JPH05263647A - ２サイクル内燃機関の燃焼室 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ２サイクル内燃機関の燃焼室において、燃焼
室内の既燃ガスを良好に排出させると共に、新気の吹き
抜け量を低く抑えつつ燃焼室内に送り込まれる新気量を
増大させる。 【構成】 シリンダヘッド内壁面３ａ上に給気弁６と第
１排気弁７ａとを隣接配置し、第１排気弁７ａ側の給気
弁６の開口を覆うマスク壁８ａを設ける。第２排気弁７
ｂを第１排気弁７ａに比べて給気弁６から離れた位置に
配置する。第２排気弁７ｂを通りかつシリンダ軸線と平
行をなす直線と第２排気弁７ｂの弁軸とがなす傾斜角
を、第１排気弁７ａを通りかつシリンダ軸線と平行をな
す直線と第１排気弁７ａの弁軸とがなす傾斜角よりも小
さく形成する。第１排気弁７ａおよび第２排気弁７ｂを
ほぼ同時に開弁させると共に、第１排気弁７ａが閉弁し
た後に第２排気弁７ｂを閉弁させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は２サイクル内燃機関の燃
焼室に関する。

【０００２】

【従来の技術】シリンダヘッド内壁面上に給気弁と第１
の排気弁とを隣接配置して給気弁と第１排気弁間に第１
排気弁側の給気弁開口を覆うマスク壁を設け、これら給
気弁、マスク壁、第１排気弁からなる給排気弁組を二組
具備し、更に、これら二組の給排気弁組以外にシリンダ
ヘッド内壁面上に配置された一つの第２の排気弁を具備
し、第２排気弁を第１排気弁に比べて給気弁から離れた
位置に配置した２サイクル内燃機関の燃焼室が本出願人
により既に提案されている（特願平２−２２８４５２
号）。この２サイクル内燃機関では第１排気弁および第
２排気弁をほぼ同時に開弁させると共に第１排気弁およ
び第２排気弁をほぼ同時に閉弁させるようにしている。

【０００３】この２サイクル内燃機関では上述のように
第１排気弁および第２排気弁を合わせて計３個の排気弁
が備えられているので、２個の第１排気弁のみが備えら
れている場合に比べて排気弁の開口面積が増大される。
その結果排気弁の開弁時に燃焼室内の既燃ガスが排気弁
を介して排気ポート内により速やかに排出されて燃焼室
内の圧力がより速やかに低下せしめられ、その結果新気
が燃焼室内に流入しやすくなるようにしている。

【０００４】また、給気弁を介して燃焼室内に流入する
新気は、第１排気弁側に位置する給気弁開口がマスク壁
によって覆われているのでマスク壁と反対側の給気弁開
口から燃焼室内に流入する。この新気は給気弁下方のシ
リンダ内壁面に沿って下降し、次いでピストン頂面上に
おいて向きを変えて排気弁下方のシリンダ内壁面に沿っ
て上昇する。斯くして新気はシリンダ軸線を含む平面内
において燃焼室内をループ状に流れ、このループ状に流
れる新気によって燃焼室内の既燃ガスが良好に掃気され
る。

【０００５】ところで、このように排気弁側の給気弁開
口をマスク壁によって覆うようにしていても給気弁から
流入した新気の一部はわずかばかりではあるが排気弁か
ら流出する既燃ガス流に引きずられて排気ポート内に吹
き抜ける。即ち、給気弁から流入した新気の一部がほぼ
シリンダヘッド内壁面に沿い流れて排気ポート内に吹き
抜ける。しかしながらこの２サイクル内燃機関では第２
排気弁は給気弁から離れているので第２排気弁を介して
新気が排気ポート内に吹き抜けることがほとんどない。
またこの第２排気弁を設けることによって、第２排気弁
が設けられていない場合に比べて第１排気弁からの既燃
ガスの流出量が低下するために第１排気弁からの新気の
吹き抜け量が低下する。従って空気の全吹き抜け量が低
下せしめられる。

