JPH0663452B2 - ２サイクル内燃機関 - Google Patents

２サイクル内燃機関

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JPH0663452B2
JPH0663452B2 JP61156284A JP15628486A JPH0663452B2 JP H0663452 B2 JPH0663452 B2 JP H0663452B2 JP 61156284 A JP61156284 A JP 61156284A JP 15628486 A JP15628486 A JP 15628486A JP H0663452 B2 JPH0663452 B2 JP H0663452B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は２サイクル内燃機関、特にクランク角に同期し
て作動される吸気弁及び２つの排気弁を有する２サイク
ル内燃機関に関する。
〔従来の技術〕
特公昭60−5770号には、吸気弁及び排気弁を有するオー
プンチャンバ型２サイクル内燃機関が開示されている。
この２サイクル内燃機関は、ピストンが下死点にある
時、両弁が開く。新気が吸気弁から流入したときには、
シリンダに沿って下方に供給され、縦周りのループ状の
流れを形成する。新気と排気との境界面には、最初吸気
弁の近く、次いでシリンダの中央部に、更に排気弁の近
くへと移動し、シリンダ内の全体で排気と新気とが確実
に置き換わる。
しかしながら、この２サイクル内燃機関は高負荷域では
問題ないが、アイドル域又は系負荷域では、新気の量が
少なく、シリンダ内には多量の排気ガスが残留してお
り、新気をシリンダヘッド（点火栓）の近傍に集めるこ
とはできない。即ち、ループ状の流れでは、新気の主流
はシリンダの下方へ移動してしまうからである。このた
め、シリンダヘッドに設けられた点火栓による着火や、
火炎核の発生が阻害されたり、火炎伝播速度が低下する
ことにより、失火したり、燃焼変動が発生し易くなる。
尚、米国特許4543928号には、シリンダの軸まわりに空
気のスワールを形成し、ピストン側の空気とシリンダヘ
ッド側の混合気との間で成層化を行なっている。しか
し、排気のスワールを形成し、排気と新気との間の成層
化を行うものではなく、また副室タイプのものである。
〔発明が解決しようとする問題点〕
本発明は、シリンダヘッド部に設けられた吸気ポート及
び排気ポートが燃焼室に開口している２サイクル内燃機
関において、特にアイドル域、軽負荷域の新気量が少な
い運転条件下においても、圧縮行程までに新気をシリン
ダヘッド（点火栓）の近傍に集めることにより、新気と
排気との成層状態を維持して、着火を容易にすることで
ある。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明によれば、過給手段を有する新気供給系と、シリ
ンダヘッド部分に設けられた吸気ポート及び第１、第２
排気ポートを開閉するために、クランク角に同期して駆
動される吸気弁及び第１、第２排気弁とを有する２サイ
クル内燃機関において、少なくともアイドル域、軽負荷
域で少なくとも第１排気ポートの背圧の圧力変動を抑え
る排気系と、ピストン下降速度の速い時期に第１排気弁
を第２排弁及び吸気弁より早く開くようにこの弁を駆動
する弁駆動機構と、第１排気ポートの排気を燃焼室内へ
逆流させ、その際逆流する排気に略シリンダ軸回りのス
ワールを与える手段とを含み、吸気弁より新気を該排気
スワール上にゆるやかに流入するようにした２サイクル
内燃機関が提供される。
〔作用〕
本発明によれば、少なくともアイドル域、軽負荷域にお
いて、つぎのステップにより成層化が達成される。即
ち、ピストンの下降行程で、まず第１排気弁の開弁直後
弱い排気ブローダウンが発生し、瞬間的に第１排気ポー
トの圧力は高くなるが、第１排気ポートの圧力変動は抑
えられ、直ぐにシリンダ内圧は大気圧となる。この時、
ピストンの下降速度が大きいためシリンダ内の圧力は負
圧となり、第１排気ポートの高温の排気がシリンダ内で
逆流する。その際排気スワール形成手段により、略シリ
ンダ軸周りの排気スワールが形成される。ついで、シリ
ンダ内圧が下がり、第２排気弁が開くと共に、吸気弁が
開く。吸気ポートの圧力はスロットル弁で調圧され吸気
弁で絞られているので、排気ポートからの排気の逆流は
まだ進行している。さらにピストン下降速度が下がって
吸気弁リフトが増大すると、スロットル弁で調圧されか
つ過給手段で過給された新気が排気スワール上に乗るよ
うにゆっくりと流入する。よって、ヘッド側に新気とピ
ストン側の排気の成層が得られる。ついで、下死点に達
し新気の流入が終了した後も略シリンダ軸回りの排気ス
ワールにより成層が維持され、断熱圧縮行程に移る。な
お、排気脈動を抑えることにより、排気系への排気の再
流出や新気の流出又は新気の逆流が行われず、よって略
シリンダ軸回りの排気スワールは乱さることがない。高
負荷域では、第２排気弁と吸気弁の開弁後新気の流入に
より横断掃気が行なわれる。
〔実施例〕
以下、添付図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明
する。
第１図は本発明の実施例にかかわる６気筒２サイクル内
燃機関の概略図、第２図はその主要部を示す概略図、第
３図は同２シイクル内燃機関の断面図であ。これらの図
において、１は内燃機関本体、10は吸気系、30は排気系
である。内燃機関本体１において、２は燃焼室（シリン
ダ）、３はピストン、４は点火栓、5a、5bはマスク、６
はシリンダヘッド、７はシリンダブロックである。吸気
系10において、11はエアクリーナ、12はエアフローメー
タ、13はスロットル弁、14は機械式過給機（スーパーチ
ャージャ）、15はインタークーラー、16は吸気制御弁、
17a、17bはサージタンク、18a、18bはリード弁、19a、1
9bは燃料噴射弁、20a、20bは吸気ポート、21a、1bは吸
気弁である。また、排気系30において、31a、31bは第
１、第２排気弁、32a、32bは第１、第２排気ポート、33
は排気マニホルド、34は排気制御弁、35は触媒、36はマ
フラーである。
吸入空気はエアクリーナ11から流入し、スロットル弁13
で空気量を調整される。エアクリーナ11とスロットル弁
13との間にはエアフローメータ12が設けられ、吸入空気
量を計測する。スロットル弁13の下流には機械式過給機
（スーパーチャージャ）14が設けられ吸入空気を過給す
るとともに、過給により温度上昇した吸入空気をその下
流に設けたインタークーラ15により冷却し、吸入空気の
体積効率を向上する。機械駆動式過給機14は、例えばル
ーツ式ポンプ過給機であって、ハウジング内でポンプ作
用することによる吸入空気を過給するものである。
インタークーラ15の下流において吸気系10は軽負荷用吸
気通路10aと高負荷用吸気通路10bの２つに分けられ、高
負荷用吸気通路10bには吸気制御弁16が設けられる。こ
の吸気制御弁16は通常のバラフライ弁からなり、機関の
アイドル域軽負荷域では閉じられ、高負荷域（中負荷域
も含む、以下同じ）では開かれる。各吸気通路10a、10b
はそれぞれサージタンク17a、17bに接続され、サージタ
ンク17a、17bの下流はそれぞれ分岐管で各気筒に分岐さ
れ、シリンダヘッド６に形成された吸気ポート20a、20b
を介して燃焼室２に接続される。これらの吸気ポート20
a、20bはシリンダヘッド６側から直接燃焼室２に開口し
ている。各気筒の吸気ポート20a、20bには燃料噴射弁19
a、19bがそれぞれ設けられ、これらの燃料噴射弁19a、1
9bの上流には必要に応じてリード弁等の逆止弁18a、18b
をそれぞれ設けてもよい。一方の燃料噴射弁19aは全運
転域で燃焼室２の点火栓４の周辺に向けて燃料を噴射
し、他方の高負荷用燃料噴射弁19bは吸気制御弁16の開
いている高負荷域でのみ燃焼室２の中央部に向けて燃料
を噴射するもので、燃料噴射弁19aにより噴射量を多く
とれるようにより大きな噴口を有する。噴射された燃料
と混合された吸気空気は吸気ポート20a、20bからポペッ
ト型吸気弁21a、21bを介して燃焼室２内へ流入する。こ
れらの吸気弁20a、20bは後述のようなタイミングでクラ
ンク角に同期してそれぞれ開閉される。
吸気ポート20a、20bから燃焼室２内へ流入する混合気は
それぞれ第４図及び第５図に示すように流れるようにさ
れる。即ち、吸気ポート20aからは第４図に示すように
実質上吸気弁21aの傘部の全周から流入するようにさ
れ、吸気ポート20bからは第５図に示すように吸気弁21b
の傘部の周囲の一部の領域、即ち燃焼室シリンダ２の壁
部に近い領域から直接下方へシリンダ壁に沿って流れる
ようにされる。このため、例えば、吸気ポート20bの内
壁の、吸気弁21bに近接した領域であってシリンダ２の
中央に近い側に第３図及び第５図の破線で示すようなマ
スク壁22が形成されている。従って、吸気ポート20bを
流れる多量で高速の混合気（新気）はマスク壁22の傾斜
部分に沿ってシリンダ壁側に案内され、そのまま燃焼室
２に流入して直接下方へシリンダ壁に沿って素早く流れ
る。
吸気ポート20a、20bと対向する位置でシリンダヘッド６
側から直接燃焼室２に開口している２つの排気ポート32
a、32bもシリンダヘッド６に形成されている。第１排気
ポート32aは燃焼室２のシリンダに対して接線方向に向
いており、特にアイドル域、軽負荷域で排気が第１排気
ポート32aから燃焼室２に逆流する際、燃焼室２内にシ
リンダ（燃焼室２）の軸をほぼ中心とする適度な排気ス
ワールを形成させるようにしている。これらの排気ポー
ト32a、32bも後述のようなタイミングでクランク角に同
期して作動されるポペット型の第１、第２排気弁31a、3
1bによりそれぞれ開閉される。第１、第２排気ポート32
a、32bは排気弁31a、31b下流の近い位置で合流し、排気
マニホルド33に接続される。排気マニホルド33は各気筒
の枝管の集合部において、第１〜第３気筒の枝管集合部
33aと第４〜第６等の枝管集合部33bとを分離又は流通で
きるように排気制御弁34を設けている。また２つに分離
された枝管集合部33a、33bは、下流で１本に集合された
二叉枝管37を通じて排気管38に連結される。ここで、図
示の６気筒２サイクル内燃機関で、行程順序がクランク
角60度毎に第１、第６、第２、第４、第３、第５気筒の
順で繰り返されるものとすると、第１〜第３気筒のグル
ープ及び第４〜第６気筒のグループの各グループ内では
気筒行程が120度毎に繰り返されることとなる。排気管3
8の下流には触媒35及びマフラー36が設けられる。排気
制御弁34は単に排気圧力を制御するためのもので、閉じ
ている時のシール性をあまり要求されないので、通常の
バタフライ弁で充分である。もっとも、ポペット弁のよ
うな閉鎖時のシール性の高いものを用いてもよいことは
勿論である。この排気制御弁34は機関のアイドル域、軽
負荷域で開くように制御され高負荷域では閉じるように
制御される。
各気筒の燃焼室２はシリンダヘッド６、ピストン３及び
シリンダブロック７間に形成され、シリンダヘッド６側
上部中央に点火栓４が配置される。シリンダヘッド６の
第２排気弁31b周囲にはマスク5aが形成され、一方、第
１排気弁31aに対向する吸気弁21bの周囲にマスク5bを形
成されている。なお、このようなマスクは第２排気弁31
b側のマスク5aは必要であるが、第１排気弁31a側にはな
くてもよい。また、マスク5bを設けるにしても、ごく低
いマスクとし、高負荷域での排気の流出抵抗とならない
ようにする。
各気筒の吸気弁21a、21b及び排気弁31a、31bは、図示し
ないが、クランクシャフトと同じ回転速度で回転するカ
ム軸に取付けられた適切なカムにより作動され、第６図
に示すような所定のタイミングでそれぞれ開閉される。
即ち、下死点（BDC）を基準として約−125度の時点で先
ず第１排気弁31aが開き、次いで約−90度の時点で第２
排気弁31b及び吸気弁21a、21bが開く。また、下死点（B
DC）を基準として約＋40度の時点で排気弁31a、31bが閉
じ、次いで約＋60度の時点で吸気弁21a、21bが閉じる。
なお、燃料噴射弁19a、19bは下死点（BDC）を基準とし
て約＋45度から−40度までの間で燃料を噴射する。
図示のように６気筒２サイクル内燃機関で、行程順序が
前述のようにクランク角60度毎に第１、第６、第２、第
４、第３、第５気筒の順で繰り返されるものとすると、
各気筒の第１、第２排気弁31a、31bの開閉状態は第７図
に示すようになる。即ち、第７図において、第１気筒の
クランク角に対し実線で示した部分が各気筒の第１排気
弁31aが開いている期間である。一方、第１気筒につい
て破線で示した部分が第２排気弁31bが開いている期間
である。排気制御弁34は前述のように少なくとも機関の
アイドル域、軽負荷域で開くように制御される。従っ
て、アイドル域、軽負荷域ではすべての気筒の排気マニ
ホルド33の枝管が相互に連通した状態となる。これを第
１気筒についてみると、第７図において、第１排気弁31
aの開き始めの領域Ｋでは第３気筒の排気弁がまだ開い
ており、中間の領域Ｌで第６気筒の排気弁が開き始め、
終わりの領域Ｍで第２気筒の排気弁が開き始める。第２
排気弁31bについては、Ｌ、Ｍ、Ｋの影響を受ける。特
に他の気筒グループ（第６気筒）からの排気圧力の影響
を受けることにより、排気ポートは（第１、第２排気ポ
ート32a、32b共）実質上、常時正圧となっていて、各気
筒の排気パルス過給効果が生じない。他の気筒について
も同様で、各気筒の排気圧力が互いに干渉し、後述のよ
うに背圧を制御する。他方、排気制御弁34は機関の高負
荷運転域で閉じているので、第７に図における中間領域
Ｌでは、第６気筒の排気弁が開くことによる背圧の影響
を実質上受けないこととなり、このため第１気筒の排気
ポートは第２気筒の排気圧力（Ｍ）の干渉を受け排気パ
ルスによる過給効果を生ずる。なお、低回転時、排気ブ
ローダウン直後に発生する脈動を抑えるため、排気ポー
ト、特に第１排気ポート31a近傍に排気弁を付けたり、
共鳴室を連結する方法を組合せてもよい。
次に本発明にかかる２サイクル内燃機関の作用について
説明する。
まず、機関のアイドル域、軽負荷域において、吸気制御
弁16は閉じ、一方排気制御弁34は開いている。ピストン
３の下降行程で、第６図の上死点（TDC）よりクランク
角−125度の位置に達するの時点で、第１排気弁31aが開
き始める。従って第６図の（Ａ）の時点ごろは、燃焼後
の排気が、第８図Ａに示しているように、開き始めたば
かりの第１排気弁31aから流出（弱いブローダウンＰ）
する。アイドル域、軽負荷域ではシリンダ内での燃焼圧
力は低く、排気の量が少ないのでこのブローダウン
（Ｐ）は短時間で終了する。即ち、第１排気ポート32a
の部位では、最初の弱い排気ブローダウン（Ｐ）のため
に排気圧力は瞬間的に２〜3kg／cm２程度になるが、直
ぐに1.05kg／cm２に下がり安定化する。この傾向はエン
ジン回転数が高まるにつれて一層安定する。ついで、第
６図のクランク角−90度程度の（Ｂ）の時点では、ピス
トン３の下降速度が相当大きく、シリンダ内圧は負圧と
なり、しかも第７図の領域Ｌで示したように他の気筒グ
ループ（第６気筒）の排気圧力の影響を受ける。よっ
て、第１排気ポート32aにブローダウンした高温の排気
が燃焼室２内へ逆流（Ｑ）する。その際、排気スワール
形成手段、即ちマスク5aにより、略シリンダ軸を中心と
するスワール（Ｒ）が形成される。この時のスワールは
ゆっくりとした旋回として、シリンダ内の排気の熱逸散
を防止する。ついで、第２排気弁32b及び排気弁21a、21
bの開弁後、吸気ポート20aの圧力はスロットル弁13で調
圧され、吸気弁21aのリフト量が少なく、絞られている
ので、新気の流入はなく、排気ポート32a、32bからの排
気逆流が進む。さらにピストンが下がり下降速度がゆる
やかになった頃吸気弁リフトが増大し、第６図の（Ｃ）
及び第８図Ｃで示した状態となり、スロットル弁13で絞
られかつ過給機14で低圧に過給された新気（混合気）が
吸気ポート20aより吸気弁21aを介して燃焼室２に流入す
る。この際、前述のように、吸気ポート20aからは第４
図に示すように実質上吸気弁21aの傘部の全周から流入
するようにされ、しかもこの運転域ではピストン３の下
降速度が小さいので、シリンダ内圧低下は少なく、よっ
て新気の流速が低くなり、新気は排気スワール上にゆっ
くり流入し燃焼室２の上部のシリンダヘッド６側の点火
栓４に近い部位に集まる。よって、シリンダヘッド側
（上層部）の新気（Ｓ）とピストン３（下層部）側の排
気（Ｒ）の成層化が得られる。排気（Ｒ）は略シリンダ
軸まわりにスワールしているので、ピストン３が下死点
に達し第６図の（Ｄ）及び第８図Ｄで示した状態となっ
ても、新気（Ｓ）と排気（Ｒ）との間の成層状態が維持
される。吸気弁21aが閉じて新気の流入が実質上終了し
た第６図の（Ｅ）及び第８図Ｅで示した状態でも新気
（Ｓ）と排気（Ｒ）と間の成層状態が維持され、圧縮行
程の終了時点までこの成層状態が維持されるので、シリ
ンダヘッド６側にある新気はピストン３側の高温の排気
により活性化され、アイドル域では圧縮行程末期に点火
栓４により容易に着火し火炎伝搬が進み確実な燃焼が得
られると共に、暖機後の軽負荷域ではシリンダ内の排気
の温度は高くなり新気の活性化が進んで圧縮行程時に断
熱圧縮される結果、点火栓４によらず自己着火燃焼が可
能となる。尚、Ｄ及びＥの状態では、第７図の領域Ｌ及
びＭで示したように他の気筒からの排気圧力（背圧）を
影響を受けており、アイドル域、軽負荷域では実質上排
気ポート32a、32bの背圧が常時正圧となっている。従っ
て、排気パルスによる過給効果を停止しているので、排
気系への新気の流出（いわゆる新気の吹き抜け）や新気
の逆流入が行われず、スワール（Ｒ）が乱されることは
ない。このため、確実な成層燃焼が実現される。
以上のように、機関のアイドル域、軽負荷域では、排気
制御弁34を開くことによって排気パルスの過給効果を防
止し、第１排気ポート32aよりの排気ブローダウンによ
る排気スワールを生じさせるとともに、吸気制御弁16を
閉じることにより、新気を吸気ポート20aより燃焼室２
のシリンダヘッド６側に導き、新気と排気スワールとの
成層化を実現し、アイドル、冷間時には点火栓４により
確実な着火燃焼を行い、暖機後の軽負荷時のように、排
気の温度が高い場合には、新機の自己着火燃焼を実現さ
せるものである。
次に、機関の高負荷域において、吸気制御弁16は開き、
一方、排気制御弁34は閉じる。ピストン３の下降行程
で、第６図の（ａ）の時点で、第９図Ａに示しているよ
うに、第１排気弁31aが開き始める。燃焼後の排気は開
き始めたばかりの第１排気弁31aから急激に流出（ブロ
ーダウンＰ）する。高負荷域では排気量が多いので強い
排気ブローダウンとなり、ブローダウン（Ｐ）の持続時
間も長い。ブローダウンはクランク角−90度でほぼ終了
する。よって、大量の排気ガスの排出が終了される。第
６図の（ｂ）に達したときは第９図Ｂに示すように、ク
ランク角−80度程度の時点で、第２排気弁31b及び吸気
弁21a、21bが実質上開弁し、新気（Ｔ）の流入が開始さ
れる。従って、過給された新気（混合気）が吸気ポート
20a、20bより吸気弁21a、21bを介して燃焼室２に流入を
開始する。尚、高負荷域では、前述のように吸気制御弁
16が開いているので、新気は両吸気ポート20a、20bから
流入するが、吸気ポート20bからは多量の新気が第５図
で示したように燃焼室２内を直接下方へシリンダ壁に沿
って素早く流される。これにより、第９図Ｂで示すよう
に排気（Ｕ）と新気（Ｔ）との間でいわゆる横断掃気が
開始されることとなる。つぎに、第６図の（ｂ），
（ｃ）及び第９図B,C（クランク角−80度〜−50度程度
の時点）では、強い排気ブローダウンによる排気パルス
の効果で両排気ポート32a,32bの圧力が一時的に負圧と
なり、シリンダ内への新気の流入を助け、新気の一部
（Ｖ）が排気ポート32a、32b及び排気マニルド33に一旦
貯えられる。つぎに、第６図の（ｄ）及び第９図Ｄの時
点では、第７図のＭの領域で示したような排気弁の開き
始めた他の気筒（第２気筒）からの強い排気ブローダウ
ンによる強い正圧力を受け、排気ポートは32a,32b及び
排気マニホルド33に一時貯えられていた新気を燃焼室２
へ逆流（Ｗ）させるように押込む。この新気、特に第１
排気ポート32aより燃焼室２へ逆流する新気は逆流の
際、マスク5aにより燃焼室２の上部のシリンダヘッド６
側に強い新気スワール（Ｘ）を形成する。吸気弁21a、2
1bが閉じた第６図の（ｅ）及び第９図Ｅの状態ではもは
や新気の吹き返しは生じない。尚、第２排気弁31b側に
はマスクがなく、あってもごく低いものであるから、排
気の流出抵抗とはならず多量に流出することができる。
以上のように、機関の高負荷域では、吸気制御弁16を開
くことにより、多量の新気を燃焼室２をシリンダ壁に沿
って迅速に燃焼室２の下方に導き、叉第２排気ポート32
bからは多量の排気を流出できるので、横断掃気を実現
するとともに、排気制御弁34を閉じることによって排気
の正負圧パルスを生じさせ、気筒間の排気パルス過給効
果により新気の流入を助け、一旦吹き抜けた新気を排気
ポート及び排気マニホルド内へ一時貯めて新気を加熱し
再度シリンダ内へ逆流させることによりシリンダ内に適
量の新気を供給できると共に強い新気スワールにより新
気の乱れが強まり火炎伝播を改善できるのである。
尚、上述の実施例では、６気筒２サイクル内燃機関の場
合について説明したが、本発明はこれに限らず、例え
ば、３気筒又は１〜２気筒のサイクル内燃機関において
も適用することができる。３気筒の場合、アイドル域、
軽負荷域で背圧を実質的正圧とする手段として、第10図
に示すように各気筒の排気管41をそれぞれ独立して設け
ると共にこれらの排気管41を相互に連通させるバイパス
弁42を設ける。アイドル域、軽負荷域でバイパス弁42を
閉じることにより各排気管41の等価管長が長くなり、し
かも実質上他の気筒の排気パルスの影響を受けなくな
り、この域では排気ポートの背圧の圧力変動は抑えられ
る。高負荷域でバイパス弁42を開いた場合は、各排気管
41は第７図に示したような行程順序が120度ごとの他の
気筒の背圧のブローダウンＭの影響で前述のような排気
パルス過給効果がある。また、１気筒の場合、第11図に
示すように排気管43に排気制御弁45を設けると共にこの
排気制御弁45をバイパスする通路44を設ける。アイドル
域、軽負荷域で排気制御弁45を閉じることにより排気管
43の等価管長が長くなり、この域では排気ポートの背圧
の圧力変動は抑えられる。高負荷域では排気制御弁45を
開き、排気管43の等価管長を短くする。46は大気開放
部、47はボリュームを示す。尚、１〜２気筒の２サイク
ル内燃機関では、前述のような気筒間の排気パルス過給
効果を得ることはできない。
また、偏心排気ポート32aや排気通路33の形状により第
１排気ポート32aからの排気逆流時に排気に略シリンダ
軸まわりに排気スワール与える場合、第12図に示すよう
なシリンダ中心軸から吸気弁よりに傾斜した軸線Ｙを中
心としたスワールを形成するようにこれらな排気ポート
32aや排気通路33の形状を変更してもよい。要は、この
ようにして形成された排気スワールと上層の新気との間
を掻き混ぜることなく、成層状態を維持すればよいので
ある。従って、「略シリンダ軸まわり」という限定は広
い意味に解すべきである。
更にまた、上述したようなシリンダヘッド６の壁部に形
成するマスク5a、5bとしては、第13図及び第14図に示し
ているように、吸気弁21aと第２排気弁31b間には吸気ポ
ート20aから燃焼室２に流入する新気が排気ポート32bへ
吹き抜けるのを防止するような形状のマスク5aを形成
し、吸気弁21bと第１排気弁31a間には排気ポート32aか
ら燃焼室２へ逆流する排気又は新気が吸気ポート21bへ
流出するのを防止するような形状のマスク5bを形成する
のが望ましい。
〔発明の効果〕
以上に述べたように、本発明によれば、大量の残留排気
ガスのあるアイドル域、軽負荷域でも、適切に燃焼室に
排気スワールを形成し、新気をシリンタヘッド近傍に位
置させることにより、着火が容易となる。従って、失火
がない。また、排気はピストン側に位置し、新気がピス
トン頂面に触れないため、ピストン頂面クエンチが発生
しない。また、新気スワールによりピストン頂面を断熱
することにより排気の熱逸散を防止でき、排気により新
気の温度を高めることができる。成層状態を維持する排
気と新気との境界で、新気が排気熱により活性化し、排
気ガスの温度が高い場合には、圧縮行程末期に自己着火
燃焼を行うことも可能である。高負荷域では、排気の流
出量を確保でき、横断掃気により高い充填効率及び高出
力を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の実施例にかかわる６気筒２サイクル内
燃機関の概略図、第２図はその主要部を示す概略図、第
３図は同２サイクル内燃機関の断面図、第４図及び第５
図は２つの吸気弁からの新気の流れを示す図、第６図は
排気弁及び吸気弁の開閉タイミング並びに燃料噴射弁の
噴射タイミングを示した図、第７図は気筒相互間の排気
弁の開弁タイミングを示した図、第８図はアイドル又は
軽負荷域における排気及び新気の状態を説明するための
図、第９図は高負荷域における排気及び新気の状態を説
明するための図、第10図は３気筒の場合の排気制御機構
を示した図、第11図は１気筒の場合の排気制御機構を示
した図、第12図は排気スワールの中心軸を傾斜させた場
合を示した図、第13図は第２図のXIII−XIII拡大断面
図、第14図は第２図のXIV−XIV拡大断面図である。 １……２サイクル内燃機関本体 ２……燃焼室 5a……マスク 14……過給機 16……吸気制御弁 21a、21b……吸気弁 31a、31b……第１、第２排気弁 34……排気制御弁 20a、20b……吸気ポート 32a、32b……第１、第２排気ポート
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 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)発明者 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)発明者 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)発明者 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 (72)発明者 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

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】過給手段を有する新気供給系と、シリンダ
    ヘッド部分に設けられた吸気ポート及び第１、第２排気
    ポートを開閉するために、クランク角に同期して駆動さ
    れる吸気弁及び第１、第２排気弁とを有する２サイクル
    内燃機関において、少なくともアイドル域、軽負荷域で
    少なくとも第１排気ポートの背圧の圧力変動を抑える排
    気系と、ピストン下降速度の速い時期に第１排気弁を第
    ２排弁及び吸気弁より早く開くようにこの弁を駆動する
    弁駆動機構と、第１排気ポートの排気を燃焼室内へ逆流
    させ、その際逆流する排気に略シリンダ軸回りのスワー
    ルを与える手段とを含み、吸気弁より新気を該排気スワ
    ール上にゆるやかに流入するようにした２サイクル内燃
    機関。
  2. 【請求項２】第１排気ポートは燃焼室に対しシリンダ接
    線方向に向いている特許請求の範囲第１項記載の２サイ
    クル内燃機関。
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