JP3121003B2

JP3121003B2 - 燃料噴射式エンジンの点火装置

Info

Publication number: JP3121003B2
Application number: JP02311006A
Authority: JP
Inventors: 範久望月; 毅田中; 善伸矢代; 秀明河部; 利男木下; 義治井坂; 洋未鈴木
Original assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Current assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Priority date: 1990-11-15
Filing date: 1990-11-15
Publication date: 2000-12-25
Anticipated expiration: 2015-12-25
Also published as: JPH04183975A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）この発明は、自動二輪車等に搭載される燃料噴射式エ
ンジンの点火装置に関する。

（従来の技術）燃料噴射式エンジンには、従来、次のように構成され
たものがある。

即ち、シリンダの軸心を縦向きとしてこのシリンダ上
に取り付けられるシリンダヘッドを側面視したとき、こ
のシリンダヘッドの下面側に燃焼室を構成するキャビテ
ィが形成されている。また、このキャビティの頂部に燃
料噴射口が開口してこの燃料噴射口を通し燃焼室内に燃
料を噴射する燃料噴射弁が設けられている。また、上記
シリンダヘッドを貫通してこのシリンダヘッドに取り付
けられた点火プラグの放電部が、上記キャビティの内面
の下部近傍でこのキャビティに臨んでいる。

上記の場合、エンジンの特に小排気量のものでは、燃
焼室における混合気の形成は、燃料噴射自体の霧化によ
るよりも、むしろ、噴射燃料が高温のピストンの上面に
衝突して気化することによって得られることが多く、こ
のため、この気化によって得られる混合気層は、通常、
キャビティの下部に形成されることとなっている。

そこで、上記混合気層に対する点火が確実に行われ
て、高効率燃焼が得られるようにするためには、前記放
電部を上記混合気層に対応させるよう、キャビティので
きるだけ下部に位置させることが望まれる。

（発明が解決しようとする問題点）ところで、上記キャビティの内面の下部は、通常、縦
向きの壁となっており、かつ、点火プラグはその軸心が
上記内面の下部に対して直角となるよう設けられてい
て、上記点火プラグはほぼ水平に延びる姿勢とされてい
る。

このため、前記したように、放電部をキャビティので
きるだけ下部に位置させようとすると、上記点火プラグ
が全体的に上記シリンダヘッドの下面側に接近し、上記
シリンダヘッドの下面と上記点火プラグとの間における
上記シリンダヘッドの部分の上下の寸法が全体的に小さ
くなってその肉厚が薄くなり、この結果、上記シリンダ
ヘッドの部分に、所定の強度が得られなくなったり、水
冷用ジャケットの成形がし難くて冷却が不十分になった
りするおそれを生じる。

よって、従来では、放電部をキャビティの下部のより
低い部分に位置させることが困難であるために、前記高
効率燃焼が得難いという不都合がある。

一方、前記混合気層の点火後の火炎伝播が速やかに行
われるようにするためには、上記混合気層の流動を促進
させることが好ましい。そこで、シリンダの径方向で上
記ピストンの外周面からキャビティの下端の開口縁に至
るシリンダヘッドの下面にスキッシュ用成形面を設け
て、この成形面と、上昇してくるピストンの上面との間
でスキッシュを成形させ、このスキッシュにより上記し
たように混合気層の流動を促進させるようにすることが
考えられる。

しかし、上記成形面を単に設けると、前記したよう
に、キャビティの下部のより低い部分に位置させた放電
部に対し、上記スキッシュが直接吹き当って、点火が阻
害されるおそれを生じる。

（発明の目的）この発明は、上記のような事情に注目してなされたも
ので、シリンダヘッドの下面と、このシリンダヘッドに
取り付けられた点火プラグとの間における上記シリンダ
ヘッドの部分の肉厚が薄くなるということを防止しなが
ら、放電部をキャビティの下部のより低い部分に位置さ
せることにより、点火が確実に行われるようにし、か
つ、火炎伝播を速やかに行わせるためにスキッシュを成
形させるようにした場合に、放電部による点火がこのス
キッシュにより阻害されないようにすることを目的とす
る。

