JPH04234523A - ２サイクルｖ型多気筒エンジン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車等の車両のエン
ジンとして、２サイクルの複数気筒をＶ型に配置して構
成した筒内直噴式の２サイクルＶ型多気筒エンジンに関
し、詳しくは、掃気ポンプ、エアチャンバ、１気筒当た
り複数個の掃気ポート等を含む給気系の配置構造に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、２サイクルエンジンとして燃焼室
に燃料を高圧で噴射するインジェクタを取付け、給気系
には空気のみを加圧して供給する掃気ポンプを設ける。 そして、掃気ポートが開いている掃気行程で、掃気ポン
プからの空気によりシリンダに縦スワールを生じ、燃料
の吹抜けを生じること無く効率良く掃気し、点火直前に
インジェクタにより筒内に直接燃料噴射して成層燃焼す
る筒内直噴式のものが本件出願人により提案されている
。この筒内直噴式では、給気系が掃気ポンプを有する空
気系統であるから、Ｖ型等の多気筒エンジンに適応でき
、給気系の引回しがコンパクトで容易になり、掃気ポー
ト数を増やすことも可能になる等の利点がある。

【０００３】従来、上記２サイクルＶ型多気筒エンジン
に関しては、例えば実開平１−１７４５２２号公報の先
行技術がある。ここで、２サイクルの複数気筒をＶ型配
置して成る左右バンクの間に、掃気ポンプ、インターク
ーラ等を配置し、インタークーラからチャンバを介して
各気筒の掃気ポートに連通する。また、各気筒ではチャ
ンバと反対側に排気ポートが設けられ、チャンバからの
掃気ポートがシリンダの周囲に沿って排気ポート側に釣
針状に屈曲して廻り込み、シュニューレ式に形成される
ことが示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記先行技
術のものにあっては、チャンバからの掃気ポートの屈曲
率が大きいため、流路抵抗が大きく、空気の流れに乱れ
等を生じ易くなって、シリンダ内に強い縦スワールを常
に生じることが難しい。また、この複雑な掃気ポートの
形状により、ポート中子等の製造が複雑化し、シリンダ
の周囲に掃気ポートが形成されることで、シリンダ間の
スペースを大きくする必要があって小型化に不利になる
。更に、チャンバから直接掃気ポートに接続して給気長
さが短いため、慣性過給効果等を得ることができず、低
速時のトルクを向上し難い等の問題がある。

【０００５】本発明は、かかる点に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、筒内直噴式２サイクルの
Ｖ型配置において、掃気ポートの形状、配置を簡素化す
ると共にその長さ、方向、太さ等の自由度を増大し、更
にコンパクトでトルクアップすることが可能な２サイク
ルＶ型多気筒エンジンを提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明の２サイクルＶ型多気筒エンジンは、筒内直噴式
２サイクルの複数個のシリンダをＶ型に配置し、各シリ
ンダ列を有する左右バンクの間に、掃気ポンプとエアチ
ャンバを連通して配設し、左右バンクのエアチャンバと
反対側に排気ポートを設ける２サイクルＶ型多気筒エン
ジンにおいて、上記エアチャンバの前後端部から左右バ
ンクの排気ポート側に、それぞれ掃気通路を設け、この
掃気通路からシリンダに主掃気ポートを略直線状に形成
するとともに、エアチャンバからシリンダに新気が流入
する副掃気ポートとブースタポートを形成するものであ
る。

【０００７】

【作用】上記構成に基づき、エンジン運転時には掃気ポ
ンプによる加圧空気がエアチャンバと掃気通路に導入し
ており、ピストンの下降により掃気ポートが開く掃気行
程では、エアチャンバから副掃気ポートとブースタポー
トを介してシリンダに新気の空気が加圧して供給される
。このとき、同時に掃気通路から主掃気ポートを介して
排気ポート側からも空気が供給され、この空気流はシリ
ンダ内で強い理想的な縦スワールになって、燃焼ガスを
短時間に効率良く押出し空気を高い充填効率で満たすよ
うになる。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１と図２において、本発明の２サイクルＶ型多
気筒エンジンの第１の実施例について説明する。符号１
はエンジン本体であり、このエンジン本体１の右バンク
２Ｒに第１，第３の気筒のシリンダＣ１，Ｃ３が傾斜し
て設けられ、左バンク２Ｌに第２，第４の気筒のシリン
ダＣ２，Ｃ４が逆に傾斜して設けられてＶ型配置される
。各シリンダＣ１，・・・のピストン３はコンロッド４
を介してクランク軸５に連結され、燃焼室６に燃料を高
圧で直接筒内噴射するインジェクタ７と、点火プラグ８
が取付けられている。また、左右バンク２Ｌ，２Ｒの間
のスペースを利用して、このスペースのクランク軸方向
にエアチャンバ１０が形成され、エアチャンバ１０の上
部に掃気ポンプ１１が搭載される。掃気ポンプ１１はエ
ンジン動力により常時ポンプ駆動しており、この掃気ポ
ンプ１１の吸入側がスロットル弁１２を有する給気通路
１３に連通し、吐出側がエアチャンバ１０に直接連通し
てある。

