JPH06185369A - ２サイクル機関の燃焼室 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 排気ポートへ新気が吹き抜けるのを阻止す
る。 【構成】 一対の給気弁６を設ける。各給気弁６の開口
の一部をマスク壁８ａにより覆い、マスク壁８ａにより
覆われた各給気弁６開口部分からの新気の流入を阻止す
ると共にマスク壁８ａと反対側に形成される各給気弁６
開口部分から流入した新気を対応する給気弁６下方のシ
リンダボア内壁面に沿って下降させ、次いでピストン頂
面に沿って進行させる。各給気弁６から流入してピスト
ン頂面に沿い進行する一対の新気流をほぼ直角よりも大
きな角度をなしてピストン頂面上において互いに衝突さ
せる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は２サイクル機関の燃焼室
に関する。

【０００２】

【従来の技術】シリンダヘッド内壁面の一側周辺部に一
対の排気弁を配置すると共にシリンダヘッド内壁面の他
側周辺部に一対の給気弁を配置し、排気弁側に形成され
る給気弁開口をマスク壁により覆うことにより排気弁側
に形成される給気弁開口からの新気の流入を阻止し、排
気弁と反対側に形成される各給気弁開口から流入した新
気を給気弁下方のシリンダボア内壁面に沿い下降させ、
次いでピストン頂面に沿って進行させた後に排気弁下方
のシリンダボア内壁面に沿って上昇させるようにした２
サイクル機関が公知である（特開平２−１５３２２２号
公報参照）。この２サイクル機関では各給気弁から流入
した一対の新気流を燃焼室の周縁に沿い互いに並進させ
つつループ状に流すことによって既燃ガスをできる限り
掃気するよようにしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながらこのよう
に一対の新気流を燃焼室の周縁に沿い互いに並進させつ
つループ状に流すようにすると特に燃焼室内に流入する
新気量が多くなる機関高負荷運転時には新気が燃焼室内
に高速度で流入するために新気が燃焼室の周縁に沿い高
速度でループ状に流れることになる。その結果、特に給
気弁が開弁してから排気弁が閉弁するまでの時間が長く
なる機関低速運転時には排気弁が閉弁する前に新気流が
排気弁に到達し、斯くして燃焼室内に供給された新気の
一部が排気ポート内に吹き抜けるという問題を生ずる。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに本発明によれば、一対の給気弁を具備し、各給気弁
の開口の一部をマスク壁により覆ってマスク壁により覆
われた各給気弁開口部分からの新気の流入を阻止すると
共にマスク壁と反対側に形成される各給気弁開口部分か
ら流入した新気を対応する給気弁下方のシリンダボア内
壁面に沿って下降させ、次いでピストン頂面に沿って進
行させるようにした２サイクル機関において、各給気弁
から流入してピストン頂面に沿い進行する一対の新気流
がほぼ直角よりも大きな角度をなしてピストン頂面上に
おいて互いに衝突するように各給気弁に対するマスク壁
の形成位置を定めている。

【０００５】

【作用】各給気弁から流入してピストン頂面に沿い進行
する一対の新気流がほぼ直角よりも大きな角度をなして
ピストン頂面上において互いに衝突するためにこれら一
対の新気流はピストン頂面上において減速され、斯くし
て機関低速高負荷運転時であっても新気流は排気弁閉弁
後に排気弁に到達する。

【０００６】

【実施例】図１および図２を参照すると、１はシリンダ
ブロック、２はシリンダブロック１内で往復動するピス
トン、３はシリンダブロック１上に固定されたシリンダ
ヘッド、４はシリンダヘッド３の内壁面３ａとピストン
２の頂面間に形成された燃焼室を夫々示す。シリンダヘ
ッド内壁面３ａ上には凹溝５が形成され、この凹溝５の
底壁面をなすシリンダヘッド内壁面部分３ｂ上に一対の
給気弁６が配置される。一方、凹溝５を除くシリンダヘ
ッド内壁面部分３ｃは傾斜したほぼ平坦をなし、このシ
リンダヘッド内壁面部分３ｃ上に一対の排気弁７が配置
される。シリンダヘッド内壁面部分３ｂとシリンダヘッ
ド内壁面部分３ｃは凹溝５の周壁８を介して互いに接続
されている。

【０００７】この凹溝周壁８は給気弁６の周縁部に極め
て近接配置されかつ給気弁６の周縁部に沿って円弧状に
延びる一対のマスク壁８ａと、シリンダヘッド内壁面３
ａの周壁と給気弁６間に位置する一対の新気ガイド壁８
ｂとにより構成される。図１に示されるように各マスク
壁８ａはシリンダヘッド内壁面３ａの中心部側の給気弁
６周縁部に沿い給気弁６全周縁のほぼ３／５に亘って延
びている。これらマスク壁８ａは最大リフト位置にある
給気弁６よりも下方まで燃焼室４に向けて延びており、
従ってシリンダヘッド内壁面３ａの中心部側に位置する
給気弁６周縁部と弁座９間の開口は給気弁６の開弁期間
全体に亙ってマスク壁８ａにより閉鎖されることにな
る。また、点火栓１０はシリンダヘッド内壁面３ａの中
心に位置するようにシリンダヘッド内壁面部分３ｃ上に
配置されている。一方、排気弁７に対しては排気弁７と
弁座１１間の開口を覆うマスク壁が設けられておらず、
従って排気弁７が開弁すると排気弁７と弁座１１間に形
成される開口はその全体が燃焼室４内に開口することに
なる。

