JPS5825845B2 - 二サイクルガソリンエンジン - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はニサイクルガソリンエンジンに係り、特に自動
車用エンジンとして用いられるに適したニサイクルガソ
リンエンジンに係る。

ニサイクルエンジンは四サイクルエンジンに比して二倍
の仕事行程を有し、従ってニサイクルエンジンは一般に
四サイクルエンジンに比してより小型軽量のエンジンに
て比較的大きい出力を発生することができると言う利点
を有するが、従来の気化器付のニサイクルガソリンエン
ジンは、一方に於ては掃気の際に混合気の素通り損失が
生ずることから、四サイクルガソリンエンジンに比して
燃費が悪いと言う欠点を有し、又他方に於てはしかもな
お掃気が不完全である為、上述の如く四サイクルエンジ
ンに比して二倍の仕事行程を有するにもかかわらず、出
力はそれほど増大せず、又掃気不完全によりパワーシリ
ンダ内に多量の排気ガスが残留することから、不整燃焼
を起こし易いと言う欠点を有している。

特に掃気不完全による不整燃焼は、自動車用エンジンに
於る如くある最大出力を発生すべく設計されているエン
ジンがアイドリング運転成は部分負荷運転される場合に
生じ易く、その為振動騒音が犬となり、燃費の一層の悪
化を来し、排気ガス中に含まれるＨＣが増大すると言う
問題がある。

ところでニサイクルエンジンに於る掃気方式としては、
従来より一般に横断掃気、ループ掃気及びユニフロー掃
気の三種類の掃気方式が知られているが、この内の掃気
量を十分に増大させることにより掃気の吹抜けを生ずる
ことなくより高い掃気効率を得る観点から最も有望な掃
気方式は、ユニフロー掃気であると考えられる。

この点に鑑み、又従来ニサイクルガソリンエンジンは上
述の如き欠点を有することから主として構造の簡素化と
製造コストの低廉化を意図する小型エンジンにその実用
の範囲が限られており、かかる実用二サイクルガソリン
エンジンに於ては掃気ポンプとしてクランク室による圧
縮機構のみが用いられており、その為十分な掃気量が得
られず、掃気が不完全となり、体積効率が低く、それが
出力不足の主原因をなしていることに鑑み、本発明者等
は先の出願に係る特願昭５３−５２１０４号←特公昭５
７−３２７２５号公報）に於て、パワーシリンダーピス
トン装置として少くとも一組のニサイクルユニフロー水
千対向ピストン式パワーシリンダーピストン装置を用い
、かかるパワーシリンダーピストン装置のクランク室を
掃気の圧縮に利用するかしないかにかかわらず、これと
は別個にパワーシリンダーピストン装置によってこれと
同一の往復動周期にて駆動される往復動型のポンプシリ
ンダーピストン装置を設け、掃気ポンプ機構全体の総行
程体積をパワーシリンダーピストン装置の総行程体積の
１．３５〜１．８５倍程度に増大させ、これによって掃
気効率を従来のニサイクルガソリンエンジンに比して格
段に増大させることにより、高出力を発生することがで
き且つその全体構造が自動車用のエンジンとして特に適
するよう構成されたニサイクルガソリンエンジンを提案
した。

更に又上述の如く掃気ポンプ装置として特別のポンプシ
リンダーピストン装置を用いる場合にも、これに従来の
クランク室圧縮を組合せる場合にはパワーシリンダーピ
ストン装置の作動位相と掃気ポンプ装置の作動位相の間
の関係がクランク室圧縮の存在によって実質的に制約さ
れることに鑑み、クランク室圧縮を完全に廃し、掃気を
独立の往復動型ポンプシリンダーピストン装置のみによ
って加圧し、かかる独立の往復動型ポンプシリンダーピ
ストン装置をパワーシリンダーピストン装置によってこ
れと同一の往復動周期によって駆動し、その際かかる独
立のポンプシリンダーピストン装置の総行程体積をそれ
が掃気を供給するパワーシリンダーピストン装置の総行
程体積の１．１５〜１．６５倍とすると共に、これらパ
ワーシリンダーピストン装置とポンプシリンダーピスト
ン装置の間の位相関係をクランク角線図でみてポンプシ
リンダーピストン装置の上死点が該ポンプシリンダーピ
ストン装置より掃気の供給を受るパワーシリンダーピス
トン装置の下死点とその掃気口が閉じる点の中点より前
後にクランク角でそれぞれ１５°を占める位相領域にあ
るように設定することにより、その掃気効率を従来のニ
サイクルガソリンエンジンに比して格段に改善し、これ
によって高出力の発生を可能にし且つ全体構造が特に自
動車用エンジンとして適する如く構成されたエンジンを
、本発明者等は先の提案になる特願昭５３−５２１０５
号（特公昭５７−３２７２６号公報）に於て提案した。

上述の先の提案になるニサイクルガソリンエンジンに於
ては、いづれの場合にも、掃気効率を改善する為に、掃
気量を従来のクランク室圧縮のみによる掃気の場合に比
して追加のポンプ装置或は別おきのポンプ装置によって
増大させる構成を含ムモのである。

ところでニサイクルユニフロー水平対向ピストン式パワ
ーシリンダーピストン装置に於ては、その掃気口から排
気口迄の距離は他の形式或は掃気方式のニサイクルエン
ジンに比してかなり長くなり、又この場合特に上述の先
の提案になるエンジンに於る如く追加の掃気ポンプ或は
別おきの掃気ポンプによって掃気量を従来のクランク室
圧縮のみによる場合に比して増大する構成が組込まれる
ときには、これをロングストロークエンジンとして構成
することにより掃気口から排気口迄の距離は一層増大さ
れ得る。

ユニフロー掃気が他の掃気方式に比して異なる一つの特
徴は、もし必要ならば排気をあまり掻乱すことなく掃気
を行なえることである。

即ち掃気口からパワーシリンダ内へ導入される掃気に旋
回等の攪拌力をできるだけ与えないようにすれば、掃気
はパワーシリンダ内を層状に進行し、掃気と排気は成層
状態をなして掃気ポートから排気ポートへ向けて移動す
る。

かかる成層掃気を行なうと、掃気がガソリンと空気の混
合気である場合、該混合気は排気との境界面に於て排気
の熱により加熱されると共にエンジンの圧縮行程におけ
る断熱圧縮による加熱により改質作用を受け、Ｃ２，Ｃ
Ｈ，ＣＨｏ。

００Ｈ，Ｈ，ＯＨ等の化学的に活性なラジカルが発生す
る。

かかる混合気の改質作用が有効に行なわれる為には、高
温で且つ大きな熱容量を有する排気の塊りが必要である
と共に、掃気をなす混合気がかかる排気の塊りと大きく
混じり合うことなく両者が層をなし、その境界面でのみ
両者が接触することが必要である。

側設ならば、もしこれら掃気及び排気が層をなさず、両
者が大きく入り乱れると、排気は全体として掃気によっ
て冷却され、混合気の改質を行なうｌこ必要な高温が失
なわれてしまうからである。

この点に関し、ユニフロー掃気の場合ｌこは前述の如く
掃気と排気の大きな混合を生ぜず両者を成層状態に保っ
て掃気を行なうことが可能であり、％にユニフロー水平
対向ピストンエンジンの場合には、更に前述の如く掃気
口と排気口の間の距離が長いので、掃気混合気と排気の
間の層状接触により掃気の改質を行ない活性ラジカルを
発生させる時間が長くなり、発生するラジカルの量をル
ープ掃気やクロス掃気型のエンジンにおいて発生するラ
ジカル量に比して増大させることができる。

従ってニサイクルガソリンエンジンのパワーシリンダー
ピストン装置としてユニフロー水平対向ピストン式パワ
ーシリンダーピストン装置を用いることと関連して、そ
のパワーシリンダ内へ掃気口より掃気混合気を導入する
に際してこれに可及的に乱れを与えず、パワーシリンダ
内にできるだけ良好な掃気混合気と排気の成層状態を保
持しつつ掃気を行ない、排気の有する高温と熱と断熱圧
縮による熱によって混合気の改質を計り、可及的に多量
の活性ラジカルを発生せしめ、パワーシリンダ内に於る
燃料の燃焼状態を改善することが考えられる。

