JPH04318221A - Internal combustion engine - Google Patents

Internal combustion engine

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Publication number
JPH04318221A
JPH04318221A JP8271691A JP8271691A JPH04318221A JP H04318221 A JPH04318221 A JP H04318221A JP 8271691 A JP8271691 A JP 8271691A JP 8271691 A JP8271691 A JP 8271691A JP H04318221 A JPH04318221 A JP H04318221A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
air
cylinder
fuel
intake
intake valve
Prior art date
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Pending
Application number
JP8271691A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kotaro Tanaka
田中広太郎
Norio Yanagi
柳 紀雄
Kunio Hasegawa
長谷川国生
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Daihatsu Motor Co Ltd
Original Assignee
Daihatsu Motor Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Daihatsu Motor Co Ltd filed Critical Daihatsu Motor Co Ltd
Priority to JP8271691A priority Critical patent/JPH04318221A/en
Publication of JPH04318221A publication Critical patent/JPH04318221A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To prevent unburnt gas from being discharged to the outside, and reduce a residual gas amount in a cylinder. CONSTITUTION:There is provided a recessed part 8 which constitutes a combustion chamber 5 on the intake side at the bottom surface 3a of a cylinder head 3, an intake valve 1 and an injector 11 are disposed at the recessed part 8, and an exhaust valve 2 is provided at the bottom surface 3a. Air which is discharged from a supercharger 10 is supercharged in a cylinder 12 through the intake valve 1 and a scavenge port 14. Residual gas in a cylinder 11 is pushed out forcingly only with air. Air which is introduced from the recessed part 8 does not blow by immediately from the exhaust valve 2 due to a wall surface 8b, thus improving scavenge ability. Besides, fuel is supplied from the injector 11 after the exhaust valve 2 is closed, so it is possible to prevent unburnt gas from being discharged to the outside. It is, thus possible to improve emission and so forth, and reduce fuel consumption.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】本発明は、シリンダヘッドに吸・
排気弁を有した内燃機関に関し、特にそのガス交換性の
改良に係るものである。
[Industrial Application Field] The present invention provides suction and
The present invention relates to an internal combustion engine having an exhaust valve, and particularly relates to an improvement in gas exchange performance thereof.

【0002】0002

【従来の技術】従来普及しているいわゆるクランク室圧
縮掃気方式の2サイクル・エンジンは、クランク室内に
潤滑系統を独立して配置することができないため、ピス
トンの焼き付きを有効に防止するのが難しい。また、混
合気内に潤滑オイルを混入させる関係で、オイル消費量
が多く、排気白煙の発生を招き易い。しかも、シリンダ
内に供給される新気に混入する残留ガスが多く、また、
新気の吹抜けも多いので、エミッションの悪化を招き易
い上に、始動姓や低速軽負荷時の安定性に問題がある。
[Prior Art] Conventionally popular two-stroke engines employing the so-called crank chamber compression scavenging system cannot have a separate lubrication system within the crank chamber, making it difficult to effectively prevent piston seizure. . Furthermore, since lubricating oil is mixed into the air-fuel mixture, oil consumption is large and white exhaust smoke is likely to occur. Moreover, there is a large amount of residual gas mixed in with the fresh air supplied into the cylinder, and
Since there is a lot of fresh air blowing through, it is easy to cause deterioration of emissions, and there are problems with starting performance and stability at low speeds and light loads.

【0003】かかる不具合を解消するために、本発明の
先行技術として、例えば、実開昭62−95136号公
報に示されるように、シリンダヘッドに吸・排気弁を設
けておき、クランク角変化に同期させて吸・排気弁を開
閉駆動するとともに、過給機の過給作用を利用してガス
交換が行えるように構成された2サイクル・エンジンが
開発されている。シリンダ内には、インジェクタの先端
を臨ませている。
In order to solve this problem, as a prior art of the present invention, for example, as shown in Japanese Utility Model Application Laid-Open No. 62-95136, intake and exhaust valves are provided in the cylinder head, and the cylinder head is provided with intake and exhaust valves, and the cylinder head is provided with an intake/exhaust valve. A two-stroke engine has been developed that is configured to synchronize the opening and closing of intake and exhaust valves and to perform gas exchange using the supercharging action of a supercharger. The tip of the injector faces inside the cylinder.

