JPH08338345A - ２サイクルガソリンエンジンの燃焼装置 - Google Patents
２サイクルガソリンエンジンの燃焼装置Info
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- JPH08338345A JPH08338345A JP7167920A JP16792095A JPH08338345A JP H08338345 A JPH08338345 A JP H08338345A JP 7167920 A JP7167920 A JP 7167920A JP 16792095 A JP16792095 A JP 16792095A JP H08338345 A JPH08338345 A JP H08338345A
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B75/00—Other engines
- F02B75/02—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke
- F02B2075/022—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle
- F02B2075/025—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle two
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
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- F02B75/12—Other methods of operation
- F02B2075/125—Direct injection in the combustion chamber for spark ignition engines, i.e. not in pre-combustion chamber
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B23/00—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation
- F02B23/08—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with positive ignition
- F02B23/10—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with positive ignition with separate admission of air and fuel into cylinder
- F02B23/101—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with positive ignition with separate admission of air and fuel into cylinder the injector being placed on or close to the cylinder centre axis, e.g. with mixture formation using spray guided concepts
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
- Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明の目的は、混合気の吹き抜けを防止
し、燃焼を改善して、未燃炭化水素の排出の低減と燃料
消費効率の向上を実現し得る２サイクルガソリンエンジ
ンの燃焼装置を提供するにある。 【構成】 本発明の２サイクルガソリンエンジンの燃焼
装置は、シリンダヘッドに電磁燃料弁３０から供給され
る燃料と自シリンダ内からの圧縮空気によって混合気を
形成する混合気室４５を備え、該混合気室と燃焼室７と
の連通部に混合気弁（ポペット弁）４３を配設し、混合
気室で生成された混合気を燃焼室に噴射し点火して燃焼
させるエンジンにおいて、自エンジンの段付きシリンダ
１と段付きピストン２を組合せて形成したポンプ室１２
で圧縮空気を発生させ、該空気圧を圧力式混合気噴射弁
４０のダイヤフラム４２に作用させポペット弁４３を駆
動するように構成されている。
し、燃焼を改善して、未燃炭化水素の排出の低減と燃料
消費効率の向上を実現し得る２サイクルガソリンエンジ
ンの燃焼装置を提供するにある。 【構成】 本発明の２サイクルガソリンエンジンの燃焼
装置は、シリンダヘッドに電磁燃料弁３０から供給され
る燃料と自シリンダ内からの圧縮空気によって混合気を
形成する混合気室４５を備え、該混合気室と燃焼室７と
の連通部に混合気弁（ポペット弁）４３を配設し、混合
気室で生成された混合気を燃焼室に噴射し点火して燃焼
させるエンジンにおいて、自エンジンの段付きシリンダ
１と段付きピストン２を組合せて形成したポンプ室１２
で圧縮空気を発生させ、該空気圧を圧力式混合気噴射弁
４０のダイヤフラム４２に作用させポペット弁４３を駆
