JPH04136427A - エンジンの吸排気構造 - 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サイクルエンジンの吸排気構造に関する。

（従来の技術） 上記２サイクルエンジンの吸排気構造としては、特開昭
５６−２９０１９号公報に示されるように、吸気を導入
するための吸気口がシリンダ周壁部に設けられ、燃焼ガ
スを排出するための排気口がシリンダ上壁部に設けられ
たユニフロー式のものが知られている。

このユニフロー式の２サイクルエンジンは、筒内流が一
方向になるため掃気がスムーズに行われると共に、燃焼
ガスがオイルと共に排出されないため煙が発生し難いと
いう特徴を有している。

また、近時、ユニフロー式２サイクルエンジンにスーパ
ーチャージャー等の過給機を設けて、従来のクランクケ
ース掃気方式より吸気圧を高めて短時間による掃気を可
能にすると共に過給効果による体積効率の向上を図るも
のが提案されている。

（発明が解決しようとする課題） ところが、ユニフロー式２サイクルエンジンに過給機を
設けても該過給機から供給される吸気の過給圧を変える
ことができないため、エンジンの負荷状態に応じた適切
な過給圧を有する吸気を導入することができないので、
従来の吸排気構造は過給効率の点で満足できるものでは
ない。

上記に鑑みて、本発明は、過給効率を向上させることを
目的とする。

（課題を解決するための手段） 上記の目的を達成するため、請求項（１）の発明は、吸
気口を、上側に設けられ吸気期間が長い上側吸気口と下
側に設けられ吸気期間が短い下側吸気口とに分け、上側
吸気口から導入される吸気の過給圧を下側吸気口から導
入される吸気の過給圧に対して可変にすることにより、
吸気の過給圧をエンジンの負荷状態に応じて変えるもの
である。

具体的に請求項（１）の発明が講じた解決手段は、吸気
口がシリンダ周壁部に設けられ、排気口がシリンダ上壁
部に設けられた２サイクルエンジンの吸排気構造を対象
とし、上記吸気口は上下２段に分けられて吸気期間の長
い上側吸気口と吸気期間の短い下側吸気口とからなり、
上記上側吸気口及び下側吸気口に各々吸気を過給すると
共に上側吸気口への吸気の過給圧を下側吸気口への吸気
の過給圧に対して可変にする過給手段を備えている構成
とするものである。

また、請求項（２）の発明は、高負荷運転時における体
積効率を向上させるため、高負荷運転時には、吸気期間
が長い上側吸気口から高い過給圧を有する吸気を導入す
るものであって、具体的には、請求項（１）の過給手段
は、高負荷運転時には低負荷運転時に比して上記第１吸
気通路への吸気の過給圧を上記第２吸気通路への吸気の
過給圧よりも大きくするよう構成されているものである
。

（作用） 請求項（１）の発明の構成により、高負荷運転時には上
側に設けられ吸気期間が長い上側吸気口から高い過給圧
を有する吸気を導入し、低負荷運転時には下側に設けら
れ吸気期間か短い下側吸気口から低い過給圧を有する吸
気を導入するというように負荷状態に応じて導入する吸
気の過給圧を変えることができる。

また、請求項（２）の発明の構成により、過給手段は高
負荷運転時に低負荷運転時に比して上側吸気口への吸気
の過給圧を下側吸気口への吸気の過給圧よりも大きくす
るため、高負荷運転時には吸気期間が長い上側吸気口か
ら高い過給圧を有する吸気を導入することができる。

（実施例〉 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明の一実施例に係る吸排気構造を適用した
２サイクルエンジンの断面構造を示し、同図において、
１０はシリンダ１２を備えたシリンダブロック、１４は
シリンダ１２内に設けられたピストン、１６は図示しな
いクランクシャフトに設けられたバランスウェイト、１
８はシリンダブロック１０の下側に設けられオイルを貯
溜するオイルパン、２０はシリンダブロック１０の上側
に設けられたシリンダヘッド、２２はシリンダヘッド２
０内に設けられ燃焼ガスをシリンダ外へ排出するための
排気口２４を備えた排気通路、２６は排気口２４を開閉
する排気弁、２８は燃料をシリンダ１２に直接噴射する
燃料インジェクター３０はシリンダ１２内に火花を飛ば
す点火プラグである。

