JPH0742556A - 筒内噴射式2サイクル内燃機関 - Google Patents

筒内噴射式2サイクル内燃機関

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JPH0742556A
JPH0742556A JP5191322A JP19132293A JPH0742556A JP H0742556 A JPH0742556 A JP H0742556A JP 5191322 A JP5191322 A JP 5191322A JP 19132293 A JP19132293 A JP 19132293A JP H0742556 A JPH0742556 A JP H0742556A
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JP
Japan
Prior art keywords
fuel
intake valve
mask
valve
internal combustion
Prior art date
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Pending
Application number
JP5191322A
Other languages
English (en)
Inventor
Koichi Nakae
公一 中江
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
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Publication of JPH0742556A publication Critical patent/JPH0742556A/ja
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00Other engines
    • F02B75/02Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke
    • F02B2075/022Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle
    • F02B2075/025Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle two
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B3/00Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
    • F02B3/06Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition

Landscapes

  • Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、新気の吹き抜けを減少させるため
のマスク壁を有する筒内噴射式2サイクル内燃機関に関
し、マスク面と吸気弁との間の隙間を通る新気の吹き抜
けを量をかなり減少させることを目的とする。 【構成】 互いに隣接して配置された吸気弁4及び排気
弁6と、掃気行程において新気の吹き抜けを減少させる
ために、吸気弁開口部の排気弁側に設けられたマスク壁
9と、少なくともマスク壁9のマスク面9aにおける吸
気弁ストローク範囲内に燃料が衝突するように燃料を噴
射する燃料噴射弁8、とを具備する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、筒内噴射式2サイクル
内燃機関に関する。
【0002】
【従来の技術】2サイクル内燃機関は、シリンダ内に新
気を供給すると共に既燃ガスを排出する掃気行程を有し
ている。一般的に吸気弁及び排気弁は、シリンダヘッド
に互いに隣接して配置されるために、掃気行程において
両方が開弁していると、吸気弁を介して供給される新気
の一部が排気弁を介して直接排出される吹き抜けを生じ
る可能性がある。これを防止するために、特開平4−9
4413号公報には、特に吸気弁開口部の排気弁側にマ
スク壁を形成することが記載されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、マスク壁のマ
スク面と吸気弁との間には、両者の接触を防止するため
にある程度の隙間が形成され、ここを通る新気の吹き抜
けは、依然として防止することができない。この吹き抜
け量はそれほど大きなものではないが、機関低速低負荷
時のように絶対的な新気量が少ない時に、充填効率のか
なりの低下をもたらし、機関燃焼を悪化させる。前述の
隙間を設計的に小さくすることは可能であるが、部材の
高精度の加工及び/又は多大な組立調整時間を必要と
し、かなりのコストアップをもたらす。
【0004】従って、本発明の第一の目的は、マスク壁
のマスク面と吸気弁との間の隙間を設計的に小さくする
ことなく、この隙間を通る新気の吹き抜け量をかなり減
少することが可能な筒内噴射式2サイクル内燃機関を提
供することである。
【0005】また、本発明の第二の目的は、前述の第一
の目的に加えて、燃焼をさらに良好なものとすることが
できる筒内噴射式2サイクル内燃機関を提供することで
ある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明による第一の筒内