動するように構成されている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は２サイクルガソリンエン
ジンの燃焼装置に関する。
ジンの燃焼装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図４は小形高速２サイクルガソリンエン
ジンの燃焼装置の従来例の構成説明図で、図５は図４に
示したエンジンにおけるシリンダヘッド回りの縦断面図
である。次に図４，５を参照して従来例の構成と作用に
ついて説明する。エンジン上部のシリンダヘッド１０４
には燃焼室１０４ａが形成され、その上部壁面には電磁
駆動式の混合気弁１０７及び点火プラグ１０６が配設さ
れている。なお、前記混合気弁１０７のポペット弁１０
８の弁傘の上部には混合気室１０４ｂが形成され、該混
合気室１０４ｂは燃料通路１０４ｄにより、前記混合気
弁１０７に近接してシリンダヘッド１０４に配設されて
いる電磁燃料弁１０５に連通されている。
ジンの燃焼装置の従来例の構成説明図で、図５は図４に
示したエンジンにおけるシリンダヘッド回りの縦断面図
である。次に図４，５を参照して従来例の構成と作用に
ついて説明する。エンジン上部のシリンダヘッド１０４
には燃焼室１０４ａが形成され、その上部壁面には電磁
駆動式の混合気弁１０７及び点火プラグ１０６が配設さ
れている。なお、前記混合気弁１０７のポペット弁１０
８の弁傘の上部には混合気室１０４ｂが形成され、該混
合気室１０４ｂは燃料通路１０４ｄにより、前記混合気
弁１０７に近接してシリンダヘッド１０４に配設されて
いる電磁燃料弁１０５に連通されている。
【０００３】この燃焼装置は気化器を使用しない装置で
あって、電磁燃料弁１０５及び混合気弁１０７をクラン
ク軸１１０の回転と同期させて電気的に制御し、自シリ
ンダ１０１内の圧縮空気の一部を混合気室１０４ｂに溜
め、別経路で同じく混合気室１０４ｂに供給された燃料
噴霧と共に、燃焼室１０４ａ内に直接噴射する。
あって、電磁燃料弁１０５及び混合気弁１０７をクラン
ク軸１１０の回転と同期させて電気的に制御し、自シリ
ンダ１０１内の圧縮空気の一部を混合気室１０４ｂに溜
め、別経路で同じく混合気室１０４ｂに供給された燃料
噴霧と共に、燃焼室１０４ａ内に直接噴射する。
【０００４】燃料は燃料タンク１１２から燃料供給ポン
プ１１３により燃料圧レギュレータ１１４に導かれ、該
レギュレータにより約５ｋｇｆ／ｃｍ2 に調圧されてか
ら電磁燃料弁１０５に導入される。電磁燃料弁１０５は
コントローラ１１６により開閉時期及び噴射量が制御さ
れる電磁制御弁で、クランク角信号センサ１１８によっ
て検出されるクランク軸１１０の回転角度信号と同期し
て混合気室１０４ｂに燃料を供給する。供給時期はおよ
そ混合気弁１０７の閉止中である。
プ１１３により燃料圧レギュレータ１１４に導かれ、該
レギュレータにより約５ｋｇｆ／ｃｍ2 に調圧されてか
ら電磁燃料弁１０５に導入される。電磁燃料弁１０５は
コントローラ１１６により開閉時期及び噴射量が制御さ
れる電磁制御弁で、クランク角信号センサ１１８によっ
て検出されるクランク軸１１０の回転角度信号と同期し
て混合気室１０４ｂに燃料を供給する。供給時期はおよ
そ混合気弁１０７の閉止中である。
【０００５】図６の（ａ）に図４，５で示したエンジン
の掃・排気ポートの開閉時期線図、（ｂ）にポペット弁
及び電磁燃料弁の制御時期線図の例を示した。混合気弁
１０７もクランク角信号センサ１１８及びコントローラ
１１６により開閉が制御される電磁弁で、およそ排気作
用の終り頃から圧縮作用の初め頃までにポペット弁１０
８を開弁し、およそ圧縮作用の中間頃から終わり頃まで
にポペット弁１０８を閉弁する。ポペット弁１０８開弁
中の前半期に混合気を混合気室１０４ｂから燃焼室１０
４ａに噴射し、後半期に自シリンダ１０１内から圧縮さ
れた空気を混合気室１０４ｂ内に圧送し蓄圧している。
の掃・排気ポートの開閉時期線図、（ｂ）にポペット弁
及び電磁燃料弁の制御時期線図の例を示した。混合気弁
１０７もクランク角信号センサ１１８及びコントローラ
１１６により開閉が制御される電磁弁で、およそ排気作
用の終り頃から圧縮作用の初め頃までにポペット弁１０
８を開弁し、およそ圧縮作用の中間頃から終わり頃まで
にポペット弁１０８を閉弁する。ポペット弁１０８開弁
中の前半期に混合気を混合気室１０４ｂから燃焼室１０
４ａに噴射し、後半期に自シリンダ１０１内から圧縮さ
れた空気を混合気室１０４ｂ内に圧送し蓄圧している。
【０００６】前述のように前のサイクルのポペット弁開
弁中の後半期に混合気室１０４ｂ内に蓄圧された圧力数
ｋｇｆ／ｃｍ2 の空気中に電磁燃料弁１０５から燃料を
供給し、作動サイクルの圧縮作用の初期の頃に混合気弁
１０７の摺動ピン１０７ａを介してポペット弁１０８を
開弁し、混合気室１０４ｂから燃焼室１０４ａに混合気
を噴射し、ピストン１０３が上死点近傍に達した時期に
点火プラグ１０６の火花放電により混合気に点火し燃焼
させる装置であり、気化器を保有せず、自シリンダの圧
縮空気を利用することにより、均斉な混合気生成の促進
を図っている。
弁中の後半期に混合気室１０４ｂ内に蓄圧された圧力数
ｋｇｆ／ｃｍ2 の空気中に電磁燃料弁１０５から燃料を
供給し、作動サイクルの圧縮作用の初期の頃に混合気弁
１０７の摺動ピン１０７ａを介してポペット弁１０８を
