JPH06159068A - ユニフロー式2サイクルエンジン - Google Patents
ユニフロー式2サイクルエンジンInfo
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- JPH06159068A JPH06159068A JP34160792A JP34160792A JPH06159068A JP H06159068 A JPH06159068 A JP H06159068A JP 34160792 A JP34160792 A JP 34160792A JP 34160792 A JP34160792 A JP 34160792A JP H06159068 A JPH06159068 A JP H06159068A
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- JP
- Japan
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- scavenging
- swirl
- port
- load
- cylinder
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- Pending
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Classifications
-
- 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
- F02B75/02—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
Landscapes
- Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ユニフロー式2サイクルエンジンのシリンダ
ライナ周りを複雑化させることなくスワール強度を調整
できるようにする。 【構成】 シリンダライナに弱スワールの掃気ポートと
強スワールの掃気ポートを交互に設けるとともに、シリ
ンダライナ周りに負荷領域に応じて掃気ポートを選択的
に開閉するリングを配設し、低負荷時(0〜a)には弱
スワールの掃気ポートのみを使用し、中負荷時(a〜
b)には強スワールの掃気ポートのみを使用し、高負荷
時(b〜)には全掃気ポートを使用するようにする。 【効果】 低負荷時にスワールを弱め成層化を促進して
着火性を向上させ、中負荷時にスワールを強化し燃焼を
向上させてEGRリミットおよびリーンリミットを高
め、また高負荷時に掃気効率を向上させることが可能と
なる。しかも、シリンダライナ周りを複雑化させない。
ライナ周りを複雑化させることなくスワール強度を調整
できるようにする。 【構成】 シリンダライナに弱スワールの掃気ポートと
強スワールの掃気ポートを交互に設けるとともに、シリ
ンダライナ周りに負荷領域に応じて掃気ポートを選択的
に開閉するリングを配設し、低負荷時(0〜a)には弱
スワールの掃気ポートのみを使用し、中負荷時(a〜
b)には強スワールの掃気ポートのみを使用し、高負荷
時(b〜)には全掃気ポートを使用するようにする。 【効果】 低負荷時にスワールを弱め成層化を促進して
着火性を向上させ、中負荷時にスワールを強化し燃焼を
向上させてEGRリミットおよびリーンリミットを高
め、また高負荷時に掃気効率を向上させることが可能と
なる。しかも、シリンダライナ周りを複雑化させない。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はユニフロー式2サイクル
エンジンに係り、特に、シリンダライナにスワール生成
式の複数の掃気ポートを備えたユニフロー式2サイクル
エンジンに関する。
エンジンに係り、特に、シリンダライナにスワール生成
式の複数の掃気ポートを備えたユニフロー式2サイクル
エンジンに関する。
【0002】
【従来の技術】シリンダライナに設けられピストンの往
復動に伴って開閉される掃気ポートからシリンダヘッド
に設けられた弁開閉式の排気ポートへ向けて単一方向の
掃気流を形成するユニフロー式2サイクルエンジンにお
いて、燃焼性を改善するため掃気ポートに所定の入射角
を設けて掃気ポートから流入する吸気の流速によりシリ
ンダ内にスワールを生じさせるようにしたものが知られ
ている。
復動に伴って開閉される掃気ポートからシリンダヘッド
に設けられた弁開閉式の排気ポートへ向けて単一方向の
掃気流を形成するユニフロー式2サイクルエンジンにお