【0004】しかして、このようなものであれば、4サ
イクル・エンジンと同様に、燃料系統と潤滑系統とを分
離することができるので、ピストンの焼き付きを有効に
防止することができる。また、混合気中にオイルが混入
することによって発生する種々の不具合をも解消するこ
とができる。しかも、燃料分を含まない空気のみによっ
て掃気を行うことができるので、残留ガスの影響による
不斉燃焼や、混合気の吹抜けによるエミッションの悪化
等も抑制することが可能である。また、クランクシャフ
トの1回転毎に燃焼行程を有しているため、4サイクル
・エンジンに比べて単位気筒容積あたりの出力(比出力
)が大きく、振動も少ない。そのため、小形軽量化を図
るには好都合である。
[0004] With this kind of engine, the fuel system and the lubrication system can be separated as in a four-stroke engine, so piston seizure can be effectively prevented. Furthermore, various problems caused by the mixing of oil into the air-fuel mixture can also be eliminated. Moreover, since scavenging can be performed only with air that does not contain fuel, it is possible to suppress asymmetric combustion due to the influence of residual gas and deterioration of emissions due to air-fuel mixture blow-through. Furthermore, since each revolution of the crankshaft has a combustion stroke, the output per unit cylinder volume (specific output) is greater than that of a four-stroke engine, and there is less vibration. Therefore, it is convenient for achieving reduction in size and weight.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところが、シリンダヘ
ッドに吸・排気弁を備えた内燃機関においては、吸気弁
および排気弁を相互に近接させて配置せざるを得ない。 しかも、このようなものでは、燃焼室内に空気を効率よ
く充填するために、排気弁が閉じる前に吸気弁を開弁さ
せるのが普通である。このため、吸・排気弁のオ−バラ
ップ時に吸気弁を通してシリンダ内に導入された空気の
一部が直ちに排気弁側から外部に吹き抜けてしまう。こ
のように、燃焼室の頂部側で空気が吹き抜けてしまうと
、ピストンの頂面側の残留ガスを十分に排出することが
困難になる。その結果、残留ガスの影響による不斉燃焼
や失火が発生し易くなり、エミッション等が悪化してし
まう。  吸気弁よりも上流側に位置する吸気ポ−トに
燃料を噴射すると、掃気が十分に行われないだけでなく
、混合気の吹抜けが発生し、HC等を含む未燃ガスが外
部に排出されるという問題が生じる。
However, in an internal combustion engine in which the cylinder head is provided with intake and exhaust valves, the intake valve and the exhaust valve must be disposed close to each other. Moreover, in such a combustion chamber, in order to efficiently fill the combustion chamber with air, the intake valve is usually opened before the exhaust valve is closed. Therefore, when the intake and exhaust valves overlap, a portion of the air introduced into the cylinder through the intake valve immediately blows out from the exhaust valve side. If the air blows through on the top side of the combustion chamber in this way, it becomes difficult to sufficiently exhaust the residual gas on the top side of the piston. As a result, asymmetric combustion and misfire due to the influence of residual gas are likely to occur, resulting in worsening of emissions and the like. If fuel is injected into the intake port, which is located upstream of the intake valve, not only will scavenging be insufficient, but the air-fuel mixture will blow through, causing unburned gas containing HC, etc. to be discharged to the outside. The problem arises that

【0006】本発明は、このような課題を一挙に解消す
ることを目的としている。
The present invention aims to solve these problems all at once.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明は、このような目
的を達成するために、次のような手段を講じたものであ
る。
[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, the present invention takes the following measures.

【0008】すなわち、本発明に係る内燃機関は、吸気
弁と、排気弁とをシリンダヘッドに備えている。また、
前記シリンダヘッドの底面における吸気弁側に凹部を設
けるとともに、その凹部に前記吸気弁と、インジェクタ
とをそれぞれ配置しておき、過給手段から吐出される給
気を、前記吸気弁を介してシリンダ内に連通する吸気通
路に導入し得るように構成している。そして、前記排気
弁の閉成後に前記インジェクタから燃料を供給するよう
にしたことを特徴とする。
That is, the internal combustion engine according to the present invention includes an intake valve and an exhaust valve in a cylinder head. Also,
A recess is provided on the intake valve side of the bottom surface of the cylinder head, and the intake valve and the injector are respectively disposed in the recess, and supply air discharged from the supercharging means is transferred to the cylinder via the intake valve. It is configured so that it can be introduced into an intake passage communicating with the inside. The fuel injection device is characterized in that fuel is supplied from the injector after the exhaust valve is closed.

【0009】ここで、吸気弁は複数にしてもよいが、単
弁形式を採用すると、その両側に点火栓が配置し易くな
り、着火性の向上や燃焼時間を短縮する上で好ましい。
[0009] Although a plurality of intake valves may be used, it is preferable to adopt a single-valve type, since this makes it easier to arrange spark plugs on both sides of the intake valve, which improves ignition performance and shortens combustion time.

【0010】排気弁は、排気効率を高める上で複数弁形
式を採用するのがよい。
[0010] For the exhaust valve, it is preferable to adopt a multiple valve type in order to improve exhaust efficiency.

