专利名称：二冲程发动机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种层状扫气式二冲程发动机。
背景技术：
目前，众所周之的是具有连通于扫气通路的先导空气通路的层状扫气 式二冲程发动机(例如专利文献1)。层状扫气式二冲程发动机通过该先导 空气通路能够将先导空气吸入扫气通路的上部，扫气时该先导空气最先扫 气燃烧气体，所以，与混合气体扫气燃烧气体的通常的二冲程发动机相比， 能够使扫气时排出的未燃的混合气体减少，可以实现油耗的改善及废气的 清洁化。
对这样的现有的层状扫气式二冲程发动机的空转时的动作进行简单 的说明。
图20A表示现有的层状扫气式二冲程发动机的空转时吸气行程的示 意图，图20B表示空转时扫气行程的示意图。
现有的空转时的层状扫气式二冲程发动机在吸气行程中，如20A所 示，通过活塞23从下止点向上止点移动，由此混合气通路800变为向曲 轴室25内幵口的状态，只将空转需要量的混合气体从混合气体通路800 吸入曲轴室内。另外，空转时，通常先导空气通路700内设置的未图示的 气阀关闭，所以，不从先导空气通路700吸入先导空气。
而且，活塞23上升到上止点附近时，工作缸室24内的混合气体点火 燃烧，通过这时的爆炸，活塞23开始下降。所以，活塞再下降时，如图 20B所示，在扫气行程中，未图示的排气通路及扫气通路9依次变为开口 状态，从排气通路排出废气，并且，曲轴室25内的混合气的一部分通过 扫气通路9被送入工作缸室24内。之后，活塞23从下止点开始上升，由
此再一次重复上述循环。
专利文献l:日本特开平10-252565号公报
但是，图21A表示现有的层状扫气式二冲程发动机从空转状态急加速
时吸气行程的示意图，图21B表示急加速时扫气行程的示意图。
这样的层状扫气式二冲程发动机中，从空转状态进行急加速时，如图
21A所示，在吸气行程中，从混合气体通路800将混合气体吸入曲轴室25 内，同时通过设置于活塞23的槽230将混合气体从先导空气通路700吸 入扫气通路9内。但是，这时，曲轴室25内残留有大量的适合空转的浓 度的混合气体，所以扫气行程中，如图21B所示，包括该残留的适合空转 的浓度的混合气体被送入工作缸室24内，并且被送入工作缸室24内的混 合气体与残留在工作缸室24内的先导空气的一部分混合而稀释。因此， 现有的层状扫气式二冲程发动机中，存在如下问题，从空转状态急加速时， 工作缸室24内没有被供给加速所必要的充分的浓度的混合气体，从而发 生加速不良或发动机停止。作为该对策技术，可以例示出安装在加速时暂 时增加燃料量的加速泵的结构，但是结构复杂且花费费用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种结构简单且加速性良好的二冲程发动机。 本发明的二冲程发动机为层状扫气式二冲程发动机，其特征在于，具
有先导空气通路，其将先导空气送入扫气通路；气阀，其开闭该先导空 气通路；副通路，其在所述气阀处于全闭状态时或者处于最小开度状态时 向扫气通路输送所述先导空气。
根据该发明，层状扫气式二冲程发动机具有在气阀处于全闭状态时或 者处于最小开度状态时向扫气通路输送先导空气的副通路。所以，空转时， 利用混合阀减少空气量而调节为浓度较浓的混合气体通过混合气体通路 被吸入曲轴室内，并且，减少的量的空气通过副通路作为先导空气吸入扫 气通路内。而且，在扫气行程中，该浓度较浓的混合气体被送入工作缸室 内，并与工作缸室内残留的先导空气的一部分混合，所以工作缸室内的混 合气体的浓度与现有的层状扫气式二冲程发动机的空转时工作缸室内的 混合气体的浓度大致相等。
另一方面，从空转状态急加速时，混合气体被吸入曲轴室内，但是曲 轴室内残留有大量的空转时吸入的浓度较浓的混合气体，包括该浓度较浓