開弁し、混合気室１０４ｂから燃焼室１０４ａに混合気
を噴射し、ピストン１０３が上死点近傍に達した時期に
点火プラグ１０６の火花放電により混合気に点火し燃焼
させる装置であり、気化器を保有せず、自シリンダの圧
縮空気を利用することにより、均斉な混合気生成の促進
を図っている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】２サイクルガソリンエ
ンジンには掃気作用と排気作用のオーバーラップに起因
する混合気の吹き抜けという２サイクル方式に固有の欠
点があり、未燃炭化水素の排出、燃料消費効率の低下な
どの要因となっている。従来例として説明した２サイク
ルガソリンエンジンの燃焼装置は前記した問題点の解決
を目的として自己圧縮空気アシスト燃焼方式を採用して
いる。
ンジンには掃気作用と排気作用のオーバーラップに起因
する混合気の吹き抜けという２サイクル方式に固有の欠
点があり、未燃炭化水素の排出、燃料消費効率の低下な
どの要因となっている。従来例として説明した２サイク
ルガソリンエンジンの燃焼装置は前記した問題点の解決
を目的として自己圧縮空気アシスト燃焼方式を採用して
いる。
【０００８】該燃焼方式を採用したことにより、掃気の
吹き抜けの防止や、安定した良好な燃焼が実現され、未
燃炭化水素の排出の低減や燃料消費効率の向上などを図
ることができた。しかし、前記燃焼装置を構成するうえ
で、燃料弁の駆動にも、混合気弁の駆動にも電磁力を利
用する方式を採用しソレノイドが使用されている。従っ
て小形・軽量で十分な高速応答性を有し且つコストの低
廉なソレノイドとその制御装置及びそれらの電源を必要
とすることが実用上、特に小形高速エンジンへの適用上
での課題とされている。
吹き抜けの防止や、安定した良好な燃焼が実現され、未
燃炭化水素の排出の低減や燃料消費効率の向上などを図
ることができた。しかし、前記燃焼装置を構成するうえ
で、燃料弁の駆動にも、混合気弁の駆動にも電磁力を利
用する方式を採用しソレノイドが使用されている。従っ
て小形・軽量で十分な高速応答性を有し且つコストの低
廉なソレノイドとその制御装置及びそれらの電源を必要
とすることが実用上、特に小形高速エンジンへの適用上
での課題とされている。
【０００９】本発明の目的は前記問題点を解決し、掃気
の吹き抜けに起因する２サイクルエンジン固有の欠点で
ある未燃炭化水素の排出や燃費効率の低下などを改善す
ると共に、シリンダヘッドの混合気室からシリンダ内に
混合気を噴射する混合気噴射弁を自シリンダで発生させ
た圧縮空気で駆動する構成とすることによりエンジンの
小形、軽量化とコストの低減を実現し得る２サイクルガ
ソリンエンジンの燃焼装置を提供するにある。
の吹き抜けに起因する２サイクルエンジン固有の欠点で
ある未燃炭化水素の排出や燃費効率の低下などを改善す
ると共に、シリンダヘッドの混合気室からシリンダ内に
混合気を噴射する混合気噴射弁を自シリンダで発生させ
た圧縮空気で駆動する構成とすることによりエンジンの
小形、軽量化とコストの低減を実現し得る２サイクルガ
ソリンエンジンの燃焼装置を提供するにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】第１発明の２サイクルガ
ソリンエンジンの燃焼装置は、シリンダヘッド２に電磁
燃料弁３０から供給される燃料と自シリンダ１内からの
圧縮空気によって混合気を生成する混合気室４５を備
え、該混合気室とシリンダ側の燃焼室７との連通部に該
連通部を開閉する混合気弁４３を配設し、前記混合気室
で生成された混合気を前記燃焼室に直接噴射し、点火プ
ラグ１９により点火し燃焼させる２サイクルガソリンエ
ンジンにおいて、前記混合気弁を燃焼室側に開弁するポ
ペット弁として形成すると共に、シリンダ内に吸入され
ピストン３の往復動によって発生する圧縮空気の圧力が
作用するダイヤフラム４２と、前記混合気弁と、混合気
弁を閉止状態に保持する弁ばね４４とが組込まれた圧力
式混合気噴射弁４０をシリンダヘッドに装着し、前記混
合気弁を空気圧が作用するダイヤフラムによって駆動す
ることを特徴とする。
ソリンエンジンの燃焼装置は、シリンダヘッド２に電磁
燃料弁３０から供給される燃料と自シリンダ１内からの
圧縮空気によって混合気を生成する混合気室４５を備
え、該混合気室とシリンダ側の燃焼室７との連通部に該
連通部を開閉する混合気弁４３を配設し、前記混合気室
で生成された混合気を前記燃焼室に直接噴射し、点火プ
ラグ１９により点火し燃焼させる２サイクルガソリンエ
ンジンにおいて、前記混合気弁を燃焼室側に開弁するポ
ペット弁として形成すると共に、シリンダ内に吸入され
ピストン３の往復動によって発生する圧縮空気の圧力が
作用するダイヤフラム４２と、前記混合気弁と、混合気
弁を閉止状態に保持する弁ばね４４とが組込まれた圧力
式混合気噴射弁４０をシリンダヘッドに装着し、前記混
合気弁を空気圧が作用するダイヤフラムによって駆動す
ることを特徴とする。
【００１１】第２発明の２サイクルガソリンエンジンの
燃焼装置は、前記圧力式混合気噴射弁の駆動用の圧縮空
気をダイヤフラム４２の一方の側に導く加圧空気連通路
１６中に、逆止弁１５及び規定以上の圧力が作用した場
合に作動する高圧空気逃し弁１７を設けてなることを特
徴とする。
