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二冲程发动机和包括所述发动机的发动机工具

摘要

一种二冲程发动机,其包括位于缸膛内周壁上的第一扫气口和第二扫气口,以及将所述第一扫气口和第二扫气口连接到曲轴室的第一扫气通道和第二扫气通道。所述第一和第二扫气通道设置有流出方向改变装置,用于沿不同方向引导从所述第一和第二扫气口的上止点附近流出进入缸膛中的空气-燃料混合物流出流和从所述第一和第二扫气口的下止点附近流出进入缸膛中的空气-燃料混合物流出流。

著录项

  • 公开/公告号CN102782280A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2012-11-14

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 日立工机株式会社;

    申请/专利号CN201180010827.5

  • 发明设计人 一桥直人;

    申请日2011-03-18

  • 分类号F02B33/12(20060101);F02B33/28(20060101);F02B25/14(20060101);F02B25/16(20060101);F02M35/10(20060101);

  • 代理机构11243 北京银龙知识产权代理有限公司;

  • 代理人张敬强;严星铁

  • 地址 日本东京都

  • 入库时间 2023-12-18 07:21:42

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2018-08-03

    专利权人的姓名或者名称、地址的变更 IPC(主分类):F02B33/12 变更前: 变更后: 申请日:20110318

    专利权人的姓名或者名称、地址的变更

  • 2015-03-04

    授权

    授权

  • 2013-02-13

    实质审查的生效 IPC(主分类):F02B33/12 申请日:20110318

    实质审查的生效

  • 2012-11-14

    公开

    公开

说明书

技术领域

本申请总体涉及二冲程发动机,更具体地,涉及适用于便携式发动机工具 的内燃机,所述便携式发动机工具例如为链锯和割草机。

背景技术

草坪割草机、发动机式链锯、发动机式理发器和发动机式吹风机属于传统 已知的便携式发动机工具。这些发动机工具本质上可移动或便携,并且重要的 是尽可能重量轻。因此,结构简单并且重量轻的二冲程发动机用作其内燃机。 通常,便携式发动机工具携带有75cc排量或更小,优选50cc排量或更小的相 对小的二冲程发动机。为了防止废气由于在扫气过程中未燃烧气体(空气-燃 料混合物)从排气通道流出而造成的在特征值方面变差(短路或扫气损失), 一些二冲程发动机在扫气通道中具有节气门,以减少空气-燃料混合物短路, 如在例如专利文献1中。

引用列表

专利文献

PTL1:未经审查的日本专利申请KOKAI公开号No.S62-3121

发明内容

技术问题

上述在扫气通道中具有节气门的发动机减少了短路;但是,所述节气门降 低每次循环的扫气量。这导致例如在装载率方面的降低,于是降低发动机输出 功率等问题。而且,安装在便携式发动机工具上的小型二冲程发动机在结构和 初始生产成本方面具有限制,导致例如很难提供复杂机构等问题。

技术方案

考虑到上述问题而发明了本发明,本发明的示例性目的是提供一种提高输 出功率同时减少短路来防止废气在特征值方面变差的二冲程发动机。本发明的 另一个示例性目的是提供一种便携式发动机工具,其携带上述高输出功率并且 不昂贵的二冲程发动机。

为了实现上述目的,根据本发明的二冲程发动机的特征在于包括:

缸体,其具有缸膛;

排气口和扫气口,其形成在所述缸膛内周壁上;

扫气通道,其沿所述缸膛的轴线方向延伸,并且连接所述扫气口和曲轴室, 所述曲轴室与所述缸膛连通;和

流出方向改变装置,其设置在所述扫气通道中,用于当沿所述缸膛的轴线 方向看时,沿不同方向引导从所述扫气口上止点附近流出的空气-燃料混合物 的流出流进入所述缸膛中和从所述扫气口下止点附近流出的空气-燃料混合物 的流出流进入所述缸膛中。

而且,可能地,当沿所述缸膛轴线方向看时,所述流出方向改变装置将从 所述扫气口的上止点附近流出并且进入所述缸膛中的空气-燃料混合物的流出 流比从所述扫气口的下止点附近流出并且进入所述缸膛中的空气-燃料混合物 的流出流更多地朝向所述排气口引导。

而且,可能地,所述扫气口为一对扫气口,其关于连接沿从所述缸膛的轴 线方向看时沿圆周方向对分所述排气口的点和所述缸膛轴线的直线几乎对称 设置。

而且,可能地,所述扫气口为两对扫气口,其沿所述缸膛的圆周方向彼此 分开并且关于连接沿所述缸膛的轴线方向看时沿圆周方向二分所述排气口的 点和所述缸膛轴线的直线几乎对称设置。

而且,优选地,沿所述缸膛轴线方向看时,所述扫气通道具有缸膛朝向所 述缸膛的与所述扫气口相对侧延伸到所述气缸中的轴线。

而且,可能地,构成所述扫气通道的一部分的扫气盖设置到所述缸体,并 且所述流出方向改变装置部分地由所述扫气盖构成。

而且,可能地,当沿所述缸膛轴向看时,远离所述排气口的所述扫气通道 以下列方式形成:从所述扫气口附近的上止点附近的壁表面朝向所述缸膛延伸 的第一延长线关于垂直于所述缸膛轴线的平面成第一角延伸,从而靠近上止 点;