【０００６】このようにこの２サイクル内燃機関では二
組の給排気弁組に加えて更に第２排気弁を設けることに
より、燃焼室内の既燃ガスをより良好に排出させると共
に、燃焼室内に送り込まれる新気量を増大させつつ排気
ポートに吹き抜ける新気量を低減させるようにしてい
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この２
サイクル内燃機関では上述のように第１排気弁および第
２排気弁をほぼ同時に開弁させると共に第１排気弁およ
び第２排気弁をほぼ同時に閉弁させるようにしている。
従って３個の排気弁の開弁時期がほぼ等しくなってい
る。この場合、第２排気弁を設けることにより既燃ガス
の掃気作用を増大させるようにしていても機関高回転運
転時にはブローダウン期間を含めた掃気時間が短くなる
ために燃焼室内の既燃ガスを十分に掃気し切れないとい
う問題を生ずる。このように高温の既燃ガスを十分に掃
気し切れないと圧縮行程末期の燃焼室内のガス温が上昇
し、その結果ノッキングが発生しやすくなるという問題
を生ずる。

【０００８】一方、機関高回転運転時においても既燃ガ
スを十分に掃気することができるように第１排気弁およ
び第２排気弁の閉弁開始クランク角を遅らせると、今度
は機関低回転運転時に燃焼室内をループ状に流れてきた
新気が排気弁を介して排気ポート内に吹き抜けてしまう
という問題を生ずる。このように排気ポート内に吹き抜
ける新気量が増大すると、燃焼室内にとどまる新気量が
低減してしまうと共に燃焼室内に新気を送り込むために
駆動される機械式過給機の駆動損失が増大してしまい、
その結果機関出力が低下してしまうという問題を生ず
る。

【０００９】このように第１排気弁および第２排気弁の
開弁時期をほぼ等しくしていると、機関運転状態に応じ
た最適な掃気作用が得られないという問題を生ずる。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに本発明によれば、シリンダヘッド内壁面上に給気弁
と第１の排気弁とを隣接配置して給気弁と第１排気弁間
に第１排気弁側の給気弁開口を覆うマスク壁を設け、こ
れら給気弁、マスク壁、第１排気弁からなる給排気弁組
を少くとも一組具備し、更に、上述の給排気弁組以外に
シリンダヘッド内壁面上に配置された少くとも一つの第
２の排気弁を具備し、第２排気弁を第１排気弁に比べて
給気弁から離れた位置に配置した２サイクル内燃機関の
燃焼室において、第２排気弁を通りかつシリンダ軸線と
平行をなす直線と第２排気弁の弁軸とがなす第２排気弁
の傾斜角を、第１排気弁を通りかつシリンダ軸線と平行
をなす直線と第１排気弁の弁軸とがなす第１排気弁の傾
斜角よりも小さく形成し、第１排気弁および第２排気弁
をほぼ同時に開弁させると共に第１排気弁が閉弁した後
に第２排気弁を閉弁させるようにしている。

【００１１】

【作用】第２排気弁の閉弁開始時期が遅くなっているの
で、機関運転状態に拘らずに燃焼室内の既燃ガスが排気
弁を介して十分に排出される。このとき第２排気弁は給
気弁から離れているので新気が第２排気弁から流出する
既燃ガス流に引きずられて排気ポート内に吹き抜けるこ
とがほとんどない。また第１排気弁側の給気弁開口を覆
うマスク壁が設けられているので、給気弁を介して燃焼
室内に流入した大部分の新気は給気弁下方のシリンダ内
壁面に沿って下降し、次いでピストン頂面上において向
きを変えて排気弁下方のシリンダ内壁面に沿って上昇す
る。即ち、大部分の新気は燃焼室内をループ状に流れて
シリンダ軸線とほぼ平行をなす方向に上昇してくる。こ
こで第２排気弁の傾斜角は第１排気弁の傾斜角よりも小
さく形成されているので、第２排気弁のかさ部は排気弁
下方のシリンダ内壁面に沿って上昇してくる新気の流れ
方向に対してより直角に近い角度をなして交差する。従
ってこの新気の流れ方向に沿ってみたときに第２排気弁
の開口の内で第２排気弁のかさ部により隠される開口部
分の割合が大きく、従って新気の流れ方向に向けて開口
する第２排気弁の開口面積は比較的小さい。その結果機
関運転状態によっては燃焼室内をループ状に流れる新気
の先端部分が第２排気弁の開弁期間中に第２排気弁まで
到達したとしても、この第２排気弁まで到達した新気の
内で第２排気弁のかさ部前面に当たる新気の割合が多
く、従って第２排気弁を介して排気ポート内に吹き抜け
る新気の量は少い。