ところで本発明が％ｌこ自動車用エンジンとして用いら
れるに適するニサイクルガソリンエンジンを意図してい
ることと関連して、上述の如き成層掃気によるラジカル
発生の利点は、エンジンが低い部分負荷運転状態にある
ときには、混合気の燃焼を改善し、従来のニサイクルエ
ンジンに於て問題となっていた低い部分負荷時に於る混
合気の着火ミスに起因する不整燃焼による振動騒音の増
大、燃費の悪化、排気中のＨＣの増大等の不都合を有効
に回避することができるが、エンジンが高負荷にて運転
されるときには、掃気量が増大するため排気は多量の掃
気によって冷やされ、その結果ラジカルの発生量は少な
く、ラジカルによる燃焼の改善は望めない。

かかる運転状態に於ては、混合気の燃焼速度を良くする
為にはむしろ混合気に充分なスワールを与え、掃気を充
分に行うのが最良である。

本発明者等が行なった種々の実験の結果によれば、給気
比がほぼ０．４以下の運転状態に於ては成層掃気による
混合気の改質が混合気の燃焼改善にとって有効であり、
これによって従来のニサイクルガソリンエンジンに比し
て燃費を１０〜２０７ｏ向上させ、排気中のＨＣ濃度を
１７３程度に減少させることが可能であり、これに対し
給気比がほぼ０．４以上となる如き中乃至高負荷運転領
域に於ては、掃気口よりパワーシリンダ中へ導入される
混合気ｌこ適当なスワールを与えることｌこよって充分
な掃気を行なわせることによって混合気の燃焼改善を行
なうことが有効であることが確認された。

またスワールによって速度の互に異なる混合気流間の剪
断が発生し、これによって生成されるタービュレンスは
燃焼速度の向上に寄与する。

尚この場合、ユニフロー水平対向ピストン式パワーシリ
ンダーピストン装置の如く掃気口より排気口へ至る距離
が長い場合には、給気比が０．４以下の如き低負荷運転
領域に於て良好な成層掃気を保持する場合には、混合気
の改質は圧縮着火が可能な程度に進行することができる
。

又一方、特にユニフロー水平対向ピストン式パワーシリ
ンダーピストン装置に於て上述の如く給気比０．４以上
の如き中乃至高負荷領域に於て掃気に適度のスワールが
与えられると、かかるスワールは混合気の圧縮行程中に
も良好に持続され、かかるスワールによって混合気はそ
の点火俊速やかに良好な燃焼を達成することができる。

ところで従来のニサイクルガ゛ソリン工ンジンのアイド
リング運転に於る混合気の着火率は四サイクルガソリン
のそれに比してきわめて悪く、そのためニサイクルガソ
リンエンジンはアイドリング運転時に不整燃焼により高
い騒音及び振動を発生し、又排気中のＨＣ濃度が過大と
なり且つ排気が悪臭を放つと言う欠点を有している。

かかる不整燃焼が生ずるときは当然のことながら燃費率
も悪化する。

ニサイクルガソリンエンジンに於る不整燃焼はパワーシ
リンダ内の掃気が十分に行なわれないことに起因するも
のであり、それは特にアイドリング運転に於る如く掃気
量が小さい運転状態に於て生じ易い。

アイドリング時には残留排気ガスの熱量が小さいために
燃料の改質は起り難い。

そこで不整燃焼をなくすためにはパワーシリンダ内に掃
気の強い噴射を行ってそれによりタービュレンスを発生
させる。

このタービュレンスは点火栓近辺の残留ガスを吹き払っ
て点火性を向上させ、混合気の燃焼速度を上げて不整燃
焼を解消する。

そこで本発明は、上述の如く給気比０．４以上の如き中
乃至高負荷領域に於ては掃気に適度のスワールヲ与える
ことによってパワーシリンダ内に於る混合気の良好な燃
焼を行なわせ、給気比が０．４以下の如き中乃至低負荷
領域に於ては掃気に実質的なスワールを与えないように
することによってパワーシリンダの成層掃気を行ない、
その間に高温の排気ガスと断熱圧縮による燃料の加熱改
質を行なうことによって中乃至低負荷運転時に於る混合
気の燃焼改善を行ない、更にエンジンがアイドリングを
含む極く低い負荷状態にあるときには掃気の噴出により
タービュレンスを発生させ、点火性と混合気の燃焼速度
を向上させ、これによって混合気の燃焼を改善する如く
エンジンの負荷に応じて掃気態様を変化させることによ
って、アイドリングより全負荷に至るすべての負荷状態
に於て最適の燃焼条件を与える如く改良されたニサイク
ルガソリンエンジンを提供することを目的としている。

かかる目的は、本発明によれば、パワーシリンダの壁面
に開口しパワーピストンによって開閉される掃気口を有
するニサイクルユニフロー水平対向ピストンガソリンエ
ンジンに於て、前記掃気口はパワーピストンの上死点の
側からその下死点の側へ順に配列された第−及び第二の
掃気口又は掃気口部分及び第三〇掃気口を有し、前記第
一〇掃気口又は掃気口部分は前記第二〇掃気口又は掃気
口部分及び第三の掃気口に比して実質的に小さい総開口
面積を有し、前記第−及び第二の掃気口又は掃気口部分
はそれより噴出される掃気に前記第三の掃気口がそれよ
り噴出される掃気に与えるスワール（零スワールを含む
）に比してより強いスワールを与えるよう構成されてお
り、前記第−及び第二〇掃気口又は掃気口部分からの掃
気をエンジンがアイドリング゛を含む極く低い負荷状態
にあるときと給気比がある予め定められた比較的高い値
以上である中乃至高負荷運転状態にあるときを除き遮断
または抑制する弁装置を備えていることを特徴とするニ
サイクルユニフロー水平対向ピストンガソリンエンジン
によって達成される。

ニサイクルユニフロー水平対向ピストンガソリンエンジ
ンが上述の如き掃気構造を備えるときは、先ずエンジン
がアイドリング乃至極く低い負荷運転状態にあるときに
は、パワーピストンが上死点より下死点へ向けて移動す
る途中で前記第一の掃気口又は掃気口部分が開かれると
、これよりスワールを生ずる態様にて掃気が噴出される
。

この場合、第一〇掃気口又は掃気口部分は他の第二〇掃
気口又は掃気口部分及び第二〇掃気口に比して実質的に
小さい掃気口面積を有するよう構成されており、これは
好ましくは小孔又は小溝の如く構成されるので、エンジ
ンがアイドリング乃至極く低い運転状態にあって極く少
量の掃気しか供給されない場合にも、これに比較的強い
スワールを４えてパワーシリンダ内へ噴出せしめること
ができ、これによって点火栓付近の残留ガスを吹き払っ
て点火栓による混合気の点火性を向上せしめると共に、
火炎伝播速度を増大させ、混合気の燃焼速度を上げるに
有効な乱流をパワーシリンダ内に形成することができる
。

これよりエンジンの負荷が上昇し、アイドリング乃至極
く低い負荷状態を脱すると、前記第−及び第二〇掃気口
又は掃気口部分への掃気の供給は遮断され、掃気は前記
第三〇掃気口のみから行なわれるようになり、掃気は実
質的に零スワール状態にてパワーシリンダ内へ供給され
、パワーシリンダ内に於る混合気のタービュレンスを極
力抑制し、パワーシリンダ内に排気ガスとの間に極力明
瞭な境界を保ちつつ混合気を充填することが計られる。

かかる成層掃気によって高温の排気ガス層との境界部に
於て混合気は排気ガス層からの熱と断熱圧縮による加熱
とによって燃焼の改善に有効な加熱による改質作用を受
け、低乃至中負荷運転状態に於る混合気の燃焼改善が達
成される。

エンジンの負荷が更に給気比０．４を越る如く増大する
と、前記第−及び第二の掃気口又は掃気口部分への掃気
の供給が再開される。

かかる中乃至高負荷運転状態に於ては、主として第二の
掃気口又は掃気口部分よりスワールを伴って噴出される
多量の掃気によって掃気が充分に行われると共にパワー
シリンダ内には燃焼改善に寄与するタービュレンスが形
成される。