燃焼装置は、前記圧力式混合気噴射弁の駆動用の圧縮空
気をダイヤフラム４２の一方の側に導く加圧空気連通路
１６中に、逆止弁１５及び規定以上の圧力が作用した場
合に作動する高圧空気逃し弁１７を設けてなることを特
徴とする。
【００１２】第３発明の２サイクルガソリンエンジンの
燃焼装置は、前記ピストン３の下部に大径部３ｂを設
け、該ピストンの大径部と前記シリンダ１の下部に形成
した大径部１ｂとの間に前記圧縮空気を発生するポンプ
室１２を形成してなることを特徴とする。
燃焼装置は、前記ピストン３の下部に大径部３ｂを設
け、該ピストンの大径部と前記シリンダ１の下部に形成
した大径部１ｂとの間に前記圧縮空気を発生するポンプ
室１２を形成してなることを特徴とする。
【００１３】
【作用】次に前記構成による作用について、その作動の
タイミングを示す図３を参照して説明する。燃焼室７内
での燃焼ガスの圧力の圧力によってピストン３が下降
し、排気ポート８が開孔すると燃焼室７内の燃焼ガスが
自身のガス圧で排気ポート８から噴き出し、次いで掃気
ポート９が開孔する時点には、ピストン３の下降時にそ
の背面によって圧縮されたクランクケース６内の空気が
主掃気通路（図示されていない）を介して掃気ポート９
に導かれ、該掃気ポートから燃焼室７内に流入し、燃焼
室７内の残留ガスを排気ポート８側へ掃出する。
タイミングを示す図３を参照して説明する。燃焼室７内
での燃焼ガスの圧力の圧力によってピストン３が下降
し、排気ポート８が開孔すると燃焼室７内の燃焼ガスが
自身のガス圧で排気ポート８から噴き出し、次いで掃気
ポート９が開孔する時点には、ピストン３の下降時にそ
の背面によって圧縮されたクランクケース６内の空気が
主掃気通路（図示されていない）を介して掃気ポート９
に導かれ、該掃気ポートから燃焼室７内に流入し、燃焼
室７内の残留ガスを排気ポート８側へ掃出する。
【００１４】ピストン３が下死点（ＢＤＣ）を過ぎ上昇
の行程に移行した初めのころにポペット弁４３を開弁し
混合気室４５から燃焼室７へ前のサイクルで形成された
混合気を噴射する。ポペット弁４３は、段付きシリンダ
と段付きピストンの組合せで形成されたポンプ室１２で
ピストン３の変位により加圧された空気を、加圧空気連
通路１６を介して圧力式混合気噴射弁４０の圧力作動室
４１に導入し、その空気圧を利用してダイヤフラム４２
を押し下げることによって開弁され、弁ばね４４の付勢
力によって常時閉弁状態に保持されている。
の行程に移行した初めのころにポペット弁４３を開弁し
混合気室４５から燃焼室７へ前のサイクルで形成された
混合気を噴射する。ポペット弁４３は、段付きシリンダ
と段付きピストンの組合せで形成されたポンプ室１２で
ピストン３の変位により加圧された空気を、加圧空気連
通路１６を介して圧力式混合気噴射弁４０の圧力作動室
４１に導入し、その空気圧を利用してダイヤフラム４２
を押し下げることによって開弁され、弁ばね４４の付勢
力によって常時閉弁状態に保持されている。
【００１５】前記加圧空気連通路１６の管路の途中には
高圧空気逃し弁１７が介装され、加圧空気連通路１６内
の空気圧が設定圧力を超えると開弁して高圧空気を大気
中に放出する。これによりダイヤフラム４２に作用する
空気圧及びシリンダ内の圧力とポペット弁の作動状況は
図３に示すようになる。
高圧空気逃し弁１７が介装され、加圧空気連通路１６内
の空気圧が設定圧力を超えると開弁して高圧空気を大気
中に放出する。これによりダイヤフラム４２に作用する
空気圧及びシリンダ内の圧力とポペット弁の作動状況は
図３に示すようになる。
【００１６】その後ピストン３が更に上昇して掃気ポー
ト９が閉じられ、続いて排気ポート８も閉じられて圧縮
の作用に入る。圧縮の作用の進行に伴いシリンダ側から
圧縮された空気と混合気との混合ガスが混合気室４５内
に蓄圧されてからポペット弁４３が閉じられ、封入され
た圧縮空気（ガス）は次のサイクルの圧縮初めのころま
で混合気室４５内に溜め置かれる。なお、この間の所定
の時期に電磁燃料弁３０から混合気室４５内に所定量の
燃料を注入して混合気を形成させておく。
ト９が閉じられ、続いて排気ポート８も閉じられて圧縮
の作用に入る。圧縮の作用の進行に伴いシリンダ側から
圧縮された空気と混合気との混合ガスが混合気室４５内
に蓄圧されてからポペット弁４３が閉じられ、封入され
た圧縮空気（ガス）は次のサイクルの圧縮初めのころま
で混合気室４５内に溜め置かれる。なお、この間の所定
の時期に電磁燃料弁３０から混合気室４５内に所定量の
燃料を注入して混合気を形成させておく。
【００１７】ピストン３が更に上昇して圧縮作用の終り
の上死点（ＴＤＣ）近くに達した時期に、シリンダヘッ
ド２に装着した点火プラグ１９での火花放電により燃焼
室７内の混合気に点火すると、放電した電極部に火炎核
が生成され、そこから火炎が伝播して燃焼が進行する。
の上死点（ＴＤＣ）近くに達した時期に、シリンダヘッ
ド２に装着した点火プラグ１９での火花放電により燃焼
室７内の混合気に点火すると、放電した電極部に火炎核
が生成され、そこから火炎が伝播して燃焼が進行する。
【００１８】開弁時の弁の応答性を考慮して、ポペット
弁４３は掃気ポート９、排気ポート８が閉じられる直前
のころに開弁され、混合気室４５内から燃焼室７へ混合
気を吹き込むので、燃料の排気ポートへの吹き抜けが防