的混合气体而被送入工作缸室内，所以即使在工作缸室内与先导空气的一 部分混合而稀释，也能够使工作缸室内的混合气体的浓度变为对加速充分 的浓度，并顺利地加速发动机。
艮口，目前，空转时利用的空气全部作为混合气体使用，但是本发明的 二冲程发动机中，减少混合气体用的空气，并通过副通路将减少的量的空 气供给到扫气通路内，所以空转时吸入发动机的空气量及燃料量与现有的 二冲程发动机相同，从空转状态急加速时，可以顺利地加速发动机。而且， 没有必要安装加速泵等，可以使结构简单，并且，可以从副通路稳定地吸 入一定的先导空气。
本发明的二冲程发动机中，优选的是，所述气阀为旋转型的阀，所述 副通路具有设置于所述气阀的外周上的槽状部分而形成。
根据该发明，副通路具有设置于气阀的外周上的槽状部分而形成，所 以，可以使结构简单，并且，能够在空转时进一步地稳定地吸入一定的先 导空气。
本发明的二冲程发动机中，优选的是，所述气阀为旋转型的阀，所述 副通路具有穿设于所述气阀上的孔而形成。
根据本发明，副通路具有穿设于气阀上的孔而形成，同样可以使结构 简单，并且，可以进一步稳定地吸入一定的先导空气。
本发明的二冲程发动机中，优选的是，所述气阀为蝶型的阀，所述副 通路具有设置于化油器内的先导空气通路的内周面上的槽状部分而形成。
本发明的二冲程发动机中，优选的是，所述气阀为蝶型的阀，所述副 通路具有穿设于所述气阀上的孔而形成。
本发明的二冲程发动机中，优选的是，所述气阀为蝶型的阀，所述副 通路具有设置于所述气阀上的切口而形成。
根据本发明，即使气阀为蝶型的阀，因为副通路具有设置于化油器内 的先导空气通路的内周面上的槽状部分、或穿设于气阀上的孔、或设置于 气阀上的切口而形成，所以，也可以使结构简单，并且，能够在空转时进 一步地稳定地吸入一定的先导空气。
本发明的二冲程发动机中，优选的是，所述副通路连通空气滤清器元 件的下游侧和绝缘体。
根据本发明，副通路连通空气滤清器元件的下游侧和绝缘体，所以， 发动机可以通过副通路将先导空气吸入扫气通路内。因此，可以减少混合 气体用的空气，并将减少的量的空气通过副通路供给到扫气通路内，空转 时吸入发动机的空气量及燃料量与现有的二冲程发动机相同，从空转状态 急加速时，可以顺利地加速发动机。
本发明的二冲程发动机中，优选的是，所述副通路具有跨空气滤清器 及工作缸而安装的配管而形成，并连通空气滤清器元件的下游侧和工作缸 内的先导空气通路。
根据本发明，连通空气滤清器元件的下游侧和工作缸内的先导空气通 路的副通路具有跨空气滤清器及工作缸而安装的配管而形成，所以可以进 一步简化结构而使发动机的制造容易。
图1是表示本发明第一实施方式中二冲程发动机的结构的侧剖面图； 图2是表示所述实施方式中二冲程发动机的结构的剖面图； 图3是表示所述实施方式中旋转阀的立体图； 图4是表示所述实施方式中空转时气阀的状态的放大图； 图5是表示所述实施方式中空转时混合阀的状态的放大图； 图6A是用于说明所述实施方式中二冲程发动机的动作及作用效果的 示意图6B是用于说明所述实施方式中二冲程发动机的动作及作用效果的 示意图6C是用于说明所述实施方式中二冲程发动机的动作及作用效果的 示意图7是本发明第二实施方式中旋转阀的立体图8是表示所述实施方式中空转时气阀的状态的放大图9是本发明第三实施方式中二冲程发动机的剖面图IO是所述实施方式中旋转阀的立体图11是表示所述实施方式中空转时气阀的状态的放大图12是表示本发明第四实施方式中二冲程发动机的结构的剖面图13是表示本发明第五实施方式中二冲程发动机的结构的剖面图14是表示本发明第六实施方式中化油器空转时的状态的剖面图； 图15是从绝缘体侧观察到的所述实施方式中化油器空转时的图； 图16是表示本发明第七实施方式中化油器空转时的状态的侧剖面图； 图17是从绝缘体侧观察到的所述实施方式中化油器空转时的图； 图18是表示本发明第八实施方式中化油器空转时的状态的侧剖面图； 图19是表示从绝缘体侧观察到的所述实施方式中化油器空转时的图； 图20A是用于说明现有的层状扫气式二冲程发动机空转时的吸气行 程的示意图20B是用于说明现有的层状扫气式二冲程发动机空转时的扫气行 程的示意图21A是用于说明现有的层状扫气式二冲程发动机从空转状态急加 速时的吸气行程的示意图21B是用于说明现有的层状扫气式二冲程发动机从空转状态急加 速时的扫气行程的示意符号说明
