JP4327041B2

JP4327041B2 - 4-cycle engine

Info

Publication number: JP4327041B2
Application number: JP2004226564A
Authority: JP
Inventors: 光則渡辺
Original assignee: 株式会社マキタ沼津
Priority date: 2004-08-03
Filing date: 2004-08-03
Publication date: 2009-09-09
Anticipated expiration: 2024-08-03
Also published as: JP2006046137A

Description

本発明は、手持ち式作業機、特に草刈機、刈払機等に搭載される４サイクルエンジンに関する。 The present invention relates to a four-cycle engine mounted on a hand-held work machine, particularly a mower, a brush cutter, or the like.

手持ち式作業機には、動力源として４サイクルエンジン（以下、「エンジン」と記す。）を搭載したものがある。このような作業機は、作業者の作業姿勢の変化によってエンジン内の潤滑油がクランク軸や動弁機構等の可動部品に供給されない虞が生じるため、潤滑油を可動部品に常に供給可能に構成されている（特許文献１から４参照）。 Some hand-held work machines are equipped with a four-cycle engine (hereinafter referred to as “engine”) as a power source. Such a working machine is configured so that the lubricating oil in the engine may not be supplied to the moving parts such as the crankshaft and the valve mechanism due to a change in the working posture of the operator, so that the lubricating oil can always be supplied to the moving parts. (See Patent Documents 1 to 4).

特許文献１に記載の作業機のエンジン（文献では４サイクル内燃機関６）は、燃料と潤滑油とを別個に供給するいわゆる分離給油方式のエンジンであり、クランク室の下方位置に設けられたオイル溜め領域内に貯留する潤滑油を、ピストンの上下運動にともなうクランク室内の圧力変化を利用してミスト化して可動部品（文献では歯車列１６、動弁機構３０）に送ってこれを潤滑する。余った潤滑油は、カム室からクランク室に繋がる管路（文献ではシリンダブロック垂直管路５２）を流れて、クランク室内のクランク軸を潤滑してオイル溜め領域に戻される。圧縮行程でクランク室に漏れ出したブローバイガスは、クランク室の圧力変化によって、クランク室からオイル溜め領域、歯車室、カム室等を経て吸入ポートに戻される。 An engine of a working machine described in Patent Document 1 (in the document, a 4-cycle internal combustion engine 6) is a so-called separated oil supply type engine that separately supplies fuel and lubricating oil, and is provided at a position below a crank chamber. Lubricating oil stored in the reservoir region is made into mist by utilizing a change in pressure in the crank chamber accompanying the vertical movement of the piston and sent to movable parts (in the literature, gear train 16 and valve mechanism 30) to be lubricated. Excess lubricating oil flows through a pipe line (in the literature, cylinder block vertical pipe line 52) connected from the cam chamber to the crank chamber, lubricates the crankshaft in the crank chamber and returns to the oil reservoir region. The blow-by gas leaking into the crank chamber in the compression stroke is returned from the crank chamber to the intake port through the oil reservoir region, the gear chamber, the cam chamber, and the like due to a change in the pressure of the crank chamber.

特許文献２から４に記載の作業機のエンジンは、燃料と潤滑油を含んだ混合気を使用するいわゆる混合燃料潤滑方式である。これらのエンジンは、燃料と潤滑油を含んだ混合気を、キャブレターから吸気通路に流すとともに、吸気通路とクランク室とを繋いだバイパス通路に流すように構成されている。クランク室内に供給された混合気は、クランク軸を潤滑するとともに、クランク室内の圧力変化によって動弁機構等に供給されてこれらを潤滑して吸気通路に戻される。 The engine of the working machine described in Patent Documents 2 to 4 is a so-called mixed fuel lubrication system that uses an air-fuel mixture containing fuel and lubricating oil. These engines are configured to flow an air-fuel mixture containing fuel and lubricating oil from a carburetor to an intake passage and to a bypass passage connecting the intake passage and the crank chamber. The air-fuel mixture supplied into the crank chamber lubricates the crankshaft, and is supplied to a valve operating mechanism or the like by a pressure change in the crank chamber, which is lubricated and returned to the intake passage.

特開平１１−１０７７３６号公報JP-A-11-107736 特開平１１−２２３１１６号公報JP-A-11-223116 特開２０００−１９２８４９号公報JP 2000-192849 A 米国特許第６１９９５３２号明細書US Pat. No. 6,1995,532

このような作業機は、作業者によって保持されながら使用され、また搬送されるものであるので、小型でなければならない。また作業機のエンジンから排出される排気ガス中に未燃焼ガスが含まれていると環境に悪影響を与えるため、エンジンの燃焼効率を向上させる必要もある。そこで、燃焼室内に吸気される空気と燃料を含んだ混合気が燃焼室内で渦を形成するように、燃焼室やこれと吸気通路との接続部分を所定の形状に設計してもよいが、このようにすると、エンジンが大きくなって作業機が大型化したり、製造コストが増加したりするという問題が生じる。 Since such a working machine is used and transported while being held by an operator, it must be small. Further, if unburned gas is contained in the exhaust gas discharged from the engine of the work machine, it has an adverse effect on the environment. Therefore, it is necessary to improve the combustion efficiency of the engine. Accordingly, the combustion chamber and the connecting portion between the intake passage and the combustion chamber may be designed to have a predetermined shape so that the air-fuel mixture containing fuel and air sucked into the combustion chamber forms a vortex in the combustion chamber. If it does in this way, an engine will become large and the problem that a working machine will enlarge, or manufacturing cost will arise.