【００１２】

【実施例】図１から図３を参照すると、１はシリンダブ
ロック、２はシリンダブロック１内で往復動するピスト
ン、３はシリンダブロック１上に固定されたシリンダヘ
ッド、４はシリンダヘッド３の内壁面３ａとピストン２
の頂面間に形成された燃焼室を夫々示す。シリンダヘッ
ド内壁面３ａ上には凹部５が形成され、この凹部５の底
壁面をなすシリンダヘッド内壁面部分３ｂ上に一対の給
気弁６が配置される。一方、凹部５を除くシリンダヘッ
ド内壁面部分３ｃは傾斜したほぼ平坦をなし、このシリ
ンダヘッド内壁面部分３ｃ上に一対の第１の排気弁７ａ
と一個の第２の排気弁７ｂとが配置される。シリンダヘ
ッド内壁面部分３ｂとシリンダヘッド内壁面部分３ｃは
凹部５の周壁８を介して互いに接続されている。

【００１３】この凹部周壁８は図１に示されるように一
対の給気弁６と第１排気弁７ａ、第２排気弁７ｂとの間
においてシリンダヘッド内壁面３ａの一方の周縁部から
他方の周縁部まで延びている。この凹部周壁８は給気弁
６と給気弁６に隣接配置された第１排気弁７ａ間におい
て給気弁６の周縁部に極めて近接配置されかつ給気弁６
の周縁部に沿って円弧状に延びる一対のマスク壁８ａ
と、給気弁６間に位置する新気ガイド壁８ｂと、シリン
ダヘッド内壁面３ａの周壁と給気弁６間に位置する一対
の新気ガイド壁８ｃとにより構成される。各マスク壁８
ａは最大リフト位置にある給気弁６よりも下方まで燃焼
室４に向けて延びており、従って隣接配置された第１排
気弁７ａ側に位置する給気弁６周縁部と弁座９間の開口
は給気弁６の開弁期間全体に亙ってマスク壁８ａにより
閉鎖されることになる。

【００１４】また、点火栓１０はシリンダヘッド内壁面
３ａの中心に位置するようにシリンダヘッド内壁面部分
３ｃ上に配置されている。一方、第１排気弁７ａおよび
第２排気弁７ｂに対しては排気弁７ａ，７ｂと弁座１１
間の開口を覆うマスク壁が設けられておらず、従って排
気弁７ａ，７ｂが開弁すると排気弁７ａ，７ｂと弁座１
１間に形成される開口はその全体が燃焼室４内に開口す
ることになる。

【００１５】図１から図３に示す実施例では互いに隣接
配置された給気弁６と第１排気弁７ａとそれらの間に形
成されたマスク壁８ａからなる給排気弁組が二組設けら
れており、これら二組の給排気弁組に加えて更に一個の
第２排気弁７ｂが設けられている。第２排気弁７ｂは一
対の第１排気弁７ａの間であって給気弁６と反対側のシ
リンダヘッド内壁面３ａの周辺部に設けられており、従
って第２排気弁７ｂは第１排気弁７ａに比べて給気弁６
から離れた位置に配置されている。なお、図１から図３
に示されるようにこの実施例では第１排気弁７ａの弁径
と第２排気弁７ｂの弁径とはほぼ等しく形成されてい
る。

【００１６】図２および図３に示されるように一対の給
気弁６はシリンダヘッド３内に摺動可能に挿入された対
応するバルブリフタ１４を介して一対の給気弁駆動カム
１５により駆動され、これら一対の給気弁駆動カム１５
は各給気弁６の軸線上に位置する共通の給気弁用カムシ
ャフト上に形成されている。即ち、全給気弁６はロッカ
ーアームを介することなく共通の給気弁用カムシャフト
上に形成された給気弁駆動カム１５によって直接駆動さ
れる。なお、各給気弁６は対応する圧縮ばね１６によっ
て各給気弁６の閉弁方向に向けて付勢されている。