止される。また、混合気室４５には自シリンダからの圧
縮空気が貯め置かれているので、ポペット弁４３の開弁
時には空気アシスト効果によって良好な燃料噴霧が得ら
れ安定した良好な燃焼となる。
弁４３は掃気ポート９、排気ポート８が閉じられる直前
のころに開弁され、混合気室４５内から燃焼室７へ混合
気を吹き込むので、燃料の排気ポートへの吹き抜けが防
止される。また、混合気室４５には自シリンダからの圧
縮空気が貯め置かれているので、ポペット弁４３の開弁
時には空気アシスト効果によって良好な燃料噴霧が得ら
れ安定した良好な燃焼となる。
【００１９】燃焼ガスの膨張によってピストン３はシリ
ンダ１内を下死点（ＢＤＣ）に向って下降を始め、ピス
トン３の下降に伴って排気ポート８が開孔して燃焼ガス
が該ポートから噴き出し、続いて掃気ポート９が開孔し
て残留ガスを排気ポート８から掃出する。
ンダ１内を下死点（ＢＤＣ）に向って下降を始め、ピス
トン３の下降に伴って排気ポート８が開孔して燃焼ガス
が該ポートから噴き出し、続いて掃気ポート９が開孔し
て残留ガスを排気ポート８から掃出する。
【００２０】
【実施例】図１は第１ないし第３発明の実施例に係る小
形高速２サイクルガソリンエンジンの縦断面図で、図２
は図１に示したエンジンの燃焼装置の構成説明図であ
る。次に図１，２を参照して実施例の構成について説明
する。
形高速２サイクルガソリンエンジンの縦断面図で、図２
は図１に示したエンジンの燃焼装置の構成説明図であ
る。次に図１，２を参照して実施例の構成について説明
する。
【００２１】図１において、１はシリンダ、１ａは該シ
リンダの上部に形成された小径部、１ｂは該シリンダの
下部に形成された大径部、２はシリンダヘッド、３は小
径部３ａと大径部３ｂよりなる段付きのピストンで、前
記小径部１ａと大径部１ｂよりなる段付き形状のシリン
ダ１に摺動自在に嵌入される。なお、ピストン３の小径
部３ａの上部にはピストンリング３ｃが嵌め込まれ、大
径部３ｂにはシールリング３ｄが嵌め込まれている。
リンダの上部に形成された小径部、１ｂは該シリンダの
下部に形成された大径部、２はシリンダヘッド、３は小
径部３ａと大径部３ｂよりなる段付きのピストンで、前
記小径部１ａと大径部１ｂよりなる段付き形状のシリン
ダ１に摺動自在に嵌入される。なお、ピストン３の小径
部３ａの上部にはピストンリング３ｃが嵌め込まれ、大
径部３ｂにはシールリング３ｄが嵌め込まれている。
【００２２】ピストン３の小径部３ａの頂面とシリンダ
１の小径部１ａとシリンダヘッド２の下面によって燃焼
室７が形成され、ピストン３の小径部３ａとシリンダ１
の大径部１ｂとによってポンプ室１２が形成される。４
はコネクティングロッドで、５はクランク軸、６はクラ
ンクケース、７は前記した燃焼室である。８はシリンダ
１の小径部１ａに穿設された排気ポートで、９は掃気ポ
ートであり、１０はクランクケース６に設けられた吸気
口で逆止弁１１を介して大気と連通されている。該逆止
弁１１はクランクケース６側に向う空気の流れのみを許
容するように構成され、クランクケース６は主掃気通路
（図示せず）を介して前記掃気ポート９に連通されてい
る。
１の小径部１ａとシリンダヘッド２の下面によって燃焼
室７が形成され、ピストン３の小径部３ａとシリンダ１
の大径部１ｂとによってポンプ室１２が形成される。４
はコネクティングロッドで、５はクランク軸、６はクラ
ンクケース、７は前記した燃焼室である。８はシリンダ
１の小径部１ａに穿設された排気ポートで、９は掃気ポ
ートであり、１０はクランクケース６に設けられた吸気
口で逆止弁１１を介して大気と連通されている。該逆止
弁１１はクランクケース６側に向う空気の流れのみを許
容するように構成され、クランクケース６は主掃気通路
（図示せず）を介して前記掃気ポート９に連通されてい
る。
【００２３】１３はポンプ室１２内にエヤクリーナ１８
を介して空気を導入するための空気流入路で、逆止弁１
４を介してポンプ室１２に連通され、該逆止弁１４は空
気流入路１３側からポンプ室１２に向う空気の流れのみ
を許容するように構成されている。
を介して空気を導入するための空気流入路で、逆止弁１
４を介してポンプ室１２に連通され、該逆止弁１４は空
気流入路１３側からポンプ室１２に向う空気の流れのみ
を許容するように構成されている。
【００２４】ポンプ室１２の出口側には逆止弁１５を介
して加圧空気連通路１６が接続され、ポンプ室１２と圧
力式混合気噴射弁４０の圧力作動室４１を連通してい
る。前記逆止弁１５はポンプ室１２側から加圧空気連通
路１６に向う空気の流れのみを許容するように構成され
ている。１７は加圧空気連通管１６の管路の途中に配設
された高圧空気逃し弁で、設定値以上の空気圧が作用す
ると開弁するように構成されている。
して加圧空気連通路１６が接続され、ポンプ室１２と圧
力式混合気噴射弁４０の圧力作動室４１を連通してい
る。前記逆止弁１５はポンプ室１２側から加圧空気連通
路１６に向う空気の流れのみを許容するように構成され
ている。１７は加圧空気連通管１６の管路の途中に配設
された高圧空気逃し弁で、設定値以上の空気圧が作用す
ると開弁するように構成されている。
【００２５】３０はシリンダヘッド２に配設される電磁
燃料弁で、該燃料弁に供給する燃料は、燃料タンク３４
から燃料供給ポンプ３３によって燃料圧レギュレータ３