本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、作業機を大型化させることなく、燃焼効率が良く、製造コストの増加を抑制可能な４サイクルエンジンを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide a four-cycle engine that has good combustion efficiency and can suppress an increase in manufacturing cost without increasing the size of the work machine. .

このような課題を解決するため、本発明は、吸気ポートに接続されて燃焼室に燃料を含んだ混合気を供給する吸気通路と、クランク室内の圧力変化を利用してクランク軸や動弁機構等の可動部品に潤滑油を供給する潤滑機構と、該潤滑機構によって可動部品に供給された潤滑油のうち余った潤滑油を含む混合気を吸気通路に戻す戻し通路とを備えた４サイクルエンジンにおいて、戻し通路は、該戻し通路の中心軸線が吸気通路の中心軸線と非交差する方向に延びて、吸気通路に接続され、吸気通路とクランク室との間を繋ぐ供給通路が設けられ、供給通路は、該供給通路の中心軸線が吸気通路の中心軸線と非交差する方向に延びて、吸気通路に接続され、供給通路から吸気通路に流入する潤滑油を含んだ混合気と戻し通路から吸気通路に流入する潤滑油を含んだ混合気とが吸気通路内において同一方向の旋回流を形成するように、戻し通路及び供給通路は吸気通路に接続されていることを特徴とする。 In order to solve such problems, the present invention provides an intake passage that is connected to an intake port and supplies an air-fuel mixture containing fuel to a combustion chamber, and a crankshaft and a valve mechanism using a pressure change in the crank chamber. A four-cycle engine comprising: a lubrication mechanism that supplies lubricating oil to a movable part such as a gas; and a return path that returns an air-fuel mixture containing the remaining lubricating oil among the lubricating oil supplied to the movable part by the lubrication mechanism The return passage extends in a direction in which the central axis of the return passage does not intersect the central axis of the intake passage, is connected to the intake passage, and is provided with a supply passage that connects the intake passage and the crank chamber. The passage extends in a direction in which the central axis of the supply passage does not intersect the central axis of the intake passage, is connected to the intake passage, and takes in the air-fuel mixture containing the lubricating oil flowing from the supply passage into the intake passage and the return passage. Inflow into the passage That as the lubricating oil and the gas mixture containing the forms in the same direction of the swirling flow in the intake passage, the return passage and the supply passage is characterized in that it is connected to the intake passage.

この発明によれば、戻し通路は、この中心軸線が吸気通路の中心軸線と非交差する方向に延びて吸気通路に接続されることで、戻し通路から吸気通路に流入する混合気は吸気通路の内面に沿って流れて旋回流となる。このため、吸気通路内において強い旋回流が発生し、これにより吸気通路を流れる燃料を含んだ混合気の攪拌が十分に行われて、混合気は空気との混合状態が良好な状態となって燃焼室に供給される。その結果、エンジンの燃焼効率が向上し、エンジン出力が向上し、排気ガス中に含まれる未燃焼物質の量を低減することができる。また、本発明は、戻し通路の吸気通路への接続位置を変えるだけであるので、エンジンの大きさを大きくすることなく、エンジンを搭載した作業機を小型のままにすることができ、また製造コストの増加を抑制することができる。 According to the invention, the return passage, the central axis of the intake passage in the central axis Rukoto is connected to an intake passage extends in a direction non-intersecting, return of air-fuel mixture intake passage flowing into the intake passage from the passage It flows along the inner surface to form a swirling flow. For this reason, a strong swirling flow is generated in the intake passage, whereby the air-fuel mixture containing the fuel flowing through the intake passage is sufficiently stirred, and the air-fuel mixture is in a good mixed state with air. Supplied to the combustion chamber. As a result, the combustion efficiency of the engine is improved, the engine output is improved, and the amount of unburned substances contained in the exhaust gas can be reduced. In addition, since the present invention only changes the connection position of the return passage to the intake passage, the working machine equipped with the engine can be kept small without increasing the size of the engine. An increase in cost can be suppressed.

また、吸気通路とクランク室との間を繋ぐ供給通路は、その中心軸線が吸気通路の中心軸線と非交差する方向に延びた状態で吸気通路に接続されることにより、供給通路から吸気通路に流入する混合気は吸気通路の内面に沿って流れて旋回流となる。このため、吸気通路内において旋回流が発生し、これにより吸気通路を流れる燃料を含んだ混合気の攪拌が十分に行われて、この混合気が燃焼室に供給される。その結果、エンジンの燃焼効率がより向上し、エンジン出力がより向上し、排気ガス中に含まれる未燃焼物質の量をさらに低減することができる。 The supply passage connecting between the intake passage and the crankcase, the Rukoto connected to an intake passage with its central axis extending in a direction non-intersecting with the central axis line of the intake passage, the intake passage from the supply passage The inflowing air-fuel mixture flows along the inner surface of the intake passage and becomes a swirling flow. For this reason, a swirling flow is generated in the intake passage, whereby the air-fuel mixture containing the fuel flowing through the intake passage is sufficiently stirred, and the air-fuel mixture is supplied to the combustion chamber. As a result, the combustion efficiency of the engine is further improved, the engine output is further improved, and the amount of unburned substances contained in the exhaust gas can be further reduced.