当沿所述缸膛的轴线方向看时,更靠近所述排气口的所述扫气通道以下列 方式形成:从所述扫气口附近靠近所述上止点的壁表面朝向所述缸膛延伸的第 二延长线以关于所述缸膛的轴线垂直的平面成小于所述第一角的第二角延伸。

而且,优选地,

所述扫气通道包括上扫气通道,其连接到所述扫气口,并且沿从所述上止 点到所述下止点的方向延伸;和下扫气通道,当沿所述缸膛的轴线方向看时, 其具有沿所述缸膛的圆周方向比所述上扫气通道下端处的宽度更大的宽度,连 接到所述上扫气通道下端,并且朝向所述曲轴室延伸,并且

所述流出方向改变装置通过以下列方式将所述上扫气通道连接到所述下 扫气通道而构成:前者相对于后者沿到所述下扫气通道内部的方向移动,并且 沿所述缸膛的圆周方向远离所述排气口。

而且,优选地,所述上和下扫气通道以它们形成台阶的方式连接,在所述 台阶处,所述扫气通道内部以台阶方式改变。

而且,可能地,当沿所述缸膛的轴线方向看时,所述上扫气通道的在沿所 述缸膛圆周方向远离所述排气口侧的内壁和所述下扫气通道的在沿所述缸膛 圆周方向远离所述排气口侧的内壁以重叠方式连接。

而且,可能地,

所述上扫气通道的靠近与所述下扫气通道的连接点的通道横截面面积小 于所述下扫气通道的靠近与所述上扫气通道的连接点的通道横截面面积;并且

所述上扫气通道的靠近所述扫气口的通道横截面面积小于所述上扫气通 道的靠近与所述下扫气通道的连接点的通道横截面面积。

而且,可能地,所述上和下扫气通道沿所述缸膛的轴线方向具有几乎相同 的长度。

而且,可能地,所述流出方向改变装置在所述扫气口附近形成靠近所述扫 气通道上止点朝向所述排气口导向的空气-燃料混合流,并且在所述扫气口附 近形成靠近所述扫气通道下止点远离所述排气口导向的空气-燃料混合流。

而且,优选地,所述流出方向改变装置包括:

第一侧壁和第二侧壁,其在所述扫气口附近靠近所述扫气通道的上止点沿 所述缸膛的轴线方向延伸,并且分别位于更靠近所述排气口侧和远离所述排气 口侧;和

第三侧壁和第四侧壁,其在所述扫气口附近靠近所述扫气通道的下止点沿 所述缸膛的轴线方向延伸,并且分别位于更靠近所述排气口侧和远离所述排气 口侧,

当沿所述缸膛的轴线方向看时,从所述第一侧壁或第二侧壁延伸到所述缸 膛中的第三延长线远离所述排气口延伸,并且从所述第三侧壁或第四侧壁延伸 到所述缸膛中的第四延长线远离所述排气口延伸,并且

所述第一、第二、第三和第四侧壁以下列方式形成:所述第三延长线和连 接沿圆周方向对分所述排气口的点和所述缸膛轴线的直线之间的第三角大于 所述第四延长线和连接沿圆周方向对分所述排气口的点和所述缸膛的轴线的 直线之间的第四角。

而且,可能地,当沿所述缸膛的轴线方向看时,所述第一和第二侧壁的下 端和所述第三和第四侧壁的上端每一个几乎位于所述扫气口的中点处。

根据本发明的第二示例性方面的二冲程发动机,包括:

缸体,其具有缸膛;

排气口和扫气口,其形成在所述缸膛的内周壁上;和

扫气通道,其沿所述缸膛的轴线方向延伸,连接所述扫气口和曲轴室,所 述曲轴室与所述缸膛连通,并且具有上扫气通道部,其连接到所述扫气口并且 沿从所述上止点到所述下止点方向延伸;和下扫气通道部,当沿所述缸膛的轴 线方向看时,其宽度大于沿所述缸膛的圆周方向所述上扫气通道的下端处的宽 度,连接到所述上扫气通道部的下端,并且朝向所述曲轴室延伸,

其中,所述上扫气通道部沿所述缸膛的圆周方向远离所述排气口的方向以 偏移的方式连接到所述下扫气通道部。

根据本发明的第三示例性方面的发动机工具的特征在于,包括上面所述的 二冲程发动机。

有益效果

本发明的二冲程发动机在扫气通道中具有流出方向改变装置,当沿缸膛轴 向看时,所述流出方向改变装置以不同的方向导向从扫气口的上止点附近流出 并且进入缸膛中的空气-燃料混合物流出流和从扫气口下止点附近流出并且进 入缸膛中的空气-燃料混合物流出流。因此,所述缸膛中的空气-燃料混合物流 可控制来提高输出功率,同时降低短路,从而防止排气在特征值方面变差。

