JPS6189923A - ２サイクル内燃機関 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は２サイクル内燃機関、詳しくは非点火サイク
ルの掃気行程において空気で掃気するようになした２サ
イクル内燃機関に関するものである。

（従来の技術） 周知のように，？サイクル内燃機関ではピストンの上昇
時にクランク室に混合ガスを吸入し、このとき先に、シ
リンダ内に供給されている混合ガスを燃焼室で圧縮し、
この混合ガスの爆発でピストンを押し下げる。そして、
ピストンの下降で排気通路から既燃ガスを排出し始め、
さらに下降するとクランク室内の混合ガスが掃気通路を
介してシリンダ内に噴出し、これにより既燃ガスを排気
通路から押し出すようになっている。

この種の２サイクル内燃機関において、燃焼室からの既
燃ガスの排出は、掃気流速つまりはピストンの作動速度
に関係している。即ち、全負荷時ノ高速回転時にはピス
トンの作動速度が速いため、既燃ガスの排出は比較的円
滑に行なわれるが、部分負荷の低速回転時にはピストン
の作動速度が遅く掃気流速が遅くなるため、シリンダ内
の既燃ガスの排出が不充分となる傾向がある。

（発明が解決しようとする問題点） 従って、非点火サイクルを設け、この非点火サイクルで
混合ガスで掃気するようにすると、既燃ガスの排出は低
速回転時においては勿論のこと高速回転時においても、
より充分に行なわれるようになるが、その掃気に用いら
れる混合ガスは燃焼しないで排出される不具合がある。

この発明はかかる実情に鑑みなされたもので、非点火サ
イクルの掃気行程において空気で掃気するようになし、
既燃ガスの排出が低速回転から高速回転までにわたり充
分に行なわれ、新規な混合ガスの希釈化が軽減され、着
火及び伝播性が向上し、燃焼の改善が図られる２サイク
ル内燃機関を提供することを目的としている。

（問題点を解決するための手段） この発明は前記の問題点を解決するため、非点火サイク
ルを有する２サイクル内燃機関において、燃焼室へクラ
ンク室を経由して混合ガスを導くための主吸気通路と、
前記クランク室と大気とを連通ずる大気連通路とを形成
し、この大気連通路を非点火サイクル前の点火４サイク
ルでのクランク室への混合ガスの吸入時において開くよ
うに制御バルブを配設したことを特徴としている。

（作用） この発明では、点火サイクルと非点火サイクルとを備え
、クランク室と大気とを連通ずる大気連通路を、制御バ
ルブにより非点火サイクル前の点火サイクルでのクラン
ク室への混合ガスが吸入されるときに開き、大気連通路
から空気をクランク室に吸入し、掃気行程でクランク室
に吸入された空気を燃焼室に供給して掃気する。従って
、燃焼室内の既燃ガスは非点火サイクルで十分に排出さ
れ、次の点火サイクルにおいて燃焼室に供給される新規
な混合ガスは残留既燃ガスで希釈されることが軽減され
、着火及び伝播性が向上する。

（実施例） 以下、この発明の実施例を添付図面に基づいて詳細に説
明する。

第１図はこの発明を適用した横置き型２サイクル内燃機
関の一部断面図、第２図は第１図のｎ　−１１断面図、
第３図はクランク室の圧力変動と吸入行程との関係を示
す図である。

図において符号ｌは船外機に搭載される？サイクル内燃
機関の機関本体で、この機関本体ｌのクランクケース２
にはシリンダブロック３が接続され、クランク室４を形
成している。シリンダブロック３のシリンダ５内にはピ
ストン６が摺動可能に配設されている。ピストン６はコ
ンロッド７を介して、クランク軸８に設けられた一対の
クランクウェブ９に架設したクランクビン１０にベアリ
ング１１を介して連結されている。クランク軸８はクラ
ンクケース２とシリンダブロック３との間で同軸可能に
軸支され、ピストン６の左右方向の直線運動がコンロッ
ド７を介して回転運動に変換され、これによりクランク
軸８が回転する。

