JP3300965B2 - ２サイクル筒内噴射エンジン - Google Patents
２サイクル筒内噴射エンジンInfo
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- 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
- F02B75/00—Other engines
- 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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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
- F02F3/00—Pistons
- F02F3/26—Pistons having combustion chamber in piston head
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、２サイクル筒内噴射
エンジンに係り、詳しくは、ピストンの頂部に凹部を形
成し、ピストンの上死点時の頂部に対向するシリンダヘ
ッド壁面との間に燃焼室を形成する２サイクル筒内噴射
エンジンに関するものである。
エンジンに係り、詳しくは、ピストンの頂部に凹部を形
成し、ピストンの上死点時の頂部に対向するシリンダヘ
ッド壁面との間に燃焼室を形成する２サイクル筒内噴射
エンジンに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】２サイクル筒内噴射エンジンとして、例
えば上死点時のピストンの頂部に凹部を形成し、このピ
ストンの頂部に対向するシリンダヘッド壁面との間に燃
焼室を形成し、シリンダヘッドに、燃焼室に燃料を直接
噴射する燃料インジェクタと、着火する点火プラグとを
設けたものがある。
えば上死点時のピストンの頂部に凹部を形成し、このピ
ストンの頂部に対向するシリンダヘッド壁面との間に燃
焼室を形成し、シリンダヘッドに、燃焼室に燃料を直接
噴射する燃料インジェクタと、着火する点火プラグとを
設けたものがある。
【０００３】このような２サイクル筒内噴射エンジンで
は、例えば特開昭６３−１６２９２８号公報に開示され
るように、ピストンの頂部に形成された凹部の中央に突
起を形成し、この突起に燃料を当てて拡散させて燃焼さ
せるものがある。また、ピストンの頂部に形成された凹
部の中央に燃料を噴射して燃料の吹き抜けを防止するも
のがある。
は、例えば特開昭６３−１６２９２８号公報に開示され
るように、ピストンの頂部に形成された凹部の中央に突
起を形成し、この突起に燃料を当てて拡散させて燃焼さ
せるものがある。また、ピストンの頂部に形成された凹
部の中央に燃料を噴射して燃料の吹き抜けを防止するも
のがある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前者のよう
に、突起に燃料を当てて拡散させて燃焼させるもので
は、空気との混合を良くするために噴射時期を早くする
と、突起によって燃料の吹き抜けが生じ、噴射時期を早
くできないために、空気との混合が悪く、燃焼が悪化す
る原因となっている。
に、突起に燃料を当てて拡散させて燃焼させるもので
は、空気との混合を良くするために噴射時期を早くする
と、突起によって燃料の吹き抜けが生じ、噴射時期を早
くできないために、空気との混合が悪く、燃焼が悪化す
る原因となっている。
【０００５】また、後者のように、燃料の噴霧角が小さ
いと、空気との混合が悪く、燃焼が悪化する原因となっ
ている。
いと、空気との混合が悪く、燃焼が悪化する原因となっ
ている。
【０００６】この発明は、かかる点に鑑みてなされたも
ので、噴射時期を早くしつつ、燃料の吹き抜けを最小に
し、燃焼室での空気との混合をできるだけ良くし、これ
により燃焼を良くして炭化水素（ＨＣ）、一酸化炭素
（ＣＯ）、ススを減らすことができる２サイクル筒内噴
射エンジンを提供することを目的としている。
ので、噴射時期を早くしつつ、燃料の吹き抜けを最小に
し、燃焼室での空気との混合をできるだけ良くし、これ
により燃焼を良くして炭化水素（ＨＣ）、一酸化炭素
（ＣＯ）、ススを減らすことができる２サイクル筒内噴
射エンジンを提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、請求項１記載の発明は、ピストンの頂部に凹部を形
成し、ピストンの上死点時の頂部に対向するシリンダヘ
