JP2002089270A - ２サイクル内燃機関 - Google Patents

２サイクル内燃機関

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JP2002089270A JP2001018021A JP2001018021A JP2002089270A JP 2002089270 A JP2002089270 A JP 2002089270A JP 2001018021 A JP2001018021 A JP 2001018021A JP 2001018021 A JP2001018021 A JP 2001018021A JP 2002089270 A JP2002089270 A JP 2002089270A
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壽 畝田
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 シリンダ、同シリンダの周方向の一方の側に
設けられた排気開口、同シリンダの周方向において上記
排気開口と同シリンダ中心線とを含む面に対して左右対
称に配置されたシュニーレ掃気を行うための複数の掃気
開口、上記シリンダに隣接して設けられたチャンバー、
同シリンダと同チャンバーとの間を連通し同シリンダの
中心線に関して上記排気開口とは反対の側にシリンダ側
開口を有する連通路、及び同連通路を開閉を制御し上記
チャンバーに蓄えられた高圧縮ガスによって同連通路の
シリンダ側開口から燃焼室へ濃混合気を噴出させる制御
弁を備えた２サイクル内燃機関において、燃焼室内の空
気と濃混合気とを速やかに混合させる。 【解決手段】 濃混合気の噴霧を、少なくとも左右のい
ずれか一方の側へ偏向させるよう、連通路のシリンダ側
部分の流路壁を、上記排気開口と同シリンダ中心線とを
含む面に対して傾けた。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本願の発明は、燃焼室内混合
気の吹抜けを阻止して、燃費および排気浄化性能を高め
た２サイクル内燃機関における、シリンダ内への混合気
の噴射方向の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の２サイクル内燃機関では、気化器
等により供給された燃料が吸入空気と混合され、この混
合気がクランク室内に吸入された後、掃気開口を介して
燃焼室に供給され、排気開口の開放時期が掃気開口の開
放時期よりも早く設定されているため、燃焼室内に供給
された混合気が排気通路に排出される、いわゆる、吹抜
けが生じ易かった。
【０００３】これを解決するものとして、本出願人によ
る出願の特開平１０−３２５３２３号公報の２サイクル
内燃機関がある。図１４はこの内燃機関の縦断面図、図
１５は図１４の回転弁の位置の水平断面図である。これ
らの図において、シリンダブロック003の周方向の一方
に排気開口018を有する排気通路017が設けてある。シリ
ンダの上記排気通路017から遠い側にチャンバー021が設
けてある。シリンダブロック003に設けられているシリ
ンダ005の上部とチャンバー021とをつなぐ２種類の連通
路が設けてある。この連通路は、燃焼室019からチャン
バー021に高圧縮ガスを流す第１連通路030と、チャンバ
ー021から燃焼室019に混合気を流す第２連通路031とか
らなっている。第２連通路のシリンダ側開口034は、シ
リンダ中心線に関して前記排気開口018とは正反対側に
設けてある。排気開口018とシリンダ中心線とを含む面
に関して、左右対称な位置に開口014を有する空気供給
用掃気通路013が設けてある。またシリンダの前記排気
開口018とは反対の側に開口016を有する空気供給用掃気
通路015が設けてある。これらの掃気開口から噴出する
空気によってシュニーレ掃気（反転掃気）が行われる。
【０００４】これらの連通路の途中に回転弁042が設け
てあり、その周囲に制御弁が設けてある。制御弁は、第
１連通路030に設けられる第１制御弁056と、第２連通路
031に設けられる第２制御弁057とからなっている。第１
制御弁056は、排気開口閉塞時近傍で前記第１連通路030
を連通させ、かつ、圧縮工程途中で第１連通路030を閉
塞させ、第２制御弁057は、掃気開口閉塞時近傍で第２
連通路031を連通させ、かつ、圧縮工程途中で第１連通
路030が閉塞される前に第２連通路031を閉塞させるよう
になっている。
【０００５】燃料噴射装置048がシリンダブロック003の
両側に左右対称に取り付けられており、これらの燃料噴
