JPH04252863A - 層状燃焼エンジン - 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、シリンダの燃焼室に圧
縮空気と共に燃料を噴射し、点火プラグの近傍に濃い混
合気の層を形成して着火の確率を高めるようにした層状
燃焼エンジンに関する。

【０００２】

【従来の技術】２サイクルエンジンは、掃気口から燃焼
室に流入する混合気によって燃焼室内の既燃ガスを排気
口へ押し出し、この燃焼室内のガス交換を行っている。 このため、特に燃焼室に流入する混合気の量が少なくな
る低負荷・低回転運転域においては、燃焼室に既燃ガス
が残留する傾向にあり、失火を含む不整燃焼が発生し易
くなる。これに対し、燃焼室に圧縮空気と共に燃料を直
接噴射する、いわゆる筒内噴射式の２サイクルエンジン
は、点火プラグの近傍に霧化された燃料が供給され、こ
こに濃い混合気の層が形成されるため、燃焼が局所的に
行われる。このため、掃気量が少ない運転域でも混合気
への着火が確実に行われ、燃焼が安定するといった利点
を有している。

【０００３】そして、この種の筒内噴射式の２サイクル
エンジンにおいて、従来、例えば「特開昭６３ー３８６
８５号公報」には、燃料消費率を向上させたり、燃焼を
より安定化させる方式として、燃焼室に噴射される混合
気の噴射速度を、大気圧下で測定した時にノズルから３
５ミリメートルの所で２５メートル／秒以下に設定する
ことが開示されている。すなわち、この従来のエンジン
では、燃焼室内に充填された空気に対する燃料の貫通率
を低くし、燃焼室内での霧化燃料の分散を積極的に抑え
ることにより、混合気への点火性と燃焼性を促進させて
いる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、２サイクル
エンジンでは、エンジン回転数やエンジン負荷およびク
ランク角によっても異なるが、ピストンが上昇に転じて
排気口が閉じられた以降も、上記燃焼室内には、掃気作
用によって１０メートル／秒程度の空気の流れが存在す
る。しかも、圧縮行程の終了直前では、燃焼室内にピス
トンとシリンダヘッドとの相対運動に伴うスキッシュ流
が発生し、このスキッシュ流によって燃焼室内の空気流
動が強化されるので、上記掃気作用と合わせて燃焼室内
での空気の流動速度が最大３０メートル／秒程度に達す
ることもあり得るとの報告がなされている。

【０００５】このことから、燃焼室に噴射される混合気
の噴射速度を２５メートル／秒以下に設定し、燃焼室に
充填された空気に対する貫通率を低くした場合には、燃
焼室内での混合気の速度が空気の流動速度よりも遅くな
ることがある。したがって、燃焼室内に噴射された混合
気が、逆に点火プラグ回りから吹き流されて広範囲に拡
散されてしまい、この点火プラグの近傍に濃い混合気の
層を形成することが不可能となる。特に、低負荷・低回
転運転域では、混合気の噴射タイミングが圧縮行程の終
了直前（上死点付近）となるので、スキッシュによる空
気流動がより強化されているとともに、燃焼室内の圧力
も高くなっているので、濃い混合気の層が点火プラグに
まで届かないことがあり、混合気への着火性が損なわれ
る不具合がある。

【０００６】本発明は、このような事情にもとづいてな
されたもので、点火プラグの近傍に濃い混合気の層を確
実に形成することができ、混合気への着火性を改善して
、安定した燃焼を得ることができる層状燃焼エンジンの
提供を目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明において
は、シリンダ内を往復動するピストンとシリンダヘッド
との間に形成された燃焼室と、この燃焼室に臨む点火プ
ラグと、上記燃焼室内の点火プラグに向けて圧縮空気と
共に燃料を噴射する噴射口を備えた層状燃焼エンジンに
おいて、

【０００８】上記燃焼室に噴射された混合気の先端速度
を、大気圧下で測定した時に、上記噴射口の開口端から
噴射方向に沿って２０ミリメートル離れた位置で、４０
メートル／秒以上に設定したことを特徴としている。

