JPH0568608B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は２サイクル内燃機関、特にクランク角
に同期して作動される吸気弁及び排気弁を有する
２サイクル内燃機関に関する。

〔従来の技術〕

特公昭60−5770号には、吸気弁及び排気弁を有
するオープンチヤンバ型２サイクル内燃機関が開
示されている。この２サイクル内燃機関は、ピス
トンが下死点にある時、両弁が開く。新気が吸気
弁から流入したときは、シリンダに沿つて下方に
供給され、縦周りのループ状の流れを形成する。
新気と排気との境界面は、最初は吸気弁の近く、
次いでシリンダの中央部に、更に排気弁の近くへ
と移動し、シリンダ内の全体で排気と新気とが確
実に置き換わる。

しかしながら、この２サイクル内燃機関は高負
荷域では問題ないが、アイドル域又は軽負荷域で
は、新気の量が少なく、シリンダ内には多量の排
気ガスが残留しており、新気をシリンダヘツド
（点火栓）の近傍に集めることはできない。即ち、
ループ状の流れでは、新気の主流はシリンダの下
方へ移動してしまうからである。このため、シリ
ンダヘツドに設けられた点火栓による着火や、火
炎核の発生が阻害されたり、火炎伝播速度が低下
することにより、失火したり、燃焼変動が発生し
易くなる。

尚、米国特許4543928号には、シリンダの軸ま
わりに空気のスワールを形成し、ピストン側の空
気とシリンダヘツド側の混合気との間で成層化を
行なつている。しかし、排気のスワールを形成
し、排気と新気との間の成層化を行うものではな
く、また副室タイプのものである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は、シリンダヘツド部に設けられた吸気
ポート及び排気ポートが燃焼室に開口している２
サイクル内燃機関において、特にアイドル域、軽
負荷域の新気流が少ない運転条件下においても、
圧縮行程までに新気をシリンダヘツド（点火栓）
の近傍に集めることにより、新気と排気との成層
状態の維持して、着火を容易にすることである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明によれば、過給手段を有する新気供給系
と、シリンダヘツド部分に設けられた吸気ポート
及び排気ポートを開閉するために、クランク角に
同期して駆動される吸気弁及び排気弁とを有する
２サイクル内燃機関において、少なくともアイド
ル域、軽負荷域で排気ポートの背圧の圧力変動を
抑える排気系と、ピストン下降速度の速い時期に
排気弁を吸気弁より早く開き排気ポートの排気を
燃焼室内へ逆流させ、その際逆流する排気に略シ
リンダ軸回りのスワールを与える手段とを含み、
吸気弁より新気を該排気スワール上にゆるやかに
流入するようにした２サイクル内燃機関が提供さ
れる。

〔作 用〕

本発明によれば、少なくともアイドル域、軽負
荷域において、つぎのステツプにより成層化が達
成される。即ち、ピストンの下降行程で、まず排
気弁の開弁直後弱い排気ブローダウンが発生し、
瞬間的に排気ポート圧は高くなるが、排気ポート
の圧力変動は抑えられ、直ぐにシリンダ内圧は大
気圧となる。この時、ピストンの下降速度が大き
いためピストン内の圧力は負圧となり、排気ポー
トの高温の排気がシリンダ内へ逆流する。その際
排気スワール形成手段により、略シリンダ軸回り
の排気スワールが形成される。ついで、シリンダ
内圧が下がり吸気弁開弁後、吸気ポートの圧力は
スロツトル弁で調圧され吸気弁で絞られているの
で、排気ポートからの排気の逆流はまだ進行して
いる。さらにピストン下降速度が下がつて吸気弁
リフトが増大すると、スロツトル弁で調圧されか
つ過給手段で過給された新気が排気スワール上に
乗るようにゆつくりと流入する。よつて、ヘツド
側の新気とピストン側の排気の成層が得られる。
ついで、下死点に達し新気の流入が終了した後も
略シリンダ軸回りの排気スワールにより成層が維
持され、断熱圧縮行程に移る。なお、排気脈動を
抑えることにより、排気系への排気の再流出や新
気の流出又は新気の逆流が行われず、よつて略シ
リンダ軸回りの排気スワールは乱されることがな
い。