射装置048より噴射された燃料は、第２制御弁057が第２
連通路031を連通させる直前から、同第２制御弁057の切
欠きが臨む混合気形成用空間内に両側斜め下方から噴出
させられる。その噴出位置は、第２連通路031の略中央
部（図１５）である。
【０００６】回転弁042が回転し、第２制御弁057が第２
連通路031を連通させると、チャンバー021に充填されて
いた高圧縮ガスが、第２連通路のチャンバー側開口より
第２連通路031内に流入し、待機していた燃料と混合し
て混合気を形成しつつ、チャンバー021内の高圧により
圧送されて、第２連通路のシリンダ側開口034から燃焼
室019に噴射される。
【０００７】この内燃機関における燃焼室内への濃混合
気060は、図１４，図１５の矢印に見られるように、第
２連通路のシリンダ側開口034とシリンダの中心線と排
気開口018とを含む鉛直平面に平行に、上方の点火栓020
へ向けて噴射される。矢印060のうち、実線の矢印は噴
射の勢いが大で、燃料の霧の進路がほぼ直線となってい
る部分、破線の矢印は噴射の勢いが弱まって霧の進路が
曲線となっている部分である。この燃料の霧は燃焼室の
半球形天井付近で方向転換して下方へ向い、既存の掃気
渦061と連動して燃焼室内で縦渦を作る。掃気渦061は掃
気通路013，015から供給される掃気用空気と、排気通路
017から排出される排気とによって行なわれるシュニー
レ掃気（反転掃気）の気流が、排気開口018とシリンダ
の中心線とを含む鉛直平面内で旋回流を形成する縦渦で
ある。
【０００８】この内燃機関は、掃気初期に空気のみによ
る掃気が行なわれ、上記手段によって燃焼室に供給され
る燃料（濃混合気）は、上記の空気によって充分に掃気
された燃焼室内に流入し、燃焼室内で空気と混合して燃
焼する。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】従来の技術において
は、燃料の霧は、排気開口018とシリンダ005の中心線と
を含む鉛直平面内で、点火栓020の方向へ向けて噴射さ
れる。この燃料の霧は、燃焼室019内の既存の掃気渦に
連動して縦渦を形成する。この鉛直平面内の渦流は圧縮
行程末期となって渦が破壊され細かく分散されるまでの
間維持される。
【００１０】特に、全負荷運転時には、掃気による吸気
と多量の濃混合気とを燃焼室内の全域で十分均一に、か
つ速やかに混合する必要があるが、上記の縦渦は圧縮行
程末期に至るまで壊れないので、燃焼室内での混合が不
十分になりがちである。
【００１１】また全負荷運転時には、濃混合気が点火栓
位置に向かって噴出されるため、点火栓が「かぶった」
状態になりやすくなり、良好な燃焼が行われ難くなって
しまう。
【００１２】本発明は上記従来技術の欠点を解消し、特
に全負荷運転時において、ピストンが上昇する前に、吸
気（空気）と濃混合気との十分かつ速やかな混合を可能
にし、かつ点火栓の「かぶり」が生じないようにしよう
とするものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
したものであって、シリンダ、同シリンダの周方向の一
方の側に設けられた排気開口、同シリンダの周方向にお
いて上記排気開口の位置を除き同排気開口と同シリンダ
中心線とを含む面に対して左右対称に配置されたシュニ
ーレ掃気を行うための複数の掃気開口、上記シリンダに
隣接して設けられたチャンバー、同シリンダと同チャン
バーとの間を連通し同シリンダの中心線に関して上記排
気開口とは反対の側にシリンダ側開口を有する連通路、
及び同連通路を開閉可能に制御し同連通路を介して燃焼
室からチャンバーに高圧縮ガスを充填し且つ同チャンバ
ーに蓄えられた高圧縮ガスによって同連通路のシリンダ
側開口から燃焼室へ濃混合気を噴出させる制御弁を備え
た２サイクル内燃機関において、次の特徴を有する２サ
イクル内燃機関に関するものである。
【００１４】（１） 濃混合気の噴霧を、シリンダの対
称面（排気開口とシリンダ中心線とを含む面）に対して
少なくとも左右のいずれか一方の側へ偏向させるよう、
上記連通路のシリンダ側部分の流路の側壁を上記対称面
に対して傾けて形成した。偏向した濃混合気の噴霧の経
路は、掃気渦に交叉するので、掃気渦は破壊され、空気
と濃混合気の混合が促進される。
【００１５】（２） 上記（１）項に記載の２サイクル
内燃機関において、上記連通路のシリンダ側部分の中
に、濃混合気の流れの偏向を助ける１個または複数個の
ガイトベーンを設けた。これによって、濃混合気の偏向
が確実となる。
【００１６】（３） 上記（１）項に記載の２サイクル