【０００９】

【作用】この発明によれば、燃焼室内に掃気流やスキッ
シュ流による空気流動が存在しても、燃焼室への混合気
の噴射速度が空気の流動速度を下回ることはなく、混合
気が燃焼室に充填された空気を貫通する際に、この空気
流動の存在によって混合気の噴霧が拡散されずに済む。 このため、点火プラグの回りに混合気を確実に供給する
ことができ、この混合気への着火性を高めることができ
る。

【００１０】

【実施例】以下本発明の第１実施例を、図１ないし図８
にもとづいて説明する。

【００１１】図８において、符号１で示す車両用の２サ
イクルエンジンは、クランクケース２、シリンダブロッ
ク３およびシリンダヘッド４を備えている。クランクケ
ース２には、クランク軸５を収容するクランク室６と、
このクランク室６に連なる吸気口７が形成されている。 吸気口７には、図示しない吸気管からクランク室６に向
かう吸気の流れのみを許容するリード弁８が設けられて
いる。

【００１２】シリンダブロック３の内部には、シリンダ
１０が形成されている。シリンダ１０内にはピストン１
１が軸方向に往復動可能に収容されている。ピストン１
１は、コンロッド１２を介してクランク軸５と連結され
ており、このピストン１１の頂面１１ａは、略平坦に形
成されている。シリンダ１０の内面には、図２に示すよ
うに、ピストン１１によって開閉される三つの掃気口１
３ａ，１３ｂ，１３ｃが開口されている。これら掃気口
１３ａ，１３ｂ，１３ｃは、シリンダ１０の同一周上に
位置されており、そのうちの二つの掃気口１３ａ，１３
ｂが、シリンダ１０の径方向に対向して配置されている
とともに、残りの一つの掃気口１３ｃが、上記対向し合
う掃気口１３ａ，１３ｂの間に配置されている。これら
掃気口１３ａ，１３ｂ，１３ｃは、シリンダブロック３
内の掃気通路１４を介してクランク室６に連なっている
。また、シリンダ１０の内面には、ピストン１１によっ
て開閉される排気口１５が開口されている。排気口１５
は、上記中間の掃気口１３ｃに対し、シリンダ１０のボ
ア中心線Ｘ１　を挾んだ反対側に配置されており、この
排気口１５は、シリンダブロック３内の排気通路１６に
連なっている。

【００１３】シリンダヘッド４のシリンダ１０との合面
には、凹部１８が形成されている。凹部１８は、図１に
示すように、ピストン１１の頂面１１ａとの間で燃焼室
１９を構成している。この燃焼室１９を形作る凹部１８
は、シリンダ１０のボア中心線Ｘ１　上に位置するウェ
ッジ形のドーム２０と、このドーム２０の開口部に連続
してピストン１１の頂面１１ａの外周側に向って広がる
リング状のスキッシュ面２１を備えている。本実施例の
ドーム２０は、燃焼室１９をシリンダ１０のボア中心線
Ｘ１　に沿って断面した場合に、このボア中心線Ｘ１　
と略平行をなす起立面２０ａと、この起立面２０ａの上
端からボア中心線Ｘ１　を横切ってスキッシュ面２１に
向う傾斜面２０ｂを有しており、このドーム２０の頂部
２２は、ボア中心線Ｘ１　に対し中間の掃気口１３ｃ側
に偏っている。また、スキッシュ面２１は、ピストン１
１が上死点に達した際に、このピストン１１の頂面１１
ａとの間に狭い間隙からなるスキッシュゾーン２３を形
成し、このスキッシュゾーン２３の空気をドーム２０内
に押し出すようになっており、このことにより、ドーム
２０内での空気の流動が促進される。