また、供給通路から吸気通路に流入する混合気と戻し通路から吸気通路に流入する混合気とが吸気通路内で同一方向の旋回流を形成するように、戻し通路及び供給通路は吸気通路に接続されることで、戻し通路からの混合気と相まって吸気通路内においてより強い旋回流が発生し、これにより吸気通路を流れる燃料を含んだ混合気の攪拌が十分に行われて、この混合気が燃焼室に供給される。その結果、エンジンの燃焼効率がより向上し、エンジン出力がより向上し、排気ガス中に含まれる未燃焼物質の量をさらに低減することができる。 The return passage and the supply passage are connected to the intake passage so that the mixture flowing from the supply passage into the intake passage and the mixture flowing from the return passage into the intake passage form a swirling flow in the same direction in the intake passage. in the Rukoto back stronger swirl flow is generated in the gas mixture coupled with the intake passage from the passage, thereby is sufficiently performed stirring of the mixture containing the fuel flowing through the intake passage, the air-fuel mixture Supplied to the combustion chamber. As a result, the combustion efficiency of the engine is further improved, the engine output is further improved, and the amount of unburned substances contained in the exhaust gas can be further reduced.

本発明に係わる４サイクルエンジンによれば、戻し通路は、該戻し通路の中心軸線が吸気通路の中心軸線と非交差する方向に延びて吸気通路に接続され、吸気通路とクランク室との間を繋ぐ供給通路は、該供給通路の中心軸線が吸気通路の中心軸線と非交差する方向に延びて吸気通路に接続され、供給通路から吸気通路に流入する潤滑油を含んだ混合気と戻し通路から吸気通路に流入する潤滑油を含んだ混合気とが吸気通路内において同一方向の旋回流を形成するように、戻し通路及び供給通路は吸気通路に接続されることで、エンジンを搭載した作業機の大きさを小型にしたままで、燃焼効率が良く、製造コストの増加を抑制可能な４サイクルエンジンを提供することができる。 According to the four-cycle engine of the present invention, the return passage extends in a direction in which the central axis of the return passage does not intersect the central axis of the intake passage and is connected to the intake passage. The connecting supply passage is connected to the intake passage extending in a direction in which the central axis of the supply passage does not intersect the central axis of the intake passage, and from the mixture and return passage containing the lubricating oil flowing into the intake passage from the supply passage as the mixture containing the lubricating oil flowing into the intake passage formed in the same direction of the swirling flow in the intake passage, the return passage and the supply passage in Rukoto connected to the intake passage, the working machine equipped with the engine Thus, it is possible to provide a four-cycle engine that has good combustion efficiency and can suppress an increase in manufacturing cost while keeping the size of the engine small.

以下、本発明に係わる４サイクルエンジンの好ましい実施の形態を図１から図６に基づいて説明する。本実施の形態は、潤滑油と燃料を混合した混合燃料を使用する混合燃料潤滑方式を適用した４サイクルエンジンを例にして、以下説明する。 Hereinafter, a preferred embodiment of a four-cycle engine according to the present invention will be described with reference to FIGS. This embodiment will be described below by taking a four-cycle engine to which a mixed fuel lubrication system using a mixed fuel in which lubricating oil and fuel are mixed as an example.

[第１の実施の形態]
先ず、本発明に係わる４サイクルエンジンの第１の実施の形態について説明する。第１の実施の形態の４サイクルエンジン１は、図１（断面図）に示すように、上下方向に延びるシリンダ１０と、シリンダ１０の下部に繋がったクランク室２０と、シリンダ１０の上部に形成された燃焼室３０とを有してなる。シリンダ１０内にはピストン１１が上下方向に摺動自在に嵌合する。クランク室２０内には横方向に延びるクランク軸２１が回転動自在に支持されている。クランク軸２１は、ピストン１１との間で回動自在に連結されたコンロッド１２を介して回転動可能である。このため、ピストン１１が上下動すると、クランク軸２１は回転する。 [First embodiment]
First, a first embodiment of a four-cycle engine according to the present invention will be described. As shown in FIG. 1 (cross-sectional view), the four-cycle engine 1 of the first embodiment is formed in a cylinder 10 extending in the vertical direction, a crank chamber 20 connected to the lower part of the cylinder 10, and an upper part of the cylinder 10. Combustion chamber 30 formed. A piston 11 is fitted in the cylinder 10 so as to be slidable in the vertical direction. A crankshaft 21 extending in the lateral direction is supported in the crank chamber 20 so as to be rotatable. The crankshaft 21 is rotatable via a connecting rod 12 that is rotatably connected to the piston 11. For this reason, when the piston 11 moves up and down, the crankshaft 21 rotates.