【0011】過給手段としては、低速回転域から過給効
果を発揮し得るス−パ−チャ−ジャ等の機械式のものを
採用してもよいし、他の形式のものを必要に応じて使用
し得る。
[0011] As the supercharging means, a mechanical type such as a supercharger that can exert a supercharging effect from a low rotational speed range may be used, or other types may be used as necessary. It can be used as

【0012】0012

【作用】このような構成によれば、吸気弁は凹部内で開
閉駆動され、排気弁はシリンダヘッドの底面側でそれぞ
れ開閉駆動される。そのため、吸気弁が開弁して凹部に
導入された空気は、凹部近傍の残留ガスを押しつつ、ピ
ストンの頂面側に導かれることになる。すなわち、吸・
排気弁のオ−バラップ時に吸気弁を通してシリンダ内に
導入された空気の一部が直ちに排気弁を通して外部に吹
き抜けるようなことがない。しかも、前記空気は過給手
段により加圧されているため、凹部側からピストンの頂
面側に向けて強制的にシリンダ内に押し込められ、シリ
ンダ内の残留ガスを排気弁を通して強制的に外部に押出
すことになる。
[Operation] According to this structure, the intake valve is driven to open and close within the recess, and the exhaust valve is driven to open and close on the bottom side of the cylinder head. Therefore, the air introduced into the recess when the intake valve opens is guided toward the top surface of the piston while pushing the residual gas near the recess. In other words, sucking
A part of the air introduced into the cylinder through the intake valve when the exhaust valves overlap does not immediately blow through the exhaust valve to the outside. Moreover, since the air is pressurized by the supercharging means, it is forced into the cylinder from the concave side toward the top surface of the piston, and the residual gas in the cylinder is forced out through the exhaust valve. It will be pushed out.

【0013】排気弁が閉じられると、インジェクタから
凹部内に燃料の供給が開始される。その際にも、吸気通
路からは空気のみの過給が続けられている。このため、
燃料と空気とが激しく衝突しながらシリンダ内で攪拌さ
れることになり、空気と燃料とが混合される。
When the exhaust valve is closed, the injector starts supplying fuel into the recess. Even at this time, supercharging with only air from the intake passage continues. For this reason,
The fuel and air are agitated within the cylinder while violently colliding with each other, and the air and fuel are mixed.

【0014】また、ピストンが上死点に達した場合、吸
気弁側では前記凹部とピストンの頂面との間にコンパク
トな燃焼室が形成できる。しかして、ピストンが上死点
に近付くにつれて排気弁側から押出された混合気は、燃
焼室内に押し込められるため、燃焼室内で空気と燃料と
がさらに均一に混合されることになる。そして、凹部に
配置した点火栓により混合気が着火されると、燃焼室内
に火炎が広がる。その際の爆発燃焼圧力によりピストン
が上死点から下死点に向けて押し下げられると、火炎が
凹部側から排気弁側のエンドガスに急速に伝播すること
になる。爆発行程を終了させるべき所定のクランク角に
達した時点で排気弁が開弁し、シリンダ内の排気ガスが
激しく流出することになる。
Furthermore, when the piston reaches the top dead center, a compact combustion chamber can be formed between the recess and the top surface of the piston on the intake valve side. As the piston approaches top dead center, the air-fuel mixture pushed out from the exhaust valve side is pushed into the combustion chamber, so that air and fuel are mixed more evenly within the combustion chamber. Then, when the air-fuel mixture is ignited by the ignition plug disposed in the recess, a flame spreads within the combustion chamber. When the piston is pushed down from the top dead center to the bottom dead center by the explosive combustion pressure at that time, the flame will rapidly propagate from the recess side to the end gas on the exhaust valve side. When a predetermined crank angle at which the explosion stroke is to be completed is reached, the exhaust valve opens, and the exhaust gas in the cylinder flows out violently.

【0015】[0015]

【実施例】以下、本発明の一実施例を自動車のエンジン
に適用した場合について図面を参照して説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A case in which an embodiment of the present invention is applied to an automobile engine will be described below with reference to the drawings.

