クランクケース圧縮式２サイクル内燃機関

【目的】掃気通路からシリンダ室に対するガスの充填効率を向上させることができると共に該ガスによる排気口からの燃焼ガスの押出しも十分に行えるクランクケース圧縮式２サイクル内燃機関を提供する。
【構成】シリンダブロック３に、クランク室６とシリンダ室１とを連通させる掃気通路９と、クランク室６に給気を行う給気口と、シリンダ室１からの排気を行う排気口１０とを設ける。シリンダ室１に開口する掃気通路９の上部開口部１２側で掃気通路９内に、この掃気通路９内を上下方向に複数の分割掃気通路部９ａ，９ｂに分割する整流板１４を設ける。

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、クランクケース圧縮式２サイクル内燃機関に関し、特にその掃気通路の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来のこの種のクランクケース圧縮式２サイクル内燃機関は、図６に示すように、シリンダ室１内にピストン２が昇降自在に配置されているシリンダブロック３と、ピストン２の昇降運動が連接棒４を介して伝えられて回転力に変換するクランク５のクランクアーム５ａ及びクランクピン５ｂをクランク室６内に収容しているクランクケース７とを有する。クランク５のクランク軸５ｃは、軸受８で回転自在に支持されてクランクケース７の外に導出されている。
【０００３】シリンダブロック３には、クランク室６とシリンダ室１とを連通させる掃気通路９と、クランク室６に給気を行う給気口（この図６では、図示せず）と、シリンダ室１からの排気を行う排気口１０と、シリンダ室１の上部で点火を行う点火栓１１が設けられている。
【０００４】このような従来のクランクケース圧縮式２サイクル内燃機関の動作を、図６と図７を参照して説明する。
【０００５】ピストン２の上昇行程でクランクケース７内に給気口より吸入された混合気は、ピストン２の下降行程で該クランクケース７内で圧縮され、ピストン２の下降につれてその側壁によって塞がれていた掃気通路９の上部開口部１２が開き始めるとシリンダ室１内に圧送され、該シリンダ室１内の燃焼ガスを排気口１０から押出しながら該シリンダ室１内に充填される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このような従来のクランクケース圧縮式２サイクル内燃機関では、次のような問題点がある。
【０００７】（ａ）掃気通路９の上部開口部１２がピストン２の下降により開き、混合気がシリンダ室１内に圧送される際、掃気通路９に沿って流れる該混合気は図７に示す流線の如くピストン２の側壁により一部が塞ぎ止められるため、該混合気の流れに乱れが生じ、該混合気の充填効率の低下を招くと共に該混合気により排気口１０から押出すべき燃焼ガスの押出しも不十分になる。
【０００８】（Ｂ）また、従来の構造では、図７に示すように掃気通路９の上部開口部１２をピストン２の側壁で一部塞いでいるときには、該混合気の流れが上向きになるので、掃気通路９の上部開口部１２をピストン２の側壁で塞いでいない完全開放状態の混合気の流れに比べて、図８に実線で示す流線のように排気口１０に至る流路長が短いため、該混合気自体の排気口１０からの吹抜けも多く、出力の低下を招くとともに、該混合気の流れが図７の流線の如くピストン頭部２ａに沿って流れず、ピストン２の冷却が不十分となるため稀薄燃焼が不可能であり、燃費の悪化及び排気ガス中の環境汚染物質の排出の増加もまねいていた。
【０００９】本発明の目的は、掃気通路からシリンダ室に対するガスの充填効率を向上させることができると共に該ガスによる排気口からの燃焼ガスの押出しも十分に行えるクランクケース圧縮式２サイクル内燃機関を提供することにある。