ッド壁面との間に燃焼室を形成し、前記シリンダヘッド
に、前記燃焼室に燃料を直接噴射する燃料インジェクタ
と、着火する点火プラグとを設けた２サイクル筒内噴射
エンジンにおいて、中高速高負荷時及び低速低負荷時の
双方において、下死点に位置する時のピストンにおける
前記凹部の底面の略全面に噴射するように前記燃料イン
ジェクタの燃料噴射角を合わせ、 中高速高負荷時には、
ピストンの移動行程における下死点の近傍からピストン
が排気ポートを閉じ終わる時点の近傍までの間、燃料を
噴射し、 排気ポートを閉じ終わる時点を、ピストンが下
死点と上死点との丁度中間位置に至る直前とし、 低速低
負荷時には、中高速高負荷時における噴射期間のうち後
半の一定期間に対応する期間、燃料を噴射するように構
成したことを特徴としている。
に、請求項１記載の発明は、ピストンの頂部に凹部を形
成し、ピストンの上死点時の頂部に対向するシリンダヘ
ッド壁面との間に燃焼室を形成し、前記シリンダヘッド
に、前記燃焼室に燃料を直接噴射する燃料インジェクタ
と、着火する点火プラグとを設けた２サイクル筒内噴射
エンジンにおいて、中高速高負荷時及び低速低負荷時の
双方において、下死点に位置する時のピストンにおける
前記凹部の底面の略全面に噴射するように前記燃料イン
ジェクタの燃料噴射角を合わせ、 中高速高負荷時には、
ピストンの移動行程における下死点の近傍からピストン
が排気ポートを閉じ終わる時点の近傍までの間、燃料を
噴射し、 排気ポートを閉じ終わる時点を、ピストンが下
死点と上死点との丁度中間位置に至る直前とし、 低速低
負荷時には、中高速高負荷時における噴射期間のうち後
半の一定期間に対応する期間、燃料を噴射するように構
成したことを特徴としている。
【０００８】請求項２記載の発明は、ピストンの頂部に
凹部を形成し、ピストンの上死点時の頂部に対向するシ
リンダヘッド壁面との間に燃焼室を形成し、前記シリン
ダヘッドに、前記燃焼室に燃料を直接噴射する燃料イン
ジェクタと、着火する点火プラグとを設けた２サイクル
筒内噴射エンジンにおいて、排気ポートと対向する位置
に掃気ポートを有し、前記ピストンの頂部に凹部をピス
トンの中心軸に対して前記掃気ポート側に偏位させて形
成し、前記燃料インジェクタをピストンの中心軸に対し
て前記排気ポート側に配置し、中高速高負荷時及び低速
低負荷時の双方において、下死点に位置する時のピスト
ンにおける前記凹部の底面の略全面に噴射するように前
記燃料インジェクタの燃料噴射角を合わせ、 中高速高負
荷時には、ピストンの移動行程における下死点の近傍か
らピストンが排気ポートを閉じ終わる時点の近傍までの
間、燃料を噴射し、 排気ポートを閉じ終わる時点を、ピ
ストンが下死点と上死点との丁度中間位置に至る直前と
し、 低速低負荷時には、中高速高負荷時における噴射期
間のうち後半の一定期間に対応する期間、燃料を噴射す
るように構成したことを特徴としている。
凹部を形成し、ピストンの上死点時の頂部に対向するシ
リンダヘッド壁面との間に燃焼室を形成し、前記シリン
ダヘッドに、前記燃焼室に燃料を直接噴射する燃料イン
ジェクタと、着火する点火プラグとを設けた２サイクル
筒内噴射エンジンにおいて、排気ポートと対向する位置
に掃気ポートを有し、前記ピストンの頂部に凹部をピス
トンの中心軸に対して前記掃気ポート側に偏位させて形
成し、前記燃料インジェクタをピストンの中心軸に対し
て前記排気ポート側に配置し、中高速高負荷時及び低速
低負荷時の双方において、下死点に位置する時のピスト
ンにおける前記凹部の底面の略全面に噴射するように前
記燃料インジェクタの燃料噴射角を合わせ、 中高速高負
荷時には、ピストンの移動行程における下死点の近傍か
らピストンが排気ポートを閉じ終わる時点の近傍までの
間、燃料を噴射し、 排気ポートを閉じ終わる時点を、ピ
ストンが下死点と上死点との丁度中間位置に至る直前と
し、 低速低負荷時には、中高速高負荷時における噴射期
間のうち後半の一定期間に対応する期間、燃料を噴射す
るように構成したことを特徴としている。
【０００９】請求項３記載の発明は、前記燃料インジェ
クタの燃料噴射期間が、前記ピストンが排気ポートを閉
じる前に燃料噴射を終了するように設定されていること
を特徴としている。
クタの燃料噴射期間が、前記ピストンが排気ポートを閉
じる前に燃料噴射を終了するように設定されていること
を特徴としている。
【００１０】
【作用】請求項１記載の発明では、燃料インジェクタの
燃料噴射により、燃料がピストンの凹部の略全面に当た
ってはね返り、この燃料は上向きに進み空気と混合され
るため、排気ポートより出にくくなり、燃料の吹き抜け