（発明の構成）上記目的を達成するためのこの発明の特徴とするとこ
ろは、シリンダ25の軸心27を縦向きとしてこのシリンダ
25上に取り付けられるシリンダヘッド30を側面視したと
き、このシリンダヘッド30の下面側に燃焼室37を構成す
るキャビティ74が形成され、このキャビティ74の頂部77
に燃料噴射口49が開口してこの燃料噴射口49を通し燃焼
室37内に燃料を噴射する高圧燃料噴射弁（燃料噴射弁）
48が設けられ、上記シリンダヘッド30を貫通してこのシ
リンダヘッド30に取り付けられた点火プラグ79の放電部
80が上記キャビティ74の急斜面（内面）75の下部近傍で
上記キャビティ74に臨んだ燃料噴射式エンジンにおい
て、上記燃料噴射口49をピストン26の上面に向って開口さ
せ、上記キャビティ74の急斜面（内面）75の上記下部に
直交する仮想垂線83を設定し、上記点火プラグ79をその
放電部80とは反対側の端部に向うに従い上記仮想垂線83
からより大きく上方に離れるようにこの点火プラグ79の
軸心81を傾斜させ、上記燃焼室37の空間の重心92と上記高圧燃料噴射弁
（燃料噴射弁）48の燃料噴射口49とを、上記シリンダ25
の軸心27よりも上記放電部80側に偏位させた点にある。

上記の場合、上記シリンダ25の径方向で、上記キャビ
ティ74の急斜面（内面）75の上記下部を上記ピストン26
の外周面よりも上記シリンダ25の軸心27側に位置させ、
上記キャビティ74の急斜面（内面）75の上記下部から上
記ピストン26の外周面に至る上記シリンダヘッド30の下
面にスキッシュ用成形面85を形成し、この成形面85の上
記軸心27に対する交角よりも上記キャビティ74の急斜面
（内面）75の上記下部の上記軸心27に対する交角を小さ
くするようにしてもよい。

（作用）上記構成による作用は次の如くである。

第１図で示すように、燃料噴射口49をピストン26の上
面に向って開口させてある。

このため、上記高圧燃料噴射弁（燃料噴射弁）48によ
り噴射された燃料がピストン26の上面に衝突して気化さ
れると、これにより生成された混合気層91は、上記キャ
ビティ74の下部に形成されがちとなる。

そこで、上記キャビティ74の急斜面（内面）75の下部
に直交する仮想垂線83を設定し、点火プラグ79をその放
電部80とは反対側の端部に向うに従い上記仮想垂線83か
らより大きく上方に離れるようにこの点火プラグ79の軸
心81を傾斜させてある。

このため、上記放電部80を、上記キャビティ74の下部
の混合気層に対応させようとして、上記キャビティ74の
下部のより低い部分に位置させても、シリンダヘッド30
の下面と上記点火プラグ79との間における上記シリンダ
ヘッド30の部分の上下の寸法が全体的に小さくなるとい
うことは防止されて、上記シリンダヘッド30の部分に十
分の肉厚を確保でき、これに、所定の強度が得られると
共に水冷却水ジャケットの成形も可能となる。

よって、上記したように、放電部80は、シリンダヘッ
ド30に強度上等の支障を生じさせることなく、上記キャ
ビティ74の下部のより低い部分に位置させることができ
て、このキャビティ74の下部に生じる混合気層に対する
点火が確実にできる。

しかも、上記燃焼室37の空間の重心92と上記高圧燃料
噴射弁（燃料噴射弁）48の燃料噴射口49とを、上記シリ
ンダ25の軸心27よりも上記放電部80側に偏位させてあ
る。

このため、上記高圧燃料噴射弁（燃料噴射弁）48の燃
料噴射により上記燃焼室37で生成される上記混合気層91
は。上記放電部80側に偏って成形されることから、上記
混合気層91は、より確実に上記放電部80に対応する。

よって、上記放電部80による上記混合気層91の点火が
更に確実に行われる。

上記のようにすれば、上記成形面85と、上昇してくる
ピストン26の上面との間でスキッシュ90が生じて、上記
混合気層の流動が促進されて、点火後に速やかな火炎伝
播が得られる。

しかも、上記の場合、成形面85で生じさせられたスキ
ッシュ90は、上記成形面85に沿って上記シリンダ25の軸
心27側に向おうとするが、ここで、上記したように、成
形面85の上記軸心27に対する交角よりも上記急斜面（内
面）75の上記下部の上記軸心27に対する交角を小さくし
てあり、かつ、急斜面（内面）75の下部近傍で上記キャ
ビティ74に放電部80が臨んでおり、このため、上記スキ
ッシュ90が上記放電部80に直接吹き当るということは防
止される。