【0016】図1に示したエンジンは、吸気弁1と、複
数の排気弁2をシリンダヘッド3に備えており、上死点
でピストン4の頂面4aが前記シリンダヘッド3の底面
3aに近接するとともに、前記吸気弁1側に燃焼室5が
形成されるようにしてある。吸気弁1は、シリンダヘッ
ド3に設けた動弁機構6によりピストン4の作動方向に
開閉駆動されるようになっており、図2に示すように、
1つの気筒に対して1個配置してある。排気弁2は、前
記動弁機構6によりピストン4の作動方向に開閉駆動さ
れるようになっており、図2に示すように、1つの気筒
に対して2個配置してあるとともに、吸気弁1よりも大
きくしてある。シリンダヘッド3は、シリンダブロック
7上に固設してあるとともに、底面3aを平坦に形成し
てある。ピストン4は、頂面4aを平坦に形成してある
。そして、このピストン4の頂面4aと、前記シリンダ
ヘッド3の底面3aに設けた凹部8とにより前記燃焼室
5が形成されるようになっている。凹部8は、図1およ
び図2に示すように、吸気弁1側に設けた半月状の凹み
であり、その上面8aの中央に前記吸気弁1を配置して
ある。吸気弁1の両側には、図2に示すように、点火栓
9をそれぞれ配置してある。凹部8の隅部における中央
には、図1および図2に示すようにインジェクタ11の
先端を臨ませている。
The engine shown in FIG. 1 includes an intake valve 1 and a plurality of exhaust valves 2 in a cylinder head 3, and the top surface 4a of the piston 4 approaches the bottom surface 3a of the cylinder head 3 at top dead center. At the same time, a combustion chamber 5 is formed on the intake valve 1 side. The intake valve 1 is driven to open and close in the direction of operation of the piston 4 by a valve operating mechanism 6 provided in the cylinder head 3, and as shown in FIG.
One is arranged for one cylinder. The exhaust valves 2 are driven to open and close in the direction of operation of the piston 4 by the valve operating mechanism 6, and as shown in FIG. 2, two exhaust valves are arranged for one cylinder. It is set larger than 1. The cylinder head 3 is fixed on the cylinder block 7 and has a flat bottom surface 3a. The piston 4 has a flat top surface 4a. The combustion chamber 5 is formed by the top surface 4a of the piston 4 and the recess 8 provided in the bottom surface 3a of the cylinder head 3. As shown in FIGS. 1 and 2, the recess 8 is a half-moon-shaped recess provided on the side of the intake valve 1, and the intake valve 1 is disposed in the center of the upper surface 8a. As shown in FIG. 2, spark plugs 9 are arranged on both sides of the intake valve 1, respectively. The tip of the injector 11 faces the center of the corner of the recess 8, as shown in FIGS. 1 and 2.

【0017】また、過給手段たるス−パ−チャ−ジャ1
0から吐出される給気を、前記吸気弁1を介してシリン
ダ12内に連通する吸気通路13と、シリンダブロック
7の側壁7aに設けた掃気孔14を介してシリンダ12
内に連通する掃気通路15との双方に導入するようにし
ている。
[0017] Also, a supercharger 1 serving as supercharging means
0 is supplied to the cylinder 12 through an intake passage 13 that communicates with the inside of the cylinder 12 via the intake valve 1 and a scavenging hole 14 provided in the side wall 7a of the cylinder block 7.
The air is introduced into both the scavenging passage 15 and the scavenging passage 15 communicating therewith.

【0018】インジェクタ11は、電磁コイルを内蔵し
ており、その電磁コイルに図示しない電子制御装置から
パルス電圧が印加されると、パルス電圧の印加時間に相
当する量の燃料を凹部8内に噴射するようになっている
。吸気通路13と掃気通路15は、図1に示すように、
共通の空気導入口16を有しており、その空気導入口1
6にス−パ−チャ−ジャ10により加圧された空気が導
入されるようになっている。掃気孔14は、図3に概略
的に示すように、シリンダブロック7の側壁7aにおけ
る吸気側に位置させてピストン4の下死点付近に設けて
あり、ピストン4により開閉されるようになっている。
The injector 11 has a built-in electromagnetic coil, and when a pulse voltage is applied to the electromagnetic coil from an electronic control device (not shown), an amount of fuel corresponding to the application time of the pulse voltage is injected into the recess 8. It is supposed to be done. As shown in FIG. 1, the intake passage 13 and the scavenging passage 15 are
It has a common air inlet 16, and the air inlet 1
Air pressurized by a supercharger 10 is introduced into the supercharger 6. As schematically shown in FIG. 3, the scavenging hole 14 is located near the bottom dead center of the piston 4 on the intake side of the side wall 7a of the cylinder block 7, and is opened and closed by the piston 4. There is.

【0019】吸気弁1と、排気弁2と、掃気孔14とを
、クランク角変化に同期させて、図4に示すようなタイ
ミングでそれぞれ開閉させるようにしている。ピストン
4が上死点から下死点に向かう途中で排気弁2を開弁さ
せて、ブロ−ダウンを開始させる。一定のブロ−ダウン
期間を経た後、掃気孔14を開き始めて掃気を開始させ
、ピストン4が下死点に達する直前に吸気弁1を開き始
める。一定の掃気期間を経た後、排気弁2を閉じる。 一定期間掃気通路15および吸気通路13から空気のみ
を過給しつつ、先に掃気孔14を閉じてインジェクタ1
1から燃料噴射を開始する。一定期間吸気通路13から
空気を過給した後、吸気弁1を閉じ、次いで燃料噴射を
終了する。そして、ピストン4が上死点に達する直前に
2つの点火栓9により混合気に着火して、爆発行程に移
行する。
The intake valve 1, the exhaust valve 2, and the scavenging hole 14 are opened and closed at the timing shown in FIG. 4 in synchronization with the change in crank angle. When the piston 4 is moving from the top dead center to the bottom dead center, the exhaust valve 2 is opened to start blowdown. After a certain blowdown period, the scavenging hole 14 begins to open to start scavenging, and the intake valve 1 begins to open just before the piston 4 reaches the bottom dead center. After a certain scavenging period, the exhaust valve 2 is closed. While only air is supercharged from the scavenging passage 15 and intake passage 13 for a certain period of time, the scavenging hole 14 is closed first and the injector 1 is
Start fuel injection from 1. After supercharging air from the intake passage 13 for a certain period of time, the intake valve 1 is closed, and then fuel injection is ended. Then, just before the piston 4 reaches the top dead center, the two spark plugs 9 ignite the air-fuel mixture, and the explosion stroke begins.