燃焼室３０の上部には吸気ポート３１及び排気ポート４１が開口している。吸気ポート３１には、吸気ポート３１から上方へ延びて一方側へ屈曲して横方向へ延びる吸気通路３２が接続されている。吸気通路３２の先端側端部には、潤滑油を混ぜた燃料と空気との混合気を吐出するキャブレター３５が接続されている。一方、排気ポート４１には排気通路４２を介してマフラ４３が接続されている。吸気ポート３１及び排気ポート４１のそれぞれには、吸気弁３３及び排気弁４４が上下方向に移動可能に配設されている。吸気弁３３及び排気弁４４は弁座３３ａ、４４ａから上方へ延びる弁棒３３ｂ、４４ｂを備える。これらの弁棒３３ｂ、４４ｂは、吸気通路３２及び排気通路４２の端部内を上下方向に延びて吸気通路３２及び排気通路４２の上部から上方へ突出して、これらの通路の上方位置に配設されたロッカアーム室５０内に延びる。吸気弁３３及び排気弁４４は、ロッカアーム室５０内に設けられた動弁機構(図示せず)によってクランク軸２１の回転と同期して上下動するように構成されている。動弁機構は、ロッカアーム室５０に繋がってクランク軸側へ延びるカムギア室５５内に設けられた図示しない伝動機構からの動力を受けて回転動し、伝動機構はクランク軸２１から動力を受けて駆動する。キャブレター３５は図示しない燃料タンクに連通し、混合燃料潤滑方式では燃料タンクにはクランク軸２１、伝動機構及び動弁機構等の可動部品を潤滑する潤滑油と燃料とが所定の混合比で混ぜられた状態で貯留している。 An intake port 31 and an exhaust port 41 are opened above the combustion chamber 30. Connected to the intake port 31 is an intake passage 32 that extends upward from the intake port 31, bends to one side, and extends in the lateral direction. A carburetor 35 that discharges a mixture of fuel mixed with lubricating oil and air is connected to the end on the front end side of the intake passage 32. On the other hand, a muffler 43 is connected to the exhaust port 41 via an exhaust passage 42. An intake valve 33 and an exhaust valve 44 are disposed in each of the intake port 31 and the exhaust port 41 so as to be movable in the vertical direction. The intake valve 33 and the exhaust valve 44 include valve rods 33b and 44b extending upward from the valve seats 33a and 44a. These valve rods 33b and 44b extend vertically in the ends of the intake passage 32 and the exhaust passage 42, protrude upward from the upper portions of the intake passage 32 and the exhaust passage 42, and are disposed at positions above these passages. The rocker arm chamber 50 extends. The intake valve 33 and the exhaust valve 44 are configured to move up and down in synchronization with the rotation of the crankshaft 21 by a valve mechanism (not shown) provided in the rocker arm chamber 50. The valve mechanism is rotated by receiving power from a power transmission mechanism (not shown) provided in a cam gear chamber 55 connected to the rocker arm chamber 50 and extending toward the crankshaft. The power transmission mechanism is driven by power from the crankshaft 21. To do. The carburetor 35 communicates with a fuel tank (not shown). In the mixed fuel lubrication system, lubricating oil and fuel that lubricates movable parts such as the crankshaft 21, the transmission mechanism, and the valve mechanism are mixed in the fuel tank at a predetermined mixing ratio. Stored in a wet state.

カムギア室５５は図３に示す連通路２２を介してクランク室２０に連通するとともに、ロッカアーム室５０に連通する。つまり、クランク室２０は、連通路２２及びカムギア室５５を介してロッカアーム室５０に連通している。従って、後述するクランク室２０内の混合気は、連通路２２及びカムギア室５５を通ってロッカアーム室５０に供給可能である。ロッカアーム室５０には吸気通路３２と連通する戻し通路６０が繋がっている。戻し通路６０は、図２（断面図）に示すように、その中心軸線６０Ｓが吸気通路３２の中心軸線３２Ｓと非交差する方向に延びて吸気通路３２に接続されている。さらに詳細には、戻し通路６０は、その中心軸線６０Ｓが上下方向に延びて且つ戻し通路６０の先端部が横方向に延びる吸気通路３２の中心軸線３２Ｓから横方向にずれた状態で、吸気通路３２の側部に接続されている。このため、戻し通路６０から吸気通路３２内に流入した混合気は、吸気通路３２の内面に沿って流れて吸気通路３２内において旋回流を形成する。なお、戻し通路６０の吸気通路３２への取り付け方向は、戻し通路６０の中心軸線６０Ｓが吸気通路３２の中心軸線３２Ｓと非交差する方向に延びていれば上下方向に限るものではなく、左右方向や斜め上下方向のいずれでもよい。 The cam gear chamber 55 communicates with the crank chamber 20 via the communication path 22 shown in FIG. 3 and also communicates with the rocker arm chamber 50. That is, the crank chamber 20 communicates with the rocker arm chamber 50 via the communication path 22 and the cam gear chamber 55. Therefore, the air-fuel mixture in the crank chamber 20 described later can be supplied to the rocker arm chamber 50 through the communication path 22 and the cam gear chamber 55. A return passage 60 communicating with the intake passage 32 is connected to the rocker arm chamber 50. As shown in FIG. 2 (cross-sectional view), the return passage 60 is connected to the intake passage 32 such that its central axis 60 S extends in a direction that does not intersect the central axis 32 S of the intake passage 32. More specifically, the return passage 60 has a central axis 60 S extending in the vertical direction and a distal end portion of the return passage 60 is laterally offset from the central axis 32 S of the intake passage 32 extending in the lateral direction. 32 is connected to the side. Therefore, the air-fuel mixture flowing into the intake passage 32 from the return passage 60 flows along the inner surface of the intake passage 32 and forms a swirling flow in the intake passage 32. Note that the attachment direction of the return passage 60 to the intake passage 32 is not limited to the vertical direction as long as the central axis 60S of the return passage 60 extends in a direction not intersecting with the central axis 32S of the intake passage 32. Or diagonally up and down.

