JPH0649853Y2 - Exhaust port structure of 2-cycle internal combustion engine - Google Patents

Exhaust port structure of 2-cycle internal combustion engine

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JPH0649853Y2
JPH0649853Y2 JP1987062727U JP6272787U JPH0649853Y2 JP H0649853 Y2 JPH0649853 Y2 JP H0649853Y2 JP 1987062727 U JP1987062727 U JP 1987062727U JP 6272787 U JP6272787 U JP 6272787U JP H0649853 Y2 JPH0649853 Y2 JP H0649853Y2
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exhaust port
intake
valve
port
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博史 野口
敏雄 伊藤
豊一 梅花
欽吾 堀井
雄彦 広瀬
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【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は吸気弁及び排気弁を具備した2サイクル内燃
機関の排気ポート構造に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial field of application] The present invention relates to an exhaust port structure of a two-cycle internal combustion engine equipped with an intake valve and an exhaust valve.

〔従来の技術及び問題点〕[Conventional technology and problems]

2サイクル内燃機関において吸気弁と排気弁とを設け、
ピストンの下降行程において排気弁を吸気弁に先立って
開弁させることにより排気のブローダウンを起こさせる
ことにより新気のシリンダボア内への導入を促進せしめ
掃気性能の向上を図るものが提案されている。機関低回
転・低負荷時の燃料消費率を良くしかつ出力を向上する
ため、ブローダウン後に排気ポートよりシリンダボアに
逆流する排気ガスによりシリンダボアの軸線の回りに残
留排気ガスの旋回運動(スワール)を付与せしめ、点火
栓近傍の新気部分とその下方のシリンダボア内の高温の
排気ガス部分とより成る成層を起こさせ、新気の着火性
の向上を図っている。例えば、特願昭61−135054号。
An intake valve and an exhaust valve are provided in a two-cycle internal combustion engine,
It has been proposed to improve the scavenging performance by opening the exhaust valve prior to the intake valve in the downward stroke of the piston to cause blowdown of the exhaust gas to promote introduction of fresh air into the cylinder bore. . In order to improve the fuel consumption rate at low engine speed and low load and to improve the output, the exhaust gas that flows back into the cylinder bore from the exhaust port after blowdown causes the swirling motion of the residual exhaust gas (swirl) around the axis of the cylinder bore. By the addition, the stratification of the fresh air portion near the spark plug and the high temperature exhaust gas portion in the cylinder bore below it is caused to occur, thereby improving the ignitability of the fresh air. For example, Japanese Patent Application No. 61-135054.

〔考案が解決しようとする問題点〕[Problems to be solved by the invention]

2サイクル内燃機関であるため、吸気弁と排気弁とが同
時に開放している期間はどうしても長くなる。そのた
め、排気ポートから逆流する排気ガスの流れが吸気ポー
トより導入される吸入空気の流れによって影響を受け、
適性な排気ガスのスワールを得ることが困難である。そ
のため、狙ったような成層が得られず、低回転・低負荷
時に失火する問題点がある。
Since it is a two-cycle internal combustion engine, the period in which the intake valve and the exhaust valve are open at the same time inevitably becomes long. Therefore, the flow of exhaust gas flowing back from the exhaust port is affected by the flow of intake air introduced from the intake port,
It is difficult to obtain a suitable exhaust gas swirl. Therefore, the intended stratification cannot be obtained, and there is a problem of misfire at low rotation and low load.

この考案は吸気弁及び排気弁を具備した2サイクル内燃
機関において、ブローダウン後の排気ガスの逆流時に適
性なスワールが得られるようにすることを目的とする。
It is an object of the present invention to provide an appropriate swirl when a backflow of exhaust gas after blowdown occurs in a two-cycle internal combustion engine equipped with an intake valve and an exhaust valve.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

この考案によれば、吸気弁及び排気弁を備えた2サイク
ル内燃機関において、ストレートの排気ポートと、該ス
トレートの排気ポートから分岐するシリンダヘッドの底
面に、二つの排気ポートを吸気側から区分する第1の隆
起部、及びシリンダボアの接線方向に開口するストレー
トの排気ポートとこれから分岐する排気ポートとの間に
延設される第2の隆起部を有し、第1の隆起部は排気ポ
ートを吸気側から分離すると共にストレートの排気ポー
トからの逆流排気ガスの旋回流をシリンダボアの下部に
導き、第2の隆起部は分岐された排気ポートからストレ
ートの排気ポートに向けて逆流排気ガスを案内すること
を特徴とする内燃機関の排気ポート構造が提供される。
According to this invention, in a two-cycle internal combustion engine having an intake valve and an exhaust valve, two exhaust ports are divided from the intake side on a straight exhaust port and a bottom surface of a cylinder head branched from the straight exhaust port. It has a first ridge and a second ridge extending between a straight exhaust port opening in the tangential direction of the cylinder bore and an exhaust port branching therefrom, the first ridge extending the exhaust port. Separated from the intake side, the swirl flow of the backflow exhaust gas from the straight exhaust port is guided to the lower part of the cylinder bore, and the second ridge guides the backflow exhaust gas from the branched exhaust port toward the straight exhaust port. An exhaust port structure for an internal combustion engine is provided.

