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JPH0754655A - 2サイクル火花点火機関燃焼室及び希薄燃焼法 - Google Patents

2サイクル火花点火機関燃焼室及び希薄燃焼法

Info

Publication number
JPH0754655A
JPH0754655A JP5232607A JP23260793A JPH0754655A JP H0754655 A JPH0754655 A JP H0754655A JP 5232607 A JP5232607 A JP 5232607A JP 23260793 A JP23260793 A JP 23260793A JP H0754655 A JPH0754655 A JP H0754655A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
piston
exhaust valve
head
combustion chamber
cylinder
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP5232607A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroyasu Tanigawa
浩保 谷川
Kazunaga Tanigawa
和永 谷川
Yukinaga Tanigawa
幸永 谷川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to JP5232607A priority Critical patent/JPH0754655A/ja
Publication of JPH0754655A publication Critical patent/JPH0754655A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02FCYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F1/00Cylinders; Cylinder heads 
    • F02F1/18Other cylinders
    • F02F1/22Other cylinders characterised by having ports in cylinder wall for scavenging or charging
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00Other engines
    • F02B75/02Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke
    • F02B2075/022Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle
    • F02B2075/025Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle two

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)
  • Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
  • Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【構成】通常の2サイクル火花点火機関の燃焼室を拡径
して,希薄燃料混合気の回転半径を拡大して,比重差に
よる傾斜半径を拡大し,回転外周を濃い混合気として安
定理想の希薄燃焼とし,中心に排気弁を設けて,最とも
比重の軽い完全燃焼終了ガスを中心から排出掃気する。 【効果】超々希薄燃焼によって熱負荷が低減できるた
め,大型大出力の2サイクル火花点火機関を得る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は2サイクル火花点火内
燃機関の燃焼室及び燃焼法に関する。
【0002】
【従来の技術】遠心力を利用して混合濃度を傾斜させる
希薄燃焼法の基本特許として,平成3年6月13日特許
第1607151号の特許権者となりましたが,遠心力
を利用して混合濃度を傾斜させる希薄燃焼法を最とも明
解に説明できる,回転往復ピストン内燃機関を実施例に
したため,特許権の侵害が多発している疑いが強くなっ
たため,実施例を付加して応用発明の基本とするもので