1、 二冲程发动机
3、 绝缘体
4、 化油器 9、扫气通路
48、槽(槽状部分) 50、空气滤清器元件 100、副通路 430、气阀 480、小孔(孔) 482、配管
484、 槽(槽状部分)
485、 小孔(孔)
486、 切口
具体实施例方式
第一实施方式
下面，根据附图对本发明第一实施方式进行说明。
图1是表示本实施方式的二冲程发动机1的结构的侧剖面图，图2是 表示二冲程发动机1的结构的平剖面图。
如图1及图2所示，层状扫气式二冲程发动机1具有发动机主体2、 绝缘体3、化油器4和空气滤清器5。
发动机主体2包含工作缸20、设置于工作缸20的下侧的曲轴箱21、 支持于曲轴箱21上的曲轴22、通过连杆26而与曲轴22连接并同时滑动 自由地插入工作缸20中的活塞23而构成。另外，以活塞23的上部为界， 由工作缸20内部的上侧空间形成工作缸室24，由工作缸20内部的下侧空 间和曲轴箱21的内部空间形成曲轴室25。
工作缸20具有向工作缸20的内周面开口的排气通路6;在夹住活 塞23而与排气通路6对置的位置设置且向工作缸20内周面开口的工作缸 先导空气通路7;位于工作缸先导空气通路7的下方并向工作缸20内周面 开口的工作缸混合气体通路8;如图2所示，在相对于排气通路6及工作 缸先导空气通路7沿周向错开90度的位置分别设置且向工作缸20的内周 面开口的一对扫气通路9。该一对扫气通路9可以通过设置于活塞23的外 周上的一对槽230而与工作缸先导空气通路7连通，并且，在扫气行程中， 连通工作缸室24和曲轴室25。本实施方式的混合气体的吸入方式是通过 活塞23的外周面开闭工作缸混合气体通路8而控制混合气体的吸气的活 塞阀方式。
如图1所示，绝缘体3是抑制从发动机主体2向化油器4传热的合成 树脂性的构件，上侧具有与发动机主体2的工作缸先导空气通路7连通连 接的绝缘体先导空气通路30，下侧具有与发动机主体2的工作缸混合气体 通路8连通连接的绝缘体混合气体通路31。
化油器4经由绝缘体3安装于发动机主体2。化油器4的上游(图1 中右侧)安装有空气滤清器5。而且，化油器4具有空气滤清器5侧制成 文丘里管形状且绝缘体3侧与绝缘体先导空气通路30连通的化油器先导 空气通路40、空气滤清器5侧同样制成文丘里管形状且绝缘体3侧与绝缘
体混合气体通路31连通的化油器混合气体通路41。而且，开闭这些各通
路40、 41的旋转阀42转动自如地嵌装于嵌装孔45 (图2)。 图3是旋转阀42的立体图。
如图3所示，旋转阀42由大径圆柱部43和设置于大径圆柱部43的 下侧的小径圆柱部44 一体构成，转动中心部穿设有由油量调节针及针阀 调节喷嘴构成的燃料供给部400 (图5)插通用的孔450、 460。--大径圆柱 43上穿设有在径向上贯通的贯通孔47，并且，在外周上沿周向设置有一 对槽48以连通贯通孔47—侧的开口部分和另一侧的开口部分。小径圆柱 部44上穿设有在径向上贯通的贯通孔49。
该旋转阀42通过未图示的节流杆适当地转动而进行加速操作。艮卩， 本实施方式中，大径圆柱部43成为利用大径圆柱部43外周面和贯通孔47 开闭化油器先导空气通路40，并且利用贯通孔47的开度调节先导空气的 吸入量的旋转型的气阀430，同样，小径圆柱部44成为利用小径圆柱部 44外周面和贯通孔49开闭化油器混合气体通路41，并且，利用贯通孔49 的开度调节混合气体的基础即空气的吸入量的旋转型的混合阀440。
