(57)【要約】      （修正有）【課題】複リンク機構を備えた制御自着火エンジンにおいて、簡単な構成で異なる燃料に対応して圧縮比を切替可能とする。【解決手段】クランクシャフト８のクランクピン１３に回動自在に連結された中間部２０ａを有するトリゴナルリンク２０と、トリゴナルリンク２０の一端部２０ｂおよびピストン２２に連結されたコネクティングロッド２１と、トリゴナルリンク２０の他端部２０ｃに連結され、支点軸２３によって回動可能に支持された揺動リンク２５とを備える複リンク式予混合自着火内燃機関Ｅにおいて、支点軸２３を保持するととともに、支点軸２３の位置を圧縮比が異なる少なくとも２つの位置に変更可能な支点位置変更手段２６を備えるものとし、各支点保持位置における圧縮比を燃料に応じて設定する。【選択図】図２
2015127505.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
クランクケースによって回転可能に支持されたクランクシャフトと、
前記クランクシャフトのクランクピンに回動自在に連結された中間部を有するトリゴナルリンクと、
前記トリゴナルリンクの一端部に連結された一端、およびピストンに連結された他端を有するコネクティングロッドと、
前記トリゴナルリンクの他端部に連結された一端、および前記クランクシャフトと平行な支点軸によって回動可能に支持された他端を有する揺動リンクと
を備える複リンク式予混合自着火内燃機関であって、
前記支点軸を保持するととともに、前記支点軸の位置を圧縮比が異なる少なくとも２つの位置に変更可能な支点位置変更手段を備え、前記少なくとも２つの位置における前記圧縮比が燃料に応じて設定されていることを特徴とする複リンク式予混合自着火内燃機関。
【請求項２】
前記支点位置変更手段は、前記クランクケースに回動可能に設けられ、その中心から偏心した位置に前記支点軸を保持する円柱状部材を含むことを特徴とする請求項１に記載の複リンク式予混合自着火内燃機関。
【請求項３】
前記円柱状部材が手動操作可能に設けられていることを特徴とする請求項２に記載の複リンク式予混合自着火内燃機関。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ピストンとクランクシャフトとが複リンク機構によって連結された複リンク式予混合自着火内燃機関に関する。
【背景技術】
【０００２】
４ストローク制御自着火エンジンにおいて、ピストンとクランク軸との間に複リンク機構を介装し、複リンク機構を構成するスイングロッドの基端を、クランク軸の１／２の回転速度で回転する回転軸の偏心ピンに連結することで、ピストンの上死点位置を排気行程と圧縮行程とで異ならせたものが知られている（特許文献１）。この種の制御自着火エンジンにおいては、適切な時期に同時多点的に自着火するように、用いる燃料に応じて圧縮比やＥＧＲガス量などの諸条件が細かく調整されている。
【０００３】
ところで、開発途上国や治安の不安定な地域などでは、定められた燃料の入手が困難なことがあることから、単一のエンジンで異なる種類の燃料に対応する機能あるいは機構をユーザが求めることがある。燃料性状が変化したときにも燃焼状態の制御、特にノッキングの制御が適切に行われるようにするために、圧縮比学習部と、燃料性状に関する情報を取得する燃料性状取得部と、取得した燃料性状に基づいて圧縮比学習部による学習状態を初期化する学習状態初期化部とを備えるようにした内燃機関の制御装置が公知になっている（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−１６００７８号公報
【特許文献２】特開２００９−７４５１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献２の制御装置は、制御装置に加え、燃料性状を取得するセンサ類が必要となり、内燃機関が大型化および複雑化する。また、制御装置自体が高価であるため、例えば２ストロークエンジンといった小型の内燃機関に適用することは費用の観点から困難であった。
【０００６】
本発明は、このような背景に鑑み、複リンク機構を備えた制御自着火エンジンにおいて、簡単な構成で異なる燃料に対応して圧縮比を切替可能な構造を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