〔実施例〕

以下、添付図面を参照して本発明の実施例を詳
細に説明する。

第１図は本発明の実施例にかかわる６気筒２サ
イクル内燃機関の概略図、第２図はその主要部を
示す概略図、第３図は同２サイクル内燃機関の断
面図である。これらの図において、１は内燃機関
本体、１０は吸気系、３０は排気系である。内燃
機関本体１において、２は燃焼室（シリンダ）、
３はピストン、４は点火栓、５はマスク、６はシ
リンダヘツド、７はシリンダブロツクである。吸
気系１０において、１１はエアクリーナ、１２は
エアフローメータ、１３はスロツトル弁、１４は
機械式過給機（スーパーチヤージヤ）、１５はイ
ンタークーラ、１６は吸気制御弁、１７ａ，１７
ｂはサージタンク、１８ａ，１８ｂはリード弁、
１９ａ，１９ｂは燃料噴射弁、２０ａ，２０ｂは
吸気ポート、２１ａ，２１ｂは吸気弁である。ま
た、排気系３０において、３１ａ，３１ｂは排気
弁、３２ａ，３２ｂは排気ポート、３３は排気マ
ニホルド、３４は排気制御弁、３５は触媒、３６
はマフラーである。

吸入空気はエアクリーナ１１から流入し、スロ
ツトル弁１３で空気量を調整される。エアクリー
ナ１１とスロツトル弁１３との間にはエアフロー
メータ１２が設けられ、吸入空気量を計測する。
スロツトル弁１３の下流には機械式過給機（スー
パーチヤージヤ）１４が設けられ吸入空気を過給
するとともに、過給により温度上昇した吸入空気
をその下流に設けたインタークーラ１５により冷
却し、吸入空気の体積効率を向上する。機械駆動
式過給機１４は、例えばルーツ式ポンプ過給機で
あつて、ハウジング内でポンプ作用をすることに
より吸入空気を過給するものである。このため、
図示しないが、過給機４はプーリやベルト等を介
して機関のクランクシヤフトに連結され、機関の
回転数に対応した回転数で回転される。ルーツポ
ンプに代えてベーンポンプから成る過給機等であ
つてもよい。

インタークーラ１５の下流において吸気系１０
は軽負荷用吸気通路１０ａと高負荷用吸気通路１
０ｂの２つに分けられ、高負荷用吸気通路１０ｂ
には吸気制御弁１６が設けられる。この吸気制御
弁１６は通常のバタフライ弁からなり、機関のア
イドル域、軽負荷域では閉じられ、高負荷域（中
負荷域も含む、以下同じ）では開かれる。各吸気
通路１０ａ，１０ｂはそれぞれサージタンク１７
ａ，１７ｂに接続され、サージタンク１７ａ，１
７ｂの下流はそれぞれ分岐管で各気筒に分岐さ
れ、シリンダヘツド６に形成された吸気ポート２
０ａ，２０ｂを介して燃焼室２に接続される。こ
れらの吸気ポート２０ａ，２０ｂはシリンダヘツ
ド６側から直接燃焼室２に開口している。各気筒
の吸気ポート２０ａ，２０ｂには燃料噴射弁１９
ａ，１９ｂがそれぞれ設けられ、これらの燃料噴
射弁１９ａ，１９ｂの上流には必要に応じてリー
ド弁等の逆止弁１８ａ，１８ｂをそれぞれ設けて
もよい。一方の燃料噴射弁１９ａは全運転域で燃
焼室２の点火栓４の周辺に向けて燃料を噴射し、
他方の高負荷用燃料噴射弁１９ｂは吸気制御弁１
６の開いている高負荷域でのみ燃焼室２の中央部
に向けて燃料を噴射するもので、燃料噴射弁１９
ａより噴射量を多くとれるようにより大きな噴口
を有する。噴射された燃料と混合された吸気空気
は吸気ポート２０ａ，２０ｂからポペツト型吸気
弁２１ａ，２１ｂを介して燃焼室２内へ流入す
る。これらの吸気弁２０ａ，２０ｂは後述のよう
なタイミングでクランク角に同期してそれぞれ開
閉される。