いて、燃焼性を改善するため掃気ポートに所定の入射角
を設けて掃気ポートから流入する吸気の流速によりシリ
ンダ内にスワールを生じさせるようにしたものが知られ
ている。
【0003】ところで、このようにユニフロー式2サイ
クルエンジンの掃気ポートに入射角を設けてスワールを
形成するようにした場合に、高負荷時には吸気流速が大
きくてスワールが強くなるが、スワールがあまり強いと
新気の吹き抜けが多くなって掃気効率が低下する。逆
に、負荷が低い時には吸気流速が小さく、しかも残留ガ
スが多いことによって筒内流速が低下し、スワールが弱
くなって、スワールがあまり弱いと燃焼速度が低下し燃
焼が悪化する。そのため、高負荷時に最適なスワール強
度が得られるよう掃気ポートを設定したのでは負荷が低
い時にスワール強度が十分でなくなって燃焼最適化が達
成できず、また、負荷が低い時に最適なスワール強度が
得られるよう掃気ポートを設定したのでは高負荷時にス
ワールが強くなり過ぎて掃気効率の最適化が達成できな
い。そこで、エンジンの運転状態に応じてスワール強度
を調整するための機構が従来から提案されている。たと
えば、特開昭62−150027号公報にはシリンダラ
イナ全周に設けた複数の掃気ポートにそれぞれ案内板を
設けて、これら案内板の角度を変更することによりスワ
ール強度を調整可能としたものが記載されている。
クルエンジンの掃気ポートに入射角を設けてスワールを
形成するようにした場合に、高負荷時には吸気流速が大
きくてスワールが強くなるが、スワールがあまり強いと
新気の吹き抜けが多くなって掃気効率が低下する。逆
に、負荷が低い時には吸気流速が小さく、しかも残留ガ
スが多いことによって筒内流速が低下し、スワールが弱
くなって、スワールがあまり弱いと燃焼速度が低下し燃
焼が悪化する。そのため、高負荷時に最適なスワール強
度が得られるよう掃気ポートを設定したのでは負荷が低
い時にスワール強度が十分でなくなって燃焼最適化が達
成できず、また、負荷が低い時に最適なスワール強度が
得られるよう掃気ポートを設定したのでは高負荷時にス
ワールが強くなり過ぎて掃気効率の最適化が達成できな
い。そこで、エンジンの運転状態に応じてスワール強度
を調整するための機構が従来から提案されている。たと
えば、特開昭62−150027号公報にはシリンダラ
イナ全周に設けた複数の掃気ポートにそれぞれ案内板を
設けて、これら案内板の角度を変更することによりスワ
ール強度を調整可能としたものが記載されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ユニフロー式2サイク
ルエンジンにおいては高負荷時には特に掃気効率を高め
て出力向上を図ることが必要であり、中負荷から低負荷
にかけては特に燃焼速度を高めて燃焼を改善しEGRリ
ミットおよびリーンリミットを高めるようにすることが
必要であり、また、特に低負荷時には残留ガス割合が増
大することによる着火性の悪化を解決する必要があっ
て、これら運転状態によって異なる要求のいずれをも満
たすようスワール制御を行うことが望まれる。しかし、
上記のように掃気ポートに角度変更可能な案内板を設け
ることによってスワール強度を調整するというもので
は、シリンダライナ周りの構造が複雑となり、エンジン
のコンパクト化が妨げられる。
ルエンジンにおいては高負荷時には特に掃気効率を高め
て出力向上を図ることが必要であり、中負荷から低負荷
にかけては特に燃焼速度を高めて燃焼を改善しEGRリ
ミットおよびリーンリミットを高めるようにすることが
必要であり、また、特に低負荷時には残留ガス割合が増
大することによる着火性の悪化を解決する必要があっ
て、これら運転状態によって異なる要求のいずれをも満
たすようスワール制御を行うことが望まれる。しかし、
上記のように掃気ポートに角度変更可能な案内板を設け
ることによってスワール強度を調整するというもので
は、シリンダライナ周りの構造が複雑となり、エンジン
のコンパクト化が妨げられる。
【0005】本発明はこのような問題点に鑑みてなされ
たものであって、シリンダライナ周りの構造を複雑化さ
せることなく周方向のスワール強度を調整可能とし高負
荷時の掃気効率の確保,中負荷時のEGRリミットおよ
びリーンリミットの向上および低負荷時の着火性向上を
共に実現することのできるユニフロー式2サイクルエン
ジンを提供することを目的とする。
たものであって、シリンダライナ周りの構造を複雑化さ
せることなく周方向のスワール強度を調整可能とし高負
荷時の掃気効率の確保,中負荷時のEGRリミットおよ
びリーンリミットの向上および低負荷時の着火性向上を