このような課題を解決するために、本発明は、クランクケース（２）によって回転可能に支持されたクランクシャフト（８）と、前記クランクシャフトのクランクピン（１３）に回動自在に連結された中間部（２０ａ）を有するトリゴナルリンク（２０）と、前記トリゴナルリンクの一端部（２０ｂ）に連結された一端（２１ａ）、およびピストン（２２）に連結された他端（２１ｂ）を有するコネクティングロッド（２１）と、前記トリゴナルリンクの他端部（２０ｃ）に連結された一端（２５ｂ）、および前記クランクシャフトと平行な支点軸（２３）によって回動可能に支持された他端（２５ａ）を有する揺動リンク（２５）とを備える複リンク式予混合自着火内燃機関（Ｅ）に関する。本発明は、前記支点軸を保持するととともに、前記支点軸の位置を圧縮比が異なる少なくとも２つの位置に変更可能な支点位置変更手段（２６）を備え、前記少なくとも２つの位置における前記圧縮比が燃料に応じて設定されている構成とする。
【０００８】
この構成によれば、支点位置変更手段が、燃料に応じて圧縮比が設定された少なくとも２つの位置に支点軸を変更可能であるため、簡単な構成で異なる燃料に対応して圧縮比を切替可能な構造を提供できる。
【０００９】
また、上記の発明において、前記支点位置変更手段は、前記クランクケースに回動可能に設けられ、その中心から偏心した位置に前記支点軸を保持する円柱状部材（２７）を含む構成とすることができる。
【００１０】
この構成によれば、円柱状部材を回動させることで支点軸の位置を変更して燃料に応じた圧縮比が設定され、簡単な構成で圧縮比の切替構造を提供できる。
【００１１】
また、上記の発明において、前記円柱状部材が手動操作可能に設けられている構成とすることができる。
【００１２】
この構成によれば、駆動源や制御装置を用いることなく支点位置変更手段を構成でき、異なる燃料に対応して圧縮比を変更できる複リンク式予混合自着火内燃機関を安価に提供できる。
【発明の効果】
【００１３】
このように本発明によれば、簡単な構成で異なる燃料に対応して圧縮比を切替可能な複リンク式予混合自着火内燃機関を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施形態に係るエンジンの縦断面図（図２中のＩ−Ｉ断面図）
【図２】図１中のII-II断面図
【図３】図２中のIII−III断面図
【図４】複リンク機構の動作説明図
【図５】複リンク機構の動作説明図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照して、本発明をユニフロー型単気筒２ストロークエンジン（以下、単にエンジンＥと称する。）に適用した実施形態について詳細に説明する。
【００１６】
図１および図２に示すように、エンジンＥの機関本体１は、内部にクランク室２ａを画成するクランクケース２と、クランクケース２の上部に起立状態で接合され、内部にシリンダボア３ａを画成するシリンダブロック３と、シリンダブロック３の上部に接合されるシリンダヘッド４と、シリンダヘッド４の上部に接合されてシリンダヘッド４との間に上部動弁室６を画成するヘッドカバー５とを有している。
【００１７】
クランクケース２は、図２に示すように、シリンダ軸線３Ｘを通る面で左右に分割された一対のクランクケース半体７、７によって構成される。左右のクランクケース半体７、７は、適所に配置された本実施形態では７本のボルト９（図１、図３）によって互いに締結されて一体となっている。各クランクケース半体７の側壁７Ｓには、クランクシャフト８を支持する第１ベアリングＢ１がそれぞれ設けられている。クランクシャフト８は、クランク室２ａにクランクスローが収容された状態で第１ベアリングＢ１を介してクランクケース２によって回転自在に支持される。
【００１８】
クランクシャフト８は、第１ベアリングＢ１によって支持される一対のジャーナル１１、１１と、両ジャーナル１１、１１の互いに近接する側の端部に結合された一対のウェブ１２、１２と、両ウェブ１２、１２によってジャーナル１１から偏心した位置に支持されたクランクピン１３と、各ジャーナル１１から同軸に延びる一対の延出部１４、１４とを有している。各ウェブ１２は、クランク軸線８Ｘを中心としてクランクピン１３までの距離よりも大きな半径を有する円盤状に形成されており、クランクシャフト８の回転を安定化させるフライホイールの役割を果たしている。