附图说明

当结合下面附图考虑下面详细的描述时,可获得对本申请的更全面的理 解。

图1是显示了链锯的视图,在该链锯上安装了本发明的二冲程发动机。

图2是图1中的发动机的一部分的分解立体视图。

图3是图1中的发动机的侧视图。

图4是图3中的线IV-IV处的剖视图。

图5是图4中的线V-V处的剖视图。

图6是图4中的线VI-VI处的剖视图。

图7是图4的上部的放大剖视图。

图8是图7中的线VIII-VIII的剖视图。

图9是显示图1中的发动机的第一和第二扫气通道的立体视图。

图10是图4中的线X-X处的剖视图。

图11是用于显示空气-燃料混合物在扫气通道中如何流动的扫气通道的示 意性剖视图。

图12是图10中的线XII-XII处的剖视图。

图13是图10中的线XIII-XIII处的剖视图。

图14是显示根据图9的第一和第二扫气通道中的一种修改形式的视图。

图15是显示根据图9的第一和第二扫气通道中的另一种修改形式的视图。

图16是显示根据图9的第一和第二扫气通道中的再一种修改形式的视图。

图17是根据本发明的实施例2的第一和第二扫气通道的立体视图。

图18是显示根据图12的本发明的实施例2的剖视图。

图19是显示根据图13的本发明的实施例2的剖视图。

具体实施方式

后文将参照附图描述本发明的实施例。携带二冲程Schnurle式发动机1(后 文称为发动机)的链锯1001包括容纳发动机1的发动机壳体1002、从发动机 壳体1002伸出并且引导锯链1003的导杆1004以及由操作者抓握的前手柄 1005和主手柄1006。发动机1的输出由设在在主手柄1006上的节流杆1007 控制。然后,发动机1的输出通过已知的传动机构传送到锯链1003。这里, 在本发明的实施例中,安装在链锯1001上的二冲程发动机1为75cc排量或更 小,优选50cc排量或更小的小型二冲程发动机。

如图2和3中所示,曲轴箱3附接到发动机1的缸体2。活塞(未示出) 在气缸体2的缸膛14(参见图4)内沿缸膛14的轴线4(参见图3)的方向上 下移动(图2和3中的垂直方向)。火花塞5附接到气缸体2的上部。排气端 口6设置在缸体2的一侧。而且,第一扫气通道10和第二扫气通道11由扫气 通道盖9部分形成,所述扫气通道盖9由穿过垫圈7的安装螺钉8紧固,第一 扫气通道10和第二扫气通道11和进气端口12(参见图3)形成在气缸体2的 侧部上。一对(两个)扫气通道盖9设置在气缸体2的相对侧,缸膛14位于 所述相对侧之间。然后,一对(两个)第一扫气通道10和一对(两个)第二 扫气通道11之间也设置有缸膛14。曲轴13由曲轴箱3旋转支撑。曲轴13通 过连接杆(未示出)和活塞销(未示出)连接到活塞。

如图4中所示,当沿缸膛14的轴线4的方向看时,连接到排气端口6的 排气口16、连接到第一扫气通道10的第一扫气口17和连接到第二扫气通道 11的第二扫气口18形成在缸膛14的内周壁15上。第一和第二扫气通道10 和11在缸体2内沿缸膛14的轴线4方向向下(朝向下止点)延伸,并且与形 成在曲轴箱3中的曲轴室(未示出)连通。第一扫气通道10和第一扫气口17 关于穿过沿圆周方向对分排气口16的点和缸膛14的轴线4的线19几乎对称 设置。另一方面,第二扫气通道11和第二扫气口18也关于穿过沿圆周方向将 排气口18二等分的点和缸膛14的轴线4的线19几乎对称设置。关于第一扫 气口17附近的第一扫气通道10,更靠近排气口16的壁表面20到缸膛14的 延长线21与线19之间的交点22位于缸膛14内,远离排气口16的壁表面23 到缸膛14的延长线24与线19之间的交点25位于缸膛14内。另一方面,关 于第二扫气口18附近的第二扫气通道11,更靠近排气口16的壁表面26到缸 膛14的延长线27和直线19之间的交点28位于缸膛14内,并且远离排气口 16的壁表面29到缸膛14的延长线30与线19之间的交点31位于缸膛14内。 壁表面23和26倾斜为以使交点28比交点25更靠近排气口16。这里,线V-V 是穿过弦32的中点和第二扫气通道11的沿缸膛14的径向距离缸膛14最远的 外周壁33的中点的线,其中弦32连接第二扫气通道11的延长线27和30与 缸膛14的内周壁15之间的各交点。另一方面,线VI-VI是弦34的中点和第 一扫气通道10的沿缸膛14的径向距离缸膛14最远的外周壁35的中点的线, 其中,所述弦34连接第一扫气通道10的延长线21和24与缸膛14的内周壁 15之间的各交点。

