JP2000248941A - 副燃焼室付き２サイクルエンジン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】副燃焼室を形成するホットプラグを冷却して熱
変形を抑え、またピストンの熱分布を排気側と反排気側
との差異を少なくすることが可能である。 【解決手段】シリンダ壁に排気ポート６ａと、この排気
ポー卜６ａの対向位置、排気ポート中心とシリンダ中心
軸を通る壁の両側位置の少なくともいずれかに掃気ポー
ト２４ａを配置し、さらにシリンダ内の主燃焼室２７
と、この主燃焼室２７に連通孔４０を介して連通された
シリンダヘッドに設けた副燃焼室２７とによって燃焼室
が構成され、副燃焼室３０に燃料噴射ノズル１６の先端
部１６ａを臨ませ、この先端部１６ａの噴射孔１６ｂか
ら燃料噴射する副燃焼室付き２サイクルエンジン１にお
いて、主燃焼室２７と副燃焼室３０とを１つ以上の連通
孔４０で連通し、この副燃焼室３０を排気ポート６ａ中
心とシリンダ中心軸Ｌ３を通る第１の平面Ｈ１から掃気
ポート２４ａ側に離間させるか、あるいは／及び第１の
平面Ｈ１と直交し且つシリンダ中心軸Ｌ３を通る第２の
平面Ｈ２を境として反排気ポート側に偏位させている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、副燃焼室内に圧
縮された空気の渦流を発生させる副燃焼室付き２サイク
ルエンジンに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、エンジンとしては、シリンダ内の
主燃焼室と、この主燃焼室に連通孔を介して連通された
シリンダヘッドに設けた副燃焼室とによって燃焼室が構
成され、副燃焼室に燃料噴射ノズルの先端部を臨ませ、
連通孔からの新気により副燃焼室内に発生する渦流に先
端部の噴射孔から燃料噴射するものがある。

【０００３】この種のエンジンとして、例えば２サイク
ルのディーゼルエンジンがあり、圧縮行程において新気
が主燃焼室から連通孔を通って副燃焼室内に流入するこ
とにより、副燃焼室内に圧縮された空気の渦流が生じ、
この渦流中に燃料を噴射することによって着火し燃焼が
行われる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このように副燃焼室付
き２サイクルエンジンは、連通孔により副燃焼室内に渦
流を形成し、燃料噴射ノズルから噴射された燃料を速や
かに混合させ、着火性及び燃焼性を確保している。ま
た、強い渦流により、空気利用率がよく出力が得やすい
と共に、ＮＯｘの排出を軽減することができる等の利点
がある。

【０００５】しかし、燃料を副燃焼室内に噴射すること
によって着火し燃焼が行われることから、副燃焼室の温
度が上昇し、副燃焼室を形成する副燃焼室壁が熱変形す
るおそれがある。

【０００６】また、副燃焼室付き２サイクルエンジンで
は、特にピストンの掃気側に対して排気側の温度が上昇
し、均等な熱分布が得られにくい等の問題がある。

【０００７】この発明は、このような問題点を解消する
ためになされたもので、副燃焼室を形成する副燃焼室壁
を冷却して熱変形を抑えることが可能な副燃焼室付き２
サイクルエンジンを提供することを第１の目的としてい
る。さらに加えて、ピストンの熱分布を排気側と反排気
側との差異を小さくすることが可能な副燃焼室付き２サ
イクルエンジンを提供することを第２の目的としてい
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決し、かつ
目的を達成するために、この発明は、以下のように構成
した。

【０００９】請求項１に記載の発明は、『シリンダ壁に
排気ポートと、この排気ポー卜の対向位置、排気ポート
中心とシリンダ中心軸を通る壁の両側位置の少なくとも
いずれかに掃気ポートを配置し、さらにシリンダ内の主
燃焼室と、この主燃焼室に１つ以上の連通孔を介して連
通されたシリンダヘッドに設けた副燃焼室とによって燃
焼室が構成され、前記副燃焼室に燃料噴射ノズルの先端
部を臨ませ、この先端部の噴射孔から燃料噴射する副燃
焼室付き２サイクルエンジンにおいて、前記副燃焼室を
排気ポート中心とシリンダ中心軸を通る第１の平面から
掃気ポート側に離間させるか、あるいは／及び前記第１
の平面と直交し且つシリンダ中心軸を通る第２の平面を
境として反排気ポート側に偏位させたことを特徴とする
副燃焼室付き２サイクルエンジン。』である。

【００１０】この請求項１に記載の発明によれば、副燃
焼室を排気ポート中心とシリンダ中心軸を通る第１の平
面から掃気ポート側に離間させるか、あるいは／及び前
記第１の平面と直交し且つシリンダ中心軸を通る第２の
平面を境として反排気ポート側に偏位させたことによ
り、掃気ポートからの掃気流により副燃焼室を形成する
副燃焼室壁の主燃焼室側の表面を冷却し熱変形を抑える
ことができる。