【０００８】シリンダヘッド３内には給気弁６に対して
給気ポート１２が形成され、排気弁７に対して排気ポー
ト１３が形成される。一方、各給気弁６近傍のシリンダ
ヘッド内壁面３ａの周縁部に一対の燃焼噴射弁、即ち第
１燃料噴射弁１４ａと第２燃料噴射弁１４ｂとが配置さ
れ、図３からわかるようにこれら燃料噴射弁１４ａ，１
４ｂからはシリンダ軸線方向に向けて燃料が噴射され
る。

【０００９】図２および図３に示されるようにピストン
２の頂面上には点火栓１０の下方から第１燃料噴射弁１
４ａの先端部の下方まで延びる凹溝１５が形成される。
この凹溝１５は点火栓１０下方の凹溝端部１５ａから第
１燃料噴射弁１４ａ側に向けて次第に拡開しつつ延びる
一対の側壁面１５ｂと、ほぼ平坦をなす底壁面１５ｃと
により画定される。

【００１０】図４に示されるように図１から図３に示す
実施例では排気弁７が給気弁６よりも先に開弁し、排気
弁７が給気弁６よりも先に閉弁する。また、図４におい
てＩ _L は機関低負荷運転時における燃料噴射時期を示し
ており、Ｉ_m1およびＩ_m2は機関中負荷運転時における燃
料噴射時期を示しており、Ｉ_h1およびＩ_h2は機関高負荷
運転時における燃料噴射時期を示している。図４から機
関高負荷運転時における燃料噴射Ｉ_h1およびＩ_h2は排気
弁７が閉弁する頃に行われ、機関低負荷運転時における
燃料噴射Ｉ_L は高負荷運転時に比べてかなり遅い時期に
行われることがわかる。また、機関中負荷運転時には２
回に分けて燃料噴射Ｉ_m1およびＩ_m2が行われ、このとき
第１回目の燃料噴射Ｉ_m1は機関高負荷運転時とほぼ同じ
時期に行われ、第２回目の燃料噴射Ｉ_m2は機関低負荷運
転時とほぼ同じ時期に行われることがわかる。また、機
関低負荷運転時における燃料噴射Ｉ_L および機関中負荷
運転時における第２回目の燃料噴射Ｉ_m2は第１燃料噴射
弁１４ａにより行われ、機関中負荷運転時における第１
回目の燃料噴射Ｉ_m1は第２燃料噴射弁１４ｂにより行わ
れ、機関高負荷運転時における燃料噴射Ｉ_h1およびＩ_h2
は第１燃料噴射弁１４ａおよび第２燃料噴射弁１４ｂの
双方により行われる。

【００１１】図５に示されるように給気弁６および排気
弁７が開弁すると給気弁６を介して燃焼室４内に新気が
流入する。このとき、排気弁７側の給気弁６の開口はマ
スク壁８ａによって覆われているので新気はマスク壁８
ａと反対側の給気弁６の開口から燃焼室４内に流入す
る。この新気は矢印Ｗで示すように給気弁６下方のシリ
ンダボア内壁面に沿い下降し、次いで図５および図６に
示されるようにピストン２の頂面に沿い進む。次いでこ
れらの新気流Ｗはピストン２の頂面上においてほぼ直角
をなして互いに衝突し、斯くして各新気流Ｗはピストン
２の頂面上において減速されることになる。次いで減速
された各新気流Ｗは排気弁７下方のシリンダボア内壁面
に沿って上昇し、これら新気流Ｗによって燃焼室４内の
既燃ガスが排気弁７を介して排出される。

【００１２】このように各新気流Ｗはピストン２の頂面
上において互いに衝突して減速せしめられるので各新気
流Ｗが排気弁７に到達するまでに時間を要することにな
る。その結果、新気流Ｗが最も吹き抜けやすくなる機関
低速高負荷運転時であっても各新気流Ｗは排気弁７が閉
弁した後に排気弁７に到達し、斯くして新気Ｗが排気ポ
ート１３内に吹き抜けるのを阻止することができること
になる。

【００１３】次に図７および図８を参照して機関低負荷
運転時、機関中負荷運転時および機関高負荷運転時にお
ける燃料噴射方法について簡単に説明する。なお、図７
は機関低負荷運転時における燃料噴射Ｉ_L および機関中
負荷運転時における第２回目の燃料噴射Ｉ_m2を示してお
り、図８は機関中負荷運転時における第１回目の燃料噴
射Ｉ_m1および機関高負荷運転時における燃料噴射Ｉ_h1お
よびＩ_h2を示している。