内燃機関において、濃混合気の噴霧を、上記シリンダ対
称面の両側へそれぞれ偏向させるよう、流れを分岐させ
るくさび形仕切り材を連通路のシリンダ側部分に設け、
且つ形成されたそれぞれの流路の側壁をシリンダ対称面
に対して傾けて形成した。濃混合気が左右両側から掃気
渦を破壊するので、破壊が確実となる。
【００１７】（４） 上記（１）項に記載の２サイクル
内燃機関において、濃混合気の噴霧を、上記シリンダ対
称面の両側へそれぞれ異なる流量で偏向させるよう、流
れを分岐させるくさび形仕切り材を連通路のシリンダ側
部分の左右いずれか一方の側に片寄せて設け、且つ形成
されたそれぞれの流路の側壁をシリンダ対称面に対して
傾けて形成した。この手段も前項の手段と同様の効果が
ある。
【００１８】（５） 上記（１）項に記載の２サイクル
内燃機関において、制御弁の流路の側壁を、濃混合気の
噴射方向の偏向を助ける方向に傾けて形成した。これに
よって、点火栓の「かぶり」が避けられる。
【００１９】（６） 上記（１）項に記載の２サイクル
内燃機関において、濃混合気の噴射方向の高さとして、
シリンダとシリンダヘッドとの接合部を目標として吹き
付けるよう流路の壁を傾けて形成した。これによって、
点火栓の「かぶり」が防止され、シリンダ内壁が過度に
濡れることが防止される。
【００２０】
【発明の実施の形態】図１は本発明の２サイクル内燃機
関の第１実施形態の縦断面図、図２は図１の要部拡大縦
断面図、図３は図１の要部拡大水平断面図である。
【００２１】図１において、この２サイクル内燃機関１
は、図示されない自動二輪車に搭載されるもので、クラ
ンクケース２の上方にシリンダブロック３およびシリン
ダヘッド４が順次重ねられて、相互に一体に結合されて
いる。
【００２２】また、シリンダブロック３に形成されたシ
リンダ５にピストン６が上下に摺動可能に嵌装され、同
ピストン６とクランク軸８とは連接棒７によって相互に
連結されており、ピストン６の昇降に伴なってクランク
軸８が回転駆動されるようになっている。
【００２３】さらに、車体後方から前方に指向した吸気
通路10がクランクケース２の吸気通路11に接続され、吸
気通路10のスロットル弁（図示されず）と吸気通路11の
リード弁12とが直列に介装され、スロットル弁は図示さ
れない連結手段を介してスロットルグリップ（図示され
ず）に連結されており、スロットルグリップを一方向へ
捩ると、スロットル弁の開度が増大するようになってい
る。
【００２４】シリンダブロック３の周方向の一方に排気
開口１８を有する排気通路１７が設けてある。シリンダ
ブロックの上記排気通路１７から遠い側にチャンバー２
１が設けてある。図１、図３において、クランクケース
２およびシリンダブロック３には、シリンダ５の上部と
クランク室９とを連通させるよう、排気開口１８とシリ
ンダ中心線とを含む面に関して左右対称な位置に掃気開
口１４を有する２本ずつの空気供給用掃気通路１３が設
けてある。また、シリンダの前記排気開口１８とは反対
の側に掃気開口１６を有する空気供給用掃気通路１５が
設けてある。即ち、全部で５本の空気供給用掃気通路が
形成されている。空気供給用掃気通路15は、リード弁12
の後流側のクランクケースの吸気通路11に直接連なって
いる。これらの掃気通路を経て噴出する空気によってシ
ュニーレ掃気が行われる。図１において、排気開口18は
掃気開口14，16より高い位置にまで延びている。シリン
ダ５の上方のほぼ半球形状の燃焼室19は、排気開口18寄
りにオフセットされている。燃焼室19には点火栓20が取
り付けてある。
【００２５】図２、図３において、シリンダブロック３
には、シリンダ５の上部とチャンバー21とを連通する連
通路40が設けてある。この連通路40の途中に弁収納孔41
が設けてあり、その中に回転弁42が回転可能に装着され
ている。同回転弁42は、図示されない伝動機構により、
クランク軸８とは反対の方向(図１で時計方向)に同一回
転速度で回転駆動されるようになっている。43は回転弁
42の一端に装着され、前記図示されない伝動機構が掛け
渡されるプーリである。
【００２６】連通路40は、燃焼室19からチャンバー21に
高圧縮ガスが流れ、またチャンバー21から燃焼室19に混
合気および高圧縮ガスが流れる共通の連通路である。そ
して連通路40は回転弁42の制御部を挟んでシリンダ側の
部分45とチャンバー側の部分46とから構成されている。
51は連通路のシリンダ側開口、52は連通路のチャンバー
側開口である。上記連通路のチャンバー側の部分46に
は、斜め後方から接続する連絡通路47を介して燃料噴射
装置48が接続されている。
