[发明专利]双冲程内燃发动机

说明书

技术领域

本发明涉及双冲程内燃发动机，尤其涉及能减少混合气的漏气（日文：吹き抜け）的双冲程内燃发动机。

背景技术

双冲程内燃发动机由于零部件个数少、轻量且紧凑，因此适用于链锯或灌木切割机的动力源。双冲程发动机一般具有利用活塞的上下动作对形成于汽缸的排气口进行开闭的结构，而且，由于一边向燃烧室填充混合气一边排出燃烧室内的已燃气体，因此，存在填充到燃烧室内的混合气被直接排出到外部这样的所谓“漏气”的问题。该混合气的漏气不仅使燃料消耗率恶化，而且会导致废气排放中的未燃烧成分（HC）的增加。

专利文献1以减少混合气的漏气为目的提出了以下方案：设置多个面向燃烧室的换气出口，将混合气从其中的配设于远离排气口的位置处的换气出口导入燃烧室，将新鲜空气从配设于靠近排气口的位置的换气出口导入燃烧室。根据该提案，除了利用混合气之外，还利用导入燃烧室内的新鲜空气来进行换气，因此能减少从排气口漏出的混合气的量。这种换气方法一般称为“层状换气”。

专利文献2提出了其它形式的层状换气。以下对专利文献2中公开的内容进行具体说明。专利文献2中公开的发明是以为了减少双冲程发动机的漏气而优选对导入燃烧室的新气（混合气）与燃烧室内的已燃气体的混合进行抑制这一方式为前提。而且，专利文献2提出了以下的发明。即，专利文献2中公开的发动机中，将换气出口配设在相对于连接缸膛中心与排气口中心的假想线对称的位置上。而且，各换气出口被间隔壁划分为一对分割换气出口，且利用间隔壁来限定从各换气出口流出的混合气的流向。此外，在缸膛的内壁，在夹着该缸膛的中心位于与排气口相反一侧的位置上形成有凹部、即换气流衰减室。而且，一对分割换气出口中的位于排气口一侧的第一分割换气出口指向远离排气口的方向且朝向上方。另一方面，位于换气流衰减室一侧的第二分割换气出口指向换气流衰减室。

根据该专利文献2的发明，流动方向因间隔壁而指向换气流衰减室的、从左右的第二分割换气出口排出的换气流在换气流衰减室中发生碰撞的同时与换气流衰减室的壁面进行碰撞，利用换气流衰减室抑制扩散。另一方面，从左右的第一分割换气出口排出的换气流朝向汽缸上方流动，一边相互碰撞一边将已燃气体朝排气口推出。由此，能使从第一分割换气出口、第二分割换气出口导入燃烧室的换气气体即混合气分布在与排气口相反一侧的汽缸内空间、即与燃烧室的排气口相反一侧的区域，另一方面，在排气口一侧的区域分布已燃气体，因此能进行层状换气。

专利文献3着眼于双冲程内燃发动机中的、将面向燃烧室的换气出口与曲柄室连通的换气通路，提出了改进上述“漏气”问题的方案。具体而言，专利文献3的发明提出了以下方案：与主换气通路及和该主换气通路相连的第一换气出口隔着间隔壁而配设有副换气通路及和该副换气通路相连的第二换气出口，利用经由该副换气通路及第二换气出口流入燃烧室的第二换气流，来对从第一换气出口排出的第一换气流进行控制。该提案是利用从第二换气出口排出的速度相对较快的第二换气流来控制第一换气流的流向的方法，作为典型例，专利文献3中公开了阻止第一换气流的一部分发生短路而流入排气口的例子。

专利文献4以高输出功率和低排放为目的，提出了对双冲程内燃发动机的截面呈近似矩形的换气出口的两个侧壁的角度进行限定的方案。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开昭59―170423号公报

专利文献2：日本专利特开昭59―173518号公报

专利文献3：日本专利特开昭60―156933号公报

专利文献4：USP第6848398号说明书

本案发明人对面向燃烧室的换气出口的配置位置与“漏气”间的关系进行了研究。图10是示意表示现有的典型的双冲程内燃发动机的图。在图中，附图标记1表示排气口。在连接缸膛的中心O与排气口1的宽度方向上的中心的假想线CL的左右，分别配设有第一换气出口2、第二换气出口3，而且，该第一换气出口2、第二换气出口3指向远离排气口1的方向。这种包括多换气出口的发动机是一共具有四个换气出口2、2、3、3的、所谓的四气流换气式发动机。

图11表示在曲柄室和燃烧室的范围内沿纵向（与缸膛的轴线平行）延伸的第一换气通路4、第二换气通路5及位于它们上端部的第一换气出口2、第二换气出口3的立体形状。从该图11可以理解，在现有的多换气出口方式的双冲程内燃发动机中，对每个换气出口2、3均准备了换气通路，各换气通路实质上是由独立的通路构成的。图12表示排气口1、吸气口8、第一换气通路4、第二换气通路5与圆筒状的缸膛7之间的配置关系。