如图5中所示,第二扫气通道11包括第二上扫气通道部(上扫气通道) 36和第二下扫气通道部(下扫气通道)37。第二上扫气通道部36由缸体2和 扫气通道盖9形成,连接到第二扫气口18,并且沿从上止点到下止点的方向 (图中向下)以曲线延伸。第二下扫气通道部37由缸体2形成,连接到第二 上扫气通道部36下端,并且朝向下面的曲轴室(未示出)延伸。第二扫气通 道11(第二上扫气通道部36)的在第二扫气口18附近的靠近上止点(图中的 顶部)的壁表面38随着其更靠近缸膛,沿到上止点的方向倾斜。壁表面38 的延长线39关于垂直于缸膛轴线的平面40形成上吹角G1。第二上扫气通道 部36成形为使壁表面39的延长线39与由缸体2形成的第二扫气口18的上端 41接触。

如图6中所示,类似于第二扫气通道11,第一扫气通道10包括第一上扫 气通道部(上扫气通道)42和第一下扫气通道部(下扫气通道)43。第一上 扫气通道部42由缸体2和扫气通道盖9形成,连接到第一扫气口17,并且沿 从上止点到下止点的方向以曲线延伸(图中向下)。第一下扫气通道部43由缸 体2形成,连接到第一上扫描通道部42下端,并且朝向下面的曲轴室(未示 出)延伸。第一扫气通道10(第一上扫气通道部42)的在第一扫气口17附近 的靠近上止点(图中的顶部)的壁表面44几乎平行于与缸膛轴线垂直的平面 45形成,或几乎与垂直于缸膛轴线的平面45共面形成,换句话说,以上吹角 几乎为零的方式形成,所述上次角小于第二扫气口18的上吹角G1。第一上扫 气通道部42成形为使壁表面44的延伸与第一扫气口17的上端46共面,所述 第一扫气口17的上端46几乎平行于平面45由缸体2形成。

如图7中所示,当沿缸膛14的轴线4的方向看时,构成第一扫气通道10 的第一下扫气通道部43(其横截面由虚线47显示)的沿缸膛14的圆周方向 的宽度大于第一上扫气通道部42的沿缸膛14的圆周方向的宽度。而且,如图 7和8中所示,第一下扫气通道部43的在更靠近排气口16侧的壁表面48沿 缸膛14的圆周方向比第一上扫气通道部42的在更靠近排气口16侧的壁表面 20更靠近排气口16。因此,第一台阶(台阶)49形成在第一上和下扫气通道 部42和43之间的连接部处,在那里,缸体2的壁表面的一部分用于沿从第一 下扫气通道部43到第一上扫气通道部42的方向逐步减小沿缸膛14的圆周方 向的宽度。换句话说,第一上和下扫气通道部42和43以下列方式设置:第一 上扫气通道部42沿到第一下扫气通道部43的内部的方向偏移,沿缸膛14的 圆周方向远离排气口16,或第一上扫气通道部42以下列方式连接到第一下扫 气通道部43:前者沿到第一下扫气通道43的内部的方向关于后者移动并且沿 缸膛14的圆周方向远离排气口16。第一上和下扫气通道部42和43之间的第 一台阶49或偏移几何形状或移动连接部构成流出方向改变装置。这里,如图 8中所示,第一台阶49形成沿几乎垂直于缸膛14的轴线4的方向延伸,并且 部分闭合第一扫气通道10的台阶。第一台阶49几乎设置在第一扫气通道长度 L1的中点处,该处对应于连通曲轴箱3的曲轴室和第一扫气通道10的第一连 通部50和第一扫气口17之间沿缸膛14的轴线4的方向的距离。换句话说, 第一上和下扫气通道部42和43在第一扫气通道长度L1的中点处彼此简洁地 连接。而且,如图7中所示,第一扫气通道10的在远离排气口16侧的壁表面 23是平直的。换句话说,如图8中所示,第一下扫气通道部43的在远离排气 口16侧的壁表面51几乎与第一上扫气通道42的在远离排气口16侧的壁表面 23平齐。

如图7中所示,类似于第一扫气通道10,构成第二扫气通道11的第二下 扫气通道部37(其横截面由虚线52显示)的沿缸膛14的圆周方向的宽度大 于第二上扫气通道部36的沿缸膛14的圆周方向的宽度。而且,第二下扫气通 道部37的在更靠近排气口16侧的壁表面53沿缸膛14的圆周方向比第二上扫 气通道部36的在更靠近排气口16侧的壁表面26更靠近排气口16。因此,第 二台阶(台阶)54形成在第二上和下扫气通道部36和37之间的连接部处, 在那里,扫气通道盖9用于沿从第二下扫气通道部37到第二上扫气通道部36 的方向逐步减小沿缸膛14的圆周方向的宽度。换句话说,第二上和下扫气通 道部36和37以下列方式连接:第二上扫气通道部36沿到第二下扫气通道部 37的内部的方向偏移,沿缸膛14的圆周方向远离排气口16。第二上和下扫气 通道部36和37之间的第二台阶54或偏移连接部构成流出方向改变装置。这 里,如图8中所示,第二台阶54形成沿几乎垂直于缸膛14的轴线4的方向延 伸,并且部分闭合第二扫气通道11的台阶。第二台阶54几乎设置在对应于连 通曲轴箱3的曲轴室和第二扫气通道11的第二连通部55和第二扫气口18之 间沿缸膛14的轴线4的方向的距离的第二扫气通道长度L2的中点处。换句 话说,第二上和下扫气通道部36和37在第二扫气通道长度L2的中点处彼此 简洁连接。而且,如图7中所示,第二扫气通道11的在远离排气口16侧的壁 表面26是平直的。换句话说,如图8中所示,第二下扫气通道部37的在远离 排气口16侧的壁表面56几乎与第二上扫气通道36的在远离排气口16侧的壁 表面26平齐。

