JP2005016488A - Two cycle engine - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、刈払機やチェーンソー等の小型作業機用の排気量20〜80cc程度の小型空冷2サイクルガソリンエンジンにおいて、出力を損なうことなく排気ガス中の有機成分、全炭化水素(THC)の低減化を図るように改良したものである。
【0002】
【従来の技術】
従来一般の2サイクルエンジンでは、特に未燃焼混合気(いわゆる生ガス)がシリンダ内に充填される掃気行程で、この生ガスの一部がそのまま排気ガスとして排出されるため、この排気ガス中の全炭化水素を低減することは困難とされている。
そこで、先行技術として、図8に示すように、排気口10を二分割する縦断面Fを挟んで対称的に、シュニューレ掃気式を採用する前記排気口10側に位置する一対の第一掃気口9A,9Aと、前記排気口10と反対側に位置する一対の第二掃気口9B,9Bとが設けられた2サイクル内燃エンジンにおいて、前記第一掃気口9A,9Aから吹き出された掃気流が形成する前記排気口10側の斜水平掃気流角(α)および前記排気口10と反対側の斜水平掃気流角(β)が共に116°〜124°とされ、かつ、前記第二掃気口9B,9Bから吹き出される掃気流が形成する前記排気10側の斜水平掃気流角(γ)が126°〜134°とされると共に、前記排気口10と反対側の斜水平掃気流角(δ)が146°〜154°とされていて、前記第一掃気口9A,9Aから吹き出される掃気流同士が相互に衝突されると共に、前記第二掃気口9B,9Bから吹き出される掃気流同士も相互に衝突されることを特徴とする2サイクル内燃エンジンが提供されている。なお、図中、符号Saは前記第一掃気口9A,9Aの水平断面積、符号Sbは前記第二掃気口9B,9Bの水平断面積である(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
【特許文献1】
特開2000−34927号公報(特許請求の範囲および図4)
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
前記従来のような2サイクル内燃エンジンにおいては、前記第一掃気口9A,9Aから吹き出される掃気流同士が相互に衝突されると共に、前記第二掃気口9B,9Bから吹き出される掃気流同士も相互に衝突されて、掃気流に含まれる燃料粒子同士が衝突して霧化が促進され、この霧化された掃気流が排気口10と反対側の壁面で反転されてから排気口10に向かうようなループが、4掃気口や2掃気口を設けた2サイクルエンジンでは、まだ十分に形成されているとは言えず、更なる改善が要望されていた。また、新気(混合気)の一部が排気口に直接抜け出ることは避けられず、排気ガス中の有害成分(特にHC成分)の低減化も、満足できるものとは言いがたかった。
【0006】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは掃気口の対の数を従来のものより多くして、掃気流同士の相互衝突を正確にさせることと、さらに掃気口を多くすることにより、掃気流(混合気の一部)に含まれる燃料粒子同士の衝突を正確かつ確実にさせて、霧化が更に促進されるとと共に、対をなす3つの掃気口からの掃気流が、点火プラグの点火部の近傍を通り排気口へ流れる広域なループを形成することにより、出力の増大を図ることができると共に、効果的に排気ガス中の有害成分の低減化を図ることができ、かつ、
それぞれの掃気流が適切な合流位置をとって上昇してループを形成するのが極めてスムーズに行われるため、排気ガスの浄化作用および燃費を一層向上させることができる2サイクルエンジンを提供するにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
前記のような課題を解決するために、請求項1に係る発明は、2サイクルエンジンのシリンダ内面において、排気口(1)の中心軸およびシリンダ(2)の中心軸を対称軸(O)とするシリンダ内壁(3)に、前記排気口(1)と反対側の壁面(3a)に向かって掃気流を吹き上げる3対の第1、第2、第3の掃気口(4a,4b,4c)を設けると共に、この3対の第1、第2、第3の掃気口(4a,4b,4c)は、それぞれの対の掃気口からの掃気流が互いに衝突して燃料粒子の霧化が促進されるように、それぞれの対の掃気口の中心軸(4ao,4bo,4co)の方向が、他の対の掃気口の中心軸の方向と異なるように設けたことを特徴とする2サイクルエンジンとしたものである。
【0008】
また、請求項2に係る発明は、前記3対の第1の掃気口(4a)の斜上方掃気流角(αv)を30°〜40°、第2の掃気口(4b)の斜上方掃気流角(βv)を20°〜30°、第3の掃気口(4c)の斜上方掃気流角(γv)を5°〜20°としたことを特徴とする請求項1に記載の2サイクルエンジンとしたものである。
【0009】
また、請求項3に係る発明は、前記3対の第1の掃気口(4a)の排気口(1)に遠い側の斜水平掃気流角(αH1)を145°〜155°で、排気口(1)に近い側の斜水平掃気流角(αH2)を125°〜135°、第2の掃気口(4b)の排気口(1)に遠い側の斜水平掃気流角(βH1)を115°〜125°で、排気口(1)に近い側の斜水平掃気流角(βH2)を115°〜125°、第3の掃気口(4c)の排気口(1)に遠い側の斜水平掃気流角(γH1)を115°〜125°で、排気口(1)に近い側の斜水平掃気流角(γH2)を115°〜125°としたことを特徴とする請求項1に記載の2サイクルエンジンとしたものである。
【0010】