再び図１に示すように、シリンダ１０と吸気通路３２との間には、可動部品（クランク軸２１、伝動機構及び動弁機構等）に潤滑油を供給するための供給通路７０が接続されている。供給通路７０のシリンダ側の開口部７０ａは、ピストン１１が下死点から上死点側に移動すると、ピストン１１が上死点の近傍位置に移動したときだけ開口し、ピストン１１が上死点から下死点側に移動すると、ピストン１１が上死点の近傍位置にある場合を除きピストン１１によって閉じられる。つまり、ピストン１１が圧縮行程にあるときだけ開口部７０ａは開口して、潤滑油を含んだ混合気がクランク室２０に流入するのを許容する。 As shown in FIG. 1 again, a supply passage 70 is connected between the cylinder 10 and the intake passage 32 to supply lubricating oil to movable parts (crankshaft 21, transmission mechanism, valve mechanism, etc.). Yes. When the piston 11 moves from the bottom dead center to the top dead center side, the opening 70a on the cylinder side of the supply passage 70 opens only when the piston 11 moves to a position near the top dead center. Is moved to the bottom dead center side, the piston 11 is closed by the piston 11 except when it is in the vicinity of the top dead center. That is, the opening 70 a opens only when the piston 11 is in the compression stroke, and allows the air-fuel mixture containing lubricating oil to flow into the crank chamber 20.

なお、供給通路７０、クランク室２０、連通路２２、カムギア室５５及びロッカアーム室５０からなる機構を、可動部品に潤滑油を供給するための潤滑機構３と記す。 A mechanism including the supply passage 70, the crank chamber 20, the communication passage 22, the cam gear chamber 55, and the rocker arm chamber 50 is referred to as a lubrication mechanism 3 for supplying lubricating oil to movable parts.

次に、４サイクルエンジン１の動作について説明する。先ず、４サイクルエンジンの吸入行程では、動弁機構によって吸入弁３３が押し下げられて吸入ポート３１が開口し、混合燃料潤滑方式ではピストン１１が上死点から下死点側に移動して燃焼室３０内が負圧になる。そして、混合燃料潤滑方式では潤滑油と燃料を含んだ混合燃料は、燃料タンクから吸引されてキャブレター３５によって気化される。そして、気化された混合気は吸気通路３２を通って燃焼室３０内に流れ込む。これと同時に、ピストン１１の下死点側への移動により、クランク室２０内の混合気は圧縮される。なお、クランク室２０内の混合気は、前述するように、ピストン１１が下死点から上死点側に移動する圧縮行程において、供給通路７０を介してクランク室２０内に流入したものである。 Next, the operation of the 4-cycle engine 1 will be described. First, in the intake stroke of the four-cycle engine, the intake valve 33 is pushed down by the valve operating mechanism to open the intake port 31, and in the mixed fuel lubrication system, the piston 11 moves from the top dead center to the bottom dead center side and moves to the combustion chamber. The inside of 30 becomes negative pressure. In the mixed fuel lubrication system, the mixed fuel containing the lubricating oil and the fuel is sucked from the fuel tank and vaporized by the carburetor 35. The vaporized air-fuel mixture flows into the combustion chamber 30 through the intake passage 32. At the same time, the air-fuel mixture in the crank chamber 20 is compressed by the movement of the piston 11 toward the bottom dead center. Note that the air-fuel mixture in the crank chamber 20 flows into the crank chamber 20 through the supply passage 70 during the compression stroke in which the piston 11 moves from the bottom dead center to the top dead center side, as described above. .

そして、高圧化されたクランク室２０内の混合気は、潤滑機構３の連通路２２、カムギア室５５及びロッカアーム室５０を流れて、伝動機構及び動弁機構を潤滑する。潤滑されずに余った潤滑油を含む混合気は、戻り通路６０を流れて吸気通路３２に流入する。ここで、戻り通路６０は、図２に示す戻り通路６０の中心軸線６０Ｓが吸気通路３２の中心軸線３２Ｓと非交差する方向に延びて吸気通路３２に接続されているので、戻り通路６０から吸気通路３２に流入した混合気は、吸気通路３２の内面に沿って流れて旋回流となる。このため、吸気通路３２内において強い旋回気流が発生し、これにより吸気通路３２を流れる潤滑油を含んだ混合気は十分に攪拌されて、空気との混合状態が良好となって燃焼室３０に供給される。その結果、エンジンの燃焼効率が向上し、エンジン出力が向上し、排気ガス中に含まれる未燃焼物質の量を低減することができる。 The high-pressure air-fuel mixture in the crank chamber 20 flows through the communication path 22, the cam gear chamber 55, and the rocker arm chamber 50 of the lubrication mechanism 3, and lubricates the transmission mechanism and the valve mechanism. The air-fuel mixture containing the remaining lubricating oil without being lubricated flows through the return passage 60 and flows into the intake passage 32. Here, since the central axis 60S of the return passage 60 shown in FIG. 2 extends in a direction that does not intersect the central axis 32S of the intake passage 32 and is connected to the intake passage 32, the return passage 60 is inhaled from the return passage 60. The air-fuel mixture flowing into the passage 32 flows along the inner surface of the intake passage 32 and becomes a swirling flow. For this reason, a strong swirling airflow is generated in the intake passage 32, whereby the air-fuel mixture containing the lubricating oil flowing through the intake passage 32 is sufficiently agitated, and the mixed state with the air becomes good and enters the combustion chamber 30. Supplied. As a result, the combustion efficiency of the engine is improved, the engine output is improved, and the amount of unburned substances contained in the exhaust gas can be reduced.