が軽減される。
燃料噴射により、燃料がピストンの凹部の略全面に当た
ってはね返り、この燃料は上向きに進み空気と混合され
るため、排気ポートより出にくくなり、燃料の吹き抜け
が軽減される。
【００１１】また、燃料インジェクタの燃料噴射角を、
ピストンが下死点に位置する時のピストンの頂部の凹部
の略全面に合わせており、燃料噴射角が大きいことによ
り空気との混合が良く燃料が活性化されやすい。また、
中高速高負荷時及び低速低負荷時の双方において、ピス
トンが下死点と上死点との略中間位置に至るまでには燃
料の噴射が終了するので、ピストンの凹部底面によって
はね返された燃料が点火するまでに十分空気と混合され
活性化されるため、燃焼が円滑に行われる。
ピストンが下死点に位置する時のピストンの頂部の凹部
の略全面に合わせており、燃料噴射角が大きいことによ
り空気との混合が良く燃料が活性化されやすい。また、
中高速高負荷時及び低速低負荷時の双方において、ピス
トンが下死点と上死点との略中間位置に至るまでには燃
料の噴射が終了するので、ピストンの凹部底面によって
はね返された燃料が点火するまでに十分空気と混合され
活性化されるため、燃焼が円滑に行われる。
【００１２】請求項２記載の発明では、ピストンの頂部
に凹部が排気ポートから離れて掃気ポート側に偏位させ
て形成され、燃料インジェクタが排気ポート側に配置さ
れ、燃料インジェクタの燃料噴射により、燃料がピスト
ンの凹部の略全面に当たってはね返り、ピストンの凹部
ではね返った燃料が掃気よりに上昇するので、更に排気
ポートより出にくくなり、燃料の吹き抜けが軽減され
る。
に凹部が排気ポートから離れて掃気ポート側に偏位させ
て形成され、燃料インジェクタが排気ポート側に配置さ
れ、燃料インジェクタの燃料噴射により、燃料がピスト
ンの凹部の略全面に当たってはね返り、ピストンの凹部
ではね返った燃料が掃気よりに上昇するので、更に排気
ポートより出にくくなり、燃料の吹き抜けが軽減され
る。
【００１３】また、燃料インジェクタの燃料噴射角を、
ピストンが下死点に位置する時のピストンの頂部の凹部
の略全面に合わせており、燃料噴射角が大きいことによ
り空気との混合が良く燃料が活性化されやすい。また、
中高速高負荷時及び低速低負荷時の双方において、ピス
トンが下死点と上死点との略中間位置に至るまでには燃
料の噴射が終了するので、ピストンの凹部底面によって
はね返された燃料が点火するまでに十分空気と混合され
活性化されるため、燃焼が円滑に行われる。
ピストンが下死点に位置する時のピストンの頂部の凹部
の略全面に合わせており、燃料噴射角が大きいことによ
り空気との混合が良く燃料が活性化されやすい。また、
中高速高負荷時及び低速低負荷時の双方において、ピス
トンが下死点と上死点との略中間位置に至るまでには燃
料の噴射が終了するので、ピストンの凹部底面によって
はね返された燃料が点火するまでに十分空気と混合され
活性化されるため、燃焼が円滑に行われる。
【００１４】また、請求項３記載の発明では、燃料噴射
期間が、ピストンが排気ポートが閉じる前に終了するよ
うに設定されており、噴射時期を早くして燃料と空気と
の混合をよくしても噴射燃料が凹部より出ることが規制
され、燃料が排気ポートより出にくく、燃料の吹き抜け
を最小にすることができる。
期間が、ピストンが排気ポートが閉じる前に終了するよ
うに設定されており、噴射時期を早くして燃料と空気と
の混合をよくしても噴射燃料が凹部より出ることが規制
され、燃料が排気ポートより出にくく、燃料の吹き抜け
を最小にすることができる。
【００１５】
【実施例】以下、この発明の２サイクル筒内噴射エンジ
ンの実施例を添付図面に基づいて説明する。まず、図１
乃至図３に示す実施例について説明すると、図１は２サ
イクル筒内噴射エンジンの断面図、図２は図１のII−II
線に沿う断面図、図３は２サイクル筒内噴射エンジンの
作動を示す図である。
ンの実施例を添付図面に基づいて説明する。まず、図１
乃至図３に示す実施例について説明すると、図１は２サ
イクル筒内噴射エンジンの断面図、図２は図１のII−II
線に沿う断面図、図３は２サイクル筒内噴射エンジンの
作動を示す図である。
【００１６】２サイクル筒内噴射エンジン１は、シリン
ダブロック２にスリーブ３が嵌合され、このスリーブ３
にピストン４が往復動可能に設けられ、このピストン４
の往復動でコンロッド５を介して図示しないクランク軸
が回転する。
ダブロック２にスリーブ３が嵌合され、このスリーブ３
にピストン４が往復動可能に設けられ、このピストン４
の往復動でコンロッド５を介して図示しないクランク軸
が回転する。