本発明の2サイクルエンジンのように、排気口(1)の中心軸およびシリンダ(2)の中心軸を対称軸(O)とするシリンダ内壁(3)に、前記排気口(1)と反対側の壁面(3a)に向かって掃気流を吹き上げる3対の掃気口(4a,4b,4c)を、掃気流同士の衝突が異なった位置で行われるように設けることによって、掃気流に含まれる燃料粒子同士の衝突を効率よくして、霧化が更に促進されると共に、掃気流が排気口(1)と反対側の壁面で反転されてから排気口(1)に向かうループの形成がスムーズに行われるようになる。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の2サイクルエンジンの実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。図2は請求項1に係る発明の要部を示すシリンダの横断面であり、請求項1に係る発明は、2サイクルエンジンのシリンダ内面において、排気口1の中心軸およびシリンダ2の中心軸を対称軸Oとするシリンダ内壁3に、前記排気口1と対向する反対側の壁面3aに向かって掃気流を吹き上げる3対の第1、第2、第3の掃気口4a,4b,4cが設けられている。この3対の第1、第2、第3の掃気口4a,4b,4cは、それぞれの対の掃気口からの掃気流が互いに衝突して燃料粒子の霧化が促進されるように、それぞれの対の掃気口の中心軸4ao,4bo,4coの方向が、他の対の掃気口の中心軸の方向と異なるように設けられた2サイクルエンジンとしたものである。
【0012】
なお、図1は本発明を備えた2サイクルエンジンの縦断面図であり、点火プラグ11が配設されたシリンダ2内に摺動自在に設けたピストン12は、クランク室13内で回転するバランスウエイト14を備えた回転軸15に、コンロッド16を介して連結されている。前記クランク室13には、図示していない氣化器からの混合気が吸入口から供給されるようになっている。
【0013】
また、請求項2に係る発明は、図3、図4、図5に示すように、前記3対の第1の掃気口4aの斜上方掃気流角αvを30°〜40°(図3参照)、第2の掃気口4bの斜上方掃気流角βvを20°〜30°(図4参照)、第3の掃気口4cの斜上方掃気流角γvを5°〜20°(図5参照)としたことを特徴とする請求項1に記載の2サイクルエンジンとしたものである。
【0014】
また、請求項3に係る発明は、図6に示すように、前記3対の第1の掃気口4aの排気口1に遠い側の斜水平掃気流角αH1を145°〜155°で排気口1に近い側の斜水平掃気流角αH2を125°〜135°、第2の掃気口4bの排気口1に遠い側の斜水平掃気流角βH1を115°〜125°で排気口1に近い側の斜水平掃気流角βH2を115°〜125°、第3の掃気口4cの排気口1に遠い側の斜水平掃気流角γH1を115°〜125°で排気口1に近い側の斜水平掃気流角γH2を115°〜125°としたことを特徴とする請求項1に記載の2サイクルエンジンとしたものである。
【0015】
前記請求項1乃至請求項3に係る発明のような2サイクルエンジンとしたので、すなわち、排気口1の中心軸およびシリンダ2の中心軸を対称軸Oとするシリンダ内壁3に、前記排気口1と反対側の壁面3aに向かって掃気流を吹き上げる3対の掃気口4a,4b,4cを、掃気流同士の衝突が異なった位置で行われるように設ける。つまり、図2に示すように、3対の第1、第2、第3の掃気口4a,4b,4cの中心軸4ao,4bo,4coは、排気口1に遠い掃気口ほど、より排気口1から遠く、かつ、シリンダの高い位置に交差位置がくるように、前記斜水平掃気角および斜上方掃気流角を設けると、3つの掃気口からの掃気流は、排気口1より遠いシリンダの内壁3aに向かってそれぞれの角度で同時に噴出するため、前記内壁3aに近いものから順に掃気流の衝突が発生し、図7に示すように、第1の掃気口4aから吹き出された第1の掃気流Aは、第2の掃気流Bが前記第1の掃気流Aをシリンダ壁面に押すように流れ込んでくるために、上方にしか行き場がなくなり、それゆえにシリンダ壁面に沿って点火プラグ11の点火部へと流れる。
【0016】
第2の掃気流Bもまた、第3の掃気流Cが前記第2の掃気流Bをシリンダ壁面に押すように流れ込んでくるために、上方にしか行き場がなくなる。ここで、第2の掃気流Bは、排気口1と反対側の壁面3aに近い第1の掃気口4aから先行して上昇してくる第1の掃気流Aに引き寄せられて、第1の掃気流Aを追いかけるようにシリンダ壁面を流動する。
【0017】
同様に、第3の掃気流Cもまた、先行して上昇してくる第2の掃気流Bに引き寄せられて、第2の掃気流Bを追いかけるようにシリンダ壁面を流動する。それゆえに、各掃気口から吹き出された掃気流は、異なる合流位置から一度、排気口1から遠ざかる方向に流れ、さらに、点火プラグ11の点火部へと流れ、その後に反転して排気口1に流れるループを形成する。各掃気流の合流位置を適切な間隔で設けることにより、掃気流の流れは、シリンダ壁面に沿った広域なループを形成することができ、掃気流の整流作用が行われるため、掃気流の飛散が抑えられ、これらの掃気口4a,4b,4cからシリンダ2の排気口1と反対側の壁面3aに向かって斜上方および斜水平方向に吹き上げる掃気流同士の相互衝突を、従来より確実に行われるようにすることにより、掃気流に含まれる燃料粒子同士の衝突を効率よくして、霧化が更に促進され、出力の増大が図れ、その結果、効果的に排気ガス中の全炭化水素(THC)成分の低減化を図ることができる。
【0018】
【発明の効果】
請求項1乃至請求項3に係る発明の2サイクルエンジンは、以上説明したように構成したことにより、掃気口の対の数を従来のものより多くして、すなわち、排気口の中心軸およびシリンダの中心軸を対称軸とするシリンダ内壁に、前記排気口と反対側の壁面に向かって掃気流を吹き上げる3対の掃気口を、掃気流同士の衝突が異なった位置で行われるように設けることによって、すなわち、各掃気流の合流位置を適切な間隔で設けることにより、掃気流の流れは、シリンダ壁面に沿った広域なループを形成することができ、掃気流の整流作用が行われるため、掃気流の飛散が抑えられ、さらに、各掃気口から排気口と反対側のシリンダの壁面に向かって斜上方および斜水平方向に吹き上げる掃気流同士の相互衝突を従来より多く、確実に行われるようにすることにより、掃気流(混合気の一部)に含まれる燃料粒子同士の衝突による燃料粒子の霧化が更に促進され、出力の増大を図ることができると共に、効果的に排気ガス中の有害成分の低減化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を備えた2サイクルエンジンの縦断正面図である。