上述の構成及びその作動より理解される如く、この場合
前記第−及び第二の掃気口又は掃気口部分は共通の掃気
プレナムより掃気を供給されてよく、従ってこの場合掃
気プレナムは前記第−及び第二〇掃気口又は掃気口部分
に掃気を供給する第一〇掃気プレナムと、前記第三の掃
気口に掃気を供給する第二〇掃気プレナムの二つに分け
て構成されればよく、従って又エンジンがアイドリング
を含む極く低い運転状態にあるときと給気比が０．４の
如きある予め定められた比較的高い値以上である中乃至
高負荷運転状態にあるときを除き前記第−及び第二の掃
気口又は掃気口部分からの掃気を遮断または抑制する弁
装置は、前記第一〇掃気プレナムに対する掃気の供給を
選択的に遮断する装置であってよい。

尚エンジンがアイドリングを含む極く低い負荷状態にあ
るとき掃気に与えられるスワールをより強力にするため
には、エンジンがアイドリングを含む極く低い負荷状態
にあるとき前記第三〇掃気口への掃気の供給を遮断する
第二の制御弁が設けられてるのが好ましく、かかる第二
の制御弁は前記第二〇掃気プレナムへ掃気を供給する通
路を選択的に遮断する制御弁として構成されてよい。

尚本発明によるニサイクルユニフロー水十対向式ガソリ
ンエンジンは、上述の如く第−及び第二の掃気口又は掃
気口部分及び第三〇掃気口と、第−及び第二〇掃気口又
は掃気口部分からの掃気を遮断または抑制する弁装置と
、好ましくはこれに更に第三〇掃気口からの掃気を遮断
する他の一つの弁装置を組合せることによってアイドリ
ングより全負荷に至るすべての負荷領域に亘って混合気
の良好な燃焼を達成するものであり、その利点を最大限
に発揮するためには、掃気の圧縮を単にクランク室圧縮
のみにたよることなく、前述の先の提案になるニサイク
ルユニフロー水千対向ピストン式ガソリンエンジンに於
る如く、追加の或は独立のポンプシリンダーピストン装
置を用い、高い掃気効率による運転を行なう如く構成さ
れるのが好ましいが、しかし本発明の技術思想は必要に
応じて従来のクランク室圧縮のみによるニサイクルユニ
フロー水平対向ピストンガソリンエンジンに適用されて
もよいものである。

以下に添付の図を参照して本発明を実施例について詳細
に説明する。

添付の第１図は本発明によるニサイクルユニフロー水平
対向ピストンガソリンエンジンの第一の実施例を示す解
図的平断面図であり、第２図（」第１図に於る線■−Ｈ
による断面図、第３図、第４図、第５図はそれぞれ第２
図に於る線１１１−ＩＩＩ 、 ＩＶ−■及びｖ−■に
よる断面図である。

これらの図に於て、１０は全体として扁平な形状を有し
実質的に水平に配置されるシリンダブロックである。

シリンダブロック内にはその両側縁部に近接して一対の
クランクシャフト１２及び１４が配置されており、シリ
ンダブロック内に形成された軸受部１０ａ〜１０ｂ及び
１０ｄ〜１０ｆによりそれぞれ回転式に支持されている
。

この場合、例えばクランクシャフト１２はエンジン補機
を駆動し、クランクシャフト１４がエンジン出力取出軸
となるように構成されていてよい。

シリンダブロック１０内にはパワーシリンダーピストン
装置１００と、独立の、この実施例に於ては水平対向ピ
ストン式ポンプシリンダーピストン装置として構成され
た掃気ポンプ装置３００とが組込まれている。

尚この場合、パワーシリンダーピストン装置１００はク
ランク室圧縮を行なわず、掃気の圧縮は独立の掃気ポン
プ３００によって行なわれるようになっている。

先ずパワーシリンダーピストン装置１００について説明
する。

パワーシリンダ１０２はシリンダブロック１０により支
持されており、シリンダ１０２の周りにはジャケット壁
１０４により冷却ジャケット１０６が形成されている。

シリンダ１０２内には掃気側パワーピストン１０８と排
気側パワーピストン１１０とが互いに対向した態様にて
配置されている。

ピストン１０８及び１１０ハ各々コンロツド１１２及び
１１４を経てクランクシャフト１２及び１４のクランク
アーム１２０及び１２２によって支持されたクランクピ
ン１１６及び１１８に連結されている。

これらのコンロッド、クランクピン及びクランクアーム
よりなるクランク機構はそれぞれクランク室１２４及び
１２６内に収められている。

この場合、クランク室圧縮は用いられていないので、ク
ランク室内には任意の間隙体積が残されていてよい。

シリンダ１０２にはその掃気側に掃気側パワーピストン
１０８によって開閉されるべく該パワーピストンの上死
点の側からその下死点の側へ順に配列されたそれぞれ複
数個の第一、第二及び第三の掃気口１２８Ａ、１２８Ｂ
及び１２８Ｃが設けられている。

第一〇掃気口１２８Ａは第３図に示す如くシリンダ１０
２内にあってこれと同心の仮想シリンダＣ１に対し接線
方向に開口している。

この第一〇掃気口１２８Ａはその総開口面積が第二及び
第三の掃気口１２８Ｂ及び１２８Ｃに比して実質的に小
さいものである。

第二の掃気口１２８Ｂは第４図に示す如く同じくシリン
ダ１０２内にあってこれと同心の仮想シリンダＣ２に対
し接線方向に開口している。

これら第−及び第二〇掃気口と異なり、第三の掃気口１
２８Ｃは第５図に示す如くシリンダ１０２の中心軸線へ
向けて開口している。

尚これらいづれの掃気口も中心軸線は排気側パワーピス
トン１１０によって開閉されるべくパワーシリンダの排
気側に設けられた排気口１３０の側へ向けて傾斜されて
おり、これらの掃気口より吹き込まれる混合気に排気側
へ向う速度成分を与えるようになっている。

かくして第−及び第二〇掃気口１２８Ａ及び１２８Ｂよ
り噴出された掃気はスワールを与えられ、シリンダ１０
２内を旋回しつつ排気側へ向い、これに対し第三〇掃気
口１２８Ｃより噴出された掃気はシリンダ１０２の中心
部で互いに衝突し、スワールを生ずることなくシリンダ
１０２の中心軸線に沿って排気口１３０の側へ向けて移
動する。

第−及び第二〇掃気口１２８Ａ及び１２８Ｂは第一の掃
気プレナム１３２Ａに接続されており、一方第三の掃気
口１２８Ｃは第二〇掃気プレナム１３２Ｂに接続されて
いる。

これら第−及び第二〇掃気プレナム１３２Ａ及び１３２
Ｂは以下に詳細に説明されるポンプ３００より通路１５
３を経て掃気を供給されるようになっており、この場合
、通路１５３は掃気プレナム１３２Ａ及び１３２Ｂに接
続するその下流部にて隔壁１５５により通路１５３Ａ及
び１５３Ｂに分割されており、通路１５３Ａの側には該
通路を開閉制御する制御弁１５８が、又通路１５３Ｂの
側には該通路を開閉制御する制御弁１５９が設けられて
いる。

排気口１３０は排気プレナム１３４に接続されており、
該排気プレナムは排気管１３６に接続されている。

シリンダ１０２の中央には点火栓１５６が設けられてい
る。

次にポンプ３００について説明する。

ポンプシリンダ３０２はシリンダブロック１０により支
持されており、その周りにはジャケット壁３０４によっ
て冷却ジャケット３０６が形成されている。

この冷却ジャケットはポンプ３００にて生ずる混合気圧
縮熱を除去し、ポンプの体積効率を上げ、又寒冷地に於
ては逆にポンプシリンダを温めてガソリンの気化を良く
する作用をなすものである。

この為冷却ジャケット３０６は図には示されていない通
路を経てパワーシリンダの冷却ジャケット１０６と接続
されている。

ポンプシリンダ３０２内には一対のポンプピストン３０
８及び３１０が互いに対向した態様にて納められている
。

これらのピストン３０８及び３１０はそれぞれコンロッ
ド３１２及び３１４を経てクランクシャフト１２及び１
４のクランクピン３１６及び３１８に接続されている。

クランクピン３１６及び３１８はそれぞれ一対のクラン
クアーム３２０及び３２２によって担持されている。

これらのコンロッド、クランクピン及びクランクアーム
よりなるクランク装置はそれぞれクランク室３２４及び
３２６内に納められている。

これらポンプ装置のクランク室３２４及び３２６はそれ
ぞれパワー装置のクランク室１２４及び１２６と連通し
ており、ピストン３０８及び３１０の往復動によるクラ
ンク室圧力の脈動をバランスさせるようになっている。