【００１７】シリンダブロック２にはシリンダヘッド６
が設けられ、ヘッドカバー７と共に、ボルト８によりシ
リンダブロック２に締付固定されている。また、シリン
ダブロック２及びシリンダヘッド６には水ジャケット
９，１０が形成され、この水ジャケット９，１０を循環
する冷却水でエンジンを冷却する。
が設けられ、ヘッドカバー７と共に、ボルト８によりシ
リンダブロック２に締付固定されている。また、シリン
ダブロック２及びシリンダヘッド６には水ジャケット
９，１０が形成され、この水ジャケット９，１０を循環
する冷却水でエンジンを冷却する。
【００１８】シリンダブロック２には排気通路１１が形
成され、この排気通路１１はスリーブ３に形成された排
気ポート３ａを介してスリーブ３内に開口している。ま
た、シリンダブロック２には排気通路１１の対向する位
置にシリンダ１２と図示しないクランク室とを連通する
対向掃気通路１３が形成され、この対向掃気通路１３は
スリーブ３に形成された掃気ポート３ｂを介してスリー
ブ３内に開口している。さらに、シリンダブロック２に
は排気通路１１と対向掃気通路１３との間に、一対の主
掃気通路１４が形成され、この主掃気通路１４はスリー
ブ３に形成された掃気ポート３ｃを介してスリーブ３内
に開口している。
成され、この排気通路１１はスリーブ３に形成された排
気ポート３ａを介してスリーブ３内に開口している。ま
た、シリンダブロック２には排気通路１１の対向する位
置にシリンダ１２と図示しないクランク室とを連通する
対向掃気通路１３が形成され、この対向掃気通路１３は
スリーブ３に形成された掃気ポート３ｂを介してスリー
ブ３内に開口している。さらに、シリンダブロック２に
は排気通路１１と対向掃気通路１３との間に、一対の主
掃気通路１４が形成され、この主掃気通路１４はスリー
ブ３に形成された掃気ポート３ｃを介してスリーブ３内
に開口している。
【００１９】ピストン４の頂部４ａには凹部４ｂが形成
されており、図１において、二点鎖線で示すように、上
死点時のピストン頂部４ａと、このピストン頂部４ａに
対向するシリンダヘッド壁面６ａとの間に燃焼室１５が
形成されている。
されており、図１において、二点鎖線で示すように、上
死点時のピストン頂部４ａと、このピストン頂部４ａに
対向するシリンダヘッド壁面６ａとの間に燃焼室１５が
形成されている。
【００２０】シリンダヘッド６の中央には燃焼室１５を
臨むように燃料インジェクタ１６が設けられ、さらに燃
料インジェクタ１６の近傍に点火プラグ１７が設けられ
ている。燃料インジェクタ１６及び点火プラグ１７は、
排気通路１１と対向掃気通路１３とを結ぶ線Ｌ上に位置
しており、点火プラグ１７は排気通路１１側に配置され
ている。燃料インジェクタ１６から燃料がピストン４の
頂部４ａに形成された凹部４ｂに向かって噴射され、こ
の燃料が主掃気通路１４及び対向掃気通路１３から供給
される空気と混合され、ピストン４が上昇して上死点時
のピストン４の頂部４ａと、このピストン４の頂部４ａ
に対向するシリンダヘッド壁面６ａとの間の燃焼室１５
で圧縮され、点火プラグ１７によって着火して燃焼す
る。
臨むように燃料インジェクタ１６が設けられ、さらに燃
料インジェクタ１６の近傍に点火プラグ１７が設けられ
ている。燃料インジェクタ１６及び点火プラグ１７は、
排気通路１１と対向掃気通路１３とを結ぶ線Ｌ上に位置
しており、点火プラグ１７は排気通路１１側に配置され
ている。燃料インジェクタ１６から燃料がピストン４の
頂部４ａに形成された凹部４ｂに向かって噴射され、こ
の燃料が主掃気通路１４及び対向掃気通路１３から供給
される空気と混合され、ピストン４が上昇して上死点時
のピストン４の頂部４ａと、このピストン４の頂部４ａ
に対向するシリンダヘッド壁面６ａとの間の燃焼室１５
で圧縮され、点火プラグ１７によって着火して燃焼す
る。
【００２１】燃料インジェクタ１６の燃料噴射角θを、
図１及び図４に示すピストン４が下死点に位置する時の
ピストン４の頂部４ａの凹部４ｂの略全面に合わせてい
る。
図１及び図４に示すピストン４が下死点に位置する時の
ピストン４の頂部４ａの凹部４ｂの略全面に合わせてい
る。
【００２２】このように、燃料インジェクタ１６の燃料
噴射により、燃料がピストン４の凹部４ｂの全面に当た
ってはね返り、この燃料は上向きに進み空気と混合され
るため、排気ポート３ａより出にくく、燃料の吹き抜け
が軽減される。
噴射により、燃料がピストン４の凹部４ｂの全面に当た
ってはね返り、この燃料は上向きに進み空気と混合され
るため、排気ポート３ａより出にくく、燃料の吹き抜け
が軽減される。