吸気ポート２０ａ，２０ｂから燃焼室２内へ流
入する混合気はそれぞれ第４図及び第５図に示す
ように流れるようにされる。即ち、吸気ポート２
０ａからは第４図に示すように実質上吸気弁２１
ａの傘部の全周から流入するようにされ、吸気ポ
ート２０ｂからは第５図に示すように吸気弁２１
ｂの傘部の周囲の一部の領域、即ち燃焼室シリン
ダ２の壁部に近い領域から直接下方へシリンダ壁
に沿つて流れるようにされる。このため、例え
ば、吸気ポート２０ｂの内壁の、吸気弁２１ｂに
近接した領域であつてシリンダ２の中央に近い側
に第３図及び第５図の破線で示すようなマスク壁
２２が形成されている。従つて、吸気ポート２０
ｂを流れる多量で高速の混合気（新気）はマスク
壁２２の傾斜部分に沿つてシリンダ壁側に案内さ
れ、そのまま燃焼室２に流入して直接下方へシリ
ンダ壁に沿つて素早く流れる。

吸気ポート２０ａ，２０ｂと対向する位置でシ
リンダヘツド６側から直接燃焼室２に開口してい
る２つの排気ポート３２ａ，３２ｂもシリンダヘ
ツド６に形成されている。これらの排気ポート３
２ａ，３２ｂも後述のようなタイミングでクラン
ク角に同期して作動されるポペツト型排気弁３１
ａ，３１ｂによりそれぞれ開閉される。２つの排
気ポート３２ａ，３２ｂは排気弁３１ａ，３１ｂ
下流の近い位置で合流し、排気マニホルド３３に
接続される。排気マニホルド３３は各気筒の枝管
の集合部において、第１〜第３気筒の枝管集合部
３３ａと第４〜第６気筒の枝管集合部３３ｂとを
分離又は流通できるように排気制御弁３４を設け
ている。また２つに分離された枝管集合部３３
ａ，３３ｂは、下流で１本に集合された二叉枝管
３７を通じて排気管３８に連結される。ここで、
図示の６気筒２サイクル内燃機関で、行程順序が
クランク角60度毎に第１、第６、第２、第４、第
３、第５気筒の順で繰り返されるものとすると、
第１〜第３気筒のグループ及び第４〜第６気筒の
グループの各グループ内では気筒行程が120度毎
に繰り返されることとなる。排気管３８の下流に
は触媒３５及びマフラー３６が設けられる。排気
制御弁３４は単に排気圧力を制御するためのもの
で、閉じている時のシール性をあまり要求されな
いので、通常のバタフライ弁で充分である。もつ
とも、ポペツト弁のような閉鎖時のシール性の高
いものを用いてもよいことは勿論である。この排
気制御弁３４は機関のアイドル域、軽負荷域で開
くように制御され高負荷域では閉じるように制御
される。

各気筒の燃焼室２はシリンダヘツド６、ピスト
ン３及びシリンダブロツク７間に形成され、シリ
ンダヘツド６側上部中央に点火栓４が配置され
る。シリンダヘツド６角の排気弁３１ａ，３１ｂ
周囲にはマスク５が形成されており、これらのマ
スク５は排気が排気ポート３２ａ，３２ｂからポ
ペツト型排気弁３１ａ，３１ｂの傘周囲を経て燃
焼室２内へ逆流する際に排気にスワールを与え、
特にアイドル域、軽負荷域で燃焼室２内にシリン
ダ（燃焼室２）の軸をほぼ中心とする適度なスワ
ールを形成するような形状を有する。このような
マスク５に代えて、或いはマスク５とともにスワ
ール形成手段として排気ポート３２ａ，３２ｂの
一方又は両方を第２図の３２ｂで示すような偏心
ポートとしてもよい。このように排気ポートをシ
リンダの軸心より偏心させることにより、排気が
排気ポートから燃焼室２内へ接線方向に逆流する
際に排気に適度なスワールを与えるようにするこ
とができる。

各気筒の吸気弁２１ａ，２１ｂ及び排気弁３１
ａ，３１ｂは、図示しないが、クランクシヤフト
と同じ回転速度で回転するカム軸に取付られた適
切なカムにより作動され、第６図に示すような所
定のタイミングでそれぞれ開閉される。即ち、下
死点（BDC）を基準として約−125度の時点で先
ず排気弁３１ａ，３１ｂが開き、次いで約−90度
の時点で吸気弁２１ａ，２１ｂが開く。また、下
死点（BDC）を基準として約＋40度の時点で排
気弁３１ａ，３１ｂが閉じ、次いで約＋60度の時
点で吸気弁２１ａ，２１ｂが閉じる。なお、燃料
噴射弁１９ａ，１９ｂは下死点（BDC）を基準
として約＋45度から−40度までの間で燃料を噴射
する。