【００１７】一方、図２に示されるように一対の第１排
気弁７ａはシリンダヘッド３内に摺動可能に挿入された
対応するバルブリフタ１８ａを介して一対の第１排気弁
駆動カム１９ａにより駆動される。また図３に示される
ように一個の第２排気弁７ｂはシリンダヘッド３内に摺
動可能に挿入されたバルブリフタ１８ｂを介して第２排
気弁駆動カム１９ｂにより駆動される。これら一対の第
１排気弁駆動カム１９ａおよび一個の第２排気弁駆動カ
ム１９ｂは各排気弁７ａ，７ｂの軸線上に位置する共通
の排気弁用カムシャフト上に形成されている。即ち、全
排気弁７ａ，７ｂはロッカーアームを介することなく共
通の排気弁用カムシャフト上に形成された排気弁駆動カ
ム１９ａ，１９ｂによって直接駆動される。なお、各排
気弁７ａ，７ｂは対応する圧縮ばね２０ａ，２０ｂによ
って各排気弁７ａ，７ｂの閉弁方向に向けて付勢されて
いる。

【００１８】また図２および図３からわかるように、第
２排気弁７ｂを通りかつシリンダ軸線と平行をなす直線
と第２排気弁７ｂの弁軸とがなす第２排気弁７ｂの傾斜
角α _b は、第１排気弁７ａを通りかつシリンダ軸線と平
行をなす直線と第１排気弁７ａの弁軸とがなす第１排気
弁７ａの傾斜角α_a よりも小さく形成されている。即
ち、第２排気弁７ｂの弁軸は第１排気弁７ａの弁軸に比
べて、シリンダ軸線に対しより平行に近い方向に延びて
いる。

【００１９】図２および図３に示されるようにシリンダ
ヘッド３内には各給気弁６に対して夫々給気ポート２３
が形成され、各排気弁７ａ，７ｂに対して夫々排気ポー
ト２４が形成される。また各給気弁６の近傍のシリンダ
ヘッド内壁面３ａの周縁部には一対の燃料噴射弁、即ち
第１燃料噴射弁２６ａと第２燃料噴射弁２６ｂとが配置
され、これらの燃料噴射弁２６ａ，２６ｂから燃料が燃
焼室４内に向けて噴射される。

【００２０】図４に図１から図３に示す実施例における
給排気弁の開弁時期を示す。図４からわかるように図１
から図３に示す実施例では排気弁７ａ，７ｂが給気弁６
よりも先に開弁し、排気弁７ａ，７ｂが給気弁６よりも
先に閉弁する。また第１排気弁７ａと第２排気弁７ｂと
はほぼ同時に開弁し、第２排気弁７ｂは第１排気弁７ａ
が閉弁した後に閉弁する。

【００２１】ここで給排気弁の開弁時期を決定する諸要
因について説明する。まず排気弁７ａ，７ｂの開弁開始
時期によって機関サイクルの膨張比が決定される。この
排気弁７ａ，７ｂの開弁開始時期が早すぎると燃料消費
率が悪化したり、或いは機関高回転運転時に燃焼室４内
で燃焼が完了せずに機関排気通路内で後燃えが発生した
りするという問題を生ずる。一方、排気弁７ａ，７ｂの
開弁開始時期が遅すぎるとそれに応じて排気弁７ａ，７
ｂの閉弁開始時期が遅くなりすぎ、その結果燃焼室４内
に供給された新気の内で排気ポート２４内に吹き抜ける
新気量が増大してしまうという問題を生ずる。なお、排
気弁７ａ，７ｂの閉弁開始時期は排気弁７ａ，７ｂの開
弁開始時期から従属的に決定される。

【００２２】また、排気弁７ａ，７ｂが開弁すると燃焼
室４内の既燃ガスが急激に排気ポート２４内に流出し、
所謂ブローダウンを生ずる。その結果、燃焼室４内の圧
力は急激に低下する。給気弁６の開弁開始時期は、この
ようにブローダウンにより既燃ガスが排気ポート２４内
に十分に流出して燃焼室４内の圧力が十分に低下した後
の時期に定められることが望ましい。しかしながらこの
給気弁６の開弁開始時期を遅くしすぎるとそれに応じて
給気弁６の閉弁開始時期が遅くなりすぎ、その結果機関
の実圧縮比が低下してしまうという問題を生ずる。な
お、給気弁６の閉弁開始時期は給気弁６の開弁開始時期
から従属的に決定される。