す。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】そこでこの発明は,2
サイクル火花点火内燃機関の燃焼室の形状を変更して,
遠心力によりガソリン蒸気の混合濃度を傾斜させる希薄
燃焼法に最適の燃焼室形状にすると共に,排気弁を燃焼
室中心に具備して,燃料混合気の吹き抜けを防止するこ
とを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】そこでこの発明は,2サ
イクル火花点火内燃機関の燃焼室の形状を変更して,遠
心力によりガソリン蒸気の混合濃度を傾斜させる希薄燃
焼法に最適の燃焼室形状にするため,シリンダのピスト
ン摺動面より上部を漏斗状に拡大して,同摺動面の下部
にピストンにより開閉する掃気穴群4を,同方向に傾斜
して掃気をシリンダ内面に沿って渦流噴射するように貫
設し,その外周に環状掃気室5を設け,ピストンの頭部
を縮径して円筒形とし,ヘッドには縁部9を設けて点火
栓を1個以上具備し,中心には排気弁を只備します。
【0005】
【作 用】この発明は上述の構成にしたため;燃焼反応
終了ガスより遥かに重いガソリン混合気は,即ち希薄混
合気の掃気は,掃気穴群4よりシリンダ内面に沿って螺
旋状に回転噴射されて,上部の拡径された燃焼室に到達
するのであるが,ガソリン蒸気の比重は空気の3〜4倍
と重いため,遠心力と微乱流により混合濃度が傾斜し,
外周の点火栓付近に濃い混合気が集まり,内部に向って
順次薄い混合気が分布する理想の状態が得られるため,
火花点火によって外周の濃い混合気から燃焼が始まり,
その熱で内部の順次薄い混合気を包み込むように燃焼さ
せるため,急速に然も公害の少ない完全燃焼が得られま
す。
【0006】この発明は,燃焼室を拡径して,排気弁を
円中心に具備したため,最とも比重の軽い燃焼反応終了
ガスが,遠心力によって中心軸付近,即ち排気弁の付近
に集まるため,掃気時に,ガソリン混合気の吹き抜けを
防止できる大きな効果がある。
【0007】
【実施例】実施例について図面を参照しながら説明しま
す。図1に本発明の2サイクル火花点火内燃機関の燃焼
室の第一実施例を示すもので,ピストン2がシリンダ1
の摺動面3を移動圧縮行程して,上死点付近に達し,火
花点火の時期を図示している。シリンダ1のピストン2
の摺動面3より上部を漏斗状に拡大して,遠心力による
混合濃度の傾斜を容易とし,ヘッド7には縁部9を設け
て点火栓10を1個以上具備します。この点火栓10は
ガソリン混合気の回転外周即ち,濃い混合気側から点火
して,内部の順次薄い希薄混合気を包み込むように燃焼
させるものであるから,用途により取付位置及び向きを
決定します。
【0008】図2も第1実施例を示したもので,ピスト
ン2が爆発行程で下死点に達した図であり,排気と掃気
の状態を示している。シリンダ1のピストン2の摺動面
3の下部には,ピストン2により開閉する掃気穴群4が
図3に示す如く,一方向に傾斜して多数貫設されてお
り,その外周には環状掃気室5が形成されている。この
環状掃気室5に図にないクランク室やポンプから,希薄
燃料混合気が圧送されます。ピストン2の頭部が円筒形
のまま縮径されているため,掃気穴群4より噴射された
重い希薄燃料混合気は,シリンダ内面に沿って螺旋状に
燃焼室6を掃気し,比重の軽い燃焼反応終了ガスを中央
に集めて,排気弁8より排気します。
【0009】図4に第2実施例を示すもので,2サイク
ル火花点火希薄燃焼内燃機関として実施した場合の,理
想的燃焼室形状を示したものですが,図5,図6に示す
ようにカム16が逆形になるなど,未知数の部分を含め
て第2実施例としたもので,第1実施例との相違点は,
ピストン2の頭部を球面としてガスの流れを良くし,排
気弁18を逆開きとして,最とも比重の軽い燃焼反応終
了ガスの集まる中心からの排気を優先し,比重の重い希
薄燃料混合気の吹き抜けを,遠心力を利用して完壁に防
止したものです。
【0010】図5に逆開き動弁機構の第1実施例を示
す。押棒21を往復させてロッカアーム13を揺動して
排気弁18を開閉するもので,ロッカアームシャフト1
5に回転自在に外嵌支持したロッカアーム13の一端
を,ヘッド7に摺動自在に支持されて,発条22の力と
ロッカアーム13の揺動により,排気ポート11側に開
閉自在に具備された排気弁18に支持し,ロッカアーム
13の他端には調整ネジ19を具備して,押棒21を介
して締切圧力調整器14に支持し,カム軸17の回転に
より,カム軸17に具備したカム16が回転して,締切
圧力調整器14を上下に往復摺動させ,ロッカアーム1
3を揺動して,排気弁18を排気ポート11側に開閉し
ます。
【0011】図6に逆開き動弁機構の第2実施例を示