如图9中所示,第一扫气通道10的第一下扫气通道部43在第一台阶49 的曲轴箱侧(图中的下侧)的横截面面积A1大于在第一台阶49处的通道横 截面面积B1,在所述第一台阶49处,上和下扫气通道部42和43彼此连接。 而且,第一台阶49处的通道横截面面积B1大于第一上扫气通道部42的靠近 第一扫气口17的通道横截面面积C1。换句话说,第一扫气通道10的通道横 截面面积A1,B1和C1从曲轴箱侧到第一扫气口17减小,满足A1>B1>C1。 这里,如图7中所示,靠近第一扫气口17的通道横截面面积C1为以下位置 处的横截面面积:第一扫气通道10具有线段57标示的基本通道宽度,其从第 一扫气通道10的更靠近排气口16侧的壁表面20和缸膛14沿垂直于第一扫气 通道10的在远离排气口16侧的壁表面23之间的交点开始延伸。类似地,第 二扫气通道11的第二下扫气通道部37在第二台阶54的曲轴箱侧(图中的下 侧)的横截面面积A2大于第二台阶54处的通道横截面面积B2,在所述第二 台阶54处,上和下扫气通道部36和37彼此连接。而且,第二台阶54处的通 道横截面面积B2大于第二上扫气通道部36的靠近第二扫气口18的通道横截 面面积C2。换句话说,第二扫气通道11的通道横截面面积A2,B2和C2从 曲轴箱侧到第二扫气口18减小,满足A2>B2>C2。这里,如图7中所示, 靠近第二扫气口18的通道横截面面积C2为以下位置处的横截面面积:第二 扫气通道11具有线段58标示的基本通道宽度,其从第二扫气通道11的更靠 近排气口16侧的壁表面26和缸膛14在垂直于第二扫气通道11的在远离排气 口16侧的壁表面29方向上之间的交点开始延伸。

在具有上述结构的发动机1中,当活塞59如图10中所示被下降时,空气 -燃料混合物从第一和第二扫气口17和18流出,进入缸膛14中,并且缸膛14 中的燃烧气体经由排气口16,通过排气端口6排出。

这里,如图11中所示,在第一扫气通道10中,已经从曲轴室流入第一扫 气通道10中的空气-燃料混合物沿到上止点的方向(图中向上方向)在第一下 扫气通道部43中移动。然后,与第一台阶49碰撞,在更靠近排气口侧(图中 右侧)流动的空气-燃料混合物如由箭头60所示突然转向。因此,图11中的 空气-燃料混合物顺时针旋转涡流发生在第一上扫气通道部42中,第一台阶49 附近,如由箭头61所示。涡流在旋转时在第一上扫气通道部42中朝向第一扫 气口17向上移动。然后,涡流产生由箭头62所示的在第一扫气口17上止点 附近的沿到排气口方向的流动流,和由箭头63所示的在第一扫气口17的下止 点附近的沿远离排气口方向的流动流。然后,如图12中所示,从第一扫气口 17的上止点附近流入缸膛14中的空气-燃料混合流朝向缸膛14的中部(轴线 4)前进,如由箭头64所示。另一方面,与图12中所示的从第一扫气口17 的上止点附近流入缸膛14的空气-燃料混合物流不同,从第一扫气口17下止 点附近流入缸膛14中的空气-燃料混合物流朝向与排气口16相对的缸膛14的 内周壁15(缸膛14的在进气端口12附近的内周壁15)前进,如由图13中的 箭头65所示。因此,从第一扫气口17流入缸膛14中的空气-燃料混合物流可 控制成在来自第一扫气口17的上止点附近和下止点附近的那些方向中沿不同 方向流动。换句话说,通过使用由第一下和上扫气通道部43和42的移动位置 以及第一台阶49构成的流出方向改变装置,流入缸膛14中的空气-燃料混合 物流可通过简单并且不昂贵的结构控制成在来自第一扫气口17的上止点附近 和下止点附近的那些方向中沿不同方向流动。