（実施例）以下、この発明の実施例を図面により説明する。

第２図において、図中符号１は自動二輪車、２は車体
フレームで、この車体フレーム２はその前端にヘッドパ
イプ３を有し、このヘッドパイプ３から後下方に向って
一本のタンクレール４が延び、このタンクレール４の後
端から後下方に向って左右一対のシートピラーチューブ
５が延びている。

また、上記ヘッドパイプ３とシートピラーチューブ５
の各下端を結ぶダウンチューブ６が設けられ、このダウ
ンチューブ６はヘッドパイプ３から下方に向って延びる
一本の前部チューブ6aと、この前部チューブ6aの下端と
前記シートピラーチューブ５の下端とを結ぶ左右一対の
後部チューブ6b,6bとで構成されている。更に、上記タ
ンクレール４の前後中途部と、ダウンチューブ６の前部
とにステー７が架設されている。

上記ヘッドパイプ３にはフロントフォーク８が操向自
在に支承され、このフロントフォーク８には前輪９やハ
ンドル10が取り付けられている。一方、上記シートピラ
ーチューブ５の下端に取り付けられたリヤアームブラケ
ット5aに枢支軸11によりリヤアーム12が上下揺動自在に
枢支され、このリヤアーム12の前後中途部は緩衝器（図
示せず）を介しタンクレール４の後部に支持されてい
る。そして、上記リヤアーム12の揺動端に後輪14が支承
されている。

16は２サイクルエンジンで、このエンジン16には動力
伝達装置17が連設され、これらエンジン16と動力伝達装
置17とは前記枢支軸11やボルト18により前記車体フレー
ム２に支持されている。そして、動力伝達装置17の出力
がチェーン伝動手段19を介して後輪14に伝えられ、自動
二輪車１が走行できるようになっている。また、21は燃
料タンクで、この燃料タンク21はタンクレール４を跨ぐ
ようにしてこのタンクレール４に支持されている。22は
シートである。

第１図から第５図において、上記エンジン16のクラン
クケース23内にはクランク軸24が支承されている。同上
クランクケース23から前上方に向ってシリンダ25が突出
し、このシリンダ25にはピストン26が上記シリンダ25の
軸心27に沿って摺動自在に嵌入されている。そして、こ
のピストン26は上記クランク軸24に連接棒28によって連
動連結されている。また、上記シリンダ25の突出端には
シリンダヘッド30がボルト31によりねじ止めされてい
る。

上記クランクケース23には吸気ポート33が形成されて
いる。この吸気ポート33にはリード弁34、吸気管35、お
よびエアクリーナ36が連設され、上記吸気管35にはスロ
ットル弁35aが設けられている。また、シリンダ25、ピ
ストン26、およびシリンダヘッド30で囲まれた空間が燃
焼室37となっており、クランクケース23内から上記燃焼
室37に通じる掃気ポート38が上記シリンダ25に形成され
ている。更に、上記シリンダ25には排気ポート40が形成
されている。この排気ポート40には排気管41、マフラー
42、およびサイレンサー43が連設されている。

上記燃焼室37に燃料を噴射供給する燃料噴射装置46が
設けられている。この燃料噴射装置46は電磁開閉式の高
圧燃料噴射弁48を有し、この高圧燃料噴射弁48の燃料噴
射口49が燃焼室37に向って開口している。また、前記吸
気管35には電磁開閉式の低圧燃料噴射弁54が取り付けら
れ、この低圧燃料噴射弁54の燃料噴射口はリード弁34の
内部に向って開口している。

上記各噴射弁48,54に加圧された燃料を送り込む燃料
ポンプ56が設けられる。この燃料ポンプ56は前記エンジ
ン16により動力伝達装置17を介して駆動されるようにな
っており、前記燃料タンク21における燃料は第１燃料フ
ィルター（図示せず）と供給パイプ57を通して上記燃料
ポンプ56に吸入される。一方、上記燃料ポンプ56から吐
出された燃料は第２燃料フィルター59と高圧パイプ60を
通して高圧燃料噴射弁48に供給される。

上記高圧パイプ60から分岐する分岐パイプ61が設けら
れ、この分岐パイプ61は差圧レギュレータ62に連結さ
れ、この差圧レギュレータ62は低圧パイプ63により前記
低圧燃料噴射弁54に連結されている。また、上記低圧パ
イプ63はレギュレータ64と戻りパイプ65とを介して前記
燃料タンク21に連結されている。