【００２３】また、燃料インジェクタ１６の燃料噴射角
θを、図１に示すように、ピストン４が下死点に位置す
る時のピストン４の頂部４ａの凹部４ｂの略全面に合わ
せており、燃料噴射角θが大きいことにより空気との混
合が良く燃料が活性化されやすい。
θを、図１に示すように、ピストン４が下死点に位置す
る時のピストン４の頂部４ａの凹部４ｂの略全面に合わ
せており、燃料噴射角θが大きいことにより空気との混
合が良く燃料が活性化されやすい。
【００２４】ピストン４の頂部４ａには凹部４ｂの周囲
にテーパを形成してスキッシュ部４ｃが形成され、一方
シリンダヘッド６はピストン４のスキッシュ部４ｃに対
向する部分６ｂを切欠き、燃焼室１５にスキッシュゾー
ンが形成されており、混合気を燃焼室１５に集中させて
着火率と火炎伝搬を速めるようになっている。
にテーパを形成してスキッシュ部４ｃが形成され、一方
シリンダヘッド６はピストン４のスキッシュ部４ｃに対
向する部分６ｂを切欠き、燃焼室１５にスキッシュゾー
ンが形成されており、混合気を燃焼室１５に集中させて
着火率と火炎伝搬を速めるようになっている。
【００２５】２サイクル筒内噴射エンジン１は、図３に
示すように作動し、低速低負荷時には、掃気ポート３
ｂ，３ｃが閉じてから燃料を噴射し、排気ポート３ａを
閉じる前に停止する。一方、中高速高負荷時には、下死
点ＢＤＣの直後から直ちに燃料を噴射し、排気ポート３
ａを閉じる直前で停止する。
示すように作動し、低速低負荷時には、掃気ポート３
ｂ，３ｃが閉じてから燃料を噴射し、排気ポート３ａを
閉じる前に停止する。一方、中高速高負荷時には、下死
点ＢＤＣの直後から直ちに燃料を噴射し、排気ポート３
ａを閉じる直前で停止する。
【００２６】このように、燃料噴射期間は、ピストン４
が排気ポート３ａが閉じる前から開始して排気ポート３
ａが閉じる前に終了するように設定されており、噴射時
期を早くして燃料と空気との混合をよくしても噴射燃料
が凹部４ｂより出ることが規制され、燃料が排気ポート
３ａより出にくく、燃料の吹き抜けを最小にすることが
できる。
が排気ポート３ａが閉じる前から開始して排気ポート３
ａが閉じる前に終了するように設定されており、噴射時
期を早くして燃料と空気との混合をよくしても噴射燃料
が凹部４ｂより出ることが規制され、燃料が排気ポート
３ａより出にくく、燃料の吹き抜けを最小にすることが
できる。
【００２７】また、図３に示すように、中高速高負荷時
はピストン４がほぼ下死点に位置する状態から燃料噴射
を開始するが、このとき燃料はピストン頂部４ａの凹部
４ｂの略全面に合わせて噴射されるので、特に中高速高
負荷時における空気と燃料との混合が良くなるので、中
高速高負荷時の燃費が特に良くなる。
はピストン４がほぼ下死点に位置する状態から燃料噴射
を開始するが、このとき燃料はピストン頂部４ａの凹部
４ｂの略全面に合わせて噴射されるので、特に中高速高
負荷時における空気と燃料との混合が良くなるので、中
高速高負荷時の燃費が特に良くなる。
【００２８】このように、この２サイクル筒内噴射エン
ジン１では、図１に示すようにピストン４の頂部４ａの
凹部４ｂに向けて燃料を噴射し、燃料が拡散する前に点
火して燃焼を行なうようになっており、燃料噴射時期を
早くすることができる。また、ピストン４の頂部４ａに
形成された凹部４ｂにより、燃料インジェクタ１６から
の燃料噴射時期を早くしても排気通路１１から燃料の排
出が軽減され、燃料の吹き抜けを最小にするとともに、
燃焼室１５での空気との混合をできるだけ良くし、これ
により燃焼を良くして炭化水素（ＨＣ）、一酸化炭素
（ＣＯ）、ススを減らすことができる。
ジン１では、図１に示すようにピストン４の頂部４ａの
凹部４ｂに向けて燃料を噴射し、燃料が拡散する前に点
火して燃焼を行なうようになっており、燃料噴射時期を
早くすることができる。また、ピストン４の頂部４ａに
形成された凹部４ｂにより、燃料インジェクタ１６から
の燃料噴射時期を早くしても排気通路１１から燃料の排
出が軽減され、燃料の吹き抜けを最小にするとともに、
燃焼室１５での空気との混合をできるだけ良くし、これ
により燃焼を良くして炭化水素（ＨＣ）、一酸化炭素
（ＣＯ）、ススを減らすことができる。
【００２９】図４は２サイクル筒内噴射エンジンの他の
実施例のピストンの断面図、図５は図４のＶ−Ｖ線に沿
う断面図である。この実施例では、図１乃至図３に付し
た符号と同様に構成される部材は、同じ符号を付して説
明を省略する。この実施例では、ピストン４の頂部４ａ
に凹部４ｂが、その凹部中心軸Ｌ１が排気ポート１１か
ら離れてシリンダ中心軸すなわちピストン中心軸Ｌ２よ