【0020】このような構成によれば、一定のブロ−ダ
ウン期間を経た後に、掃気孔14と吸気弁1が相次いで
開成すると、掃気通路15および吸気通路13を通過し
た空気のみがシリンダ12内に導入され、掃気が行われ
る。この空気は、ス−パ−チャ−ジャ10の過給作用に
より、強制的にシリンダ12内の上下から押し込められ
るため、シリンダ12内の残留ガスは、2個の排気弁2
を通して強制的に外部に押出されることになる。
According to such a configuration, when the scavenging hole 14 and the intake valve 1 are opened one after another after a certain blowdown period, only the air that has passed through the scavenging passage 15 and the intake passage 13 enters the cylinder 12. The air is introduced into the air and scavenged. This air is forced into the cylinder 12 from above and below by the supercharging action of the supercharger 10, so the residual gas in the cylinder 12 is removed by the two exhaust valves 2.
It will be forcibly pushed out through the

【0021】また、吸気弁1は凹部8内で開閉駆動され
、排気弁2はシリンダヘッド3の底面3a側でそれぞれ
開閉駆動される。吸気弁1と排気弁2との間には、凹部
8の壁面8bが存在しているため、オ−バラップ時に吸
気弁1を通して導入された空気の一部が直ちに排気弁2
を介して外部に吹き抜けることはない。しかも、凹部8
に導入された空気は、凹部8に案内されてピストン4の
頂面4a側に導かれる際に、凹部8側の残留ガスを押し
、掃気孔14から導入された空気との協働により排気弁
2を通して強制的に外部に押出すことになる。
Further, the intake valve 1 is driven to open and close within the recess 8, and the exhaust valve 2 is driven to open and close on the bottom surface 3a side of the cylinder head 3, respectively. Since the wall surface 8b of the recess 8 exists between the intake valve 1 and the exhaust valve 2, a portion of the air introduced through the intake valve 1 at the time of overlap immediately flows into the exhaust valve 2.
There is no possibility of blowing through to the outside. Moreover, the recess 8
When the air introduced into the recess 8 is guided to the top surface 4a side of the piston 4, it pushes the residual gas on the recess 8 side and cooperates with the air introduced through the scavenging hole 14 to close the exhaust valve. 2 and forcefully extrude it to the outside.

【0022】排気弁2および掃気孔14が閉じられると
、インジェクタ11から凹部8内に燃料が供給される。 その際にも、吸気通路13からは空気のみの過給が続け
られているため、燃料と空気とが激しく衝突しながらシ
リンダ12内で攪拌されることになり、空気と燃料とが
混合される。
When the exhaust valve 2 and the scavenging hole 14 are closed, fuel is supplied from the injector 11 into the recess 8. At this time, since only air continues to be supercharged from the intake passage 13, the fuel and air violently collide with each other and are agitated within the cylinder 12, resulting in a mixture of air and fuel. .

【0023】ピストン4が下死点から上死点に達すると
、図5に示すように、排気弁2側ではシリンダヘッド3
の底面3aとピストン4の頂面4aとの間にスキッシュ
エリア17が形成され、吸気弁1側では凹部8とピスト
ン4の頂面4aとの間に燃焼室5が形成される。この場
合、スキッシュエリア17から押出された混合気が燃焼
室5内に押し込められるため、燃焼室5内で空気と燃料
とがさらに攪拌されることになる。そして、所定のクラ
ンク角で2個の点火栓9により混合気が着火されると、
燃焼室5内に火炎が広がる。その際の爆発燃焼圧力によ
りピストン4が上死点から下死点に向けて押し下げられ
ると、火炎が凹部8側から排気弁2側のエンドガスに急
速に伝播することになる。爆発行程を終了させるべき所
定のクランク角に達すると、2個の排気弁2が開弁し、
これらの排気弁2を介してシリンダ内の排気ガスが激し
く流出することになる。
When the piston 4 reaches the top dead center from the bottom dead center, as shown in FIG.
A squish area 17 is formed between the bottom surface 3a of the piston 4 and the top surface 4a of the piston 4, and a combustion chamber 5 is formed between the recess 8 and the top surface 4a of the piston 4 on the intake valve 1 side. In this case, since the air-fuel mixture pushed out from the squish area 17 is forced into the combustion chamber 5, the air and fuel are further stirred within the combustion chamber 5. Then, when the air-fuel mixture is ignited by the two spark plugs 9 at a predetermined crank angle,
Flame spreads within the combustion chamber 5. When the piston 4 is pushed down from the top dead center toward the bottom dead center by the explosion combustion pressure at that time, the flame will rapidly propagate from the recess 8 side to the end gas on the exhaust valve 2 side. When a predetermined crank angle is reached to end the explosion stroke, the two exhaust valves 2 open,
Exhaust gas in the cylinder will violently flow out through these exhaust valves 2.