上記高圧燃料噴射弁48と差圧レギュレータ62とに加圧
空気を供給する空気ポンプ67が設けられる。この空気ポ
ンプ67は前記エンジン16により動力伝達装置17を介して
駆動されるようになっており、この空気ポンプ67には前
記エアクリーナ36と空気パイプ68とを介して外気が吸入
される。上記空気ポンプ67の吐出口は高圧燃料噴射弁48
に第１加圧パイプ69により連結されており、また、この
第１加圧パイプ69は前記差圧レギュレータ62に第２加圧
パイプ70により連結されている。

第３図において、上記エンジン16が作動するときに
は、これに伴って燃料ポンプ56が作動し、燃料タンク21
の燃料が供給パイプ57を通し、上記燃料ポンプ56に吸入
される（第３図中矢印Ａ）。そして、同上燃料ポンプ56
から吐出される燃料は第２燃料フィルター59と高圧パイ
プ60を通り高圧燃料噴射弁48に送り込まれ（同上第３図
中矢印Ｂ）、同時に分岐パイプ61を通り差圧レギュレー
タ62にも送り込まれる（同上第３図中矢印Ｃ）。この場
合、上記高圧燃料噴射弁48に送り込まれる燃料の圧力は
差圧レギュレータ62により高圧に設定される。

また、上記差圧レギュレータ62から排出される燃料は
低圧パイプ63を通り低圧燃料噴射弁54に送り込まれ（同
上第３図中矢印Ｄ）、同時にレギュレータ64にも送り込
まれる。この場合、上記低圧燃料噴射弁54に送り込まれ
る燃料の圧力はレギュレータ64により低圧に設定され
る。更に、上記レギュレータ64から排出される燃料は戻
りパイプ65を通し燃料タンク21に戻される（同上第３図
中矢印Ｅ）。

一方、同上エンジン16の作動に伴って、空気ポンプ67
も作動し、外気がエアクリーナ36と空気パイプ68とを通
って、上記空気ポンプ67に吸入される（同上第３図中矢
印Ｆ）。そして、同上空気ポンプ67から吐出される空気
は第１加圧パイプ69を通って高圧燃料噴射弁48に送り込
まれ（同上第３図中矢印Ｇ）、同時に第２加圧パイプ70
を通して差圧レギュレータ62に送り込まれる（同上第３
図中矢印Ｈ）。この場合、上記高圧燃料噴射弁48に送り
込まれる空気の圧力は差圧レギュレータ62により高圧に
設定され、差圧レギュレータ62からは空気は大気に排出
される（同上第３図中矢印Ｉ）。

そして、エンジン16の始動時と、中速高負荷時と、高
速時とには低圧燃料噴射弁54が作動して、前記したよう
にこの低圧燃料噴射弁54に送り込まれた燃料により適宜
噴射が行われる。一方、エンジン16の中速通常負荷時に
は、高圧燃料噴射弁48が作動して、前記したようにこの
高圧燃料噴射弁48に送り込まれた燃料と空気とにより燃
焼室37内に向って混合噴射が行われる。

第１図において、前記シリンダ25の軸心27を縦向きと
して前記シリンダヘッド30を側面視したとき、このシリ
ンダヘッド30の下面側には前記燃焼室37を構成する三角
形状のキャビティ74が形成されている。このキャビティ
74の前部内面は上記シリンダ25の軸心27に対する交角が
小さい急斜面75となっており、後部内面は上記軸心27に
対する交角がより大きい緩斜面76となっていて、その頂
部77は上記シリンダ25の軸心27よりも少し前方に偏位し
ている。

上記シリンダヘッド30に前記高圧燃料噴射弁48が取り
付けられ、この高圧燃料噴射弁48の燃料噴射口49は上記
キャビティ74の頂部77に開口し、かつ、前記ピストン26
の上面に向って開口するようその軸心が上記シリンダ25
の軸心27とほぼ平行とされている。

なお、上記キャビティ74は側面視で二等辺三角形、も
しくは半円形でもよい。

上記シリンダヘッド30には上記急斜面75を貫通するよ
うにねじ孔78が形成され、また、上記シリンダヘッド30
を貫通するように点火プラグ79が設けられ、上記ねじ孔
78に点火プラグ79がねじ付けられて、この点火プラグ79
が上記シリンダヘッド30に取り付けられている。上記点
火プラグ79の放電部80は、上記キャビティ74の内面の下
部である急斜面75の下部近傍で、上記キャビティ74に臨
んでいる。