【００１０】本発明の他の目的は、出力向上，燃費の改善及び排気ガス中の環境汚染物質の削減を図ることができるクランクケース圧縮式２サイクル内燃機関を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は、シリンダ室内にピストンが昇降自在に配置されているシリンダブロックと、ピストンの昇降運動が連接棒を介して伝えられて回転力に変換するクランクのクランクアーム及びクランクピンをクランク室内に収容しているクランクケースとを備え、シリンダブロックにはクランク室とシリンダ室とを連通させる掃気通路と、シリンダ室からの排気を行う排気口とが設けられているクランクケース圧縮式２サイクル内燃機関を改良の対象としている。
【００１２】本発明に係るクランクケース圧縮式２サイクル内燃機関は、シリンダ室に開口する掃気通路の少なくとも上部開口部側で該掃気通路内に該掃気通路内を上下方向に複数の分割掃気通路部に分割する整流板が設けられていることを特徴とする。
【００１３】この場合、整流板はシリンダブロックのシリンダ内壁より後退して設けられていることが好ましい。
【００１４】本発明では、掃気通路からシリンダ室に供給されるガスとしては、混合気の場合と、空気の場合とがある。掃気通路からシリンダ室に供給されるガスが空気の場合には、燃料はシリンダ室内に直接噴霧されることになる。
【００１５】
【作用】このようにシリンダ室に開口する掃気通路の少なくとも上部開口部側で該掃気通路内に該掃気通路内を上下方向に複数の分割掃気通路部に分割する整流板を設けると、ピストンの下降行程では該ピストンの側壁で塞がれていた各分割掃気通路部がピストンの下降につれて上側の分割掃気通路部から順次シリンダ室に開放されるようになる。
【００１６】このため上方の分割掃気通路部がシリンダ室に開放されると、クランク室内の圧縮ガスはその開放された分割掃気通路部を経てシリンダ室内に圧送され、これにより該シリンダ室内の燃焼ガスを押出しながら該シリンダ室内に充填され始める。
【００１７】ピストンが下降を続け、ピストン頭部が整流板付近に到達すると、ガスは上方の分割掃気通路部と整流板によって整流化され、ピストン頭部に沿いながらシリンダ室内に充填され。
【００１８】更にピストンが下降してピストン頭部が該整流板の下方の分割掃気通路部に通じる開口部の位置に到達すると、該下方の分割掃気通路部からもシリンダ室内にガスの充填が始まる。このときのガスの流れは、上方の分割掃気通路部を流れる整流化されたガスにより方向付けされてシリンダ室内に充填される。
【００１９】このため、ピストン側壁により塞ぎ止められるガスの影響を、掃気通路内を上下に分割する整流板で阻止することができ、且つガスの整流を良好に行えて、該ガスのシリンダ室に対する充填効率を向上させることができると共に該ガスにより排気口から押出すべき燃焼ガスの押出しも十分に行うことができる。
【００２０】また、掃気行程におけるガスの流れを整流板により上下に区画して良好に整流できることにより、該ガスの排気口からの吹抜けを低減することができて、該ガスのシリンダ室に対する充填効率が向上して内燃機関の出力の向上を図ることができる。
【００２１】かつまた、シリンダ室に吹き込まれるガスの流れの整流により稀薄燃焼下におけるピストンの高温化を抑制し、燃料消費量を削減することにより、排気ガス中の環境汚染物質の排出を少なくすることができる。
【００２２】更に、整流板がシリンダブロックのシリンダ内壁より後退して設けられていると、該整流板がピストンに接触せず、このため該整流板の肉厚が薄くても、ピストンの昇降により損傷されるのを回避することができ、該整流板の信頼性を向上させることができる。
【００２３】
【実施例】以下、本発明の実施例を図１〜図５を参照して詳細に説明する。なお、前述した図６〜図８と対応する部分には、同一符号を付けて示している。
【００２４】本実施例のクランクケース圧縮式２サイクル内燃機関においては、前述した従来例と同様に、シリンダ室１内にピストン２が昇降自在に配置されているシリンダブロック３と、ピストン２の昇降運動が連接棒４を介して伝えられて回転力に変換するクランク５のクランクアーム５ａ及びクランクピン５ｂをクランク室６内に収容しているクランクケース７とを有する。クランク５のクランク軸５ｃは、軸受８で回転自在に支持されてクランクケース７の外に導出されている。