〔実施例〕〔Example〕

第1,2,3,4,5及び6図において、10は内燃機関の本体で
あり、シリンダブロック12と、シリンダボア14と、クラ
ンク軸15と、ピストン16と、燃焼室17と、シリンダヘッ
ド18と、点火栓19とを備える。第4図に示すようにシリ
ンダヘッド18は二つの吸気ポート20a,20b、二つの排気
ポート22a,22bを有し、夫々の吸気ポート、排気ポート
を開閉するため吸気弁24a,24bと、排気弁26a,26bとを備
えた吸・排気効率の高い所謂4バルブ型である。吸気弁
及び排気弁は夫々図示しない専用のカムによって開閉駆
動される。機関軽負荷時におけるブローダウン後の排気
ガスの逆流スワールを起こさせるために、排気ポート22
a,22bのうち排気ポート22bがメインの排気ポートであ
り、直線状をなしてシリンダボア14の接線方向に開口し
ている。一方、もう一つの排気ポート22bはストレート
の排気ポート22bよりやや湾曲するように分岐され、変
形Yの字状とも称すべき形体をなしている。
In FIGS. 1, 2, 3, 4, 5, and 6, reference numeral 10 is a main body of an internal combustion engine, which includes a cylinder block 12, a cylinder bore 14, a crankshaft 15, a piston 16, a combustion chamber 17, and a cylinder head 18. And a spark plug 19. As shown in FIG. 4, the cylinder head 18 has two intake ports 20a, 20b and two exhaust ports 22a, 22b, and intake valves 24a, 24b for opening and closing the respective intake ports and exhaust ports, and an exhaust valve. It is a so-called four-valve type with high intake / exhaust efficiency including 26a and 26b. The intake valve and the exhaust valve are opened and closed by dedicated cams (not shown). Exhaust gas exhaust port 22 is used to cause backflow swirl of exhaust gas after blowdown at light engine load.
Of the a and 22b, the exhaust port 22b is the main exhaust port, and forms a straight line and opens in the tangential direction of the cylinder bore 14. On the other hand, the other exhaust port 22b is branched so as to be slightly curved as compared with the straight exhaust port 22b, and has a shape that should be called a modified Y shape.

第4図において、シリンダヘッド18の底面には隆起部30
が形成され、第1図に示すようにその稜線30′はシリン
ダボア14の略半径方向にかつ吸気ポート20a,20bの側
と、排気ポート22a,22bの側とを区分するように延びて
いる。この隆起部30は吸気側と排気側とを遮断し、両者
が干渉しないようにすることで、新気の吹き抜けを防止
するためのものである。この隆起30は点火栓19の電極19
aのところではこれと干渉しないように湾曲されてお
り、点火栓電極19aは、稜栓30′の吸気ポート20a,20bの
側に位置しており、これにより点火栓電極19aの近傍の
新気の成層が得られるようにしている。第4図に示すよ
うに隆起30は高さの低い第1の部分30−1と、高さの大
きいマスクとして機能する第2の部分30−2とから成
る。第2図に示すように第1の部分30−1は対抗する吸
気ポート20bと、排気ポート22bとの間に配置される。一
方、第4図に示すように、一方第2の部分30−2は対抗
する吸気ポート20aと、排気ポート22aとの間に配置され
る。隆起30の第2の部分30−2はその尖端に対してテー
パ状の両辺より構成され、その排気ポート22aの側の辺
は排気弁26aのバルブシートの外周面の略延長線上に位
置し、吸気ポート20aの側の辺は吸気弁24aのバルブシー
トの外周面より傾斜して延びている。一方隆起30の第1
の部分30−1はその尖端に対してテーパ状の両辺より構
成されるが、排気ポート22aの側の辺排気弁26bのバルブ
シートの外周面より傾斜して延びており、これにより第
1の部分30−1と第2の部分30−2とで隆起30の高さの
違いが得られる。
In FIG. 4, a raised portion 30 is formed on the bottom surface of the cylinder head 18.
As shown in FIG. 1, its ridgeline 30 'extends substantially in the radial direction of the cylinder bore 14 and separates the intake port 20a, 20b side and the exhaust port 22a, 22b side. The raised portion 30 blocks the intake side and the exhaust side and prevents the two from interfering with each other to prevent blow-through of fresh air. This bump 30 is the electrode 19 of the spark plug 19.
The spark plug electrode 19a is curved so as not to interfere with it at a, and the spark plug electrode 19a is located on the intake port 20a, 20b side of the ridge plug 30 ', which allows fresh air near the spark plug electrode 19a. The stratification of is obtained. As shown in FIG. 4, the ridge 30 is composed of a first portion 30-1 having a low height and a second portion 30-2 functioning as a mask having a large height. As shown in FIG. 2, the first portion 30-1 is disposed between the opposing intake port 20b and exhaust port 22b. On the other hand, as shown in FIG. 4, the first second portion 30-2 is arranged between the opposing intake port 20a and exhaust port 22a. The second portion 30-2 of the ridge 30 is composed of two sides that are tapered with respect to its tip, and the side on the exhaust port 22a side is located on a substantially extended line of the outer peripheral surface of the valve seat of the exhaust valve 26a. The side on the intake port 20a side extends obliquely from the outer peripheral surface of the valve seat of the intake valve 24a. On the other hand the first of the uplift 30
The portion 30-1 is composed of both sides which are tapered with respect to its tip, but extends obliquely from the outer peripheral surface of the valve seat of the side exhaust valve 26b on the side of the exhaust port 22a, whereby the first side A difference in height of the ridge 30 is obtained between the portion 30-1 and the second portion 30-2.