圧縮行程では、ピストン１１が下死点から上死点側に移動して、燃焼室３０内の混合気は圧縮される。ピストン１１が上死点の近傍位置に移動すると、前述したように潤滑機構３の供給通路７０を介して吸気通路３２を流れる混合気がクランク室２０内に流入して、混合気に含まれる潤滑油によってクランク軸２１が潤滑される。なお、供給通路７０は、ピストン１１が下死点から上死点側に移動する過程において、その殆どの移動範囲内で遮断されているので、クランク室２０内の混合気が供給通路７０を逆流することはない。 In the compression stroke, the piston 11 moves from the bottom dead center to the top dead center, and the air-fuel mixture in the combustion chamber 30 is compressed. When the piston 11 moves to a position near the top dead center, as described above, the air-fuel mixture flowing through the intake passage 32 via the supply passage 70 of the lubrication mechanism 3 flows into the crank chamber 20 and lubrication contained in the air-fuel mixture. The crankshaft 21 is lubricated by the oil. The supply passage 70 is blocked in most of the moving range in the process of moving the piston 11 from the bottom dead center to the top dead center side, so that the air-fuel mixture in the crank chamber 20 flows back through the supply passage 70. Never do.

爆発行程では、圧縮された混合気は点火プラグ(図示せず)によって点火されて燃焼爆発し、ピストン１１は下死点側に押し下げられる。そして、ピストン１１が下死点に移動すると、排気弁４４が開弁して排気行程に移る。排気行程では、ピストン１１が下死点から上死点側に移動して、燃焼室３０内の燃焼ガスが排気通路４２及びマフラ４３を通って外部に排気ガスとして排出される。 In the explosion stroke, the compressed air-fuel mixture is ignited by a spark plug (not shown) and burns and explodes, and the piston 11 is pushed down to the bottom dead center side. And if piston 11 moves to a bottom dead center, exhaust valve 44 will open and it will move to an exhaust stroke. In the exhaust stroke, the piston 11 moves from the bottom dead center to the top dead center side, and the combustion gas in the combustion chamber 30 is exhausted to the outside through the exhaust passage 42 and the muffler 43.

なお、吸入行程において、吸入通路３２を流れる混合気が戻し通路６０を逆流してロッカアーム室５０に流入したり、さらにカムギア室５５を通ってクランク室２０に流入したりするのを規制するため、戻し通路６０やカムギア室５５とクランク室２０を繋ぐ連通路２２に、クランク軸２１の回転と同期して作動する弁機構(図示せず)を設けてもよい。 In order to restrict the air-fuel mixture flowing through the suction passage 32 from flowing back into the return passage 60 and flowing into the rocker arm chamber 50 and further into the crank chamber 20 through the cam gear chamber 55 in the intake stroke, A valve mechanism (not shown) that operates in synchronization with the rotation of the crankshaft 21 may be provided in the return passage 60 or the communication passage 22 that connects the cam gear chamber 55 and the crank chamber 20.

このように、戻し通路６０の吸気通路３２への接続位置を変えるだけでエンジンの燃焼効率を向上させることができるので、少ない設計変更で性能が高い４サイクルエンジン１を提供することができるとともに、製造コストの増加を抑制することができる。 As described above, the combustion efficiency of the engine can be improved only by changing the connection position of the return passage 60 to the intake passage 32, so that the four-cycle engine 1 having high performance can be provided with a small design change. An increase in manufacturing cost can be suppressed.

なお、図３及び図４に示すように、戻し通路６０を、吸気通路３２の下流側端部内の吸気弁３３の弁棒３３ｂの近傍位置に接続してもよい。このように戻し通路６０を吸気通路３２に接続すると、戻し通路６０から吸気通路３２に流れる混合気は、弁棒３３ｂと吸気通路３２の内面との間を流れる。つまり、戻し通路６０からの混合気は、吸気通路３２と弁棒３３ｂによって囲まれる環状の流路を強制的に流れることになる。このため、吸気通路３２内においてより強い旋回気流を発生させることができ、その結果としてエンジンの燃焼効率やエンジン出力をより向上させ、排気ガス中に含まれる未燃焼物質の量をより低減することができる。 As shown in FIGS. 3 and 4, the return passage 60 may be connected to a position near the valve rod 33 b of the intake valve 33 in the downstream end portion of the intake passage 32. When the return passage 60 is thus connected to the intake passage 32, the air-fuel mixture flowing from the return passage 60 to the intake passage 32 flows between the valve rod 33 b and the inner surface of the intake passage 32. That is, the air-fuel mixture from the return passage 60 forcibly flows through an annular passage surrounded by the intake passage 32 and the valve rod 33b. For this reason, a stronger swirling airflow can be generated in the intake passage 32. As a result, the combustion efficiency and engine output of the engine are further improved, and the amount of unburned substances contained in the exhaust gas is further reduced. Can do.

