JP3279810B2 - 二サイクル内燃機関における掃気装置 - Google Patents

二サイクル内燃機関における掃気装置

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克彦 白井
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    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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    • F02F1/00Cylinders; Cylinder heads 
    • F02F1/18Other cylinders
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    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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    • F02B75/00Other engines
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  • Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、二サイクル内燃機関に
おいて、その一つのシリンダ内に、少なくとも左右一対
の掃気ポートと、一つの排気ポートとを開口し、これら
各掃気ポート及び排気ポートの開口部を、シリンダ内に
おけるピストンの往復動によって開閉するようにした掃
気装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】先行技術としての特開平4−5429号
公報は、二サイクル内燃機関において、頂部に点火栓を
備えたシリンダの内面に、一つの排気ポートを横向きに
開口する一方、前記シリンダの内面のうち、前記排気ポ
ートを挟む左右両側の部位の各々に、少なくとも一つの
掃気ポートを、当該各掃気ポートからの給気を平面視に
おいて前記排気ポートと反対側の部位に向かって吹き込
むように開口して成る掃気装置を提案している。
【0003】そして、この先行技術のものは、各掃気ポ
ートからシリンダ内に吹き込まれる給気の主流を、排気
ポートの反対側の部位から点火栓をかすめて排気ポート
に向かう縦方向のスワール流にすることによって、シリ
ンダ内における掃気を図るものである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、この先行技術
のものは、側面から見た場合における各掃気ポートから
シリンダ内への吹き込み角度を、排気ポートを挟んで左
側における掃気ポートと、右側における掃気ポートと
で、同じにしていることにより、この各掃気ポートから
シリンダ内に吹き込まれる給気の主流は、前記排気ポー
トの反対側の部位から点火栓をかすめて排気ポートに向
かう極く単純な縦方向のスワール流になるから、排気ポ
ートに向かって素通りする給気量が多くて給気効率が低
いばかりか、シリンダの略中央部に取り残される残留ガ
スが多くなるので、掃気効率も低くて、燃焼性が低いと
言う問題があった。
【0005】本発明は、この問題を改善することを技術
的課題とするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】この技術的課題を達成す
るため本発明は、「頂部に点火栓を備えたシリンダの内
面に、一つの排気ポートを横向きに開口する一方、前記
シリンダの内面のうち、前記排気ポートを挟む左右両側
の部位の各々に、少なくとも一つの掃気ポートを、当該
各掃気ポートからの給気を平面視において前記排気ポー
トと反対側の部位に向かって吹き込むように開口して成
る掃気装置において、前記各掃気ポートのうち排気ポー
トを挟んで一方側に位置する一方の掃気ポートを、シリ
ンダの軸線に対して斜め上向きに傾斜してシリンダ内に
開口する一方、排気ポートを挟んで他方側に位置する他
方の掃気ポートを、シリンダの軸線に対して略直角にし
てシリンダ内に開口し、更に、前記シリンダ内における
ピストンの頂面のうち前記一方の掃気ポートに近い部位
に、前記他方の掃気ポートからの給気を斜め上向きに偏
流するための傾斜面を備えた***部を設ける。」と言う
構成にした。
【0007】
【作 用】この構成において、各掃気ポートからシリ
ンダ内に平面視において排気ポートと反対側の部位に向
かって吹き込まれた給気の主流は、基本的には排気ポー
トと反対側の部位から点火栓をかすめて排気ポートに向
かう縦方向のスワール流になる。
【0008】この場合において、各掃気ポートのうち排
気ポートを挟んで一方側に位置する一方の掃気ポートか