【００１１】請求項２に記載の発明は、『シリンダ壁に
排気ポートと、この排気ポー卜の対向位置、排気ポート
中心とシリンダ中心軸を通る壁の両側位置の少なくとも
いずれかに掃気ポートを配置し、さらにシリンダ内の主
燃焼室と、この主燃焼室に複数の連通孔を介して連通さ
れたシリンダヘッドに設けた副燃焼室とによって燃焼室
が構成され、前記副燃焼室に燃料噴射ノズルの先端部を
臨ませ、この先端部の噴射孔から燃料噴射する副燃焼室
付き２サイクルエンジンにおいて、シリンダ中心軸方向
で見て連通孔の主燃焼室側開口と副燃焼室側開口との位
置がずれ、かつ連通孔中心線の位置が副燃焼室中心から
ずれ、かつシリンダ中心軸方向で見て連通孔中心線の副
焼焼室側開口の位置から主燃焼室側開口ヘの延長方向
が、複数の内少なくとも１つが排気ポート中心とシリン
ダ中心軸を通る第１の平面と直交するとともに、シリン
ダ中心軸を通る第２の平面を境として反排気ポート方向
を指向することを特徴とする副燃焼室付き２サイクルエ
ンジン。』である。

【００１２】この請求項２に記載の発明によれば、シリ
ンダ中心軸方向で見て連通孔の主燃焼室側開口と副燃焼
室側開口との位置がずれ、かつ連通孔中心線の位置が副
燃焼室中心からずれ、かつシリンダ中心軸方向で見て連
通孔中心線の副焼焼室側開口の位置から主燃焼室側開口
ヘの延長方向が、複数の内少なくとも１つが排気ポート
中心とシリンダ中心軸を通る第１の平面と直交するとと
もに、シリンダ中心軸を通る第２の平面を境として反排
気ポート方向を指向するから、掃気時に反排気ポート方
向から排気ポートへ流れる掃気流の一部を、連通孔を通
って副燃焼室内に円滑に導くことができ、副燃焼室壁を
内側から冷却し副燃焼室壁の熱変形を抑えることができ
る。且つ、連通孔を通って副燃焼室から主燃焼室に流れ
る未燃焼ガスを含む高温の既燃焼ガスが反排気ポート方
向に流れるので、ピストンやシリンダの反排気ポート側
の温度が上昇する。これにより、排気側と反排気ポート
側との温度差が小さくなるようにすることができ、ピス
トンやシリンダの熱歪みを少なくすることができる。

【００１３】請求項３に記載の発明は、『他の連通孔の
内少なくとも１つが、シリンダ中心軸方向で見て主燃焼
室側開口と副燃焼室側開口との位置がずれ、連通孔中心
線が副燃焼室中心からずれ、かつシリンダ中心軸方向で
見て連通孔中心線の副燃焼室側開口の位置から主燃焼室
側開口ヘの延長方向が排気ポート中心とシリンダ中心軸
を通る第１の平面と直交するとともに、シリンダ中心軸
を通る第２の平面を境として排気ポート方向を指向する
ことを特徴とする請求項２に記載の副燃焼室付き２サイ
クルエンジン。』である。

【００１４】この請求項３に記載の発明によれば、他の
連通孔の内少なくとも１つが、シリンダ中心軸方向で見
て主燃焼室側開口と副燃焼室側開口との位置がずれ、連
通孔中心線が副燃焼室中心からずれ、かつシリンダ中心
軸方向で見て連通孔中心線の副燃焼室側開口の位置から
主燃焼室側開口ヘの延長方向が排気ポート中心とシリン
ダ中心軸を通る第１の平面と直交するとともに、シリン
ダ中心軸を通る第２の平面を境として排気ポート方向を
指向することから、反排気ポート側を指向する連通孔に
より掃気流が副燃焼室内に円滑に入る一方、副燃焼室内
で燃焼した燃焼ガスが排気ポート方向を指向する連通孔
により主燃焼室内の掃排気流により吸い出されて噴出
し、効率良く副燃焼室内のガス交換を可能とするので副
燃焼室を内側から冷却し副燃焼室の熱変形を抑えること
ができる。

【００１５】また、ピストンやシリンダの熱変形を抑え
ることに加え、副燃焼室内のガス交換が容易であり、副
燃焼室内での燃焼を確実に開始させることができ、主燃
焼室に強い渦流を形成し易いため、低中速域の未燃焼ガ
スの発生を抑え、さらに排気ガス中のＮＯｘ含有量を減
少させることができる。