噴射式2サイクル内燃機関は、互いに隣接して配置され
た吸気弁及び排気弁と、掃気行程において新気の吹き抜
けを減少させるために、吸気弁開口部の前記排気弁側に
設けられたマスク壁と、少なくとも前記マスク壁のマス
ク面における吸気弁ストローク範囲内に燃料が衝突する
ように燃料を噴射する燃料噴射弁、とを具備することを
特徴とする。
【0007】また、本発明による第二の筒内噴射式2サ
イクル内燃機関は、前述の第一の筒内噴射式2サイクル
内燃機関において、前記マスク壁のピストン側端部は、
前記マスク壁より吸気弁側に流出するスキッシュを生成
するためのスキッシュエリアの一部を構成し、前記燃料
噴射弁は、少なくとも前記マスク面における前記吸気弁
ストローク範囲内から前記マスク面のピストン側端部に
燃料が衝突するように、かつ前記スキッシュにほぼ対向
するように燃料を噴射することを特徴とする。
【0008】
【作用】前述の第一の筒内噴射式2サイクル内燃機関に
おいて、燃料噴射弁は、少なくともマスク壁のマスク面
における吸気弁ストローク範囲内に燃料が衝突するよう
に燃料を噴射するために、マスク面に付着する燃料がそ
こで燃焼してカーボンを形成し、このカーボンがマスク
面と吸気弁との間に設けられた隙間を減少させる。
【0009】また、前述の第二の筒内噴射式2サイクル
内燃機関において、前述のマスク壁の端部は、マスク壁
より吸気弁側に流出するスキッシュを生成するためのス
キッシュエリアの一部を構成し、燃料噴射弁は、少なく
ともマスク面における吸気弁ストローク範囲内からその
端部に燃料が衝突するように、かつ生成されるスキッシ
ュにほぼ対向するように燃料を噴射するために、同様に
カーボンがマスク面に形成されると共に、噴射された燃
料はスキッシュとの衝突によって良好に微粒化され空気
と十分に混合される。
【0010】
【実施例】図1は、本発明による筒内噴射式2サイクル
内燃機関の第1実施例におけるシリンダヘッド近傍にお
ける断面図である。同図において、1はシリンダヘッ
ド、2はシリンダブロックである。シリンダヘッド1に
は、吸気通路3を開閉するための吸気弁4及び排気通路
5を開閉するための排気弁6が、スペース上の制約によ
り互いに隣接して配置されている。図3に示すように、
吸気通路3及び排気通路5は、それぞれ三又に分岐して
シリンダ内に連通しているために、計六個の吸気弁4及
び排気弁6が設けられている。
【0011】本実施例の2サイクル内燃機関は、ディー
ゼル機関であり、図1に示すように、上死点において、
ピストン7の頂面に形成された凹部7aとシリンダヘッ
ド1に形成された凹部1aとによって区画形成される燃
焼室内に高圧の燃料を噴射するための燃料噴射弁8が設
けられている。
【0012】このように構成された2サイクル内燃機関
は、図3に示すように、掃気行程において、全ての吸気
弁4及び全ての排気弁6が開弁され、吸気通路3を介し
て新気がシリンダ内へ縦方向に供給されると共に、既燃
ガスはこの新気によって排気通路5を介して押し出さ
れ、その後、吸気弁4及び排気弁6は閉弁されて圧縮行
程が開始される。
【0013】このような掃気行程において、新気が直接
排気通路3を介して排出される吹き抜けが起こると、充
填効率が低下するために出力低下及び燃費悪化がもたら
される。これを防止するために、図1及びシリンダヘッ
ド1の概略底面図である図2に示すように、各吸気弁開
口部の排気弁側にシリンダ内部方向に延在するマスク壁
9が形成されている。このように形成されたマスク壁9
は、新気が吸気弁開口部からシリンダ内に供給される時
に、排気弁側を通過させないようにして吹き抜けを防止
することを意図している。
【0014】しかし、吸気弁4の開閉時においてマスク
壁9のマスク面9aとの接触を防止するために、一般的
な加工誤差及び組み立て誤差が考慮されて吸気弁4とマ
スク面9aとの間には所定の隙間が形成される。それに
より、依然としてこの隙間を通る新気の吹き抜けが発生
する。この隙間は、通常約0.2mm程度であるため
に、機関高速高負荷時のように多量に新気が供給される
場合には、それほど問題とはならないが、機関低速低負
荷時のように供給される新気の絶対量が少ない場合に
は、吸気流速が遅く吹き抜け量自体が機関高速高負荷時
に比較して増大することと相まって、かなり充填効率が
低下し依然として前述の問題が発生する。
【0015】本実施例の2サイクル内燃機関は、図1及
び2に示すように、マスク壁9のマスク面9aが、上死
点において形成される燃焼室壁面の一部を構成するよう
になっており、燃料噴射弁8は、各マスク面9aの特に
吸気弁4のストローク範囲内に向けて燃料を噴射するよ
うになっている。
【0016】それにより、このように噴射された燃料
は、マスク面9aとの衝突によって微粒化され、燃焼室
内の高温高圧の空気と混合して着火燃焼が行われる。こ
の時、マスク面9aには一部の燃料が付着して燃焼する
ために、その酸化劣化物であるカーボンが形成される。
このカーボンは燃料噴射燃焼毎に堆積して前述の隙間を
減少させるために、新気の吹き抜け量が徐々に減少し、
カーボンが開閉する吸気弁と接触するまで成長した時、
この吹き抜けは完全に防止される。カーボンは比較的柔
らかいものであるために、それ以降において成長するカ
ーボンは吸気弁の開閉によって切削され、前述の隙間は
ほぼゼロに維持される。
【0017】このような燃料噴射は、前述のように吸気
弁4とマスク面9aとの間の隙間を無くすことができる