シリンダブロック３に接合固定したシリンダヘッド１２
には点火プラグ１３が設けられ、燃焼室１４で圧縮され
た混合ガスに着火するようになっている。シリンダ５に
は大気と連通ずる排気通路１５が開口し、この排気通路
１５よりややクランクケース２側の位置にはクランク室
４と連通する掃気通路１６が開口している。ピストン６
のクランク室４側への移動、即ち下降して、まず排気通
路１５が開口して燃焼室１４から既燃ガスの排出が始ま
り、さらに移動すると掃気通路１６が開口して、クラン
ク室４で圧縮された新気な混合ガスまたは空気をシリン
ダ５内の燃焼室１４に噴出するようになっている。クラ
ンクケース２には主吸気通路である吸気通路１７が連設
され、この吸気通路１７にはリードバルブ１８が配設さ
れている。さらに、吸気通路１７の上流側には気化器１
９及びサイレンサー２０が接続されている。

リードバルブ１８はクランク室４がピストン６の右方向
の移動、即ち上昇により負圧になるとき、弁体１８ａを
開く。従って、新気な混合カスは吸気通路１７から通路
１８ｂを介してクランク室４内に吸入される０反対に、
ピストン６が下降し、クランク室４が昇圧されるとき、
その圧力により弁体１８ａが通路１８ｂを閉じるように
なっている。

前記シリンダブロック３にはボス部２１が一体に形成さ
れ、このボス部２１に大気連通路２２が穿設されて、ク
ランク室４は大気と導通するようになっている。大気連
通路２２には開閉バルブ２３が回転可尉に配設され、開
閉バルブ２３はその弁体２３ａを支持する軸部２３ｂが
ベアリング２４を介してボス部２１に回動可能に軸支さ
れている。弁体２３ａには大気連通路２２と同じ径の連
通路２３ｃが形成され、この連通路２３ｃは大気）　　
　連通路２２の一部を形成している。

軸部２３ｂに固定した被動ギヤ２５はクランク軸８に固
定した駆動ギヤ２６と噛合している。駆動ギヤ２６はク
ランクケース２と発電＠２７との間に配設され、クラン
ク軸８の回転力を被動ギヤ２５を介して開閉バルブ２３
に伝達する。開閉バルブ２３が回転すると、弁体２３ａ
の通路２３ｃが所定のタイミングで大気連通路２２を開
閉して空気をクランク室４に吸入するようになっている
。

この実施例では開閉バルブ２３はクランク軸８が１回転
するとき、１／４回転するように設定されいるため、２
サイクルに１回クランク室４に空気を吸入する。この空
気を吸入するタイミングを第３図に示す。

即ち、非点火サイクルの前の点火サイクルにおいて、ピ
ストン６が上昇してクランク室４が負圧になるとき空気
が吸入され、非点火サイクルでピストン６が下降し、ク
ランク室４の圧力が上昇するとき、シリンダ５内に空気
を噴出して掃気するようになっている。

前記開閉バルブ２３の上流側には制御バルブ２８がボス
部２１に回動可能に配設され、この制御バルブ２８は操
作ワイヤ２９を介してスロットルバルブ３０の操作レバ
ー３１と連動して回転し、大気連通路２２を開閉するよ
うになっている。

即ち、制御バルブ２８は機関が低速回転時に大気連通路
２２を開いて、空気をクランク室４に吸入可能にしてい
る。一方、高速回転時にはスロットルバルブ３０を開き
、吸気通路１７からクランク室４に供給される混合ガス
を増加させる。制御バルブ２８はスロットルバルブ３０
の開度に応じて開き、大気連通路２２がら空気がクラン
ク室４に吸入可能となる。

次に、この実施例の作動について説明する。

部分負荷の低速回転時に、スロットルバルブ３０は第２
図に示すように吸気通路１７を絞るような位置にあり、
吸気通路１７からクランク室４に吸入される混合ガスの
吸入量を所定値に規制している。このとき、制御バルブ
２８はシリンダブロック３の大気連通路２２を開いてお
り、空気がクランク室４に吸入可能になっている。