【図2】請求項1に係る発明の2サイクルエンジンの要部を示す横断平面図である。
【図3】請求項2に係る発明の2サイクルエンジンの要部を示す縦断正面図である。
【図4】請求項2に係る発明の2サイクルエンジンの要部を示す縦断正面図である。
【図5】請求項2に係る発明の2サイクルエンジンの要部を示す縦断正面図である。
【図6】請求項3に係る発明の2サイクルエンジンの要部を示す横断平面図である。
【図7】本発明における掃気流の流れを説明する図である。
【図8】先行技術に係る発明の2サイクルエンジンを説明するための図である。
【符号の説明】
1 排気口
2 シリンダ
3 シリンダ内壁
3a 排気口と反対側の壁面
4a 第1の掃気口
4b 第2の掃気口
4c 第3の掃気口
4ao 掃気口4aの中心軸
4bo 掃気口4bの口中心軸
4co 掃気口4cの口中心軸
αv 掃気口4aの斜上方掃気流角
βv 掃気口4bの斜上方掃気流角
γv 掃気口4cの斜上方掃気流角
11 点火プラグ
12 ピストン
13 クランク室
14 バランスウエイト
15 回転軸
16 コンロッド[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention reduces organic components and total hydrocarbons (THC) in exhaust gas without impairing output in a small air-cooled two-cycle gasoline engine having a displacement of about 20 to 80 cc for a small working machine such as a brush cutter or a chainsaw. It is improved so as to make it easier.
[0002]
[Prior art]
In the conventional general two-cycle engine, a part of the raw gas is discharged as exhaust gas as it is in the scavenging stroke in which the unburned mixture (so-called raw gas) is filled in the cylinder. It is difficult to reduce total hydrocarbons.
Therefore, as a prior art, as shown in FIG. 8, a pair of first scavenging gas positioned symmetrically with respect to the
[0003]
[Patent Document 1]
JP 2000-34927 A (Claims and FIG. 4)
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
[0005]
In the conventional two-cycle internal combustion engine, the scavenging air blown from the
[0006]
The present invention has been made in view of such problems, the purpose of which is to increase the number of scavenging port pairs than the conventional one, to make the mutual collision of the scavenging air accurately, Further, by increasing the number of scavenging ports, collision of fuel particles contained in the scavenging air (a part of the air-fuel mixture) can be accurately and surely promoted, and atomization is further promoted. The scavenging airflow from the outlet forms a wide loop that flows through the vicinity of the ignition part of the spark plug to the exhaust outlet, thereby increasing the output and effectively reducing harmful components in the exhaust gas. Can be achieved, and
It is an object of the present invention to provide a two-cycle engine capable of further improving the exhaust gas purification action and the fuel consumption because each scavenging air flows at an appropriate merging position to form a loop and form a loop very smoothly. .