【００２７】図２において、回転弁42には制御弁55が形
成されている。この制御弁は、回転方向前方から順に第
２制御弁57の部分と第１制御弁56の部分とが連った形で
形成されている。第２制御弁57は、チャンバー21から燃
焼室19へ向う混合気の噴出を制御する部分、第１制御弁
56は、燃焼室19の高圧縮ガスがチャンバー21の方向へ向
う流れを制御する部分である。
【００２８】回転弁42による、混合気の流れから高圧縮
ガスの流れへの切り替えは、連通路40が共通の連通路と
されていることとの関係上、燃焼室19の圧力とチャンバ
ー21の圧力とのバランス関係に依存し、チャンバー21の
圧力より燃焼室19の圧力が上回った時に、連通路40内の
流れは、混合気の流れから高圧縮ガスの流れへと入れ替
わる。そして、ほぼこの時点において、第２制御弁57に
よる混合気の流れの制御から、第１制御弁56による高圧
縮ガスの流れの制御へと移行する。
【００２９】図２において、49の符号を付してある三日
月形断面の部分は、連通路40の内壁と回転弁42の外周面
との境界のシリンダブロック３側に設けられた燃料溜り
凹部である。この凹部を設けたことによって、連通路の
チャンバー側部分46の内壁に当った燃料が第２制御弁57
に到達した後、第２制御弁57が開口するまでの間、燃料
が同燃料溜り凹部49に捕捉されるので、チャンバー21側
へ逆流することがなく、制御弁の開口開始時に確実に燃
料を燃焼室内に供給することができる。
【００３０】混合気の形成は、次のようにしてなされ
る。燃料噴射装置48より噴射される燃料は、第２制御弁
57が連通路40を連通させる前に、連通路40のチャンバー
側部分46の内壁面に対して噴射される。次いで、第２制
御弁57が連通路40を連通させると、チャンバー21に充填
されていた高圧縮ガスが、連通路40のチャンバ側開口52
より流入し、待機していた燃料と混合して濃混合気を形
成しつつ、チャンバー21内の高圧縮ガスにより圧送され
て、連通路のシリンダ側開口51から燃焼室19に噴射され
る。その後回転弁42の回転が進み第1制御弁56が連通路4
0を連通させる位置において燃焼室19からチャンバー21
の方へ高圧縮ガスが充填され、次回の燃料圧送に利用さ
れる。
【００３１】この実施形態は、濃混合気60の噴射方向を
左右いずれかの方向へ偏向させるよう、上記連通路のシ
リンダ側部分の流路の側壁をシリンダ対称面（排気開口
とシリンダ中心線とを含む面）に対して傾けて形成する
ものである。図３においては、濃混合気の噴射方向を左
方向へ偏向させるよう、連通路のシリンダ側部分45の側
壁70が、上記対称面をあらわす中心線Ｃ−Ｃに対して左
方へ傾けて形成されている状態を示している。この混合
気の偏向は右方向でもよい。また、濃混合気の噴射方向
の高さとしては、シリンダとシリンダヘッドとの接合部
を目指して噴射される。
【００３２】図４は、濃混合気60の流れと掃気渦61の流
れとの位置関係を示した図であり、（ａ）はこの内燃機
関を斜め後方のやや上方から見た透視図、（ｂ）は後方
から見た透視図、（ｃ）は側方から見た透視図である。
図において明らかなように、噴射された濃混合気60の経
路は、掃気渦61に対してたすき掛け状に斜めに交叉して
いる。これによって掃気渦61は、ピストン６の上昇を待
たずに破壊され、流れが乱れるので、燃焼室内全域にお
いて濃混合気と空気との均一な混合が促進され、良好な
燃焼を行うことが可能となる。また濃混合気60の流れは
点火栓20を直撃しないので、点火栓の「かぶり」も無く
なる。
【００３３】また、濃混合気の噴射方向の高さに関連し
て、燃焼室の天井に向けて噴射すると、点火栓を濡らす
ので「かぶり」を生じる。かといって、あまり高さを下
げ過ぎるとシリンダの内壁を濡らすことになり、良好な
燃焼が行われなくなる。さらに潤滑油が洗い流されるこ
とにもなる。このため、濃混合気はシリンダとシリンダ
ヘッドとの接合部を目指して噴射するのが最も良い。
【００３４】図示の２サイクル内燃機関１は、図５に示
される運転サイクル説明図にそって、次のように作動す
る。図示されていないスタータモータによりクランク軸
８が図１にて反時計方向へ回転駆動されると、下死点か
ら約58°経過した時点で掃気供給開口14，16がピストン
６の上昇により閉塞され、掃気通路13，15からの空気の
流入による掃気が停止されるとともに、ほぼこの時点か
ら、第２制御弁57が連通路40を連通させ、濃混合気が開
口51から燃焼室19内に噴射され、残留既燃ガスを掃気
し、同時に、ピストン６の上昇によるクランク室９の膨
張によって、吸気通路10，11よりリード弁12を介してク
ランク室９内に空気が吸入される。