【００１９】
クランクシャフト８の各延出部１４は、各クランクケース半体７の側壁７Ｓに形成された貫通孔１５、１５を通ってクランクケース２の外部に延出している。クランクケース２の両側壁７Ｓにおける第１ベアリングＢ１の外側には、クランク室２ａの気密性を確保するための第１シール部材Ｓ１、Ｓ１がそれぞれ設けられている。図２および図３に示すように、右側のクランクケース半体７の側壁７Ｓには、クランクシャフト８の右側の延出部１４を取り囲むように突出する下部動弁ケース本体１７が一体に形成されている。
【００２０】
下部動弁ケース本体１７は、突出端が開放された有底筒状に形成されており、内部に下部動弁室１８を画成する。下部動弁ケース本体１７の突出端には、下部動弁室１８を塞ぐように動弁室カバー１９が取り付けられる。下部動弁ケース本体１７の突出端面にはシール溝１７ａが形成されており、シール溝１７ａに装着された第２シール部材Ｓ２によって下部動弁ケース本体１７と動弁室カバー１９とが気密性をもって接合される。
【００２１】
クランクシャフト８の右側の延出部１４は、動弁室カバー１９を貫通してさらに外方に延出している。動弁室カバー１９のクランクシャフト８を貫通させる貫通孔１９ａの内面には、下部動弁室１８の気密性を確保し、ひいてはクランク室２ａの気密性を確保するための第３シール部材Ｓ３が設けられている。
【００２２】
図１に示すように、クランクシャフト８は、クランクピン１３の回転中心となるクランク軸線８Ｘ、すなわちジャーナル１１の軸心がシリンダ軸線３Ｘに対して一側方（図１の左側方）にオフセットした位置に配置される。クランクピン１３には、３つの支点（２０ａ、２０ｂ、２０ｃ）を有するトリゴナルリンク２０の中間支点をなす筒状の中間筒部２０ａが第２ベアリングＢ２を介して回動自在に連結されている。
【００２３】
本実施形態では、トリゴナルリンク２０は、中間筒部２０ａによって互いに平行に延在するように連結された２つの板状部２０ｄ、２０ｄと、両端部近傍で両板状部２０ｄ、２０ｄによってそれぞれ両軸端を支持されてそれぞれ支点をなす第１連結ピン２０ｂおよび第２連結ピン２０ｃとを有しており、３つの支点（２０ａ、２０ｂ、２０ｃ）が略直線上に概ね等間隔に配置されている。
【００２４】
トリゴナルリンク２０のシリンダ軸線３Ｘ側の第１連結ピン２０ｂ（一端部）には、コネクティングロッド（以下、コンロッド２１と略称する。）の大端部２１ａが第３ベアリングＢ３を介して回動自在に連結されている。コンロッド２１の小端部２１ｂは、シリンダボア３ａを昇降するピストン２２にピストンピン２２ａおよび第４ベアリングＢ４を介して連結されている。
【００２５】
クランク軸線８Ｘに対してシリンダ軸線３Ｘと相反する側、かつクランク軸線８Ｘよりも下側には、クランク軸線８Ｘと平行な軸線を有する支点軸２３が配置されている。支点軸２３には揺動リンク２５の基端部２５ａが第５ベアリングＢ５を介して回動可能に連結されている。揺動リンク２５は基端部２５ａから概ね上方に向けて延び、その上端となる揺動端部２５ｂがトリゴナルリンク２０のシリンダ軸線３Ｘから遠い側の第２連結ピン２０ｃ（他端部）に第６ベアリングＢ６を介して回動可能に連結される。
【００２６】
図２に示すように、支点軸２３は、クランクケース２に回動可能に設けられた操作部材２６によって両端部を保持されることにより支持されている。操作部材２６は、互いに同軸に且つ離間して対向配置された一対の円柱状部材２７、２７により構成されている。各円柱状部材２７の外方側には拡径部２７ａが形成され、各クランクケース半体７には円柱状部材２７の外周面に対応する段付形状の貫通孔７ａが形成されており、円柱状部材２７がこの貫通孔７ａに嵌装されることによって、操作部材２６の軸方向のずれが防止される。支点軸２３は、各円柱状部材２７の対向面側の端面に中心から偏心した位置に形成された保持孔２７ｂに軸端部を圧入されることによって保持されている。したがって、操作部材２６の回動に応じて支点軸２３の保持位置が変化する。また、各円柱状部材２７の外周面には環状溝２７ｃが形成されており、この環状溝２７ｃに第４シール部材Ｓ４が装着されることにより、クランク室２ａの気密性が確保されている。
