JPH0476213A - 筒内噴射式2サイクルエンジン - Google Patents

筒内噴射式2サイクルエンジン

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JPH0476213A
JPH0476213A JP19225190A JP19225190A JPH0476213A JP H0476213 A JPH0476213 A JP H0476213A JP 19225190 A JP19225190 A JP 19225190A JP 19225190 A JP19225190 A JP 19225190A JP H0476213 A JPH0476213 A JP H0476213A
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exhaust
valve
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Yoshiharu Isaka
義治 井坂
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00Other engines
    • F02B75/02Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke
    • F02B2075/022Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle
    • F02B2075/025Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle two

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  • Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)

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、気筒内に燃料を直接噴射するようにした筒内
噴射式2サイクルエンジンに関する。
〔従来の技術〕
最近、燃料を気筒内に直接噴射するようにした筒内噴射
式2サイクルエンジンが、注目されている。このエンジ
ンは、ピストン下降行程で排気ガスを排気ポートから排
出するとともに、クランク室で一次圧縮された空気を掃
気ボートから気筒内に供給し、ピストン上昇行程で燃料
噴射弁によって燃料を気筒内に直接噴射供給するように
構成されており、従って特に低速回転領域では排気ポー
ト、及び掃気ボートが閉じた状態で燃料噴射を行うので
、燃料の吹き抜けがなく、排気ガス対策。
燃費率等の点において有利である。
〔発明が解決しようとする課題〕
しながら上記筒内噴射式2サイクルエンジンでは、高速
回転領域になると必要な燃料噴射量が多くなり、それだ
け必要な噴射期間(クランク角)が大きくなることから
、排気ポート、掃気ポートが閉じる前から燃料噴射を開
始することとなり、やはり燃料の吹き抜けが生しる。従
ってこの高速回転領域においても燃料の吹き抜けを抑制
して排気ガス浄化を確実に行えるとともに、燃費率を向
上できることが要請される。
また上記筒内噴射式エンジンでは、ピストン上面に向け
て燃料を噴射するようにしているから、噴射された燃料
がピストン上面に付着して燃料の霧化、気化が悪化する
懸念がある。
本発明は上記従来の問題点を解決するためになされたも
ので、高速回転領域においても噴射燃料の吹き抜けを抑
制でき、またピストン上面への燃料の付着量を抑制でき
る燃料噴射式2サイクルエンジンを提供することを目的
としている。
〔課題を解決するための手段〕
本願第1項の発明は、燃料を気筒内に直接噴射する燃料
噴射弁と、排気ポートに連なる排気通路に設けられた排
気タイミング制御用排気バルブとを備え、ピストンによ
って上記排気ポートを開閉するようにした筒内噴射式2
サイクルエンジンにおいて、圧縮空気を上記排気通路と
排気バルブとの隙間から気筒内に向けて噴射する圧縮空
気噴射機構を設けたことを特徴としている。
また本願第2項の発明は、燃料を気筒内に直接噴射する
燃料噴射弁を備えた筒内噴射式2サイクルエンジンにお
いて、圧縮空気を気筒壁に形成された空気噴射口から上
死点と下死点との中間付近に位置するピストンの上面に
沿うように噴射する圧縮空気噴射機構を設けたことを特
徴としている。
〔作用〕
本願第1項の発明に係る燃料噴射式2サイクルエンジン
によれば、排気バルブと排気通路との間から圧縮空気を
気筒内に向けて噴射するようにしたので、排気ボート付
近にエアカーテンが形成され、これによって噴射燃料を
気筒内に押し戻す作用が得られ、それだけ燃料の吹き抜
けが抑制される。
また第2項の発明によれば、ピストン上面に向かって噴
射された燃料は、ピストン上面に沿って噴射された圧縮
空気でピストン上面に付着する前に押し戻され、その付
着量が抑制されるとともに、気化、霧化が促進される。
また付着した燃料についても圧縮空気によってピストン
