JPS6312818A - ２サイクル内燃機関 - 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】 〔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おいて排気弁を有し、かつ略シリン
ダ軸まわりにスワールを形成する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、吸気弁及び排気弁ヲ有
するオープンチャンバ型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、シリンダに沿って下方に供給され、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、最初吸
気弁の近（、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載では
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
、新気をシリンダヘッド（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。ごのため
、シリンダヘッ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。ま
た、頂面に凹部を存するピストンも示しているが、この
四部はシリンダ軸まわりに排気スワールを形成するため
のものではない。

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
ンダヘッド側の混合気との間で成層化を行なっている。

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、クランク角に同期して作動される吸気弁を有
し、かつシリンダ軸まわりにスワールを形成する２サイ
クル内燃機関において、特に軽負荷域の新気量が少ない
運転条件下においても、圧縮行程までに新気をシリンダ
ヘッド（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
ンダヘッド部分に設けられた吸気ポ゛−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、排気弁周囲のシリンダヘ
ッド内壁面に形成したマスクを含む手段と、頂面に円筒
形凹部を有するピストンとを備え、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、つぎのステッ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
が大きいためシリンダ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、即ちマスクにより、略シリンダ軸回り
の排気スワールが形成される。この排気スワールの下部
は日頂面の凹部に案内される。

ついで、シリンダ内圧が下がり吸気弁開弁後、吸気ポー
トの圧力はスロットル弁で調圧され吸気弁で絞られてい
るので、排気ポートが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って吸気弁リフトが
増大すると、スロッ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っくりと
流入する。

よって、ヘッ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、よっ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ｌにおいて、２は燃焼室（
シリンダ）、３は慣面に凹部８を存するピストン、４は
点火栓、５はマスク、６はシリンダヘッド、７はシリン
ダブロックである。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はスロットル弁
、１４は機械式過給機（スーパーチャージャ）、１５は
インタークーラ、１６は吸気制御弁、１７ａ、１７ｂは
サージタンク、１８ａ、１８ｂはリード弁、１９ａ、１
９ｂは燃料噴射弁、２０ａ、２０ｂは吸気ポート、２１
ａ、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、スロットル弁
１３で空気量を調整される。エアクリーナ１１とスロッ
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。

スロットル弁１３の下流には機械式過給機（スーパーチ
ャージャ）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
ポンプ過給機であって、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。

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１０ｂ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
がらなり、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、１７ｂ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
ッド６に形成された吸気ポート２０ａ、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、ｇ
Ｏｂはシリンダヘッド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１９ａ１１９ｂ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１６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１９ａ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からポペット型吸気弁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。

吸気ボー１−２０ａ、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、吸気ポート２０ｂからは第５図に示すよ
うに吸気弁２１ｂ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
壁に沿っ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
であってシリンダ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
って、吸気ポート２０ｂを流れる多量で高速の混合気（
新気）はマスク壁２２の傾斜部分に沿ってシリンダ壁側
に案内され、そのまま燃焼室２に流入して直接下方へシ
リンダ壁に沿って素早く流れる。

吸気ポート２０ａ、２０ｂと対向する位置でシリンダへ
ラド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もシリンダヘッド６に形成されてい
る。これらの排気ポート３２ａ、３２ｂも後述のような
タイミングでクランク角に同門して作動されるポペット
型排気弁３１ａ、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３１３．３１ｂ
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３３ａ、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。もっとも、
ポペッ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はシリンダヘッド６、ピストン３及び
シリンダブロック７間に形成され、シリンダヘッド６側
上部中央に点火栓４が配置される。

シリンダヘッド６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からポペット型排気弁３１ａ、３
１ｂの全周囲を経て燃焼室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。

ピストン３の頂面には、第３図に示すように、円筒形の
凹部８が形成されている。この凹部８の側面はシリンダ
軸Ｃと一致する軸心を有する円筒壁であるが、底面８ｂ
は排気弁３１ａ、３１ｂ寄りの深さを大きくした傾斜面
とし、シリンダヘッド７内壁の排気弁の周囲に設けたマ
スク５を逃げるのに都合の良い形状としている。