だけでなく、マスク壁9に付着する燃料の一部が蒸発す
る際にその熱を奪うために、マスク壁9を十分に冷却す
ることができる。特にシリンダヘッド1中央部に位置す
るマスク壁9は、シリンダ回りに形成されるウォータジ
ャケットから遠く離れているために、冷却不足により非
常の高温度となることが考慮されて設計されるが、この
ような考慮が不必要となりマスク壁を薄くすることがで
き、その分設計の自由度が向上する。
【0018】また、特に第1実施例において、特に必要
なことではないが、図1に示すように、シリンダヘッド
1の凹部1aの開口形状はピストン7の頂面の凹部7a
の開口形状と略同一とされており、シリンダヘッド1の
排気弁側の部分は、閉弁時の排気弁6を含み、ピストン
7の平らな頂面との間にスキッシュエリアを形成してい
る。掃気行程において、新気により排気通路へ押し出さ
れるはずの既燃ガスは、その一部が吸気弁下側の燃焼室
側に回り込むために、新気の多くは排気弁下側に存在し
ている。前述のスキッシュエリアが設けられることによ
り、この新気を圧縮行程末期にスキッシュとして確実に
燃焼室に流入させることが可能となる。このようなスキ
ッシュは、燃焼室内に乱れを発生させるために、燃焼速
度を高めて安定した燃焼を実現させることができ、特に
2サイクル内燃機関において、掃気の際に、同様な効果
を有する吸気スワールを形成すると、新気がシリンダ内
を横方向に旋回して掃気効率の低下をもたらすために、
吸気スワールの代わりとして燃焼安定化に有効なものと
なっている。
【0019】このように生成されるスキッシュは、マス
ク面9aに付着して液状のままピストン7側に下降する
燃料を微粒化して巻き込みながら燃焼室内へ流入するた
めに、燃料の微粒化及び混合をさらに良好なものとして
燃焼を改善することができる。
【0020】図4は、本発明による筒内噴射式2サイク
ル内燃機関の第2実施例を示す図1と同様な断面図であ
り、本実施例においては前述のスキッシュ生成は不可欠
なものである。図4に示すように、この実施例における
燃料噴射弁8’は、各マスク面9aの吸気弁4のストロ
ーク範囲内からピストン7の燃焼室の一部を区画形成す
る凹部7aの壁面にかけて燃料が向かうように、かつス
キッシュと対向するように燃料噴射を実行するものであ
る。
【0021】このように噴射された燃料は、第1実施例
と同様に吸気弁4とマスク面9aとの間の隙間をカーボ
ンによって無くすことができると共に、着火燃焼に際し
て、マスク壁9との衝突によって微粒化されるだけでな
く、スキッシュとの衝突によっても微粒化されるため
に、さらに良好な燃料の微粒化が実現され、またこのよ
うに微粒化された燃料がスキッシュによって燃焼室内の
空気とさらに十分に混合されるために、着火燃料を非常
に良好なものとすることができる。
【0022】この実施例において、吸気弁ストロークに
おける吸気弁4の最下位置をマスク面9aのピストン側
端部と一致させるようにすることで、マスク面9aに堆
積するカーボンが必要以上に成長することを防止するこ
とができる。また、燃料噴射範囲は、少なくともマスク
面9aの吸気弁ストローク範囲内からマスク面9aのピ
ストン側端部までとすれば、燃料とスキッシュとの衝突
が起こり、前述の効果を得ることができる。それによ
り、ピストン7の燃焼室の一部を区画形成する凹部7a
は、本発明を実施する上で時に必要なものではなく、シ
リンダヘッド1の吸気弁側だけに燃焼室が形成されるよ
うな筒内噴射式2サイクル内燃機関にも本発明を適用可
能である。
【0023】
【発明の効果】このように本発明による第一の筒内噴射
式2サイクル内燃機関によれば、燃料噴射弁は、掃気行
程における新気の吹き抜けを減少させるための吸気弁開
口部の排気弁側に設けられたマスク壁の少なくともマス
ク面における吸気弁ストローク範囲内に燃料が衝突する
ように燃料を噴射するために、マスク面に付着する燃料
がそこにカーボンを形成してマスク面と吸気弁との間に
設けられた隙間を無くし、この隙間を通る新気の吹き抜
けを防止することができる。
【0024】また、本発明による第二の筒内噴射式2サ
イクル内燃機関によれば、特にマスク壁の端部は、マス
ク壁より吸気弁側に流出するスキッシュを生成するため
のスキッシュエリアの一部を構成し、燃料噴射弁は、少
なくともマスク面における吸気弁ストローク範囲内から
マスク面のピストン側端部に燃料が衝突するように、か
つスキッシュにほぼ対向するように燃料を噴射するため
に、同様にカーボンよって前述の隙間は無くなると共
に、噴射された燃料はスキッシュによって良好に微粒化
され空気と充分に混合されるために、非常に良好な燃焼
が実現される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例を示す筒内噴射式2サイク
ル内燃機関のシリンダヘッド近傍の断面図である。
【図2】図1のシリンダヘッドの概略底面図である。
【図3】図1の筒内噴射式2サイクル内燃機関の掃気行
程における概略斜視図である。
【図4】本発明の第2実施例を示す図1と同様な断面図
である。
【符号の説明】
1…シリンダヘッド 1a…凹部 2…シリンダブロック 3…吸気通路 4…吸気弁 5…排気通路 6…排気弁 7…ピストン 7a…凹部 8,8’…燃料噴射弁 9…マスク壁 9a…マスク面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 F02F 3/26 A 6965−3G F02M 61/14 310 A 9248−3G