表面から分離され易くなり、そのため気化、霧化が促進
される。
〔実施例〕
以下、本発明の実施例を図について説明する。
第1図ないし第3図は本願第1項の発明の一実施例によ
る燃料噴射式2サイクルエンジンを説明するための図で
あり、第1図はその断面側面図、第2図、第3図は排気
バルブ部分の断面側面図。
断面平面図である。
図において、1は筒内噴射式2サイクルエンジンであり
、該エンジン1は、クランクケース2上にシリンダボデ
ィ3.及びシリンダヘッド4を積層締結し、該シリンダ
ヘッド4に空気燃料噴射袋W113を装着した構造のも
のである。
上記空気燃料噴射装置13は、これの噴射ノズル14b
を開閉する弁体14cを内蔵する本体部14と、該本体
部14に取り付けられた燃料噴射弁15とから構成され
ている。なお、14aは圧縮空気源としてのエアポンプ
に接続されたエアレール、15aは燃料源としてのフュ
ーエルポンプに接続されたフューエルレールである。
上記シリンダヘッド4の下面には後述するピストン6の
上面とで燃焼室12を構成する燃焼凹部4aが凹設され
ており、この燃焼室12の中心に上記空気燃料噴射装置
13の噴射ノズル14bが臨んでいる。また上記シリン
ダヘッド4の空気燃料噴射装置13より前側に点火プラ
グ16が装着されている。
上記シリンダボディ3内に挿入固着されたシリンダライ
ナ5内にはピストン6が摺動自在に挿入されており、該
ピストン6にはコンロッド7の小端部Jaがピストンピ
ン8で連結されている。このフンロッド7の大端部7b
はクランク軸9のクランクアーム9aにクランクピン1
0で連結されている。また上記クランクアーム9aは、
クランクケース2のクランク室2a内に収容されており
、このクランク室2aは上記シリンダボディ3に形成さ
れた掃気道路3aを介して上記シリンダライす5の中程
に開口した掃気ボー)5aに連通している。
また上記クランクケース2には、上記クランク室2aに
連通ずる吸気口2bが形成されており、この吸気口2b
にはり一ド弁18がジヨイント19と共線めによって装
着されている。上記リード弁18は、横断面V状でその
各傾斜面に導入口20aが形成された弁座20と、上記
各導入口20aを開閉するばね鋼板製の弁板21と、該
弁板21の開度を規制するストッパ22とから構成され
ている。また上記ジヨイント19にはスロットル弁23
aを有するスロットルボディ23が接続されている。
上記シリンダライナ5の上記掃気ボート5aと対向する
位置に排気ボー)5bが形成されており、該排気ポー)
5bは排気通路3bでシリンダボディ3の前壁に導出さ
れている。上記排気通路3bの上面の上記排気ポート5
b近傍にはバルブ挿入孔3eが凹設されており、該挿入
孔3e内には上記排気ボー)5bの上縁位置を変化させ
ることによって排気タイミングを制御する排気バルブ1
1が回動自在に配設されている。この排気バルブ11の
一端には駆動プーリ24が装着されており、該プーリ2
4は駆動ワイヤ25でサーボモータに連結されている。
そして上記シリンダボディ3の上記排気バルブ11上方
には、圧縮空気噴射機構17の空気通路3Cが形成され
ている。この空気通路3Cは、上記バルブ挿入孔3eと
略同じ長さで、かつ該挿入孔3eに開口するように形成
された凹溝3dに連通しており、また、上記排気バルブ
11の上面の上記凹溝3dに対応する位置にも凹溝11
aが形成されている。また上記パルプ挿入孔3eと排気
バルブ11との間の上記凹溝3d、llaより排気ボー
ト5b側部分には、隙間aが設けられており、該隙間a
によって上記凹溝3d、llaが排気ポート5bを経て
気筒内に連通している。また上記空気通路3Cは、空気
通路27によって、クランク軸で駆動されるエアポンプ
28に連通されている。なお、このエアポンプ2Bは上
記空気燃料噴射装置I3に圧縮空気を供給するためのも
のが兼用されている。また上記空気通路27の途中には
コントロール装置30からの信号によって該通路27を
開閉する開閉弁29が介設されている。
なお、32は切り換えスイッチ、31はバッテリである
次に本実施例の作用効果について説明する。
本実施例エンジンlでは、ピストン6の下降により排気
ポート5bが開き始めると排気ガスが排気通路3bから
排出開始され、掃気ボー)5aが開き始めるとクランク
室2a内で一次圧縮された空気が掃気道路3aを介して
気筒内に供給される。
そして低速回転N域ではピストン6の上昇行程後期にお
いて、高速回転領域では掃気ボート5aの開き始めのタ
イミング付近から空気燃料噴射装置13により燃料が気
筒内に直接噴射される。そして本実施例では、燃料噴射
が行われている期間は、開閉弁29が空気通路27を開
き、これにより圧縮空気が凹溝3d、lla部分に供給
され、バルブ挿入孔3eと排気バルブ11との隙間aを
通って排気ボー)5bから気筒内に噴射供給され、この
排気ボート5b部分にエアカーテンが形成される。そし
てピストン6の上死点直前において点火プラグ16によ
って点火され、燃焼が行われる。
このように本実施例によれば、燃料噴射が行われている
期間は、圧縮空気を排気バルブ11の隙間a部分から噴