上記急斜面75の下部に直交する仮想垂線83を設定した
場合、上記点火プラグ79の軸心81は、その放電部80とは
反対側の端部に向うに従い上記仮想垂線83からより大き
く上方に離れるよう傾斜させられている。これによれ
ば、放電部80をキャビティ74の下部のより低い部分に位
置させても、シリンダヘッド30の下面と点火プラグ79と
の間における上記シリンダヘッド30の部分には十分の肉
厚が確保される。なお、上記端部82は放電部80の電源用
端子である。

第１図、第４図、および第５図において、上記シリン
ダ25の径方向で、上記キャビティ74の急斜面75の上記下
部は、上記ピストン26の外周面よりも上記シリンダ25の
軸心27側に位置させられており、上記キャビティ74の急
斜面75の上記下部から上記ピストン26の外周面に至る上
記シリンダヘッド30の下面にスキッシュ用成形面85が形
成されている。また、上記成形面85の上記軸心27に対す
る交角よりも、上記急斜面75の上記下部の上記軸心27に
対する交角が小さくされている。

上記成形面85はシリンダ25のシリンダ孔の断面積の30
％以上となっており、キャビティ74のうち上記成形面85
を除いた部分の平面面積（以下、実質面積という）は同
上シリンダ孔の断面積の50％以下とされている。

また、特に第４図において、上記キャビティ74は平面
視で急斜面75を中心としたほぼ扇形をなしている。ま
た、特に第５図において、前記ピストン26の上面には平
坦な円弧状の凹所86が形成されている。

第６図から第12図によりエンジン16が高圧燃料噴射弁
48により作動したときの状態を説明する。なお、第８図
から第12図については、図面を簡素化するため、符号は
最小限で付してある。また、エンジン16の基本作動は従
来のリード弁予圧縮式のものと同じであるため、その説
明は省略する。

第６図と第７図において、ピストン26が下死点（クラ
ンク角が180゜）近くに下降したときには、従前の燃焼
により生じた燃焼ガス88が排気ポート40から排出される
（第７図中矢印Ｊ）。また、その一方で、クランクケー
ス23内で一次圧縮された掃気が掃気ポート38を通り燃焼
室37に押し込まれる（同上第７図中矢印Ｋ）。この場
合、前記スロットル弁35aによって給気比は0.4以下とさ
れている。このため、大気と、シリンダ25内との圧力差
が小さく、よって、掃気流は穏やかに流入する。なお、
上記給気比とは、（エンジンに供給した全給気の重量）
／（大気圧状態で行程容積を占める給気の重量）の値で
ある。

第６図と第８図において、ピストン26が下死点に達す
るとき、上記掃気はシリンダ25のシリンダ孔の後部内周
面、およびキャビティ74の緩斜面76を伝って上昇する
（第８図中矢印Ｌ）。この場合、前記したようにキャビ
ティ74の実質面積はシリンダ孔の断面積の50％以下であ
って小さいため、掃気流はキャビティ74のうち平面視扇
形の幅広の部分にほぼ集中して前記したように緩斜面76
を伝って上昇する。そして、このように掃気流はキャビ
ティ74において急に流れが変わるため、ここに新気89が
厚く存在してこのときの速度が減衰し、燃焼室37におけ
る過度な流動が抑えられる。

第６図と第９図において、ピストン26が上昇して掃気
ポート38と排気ポート40を順次閉じるとき、上記キャビ
ティ74やピストン26上の凹所86の形状による掃気作用に
よって燃焼ガス88は新気89によって取り囲まれた一つの
塊（成層状態）となる。

第６図と第10図において、ピストン26が更に上昇する
と、燃焼室37内で燃焼ガス88と新気89とが圧縮され、こ
の際、高圧燃料噴射弁48による燃料噴射が開始される。

第６図と第11図において、ピストン26が上死点（クラ
ンク角が０゜）に近づいてくると、このピストン26の上
面と、成形面85との間に挟まれた新気89はスキッシュ90
となる。また、この際、噴射された燃料はその噴射によ
って霧化されるが、その多くは高温のピストン26の上面
に衝突して気化される。そして、この微粒化した燃料は
燃焼ガス88の上記塊内にほぼ生じ、燃焼ガス88の熱によ
り更に気化が促進されて、ここに混合気層91が生じる。