【００１６】請求項４に記載の発明は、『請求項２又は
請求項３に記載の副燃焼室付き２サイクルエンジンであ
り、副燃焼室を排気ポート中心とシリンダ中心軸を通る
第１の平面から掃気ポート側に離間させるか、あるいは
／及び前記第１の平面と直交し且つシリンダ中心軸を通
る第２の平面を境として反排気ポート側に偏位させたこ
とを特徴とする副燃焼室付き２サイクルエンジン。』で
ある。

【００１７】この請求項４に記載の発明によれば、請求
項２又は請求項３に記載の副燃焼室付き２サイクルエン
ジンであり、この副燃焼室付き２サイクルエンジンの副
燃焼室を排気ポート中心とシリンダ中心軸を通る第１の
平面から掃気ポート側に離間させるか、あるいは／及び
前記第１の平面と直交し且つシリンダ中心軸を通る第２
の平面を境として反排気ポート側に偏位させることで、
副燃焼室壁を主燃焼室側から熱変形をより確実に抑える
と共に、ピストンの熱分布を排気側と反排気側との差異
を少なくすることが可能である。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、この発明の副燃焼室付き２
サイクルエンジンの実施の形態を図面に基づいて説明す
る。図１は副燃焼室付き２サイクルエンジンの縦断面
図、図２は図１のII-II線に沿う一部断面図、図３は燃
焼室部の拡大縦断面図、図４は図３のIV-IV線に沿う断
面図である。

【００１９】この実施の形態の副燃焼室付き２サイクル
エンジン１は、副燃焼室を有する水冷２気筒２サイクル
デイーゼルエンジンである。この副燃焼室付き２サイク
ルエンジン１は、上下のクランクケース２、３によって
クランク軸２２が軸支され、この上クランクケース３に
シリンダブロック４とシリンダヘッド５が順に取り付け
られている。

【００２０】シリンダブロック４には、排気通路６に連
通して排気管７が接続され、各気筒の排気管７は下流側
で集合される。上クランクケース３の吸気通路８には、
リードバルブ９が設けられ、さらにリードバルブ９を介
して吸気管１０が接続されている。吸気管１０は、その
内部の吸気通路が気筒毎に分岐するように形成し、分岐
部分より上流側となる上流側端部にスロットル弁装置１
１及び図示していない吸気管、エアクリーナ等が接続さ
れている。

【００２１】スロットル弁装置１１は、バタフライ型ス
ロットル弁１１ａをモータ１１ｂによって駆動する構造
になっている。モータ１１ｂは、副燃焼室付きエンジン
１の燃料噴射量やオイル供給量を制御するＥＣＵ１２に
よって制御される。すなわち、エンジン回転数検出セン
サ１３によって検出したエンジン回転数と、アクセル開
度検出センサ１４によって検出したアクセル開度とに対
応するスロットル開度をマップから読み出し、この読み
出したスロットル開度とスロットル弁１１ａの開度が一
致するようにモータ１１ｂを駆動する。

【００２２】スロットル弁装置１１の近傍には、燃料噴
射ポンプ１５が配置されている。この燃料噴射ポンプ１
５は、副燃焼室付きエンジン１により駆動されて燃料を
気筒毎の燃料噴射ノズル１６に圧送する。この燃料噴射
ポンプ１５での燃料供給量はＥＣＵ１２によって制御し
ている。また、燃料噴射ポンプ１５は、クランク軸２２
の回転を伝達して駆動する構造になっている。

【００２３】この副燃焼室付き２サイクルエンジン１の
クランク軸２２は、コンロッド２０を介して各気筒のピ
ストン２１と連結されている。ピストン２１は、シリン
ダブロック４のシリンダボア４ａに摺動自在に設けられ
ている。クランク軸２２及び上下のクランクケース２、
３を組み付けることによって気筒毎のクランク室２３が
形成され、これらのクランク室２３に空気がリードバル
ブ９を介して吸入される。

【００２４】さらに、シリンダブロック４には、クラン
ク室２３とシリンダボア４ａ内とを連通する掃気通路２
４が形成されている。掃気通路２４はシリンダボア４ａ
の周囲三方に形成され、それぞれ主掃気ポート２４ａ，
２４ｂ及び副掃気ポート２４ｃを介してシリンダボア４
ａ内に連通している。また、排気通路６には、掃気ポー
ト２４ａの上縁より僅かに高い位置に上縁を形成した１
つの主排気ポート６ａと、この主排気ポート６ａより高
い位置に開口した一対の副排気ポート６ｂとを介して上
流側がシリンダボア４ａ内に連通し、下流側が排気通路
６の下流側に連通している。

【００２５】排気通路６における副排気ポート６ｂを介
してシリンダボア４ａ内に連通される部分には、排気制
御装置２６が設けてある。この排気制御装置２６は、排
気タイミング及び圧縮比を変化させるためのものであ
り、シリンダブロック４に副排気ポート６ｂ側の排気通
路部分を横切るように回動自在に設けられた棒状弁体２
６ａを有する。棒状弁体２６ａは、エンジン回転域がア
イドリング域を含む低・中回転域にあるときに閉状態と
して排気通路部分を閉塞し、エンジン回転域が高回転域
に達した後は開状態として副排気通路部分からも排気ガ
スが排出されるようにＥＣＵ１２によって制御される。