す。排気弁18の発条22の力と,カム軸17のカム1
6の回転により,スウィングアーム20がスウィングし
て,排気弁18を開閉するもので,ヘッド7に固着され
た締切圧力調整器14と,ヘッド7に摺動自在に具備さ
れた排気弁18にそれぞれ両端を支持された,スウィン
グアーム20の上部中央付近に設けたカム16を有する
カム軸17の回転により,スウィングアーム20の排気
弁18側が上下に揺動して,排気弁18を排気ポート1
1側に開閉します。
【0012】締切圧力調整器14は,排気弁18の締切
圧力を調整するものです。従って,図のような器にバネ
や油圧を設けて,一定圧力で排気弁18を閉止するもの
です。通常爆発力は弁を閉止する方向に働くのですが,
比重の軽い燃焼反応終了ガスの排出を最優先にしたた
め,爆発力が弁を開く方向となったためカムにローラー
23を使用したものです。即ち,排気弁18が爆発力に
よって開弁しない程度にしかも弁が長持ちする程度に,
弁閉止圧力を調整するものです。
【0013】実施例はすべて空冷単気筒となっておりま
すが,空冷単気筒に限定したものではありません。空冷
多気筒や水冷多気筒及び水冷単気筒を含むものです。
又,希薄燃焼法についても実施例の構成に限定したもの
ではなく基本構成を示したもので,遠心力を利用して混
合濃度を傾斜させる希薄燃焼法の基本特許である,特許
第1607151号を2サイクル火花点火機関で実施し
たものです。従って,火花点火時まで混合濃度の傾斜が
残るものはすべて含みます。
【0014】
【発明の効果】燃焼反応終了ガスより遥かに比重の重い
希薄燃料混合気をシリンダ全内周からピストン頭部の案
内に助けられながら,シリンダ内面に沿って回転噴射す
るため,希薄混合気は遠心力により,混合濃度の傾斜を
強めながら,螺旋状に進行して拡径された燃焼室に到達
するため,理想の掃気となって,希薄燃料混合気の吹き
抜けを防止できる効果が大きく,遠心力により混合気回
転外周即ち,点火栓付近に濃い混合気が集り,内部に向
って順次薄い混合気が分布する理想形となるため,火花
点火すると外周の濃い混合気から燃焼が始まり,内部の
順次薄い混合気を包み込むように燃焼させるため,理想
の希薄燃焼となり,公害の最とも少ない排気ガスを得る
大きな効果がある。
【0015】排気弁18を排気ポート11側に開閉する
構成にしたことにより,希薄燃料混合気より遥かに軽い
燃焼反応終了ガスを遠心力により,燃焼室中央に集めた
効果が最大となり,理想の掃気となって燃料混合気の吹
き抜けを完壁に防止できる効果が大きく,2サイクル機
関は運動エネルギの減少が4サイクル機関の2分の1と
少ないため,熱効率を4サイクル機関以上とできる効果
が大きく,希薄燃焼によって熱負荷を低減できるため,
気筒径を大径として大出力にできる効果も加わり,ピス
トン頭部もガスの流れが良い球面にして,理想の2サイ
クル火花点火希薄燃焼内燃機関を得る大きな効果があ
る。
【0016】排気弁18を排気ポート11側に逆開閉す
る動弁機構は,排気弁18の燃焼熱による加熱面積を大
幅に縮少できる効果があり,その分冷却面積は大幅に増
大する効果もある。従って,逆開閉の動弁機構を2方式
発明した効果も大きく,2サイクル火花点火機関は超々
希薄燃焼にも最適であり,熱効率を最高にするため,短
時間掃気として燃焼反応終了ガスを大量に残す場合も,
中心からの予熱効果が大きくなり,超々希薄燃焼を助勢
できる効果も大きい。
【0017】
【図面の簡単な説明】
【図 1】本発明の燃焼室を示す第1実施例で,点火燃
焼時を示す断面図である。
【図 2】本発明の燃焼室を示す第1実施例で,掃気時
を示す断面図である。
【図 3】図2のA−A’断面図で,掃気穴群と環状掃
気室を断面で示している。
【図 4】本発明の燃焼室を示す第2実施例で,掃気時
を示す断面図である。
【図 5】本発明の逆開閉動弁機構を示す,第1実施例
の断面図である。
【図 6】本発明の逆開閉動弁機構を示す,第2実施例
の断面図である。
【符号の説明】
1:シリンダ 2:ピストン 3:摺動面 4:
掃気穴群 5:環状掃気室 6:燃焼室 7:ヘ
ッド 8:排気弁 9:縁部 10:点火栓
11:排気ポート 12:ピストン 13:ロッカ
アーム 14:締切圧力調整器 15:ロッカアー
ムシャフト 16:カム 17:カム軸 18:
排気弁 19:調整ネジ 20:スウィングアーム
21:押棒 22:発条 23:ローラー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 F02B 31/00 Z 7541−3G F02F 1/22 A 8503−3G (72)発明者 谷川 幸永 岡山県岡山市江並428−35