【００２７】
図３に併せて示すように、各円柱状部材２７の外方側の端面には、手動操作に供される操作部２７ｄが一文字状に突出形成されている。操作部材２６は図示しない公知のディテント機構によって複数の位置に保持可能とされている。本実施形態では、操作部材２６は２つの位置に保持可能とされており、両保持位置は１８０度異なる配置となっている。クランクケース２の外面には、各保持位置に対応して、保持位置を示すマーク２８および保持位置に適合する燃料種２９（ここでは、ガソリンおよびその他の別）が表示されている。操作者は、両操作部２７ｄを把持して操作部材２６を使用燃料に応じた保持位置に回動操作することにより、支点軸２３の位置を、燃料に応じて設定された圧縮比（動的圧縮比およびこれに対応する幾何学的圧縮比）を実現する適切な保持位置に容易に変更できる。なお、図２に示す支点軸２３が比較的高い位置に保持された状態は通常のガソリン用となっており、操作部材２６をその他用の位置に回動すると支点軸２３は比較的低い位置に保持される。
【００２８】
このように、エンジンＥは、コンロッド２１に加えてトリゴナルリンク２０および揺動リンク２５を備えた複リンク機構３０を有している。複リンク機構３０は、ピストン２２の往復運動をクランクシャフト８の回転運動に変換する。そして複リンク機構３０を構成する部材は、予混合された混合気の自着火が適切に行われるように燃料の特性に応じて設定された圧縮比が実現されるように、その配置や寸法などが設定される。燃料としては、本実施形態で用いるガソリンの他、軽油、灯油、混合液体燃料、ガス（都市ガスやＬＰガス）などが用いられてもよい。複リンク機構３０の動作および圧縮比については後述する。
【００２９】
図１に示すように、旋回するトリゴナルリンク２０や揺動する揺動リンク２５、縦長の軌跡Ｔをもって回転運動するコンロッド２１の大端部２１ａなどが干渉しないように、クランク室２ａは、揺動リンク２５側では幅方向に長く、ピストン２２の直下では上下方向に長く形成される。クランクケース２の上部には、クランク室２ａに接続する円形断面の開口部３１が鉛直に延在するように形成されている。開口部３１は、シリンダスリーブ４２の下部の外径よりも大きな内径を有し、シリンダスリーブ４２の下部の周囲にクランク室２ａに繋がる環状の空間を形成する。
【００３０】
また、クランクケース２の上部における開口部３１に隣接した位置には、吸気ポート３２が斜め上方からクランクシャフト８に向けてクランク室２ａに接続するように形成されている。吸気ポート３２には、吸気ポート３２側からクランク室２ａ側への流体の流れを許容する一方で、クランク室２ａ側から吸気ポート３２側への流体の流れを阻止するリード弁３３が設けられている。リード弁３３は、ベース部材３３ａと、ベース部材３３ａに取り付けられた板状の一対の弁体３３ｂ、３３ｂと、各弁体３３ｂの背面側に設けられる一対のストッパ３３ｃ、３３ｃとを有している。弁体３３ｂはストッパ３３ｃとともにベース部材３３ａに固定されている。リード弁３３は、通常は閉弁しており、ピストン２２の上昇によってクランク室２ａ内の圧力が低下すると開弁する。
【００３１】
クランクケース２には、リード弁３３を介して通路部材３４が取り付けられている。通路部材３４は、鉛直に延在して吸気ポート３２に接続する吸気通路３４ａを画成するとともに、吸気通路３４ａを開閉するスロットル弁３４ｂを水平な軸心をもって軸支している。また、通路部材３４には、吸気通路３４ａのスロットル弁３４ｂよりも下流側を臨む位置に燃料噴射弁３５が取り付けられている。燃料噴射弁３５は、噴射ノズル３５ａを斜め下方のリード弁３３に向けて傾斜配置されており、リード弁３３が開くタイミングに合わせて吸気通路３４ａの下流側部分に燃料を噴射する。通路部材３４の上流側には、上方に向けて延びた後に屈曲して水平に延在するＬ字状の吸気管３６が接続されている。
【００３２】
クランクケース２の上面には、上方に向けて突出する４本のスタッドボルト３８がシリンダボア３ａを取り囲むように四隅に植設されている。シリンダブロック３およびシリンダヘッド４は、これら４本のスタッドボルト３８およびそれぞれに螺合する袋ナット３９によってクランクケース２に共締めされている。