【０００９】各シリンダＣ１，・・・においては、エア
チャンバ１０と反対側の途中に排気ポート１４が開口し
て設けられ、この排気ポート１４が排気通路１５に連通
している。

【００１０】一方、掃気ポート系について説明すると、
先ずエアチャンバ１０の前端部から左バンク２Ｌの前部
，側部の排気ポート１４下部に掃気通路２０ＬがＬ字状
に引き回して形成され、同様にエアチャンバ１０の後端
部から右バンク２Ｒの後部，側部の排気ポート１４下部
に掃気通路２０ＲがＬ字状に引き回して形成されている
。掃気ポートは例えばシュニューレ式を基本とする５流
掃気方式であり、２つの主掃気ポート２１ａ，２１ｂ、
２つの副掃気ポート２２ａ，２２ｂ及び１つのブースタ
ポート２３を有する。そして、シリンダＣ１，・・・の
１つのシリンダＣ１においてその中心線上にブースタポ
ート２３がエアチャンバ１０から直線的に連通して設け
られ、ブースタポート２３の両側に副掃気ポート２２ａ
，２２ｂがエアチャンバ１０の下部から緩やかに屈曲し
ながら立上がり、ブースタポート２３の開口部２３ｃ近
傍で連通するように設けられる。

【００１１】また、排気ポート１４側の掃気通路２０Ｌ
から主掃気ポート２１ａ，２１ｂが緩やかに屈曲しなが
ら立上がり、シリンダＣ１，・・・の径方向に延びて副
掃気ポート２２ａ，２２ｂの開口部２２ｃ近傍でシリン
ダＣ１に連通して形成され、最も強い縦スワールを生じ
て効率良く掃気することが可能な理想的配置になってい
る。そして、これらのポート開口部２１ｃ，２２ｃ，２
３ｃは同一面上で、排気ポート１４の反対側においてそ
れより少し下の高さに設置される。

【００１２】次に、この実施例の作用について説明する
。先ず、エンジン運転時にピストン３が上昇するのに伴
い、そのピストン３で排気ポート１４と掃気ポート２１
ａ，２１ｂ，・・・が閉じた以降は、空気のみが圧縮さ
れてこの空気にインジェクタ７により燃料が噴射され、
その直後に燃料の濃混合気に点火プラグ８で着火される
ことで、成層燃焼する。そして、上死点からピストン３
が下降すると、先ず排気ポート１４が開いて燃焼ガスが
そのガス圧力で排出され、次いで掃気ポート２１ａ，２
１ｂ，・・・が開き掃気行程に移行して掃気作用される
。

【００１３】このとき、掃気ポンプ１１が常時駆動して
高圧の空気がエアチャンバ１０に吐出され、その空気は
エアチャンバ１０から更に左右バンク２Ｌ，２Ｒの掃気
通路２０Ｌ，２０Ｒにも導かれている。そこで、上記掃
気行程においてピストン３により掃気ポート開口部２１
ｃ，２２ｃ，２３ｃが開くと、シリンダＣ１，・・・に
エアチャンバ１０から副掃気ポート２２ａ，２２ｂとブ
ースタポート２３を介して空気が加圧供給され、同時に
掃気通路２０Ｌ，２０Ｒからも主掃気ポート２１ａ，２
１ｂを介して空気が加圧供給される。ここで、主掃気ポ
ート２１ａ，２１ｂからシリンダＣ１，・・・内に流入
する空気流Ａ１は、排気ポート１４と反対側の面に沿っ
て上昇し、燃焼室６の内面により反転し、排気ポート１
４側の面に沿って下降する２つの強い縦スワールになる
。副掃気ポート２２ａ，２２ｂからの空気流Ａ２も類似
の縦スワールになり、ブースタポート２３からの空気流
Ａ３は直接排気ポート１４に向かうものになる。そして
、このようなスワール流により、シリンダＣ１，・・・
内に残留する燃焼ガスが短時間に効率良く押し出され、
新気の空気が高い充填効率で満たされるのである。