【００３５】次に、上死点前90°の時点にて排気開口18
がピストン６により閉塞されて圧縮工程に入る。その頃
制御弁は第２制御弁57から第１制御弁56に切り換り燃焼
室19への混合気の供給が終り、燃焼室19内の高圧縮ガス
が連通路40を介してチャンバー21内に充填される。
【００３６】さらに、上死点前７５°の時点にて第１制
御弁56が閉じて連通路40は閉塞され、さらに開口51はピ
ストン６により閉塞され、チャンバー21への高圧縮ガス
の充填が終了する。
【００３７】さらに燃焼室19が圧縮され、上死点前所定
タイミングにて点火栓20が点火され、また、ピストン６
の上昇によりクランク室９は膨張を続けて、ピストンが
上死点に達するまで吸気が続行される。
【００３８】そして、ピストンが上死点に達した後、燃
焼室19内の混合気が燃焼して膨張するとともに、ピスト
ン６の下降によりクランク室９は圧縮され、クランク室
９内の空気は圧縮される。
【００３９】さらに、上死点から90°経過した時点で、
排気開口18が開放され、燃焼ガスが排気通路17より排出
される。
【００４０】さらにまた、上死点から約122 °経過した
時点で、ピストン６の下降により掃気開口14，16が開
き、クランク室９内の圧縮された空気(燃料を含んでい
ない)が空気供給用掃気通路13，15を介して燃焼室19内
に流入し、燃焼室19内の既燃焼ガスが排気開口18の方に
向って押し出され、空気のみによる掃気が行なわれ、そ
れと同時に燃料噴射装置48より燃料が、連通路のチャン
バー側部分46の内壁面に噴射される。
【００４１】下死点から約５８°経過した時点で掃気通
路13，15からの空気の流入による掃気が停止され、第２
制御弁57が連通路40を連通させ、混合気が燃焼室19内に
噴射され、残留既燃ガスを掃気し、吸気通路10，11より
クランク室９内に空気が吸入され、行程が一巡する。
【００４２】図６は本発明の２サイクル内燃機関の第２
実施形態に係る水平断面図である。本実施形態は、前記
第１実施形態と同様、濃混合気の噴霧をシリンダ内の左
右のいずれか一方の側へ偏向させるものである。連通路
のシリンダ側部分45の流路の側壁70をシリンダ対称面
（排気開口とシリンダ中心線と連通路のシリンダ側開口
とを含む面）に対して傾けて形成するだけでなく、上記
連通路のシリンダ側部分の中に流れを偏向整流させるガ
イドベーン71が設けてある。これによって濃混合気の流
れ60の偏向が確実になり、濃混合気と空気との混合が促
進され、点火栓の「かぶり」が防止される。図６では濃
混合気の噴射方向を左方向としているが、右方向として
も良い。また、図では、ガイドベーンを１個示している
が、複数個でも良い。上記以外の部分の構成および作用
は第１実施形態と同じである。
【００４３】図７は本発明の２サイクル内燃機関の第３
実施形態に係る水平断面図である。本実施形態は、濃混
合気の噴霧をシリンダ内において左右方向へほぼ同流量
ずつ偏向させるものである。この目的に沿うよう、連通
路のシリンダ側部分の中央部には、流れを分岐させるく
さび形の仕切り材72が設けてあり、これによって、二つ
の流路45a,45bが形成されている。それぞれの流路45a,4
5bの側壁70a,70bは、それぞれの流路から噴射される濃
混合気の流れ60a,60bがそれぞれ左と右へ偏向するよ
う、シリンダの対称面に対してそれぞれ左方及び右方へ
傾けて形成してある。本実施形態では、濃混合気の噴射
流60が点火栓を直撃しないので、点火栓の「かぶり」は
生じない。また、濃混合気噴射流が掃気渦に左右から影
響を及ぼして破壊するので、濃混合気と空気の混合が促
進される。上記以外の部分の構成および作用は第１実施
形態と同じである。
【００４４】図８は本発明の２サイクル内燃機関の第４
実施形態に係る水平断面図である。本実施形態は、濃混
合気の噴霧をシリンダ内において左右方向の一方へ大流
量の偏向をさせ、他方へ少流量の偏向をさせるものであ
る。この目的のために、連通路のシリンダ側部分には、
流れを分岐させるくさび形の仕切り材72を左右一方の側
に寄せて設けることによって大小の流路45a,45bを形成
すると共に、それぞれの流路45a,45bの側壁70a,70bをシ
リンダの対称面に対してそれぞれ左方及び右方へ傾けて
形成してある。これによって大流量の濃混合気の流れ60
ａと、小流量の濃混合気の流れ60ｂが形成される。本実
施形態では、濃混合気の噴射流60が点火栓を直撃しない
ので、点火栓の「かぶり」は生じない。また、濃混合気
噴射流が掃気渦に左右から影響を及ぼして破壊するの
で、第３実施形態と同様、濃混合気と空気の混合が促進
される。図８では左方へ偏向した流れを大流量としてい
るが、右方へ偏向した流れを大流量としても良い。上記
以外の部分の構成および作用は第１実施形態と同じであ
る。
【００４５】図９は本発明の２サイクル内燃機関の第５
実施形態に係る水平断面図である。本実施形態は、第１
実施形態と同様に、濃混合気の噴霧をシリンダ内の左右
のいずれか一方の側へ偏向させるものである。一般に流
体を偏向させるために出口側の傾けた流路は十分な長さ
を確保することが望ましい。前述の第１〜第４実施形態
においても、傾けた流路の長さは濃混合気の流れが十分
に偏向するよう適切に設定されるものである。しかしな
がら、内燃機関の構造上の理由などで、傾けた流路の長
さを十分に確保できない場合がある。本実施形態は、そ
のような場合に用いる手段を提供するものである。連通
路のシリンダ側部分45の側壁70は第１実施形態と同様、
シリンダ対称面に対して傾けて形成してある。本実施形
態では、その他に、制御弁55の流路の側壁73も、連通路
のシリンダ側部分45の側壁70の方向に沿うように傾斜さ
せてある。図９の制御弁は円筒形の回転弁の表面に溝状
に形成されているので、立体的には、らせん状の形とな
っている。本実施形態によって、濃混合気の流れ60の偏
向が確実となり、濃混合気と空気との混合が促進され、
点火栓の「かぶり」が防止される。図９では濃混合気の
噴射方向を左方向としているが、右方向としても良い。
【００４６】次に本発明の第６実施形態について述べ
る。図１０は本発明の第６実施形態における火花点火式
２サイクル内燃機関の要部の縦断面図、図１１は同図の
回転弁を通る断面で切断した水平断面図、図１２は本実
施形態の回転弁の図である。
【００４７】第１〜第５実施形態においては、第１制御
弁を介して燃焼室からチャンバーへ高圧縮ガスを供給す
る実施形態を示したが、本実施形態では、第１制御弁56
を廃止し、図示していない別途設けたポンプによって高
圧縮ガスをチャンバーへ供給するようにしている。した
がって、制御弁としては、第２制御弁57だけが残ったこ
とになるので、本実施形態では「第２」という形容詞を
省き、第２制御弁57の機能を持つ弁を単に「制御弁57
ａ」と呼んで説明する。
【００４８】図１０、図１１において、シリンダブロッ
ク３の車体後方寄りには、チャンバー20ａが設けてあ
る。80は同チャンバーの一端面に設けられているポンプ
接続口であり、図示していない高圧縮ガス注入用のポン
プと接続される。シリンダブロック３にはチャンバー20
ａとシリンダ孔５とを連通する連通路40が設けてある。
連通路40の途中に弁収納孔41が設けられている。上記弁
収納孔41には、回転弁42が回転自在に嵌装されている。
同回転弁42は、その端部のプーリ43を介して、図示され
ない伝動機構により回転駆動される。
【００４９】図１２は回転弁42の図である。この回転弁
には制御弁57ａが、周方向所定長、所定の深さの切欠き
として形成されている。この制御弁57ａは、第１実施形
態（図２）にあった第１制御弁56に相当する部分がな
く、第１実施形態の第２制御弁57に相当する部分のみか
ら構成され、その先端は、第１実施形態の場合と同様
に、混合気の噴霧が直線的に円滑になされるように、段
差をなくして形成されている。燃料噴射装置48（図１
０）からの燃料は、制御弁57ａが連通路を連通させる直
前に噴射される。
【００５０】図１３は本実施形態の運転サイクル説明図
である。第１〜第５実施形態の運転サイクルとの違い
は、本実施形態においては、チャンバーへの高圧縮ガス
の充填は、燃焼室からは行なわず、別のガス源から図示
していないポンプによって適宜行われるので、「第１連
通路によるチャンバーへの高圧縮ガスの充填」のプロセ
スを示す矢印が無いことである。制御弁57ａは掃気開口
が閉じる時点の近くで連通路40を連通させ、圧縮工程が
始まると連通路を閉じる。他のプロセスは第１実施形態
と同様に行われる。本実施形態の内燃機関は、チャンバ
ーへの高圧縮ガスの充填を燃焼室からではなく、別のガ
ス源から行なうので、混合気噴出圧力を適宜調節できる
という特徴がある。
【００５１】本実施形態では、図１１に示すように、濃
混合気60の噴射方向を左右いずれかの方向へ偏向させる
よう、連通路40のシリンダ側部分45の流路の側壁をシリ
ンダ対称面（排気開口とシリンダ中心線とを含む面）に
対して傾けて形成してある。図１１では、濃混合気の噴
射方向を左方向へ偏向させるよう連通路のシリンダ側部
分45の側壁70が、上記対称面に対して左方へ傾けて形成
されている状態を示しているが、この向きは右方向でも
よい。また、濃混合気の噴射方向の高さとしては、図１
０に示すように、シリンダブロック３とシリンダヘッド
４との接合部を目指して噴射するのが良い。このように
濃混合気を噴射すると、第１実施形態の図４およびその
説明で述べたことと同じ理由で、掃気渦61が濃混合気60
の流れによって破壊され、濃混合気と空気との均一な混
合が促進され、点火栓のかぶりが防止される。
【００５２】上述の第６実施形態は、チャンバーへの高
圧縮ガス充填方式、制御弁形状、及び運転サイクルが異
なる内燃機関にも、第１実施形態のような傾斜した混合
気の噴射が有効であることを示すためのものである。上
記以外の部分の構成及び作用は第１実施形態と同じであ
り、図面において上記以外の部分には、第１実施形態と
同じ符号を付したので、説明を省略する。
【００５３】第６実施形態と同様のチャンバー内への高
圧縮ガス充填方式、制御弁形状、及び運転サイクルを有
する内燃機関に対して、第２〜第５実施形態に述べた濃
混合気噴出口形状を適用することができる。即ち、第２
実施形態（図６）と同様に、濃混合気の噴霧をシリンダ
内の左右のいずれか一方の側へ偏向させるために、連通
路のシリンダ側部分45の流路側壁70をシリンダ対称面に
対して傾けて形成すると共に、上記連通路のシリンダ側
部分の中に流れを偏向整流させるガイドベーン71を１個
または複数個設け、これによって濃混合気の流れ60の偏
向を確実にし、濃混合気と空気との混合を促進させ、点
火栓のかぶりを防止することができる。
【００５４】また、第３実施形態（図７）と同様、濃混
合気の噴霧をシリンダ内において左右方向へほぼ同流量
ずつ偏向させるために、連通路のシリンダ側部分の中央
部に、流れを分岐させるくさび形の仕切り材72を設け
て、濃混合気の噴射流60が点火栓を直撃しないように
し、かつ濃混合気噴射流が掃気渦に左右から影響を及ぼ
すようにして、濃混合気と空気の混合を促進させてもよ
い。
【００５５】また、第４実施形態（図８）と同様に、濃
混合気の噴霧をシリンダ内において左右方向の一方へ大
流量の偏向をさせ、他方へ少流量の偏向をさせるため
に、連通路のシリンダ側部分の流路側壁70a,70bをシリ
ンダの対称面に対してそれぞれ左方及び右方へ傾けて形
成すると共に、流れを分岐させるくさび形の仕切り材72
を左右一方の側に寄せて設け、濃混合気と空気との混合
を促進するようにしてもよい。
【００５６】さらに、第５実施形態（図９）のように、
濃混合気の噴霧をシリンダ内において左右のいずれか一
方の側へ偏向させるために、連通路のシリンダ側部分45
の流路側壁70をシリンダ対称面に対して傾けて形成する
だけでなく、制御弁57ａの流路の側壁73も、連通路のシ
リンダ側部分45の側壁70の方向に沿うように傾斜させ
て、制御弁をらせん形状に形成しても良い。これによっ
て、濃混合気の流れ60の偏向が確実となり、濃混合気と
空気との混合を促進するようにしてもよい。これは、連
通路のシリンダ側部分45の流路長さを十分に確保できな
かった場合に効果がある。
【００５７】
【発明の効果】本発明においては、連通路のシリンダ側
部分45の流路壁を傾けるとか、くさび状仕切り材を設け
るとか、制御弁の流路をらせん形にするなどの手段によ
って、シリンダ内への濃混合気の噴霧を、シリンダの左
右のいずれか一方へ偏向させる、或いは、シリンダの左
右方向へ等しい流量づつ偏向させる、或いは、シリンダ
の左右方向へ異なる流量づつ偏向させているので、濃混
合気の噴射流60が、既存の掃気渦61に側方から力を及ぼ
し、掃気渦を壊し、気流を乱すので、特に全負荷運転時
において、ピストンの上昇の前に、燃焼室内の全域にお
いて濃混合気と空気との混合が促進され、良好な燃焼が
得られる。
【００５８】また、上記の濃混合気の噴射方向は、点火
栓の方向を避けて、左右方向に偏向しているので、点火
栓の「かぶり」を低減できる。
【００５９】更に、シリンダとシリンダヘッドとの接合
部を目指して濃混合気を噴射するようにしたことによっ
て、上記の点火栓の「かぶり」を低減できることのほ
か、シリンダ内壁を濃混合気即ちガソリンによって過度
に濡らすことが避けられるので、良好な燃焼が実現さ
れ、潤滑油が洗い流されることが低減される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の２サイクル内燃機関の第１実施形態に
係る縦断面図である。
【図２】同実施形態の要部拡大縦断面図である。
【図３】同実施形態の要部拡大水平断面図である。
【図４】同実施形態における燃焼室内部のガス流の説明
図である。
【図５】同実施形態の運転サイクル説明図である。
【図６】本発明の２サイクル内燃機関の第２実施形態に
係る要部水平断面図である。