共に実現することのできるユニフロー式2サイクルエン
ジンを提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明はシリンダライナ
に周方向スワール生成用の複数の掃気ポートが設けられ
たユニフロー式2サイクルエンジンに係るものであっ
て、前記複数の掃気ポートをスワール生成力の弱い第1
の掃気ポートと該第1のポートよりもスワール生成力の
強い第2の掃気ポートとで構成するとともに、エンジン
運転状態に応じてこれら第1および第2の掃気ポートを
選択使用可能とするポート切換手段を設けたことを特徴
とし、より具体的には、低負荷時には前記第1の掃気ポ
ートのみを使用し、中負荷時には前記第2の掃気ポート
のみを使用し、高負荷時には全掃気ポートを使用するよ
う前記ポート切換手段を制御するものである。
に周方向スワール生成用の複数の掃気ポートが設けられ
たユニフロー式2サイクルエンジンに係るものであっ
て、前記複数の掃気ポートをスワール生成力の弱い第1
の掃気ポートと該第1のポートよりもスワール生成力の
強い第2の掃気ポートとで構成するとともに、エンジン
運転状態に応じてこれら第1および第2の掃気ポートを
選択使用可能とするポート切換手段を設けたことを特徴
とし、より具体的には、低負荷時には前記第1の掃気ポ
ートのみを使用し、中負荷時には前記第2の掃気ポート
のみを使用し、高負荷時には全掃気ポートを使用するよ
う前記ポート切換手段を制御するものである。
【0007】本発明に係るユニフロー式2サイクルエン
ジンは、また、使用する掃気ポートの数を負荷が低い程
少なくするようポート切換手段を制御するものであり、
より具体的には、使用する掃気ポートをシリンダ中心に
対し常に対称となるようポート切換手段を設定するもの
である。
ジンは、また、使用する掃気ポートの数を負荷が低い程
少なくするようポート切換手段を制御するものであり、
より具体的には、使用する掃気ポートをシリンダ中心に
対し常に対称となるようポート切換手段を設定するもの
である。
【0008】
【作用】本発明によれば、シリンダライナに設けられた
複数の掃気ポートから気筒内に流入する吸気によって気
筒内に掃気流とともに周方向のスワールが生起される。
また、スワール生成力の弱い第1の掃気ポートと第1の
掃気ポートよりもスワール生成力の強い第2の掃気ポー
トとが選択使用され、それによって、例えば低負荷時に
はスワールを弱くして着火性を改善するよう弱スワール
の第1の掃気ポートのみを使用して掃気が行われ、中負
荷時にはスワールを強め燃焼速度を高めて燃焼を改善す
るよう強スワールの第2の掃気ポートのみを使用して掃
気が行われ、高負荷時にはスワールを抑えつつ掃気効率
を高めるよう全掃気ポートを使用して掃気が行われる。
また、本発明によれば、負荷が低い程使用する掃気ポー
トの数が少なくされることにより、燃焼速度を高めるた
めスワールを強化したい領域で吸気流速を一層増大させ
てスワール強化を促進することができ、また、着火性を
向上させるためスワールを弱くして新気と残留ガスとの
混合を抑制したい領域でスワール生成に寄与しない主流
の流速を高めることにより新気と残留ガスの成層化を促
進して着火性を向上させることができる。そして、使用
する掃気ポートがシリンダ中心に対し対称とされること
により、吸気流入が全周にわたって均等となり、上記作
用が一層促進される。
複数の掃気ポートから気筒内に流入する吸気によって気
筒内に掃気流とともに周方向のスワールが生起される。
また、スワール生成力の弱い第1の掃気ポートと第1の
掃気ポートよりもスワール生成力の強い第2の掃気ポー
トとが選択使用され、それによって、例えば低負荷時に
はスワールを弱くして着火性を改善するよう弱スワール
の第1の掃気ポートのみを使用して掃気が行われ、中負
荷時にはスワールを強め燃焼速度を高めて燃焼を改善す
るよう強スワールの第2の掃気ポートのみを使用して掃
気が行われ、高負荷時にはスワールを抑えつつ掃気効率
を高めるよう全掃気ポートを使用して掃気が行われる。
また、本発明によれば、負荷が低い程使用する掃気ポー
トの数が少なくされることにより、燃焼速度を高めるた
めスワールを強化したい領域で吸気流速を一層増大させ
てスワール強化を促進することができ、また、着火性を
向上させるためスワールを弱くして新気と残留ガスとの
混合を抑制したい領域でスワール生成に寄与しない主流
の流速を高めることにより新気と残留ガスの成層化を促
進して着火性を向上させることができる。そして、使用
する掃気ポートがシリンダ中心に対し対称とされること
により、吸気流入が全周にわたって均等となり、上記作