りも対向掃気通路１３の掃気ポート３ｂ側に偏位させて
形成されている。燃料インジェクタ１６がピストン中心
軸Ｌ２よりも排気ポート１１側に配置され、点火プラグ
１７は掃気ポート３ｂ側に配置されている。燃料インジ
ェクタ１６の燃料噴射により、燃料がピストン４の凹部
４ｂの略全面に当たってはね返り、ピストン４の凹部４
ｂではね返った燃料が対向掃気通路１３からの掃気より
に上昇するので、更に排気ポート３ａより出にくくな
り、燃料の吹き抜けが軽減される。
実施例のピストンの断面図、図５は図４のＶ−Ｖ線に沿
う断面図である。この実施例では、図１乃至図３に付し
た符号と同様に構成される部材は、同じ符号を付して説
明を省略する。この実施例では、ピストン４の頂部４ａ
に凹部４ｂが、その凹部中心軸Ｌ１が排気ポート１１か
ら離れてシリンダ中心軸すなわちピストン中心軸Ｌ２よ
りも対向掃気通路１３の掃気ポート３ｂ側に偏位させて
形成されている。燃料インジェクタ１６がピストン中心
軸Ｌ２よりも排気ポート１１側に配置され、点火プラグ
１７は掃気ポート３ｂ側に配置されている。燃料インジ
ェクタ１６の燃料噴射により、燃料がピストン４の凹部
４ｂの略全面に当たってはね返り、ピストン４の凹部４
ｂではね返った燃料が対向掃気通路１３からの掃気より
に上昇するので、更に排気ポート３ａより出にくくな
り、燃料の吹き抜けが軽減される。
【００３０】また、この実施例でも燃料インジェクタ１
６の燃料噴射角θを、ピストン４が下死点に位置する時
のピストン４の頂部４ａの凹部４ｂの略全面に合わせて
おり、燃料噴射角θが大きいことにより空気との混合が
良く燃料が活性化されやすい。
６の燃料噴射角θを、ピストン４が下死点に位置する時
のピストン４の頂部４ａの凹部４ｂの略全面に合わせて
おり、燃料噴射角θが大きいことにより空気との混合が
良く燃料が活性化されやすい。
【００３１】さらに、燃料噴射期間も同様に、ピストン
４が排気ポート３ａが閉じる前から開始して排気ポート
３ａが閉じる前に終了するように設定されており、噴射
時期を早くして燃料と空気との混合をよくしても噴射燃
料が凹部４ｂより出ることが規制され、燃料が排気ポー
ト３ａより出にくく、燃料の吹き抜けを最小にすること
ができる。
４が排気ポート３ａが閉じる前から開始して排気ポート
３ａが閉じる前に終了するように設定されており、噴射
時期を早くして燃料と空気との混合をよくしても噴射燃
料が凹部４ｂより出ることが規制され、燃料が排気ポー
ト３ａより出にくく、燃料の吹き抜けを最小にすること
ができる。
【００３２】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明は、燃料インジェクタの燃料噴射により、燃料がピス
トンの凹部の略全面に当たってはね返り、この燃料は上
向きに進み空気と混合されるため、排気ポートより出に
くくなり、燃料の吹き抜けが軽減される。
明は、燃料インジェクタの燃料噴射により、燃料がピス
トンの凹部の略全面に当たってはね返り、この燃料は上
向きに進み空気と混合されるため、排気ポートより出に
くくなり、燃料の吹き抜けが軽減される。
【００３３】また、燃料インジェクタの燃料噴射角を、
ピストンが下死点に位置する時のピストンの頂部の凹部
の略全面に合わせており、燃料噴射角が大きいことによ
り空気との混合が良く燃料が活性化されやすい。また、
中高速高負荷時及び低速低負荷時の双方において、ピス
トンが下死点と上死点との略中間位置に至るまでには燃
料の噴射が終了するので、ピストンの凹部底面によって
はね返された燃料が点火するまでに十分空気と混合され
活性化されるため、燃焼が円滑に行われる。
ピストンが下死点に位置する時のピストンの頂部の凹部
の略全面に合わせており、燃料噴射角が大きいことによ
り空気との混合が良く燃料が活性化されやすい。また、
中高速高負荷時及び低速低負荷時の双方において、ピス
トンが下死点と上死点との略中間位置に至るまでには燃
料の噴射が終了するので、ピストンの凹部底面によって
はね返された燃料が点火するまでに十分空気と混合され
活性化されるため、燃焼が円滑に行われる。
【００３４】請求項２記載の発明は、ピストンの頂部に
凹部が排気ポートから離れて掃気ポート側に偏位させて
形成され、燃料インジェクタが排気ポート側に配置した
から、燃料インジェクタの燃料噴射により、燃料がピス
トンの凹部の略全面に当たってはね返り、ピストンの凹
部ではね返った燃料が掃気よりに上昇するので、更に排
気ポートより出にくくなり、燃料の吹き抜けが軽減され
る。
凹部が排気ポートから離れて掃気ポート側に偏位させて
形成され、燃料インジェクタが排気ポート側に配置した