らの給気は、排気ポートと反対側の部位に向かって斜め
上向きに吹き込まれる一方、各掃気ポートのうち排気ポ
ートを挟んで他方側に位置する他方の掃気ポートからの
給気は、ピストンの頂面における***部に設けた傾斜面
によって、斜め上向きに偏流されたのち、前記一方の掃
気ポートからの給気に、当該給気の流れを弱めることが
少ない状態で合流することになるから、前記各掃気ポー
トからシリンダ内に吹き込まれた給気の主流は、基本的
には、排気ポートと反対側の部位から点火栓をかすめて
排気ポートに向かう縦方向のスワール流になるものの、
このスワール流には、当該スワール流を捩じるような強
い旋回流が付与されることになる。
【0009】すなわち、前記各掃気ポートからシリンダ
内に吹き込まれた給気の主流は、排気ポートと反対側の
部位から点火栓をかすめて排気ポートに向かう縦方向の
スワール流になると共に、当該スワール流を含む平面と
直角の方向にも大きく旋回しながら排気ポートに向かう
ことになるから、排気ポートに向かって素通りする給気
の量を大幅に低減できると共に、シリンダ内の略中央部
に残留ガスの掃気残しが発生することを確実に低減でき
るのである。
【0010】
【発明の効果】従って、本発明によると、二サイクル内
燃機関における給気効率と、掃気効率とを確実に向上で
きるから、二サイクル内燃機関における出力のアップ、
排気ガスのクリーン化、及び、燃料消費量を低減を達成
できる効果を有する。
【0011】
【実施例】以下、本発明の実施例を、図面について説明
する。図において符号1は、二サイクル内燃機関におい
て、ピストン3内蔵のシリンダ2を備えたシリンダブロ
ック1を示し、このシリンダブロック1の上面には、下
面に燃焼室5を凹み形成したシリンダヘッド4が締結さ
れ、このシリンダヘッド4における略中心位置には、点
火栓6が、その電極部が前記燃焼室5内にのぞむように
螺着されている。また、前記シリンダヘッド4には、前
記シリンダ2内に燃料を噴射供給するための燃料噴射弁
16が装着されている。
【0012】前記シリンダブロック1には、その一方の
側面側に、排気ポート7が、前記シリンダ2内に横向き
に開口するように設けられ、他方の側面側に、前記二サ
イクル内燃機関にて回転駆動されるルーツブロワー圧縮
機等のような容積型の空気圧縮機(図示せず)からの給
気入口8が設けられている。なお、前記容積型空気圧縮
機は、二サイクル内燃機関において、従来から良く知ら
れているように、シリンダブロック1の下部におけるク
ランクケースと、前記シリンダ2内のピストン3とで構
成するようにしても良い。
【0013】また、前記シリンダブロック1には、前記
排気ポート7を挟む左右両側のうち一方側の部位に、前
記給気入口8に連通する二つの一方側掃気ポート9,1
0が、当該一方側両掃気ポート9,10からシリンダ2
内への給気を平面視において前記排気ポート7と反対側
の部位に向かって吹き込むように設けられている。更に
また、前記シリンダブロック1には、前記排気ポート7
を挟む左右両側のうち他方側の部位に、前記給気入口8
に連通する二つの他方側掃気ポート11,12が、当該
他方側両掃気ポート11,12からシリンダ2内への給
気を平面視において前記排気ポート7と反対側の部位に
向かって吹き込むように設けられている。
【0014】そして、前記各掃気ポート9,10,1
1,12のうち一方側における両掃気ポート9,10
を、側面視において、前記シリンダ2の軸線2aに対し
て斜め上向きに適宜角度θ1(好ましくは、約θ1=2
0度)だけ傾斜するようにしてシリンダ2内に開口する
一方、他方側における両掃気ポート11,12を、側面
視において、前記シリンダ2の軸線2aに対して略直角
にしてシリンダ2内に開口するように構成する。
【0015】更に、前記ピストン3の頂面には、***部
13を、当該***部13がピストン3の外周に沿って少
なくとも前記一方側両掃気ポート9,10の箇所から排
気ポート7の箇所にまで延びるように造形し、この***
部13のうち前記他方側両掃気ポート11,12側の部
分に、ピストン3の頂面から前記一方側両掃気ポート
9,10に向かって斜め上向きに適宜角度θ2(好まし
くは、θ2=約20度)だけ傾斜する傾斜面14を設け
て、この傾斜面14によって、前記他方側両掃気ポート
11,12からの給気を、斜め上向きに偏流するように
構成する。
【0016】なお、前記***部13のうち一方側両掃気
ポート9,10に面する部分には、この一方側両掃気ポ
ート9,10における傾斜角度θ1と、略平行の傾斜面
15が設けられている。また、前記傾斜面14は、直線
的な傾斜面にすることに代えて、凹型の湾曲した傾斜面
に形成しても良い。この構成において、各掃気ポート
9,10,11,12からシリンダ2内に平面視におい
て排気ポート7と反対側の部位に向かって吹き込まれた
給気の主流は、基本的には、図1に点線矢印Aで示すよ