【００２６】棒状弁体２６ａが閉状態にあるときには、
これが開状態のときに較べて圧縮開始タイミングが速ま
るとともに排気開始時期が遅れ、これとともに圧縮比が
高くなる。このため、棒状弁体２６ａを閉状態とするこ
とによって、圧縮比が高くなることに起因して副燃焼室
付きエンジン１が始動し易くなり、低・中回転時に回転
が安定するようになる。また、棒状弁体２６ａを開状態
とすることによって、高回転時にポンピングロスが減少
するとともに排気通路断面積が増大し排気抵抗が減少す
ることに起因して高出力が得られる。

【００２７】シリンダヘッド５は、シリンダブロック４
の上端に取付けた下部シリンダヘッド５ａと、この下部
シリンダヘッド５ａに装着したホットプラグ５ｂと、こ
れら下部シリンダヘッド５ａ及びホットプラグ５ｂの上
部に取付けた上部シリンダヘッド５ｃとを備え、シリン
ダボア４ａ内に形成される主燃焼室２７の上壁を構成し
ている。

【００２８】下部シリンダヘッド５ａには、小径部及び
大径部からなる保持孔２８が形成され、ホットプラグ５
ｂを保持孔２８に上方から挿着させることによって保持
している。また、ホットプラグ５ｂは、下プラグ５ｂ１
と上プラグ５ｂ２とから構成され、下プラグ５ｂ１は上
向きの凹部５ｂ１１が形成され、上プラグ５ｂ２は下向
きの凹部５ｂ２１が形成され、この上向きの凹部５ｂ１
１と下向きの凹部５ｂ２１とにより副燃焼室３０が形成
される。副燃焼室３０の中心は、扁平円筒状に形成さ
れ、ほぼシリンダボア４ａの中心線Ｌ３を通り、排気ポ
ート６ａの中心と中心軸Ｌ３通る第１の平面Ｈ１と直交
する第２の平面Ｈ２上において主掃気ポート２４ａより
に位置している。

【００２９】下プラグ５ｂ１には、対称位置に一対の連
通孔４０が形成され、主燃焼室２７と、この主燃焼室２
７に連通孔４０を介して連通された副燃焼室３０とによ
って燃焼室が構成される。副燃焼室３０には、燃料噴射
ノズル１６の先端部１６ａを臨ませ、連通孔４０からの
新気流５０に先端部１６ａの噴射孔１６ｂから燃料噴射
する。これにより新気流が基となって副燃焼室３０内に
発生する渦流１０００に微細燃料を混合させることがで
きる。なお、副燃焼室壁３０ａの内底壁３０ａ１に設け
られる副燃焼室側開口４０ｂから連通孔４０の中心線を
延長する時、中心線が副燃焼室壁３０ａの内の側壁３０
ａ２上半分の部分あるいは、天井３０ａ３の外周部を貫
通するように連通孔４０の向きが設定される。

【００３０】シリンダ中心軸方向で見て連通孔４０の主
燃焼室側開口４０ａと副燃焼室側開口４０ｂとの位置が
ずれている。連通孔４０からの新気流５０により副燃焼
室３０内に発生する渦流１０００は、副燃焼室側開口４
０ｂにおける方向に連通孔４０を延長して直進する直進
部５０ａと、直進部５０ａが側壁３０ａ２の上部及びそ
の後天井３０ａ３によりガイドされるか、天井３０ａ３
及びその後側壁３０ａ２の上部によりガイドされて若干
下向き且つ側壁３０ａ２に沿った偏向流部５０ｂとな
り、さらに副燃焼室壁３０ａの中心の回りに旋回する渦
流１０００となる。

【００３１】前記したように、主排気ポート２４ａ、２
４ｂが前記第１の平面Ｈ１を挟んで両側のシリンダ壁に
形成される。主燃焼室２７と副燃焼室３０とを４つの連
通孔４０で連通し、この副燃焼室３０を、この実施の形
態では排気ポート中心とシリンダ中心軸を通る第１の平
面Ｈ１を境として一方側位置の主掃気ポート２４ａ側に
偏位させているが、他方側位置の主掃気ポート２４ｂ側
に偏位させてもよい。

【００３２】このように副燃焼室３０を、排気ポート中
心とシリンダ中心軸を通る第１の平面Ｈ１を境として一
方側位置の主掃気ポート２４ａ側に偏位させたことによ
り、主掃気ポート２４ａからの掃気流により副燃焼室３
０を形成するホットプラグ５ｂの主燃焼室側の表面を冷
却し熱変形を抑えることができる。