而且,如图11中所示,在第二扫气通道11中,已经从曲轴室流入第二扫 气通道11中的空气-燃料混合物沿到上止点的方向(图中向上)在第二下扫气 通道部37中移动,如在第一扫气通道11中一样。然后,与第二台阶54碰撞, 在更靠近排气口侧(右侧)流动的空气-燃料混合物如由箭头60所示突然转向。 因此,图11中的空气-燃料混合物顺时针旋转涡流发生在第二上扫气通道部36 中,第二台阶54附近,如由箭头61所示。涡流在旋转时在第二上扫气通道部 36中朝向第二扫气口18向上移动。然后,涡流产生由箭头62所示的在第二 扫气口18上止点附近的沿到排气口方向的流动流,和由箭头63所示的在第二 扫气口18的下止点附近的沿远离排气口方向的流动流。然后,如图12中所示, 从第二扫气口18的上止点附近流入缸膛14中的空气-燃料混合流关于连接排 气口16的沿圆周方向的对分的点和缸膛14的轴线4的直线19形成约直角, 如由箭头66所示,朝向相对的第二扫气口18前进。另一方面,与图12中所 示的从第二扫气口18的上止点附近流入缸膛14的空气-燃料混合物流不同, 从第二扫气口18下止点附近流入缸膛14中的空气-燃料混合物流朝向与排气 口16相对的缸膛14的内周壁15(缸膛14的在进气端口12附近的内周壁15) 前进,如由图13中的箭头67所示。因此,从第二扫气口18流入缸膛14中的 空气-燃料混合物流可控制来在来自第二扫气口18的上止点附近和下止点附近 的那些方向中沿不同方向流动。换句话说,通过使用由第二下和上扫气通道部 37和36的移动位置以及第二台阶54构成的流出方向改变装置,流入缸膛14 中的空气-燃料混合物流可通过简单并且不昂贵的结构控制来在来自第二扫气 口18的上止点附近和下止点附近的那些方向中沿不同方向流动。

形成了上述结构,如图10中所示,从第一扫气口17的下止点附近流入缸 膛14中的空气-燃料混合物流65和从第二扫气口18的下止点附近流入缸膛14 中的空气-燃料混合物流67从排气口16流动离开。然后,空气-燃料混合物流 65和67沿缸膛14的内周壁15向上移动。它们在其中设置火花塞5的缸膛14 上部中流动,并且形成将缸膛14中的燃烧气体从排气口16驱出的逆流68。 另一方面,从第一扫气口17的上止点附近流入缸膛14中的空气-燃料混合物 流64和从第二扫气口18的上止点附近流入缸膛14中的空气-燃料混合物流66 在缸膛14中对流,远离逆流68,而没有被带入逆流68中。因此,可控制从 第一和第二扫气口17和18流出并且进入缸膛14中的空气-燃料混合物的流出 或短路,由此可降低排气的特征值。因此,可减少用于降低排气的特征值的催 化剂量,并且可显著降低发动机成本。而且,留在缸膛14中的空气-燃料混合 物的增加量提高输出功率。而且,可控制从一个扫气口流出的空气-燃料混合 物,使其在开始于上止点附近和开始于下止点附近的那些方向中沿不同方向流 动。不需要为了控制流出方向而增加扫气口的数量。本发明可容易地应用于其 缸膛14具有相对小直径的低发动机排量的二冲程发动机。因此,可提供具有 良好排气特性的小型二冲程发动机和包括所述小型二冲程发动机的发动机工 具。

而且,如图4中所示,第一排气通道10的在更靠近排气口16侧的在第一 扫气口17附近的壁表面20的延长线21和直线19之间的交点22、在远离排 气口16侧上的壁表面23的延长线24和直线19之间的交点25、第二扫气通 道11的在更靠近排气口16侧的在第二扫气口18附近的壁表面26的延长线 27和直线19之间的交点28,和在远离排气口16的侧上的壁表面29的延长线 30和直线19之间的交点31每一个都位于缸膛14内部。另外,壁表面23和 26倾斜成使交点28比交点25更靠近排气口16。因此,从第一扫气口17的下 止点附近流入缸膛14的空气-燃料混合物流朝向缸膛14的与排气口16相对的 内周壁15(远离排气口16的位置)前进。另一方面,从第二扫气口18的下 止点附近流入缸膛14的空气-燃料混合物流朝向与来自第一扫气口17的下止 点附近的流动流相比较更靠近排气口16的点前进。以该方式,从第一扫气口 17的下止点附近和从第二扫气口18的下止点附近流入的空气-燃料混合物容 易地形成逆流,而从第二扫气口18的下止点附近(其靠近缸膛14的内周壁 15)流入并且朝向内周壁15的前进的空气-燃料混合物强度被抑制,从而减少 空气-燃料混合物的短路。

而且,如图5和6中所示,第二扫气口18的吹角G1与第一扫气口17的 吹角相比较朝向下止点具有更大的倾角。因此,从第一和第二扫气口17和18 流入缸膛14中的空气-燃料混合物沿缸膛14的内周壁15向上移动,在缸膛14 的设置火花塞的上部中流动,并且容易地形成将缸膛14中的燃烧气体从排气 口16驱出的逆流。

而且,如图9中所示,第一扫气通道10的通道横截面面积以下列方式设 计:第一台阶49下方的通道横截面面积A1比第一台阶49处的通道横截面面 积B1更大,并且第一台阶49处的通道横截面面积B1比第一扫气口17附近 的通道横截面面积C1更大。而且,第二扫气通道11的通道横截面面积以下 列方式设计:第二台阶54下方的通道横截面面积A2比第二台阶54处的通道 横截面面积B2更大,并且第二台阶54处的通道横截面面积B2比第二扫气口 18附近的通道横截面面积C2更大。换句话说,每一个扫气通道的通道横截面 面积满足A1>B1>C1或A2>B2>C2的关系。因此,第一扫气通道10在第 一扫气口17下游的通道横截面面积中没有减小,并且第二扫气通道11在第二 扫气口18下游的通道横截面面积中没有减小。因此,第一和第二台阶49和 54没有机会用作节流器并且降低装载效率,由此可提高流入气缸中的空气-燃 料混合物的填充率,从而提高发动机输出功率。

而且,第一和第二上扫气通道部42和36由扫气盖9部分形成。因此,第 一和第二上扫气通道部42和36的通道形状可通过改变扫气盖9的形状简单地 改变。于是,可以低成本容易地进行用于确定扫气通道最佳形状的测试和试生 产。而且,主要由第一台阶49或第二台阶54构成的流出方向改变装置可通过 低成本的简单结构实现。

在上述实施例中,第一上扫气通道部42以沿到第一下扫气通道部43的内 部的方向移动的方式并且沿缸膛14的圆周方向远离排气口16连接到第一下扫 气通道部43,并且第二上扫气通道部36以沿到第二下扫气通道部37的内部 的方向并且沿缸膛14的圆周方向远离排气口16的移动方式连接到第二下扫气 通道部37。因此,第一和第二扫气通道10和11的台阶(第一和第二台阶49 和54)形成在更靠近排气口16侧。但是,如图14中所示,第一扫气通道10 可具有第三台阶69,其沿缸膛14的圆周方向具有比第一台阶49更小的宽度, 并且比第一台阶49对第一扫气通道10中的空气-燃料混合物流的影响更小。 类似地,第二扫气通道11可在远离排气口16侧具有第四台阶70,其沿缸膛 14的圆周方向具有比第二台阶54更小的宽度,并且比第二台阶54对第二扫 气通道11中的空气-燃料混合物流的影响更小。

而且,如图15中所示,第一下扫气通道部43的在远离排气口16侧的内 壁71可在其向下行进远离排气口16逐渐减小。于是,第二下扫气通道部37 在远离排气口16侧的内壁72可在其向下行进时远离排气口16逐渐减小。而 且,如图16中所示,第一台阶49可关于垂直于缸膛14的轴线4的平面倾斜。 而且,第二台阶54可关于垂直于缸膛14的轴线4的平面倾斜。这里,在该情 况下,理想的是,第一和第二台阶49和54关于垂直于缸膛14的轴线4的平 面以达约15度的角度沿到上止点的方向倾斜,并且以达约45度的角度沿到下 止点的方向倾斜。

而且,第一上和下扫气通道部42和43之间的移动连接部和第二上和下扫 气通道36和37之间的移动连接部可仅由扫气盖9或仅由缸体2构成,而不是 由扫气盖9和缸体2构成。而且,第一和第二扫气通道10和11不必须具有几 乎矩形的横截面,并且可具有三角形或圆形横截面,该横截面具有台阶,并且 满足上面所述的通道横截面面积的关系。而且,上述第一和第二台阶49和54 几乎形成在每一个扫气通道长度的中点处。它们不需要精确地位于中点处。它 们可设置在更靠近第一扫气口17或第二扫气口的上部位置处,或设置在更靠 近曲轴箱3的下部位置处。

后文将参照附图17到19描述本发明的实施例2。在该实施例的发动机中, 与实施例1的发动机1相反,第一扫气通道110的第一上扫气通道部142和第 一上扫气通道部143连接成沿缸膛14的圆周方向没有移动,并且第二扫气通 道111的第二上扫气通道部136和第二上扫气通道部137沿缸膛14的圆周方 向没有移动地连接。另一方面,如后面所述,第一扫气通道110的沿缸膛14 的轴线4的方向延伸的第一扫气口17附近的内壁和第二扫气通道111的沿缸 膛14的轴线4的方向延伸的第二扫气口18附近的内壁以不同的角度部分地倾 斜,从而构成流出方向改变装置。这里,与实施例1中的相同的部件由相同的 附图标记标示,并且省略其详细说明。

如图17和18中所示,更靠近排气口16侧的平行于缸膛14的轴线4延伸 的第一上侧壁(第一侧壁)150和远离排气口16侧的平行于缸膛14的轴线4 延伸的第二上侧壁(第二侧壁)151在第一扫气通道110的第一扫气口17附 近,在垂直于轴线4并且通过第一扫气口17的沿缸膛14的轴线4的方向对分 的点的平面的上止点侧形成。类似地,更靠近排气口16侧的平行于缸膛14 的轴线4延伸的第三上侧壁(第一侧壁)160和远离排气口16侧的平行于缸 膛14的轴线4延伸的第四上侧壁(第二侧壁)161在第二扫气通道111的第 二扫气口18附近,在沿缸膛14的轴线4的方向对分第二扫气口18的点的上 止点侧形成。

而且,如图17和19中所示,更靠近排气口16侧的平行于缸膛14的轴线 4延伸的第一下侧壁(第三侧壁)152和远离排气口16侧的平行于缸膛14的 轴线4延伸的第二下侧壁(第四侧壁)153在第一扫气通道110的第一扫气口 17附近,在垂直于轴线4并且通过沿缸膛14的轴线4的方向对分第一扫气口 17的点的平面的下止点侧形成。类似地,在更靠近排气口16侧的平行于缸膛 14的轴线4延伸的第二下侧壁(第三侧壁)162和远离排气口16侧的平行于 缸膛14的轴线4延伸的第二下侧壁(第四侧壁)163在第二扫气通道111的 第二扫气口18附近,在沿缸膛14的轴线4的方向对分第二扫气口18的点的 下止点侧形成。