图4是表示空转时气阀430的状态的放大图，图5是表示空转时混合 阀440的状态的放大图。
气阀430在通常运转时，贯通孔47处于打开状态，空转时，如图4 所示，贯通孔47的幵度处于变为零的全闭状态。但是，此时，设置于大 径圆柱部43的外周的一对槽48、嵌装孔45的内周面、贯通孔47形成副 通路100，将化油器先导空气通路40的空气滤清器5侧和发动机主体2 侧连通，所以，先导空气只通过副通路100。
另一方面，如图5所示，通过混合阀440的空气在从燃料供给部400 供给燃料后而成为混合气体。在此，本实施方式的混合阀440在空转时如 下进行调节与目前的层状扫气式的二冲程发动机相比，开度被縮小，减 少吸入的空气量，同时相对于通过混合阀440的空气吸出与目前大致相同 量的燃料。即，混合阀440在空转时，以供给浓的混合气体的方式调节。 另外，本实施方式中，由化油器先导空气通路40、绝缘体先导空气通路 30、及工作缸先导空气通路7形成先导空气通路700，由化油器混合气体 通路41、绝缘体混合气体通路31及工作缸混合气体通路8形成混合气体
通路800。
如图1及图2所示，空气滤清器5在内部具有空气滤清器元件50。另 外，空气滤清器5中设置有与外部连通的空气吸入口 51、与化油器4的化 油器先导空气通路40及化油器混合气体通路41连通连接的吸气口 52。成 为发动机1吸入的先导空气及混合气体的基础的空气首先从空气吸入口 51吸人，经过空气滤清器元件50，并通过吸气口 52送入化油器4的化油 器先导空气通路40及化油器混合气体通路41 。
下面，对发动机1的动作及作用效果进行说明。
以上的发动机l在空转时，气阀430处于全闭状态，并且调节混合阀 440，使其处于开度被縮小的状态，如图6A所示，吸气行程中，利用混合 阀440减少空气量并调节为浓度较浓的混合气体从混合气体通路800吸入 曲轴室25内，并且，减少的量的空气通过副通路100，作为先导空气从先 导空气700通过设置于活塞23上的槽230被吸入扫气通路9内。然后， 图6B所示的扫气行程中，吸入到曲轴室25内的浓度较浓的混合气体被送 入工作缸室24内，与工作缸室24内残留的先导空气的一部分混合，所以， 工作缸室24内的混合气体的浓度与现有的层状扫气式的二冲程发动机空 转时(图19)工作缸室24内的混合气体的浓度大致相等。
艮P，目前，空转时利用的空气全部作为混合气体使用，但是在本发明 中，减少了混合气体用的空气，将减少的量的空气作为先导空气经过副通 路IOO、先导空气通路700、及扫气通路9直接供给到工作缸室24内，所 以，被吸入发动机l的空气量及燃料量与目前同等，油耗不会劣化。
另一方面，从空转状态急加速时，通过未图示的节流杆转动旋转阀42， 从而使气阀430及混合阀440都处于打开状态，吸气行程中，混合气体被 吸入曲轴室25内，并且先导空气被吸入扫气通路9内。但是，在此，曲 轴室25内残留有大量的空转时吸入的浓度较浓的混合气体，如图6C所示， 扫气行程中，包括该残留的浓度较浓的混合气体而被送入工作缸室24内， 所以，即使在工作缸室24内与先导空气的一部分混合而变稀薄，工作缸 室24内的混合气体的浓度也能成为对于加速是充分的浓度而顺利地加速 发动机l。
而且，副通路100由设置于大径圆柱部43的外周上的一对槽48、嵌
装孔45的内周面、贯通孔47形成，所以，可以使结构简单，并且，能够 在空转时稳定地吸入一定的先导空气。
另外，本实施方式中，空转对的气阀430的状态是贯通孔47的开度 为零的全闭状态，但即使气阀430稍微打开而使先导空气通过，也与上述 实施方式相同，如果利用混合阀440减少混合气体用的空气，从副通路100 及气阀430供给减少的量的空气，则空转时吸入发动机1的空气量及燃料 量与目前同等，并且，从空转时急加速时，曲轴室25内残留有大量的浓 度较浓的混合气体，所以，能够利用与上述实施方式相同的构成得到相同 的效果。另外，虽然这样稍微打开气阀430，不过将可得到与上述实施方 式相同的效果的气阀430的状态设定为气阀430最小开度状态。