第６図と第12図において、上記状態で、ピストン26が
更に上死点の近傍にまで上昇すると、上記スキッシュ90
が前記したように塊となっている混合気層91を流動化さ
せる。また、この際、上記ピストン26の上昇で押し上げ
られた混合気層91がキャビティ74の下部に位置させられ
る。ここで、前記放電部80はキャビティ74の下部に位置
していることから、上記放電部80に上記混合気層91が対
応する。このため、点火プラグ79の作動により放電部80
により点火が行われると、この点火は確実に行われ、ま
た、上記スキッシュ90により、燃焼室37の全体に速やか
な火炎伝播が得られる。

上記の場合、成形面85で生じさせられたスキッシュ90
は、上記成形面85に沿って上記シリンダ25の軸心27側に
向おうとするが、ここで、上記したように、成形面85の
上記軸心27に対する交角よりも上記急斜面75の上記下部
の上記軸心27に対する交角を小さくしてあり、かつ、前
記したように急斜面75の下部近傍に上記キャビティ74が
臨んでおり、このため、上記スキッシュ90が上記放電部
80に直接吹き当るということは防止される。つまり、上
記点火がスキッシュ90により阻害されないように考慮さ
れている。

同上第12図と、第１図および第４図とにおいて、上記
点火時期における燃焼室37の空間の重心92と、上記高圧
燃料噴射弁48の燃料噴射口49とは、上記シリンダ25の軸
心27よりも上記放電部80側で、かつ、この放電部80の近
傍にまで偏位させられている。

このため、上記高圧燃料噴射弁48の燃料噴射により上
記燃焼室37で生成される混合気層91は、上記放電部80側
に偏って成形されることから、この混合気層91は、より
確実に上記放電部80に対応する。

また、上記したように、混合気層91の点火がより確実
に行われるため、噴射燃料が少ない希薄混合気でエンジ
ン16を作動させる場合でも、高効率燃焼が得られる。そ
して、この場合、混合気が希薄である分、第１に、CO、
HCを低減でき、また、第２に、燃焼ガス88中の残留酸素
が多くなって、点火、燃焼が更に確実となる。

特に、低回転時には、スキッシュ90による流動が弱
く、このため、このスキッシュ90による燃焼への影響が
抑えられる分、穏やかな燃焼となり、また、混合気層91
の周りは新気89（空気）であるために、未燃焼が防止さ
れて、この点でも、CO、HCの発生が抑制される。

一方、高回転、高負荷時には、給気比が上昇して、噴
射時期が速められるようになっており、スキッシュ90が
燃焼室37内の流動を促進して異常燃焼を抑え高効率燃焼
が得られる。

また、上記噴射された燃料はピストン26の上面に衝突
して気化されるが、その分、このピストン26が冷却され
るため、高温下でのアルミ製等のピストン26の強度低下
が防止され、かつ、その他の熱的トラブルの発生も抑制
される。

第１図から第３図により、上記エンジン16用の冷却装
置について説明する。

前記シリンダ25には第１水ジャケット94が形成されて
いる。また、シリンダヘッド30には第２水ジャケット95
が形成され、これら第１水ジャケット94と第２水ジャケ
ット95の各後部は互いに連通している。また、上記第２
水ジャケット95の後部は第１水パイプ96によりラジエー
タ97の上部に連結され、同上ラジエータ97の下部は第２
水パイプ98により水ポンプ99に連結されている。この水
ポンプ99は前記動力伝達装置17を介し上記エンジン16の
作動に伴って駆動する。

第１図において、上記エンジン16に伴って水ポンプ99
が駆動するとき、これから吐出される冷却水は、まず、
第１水ジャケット94の前部に流入する（図中矢印０）。
次に、同上この冷却水は同上第１水ジャケット94の後部
へ移動した後、第２水ジャケット95の後部に流入する
（図中矢印Ｐ）。そして、この冷却水は、第２水ジャケ
ット95を通りシリンダヘッド30の前部を迂回し（図中矢
印Ｑ）、第１水パイプ96に至る（図中矢印Ｒ）。つま
り、冷却水はエンジン16内を蛇行して十分な冷却作用を
行う。

この後は、第１水パイプ96を通ってラジエータ97で空
冷され（第３図中矢印Ｓ）、次に、第２水パイプ98を通
って水ポンプ99に戻り（第３図中矢印Ｔ）、ここから、
再び、上記第１水ジャケット94に送り込まれ、以下、上
記動作が繰り返される。

なお、前記したように、点火プラグ79下方のシリンダ
ヘッド30には十分な肉厚があるため、ここに第２水ジャ
ケット95の一部が形成され、ここも十分に冷却されてい
る。