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems, the invention according to
[0008]
Further, in the invention according to
[0009]
The invention according to
[0010]
As in the two-cycle engine of the present invention, the cylinder inner wall (3) with the central axis of the exhaust port (1) and the central axis of the cylinder (2) as the axis of symmetry (O) is opposite to the exhaust port (1). By providing three pairs of scavenging ports (4a, 4b, 4c) that blow up the scavenging airflow toward the wall surface (3a) of the scavenging air at different positions, the fuel contained in the scavenging airflow The collision between particles is made efficient, atomization is further promoted, and the formation of a loop toward the exhaust port (1) after the scavenging air is reversed on the wall surface opposite to the exhaust port (1) is smooth. To be done.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of a two-cycle engine of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 2 is a cross-sectional view of a cylinder showing the main part of the invention according to
[0012]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a two-cycle engine equipped with the present invention. A
[0013]
The invention according to
[0014]
Further, in the invention according to
[0015]
Since the two-cycle engine as in the invention according to the first to third aspects is used, that is, the
[0016]
Since the second scavenging air B also flows in such that the third scavenging air C pushes the second scavenging air B against the cylinder wall surface, the second scavenging air B has only a place to go upward. Here, the second scavenging air flow B is attracted to the first scavenging air flow A that rises in advance from the first
[0017]
Similarly, the third scavenging air flow C is also attracted to the second scavenging air flow B that rises in advance, and flows along the cylinder wall surface so as to follow the second scavenging air flow B. Therefore, the scavenging air blown out from each scavenging port once flows in a direction away from the
[0018]
【The invention's effect】
The two-cycle engine of the invention according to
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal front view of a two-cycle engine equipped with the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional plan view showing a main part of the two-cycle engine of the invention according to
FIG. 3 is a longitudinal sectional front view showing a main part of a two-cycle engine according to a second aspect of the present invention.