【００１４】シリンダヘッド４には、燃料を圧縮空気と
共に燃焼室１９に噴射する燃料噴射装置２５が取り付け
られている。燃料噴射装置２５は、図５に示すようなハ
ウジング２６を備えている。このハウジング２６には、
電磁式の制御弁２７と燃料噴射弁２８が組み込まれてい
る。制御弁２７は、ハウジング２６に支持された円筒状
のバルブガイドハウジング２９を備えている。バルブガ
イドハウジング２９は、シリンダヘッド４の嵌合孔３０
に挿入されて、ドーム２０の頂部２２に臨んでおり、こ
のバルブガイドハウジング２９の内部には、ドーム２０
の頂部２２に開口する装着孔３１が形成されている。装
着孔３１内には、円筒状のバルブガイド３２が収容され
ている。バルブガイド３２の軸線上には、ガイド孔３３
が形成されている。ガイド孔３３の一端は、ドーム２０
の頂部２２に開口する噴射口３４をなしており、この噴
射口３４の中心を通る軸線Ｘ２　　は、ボア中心線Ｘ１
　と平行をなしている。そして、ガイド孔３３内には、
ニードル状のバルブ３５が軸方向に移動可能に挿通され
ている。バルブ３５は、ガイド孔３３を貫通するステム
部３５ａと、このステム部３５ａの一端に位置する半球
状または茸状のヘッド部３５ｂとで構成され、図６に示
すように、このバルブ３５のストローク量Ｓは、０．２
ミリメートルに設定されている。ヘッド部３５ｂは、ド
ーム２０側から噴射口３４の開口部に接しており、この
噴射口３４の開口部には、ヘッド部３５ｂの外周面が着
座するシート部３６が形成されている。シート部３６は
、径方向外側に進むに従いドーム２０に近接する方向に
傾斜された傾斜面３６ａを有しており、この傾斜面３６
ａの外周縁部には、ヘッド部３５ｂの先端外周面を取り
囲むガイド面３６ｂが形成されている。ヘッド部３５ｂ
の先端外周面とガイド面３６ｂは、噴射口３４の軸線Ｘ
２　と略平行をなしており、これらガイド面３６ｂとヘ
ッド部３５ｂの先端外周面との間には、リング状の隙間
３６ｃが形成されている。そして、本実施例の場合、ガ
イド面３６ｂの軸線Ｘ２　方向に沿う長さＬ１　は、０
．５ミリメートルに設定され、バルブ３５のストローク
量Ｓよりも多くなっている。このため、図６の（ｂ）に
示すように、バルブ３５が最大にストロークした状態で
も、ガイド面３６ｂとヘッド部３５ｂの先端外周面の一
部は互いに対向し合うことになり、これら両者の間に隙
間３６ｃが形成されるようになっている。

【００１５】バルブ３５のステム部３５ａとガイド孔３
３との間には、空気通路３８が形成されている。空気通
路３８の上流端は、ハウジング２６内の空気導入路３９
を介して図示しないエアポンプに連なっており、この空
気通路３８内には、エンジン運転中、常時エアポンプか
ら圧縮空気が供給される。この空気通路３８の下流端は
、噴射口３４に連なっており、この噴射口３４が開かれ
た時に、圧縮空気が燃焼室１９内に噴射されるようにな
っている。

【００１６】バルブガイドハウジング２９の装着孔３１
とバルブガイド３２との間には、燃料通路４０が形成さ
れている。燃料通路４０の上流端は、上記バルブガイド
ハウジング２９とハウジング２６の燃料供給通路４１を
介して上記燃料噴射弁２８の吐出口に連なっている。燃
料通路４０の下流端は、ノズル口４２を介してシート部
３６の傾斜面３６ａに開口されている。ノズル口４２は
、噴射口３４の周囲に位置しており、これらノズル口４
２と噴射口３４は、上記バルブ３５のヘッド部３５ｂで
同時に開閉されるようになっている。

【００１７】バルブ３５のステム部３５ａは、ハウジン
グ２６の上部を貫通して外方に導出されている。ステム
部３５ａの導出端には、アーマチュア４４が固定されて
おり、このアーマチュア４４は、コイルばね４５によっ
て上向きに付勢されている。この付勢により、バルブ３
５のヘッド部３５ｂがシート部３６に押し付けられ、上
記噴射口３４とノズル口４２が閉じられている。

