JPS6113101B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は活性熱零囲気燃焼２サイクル内燃機関
の運転停止装置に関する。

燃料消費量並びに排気ガス中の有害成分を大巾
に低減できると共に静粛な運転が得られる２サイ
クル内燃機関として、機関クランク室と燃焼室と
を連結する掃気通路の断面積をクランク室に近い
側において絞ることにより燃焼室内に新気を低速
度で流入せしめるようにした活性熱雰囲気燃焼２
サイクル内燃機関が本発明者により既に提案され
ている。この２サイクル内燃機関では、新気を低
速度で燃焼室内に流入せしめることにより燃焼室
内に活性熱雰囲気が醸成され、次いでこの雰囲気
状態が圧縮行程中継続的に持続されて圧縮行程末
期に新気が点火栓によらず発火燃焼せしめられ
る。このようにこの内燃機関では点火栓によらな
い燃焼が行なわれるために機関を停止すべく点火
栓の火花放電を停止しても機関を停止することは
できない。

本発明はこのような活性熱雰囲気燃焼２サイク
ル内燃機関に適した機関停止装置を提供すること
にある。

以下、添附図面を参照して本発明を詳細に説明
する。

第１図並びに第２図を参照すると、１はクラン
クケース、２はクランクケース１上に固締された
シリンダブロツク、３はシリンダブロツク２上に
固定されたシリンダヘツド、４はほぼ平担な頂面
を有しかつシリンダブロツク２内に嵌着されたシ
リンダライナ５内で往復動可能なピストン、６は
シリンダヘツド３とピストン４間に形成された燃
焼室、７は燃焼室６の頂点に配置された点火栓、
８はクランクケース１内に形成されたクランク
室、９はバランスウエイト、１０は連接棒、１１
はシリンダライナ５に形成された吸気孔、１２は
吸気通路、１３は気化器、１４は気化器スロツト
ル弁、１５はシリンダライナ５に形成された一対
の掃気孔、１６はシリンダライナ５に形成された
排気孔、１７は排気管、１８は排気通路を夫々示
す。第１図並びに第２図に示す実施例はシユニユ
ーレ方式２サイクル内燃機関であつてその有効圧
縮比は6.5である。

第２図、第５図並びに第６図に示すようにクラ
ンクケース１は３個のクランクケース部分１ａ，
１ｂ，１ｃから構成される。シリンダブロツク２
内には掃気孔１５において燃焼室６内に開口しか
つシリンダライナ５の外壁に沿つて垂直方向に延
びる一対の掃気通路１９が形成され、この掃気通
路１９はクランクケース１の上端部に形成されて
掃気通路１９と整列する一対の掃気通路２０に連
結される。以下、掃気通路１９と２０とを合わせ
て第２掃気通路と称す。