図示のように６気筒２サイクル内燃機関で、行
程順序が前述のようにクランク角60度毎に第１、
第６、第２、第４、第３、第５気筒の順で繰り返
されるものとすると、各気筒の排気弁３１ａ，３
１ｂの開閉状態は第７図に示すようになる。即
ち、第７図において、第１気筒のクランク角に対
し実線で示した部分が各気筒の排気弁３１ａ，３
１ｂが開いている期間である。一方、排気制御弁
３４は前述のように少なくとも機関のアイドル
域、軽負荷域で開くように制御される。従つて、
アイドル域、軽負荷域ではすべての気筒の排気マ
ニホルド３３の枝管が相互に連通した状態とな
る。これを第１気筒についてみると、第７図にお
いて、排気弁３１ａ，３１ｂの開き始めの領域Ｋ
では第３気筒の排気弁がまだ開いており、中間の
領域Ｌで第６気筒の排気弁が開き始め、終わりの
領域で第２気筒の排気弁が開き始める。特に他の
気筒グループ（第６気筒）からの排気圧力の影響
を受けることにより、排気ポートは実質上、常時
正圧となつていて、各気筒の排気パルス過給効果
が生じない。他の気筒についても同様で、各気筒
の排気圧力が互いに干渉し、後述のように背圧を
制御する。他方、排気制御弁３４は機関の高負荷
運転域で閉じているので、第７図における中間領
域Ｌでは、第６気筒の排気弁が開くことによる背
圧の影響を実質上受けないこととなり、このため
第１気筒の排気ポートは第２気筒の排気圧力(M)の
干渉を受け排気パルス返しによる過給効果を生ず
る。なお、低回転時、排気ブローダウン直後に発
生する脈動を抑えるため、排気ポート近傍に排気
弁を付けたり、共鳴室を連結する方法を組合せて
もよい。

次に本発明にかかわる２サイクル内燃機関の作
用について説明する。

まず、機関のアイドル域、軽負荷域において、
吸気制御弁１６は閉じ、一方排気制御弁３４は開
いている。ピストン３の下降行程で、第６図の上
死点（TDC）よりクランク角−125度の位置に達
するの時点で、排気弁３１ａ，３１ｂが開き始め
る。従つて、第６図の(A)の時点ごろは、燃焼後の
排気が、第８図Ａに示しているように、開き始め
たばかりの排気弁３１ａ，３１ｂから流出（弱い
ブローダウンＰ）する。アイドル域、軽負荷域で
はシリンダ内での燃焼圧力は低く、排気の量が少
ないのでこのブローダウン(P)は短時間で終了す
る。即ち、排気ポート３２ａ，３２ｂの部位で
は、最初の弱い排気ブローダウン(P)のために排気
圧力は瞬間的に２〜３Kg／cm²程度になるが、直ぐ
に1.05Kg／cm²程度に下がり安定化する。この傾向
はエンジン回転数が高まるにつれ一層安定する。
ついで、第６図のクランク角−90度程度の(B)の時
点では、ピストン３の下降速度が相当大きく、シ
リンダ内圧は負圧となり、しかも第７図の領域Ｌ
で示したように他の気筒グループ（第６気筒）の
排気圧力の影響を受ける。よつて、排気ポート３
２ａ，３２ｂにブローダウンした高温の排気が燃
焼室２内へ逆流(Q)する。その際、排気スワール形
成手段、即ち偏心ポート３２ｂとマスク５によ
り、略シリンダ軸を中心とするスワール(R)が形成
される。この時のスワールはゆつくりとした旋回
として、シリンダ内の排気の熱免散を防止する。
ついで、吸気弁２１ａ，２１ｂの開弁後、吸気ポ
ート２０ａの圧力はスロツトル弁１３で調圧さ
れ、吸気弁２１ａのリフト量が少なく、絞られて
いるので、新気の流入はなく、排気ポート３２
ａ，３２ｂからの排気逆流が進む。さらにピスト
ンが下がり下降速度がゆるやかになつた頃吸気弁
リフトが増大し、第６図のＣ及び第８図Ｃで示し
た状態となり、スロツトル弁１３で絞られかつ過
給機１４で低圧に過給された新気（混合気）が吸
気ポート２０ａより吸気弁２１ａを介して燃焼室
２に流入する。この際、前述のように、吸気ポー
ト２０ａからは第４図に示すように実質上吸気弁
２１ａの傘部の全周から流入するようにされ、し
かもこの運転域ではピストン３の下降速度が小さ
いので、シリンダ内圧低下は少なく、よつて新気
の流速が低くなり、新気は排気スワール上にゆつ
くり流入し燃焼室２の上部のシリンダヘツド６側
の点火栓４に近い部分に集まる。よつて、シリン
ダヘツド側（上層部）の新気(S)とピストン３（下
層部）側の排気(R)の成層化が得られる。排気(R)は
略シリンダ軸まわりにスワールしているので、ピ
ストン３が下死点に達し第６図のＤ及び第８図Ｄ
で示した状態となつても、新気(S)と排気(R)と間の
成層状態が維持される。吸気弁２１ａが閉じて新
気の流入が実質上終了した第６図のＥ及び第８図
Ｅで示した状態でも新気(S)と排気(R)と間の成層状
態が維持され、圧縮行程の終了時点までこの成層
状態が維持されるので、シリンダヘツド６側にあ
る新気はピストン３側の高温の排気により活性化
され、アイドル域では圧縮行程末期に点火栓４に
より容易に着火し火炎伝搬が進み確実な燃焼が得
られると共に、暖機後の軽負荷域ではシリンダ内
の排気の温度は高くなり新気の活性化が進んで圧
縮行程時に断熱圧縮される結果、点火栓４によら
ず自己着火燃焼が可能となる。尚、Ｄ及びＥの状
態では、第７図の領域Ｌ及びＭで示したように他
の気筒からの排気圧力（背圧）を影響を受けてお
り、アイドル域、軽負荷域では実質上排気ポート
３２ａ，３２ｂの背圧が常時正圧となつている。
従つて、排気パルスによる過給効果を停止してい
るので、排気系への新気の流出（いわゆる新気の
吹き抜け）や新気の逆流入が行われず、スワール
(R)が乱されることはない。このため、確実な成層
燃焼が実現される。