上記のような構造のエンジンにおいて、本実施例の特徴
として、シリンダ１２の周壁部に、該シリンダ１２内に
吸気を導入する上側吸気口３２と下側吸気口３４とが上
下２段に分けて設けられている。

このため、掃気行程の初期から終期にかけて上側吸気口
３２から吸気が供給され、掃気行程の中期においては上
側吸気口３２に加えて下側吸気口３４からも吸気が供給
される。つまり、上側吸気口３２は吸気期間が長く、下
側吸気口３４は吸気期間が短い。

上側吸気口３２には該上側吸気口３２に吸気を供給する
第１吸気通路３６が連通しており、該第１吸気通路３６
内における上側吸気口３２の近傍には、第１吸気通路３
６内を流通する吸気がシリンダ１２内に流入するのを許
容する一方シリンダ１２内の吸気及び燃焼ガスが第１吸
気通路３６に流入するのを阻止する逆止弁３６ａが設け
られている。また、下側吸気口３４には該下側吸気口３
４に吸気を供給する第２吸気通路３８が連通しており、
該第２吸気通路３８内における下側吸気口３４の近傍に
は、第２吸気通路３８内を流通する吸気がシリンダ１２
内に流入するのを許容する一方シリンダ１２内の吸気及
び燃焼ガスが第２吸気通路３６に流入するのを阻止する
逆止弁３８ａが設けられている。

さらに、本実施例の特徴として、第１吸気通路３６の上
流側には上記排気通路２２から排気ガスの供給を受け、
吸気を圧縮して第１吸気通路３６に過給するターボチャ
ージャー４０が設けられていると共に、第２吸気通路３
８の上流側には吸気を圧縮して第２吸気通路３８に過給
するスーパーチャージャー４２か設けられている。

以上説明したターボチャージャー４０及びスーパーチャ
ージャー４２によって、上側吸気口３２及び下側吸気口
３４に各々吸気を過給すると共に上側吸気口３２への吸
気の過給圧を下側吸気口３４への吸気の過給圧に対して
可変にする過給手段４４か構成されており、該過給手段
４４は以下のように作動する。すなわち、 エンジンの低負荷運転時には、ターボチャージャー４０
は実質的に機能しないので、スーパーチャージャー４２
によって第２吸気通路３８及び下側吸気口３４から吸気
がシリンダ１２の内部に過給される。この場合、第１吸
気通路３６には逆止弁３６ａが設けられているので、吸
気がシリンダ１２から第１吸気通路３６に吹き抜けるこ
とはない。

一方、エンジンの高負荷運転時には、ターボチャージャ
ー４０が十分に機能するので、スーパーチャージャー４
２から過給される吸気に加えてターボチャージャー４０
によって第１吸気通路３６及び上側吸気口３２からも吸
気が過給され、掃気工程の終期においては、シリンダ１
２の内圧が上昇しているが、ターボチャージャー４０か
ら供給される吸気の過給圧が高いので確実に吸気は確実
にシリンダ１２内に過給される。

エンジンの高負荷運転時には掃気工程の期間が低負荷運
転時より短くなるが、本実施例に係るエンジンの吸気構
造によると、第１吸気通路３８から供給され高い過給圧
を有する吸気が吸気期間の長い上側吸気口３２から導入
されるので高負荷運転時における体積効率が向上する。

また、高負荷運転時には高い過給圧を有する吸気が吸気
期間の長い上側吸気口３２から過給され、低負荷運転時
には低い過給圧を有する吸気が吸気期間の短い下側吸気
口３４から過給されるので過給効率が向上する。

尚、第１図において、４６はターボチャージャー４０及
びスーパーチャージャー４２に吸気を供給する集合吸気
通路であって、該集合吸気通路４６にはスロットルバル
ブ４８が設けられている。