２に導かれ、該レギュレータにより調圧されてから電磁
燃料弁３０に導入される。該電磁燃料弁３０は、クラン
ク角信号センサ５１で検出した信号を入力するコントロ
ーラ５０によって燃料を噴射する時期及び噴射量が制御
される電磁制御弁である。
燃料弁で、該燃料弁に供給する燃料は、燃料タンク３４
から燃料供給ポンプ３３によって燃料圧レギュレータ３
２に導かれ、該レギュレータにより調圧されてから電磁
燃料弁３０に導入される。該電磁燃料弁３０は、クラン
ク角信号センサ５１で検出した信号を入力するコントロ
ーラ５０によって燃料を噴射する時期及び噴射量が制御
される電磁制御弁である。
【００２６】４０は圧力式混合気噴射弁で、前記加圧空
気連通路１６を介してポンプ室１２から圧送される加圧
空気を導入する圧力作動室４１と、空気圧によってポペ
ット形の混合気弁（ポペット弁）４３を押し下げるダイ
ヤフラム４２と、ポペット弁４３を常時閉止状態に付勢
するばね４４と、前記電磁燃料弁３０から供給される燃
料と自シリンダ内から封入した圧縮空気によって混合気
を形成する混合気室４５と、該混合気室４５と燃焼室７
の連通部を開閉する前記ポペット弁４３によって構成さ
れている。
気連通路１６を介してポンプ室１２から圧送される加圧
空気を導入する圧力作動室４１と、空気圧によってポペ
ット形の混合気弁（ポペット弁）４３を押し下げるダイ
ヤフラム４２と、ポペット弁４３を常時閉止状態に付勢
するばね４４と、前記電磁燃料弁３０から供給される燃
料と自シリンダ内から封入した圧縮空気によって混合気
を形成する混合気室４５と、該混合気室４５と燃焼室７
の連通部を開閉する前記ポペット弁４３によって構成さ
れている。
【００２７】次に前記構成による作用について、その作
動のタイミングを示す図３を参照して説明する。燃焼室
７内での燃焼ガスの圧力の圧力によってピストン３が下
降し、排気ポート８が開孔すると燃焼室７内の燃焼ガス
が自身のガス圧で排気ポート８から噴き出し、次いで掃
気ポート９が開孔する時点には、ピストン３の下降時に
その背面によって圧縮されたクランクケース６内の空気
が主掃気通路（図示されていない）を介して掃気ポート
９に導かれ、該掃気ポートから燃焼室７内に流入し、燃
焼室７内の残留ガスを排気ポート８側へ掃出する。
動のタイミングを示す図３を参照して説明する。燃焼室
７内での燃焼ガスの圧力の圧力によってピストン３が下
降し、排気ポート８が開孔すると燃焼室７内の燃焼ガス
が自身のガス圧で排気ポート８から噴き出し、次いで掃
気ポート９が開孔する時点には、ピストン３の下降時に
その背面によって圧縮されたクランクケース６内の空気
が主掃気通路（図示されていない）を介して掃気ポート
９に導かれ、該掃気ポートから燃焼室７内に流入し、燃
焼室７内の残留ガスを排気ポート８側へ掃出する。
【００２８】ピストン３が下死点（ＢＤＣ）を過ぎ上昇
の行程に移行した初めのころにポペット弁４３を開弁し
混合気室４５から燃焼室７へ前のサイクルで形成された
混合気を噴射する。ポペット弁４３は、段付きシリンダ
と段付きピストンの組合せで形成されたポンプ室１２で
ピストン３の変位により加圧された空気を、加圧空気連
通路１６を介して圧力式混合気噴射弁４０の圧力作動室
４１に導入し、その空気圧を利用してダイヤフラム４２
を押し下げることによって開弁され、弁ばね４４の付勢
力によって常時閉弁状態に保持されている。
の行程に移行した初めのころにポペット弁４３を開弁し
混合気室４５から燃焼室７へ前のサイクルで形成された
混合気を噴射する。ポペット弁４３は、段付きシリンダ
と段付きピストンの組合せで形成されたポンプ室１２で
ピストン３の変位により加圧された空気を、加圧空気連
通路１６を介して圧力式混合気噴射弁４０の圧力作動室
４１に導入し、その空気圧を利用してダイヤフラム４２
を押し下げることによって開弁され、弁ばね４４の付勢
力によって常時閉弁状態に保持されている。
【００２９】前記加圧空気連通路１６の管路の途中には
高圧空気逃し弁１７が介装され、加圧空気連通路１６内
の空気圧が設定圧力を超えると開弁して高圧空気を大気
中に放出する。これによりダイヤフラム４２に作用する
空気圧及びシリンダ内の圧力とポペット弁の作動状況は
図３に示すようになる。
高圧空気逃し弁１７が介装され、加圧空気連通路１６内
の空気圧が設定圧力を超えると開弁して高圧空気を大気
中に放出する。これによりダイヤフラム４２に作用する
空気圧及びシリンダ内の圧力とポペット弁の作動状況は
図３に示すようになる。
【００３０】その後ピストン３が更に上昇して掃気ポー
ト９が閉じられ、続いて排気ポート８も閉じられて圧縮
の作用に入る。圧縮の作用の進行に伴いシリンダ側から
圧縮された空気と混合気との混合ガスが混合気室４５内
に蓄圧されてからポペット弁４３が閉じられ、封入され
た圧縮空気（ガス）は次のサイクルの圧縮初めのころま
で混合気室４５内に溜め置かれる。なお、この間の所定
の時期に電磁燃料弁３０から混合気室４５内に所定量の
燃料を注入して混合気を形成させておく。
ト９が閉じられ、続いて排気ポート８も閉じられて圧縮
の作用に入る。圧縮の作用の進行に伴いシリンダ側から
圧縮された空気と混合気との混合ガスが混合気室４５内
に蓄圧されてからポペット弁４３が閉じられ、封入され
た圧縮空気（ガス）は次のサイクルの圧縮初めのころま