以上のように、機関のアイドル域、軽負荷域で
は、排気制御弁３４を開くことによつて排気パル
スの過給効果を防止し、排気ブローダウンによる
排気スワールを生じさせるとともに、吸気制御弁
１６を閉じることにより、新気を吸気ポート２０
ａより燃焼室２のシリンダヘツド６側に導き、新
気と排気スワールとの成層化を実現し、アイド
ル、冷間時には点火栓４により確実な着火燃焼を
行い、暖機後の軽負荷時のように、排気の温度が
高い場合には、新気の自己着火燃焼を実現させる
ものである。

次に、機関の高負荷域において、吸気制御弁１
６は開き、一方、排気制御弁３４は閉じる。ピス
トン３の下降行程で、第６図のａの時点で、第９
図Ａに示しているように、排気弁３１ａ，３１ｂ
が開き始める。燃焼後の排気は開き始めたばかり
の排気弁３１ａ，３１ｂから急激に流出（ブロー
ダウンＰ）する。高負荷域では排気量が多いので
強い排気ブローダウンとなり、ブローダウン(P)の
持続時間も長い。ブローダウンはクランク角−90
度でほぼ終了する。よつて、大量の排気ガスの排
出が終了される。第６図の(b)に達したときは第９
図Ｂに示すように、クランク角−80度程度の時点
で、吸気弁２１ａ，２１ｂが実質上開弁し、新気
(T)の流入が開始される。従つて、過給された新気
（混合気）が吸気ポート２０ａ，２０ｂより吸気
弁２１ａ，２１ｂを介して燃焼室２に流入を開始
する。尚、高負荷域では、前述のように吸気制御
弁１６が開いているので、新気は両吸気ポート２
０ａ，２０ｂから流入するが、吸気ポート２０ｂ
からは多量の新気が第５図で示したように燃焼室
２内を直接下方へシリンダ壁に沿つて素早く流さ
れる。これにより、第９図Ｂで示すように排気(U)
と新気(T)との間でいわゆる横断掃気が開始される
こととなる。つぎに、第６図のｂ，ｃ及び第９図
Ｂ，Ｃ（クランク角−80度〜−50度程度の時点）
では、強い排気ブローダウンによる排気パルスの
効果で排気ポート３２ａ，３２ｂの圧力が一時的
に負圧となり、シリンダ内への新気の流入を助
け、新気の一部(V)が排気ポート３２ａ，３２ｂ及
び排気マニホルド３３に一担貯えられる。つぎ
に、第６図のｄ及び第９図Ｄの時点では、第７図
のＭの領域で示したような排気弁の開き始めた他
の気筒（第２気筒）からの強い排気ブローダウン
による強い正圧力を受け、排気ポートは３２ａ，
３２ｂ及び排気マニホルド３３に貯められていた
一次新気を燃焼室２へ逆流(W)させるように押込
む。この新気は燃焼室２へ逆流する際、偏心排気
ポート３２ｂ及びマスク５により燃焼室２の上部
のシリンダヘツド６側に強い新気スワール(X)を形
成する。吸気弁２１ａ，２１ｂが閉じた第６図の
ｅ及び第９図Ｅの状態ではもはや新気の吹き返し
は生じない。