【００３３】
図１および図２に示すように、シリンダブロック３には上下方向に延在する円形断面の貫通孔４１が形成されており、この貫通孔４１に円筒状のシリンダスリーブ４２が下端を突出させるように圧入されている。シリンダブロック３の貫通孔４１は、上部において下部よりも大きな径を有する段付孔となっており、この段部には上向きの環状肩面４１ａが形成される。貫通孔４１の上部における下部に対して拡径した部分（正確には、後述する環状突起４２ｂよりも上方の部分）には、環状空間４１ｂが形成される。
【００３４】
シリンダスリーブ４２は、面取りされた下端を除き、軸方向の全長にわたって同一の内径を有しており、シリンダスリーブ４２の内周面４２ａによってシリンダボア３ａが画成される。一方、シリンダスリーブ４２の外径は、シリンダブロック３から下方に突出した部分において他の部分よりも小さくなっている。また、シリンダスリーブ４２の外周面における環状肩面４１ａに対応する位置には環状突起４２ｂが形成されており、環状突起４２ｂが環状肩面４１ａに係止されることによってシリンダブロック３に対するシリンダスリーブ４２の下方への位置決めがなされる。シリンダスリーブ４２は、シリンダブロック３の高さよりも大きな高さを有しており、上端面をシリンダブロック３の上端面と同一平面上に配置するとともに、下部をシリンダブロック３よりも下方に突出させるとともにクランクケース２の開口部３１に突入させている。
【００３５】
シリンダスリーブ４２の前後両側には、周壁を貫通する掃気孔４２ｃ、４２ｃが形成されている。各掃気孔４２ｃは、シリンダブロック３とクランクケース２との接合面よりも高い位置に配置された上端を有している。両掃気孔４２ｃ、４２ｃは、同一の形状および同一の大きさに形成され、シリンダ軸線３Ｘを中心として１８０度異なる位置に且つ同一の高さに配置されてる。本実施形態では、各掃気孔４２ｃは、図２に示すように左右に２分割された構成とされている。
【００３６】
図１に示すように、シリンダブロック３における掃気孔４２ｃに対向する位置には、クランク室２ａ側から掃気孔４２ｃに混合気を円滑に流すべく湾曲形状とされた凹部３ｂが形成されている。この凹部３ｂと掃気孔４２ｃとにより、開口部３１を介してクランク室２ａとシリンダボア３ａとを連通する掃気ポート４３が形成される。掃気ポート４３は、ピストン２２の下降行程の終期および上昇行程の初期に開口部３１を介してクランク室２ａとシリンダボア３ａ（ピストン２２よりも上側の燃焼室４４）とを連通させる。すなわちピストン２２の昇降によって掃気ポート４３の開閉が行われる。
【００３７】
図１および図２に示すように、シリンダヘッド４の下面におけるシリンダボア３ａに対応する位置には、ドーム状のヘッド側燃焼室４ａが凹設されており、ピストン２２の頂面とシリンダヘッド４との間に燃焼室４４が形成される。また、シリンダヘッド４の下面におけるヘッド側燃焼室４ａの周囲には、前述したシリンダブロック３に形成された環状空間４１ｂと接続する環状溝４ｂが形成されている。環状空間４１ｂおよび環状溝４ｂによって、ヘッド側燃焼室４ａおよびシリンダボア３ａの上部を囲繞するウォータージャケット４５が構成される。
【００３８】
シリンダヘッド４には、排気ポート４６が燃焼室４４の頂部に開口するように形成されるとともに、点火プラグ４７が燃焼室４４に臨むように螺着されている。点火プラグ４７は、エンジン始動時に点火駆動され、燃焼室４４内の混合気に火花点火を行う。また、シリンダヘッド４には、排気ポート４６を開閉するポペット型の排気弁４８が、クランク軸線８Ｘ方向に傾斜した状態でステムエンドを上部動弁室６に配置して摺動可能に設けられている。上部動弁室６には、排気弁４８を開閉駆動する動弁機構５０の一部が配置されている。
【００３９】
動弁機構５０は、排気弁４８を閉弁方向（上方）に付勢するバルブスプリング５１と、シリンダヘッド４に設けられた支柱５２によってクランクシャフト８と直交する方向に支持された上部ロッカシャフト５３と、上部ロッカシャフト５３によって揺動自在に支持された上部ロッカアーム５４とを含んでいる。上部ロッカアーム５４は、クランクシャフト８と概ね平行に延在しており、一端にはプッシュロッド５５の上端５５ａに当接する受け部５４ａが形成され、他端には排気弁４８のステムエンドに当接するスクリュアジャスタ５４ｂが設けられている。プッシュロッド５５の上端５５ａは半球状とされており、上部ロッカアーム５４の受け部５４ａは、プッシュロッド５５に対応する球状に凹陥した座面を形成してプッシュロッド５５の上端５５ａを摺動可能に受容する。