うに、排気ポート7と反対側の部位から点火栓6をかす
めて排気ポート7に向かう縦方向のスワール流になる。
【0017】この場合において、各掃気ポート9,1
0,11,12のうち排気ポート7を挟んで一方側に位
置する一方側両掃気ポート9,10からの給気は、排気
ポート7と反対側の部位に向かって、図2に矢印B1で
示すように、斜め上向きに吹き込まれる一方、各掃気ポ
ート9,10,11,12のうち排気ポート7を挟んで
他方側に位置する他方側両掃気ポート11,12からの
給気は、ピストン3の頂面における***部13に設けた
傾斜面14によって、図2に矢印B2で示すように、斜
め上向きに偏流されたのち、前記一方側両掃気ポート
9,10からの給気に、当該給気の流れを弱めることが
少ない状態で合流することになるから、前記各掃気ポー
ト9,10,11,12からシリンダ2内に吹き込まれ
た給気の主流は、基本的には排気ポート7と反対側の部
位から点火栓6をかすめて排気ポート7に向かうように
点線矢印Aの縦方向のスワール流になるものの、このス
ワール流が捩じるられることにより、図1及び図2に矢
印Bで示すように、強い旋回流が付与されることにな
る。
【0018】すなわち、前記各掃気ポート9,10,1
1,12からシリンダ2内に吹き込まれた給気の主流
は、排気ポート7と反対側の部位から点火栓6をかすめ
て排気ポート7に向かう縦方向のスワール流になると共
に、当該スワール流を含む平面と直角の方向にも大きく
旋回しながら排気ポート7に向かうことになるから、排
気ポート7に向かって素通りする給気の量を大幅に低減
できると共に、シリンダ7内の略中央部に残留ガスの掃
気残しが発生することを確実に低減できるのである。
【0019】なお、前記ピストン3の頂面における***
部13を、排気ポート7の箇所まで延長するように構成
することにより、前記各掃気ポート9,10,11,1
2のうち他方側両掃気ポート11,12からシリンダ2
内に吹き込まれた給気が、排気ポート7に素通りするこ
とを、前記***部13によって阻止することができるの
で、給気効率及び掃気効率の更なる向上を図ることがで
きる。
【0020】また、前記***部13のうち一方側両掃気
ポート9,10に面する部分に、この一方側両掃気ポー
ト9,10における傾斜角度θ1と略平行の傾斜面15
を設けることにより、一方側両掃気ポート9,10から
シリンダ2内に吹き込まれる給気の指向性を、この傾斜
面15にて高めて、矢印Bで示す旋回流をより強くする
ことができるから、給気効率及び掃気効率の更なる向上
を図ることができるのである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を示す縦断正面図である。
【図2】図1のII−II視断面図である。
【図3】図1のIII −III 視断面図である。
【符号の説明】
1 シリンダブロック 2 シリンダ 3 ピストン 4 シリンダヘッド 5 燃焼室 6 点火栓 7 排気ポート 8 給気入口 9,10 一方側の掃気ポート 11,12 他方側の掃気ポート 13 ***部 14 傾斜面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平4−5429(JP,A) 実開 昭59−28628(JP,U) 特公 昭60−32008(JP,B2) 実公 昭51−22169(JP,Y2) 実公 平3−13531(JP,Y2) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F02B 17/00 F02B 25/16 F02F 3/24

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】頂部に点火栓を備えたシリンダの内面に、
    一つの排気ポートを横向きに開口する一方、前記シリン
    ダの内面のうち、前記排気ポートを挟む左右両側の部位
    の各々に、少なくとも一つの掃気ポートを、当該各掃気
    ポートからの給気を平面視において前記排気ポートと反
    対側の部位に向かって吹き込むように開口して成る掃気
    装置において、前記各掃気ポートのうち排気ポートを挟
    んで一方側に位置する一方の掃気ポートを、シリンダの
    軸線に対して斜め上向きに傾斜してシリンダ内に開口す
    る一方、排気ポートを挟んで他方側に位置する他方の掃
    気ポートを、シリンダの軸線に対して略直角にしてシリ
    ンダ内に開口し、更に、前記シリンダ内におけるピスト
    ンの頂面のうち前記一方の掃気ポートに近い部位に、前
    記他方の掃気ポートからの給気を斜め上向きに偏流する
    ための傾斜面を備えた***部を設けたことを特徴とする
    二サイクル内燃機関における掃気装置。
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