用が一層促進される。
【0009】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。
する。
【0010】実施例1.図1は本発明の実施例1に係る
ユニフロー式2サイクルエンジンの縦断面図、図2は図
1のA−A断面図である。この実施例のエンジンは直列
3気筒であって、シリンダブロック1と、該シリンダブ
ロック1に装着され各気筒のシリンダ室2を構成するシ
リンダライナ3と、コネクティングロッド4を介してク
ランクシャフト(図示せず)に連結され各シリンダライ
ナ2内を上下往復動するピストン5と、シリンダブロッ
ク1の上端に連結され各シリンダ室3の上部に燃焼室6
を区画するシリンダヘッド7とで構成されている。そし
て、各気筒のシリンダライナ2には、ピストン5により
所定のタイミングで開閉される位置で全周にわたり周方
向に並んで入射角の異なる2種類のスワール生成用掃気
ポート8A,8Bが多数交互に設けられ、シリンダブロ
ック1には、各気筒のシリンダライナ2周りに上記掃気
ポート8A,8Bに連通するよう掃気室9が設けられて
いる。また、シリンダヘッド7には、側方から延びて燃
焼室6の偏心位置に開口するよう排気ポート10が設け
られて、該排気ポート10の開口部を開閉するよう排気
弁11が設けられるとともに、燃焼室6の中央に燃料噴
射弁12が設けられ、また、電極部が燃焼室6の中央に
突出するよう点火プラグ13が設けられている。
ユニフロー式2サイクルエンジンの縦断面図、図2は図
1のA−A断面図である。この実施例のエンジンは直列
3気筒であって、シリンダブロック1と、該シリンダブ
ロック1に装着され各気筒のシリンダ室2を構成するシ
リンダライナ3と、コネクティングロッド4を介してク
ランクシャフト(図示せず)に連結され各シリンダライ
ナ2内を上下往復動するピストン5と、シリンダブロッ
ク1の上端に連結され各シリンダ室3の上部に燃焼室6
を区画するシリンダヘッド7とで構成されている。そし
て、各気筒のシリンダライナ2には、ピストン5により
所定のタイミングで開閉される位置で全周にわたり周方
向に並んで入射角の異なる2種類のスワール生成用掃気
ポート8A,8Bが多数交互に設けられ、シリンダブロ
ック1には、各気筒のシリンダライナ2周りに上記掃気
ポート8A,8Bに連通するよう掃気室9が設けられて
いる。また、シリンダヘッド7には、側方から延びて燃
焼室6の偏心位置に開口するよう排気ポート10が設け
られて、該排気ポート10の開口部を開閉するよう排気
弁11が設けられるとともに、燃焼室6の中央に燃料噴
射弁12が設けられ、また、電極部が燃焼室6の中央に
突出するよう点火プラグ13が設けられている。
【0011】各シリンダライナ3に形成された2種類の
掃気ポート8A,8Bにうちの一方は入射角が小さくて
スワール生成力が弱い弱スワールの掃気ポート8Aとさ
れ、他方はそれより入射角が大きくてスワール生成力が
強い強スワールの掃気ポート8Bとされている。また、
各シリンダライナ3の外周には、上下および周方向にス
ライドさせることによってエンジンの負荷領域に応じ2
種類の掃気ポート8A,8Bを選択的に開閉するための
ポート切換リング14A,14B,14Cがそれぞれ配
設されている。
掃気ポート8A,8Bにうちの一方は入射角が小さくて
スワール生成力が弱い弱スワールの掃気ポート8Aとさ
れ、他方はそれより入射角が大きくてスワール生成力が
強い強スワールの掃気ポート8Bとされている。また、
各シリンダライナ3の外周には、上下および周方向にス
ライドさせることによってエンジンの負荷領域に応じ2
種類の掃気ポート8A,8Bを選択的に開閉するための
ポート切換リング14A,14B,14Cがそれぞれ配
設されている。
【0012】これらポート切換リング14A,14B,
14Cは、図3〜図5(各負荷領域でのポート開閉状態
を示すシリンダライナ3およびポート切換リング14の
展開図)に示すように、交互に並ぶ2種類の掃気ポート
8A,8Bのうちの片方のみを閉じもう片方を開くこと
ができるよう上縁に凸部15および凹部16を交互に有
し、また、各ポート切換リング14A,14B,14C
の外周には相互に90゜隔たった位置に周方向に並ぶ所
定幅の歯列17と上下方向の歯列18がそれぞれ形成さ
れている。このうち、一端側の気筒のポート切換リング
14Aと真ん中の気筒のポート切換リング14Bには、
それぞれ180゜対向する2箇所に周方向の歯列17が
設けられている。そして、これらポート切換リング14
A,14B,14Cは、それぞれの周方向の歯列17同