第13図から16図は、その他の各種実施例を示してい
る。

これら実施例は、前記実施例と共通の構成や作用を有
しているため、これら共通のものについては図面に共通
の主要符号を付して、その説明を省略する。

第13図は、点火プラグ79を二本設けたものを示し、こ
れら両点火プラグ79,79は左右対称に配置されている。

第14図は、前記実施例に比べて突出部84の突出量が小
さいものを示している。

第１図、第15図、および16図において、排気ポート40
には、この排気ポート40の上縁を上下可変とする排気バ
ルブ101が設けられている。そして、この排気バルブ101
の作動により、低回転時には、これを閉弁させることに
より（第１図中二点鎖線図示、および16図中Ｕの範
囲）、上記排気ポート40の上縁を下げて排気タイミング
を遅くし、高回転時には、同上排気バルブ101を開弁さ
せることにより（第１図中一点鎖線図示、および16図中
Ｖの範囲）、同上排気ポート40の上縁を上げて排気タイ
ミングを早め、これによって、エンジン性能を向上させ
るようになされている。

上記構成において、排気管41の内面には酸化触媒102
が取り付けられ、また、マフラー42とサイレンサー43の
間にも他の酸化触媒103が設けられている。そして、上
記低回転時でも、特にアイドル時には、排気バルブ101
を開弁させるようになっている（第１図中一点鎖線図
示、および16図中Ｗの範囲）。

即ち、アイドル時には、一般的に排気ポート40から排
出される燃焼ガス88の温度は低いが、上記構成により排
気バルブ101を開弁させれば、多量の燃焼ガス88が排気
ポート40により排気されて、酸化触媒102が十分に加熱
され、つまり、酸化触媒102や酸化触媒103が十分に活性
化されることとなる。このため、特に、酸化触媒102は
従来より少なくしても、燃焼ガス88中のCO、HCが効果的
に燃焼させられ、これらの排出が効果的に防止される。

その他、104は排気管41用のカバー板である。

（発明の効果）この発明によれば、シリンダの軸心を縦向きとしてこ
のシリンダ上に取り付けられるシリンダヘッドを側面視
したとき、このシリンダヘッドの下面側に燃焼室を構成
するキャビティが形成され、このキャビティの頂部に燃
料噴射口が開口してこの燃料噴射口を通し燃焼室内に燃
料を噴射する燃料噴射弁が設けられ、上記シリンダヘッ
ドを貫通してこのシリンダヘッドに取り付けられた点火
プラグの放電部が上記キャビティの内面の下部近傍で上
記キャビティに臨んだ燃料噴射式エンジンにおいて、上記燃料噴射口をピストンの上面に向って開口させて
ある。

このため、上記燃料噴射弁により噴射された燃料がピ
ストンの上面に衝突して気化されると、これにより生成
された混合気層は、上記キャビティの下部に形成されが
ちとなる。

そこで、上記キャビティの内面の上記下部に直交する
仮想垂線を設定し、上記点火プラグをその放電部とは反
対側の端部に向うに従い上記仮想垂線からより大きく上
方に離れるようにこの点火プラグの軸心を傾斜させてあ
る。

このため、上記放電部を、上記キャビティの下部の混
合気層に対応させようとして、上記キャビティの下部の
より低い部分に位置させても、上記シリンダヘッドの下
面と上記点火プラグとの間における上記シリンダヘッド
の部分の上下の寸法が全体的に小さくなるということは
防止されて、上記シリンダヘッドの部分に十分の肉厚を
確保でき、これに、所定の強度が得られると共に水冷却
水ジャケットの成形も可能となる。

よって、上記したように、放電部は、シリンダヘッド
に強度上等の支障を生じさせることなく、上記キャビテ
ィの下部のより低い部分に位置させることができて、こ
のキャビティの下部に生じる混合気層に対する点火が確
実にでき、高効率燃焼が得られる。

しかも、上記燃焼室の空間の重心と上記燃料噴射弁の
燃料噴射口とを、上記シリンダの軸心よりも上記放電部
側に偏位させてある。

このため、上記燃料噴射弁の燃料噴射により上記燃焼
室で生成される上記混合気層は、上記放電部側に偏って
成形されることから、上記混合気層は、より確実に上記
放電部に対応する。

よって、上記放電部による上記混合気層の点火が更に
確実に行われ、高効率燃焼が得られる。

上記の場合、上記シリンダの径方向で、上記キャビテ
ィの内面の上記下部を上記ピストンの外周面よりも上記
シリンダの軸心側に位置させ、上記キャビティの内面の
上記下部から上記ピストンの外周面に至る上記シリンダ
ヘッドの下面にスキッシュ用成形面を形成し、この成形
面の上記軸心に対する交角よりも上記キャビティの内面
の上記下部の上記軸心に対する交角を小さくするように
してもよい。