【００２５】シリンダブロック３には、クランク室６とシリンダ室１とを連通させる掃気通路９と、クランク室６に混合気の供給を行う給気口１３と、シリンダ室１から燃焼ガスの排気を行う排気口１０と、シリンダ室１の上部で点火を行う点火栓１１が設けられている。
【００２６】特に、本実施例のクランクケース圧縮式２サイクル内燃機関においては、シリンダ室１に開口する掃気通路９の上部開口部１２側で該掃気通路９内に該掃気通路９内を上下方向に複数の分割掃気通路部９ａ，９ｂに分割する整流板１４が設けられている。即ち、本実施例では、整流板１４により掃気通路９内が、水平方向の分割でなく、上下方向の分割により、上下方向に並ぶ分割掃気通路部９ａ，９ｂに分割されている点に特徴がある。本実施例の場合、該整流板１４はシリンダブロック３と一体成形で設けられている。なお、該整流板１４の端部は、シリンダブロック３とは別体に形成して後から組み付けることも可能である。該整流板１４はシリンダブロック３のシリンダ内壁１５の内表面に一致した位置か、或いは図示のように該シリンダ内壁１５より後退して設けられる。
【００２７】このようにシリンダ室１に開口する掃気通路９の上部開口部１２側で該掃気通路９内に該掃気通路９内を上下方向に複数の分割掃気通路部９ａ，９ｂに分割する整流板１４を設けると、ピストン２の下降行程では該ピストン２の側壁で塞がれていた各分割掃気通路部９ａ，９ｂがピストン２の下降につれて上側の分割掃気通路部９ａから順次シリンダ室１に開放されるようになる。
【００２８】このため上方の分割掃気通路部９ａがシリンダ室１に開放されると、クランク室６内で圧縮されている混合気は、その開放された分割掃気通路部９ａを経てシリンダ室１内に圧送され、これにより該シリンダ室１内の燃焼ガスを押出しながら該シリンダ室１内に充填され始める。
【００２９】ピストン２が下降を続け、図３に示すようにピストン頭部２ａが整流板１４の付近に到達すると、混合気は上方の分割掃気通路部９ａと整流板１４によって整流化され、ピストン頭部２ａに沿いながらシリンダ室１内に充填される。従って、ピストン頭部２ａは混合気により冷却される。
【００３０】更にピストン２が下降して、図４に示すようにピストン頭部２ａが該整流板１４の下方の分割掃気通路部９ｂに通じる開口部１２ｂの位置に到達すると、該下方の分割掃気通路部１２ｂからもシリンダ室１内に混合気の充填が始まる。このときの混合気の流れは、上方の分割掃気通路部１２ａを流れる整流化された混合気により方向付けされてシリンダ室１内に充填される。この状態でも、ピストン頭部２ａは混合気により冷却される。
【００３１】このため、ピストン２の側壁により塞ぎ止められる混合気の影響を、掃気通路９内を上下に分割する整流板１４で阻止することができ、且つ混合気の整流を良好に行えて、該混合気のシリンダ室１に対する充填効率を向上させることができると共に該混合気により排気口１０から押出すべき燃焼ガスの押出しも十分に行うことができる。
【００３２】また、掃気行程における混合気の流れを整流板１４により上下に区画して良好に整流できると、開口部１２ａ，１２ｂからシリンダ室１内に吹き出される混合気が従来のように上向きにならず、図５に示す流線のように、従来より長いパスで流れて排出口１０から排出されるので、該混合気の排気口１０からの吹抜けを低減することができて、該混合気のシリンダ室１に対する充填効率が向上して内燃機関の出力の向上を図ることができる。
【００３３】かつまた、シリンダ室１に吹き込まれる混合気の流れの整流により稀薄燃焼下におけるピストン２の高温化を抑制し、燃料消費量を削減することにより、排気ガス中の環境汚染物質の排出を少なくすることができる。
【００３４】本実施例のように、整流板１４がシリンダブロック３のシリンダ内壁１５より後退して設けられていると、該整流板１４がピストン２に接触せず、このため該整流板１４の肉厚が薄くても、ピストン２の昇降により損傷されるのを回避することができ、該整流板１４の信頼性を向上させることができる。
【００３５】上記実施例では、掃気通路９より混合気を供給する例について説明したが、該掃気通路９からは混合気の代りに空気を供給する場合もある。該掃気通路９からシリンダ室１に空気を供給する場合には、燃料はシリンダ室１内に直接噴霧することになる。