[第２の実施の形態]
次に、本発明に係わる４サイクルエンジンの第２の実施の形態について説明する。なお、第２の実施の形態においては、第１の実施の形態との相違点のみを説明し、第１の実施の形態と同一態様部分については同一符号を附してその説明を省略する。第２の実施の形態における４サイクルエンジン１は、図５に示すように、供給通路７０の一端部がクランク室２０に繋がり、この供給通路７０の一端側の開口部７０ａの近傍位置にリード弁７１が設けられている。リード弁７１はクランク室２０内が負圧になると開弁し、正圧になると閉弁するように作動する。またリード弁７１はクランク室２０から供給通路７０側への混合気の流入をある程度許容する開口部(図示せず)を有している。 [Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the four-cycle engine according to the present invention will be described. In the second embodiment, only differences from the first embodiment will be described, and the same reference numerals will be given to the same aspects as those in the first embodiment, and the description thereof will be omitted. As shown in FIG. 5, the four-cycle engine 1 in the second embodiment has one end portion of the supply passage 70 connected to the crank chamber 20, and a reed valve at a position near the opening 70 a on one end side of the supply passage 70. 71 is provided. The reed valve 71 opens so as to open when the inside of the crank chamber 20 becomes negative pressure, and closes when the positive pressure is reached. The reed valve 71 has an opening (not shown) that allows the air-fuel mixture to flow from the crank chamber 20 toward the supply passage 70 to some extent.

リード弁７１はピストン１１が下死点から上死点側に移動すると開弁して、吸気通路３２からの混合気が供給通路７０を通ってクランク室２０に流入する。一方、リード弁７１はピストン１１が上死点から下死点側に移動すると閉弁して、クランク室２０内の混合気は、潤滑機構３の連通路２２、カムギア室５５及びロッカアーム室５０を通って可動部品（伝動機構、動弁機構）を潤滑するとともに、開口部をある程度通って供給通路７０を流れて吸気通路３２に戻される。開口部は、可動部品（伝動機構、動弁機構）の潤滑性能を低減させない程度の大きさを有して開口している。つまり、開口部は、ピストン１１の下死点側の移動によってクランク室２０から戻し通路６０を通って吸気通路３２に排出しきれない混合気を、開口部を介して吸気通路３２に戻す働きを有している。その結果、クランク室２０内の混合気が滞留することはなく、可動部品の潤滑を充分に行うことができる。なお、リード弁７１は、供給通路７０の吸気通路３２側の開口部７０ｂの近傍位置に設けてもよい。 The reed valve 71 opens when the piston 11 moves from the bottom dead center to the top dead center, and the air-fuel mixture from the intake passage 32 flows into the crank chamber 20 through the supply passage 70. On the other hand, the reed valve 71 is closed when the piston 11 moves from the top dead center to the bottom dead center, and the air-fuel mixture in the crank chamber 20 passes through the communication path 22, the cam gear chamber 55 and the rocker arm chamber 50 of the lubrication mechanism 3. The movable parts (transmission mechanism, valve mechanism) are lubricated through, and flow through the supply passage 70 through the opening to some extent and return to the intake passage 32. The opening has a size that does not reduce the lubrication performance of the movable component (transmission mechanism, valve mechanism). In other words, the opening serves to return the air-fuel mixture that cannot be discharged from the crank chamber 20 to the intake passage 32 through the return passage 60 due to the movement of the bottom dead center side of the piston 11 to the intake passage 32 through the opening. Have. As a result, the air-fuel mixture in the crank chamber 20 does not stay, and the movable parts can be sufficiently lubricated. The reed valve 71 may be provided in the vicinity of the opening 70b on the intake passage 32 side of the supply passage 70.

供給通路７０の上側は、図６に示すように、供給通路７０の中心軸線７０Ｓが吸気通路３２の中心軸線３２Ｓと非交差する方向に延びて吸気通路３２に接続されている。さらに詳細には、供給通路７０は、その中心軸線７０Ｓが上下方向に延びて且つ供給通路７０の先端部が横方向に延びる吸気通路３２の中心軸線３２Ｓから戻し通路６０が接続された側と反対側にずれた状態で、吸気通路３２の側部に接続されている。このため、供給通路７０から吸気通路３２内に流入する混合気は、戻し通路６０から吸気通路３２内に流れる混合気の旋回流を付勢するように吸気通路３２内に流入する。このため、戻し通路６０からの混合気と相まって吸気通路３２内においてより強い旋回流を発生させることができ、これにより吸気通路３２を流れる燃料を含んだ混合気の攪拌が十分に行われて、混合気は空気との混合状態がさらに良好な状態となって図５に示す燃焼室３０に供給される。その結果、エンジンの燃焼効率やエンジン出力がより向上し、排気ガス中に含まれる未燃焼物質の量をさらに低減することができる。 As shown in FIG. 6, the upper side of the supply passage 70 extends in a direction in which the central axis 70 S of the supply passage 70 does not intersect the central axis 32 S of the intake passage 32 and is connected to the intake passage 32. More specifically, the supply passage 70 is opposite to the side where the return passage 60 is connected from the central axis 32S of the intake passage 32 in which the central axis 70S extends in the vertical direction and the front end of the supply passage 70 extends in the lateral direction. It is connected to the side portion of the intake passage 32 in a state shifted to the side. Therefore, the air-fuel mixture flowing into the intake passage 32 from the supply passage 70 flows into the intake passage 32 so as to urge the swirling flow of the air-fuel mixture flowing from the return passage 60 into the intake passage 32. For this reason, it is possible to generate a stronger swirling flow in the intake passage 32 in combination with the air-fuel mixture from the return passage 60, thereby sufficiently stirring the air-fuel mixture containing the fuel flowing through the intake passage 32, The air-fuel mixture is supplied to the combustion chamber 30 shown in FIG. As a result, engine combustion efficiency and engine output are further improved, and the amount of unburned substances contained in the exhaust gas can be further reduced.