から、燃料インジェクタの燃料噴射により、燃料がピス
トンの凹部の略全面に当たってはね返り、ピストンの凹
部ではね返った燃料が掃気よりに上昇するので、更に排
気ポートより出にくくなり、燃料の吹き抜けが軽減され
る。
【００３５】また、燃料インジェクタの燃料噴射角を、
ピストンが下死点に位置する時のピストンの頂部の凹部
の略全面に合わせており、燃料噴射角が大きいことによ
り空気との混合が良く燃料が活性化されやすい。また、
中高速高負荷時及び低速低負荷時の双方において、ピス
トンが下死点と上死点との略中間位置に至るまでには燃
料の噴射が終了するので、ピストンの凹部底面によって
はね返された燃料が点火するまでに十分空気と混合され
活性化されるため、燃焼が円滑に行われる。
ピストンが下死点に位置する時のピストンの頂部の凹部
の略全面に合わせており、燃料噴射角が大きいことによ
り空気との混合が良く燃料が活性化されやすい。また、
中高速高負荷時及び低速低負荷時の双方において、ピス
トンが下死点と上死点との略中間位置に至るまでには燃
料の噴射が終了するので、ピストンの凹部底面によって
はね返された燃料が点火するまでに十分空気と混合され
活性化されるため、燃焼が円滑に行われる。
【００３６】また、請求項３記載の発明は、燃料噴射期
間が、ピストンが排気ポートが閉じる前に終了するよう
に設定されており、噴射時期を早くして燃料と空気との
混合をよくしても噴射燃料が凹部より出ることが規制さ
れ、燃料が排気ポートより出にくく、燃料の吹き抜けを
最小にすることができ、炭化水素（ＨＣ）、一酸化炭素
（ＣＯ）、ススを減らすことができる。
間が、ピストンが排気ポートが閉じる前に終了するよう
に設定されており、噴射時期を早くして燃料と空気との
混合をよくしても噴射燃料が凹部より出ることが規制さ
れ、燃料が排気ポートより出にくく、燃料の吹き抜けを
最小にすることができ、炭化水素（ＨＣ）、一酸化炭素
（ＣＯ）、ススを減らすことができる。
【図１】２サイクル筒内噴射エンジンの断面図である。
【図２】図１のII−II線に沿う断面図である。
【図３】２サイクル筒内噴射エンジンの作動を示す図で
ある。
ある。
【図４】２サイクル筒内噴射エンジンの他の実施例のピ
ストンの断面図である。
ストンの断面図である。
【図５】図５は図４のＶ−Ｖ線に沿う断面図である。
【符号の説明】 １ ２サイクル筒内噴射エンジン ３ａ 排気ポート ４ ピストン ４ａ ピストンの頂部 ４ｂ 凹部 ６ シリンダヘッド ６ａ シリンダヘッド壁面 １５ 燃焼室 １６ 燃料インジェクタ １７ 点火プラグ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−101481（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−272644（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−41218（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−257442（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−217436（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−228850（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−1710（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−271070（ＪＰ，Ａ) 実開 平２−126126（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F02B 23/00 - 25/28 F02D 41/00 - 41/40
Claims (3)
- 【請求項１】ピストンの頂部に凹部を形成し、ピストン
の上死点時の頂部に対向するシリンダヘッド壁面との間
に燃焼室を形成し、前記シリンダヘッドに、前記燃焼室
に燃料を直接噴射する燃料インジェクタと、着火する点
火プラグとを設けた２サイクル筒内噴射エンジンにおい
て、中高速高負荷時及び低速低負荷時の双方において、下死
点に位置する時のピストンにおける前記凹部の底面の略
全面に噴射するように前記燃料インジェクタの燃料噴射
角を合わせ、 中高速高負荷時には、ピストンの移動行程における下死
点の近傍からピストンが排気ポートを閉じ終わる時点の