【００３３】また、それぞれの連通孔４０は、シリンダ
中心軸方向で見て連通孔４０の主燃焼室側開口４０ａと
副燃焼室側開口４０ｂとの位置がずれ、かつ連通孔４０
の中心線の位置が副燃焼室中心からずれ、燃焼開始後連
通孔４０を通って主燃焼室２７へ流れる燃焼ガス流によ
って主燃焼室２７に渦流１０００を形成するようになっ
ている。

【００３４】さらに、シリンダ中心軸方向で見て副燃焼
室側開口４０ｂの位置から主燃焼室側開口４０ａヘの連
通孔中心線の主燃焼室２７への延長線が、複数の内少な
くとも１つが、この実施の形態では１つが排気ポート中
心とシリンダ中心軸を通る第１の平面Ｈ１と直交すると
ともに、シリンダ中心軸を通る第２の平面Ｈ２を境とし
て反排気ポート側を指向し、１つの連通孔４０がシリン
ダ中心軸方向で見て副燃焼室側開口４０ｂの位置から主
燃焼室側開口４０ａヘの連通孔中心線への主燃焼室２７
への延長方向が前記平面Ｈ２を境として排気ポート方向
を指向する。

【００３５】この副燃焼室付き２サイクルエンジン１
は、クランク軸２２を図示していないスタータモータに
より回転させることによって始動する。クランク軸２２
を回転させると、空気がスロットル弁装置１１、吸気管
１０、リードバルブ９、吸気通路８という吸気系を通っ
てクランク室２３に吸入され、ここで圧縮されて掃気通
路２４、主掃気ポート２４ａ、２４ｂ及び副掃気ポート
２４ｃを介して主燃焼室２７に導入される。

【００３６】そして、圧縮行程において主燃焼室２７内
の空気が連通孔４０を通って副燃焼室３０に流入する。
このことにより副燃焼室３０内に圧縮された空気からな
る新気流５０さらに渦流１０００が生じ、この新気流５
０中に噴射孔１６ｂから燃料を噴射することによって着
火し燃焼を開始する。その後、燃焼ガスが連通孔４０を
通って主燃焼室２７内に吹き出し、主燃焼室２７内の圧
力上昇に伴ってピストン２１が下降する。膨張行程にお
いてピストン２１が主排気ポート６ａあるいは副排気ポ
ート６ｂの上縁より下側に移動することによって、燃焼
ガスが主燃焼室２７から排気通路６を通って排気管７に
排出される。

【００３７】この実施の形態では、１つの連通孔４０が
反排気ポート側を指向し、１つの連通孔４０が排気ポー
ト方向を指向することから、図４に示すように掃気流Ｘ
により押し込まれる新気流入流Ｍが反排気ポート側を指
向する３つの連通孔４０からホットプラグ５ｂ内の副燃
焼室３０により円滑に入ることができる。

【００３８】また、４つの連通孔４０は、それぞれ主燃
焼室側開口４０ａと副燃焼室側開口４０ｂがシリンダ中
心軸方向で見て同一方向に位置がずれており、お互いに
新気が邪魔されることなく同一方向に速い渦流が生じ、
燃料噴射後の着火性及び燃焼性を向上できる。

【００３９】一方、副燃焼室３０内で燃焼した燃焼ガス
は、掃気流Ｘより主燃焼室２７内に吸い出され、これが
既燃ガス流出流Ｎとなって排気ポート方向を指向する連
通孔４０からより円滑に主燃焼室２７内排気ポート６ａ
方向へ排出される。

【００４０】このように、一方の反排気ポート側を指向
する連通孔４０から他方の排気ポート方向を指向する連
通孔４０への新気による掃気流が形成され易くより効率
良く、ホットプラグ５ｂを内側から冷却しホットプラグ
５ｂの熱変形を抑えることができる。また、掃気流が副
燃焼室３０内に入り易く、副燃焼室３０内のガス交換が
容易であり、副燃焼室３０内での燃焼を確実に開始させ
ることができ、主燃焼室２７に強い渦流を形成し易いた
め、低中速域の未燃焼ガスの発生を抑え、さらに排気ガ
ス中のＮＯｘ含有量を減少させることができる。

【００４１】また、シリンダ中心軸方向で見てホットプ
ラグ５ｂが排気ポート中心とシリンダ中心軸を通る第１
の平面Ｈ１より一方の主掃気ポート２４ａよりとなるか
ら、掃気時に主掃気ポート２４ａからの掃気流Ｘを強い
ままホットプラグ５ｂの主燃焼室２７表面に円滑に導く
ことができ、ホットプラグ５ｂを外側から冷却しホット
プラグ５ｂの熱変形を抑えることができる。