尚これらのクランク室は更に圧力バランスの為図には示
されていないポジティブクランクケースベンチレイショ
ンバルブを経て同じく図には示されていないエアクリー
ナの内部へ連通されていてよい。

４０は気化器であり、ベンチュリ部４２、該ベンチュリ
部の咽部に開口するメイン燃料ノズル４４及びスロット
ルバルブ４６を有し、図にて上方の空気吸入口より空気
を吸入し、通常の要領によって混合気を発生するもので
ある。

気化器４０の混合気出口は通路４８を経てポンプ３００
の吸入ポート３２８に接続されている。

通路４８或はポート３２８内には該ポートへ流入する方
向にのみ流体の流れを許すリードバルブ３３０が設けら
れている。

ポンプ３００の出口ポート３３２は前述の通路１５３に
接続されており、該通路を経てパワー装置１００の掃気
プレナム１３２Ａ及び１３２Ｂへ掃気を供給するように
なっている。

尚、通路１５３内には掃気プレナム側に近接してリード
バルブ１４２が設けられてよい。

かかるリードバルブはシリンダ１０２内の燃焼ガスが吹
返すのを防止するためのものであり、吹返しの少いエン
ジンに於ては省略されてよいものである。

又かかるリードバルブは、ポンプ３００がその上死点（
ＴＤＣ）を過ぎて吸入行程に入ったとき、その吸入作用
によって掃気プレナムからポンプシリンダへ向けて掃気
の逆流が生ずることを１狙止する作用をもなすものであ
るが、本発明によるニサイクルユニフロー水千対向ピス
トンガソリンエンジンがこの実施例に於る如く独立の掃
気ポンプによって掃気を供給される構造に作られるとき
には、前述の先の提案になる特願昭５３−５２１０５号
に於て提案された発明思想に従ってポンプ３００の上死
点（ＴＤＣ）がパワー装置１００の下死点（ＢＤＣ）よ
りかなり遅れた位相位置にあるように設定されるのが好
ましく、そのような場合には、ポンプピストンがＴＤＣ
になった後排気口が閉じる迄の間が短く且つ慣性効果に
よってポンプ３００が吸入行程に移っても掃気口の周り
は尚正圧状態にあるので、ポンプ３００の吸入作動がパ
ワーシリンダ１０２内の掃気に強い影響を与えることは
なく、従って上述の如き燃焼ガスの吹返しがない場合に
はリードバルブ１４２は必要とされない。

掃気プレナム１３２Ａに通ずる通路１５３Ａ内に設けら
れた制御弁１５８は制御系８０を経てスロットルバルブ
４６と作動的に連結されており、スロットルバルブ４６
が全閉位置及びそれに極く近い位置にあるとき及びスロ
ットルバルブ４６が０．４以上の給気比を与える開度以
上に開かれているとき制御弁１５８は制御系８０を経て
通路１５３Ａを開く開位置に設定され、これに対しスロ
ットルバルブ４６が全閉位置及びそれに極く近い位置を
越えて開かれ且つ０．４の給気比を与える開度以下の開
度にあるときには制御弁１５８は制御系８０を経て通路
１５３Ａを閉じる閉位置またはそれに近い抑制位置に設
定されるようになっている。

一方この実施例に於ては、掃気プレナム１３２Ｂに通ず
る通路１５３Ｂ内にも制御弁１５９が設けられており、
この制御弁も制御系８１を経て同じくスロットルバルブ
４６と作動的に連結されており、スロットルバルブ４６
が全閉位置或はそれに極く近い位置にあるときには制御
弁１５９は制御系８１を経て通路１５３Ｂを閉じる閉位
置に設定され、これに対しスロットルバルブ４６が全閉
位置或はそれに極く近い位置を越えて開かれたときには
制御弁１５９は制御系８１を経て通路１５３Ｂを開く位
置に設定されるようになっている。

これらの制御系８０及び８１は機械的制御系、電気的制
御系、マニホルド負圧等を用いた流体圧的制御系等の種
々の構成を有する制御系として構成されてよい。

第６図は制御系８０及び８１を電気的制御系として構成
した一つの実施例を示す概略図である。

スロットルバルブ４６のスロットル軸４６ａにはカム部
８２ａ 、８２ｂ 、８２ｃを有するカム８２が装着さ
れており、該カムはスロットルバルブ４６が全閉位置或
はそれに極く近い位置にあるときにはカム部８２ａ及び
８２ｂによってそれぞれ板ばね状の接点要素８４及び８
５の接点８４ ａ及び８５ａに接触するようになってい
る。

接点要素８４及び８５はその一端部にて絶縁材８６及び
８７を経て気化器のハウジング４０ａに固定されている
。

制御弁１５８及び１５９はそれぞれ弁軸１５８ａ及び１
５９ａを有し、これらの弁軸はそれぞれリンク要素８８
．９０及び８９゜９１を経てソレノイド９２及び９３の
作動子９４及び９５に連結されている。

制御弁１５８については、該弁はソレノイド９２が励磁
されていないときには図中仮想線にて示す如く通路１５
３Ａを閉じる全閉位置またはこれに近い抑制位置に引張
りコイルばね９６により保持されており、これに対しソ
レノイド９２が励磁されると制御弁１５８は引張りコイ
ルばね９６の作用に抗して図示の如き全開位置へ回動さ
れるようになっている。

一方制御弁１５９については、ソレノイド９３が励磁さ
れていないときには弁１５９は引張りコイルばね９７の
作用によって図中仮想線にて示す如き全開位置にもたら
されており、これに対しソレノイド９３が励磁されると
制御弁１５９は引張りコイルはね９７０作用に抗して図
示の如く通路１５３Ｂを閉じる全閉位置にもたらされる
ようになっている。

ソレノイド９２及び９３は自動車のバッテリの如き電源
装置９８によりそれぞれカム８２と接点要素８４又はカ
ム８２と接点要素８５とが構成するスイッチを経て選択
的励磁されるようになっている。

即ち、スロットルバルブ４６が図示の如き全閉位置或は
これに極く近い位置にあり、カム８２のカム部８２ａが
接点要素８４の接点８４ａに接触し又カム部８２ｂが接
点要素８５の接点８５ａに接触しているときには、ソレ
ノイド９２及び９３はいづれも励磁されているので、制
御弁１５８は全開位置に設定され、制御弁１５９は全閉
位置に設定される。

次いでスロットルバルブ４６が全閉位置或はそれに極く
近い位置を越えて開かれると、カム部８２ａ及び８２ｂ
はそれぞれ接点要素８４の接点８４ａ及び接点要素８５
の接点８５ａより離れ、ソレノイド９２及び９３はそれ
ぞれ励磁を解除されて非励磁状態となる。

かかる状態に於ては、制御弁１５８は引張りコイルばね
９６の作用により全閉とされ、一方制御弁１５９は引張
りコイルばね９７の作用により全開とされる。

更にスロットルバルブ４６が０．４以上の給気比を越え
る如き比較的大きい開度まで開かれると、カム８２のカ
ム部８２ｃが接点要素８４ａに接触し、今度はソレノイ
ド９２のみが励磁される。

かかる状態に於ては、制御弁１５８及び１５９はいづれ
も全開状態となり、通路１５３Ａ及び１５３Ｂの両者を
経て掃気が供給されることとなる。

この第６図に於て明らかにされている如く、第一の掃気
口１２８Ａと第二の掃気口１２８Ｂとは共通の掃気プレ
ナム１３２Ａまり掃気を供給されるようになっており、
従って又これら第−及び第二の掃気口への掃気の供給は
共通の制御弁１５８によって制御されるようになってい
る。

これに対し第三〇掃気口１２８Ｃはそれ独自の掃気プレ
ナム１３２Ｂを経て掃気を供給されるようになっており
、従って又それ独自の制御弁１５９によって掃気の供給
を制御されるようになっている。