近傍までの間、燃料を噴射し、 排気ポートを閉じ終わる時点を、ピストンが下死点と上
死点との丁度中間位置に至る直前とし、 低速低負荷時には、中高速高負荷時における噴射期間の
うち後半の一定期間に対応する期間、燃料を噴射するよ
うに構成した ことを特徴とする２サイクル筒内噴射エン
ジン。 - 【請求項２】ピストンの頂部に凹部を形成し、ピストン
の上死点時の頂部に対向するシリンダヘッド壁面との間
に燃焼室を形成し、前記シリンダヘッドに、前記燃焼室
に燃料を直接噴射する燃料インジェクタと、着火する点
火プラグとを設けた２サイクル筒内噴射エンジンにおい
て、 排気ポートと対向する位置に掃気ポートを有し、前記ピ
ストンの頂部に凹部をピストンの中心軸に対して前記掃
気ポート側に偏位させて形成し、前記燃料インジェクタ
をピストンの中心軸に対して前記排気ポート側に配置
し、中高速高負荷時及び低速低負荷時の双方において、下死
点に位置する時のピストンにおける前記凹部の底面の略
全面に噴射するように前記燃料インジェクタの燃料噴射
角を合わせ、 中高速高負荷時には、ピストンの移動行程における下死
点の近傍からピストンが排気ポートを閉じ終わる時点の
近傍までの間、燃料を噴射し、 排気ポートを閉じ終わる時点を、ピストンが下死点と上
死点との丁度中間位置に至る直前とし、 低速低負荷時には、中高速高負荷時における噴射期間の
うち後半の一定期間に対応する期間、燃料を噴射するよ
うに構成した ことを特徴とする２サイクル筒内噴射エン
ジン。 - 【請求項３】前記燃料インジェクタの燃料噴射期間は、
前記ピストンが排気ポートを閉じる前に燃料噴射を終了
するように設定されていることを特徴とする請求項１ま
たは請求項２記載の２サイクル筒内噴射エンジン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17606894A JP3300965B2 (ja) | 1994-07-05 | 1994-07-05 | ２サイクル筒内噴射エンジン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17606894A JP3300965B2 (ja) | 1994-07-05 | 1994-07-05 | ２サイクル筒内噴射エンジン |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0821247A JPH0821247A (ja) | 1996-01-23 |
| JP3300965B2 true JP3300965B2 (ja) | 2002-07-08 |
Family
ID=16007162
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17606894A Expired - Fee Related JP3300965B2 (ja) | 1994-07-05 | 1994-07-05 | ２サイクル筒内噴射エンジン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3300965B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6338327B1 (en) * | 1999-03-29 | 2002-01-15 | Fuji Jukogyo Kabushiki Kaisha | Combustion chamber structure of in-cylinder direct fuel injection engine |
| US6382176B1 (en) * | 2000-06-07 | 2002-05-07 | Design & Manufacturing Solutions, Inc. | Method for injecting and combusting fuel with a piston head having a top surface recess |
| JP6746268B2 (ja) * | 2014-06-05 | 2020-08-26 | 三菱重工業株式会社 | 内燃機関およびこれを備えた船舶ならびに内燃機関の制御方法 |
-
1994
- 1994-07-05 JP JP17606894A patent/JP3300965B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0821247A (ja) | 1996-01-23 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |