(57)【要約】【課題】従来技術の問題点を解決する。【解決手段】２サイクル内燃機関は、燃焼室とガス状連絡する掃気通路を備える。吸気装置は、掃気通路及び／又はクランクケースに空気を供給する。クランクケース又は掃気通路に供給される空気に燃料を供給するために、燃料噴射器を用い得る。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピストンと、
燃焼室と、
クランクケースと、
前記ピストンが上死点より下方にあるときの少なくとも一部に、前記燃焼室とガス状連絡する掃気ポートを含む掃気通路と、
周囲とガス状連絡する吸気装置とを含み、
該吸気装置は、前記ピストンが上死点と下死点との間にあるときの少なくとも一部に、第一空気流を前記掃気通路に供給し、前記吸気装置は、前記ピストンが下死点より上方にあるときの少なくとも一部に、さらに第二空気流を前記クランクケースに供給する、
２サイクル内燃機関。
【請求項２】
前記掃気通路は、前記クランクケースとガス状連絡している、請求項１に記載の２サイクル内燃機関。
【請求項３】
クランクウェブをさらに含み、該クランクウェブは、その回転時に、前記掃気通路を開閉する、請求項２に記載の２サイクル内燃機関。
【請求項４】
前記吸気装置は、燃料噴射器をさらに含み、該燃料噴射器は、燃料のみを前記第二空気流に供給する、請求項１に記載の２サイクル内燃機関。
【請求項５】
前記吸気装置は、本体と、その内部に配置され且つそこを通過する空気流を規制するスロットル弁と、前記空気流に燃料を供給する燃料噴射器とをさらに含む、請求項１に記載の２サイクル内燃機関。
【請求項６】
前記燃料噴射器は、前記スロットル弁から上流に配置されている、請求項５に記載の２サイクル内燃機関。
【請求項７】
前記燃料噴射器は、前記スロットル弁から下流に配置されている、請求項５に記載の２サイクル内燃機関。
【請求項８】
前記吸気装置は、燃料噴射器をさらに含み、該燃料噴射器は、少なくとも１つの動作条件の期間中に、前記第一空気流及び前記第二空気流の双方に燃料を供給する、請求項１に記載の２サイクル内燃機関。
【請求項９】
前記吸気装置は、前記吸気装置を通じて流れる空気流を規制するスロットル弁と、燃料噴射器とをさらに含み、該燃料噴射器は、前記スロットル弁が７５％〜１００％開放しているとき、前記第二空気流にのみ燃料を供給する、請求項８に記載の２サイクル内燃機関。
【請求項１０】
前記ピストンは、前記ピストンが上死点と下死点との間にあるときの少なくとも一部に、前記吸気装置とガス状連絡し、且つ、前記掃気通路とガス状連絡するチャネルを含み、前記チャネルは、それによって、前記第一空気流を前記吸気装置から前記掃気通路に供給し、前記チャネルを通じて供給される前記第一空気流の少なくとも一部は、燃料が混合されずに実質的に純粋である、請求項１に記載の２サイクル内燃機関。
【請求項１１】
前記吸気装置及び前記掃気通路とガス状連絡する通路をさらに含み、該通路は、前記吸気装置から分枝し、且つ、当該内燃機関の少なくとも一部の周りを包み、前記通路は、それによって、前記第一空気流を前記吸気装置から前記掃気通路に供給する、請求項１に記載の２サイクル内燃機関。
【請求項１２】
前記掃気通路は、前記クランクケースとガス状連絡し、且つ、前記吸気装置と前記掃気通路との間に配置されたリード弁をさらに含み、前記リード弁は、前記ピストンが下死点から上死点に上昇するときの少なくとも一部に、前記第一空気流を前記掃気通路に供給するために開放する、請求項１に記載の２サイクル内燃機関。
【請求項１３】
前記吸気装置は、第一通路と、第二通路と、前記吸気装置を通じる空気流を規制するスロットル弁とをさらに含み、該スロットル弁は、前記第一通路及び前記第二通路の双方に空気を供給し、前記第一通路及び前記第二通路は、前記スロットル弁からの前記空気流を前記第一空気流及び前記第二空気流に分割し、前記第一通路は、前記第一空気流を前記掃気通路に供給し、前記第二通路は、前記第二空気流を前記クランクケースに供給する、請求項１に記載の２サイクル内燃機関。
【請求項１４】
前記吸気装置は、前記空気流に燃料を供給する燃料噴射器をさらに含み、該燃料噴射器は、前記第一通路及び前記第二通路の上流に配置されている、請求項１３に記載の２サイクル内燃機関。
【請求項１５】
前記吸気装置は、燃料噴射器をさらに含み、該燃料噴射器は、前記吸気装置の通路を通じて流れる空気に燃料を供給し、前記燃料噴射器の先端部は、前記通路と面一である、請求項１に記載の２サイクル内燃機関。
【請求項１６】
前記吸気装置は、前記吸気装置を通じる空気流を規制するスロットル弁をさらに含み、該スロットル弁は、第一通路と、第二通路とを含み、前記吸気装置は、前記第一通路とガス状連絡し且つ前記第一空気流を前記掃気通路に供給する第三通路と、前記第二通路とガス状連絡し且つ前記第二空気流を前記クランクケースに供給する第四通路とをさらに含み、前記第一通路及び前記第二通路は、前記空気流を前記第一空気流及び前記第二空気流に分割する、請求項１に記載の２サイクル内燃機関。
【請求項１７】
前記吸気装置は、前記第四通路内に配置された燃料噴射器をさらに含み、前記燃料噴射器は、それによって、前記第二空気流のみに燃料を供給する、請求項１６に記載の２サイクル内燃機関。
【請求項１８】
前記吸気装置は、内部にスロットル弁を備え且つ前記通路を通じた前記燃焼室のシリンダ壁に沿って配置された単一吸気ポートへの空気流を規制する単一通路をさらに含み、前記第二空気流は、前記ピストンが前記吸気ポートの少なくとも一部より上にあるとき、前記吸気ポートを通じて前記クランクケースに流れる、請求項１に記載の２サイクル内燃機関。
【請求項１９】
前記ピストンは、前記ピストンが上死点と下死点との間にある時の少なくとも一部に、前記吸気ポートとガス状連絡し且つ前記掃気通路とガス状連絡するチャネルを含み、該チャネルは、それによって、前記第一空気流を前記吸気装置から前記掃気通路に供給する、請求項１８に記載の２サイクル内燃機関。
【請求項２０】
前記吸気装置は、前記吸気装置を通じる空気流を規制するスロットル弁と、前記空気流に燃料を供給する燃料噴射器とをさらに含み、該燃料噴射器は、前記スロットル弁から上流に配置されている、請求項１に記載の２サイクル内燃機関。
【請求項２１】
前記吸気装置は、前記吸気装置を通じる空気流を規制するスロットル弁と、前記空気流に燃料を供給する燃料噴射器とをさらに含み、該燃料噴射器は、前記スロットル弁から下流に配置されている、請求項１に記載の２サイクル内燃機関。
【請求項２２】
少なくとも２つの前記掃気通路をさらに含み、前記吸気装置は、前記第一空気流の少なくとも一部を前記掃気通路のそれぞれに供給する、請求項１に記載の２サイクル内燃機関。
【請求項２３】
前記クランクケース内に配置され且つ前記クランクケースに燃料を供給する燃料噴射器をさらに含む、請求項１に記載の２サイクル内燃機関。
【請求項２４】
前記掃気通路は、前記クランクケースとガス状連絡し、前記ピストンは、前記ピストンが上死点と下死点との間にあるときの少なくとも一部に、前記吸気装置とガス状連絡し且つ前記掃気通路とガス状連絡するチャネルを含み、前記チャネルは、それによって、前記第一空気流を前記吸気装置から前記掃気通路に供給し、前記チャネルを通じて供給される前記第一空気流の少なくとも一部は、燃料が混合されずに実質的に純粋である、請求項１に記載の２サイクル内燃機関。
【請求項２５】
クランクウェブをさらに含み、該クランクウェブは、前記クランクウェブが回転するときに、前記クランクケース内で前記掃気通路を開閉する、請求項２４に記載の２サイクル内燃機関。
【請求項２６】
前記吸気装置は、燃料噴射器をさらに含み、該燃料噴射器は、少なくとも１つの動作条件の期間中に、前記第一空気流及び前記第二空気流の双方に燃料を供給する、請求項２５に記載の２サイクル内燃機関。
【請求項２７】
前記吸気装置は、第一通路と、第二通路と、前記吸気装置を通じる空気流を規制するスロットル弁とをさらに含み、該スロットル弁は、前記第一空気流及び前記第二空気流の双方に空気を供給し、前記第一通路及び前記第二通路は、前記スロットル弁からの前記空気流を前記第一空気流及び前記第二空気流に分割し、前記第一通路は、前記第一空気流を前記掃気通路に供給し、前記第二通路は、前記第二空気流を前記クランクケースに供給し、前記燃料噴射器は、前記第一通路及び前記第二通路の上流に配置されている、請求項２６に記載の２サイクル内燃機関。
【請求項２８】
前記吸気装置は、前記吸気装置を通じる空気流を規制するスロットル弁をさらに含み、該スロットル弁は、第一通路と、第二通路とを含み、前記吸気装置は、前記第一通路とガス状連絡し且つ前記掃気通路に前記第一空気流を供給する第三通路と、前記第二通路とガス状連絡し且つ前記クランクケースに前記第二空気流を供給する第四通路とをさらに含み、前記第一通路及び前記第二通路は、前記空気流を前記第一空気流及び前記第二空気流に分割し、前記燃料噴射器は、前記スロットル弁から上流に配置されている、請求項２６に記載の２サイクル内燃機関。
【請求項２９】
燃料噴射器をさらに含み、該燃料噴射器は、前記第二空気流にのみ燃料を供給する、請求項２５に記載の２サイクル内燃機関。
【請求項３０】
前記吸気装置は、第一通路と、第二通路と、前記吸気装置を通じる空気流を規制するスロットル弁とをさらに含み、該スロットル弁は、前記第一通路及び前記第二通路の双方に空気を供給し、前記第一通路及び前記第二通路は、前記スロットル弁からの前記空気流を前記第一空気流及び前記第二空気流に分割し、前記第一通路は、前記第一空気流を前記掃気通路に供給し、前記第二通路は、前記第二空気流を前記クランクケースに供給し、前記燃料噴射器は、前記第二通路内に配置されている、請求項２９に記載の２サイクル内燃機関。
【請求項３１】
前記吸気装置は、前記吸気装置を通じる空気流を規制するスロットル弁をさらに含み、前記スロットル弁は、第一通路と、第二通路とを含み、前記吸気装置は、前記第一通路とガス状連絡し且つ前記掃気通路に前記第一空気流を供給する第三通路と、前記第二通路とガス状連絡し且つ前記クランクケースに前記第二空気流を供給する第四通路とをさらに含み、前記第一通路及び前記第二通路は、前記空気流を前記第一空気流及び前記第二空気流に分割し、前記燃料噴射器は、前記第四通路内に配置されている、請求項２９に記載の２サイクル内燃機関。
【請求項３２】
前記掃気通路は、前記クランクケースとガス状連絡し、前記吸気装置及び前記掃気通路とガス状連絡する通路と、前記吸気装置と前記掃気通路との間に配置されたリード弁とをさらに含み、前記通路は、前記吸気装置から分枝し、且つ、当該内燃機関の少なくとも一部の周りを包み、前記通路は、それによって、前記第一空気流を前記吸気装置から前記掃気通路に供給し、前記リード弁は、前記ピストンが下死点から上死点に上昇するときの少なくとも一部に、前記第一空気流を前記通路を通じて前記掃気通路に供給するために開放する、請求項１に記載の２サイクル内燃機関。
【請求項３３】
クランクウェブをさらに含み、該クランクウェブは、前記クランクウェブが回転するときに、前記クランクケース内で前記掃気通路を開閉する、請求項３２に記載の２サイクル内燃機関。
【請求項３４】
前記吸気装置は、燃料噴射器をさらに含み、該燃料噴射器は、少なくとも１つの動作条件の期間中に、前記第一空気流及び第二空気流の双方に燃料を供給する、請求項３３に記載の２サイクル内燃機関。
【請求項３５】
前記吸気装置は、第一通路と、第二通路と、前記吸気装置を通じる空気流を規制するスロットル弁とをさらに含み、該スロットル弁は、前記第一通路及び前記第二通路の双方に空気を供給し、前記第一通路及び前記第二通路は、前記スロットル弁からの前記空気流を前記第一空気流及び前記第二空気流に分割し、前記第一通路は、前記第一空気流を前記掃気通路に供給し、前記第二通路は、前記第二空気流を前記クランクケースに供給し、前記燃料噴射器は、前記第一通路及び前記第二通路の上流に配置されている、請求項３４に記載の２サイクル内燃機関。
【請求項３６】
前記吸気装置は、前記吸気装置を通じる空気流を規制するスロットル弁をさらに含み、前記スロットル弁は、第一通路と、第二通路とを含み、前記吸気装置は、前記第一通路とガス状連絡し且つ前記掃気通路に前記第一空気流を供給する第三通路と、前記第二通路とガス状連絡し且つ前記クランクケースに前記第二空気流を供給する第四通路とをさらに含み、前記第一通路及び前記第二通路は、前記空気流を前記第一空気流及び前記第二空気流に分割し、前記燃料噴射器は、前記スロットル弁から上流に配置されている、請求項３４に記載の２サイクル内燃機関。
【請求項３７】
燃料噴射器をさらに含み、該燃料噴射器は、前記第二空気流にのみ燃料を供給する、請求項３３に記載の２サイクル内燃機関。
【請求項３８】
前記吸気装置は、第一通路と、第二通路と、前記吸気装置を通じる空気流を規制するスロットル弁とをさらに含み、該スロットル弁は、前記第一通路及び前記第二通路の双方に空気を供給し、前記第一通路及び前記第二通路は、前記スロットル弁からの前記空気流を前記第一空気流及び前記第二空気流に分割し、前記第一通路は、前記第一空気流を前記掃気通路に供給し、前記第二通路は、前記第二空気流を前記クランクケースに供給し、前記燃料噴射器は、前記第二通路内に配置されている、請求項３７に記載の２サイクル内燃機関。
【請求項３９】
前記吸気装置は、前記吸気装置を通じる空気流を規制するスロットル弁をさらに含み、前記スロットル弁は、第一通路と、第二通路とを含み、前記吸気装置は、前記第一通路とガス状連絡し且つ前記掃気通路に前記第一空気流を供給する第三通路と、前記第二通路とガス状連絡し且つ前記クランクケースに前記第二空気流を供給する第四通路とをさらに含み、前記第一通路及び前記第二通路は、前記空気流を前記第一空気流及び前記第二空気流に分割し、前記燃料噴射器は、前記第四通路内に配置されている、請求項３７に記載の２サイクル内燃機関。
【請求項４０】
前記燃料噴射器は、前記第二空気流の前記クランクケース内への吸引開始後の少なくとも５°で開始し且つ上死点後の２０°以内に終了する第一噴射における定常状態動作の期間中に燃料を供給する、請求項１に記載の２サイクル内燃機関。
【請求項４１】
前記第一噴射は、さらに前記掃気通路内への前記第一空気流の吸引停止後に開始する、請求項４０に記載の２サイクル内燃機関。
【請求項４２】
前記燃料噴射器は、前記掃気通路内への前記第一空気流の吸引開始前の１５°以内に開始する第二噴射における加速期間中に燃料を供給する、請求項４１に記載の２サイクル内燃機関。
【請求項４３】
前記燃料噴射器は、加速期間中の前記第二噴射の開始後に開始し且つ前記加速期間中の前記第二噴射の終了前に終了する第三噴射におけるアイドル期間中に燃料を供給する、請求項４２に記載の２サイクル内燃機関。
【請求項４４】
クランクウェブをさらに含み、該クランクウェブは、前記クランクウェブが回転するときに、前記クランクケース内で前記掃気通路を開閉する、請求項４３に記載の２サイクル内燃機関。
【請求項４５】
シリンダ壁に沿って配置された燃料噴射器をさらに含み、前記ピストンは前記シリンダ壁を通じて往復動する、請求項１に記載の２サイクル内燃機関。
【請求項４６】
前記燃料噴射器に燃料を供給する低圧ポンプをさらに含み、該低圧ポンプは、前記燃料を１〜１０ｐｓｉｇに加圧する、請求項４５に記載の２サイクル内燃機関。
【請求項４７】
前記燃料噴射器は、前記ピストンが上死点から１４０°内にあるときの一部の期間中に前記クランクケースにのみ晒される、請求項４６に記載の２サイクル内燃機関。
【請求項４８】
前記燃料噴射器は、前記ピストンの往復動期間中のいかなるときにも前記燃焼室に晒されない、請求項４７に記載の２サイクル内燃機関。
【請求項４９】
前記ピストンはチャネルを含み、前記燃料噴射器は、前記チャネルが前記燃料噴射器に隣接する期間中に、前記チャネルに燃料を供給する、請求項４５に記載の２サイクル内燃機関。
【請求項５０】
前記燃料噴射器に燃料を供給する低圧ポンプをさらに含み、該低圧ポンプは前記燃料を１〜１０ｐｓｉｇに加圧し、前記燃料噴射器は、前記ピストンが上死点から１４０°内にあるときの一部の期間中、前記クランクケースにのみ晒される、請求項４５に記載の２サイクル内燃機関。
【請求項５１】
前記ピストンはチャネルを含み、前記燃料噴射器は、前記チャネルが前記燃料噴射器に隣接する期間中に、前記チャネルに燃料を供給する、請求項５０に記載の２サイクル内燃機関。
【請求項５２】
前記吸気装置の１つの側部上の１つの前記掃気通路と、前記吸気装置の他の側部上の他の前記掃気通路とを含み、前記吸気装置は、前記掃気通路の双方に前記第一空気流を供給する、請求項１に記載の２サイクル内燃機関。
【請求項５３】
前記吸気装置は、前記第一空気流を前記１つの掃気通路に供給する１つの吸気ポートと、前記第一空気流を前記他の掃気通路に供給する他の吸気ポートとを含む、請求項５２に記載の２サイクル内燃機関。
【請求項５４】
前記ピストンは、前記ピストンが上死点と下死点との間にあるときの少なくとも一部に、前記吸気装置とガス状連絡し且つ前記掃気通路の双方とガス状連絡するチャネルを含み、前記チャネルは、それによって、前記第一空気流を前記吸気装置から前記掃気通路の双方に供給する、請求項５２に記載の２サイクル内燃機関。
【請求項５５】
前記ピストンは、前記ピストンが上死点と下死点との間にあるときの少なくとも一部に、前記吸気装置とガス状連絡し且つ前記１つの掃気通路とガス状連絡する１つのチャネルと、前記ピストンが上死点と下死点との間にあるときの少なくとも一部に、前記吸気装置とガス状連絡し且つ前記他の掃気通路とガス状連絡する他のチャネルとを含み、前記１つのチャネル及び前記他のチャネルは、それによって、前記第一空気流を前記吸気装置から前記掃気通路の双方に供給する、請求項５２に記載の２サイクル内燃機関。
【請求項５６】
前記吸気装置は、前記１つのチャネルに前記第一空気流を供給する１つの吸気ポートと、前記他のチャネルに前記第一空気流を供給する他の吸気ポートとをさらに含む、請求項５５に記載の２サイクル内燃機関。
【請求項５７】
ピストンと、
燃焼室と、
クランクケースと、
該クランクケースとガス状連絡し、且つ、前記ピストンが上死点より下方にあるときの少なくとも一部に、前記燃焼室とガス状連絡する掃気ポートを含む掃気通路と、
周囲とガス状連絡する吸気装置とを含み、
該吸気装置は、前記ピストンが上死点と下死点との間にあるときの少なくとも一部に、前記掃気通路に空気流を供給する、
２サイクル内燃機関。
【請求項５８】
前記空気流は、前記吸気口を通じて流れる実質的に全て空気である、請求項５７に記載の２サイクル内燃機関。
【請求項５９】
前記クランクケース内に配置され且つ前記クランクケースに燃料を供給する燃料噴射器をさらに含む、請求項５８に記載の２サイクル内燃機関。
【請求項６０】
前記吸気装置は、燃料噴射器をさらに含み、該燃料噴射器は、前記掃気通路の近傍に配置され且つ前記空気流にのみ燃料を供給する、請求項５９に記載の２サイクル内燃機関。
【請求項６１】
前記燃料噴射器は、前記掃気通路への前記空気流の吸引開始後の少なくとも５°で開始し且つ上死点前の５°以内に終了する第一噴射における定常状態動作の期間中に、前記空気流に燃料を供給する、請求項６０に記載の２サイクル内燃機関。
【請求項６２】
前記燃料噴射器は、第二噴射及び第三噴射における加速期間中に、前記空気流に燃料を供給し、前記第二噴射は、前記空気流が前記燃焼室内に吸引されるときの少なくとも一部の期間中に燃料を供給する、請求項６１に記載の２サイクル内燃機関。
【請求項６３】
前記第三噴射は、定常状態動作期間中に前記第一噴射が開始する前に開始し、定常状態動作期間中に前記第一噴射が終了した後に終了し、前記第三噴射は、前記第二噴射よりも多い燃料を前記空気流に供給する、請求項６２に記載の２サイクル内燃機関。
【請求項６４】
前記燃料噴射器は、前記掃気通路への前記空気流の吸引開始後に開始し且つ上死点前に終了する第四噴射におけるアイドル期間中に、前記燃料を前記空気流に提供する、請求項６３に記載の２サイクル内燃機関。
【請求項６５】
クランクウェブをさらに含み、該クランクウェブは、その回転時に、前記掃気通路を開閉する、請求項６４に記載の２サイクル内燃機関。
【請求項６６】
シリンダ壁に沿って配置された燃料噴射器をさらに含み、前記ピストンは前記シリンダ壁を通じて往復動する、請求項６４に記載の２サイクル内燃機関。
【請求項６７】
前記燃料噴射器に燃料を供給する低圧ポンプをさらに含み、該低圧ポンプは前記燃料を１〜１０ｐｓｉｇに加圧する、請求項６６に記載の２サイクル内燃機関。
【請求項６８】
前記燃料噴射器は、前記ピストンが上死点から１４０°内にあるときの一部の期間中に前記クランクケースにのみ晒される、請求項６６に記載の２サイクル内燃機関。
【請求項６９】
前記燃料噴射器は、前記ピストンの往復動期間中のいかなるときにも前記燃焼室に晒されない、請求項６８に記載の２サイクル内燃機関。
【請求項７０】
前記ピストンはチャネルを含み、前記燃料噴射器は、前記チャネルが前記燃料噴射器に隣接する期間中に、前記チャネルに燃料を供給する、請求項６６に記載の２サイクル内燃機関。
【請求項７１】
前記燃料噴射器に燃料を供給する低圧ポンプをさらに含み、該低圧ポンプは前記燃料を１〜１０ｐｓｉｇに加圧し、前記燃料噴射器は、前記ピストンが上死点から１４０°内にあるときの一部の期間中に、前記クランクケースにのみ晒される、請求項６６に記載の２サイクル内燃機関。
【請求項７２】
前記ピストンはチャネルを含み、前記燃料噴射器は、前記チャネルが前記燃料噴射器に隣接する期間中に、前記チャネルに燃料を供給する、請求項７１に記載の２サイクル内燃機関。
【請求項７３】
前記吸気装置の１つの側部上の１つの前記掃気通路と、前記吸気装置の他の側部上の他の前記掃気通路とを含み、前記吸気装置は、前記掃気通路の双方に前記空気流を供給する、請求項５８に記載の２サイクル内燃機関。
【請求項７４】
前記吸気装置は、前記空気流を前記１つの掃気通路に供給する１つの吸気ポートと、前記第一空気流を前記他の掃気通路に供給する他の吸気ポートとを含む、請求項７３に記載の２サイクル内燃機関。
【請求項７５】
前記ピストンは、前記ピストンが上死点と下死点との間にあるときの少なくとも一部に、前記吸気装置とガス状連絡し且つ前記掃気通路の双方とガス状連絡するチャネルを含み、前記チャネルは、それによって、前記第一空気流を前記吸気装置から前記掃気通路の双方に供給する、請求項７３に記載の２サイクル内燃機関。
【請求項７６】
前記ピストンは、前記ピストンが上死点と下死点との間にあるときの少なくとも一部に、前記吸気装置とガス状連絡し且つ前記１つの掃気通路とガス状連絡する１つのチャネルと、前記ピストンが上死点と下死点との間にあるときの少なくとも一部に、前記吸気装置とガス状連絡し且つ前記他の掃気通路とガス状連絡する他のチャネルとを含み、前記１つのチャネル及び前記他のチャネルは、それによって、前記空気流を前記吸気装置から前記掃気通路の双方に供給する、請求項７３に記載の２サイクル内燃機関。
【請求項７７】
前記吸気装置は、前記１つのチャネルに前記第一空気流を供給する１つの吸気ポートと、前記他のチャネルに前記空気流を供給する他の吸気ポートとをさらに含む、請求項７６に記載の２サイクル内燃機関。
【請求項７８】
所望の作業を遂行するよう構成された動作ヘッドと、
該動作ヘッドに動作可能に接続された２サイクルエンジンと、
前記動作ヘッド及び前記２サイクルエンジンを手動で持ち上げるために操作者によって従事されるよう構成された少なくとも１つのハンドルとを含み、
前記２サイクルエンジンのクランクシャフトは、前記動作ヘッドを駆動し、前記２サイクルエンジンは、前記２サイクルエンジンに燃料を供給する燃料噴射器と、前記燃料噴射器に燃料を供給する低圧ポンプとを含み、該低圧ポンプは前記燃料を１〜１０ｐｓｉｇに加圧する、
手持ち式動力工具。
【請求項７９】
前記動作ヘッドは、可撓ライントリマを含む、請求項７８に記載の手持ち式動力工具。
【請求項８０】
前記燃料噴射器に燃料を供給する隔膜ポンプをさらに含み、該隔膜ポンプは、前記２サイクルエンジンのクランクケースの内部の圧力の変化に応答して燃料を注入する、請求項７８に記載の手持ち式動力工具。
【請求項８１】
前記燃料噴射器に供給される燃料の圧力を制限する圧力調整器をさらに含む、請求項８０に記載の手持ち式動力工具。
【請求項８２】
前記燃料噴射器は、前記燃料噴射器への燃料入口と前記燃料噴射器の出口との間の連絡を開閉するよう構成された電磁コイルと、前記燃料入口と前記出口との間の連絡を閉塞するためにプランジャを付勢するバネとを含み、該電磁コイルは、電子制御ユニットに反応する、請求項８１に記載の手持ち式動力工具。
【請求項８３】
前記２サイクルエンジンは、ピストンが上死点より下方にあるときの少なくとも一部に、燃焼室とガス状連絡する掃気ポートを含む掃気通路と、周囲とガス状連絡する吸気装置とを含み、該吸気装置は、前記ピストンが上死点と下死点との間にあるときの少なくとも一部に、第一空気流を前記掃気通路に供給し、前記吸気装置は、前記ピストンが下死点より上方にあるときの少なくとも一部に、さらに第二空気流を前記クランクケースに供給する、請求項７８に記載の手持ち式動力工具。
【請求項８４】
前記燃料噴射器に燃料を供給する隔膜ポンプと、前記燃料噴射器に供給される燃料の圧力を制限する圧力調整器とをさらに含み、該隔膜ポンプは、前記クランクケース内の圧力変化に応答して燃料を注入し、前記燃料噴射器は、前記燃料噴射器への燃料入口と前記燃料噴射器の出口との間の連絡を開閉するよう構成された電磁コイルと、前記燃料入口と前記出口との間の連絡を閉塞するプランジャを付勢するバネとを含み、該電磁コイルは、電子制御ユニットに反応する、請求項８３に記載の手持ち式動力工具。
【請求項８５】
前記２サイクルエンジンは、クランクケースとガス状連絡する掃気通路を含み、前記ピストンが上死点より下方にあるときの少なくとも一部に、燃焼室とガス状連絡する掃気ポートと、周囲とガス状連絡する吸気装置とを含み、該吸気装置は、前記吸気装置を通じて流れる空気の実質的に全てを前記クランクケースに供給し、よって、前記空気流は前記掃気通路を通じて前記燃焼室に流れる、請求項７８に記載の手持ち式動力工具。
【請求項８６】
前記燃料噴射器に燃料を供給する隔膜ポンプと、前記燃料噴射器に供給される燃料の圧力を制限する圧力調整器とをさらに含み、該隔膜ポンプは、前記クランクケース内の圧力変化に応答して燃料を注入し、前記燃料噴射器は、前記燃料噴射器への燃料入口と前記燃料噴射器の出口との間の連絡を開閉するよう構成された電磁コイルと、前記燃料入口と前記出口との間の連絡を閉塞するプランジャを付勢するバネとを含み、該電磁コイルは、電子制御ユニットに反応する、請求項８５に記載の手持ち式動力工具。
【請求項８７】
前記２サイクルエンジンは、クランクケースとガス状連絡する掃気通路を含み、前記ピストンが上死点より下方にあるときの少なくとも一部に、燃焼室とガス状連絡する掃気ポートと、周囲とガス状連絡する吸気装置とを含み、該吸気装置は、前記吸気装置を通じて流れる空気の実質的に全てを前記掃気通路に供給する、請求項７８に記載の手持ち式動力工具。
【請求項８８】
前記燃料噴射器に燃料を供給する隔膜ポンプと、前記燃料噴射器に供給される燃料の圧力を制限する圧力調整器とをさらに含み、該隔膜ポンプは、前記クランクケース内の圧力変化に応答して燃料を注入し、前記燃料噴射器は、前記燃料噴射器への燃料入口と前記燃料噴射器の出口との間の連絡を開閉するよう構成された電磁コイルと、前記燃料入口と前記出口との間の連絡を閉塞するプランジャを付勢するバネとを含み、該電磁コイルは、電子制御ユニットに反応する、請求項８７に記載の手持ち式動力工具。
【請求項８９】
クランクケースと、
燃焼室と、
ピストンと、
シリンダ壁と、
前記クランクケースとガス状連絡し、且つ、前記ピストンが上死点より下方にあるときの少なくとも一部に、前記燃焼室とガス状連絡する掃気ポートを含む掃気通路と、
前記燃焼室に空気を供給するために動作可能な周囲とガス状連絡する吸気装置と、
前記シリンダ壁に沿って配置された燃料噴射器とを含み、
前記ピストンは前記シリンダ壁内で往復動する、
２サイクル内燃機関。
【請求項９０】
前記燃料噴射器に燃料を供給する低圧ポンプをさらに含み、該低圧ポンプは前記燃料を１〜１０ｐｓｉｇに加圧する、請求項８９に記載の２サイクル内燃機関。
【請求項９１】
前記燃料噴射器は、前記ピストンが上死点から１４０°内にあるときの一部の期間中に前記クランクケースにのみ晒される、請求項８９に記載の２サイクル内燃機関。
【請求項９２】
前記燃料噴射器は、前記ピストンの往復動期間中のいかなるときにも前記燃焼室に晒されない、請求項９１に記載の２サイクル内燃機関。
【請求項９３】
前記ピストンはチャネルを含み、前記燃料噴射器は、前記チャネルが前記燃料噴射器に隣接する期間中に、前記チャネルに燃料を供給する、請求項８９に記載の２サイクル内燃機関。
【請求項９４】
前記燃料噴射器に燃料を供給する低圧ポンプをさらに含み、該低圧ポンプは前記燃料を１〜１０ｐｓｉｇに加圧し、前記燃料噴射器は、前記ピストンが上死点から１４０°内にあるときの一部の期間中に、前記クランクケースにのみ晒される、請求項８９に記載の２サイクル内燃機関。
【請求項９５】
前記ピストンはチャネルを含み、前記燃料噴射器は、前記チャネルが前記燃料噴射器に隣接する期間中に、前記チャネルに燃料を供給する、請求項９４に記載の２サイクル内燃機関。
【請求項９６】
前記吸気装置は、前記ピストンが上死点と下死点との間にあるときの少なくとも一部に、第一空気流を前記掃気通路に供給し、前記ピストンが下死点より上方にあるときの少なくとも一部に、第二空気流を前記クランクケースに供給する、請求項９４に記載の２サイクル内燃機関。
【請求項９７】
前記燃料噴射器に燃料を供給する隔膜ポンプと、前記燃料噴射器に供給される燃料の圧力を制限する圧力調整器とをさらに含み、該隔膜ポンプは、前記クランクケース内の圧力変化に応答して燃料を注入し、前記燃料噴射器は、前記燃料噴射器への燃料入口と前記燃料噴射器の出口との間の連絡を開閉するよう構成された電磁コイルと、前記燃料入口と前記出口との間の連絡を閉塞するプランジャを付勢するバネとを含み、該電磁コイルは、電子制御ユニットに反応する、請求項９６に記載の手持ち式動力工具。
【請求項９８】
前記吸気装置は、前記吸気装置を通じて流れる実質的に全ての空気を含む空気流を前記クランクケースに供給し、よって、前記空気流は前記掃気通路を通じて前記燃焼室に流れる、請求項９４に記載の手持ち式動力工具。
【請求項９９】
前記燃料噴射器に燃料を供給する隔膜ポンプと、前記燃料噴射器に供給される燃料の圧力を制限する圧力調整器とをさらに含み、該隔膜ポンプは、前記クランクケース内の圧力変化に応答して燃料を注入し、前記燃料噴射器は、前記燃料噴射器への燃料入口と前記燃料噴射器の出口との間の連絡を開閉するよう構成された電磁コイルと、前記燃料入口と前記出口との間の連絡を閉塞するプランジャを付勢するバネとを含み、該電磁コイルは、電子制御ユニットに反応する、請求項９８に記載の手持ち式動力工具。
【請求項１００】
前記吸気装置は、前記吸気装置を通じて流れる実質的に全ての空気を含む空気流を前記掃気通路に供給する、請求項９４に記載の手持ち式動力工具。
【請求項１０１】
前記燃料噴射器に燃料を供給する隔膜ポンプと、前記燃料噴射器に供給される燃料の圧力を制限する圧力調整器とをさらに含み、該隔膜ポンプは、前記クランクケース内の圧力変化に応答して燃料を注入し、前記燃料噴射器は、前記燃料噴射器への燃料入口と前記燃料噴射器の出口との間の連絡を開閉するよう構成された電磁コイルと、前記燃料入口と前記出口との間の連絡を閉塞するプランジャを付勢するバネとを含み、該電磁コイルは、電子制御ユニットに反応する、請求項１００に記載の手持ち式動力工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２００５年３月２３日に出願された米国仮出願第６０／６６５，６５７号の優先権を主張し、且つ、２００６年２月９日に出願された米国特許出願第１１／３５１，３１８号の一部継続出願であり、その双方を参照として本願に引用する。
【０００２】
本発明は、２サイクルエンジン（内燃機関）に関する。
【背景技術】
【０００３】
従来的な２サイクルエンジンは、燃焼室を掃気するために新鮮な混合気を使用するため、高い炭化水素排出及び貧弱な燃料効率を被っている。混合気の前に燃料なし掃気を進めることによって、２サイクルエンジン内のシステムに起因する掃気損失を低減することが、従来技術において既知である。これは排気ポートを備える燃焼室内の短絡する新鮮な混合気の故に失われる燃料を低減する。
【０００４】
この問題に対処するために、成層空気ヘッドを備える掃気２サイクルエンジンが開発された。そのようなエンジンの１つの例が、２００３年５月２３日に出願された「回転可能に調節されたガス通路を備える２サイクルエンジン」と題する米国特許出願第２００４／００４０５２２号に開示されている。この設計において、成層空気ヘッドエンジンは、リード弁又はピストンポート化を通じて、掃気通路の頂部から掃気を吸引する。しかしながら、この設計は、一方は空気のため他方は混合気のための２つの弁を要求する特別な気化器を必要とする。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従って、２サイクルエンジンの改良が必要とされることが本発明者に明らかである。以下により十分に記載されるように、本発明者は、多様な２サイクルエンジンに有用であり得る多くの改良を考案した。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の実施態様は、燃焼室とガス状連絡する掃気通路を備えた２サイクルエンジンを提供する。掃気通路は、クランクケースともガス状連絡し得る。ピストン周期の少なくとも一部の期間中、吸気装置は掃気通路及び／又はクランクケースに空気を供給する。空気に燃料を供給するために、燃料噴射器を用い得る。燃料噴射器に供給される燃料を加圧するために、低圧ポンプも設け得る。追加的な詳細を以下に記載する。
【０００７】
図面と共に以下の記載を読むことによって本発明をより完全に理解し得よう。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
そこで、図１及び２を参照すると、ハーフクランク２サイクルエンジンの１つの実施態様が示されている。エンジン１は、シリンダ２と、クランクケース３とを含む。ピストン４がシリンダ２内に可逆的に取り付けられ、連接棒６によってクランクシャフト１２の円形クランクウェブ１０上のクランクスロー８に接続されている。燃焼室１４がシリンダ２内に形成され、ピストン４によって境界を定められる。重量補償及び回転均衡のために、クランクシャフト１２の一端は、クランクウェブ１０を含む。
【０００９】
燃焼室１４は、シリンダ壁１８に形成された排気ポート１６を通じて、排気ガス消音器又は類似の排気ガス放出ユニット（図示せず）に接続されている。排気ポート１６は、排気ガスが燃焼室１４から流出し、排気ガス消音器に流出するのを許容する。
【００１０】
エンジン１は、クランクケース３と燃焼室１４との間の少なくとも１つの掃気通路３０を含む掃気システムを含む。掃気通路３０は、掃気し、且つ、出力工程の完了時に、新鮮な燃料空気チャージがシリンダ壁１８内の掃気孔３２を通じてクランクケース３から燃焼室１４に引き込まれることを可能にするために用いられる。掃気通路が開放されるよう、掃気通路３０をシリンダ壁１８内の開放通路３０として形成し得る。代替的に、掃気通路３０を各端部に開口を備えるシリンダ壁内の閉塞通路として形成し得る。
【００１１】
吸気装置２０が、掃気及びエンジン１を動作するのに必要な燃料空気チャージを供給する。吸気装置２０は、掃気通路３０の頂部３４に接続された単一の空気通路２１として形成され、空気清浄器２２と、スロットル弁２３と、燃料噴射器２４と、リード弁２５と、シリンダ２の壁１８に形成された吸気ポート２８とを含む。図１に見られるように、燃料噴射器２４は、リード弁２６の上流に位置している。この配置は、リード弁２６の封止及び潤滑を向上する。２サイクルエンジンで用いられる燃料は概ねオイルと事前混合されているので、噴射される混合燃料油は、リード弁２６のリードペタル（図示せず）の表面上に油フィルムの薄膜を形成する。この油層は、リードペタルとリードブロック（図示せず）との間の表面を封止するのに役立つ。加えて、リードペタルに接触する燃料は、ペタルを冷却する。
【００１２】
スロットル弁２３は、エンジン１に流入する空気の量を制御する。スロットル弁のために蝶形弁を用い得るが、他の種類の弁も用い得る。掃気通路３０及びクランクケース３内の圧力が周囲圧力より下に下降するとき、リード弁２６は開放し、新鮮な空気が空気洗浄器２を通じて流れ、掃気通路３０及びクランクケース３に流入する。燃料噴射器２４からの燃料の噴射を制御するために、制御アルゴリズムを用い得る。制御アルゴリズムは、クランクシャフト位置、エンジン速度、エンジントルク、スロットル位置、排気温度、吸気マニフォルド圧力、吸気マニフォルド温度、クランクケース圧力、周囲温度、及び、エンジン性能に影響を及ぼす他の動作条件のようなエンジンパラメータを監視し得る。そのような制御アルゴリズムの実施例が、１９９１年４月２３日に発効した「２サイクルエンジン用の燃料噴射制御装置」と題する米国特許第５，００９，２１１号、及び、１９９１年９月２４日に発効した「２サイクルエンジンの点火タイミング及び燃料噴射タイミングを制御するためのシステム」と題する米国特許第５，０５０，５５１号に記載されており、その内容を参照として本明細書に引用する。
【００１３】
図３は、リード弁で制御される吸気装置を有するエンジン１のタイミング図を例証している。クランクシャフト１２の回転がｘ軸に沿って角度でプロットされているのに対し、ｙ軸は掃気ポート３２及び排気ポート１６のためのポート領域の相対的サイズを表わし、排気ポート１６領域が掃気ポート３２領域よりも大きいことを示している。動作中、ピストン４が下死点位置（ＢＤＣ）にあるとき、排気ポート１６は、燃焼室１４からの排気ガスを周囲に排気するために開放されている。加えて、掃気ポート３２も開放され、掃気通路３０及びクランクケース３からの掃気及び燃料空気チャージを燃焼室１４に吸引する。混合気の前に、掃気が初めに燃焼室に流入する。この掃気プロセスは、燃焼生成物の燃焼室１４を流し、排気ポート１６を通じて直接的に短絡される混合気の量を削減する。ピストン４が上昇すると、先ず、掃気ポート３２が閉塞され、次に、排気ポート１６が閉塞される。ピストン４が上昇し続けると、クランクケース３内の圧力が周囲より下に下降し、それはリード弁２６を開放する。これは、空気洗浄器２及び吸気ポート２８を通じて、新鮮な掃気を掃気通路３０の頂部３４に吸引する。
【００１４】
燃料噴射器２４は、混合気を形成するために、燃料を掃気中に直接的に噴射する。この混合気は吸気ポート２８を通じて流れ、掃気通路３０の頂部３４に流入し、最終的に、クランクケース３に達する。成層は、燃料噴射の期間によって決定されるのに対し、燃料噴射の開始及び終了は、エンジン１の動作条件に依存する。例えば、定常状態の動作条件のために、燃料噴射は空気の吸引の前に終了する。その結果、空気だけが掃気通路３０に流入し続け、それは、混合気をクランクケース３内に備えた状態で、掃気通路３０内に掃気層を残す。常温始動のために、燃料噴射は早期に開始し且つ遅く終了し、その結果、より濃厚混合気が得られ、成層は殆ど或いは全くない。エンジンのアイドリング又は暖機期間中には、成層が達成されるか或いは漸進的に増大する。エンジン加速のために、燃料噴射は、吸気ポート２８の開放よりも僅かに早く開始し、定常状態のために、燃料噴射の終了を越えて継続し得るが、空気の吸引の終了前までである。これは特別に濃厚混合気をもたらす。エンジン減速のために、燃料を完全に遮断したり、或いは、もし減速が長時間に亘って発生するならば、部品の潤滑を助けるために、極少量だけを噴射することも可能であり得る。アイドリング期間中に噴射を省略するために、噴射器２４が燃料を完全に遮断するようにもアルゴリズムを設計し得る。その場合には、燃料を節約し且つ排出を削減するために、エンジン１は間欠的に発火する。
【００１５】
ピストン４が上死点（ＴＤＣ）位置に達すると、燃焼室内の燃料及び空気は圧縮され、点火プラグ４０が混合気を点火する。結果として発生する爆発は、ピストン４を下方に駆動する。ピストン４が下方に駆動すると、クランクケース３内の混合気が圧縮され、クランクケース３内の圧力を増大し、リード弁２６を閉塞する。ピストン４が行程の底に到達すると、排気ポート１６及び掃気ポート３２が開放し、上述の周期を繰り返す。
【００１６】
図１Ａは、２ストロークエンジン１の燃料噴射器２４のための代替的な位置を例証しており、この場合には、燃料噴射器２４は、燃料を掃気通路３０内に直接的に噴射するよう再配置されている。以下にさらに記載されるように、燃料噴射器２４のこの配置は、掃気通路３０内の燃料なし掃気及びクランクケース３内の混合気の成層を向上し得る。
【００１７】
図３に示されるように、燃料噴射器は、空気が掃気通路内に吸引され始めた後の少なくとも５°で開始し且つ上死点前の５°以内に終了する定常状態動作の期間中に燃料を供給する。燃料噴射器は、加速期間中に２回の噴射で燃料を供給する。加速中の噴射の１つは、空気が燃焼室内に吸引されるときの少なくとも一部の期間中、燃料を供給する。他の噴射は、燃焼室内への吸気期間中よりも多くの燃料を供給し、定常状態動作が開始する期間中の噴射前に開始し、定常状態動作が終了する期間中の噴射後に終了する。燃料噴射器は、空気が掃気通路内に吸引され始めた後に開始し且つ上死点前に終了する噴射におけるアイドル期間中に燃料を供給する。全ての空気が吸気装置から掃気通路に流れる２サイクルエンジンと共に、このタイミングを用い得る。燃料噴射器を掃気通路付近にも配置し得る。クランクウェブが回転するときにクランクケース内の掃気通路を開閉するためにも、ここに記載されているようなクランクウェブを用い得る。
【００１８】
２サイクルエンジン１０１の第二実施態様が図４及び５に例証されている。燃料噴射器２４は、ピストン４のより近傍で、リード弁２６の下流に位置している。燃料噴射器２４のこの下流配置は、ピストン４を冷却するのに役立ち得る。燃料をピストンのより近くに噴射することによって、或いは、燃料をピストンに衝突させることによって、燃料の蒸発の熱の故にピストンを冷却するのを助ける。燃料は、ピストンの表面温度よりも低い温度（周囲）にある。ピストンスカート又は表面に衝突する燃料は、ピストンから熱を吸収し、それを冷却する。エンジン１０１の他の特徴は、図１及び２に示され且つ上記に記載されたエンジン１に類似している。
【００１９】
２サイクルエンジン２０１の第三実施態様が、図６乃至８に例証されている。エンジン２０１は、円周チャネル２０５を備えるピストンを有する。円周チャネル２０５は、吸気ポート２８及び排気ポート２３２と整列している。円周チャネル２０５が吸気ポート２８及び掃気ポート２３２と整列すると、吸気ポート２８からの混合気は、円周チャネル２０５を通じて、掃気ポート２３２へ流れ、一組の掃気通路２３０に流入する。円周チャネル２０５を、スロット、溝、切欠き、又は、他の形状としても形成し得る。図９は、ピストンポート制御吸気装置を有するエンジン２０１のタイミング図を例証している。タイミング順序は図３に記載されているものに類似している。図３と同様に、クランクシャフト１２の回転は、図９のｘ軸に沿って角度でプロットされているのに対し、図９のｙ軸は、掃気ポート２３２及び排気ポート１６のためのポート領域の相対的サイズを表わし、排気ポート１６領域が掃気ポート２３２領域よりも大きいことを示している。
【００２０】
動作中、ピストン２０４がＢＤＣにあるとき、ガスを燃焼室２１４から周囲に排気するために、排気ポート１６は開放されている。加えて、掃気ポート２３２が開放され、成層された掃気及び燃料空気チャージを一組の掃気通路２３０及びクランクケース２０３から燃焼室２１４へ吸引する。混合気の前に、掃気が先ず燃焼室に収入する。ピストンが上昇すると、ピストンの側壁は、先ず、掃気ポート２３２を閉塞し、次に、排気ポートを閉塞する。ピストン２０４が上昇し続けると、クランクケース２０３内の圧力は周囲より下に降下し、それはリード弁２６を開放する。これは空気清浄器２２を通じて新鮮な掃気を吸引する。円周チャネル２０５が掃気ポート２３２及び吸気ポート２８と整列するとき、吸気装置２０及び掃気通路２３０及びクランクケース２０３の間に、ガス状連絡が構築される。これは、掃気及び混合気が、吸気ポート２８を通じて掃気通路２３０に流入し、最終的に、クランクケース２０３に達することを可能にする。
【００２１】
ピストン２０４がＴＤＣに達すると、燃焼室内の燃料及び空気は圧縮され、点火プラグ４０が混合気を点火する。その結果発生する爆発は、ピストン２０４を下方に駆動する。ピストン２０４が下向きに移動すると、クランクケース２０３内の混合気は圧縮され、クランクケース２０３内の圧力を増大し、リード弁２６を閉塞する。ピストン２０４が行程の底に接近すると、排気ポート１６及び掃気ポート２３２は開放され、上述の周期を繰り返す。エンジン２０１の他の特徴は、図１及び２に示され且つ上記されたエンジン１に類似している。
【００２２】
本発明の第四実施態様が、図１０乃至１２に例証されている。エンジン１０１と同様に、燃料噴射器２４は、ピストン３０４により近接して、リード弁２６の下流に位置している。燃料噴射器２４のこの下流配置は、上記のように、ピストン３０４を冷却するのに役立つ。エンジン３０１の他の特徴は、図１乃至３、図６乃至９に示され且つ上記されたエンジン１及び２０１と類似している。
【００２３】
ピストン制御された環状掃気システムを用いた２サイクルエンジン４０１の本発明の第五実施態様が、図１３乃至１７に例証されている。エンジン４０１において、上記の他の実施態様において用いられているリード弁は除去されている。その代わり、ピストン４０４は、掃気通路４３０の掃気ポート４３２が、シリンダ４０２内を往復動するピストン４０４によって封止可能に閉塞される。円周チャネル４０５が吸気ポート４２８及び掃気ポート４３２と整列しないとき、ピストン４０４の外周上のピストンスカート４５０がシリンダ壁４１８と係合し、掃気通路４３０を吸気ポート４２８に対して閉塞する。掃気通路４３０がが開放するのは、円周チャネル４０５が吸気ポート４２８及び掃気ポート４３２と整列するときだけである。エンジン４０１の他の特徴は、図１乃至３及び６乃至９に示され且つ上記されたエンジン１及び２０１と類似している。
【００２４】
図１６Ａ及び１７Ａは、２サイクルエンジン４０１の燃料噴射器２４のための代替的な位置を例証しており、燃料を円周チャネル４０５内に直接的に噴射するために、燃料噴射器２４が再配置されている。以下にさらに記載されるように、燃料噴射器２４のこの配置は、掃気通路４３０内の燃料なし掃気及びクランクケース４０３内の混合気の成層を向上し得る。
【００２５】
２サイクルエンジン５０１の第六実施態様が、図１８乃至２０に例証されている。燃料噴射器２４は、ピストン５０４により近接して位置付けられている。燃料噴射器２４のこの配置は、上記のように、ピストン５０４を冷却するのに役立ち得る。エンジン５０１の他の特徴は、図１３乃至１７に示され且つ上記されたエンジン４０１と類似している。
【００２６】
図２１及び２２は、燃料噴射器６２４の他の配置を例証している。燃料噴射器６２４は、クランクケース６０３内に位置付けられ、クランクケース６０３内への燃料の直接的な噴射を可能にしている。燃料噴射器６２４のこの配置は、掃気通路６３０内の燃料なし掃気及びクランクケース６０３内の混合気の成層を向上し得る。動作中、燃料噴射器６２４は、燃料をクランクケース６０３内に直接的に噴射する。空気と混合するこの燃料は、混合気を形成するために、掃気通路６３０からクランクケース６０３内に吸引される。エンジン６０１の他の特徴は上記のエンジンと類似している。
【００２７】
図２３乃至２５は、２サイクルエンジン７０１の他の実施態様を例証している。エンジン７０１はフルクランクエンジンであり、クランクシャフト７１２の両側部で軸受によって支持されている。リード弁７２６が、第二空気通路７２９の両端に位置し、それは一組の掃気通路７３０に開口している。燃料噴射器７２４が、リード弁７２６の上流に位置している。その上、一方向リード弁７２６を通じた掃気通路７３０への混合気及び空気の吸引を開始し且つ終了するために、回転クランクウェブ７１０（図２５に最良に見られる）が、掃気通路７３０を開閉する。掃気通路７３０及びクランクケース７０３への混合気及び空気の吸引が完了するや否や（一般的にはＴＤＣ後の数度で起こる）、掃気通路７３０はクランクウェブ１０によって遮断される。その結果、掃気通路７３０内に保留される空気は、クランクケース７０３内の混合気から隔離される。この保留は、掃気通路７３０が掃気の目的のために再びクランクウェブ７１０によって開放されるまで（掃気ポート７３２が開放される僅か前後に起こり得る）、掃気通路内の空気の純度を維持する。エンジン７０１の他の特徴は、図１乃至３に示され且つ上記されたエンジン１と類似している。本発明のエンジン７０１は、設計及び／又は機能において、２００３年５月２３日に出願された「回転可能に調節されるガス通路を具備する２サイクルエンジン」と題する米国特許出願第２００４／００４０５２２号内に記載されている構成要素と類似する構成要素を組み込むことも留意されるべきである。これらの類似の構成要素の記載の不要な重複を避けるために、この特許の内容を参照として引用する。回転クランクウェブ７１０の動作の詳細な記載も、２００４／０４０５２２号出願中に見い出し得る。
【００２８】
２サイクルエンジン８０１の他の実施態様が、図２６及び２７に例証されている。一組の燃料噴射器８２４が、一方向リード弁８２６の下流に位置している。２つの噴射器８２４を使用することによって、より大きなエンジンにおける噴射器サイズを低減し得る。低負荷又はアイドル状態の期間中に、これは１つの噴射器だけの動作を許容する。また、パルス噴射装置のために、噴射器を一方向リード弁の下流に位置付け、且つ、掃気通路又は掃気ポート近傍に直接的に噴射するよう位置付けることによって、掃気プロセスの遅い部分の期間中に、極少量の燃料を希薄混合気の流れの中に噴射し得る。その結果、混合気の成層が強化されるので、先ず、実質的に燃料なし空気が燃焼室に流入し、次に、吸気プロセス期間中にクランクケース内で混合された事前混合希薄混合気が続き、最後に、濃厚混合気が続く。その結果、燃料経済は最大化されるのに対し、排気は最小限化される。図９Ａは、噴射器がリード弁の下流に位置するとき、或いは、燃料が掃気通路又は掃気ポートの近傍に直接的に噴射されるときの燃料噴射順序を例証している。斜線領域は、掃気プロセス期間中の遅くに噴射される燃料も示している。エンジン８０１の他の特徴は、図２３乃至２５に示され且つ上記されたエンジン７０１と類似している。
【００２９】
図２８は、燃料をクランクケース７０３内に直接的に噴射するために燃料噴射器７２４が再配置された２サイクルエンジンを例証している。上記のように、燃料噴射器７２４のこの配置は、掃気通路７３０内の燃料なし掃気及びクランクケース７０３内の混合気の成層を向上し得る。
【００３０】
図２９及び３０は、フルクランクのピストンポート付き２サイクルエンジン９０１を例証している。図２５に例証され、且つ、２００３年５月２８日に出願された「回転調節されるガス通路を備える２サイクルエンジン」と題する米国特許出願第２００４／００４０５２２号に記載されているクランクウェブ弁７１０は、掃気通路の開閉、よって、掃気プロセスのタイミングを制御する。燃料噴射器９２４は、吸気ポート９２８に位置している。エンジン９０１の他の特徴は、上記のエンジンと類似している。加えて、クランクウェブ弁７１０を上記のエンジン１，１０１，２０１，３０１，４０１，５０１，６０１，７０１，８０１，９０１のいずれにおいても用い得る。クランクウェブ弁７１０をリード弁又はピストンポート化と共に用い得る。その上、クランクウェブ弁は、成層された掃気通路内の純粋空気とクランクケース内の混合気との間に起こり得る混合を低減し得る。
【００３１】
図３１は、燃料噴射器９２４が掃気通路９３０の頂部９３４に位置するフルクランクエンジン９０１を例証している。エンジン８０１に関して上記されたように、２つの噴射機９２４を使用することによって、より大きなエンジン内における噴射器サイズを低減し得る。これは、低負荷又はアイドル状態の期間中、１つ噴射器だけが動作することを許容する。加えて、掃気プロセスの遅い部分の期間中に、希薄混合気の流れの中に極少量の燃料を噴射し得る。
【００３２】
図３２は、２サイクルエンジン１００１を例証している。吸気ポート１０２８は、第一半体１０２８ａと第二半体１０２８ｂとに分割されている。これらの半体１０２８ａ，１０２８ｂは、掃気ポート１０３２に接続している。吸気ポート１０２８を分割することによって、半体１０２８ａ，１０２８ｂを、掃気ポート１０３２により近接して位置付け、空気を一組の掃気通路１０３０にもたらし得る。キャビティ１００５ａ，１００５ｂが、吸気装置２０及び排気ポート１６のそれぞれ両側の吸気ポート１０２８ａ，１０２８ｂ及び掃気ポート１０３２との間のガス状連絡を構築している。ピストン１００４内のキャビティ１００５ａは、図３２Ａ中にさらに詳細に示されている。通路１００５ａ，１００５ｂは、単一通路設計よりも短くあり得る。よって、吸気ポートを左区画及び右区画又は通路に分割することによって、ピストンを鋳造するのに有用であり得る短い通路を提供するのが有利であり得る。例えば、エンジン１００１及びピストン１００４は、より容易に鋳造され得る。エンジン１００１の他の特徴は、図１８乃至２０に示され且つ上記されたエンジン５０１と類似している。エンジン１００１のための噴射器の場所をここに記載されるような様々な場所に位置付け得る。
【００３３】
図３３は、２サイクルエンジン１１０１を例証している。吸気ポート１０２８は、第一半体１１２８ａ及び第二半体１１２８ｂに分割されている。リード弁１１２６は、空気が吸気ポート１１２８の第一半体１１２８ａ及び第二半体１１２８ｂを通過することを許容する。これらの半体１１２８ａ，１１２８ｂは、掃気ポート１１３２に接続している。吸気ポート１１２８を分割することによって、半体１１２８ａ，１１２８ｂ並びに掃気ポート１１３２を排気ポート１６の両側に位置付け、よって、環状掃気を可能にし得る。エンジン１１０１の他の特徴は、図１及び２に示され且つ上記されたエンジン１と類似している。
【００３４】
図３４は、２サイクルエンジン１２０１の他の実施態様を例証している。エンジン１２０１は、シリンダ１２０２及びクランクケース１２０３を含む。クランクケース室１２１５が、クランクケース１２０３の内部に定められている。ピストン１２０４が、シリンダ１２０２内に往復動作可能に取り付けられ、連接棒１２０６によって、クランクシャフト１２１２のクランクウェブ１２１０上のクランクスロー１２０８に接続されている。ピストン１２０４は、上面に形成された中空部１２０７を備える。この中空部１２０７は、シリンダ１２０２の上面に取り付けられた点火プラグ１２４０と対向して配置されている。中空部１２０７及び点火プラグ１２４０を、ピストン１２０４及びシリンダ１２０２の中心線から偏心して配置し得る。
【００３５】
燃焼室１２１４が、シリンダ１２０２内に形成され、ピストン１２０４によって境界付けられている。重量補償及び回転均衡のために、クランクシャフト１２１２の一端は、クランクウェブ１２１０を含む。燃焼室１２１４は、シリンダ壁１２１８内に形成された排気ポート１２１６を通じて、排気ガス気化器又は類似の排気ガス排気ユニット（図示せず）に接続されている。排気ポート１２１６は、排気ガスが燃焼室１２１４から流出し、排気ガス気化器に流入することを許容する。チャージが排気ポート１２１６に直接的に流入しないように、ピストン中空部１２０７は、チャージの流れを上向きに向けるよう形成されている。
【００３６】
エンジン１２０１は、クランクケース室１２１５と燃焼室１２１４との間にガス状連絡を構築する少なくとも１つの掃気通路１２３０を備える掃気システムを含む。掃気通路１２３０は、掃気するために、且つ、出力工程の完了時に、新鮮な燃料空気チャージが、シリンダ壁１２１８内の掃気ポート１２３２を通じて、クランクケース１２０３から燃焼室１２１４に引き込まれるのを可能にするために用いられる。
【００３７】
吸気装置１２５０は、掃気及びエンジン１２０１を動作するのに必要な燃料空気チャージを供給する。吸気装置１２５０は、リードペタル１２５４とリードプレート１２５６とを有するリード弁と、燃料噴射器１２６０と、スロットル弁１２６２と、空気清浄器１２６４とを含む。吸気装置１２５０は、シリンダ１２０２に取り付けられ、掃気通路１２３０のためのカバーを形成する。
【００３８】
動作中、ピストン１２０４がＴＤＣに向かって上向きに移動すると、クランクケース１２０３圧力は下降する。この圧力降下は、リードペタル１２５４を通じて空気を掃気通路１２３０に吸引し、掃気通路１２３０の底部で、通路１２３６を通じてクランクケース１２０３に流入する。図３５に例証されるタイミング図に示されるように、燃料噴射器１２６０は、空気中に燃料を噴射し、混合気を形成する。このリード弁制御吸気装置では、リード弁のリードペタル１２５４に亘る圧力差が、吸気期間を決定するのに対し、スロットル弁１２６２が、エンジンに流入する空気の量を制御する。燃料噴射の期間は、成層を決定する。定常状態動作状態では、燃料噴射は、空気の吸引が終了するかなり前に終了する。燃料が早期に終了する結果として、空気だけが掃気通路１２３０に流入し続ける。その結果、空気は、掃気ポート１２３０とクランクケース室１２１５との間のその場に位置する。従って、実質的に燃料なし空気のみが掃気通路内に充填される。
【００３９】
吸気流れ内への燃料の噴射の開始及び終了は、エンジン動作条件に依存する。例えば、常温始動では、噴射を早く開始し且つ遅く終了し、よって、如何なる成層も一切有しないことが望ましくあり得る。アイドリング及び暖機期間中には、エンジンが暖機運転すると、成層を達成し得る。加速期間中には、噴射は吸気タイミングよりも僅かに早く開始し、定常状態のための噴射の終了をかなり超過して継続し得るが、吸気の終了前までである。その結果、加速のために特別な濃厚混合気をもたらすと共に、排気の向上のために成層を達成することも可能であり得る。また、アイドリング期間中の成層は、排気レベルを低下し得る。
【００４０】
図３５に例証されるタイミングのプロットは図３に類似し、リード弁付きエンジン１２０１のための近似のポートタイミングを示している。プロット中に示される燃料噴射の期間は、燃料が遮断されるときを説明しており、その後は、空気のみが掃気通路内に流入する。また、減速期間中に燃料を完全に遮断することも可能であり得る。
【００４１】
吸気装置１２５０は、図３６に例証されるように、マルチバレル吸気マニフォルド１２５２も含み得る。吸気マニフォルド１２５２は、複数のリブ１２５３を通じて、掃気通路１２３０を複数の通路１２３０ａ，１２３０ｂ，１２３０ｃに分離し得る。そのようなマルチバレル吸気装置は、個々の掃気通路への空気供給を個別に規制することを可能にする。図３６は、マニフォルド１２５２が、掃気通路１２３０を３つの通路１２３０ａ，１２３０ｂ，１２３０ｃに分割する２つのリブ１２５３を有するものとして例証されているが、掃気通路１２３０を他の数の通路に分割するために、他の数のリブ１２５３を用い得る。
【００４２】
吸気マニフォルド１２５２は、リード弁を１つの組立体にも統合し得る。図３３乃至３８に見られるように、個々の掃気通路１２３０ａ，１２３０ｂ，１２３０ｃへの空気供給は、それぞれ弁１２６２ａ，１２６２ｂ，１２６２ｃを通じて、個別に規制される。これらの弁は、回転スロットル弁であってよく、図３７及び３８に例証されている。燃料噴射器１２６０は、燃料のみを中央通路１２３０ｂに供給する。また、吸気開口又はスロートのサイズは、３つの通路１２３０ａ，１２３０ｂ，１２３０ｃのそれぞれについて同一である必要はない。外側通路１２３０ａ，１２３０ｃへの吸気ポートは、アイドル及び一部スロットル時に閉塞され、より多くの空気が中央通路１２３０ｂに流入するのを可能にしている。燃料は、この空気流中に噴射される（燃料噴射器は図示されていない）。図３７及び３８は、外側弁１２６２ａ，１２６２ｃ及び中央弁１２６２ｂをそれぞれ示している。より高いスロットルで、全ての３つの弁１２６２ａ，１２６２ｂ，１２６２ｃが開放され得る。バレル寸法Ｄ１及びＤ２に対するスロート寸法のサイズｄ１及びｄ２が、図３７及び３８に示されており、Ｄ１はｄ１よりも比較的より大きい。
【００４３】
さらに、燃料は、中央通路１２３０ｂを通じて流れるよう多かれ少なかれ制約されるので、隣接する通路を通じる空気流は、燃焼室内への燃料供給のために、空気の外被として作用する。ピストンが下向きに移動するときに、中央掃気ポート１２３２ｂが側方掃気ポート１２３２ａ及び１２３２ｂよりも遅く開放するよう掃気ポートを食い違わせることによって、空気は、混合気が中央掃気ポート１２３２ｂを通じて燃焼室１２１４に進入する前に、側方掃気ポート１２３２ａ及び１２３２ｃを通じて燃焼室１２１４に進入するのが可能とされる。従って、実質的に燃料なし空気だけが排気内に失われる。排気はアイドル又は一部スロットル時により低くあり得る。これは図３４に示されており、そこでは、側方掃気ポート１２３２ａは、シリンダ壁１２１８上で、中央掃気ポート１２３２ｂよりも高く位置している。
【００４４】
上記されたマルチバレルマニフォルド１２５２を備える図３４に見られるエンジン１２０１に関しては、理想的な燃料及び空気の混合を達成するために、燃料及び空気の理想的な混合を達成するよう燃料噴射を調節し得る。また、燃料は吸気期間中の早期に噴射されるので、燃料は潤滑のためにクランクケース１２０３に入る。その上、クランクケース１２０３内の空気及び燃料の撹拌は、混合を助ける。
【００４５】
図３９は、吸気マニフォルド１２５２を備える燃料ポンプを具備する上記されたエンジンを例証しており、それはリードペタル１２５４ａ，１２５４ｂ，１２５４ｃ（１２５４ｂのみが図３９に示され、１２５４ａ及び１２５４ｃは図３６に示されている）も収容している。吸気装置１２５０は、２サイクルエンジンのブロック１２９０に接続されている。一般的には、図３９に示されるエンジンに加え、ここに記載される他の如何なるピストンポート付きエンジンにおいても、この実施態様の吸気マニフォルド１２５２を使用し得る。
【００４６】
燃料ポンプ１２７０は、気化器内のポンプと同様に動作し、（図３４に見られるように）クランクケース１２０３からの脈圧信号を必要とする。例えば、図３９に示されるように、掃気通路１２３０と隔膜１２７４との間に通路１２７２を設け得る。その結果、ピストンが上昇すると、圧力降下が掃気通路１２３０及び隔膜通路１２７２内に生じ、これは隔膜１２７４を燃料ポンプ１２７０の燃料入口１２８８から離れる方向に偏向させる。結果として生じる隔膜１２７４上の負圧は入口フラッパ弁１２６６を開放し、燃料が燃料ポンプ１２７０内に引き込まれる。しかしながら、ピストンが下方に移動すると、掃気通路１２３０及び隔膜通路１２７２内に圧力上昇が生じる。これは隔膜１２７４を燃料入口１２８８の方向に向かって偏向する。結果として生じる正圧は、入口フラッパ弁１２６６を強制的に閉塞し、燃料噴射器フラッパ弁１２６８を開放する。その結果、燃料は燃料噴射線１２７６内に吸引される。ポンプ並びにフラッパ弁１２６６及び１２６８の実際の配置は、標準的な隔膜気化器、例えば、ＺＡＭＭのＨ６０Ｅ及びＷＡＬＢＲＯのＷＹＣ１０と類似している。
【００４７】
燃料噴射器線１２７６は、燃料噴射器入口（以下に図示され且つ記載される）に送られることによって、燃料を燃料噴射器１２６０に供給している。所望であれば、燃料噴射器線１２７６をパージ線１２７８にも送り得る。操作者が燃料システムから空気を手動で除去し得るよう、パージ線１２７８をパージバルブ（例えば、一方向弁又は他の流れ制御装置）に接続し得る。燃料噴射器１２６０への燃料圧力を制御するために、燃料噴射器線１２７６を圧力調整器にも送り得る。好ましくは、圧力調整器は、燃料噴射器線１２７６に接続された圧力室１２８０を有する。圧力調整器弁１２８２が圧力室１２８０内に配置されている。圧力調整器弁１２８２は、図示のような錐形状、或いは、流体の流れを制御するよう構成された他の如何なる形状でもよい。弁１２８２の前面が圧力室１２８０の円周面に対して封止されるよう、圧力調整器弁１２８２は、バネ１２８４によって前方に付勢されている。その結果、圧力噴射器線１２７６内の燃料圧力が所定の閾値を越えると、燃料圧力は、圧力調整器弁１２８２をバネ１２８４に対して後方に押圧する。これは弁１２８２の封止を解放し、且つ、燃料が圧力調整器出口１２８６に流れるのを許容し、その場合には、燃料は燃料貯蔵庫に返送される。
【００４８】
上記されたように、回転スロットル弁１２６２は、吸気装置１２５０への空気の流れを制御する。回転スロットル弁１２６２は、図３９に示されるようなバレル弁１２６２、図３４に示されるような蝶形弁、或いは、他の如何なる種類の回転スロットル弁であってもよい。上記され且つ以下にさらに記載されるように、燃料噴射器１２６０は、燃料を空気流中に噴射する。好ましくは、燃料噴射器１２６０を制御するために、電子制御ユニットが用いられる。掃気通路１２３０への混合気の通路は、リードペタル１２５４ｂによって制御される。よって、ピストンが上昇すると、結果として生じるリード弁に亘る圧力降下は、リードペタル１２５４を開放し、混合気が掃気通路１２３０内に引き込まれる。ピストンが下方に移動すると、結果として生じる圧力上昇は、リードペタル１２５４を閉塞し且つ封止し、それによって、さらなる混合気が掃気通路１２３０内に流入することを防止する。
【００４９】
図４０は、燃料噴射器１３６０が燃料を掃気通路１２３０内に直接的に噴射するよう位置するエンジン１３０１を例証している。燃料を二段階で噴射し得る。第一段階では、燃料は吸気期間中に早期に噴射されるので、燃料は潤滑のためにクランクケース１３０３に入る。第二段階では、燃料は遅い掃気プロセス期間中にも噴射される、その場合には、チャージはクランクケースから燃焼室内に流入する。この結果、空気の後に希薄混合気が続き、次に、濃厚混合気が続く掃気プロセスが得られる。エンジン１３０１の他の特徴は、上記されたエンジンと類似している。
【００５０】
上記されたエンジンと使用し得る１つの種類の燃料噴射器１４００が、図４１に示されている。燃料噴射器１４００は、低圧で動作し且つ低電力を消費するよう設計されるのが好ましい。この種類の燃料噴射器の一例は、流体制御のための制御弁としてＬｅｅ  Ｃｏｍｐａｎｙによって提供されている。Ｌｅｅ  Ｃｏｍｐａｎｙからの制御弁に関する追加的な詳細に関しては、Ｌｅｅ  Ｃｏｍｐａｎｙの技術ハンドブック、リリース７．１を参照し得る。
【００５１】
燃料噴射器１４００は、その構成素子を収容する弁本体１４０２を有し、燃料噴射が望まれる場所で吸気装置に接続され得る。燃料は、入口１４０４を通じて噴射器１４００に進入し、室１４０６を充満する。バネ１４０８が、プランジャ１４１０の部分の背後に位置し、プランジャ１４１０を前方に付勢している。封止１４１２が、プランジャ１４１０の前端部に設けられている。その結果、バネ１４０８は、プランジャ１４１０の正面封止１４１２を出口通路１４１４に対して封止させる。
【００５２】
燃料噴射器１４００の動作は、電子制御ユニット（「ＥＣＵ」）１４１６によて制御される。ＥＣＵ１４１６は、上記された燃料噴射例を表わす電気信号を発生する。電気信号は、端子１４１８を通じて燃料噴射器１４００に伝達される。ＥＣＵ１４１６からの電気信号は、噴射器出口１４２２を通過する燃料の期間及びタイミングを制御するために、燃料噴射器１４００内の電磁コイル１４２０を活性化及び非活性化する。例えば、プランジャ１４１０をバネ１４０８に抗して後方に押圧するために、電磁コイル１４２０をＥＣＵ１４１６によって活性化し得る。正面封止１４１２を出口通路１４１４から離れる方向に移動することによって、これは入口１４０４と出口１４２２との間の連絡を開放する。出口１４２２が入口１４０４に対して開放されるときに、室１４０６の後方部分を封止するために、プランジャ１４１０の一部の背後に後部封止１４２４を設け得る。電磁コイル１４２０がＥＣＵ１４１６によって非活性化されるとき、バネ１４０８は、正面封止１４１２が出口通路１４１４を閉塞するまで、プランジャ１４１０を前方に押圧する。
【００５３】
戻りポート１４２６も設け得る。正面封止１４１２が出口通路１４１４を閉塞するようプランジャ１４１０がバネによって前方に押圧されるとき、燃料は室１４０６及び同軸通路１４２８を通過して戻りポート１４２６に流れ得る。後部封止１４２４が同軸通路１４２８を閉塞するようプランジャ１４１０が電磁コイル１４２０によって後方に押圧されるとき、入口１４０４と戻りポート１４２６との間の燃料の流れは遮断される。戻りポート１４２６は選択的であり、所望であれば除去し得る。しかしながら、戻りポート１４２６は燃料噴射器１４００を冷却し、燃料システム内の空気ロックを防止するのに役立つので、戻りポート１４２６が好ましい。始動性能を向上するよう弁をパージするために、戻りポート１４２６をパージ弁にも接続し得る。
【００５４】
図４１に示される燃料噴射器１４００の利点は、図３９に示される隔壁ポンプ１２７０のような低コストで低圧力の燃料ポンプと共に用い得ることである。例えば、燃料噴射器を１〜１０ｐｓｉｇまでの動作圧力で用い得る。燃料噴射器は低電力消費も有する。典型的には、電力消費は約２５０〜５５０ミリワットであり得る。燃料噴射器は長い製品寿命も有し、３００時間よりも長く動作し得る。一般的には、単一の燃料噴射器を用いてエンジンへの燃料供給及びエンジンの潤滑を同時に行うために、噴射流体として燃料及び油の事前混合物が用いられるのが好ましい。しかしながら、燃料噴射器を通じて燃料のみを噴射するという他の構成も可能である。
【００５５】
代替的な燃料噴射器１４３０が図４２に示されている。この燃料噴射器１４３０の殆どの構成素子は、上記され且つ図４１に示された燃料噴射器１４００と同一である。よって、完全な記載の繰り返しは不要である。この燃料噴射器１４３０の１つの相違は、出口１４３４が入口１４０４及び戻りポート１４２６と平行であるよう、出口通路１４３２が傾斜していることである。燃料噴射器１４３０を燃料吸気装置と面一に取り付けるために、これは有利であり得る。
【００５６】
上記に例証され且つ記載された２サイクルエンジンが、改良された掃気及び成層のために用い得る新規な空気及び燃料吸気構造をもたらすことが理解されよう。２サイクルエンジンは、植生を切断するための可撓ライントリマを駆動するのに特に適しているが、剛的なブレードを有するブラシカッタ又は芝生エッジャのためにも用い得る。例えば、ヘッジトリマ、バキューム、ブロア、スノーブロア、動力弓鋸、丸鋸、チェーンソー、水ポンプ、芝刈り機、発電機、又は、他の手持ち動力工具のためにも、そのような燃料噴射システムを組み込んだ回転エンジンを用い得る。
【００５７】
図４３に示されるように、２サイクルエンジンを園芸用手持ち可撓ライントリマ１５００に用い得る。好ましくは、２サイクルエンジン１５０２は、トリマ１５００の頂端部に取り付けられる。この配置を用いることで、２サイクルエンジン１５０２は、トリマ１５００に均衡をもたらし、トリマ１５００の主管１５０４を通じて回転トルクを伝達するようエンジン１５０２の駆動シャフトを配向し得る。操作者がエンジン１５０２を始動するのを可能にするよう、引張りコード１５０６又は他の種類の始動器を設け得る。
【００５８】
エンジン１５０２の近傍に且つ主管１５０４と同軸に第一ハンドル１５０８を設け得る。好ましくは、第一ハンドル１５０８は、トリマ１５００の重心付近に位置する。第一ハンドル１５０８は、操作者が２サイクルエンジン１５０２の速度及び／又は出力を制御するのを可能にするよう、制御レバー１５１０も有し得る。第二ハンドル１５１２も設け得る。第二ハンドル１５１２は、第一ハンドル１５０８から離間して位置するのが好ましく、それは操作者が第一ハンドル１５０８及び第二ハンドル１５１２によって同時にトリマ１５００を所持するのを快適にする。回転する可撓ライン１５１４が、トリマ１５００の底端部に位置し、典型的には、草及び他の園芸植生を切断するために用いられる。当業者によって最良に理解されるように、回転する可撓ライン１５１４は、主管１５０４を通じてエンジン１５０２の駆動シャフトによって駆動される。
【００５９】
記載の２サイクルエンジンを手持ち園芸用機器に使用する１つの利点は、２サイクルエンジンは比較的軽量であり、単位重量当たり高出力をもたらすことである。よって、上記されたトリマ１５００の場合には、エンジン１５０２の重量は操作者によって容易に持ち上げられ得る。エンジン１５０２は、所望の植生を切断するために回転する可撓ライン１５１４を駆動し、或いは、他の種類の園芸用機器を操作するのに十分な出力ももたらす。上記された２サイクルエンジンは、手持ち園芸用機器の動作性能も向上し、かつ、燃焼排気も低減する。
【００６０】
さて、図４４乃至４７Ｃを参照すると、２サイクルエンジン２００１の他の実施態様が示されている。エンジン２００１は、シリンダ２００２と、クランクケース２００３とを含む。ピストン２００４は、シリンダ２００２内に往復動可能に取り付けられ、連接棒２００６によって、クランクシャフト２０１２の円形クランクウェブ２０１０上のクランクスロー２００８に接続されている。燃焼室２０１４がシリンダ２００２内に形成され、ピストン２００４によって境界付けられている。クランクシャフト２０１２の一端は、重量補償及び回転均衡のために、クランクウェブ２０１０を含む。クランクウェブ２０１０は、上記された米国特許出願第２００４／００４０５２２号に記載されるような掃気通路２０３０の底部にあるポートを開閉する回転弁としても作用する。