そして、第３図に示す非点火サイクルａで、ピストン６
が１昇するとき、開閉バルブ２３が大気連通路２２を遮
断しているため、クランク室４が負圧になり、混合ガス
がクランク室４に吸入され　。

る。次の点火サイクルｂで、ピストン６が下降すると、
クランク室４が昇圧されて混合ガスを掃気通路１６から
燃焼室１４に供給し、先に燃焼室１４に供給されている
空気を掃気する。

続いてクランク室４はピストン６の上昇で負圧になるが
、開閉バルブ２３が大気連通路２２を開いているため、
クランク室４に空気が大気連通路２２から吸入される。

これと同時に、シリンダ５内に供給されている混合ガス
は燃焼室１４で圧縮され、点火プラグ１３のスパークに
より着火する。この混合ガスの急激な燃焼、即ち爆発で
ピストン６を押し下げる。

そして、次の非点火サイクルＣで、ピストン６が下降し
て排気通路１５から既燃ガスが排出されるとともに、開
閉バルブ２３が回転して大気連通路２２を閉じる。とこ
ろで、クランク室４が閉塞されているため、ピストン６
がさらに下降するとクランク室４内の空気が掃気通路１
６からシリンダ５内に噴出して既燃ガスを排気通路１５
から押し出す。続いてシリンダ５内に供給されている空
気は混合ガスと同様に燃焼室で圧縮される。このとき、
開閉バルブ２３が大気連通路２２を閉じているため、ク
ランク室４が負圧となり、リードバルブ１８を開き、吸
気通路１７かもクランク室４に混合ガスを吸入して、非
点火サイクルＣが糾了する。

次の点火サイクルｄにおいて、ピストン６が下降すると
、空気が排気通路１５かも排出され、これと同時に掃気
通路１６から混合ガスがシリンダ５に供給される。

このように１点火サイクルにおいて発生している不活性
既燃歿留ガスは、非点火サイクルで空気−で掃気して排
出されているから、燃焼室１４内は着火性及び伝播性の
優れた新気な混合ガスで充満され、燃焼効率が向とする
。

一方、全負荷の高速回転時には、図示しないスロットル
ケーブルを引き、操作レバー３１を第２図において反時
計方向に回動してスロットルバルブ３０を開き、クラン
ク室４に供給される混合ガスを増加させる。この操作し
／＜　−３１の回動と連動して、操作ワイヤ２９が引か
れるため、制御バルブ２８が大気連通路２２を閉じ、ク
ランク室４に空気が吸入されることを規制する。

従って、低速回転時において燃焼効率が向上して安定し
て回転するのみでなく、高速回転時においてはサイクル
毎にクランク室４に混合ガスが吸入されて、着火するよ
うになり非点火サイクルは生じにくくなる。これにより
、高出力を得ることができ、しかもピストン６の作動速
度が速いため、掃気流が速く既燃ガスの排出は比較的良
好に行なわれ、燃焼効率も良好である。

第４図は他の実施例を示す要部の断面図である。

この実施例はシリンダブロック３のボス部２１に形成さ
れた大気連通路２２に、開閉バルブ２３がクランク軸８
と同期して回転回旋に配設されている。この開閉バルブ
２３はＬ字状の連通路２３Ｃが形成され、この連通路２
３ｃは大気連通路２２の一部を形成している。この開閉
バルブ２３は前記実施例と同様にクランク軸８と連動し
て回転するが、クランク軸８の１回転に対してｌ／２回
転するように構成されている。そして、２サイクルに１
回クランク室４に空気を吸入して掃気する。なお、この
実施例では制御バルブを大気連通路２２に配設していな
いため、高速回転時でも空気による掃気が行なわれる。

なお、前記両実施例では開閉バルブ２３とクランク軸８
とをギヤで連動して回転するようにしたが、ベルトによ
り駆動するようにしてもよい、さらに、開閉バルブ２３
の駆動はクランク軸８とは別に配設されたモータ等によ
って駆動するようにしてもよく、さらに等間隔爆発を得
るためには、１気筒、３気筒、５気筒、即ち（２ｎ−１
）気筒を備えた内燃機関に実施されるが、これらの気筒
に限定されない。