第5図において、排気ポート22aと22bとの間にマスクと
して機能する第2の隆起部31が設けられ、その稜線が第
1図において31′により示される。隆起部31の排気ポー
ト22a側の辺は排気弁26aのバルブシートの外周面から傾
斜して延びており、第2の排気ポート22b側の辺はバル
ブシートの外周面の延長上に位置している。
In FIG. 5, a second ridge 31 which acts as a mask is provided between the exhaust ports 22a and 22b, the ridge of which is indicated by 31 'in FIG. The side of the raised portion 31 on the exhaust port 22a side extends obliquely from the outer peripheral surface of the valve seat of the exhaust valve 26a, and the side of the second exhaust port 22b side is located on the extension of the outer peripheral surface of the valve seat. There is.

第6図において、吸気管32は各気筒への分岐部33を有
し、その内部に内部仕切壁33−1を有し、二つの吸気通
路34a,34bが形成され、夫々、吸気ポート20a,20bに接続
される。第2の吸気通路34bはその有効寸法が第1の吸
気通路34aより大きく、かつ吸気制御弁36が設置され
る。各気筒の吸気制御弁36はリンク手段36′によってア
クチュエータ37に連結される。アクチュエータ37は、例
えば負圧作動のダイヤフラム機構であり、図示しない切
換弁によって負圧又は大気圧との間を切り換えられ、吸
気制御弁36は吸気通路34bを開放する位置と、閉鎖する
位置とを選択的に取ることができる。吸気制御弁36は、
後述の通り、軽負荷時に閉鎖され、高負荷時に開放され
る。燃料インジェクタ38a,38bが吸気通路34a,34bに配置
される。40a,40bはリード弁であり、逆流の制御のため
必要に応じて設置される。
In FIG. 6, the intake pipe 32 has a branch portion 33 to each cylinder, has an internal partition wall 33-1 inside thereof, two intake passages 34a, 34b are formed, and the intake port 20a, Connected to 20b. The effective size of the second intake passage 34b is larger than that of the first intake passage 34a, and the intake control valve 36 is installed. The intake control valve 36 of each cylinder is connected to an actuator 37 by link means 36 '. The actuator 37 is, for example, a diaphragm mechanism of negative pressure operation, and is switched between negative pressure and atmospheric pressure by a switching valve (not shown), and the intake control valve 36 opens and closes the intake passage 34b. Can be taken selectively. The intake control valve 36 is
As will be described later, it is closed at light load and opened at high load. Fuel injectors 38a, 38b are arranged in the intake passages 34a, 34b. 40a and 40b are reed valves, which are installed as necessary for controlling the reverse flow.

吸気管32は、上流側では、機械式過給機44、スロットル
弁46、エアフローメータ48及びエアクリーナ50が順々に
配置される。機械式過給機44は例えばルーツポンプ又は
ベーンポンプによって構成され、その駆動軸44−1上に
プーリ44−2が設けられ、ベルト44−3によりクランク
軸15上のプーリ15′に連結される。機械式過給機44を迂
回するバイパス通路44′にバイパス制御弁45が設置さ
れ、吸気管圧力を調整する役目を果たすものである。
On the upstream side of the intake pipe 32, a mechanical supercharger 44, a throttle valve 46, an air flow meter 48, and an air cleaner 50 are sequentially arranged. The mechanical supercharger 44 is constituted by, for example, a roots pump or a vane pump, a drive shaft 44-1 thereof is provided with a pulley 44-2, and a belt 44-3 is connected to a pulley 15 'on the crankshaft 15. A bypass control valve 45 is installed in a bypass passage 44 'that bypasses the mechanical supercharger 44, and serves to adjust the intake pipe pressure.

排気マニホルド54は、この実施例では、♯1〜♯3まで
の気筒グループ、♯4〜♯6までの気筒グループの夫々
のため二つに別々に設置される。このグループ分けは、
これらの二つのグループ間で点火が交互に起こるように
なされる。即ち、この実施例では点火順序は♯1,♯6,♯
2,♯4,♯3,♯5の順序であるものとする。点火を交互と
するグループ分けにより、掃気行程における一つの気筒
の排気圧力が他の気筒の排気圧力によって影響されない
ようにしたものである。♯1〜♯3の気筒グループ、♯
4〜♯6の気筒グループの排気マニホルド54は夫々専用
の触媒コンバータ(マフラを兼用する又は専用のマフラ
を別に設置しても良い)56に接続される。
In this embodiment, the exhaust manifold 54 is separately installed for each of the cylinder groups # 1 to # 3 and the cylinder groups # 4 to # 6. This grouping is
Ignition is made to alternate between these two groups. That is, in this embodiment, the ignition order is # 1, # 6, #
The order is 2, # 4, # 3, # 5. By grouping with alternate ignition, the exhaust pressure of one cylinder in the scavenging stroke is prevented from being influenced by the exhaust pressure of other cylinders. Cylinder groups # 1 to # 3, #
The exhaust manifolds 54 of the cylinder groups 4 to # 6 are connected to dedicated catalytic converters (which may also serve as a muffler or a dedicated muffler may be separately installed) 56.

制御回路60はインジェクタ38a,38bの作動、更にアクチ
ュエータ37を制御するものであり、マイクロコンピュー
タ・システムとして構成され、エアーフローメータ48及
びその他の図示しないセンサからの信号により燃料噴射
信号や点火信号、更に吸気制御弁36の作動信号の形成を
行うものである。制御回路60の作動自体はこの考案と直
接の関係はないのでその説明は省略する。
The control circuit 60 controls the operation of the injectors 38a, 38b, and further controls the actuator 37, is configured as a microcomputer system, and is a fuel injection signal or an ignition signal according to signals from the air flow meter 48 and other sensors (not shown). Further, the operation signal of the intake control valve 36 is formed. The operation itself of the control circuit 60 is not directly related to the present invention, so its explanation is omitted.

第7図は図示しないカムのプロフィール及び向きで決ま
る一つの気筒における吸気弁24a,24b及び排気弁26a,26b
の作動タイミングを示すものである。排気弁26a,26bは
下死点(BDC)手前80°で開き始め、下死点(BDC)後40
°で閉じ終わる。一方、吸気弁24a,24bは下死点(BDC)
手前60°で開き始め、下死点(BDC)後60°で閉じ終わ
る。Iは燃料噴射期間を示し、吸気弁の開放後に開始し
下死点(BDC)の少し手前で終了する。
FIG. 7 shows intake valves 24a, 24b and exhaust valves 26a, 26b in one cylinder determined by the profile and orientation of cams (not shown).
It shows the operation timing of. Exhaust valves 26a and 26b start to open at 80 ° before bottom dead center (BDC) and 40 after bottom dead center (BDC).
Closes at °. On the other hand, the intake valves 24a and 24b are at bottom dead center (BDC).
It begins to open at 60 ° in front and closes at 60 ° after bottom dead center (BDC). I indicates the fuel injection period, which starts after the intake valve is opened and ends slightly before bottom dead center (BDC).

次にこの考案が応用される吸気弁及び排気弁を備えたタ
イプの2サイクル内燃機関の燃焼作動についてまずその
全体像を概略的に説明す、その後この考案の特徴的な作
動について説明する。機関の軽負荷時には吸気制御弁36
は閉鎖され、吸入空気は第1の吸気通路34aをのみを介
して機関に導入される。ピストン16の下降の過程におい
て、先ず下死点(BDC)前80°付近で排気弁26a,26bが開
き始める。そのため、燃焼室より排気ガスは第8図
(イ)の矢印Pのように排気ポート22a,22bに流出さ
れ、所謂ブローダウンが起こるが、このブローダウンは
弱いためすぐに終了する。そして、ピストン16が更に下
降するとシリンダボア14内は弱いが負圧となるため、排
気ポート22a,22bとの圧力差によって矢印Qのようにシ
リンダボアに向けて排気ガスが逆流する(第8図
(ロ))。そして、排気ポート26a,26bの変形Y字形状
故にシリンダボア内に矢印Rで示すような残留排気ガス
の旋回流(スワール)が形成される。この頃、吸気弁24
a(24bも)が開き始めるが、そのリフトが未だ小さいこ
と、スロットル弁46が絞られていることに基づいて新気
の導入は実質的に起こらない。ピストン16が更に下降す
ると、排気ガスのスワールが継続され、一方吸気弁24a,
24bのリフトが大きくなるが吸気制御弁36が閉鎖されて
いるので吸気通路34より新気は矢印Sのようにシリンダ
ボアに導入され、一方噴射された燃料と混ざった新気は
スワールした排気ガスの部分の上方の点火栓電極の近傍
に集まる(第8図(ハ))とうい成層化が達成される。
このような排気ガスRと新気Sとの成層状態はピストン
が下死点(BDC)に到達しても維持される(第8図
(ニ))。(ホ)では吸気弁24a,24bが閉鎖され、新気
の吹き返しが防止される。それからピストンは上昇に移
行するが、このような成層状態は圧縮完了まで維持さ
れ、点火栓近傍の新気部分に容易に着火させることがで
きる。
Next, the combustion operation of a two-cycle internal combustion engine of the type having an intake valve and an exhaust valve, to which the present invention is applied, will be first outlined in outline, and then the characteristic operation of the present invention will be described. Intake control valve 36 during light engine load
Is closed and intake air is introduced into the engine only through the first intake passage 34a. In the process of lowering the piston 16, first, the exhaust valves 26a, 26b start to open at around 80 ° before bottom dead center (BDC). Therefore, exhaust gas is discharged from the combustion chamber to the exhaust ports 22a and 22b as indicated by arrow P in FIG. 8 (a), and so-called blowdown occurs, but this blowdown is weak and ends immediately. Then, when the piston 16 further descends, the inside of the cylinder bore 14 is weak but a negative pressure is generated, so that the exhaust gas flows backward toward the cylinder bore as indicated by an arrow Q due to the pressure difference between the exhaust ports 22a and 22b (see FIG. )). Then, due to the deformed Y-shape of the exhaust ports 26a, 26b, a swirl flow (swirl) of the residual exhaust gas is formed in the cylinder bore as shown by an arrow R. Around this time, the intake valve 24
Although a (24b also) starts to open, the introduction of fresh air does not substantially occur because the lift is still small and the throttle valve 46 is throttled. When the piston 16 descends further, the swirl of the exhaust gas continues, while the intake valve 24a,
Although the lift of 24b becomes large, since the intake control valve 36 is closed, fresh air is introduced from the intake passage 34 into the cylinder bore as shown by arrow S, while fresh air mixed with the injected fuel is swirled exhaust gas. When it gathers in the vicinity of the spark plug electrode above the portion (Fig. 8 (c)), the stratification is achieved.
Such a stratified state of the exhaust gas R and the fresh air S is maintained even when the piston reaches the bottom dead center (BDC) (Fig. 8 (d)). In (e), the intake valves 24a and 24b are closed, and blowback of fresh air is prevented. Then, the piston moves upward, but such a stratified state is maintained until the compression is completed, and the fresh air portion near the spark plug can be easily ignited.

機関の高負荷状態では、吸気制御弁36は開放される。そ
のため、今まで閉鎖されていた吸気通路34bが開放され
る。第9図においてピストン16の下降の過程で先ず排気
弁26a,26bが開くとシリンダボア14内の排気ガスはブロ
ーダウンPによって排気ポート22a,22bに流出される
が、そのブローダウンは軽負荷時と比較して強く大量の
排気ガスが排気ポートに排出される(第9図(イ)。そ
して、排気弁を二つ設けることによりブローダウンの期
間が短くても必要なブローダウン量が得られるので、排
気弁の開放開始時期は相対的に遅くすることができ、膨
脹比が大きくなって出力が向上される。
In the high load state of the engine, the intake control valve 36 is opened. Therefore, the intake passage 34b which has been closed until now is opened. In FIG. 9, when the exhaust valves 26a, 26b are first opened in the process of lowering the piston 16, the exhaust gas in the cylinder bore 14 is discharged to the exhaust ports 22a, 22b by the blowdown P. By comparison, a large amount of exhaust gas is exhausted to the exhaust port (Fig. 9 (a).) By providing two exhaust valves, the required blowdown amount can be obtained even if the blowdown period is short. The opening timing of the exhaust valve can be relatively delayed, the expansion ratio is increased, and the output is improved.

第9図(ロ)の時点で吸気弁24a,24bが開き始めるが、
今度は吸気制御弁36が開放しており、スロットル弁46の
開度が大きいので、新気の導入が矢印Tのように行われ
る。この際、吸気ポート20a,20bの双方から新気が導入
され、この新気は矢印Tのようにシリンダボア壁面に沿
って上から下に向け流れ、排気ガスを矢印Uのように排
気ポート22a,22bに流出せしめ、所謂横断掃気が実現さ
れる。第9図(ハ)の時点では強いブローダウンに基づ
く圧力波パルスにおける負圧成分が現れ、排気ポート22
a,22bが一時的に負圧となり、その結果シリンダボアへ
の新気Tの導入が更に促進され、一部の新気はVのよう
に排気ポート22a,22bに一旦流出し貯蔵される。この貯
蔵された新気は、排気ポート22a,22bの圧力が正圧に復
帰すると矢印Wのようにシリンダボアに逆流し、新気の
スワールXを生成せしめる(第9図(ニ))。これによ
り、乱れが発生し着火後の火炎伝播性が向上する。第9
図(ホ)の時点で吸気弁24a,24bが閉鎖を完了し、新気
の吹き返しが防止される。
The intake valves 24a, 24b start to open at the time of Fig. 9 (b),
This time, since the intake control valve 36 is open and the opening of the throttle valve 46 is large, the introduction of fresh air is performed as shown by the arrow T. At this time, fresh air is introduced from both of the intake ports 20a, 20b, the fresh air flows from the top to the bottom along the wall surface of the cylinder bore as indicated by arrow T, and the exhaust gas is exhausted by the exhaust port 22a, as indicated by arrow U. By letting it flow to 22b, so-called transverse scavenging is realized. At the time of Fig. 9 (c), the negative pressure component in the pressure wave pulse due to the strong blowdown appears, and the exhaust port 22
The a and 22b temporarily become negative pressure, and as a result, the introduction of the fresh air T into the cylinder bore is further promoted, and a part of the fresh air flows out to the exhaust ports 22a and 22b like V and is once stored. When the pressure of the exhaust ports 22a, 22b returns to the positive pressure, the stored fresh air flows back into the cylinder bore as indicated by arrow W, and swirl X of fresh air is generated (Fig. 9 (d)). As a result, turbulence occurs and flame spread after ignition is improved. 9th
The intake valves 24a and 24b have completed the closing at the time of the figure (e), and the blowback of fresh air is prevented.

以上述べたこの考案が応用される2サイクル内燃機関の
作動において、この考案の構造によって機関低負荷時に
おけるブローダウン後の排気ガスの逆流スワールを強化
することができる。即ち、第1図において、ストレート
状の排気ポート22bはシリンダボア14の接線方向に開口
しているため、ブローダウン後の排気逆流時(第8図
(ロ))に矢印aのような排気ガスの旋回運動を起こさ
せる傾向を持つ。そして、排気ポート22bからの逆流排
気ガスの流れは隆起30の第1部分30−1のテーパ状側壁
が案内面として機能し、排気ガスの流れは第2図の矢印
a′のようにシリンダボアの下部の方へ指向しながらス
ワールが行われることになる。隆起30の第1部分30−1
はまた吸気ポートより導入された新気を点火栓電極の近
傍に拘束し保持する堰としての機能を果たし、これによ
りシリンダボア上部の新気部分と、シリンダボア下部の
排気ガス部分との成層化作用が達成される。
In the operation of the two-cycle internal combustion engine to which the present invention described above is applied, the structure of the present invention can enhance the backflow swirl of exhaust gas after blowdown at the time of low engine load. That is, in FIG. 1, since the straight exhaust port 22b is opened in the tangential direction of the cylinder bore 14, the exhaust gas flow as shown by the arrow a at the time of exhaust backflow after blowdown (FIG. 8B). It has a tendency to cause a turning motion. The flow of backflow exhaust gas from the exhaust port 22b functions as a guide surface by the tapered side wall of the first portion 30-1 of the ridge 30, and the flow of exhaust gas flows in the cylinder bore as indicated by arrow a'in FIG. The swirl will be performed while pointing toward the bottom. First part 30-1 of the ridge 30
It also functions as a weir that restrains and holds the fresh air introduced from the intake port near the spark plug electrode, and as a result, the stratification action between the fresh air portion above the cylinder bore and the exhaust gas portion below the cylinder bore is achieved. To be achieved.

ストレート状の排気ポート22bからの排気ガスの以上説
明したように逆流スワールの生成過程において、もう一
方の排気ポート22aからも排気の逆流がおこるが、排気
ポート22aはメインの排気ポート22bに対してやや湾曲さ
れていること、及び排気ポート22bに対面して隆起30の
部分30−2の高さが高くマスクを形成していることによ
りストレートポート22bからの排気エネルギが湾曲ポー
ト22aからの排気エネルギより大きい。また、排気ポー
ト22aと排気ポート22bとの間に第2の隆起部31が形成さ
れており、これはストレートポート22bから湾曲ポート2
2aの側への排気ガスの流れを規制するマスクとなり、か
つ第2の隆起部31はの排気ポート22a側の辺31−1は湾
曲ポート22からの排気ガスを排気ポート22bの方に案内
する案内面として働く。その結果、総合的にみると第1
図及び第2図のa,a′のような方向の排気ガスの旋回運
動が得られる。その結果、第8図の(ロ)で説明したよ
うなブローダウン後の排気ガスの良好なスワール運動が
得られ、これによりシリンダボア上部の点火栓近傍の新
気部分と、シリンダボア下部の排気ガス部分との良好な
成層化作用が達成され、低負荷運転時の着火性能を向上
することができる。
Exhaust gas from the straight exhaust port 22b As described above, in the process of generating the reverse flow swirl, the reverse flow of the exhaust also occurs from the other exhaust port 22a, but the exhaust port 22a is different from the main exhaust port 22b. The exhaust energy from the straight port 22b is slightly curved and the exhaust energy from the straight port 22b is high because the height of the portion 30-2 of the ridge 30 facing the exhaust port 22b is high to form a mask. Greater than In addition, a second raised portion 31 is formed between the exhaust port 22a and the exhaust port 22b, which extends from the straight port 22b to the curved port 2b.
The side 31-1 on the exhaust port 22a side of the second raised portion 31 serves as a mask for restricting the flow of exhaust gas toward the 2a side, and guides the exhaust gas from the curved port 22 toward the exhaust port 22b. Work as a guide. As a result, when viewed comprehensively,
A swirling motion of the exhaust gas in the directions a and a'of FIGS. 2 and 3 can be obtained. As a result, a good swirl motion of the exhaust gas after the blowdown as described in (b) of Fig. 8 is obtained, whereby the fresh air portion near the spark plug above the cylinder bore and the exhaust gas portion below the cylinder bore. And a good stratification effect can be achieved, and the ignition performance during low load operation can be improved.

〔効果〕〔effect〕

この考案によれば、4バルブ機関において、排気ポート
をシリンダボアの接線方向に開口するストレート状の排
気ポートと、この排気ポートより分岐する排気ポートと
の二つ設け、シリンダヘッドの底面に、二つの排気ポー
トを吸気側から区分する第1の隆起部、及びシリンダボ
アの接線方向に開口するストレートの排気ポートとこれ
から分岐する排気ポートとの間に延設される第2の隆起
部を有し、第1の隆起部30により排気ポート22a,22bを
吸気側から区分し、かつストレートの排気ポート22bか
らの逆流排気ガスの旋回流をシリンダボアの下部に導
き、第2の隆起部31は分岐された排気ポート22aからス
トレートのポート22bに向けての逆流排気ガスの案内を
行い、排気ポート22aからの第2図のa′で示すような
シリンダボアの下部に向かうような旋回流の増強を行う
ことができ、その結果吸気行程の際の新気がシリンダボ
ア下部の排気ガスの部分の上に位置されるという成層化
が良好に達成され、低負荷運転時の着火性の改善を図る
効果が奏される
According to this invention, in a four-valve engine, two exhaust ports are provided, each having a straight exhaust port that opens in the tangential direction of the cylinder bore, and an exhaust port branched from this exhaust port. A first protrusion that separates the exhaust port from the intake side; and a second protrusion that extends between a straight exhaust port that opens in the tangential direction of the cylinder bore and an exhaust port that branches from the straight exhaust port, The exhaust port 22a, 22b is divided from the intake side by the raised portion 30 of No. 1, and the swirl flow of the backflow exhaust gas from the straight exhaust port 22b is guided to the lower part of the cylinder bore, and the second raised portion 31 is the branched exhaust gas. The reverse flow exhaust gas is guided from the port 22a to the straight port 22b so that it goes from the exhaust port 22a to the lower part of the cylinder bore as shown by a'in FIG. The swirl flow can be enhanced, and as a result, stratification in which the fresh air during the intake stroke is located above the exhaust gas portion below the cylinder bore is successfully achieved, and ignition performance during low load operation is improved. Effective to improve

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図はこの考案の内燃機関の一つの気筒の横断面図。 第2図はこの考案の内燃機関の一つの気筒の縦断面図で
あり、第1図のII−II線に沿って示したもの。 第3図はこの考案の内燃機関の一つの気筒の縦断面図で
あり、第1図のIII−III線に沿って示したもの。 第4図はこの考案の内燃機関の一つの気筒の縦断面をで
あり、第1図のIV−IV線に沿って示したもの。 第5図はこの考案の内燃機関の一つの気筒の縦断面をで
あり、第1図のV−V線に沿って示したもの。 第6図はこの考案の内燃機関の全体構成概略図。 第7図は機関の1サイクルでの一つの気筒の吸気弁、排
気弁の作動タイミング角度線図。 第8図は軽負荷時におけるこの考案の実施例の吸気弁及
び排気弁付き2サイクル内燃機関の1サイクルにおける
燃焼作動を説明する図。 第9図は高負荷時におけるこの考案の実施例の吸気弁及
び排気弁付き2サイクル内燃機関の1サイクルにおける
燃焼作動を説明する図。 10……機関本体 17……燃焼室 20a,20b……吸気ポート 22a,22b……排気ポート 24a,24b……吸気弁 26a,26b……排気弁 30……第1隆起部 30−1……第1部分 30−2……第2部分 30′……稜線 31……第2隆起部 31′……稜線 32……吸気管 32−1,32−2……分岐管部 32−3……集合管部 36……吸気制御弁 38a,38b……燃料インジェクタ 41……吸気開閉弁 44……機械式過給機 48……エアフローメータ 54……排気マニホルド 60……制御回路
FIG. 1 is a cross-sectional view of one cylinder of the internal combustion engine of the present invention. FIG. 2 is a longitudinal sectional view of one cylinder of the internal combustion engine of the present invention, which is shown along the line II-II in FIG. FIG. 3 is a longitudinal sectional view of one cylinder of the internal combustion engine of the present invention, which is taken along the line III-III in FIG. FIG. 4 is a longitudinal section of one cylinder of the internal combustion engine of the present invention, which is shown along the line IV-IV in FIG. FIG. 5 is a longitudinal section of one cylinder of the internal combustion engine of the present invention, which is taken along the line VV of FIG. FIG. 6 is a schematic diagram of the overall configuration of the internal combustion engine of the present invention. FIG. 7 is an operation timing angle diagram of an intake valve and an exhaust valve of one cylinder in one cycle of the engine. FIG. 8 is a diagram for explaining a combustion operation in one cycle of a two-cycle internal combustion engine with an intake valve and an exhaust valve according to an embodiment of the present invention at a light load. FIG. 9 is a diagram for explaining a combustion operation in one cycle of a two-cycle internal combustion engine with an intake valve and an exhaust valve according to the embodiment of the present invention at a high load. 10 …… Engine body 17 …… Combustion chamber 20a, 20b …… Intake port 22a, 22b …… Exhaust port 24a, 24b …… Intake valve 26a, 26b …… Exhaust valve 30 …… First raised portion 30-1 …… First part 30-2 …… Second part 30 ′ …… Ridge line 31 …… Second raised portion 31 ′ …… Ridge line 32 …… Intake pipe 32-1, 32-2 …… Branch pipe part 32-3 …… Collecting pipe 36 ... Intake control valve 38a, 38b ... Fuel injector 41 ... Intake open / close valve 44 ... Mechanical supercharger 48 ... Air flow meter 54 ... Exhaust manifold 60 ... Control circuit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 F02F 1/24 D 8503−3G (72)考案者 棚橋 敏雄 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)考案者 野口 博史 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)考案者 伊藤 敏雄 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)考案者 梅花 豊一 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)考案者 堀井 欽吾 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)考案者 広瀬 雄彦 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 (56)参考文献 特開 昭52−104613(JP,A) 特開 昭53−56407(JP,A) 特開 昭56−18019(JP,A) 実開 昭58−20330(JP,U)─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification number Reference number within the agency FI technical display location F02F 1/24 D 8503-3G (72) Inventor Toshio Tanahashi 1 Toyota Town, Toyota City, Aichi Prefecture Toyota Auto Car Co., Ltd. (72) Inventor Hiroshi Noguchi 1 Toyota-cho, Toyota-shi, Aichi Toyota Automobile Co., Ltd. (72) Inventor Toshio Ito 1 Toyota-cho, Toyota-shi, Aichi Toyota Auto Co., Ltd. (72) Inventor Toyoichi Umebana 1 Toyota Town, Toyota City, Aichi Prefecture Toyota Motor Co., Ltd. (72) Inventor: Kingo Horii Toyota City, Aichi Prefecture 1 Toyota Town Company, Toyota Motor Corporation (72) Inventor Takehiko Hirose Toyota City, Aichi Prefecture Toyota Town No. 1 Toyota Motor Corporation (56) References JP-A-52-104613 (JP, A) JP-A-53-56407 (JP A) Patent Akira 56-18019 (JP, A) JitsuHiraku Akira 58-20330 (JP, U)

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 【請求項1】吸気弁及び排気弁を備えた2サイクル内燃
機関において、ストレートの排気ポートと、該ストレー
トの排気ポートから分岐する排気ポートとの二つの排気
ポートを有し、シリンダヘッドの底面に、二つの排気ポ
ートを吸気側から区分する第1の隆起部、及びストレー
トの排気ポートとこれから分岐する排気ポートとの間に
延設される第2の隆起部を有し、第1の隆起部は排気ポ
ートを吸気側から分離すると共にストレートの排気ポー
トからの逆流排気ガスの旋回流をシリンダボアの下部に
導き、第2の隆起部は分岐された排気ポートからストレ
ートの排気ポートに向けて逆流排気ガスを案内すること
を特徴とする内燃機関の排気ポート構造。
1. A two-cycle internal combustion engine having an intake valve and an exhaust valve, which has two exhaust ports, a straight exhaust port and an exhaust port branched from the straight exhaust port, at the bottom surface of a cylinder head. A first ridge that separates the two exhaust ports from the intake side, and a second ridge that extends between the straight exhaust port and the exhaust port branching from the straight exhaust port. Separates the exhaust port from the intake side and guides the swirl flow of the backflow exhaust gas from the straight exhaust port to the lower part of the cylinder bore, and the second bulge is the backflow exhaust from the branched exhaust port toward the straight exhaust port. An exhaust port structure for an internal combustion engine, which guides gas.
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