【００２３】給排気弁の開弁時期はこれらの諸要因をバ
ランス良く向上させるように定められる。図４に示す実
施例では第１排気弁７ａおよび第２排気弁７ｂの開弁開
始時期が上死点ＴＤＣ後約１１０度に定められており、
給気弁６の開弁開始時期が上死点ＴＤＣ後約１３０度に
定められており、第１排気弁７ａの閉弁開始時期が下死
点ＢＤＣ後約１０度に定められており、第２排気弁７ｂ
の閉弁開始時期が下死点ＢＤＣ後約２７度に定められて
おり、給気弁６の閉弁開始時期が下死点ＢＤＣ後約７０
度に定められている。

【００２４】また、燃焼室４内の既燃ガスを排気弁７
ａ，７ｂを介して排気ポート２４内に良好に排出すると
共に新気を給気弁６を介して燃焼室４内に良好に供給す
るためには、排気弁７ａ，７ｂおよび給気弁６の各リフ
ト量をできるだけ大きくして排気弁７ａ，７ｂおよび給
気弁６の各開口面積をできるだけ増大させることが必要
である。しかしながら排気弁７ａ，７ｂおよび給気弁６
の開弁速度を速めすぎると開弁開始初期に排気弁駆動カ
ム１９ａ，１９ｂおよび給気弁駆動カム１５が対応する
バルブリフタ１８ａ，１８ｂ，１４に衝突するときに発
生する騒音が増大してしまうので、排気弁７ａ，７ｂお
よび給気弁６の開弁速度は許容される騒音に対応した許
容開弁速度以上には速められない。また排気弁７ａ，７
ｂおよび給気弁６の閉弁速度を速めすぎると排気弁７
ａ，７ｂおよび給気弁６が対応する弁座１１，９に着座
するときに発生する騒音が増大してしまうので、排気弁
７ａ，７ｂおよび給気弁６の閉弁速度も許容される騒音
に対応した許容閉弁速度以上には速められない。このよ
うに開弁速度の上限値および閉弁速度の上限値の双方が
制限されるので、排気弁７ａ，７ｂおよび給気弁６の最
大リフト量は各給排気弁が開弁しているクランク角期間
に応じて夫々決まってしまい、開弁クランク角期間が長
くなるほど最大リフト量を大きくすることができる。図
１から図３に示す実施例では図４に示されるように第２
排気弁７ｂの開弁クランク角期間が第１排気弁７ａの開
弁クランク角期間に比べて長くなっており、従ってその
分だけ第２排気弁７ｂの最大リフト量が大きくなるよう
に第２排気弁駆動カム１９ｂの形状が形成されている。

【００２５】次に、排気弁７ａ，７ｂが開弁したときの
ブローダウン作用、および給気弁６が開弁したときの掃
気作用について説明する。排気弁７ａ，７ｂが開弁する
と燃焼室４内の既燃ガスが急激に排気ポート２４内に流
出し、所謂ブローダウンを生ずる。その結果、燃焼室４
内の圧力は急激に低下する。図１から図３に示す実施例
では３個の排気弁７ａ，７ｂが設けられているので２個
あるいは１個の排気弁が設けられている場合に比べて排
気弁の開口面積が増大し、その結果燃焼室４内の既燃ガ
スがより急激かつ大量に排気ポート２４内に流出し、斯
くして燃焼室４内の圧力が極めて急激に低下する。従っ
て、次いで給気弁６が開弁するとただちに新気が燃焼室
４内に流入を開始する。斯くして図１から図３に示すよ
うに３個の排気弁７ａ，７ｂを設けることによって多量
の新気を燃焼室４内に送り込むことができる。

【００２６】給気弁６が開弁すると新気が燃焼室４内に
流入を開始するが第１排気弁７ａ側の給気弁６の開口は
マスク壁８ａによって覆われているので新気はマスク壁
８ａと反対側の給気弁６の開口から燃焼室４内に流入す
る。燃焼室４内に流入した大部分の新気は図５および図
６において矢印Ｗで示すように給気弁６下方のシリンダ
ボア内壁面に沿って下降するが一部の新気は第１排気弁
７ａから排出する既燃ガス流に引きずられて排気ポート
２４内に排出される。即ち、一部の新気は第１排気弁７
ａから排出する既燃ガス流に引きずられてほぼシリンダ
ヘッド内壁面３ａに沿うような形で流れ、この既燃ガス
と共に第１排気弁７ａを介して排気ポート２４内に吹き
抜ける。