以上のように、機関の高負荷域では、吸気制御
弁１６を開くことにより、多量の新気を燃焼室２
のシリンダ壁に沿つて迅速に燃焼室２の下方に導
き、横断掃気を実現するとともに、排気制御弁３
４を閉じることによつて排気の正負圧パルスを生
じさせ、気筒間の排気パルス過給効果により新気
の流入を助け、一担吹き抜けた新気を排気ポート
及び排気マニホルド内へ一時貯めて新気を加熱し
再度シリンダ内へ逆流させることによりシリンダ
内に適量の新気を供給できると共に強い新気スワ
ールにより新気の乱れが強まり火災伝播を改善で
きるのである。

尚、上述の実施例では、６気筒２サイクル内燃
機関の場合について説明したが、本発明はこれに
限らず、例えば、３気筒又は１〜２気筒の２サイ
クル内燃機関においても適用することができる。
３気筒の場合、アイドル域、軽負荷域で背圧を実
質的正圧とする手段として、第１０図に示すよう
に各気筒の排気管４１をそれぞれ独立して設ける
と共にこれらの排気管４１を相互に連通させるバ
イパス弁４２を設ける。アイドル域、軽負荷域で
バイパス弁４２を閉じることにより各排気管４１
の等価管長が長くなり、しかも実質上他の気筒の
排気パルスの影響を受けなくなり、背圧はこの域
では常時実質的正圧となる。高負荷域でバイパス
弁４２を開いた場合は、各排気管４１は第７図に
示したような行程順序が120度ごとの他の気筒の
背圧のブローダウンＭの影響で前述のような排気
パルス過給効果がある。また、１気筒の場合、第
１１図に示すように排気管４３に排気制御弁４５
を設けると共にこの排気制御弁４５をバイパスす
る通路４４を設ける。アイドル域、軽負荷域で排
気制御弁４５を閉じることにより排気管４３の等
価管長が長くなり、背圧はこの域では常時実質的
正圧となる。高負荷域では排気制御弁４５を開
き、排気管４３の等価管長を短くする。４６は大
気開放部、４７はボリユームを示す。尚、１〜２
気筒の２サイクル内燃機関では、前述のような気
筒間の排気パルス過給効果を得ることはできな
い。

また、シリンダヘツドの壁に形成したマスク５
及び偏心ポート３２ｂにより排気逆流時に排気に
略シリンダ軸まわりに排気スワールを与える場
合、マスク５の形状を変更し、第１２図に示すよ
うにシリンダ中心軸から吸気弁よりに傾斜した軸
線Ｙを中心としたスワールを形成するようにして
もよい。要は、このようにして形成された排気ス
ワールと上層の新気との間を掻き混ぜることな
く、成層状態を維持すればよいのである。従つ
て、「略シリンダ軸まわり」という限定は広い意
味に解すべきである。