【００１８】ハウシング２６の上部には、バルブ３５を
開方向に作動させるための電磁石４６が設けられている
。電磁石４６の電磁コイル４７は、アーマチュア４４の
下面と対向しており、この電磁石４６はバッテリに接続
されている。

【００１９】シリンダヘッド４には、燃焼室１９のドー
ム２０に臨む二つの点火プラグ５０が取り付けられてい
る。点火プラグ５０の電極５１は、ドーム２０の起立面
２０ａに並んでいるとともに、この点火プラグ５０は、
電極５１を通る軸線Ｏ１　を噴射口３４の軸線Ｘ２　に
向けた姿勢で配置されており、二つの電極５１が噴射口
３４の軸線Ｘ２　を挾み込むようにして近接している。

【００２０】また、上記燃料噴射装置２５の制御弁２７
や燃料噴射弁２８は、エンジン運転中、コントロールユ
ニット５３から出力される信号により駆動され、このこ
とにより燃料と圧縮空気の噴射時期や噴射量が制御され
る。すなわち、エンジン運転中、コントロールユニット
５３は、予め記憶されているマップ上から現在のエンジ
ン１の運転状況に最適な燃料の噴射時期や噴射量を読み
出し、これを実現するための信号を制御弁２７の電磁石
４６や燃料噴射弁２８に送出するようになっている。こ
の制御について具体的に述べると、図７は低負荷・低回
転域での圧縮空気と燃料の噴射期間を示している。この
運転域では、ピストン１１が下死点を過ぎて掃気口１３
ａ，１３ｂ，１３ｃと排気口１５が閉じられた後に、電
磁石４６の電磁コイル４７が励磁される。すると、制御
弁２７のア−マチュア４４が電磁石４６に吸引されるの
で、バルブ３５のヘッド部３５ｂがシート部３６から離
脱し、噴射口３４とノズル口４２が開かれる。このため
、空気通路３８に供給されている圧縮空気が、バルブ３
５のヘッド部３５ｂとシート部３６のガイド面３６ｂと
の間の隙間３６ｃを通ってドーム２０の頂部２２から燃
焼室１９に噴射される。この圧縮空気の噴射から一定時
間を経過すると、燃料噴射弁２８が作動され、加圧され
た燃料が燃料通路４０からノズル口４２に導かれ、ここ
から噴射口３４内に噴射される。この燃料は、噴射口３
４内で圧縮空気と混じり合うとともに、この圧縮空気の
流れに乗じて上記隙間３６ｃから燃焼室１９に噴射され
、燃焼室１９内に雲状の混合気の塊を形成する。そして
、本実施例の場合、上記隙間３６ｃを構成するガイド面
３６ｂやバルブ３５のヘッド部３５ｂの先端外周面は、
噴射口３４の軸線Ｘ２　と略平行をなすので、上記混合
気は、ガイド面３６ｂやヘッド部３５ｂの先端外周面に
案内されて、噴射口３４の軸線Ｘ２　の方向に沿うよう
にして燃焼室１９内に噴射されることになり、図１に想
像線で示すように、濃い混合気の雲の塊が点火プラグ５
０の電極５１回りに導かれる。つまり、点火プラグ５０
の電極５１は、濃い混合気の雲の塊を待ち受ける位置に
設けられていることになる。

【００２１】上記燃料噴射弁２８の作動と電磁石４６の
励磁は、ピストン１１が上死点に達する以前に停止され
る。これにより、アーマチュア４４がコイルばね４５に
よって押し上げられ、バルブ３５のヘッド部３５ｂがシ
ート部３６に着座するので、噴射口３４とノズル口４２
が同時に閉じられ、燃焼室１９への混合気の供給が停止
される。そして、ピストン１１が上死点に達する直前に
、点火プラグ５０を介して電極５１の周囲の濃い混合気
に点火され、層状燃焼がなされる。

【００２２】なお、高回転・高負荷運転域では、排気口
１５と掃気口１３ａ，１３ｂ，１３ｃが開き始めた時期
に混合気の噴射が開始され、この混合気の噴射は、排気
口１５が閉じる時に停止される。