士が噛み合うよう配設され、また、シリンダブロック1
の一端に第1のステップモータ19が配設され、その駆
動軸に連結された駆動ギヤ20が一端側のポート切換リ
ング14Aの外端側の周方向の歯列17と噛み合わされ
ている。そして、上記第1のステップモータ19の制御
により各気筒のポート切換リング14A,14B,14
Cが連動し周方向に駆動される。
14Cは、図3〜図5(各負荷領域でのポート開閉状態
を示すシリンダライナ3およびポート切換リング14の
展開図)に示すように、交互に並ぶ2種類の掃気ポート
8A,8Bのうちの片方のみを閉じもう片方を開くこと
ができるよう上縁に凸部15および凹部16を交互に有
し、また、各ポート切換リング14A,14B,14C
の外周には相互に90゜隔たった位置に周方向に並ぶ所
定幅の歯列17と上下方向の歯列18がそれぞれ形成さ
れている。このうち、一端側の気筒のポート切換リング
14Aと真ん中の気筒のポート切換リング14Bには、
それぞれ180゜対向する2箇所に周方向の歯列17が
設けられている。そして、これらポート切換リング14
A,14B,14Cは、それぞれの周方向の歯列17同
士が噛み合うよう配設され、また、シリンダブロック1
の一端に第1のステップモータ19が配設され、その駆
動軸に連結された駆動ギヤ20が一端側のポート切換リ
ング14Aの外端側の周方向の歯列17と噛み合わされ
ている。そして、上記第1のステップモータ19の制御
により各気筒のポート切換リング14A,14B,14
Cが連動し周方向に駆動される。
【0013】また、シリンダブロック1には各気筒のポ
ート切換リング14A,14B,14Cの側方を気筒列
方向に延びる一本のギヤ軸21が設けられ、該ギヤ軸2
1には各ポート切換リング14A,14B,14Cの上
下方向の歯列18と噛み合うようピニオン22がそれぞ
れ固定され、また、ギヤ軸21の一端は第2のステップ
モータ23に連結されている。そして、上記第2のステ
ップモータ23の制御により各気筒のポート切換リング
14A,14B,14Cは上下方向に駆動される。
ート切換リング14A,14B,14Cの側方を気筒列
方向に延びる一本のギヤ軸21が設けられ、該ギヤ軸2
1には各ポート切換リング14A,14B,14Cの上
下方向の歯列18と噛み合うようピニオン22がそれぞ
れ固定され、また、ギヤ軸21の一端は第2のステップ
モータ23に連結されている。そして、上記第2のステ
ップモータ23の制御により各気筒のポート切換リング
14A,14B,14Cは上下方向に駆動される。
【0014】上記実施例1において、低負荷時には両ス
テップモータ19,23により図3に示す位置にポート
切換リング14A,14B,14Cが制御され、これら
ポート切換リング14A,14B,14Cの各凸部15
によって強スワールの掃気ポート8Bが全部閉じられ、
弱スワールの掃気ポート8Aの方はポート切換リング1
4A,14B,14Cの各凹部16に位置することによ
って全部開かれる。この時、各気筒のシリンダ室2には
弱スワールの掃気ポート8Aのみから吸気が流入するこ
とによってシリンダ中心寄りに集中し、しかも、ポート
数が少ないことによってシリンダ中心寄りの主流の流速
が高まり、それにより乱流が抑制され新気と残留ガスの
成層化が促進されて着火性が向上する。
テップモータ19,23により図3に示す位置にポート
切換リング14A,14B,14Cが制御され、これら
ポート切換リング14A,14B,14Cの各凸部15
によって強スワールの掃気ポート8Bが全部閉じられ、
弱スワールの掃気ポート8Aの方はポート切換リング1
4A,14B,14Cの各凹部16に位置することによ
って全部開かれる。この時、各気筒のシリンダ室2には
弱スワールの掃気ポート8Aのみから吸気が流入するこ
とによってシリンダ中心寄りに集中し、しかも、ポート
数が少ないことによってシリンダ中心寄りの主流の流速
が高まり、それにより乱流が抑制され新気と残留ガスの
成層化が促進されて着火性が向上する。
【0015】また、中負荷時には図4に示す位置にポー
ト切換リング14A,14B,14Cが制御され、強ス
ワールの掃気ポート8Bは全部開かれ、弱スワールの掃
気ポート8Aは全部閉じられる。この時、各気筒のシリ
ンダ室2には強スワールの掃気ポート8Bのみから吸気
が流入することにより、吸気流速が高まるともに入射角
が大きいことによってスワールが強化され、筒内の乱流
強度の上昇と残留ガスとの混合促進によって燃焼が向上
する。
ト切換リング14A,14B,14Cが制御され、強ス
ワールの掃気ポート8Bは全部開かれ、弱スワールの掃
