JPH0721867Y2 - ２サイクル内燃機関の燃焼室構造 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は２サイクル内燃機関の燃焼室構造に関する。

〔従来の技術〕

２サイクルディーゼル機関において燃焼室内をループ掃
気するためにシリンダ軸線側に位置する給気弁周縁部と
弁座間の開口、およびシリンダ軸線側に位置する排気弁
周縁部と弁座間の開口を給気弁および排気弁のリフト量
が小さいときに閉鎖するマスク壁を設け、更に給気ポー
トおよび排気ポートをシリンダ軸線と平行に上方に向け
て延設した２サイクルディーゼル機関が公知である（特
公昭60−5770号公報）。この２サイクルディーゼル機関
では給気ポートから流入した吸入空気がシリンダ内壁面
に沿ってピストン頂面に向かい、次いでピストン頂面上
において向きを変えてシリンダ内壁面に沿い排気ポート
に向けて流れるのでループ掃気を行なうことができる。

〔考案が解決しようとする課題〕

ところがこの２サイクルディーゼル機関では給気弁とし
てかさ部の肉厚が薄い一般的に広く使用されている給気
弁が用いられている。しかしながらこのような給気弁を
用いるとマスク壁と反対側の給気弁開口から流入した吸
入空気の一部が給気弁のかさ部前面下方に流れ込み、次
いで排気弁の方向に流れる。従って、一部の吸入空気の
みしかループ掃気を行なうために使用されないことにな
る。

このようにこの２サイクルディーゼル機関ではマスク壁
と反対側の給気弁開口から流入した吸入空気のうちの一
部の吸入空気のみしかループ掃気を行なうために使用さ
れないので強力なループ掃気を確保できないという問題
がある。

〔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考案によればシリンダヘ
ッド内壁面上に凹溝を形成してこの凹溝内に給気弁を配
置し、排気弁側に位置する凹溝周壁面を給気弁かさ部周
縁部に近接配置された部分円筒状に形成してこの凹溝周
壁面により給気弁と弁座間に形成される開口を閉鎖し、
給気弁かさ部の前面を給気弁閉弁時にシリンダヘッド内
壁面とほぼ面一となるように形成している。

〔作用〕

給気弁かさ部の肉厚を厚くすることによって凹溝周壁面
と反対側の給気弁開口から流入する全吸入空気を給気弁
下方のシリンダ内壁面に沿うように案内することができ
る。

〔実施例〕

第１図および第２図に本考案を２サイクルディーゼル機
関に適用した場合を示す。

第１図および第２図を参照すると、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の平坦な内壁面3aとピストン
２の平坦な頂面間に形成された燃料室、５は給気弁、６
は給気ポート、７は排気弁、８は排気ポート、９はシリ
ンダヘッド３内に形成された副室、或いは予燃料室、10
は噴口を夫々示す。図面には示さないが副室９内には燃
料噴射弁が配置される。

給気弁５周りのシリンダヘッド内壁面3a上には凹溝11が
形成され、この凹溝11内に給気弁５が配置される。給気
弁５は肉厚のかさ部5aを有し、このかさ部5aは凹溝11の
深さとほぼ同じ高さを有する円筒部5bと、円筒部5bの上
端縁から上方に延びる円錐状のシート部5cとを有する。
従って第１図に示すように給気弁５が閉弁したときには
かさ部5aの前面5dはシリンダヘッド内壁面3aとほぼ面一
をなす。排気弁７側に位置する凹溝11の周壁面部分11a
は給気弁かさ部5aの周縁部に近接配置された、即ち円筒
部5bの円筒状外周面に近接配置された部分円筒状をな
し、この部分円筒状周壁面部分11aによって排気弁７側
に形成される給気弁５の開口が閉鎖される。この部分円
筒状周壁面部分11aは給気弁５が最大リフト位置にある
ときのシート部5cよりも下方まで延びている。云い換え
ると給気弁５が最大リフト位置になっても円筒部5bの円
筒状外周面の一部と部分円筒状周壁面部分11aの一部が
対面している。従って排気弁７側の給気弁５の開口は給
気弁５の全開弁期間に亘って部分円筒状周壁面部分11a
により閉鎖され、従ってこの部分円筒状周壁面部分11a
は排気弁７側の給気弁５の開口を給気弁５の全開弁期間
に亘って閉鎖するマスク壁を形成する。第１図および第
２図に示されるように排気弁７と反対側に位置する凹溝
11の周壁面部分11bは燃料室４内に向けて拡開する部分
円錐面から形成され、従って第３図に示すように給気弁
５が開弁すると吸入空気はこの部分円錐状周壁面部分11
bとかさ部5a間を通って燃焼室４内に流入することにな
る。このときかさ部5aには円筒部5bが形成されているた
めに全吸入空気はこの円筒部5bにより矢印Ａで示すよう
に給気弁５下方のシリンダ内壁面に沿うように案内され
る。次いでこの吸入空気はピストン２の頂面に沿って進
み、次いで排気弁７下方のシリンダ内壁面に沿い上昇し
て排気ポート８内に排出されるので強力なループ掃気が
行われることになる。