第７ａ図は本発明によるニサイクルガソリンエンジンに
設けられる掃気口の第一の実施例の輪郭及び配列を平面
的に展開し且つ拡大して示す図である。

この掃気口の実施例は第１図〜第５図に示すエンジンの
実施例に組込まれているものであり、又第６図に拡大し
て示す掃気口の実施例に対応するものである。

この場合、パワーピストン１０８がその上死点（ＴＤＣ
）より下死点（ＢＤＣ）へ向けて移動するとき最初に開
かれる第一の掃気口１２８Ａと、これより幾分遅れて開
かれる第二〇掃気口１２８Ｂとは、互いに分離された掃
気口として構成されている。

第７ｂ図は第７ａ図に示す第一の実施例の一つの修正例
であり、この場合第二及び第三〇掃気口１２８Ｂ及び１
２８Ｃはパワーシリンダ１０２の母線に対し幾分傾斜し
た側縁を有するように形成されている。

このように掃気口の側縁がパワーシリンダの母線に対し
傾斜されることにより、パワーピストン（実際にはそれ
に設けられたピストンリング）の特定の一部が掃気口の
一つの側縁と繰返し係合することによりピストンリング
の一部に局部的な摩耗が生ずることが回避されると言う
利点が得られる。

第７ｃ図は掃気口に関する第三の実施例を示す第７ａ図
或は第７ｂ図と同様の図である。

この実施例に於ては、第７ａ図或は第７ｂ図に示す実施
例に於る第一〇掃気口１２８Ａと第二の掃気口１２８Ｂ
とが互いに連続するよう構成されており、従って掃気口
はパワーピストン１０８がそのＴＤＣよりそのＢＤＣへ
向けて移動するとき最初に開かれる第一〇掃気口部分１
２８Ａ′と、これより幾分遅れた位相にて開かれる第二
〇掃気目部分１２８Ｂ’と、最後に開かれる第三〇掃気
口１２８Ｃとからなっている。

第７ｄ図は第７ｃ図に示す掃気口の一つの修正例を示す
図であり、即ちこの場合第一〇掃気口部分１２８Ａ′、
第二の掃気口部分１２８ Ｂ’及び第三〇掃気口１２８
Ｃはいずれもその側縁がパワーシリンダ１０２の母線に
対し幾分傾斜する構造に作られている。

第７ｅ図は掃気口に関する更に他の一つの修正例を示す
第７ａ図〜第７ｄ図と同様の図である。

この実施例に於ては第二及び第三の掃気口１２８Ｂ及び
１２８Ｃは全体として楕円形の輪郭を有するように構成
されている。

このように第二及び第三の掃気口が全体として楕円形の
輪郭を有する場合には、特にその縦軸線がパワーシリン
ダ１０２の母線に対し傾斜されなくても掃気口にはパワ
ーシリンダの一つの母線に沿うような側縁は形成されな
いので、ピストンリングの局部的摩耗を防止する効果が
得られる。

第７ｆ図は第７ｃ図或は第７ｄ図に示す如く第一の掃気
口部分１２８Ａ’と第二の掃気口部分１２８ Ｂ’とが
連続した構造に於て第二の掃気口部分１２８ｆ３’と第
三の掃気口１２８Ｃとが全体として楕円形輪郭を有する
ように構成されているものである。

第７ａ図、第７ｂ図、第７ｅ図に示す実施例の如く第一
の掃気口１２８Ａが第二〇掃気ロ１２８Ｂとは切離して
形成されている構造に於ては、第一の掃気口１２８Ａが
開かれるとその時点よりある期間に亘ってほぼ一定した
掃気噴流が噴出され、かかる噴流の定常的持続性によっ
てパワーシリンダ内に強力な旋回暖流を形成する効果が
得られる。

これに対し第７ｃ図、第７ｄ図、第７ｆ図に示す実施例
の如く第一の掃気口部分１２８Ａ′が第二の掃気口部分
１２８ Ｂ’へ連らなるよう細長く延びている構造に於
ては、第一の掃気口部分１２８Ａ’より噴出される帯状
掃気噴流は次第に巾を増すように変化して行くので、掃
気量の多いときはその変化による流れの乱れによってパ
ワーシリンダ内に生成される乱流の乱れが増大されると
言う効果が得られる。

尚第−〇掃気ロ部分１２８Ａ’は第一〇掃気口１２８Ａ
に比して目詰りを生じにくいと言う点に於て有利である
。

再び第１図について見ると、クランク軸１２及び１４は
それぞれに装着されたスプロケ゛ノドホイール１６及び
１８とこれらの間に掛渡された無端チェーン２０によっ
て互いに同一回転速度にて同一方向に駆動されるように
なっており、この場合クランク軸１２と１４の間の位相
関係はパワーピストン１０８及び１１０に対するクラン
クピン１１６及び１１８が互いに１８００の位相差を有
するように定められている。

又かかるクランク軸１２及び１４の位相関係に基いてポ
ンプピストン３０８及び３１０の各々に対するクランク
ピン３１６及び３１８も互いに１８００の位相差をなす
ように配置されている。

又この場合、エンジンが前述の本発明者等の先の提案に
なる特願昭５３−５２１０５号に係る発明思想を組込ん
だものとして構成されるときには、ポンプシリンダーピ
ストン装置３００の総行程体積はパワーシリンダーピス
トン装置の総行程体積の１．１５〜１．６５倍の間に選
定され、又パワーシリンダーピストン装置１００とポン
プシリンダーピストン装置３００の間の位相関係は、ク
ランク角線図で見てポンプシリンダーピストン装置３０
０の上死点がパワーシリンダーピストン装置１００の下
死点とその掃気口が閉じる点の中点より前後にクランク
角でそれぞれ１５°を占める位相領域になるように設定
される。

第８図は第１図〜第５図に示す実施例のエンジンに於る
クランク角線図であり、第９図及び第１０図はそれぞれ
のフルスロットル時及びアイドリング時に於るパワーピ
ストン行程に対するポンプ圧力の変化を示す線図である
。

パワーピストンがその上死点（ＴＤＣ）よりクランク角
で見て９０’を幾分越える量移動すると、先ず排気口１
３０が開き（排気口開Ｅ。

）、該排気口を通って排気ガスの排出が行われる。

かくしてパワーシリンダ内の排気圧が下がったところで
先ず第一〇掃気口１２８Ａが開き（第一掃気口開Ｓ。

）、これより幾分遅れた位相位置にて第二の掃気口１２
８Ｂが開き（第二掃気口開Ｓｇ）、 更にこれより幾分
遅れた位相位置にて第三〇掃気口１２８Ｃが開く（第三
掃気口開Ｓｏ’）。

クランクピン１１６及び１１８は上述の如く互いに１８
００の位相差を有するように同期されているので、第８
図に於て排気口開の位相位置Ｅｏと排気口開の位相位置
ＥＣ及び第一、第二、第三の掃気口開の位相位置Ｓｏ
、 Ｓｏ’＋ Ｓｏ’と第一、第二、第三〇掃気口開の
位相位置Ｓｃ 、 Ｓｃ’、 Ｓｃ”とはパワーピスト
ンの上死点（ＴＤＣ）と下死点（ＢＤＣ）とを結ぶ線に
関してそれぞれ対称の位置にあり、謂ゆる対称掃気が行
われる。

又この実施例に於ては、パワーピストンの作動位相に対
するポンプピストンの作動位相、即ちクランクピン１１
６又は１１８に対するクランクピン３１６又は３１８の
位相差は、クランク角線図で見てポンプＴＤＣがパワー
ピストンＢＤＣよりクランク角で３０数度遅れた位相位
置にあるように設定されている。

このようにポンプＴＤＣをパワーピストンＢＤＣより実
質的に遅れた位相位置に設定することは先の提案になる
特願昭５３−５２１０５号に於て提案された発明思想に
基くものである。

しかし本発明によるニサイクルガソリンエンジンが追加
の或は独立の掃気ポンプを用いずクランク室圧縮のみを
用いて実施される場合には、ポンプＴＤＣは当然のこと
ながらパワーピストンＢＤＣに一致スル。

ポンプピストン３０８及び３１０がそのＴＤＣよりＢＤ
Ｃへ向けて吸入ストロークを行うと、気化器４０にて生
成された混合気はリードバルブ３３０を経てポンプシリ
ンダ３０２内へ吸入される。

このときパワーピストン１０８及び１１０は圧縮行程中
にあり、掃気口１２８Ａ、１２８Ｂ及び１２８Ｃはパワ
ーピストン１０８により閉じられている。

次いでポンプピストン３０８及び３１０がそのＢＤＣを
過ぎて圧縮行程に入ると、混合気はポンプシリンダ３０
２内にて圧縮される。

パワーシリンダ１１０が排気口開の位相点Ｅｏに達し排
気口が開かれ始めると、パワーシリンダ１０２内の排気
ガスは排気口を経て排出され、パワーシリンダ内の排気
ガス圧力は急速に低下する。

次いで第一〇掃気口１２８Ａがパワーピストン１０８に
よって開かれる。

このときエンジンが給気比０．４以上の比較的高負荷の
運転状態にあるときには、制御弁１５８は開かれている
ので、ポンプ３００にて圧縮された掃気は通路１５３Ａ
を経て第一の掃気プレナム１３２Ａに供給されており、
従って第一〇掃気口１２８Ａが開かれると掃気はこれよ
り直ちに比較的大きなスワールを付与された状態にてパ
ワーシリンダ１０２内へ噴出される。

但しエンジンが給気比０．４以上の如き比較的高負荷の
運転状態にあるときには、排気量は多いので、総開口面
積の小さい第一〇掃気口１２８Ａより噴出される掃気の
量は全掃気量に比して極く僅かである。

次いでパワーシリンダが更に移動して第二〇掃気ロ１２
８Ｂが開かれると、これより本格的に多量の掃気が比較
的大きなスワールを付与された状態にてパワーシリンダ
１０２内へ噴出される。

次いで更にパワーシリンダが移動し、第三〇掃気口１２
８Ｃが開かれると、掃気はこれよりスワールを付与され
ることなくパワーシリンダの中心軸線へ向けて噴出され
、先に第−及び第二〇掃気口１２８Ａ及び１２８Ｂより
スワールを伴って噴出されパワーシリンダ内に螺旋を描
きながら排気口１３０へ向けて流れる掃気流の中心部を
埋める態様にてパワーシリンダの軸線に沿って排気口へ
向ケチ進行し、スワールによって掃気されないパワーシ
リンダ中心部の掃気を行う。

エンジンがアイドリング運転状態又はそれに近い極く低
い負荷運転状態以上であって給気比が０．４以下の如き
低乃至中負荷運転状態にあるときには、通路１５３Ａは
制御弁１５８によって閉じられまたは抑制されるので、
掃気は通路１５３Ｂを経て実質的に第二〇掃気プレナム
１３２Ｂのみへ供給される。

この場合にはパワーシリンダがそのＴＤＣよりＢＤＣへ
向けて移動する過程にて第−及び第二〇掃気口１２８Ａ
及び１２８Ｂが開かれても掃気は実質的に行われず、た
だ制御弁１５８が全閉ではなくそれに近い抑制位置にあ
るときには、掃気口１２８Ａ及び１２８Ｂよりは極く小
量の掃気が噴出され、更にパワーピストンがそのＢＤＣ
へ向けて移動し第三〇掃気口１２８Ｃが開かれて始めて
実質的な掃気が行われる。

この場合、掃気は勿論スワールを付与されることなくパ
ワーシリンダの中心部へ向けて噴出され、掃気はパワー
シリンダの中心部にて互いに衝突し、パワーシリンダ内
に螺旋流を形成することなく層状に蓄積し、その量が増
大するに応じて排気ガスを主としてパワーシリンダの軸
心部にて次第に軸線方向へ押し、パワーシリンダの軸心
部に沿って掃気層を形成し、排気を大きく掻乱すことな
くこれを層状に保ったまま排気口１３０へ向けて押出す
。

このように掃気の層と排気の層が両者の間に大きな攪拌
を生ずることなく互いに隣接して存在し且つ掃気の層が
パワーシリンダの軸心部に形成されることにより、掃気
の層と排気の層の境界面に於ては掃気をなす燃料と空気
の混合気はシリンダ壁によって冷却されることなく高温
で且つ大きい熱容量を有する排気の塊によって加熱され
ると共に断熱圧縮によっても加熱され、改質を受け、Ｃ
２゜ＣＨ，ＣＨＯ，ＯＯＨ，Ｈ，ＯＨ等の化学的に活性
なラジカルを発生する。

尚この場合、前述の如く制御弁１５８が全閉とされず、
帰気口１２８Ａ及び１２８Ｂより僅かに掃気が噴出され
るときには、これによって掃気の層にゆるやかな対流を
起させ、排気ガスより掃気への熱の伝達を良くする効果
が得られる。

給気比が０．４以下の如き比較的低い給気比の状態にて
エンジンが運転されているときには、パワーシリンダ１
０２内に残留し上述の如き排気ガスの層を形成する排気
ガスの量は比較的多く、従ってその熱容量は比較的大き
く、かかる大きな熱容量を有する排気ガスの層状の塊に
よって掃気混合気はその燃焼改善にとって実質的に有効
な改質作用を与えられる。

又かかる低負荷運転状態に於ては掃気終了後もパワーシ
リンダ内にはかなりの量の排気ガスが残留するので、掃
気期間が終了しパワーシリンダが圧縮行程に移っても、
帰気層と排気層の界面に於る混合気の改質作用のための
加熱は続けられる。

かくして給気比が０．４以下であり且つエンジンが２０
０Ｏｒｐｍ 以下の如き運転状態にて運転されるとき
には、混合気の改質は圧縮行程の終端に於て混合気が殆
ど圧縮着火を生じる程度に高度に進行する。

これに対し上述の如く給気比が０．４以上の如き比較的
高負荷にてエンジンが運転され第−及び第二〇掃気口１
２８Ａ及び１２８Ｂが開かれる運転状態に於ては、前述
の如く掃気は比較的大きなスワールを伴ってシリンダ内
へ噴出され、掃気は充分に行われるが、残留ガスは多量
の掃気により冷却されるので混合気の改質は望めない。

エンジンがアイドリング運転状態或はそれに近い極く低
い負荷運転状態にあるときには、もし前記特願昭５３−
５２１０５号に於て提案されたエンジンに於る如く本発
明の第二及び第三の掃気口１２８Ｂ及び１２８Ｃに相当
する掃気口のみが設けられている場合には、掃気口開口
面積がパワーピストンの移動と共に急激に増大するので
、第１０図にて点線により示す如く掃気口が開くと掃気
圧即ちポンプ圧力は直ちに且つ急速に低下してしまう。

しかし本発明に於る如く主として中乃至高負荷運転のた
めに必要とされている比較的大きい総開口面積を有する
第二又は第三〇掃気口１２８Ｂ又は１２８Ｃが開く前に
比較的小さい総開口面積を有する第一〇掃気口１２８Ａ
が開かれるように構成されていると、第１０図にて実線
により示す如く第一〇掃気口１２８Ａが開かれた後にも
成る持続時間に亘ってポンプ圧力即ち掃気圧を第一〇掃
気口が開かれたときの圧力レベルに維持することができ
、この間に第一掃気口から噴出するジェットによって発
生する乱流によってアイドリング時又はそれに近い極く
低い負荷運転時に於る混合気の着火性を向上させ、又混
合気の燃焼速度を上げ、従来多量の残留ガスによって悪
化していた点火性を改善し、また燃焼速度を向上させて
、不整燃焼を防止することができる。

尚中乃至高負荷運転時には掃気量が多く、充分な掃気が
行われ、又充分な旋回流が存在するので、かかる乱流が
点火性、燃焼速度へ寄与する度合は小さい。

尚第６図に示す実施例に於ては、エンジンがアイドリン
グ運転状態或はそれに近い極く低い運転状態にあるとき
には、制御弁１５８が開かれると同時に制御弁１５９が
閉じられるように構成されており、これによってかかる
運転状態に於ては第三Φ掃気口１２８Ｃからの掃気の供
給を遮断し、より多くの量の掃気が第−及び第二〇掃気
口１２８Ａ及び１２８Ｂより噴出されるようにし、パワ
ーシリンダ内に形成されるタービュレンスをより強くす
ることが図られている。

但しアイドリング運転状態又はそれに近い極く低い負荷
運転状態に於てパワーシリンダ内に強いタービュレンス
を形成する作用は主として第一〇掃気口１２８Ａによっ
て行われ、それは第二及び第三〇掃気口１２８Ｂ及び１
２８Ｃがパワーピストン１０８によって未だ閉じられて
いる期間中に行われるので、アイドリング運転時又はそ
れに近い極く低い負荷運転状態に於て通路１５３Ｂを閉
じる制御弁１５９は必ずしも設けられなくても良い。