第二实施方式
图7是本发明第二实施方式中旋转阀42的立体图，图8是表示空转 时气阀430的状态的放大图。另外，本实施方式以后的实施方式中，与第 一实施方式相同的构件及相同的功能部位上标记相同符号，将它们的说明 省略或简略化。
本实施方式中，如图7所示，与第一实施方式不同，其特征在于，旋 转阀42的大径圆柱部43上设置有小孔480而不是槽48。另外，空转时， 混合阀440的开度等调节为与上述第一实施方式相同。
该小孔480如图8所示，以在径向上贯通的方式穿设，在空转时的气 阀430全闭状态时，以与化油器先导空气通路40大致平行的方式设置。
在这样的本实施方式中，在气阀430处于全闭状态或者最小开度状态 的空转时，该小孔480和贯通孔47形成副通路100，所以，发动机l可将 先导空气吸入扫气通路9内，与上述第一实施方式同样，空转时吸入到发 动机l的空气量及燃料量与目前同等，并且，从空转状态急加速时，可以 顺利地加速发动机1。另外，副通路100由设置于大径圆柱部43上的小孔 480和贯通孔47形成，所以，与上述第一实施方式同样，能够使结构简单， 并且，能够在空转时稳定地吸入一定的先导空气。
第三实施方式
图9是本发明第三实施方式中发动机1的剖面图，图10是旋转阀42 的立体图，图11是表示空转时气阀430的状态的放大图。
本实施方式中，如图9所示，其特征在于，管状的通路481以跨过旋
转阀42将化油器先导空气通路40的空气滤清器5侧和发动机主体2侧连 通的方式直接设置于化油器4的壁厚部分而形成副通路100。因此，旋转 阀42如图10所示，与现有的旋转阀同样，为了使先导空气通过，只设置 了贯通孔47。
所以，这样的本实施方式中，如图11所示，空转时，先导空气不能 通过大径圆柱部43，但是设置于化油器4的壁厚部分的副通路100使先导 空气通过，所以，发动机1能够将先导空气吸入扫气通路9内，能够得到 与上述第一实施方式相同的效果。
第四实施方式
图12所示的第四实施方式的发动机1中，其特征在于，以使通过了 空气滤清器元件50的空气的一部分不通过大径圆柱部43而直接送入绝缘 体先导空气通路30内的方式，跨空气滤清器5及绝缘体3而安装配管482 且使其伸展到化油器4的外侧。
在这样的本实施方式中，连通连接空气滤清器元件50的下游侧和绝 缘体先导空气通路30内的副通路100包含配管482而形成，所以，也能 够得到与上述第一实施方式相同的效果，并且，只将配管482安装于发动
机1即可，所以结构更加简化且容易制造。 第五实施方式
图13所示的第五实施方式的发动机1，其特征在于， 一端安装于空气 滤清器5的配管483的另一端与上述第四实施方式不同，不是安装于绝缘 体3而是安装于发动机主体2。
在这样的本实施方式中，将空气滤清器元件50的下游侧的空气的一 部分直接送入工作缸先导空气通路7内的副通路100包含配管483而形成，
所以也能够得到与上述第一实施方式相同的效果。 第六实施方式
图14是表示本发明第六实施方式中化油器4空转时的状态的侧剖面 图，图15是从绝缘体3侧观察到的化油器4空转时的图。
本实施方式的化油器4中，如图14及图15所示，并设有化油器先导 空气通路40，并且气阀430及混合阀440都为蝶状的阀。而且，其特征在
于，化油器先导空气通路40的内周面上分别设有沿着化油器先导空气通
路40的连通方向的槽484。
本实施方式中，具备该槽484而形成有副通路100，所以，在空转时 气阀430处于全闭状态时或者最小开度状态时，副通路100也能够使先导 空气通过，发动机1能够将先导空气吸入扫气通路9内，从而能够得到与 上述第一实施方式相同的效果。 —
第七实施方式
图16是表示本发明第七实施方式中化油器4空转时的状态的侧剖面 图，图17是从绝缘体3侧观察到的化油器4空转时的图。