第３図はクランクケース部分１ｃの内壁面を示
し、第４図はクランクケース部分１ａの内壁面を
示す。第３図並びに第４図を参照すると、クラン
クケース部分１ａ，１ｃの内壁面上にはその円形
周辺部に沿つて延びる溝２１ａ，２１ｂが形成さ
れ、これら溝２１ａ，２１ｂの内側には幅Ｌの浅
い環状溝２２が形成される。またこの環状溝２２
の底面上には環状溝２２に沿つて延びる溝２３が
形成される。溝２１ａ，２１ｂはそれらの下端部
２４において互いに連結されており、溝２３の一
端部２５は各クランクケース部分１ａ，１ｃ内に
穿設された孔２６を介して溝２１ａと２１ｂとの
下端部２４に連結される。一方、溝２３の他端部
２７は下方に延びる短かな垂直溝２８に連結され
る。第２図に示されるように環状溝２２内には還
状板２９が嵌込まれ、この環状板２９は第２図に
示されるようにクランクケース部分１ａ，１ｂ，
１ｃが互いに重ね合わされたときクランクケース
部分１ｂにより夫々クランクケース部分１ａ，１
ｃ上に押付けられる。従がつて第２図、第３図並
びに第４図からクランクケース部分１ａ，１ｂ，
１ｃとが互いに重ね合わされてクランクケース１
を形成したとき各溝２１ａ，２１ｂ，２３，２８
が通路を形成することがわかる。更に第２図並び
に第６図から溝２１ａ，２１ｂは溝２３よりも深
いことがわかる。各クランクケース部分１ａ，１
ｃの内壁面上端部には溝２１ａ，２１ｂとほぼ等
しい深さを有しかつ掃気通路２０を形成する溝３
０が形成され、この溝３０の底部両端部に各溝２
１ａ，２１ｂが開口する。第１図並びに第２図に
示されるようにクランクケース部分１ｂの下端部
内には各クランクケース部分１ａ，１ｃ内に形成
された各垂直溝２８と整列する横孔３１がが形成
され、この横孔３１はクランク室８の底壁面上に
穿設された垂直孔３２を介してクランク室８内に
連結される。斯くして各掃気通路２０は溝２１
ａ，２１ｂ、孔２６、溝２３，２８、横孔３１、
垂直孔３２を介してクランク室８内に連結される
ことになる。以下、溝２１ａ，２１ｂ、孔２６、
溝２３，２８、横孔３１、垂直孔３２を合わせて
第１掃気通路と称す。従がつてクランク室８はこ
の第１掃気通路と前述の第２掃気通路を介して燃
焼室６内に連結される。機関運転時、吸気孔１１
からクランク室８内に導入された新気はピストン
４の下降に伴なつて圧縮され、次いで垂直孔３２
を介して横孔３１内に押込まれる。次いでこの新
気は垂直溝２８、溝２３、孔２６を介して溝２１
ａ，２１ｂ内に流入する。第１図並びに第６図か
らわかるように溝２３の断面積は極めて小さなた
め新気は溝２３内を高速度で流れ、次いで溝２１
ａ，２１ｂ内に送り込まれる。このように新気は
溝２３内で流動エネルギを与えられるのでこの間
に液状燃料の気化が促進されることになる。次い
で新気が溝２１ａ，２１ｂ内に送り込まれるが溝
２１ａ，２１ｂの断面積は溝２３の断面積よりも
大きくかつ２本の溝２１ａ，２１ｂ内を新気が２
分されて流れるので流速は低下する。しかしなが
ら溝２１ａ，２１ｂ内を流れる新気の流速は速
く、溝２３内で気化することのできなかつた液状
燃料が溝２１ａ，２１ｂ内で十分に気化される。
このようにして液体燃料の気化が十分促進された
後、第１掃気通路内の新気は第２掃気通路内に送
り込まれる。このとき各溝２１ａ，２１ｂから送
り出される新気は掃気通路２１内で互いに衝突し
かつ溝２１ａ，２１ｂの断面積よりも掃気通路２
０の断面積の方がはるかに大きなため、各溝２１
ａ−２１ｂから送り出された新気は急激に減速せ
しめられる。次いでこの新気は掃気通路２０，１
９内を低速度で上昇し、ピストン４が掃気孔１５
を開口したときに低速度で燃焼室６内に流入す
る。ピストン４が掃気孔１５を開口して新気が燃
焼室６内に流入する際、クランク室８内の圧力が
燃焼室６内の圧力よりもかなり高くても溝２３は
断面積が小さなため絞り作用を行ない、この絞り
作用によつて新気は急速に燃焼室６内に噴出する
ことができず、その結果新気の流入速度は流入期
間全体に亘つて低速となる。このように新気が低
速で燃焼室６内に流入するので燃焼室６内におけ
る残留既燃ガスの流動はほとんど生ぜず、斯くし
て残留既燃ガスの熱の逸散が阻止され、それによ
り残留既燃ガスは高温に保持される。特に部分負
荷運転時の圧縮始めには燃焼室６内に多量の残留
既燃ガスが存在する。このように燃焼室６内の残
留既燃ガスは大量かつ高温であるため、燃焼室６
内に送り込まれた新気は加熱されてラジカルを発
生し、その結果燃焼室６内に活性熱雰囲気（ラジ
カルの発生している雰囲気を活性熱雰囲気とい
う）が形成される。圧縮行程時中燃焼室６内にお
けるガス流動が非常に小さいので乱れと燃焼室壁
面への熱エネルギ損失が少ないため、燃焼室６内
のガスは圧縮が進むにつれて益益高温となり、そ
の結果新気は一層ラジカルを発生する。このよう
にラジカルを発生しているときには前炎反応と呼
ばれる燃焼が既に開始されており、圧縮行程末期
になつて燃焼室６内のガス温度が高くなると熱炎
を発して点火栓７によらず自己着火する。次いで
残留既燃ガスにより制御されたおだやかな燃焼が
行なわれ、ピストン４が下降して排気孔１６を開
口すると燃焼室６内の既燃ガスが排気通路１８内
に排出される。

このように活性熱雰囲気燃焼では通常運転時に
は点火栓７によらずに自己着火するので点火栓７
の火花放電を停止しても機関を停止することはで
きない。

第１図を参照すると気化器スロツトル弁１４上
流の吸気通路１２内にはチヨーク弁４０が設けら
れ、このチヨーク弁４０はレバー４１により回動
可能なチヨーク軸４２上に固着される。このチヨ
ーク弁４０は機関始動時に吸気通路１２を絞るた
めに使用されるが本発明においては破線で示すよ
うに吸気通路１２を全閉することもできる。吸気
通路１２を全閉すれば新気が燃焼室６内に供給さ
れなくなるので機関の運転は停止する。