で混合気室４５内に溜め置かれる。なお、この間の所定
の時期に電磁燃料弁３０から混合気室４５内に所定量の
燃料を注入して混合気を形成させておく。
【００３１】ピストン３が更に上昇して圧縮作用の終り
の上死点（ＴＤＣ）近くに達した時期に、シリンダヘッ
ド２に装着した点火プラグ１９での火花放電により燃焼
室７内の混合気に点火すると、放電した電極部に火炎核
が生成され、そこから火炎が伝播して燃焼が進行する。
の上死点（ＴＤＣ）近くに達した時期に、シリンダヘッ
ド２に装着した点火プラグ１９での火花放電により燃焼
室７内の混合気に点火すると、放電した電極部に火炎核
が生成され、そこから火炎が伝播して燃焼が進行する。
【００３２】開弁時の弁の応答性を考慮して、ポペット
弁４３は掃気ポート９、排気ポート８が閉じられる直前
のころに開弁され、混合気室４５内から燃焼室７へ混合
気を吹き込むので、燃料の排気ポートへの吹き抜けが防
止される。また、混合気室４５には自シリンダからの圧
縮空気が貯め置かれているので、ポペット弁４３の開弁
時には空気アシスト効果によって良好な燃料噴霧が得ら
れ安定した良好な燃焼となる。
弁４３は掃気ポート９、排気ポート８が閉じられる直前
のころに開弁され、混合気室４５内から燃焼室７へ混合
気を吹き込むので、燃料の排気ポートへの吹き抜けが防
止される。また、混合気室４５には自シリンダからの圧
縮空気が貯め置かれているので、ポペット弁４３の開弁
時には空気アシスト効果によって良好な燃料噴霧が得ら
れ安定した良好な燃焼となる。
【００３３】燃焼ガスの膨張によってピストン３はシリ
ンダ１内を下死点（ＢＤＣ）に向って下降を始め、ピス
トン３の下降に伴って排気ポート８が開孔して燃焼ガス
が該ポートから噴き出し、続いて掃気ポート９が開孔し
て残留ガスを排気ポート８から掃出する。
ンダ１内を下死点（ＢＤＣ）に向って下降を始め、ピス
トン３の下降に伴って排気ポート８が開孔して燃焼ガス
が該ポートから噴き出し、続いて掃気ポート９が開孔し
て残留ガスを排気ポート８から掃出する。
【００３４】
【発明の効果】本発明によれば、自シリンダからの圧縮
空気を燃料微粒化の手段として利用するシリンダ内混合
気噴射方式による燃焼装置を２サイクルガソリンエンジ
ンに適用することにより、燃焼の改善と混合気の吹き抜
けの防止が達成され、未燃炭化水素の排出の大幅な低減
と燃料消費効率の大幅な向上を図ることが可能となる。
なお、第２発明によれば混合気室からの混合気の噴出を
的確に制御することが可能となり、第３発明によれば混
合気弁（ポペット弁）を簡易な構成の手段で駆動するこ
とが可能となり、電源を必要としないので、コストの低
減、エンジン構成の小形、軽量化を図ることができる。
空気を燃料微粒化の手段として利用するシリンダ内混合
気噴射方式による燃焼装置を２サイクルガソリンエンジ
ンに適用することにより、燃焼の改善と混合気の吹き抜
けの防止が達成され、未燃炭化水素の排出の大幅な低減
と燃料消費効率の大幅な向上を図ることが可能となる。
なお、第２発明によれば混合気室からの混合気の噴出を
的確に制御することが可能となり、第３発明によれば混
合気弁（ポペット弁）を簡易な構成の手段で駆動するこ
とが可能となり、電源を必要としないので、コストの低
減、エンジン構成の小形、軽量化を図ることができる。
【図１】本発明の実施例に係る小形高速２サイクルガソ
リンエンジンの縦断面図。
リンエンジンの縦断面図。
【図２】図１に示したエンジンの燃焼装置の構成説明
図。
図。
【図３】図１に示したエンジンの作動状況説明線図。
【図４】小形高速２サイクルガソリンエンジンの燃焼装
置の従来例の構成説明図。
置の従来例の構成説明図。
【図５】図４に示したエンジンにおけるシリンダヘッド
回りの縦断面図。
回りの縦断面図。
【図６】図４，５に示したエンジンの掃・排気ポートの
開閉時期線図（ａ）と、ポペット弁及び電磁燃料弁の制
御時期線図（ｂ）。
開閉時期線図（ａ）と、ポペット弁及び電磁燃料弁の制
御時期線図（ｂ）。
１…シリンダ、２…シリンダヘッド、３…ピストン、４
…コネクティングロッド、５…クランク軸、６…クラン
クケース、７…燃焼室、８…排気ポート、９…掃気ポー
ト、１０…吸気ポート、１１…逆止弁、１２…ポンプ
室、１３…空気流入路、１４…逆止弁、１５…逆止弁、
１６…加圧空気連通路、１７…高圧空気逃し弁、１８…
エアクリーナ、１９…点火プラグ、２０…点火制御装
置、３０…電磁燃料弁、３１…燃料供給管、３２…レギ
ュレータ、３３…燃料供給ポンプ、３４…燃料タンク、
４０…圧力式混合気噴射弁、４１…圧力作動室、４２…
ダイヤフラム、４３…混合気弁（ポペット弁）、４４…
弁ばね、４５…混合気室、５０…コントローラ、５１…
クランク角信号センサ。
…コネクティングロッド、５…クランク軸、６…クラン
クケース、７…燃焼室、８…排気ポート、９…掃気ポー
ト、１０…吸気ポート、１１…逆止弁、１２…ポンプ
室、１３…空気流入路、１４…逆止弁、１５…逆止弁、
１６…加圧空気連通路、１７…高圧空気逃し弁、１８…
エアクリーナ、１９…点火プラグ、２０…点火制御装
置、３０…電磁燃料弁、３１…燃料供給管、３２…レギ
ュレータ、３３…燃料供給ポンプ、３４…燃料タンク、
４０…圧力式混合気噴射弁、４１…圧力作動室、４２…
ダイヤフラム、４３…混合気弁（ポペット弁）、４４…