気ポート8Aは全部閉じられる。この時、各気筒のシリ
ンダ室2には強スワールの掃気ポート8Bのみから吸気
が流入することにより、吸気流速が高まるともに入射角
が大きいことによってスワールが強化され、筒内の乱流
強度の上昇と残留ガスとの混合促進によって燃焼が向上
する。
【0016】また、高負荷時には図5に示す位置にポー
ト切換リング14A,14B,14Cが制御され、全部
の掃気ポート8A,8Bが開かれる。この時、各気筒の
シリンダ室2には全掃気ポート8A,8Bから吸気が流
入し、また、2種類の掃気ポート8A,8Bからの吸気
流が相互に干渉することによってスワールが弱められ、
その結果、掃気効率が向上する。
ト切換リング14A,14B,14Cが制御され、全部
の掃気ポート8A,8Bが開かれる。この時、各気筒の
シリンダ室2には全掃気ポート8A,8Bから吸気が流
入し、また、2種類の掃気ポート8A,8Bからの吸気
流が相互に干渉することによってスワールが弱められ、
その結果、掃気効率が向上する。
【0017】図6は上記実施例における掃気ポート8
A,8Bの開閉と掃気効率との関係を示す特性図であ
る。この図からわかるように、吸気比が小さい領域では
使用する掃気ポートを減少させても掃気効率が悪化しな
い領域が存在する。すなわち、強スワールの掃気ポート
8Bを閉じて弱スワールの掃気ポート8Aのみを開いた
状態では吸気比が図の0〜aの領域で掃気効率が悪化し
ないし、弱スワールの掃気ポート8Aを閉じて強スワー
ルの掃気ポート8Bのみを開いた状態では吸気比が図の
0〜bの領域で掃気効率が悪化しない。したがって、低
負荷時に弱スワールの掃気ポート8Aのみを使用する領
域を図6の0〜aの吸気比領域に限定し、中負荷時に強
スワールの掃気ポート8Bのみを使用する領域は図6の
a〜bの吸気比領域に限定することにより、掃気効率の
悪化を防ぐことができる。なお、掃気効率は掃気完了後
に気筒内にとどまる吸気量と供給された全吸気量との比
で定義され、吸気比は供給された全吸気量と運転時の大
気状態で行程容積を占める吸気量との比で定義されるも
のである。
A,8Bの開閉と掃気効率との関係を示す特性図であ
る。この図からわかるように、吸気比が小さい領域では
使用する掃気ポートを減少させても掃気効率が悪化しな
い領域が存在する。すなわち、強スワールの掃気ポート
8Bを閉じて弱スワールの掃気ポート8Aのみを開いた
状態では吸気比が図の0〜aの領域で掃気効率が悪化し
ないし、弱スワールの掃気ポート8Aを閉じて強スワー
ルの掃気ポート8Bのみを開いた状態では吸気比が図の
0〜bの領域で掃気効率が悪化しない。したがって、低
負荷時に弱スワールの掃気ポート8Aのみを使用する領
域を図6の0〜aの吸気比領域に限定し、中負荷時に強
スワールの掃気ポート8Bのみを使用する領域は図6の
a〜bの吸気比領域に限定することにより、掃気効率の
悪化を防ぐことができる。なお、掃気効率は掃気完了後
に気筒内にとどまる吸気量と供給された全吸気量との比
で定義され、吸気比は供給された全吸気量と運転時の大
気状態で行程容積を占める吸気量との比で定義されるも
のである。
【0018】実施例2.図7は本発明の実施例2におけ
るシリンダライナおよびポート切換リングの展開図であ
る。なお、この実施例2に係るユニフロー式2サイクル
エンジン本体の構造は先の実施例1と同様である。
るシリンダライナおよびポート切換リングの展開図であ
る。なお、この実施例2に係るユニフロー式2サイクル
エンジン本体の構造は先の実施例1と同様である。
【0019】この実施例2は弱スワールの掃気ポート8
Aを半分ずつ段階的に閉じることができるようにポート
切換リング24を構成したものである。すなわち、この
場合のポート切換リング24は、上縁に掃気ポート8
A,8Bの高さ寸法と略同寸だけ突出する第1の凸部2
5aと、その2倍の寸法で突出する第2の凸部25bが
凹部26を挟んで交互に設けらたものとされている。そ
して、このポート切換リング24を上下および周方向に
移動させることにより、低負荷時には強スワールの掃気
ポート8Bを閉じて弱スワールの全掃気ポート8Aを使
用し、中負荷時には弱スワールの掃気ポート8Aを全部
閉じて強スワールの掃気ポート8Bのみを使用し、高負
荷時には弱スワールの掃気ポート8Aの半分だけを閉め
て弱スワールの掃気ポート8Aの残りの半分と強スワー
ルの掃気ポート8Bを使用する領域と、全部の掃気ポー
ト8A,8Bを使用する領域とに分けて掃気を行う。
Aを半分ずつ段階的に閉じることができるようにポート
切換リング24を構成したものである。すなわち、この