第２図は、上記実施例の変形例を示し、該変形例におい
ては、第１吸気通路３６と第２吸気通路３８とが上流側
で集合してなる集合吸気通路４６にスーパーチャージャ
ー４２が設けられていると共に、第２吸気通路３８の上
流部と集合吸気通路４６におけるスーパーチャージャー
４２より上流側とを連通させ、スロットルバルブ５０ａ
を備えた還流通路５０が設けられている。そして、これ
らスーパーチャージャー４２と還流通路５０とによって
、上記と同様の機能を有する過給手段４４が構成されて
いる。

第３図は、ユニフロー式２サイクルエンジンにおいて残
留ガスが発生し易い箇所（同図において二点鎖線で示し
ている）を示しており、該残留ガスを低減させるには次
のようにすることが好ましい。すなわち、上側吸気口３
２の上下壁面を上流側から下流側にかけて上方へ傾斜す
る傾斜面に形成し、該上側吸気口３２から導入される吸
気を対向するシリンダ内面に沿わせて上昇させることに
よりタンブラ−を生成させる共に、下側吸気口３４の左
右壁面を上流側から下流側にかけて左右のいずれかへ傾
斜する傾斜面に形成し、該下側吸気口３４から導入され
る吸気をシリンダ内周面に沿わせることによりスワール
を生成させる。このようにすると、掃気工程で生成され
るタンブラ−とスワールとによって残留ガスが排気口２
４側に押出されるので、シリンダ１２内の残留ガスが低
減する。尚、上記構成と逆にして、上側吸気口３２から
導入される吸気にスワールを生成せしめると共に、下側
吸気口３４から導入される吸気にタンブラ−を生成せし
めてもよい。

（発明の効果） 以上説明したように、請求項（１）の発明に係るエンジ
ンの吸気構造によると、吸気口は吸気期間の長い上側吸
気口と吸気期間の短い下側吸気口とからなり、上側吸気
口及び下側吸気口に各々吸気を過給すると共に上側吸気
口への吸気の過給圧を下側吸気口への吸気の過給圧に対
して可変にする過給手段を備えているため、高負荷運転
時には上側に設けられ吸気期間が長い上側吸気口から高
い過給圧を有する吸気を導入し、低負荷運転時には下側
に設けられ吸気期間が短い下側吸気口から低い過給圧を
有する吸気を導入するというように負荷状態に応じて導
入する吸気の過給圧を変えることができるので過給効率
か向上する。

また、請求項（２１の発明に係るエンジンの吸気構造に
よると、過給手段は高負荷運転時には低負荷運転時に比
して上側吸気口への吸気の過給圧を下側吸気口への吸気
の過給圧よりも大きくするよう構成されているため、高
負荷運転時に吸気期間か長い上側吸気口から高い過給圧
を有する吸気を導入することができるので高負荷運転時
における体積効率が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係るエンジンの吸排気構造
が適用された２サイクルエンジンの断面図、第２図は上
記実施例の変形例を示すエンジン吸気装置の断面図、第
３図は残留ガスの残存箇所を説明する概略断面図である
。 １２・・・シリンダ ２４・・・排気口 ３２・・・上側吸気口 ３４・・・下側吸気口 ４０・・・ターボチャージャー ４２・・・スーパーチャージャー ４４・・・過給手段

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）吸気口がシリンダ周壁部に設けられ、排気口がシ
   リンダ上壁部に設けられた２サイクルエンジンの吸排気
   構造であって、上記吸気口は上下２段に分けられて吸気
   期間の長い上側吸気口と吸気期間の短い下側吸気口とか
   らなり、上記上側吸気口及び下側吸気口に各々吸気を過
   給すると共に上側吸気口への吸気の過給圧を下側吸気口
   への吸気の過給圧に対して可変にする過給手段を備えて
   いることを特徴とするエンジンの吸排気構造。
2. （２）上記過給手段は、高負荷運転時には低負荷運転時
   に比して上記上側吸気口への吸気の過給圧を上記下側吸
   気口への吸気の過給圧よりも大きくするよう構成されて
   いることを特徴とする請求項（１）に記載のエンジンの
   吸排気構造。