【００６１】
燃焼室２０１４は、シリンダ壁２０１８内に形成された排気ポート２０１６を通じて、排気ガス消音器又は類似の排気ガス放出ユニット（図示せず）に接続されている。排気ポート２０１６は、排気ガスが燃焼室２０１４から流出し、排気ガス消音器に流入するのを許容している。
【００６２】
エンジン２００１は、クランクケース室２００３と燃焼室２０１４との間に少なくとも１つの掃気通路２０３０を含む掃気システムを含む。掃気通路２０３０は、掃気し、且つ、新鮮な燃料空気チャージが、出力工程の完了時に、シリンダ壁２０１８内の掃気ポート２０３２を通じてクランクケース室２００３から燃焼室２０１４に引き込まれるのを可能にするために用いられる。掃気通路が開放されるよう、掃気通路２０３０を開放通路としてシリンダ壁内に形成し得る。代替的に、開口を両端に備えた閉塞通路として掃気通路をシリンダ壁２０１８内に形成し得る。排気ポートの各側部上に１つ以上の掃気通路があり得る。換言すれば、クランクケース室２００３と燃焼室２０１４との間に、合計で４つ又はそれ以上の掃気通路があり得る。
【００６３】
吸気装置２０２０は、掃気、及び、エンジン２００１を動作するのに必要な燃料空気チャージを供給する。吸気装置２０２０は、エンジン２００１に接続された単一通路２０２５として形成される。吸気装置２０２０は、空気清浄器２０２２と、スロットル弁２０２３と、燃料噴射器２０２４と、シリンダ２００２の壁２００８内に形成された吸気口２０２８とを含む。図４４及び４７Ａに見られるように、吸気ポート２０２８は、ピストン２００４がＴＤＣ位置付近にあるときに、吸気ポート２０２８が吸気装置がクランクケース室２００３と直接的に連絡するのを可能にするよう位置付けられている。見られ得るように、噴射器２０２４の先端部は、通路２０２５の内壁と面一である。燃料は、クランクケース室２００３への吸気プロセス期間中、空気の流れの中に直接的に噴射され或いは吸引される。
【００６４】
加えて、図４５乃至４７Ｃに見られるように、ピストン２００４は、円周チャネル２００５を備える。チャネル２００５は、吸気ポート２０２８と整列可能な第一区画２０１９を有する。同様に、チャネル２００５は、掃気ポート２０３２と整列可能な第二区画２０２１を有する。第二区画２０２１は、上記されたような２つ以上の掃気ポートがあるときに、全ての掃気ポートと整列し得る。図４７Ａ乃至４７Ｃに見られるように、ピストンチャネル２００５を通じた掃気チャネル２０３０への空気の吸引のタイミングを制御するために、区画２０１９及び２０２１のサイズ及び形状を調節し得る。タイミングは、それらが吸気プロセス期間中に早期に吸気ポート２０２８及び掃気ポート２０３２と整列するように調節され、それはピストンがＴＤＣ位置に向かって上向きに移動しているときである。しかしながら、ポート制御吸気システムにおけるポートタイミングの対称性の故に、ピストンがＢＤＣに向かって下方に移動しているときに、区画２０１９及び２０２１は再び整列する。図５３に見られるように、タイミング図は、クランクシャフト２０１２の回転位置に対する排気ポート２０１６、掃気ポート２０３０、及び、吸気又は入口ポート２０２８の開口のための相対的なサイズを例証している。図５３に関して、ｘ軸はクランクシャフト２０１２のクランク角度を示しているのに対し、ｙ軸はポート領域を示している。噴射される燃料の量は、矢印の領域のサイズによって近似的に示されている。矢印は、燃料噴射タイミングの開始及び終了を異なる動作条件でも示している。
【００６５】
動作中、ピストン２００４がＢＤＣ位置にあるとき（図４７Ｃを参照）、排気ポート２０１６は、燃焼室２０１４から周囲への排気ガスに対して開放している。加えて、掃気ポート２０３２は開放し、先ず空気を、次に燃料空気チャージを、掃気通路２０３０及びクランクケース２００３から燃焼室２０１４に吸引している。混合気の前に、掃気が先ず燃焼室内に流入する。この掃気プロセスは、燃焼室２０１４から燃焼生成物を流し、排気ポート２０１６を通じて直接的に短絡される混合気の量を削減する。ピストンが上昇すると、図４４に見られるように、先ず、掃気ポート２０３２が閉塞し、次に、排気ポート２０１６が閉塞する。
【００６６】
ピストン２００４が上昇し続けると、ピストン２００４内のチャネル２００５は、吸気ポート２０２８及び掃気ポート２０３０と整列し、掃気が周囲からチャネル２００５を通じて掃気通路２０３０に流れるのを許容する。この新鮮な掃気は、前の周期から掃気通路２０３０内に残存する混合気をクランクケース２００３に戻す。この空気の吸引は、ピストン２００４が吸気ポート２０２８を露出するまで及び露出した後も継続し、図４７Ｂに見られるように、それは空気がクランクケース２００３内に直接的に流入することを可能にする。図５３に見られるように、定常状態動作条件或いは７０％〜１００％スロットル開放位置に関しては、燃料噴射器２０２４は、吸気プロセス期間中にチャネル２００５が閉塞された後、クランクケース２００３内に吸引される僅かの空気中に燃料を噴射し、それはピストンがＴＤＣ位置に向かって上向きに移動しているときである。
【００６７】
常温始動、アイドリング、加速、及び、他のエンジン動作条件に関して、始動性又はアイドリングの向上のために、並びに、より迅速な加速のためのスロットル反応の向上ために、チャネル２００５を通じて流れ掃気通路２０３０に入る空気中に燃料を噴射することが可能である。加えて、常温始動、アイドリング、又は、加速条件のために、幾らかの成層をもたらすことも可能である。先ず、掃気通路２０３０内に流入する空気流れ中に燃料を噴射し得る。次に、実質的に燃料なし空気が掃気通路２０３０内に流入するよう、燃料噴射は停止される。最後に、ピストン２０００４が吸気ポート２０２８に開放するときに、燃料噴射は再び開始し、燃料がクランクケース２００３内に直接的に噴射されることを可能にする。
【００６８】
成層は、燃料噴射の期間によって決定されるのに対し、燃料噴射の開始及び終了は、エンジンの動作条件に依存する。従って、実質的に空気のみの緩衝容量が掃気通路２０３０及びクランクケース２００３内にある。空気ヘッド又は成層は、排気への燃料の短絡損失を最小限化し、それは排出も削減する。エンジン２００１の他の特徴は、上記されたエンジンと類似している。加えて、エンジン２００１は、米国特許出願第２００４／０４０５２２号に見い出されるような回転クランクウェブを組み込み得る。クランクケース２００３にある掃気通路２０３０を開閉するために用いられるそのような回転クランクウェブのタイミングが、図５３に示されている。チャージの効果的な成層のために、並びに、クランクケース室２００３内の空気燃料と掃気通路２０３０内の実質的に純粋な空気との如何なる混合も防止するために、掃気通路２０３０は、ピストンがＢＤＣ方向への下向きの移動を開始するときに、クランクウェブによって閉塞される。クランクウェブ（又は回転弁）は、ＴＤＣ後の数度で掃気通路の下方端部を閉塞し、掃気ポート２０３２が掃気のために開放する僅か前に再び開放し得る。このタイミング及び動作は、米国特許出願第２００４／０４０５２２号に開示されている。ウェブ上の切欠きの前縁と後縁との間の角度は、クランクケース室への掃気通路の開閉のためのタイミングを決定する。クランクウェブの実施例が図２５に示されている。
【００６９】
２サイクルエンジンの他の実施態様が、図４８乃至５０に例証されている。エンジン２００１と同様に、エンジン２１０１は、掃気及びエンジン２１０１を動作するのに必要な燃料空気チャージ及び吸気装置２１２０を有する。吸気装置２１２０は、エンジン２１０１に接続された単一の通路２１２１として形成されている。通路２１２１は、二次的通路２１２９に分枝している。図４８及び４９に見られるように、二次的通路２１２９は、エンジン２１０１の周りを包み、エンジン２１０１の掃気通路２１３０に接続されている。リード弁２１２６は、通路２１２９と掃気通路２１３０との間の接合部に位置している。上記され且つ図３３に示されたエンジン１１０１の吸気ポート１１２８の鋳造半体１１２８ａ，１１２８ｂと同様に、この二次的通路２１２９をエンジン２１０１内の鋳造機能として一体的に形成し得る。再び、上記されたように、一組以上の掃気通路があり得る。
【００７０】
吸気装置２１２０は、空気清浄器２１２２、スロットル弁２１３３、燃料噴射器２１２４、及び、シリンダ２１０２の壁２１１８内に形成された吸気ポート２１２８も含む。この場合にも、噴射器２１２４の先端部は吸気通路２１２１と面一であり、それは噴射器のセンタ部と空気の流れとの間の燃料の死ポケットを排除する。
【００７１】
動作中、ピストンがＢＤＣにあるとき、排気ポート２１１６は、燃焼室２１１４から周囲への排気ガスに対して開放されている。加えて、掃気ポート２１３２も開放され、成層掃気及び燃料空気チャージを掃気通路２１３０及びクランクケース室２１０３から燃焼室２１１４へ吸引する。燃料空気チャージの前に、先ず、掃気が燃焼室内に流入する。ピストンが上昇すると、先ず、ピストンの側壁が掃気ポート２１３２を閉塞し、次に、排気ポート２１１６を閉塞する。ピストン２１１４が上昇し続けると、クランクケース２１０３内の圧力が周囲より下に下降し、それはリード弁２１２６を開放する。これは新鮮な掃気を空気清浄器２１２２及び通路２１２１を通じて枝通路２１２９に吸引し、次に、図４８に見られるように、掃気通路２１３１を通じてクランクケース室２１０３に吸引する。上記されたエンジン２００１と同様に、この新鮮な掃気は、前の周期から掃気通路２１３０内に残存する混合気を、クランクケース２１０３に流し戻す。この空気の吸引は、ピストン２１０４が吸気ポート２１２８を露出するまで及び露出した後も継続し、図４９に見られるように、それは空気がクランクケース２００３内に直接的に流入することを可能にする。
【００７２】
ピストン２１０４がＴＤＣに達すると、燃焼室内の燃料及び空気は圧縮され、点火プラグ（図示せず）が混合気を点火する。結果として生じる爆発がピストン２１０４を下方に駆動する。ピストン２１０４が下方に移動すると、クランクケース２１０３内の混合気は圧縮され、クランクケース２００３内の圧力を増大しリード弁２１２６を閉塞する。しかしながら、掃気通路２１３０内の新鮮な空気がクランクケース室内の混合気と混合するのを防止するために、上記され且つ米国特許出願第２００４／０４０５２２号において説明されるように、掃気通路２１３０をクランクウェブによって下方のポートで閉塞し得る。ピストン２１０４の下向き移動の期間中に掃気通路２１３０を閉塞することは、掃気通路２１３０内の空気の純度を維持するのに役立ち、排気ポートへの燃料損失を最小限化するためにそれを用い得る。ピストン２１０４が掃気ポート２１３２の開放により近付くと、クランクウェブは、ピストン２１０４が上方の掃気ポート２１３２を開放する僅か前に、下方のポートで掃気通路２１３０を開放する。ピストン２１０４が行程の底に接近すると、上記された周期を繰り返す。図５３Ａは、排気ポート２１１６、クランクシャフトの回転位置に対する掃気ポート２１３０、及び、吸気又は入口ポート２１２８の開口に関する相対的サイズを例証するタイミング図である。図５３Ａに関して、ｘ軸はクランクシャフトのクランク角度を示しているのに対し、ｙ軸はポート領域を示している。噴射される燃料の量は、矢印の領域のサイズによって近似的に示されている。矢印は、異なる動作条件での燃料噴射タイミングの開始及び終了も示している。エンジン２１０１の他の特徴は、図４４乃至４７Ｃに示され且つ上記されたエンジン２００１と類似している。加えて、エンジン２１０１は、上記された米国特許出願第２００４／０４０５２２号に見い出されるような回転クランクウェブも組み込み得る。クランクウェブの実施例が図２５が示されている。回転クランクウェブがクランクケースにある掃気通路２０３０を開閉するために用い得るタイミングが、図５３に示されている。
【００７３】
図５３に示されるように、燃料噴射器は、クランクケース内への空気の吸引開始後の少なくとも５°で開始し且つ上死点後の２０°以内に終了する噴射における定常状態動作の期間中に燃料を供給する。好ましくは、この噴射は、掃気通路への空気の吸引停止後に開始する。燃料噴射器は、掃気通路内への空気の吸引開始前の１５°以内に開始する噴射の加速期間中に燃料を供給する。燃料噴射器は、加速期間中の噴射の開始後に開始し且つ加速中の噴射の終了前に終了するアイドル期間中に燃料を供給する。
【００７４】
図５１Ａ及び５１Ｂは、常温始動、アイドリング、又は、加速期間中に燃料が掃気通路内に噴射されることを可能にするエンジン２１０１との使用のための代替的な吸気装置２２２０を例証している。吸気装置２２２０は、エンジン２１０１に接続された分割通路２２２１Ａ，２２２１Ｂとして形成されている。通路２２２１Ｂは、二次的通路２１２９内に分枝している。図４８及び４９に見られるように、二次的通路２１２９はエンジン２１０１の周りを包み、エンジン２１０１の掃気通路２１３０に接続されている。通路２２２１Ａは、シリンダ２１０２の壁２１１８内に形成された吸気ポート２１２８に直接的に接続されている。吸気装置は、スロットル弁２２２３及び空気清浄器２２２２も含む。スロットル弁２２２３は蝶形制御弁であり得るが、他の種類の弁も用い得る。
【００７５】
図５１Ｂに示されるように、スロットル弁２２２３を一部スロットル位置に設定し得る。その場合には、空気流はスロットル弁２２２３の下を流れ、２つの分流に分割される。主流はクランクケース室２１０３に直接的に入り、二次流は通路２１２９を通じて掃気通路２１３０に流入する。図５１Ｂに見られるように、空気流の約２５〜５０％は掃気通路２１３０内に流入するのに対し、空気流の残りの５０〜７５％はクランクケース室２１０３内に直接的に流入する。しかしながら、スロットル弁２２２３の設定及び通路２２２１Ａ，２２２１Ｂの構造に基づいて、他の割合も用い得る。
【００７６】