【００２７】ところで図１から図３に示す実施例では第
２排気弁７ｂが給気弁６からかなり離れて配置されてい
るために給気弁６から流入した新気が第２排気弁７ｂか
ら流出する既燃ガスによって引きずられることがなく、
斯くして第２排気弁７ｂからはほとんど新気を含まない
既燃ガスが排出されることになる。また、ブローダウン
により燃焼室４内の圧力が低下した後は燃焼室４内の既
燃ガスは新気によって押し出されるので一対の第１排気
弁７ａに加えて更に第２排気弁７ｂを設けると第２排気
弁７ｂから排出される既燃ガス分だけ必然的に第１排気
弁７ａから排出される既燃ガス量は少くなり、斯くして
第１排気弁７ａから流出する既燃ガスにより引きずられ
てこの既燃ガスと共に排気ポート２４内に吹き抜ける新
気量が少くなる。このように第２排気弁７ｂからは新気
がほとんど流出せず、また第１排気弁７ａからの新気の
吹き抜け量が減少するので全体として排気ポート２４内
への新気の吹き抜け量が減少することになる。また、上
述のように第２排気弁７ｂの開弁期間は第１排気弁７ａ
の開弁期間に比べて長くなっており、第２排気弁７ｂの
最大リフト量は第１排気弁７ａの最大リフト量に比べて
大きくなっている。従って第２排気弁７ｂの開口面積が
全体的に大きくなっているので第１排気弁７ａから流出
する既燃ガス量が更に減少し、斯くして既燃ガス流に引
きずられて排気ポート２４内へ吹き抜ける新気量は更に
少くなる。

【００２８】一方、上述したように給気弁６が開弁する
と燃焼室４内に流入した大部分の新気は図５および図６
において矢印Ｗで示すように給気弁６下方のシリンダボ
ア内壁面に沿って下降する。次いでこの新気はピストン
２の頂面に沿い進んで排気弁７ａ，７ｂ下方のシリンダ
ボア内壁面に沿い上昇し、斯くして空気は燃焼室４内を
ループ状に流れることになる。このループ状に流れる空
気Ｗによって燃焼室４内の既燃ガスが排気弁７ａ，７ｂ
を介して良好に排出される。

【００２９】ところで、図５および図６に示されるよう
に燃焼室４内をループ状に流れる空気Ｗは排気弁７ａ，
７ｂ下方のシリンダボア内壁面に沿いシリンダ軸線にほ
ぼ平行をなす方向に上昇してくる。図２および図５に示
されるように第１排気弁７ａの傾斜角α_a は比較的大き
いので、第１排気弁７ａ下方のシリンダボア内壁面に沿
い上昇してくる空気の流れに沿ってみたときに第１排気
弁７ａの開口が比較的大きく現われる。従って燃焼室４
内をループ状に流れる空気Ｗの先端部分が第１排気弁７
ａに到達したときに第１排気弁７ａが未だ開弁し続けて
いると、第１排気弁７ａに到達した空気の内のかなり多
くの部分が空気Ｗの流れ方向に向けて開口する第１排気
弁７ａの開口部分を介してそのまま排気ポート２４内に
吹き抜けてしまう。そこで図１から図６に示す実施例で
は燃焼室４内をループ状に流れる空気Ｗの先端部分が第
１排気弁７ａに到達する直前に第１排気弁７ａを閉弁さ
せるようにしている。

【００３０】一方、図３および図６に示されるように第
２排気弁７ｂの傾斜角α_b は比較的小さいので、第２排
気弁７ｂのかさ部前面は第２排気弁７ｂ下方のシリンダ
ボア内壁面に沿い上昇してくる空気の流れ方向に対して
より直角に近い角度をなして交差する。従ってシリンダ
ボア内壁面に沿い上昇してくる空気の流れに沿ってみた
ときに第２排気弁７ｂの開口はほとんど現われない。即
ち、シリンダボア内壁面に沿い上昇してくる空気の流れ
に対して第２排気弁７ｂの開口のほぼ全体が第２排気弁
７ｂのかさ部によって隠される恰好になる。従って燃焼
室４内をループ状に流れる空気Ｗの先端部分が第２排気
弁７ｂに到達したときに第２排気弁７ｂが開弁していて
も、第２排気弁７ｂに到達した空気の大部分が第２排気
弁７ｂのかさ部前面に当たって流れの向きを変え、図６
において矢印Ｗ₁ で示されるように第２排気弁７ｂのか
さ部前面に沿う方向に流れるようになるので、空気は排
気ポート２４内に吹き抜けにくい。従って図４に示され
るように第２排気弁７ｂの閉弁開始時期を第１排気弁７
ａの閉弁開始時期に比べて遅くすることができる。ま
た、これにより第２排気弁７ｂの開弁期間が長くなるの
で上述のように第２排気弁７ｂの最大リフト量を大きく
することができ、その結果給気弁６が開弁した後の掃気
期間中における第２排気弁７ｂの開口面積を全体的に増
大させることができる。

