
   路に掃気通路への空気の流れを許す第１の逆止弁を設
   け、空気清浄器から前記空気通路へ流れる空気量を制御
   する空気制御弁を設け、第２の逆止弁を経てクランク室
   へ空気と燃料の混合気を供給する気化器を備えた２行程
   内燃機関において、気化器のベンチユリ部の開口面積を
   前記空気制御弁の開口面積よりも小さく設定したことを
   特徴とする２行程内燃機関用気化器。
2. 【請求項２】機関へ供給される混合気量が気化器の絞り
   弁の開度に応じて変化し、機関へ供給される空気量が前
   記空気制御弁の開度に応じて変化するようにし、前記空
   気制御弁の開口面積を気化器のベンチユリ部の開口面積
   よりも常に大きくなるように設定した、請求項１に記載
   の２行程内燃機関用気化器。
3. 【請求項３】気化器の絞り弁と前記空気制御弁は回転型
   絞り弁である、請求項１に記載の２行程内燃機関用気化
   器。