【００１４】上記良好な掃気作用により強い縦スワール
流は圧縮行程にも残ることになり、このため上述の筒内
直噴による燃焼の際には、燃焼速度も早くなって良好に
燃焼するようになる。

【００１５】図３において、本発明の第２の実施例につ
いて説明する。この実施例では、副掃気ポート２２ａ，
２２ｂとブースタポート２３に制御弁３０が装着され、
弁軸３１がアクチュエータ３２にリンク３３を介して開
閉するように連結されており、これ以外は上述と全く同
様に構成されている。ここでアクチュエータ３２は、低
速時に制御弁３０の開度を減じ、高速時にその開度を増
大するように制御する。

【００１６】従って、この実施例では、エンジン回転に
応じて制御弁３０の開度が変化し、副掃気ポート２２ａ
，２２ｂとブースタポート２３から供給される空気量が
可変制御される。そこで、低速時には上記ポート２２ａ
，２２ｂ，２３からの空気量が制限されることで、長い
掃気通路２０Ｌ，２０Ｒと主掃気ポート２１ａ，２１ｂ
により慣性過給して給気され、主掃気ポート２１ａ，２
１ｂからの空気流Ａ１の方向性、速度も強くなる。この
ため、シリンダＣ１，・・・内の縦スワールも強くなり
、これに伴い燃焼時の燃焼速度が増大して低速トルクを
アップする。また高速時には全てのポート２１ａ，・・
・から給気され、ポート数と面積の増大により短時間に
多量の空気量が確保されて、充填効率を向上するように
なる。

【００１７】以上、本発明の実施例について説明したが
、これのみに限定されない。

【００１８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
筒内直噴式２サイクルのＶ型多気筒エンジンにおいて、
左右バンクの排気ポート側に掃気通路が形成され、各シ
リンダの左右から掃気ポートが設けられるので、掃気ポ
ートの形状の自由度が大きくなる。複数個の掃気ポート
の形状が略ストレート化するので、流路抵抗が減少し、
製造が容易になり、コンパクト化も可能になる。主掃気
ポートは排気ポート側から理想的に形成されるので、吹
き抜けを最小限に抑えて掃気効率，エンジントルク等を
向上できる。各掃気ポートが完全に独立しているので、
他のシリンダの脈動等の影響が少なく、各気筒のバラツ
キも少ない。第２の実施例では、主掃気ポート以外のポ
ートに制御弁を装着することで、エンジン運転状態に応
じて空気量を適確に制御でき、特に低速時には主掃気ポ
ート側で給気してトルクを増大することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による２サイクルＶ型多気筒エンジンの
第１の実施例を示す縦断面図である。

【図２】本発明による２サイクルＶ型多気筒エンジンの
第１の実施例を示す水平断面図である。

【図３】本発明による第２の実施例を示す水平断面図で
ある。

【符号の説明】

１　　エンジン本体 ２Ｌ，２Ｒ　　左右バンク ６　　燃焼室 ７　　インジェクタ １０　　エアチャンバ １１　　掃気ポンプ １４　　排気ポート ２０Ｌ，２０Ｒ　　掃気通路 ２１ａ，２１ｂ　　主掃気ポート ２２ａ，２２ｂ　　副掃気ポート ２３　　ブースタポート

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　筒内直噴式２サイクルの複数個のシリ
   ンダをＶ型に配置し、各シリンダ列を有する左右バンク
   の間に、掃気ポンプとエアチャンバを連通して配設し、
   左右バンクのエアチャンバと反対側に排気ポートを設け
   る２サイクルＶ型多気筒エンジンにおいて、上記エアチ
   ャンバの前後端部から左右バンクの排気ポート側に、そ
   れぞれ掃気通路を設け、この掃気通路からシリンダに主
   掃気ポートを略直線状に形成するとともに、エアチャン
   バからシリンダに新気が流入する副掃気ポートとブース
   タポートを形成することを特徴とする２サイクルＶ型多
   気筒エンジン。
2. 【請求項２】　　上記副掃気ポートとブースタポートに
   は、エンジン運転状態に応じて開閉する制御弁を配設す
   ることを特徴とする請求項１記載の２サイクルＶ型多気
   筒エンジン。