【００２３】このような構成の２サイクルエンジン１に
おいては、燃焼室１９に噴射された混合気の先端速度を
、大気圧化で測定した時に、上記噴射口３４の開口端か
ら噴射方向に２０ミリメートル離れた位置で、４０メー
トル／秒以上となるように規定している。この根拠は、
本発明者らが行った実験に基づくものであり、以下混合
気の噴射速度を４０メートル／秒以上に設定した理由に
ついて説明する。

【００２４】本発明者らは、上述の如く構成された石英
（アクリル）製のシリンダヘッド４を有する２サイクル
ガソリンエンジンを用意し、燃焼室１９に噴射される混
合気の先端速度を種々変化させて、その時の燃焼状態を
観察した。この実験では、内径×行程が８０×８６ミリ
メートル、排気量が４３２ｃｃ、圧縮比が６．５、しか
も、図１に示すように、噴射口３４の開口端から点火プ
ラグ５０の電極５１までの距離Ａ１　が２０ミリメート
ル、ピストン１１が上死点に達した時、このピストン１
１の頂面１１ａから噴射口３４までの距離Ａ２が３５ミ
リメートルの燃焼室１９を有する２サイクルガソリンエ
ンジンを使用した。そして、エンジンの回転速度が１５
００ｒｐｍの時に、燃焼室１９に噴射される混合気の先
端速度が、噴射口３４の開口端から噴射方向に２０ミリ
メートル離れた位置で、１０、２０、３０、４０および
５０メートル／秒となるように、混合気の噴射圧力を五
段階に亘って変化させ、その時々に応じた正味平均有効
圧力（Ｐｍｅ）と燃焼変動率の関係を調べたところ、図
４に示す如き結果を得た。

【００２５】なお、実際にエンジンを運転している際に
、噴射口３４の開口端から噴射方向に２０ミリメートル
離れた位置での混合気の先端速度を測定することは実質
的に困難であるから、この混合気の先端速度は、大気圧
下の静止した空気中で測定した。そして、この測定に用
いる燃料噴射装置２５は、実際にエンジンを運転する時
と同じ条件の下で作動させて実験を行った。

【００２６】ところで、上記燃焼変動率は、エンジンが
安定した燃焼を維持する上で重要な影響を及ぼすもので
あり、通常の自動車用エンジンのように、ＮＯｘを低減
させる手段として、排気の一部を吸気系に戻して燃焼温
度を下げる、いわゆる大量ＥＧＲ化での燃焼を行うエン
ジンにおいては、燃焼変動率の許容限度が１０％である
ことが知られている。そして、２サクルエンジンでは、
掃気口１３ａ，１３ｂ，１３ｃから燃焼室１９に流入す
る新気により既燃ガスを燃焼室１９から排気口１５に押
し出しているので、これら新気と既燃ガスとが触れ合う
境界部分では、既燃ガスの一部が新気に混じり合うこと
になる。このため、燃焼室１９には、排気行程が終了し
た以降も既燃ガスが残留するので、いわゆる内部ＥＧＲ
の状態となり、上記大量ＥＧＲ下での燃焼と同じ燃焼条
件となる。

【００２７】このことを念頭におき、上記燃焼変動率の
許容限度を１０％として正味平均有効圧力の推移を調べ
ると、図４から明らかなように、混合気の先端速度が４
０メートル／秒を下回る場合は、燃焼変動が大きく、燃
焼が不安定となる事実が認められた。この理由は、ピス
トン１１が上死点付近に達した段階では、燃焼室１９内
には掃気流やスキッシュ流に伴う空気流動が存在するの
で、噴射口３４から噴射される混合気の先端速度が遅い
と、本来、点火プラグ５０の電極５１の付近に形成され
るべき濃い混合気の雲が、燃焼室１９内の空気を貫通す
ることができなくなり、この空気流動によって電極５１
から外れた位置に広く拡散されてしまうためと考えられ
る。