【0024】したがって、以上のような構成によれば、
オ−バラップ時に吸気弁1を通して導入された空気が排
気弁2を通して直ちに吹き抜けるのが防止できる。しか
も、ガス交換の際は、吸気弁1および掃気孔14を通し
てシリンダ12内に導入された空気のみによりシリンダ
12内の残留ガスが強制的に外部に排出されるため、シ
リンダ12内に燃焼ガスが残り難く、残留ガスの影響に
よる不斉燃焼や失火等を有効に防止することができる。 その結果、エミッションの悪化が防止できるとともに、
運転性を安定させることができる。
[0024] Therefore, according to the above configuration,
Air introduced through the intake valve 1 during overlap can be prevented from immediately blowing through the exhaust valve 2. Moreover, during gas exchange, the residual gas in the cylinder 12 is forcibly discharged to the outside by only the air introduced into the cylinder 12 through the intake valve 1 and the scavenging hole 14. It hardly remains, and it is possible to effectively prevent asymmetric combustion, misfire, etc. due to the influence of residual gas. As a result, deterioration of emissions can be prevented, and
Drivability can be stabilized.

【0025】しかも、燃料分を含まない空気のみでシリ
ンダ12内を掃気し、排気弁2が閉じた後にインジェク
タ11からシリンダ12内に直接に燃料を供給している
ため、混合気の吹き抜けがなく、HC等を含む未燃ガス
の外部排出を有効に抑制することができる。
Moreover, since the inside of the cylinder 12 is scavenged only with air that does not contain fuel, and the fuel is directly supplied from the injector 11 into the cylinder 12 after the exhaust valve 2 is closed, there is no air-fuel mixture blow-through. External discharge of unburned gas containing , HC, etc. can be effectively suppressed.

【0026】燃焼室5は、吸気弁1側に形成されたコン
パクトなものとなる。しかも、その燃焼室5には、排気
弁2側から混合気がホットスキッシュとなって強制的に
押し込められるため、空気と燃料とがさらに攪拌される
。そして、燃焼室5内で混合気が爆発的に燃焼してピス
トン4が上死点から下死点に向けて押し下げられる際に
は、火炎が凹部8側から排気弁2側のエンドガスに急速
に伝播することになるので、排気弁2側で未燃ガスや自
発火が発生し難くなる。しかして、このようなものであ
れば、混合気の燃焼速度を速めることができるとともに
、圧縮比を無理なく高めることができるので、熱効率が
高められると同時に低燃費が可能となる。特に、上記実
施例のように、吸気弁1を単一にしてその両側に点火栓
9を配置しておけば、着火性が向上する。しかも、点火
栓9から燃焼室5の末端までの距離が短縮できるため、
コンパクトな燃焼室5とも相俟って、さらに燃焼期間を
短縮することができ、迅速な燃焼を得ることが可能とな
る。
The combustion chamber 5 is compact and is formed on the intake valve 1 side. Moreover, since the air-fuel mixture is forcibly forced into the combustion chamber 5 from the exhaust valve 2 side as a hot squish, the air and fuel are further agitated. When the air-fuel mixture burns explosively in the combustion chamber 5 and the piston 4 is pushed down from top dead center to bottom dead center, the flame rapidly flows from the recess 8 side to the end gas on the exhaust valve 2 side. As a result, unburned gas and spontaneous ignition are less likely to occur on the exhaust valve 2 side. With such a fuel, the combustion speed of the air-fuel mixture can be increased, and the compression ratio can be increased without difficulty, so that thermal efficiency can be increased and fuel efficiency can be reduced at the same time. In particular, if the intake valve 1 is made single and the ignition plugs 9 are arranged on both sides as in the above embodiment, the ignition performance is improved. Moreover, since the distance from the spark plug 9 to the end of the combustion chamber 5 can be shortened,
Together with the compact combustion chamber 5, the combustion period can be further shortened and rapid combustion can be achieved.

【0027】また、吸気弁1および点火栓9を前記凹部
8に配置しておけば、点火栓9を新気によって効果的に
冷却することができると同時に、点火栓9に常に新気を
導くことができる。このため、プレイグニッションが防
止できるとともに、着火性を向上させることができる。
Furthermore, if the intake valve 1 and the ignition plug 9 are arranged in the recess 8, the ignition plug 9 can be effectively cooled by fresh air, and at the same time, fresh air can always be introduced to the ignition plug 9. be able to. Therefore, pre-ignition can be prevented and ignition performance can be improved.