なお、前述した第１及び第２の実施の形態では、潤滑油と燃料を混合して使用する混合燃料潤滑方式を適用した４サイクルエンジン１について説明したが、潤滑油と燃料を別個に使用する分離給油方式を適用した４サイクルエンジンでもブローバイガスの戻し通路を吸気通路に連結し同様に実施することで同様の効果を上げることができる。 In the first and second embodiments described above, the four-cycle engine 1 to which the mixed fuel lubrication method in which the lubricating oil and the fuel are mixed is described. However, the lubricating oil and the fuel are used separately. Even in a four-cycle engine to which the separated oil supply system is applied, the same effect can be obtained by connecting the blow-by gas return passage to the intake passage and carrying out the same.

本発明の第１の実施の形態に係わる４サイクルエンジンの断面図を示す。1 is a sectional view of a four-cycle engine according to a first embodiment of the present invention. 図１のＩ−Ｉ矢視に相当する部分の断面図を示す。Sectional drawing of the part corresponded to the II arrow of FIG. 1 is shown. 本発明の第１の他の実施の形態に係わる４サイクルエンジンの断面図を示す。1 is a cross-sectional view of a four-cycle engine according to a first other embodiment of the present invention. 図３のIII−III矢視に相当する部分の断面図を示す。Sectional drawing of the part corresponded to the III-III arrow of FIG. 3 is shown. 本発明の第２の実施の形態に係わる４サイクルエンジンの断面図を示す。Sectional drawing of the 4-cycle engine concerning the 2nd Embodiment of this invention is shown. 図５のＶ−Ｖ矢視に相当する部分の断面図を示す。Sectional drawing of the part corresponded to the VV arrow of FIG. 5 is shown.

１４サイクルエンジン
３潤滑機構
２０クランク室
２１クランク軸
３０燃焼室
３１吸気ポート
３２吸気通路
３２Ｓ、６０Ｓ、７０Ｓ中心軸線
３３吸気弁
３３ｂ弁棒
６０戻し通路
７０供給通路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 4 cycle engine 3 Lubrication mechanism 20 Crank chamber 21 Crankshaft 30 Combustion chamber 31 Intake port 32 Intake passage 32S, 60S, 70S Center axis 33 Intake valve 33b Valve rod 60 Return passage 70 Supply passage

Claims

吸気ポートに接続されて燃焼室に燃料を含んだ混合気を供給する吸気通路と、クランク室内の圧力変化を利用してクランク軸や動弁機構等の可動部品に潤滑油を供給する潤滑機構と、該潤滑機構によって前記可動部品に供給された潤滑油のうち余った潤滑油を含む混合気を前記吸気通路に戻す戻し通路とを備えた４サイクルエンジンにおいて、
前記戻し通路は、該戻し通路の中心軸線が前記吸気通路の中心軸線と非交差する方向に延びて、前記吸気通路に接続され、
前記吸気通路と前記クランク室との間を繋ぐ供給通路が設けられ、
前記供給通路は、該供給通路の中心軸線が前記吸気通路の中心軸線と非交差する方向に延びて、前記吸気通路に接続され、
前記供給通路から前記吸気通路に流入する潤滑油を含んだ混合気と前記戻し通路から前記吸気通路に流入する潤滑油を含んだ混合気とが前記吸気通路内において同一方向の旋回流を形成するように、前記戻し通路及び前記供給通路は前記吸気通路に接続されていることを特徴とする４サイクルエンジン。 An intake passage that is connected to the intake port and supplies an air-fuel mixture containing fuel to the combustion chamber; and a lubrication mechanism that supplies lubricating oil to movable parts such as a crankshaft and a valve mechanism by using a pressure change in the crank chamber A four-cycle engine comprising a return passage for returning an air-fuel mixture containing excess lubricating oil among the lubricating oil supplied to the movable part by the lubrication mechanism;
The return passage extends in a direction in which the central axis of the return passage does not intersect the central axis of the intake passage, and is connected to the intake passage .
A supply passage connecting the intake passage and the crank chamber is provided;
The supply passage extends in a direction in which the central axis of the supply passage does not intersect the central axis of the intake passage, and is connected to the intake passage.
An air-fuel mixture containing lubricating oil flowing from the supply passage into the intake passage and an air-fuel mixture containing lubricating oil flowing from the return passage into the intake passage form a swirling flow in the same direction in the intake passage. as such, the return passage and the supply passage 4-stroke engine, characterized in that it is connected to the intake passage.