各気筒の吸気弁２１ａ、２１ｂ及び排気弁３１ａ、３１
ｂは、図示しないが、クランクシャ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（Ｂ　Ｄ　Ｃ）を基準として約
−１２５度の時点で先ずｕト気弁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（Ｂ　Ｄ　Ｃ）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＋６
０度の時点で吸気弁２１ａ、２１ｂが閉じる。なお、燃
料噴射弁１９ａ、Ｌ９ｂは下死点（ＢＤＣ）を基準とし
て約＋４５度から一４０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、３１ｂ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３１
ａ、３１ｂ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。従って、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の開き始めの領域にでは第３気筒の排
気弁がまだ開いており、中間の領域りで第６気筒の排気
弁が開き始め、終わりの領域Ｍ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
、常時正圧となっていて、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りでは、第６気筒の排気
弁が開くことによる背圧の影響番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）の干渉を受は排気パルス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３
１ａ、３１ｂが開き始める。従って、第６図の（Ａ）の
時点ごろは、燃焼後の排気が、第８１９Ａ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／−程度になるが、直ぐに１．０５　ｋｓｒ／
　ｃｔｉ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図の領域して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。よって、排
気ポート３２ａ、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。この排気スワールの下部はピスト
ン３の頂面の凹部８にスムーズに案内される。この時の
スワールはゆっ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の圧力はスロットル弁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３’２　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っ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
ロットル弁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２１
ａ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、よって新気の流速が低くな
り、新気は排気スワール上にゆっくり流入し燃焼室２の
上部のシリンダヘッド６側の点火栓４に近い部位に集ま
る。よって、シリンダヘッド側（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図りで示した状態となっても、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、シリンダヘッド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図の領域り及び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っている。従って、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）や新気の逆流人が行われず
、また、排気スワールの下部がピストン３の凹部８に案
内されるので、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を開くことによって排気パルスの過給効果を
防止し、υＦ気ジブローダウン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２０ａより燃焼室２のシリンダヘッド
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１６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。よって、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が実質上開弁じ、新気（Ｔ）の流入が
開始される。

従って、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２０
ａ、２０ｂから流入するが、吸気ボー）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
へシリンダ壁に沿って素早（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。この場合にお
いても、ピストン３の凹部８が新気（Ｔ）を案内し、排
気をスムーズにより流出させる。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）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）力＜ｔｎ気ポート３２ａ、３２ｂ
及び排気マニホルド３３に一旦貯えられる。つぎに、第
６図の（ｄ）及び第９図りの時点では、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に一時貯められていた新
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ッド６側に
強い新気スワール（Ｘ）を形成する。吸気弁２１ａ、２
１ｂ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（ことにより、多量の新気を燃焼室２のシリンダ壁に
沿って迅速に燃焼室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３４を閉じることによって排気
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、一旦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炎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、軽負荷域で排気ポートの背
圧の圧力変動をおさえる手段として、各気筒の排気管を
それぞれ独立して設けると共にこれらの排気管を相互に
連通させるバイパス弁を設ける。アイドル域又は軽負荷
域でバイパス弁を閉じることにより各排気管の等価管長
が長くなり、実質上池の気筒の排気パルスの影響を受け
なくなり、この域では排気ポートの背圧の圧力変動が抑
えられる。また、１気筒の場合、排気管に排気制御弁を
設けると共にこの排気制御弁をバイパスする通路を設け
る。アイドル域又は軽負荷域で排気制御弁を閉じること
により排気管の等価管長が長くなり、この域で排気ポー
トの背圧の圧力変動が抑えられる。

また、この２サイクル内燃機関をディーゼルエンジンと
てして構成する場合、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
ることも可能である。

なお、排気弁３１ａ、３１ｂの一方を他方より早く開く
ようにし、早く開く方の排気弁の周囲に設けたマスクを
他方のマスクより強力な排気スワールを生じるように高
く　（深く）する場合、排気弁側に深くしたピストン凹
部８をこのようなマスクの効果的な逃げとすることがで
きる。これにより所望の排気スワールを得ることができ
る。また、排気弁の早く開く側の排気ポートをシリンダ
の接線方向に向け、接線方向に排気が逆流するようにす
れば、前述のマスクと相まって効果的に排気スワールを
得ることができる。

〔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、ピストンの凹部
により排気スワールが乱されないので、安定した排気と
新気との成層化が得られ、新気をシリンダヘッド近傍に
位置させることにより、着火が容易となる。従って、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、
排気ガスの温度が高い場合には、圧縮行捏末期に自己着
火燃焼を行うことも可能である。また、高負荷域では、
ピストン凹部が新気をスムーズに案内して横断掃気を行
なわしめ、高い充填効率及び高出力を確保することがで
きる。また、ピストン頂面の凹部をスワール形成手段で
あるマスクの逃げとして利用でき、マスクを所望の形状
に（即ち、所望の高さに）することができる。

【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
明するための図である。 １・・・２サイクル内燃機関本体 ２・・・燃焼室 ３・・・ピストン ５．５ａ１５ｂ・・・マスク ８・・・ピストン頂部の四部 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 第１図 第２図 ２０ａ、２０ｂ−−−吸気ポート 第３図　　　　８−＝　１ 第４図　　　　第５図 第６図 クランク角 第７図 排気 第８図 排気 第９ 横断掃気開始 横断掃気 吹き抜は新気逆流スワール 吹き返し防止

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、過給手段を有する新気供給系と、シリンダヘッド部
   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、排気弁周囲のシリンダヘッド内壁面に形
   成したマスクを含む手段と、頂面に円筒形凹部を有する
   ピストンとを備え、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。 ２、前記凹部は排気弁寄りの深さが大となるように傾斜
   した底面を有する特許請求の範囲第１項記載の２サイク
   ル内燃機関。