また、第５図は高速回転時にクランク室に空気を吸入し
ない他の実施例を示している。

シリンダブロック３のボス部２１に設けられた制御バル
ブ２３は、その軸部２３ｂがクラ−２チ３２を介して被
動ギヤ２５の軸部２５ａに接続されている。この被動ギ
ヤ２５はクランク軸８の駆動ギヤ２６に噛合している。

前記クラッチ３２は遠心クラッチが採用され、低速回転
時にはクラッチ３２が被動ギヤ２５の軸部２５ａと制御
バルブ２３の軸部２３ｂとをＩｌｉ統し、駆動ギヤ２６
による被動ギヤ２５の回転力を制御バルブ２３に伝達す
る。

一方、高速回転時においては、被動ギヤ２５の回転速度
が上昇し、これによりクラッチ３２は遠心力が大きくな
り、自動的に被動ギヤ２５の軸部２５ａと、制御バルブ
２３の軸部２３ｂとの接続を遮断し、制御バルブ２３の
回転を停止して大気連通路２２を閉塞する。

また、前記クラッチ３２は電磁クラッチを用いてもよい
。この場合には図示しないが、例えば点火信号発生装置
により機関回転数を検知し１点火パルスが多くなるとき
、電力を出力する〃制御回路を介して、高速回転時にク
ラッチ３２が遮断されるようにする、或いは電磁クラッ
チは発電コイルよりの電力量により１機関の高速回転時
にクラッチ３２が遮断されるようにしてもよい。

（発明の効果） この発明は前記のように、点火サイクルと非点火サイク
ルとを備え、クランク室と大気とを連通する大気連通路
を、非点火サイクル前の点火サイクルでのクランク室へ
の混合ガスが吸入されるときに開くように制御バルブを
設けたから、大気連通路からクランク室に吸入された空
気は掃気行程において燃焼室に供給されて、既燃ガスの
掃気を行なうため、不活性な既燃残留ガスの十分な排出
が回部である。従って、点火サイクルにおいて新規な混
合ガスが既燃ガスによって、希釈されるｔとが軽減され
、着火及び伝播性が向上し、燃焼の改善が図られる。

【図面の簡単な説明】

□ 第１図はこの発明を適用した横置き型２サイクル内燃機
関の一部断面図、第２図は第１図の■−ＩＩ断面図、第
３図はクランク室の圧力変動と掃気行程との関係を示す
図、第４図は他の実施例を示す要部の断面図、第５図は
さらに他の実施例を示す要部の断面図である。 ２・・・クランクケース　　３・・・シリンダブロック
４・・・クランク室５　・・・シリンダ８・・・クラン
ク軸　　　　１４・・・燃焼室２１・・・ボス部　　　
　　２２・・・大気連通路２３・・・開閉バルブ　　　
２５・・・被動ギヤ２６・・・駆動ギヤ　　　　２８・
・・制御バルブ３２・・・クラッチ 第４図 、５７ 第５図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）非点火サイクルを有する２サイクル内燃機関にお
   いて、燃焼室へクランク室を経由して混合ガスを導くた
   めの主吸気通路と、前記クランク室と大気とを連通する
   大気連通路とを形成し、この大気連通路を非点火サイク
   ル前の点火サイクルでのクランク室への混合ガスの吸入
   時において開くように制御バルブを配設したことを特徴
   とする２サイクル内燃機関。
2. （２）前記大気連通路に開閉バルブを配設するとともに
   、主吸気通路に配設されたスロットルバルブの開度が大
   きくなるに従い、前記開閉バルブの開度が小さくなるよ
   うに前記スロットルバルブと開閉バルブとを連結したこ
   とを特徴とする前記特許請求の範囲第１項記載の２サイ
   クル内燃機関。
3. （３）前記制御バルブをクランク軸と連結するとともに
   、連結途中に機関回転数が高い時に前記両者の連結を遮
   断するクラッチを配設したことを特徴とする前記特許請
   求の範囲第１項記載の２サイクル内燃機関。