場合のポート切換リング24は、上縁に掃気ポート8
A,8Bの高さ寸法と略同寸だけ突出する第1の凸部2
5aと、その2倍の寸法で突出する第2の凸部25bが
凹部26を挟んで交互に設けらたものとされている。そ
して、このポート切換リング24を上下および周方向に
移動させることにより、低負荷時には強スワールの掃気
ポート8Bを閉じて弱スワールの全掃気ポート8Aを使
用し、中負荷時には弱スワールの掃気ポート8Aを全部
閉じて強スワールの掃気ポート8Bのみを使用し、高負
荷時には弱スワールの掃気ポート8Aの半分だけを閉め
て弱スワールの掃気ポート8Aの残りの半分と強スワー
ルの掃気ポート8Bを使用する領域と、全部の掃気ポー
ト8A,8Bを使用する領域とに分けて掃気を行う。
【0020】上記実施例2の場合の掃気ポート8A,8
Bの開閉と掃気効率との関係は図8に示すとおりであ
る。この場合、掃気効率を悪化させることなくポート数
を減らしてスワールを強化することのできる吸気比領域
が図の0〜b’のように広くなる。
Bの開閉と掃気効率との関係は図8に示すとおりであ
る。この場合、掃気効率を悪化させることなくポート数
を減らしてスワールを強化することのできる吸気比領域
が図の0〜b’のように広くなる。
【0021】なお、上記実施例ではポート切換リングを
ステップモータによって駆動するものを説明したが、駆
動源は油圧,空気圧等であってもよい。また、駆動源か
らリングへの駆動力の伝達構造も上記実施例に限定され
ずいろいろな機構を利用することができる。
ステップモータによって駆動するものを説明したが、駆
動源は油圧,空気圧等であってもよい。また、駆動源か
らリングへの駆動力の伝達構造も上記実施例に限定され
ずいろいろな機構を利用することができる。
【0022】
【発明の効果】本発明は以上のように構成されているの
で、シリンダ周りの構造を複雑化させることなく周方向
のスワール強度を調整することができて、低負荷時の着
火性を改善することができ、中負荷時にはスワールを強
化して燃焼を改善しEGRリミットおよびリーンリミッ
トを高めてエミッション性能および燃費性能を向上させ
ることができ、また、高負荷時の掃気効率を確保するこ
とができる。また、負荷の低下とともに使用する掃気ポ
ートの数を少なくすることによって、スワール生成力の
強い掃気ポートを使用する際のスワール強化を促進し、
また、スワール生成力の弱い掃気ポートを使用する際の
成層化を促進することができる。
で、シリンダ周りの構造を複雑化させることなく周方向
のスワール強度を調整することができて、低負荷時の着
火性を改善することができ、中負荷時にはスワールを強
化して燃焼を改善しEGRリミットおよびリーンリミッ
トを高めてエミッション性能および燃費性能を向上させ
ることができ、また、高負荷時の掃気効率を確保するこ
とができる。また、負荷の低下とともに使用する掃気ポ
ートの数を少なくすることによって、スワール生成力の
強い掃気ポートを使用する際のスワール強化を促進し、
また、スワール生成力の弱い掃気ポートを使用する際の
成層化を促進することができる。
【0023】また、本発明の上記構成によれば、掃気効
率の悪化を防止しつつスワールを有効に利用できるた
め、筒内に送り込む吸気量は最小限度でよく、したがっ
て、過給機の負荷を低減することができる。また、スワ
ール強化により燃焼が改善され、また、成層化により着
火性が向上することによって、残留ガス割合を高くし筒
内温度を高くして燃料微粒化を促進しHC排出量を低減
することが可能となる。
率の悪化を防止しつつスワールを有効に利用できるた
め、筒内に送り込む吸気量は最小限度でよく、したがっ
て、過給機の負荷を低減することができる。また、スワ
ール強化により燃焼が改善され、また、成層化により着
火性が向上することによって、残留ガス割合を高くし筒
内温度を高くして燃料微粒化を促進しHC排出量を低減
することが可能となる。
【図1】本発明の実施例1に係るユニフロー式2サイク
ルエンジンの縦断面図
ルエンジンの縦断面図
【図2】図1のA−A断面図
【図3】本発明の実施例1における低負荷時のポート開
閉状態を示すシリンダライナおよびポート切換リングの
展開図
閉状態を示すシリンダライナおよびポート切換リングの
展開図
【図4】本発明の実施例1における中負荷時のポート開
閉状態を示すシリンダライナおよびポート切換リングの
展開図
閉状態を示すシリンダライナおよびポート切換リングの
展開図
【図5】本発明の実施例1における高負荷時のポート開
閉状態を示すシリンダライナおよびポート切換リングの
展開図