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】シリンダ(1)のピストン(2)の摺動面
    (3)より上部を漏斗状に拡大して,摺動面(3)の下
    部に掃気穴群(4)を同方向に傾斜して掃気をシリンダ
    内周に沿って噴射するよう貫設し,その外周に環状掃気
    室(5)を設け,ピストン(2)の頭部を縮径して円筒
    形とし,ヘッド(7)には縁部(9)を設けて点火栓
    (10)を1個以上具備し,中心付近には排気弁(8)
    を具備したことを特徴とした2サイクル火花点火機関燃
    焼室及び遠心力を利用して混合濃度を傾斜させる希薄燃
    焼。
  2. 【請求項2】請求項1記載の排気弁(8)が燃焼室
    (6)側に開閉しているものを改良して排気弁(18)
    とし,排気ポート(11)側に開閉する構成にして,比
    重の軽い燃焼反応終了ガスの排出を容易にし,ピストン
    (2)の頭部を球面に近づけてピストン(12)とした
    ことを特徴とした,請求項1に記載の2サイクル火花点
    火機関燃焼室及び希薄燃焼法。
  3. 【請求項3】ロッカアームシャフト(15)に回転自在
    に外嵌支持したロッカアーム(13)の一端をヘッド
    (7)に摺動自在に支持されて排気ポート(11)側に
    開閉自在に具備された排気弁(18)に支持し,他端に
    は調整ネジ(19)を具備して押棒(21)を介して締
    切圧力調整器(14)に支持し,カム軸(17)の回転
    によりカム軸(17)に具備したカム(16)の回転に
    より締切圧力調整器(14)が上下に摺動してロッカア
    ーム(13)を揺動して排気弁(18)を開閉すること
    を特徴とした,請求項2に記載の2サイクル火花点火機
    関燃焼室及び希薄燃焼法。
  4. 【請求項4】ヘッド(7)に固着された締切圧力調整器
    (14)とヘッド(7)に摺動自在に具備された排気弁
    (18)にそれぞれ両端を支持されたスウィングアーム
    (20)の上部中央付近に設けたカム(16)を有する
    カム軸(17)の回転によりスウィングアーム(20)
    の排気弁(18)側が上下に揺動して排気弁(18)を
    排気ポート(11)側に開閉することを特徴とした,請
    求項2に記載の2サイクル火花点火機関燃焼室及び希薄
    燃焼法。
JP5232607A 1993-08-12 1993-08-12 2サイクル火花点火機関燃焼室及び希薄燃焼法 Pending JPH0754655A (ja)

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JP5232607A JPH0754655A (ja) 1993-08-12 1993-08-12 2サイクル火花点火機関燃焼室及び希薄燃焼法

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JP5232607A JPH0754655A (ja) 1993-08-12 1993-08-12 2サイクル火花点火機関燃焼室及び希薄燃焼法

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JPH0754655A true JPH0754655A (ja) 1995-02-28

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ID=16942007

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP5232607A Pending JPH0754655A (ja) 1993-08-12 1993-08-12 2サイクル火花点火機関燃焼室及び希薄燃焼法

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JP (1) JPH0754655A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013053586A (ja) * 2011-09-05 2013-03-21 Osaka Gas Co Ltd エンジン
EP3163056A4 (en) * 2014-06-27 2018-02-14 Zengli Yang Method for enabling variable compression ratio and variable air-fuel ratio for internal combustion engine

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013053586A (ja) * 2011-09-05 2013-03-21 Osaka Gas Co Ltd エンジン
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