本实施方式中，如图16及图17所示，其特征在于，化油器4上设置 的气阀430及混合阀440与第六实施方式同样，都为蝶型的阀，气阀430 上穿设有贯通气阀430的小孔485。
这样的本实施方式中，因为该小孔485形成副通路100，所以也能够 得到与上述第一实施方式相同的效果。
第八实施方式
图18是表示本发明第八实施方式中化油器4空转时的状态的侧剖面 图，图19是表示从绝缘体3侧观察到的化油器4空转时的图。
本实施方式中，如图18及图19所示，其特征在于，设置于化油器4 上的气阀430及混合阀440与第六及第七实施方式同样，都为蝶状的阔， 气阀430上设置有半圆状的切口 486。
这样的本实施方式中，因为具有该切口 486而形成副通路100，所以 也能够得到与上述实施方式相同的效果。
另外，本发明并不限定于上述实施方式，还包含能够实现本发明的目 的的其他构成等，以下所示的变形等也属于本发明。
例如，上述第六 八实施方式中说明的气阀430为蝶式的化油器4中， 如上述第三实施方式那样，也可以在化油器4的壁厚部分设置跨气阀430 而连通化油器先导空气通路40的空气滤清器5侧和发动机主体2侧的管 状通路。这样，因为该通路形成副通路100，所以也能够得到与上述第一 实施方式相同的效果。
另外，上述第一实施方式的发动机l中，混合气体的吸入方式是活塞
阀方式，但也可以采用将工作缸混合气体通路8以在曲轴室25内开口的 方式设置，并且在工作缸混合气体通路8内设置簧片阀，利用簧片阀控制 混合气体的吸气的簧片阀方式，或者其他的阀方式。 产业上的可利用性
本发明作为层状扫气式二冲程发动机可以利用于鼓风机、收割机、链 锯等便携式作业机等。 —
权利要求
1、一种二冲程发动机，其为层状扫气式二冲程发动机，其特征在于，具有先导空气通路，其将先导空气送入扫气通路；气阀，其开闭该先导空气通路；副通路，其在所述气阀处于全闭状态时或者处于最小开度状态时向扫气通路输送所述先导空气。
2、 如权利要求1所述的二冲程发动机，其特征在于， 所述气阀为旋转型的阀，所述副通路具有设置于所述气阀的外周上的槽状部分而形成。
3、 如权利要求1所述的二冲程发动机，其特征在于， 所述气阀为旋转型的阀，所述副通路具有穿设于所述气阀上的孔而形成。
4、 如权利要求1所述的二冲程发动机，其特征在于， 所述气阀为蝶型的阀，所述副通路具有设置于化油器内的先导空气通路的内周面上的槽状 部分而形成。
5、 如权利要求1所述的二冲程发动机，其特征在于， 所述气阀为蝶型的阀，所述副通路具有穿设于所述气阖上的孔而形成。
6、 如权利要求1所述的二冲程发动机，其特征在于， 所述气阀为蝶型的阀，所述副通路具有设置于所述气阔上的切口而形成。
7、 如权利要求1所述的二冲程发动机，其特征在于， 所述副通路连通空气滤清器元件的下游侧和绝缘体。
8、 如权利要求1所述的二冲程发动机，其特征在于， 所述副通路具有跨空气滤清器及工作缸而安装的配管而形成，并连通空气滤清器元件的下游侧和工作缸内的先导空气通路。
全文摘要
本发明提供一种层状扫气式二冲程发动机(1)，其具有将先导空气送入扫气通路(9)的先导空气通路(700)、开闭该先导空气通路(700)的气阀(430)、所述气阀(430)处于全闭状态时向扫气通路(9)输送所述先导空气的副通路(100)而构成。由此，减少吸入曲轴室内的混合气体用的空气而提高混合气体浓度，使减少的量的空气经过副通路(100)供给到扫气通路(9)内，所以，可以适当保持空转时吸入工作缸室内的混合气体浓度，并且，在从空转状态急加速时也能够顺利地加速。
文档编号F02B25/22GK101395355SQ20078000773
公开日2009年3月25日 申请日期2007年3月2日 优先权日2006年3月3日
发明者和田真一, 小林武平 申请人:富世华智诺株式会社