閉状態を示すシリンダライナおよびポート切換リングの
展開図
【図6】本発明の実施例1における掃気ポートの開閉と
掃気効率との関係を示す特性図
掃気効率との関係を示す特性図
【図7】本発明の実施例2における高負荷時のポート開
閉状態を示すシリンダライナおよびポート切換リングの
展開図
閉状態を示すシリンダライナおよびポート切換リングの
展開図
【図8】本発明の実施例2における掃気ポートの開閉と
掃気効率との関係を示す特性図
掃気効率との関係を示す特性図
1 シリンダブロック 3 シリンダライナ 8A 掃気ポート(弱スワール) 8B 掃気ポート(強スワール) 13 点火プラグ 14A,14B,14C,24 ポート切換リング
Claims (4)
- 【請求項1】 シリンダライナに周方向スワール生成用
の複数の掃気ポートが設けられたユニフロー式2サイク
ルエンジンにおいて、前記複数の掃気ポートをスワール
生成力の弱い第1の掃気ポートと該第1のポートよりも
スワール生成力の強い第2の掃気ポートとで構成すると
ともに、エンジン運転状態に応じてこれら第1および第
2の掃気ポートを選択使用可能とするポート切換手段を
設けたことを特徴とするユニフロー式2サイクルエンジ
ン。 - 【請求項2】 低負荷時には前記第1の掃気ポートのみ
を使用し、中負荷時には前記第2の掃気ポートのみを使
用し、高負荷時には全掃気ポートを使用するよう前記ポ
ート切換手段を制御する請求項1記載のユニフロー式2
サイクルエンジン。 - 【請求項3】 シリンダライナにスワール生成用の複数
の掃気ポートが設けられたユニフロー式2サイクルエン
ジンにおいて、エンジン運転状態に応じて前記複数の掃
気ポートを選択使用可能とするポート切換手段を設け、
使用する掃気ポートの数を負荷が低い程少なくするよう
前記ポート切換手段を制御するユニフロー式2サイクル
エンジン。 - 【請求項4】 ポート切換手段は使用する掃気ポートを
シリンダ中心に対し常に対称となるよう設定するものと
された請求項3記載のユニフロー式2サイクルエンジ
ン。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP34160792A JPH06159068A (ja) | 1992-11-26 | 1992-11-26 | ユニフロー式2サイクルエンジン |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP34160792A JPH06159068A (ja) | 1992-11-26 | 1992-11-26 | ユニフロー式2サイクルエンジン |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06159068A true JPH06159068A (ja) | 1994-06-07 |
Family
ID=18347392
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP34160792A Pending JPH06159068A (ja) | 1992-11-26 | 1992-11-26 | ユニフロー式2サイクルエンジン |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH06159068A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104747271A (zh) * | 2013-12-26 | 2015-07-01 | 本田技研工业株式会社 | 具有可变扫气口的二冲程发动机 |
-
1992
- 1992-11-26 JP JP34160792A patent/JPH06159068A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104747271A (zh) * | 2013-12-26 | 2015-07-01 | 本田技研工业株式会社 | 具有可变扫气口的二冲程发动机 |
JP2015124703A (ja) * | 2013-12-26 | 2015-07-06 | 本田技研工業株式会社 | 2ストロークエンジン |
US9429067B2 (en) | 2013-12-26 | 2016-08-30 | Honda Motor Co., Ltd. | Two-stroke engine with variable scavenging port |
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