【００２８】これに対し、混合気の先端速度が概ね４０
メートル／秒を上回っていれば、燃焼変動率は１０％以
内に抑えられており、燃焼が安定して行われていること
が分かる。すなわち、混合気への着火点である点火プラ
グ５０の電極５１は、噴射口３４から混合気の噴射方向
に２０ミリメートル離れた位置に存在するから、混合気
の噴霧先端の速度が、噴射口３４の開口端から噴射方向
に２０ミリメートル離れた位置で４０メートル／秒以上
あれば、燃焼室１９内の空気流動が強化されていても、
混合気が燃焼室１９内の空気を貫通する際に、この混合
気の流れが燃焼室１９内の空気流動に打ち勝つことがで
き、点火プラグ５０の電極５１付近に濃い混合気の雲が
層状に形成されるためと考えられる。

【００２９】このため、特に低回転・低負荷運転域のよ
うに、混合気が圧縮行程の終了直前（上死点付近）に燃
焼室１９に噴射される場合でも、濃い混合気がスッキシ
ュにより強化された空気流動によって電極５１の付近か
ら吹き飛ばされる虞もなくなり、混合気への着火性を良
好に保つことができる。したがって、燃焼が安定し、燃
料消費率を向上させることができるとともに、排ガス中
のＮＯｘやＨＣ等の有害成分を低減することができる。

【００３０】なお、この混合気の先端速度には、燃焼室
に噴射された混合気の雲の広がり形状を規定する上で自
ずと限界があり、本発明らの実験によれば、燃焼室１９
の形状や排気量および圧縮比等の他の要因によっても異
なるが、先端速度の上限は概ね８０メートル／秒である
ことが望ましいとの結論を得た。一方、本発明は、上記
第１実施例に特定されるものではなく、図９ないし図１
２に本発明の第２実施例を示す。

【００３１】この第２実施例の２サイクルエンジン１で
は、燃焼室６０を形作るドーム６１が半球状に形成され
、このドーム６１のボア中心線Ｘ１　上に位置する頂部
６１ａに、燃料噴射装置２５の噴射口３４が位置されて
いる。そして、二本の点火プラグ５０は、図１０や図１
１に示すように、ドーム６１内においてボア中心線Ｘ１
を挾んだ両側に配置されており、その電極５１がボア中
心線Ｘ１　に近接している。また、ピストン１１の頂面
１１ａには、凹部６２が形成されている。凹部６２は、
ドーム６１と対向して、燃焼室６０の一部を構成してお
り、ピストン１１が上死点に達した時には、この凹部６
２内に点火プラグ５０の電極５１が入り込むようになっ
ている。

【００３２】なお、この燃焼室６０を除いた２サイクル
エンジン１の基本的構成や燃料噴射装置２５の構成は上
記第１実施例と同様であるので、この第１実施例と同一
構成部分には同一番号を付して、その説明を省略する。

【００３３】ところで、本発明者らは、上記燃焼室６０
を有する２サイクルガソリンエンジンにおいても、燃焼
室６０に噴射される混合気の噴射速度を変化させた時の
燃焼状態を調べるため、上記第１実施例と同様の実験を
行った。なお、この実験で用いた２サイクルガソリンエ
ンジンは、上記第１実施例で使用したものと燃焼室６０
の形状が相違するだけで、排気量を始めとして噴射口３
４から電極５１までの距離Ａ１　等のその他の諸元は、
同一となっている。

【００３４】このような２サイクルガソリンエンジンに
おいて、エンジンの回転速度が１５００ｒｐｍの時に、
燃焼室６０に噴射される混合気の先端速度を、上記第１
実施例と同様に変化させ、その時の正味平均有効圧力（
Ｐｍｅ）と燃焼変動率の関係を調べた結果を図１２に示
す。この結果からも明らかなように、混合気の先端速度
が４０メートル／秒を下回ると、燃焼変動が大きく、燃
焼が不安定となっていることが分かる。これに対し、混
合気の先端速度が概ね４０メートル／秒以上であれば、
燃焼変動率は１０％以下に抑えられており、燃焼が安定
する事実が認められた。