また、略シリンダ軸まわりに排気スワールを形
成する手段として、第１３図に示すように、両排
気ポート３２ａ，３２ｂが共に偏心ポートとなる
ように、両排気ポート３２ａ，３２ｂを気筒シリ
ンダの並んでいる方向に対し直角な方向に並べて
配列してもよい。この場合、両吸気ポート２０
ａ，２０ｂも気筒シリンダの並んでいる方向に対
し直角な方向に並べて配列されることとなる。更
にまた、シリンダヘツド６の壁部に形成するマス
クとしては、第１４図及び第１５図に示している
ように、吸気弁２１ａと排気弁３１ａ間には吸気
ポート２０ａから燃焼室２に流入する新気が排気
ポート３２ａへ吹き抜けるのを防止するような形
状のマスク５ａを形成し、吸気弁２１ｂと排気弁
３１ｂ間には排気ポート３２ｂから燃焼室２へ逆
流する排気又は新気が吸気ポート２０ｂへ流出す
るのを防止するような形状のマスク５ｂを形成す
るのが望ましい。

また、上述の実施例では、第６図に示したよう
に、排気弁３１ａ，３１ｂを吸気弁２１ａ，２１
ｂより早く閉じる場合を記述しているが、第１６
図に示すように、吸気弁２１ａ，２１ｂの閉時期
（＋40度）を早くし、排気弁３１ａ，３１ｂから
の新気が逆流する際吸気弁２１ａ，２１ｂを閉じ
ておくことにより、新気の吸気ポート２０ａ，２
０ｂへの吹き返しを防止でき、シリンダ内の新気
の過給効果を高め実圧縮比を高めることが可能で
ある。

また、この２サイクル内燃機関をデイーゼルエ
ンジンとして構成する場合、燃料噴射前の吸入空
気が排気との間で成層化され、空気が充分加熱さ
れた後に燃料を直接噴射するので、低い圧縮比で
も自己着火燃焼を生じさせることが可能である。
この場合、燃料として軽油を用いることは勿論で
ある。

〔発明の効果〕

以上に述べたように、本発明によれば、大量の
残留排気ガスのあるアイドル域、軽負荷域でも、
新気をシリンダヘツド近傍に位置させることによ
り、着火が容易となる。従つて、失火がない。ま
た、排気はピストン側に位置し、新気がピストン
頂面に触れないため、ピストン頂面クエンチが発
生しない。また、排気スワールによりピストン頂
面を断熱することにより排気の熱逸散を防止で
き、排気により新気の温度を高めることができ
る。成層状態を維持する排気と新気との境界で、
新気が排気熱により活性化し、排気ガスが高い場
合には、圧縮工程末期に自己着火燃焼を行うこと
も可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例にかかわる６気筒２サ
イクル内燃機関の概略図、第２図はその主要部を
示す概略図、第３図は同２サイクル内燃機関の断
面図、第４図及び第５図は２つの吸気弁からの新
気の流れを示す図、第６図は排気弁及び吸気弁の
開閉タイミング並びに燃料噴射弁の噴射タイミン
グを示した図、第７図は気筒相互間の排気弁の開
弁タイミングを示した図、第８図はアイドル又は
軽負荷域における排気及び新気の状態を説明する
ための図、第９図は高負荷域における排気及び新
気の状態を説明するための図、第１０図は３気筒
の場合の排気制御機構を示した図、第１１図は１
気筒の場合の排気制御機構を示した図、第１２図
は排気スワールの中心軸を傾斜させた場合を示し
た図、第１３図は両排気ポートを偏心ポートとし
た実施例を示した図、第１４図は第２図の−
拡大断面図、第１５図は第２図の−
拡大断面図、第１６図は排気弁及び吸気弁の開閉
タイミングの他の実施例を示した図である。 １…２サイクル内燃機関本体、２…燃焼室、
５，５ａ，５ｂ…マスク、１４…過給機、１６…
吸気制御弁、２１ａ，２１ｂ…吸気弁、３１ａ，
３１ｂ…排気弁、２０ａ，２０ｂ…吸気ポート、
３２ａ，３２ｂ…排気ポート、３４…排気制御
弁。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 過給手段を有する新気供給系と、シリンダヘ
   ツド部分に設けられた吸気ポート及び排気ポート
   を開閉するために、クランク角に同期して駆動さ
   れる吸気弁及び排気弁とを有する２サイクル内燃
   機関において、少なくともアイドル域、軽負荷域
   で排気ポートの背圧の圧力変動を抑える排気系
   と、ピストン下降速度の速い時期に排気弁を吸気
   弁より早く開き排気ポートの排気を燃焼室内へ逆
   流させ、その際逆流する排気に略シリンダ軸回り
   のスワールを与える手段とを含み、吸気弁より新
   気を該排気スワール上にゆるやかに流入するよう
   にした２サイクル内燃機関。