【0028】以上、本発明の一実施例について述べたが
、本発明は前記実施例に限定されないのは勿論である。 例えば、点火栓は凹部の側面に配置してもよい。その場
合には、燃焼室の厚み方向の中間に点火栓が配置できる
ので、燃焼速度をさらに速めることができるというメリ
ットがある。また、点火栓を凹部の側面における中間に
1個配置し、吸気弁を凹部の上面に2個配置するように
してもよい。
Although one embodiment of the present invention has been described above, it goes without saying that the present invention is not limited to the above embodiment. For example, the spark plug may be placed on the side of the recess. In that case, the ignition plug can be placed in the middle of the combustion chamber in the thickness direction, which has the advantage of further increasing the combustion speed. Alternatively, one spark plug may be arranged in the middle of the side surface of the recess, and two intake valves may be arranged on the upper surface of the recess.

【0029】次に、前記エンジンを、可変サイクル・エ
ンジンとして使用する場合の態様について、概略的に説
明する。なお、以下の説明において、前記実施例と重複
する部分は同符号を用いるとともに、説明を省略する。 ここで、可変サイクル・エンジンとは、例えば、エンジ
ンが高負荷時の場合はクランクシャフトが1回転する度
に燃焼行程を有し、低負荷時の場合はクランクシャフト
が複数回転する間に1回の燃焼行程を有したエンジンを
指している。エンジンが高負荷時の場合は、前述の2サ
イクル・エンジンと同様に燃焼およびガス交換が行われ
るようになっている。すなわち、所定の燃料噴射時期に
前記インジェクタ11から燃料が噴射されて、燃焼が行
われる。一方、エンジンが低負荷時の場合は、燃焼を行
わない空気サイクルと、インジェクタ11から燃料を噴
射して燃焼を行わせる燃焼サイクルとをクラクシャフト
が1回転する毎に交互に行う。空気サイクルでは、イン
ジェクタ11から燃料噴射を行わず、ス−パ−チャ−ジ
ャ10により圧縮された空気のみをシリンダ12内に過
給する。そして、空気のみを圧縮および膨脹させて、そ
の空気でシリンダ12内を掃気する。その後は、再び、
前述の燃焼サイクルに移行する。
Next, a mode in which the engine is used as a variable cycle engine will be schematically explained. In the following description, the same reference numerals will be used for the same parts as in the above embodiment, and the description will be omitted. Here, a variable cycle engine means that, for example, when the engine is under high load, there is a combustion stroke every time the crankshaft rotates once, and when the engine is under low load, there is a combustion stroke during multiple revolutions of the crankshaft. refers to an engine with a combustion stroke of When the engine is under high load, combustion and gas exchange occur in the same way as in the two-stroke engine described above. That is, fuel is injected from the injector 11 at a predetermined fuel injection timing, and combustion is performed. On the other hand, when the engine is under low load, an air cycle in which no combustion occurs and a combustion cycle in which fuel is injected from the injector 11 to cause combustion are performed alternately every time the crankshaft rotates once. In the air cycle, no fuel is injected from the injector 11, and only air compressed by the supercharger 10 is supercharged into the cylinder 12. Then, only the air is compressed and expanded, and the inside of the cylinder 12 is scavenged with the air. After that, again
Shift to the combustion cycle described above.

【0030】このような可変サイクル・エンジンによれ
ば、低負荷時においては、空気のみによってシリンダ1
2内がクリ−ニングされるため、前述の場合よりも、さ
らに残留ガスを少なくすることができる。しかる後に、
混合気がシリンダ12内に導入されるため、残留ガスの
影響による不斉燃焼がより確実に防止できるとともに、
エミッション等が改善できる。また、4サイクル・エン
ジンと同様に、クランクシャフトが2回転する間に燃料
供給を1回行えばよいので、燃料消費量を無理なく抑え
ることもできる。高負荷時には、2サイクル・エンジン
と同様にクランクシャフトが1回転する度に燃焼が行わ
れて、その度にエネルギが出力されるため、エンジン出
力を高めることができる。
According to such a variable cycle engine, when the load is low, the cylinder 1 is heated only by air.
Since the inside of 2 is cleaned, residual gas can be further reduced than in the case described above. After that,
Since the air-fuel mixture is introduced into the cylinder 12, asymmetric combustion due to the influence of residual gas can be more reliably prevented, and
Emissions etc. can be improved. Furthermore, like a four-stroke engine, fuel needs to be supplied once during two revolutions of the crankshaft, so fuel consumption can be reasonably suppressed. When the load is high, combustion occurs every time the crankshaft rotates once, similar to a two-cycle engine, and energy is output each time, making it possible to increase engine output.