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 互いに隣接して配置された吸気弁及び排
    気弁と、掃気行程において新気の吹き抜けを減少させる
    ために、吸気弁開口部の前記排気弁側に設けられたマス
    ク壁と、少なくとも前記マスク壁のマスク面における吸
    気弁ストローク範囲内に燃料が衝突するように燃料を噴
    射する燃料噴射弁、とを具備することを特徴とする筒内
    噴射式2サイクル内燃機関。
  2. 【請求項2】 前記マスク壁のピストン側端部は、前記
    マスク壁より吸気弁側に流出するスキッシュを生成する
    ためのスキッシュエリアの一部を構成し、前記燃料噴射
    弁は、少なくとも前記マスク面における前記吸気弁スト
    ローク範囲内から前記マスク面のピストン側端部に燃料
    が衝突するように、かつ前記スキッシュにほぼ対向する
    ように燃料を噴射することを特徴とする請求項1に記載
    の筒内噴射式2サイクル内燃機関。
JP5191322A 1993-08-02 1993-08-02 筒内噴射式2サイクル内燃機関 Pending JPH0742556A (ja)

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JP5191322A JPH0742556A (ja) 1993-08-02 1993-08-02 筒内噴射式2サイクル内燃機関

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JP5191322A JPH0742556A (ja) 1993-08-02 1993-08-02 筒内噴射式2サイクル内燃機関

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7371291B2 (en) 2001-01-19 2008-05-13 Jfe Steel Corporation Grain-oriented magnetic steel sheet having no undercoat film comprising forsterite as primary component and having good magnetic characteristics

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7371291B2 (en) 2001-01-19 2008-05-13 Jfe Steel Corporation Grain-oriented magnetic steel sheet having no undercoat film comprising forsterite as primary component and having good magnetic characteristics

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