射するようにしたので、排気ボート5b部分にエアカー
テンが形成され、これにより噴射された燃料が排気ポー
ト5bから吹き抜けるのを抑制する。ここで上記圧縮空
気は供給源で5 kg/cm”  以上に設定されてお
り、その噴射圧力は、上記噴射された燃料の排気ポート
付近での圧力に比べてはるかに高いため、吹き抜けを確
実に防止できる。その結果、排気ガス中の未燃焼成分が
軽減され、排気ガス浄化上有利となり、また燃費率が向
上する。
第4図は本願第2項の発明の一実施例を説明するための
図であり、第1図と同一符合は同−又は相当部分を示す
図において、33は圧縮空気噴射機構であり、これは主
として、噴射ノズル34aを有する噴射ボディ34と、
この噴射ノズル34aを開閉する弁体33aと、この弁
体33aを進退駆動する電磁コイル33bとから構成さ
れている。上記噴射ノズル34aは、上記点火プラグ1
6と対向する側に配置されており、シリンダライナ5に
形成された噴射口5dに臨み、また気筒の半径方向を指
向している。この噴射口5dは排気ポート5bを閉じ終
わった位置に上昇したピストン6の上面付近に形成され
ている。
本実施例では、空気燃料噴射装置13からの燃料噴射が
行われている期間は、空気噴射機構33が弁体33aを
後退させて噴射ノズル34aを開き、これにより圧縮空
気が半径方向に噴射供給される。そのため噴射された燃
料は、ピストン6の上面に付着する前に押し戻され、ま
た付着した燃料についても上記圧縮空気で吹き飛ばされ
、その結果燃料の霧化、気化が促進される。また上記圧
縮空気によって燃料が点火プラグ16の電極側に押しや
られるので、この点から低速回転領域において噴射燃料
量が少ない場合にも、着火を確実にできる。
なお、上記何れの実施例においても、圧縮空気の噴射期
間を、燃料の噴射期間に合うように制御したが、この圧
縮空気の噴射期間については必ずしも上記期間に制御す
る必要はなく、少なくともピストン6の上昇行程におい
て噴射するようにすれば良く、さらには常時噴射するよ
うにしてもよい。
〔発明の効果〕
以上のように本願第1項の発明によれば、圧縮空気を排
気バルブの隙間から噴射するようにしたので、噴射され
た燃料の吹き抜けを抑制でき、排気ガス浄化、燃費率向
上が図れる効果があり、第2項の発明によれば、ピスト
ンの上面に沿って圧縮空気を噴射するようにしたので、
燃料の気化。
霧化を促進して燃焼効率を向上でき、ひいては排気ガス
浄化、燃費率向上が図れる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図ないし第3図は本願第1項の発明の一実施例によ
る湾内噴射式2サイクルエンジンを説明するための図で
あり、第1図はその断面側面図、第2図、第3図は排気
バルブ部分の断面側面図。 断面平面図、第4図は本願第2項の発明の一実施例によ
る筒内噴射式2サイクルエンジンの断面側面図である。 図において、1は湾内噴射式2サイクルエンジン、3b
は排気通路、5はシリンダライナ(気筒壁)、5bは排
気ポート、5dは空気噴射口、6はピストン、11は排
気バルブ、15は燃料噴射弁、17.33は圧縮空気噴
射機構、aは隙間である。 特許出願人 ヤマハ発動機株式会社 代理人    弁理士 下布 努

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)燃料を気筒内に直接噴射する燃料噴射弁と、排気
    ポートに連なる排気通路に設けられた排気タイミング制
    御用排気バルブとを備え、ピストンによって上記排気ポ
    ートを開閉するようにした筒内噴射式2サイクルエンジ
    ンにおいて、圧縮空気を上記排気通路と排気バルブとの
    隙間から気筒内に向けて噴射する圧縮空気噴射機構を設
    けたことを特徴とする筒内噴射式2サイクルエンジン。
  2. (2)燃料を気筒内に直接噴射する燃料噴射弁を備えた
    筒内噴射式2サイクルエンジンにおいて、圧縮空気を気
    筒壁に形成された空気噴射口から上死点と下死点との中
    間付近に位置するピストンの上面に沿うように噴射する
    圧縮空気噴射機構を設けたことを特徴とする筒内噴射式
    2サイクルエンジン。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010114393A1 (en) * 2009-03-30 2010-10-07 Pivotal Engineering Limited Pre-combustion cycle pressurisation system

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WO2010114393A1 (en) * 2009-03-30 2010-10-07 Pivotal Engineering Limited Pre-combustion cycle pressurisation system
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