【0031】[0031]

【発明の効果】本発明は、以上のような構成であるから
、吸・排気弁のオ−バラップ時にシリンダ内に導入され
た空気の一部が直ちに排気弁を通して外部に吹き抜ける
のを有効に抑制することができるとともに、空気のみに
よりシリンダ内を効果的に掃気することができる。この
ため、残留ガスの影響による不斉燃焼や失火等を有効に
抑制することができ、エミッションの悪化が防止できる
とともに、運転性を安定させることができる。
[Effects of the Invention] Since the present invention has the above-described configuration, it is possible to effectively suppress part of the air introduced into the cylinder when the intake and exhaust valves overlap from immediately blowing outside through the exhaust valve. At the same time, the inside of the cylinder can be effectively scavenged using only air. Therefore, it is possible to effectively suppress asymmetric combustion, misfire, etc. due to the influence of residual gas, prevent deterioration of emissions, and stabilize drivability.

【0032】しかも、燃料分を含まない空気のみでシリ
ンダ内を掃気し、排気弁が閉じた後にインジェクタから
シリンダ内に直接に燃料を供給しているため、混合気の
吹き抜けがなく、HC等を含む未燃ガスの外部排出を確
実に低減することができる。さらに、本発明によれば、
吸気弁側にコンパクトな燃焼室が形成でき、その燃焼室
にスキッシュや過給手段による過給作用によって混合気
を強制的に押し込めることができるので、混合気の燃焼
速度および圧縮比を有効に高めることができる。このた
め、燃焼効率が高められると同時に低燃費が可能となる
Moreover, since the inside of the cylinder is scavenged only with air that does not contain fuel, and the fuel is directly supplied from the injector into the cylinder after the exhaust valve closes, there is no blow-through of the air-fuel mixture, and HC, etc. It is possible to reliably reduce the external discharge of unburned gas contained therein. Furthermore, according to the present invention,
A compact combustion chamber can be formed on the intake valve side, and the air-fuel mixture can be forced into the combustion chamber by squish or the supercharging action of the supercharging means, effectively increasing the combustion speed and compression ratio of the air-fuel mixture. be able to. For this reason, combustion efficiency is increased and at the same time low fuel consumption is possible.

【0033】また、点火栓が排気弁と離れた位置で吸気
弁の近傍に配置でき、点火栓を新気によって効果的に冷
却することができると同時に、点火栓に常に新気を導く
ことができる。このため、プレイグニッションが防止で
きるとともに、着火性を向上させることができる。
Furthermore, the ignition plug can be placed close to the intake valve and away from the exhaust valve, allowing the ignition plug to be effectively cooled by fresh air and at the same time allowing fresh air to be constantly guided to the ignition plug. can. Therefore, pre-ignition can be prevented and ignition performance can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

【図1】本発明の一実施例を示す断面図。FIG. 1 is a sectional view showing one embodiment of the present invention.

【図2】本発明の一実施例を示すシリンダヘッドの下面
図。
FIG. 2 is a bottom view of a cylinder head showing one embodiment of the present invention.

【図3】本発明の一実施例を示す第1図におけるIV−
IV線矢示図。
FIG. 3: IV- in FIG. 1 showing an embodiment of the present invention;
IV line arrow diagram.

【図4】本発明の一実施例を示すバルブ・ダイヤグラム
図。
FIG. 4 is a valve diagram showing one embodiment of the present invention.

【図5】本発明の一実施例を示す作用説明図。FIG. 5 is an explanatory diagram showing an embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…吸気弁 2…排気弁 3…シリンダヘッド 3a…底面 5…燃焼室 8…凹部 10…過給手段(ス−パ−チャ−ジャ)11…インジェ
クタ 12…シリンダ 13…吸気通路
1... Intake valve 2... Exhaust valve 3... Cylinder head 3a... Bottom surface 5... Combustion chamber 8... Recessed portion 10... Supercharging means (supercharger) 11... Injector 12... Cylinder 13... Intake passage

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  吸気弁と、排気弁とをシリンダヘッド
に備えた内燃機関において、前記シリンダヘッドの底面
における吸気弁側に凹部を設けるとともに、その凹部に
前記吸気弁と、インジェクタとをそれぞれ配置しておき
、過給手段から吐出される給気を、前記吸気弁を介して
シリンダ内に連通する吸気通路に導入し得るように構成
し、前記排気弁の閉成後に前記インジェクタから燃料を
供給するようにしたことを特徴とする内燃機関。
1. An internal combustion engine including an intake valve and an exhaust valve in a cylinder head, wherein a recess is provided on the bottom surface of the cylinder head on the intake valve side, and the intake valve and the injector are respectively disposed in the recess. The air supply system is configured such that supply air discharged from the supercharging means can be introduced into an intake passage communicating with the inside of the cylinder via the intake valve, and fuel is supplied from the injector after the exhaust valve is closed. An internal combustion engine characterized by:
JP8271691A 1991-04-15 1991-04-15 Internal combustion engine Pending JPH04318221A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018188967A (en) * 2017-04-28 2018-11-29 川崎重工業株式会社 Internal combustion engine for saddle-riding type vehicle

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018188967A (en) * 2017-04-28 2018-11-29 川崎重工業株式会社 Internal combustion engine for saddle-riding type vehicle

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