【００４０】
図２および図３に示すように、プッシュロッド５５は、シリンダブロック３に対してクランク軸線８Ｘ方向の一側に概ね鉛直に延在するように配置され、シリンダヘッド４に接続された上端を有する中空のロッドケース５６に収容されている。ロッドケース５６はシリンダヘッド４と下部動弁ケース本体１７とに掛け渡され、ロッドケース５６の下端は下部動弁ケース本体１７の上壁に接続している。
【００４１】
ロッドケース５６の下端は、クランクシャフト８がシリンダ軸線３Ｘからオフセットしていることから、下部動弁ケース本体１７の上壁におけるクランクシャフト８から側方にオフセットした部位に接続される。下部動弁室１８にも動弁機構５０の一部が配置される。下部動弁ケース本体１７の下壁には、下部動弁室１８内の潤滑油を排出するためのドレン孔５７が形成されており、ドレンプラグ５８によってドレン孔５７は閉塞される。
【００４２】
動弁機構５０は、クランクシャフト８の下部動弁室１８内に延在する部位に設けられたカム６１と、クランクケース２の側壁７Ｓと動弁室カバー１９とによってクランクシャフト８と平行に支持された下部ロッカシャフト６３と、下部ロッカシャフト６３によってカム６１に対応する位置に揺動自在に支持された下部ロッカアーム６４とを含んでいる。すなわちクランクシャフト８の一方（図２の右側）の延出部１４がカムシャフト６６を構成している。
【００４３】
図３に示すように、下部ロッカアーム６４は、下部ロッカシャフト６３によって支持される筒部６４ａと、筒部６４ａからクランクシャフト８側に延びる第１アーム６４ｂと、第１アーム６４ｂの端部に軸支され、カム６１に転接するローラ６４ｃと、筒部６４ａから第１アーム６４ｂと反対側に延びる第２アーム６４ｄと、第２アーム６４ｄの端部に形成されてプッシュロッド５５の下端５５ｂを支持する受け部６４ｅとを有している。プッシュロッド５５の下端５５ｂは半球状とされており、受け部６４ｅはこれに対応する球面状に凹陥する座面を形成してプッシュロッド５５の下端５５ｂを摺動可能に受容する。
【００４４】
このように構成されたエンジンＥは、始動後、次のように作動する。図１を参照すると、まず、ピストン２２の上昇行程では、これに伴ってクランク室２ａの減圧によってリード弁３３が開弁し、スロットル弁３４ｂによって流量を制御された新気と、この新気に向けて燃料噴射弁３５によって噴射された燃料とが混合気を形成しつつ、リード弁３３および吸気ポート３２を通過してクランク室２ａに吸入される。なお、シリンダボア３ａ内の混合気はピストン２２によって圧縮され、ピストン２２の上死点近傍で点火プラグ４７が火花点火を行うことにより燃料が着火する。
【００４５】
その後、ピストン２２が下降行程に移ると、リード弁３３が閉じることからスロットル弁３４ｂ側への逆流が阻止され、クランク室２ａ内の混合気は圧縮される。ピストン２２の下降が進んでピストン２２が掃気ポート４３を開放する前に、カム６１のプロファイルにしたがって動弁機構５０によって駆動された排気弁４８が排気ポート４６を開放する。次いで、ピストン２２が掃気ポート４３を開放すると、圧縮された混合気が掃気ポート４３を通ってシリンダボア３ａ内（燃焼室４４内）に送り込まれる。燃焼室４４内の燃焼ガスは混合気によって押し出されるようにして排気ポート４６から排出され、その一部は内部ＥＧＲガスとして燃焼室４４内に残留する。排気弁４８の閉弁タイミングは、燃焼室４４内に残留するＥＧＲガス量が比較的多くなり、ＥＧＲガス量の増大に伴って上昇する混合気の圧縮時温度の上昇によって自着火が容易になるように設定されている。
【００４６】
ピストン２２が再び上昇行程に移ると、ピストン２２が掃気ポート４３を閉じた後、カム６１によって駆動された排気弁４８が排気ポート４６を閉じ、ピストン２２の上昇に伴ってシリンダボア３ａ内（燃焼室４４）内の混合気を圧縮しつつ、クランク室２ａ内を減圧してリード弁３３から混合気を吸入させる。エンジンＥの回転が安定してくると、ピストン２２が上死点近傍に到達したときに混合気が自着火して燃焼、膨張し、ピストン２２を下降させるようになる。