給気弁５としてかさ部5aの肉厚の薄い一般的に広く使用
されている給気弁を用いた場合には吸入空気が給気弁５
のかさ部5aの周縁部によって案内されることがないので
吸入空気の一部が第３図において矢印Ｂで示されるよう
に給気弁５の下方に向けて流れる。この吸入空気はルー
プ掃気の発生に寄与せず、従って強力なループ掃気を得
ることができないことになる。

このように本考案では給気弁５のかさ部5aに形成した円
筒部5bによって吸入空気を給気弁５下方のシリンダ内壁
面に沿うように案内せしめることを意図しているので排
気弁７側の給気弁５の開口を必ずしも給気弁５の全開弁
期間に亘って部分円筒状周壁面部分11aにより閉鎖する
必要がなく、給気弁５のリフト量が小さいときのみに排
気弁７側の給気弁５の開口を部分円筒状周壁面部分11a
により閉鎖するようにしてもよい。

なお、かさ部5aの肉厚を厚くすることによって給気弁５
の閉弁時にかさ部5aが凹溝11のほぼ全空間を占めること
になる。従って本考案を２サイクルディーゼル機関に適
用した場合にはコンパクトな燃料室４の構造を確保しつ
つ圧縮比を高めることができるという利点がある。更
に、第１図に示すような凹溝11を設けると凹溝11内の空
気はほとんど燃焼に寄与せず、従って空気利用率が低下
するという問題が生じるが本考案では給気弁５のかさ弁
5aが凹溝11を埋めるような形となるので空気利用率を高
めることができる。

また、かさ部5aの肉厚を厚くすると給気弁５の重量が増
大する。この場合において給気弁５の重量を低減したい
場合には第１図において破線で示すように給気弁５内に
中空部12を形成することもできる。また、この中空部12
を熱伝導性のよいナトリウム等で充填すれば給気弁５の
冷却作用を向上することができる。

第４図に別の実施例を示す。この実施例では排気弁７周
りのシリンダヘッド内壁面3a上にも凹溝11に比べてかな
り浅い凹溝13が形成され、この凹溝13内に排気弁７が配
置される。この凹溝13は第４図に示すように排気弁７が
閉弁したときに排気弁７のかさ部7aの前面7bがシリンダ
ヘッド内壁面3aとほぼ面一をなすように形成される。従
ってこの実施例ではピストン２が上死点に達したときの
ピストン２の頂面とシリンダヘッド内壁面3a間の間隙を
一層小さくすることができ、斯くして第４図に示す実施
例を２サイクルディーゼル機関に適用した場合には圧縮
比を一層高めることができる。

なお、本考案を２サイクルガソリン機関に適用しうるこ
とは云うまでもない。

〔考案の効果〕 排気弁側の給気弁開口をマスク壁によって閉鎖し、給気
弁かさ部の肉厚を厚くすることによって強力なループ掃
気を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は２サイクルディーゼル機関の側面断面図、第２
図は第１図のシリンダヘッドの底面図、第３図は給排気
弁が開いたところを示す２サイクルディーゼル機関の側
面断面図、第４図は２サイクルディーゼル機関の別の実
施例を示す側面断面図である。 ５…給気弁、5a…かさ部、5d…かさ部前面、７…排気
弁、11…凹溝、11a…部分円筒状周壁面部分。

フロントページの続き (72)考案者 中江 公一 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 鴨下 伸治 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 実開 昭63−170533（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】シリンダヘッド内壁面上に凹溝を形成して
   該凹溝内に給気弁を配置し、排気弁側に位置する凹溝周
   壁面を給気弁かさ部周縁部に近接配置された部分円筒状
   に形成して該凹溝周壁面により給気弁と弁座間に形成さ
   れる開口を閉鎖し、給気弁かさ部の前面を給気弁閉弁時
   にシリンダヘッド内壁面とほぼ面一となるように形成し
   た２サイクル内燃機関の燃焼室構造。