第７図は別の実施例を示す。第７図を参照する
とクランクケース部分１ｂの下側面上に横孔３１
を越えて延びる凹所４３が形成され、この凹所４
３内には下方から固定中空スリーブ４４が嵌着さ
れる。このスリーブ４４の上端側壁上には横孔３
１と整列する一対の開口４５，４６が形成され
る。またスリーブ４４内には密封的に回転可能な
ロータリ弁４７が挿着され、このロータリ弁４７
はスリーブ４４内を貫通して下方に延びる軸４８
に取付けたレバー４９により回動せしめられる。
ロータリ弁４７は開口４５，４６と夫々整列可能
な開口５０，５１を有し、通常第７図に示すよう
に開口５０，５１が開口４５，４６と整列する位
置に休止する。ロータリ弁４７が回動せしめられ
ると開口４５，４６はロータリ弁４７によつて閉
塞され、その結果新気が燃焼室６内に供給されな
くなるので機関は停止する。

第８図は更に別の実施例を示す。第８図を参照
すると排気管１７内の排気通路１８内に排気制御
弁５２が設けられる。この排気制御弁５２はレバ
ー５３によつて回動せしめられる弁軸５４上に固
着され、更に弁軸５４の端部にはカム５５が固定
される。また排気管１７には圧縮ばね５６により
常時上方に向けて押圧されるストツパ５７を有す
るストツパ装置５８が取付けられ、このストツパ
５７はカム５５と係合可能に配置される。なお排
気制御弁５２は図示しないばねにより常時時計回
りに付勢されており、更に第８図に示すようにス
トツパ５７とカム５５が係合した際に排気制御弁
５２はわずかに開口している。排気制御弁５２は
気化器スロツトル弁と連動して気化器スロツトル
弁が開弁するにつれて排気制御弁５２も徐々に開
弁するように構成することが好ましい。こうする
ことによつて部分負荷運転時に排気孔１６からの
排気ガスの急激な噴出並びに排気脈動の干渉が排
気制御弁５２の絞り作用によつて阻止され、それ
によりより一層安定した活性熱雰囲気燃焼が確保
される。前述したように排気制御弁５２は時計回
りに付勢されているためにストツパ５７が引下げ
られると排気制御弁５２は時計回りに回動して排
気通路１８を全閉し、機関の運転が停止される。
このときストツパ５７は再び機関が始動されて排
気制御弁５２が開弁されるまでカム５５の下側縁
と当接した後退位置に保持される。

以上述べたように本発明によれば掃気通路が通
路長が長く断面積の小さな第１掃気通路と、通路
長が短く断面積の大きな第２掃気通路とにより構
成されるので新気は第１掃気通路内を高速度で長
時間に亘つて流動せしめられる。その結果、第１
掃気通路内で新気中の液状燃料の気化が十分に促
進され、十分に気化された新気が第２掃気通路内
で減速され、次いでこの新気が低速度で燃焼室内
に供給されるために良好な活性熱雰囲気燃焼を行
なわせることができる。また、この活性熱雰囲気
燃焼は点火栓による着火作用により行なわれるも
のではないので点火栓の作動を停止しても機関を
停止することはできないが本発明では吸気通路、
掃気通路或いは排気通路のような作動ガス流通路
内に流通路閉鎖装置を設けることにより機関の運
転を停止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による２サイクル内燃機関の側
面断面図、第２図は第１図の側面断面図、第３図
はクランクケース部分１ｃの内壁面を示す図、第
４図はクランクケース部分１ａの内壁面を示す
図、第５図はクランクケースの平面図、第６図は
クランクケースの底面図、第７図は別の実施例の
側面断面図、第８図は更に別の実施例の側面断面
図である。 １１……吸気孔、１２……吸気通路、１５……
掃気孔、１６……排気孔、１８……排気通路、１
９，２０……排気通路、４０……チヨーク弁、４
７……ロータリ弁、５２……排気制御弁。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 機関クランク室と燃焼室とを連通せしめる掃
   気通路を機関クランク室に連結された通路長の長
   い小断面積の第１掃気通路と、該第１掃気通路に
   接続されかつ該第１掃気通路よりも通路長が短く
   断面積の大きな第２掃気通路とにより構成して該
   第２掃気通路を燃焼室内に開口する掃気孔に連結
   し、機関吸気系入口部から燃焼室を経て機関排気
   系出口部に至る作動ガス流通路内に該作動ガス流
   通路を全閉可能な流通路閉鎖装置を設け、該流通
   路閉鎖装置により上記作動ガス流通路を全閉する
   ことにより機関の運転を停止するようにした活性
   熱雰囲気燃焼２サイクル内燃機関の運転停止装
   置。