【００４７】
このようにして、エンジンＥは２サイクル動作を行い、始動時には点火プラグ４７によって火花点火を行いながらも、回転が安定してくると、予混合圧縮自着火による２サイクル動作を行う。そして、掃気ポート４３からシリンダボア３ａを経由して排気ポート４６へと流れる掃排気の流れは、曲がりの少ないユニフローとなる。
【００４８】
次に、図４および図５を参照して、複リンク機構３０の動作および圧縮比について説明する。図４は、支点軸２３が比較的高いガソリン用保持位置に保持されたときの複リンク機構３０の動作説明図であり、図５は、支点軸２３が比較的低いその他（通常のガソリンに比べて自己着火燃焼しにくい燃料（軽油や混合燃料など））用保持位置に保持されたときの複リンク機構３０の動作説明図である。なお、両図には、異なる燃料用保持位置に保持された支点軸２３の位置を想像線で示している。
【００４９】
まず、図４に示すように、支点軸２３がその他用保持位置に比べて高いガソリン用保持位置に保持された状態では、（Ａ）に示すように、ピストン２２の上死点では、コンロッド２１の大端部２１ａが、トリゴナルリンク２０の右端の第１連結ピン２０ｂによってクランクピン１３よりも上方へ、比較的小さい第１距離Ｄ１だけ押し上げられる。一方、（Ｂ）に示すように、ピストン２２の下死点では、コンロッド２１の大端部２１ａは、トリゴナルリンク２０の右端の第１連結ピン２０ｂによってクランクピン１３よりも下方へ、比較的大きい第２距離Ｄ２だけ押し下げられる。その結果、ピストンストロークＬは、コンロッド２１の大端部２１ａをクランクピン１３に直接連結した同一クランク半径Ｒを有する通常のレシプロエンジンに比べ、上記距離の和（Ｄ１＋Ｄ２）だけ伸長することになる。
【００５０】
一方、図５に示すように、支点軸２３がガソリン用保持位置に比べて低いその他用保持位置に保持された状態では、（Ａ）に示すように、ピストン２２の上死点では、コンロッド２１の大端部２１ａが、トリゴナルリンク２０の右端の第１連結ピン２０ｂによってクランクピン１３よりも上方へ、第１距離Ｄ１よりも大きな第３距離Ｄ３だけ押し上げられる。一方、（Ｂ）に示すように、ピストン２２の下死点では、コンロッド２１の大端部２１ａは、トリゴナルリンク２０の右端の第１連結ピン２０ｂによってクランクピン１３よりも下方へ、第２距離Ｄ２よりも小さい第４距離Ｄ４だけ押し下げられる。その結果、ピストンストロークＬは、コンロッド２１の大端部２１ａをクランクピン１３に直接連結した同一クランク半径Ｒを有する通常のレシプロエンジンに比べ、上記距離の和（Ｄ３＋Ｄ４）だけ伸長することになる。なお、支点軸２３の変位量はさほど大きくないため、その他用保持位置（図４）における距離の和（Ｄ１＋Ｄ２）と、ガソリン用保持位置（図５）における距離の和（Ｄ３＋Ｄ４）とに大差はなく、両保持位置のピストンストロークＬは近似した値となり、両ピストンストロークＬの比は１に近い。
【００５１】
すなわち、本実施形態のエンジンＥは、複リンク機構３０を備えることにより、図４および図５のいずれの状態においても、同一クランク半径Ｒを有する通常のレシプロエンジンに比べてピストンストロークＬが長くなる。そのため、エンジンＥの大型化を抑制しつつ、大きなピストンストロークＬによって燃焼エネルギーの取出量を増やすことが可能になり、熱効率が大幅に向上する。
【００５２】
また、このエンジンＥでは、コンロッド２１の大端部２１ａの軌跡Ｔが図４および図５に示すように円形ではなく縦長な形状になる。すなわち、同一クランク半径Ｒを有する通常のレシプロエンジンに比べ、コンロッド２１の揺動角度が小さくなる。そのため、シリンダボア３ａの小径化を可能にしながら、シリンダ下端部（後述するシリンダスリーブ４２の下端部）とコンロッド２１との干渉を回避することができる。また、コンロッド２１の揺動角度が小さくなることから、ピストン２２がスラスト側および反スラスト側でシリンダに与える荷重が低減される。
【００５３】
一方、幾何学的圧縮比は、前述した両保持位置のピストンストロークＬの比に比べ、その他用保持位置（図４）とガソリン用保持位置（図５）とで比較的大きな差が生じており、図４のガソリン用の幾何学的圧縮比の方が図５のその他用の幾何学的圧縮比よりも小さくなるように設定されている。なお、幾何学的圧縮比は、ピストン２２が下死点に達したときの燃焼室４４の容積と上死点に達したときの燃焼室４４の容積との比である。