上記のようにすれば、上記成形面と、上昇してくるピ
ストンの上面との間でスキッシュが生じて、上記混合気
層の流動が促進されて、点火後に速やかな火炎伝播が得
られる。

しかも、上記の場合、成形面で生じさせられたスキッ
シュは、上記成形面に沿って上記シリンダの軸心側に向
おうとするが、ここで、上記したように、成形面の上記
軸心に対する交角よりも上記内面の上記軸心に対する交
角を小さくしてあり、かつ、前記したようにキャビティ
の内面の下部近傍で上記キャビティに放電部が臨んでお
り、このため、上記スキッシュが上記放電部に直接吹き
当るということは防止される。

よって、上記したように確実な点火ができると共に、
速やかな火炎伝播が得られることから、より確実に高効
率燃焼が得られることとなる。

【図面の簡単な説明】

図はこの発明の実施例を示し、第１図は第３図の部分拡
大図でシリンダの軸心を縦向きとしたもの、第２図は自
動二輪車の左側面図、第３図は第２図の部分拡大一部断
面図、第４図は第１図のIV−IV線矢視図、第５図は同上
第１図のＶ−Ｖ線矢視断面図、第６図はグラフ図、第７
図から第12図はそれぞれ第１図に相当する作用説明図、第13図は第４図に相当する他の実施例図、第14図は第１図の一部に相当する更に他の実施例図、第15図と16図は更に他の実施例で、第15図は第３図の一
部に相当する図、16図はグラフ図である。 16……エンジン、25……シリンダ、27……軸心、30……
シリンダヘッド、37……燃焼室、46……燃料噴射装置、
48……高圧燃料噴射弁、49……燃料噴射口、74……キャ
ビティ、75……急斜面（内面）、76……緩斜面（内
面）、77……頂部、79……点火プラグ、80……放電部、
81……軸心、82……端部、83……仮想垂線、85……成形
面、90……スキッシュ、91……混合気層。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者河部秀明静岡県磐田市新貝2500番地ヤマハ発動機株式会社内 (72)発明者木下利男静岡県磐田市新貝2500番地ヤマハ発動機株式会社内 (72)発明者井坂義治静岡県磐田市新貝2500番地ヤマハ発動機株式会社内 (72)発明者鈴木洋未静岡県磐田市新貝2500番地ヤマハ発動機株式会社内 (56)参考文献特開昭63−120815（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−162928（ＪＰ，Ａ) 特開平２−23222（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−268821（ＪＰ，Ａ) 実開昭56−127330（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F02P 13/00 301 F02B 23/08 - 23/10

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】シリンダの軸心を縦向きとしてこのシリン
ダ上に取り付けられるシリンダヘッドを側面視したと
き、このシリンダヘッドの下面側に燃焼室を構成するキ
ャビティが形成され、このキャビティの頂部に燃料噴射
口が開口してこの燃料噴射口を通し燃焼室内に燃料を噴
射する燃料噴射弁が設けられ、上記シリンダヘッドを貫
通してこのシリンダヘッドに取り付けられた点火プラグ
の放電部が上記キャビティの内面の下部近傍で上記キャ
ビティに臨んだ燃料噴射式エンジンにおいて、上記燃料噴射口をピストンの上面に向って開口させ、上
記キャビティの内面の上記下部に直交する仮想垂線を設
定し、上記点火プラグをその放電部とは反対側の端部に
向うに従い上記仮想垂線からより大きく上方に離れるよ
うにこの点火プラグの軸心を傾斜させ、上記燃焼室の空間の重心と上記燃料噴射弁の燃料噴射口
とを、上記シリンダの軸心よりも上記放電部側に偏位さ
せた燃料噴射式エンジンの点火装置。
【請求項２】上記シリンダの径方向で、上記キャビティ
の内面の上記下部を上記ピストンの外周面よりも上記シ
リンダの軸心側に位置させ、上記キャビティの内面の上
記下部から上記ピストンの外周面に至る上記シリンダヘ
ッドの下面にスキッシュ用成形面を形成し、この成形面
の上記軸心に対する交角よりも上記キャビティの内面の
上記下部の上記軸心に対する交角を小さくした特許請求
の範囲第１項に記載の燃料噴射式エンジンの点火装置。