しかしかかる制御弁によってアイドリング運転時又はそ
れに近い極く低い負荷運転時に通路１５３Ｂを閉じるこ
とにより、掃気期間全体に亘って第−及び第二の掃気口
１２８Ａ及び１２８Ｂより噴出される掃気量を増大させ
、パワーシリンダ内に形成されるタービュレンスをより
強くする効果が得られる。

かくして掃気が行われ、次いでパワーピストン１０８及
び１１０がそのＢＤＣよりＴＤＣへ向けて移動を始める
と、掃気口は１２８Ｃ，１２８Ｂ。

１２８Ａの順に掃気側パワーピストン１０８により閉じ
られ、次いで掃気口１３０が排気側パワーピストン１１
０によって閉じられ、それ以後混合気の圧縮が始まる。

次いでパワーピストンがＴＤＣに達する幾分手前にて点
火栓１５６により圧縮混合気が点火され、燃焼が起こる
。

パワーピストンがＴＤＣを過ぎると膨張行程に入り、仕
事が行われる。

次いで排気口１３０が開きエンジン運転の一サイクルが
完了する。

第１１図は本発明によるニサイクルユニフロー水平対向
ピストンガソリンエンジンの第二の実施例を示す平断面
図であり、第１２図は第１１図の線■−□による断面図
である。

これらの図に於て第１図〜第５図に示す部分に対応する
部分は第１図〜第５図に於ると同じ符号により示されて
いる。

この第二の実施例は掃気の圧縮にクランク室圧縮と追加
のポンプ装置を併用した構成を有するものである。

この実施例に於ては、パワー装置１００のクランクアー
ム１２０及び１２２は円盤状をなしており、かかる一対
の円盤状クランクアームとその間を接続するクランクピ
ンとによって構成されたクランク部は対応するシリンダ
形状を有するクランク室１２４及び１２６内に納められ
ており、これによってクランクの回転角の如何に拘らず
クランク室内の主要空間をクランク装置によって占める
ようにし、クランク室内の間隙体積を可及的に小さくし
、クランク室圧縮が有効に作用するようにしている。

この場合気化器４０の出口は通路５０及び５２を経てパ
ワー装置１００のクランク室１２４及び１２６に接続さ
れており、気化器４０にて生成された混合気は直接クラ
ンク室１２４及び１２６へ供給されるようになっている
。

通路５０及び５２がクランク室１２４及び１２６に開口
するポート１４４及び１４６にはこれに近接して掃気の
逆流を防ぐためのリードバルブ１４８及び１５０が設け
られている。

クランク室１２４及び１２６は一方に於ては通路１５２
及び１５４並びに通路３３４を経て追加のポンプ装置３
００に於る出入口ポート３３２に接続されており、他方
に於ては通路１３８及び１４０を経て第−及び第二の掃
気プレナム１３２Ａ及び１３２Ｂに接続されている。

この場合通路１３８及び１４０が合流して第−及び第二
〇掃気プレナム１３２Ａ及び１３２Ｂに接続する部分に
は第−及び第二〇掃気プレナムを隔てる隔壁１５５が設
けられており、その両側に掃気プレナム１３２Ａ及び１
３２Ｂにそれぞれ通ずる通路１５３Ａ及び１５３Ｂが郭
定されている。

通路１５３Ａ及び１５３Ｂ内にはそれぞれ該通路を選択
的に閉じる制御弁１５８及び１５９が設けられている。

これらの制御弁１５８及び１５９はそれぞれ前記第一の
実施例に於ると同じく制御系８０及び８１を経てスロ゛
ノトルバルブ４６の開閉位置に応じて開閉されるように
なっている。

この実施例に於ても、第一、第二及び第三〇掃気ロ１２
８Ａ、１２８Ｂ及び１２８Ｃはそれぞれ第一の実施例に
関する第３図、第４図及び第５図こと示す如く構成され
ており、即ち第一の掃気口Ｔ ２８ Ａ及び第二の掃気
口１２８Ｂはそれぞれ該掃気口より噴出される掃気に比
較的大きいスワールを付与するようパワーシリンダ内に
あってこれと同心の仮想シリンダに対し接線方向に開口
するようになっており、又第三の掃気口１２８Ｃはパワ
ーシリンダの軸線へ向かう方向に開口し、それより噴出
される掃気にスワールを付与しないように構成されてい
る。

尚この場合にもいづれの掃気口も排気口１３０の側へ幾
分傾斜して開口されており、これらの掃気口を経て噴出
される掃気に排気口１３０の方へ向かう速度成分を与え
るようになっている。

又、これら第一、第二及び第三の掃気口は第７ａ図〜第
７ｆ図に示す如き種々の開口構造を有するように形成さ
れていて良い。

掃気の圧縮にクランク室圧縮と追加のポンプ装置を併用
するこの第二の実施例に於ては、クランク室１２４及び
１２６はその吸入行程に於て通路５０及び５２を経て気
化器４０より混合気を吸入し、又これらクランク室１２
４及び１２６とほぼ同じ位相にて作動されるポンプ３０
０はその吸入行程に於て通路３３４．１５２及び１５４
を経てクランク室１２４及び１２６より混合気を吸入し
、従って又これらクランク室より更に通路５０及び５２
を経て気化器４０より混合気を吸入する。

クランク室１２４及び１２６並びにポンプ３００が圧縮
行程に入ると、クランク室１２４内の混合気はそのまま
クランク室内にて圧縮され、又ポンプ３００のポンプシ
リンダ３０２内へ吸入された混合気はポンプピストン３
０８及び３１０間にて圧縮され、再び通路３３４．１５
２及び１５４を経てクランク室１２４へ押戻され、これ
らの混合気は通路１３８及び１４０を経て第−及び第二
の掃気プレナム１３２Ａ及び１３２Ｂへ向けて供給され
る。

この実施例に於ても、給気比が０．４以上である如き比
較的高負荷の運転状態に於ては制御弁１５８及び１５９
がいづれも開状態とされ、掃気は第−及び第二及び第三
〇掃気ロ１２８Ａ、１２８Ｂ及び１２８Ｃのすべてから
噴出され、この内第−及び第二〇掃気口から噴出される
掃気にスワールが付与されることによって充分な掃気が
行われる。

第１３図は第１１図及び第１２図に示すエンジンのフル
スロットル時に於るパワーピストン行程に対するクラン
ク室圧力即ち掃気圧力の変化を示すグラフである。

フルスロットル時には掃気量が多いので総開口面積が比
較的小さい第一の掃気口１２８Ａが開いてもクランク室
圧力は殆んど影響を受けず、又この場合第二及び第三の
掃気口１２８Ｂ及び１２８Ｃは全体として実質的に前記
特願昭５３−５２１０４号に於て提案されたエンジンに
於る掃気口１２８に等しいので、クランク室圧力はパワ
ーピストン行程に従って前記特許出願に於て提案された
エンジンに於ると同様に変化する。

エンジンがアイドリング又はそれに低い負荷運転状態以
上であって給気比が０．４以下であるごとき低乃至中負
荷運転状態にあるときには、制御弁１５８が閉じられま
たは抑制され制御弁１５９のみが実質的に開かれた状態
となるので、掃気は実質的に第三の掃気口１２８Ｃのみ
からスワールを付与されることなくパワーシリンダの中
心軸線へ向けて噴射され、パワーシリンダ内にタービュ
レンスを生じさせない掃気の層状充填が行なわれ、これ
によって前述の如く掃気の加熱改質による燃焼改善が行
なわれる。

エンジンがアイドリング運転状態又はそれに近い極く低
い負荷運転状態になると、制御弁１５８が開かれ制御弁
１５９が閉じられるので、このときは掃気は第−及び第
二の掃気口１２８Ａ及び１２８Ｂよりパワーシリンダ内
へ噴出される。

かかる運転状態に於ては、総開口面積が比較的小さい第
一〇掃気口１２８Ａが有効に作動し、第１図〜第５図に
示す第一の実施例について説明したと同じく小さい掃気
量によっても第一〇掃気口１２８Ａが開いた後第二の掃
気口１２８Ｂが開くまでパワーシリンダ内に強いタービ
ュレンスを生せしめるに有効な強いスワールを伴った掃
気の噴出を行なうことができ、これによってアイドリン
グ運転時或はそれに近い極く低い運転状態に於る混合気
の燃焼を改善することができる。