【００５４】
ここでは簡便のため、ヘッド側燃焼室４ａが、その容積をシリンダボア３ａの面積で除した高さのシリンダボア３ａの延長部分であるものとみなし、シリンダボア３ａの延長端から下死点および上死点のピストン２２の頂面までの距離の比を幾何学的圧縮比とする。すると、図４に示す、ガソリン用の比較的高い保持位置に支点軸２３が保持されているときの幾何学的圧縮比は、Ｄ６／Ｄ５となり、図５に示す、その他用の比較的低い保持位置に支点軸２３が保持されているときの幾何学的圧縮比は、Ｄ８／Ｄ７となる。距離Ｄ６は距離Ｄ８よりも大きいが、距離Ｄ５も距離Ｄ６よりも大きく、値が小さい上死点での距離Ｄ５やＤ７の方が値が、大きな距離Ｄ６やＤ８に比べ、その変化量が圧縮比に大きく影響するため、図４のガソリン用の圧縮比（Ｄ６／Ｄ５）の方が図５のその他用の圧縮比（Ｄ８／Ｄ７）よりも小さくなる。
【００５５】
また、他の条件が変わらなければ、幾何学的圧縮比が小さい方が動的圧縮比も一般的に小さくなるため、ガソリン用の動的圧縮比の方がその他用の動的圧縮比よりも小さく設定されているとも言える。
【００５６】
このように、エンジンＥが、支点軸２３を保持するととともに、支点軸２３の位置を圧縮比が異なる複数の保持位置に変更可能な操作部材２６を支点位置変更手段として備え、これらの保持位置における圧縮比が燃料に応じて設定されていることにより、簡単な構成で異なる燃料に対応して圧縮比が切替可能である。
【００５７】
また、操作部材２６が、クランクケース２に回動可能に設けられ、その中心から偏心した位置に支点軸２３を保持する円柱状部材２７を含むことにより、円柱状部材２７を回動させて支点軸２３の位置を変更することで燃料に応じた圧縮比が設定され、簡単な構成で支点位置変更手段が実現される。
【００５８】
さらに、円柱状部材２７が手動操作可能に設けられているため、駆動源や制御装置を用いることなく支点位置変更手段を構成でき、異なる燃料に対応して圧縮比を変更できる複リンク式予混合自着火式のエンジンＥが安価に提供可能である。
【００５９】
以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されることなく幅広く変形実施することができる。例えば、上記実施形態では、一例として排気弁４８がシリンダヘッド４に設けられたユニフロー型２ストロークエンジンに本発明を適用したが、排気弁４８を有さず、シリンダスリーブ４２の内周面４２ａに排気ポートが開口する一般的な２ストロークエンジンや、吸気弁および排気弁４８がシリンダヘッド４に設けられるＯＨＶ４ストロークエンジンに適用してもよい。また、上記実施形態では、円柱状部材２７に操作部２７ｄを設けて手動操作できるように構成したが、電動モータなどの駆動源を設けて円柱状部材２７を駆動するようにしてもよい。また、上記実施形態では、支点軸２３を２つの位置の保持可能としているが、用いる燃料に合わせて３つ以上の位置に保持可能としてもよい。この他、各部材や部位の具体的構成や配置、数量、角度など、本発明の趣旨を逸脱しない範囲であれば適宜変更可能である。一方、上記実施形態に示した各構成要素は必ずしも全てが必須ではなく、適宜選択することができる。
【符号の説明】
【００６０】
２      クランクケース
８      クランクシャフト
１３    クランクピン
２０    トリゴナルリンク
２０ａ  中間筒部（中間部）
２０ｂ  第１連結ピン（一端部）
２０ｃ  第２連結ピン（他端部）
２１    コンロッド
２１ａ  大端部（一端）
２１ｂ  小端部（他端）
２２    ピストン
２５    揺動リンク
２５ａ  基端部（他端）
２５ｂ  揺動端部（一端）
２６    操作部材（支点位置変更手段）
２７    円柱状部材
２７ｄ  操作部
Ｅ      エンジン
【図１】
2015127505.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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