【図７】本発明の２サイクル内燃機関の第３実施形態に
係る要部水平断面図である。
【図８】本発明の２サイクル内燃機関の第４実施形態に
係る要部水平断面図である。
【図９】本発明の２サイクル内燃機関の第５実施形態に
係る要部水平断面図である。
【図１０】本発明の第６実施形態に係る２サイクル内燃
機関の縦断面図である。
【図１１】同内燃機関の水平縦断面図である。
【図１２】同内燃機関に用いられている回転弁の断面図
であり、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ断
面図である。
【図１３】同内燃機関の運転サイクル説明図である。
【図１４】従来の２サイクル内燃機関の要部拡大縦断面
図である。
【図１５】同内燃機関の要部拡大水平断面図である。
【符号の説明】
１…２サイクル内燃機関、２…クランクケース、３…シ
リンダブロック、４…シリンダヘッド、５…シリンダ、
６…ピストン、７…連接棒、８…クランク軸、９…クラ
ンク室、10…吸気通路、11…吸気通路、12…リード弁、
13…空気供給用掃気通路、14…掃気開口、15…空気供給
用掃気通路、16…掃気開口、17…排気通路、18…排気開
口、19…燃焼室、20…点火栓、21…チャンバー、40…連
通路、41…弁収納孔、42…回転弁、43…プーリ、45…連
通路のシリンダ側の部分、46…連通路のチャンバー側の
部分、47…連絡通路、48…燃料噴射装置、49…燃料溜り
凹部、51…連通路のシリンダ側開口、52…連通路のチャ
ンバー側開口、55…制御弁、56…第１制御弁、57…第２
制御弁、57ａ…制御弁、60…濃混合気の流れ、61…掃気
渦の流れ、70…連通路のシリンダ側部分の側壁、71…ガ
イドベーン、72…くさび形仕切り材、73…制御弁の流路
の側壁、80…ポンプ接続口。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】シリンダ、同シリンダの周方向の一方の側
    に設けられた排気開口、同シリンダの周方向において上
    記排気開口の位置を除き同排気開口と同シリンダ中心線
    とを含む面に対して左右対称に配置されたシュニーレ掃
    気を行うための複数の掃気開口、上記シリンダに隣接し
    て設けられたチャンバー、同シリンダと同チャンバーと
    の間を連通し同シリンダの中心線に関して上記排気開口
    とは反対の側にシリンダ側開口を有する連通路、及び同
    連通路を開閉可能に制御し上記チャンバーに蓄えられた
    高圧縮ガスによって同連通路のシリンダ側開口から燃焼
    室へ濃混合気を噴出させる制御弁を備えた２サイクル内
    燃機関において、濃混合気の噴霧を、シリンダ対称面
    （排気開口とシリンダ中心線とを含む面）に対して少な
    くとも左右のいずれか一方の側へ偏向させるよう、上記
    連通路のシリンダ側部分の流路の側壁を上記対称面に対
    して傾けて形成したことを特徴とする２サイクル内燃機
    関。
  2. 【請求項２】上記連通路のシリンダ側部分の中に、濃混
    合気の流れの偏向を助ける１個または複数個のガイトベ
    ーンを設けたことを特徴とする請求項１に記載の２サイ
    クル内燃機関。
  3. 【請求項３】濃混合気の噴霧を、上記シリンダ対称面の
    両側へそれぞれ偏向させるよう、流れを分岐させるくさ
    び形仕切り材を連通路のシリンダ側部分に設け、且つ形
    成されたそれぞれの流路の側壁をシリンダ対称面に対し
    て傾けて形成したことを特徴とする請求項１に記載の２
    サイクル内燃機関。
  4. 【請求項４】濃混合気の噴霧を、上記シリンダ対称面の
    両側へそれぞれ異なる流量で偏向させるよう、流れを分
    岐させるくさび形仕切り材を連通路のシリンダ側部分の
    左右いずれか一方の側に片寄せて設け、且つ形成された
    それぞれの流路の側壁をシリンダ対称面に対して傾けて
    形成したことを特徴とする請求項１に記載の２サイクル
    内燃機関。
  5. 【請求項５】制御弁の流路の側壁を、濃混合気の噴射方
    向の偏向を助ける方向に傾けて形成したことを特徴とす
    る請求項１に記載の２サイクル内燃機関。
  6. 【請求項６】濃混合気の噴射方向の高さとして、シリン
    ダとシリンダヘッドとの接合部を目標として吹き付ける
    よう流路の壁を傾けて形成したことを特徴とする請求項
    １に記載の２サイクル内燃機関。
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