第１４図はかかるアイドリング運転状態又はそれに近い
ごく低い負荷運転状態に於るクランク室圧力即ち掃気圧
力をパワーピストン行程に対して示す線図であり、第１
図〜第５図に示す第一の実施例に関する第１０図に対応
する図である。

尚更に本発明によるニサイクルユニフロー水平対向ピス
トンガソリンエンジンをクランク室圧縮のみにより掃気
を行う構造のエンジンに於て実施する場合には、第１１
図及び第１２図に示す前記第二の実施例に於て、ポンプ
装置３００を廃し、これに伴って通路３３４．１５２及
び１５４を除去した構造とすれば良いことは明らかであ
ろう。

又前記第−及び第二の実施例に於てはポンプ装置３００
は水平対向ピストン式の構造ｌこ構成されているが、場
合によってはかかる水平対向ピストン式のポンプ装置に
代えて単ピストン式のポンプ装置が用いられても良く、
その場合には図示のポンプ装置３００に於るポンプピス
トン３０８及び３１０のいづれか一方に関する構成が削
除され、又第二の実施例に於る場合にはそれと関連する
通路１５２又は１５４が削除されれば良いことは明らか
であろう。

更に又、以上の実施例に於てはパワーシリンダーピスト
ン装置１００及びポンプシリンダーピストン装置３００
は何れも一組であり、これら一組ずつのパワー装置及び
ポンプ装置によってエンジンが構成されているが、勿論
エンジンが大容量化するに伴ってパワーシリンダーピス
トン装置を二組式はそれ以上とし、これに伴ってポンプ
装置を二組式はそれ以上とし又はポンプ装置を複動型式
とする如く、エンジンの多シリンダ化が行われて良いこ
とは明らかであろう。

かかる種々の修正は前述の先の提案になる特願昭５３−
５２１０４号及び特願昭５３−５２１０５号に於ても類
似の態様により行われており、これら種々の修正態様に
ついて類例が必要ならば前記光の提案になる出願の明細
書及び図面を参照されたい。

以上に於ては本発明を幾つかの実施例について詳細に説
明したが、本発明がこれらの実施例にのみ限られるもの
ではなく、本発明の範囲内にて種種の修正が可能である
ことは当業者にとって明らかであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるニサイクルガソリンエンジンの第
一の実施例を示す肩囲的平面図、第２図は第１図に於る
線１−１１による断面図、第３図、第４図、第５図はそ
れぞれ第２図に於る線■−■、ＩＶ−ＩＶ及びｖ−■に
よる断面図、第６図は本発明によるニサイクルガソリン
エンジンに組込まれる制御系の一つの実施例を示す概略
図、第７ａ図〜第７ｆ図は本発明に従って設けられる掃
気口の種種の実施例の輪郭及び配列を平面状に展開し且
つ拡大して示す図、第８図は前記第一の実施例のエンジ
ンの作動位相を説明するためのクランク角線図、第９図
及び第１０図はそれぞれ第１図〜第５図に示スエンジン
に於るパワーピストン行程に対するポンプ圧力の変化を
エンジンのフルスロットル運転時及びアイドリング運転
時に於て示す線図、第１１図は本発明によるニサイクル
エンジンの第二の実施例を示す肩囲的平面図、第１２図
は第１１図に於る線■−■による断面図、第１３図及び
第１４図はそれぞれ第１１図及び第１２図に示すエンジ
ンに於るパワーピストン行程に対するクランク室圧力の
変化をエンジンのフルスロットル運転時及びアイドリン
グ運転時について示す線図である。 １０・・・・・・シリンダブロック、１２，１４・・・
・・・クランクシャフト、１６．１８・・・・・・スプ
ロケットホイール ２０・・・・・・無端チェーン、４
０・・・・・・気化器、４６・・・・・・スロットルバ
ルブ、８０，８１・・・・・・制御系、８２・・・・・
・カム、８４ 、８５・・・・・・接点要素、８６・・
・・・・絶縁材、８８，８９，９０．９１・・・・・・
リンク、９２．９３・・・・・・ソレノイド、９４．９
５・・・・・・ソレノイド作動子、９６．９７・・・・
・・引張りコイルばね、１００・・・・・・パワーシリ
ンダーピストン装置、１０２・・・・・・パワーシリン
ダ、１０８・・・・・・掃気側パワーピストン、１１０
・・・・・・排気側パワーヒストン、１’ｆ２，１１４
・・・・・・コンロッド、１１６゜１１８・・・・・・
クランクピン、１２０，１２２・・・・・・クランクア
ーム、１２４，１２６・・・・・・クランク室、１２８
Ａ・・・・・・第一掃気口、１２８Ｂ・・・・・・第二
掃気口、１２８Ｃ・・・・・・第三掃気口、１３０・・
・・・・排気口、１３２ｋ・・・・・・第一掃気プレナ
ム、１３２Ｂ・・・・・・第二掃気プレナム、１３４・
・・・・・排気プレナム、１５６・・・・・・点火栓、
１５８，１５９・・・・・・制御弁、３００・・・・・
・ポンプシリンダーピストン装置、３０２・・・・・・
ポンプシリンダ、３０８，３１０・・・・・・ポンプピ
ストン、３１２，３１４・・・・・・コンロッド、３１
６．３１８・・・・・・クランクピン、３２０，３２２
・・・・・・クランクアーム。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ パワーシリンダの壁面に開口しパワーピストンによ
   って開閉される掃気口を有するニサイクルユニフロー水
   平対向ピストンガソリンエンジンに於て、前記掃気口は
   パワーピストンの上死点の側からその下死点の側へ順に
   配列された第−及び第二〇掃気口又は掃気口部分及び第
   三の掃気口を有し、前記第一〇掃気ロヌは掃気口部分は
   前記第二〇掃気口又は掃気口部分及び第三〇掃気口に比
   して実質的に小さい総開口面積を有し、前記第−及び第
   二〇掃気口又は掃気口部分はそれより噴出される掃気に
   前記第三の掃気口がそれより噴出される掃気に与えるス
   ワール（零スワールを含む）に比してより強いスワール
   を与えるよう構成されており、前記第−及び第二の掃気
   口又は掃気口部分からの掃気をエンジンがアイドリング
   を含む極く低い負荷状態にあるときと給気比が成る予め
   定められた比較的高い値以上である中乃至高負荷運転状
   態にあるときを除き遮断又は抑制する弁装置を備えてい
   ることを特徴とするニサイクルユニフロー水平対向ピス
   トンガソリンエンジン。 ２、特許請求の範囲第１項のニサイクルユニフロー水平
   対向ピストンガソリンエンジンに於て、給気比に関する
   前記の比較的高い値は０．４であることを特徴とするニ
   サイクルユニフロー水平対向ピストンガソリンエンジン
   。 ３ 特許請求の範囲第１項又は第２項のニサイクルユニ
   フロー水平対向ピストンガソリンエンジンに於て、前記
   弁装置はエンジンのスロットルバルブの開度に応答して
   開閉されるよう構成されていることを特徴とするニサイ
   クルユニフロー水平対向ピストンガソリンエンジン。 ４ ％許請求の範囲第１項、第２項又は第３項のニサイ
   クルユニフロー水平対向ピストンガソリンエンジンに於
   て、前記第−及び第二の掃気口又は掃気口部分は共通の
   掃気プレナムによって掃気を供給されるよう構成されて
   いることを特徴とするニサイクルユニフロー水平対向ピ
   ストンガソリンエンジン。 ５ 特許請求の範囲第１項乃至第４項の倒れかのニサイ
   クルユニフロー水千対向ピストンガソリンエンジンに於
   て、エンジンがアイドリングを含む極く低い負荷状態に
   あるとき前記第三の掃気口への掃気の供給を遮断する第
   二の制御弁が設けられていることを特徴とするニサイク
   ルユニフロー水平対向ピストンガソリンエンジン。 ６ 特許請求の範囲第５項のニサイクルユニフロー水平
   対向ピストンガソリンエンジンに於て、前記第二の制御
   弁はエンジンのスロットルバルブの開度に応答して開閉
   されるよう構成されていることを特徴とするニサイクル
   ユニフロー水平対向ピストンガソリンエンジン。