【００３１】このように第２排気弁７ｂの閉弁開始時期
を遅くしているので、掃気時間の短い機関高回転運転時
においても燃焼室４内をループ状に流れる空気Ｗの先端
部分が第２排気弁７ｂの開弁期間中に第２排気弁７ｂま
で確実に到達する。従って機関運転状態に拘らずに燃焼
室４内の既燃ガスを良好に排出させることができると共
に、排気ポート２４内に吹き抜ける新気量を低く抑えつ
つ燃焼室４内に送り込まれる新気量を増大させることが
できる。また上述のように第２排気弁７ｂの開口面積が
全体的に増大されるので燃焼室４内の既燃ガスが更に良
好に排出される。斯くして高温の既燃ガスを良好に排出
させることができるので圧縮行程末期の燃焼室４内のガ
ス温が上昇しすぎることがなく、その結果ノッキングの
発生を防止することができる。また、排気ポート２４内
に吹き抜ける新気量を低く抑えつつ燃焼室４内に送り込
まれる新気量を増大させることができるので、燃焼室４
内にとどまる新気量が増大せしめられると共に燃焼室４
内に新気を送り込むために駆動される機械式過給機（図
示しない）の駆動損失が低減せしめられ、斯くして機関
出力を向上させることができる。

【００３２】なお、図１から図６に示す実施例ではピス
トン２が下死点ＢＤＣを過ぎて上昇を開始するとその後
燃料噴射弁２６ａ，２６ｂからの燃料噴射が開始され
る。なお、これまで本発明を筒内噴射式２サイクル内燃
機関に適用した場合について説明してきたが、本発明を
給気ポート内に燃料を噴射する２サイクル内燃機関にも
同時に適用することができる。

【００３３】

【発明の効果】燃焼室内の既燃ガスを排気ポート内に良
好に排出させることができるのでノッキングの発生を防
止することができる。また排気ポート内に吹き抜ける新
気量を低く抑えつつ燃焼室内に送り込まれる新気量を増
大させることができるので、機関出力を向上させること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】２サイクル内燃機関のシリンダヘッドの底面図
である。

【図２】図１のII−II線に沿ってみた断面図である。

【図３】図１の III−III 線に沿ってみた断面図であ
る。

【図４】給排気弁の開弁時期を示す線図である。

【図５】掃気行程時を示す図２と同一断面に沿ってみた
断面図である。

【図６】掃気行程時を示す図３と同一断面に沿ってみた
断面図である。

【符号の説明】

２…ピストン ３…シリンダヘッド ３ａ…シリンダヘッド内壁面 ４…燃焼室 ６…給気弁 ７ａ…第１の排気弁 ７ｂ…第２の排気弁 ８ａ…マスク壁

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中田 浩一 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シリンダヘッド内壁面上に給気弁と第１
   の排気弁とを隣接配置して該給気弁と第１排気弁間に第
   １排気弁側の給気弁開口を覆うマスク壁を設け、該給気
   弁、マスク壁、第１排気弁からなる給排気弁組を少くと
   も一組具備し、更に、該給排気弁組以外にシリンダヘッ
   ド内壁面上に配置された少くとも一つの第２の排気弁を
   具備し、該第２排気弁を第１排気弁に比べて給気弁から
   離れた位置に配置した２サイクル内燃機関の燃焼室にお
   いて、上記第２排気弁を通りかつシリンダ軸線と平行を
   なす直線と第２排気弁の弁軸とがなす第２排気弁の傾斜
   角を、上記第１排気弁を通りかつシリンダ軸線と平行を
   なす直線と第１排気弁の弁軸とがなす第１排気弁の傾斜
   角よりも小さく形成し、第１排気弁および第２排気弁を
   ほぼ同時に開弁させると共に第１排気弁が閉弁した後に
   第２排気弁を閉弁させるようにした２サイクル内燃機関
   の燃焼室。