然后,如图18中所示,当沿缸膛14的轴线方向看时,从第一上侧壁150 延伸到缸膛14中的延长线(第三延长线)154和从第二上侧壁151延伸到缸 膛14中的延长线(第三延长线)155远离排气口16延伸。类似地,从第三上 侧壁160延伸到缸膛14中的延长线(第三延长线)164和从第四上侧壁161 延伸到缸膛14中的延长线(第三延长线)165远离排气口16延伸。而且,如 图19中所示,当沿缸膛14的轴线方向看时,从第一下侧壁152延伸到缸膛 14中的延长线(第四延长线)156和从第二下侧壁153延伸到缸膛14中的延 长线(第四延长线)157远离排气口16延伸。类似地,从第三下侧壁162延 伸到缸膛14中的延长线(第四延长线)166和从第四下侧壁163延伸到缸膛 14中的延长线(第四延长线)167远离排气口16延伸。

然后,关于第一扫气通道110,从第一上侧壁150延伸的延长线154和连 接沿圆周方向对分排气口16的点和缸膛14的轴线4的直线19之间的角度D1 (第三角)大于从第一下侧壁152延伸的延长线156和直线19之间的角度E1 (第四角)。另外,从第二上侧壁161延伸的延长线155和直线19之间的角度 D2(第三角)大于从第二下侧壁153延伸的延长线157和直线19之间的角度 E2(第四角)。而且,关于第二扫气通道111,从第三上侧壁160延伸的延长 线164和直线19之间的角度D3(第三角)大于从第三下侧壁162延伸的延长 线166和直线19之间的角度E3(第四角)。另外,从第四上侧壁161延伸的 延长线165和直线19之间的角度D4(第三角)大于从第四下侧壁163延伸的 延长线167和直线19之间的角度E4(第四角)。

在具有上述结构的具有第一和第二扫气通道110和111的发动机中,如图 18中所示,受第一和第二上侧壁150和151影响,从第一扫气口17的上部流 出的空气-燃料混合物以与从实施例1的发动机的第一扫气口17的上部流出的 空气-燃料混合物流64相同的方式流入缸膛14中。而且,受第三和第四上侧 壁160和161的影响,从第二扫气口18的上部流出的空气-燃料混合物以与从 实施例1的发动机的第二扫气口18的上部流出的空气-燃料混合物流66相同 的方式流入缸膛14中。而且,如图19中所示,受第一和第二下侧壁152和 153影响,从第一扫气口17的下部流出的空气-燃料混合物以与从实施例1的 发动机的第一扫气口17的下部流出的空气-燃料混合物流65相同的方式流入 缸膛14中。而且,受第三和第四下侧壁162和163的影响,从第二扫气口18 的下部流出的空气-燃料混合物以与从实施例1的发动机的第一扫气口18的下 部流出的空气-燃料混合物流67相同的方式流入缸膛14中。因此,可在缸膛 14中形成与实施例1中相同的空气-燃料混合物流,并且可获得与实施例1相 同的效果。

这里,第一上和下侧壁150和152之间的边界以及第二上和下侧壁151 和153之间的边界不是必须与垂直于轴线4并且通过第一扫气口17的沿缸膛 4的轴线4的方向对分的点的平面重合。其可朝向上止点或朝向下止点移动。 而且,第三上和下侧壁160和162之间的边界以及第四上和下侧壁161和163 之间的边界也可从与垂直于轴线4并且通过第二扫气口18的沿缸膛4的轴线 4的方向对分的点的平面重合的位置朝向上止点或朝向下止点移动。

在上面的实施例中,发动机1安装在链锯1001上。发动机1不是必须安 装在链锯1001上,并且可安装在发动机工具上,所述发动机工具例如为草坪 割草机、吹风机、理发器和发电机。

另外,每一个结构元件的材料、形状、数量、布置方式等可根据需要改变 和修改,只要可实现本发明的目的即可。

已经通过参照一个(或多个)优选实施例描述和示出了本申请的原理,明 显的是,所述优选实施例可在布置方式和细节方面进行修改而不偏离本文公开 的原理,并且意图是,本发明应视为包括全部这样的修改方式和变形形式,只 要其落在本文公开的主题的精神和范围内。

本申请要求2010年3月31日提交的日本专利申请No.2010-084056的权 益,其全部公开内容以引用的方式并入本文中。

附图标记列表

1发动机

2缸体

3曲轴箱

4缸膛的轴线

5火花塞

6排气端口

7垫圈

8安装螺钉

9扫气通道盖

10第一扫气通道

11第二扫气通道

12进气端口

13曲柄轴

14缸膛

15内周壁

16排气口

17第一扫气口

18第二扫气口

36第二上扫气通道部

37第二上扫气通道部

42第一上扫气通道部

43第一下扫气通道部

49第一台阶

54第二台阶

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