【００３６】また、給気口１３はシリンダブロック３に限らず、リードバルブを介してクランクケース７に設ける場合もある。
【００３７】更に、整流板１４は上記のように掃気通路９内の出口側に限らず、全長にわたって設けることもできる。
【００３８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るクランクケース圧縮式２サイクル内燃機関によれば、下記のような優れた効果を得ることができる。
【００３９】本発明では、シリンダ室に開口する掃気通路の少なくとも上部開口部側で該掃気通路内に該掃気通路内を上下方向に複数の分割掃気通路部に分割する整流板を設けたので、ピストン側壁により塞ぎ止められるガスの影響を、掃気通路内を上下に分割する整流板で阻止することができ、且つガスの整流を良好に行えて、該ガスのシリンダ室に対する充填効率を向上させることができると共に該ガスにより排気口から押出すべき燃焼ガスの押出しも十分に行うことができる。
【００４０】また、本発明によれば、掃気行程におけるガスの流れを整流板により上下に区画して良好に整流できるので、該ガスの排気口からの吹抜けを低減することができて、該ガスのシリンダ室に対する充填効率が向上して内燃機関の出力の向上を図ることができる。
【００４１】かつまた、本発明によれば、シリンダ室に吹き込まれるガスの流れの整流により、稀薄燃焼下におけるピストンの高温化を抑制し、燃料消費量を削減することにより、排気ガス中の環境汚染物質の排出を少なくすることができる。
【００４２】更に、整流板をシリンダブロックのシリンダ内壁より後退して設けることにより、該整流板がピストンに接触せず、このため該整流板の肉厚が薄くても、ピストンの昇降により損傷されるのを回避することができ、該整流板の信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るクランクケース圧縮式２サイクル内燃機関の一実施例の縦断面図である。
【図２】図１のＸ−Ｘ線断面図である。
【図３】図１に示すクランクケース圧縮式２サイクル内燃機関でピストンの頭部が整流板の位置まで下降した状態での混合気の流れを示す説明図である。
【図４】図１に示すクランクケース圧縮式２サイクル内燃機関でピストンの頭部が整流板の位置より下降した状態での混合気の流れを示す説明図である。
【図５】本実施例でシリンダ室に吹き込まれたガスの流路を示す説明図である。
【図６】従来のクランクケース圧縮式２サイクル内燃機関の縦断面図である。
【図７】従来のクランクケース圧縮式２サイクル内燃機関でピストンの頭部が掃気通路の上部開口部を下降している状態での混合気の流れを示す説明図である。
【図８】従来のクランクケース圧縮式２サイクル内燃機関でシリンダ室に吹き込まれたガスの流路を示す説明図である。
【符号の説明】
１シリンダ室
２ピストン
３シリンダブロック
４連接棒
５クランク
５ａクランクアーム
５ｂクランクピン
５ｃクランク軸
６クランク室
７クランクケース
８軸受
９掃気通路
９ａ，９ｂ分割掃気通路部
１０排気口
１１点火栓
１２上部開口部
１２ａ，１２ｂ分割上部開口部
１３給気口
１４整流板
１５シリンダ内壁

【特許請求の範囲】
【請求項１】シリンダ室内にピストンが昇降自在に配置されているシリンダブロックと、前記ピストンの昇降運動が連接棒を介して伝えられて回転力に変換するクランクのクランクアーム及びクランクピンをクランク室内に収容しているクランクケースとを備え、前記シリンダブロックには前記クランク室と前記シリンダ室とを連通させる掃気通路と、前記シリンダ室からの排気を行う排気口とが設けられているクランクケース圧縮式２サイクル内燃機関において、前記シリンダ室に開口する前記掃気通路の少なくとも上部開口部側で該掃気通路内に該掃気通路内を上下方向に複数の分割掃気通路部に分割する整流板が設けられていることを特徴とするクランクケース圧縮式２サイクル内燃機関。
【請求項２】前記整流板は前記シリンダブロックのシリンダ内壁より後退して設けられていることを特徴とする請求項１に記載のクランクケース圧縮式２サイクル内燃機関。

【図１】