【００１４】図７に示されるように機関低負荷運転時お
よび機関中負荷運転時の２回目の燃料噴射時には燃料は
第１燃料噴射弁１４ａから凹溝底壁面１５ｃに向けて斜
めに噴射される。この噴射燃料は凹溝底壁面１５ｃ上に
衝突した後凹溝側壁面１５ｂに沿いつつ凹溝端部１５ａ
に向けて進行し、次いで凹溝端部１５ａに沿い上昇して
点火栓１０の周りに混合気Ｇを形成する。この混合気Ｇ
が点火栓１０によって着火せしめられる。

【００１５】一方、機関高負荷運転時および機関中負荷
運転時の第１回目の燃料噴射時には図８に示されるよう
にピストン２が近い位置にあるときに燃料噴射が開始さ
れる。従ってこのときには噴射燃料がピストン２の頂面
の広い領域に亘って衝突するために燃料は燃焼室４内に
良好に分散せしめられる。機関中負荷運転時にはこの第
１回目の燃料噴射Ｉ_m1によって燃焼室４内に稀薄な混合
気が形成され、この稀薄混合気は第２回目の燃料噴射Ｉ
_m2により点火栓１０周りに形成された混合気が着火源と
なって燃焼せしめられる。これに対して機関高負荷運転
時には図８に示すように噴射された燃料により燃焼室４
内に形成された混合気が点火栓１０により着火せしめら
れる。

【００１６】図９から図１１に別の実施例を示す。なお
この実施例において図１から図３に示す実施例と同様な
構成は同一の符号で示す。この実施例では点火栓１０に
関して反対側に一対の給気弁６が配置され、点火栓１０
に関して反対側に排気弁７が配置される。また、この実
施例においても図９に示されるように各マスク壁８ａは
シリンダヘッド内壁面３ａの中心部側の給気弁６周縁部
に沿い給気弁６全周縁のほぼ３／５に亘って延びてい
る。

【００１７】この実施例においてもシリンダヘッド内壁
面３ａの中心部側の給気弁６の開口はマスク壁８ａによ
って覆われているので新気はマスク壁８ａと反対側の給
気弁６の開口から燃焼室４内に流入する。この新気は給
気弁６下方のシリンダボア内壁面に沿い下降し、次いで
図１１に示されるようにピストン２の頂面に沿い進む。
次いでこれらの新気流Ｗはピストン２の頂面上において
互いに正面衝突し、斯くして各新気流Ｗはピストン２の
頂面上において減速されることになる。

【００１８】このようにこの実施例においても各新気流
Ｗはピストン２の頂面上において互いに衝突して減速せ
しめられるので各新気流Ｗが排気弁７に到達するまでに
時間を要することになる。その結果、新気流Ｗが最も吹
き抜けやすくなる機関低速高負荷運転時であっても各新
気流Ｗは排気弁７が閉弁した後に排気弁７に到達し、斯
くして新気Ｗが排気ポート１３内に吹き抜けるのを阻止
することができることになる。

【００１９】

【発明の効果】燃焼室内に供給された新気が排気ポート
内に吹き抜けるのを阻止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】シリンダヘッドの底面図である。

【図２】図１のII−II線に沿ってみた２サイクル機関の
側面断面図である。

【図３】ピストン頂面の平面図である。

【図４】給排気弁の開弁期間と燃料噴射時期を示す線図
である。

【図５】掃気行程時を示す２サイクル機関の側面断面図
である。

【図６】掃気行程時を示すシリンダヘッドの図解的な平
面図である。

【図７】低負荷運転時の燃料噴射および中負荷運転時の
第２回目の燃料噴射を示す２サイクル機関の側面断面図
である。

【図８】中負荷運転時の第１回目の燃料噴射および高負
荷運転時の燃料噴射を示す２サイクル機関の側面断面図
である。

【図９】別の実施例を示すシリンダヘッドの底面図であ
る。

【図１０】図９のＸ−Ｘ線に沿ってみた２サイクル機関
の側面断面図である。

【図１１】掃気行程を示すシリンダヘッドの図解的な平
面図である。

【符号の説明】

６…給気弁 ７…排気弁 ８ａ…マスク壁

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一対の給気弁を具備し、各給気弁の開口
   の一部をマスク壁により覆ってマスク壁により覆われた
   各給気弁開口部分からの新気の流入を阻止すると共にマ
   スク壁と反対側に形成される各給気弁開口部分から流入
   した新気と対応する給気弁下方のシリンダボア内壁面に
   沿って下降させ、次いでピストン頂面に沿って進行させ
   るようにした２サイクル機関において、各給気弁から流
   入してピストン頂面に沿い進行する一対の新気流がほぼ
   直角よりも大きな角度をなしてピストン頂面上において
   互いに衝突するように各給気弁に対するマスク壁の形成
   位置を定めた２サイクル機関の燃焼室。