弁ばね、４５…混合気室、５０…コントローラ、５１…
クランク角信号センサ。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０２Ｆ 3/00 Ｆ０２Ｆ 3/00 Ｅ Ｆ０２Ｍ 69/10 Ｆ０２Ｍ 69/10 (72)発明者 森 俊一 長崎市深堀町５丁目717番１号 三菱重工 業株式会社長崎研究所内 (72)発明者 中川 洋 長崎市深堀町５丁目717番１号 三菱重工 業株式会社長崎研究所内
Claims (3)
- 【請求項１】 シリンダヘッド（２）に電磁燃料弁（３
０）から供給される燃料と自シリンダ（１）内からの圧
縮空気によって混合気を生成する混合気室（４５）を備
え、該混合気室とシリンダ側の燃焼室（７）との連通部
に該連通部を開閉する混合気弁（４３）を配設し、前記
混合気室で生成された混合気を前記燃焼室に直接噴射
し、点火プラグ（１９）により点火し燃焼させる２サイ
クルガソリンエンジンにおいて、前記混合気弁を燃焼室
側に開弁するポペット弁として形成すると共に、シリン
ダ内に吸入されピストン（３）の往復動によって発生す
る圧縮空気の圧力が作用するダイヤフラム（４２）と、
前記混合気弁と、混合気弁を閉止状態に保持する弁ばね
（４４）とが組込まれた圧力式混合気噴射弁（４０）を
シリンダヘッドに装着し、前記混合気弁を空気圧が作用
するダイヤフラムによって駆動することを特徴とする２
サイクルガソリンエンジンの燃焼装置。 - 【請求項２】 前記圧力式混合気噴射弁の駆動用の圧縮
空気をダイヤフラム（４２）の一方の側に導く加圧空気
連通路（１６）中に、逆止弁（１５）及び規定以上の圧
力が作用した場合に作動する高圧空気逃し弁（１７）を
設けてなることを特徴とする請求項１記載の２サイクル
ガソリンエンジンの燃焼装置。 - 【請求項３】 前記ピストン（３）の下部に大径部（３
ｂ）を設け、該ピストンの大径部と前記シリンダ（１）
の下部に形成した大径部（１ｂ）との間に前記圧縮空気
を発生するポンプ室（１２）を形成してなることを特徴
とする請求項１記載の２サイクルガソリンエンジンの燃
焼装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7167920A JPH08338345A (ja) | 1995-06-09 | 1995-06-09 | ２サイクルガソリンエンジンの燃焼装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7167920A JPH08338345A (ja) | 1995-06-09 | 1995-06-09 | ２サイクルガソリンエンジンの燃焼装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08338345A true JPH08338345A (ja) | 1996-12-24 |
Family
ID=15858514
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7167920A Withdrawn JPH08338345A (ja) | 1995-06-09 | 1995-06-09 | ２サイクルガソリンエンジンの燃焼装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08338345A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7627949B2 (en) | 2006-07-20 | 2009-12-08 | Special Parts Takegawa Co., Ltd. | Motorcycle engine |
| KR101364822B1 (ko) * | 2012-06-11 | 2014-02-19 | 지택현 | 상하 흡배기 4행정 엔진 |
| JP2020515771A (ja) * | 2017-03-23 | 2020-05-28 | エスエーエス トム サーミック ハイドロジェン オキシジェン モビリティーＳａｓ Ｔｈｏｍ Ｔｈｅｒｍｉｃ Ｈｙｄｒｏｇｅｎ Ｏｘｙｇｅｎ Ｍｏｂｉｌｉｔｙ | ２ストローク内燃機関 |
-
1995
- 1995-06-09 JP JP7167920A patent/JPH08338345A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7627949B2 (en) | 2006-07-20 | 2009-12-08 | Special Parts Takegawa Co., Ltd. | Motorcycle engine |
| KR101364822B1 (ko) * | 2012-06-11 | 2014-02-19 | 지택현 | 상하 흡배기 4행정 엔진 |
| JP2020515771A (ja) * | 2017-03-23 | 2020-05-28 | エスエーエス トム サーミック ハイドロジェン オキシジェン モビリティーＳａｓ Ｔｈｏｍ Ｔｈｅｒｍｉｃ Ｈｙｄｒｏｇｅｎ Ｏｘｙｇｅｎ Ｍｏｂｉｌｉｔｙ | ２ストローク内燃機関 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20020903 |