【００４２】図５に示す実施の形態では、図１乃至図４
の実施の形態と同様に構成された連通孔４０が４つ同様
に構成され、この連通孔４０の数と、燃料噴射ノズル１
６の噴射孔１６ｂの数が同数であるが、副燃焼室３０を
排気ポート側に偏位させ、シリンダ中心軸方向で見てシ
リンダ中心軸と排気ポート中心線を通る第１の平面Ｈ１
上に位置させている。この実施の形態では、図１乃至図
４の実施の形態と同様に掃気流Ｘより主燃焼室２７内に
吸い出され、これが既燃ガス流出流Ｎとなって排気ポー
ト方向を指向する連通孔４０からより円滑に排気ポート
６ａ方向へ排出される。副燃焼室３０を形成する下プラ
グ５ｂ１の掃気流による主燃焼室２７側からの冷却性は
低下するが、副燃焼室３０内のガス交換性は高くできる
ので、着火性及び燃焼性を高めることができるととも
に、副燃焼室３０構成壁となる下プラグ５ｂ１及び上プ
ラグ５ｂ２を内側から冷却することができる。

【００４３】図６に示す実施の形態では、図１乃至図４
の実施の形態と同様に構成された連通孔４０が４つ同様
に構成され、この連通孔４０の数と、燃料噴射ノズル１
６の噴射孔１６ｂの数が同数であるが、副燃焼室３０を
反排気ポート側に、即ち、シリンダ中心軸方向で見て排
気ポート中心線上の排気ポート６ａと対向して位置する
副掃気ポート２４ｃ側に偏位させている。この実施の形
態では、図１乃至図４の実施の形態と同様に１つの連通
孔４０において掃気流Ｘより主燃焼室２７内に吸い出さ
れ、これが既燃ガス流出流Ｎとなって排気ポート方向を
指向する連通孔４０からより円滑に排気ポート６ａ方向
へ排出される。かつ、副燃焼室３０が排気ポート中心線
上の排気ポート６ａと対向する位置する副掃気ポート２
４ｃ側に偏位しているために、排気ポート６ａと対向す
る位置する副掃気ポート２４ｃ及びその両側の主掃気ポ
ート２４ａ、２４ｂの３つの掃気ポートからの掃気流Ｘ
により下プラグ５ｂ１が主燃焼室２７側から冷却される
とともに、１つの連通孔４０において掃気流Ｘにより押
し込まれる新気流入流Ｍが連通孔４０からホットプラグ
５ｂ内の副燃焼室３０により円滑に入ることができる。
これにより副燃焼室３０内のガス交換性が向上する。

【００４４】さらに、ホットプラグ５ｂを副掃気ポート
２４ｃに偏位させていることにより、連通孔４０からの
高温の既燃焼ガス及び未燃焼ガスは主燃焼室２７におけ
る副掃気ポート２４ｃ側に偏在することになり、掃気行
程中も既燃焼ガスに晒され高温になり易い排気ポート側
の温度がさらに上昇するのを防止する。排気タイミング
制御のために副排気ポート６ｂに連なる副排気通路には
回転自在な棒状弁体２６ａを有するが、温度のさらなる
上昇を防止することにより、カーボン固着等による棒状
弁体２６ａの作動の不具合の発生を低下させることがで
きる。また、ピストン２１やシリンダボア４ａの円周方
向の熱分布を平均化できることになり、ピストン２１や
シリンダボア４ａの熱変形を軽減できる。

【００４５】図７に示す実施の形態では、図１乃至図４
の実施の形態と同様に構成された連通孔４０が４つ同様
に構成され、この連通孔４０の数と、燃料噴射ノズル１
６の噴射孔１６ｂの数が同数であるが、副燃焼室３０を
排気ポート側でかつ一方の主掃気ポート２４ａ側でその
間の位置に偏位させている。さらに、２つの連通孔４０
が反排気ポート側を指向し、２つの連通孔４０が排気ポ
ート方向を指向するように形成されている。

【００４６】このように２つの連通孔４０が反排気ポー
ト側を指向し、２つの連通孔４０が排気ポート方向を指
向することから、掃気流Ｘにより押し込まれる新気流入
流Ｍが反排気ポート側を指向する２つの連通孔４０から
ホットプラグ５ｂ内の副燃焼室３０により円滑に入るこ
とができ、一方、副燃焼室３０内で燃焼した燃焼ガス
は、掃気流Ｘより主燃焼室２７内に吸い出され、これが
既燃ガス流出流Ｎとなって排気ポート方向を指向する２
つの連通孔４０からより円滑に排気ポート６ａ方向へ排
出される。さらに、副燃焼室３０が排気ポート側に偏位
しているために既燃ガス流出流Ｎが主燃焼室２７に滞留
することなく、排気ポート６ａに入り、結果として主燃
焼室２７内における既燃焼残留ガス量を減らすことがで
きる。

【００４７】図８に示す実施の形態では、図１乃至図４
の実施の形態と同様に構成された連通孔４０が４つ同様
に構成され、この連通孔４０の数と、燃料噴射ノズル１
６の噴射孔１６ｂの数が同数であるが、副燃焼室３０を
シリンダ中心軸方向で見て排気ポート中心線上の排気ポ
ート６ａと対向する位置する副掃気ポート２４ｃ側でか
つ一方の主掃気ポート２４ｂ側でその間の位置に偏位さ
せている。

【００４８】このように２つの連通孔４０が反排気ポー
ト側を指向し、２つの連通孔４０が排気ポート方向を指
向することから、掃気流Ｘにより押し込まれる新気流入
流Ｍが反排気ポート側を指向する２つの連通孔４０から
ホットプラグ５ｂ内の副燃焼室３０により円滑に入るこ
とができ、一方、副燃焼室３０内で燃焼した燃焼ガス
は、掃気流Ｘより主燃焼室２７内に吸い出され、これが
既燃ガス流出流Ｎとなって排気ポート方向を指向する２
つの連通孔４０からより円滑に排気ポート６ａ方向へ排
出される。さらに、副燃焼室３０が排気ポート中心線上
の排気ポート６ａと対向する位置する掃気ポート２４ａ
側でかつ一方の主掃気ポート２４ａ側でその間の位置に
偏位しているために、排気ポート６ａと対向する位置す
る主掃気ポート２４ａ及びその両側の掃気ポート２４ａ
の３つの掃気ポート２４ａからの掃気流Ｘが弱まりにく
く、この強い掃気流Ｘにより押し込まれる新気流入流Ｍ
が連通孔４０からホットプラグ５ｂ内の副燃焼室３０に
より円滑に入ることができる。

【００４９】

【発明の効果】前記したように、請求項１に記載の発明
では、副燃焼室を排気ポート中心とシリンダ中心軸を通
る第１の平面から掃気ポート側に離間させるか、あるい
は／及び前記第１の平面と直交し且つシリンダ中心軸を
通る第２の平面を境として反排気ポート側に偏位させた
ことにより、掃気ポートからの掃気流により副燃焼室を
形成する副燃焼室壁の主燃焼室側の表面を冷却し熱変形
を抑えることができる。

【００５０】請求項２に記載の発明では、シリンダ中心
軸方向で見て連通孔の主燃焼室側開口と副燃焼室側開口
との位置がずれ、かつ連通孔中心線の位置が副燃焼室中
心からずれ、かつシリンダ中心軸方向で見て連通孔中心
線の副焼焼室側開口の位置から主燃焼室側開口ヘの延長
方向が、複数の内少なくとも１つが排気ポート中心とシ
リンダ中心軸を通る第１の平面と直交するとともに、シ
リンダ中心軸を通る第２の平面を境として反排気ポート
方向を指向するから、掃気時に反排気ポート方向から排
気ポートへ流れる掃気流の一部を、連通孔を通って副燃
焼室内に円滑に導くことができ、副燃焼室壁を内側から
冷却し副燃焼室壁の熱変形を抑えることができる。且
つ、連通孔を通って副燃焼室から主燃焼室に流れる未燃
焼ガスを含む高温の既燃焼ガスが反排気ポート方向に流
れるので、ピストンやシリンダの反排気ポート側の温度
が上昇する。これにより、排気側と反排気ポート側との
温度差が小さくなるようにすることができ、ピストンや
シリンダの熱歪みを少なくすることができる。

【００５１】請求項３に記載の発明では、他の連通孔の
内少なくとも１つが、シリンダ中心軸方向で見て主燃焼
室側開口と副燃焼室側開口との位置がずれ、連通孔中心
線が副燃焼室中心からずれ、かつシリンダ中心軸方向で
見て連通孔中心線の副燃焼室側開口の位置から主燃焼室
側開口ヘの延長方向が排気ポート中心とシリンダ中心軸
を通る第１の平面と直交するとともに、シリンダ中心軸
を通る第２の平面を境として排気ポート方向を指向する
ことから、反排気ポート側を指向する連通孔により掃気
流が副燃焼室内に円滑に入る一方、副燃焼室内で燃焼し
た燃焼ガスが排気ポート方向を指向する連通孔により主
燃焼室内の掃排気流により吐出されて噴出し、効率良く
副燃焼室内のガス交換を可能とするので副燃焼室を内側
から冷却し副燃焼室の熱変形を抑えることができる。

【００５２】また、ピストンやシリンダの熱変形を抑え
ることに加え、副燃焼室内のガス交換が容易であり、副
燃焼室内での燃焼を確実に開始させることができ、主燃
焼室に強い渦流を形成し易いため、低中速域の未燃焼ガ
スの発生を抑え、さらに排気ガス中のＮＯｘ含有量を減
少させることができる。

【００５３】請求項４に記載の発明では、『請求項２又
は請求項３に記載の副燃焼室付き２サイクルエンジンで
あり、副燃焼室を排気ポート中心とシリンダ中心軸を通
る第１の平面から掃気ポート側に離間させるか、あるい
は／及び前記第１の平面と直交し且つシリンダ中心軸を
通る第２の平面を境として反排気ポート側に偏位させる
ことで、副燃焼室壁を主燃焼室側から熱変形をより確実
に抑えると共に、ピストンの熱分布を排気側と反排気側
との差異を少なくすることが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】副燃焼室付き２サイクルエンジンの縦断面図で
ある。

【図２】図１のII-II線に沿う一部断面図である。

【図３】燃焼室部の拡大縦断面図である。

【図４】図３のIV-IV線に沿う断面図である。

【図５】他の実施の形態の図４と同じ断面図である。

【図６】他の実施の形態の図４と同じ断面図である。

【図７】他の実施の形態の図４と同じ断面図である。

【図８】他の実施の形態の図４と同じ断面図である。

【符号の説明】

１ 副燃焼室付き２サイクルエンジン ６ａ 排気ポート １６ 燃料噴射ノズル １６ａ 燃料噴射ノズル１６の先端部 １６ｂ 噴射孔 ２４ａ 掃気ポート ２７ 主燃焼室 ３０ 副燃焼室 ４０ 連通孔 ４０ａ 主燃焼室側開口 ４０ｂ 副燃焼室側開口

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０２Ｆ 1/24 Ｆ０２Ｆ 1/24 Ｅ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】シリンダ壁に排気ポートと、この排気ポー
   卜の対向位置、排気ポート中心とシリンダ中心軸を通る
   壁の両側位置の少なくともいずれかに掃気ポートを配置
   し、さらにシリンダ内の主燃焼室と、この主燃焼室に１
   つ以上の連通孔を介して連通されたシリンダヘッドに設
   けた副燃焼室とによって燃焼室が構成され、前記副燃焼
   室に燃料噴射ノズルの先端部を臨ませ、この先端部の噴
   射孔から燃料噴射する副燃焼室付き２サイクルエンジン
   において、前記副燃焼室を排気ポート中心とシリンダ中
   心軸を通る第１の平面から掃気ポート側に離間させる
   か、あるいは／及び前記第１の平面と直交し且つシリン
   ダ中心軸を通る第２の平面を境として反排気ポート側に
   偏位させたことを特徴とする副燃焼室付き２サイクルエ
   ンジン。
2. 【請求項２】シリンダ壁に排気ポートと、この排気ポー
   卜の対向位置、排気ポート中心とシリンダ中心軸を通る
   壁の両側位置の少なくともいずれかに掃気ポートを配置
   し、さらにシリンダ内の主燃焼室と、この主燃焼室に複
   数の連通孔を介して連通されたシリンダヘッドに設けた
   副燃焼室とによって燃焼室が構成され、前記副燃焼室に
   燃料噴射ノズルの先端部を臨ませ、この先端部の噴射孔
   から燃料噴射する副燃焼室付き２サイクルエンジンにお
   いて、シリンダ中心軸方向で見て連通孔の主燃焼室側開
   口と副燃焼室側開口との位置がずれ、かつ連通孔中心線
   の位置が副燃焼室中心からずれ、かつシリンダ中心軸方
   向で見て連通孔中心線の副焼焼室側開口の位置から主燃
   焼室側開口ヘの延長方向が、複数の内少なくとも１つが
   排気ポート中心とシリンダ中心軸を通る第１の平面と直
   交するとともに、シリンダ中心軸を通る第２の平面を境
   として反排気ポート方向を指向することを特徴とする副
   燃焼室付き２サイクルエンジン。
3. 【請求項３】他の連通孔の内少なくとも１つが、シリン
   ダ中心軸方向で見て主燃焼室側開口と副燃焼室側開口と
   の位置がずれ、連通孔中心線が副燃焼室中心からずれ、
   かつシリンダ中心軸方向で見て連通孔中心線の副燃焼室
   側開口の位置から主燃焼室側開口ヘの延長方向が排気ポ
   ート中心とシリンダ中心軸を通る第１の平面と直交する
   とともに、シリンダ中心軸を通る第２の平面を境として
   排気ポート方向を指向することを特徴とする請求項２に
   記載の副燃焼室付き２サイクルエンジン。
4. 【請求項４】請求項２又は請求項３に記載の副燃焼室付
   き２サイクルエンジンであり、副燃焼室を排気ポート中
   心とシリンダ中心軸を通る第１の平面から掃気ポート側
   に離間させるか、あるいは／及び前記第１の平面と直交
   し且つシリンダ中心軸を通る第２の平面を境として反排
   気ポート側に偏位させたことを特徴とする副燃焼室付き
   ２サイクルエンジン。