図５１Ｂに見られるように、燃料噴射器２２２４の位置は、燃料が通路２２２１Ａ及び２２２１Ｂの双方に噴射されることを可能にする。代替的に、燃料噴射器２２２４を通路２２２１Ｂ内に位置付け得る。図示されるように、少なくとも、スロットル弁２２２３が部分的に開放しているときに、燃料の一部が二次通路２１２９内に流入し得るよう、噴射器の先端部は、通路２２２１Ａの内面と面一であり得る。上記されたパルス制御噴射装置を用いることで、噴射の開始を遅らせることによって、通路２２２１Ａを通じてクランクケースにのみ燃料を供給することが可能である。通路２２２１Ｂを通じて掃気通路２１３０に流入する空気の純度のレベルは、スロットル弁位置に対する噴射の開始によって決定される。ピストン２１０４が上昇すると、排気ポート２１１６及び掃気ポート２１３２はピストン２１０４によって閉塞され、クランクケース２１０３内の圧力は下降し、それによって、空気が通路２１２９を通じて掃気通路２１３０内に流入することを可能にする。実質的に全ての空気が、主吸気ポート２１２８がピストン２１０４によって開放されるまで、通路２１２９を通じて流れる。従って、もし燃料噴射が吸気プロセス期間中の早期に開始するならば、燃料は通路２１２９を通じて流れ、掃気通路２１３０内の空気の純度を低減する。主吸気ポート２１２８がピストン２１０４によって開放されるや否や、通路２１２９を通じる空気の流れは減少する。特定の動作条件の下で噴射の開始を遅らせることによって、クランクケース２１０３内に流入する空気流中に燃料を噴射することが可能である。加えて、上記されたような回転弁のようなクランクウェブを用いることで、吸気プロセス期間中の所定のクランク角度後に、掃気通路２１３０内への空気の吸引を完全に遮断することが可能である。従って、噴射の開始およびスロットル位置は、掃気動期間中の成層のレベルを決定する。
【００７７】
エンジン２１０１に関して上記されたように、アイドリング及び加速期間中に依然として成層を達成し得る。しかしながら、広幅開放スロットル（ＷＯＴ）条件の期間中、燃料はクランクケース２１０３内に流入する空気流中にのみ噴射される。上記されたように、この掃気通路２１３０内の実質的に純粋な空気は、掃気プロセス期間中に完全な成層を可能にし、定常状態動作条件で排出を低下する。しかしながら、エンジンがより低速で動作するときに給気効率はより低いので、低速時のより低い排出のために成層を維持することも望ましい。従って、燃料トラッピング及び排出削減を全ての動作速度範囲で最適化するよう、燃料噴射タイミングを調節し得る。
【００７８】
同様に、図５２Ａ及び５２Ｂは、常温始動、アイドリング、又は、加速期間中に燃料が掃気通路２１３０内に噴射されるのを可能にするエンジン２００１と共に用いるための代替的な吸気装置２３２０を例証している。吸気装置２３２０も、エンジン２００１に接続された分割通路２３２１Ａ，２３２１Ｂとして形成されている。双方の通路２３２１Ａ，２３２１Ｂは、シリンダ２００２の壁２０１８内に形成された吸気ポート２０２８Ａ，２０２８Ｂに直接的に接続されている。ＴＤＣ付近で、ピストン２００４がシリンダ２００２内で上昇すると、チャネル２００５は上方通路２３２１Ｂと整列するのに対し、下方通路２３２１Ａはクランクケース２００３に直接的に接続される。吸気装置２２２０に関して上記されたように、空気の主流は、クランクケース２００３内に直接的に入るのに対し、二次流はチャネル２００５を通じて掃気通路２０３０内に流入する。吸気装置２３２０の他の特徴は、図５１Ａ及び５１Ｂに示され且つ上記された吸気装置２２２０と類似している。
【００７９】
図５４Ａ乃至５６は、吸気装置２２２０及び２３２０と共に用い得る代替的なスロットル２５００を例証している。スロットル２５００は、スロットル本体２５０２と、スロットル弁２５０４と、空気清浄器２５２２と、燃料噴射器２５２４とを含む。燃料噴射器２５２４の先端部は、吸気通路と面一であるよう示されている。噴射器２５２４は、図５４Ｂ及び５５Ｂに示されるように、通路２５０６により接近して、スロットル弁２５０４の下流側にも位置し得る。スロットル本体２５０２は、スロットル２５０２を通じて延びる２つの内部通路２５０５，２５０６を有する。図５４Ａ乃至５５Ｂに見られるように、双方の通路２５０５及び２５０６は、一端で空気清浄器に接続されている。他端で、通路２５０５を二次通路２１２９に接続し得るのに対し、通路２５０６を吸気ポート２１２８に接続し得る。代替的に、上記され且つ図４４乃至４７に示されるようなピストンポート付きエンジン２００１のために、双方の通路２５０５，２５０６を直接的に吸気ポート２１２８に接続し得る。
【００８０】
スロットル弁２５０４は、スロットル弁２５０２内に回転可能に取り付けられ、２つの通路２５０７及び２５０８を有する。図５４に示されるようなスロットル開放位置のために、通路２５０７は通路２５０５に流れるのに対し、通路２５０８は通路２５０６に流れる。スロットル弁２５０４が回転されると、通路２５０７，２５０８は回転され、それによって、通路２５０５，２５０６への空気及び燃料の流れを制限する。スロットル弁２５０４は、バレル型の制御弁であり得るが、他の種類の弁も用い得る。スロットル２５００の他の特徴は、図５１Ａ乃至５２Ｂに示され且つ上記された吸気装置２１２０及び２２２０と類似している。
【００８１】
２サイクルエンジンの他の実施態様が、図５７に例証されている。図５７に示される２サイクルエンジンは、幾つかの点で、図５０に示される２サイクルエンジンと類似している。従って、同一の番号が対応する構成要素に関して用いられている。しかしながら、図５０と対比して、図５７に示される２サイクルエンジンは、上記された成層のない従来的な２サイクルエンジンである。換言すれば、空気が吸気装置２１２０から掃気通路２１３０に直接的に流れるための通路又はチャネルはない。よって、ピストン２１０４が少なくとも部分的に吸気ポート２１２８より上にあるとき、実質的に全ての混合気が、吸気通路２１２１から吸気ポート２１２８を通じてクランクケース２１０３に流れる。次に、混合気は下方の掃気ポート２１１５を通じて掃気通路２１３０内に流入する。そこから、混合気は、掃気ポート２１３２を通じて燃焼室２１１４内に流入する。図３９に示される実施例のような噴射装置を図５７に示されるような従来的な２サイクルエンジンに組み込み得る。加えて、上記されたように、図４１及び４２に示される噴射器のような低圧噴射器を２サイクルエンジンに組み込み得る。
【００８２】
図５８及び５９は、２サイクルエンジン３１０１，４１０１の追加的な実施態様をを例証している。図５８及び５９のエンジン３１０１，４１０１の機能は、特定の点で、上記されたエンジンと類似しているので、あらゆる機能の記載を繰り返すことは不要である。便宜上、一般的に、エンジンの機能を指し示すために用いられる番号順列は、上で用いられた番号順列に対応している。図５８において、番号順列は３０００番台の番号を用い、図５９において、番号順列は４０００番台の番号を用いている。図５８及び５９に示されるように、燃料噴射器３２２４，４２２４をクランクケース３１０３，４００３内に位置付け得る。よって、燃料噴射器３２２４，４２２４は、クランクケース３１０３，４００３内に流入する空気に燃料を供給する。図５８及び５９において、吸気装置３２２０，４２２０は、２つの空気流をエンジン３１０１，４１０１に供給する。上記されたように、空気流の１つは、掃気通路３１３０，４１３０に供給される。図５８において、この空気流は、通路３１２９を通じて掃気通路３１３０に移動する。平面断面図は、図４８中の噴射器２１２４が図５８中のシリンダ壁３０１８上にある点を除き、図４８と類似している。図５９において、空気流は、ピストン４１０４内のチャネル４００５を通じて移動する。代替的に、図２１及び２８に示されるように、燃料噴射器をクランクケース内に位置し得る。その場合には、吸気装置からの空気の全ては掃気通路に移動する。
【００８３】
図５８及び５９にも示されるように、燃料噴射器３２２４，４２２４をシリンダ壁３０１８，４０１８に沿って位置付け得る。これは図１６Ａ及び１７Ａにも示されており、そこでは、吸気装置からの空気の全ては掃気通路に移動する。燃料噴射器を図５７に示されるエンジンのシリンダ壁に沿っても位置付け得る。その場合には、吸気装置からの空気の全てはクランクケースに移動する。好ましくは、燃料噴射器３２２４，４２２４は、ピストン３１０４，４１０４が上死点から１４０°内にあるときにのみ燃料噴射器３２２４，４２２４がクランクケース３１０３，４００３に露出されるよう位置付けられる。ピストン３１０４，４１０４が上死点位置に向かって上向きに移動し、空気がクランクケース３１０３，４００３内に吸引されるときに、燃料噴射器３２２４，４２２４は、クランクケース３１０３，４００３内の低圧に晒される。ピストン３１０４，４１０４が上向きに移動すると、燃料をクランクケース３１０３，４００３内に噴射する噴射器の孔又は先端部は、ピストン３１０４，４１０４によって露出される。この段階で、クランクケース圧力はより低い。よって、燃料噴射は比較的低圧、例えば、１０ｐｓｉであり得る。ピストン３１０４，４１０４が下死点に向かって下降すると、クランクケース圧力は増大する。クランクケース圧力は、典型的には、掃気ポートが解放する直前に最大であり、一部の場合には、燃焼室から掃気通路へ、さらに、クランクケースへのブローダウンは、クランクケース圧力をより一層高くし得る。しかしながら、ピストン３１０４，４１０４が下降するときに噴射器孔をカバーすることによって、燃料噴射器３２２４，４２２４は、クランクケース３１０３，４００３内の高圧から保護される。これは、ピストン３１０４，４１０４が上死点付近にある間にクランクケース３１０３，４００３に晒される間に、燃料噴射器３２２４，４２２４が低圧のみを受けることを保証する。燃料噴射器３２２４，４２２４を燃焼室３１１４，４１１４に決して直接的に晒されないようにも位置付けられ得る。この場合にも、これは高圧に対する燃料噴射器３２２４，４２２４の露出を最小限化する。高圧へ晒されることを最小限化するために、燃料噴射器３２２４，４２２４をシリンダ壁３０１８，４０１８に沿って配置することによって、燃料噴射器３２２４，４２２４は、低圧燃料供給を用いることに特に適し得る。よって、上記されたような低圧ポンプを用い得る。加えて、燃料噴射器３２２４，４２２４を、燃料噴射器がピストンの往復動の一部の期間中にチャネル又はキャビティに隣接するよう位置付け得る。よって、燃料噴射器３２２４，４２２４は、特定の動作条件の期間中にチャネルに燃料を供給し得る。これは図１６Ａに示されている。これは、例えば、アイドル時、加速時、及び、常温始動の期間中に望ましくあり得る。
【００８４】
上記に例証され且つ記載された２サイクルエンジンは、掃気及び成層の向上のために用い得る新規な空気及び燃料吸気構造を提供することが理解されよう。２サイクルエンジンは、植生を切断するための可撓ライントリマを駆動するのに特に適しているが、剛的なブレードを有するブラシカッタ又は芝生エッジャのためにも用い得る。例えば、ヘッジトリマ、バキューム、ブロア、スノーブロア、動力弓鋸、丸鋸、チェーンソー、水ポンプ、芝刈り機、又は、発電機を駆動するためにも本エンジンを用い得る。
【００８５】
本発明はその具体的な例証的な実施態様を参照して記載され且つ例証されたが、本発明がそれらの例証的な実施態様に制限されることは意図されない。当業者であれば、請求項によって定められる本発明の正しい範囲及び精神から逸脱することなしに変形及び修正をなし得ることを認識しよう。従って、添付の請求項及びそれらの均等物の範囲内に入るようなそのような変形及び修正の全てを本発明に含むことが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】本発明の２サイクルエンジンの１つの実施態様を示す正面断面図である。
【図１Ａ】燃料噴射器がシリンダ壁内にある本発明の２サイクルエンジンの他の実施態様を示す正面断面図である。
【図２】図１の２サイクルエンジンを示す平面断面図である。
【図３】吸気装置によって制御されるリード弁を有する２サイクルエンジンに関するタイミング図である。
【図４】本発明の２サイクルエンジンの他の実施態様を示す正面断面図である。
【図５】図４の２サイクルエンジンを示す平面断面図である。
【図６】ＢＤＣ付近の本発明の２サイクルエンジンの他の実施態様を示す正面断面図である。
【図７】ＴＤＣ付近の本発明の２サイクルエンジンの他の実施態様を示す正面断面図である。
【図８】図６乃至８の２サイクルエンジンを示す平面断面図である。
【図９】吸気装置によって制御されるピストンポート及び回転弁を有する２サイクルエンジンを示すタイミング図である。
【図９Ａ】燃料噴射器がリード弁の下流に位置付けられる場合、或いは、燃料が掃気通路内又は掃気ポート近傍に直接的に噴射されるときの、吸気装置によって制御されるピストンポート及び回転弁を有する２サイクルエンジンに関するタイミング図である。
【図１０】ＢＤＣ付近の本発明の２サイクルエンジンの他の実施態様を示す正面断面図である。
【図１１】ＴＤＣ付近の本発明の２サイクルエンジンの他の実施態様を示す正面断面図である。
【図１２】図１０及び１１の２サイクルエンジンを示す平面断面図である。
【図１３】ＢＤＣ付近の本発明の２サイクルエンジンの他の実施態様を示す正面断面図である。
【図１４】ＴＤＣ付近の本発明の２サイクルエンジンの他の実施態様を示す正面断面図である。
【図１５】図１３及び１４の２サイクルエンジンを示す平面断面図である。
【図１６】ＢＤＣ付近にピストンポートを有する本発明の２サイクルエンジンの実施態様を示す正面断面図である。
【図１６Ａ】ＢＤＣ付近にピストンポートを有する本発明の２サイクルエンジンの他の実施態様を示す正面断面図であり、燃料噴射器はシリンダ壁内にある。
【図１７】ＴＤＣ付近にピストンポートを有する本発明の２サイクルエンジンの実施態様を示す正面断面図である。
【図１７Ａ】ＴＤＣ付近にピストンポートを有する本発明の２サイクルエンジンの実施態様を示す正面断面図であり、燃料噴射器はシリンダ壁内にある。
【図１８】ＢＤＣ付近の本発明の２サイクルエンジンの他の実施態様を示す正面断面図である。
【図１９】ＴＤＣ付近の本発明の２サイクルエンジンの他の実施態様を示す正面断面図である。
【図２０】図１８及び１９の２サイクルエンジンを示す平面断面図である。
【図２１】ＢＤＣ付近にピストンポートを有する本発明の２サイクルエンジンの実施態様を示す正面断面図である。
【図２２】ＴＤＣ付近にピストンポートを有する本発明の２サイクルエンジンの実施態様を示す正面断面図である
【図２３】本発明の２サイクルエンジンの他の実施態様を示す平面断面図である。
【図２４】ＢＤＣ付近にピストンポートを有する本発明の２サイクルエンジンのフルクランク実施態様を示す正面断面図である。
【図２５】図２３及び２４のクランクウェブ弁を示す詳細図である。
【図２６】ＢＤＣ付近にピストンポートを有する本発明の２サイクルエンジンのフルクランク実施態様を示す正面断面図である。
【図２７】本発明の２サイクルエンジンの他の実施態様を示す平面断面図である。
【図２８】本発明の２サイクルエンジンの他の実施態様を示す正面断面図である。
【図２９】本発明のフルクランク２サイクルエンジンの他の実施態様を示す側断面図である。
【図３０】本発明のフルクランク２サイクルエンジンの他の実施態様を示す正面断面図である。