【００３５】また、この第２実施例の２サイクルガソリ
ンエンジンでは、混合気の先端速度が遅い場合に、ウェ
ッジ形の燃焼室１９を有する２サイクルガソリンエンジ
ンに比べて燃焼変動が大きくなることが明らかとなった
。この理由について考察すると、第２実施例の２サイク
ルガソリンエンジンは、ピストン１１の頂面１１ａに設
けた凹部６２が燃焼室６０の一部を構成しているため、
シリンダヘッド４のドーム６１の深さは、ウェッジ形の
燃焼室１９に比べて浅くなっている。このため、スキッ
シュゾーン２３から噴射口３４の開口端までの距離が短
くなるので、ピストン１１が上死点に達した時、噴射口
３４の開口端付近でのスキッシュ流の速度が落ち難くな
り、この噴射口３４の開口端付近での空気の流動速度が
、ウェッジ形の燃焼室１９よりも早くなる。

【００３６】よって、第２実施例の２サイクルガソリン
エンジンの場合は、混合気の先端速度が遅いと、燃焼室
６０内の空気流動により、本来点火プラグ５０の電極５
１付近に形成されるべき濃い混合気の雲がドーム６１内
に広く拡散されてしまい、この混合気への着火の確実性
が失われて、燃焼が不安定となることが考えられる。し
たがって、この第２実施例のような燃焼室６０を有する
２サイクルガソリンエンジンでは、第１実施例のエンジ
ンに比べて、混合気の先端速度をより速くすることが望
ましいとの結論を得た。

【００３７】なお、上記実施例では、混合気への着火点
となる点火プラグの電極が、噴射口の開口端から２０ミ
リメートル離れた所に位置しているが、本発明はこれに
限らず、混合気の着火点が噴射口の開口端から２０ミリ
メートル離れた位置から外れていても何等差支えない。 また、本発明は２サイクルエンジンに特定されず、４サ
イクルエンジンでも同様に実施可能である。

【００３８】

【発明の効果】以上詳述した本発明によれば、燃焼室内
の空気流動が強化されていても、混合気が燃焼室内の空
気を貫通する際に、この混合気の流れが燃焼室内の空気
流動に打ち勝ち、点火プラグ付近に濃い混合気の雲を確
実に形成することができる。したがって、混合気への着
火性が良好となって、燃焼を安定させることができ、そ
の分、燃料消費率を向上させることができるとともに、
排ガス中のＮＯｘやＨＣ等の有害成分を低減できるとい
った利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例における２サイクルエンジ
ンの燃焼室回りの断面図。

【図２】図１の燃焼室をピストン側から見た断面図。

【図３】図１のＣーＣ線に沿う燃焼室の断面図。

【図４】正味平均有効圧力と燃焼変動率との関係を示す
特性図。

【図５】燃焼室に混合気を噴射する燃料噴射装置の断面
図。

【図６】（ａ）は、燃料噴射装置の噴射口が閉じられた
状態を示す断面図。（ｂ）は、燃料噴射装置の噴射口が
開かれた状態を示す断面図。

【図７】１サイクル中の燃料と圧縮空気の噴射期間を示
す図。

【図８】２サイクルエンジンの断面図。

【図９】本発明の第２実施例における２サイクルエンジ
ンの燃焼室回りの断面図。

【図１０】燃焼室をシリンダから見た図。

【図１１】図１０のＤーＤ線に沿う燃焼室の断面図。

【図１２】正味平均有効圧力と燃焼変動率との関係を示
す特性図。

【符号の説明】

４…シリンダヘッド、１０…シリンダ、１１…ピストン
、１９，６０…燃焼室、３４…噴射口、５０…点火プラ
グ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　シリンダ内を往復動するピストンとシ
   リンダヘッドとの間に形成された燃焼室と、この燃焼室
   に臨む点火プラグと、上記燃焼室内の点火プラグに向け
   て圧縮空気と共に燃料を噴射する噴射口と、を具備した
   層状燃焼エンジンにおいて、上記燃焼室に噴射された混
   合気の先端速度が、大気圧下で測定した時に、上記噴射
   口の開口端から噴射方向に沿って２０ミリメートル離れ
   た位置で、４０メートル／秒以上に設定されていること
   を特徴とする層状燃焼エンジン。