4 is a longitudinal sectional front view showing a main part of a two-cycle engine according to a second aspect of the present invention. FIG.
FIG. 5 is a longitudinal front view showing a main part of a two-cycle engine according to a second aspect of the present invention.
6 is a cross-sectional plan view showing a main part of the two-cycle engine of the invention according to
FIG. 7 is a diagram illustrating the flow of a scavenging air according to the present invention.
FIG. 8 is a view for explaining a two-cycle engine according to the invention according to the prior art.
[Explanation of symbols]
1
Claims (3)
この3対の第1、第2、第3の掃気口(4a,4b,4c)は、それぞれの対の掃気口からの掃気流が互いに衝突して燃料粒子の霧化が促進されるように、それぞれの対の掃気口の中心軸(4ao,4bo,4co)の方向が、他の対の掃気口の中心軸の方向と異なるように設けたことを特徴とする2サイクルエンジン。On the inner surface of the cylinder of the two-cycle engine, on the cylinder inner wall (3) with the central axis of the exhaust port (1) and the central axis of the cylinder (2) as the symmetry axis (O), the wall surface opposite to the exhaust port (1) (3a) providing three pairs of first, second and third scavenging ports (4a, 4b, 4c) for blowing up the scavenging airflow;
The three pairs of first, second, and third scavenging ports (4a, 4b, 4c) are configured so that the scavenging air from each pair of scavenging ports collides with each other to promote atomization of fuel particles. A two-cycle engine characterized in that the direction of the central axis (4ao, 4bo, 4co) of each pair of scavenging ports is different from the direction of the central axis of the other pair of scavenging ports.
第2の掃気口(4b)の排気口(1)に遠い側の斜水平掃気流角(βH1)を115°〜125°で、排気口(1)に近い側の斜水平掃気流角(βH2)を115°〜125°、
第3の掃気口(4c)の排気口(1)に遠い側の斜水平掃気流角(γH1)を115°〜125°で、排気口(1)に近い側の斜水平掃気流角(γH2)を115°〜125°と、
したことを特徴とする請求項1に記載の2サイクルエンジン。The oblique horizontal scavenging airflow angle (α H1 ) on the side far from the exhaust port (1) of the three pairs of first scavenging ports (4a) is 145 ° to 155 °, and the oblique horizontal level on the side close to the exhaust port (1). The scavenging air angle (α H2 ) is 125 ° to 135 °,
The oblique horizontal scavenging angle (β H1 ) on the side farther from the exhaust port (1) of the second scavenging port (4b) is 115 ° to 125 °, and the oblique horizontal scavenging angle ( β H2 ) of 115 ° to 125 °,
The oblique horizontal scavenging angle (γ H1 ) on the side farther from the exhaust port (1) of the third scavenging port (4c) is 115 ° to 125 °, and the oblique horizontal scavenging angle on the side closer to the exhaust port (1) ( γ H2 ) of 115 ° to 125 °,
The two-cycle engine according to claim 1, wherein
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Applications Claiming Priority (1)
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015094256A (en) * | 2013-11-11 | 2015-05-18 | 株式会社やまびこ | Work machine equipped with two-cycle internal combustion engine |
-
2003
- 2003-06-30 JP JP2003186259A patent/JP2005016488A/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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