【図３１】本発明のフルクランク２サイクルエンジンの他の実施態様を示す正面断面図である。
【図３２】本発明の２サイクルエンジンの他の実施態様を示す平面断面図である。
【図３２Ａ】通路を備えるピストンを示す側面図である。
【図３３】本発明の２サイクルエンジンの他の実施態様を示す平面断面図である。
【図３４】本発明の２サイクルエンジンの他の実施態様を示す側断面図である。
【図３５】図３４に示されるエンジンにおけるようなリード弁制御された吸気装置を有する２サイクルエンジンに関するタイミング図である。
【図３６】本発明の２サイクルエンジンの実施態様の吸気マニフォルドを示す詳細図である。
【図３７】本発明の２サイクルエンジンの吸気マニフォルドを示す詳細図である。
【図３８】本発明の２サイクルエンジンの吸気マニフォルドを示す詳細図である。
【図３９】本発明の２サイクルエンジンの吸気マニフォルドを詳細に示す側断面図である。
【図４０】本発明の２サイクルエンジンの他の実施態様を示す側断面図である。
【図４１】本発明において用い得る燃料噴射器を示す側断面図である。
【図４２】本発明において用い得る他の燃料噴射器を示す側断面図である。
【図４３】本発明で用い得る園芸用手持ち式トリマを示す概略図である。
【図４４】本発明の２サイクルエンジンの他の実施態様を示す側断面図である。
【図４５】図４４の２サイクルエンジンを示す側断面図である。
【図４６】図４４の２サイクルエンジンを示す側断面図である。
【図４７Ａ】図４４の２サイクルエンジンを示す正面断面図である。
【図４７Ｂ】ＴＤＣ付近のエンジンを具備する図４４の２サイクルエンジンを示す正面断面図である。
【図４７Ｃ】ＢＤＣ付近のエンジンを具備する図４４の２サイクルエンジンを示す正面断面図である。
【図４８】本発明の２サイクルエンジンの他の実施態様を示す断面図である。
【図４９】図４８の２サイクルエンジンを示す断面図である。
【図５０】図４８の２サイクルエンジンを示す側断面図である。
【図５１Ａ】本発明の２サイクルエンジンの１つの実施態様のための吸気装置を示す断面図である。
【図５１Ｂ】本発明の２サイクルエンジンの１つの実施態様のための図５１Ａの吸気装置を示す断面図である。
【図５２Ａ】本発明の２サイクルエンジンの１つの実施態様のための他の吸気装置を示す断面図である。
【図５２Ｂ】本発明の２サイクルエンジンの１つの実施態様のための図５２Ａの吸気装置を示す断面図である。
【図５３】図４４の２サイクルエンジンに関するタイミング図である。
【図５３Ａ】図４８の２サイクルエンジンに関するタイミング図である。
【図５４Ａ】本発明の２サイクルエンジンの１つの実施態様のためのスロットル弁を示す断面図である。
【図５４Ｂ】本発明の２サイクルエンジンの１つの実施態様のための他のスロットル弁を示す断面図である。
【図５５Ａ】図５４Ａのスロットル弁を示す断面図である。
【図５５Ｂ】図５４Ｂのスロットル弁を示す断面図である。
【図５６】図５４Ａの線「Ａ−Ａ」に沿って取られたスロットル弁を示す断面図である。
【図５７】２サイクルエンジンの他の実施態様を示す断面図である。
【図５８】２サイクルエンジンの他の実施態様を示す断面図である。
【図５９】２サイクルエンジンの他の実施態様を示す断面図である。
【符号の説明】
【００８７】
１          エンジン
２          シリンダ
３          クランクケース
４          ピストン
５          連接棒
８          クランクスロー
１０        クランクウェブ
１２        クランクシャフト
１４        燃焼室
１６        排気ポート
１８        シリンダ壁
２０        吸気装置
２１        空気通路
２２        空気清浄器
２３        スロットル弁
２４        燃料噴射器
２６        リード弁
２８        吸気ポート
３０        掃気通路
３２        掃気ポート
３４        頂部
１０１      ２サイクルエンジン
２０１      ２サイクルエンジン
２０４      ピストン
２０５      円周チャネル
２１４      燃焼室
２３０      掃気通路
２３２      掃気ポート
３０１      ２サイクルエンジン
３０４      ピストン
４０１      ２サイクルエンジン
４０２      シリンダ
４０３      クランクケース
４０４      ピストン
４０５      円周チャネル
４１８      シリンダ壁
４２８      吸気ポート
４３０      掃気通路
４３２      掃気ポート
４５０      ピストンスカート
５０４      ピストン
６０１      エンジン
６０３      クランクケース
６２４      燃料噴射器
６３０      掃気通路
７０１      ２サイクルエンジン
７０３      クランクケース
７１０      クランクウェブ
７１２      クランクシャフト
７２４      燃料噴射器
７２６      リード弁
７２９      第一空気通路
７３０      掃気通路
７３２      掃気ポート
８０１      ２サイクルエンジン
８２４      燃料噴射器
８２６      リード弁
９２４      燃料噴射器
９３０      掃気通路
９３４      頂部
１００１    ２サイクルエンジン
１００４    ピストン
１００５ａ  キャビティ
１００５ｂ  キャビティ
１０２８    吸気ポート
１０２８ａ  第一半体
１０２８ｂ  第二半体
１０３０    掃気通路
１０３２    掃気ポート
１１０１    ２サイクルエンジン
１１２６    リード弁
１１２８    吸気ポート
１１２８ａ  第一半体
１１２８ｂ  第二半体
１１３２    掃気ポート
１２０１    ２サイクルエンジン
１２０２    シリンダ
１２０３    クランクケース
１２０４    ピストン
１２０６    連結棒
１２０７    中空部
１２０８    クランクスロー
１２１０    クランクウェブ
１２１２    クランクシャフト
１２１４    燃焼室
１２１５    クランクケース
１２１６    排気ポート
１２１８    シリンダ壁
１２３０    排気通路
１２３０Ａ  通路
１２３０Ｂ  通路
１２３０Ｃ  通路
１２３２    掃気ポート
１２５０    吸気装置
１２５２    吸気マニフォルド
１２５４    リードペタル
１２５４ａ  リードペタル
１２５４ｂ  リードペタル
１２５４ｃ  リードペタル
１２７８    パージ線
１２８０    圧力室
１２８２    圧力調整器弁
１２８４    バネ
１２８６    圧力調整器出口
１２８８    燃料入口
１２９０    ブロック
１３０１    ２サイクルエンジン
１３０１    クランクケース
１４００    燃料噴射器
１４０２    弁本体
１４０４    入口
１４０６    室
１４０８    バネ
１４１０    プランジャ
１４１２    封止
１４１４    出口通路
１４１６    電子制御ユニット（ＥＣＵ）
１４１８    端子
１４２０    電磁コイル
１４２２    噴射器出口
１４２４    後部封止
１４３２    出口通路
１４３０    燃料噴射器
１４２８    同軸通路
１４２６    戻りポート
１５００    トリマ
１５０２    ２サイクルエンジン
１５０４    主管
１５０６    引張りコード
１５０８    第一ハンドル
１５１０    制御レバー
１５１２    第二ハンドル
１５１４    可撓ライン
２００１    ２サイクルエンジン
２００２    シリンダ
２００３    クランクケース
２００４    ピストン
２００５    円周チャネル
２００６    連接棒
２００８    クランクスロー
２０１０    クランクウェブ
２０１２    クランクシャフト
２０１４    燃焼室
２０１６    排気ポート
２０１８    シリンダ壁
２０２０    吸気装置
２０２２    空気清浄器
２０２３    スロットル弁
２０２４    燃料噴射器
２０２５    単一通路
２０２８    吸気ポート
２０３０    掃気通路
２０３２    掃気ポート
２１０１    ２サイクルエンジン
２１０２    シリンダ
２１０３    クランクケース
２１０４    ピストン
２１１４    燃焼室
２１１８    シリンダ壁
２１２０    吸気装置
２１２２    空気清浄器
２１２３    スロットル弁
２１２４    燃料噴射器
２１２６    リード弁
２１２８    吸気ポート
２１２９    二次的通路
２１３０    掃気通路
２１３２    掃気ポート
２２２０    吸気装置
２２２１Ａ  分割通路
２２２１Ｂ  分割通路
２２２２    空気清浄器
２２２３    スロットル弁
２２２４    燃料噴射器
２２２８    吸気ポート
２３２０    吸気装置
２３２１Ａ  分割通路
２３２１Ｂ  分割通路
２５００    スロットル
２５０２    スロットル本体
２５０４    スロットル弁
２５０５    内部通路
２５０６    内部通路
２５０７    通路
２５０８    通路
２５２２    空気清浄器
２５２４    燃料噴射器
３０１８    シリンダ壁
３１０１    ２サイクルエンジン
３１０３    クランクケース
３１０４    ピストン
３１１４    燃焼室
３１２９    通路
３１３０    掃気通路
３２２０    吸気装置
３２２４    燃料噴射器
４００３    クランクケース
４００５    チャネル
４０１８    シリンダ壁
４１０１    ２サイクルエンジン
４１１４    燃焼室
４２２０    吸気装置
４２２４    燃料噴射器
４１３０    掃気通路
【図１】
2006266266.tif 000003
【図１Ａ】
2006266266.tif 000004
【図２】
2006266266.tif 000005
【図３】
2006266266.tif 000006
【図４】
2006266266.tif 000007
【図５】
2006266266.tif 000008
【図６】
2006266266.tif 000009
【図７】
2006266266.tif 000010
【図８】
2006266266.tif 000011
【図９】
2006266266.tif 000012
【図９Ａ】
2006266266.tif 000013
【図１０】
2006266266.tif 000014
【図１１】
2006266266.tif 000015
【図１２】
2006266266.tif 000016
【図１３】
2006266266.tif 000017
【図１４】
2006266266.tif 000018
【図１５】
2006266266.tif 000019
【図１６】
2006266266.tif 000020
【図１６Ａ】
2006266266.tif 000021
【図１７】
2006266266.tif 000022
【図１７Ａ】
2006266266.tif 000023
【図１８】
2006266266.tif 000024
【図１９】
2006266266.tif 000025
【図２０】
2006266266.tif 000026
【図２１】
2006266266.tif 000027
【図２２】
2006266266.tif 000028
【図２３】
2006266266.tif 000029
【図２４】
2006266266.tif 000030
【図２５】
2006266266.tif 000031
【図２６】
2006266266.tif 000032
【図２７】
2006266266.tif 000033
【図２８】
2006266266.tif 000034
【図２９】
2006266266.tif 000035
【図３０】
2006266266.tif 000036
【図３１】
2006266266.tif 000037
【図３２】
2006266266.tif 000038
【図３２Ａ】
2006266266.tif 000039
【図３３】
2006266266.tif 000040
【図３４】
2006266266.tif 000041
【図３５】
2006266266.tif 000042
【図３６】
2006266266.tif 000043
【図３７】
2006266266.tif 000044
【図３８】
2006266266.tif 000045
【図３９】
2006266266.tif 000046
【図４０】
2006266266.tif 000047
【図４１】
2006266266.tif 000048
【図４２】
2006266266.tif 000049
【図４３】
2006266266.tif 000050
【図４４】
2006266266.tif 000051
【図４５】
2006266266.tif 000052
【図４６】
2006266266.tif 000053
【図４７Ａ】
2006266266.tif 000054
【図４７Ｂ】
2006266266.tif 000055
【図４７Ｃ】
2006266266.tif 000056
【図４８】
2006266266.tif 000057
【図４９】
2006266266.tif 000058
【図５０】
2006266266.tif 000059
【図５１Ａ】
2006266266.tif 000060
【図５１Ｂ】
2006266266.tif 000061
【図５２Ａ】
2006266266.tif 000062
【図５２Ｂ】
2006266266.tif 000063
【図５３】
2006266266.tif 000064
【図５３Ａ】
2006266266.tif 000065
【図５４Ａ】
2006266266.tif 000066
【図５４Ｂ】
2006266266.tif 000067
【図５５Ａ】
2006266266.tif 000068
【図５５Ｂ】
2006266266.tif 000069
【図５６】
2006266266.tif 000070
【図５７】
2006266266.tif 000071
【図５８】
2006266266.tif 000072
【図５９】
2006266266.tif 000073
【外国語明細書】
2006266266000001.pdf
2006266266000002.pdf
2006266266000003.pdf
2006266266000004.pdf