JPH0791262A - 頭上弁式2サイクルエンジンの吸気装置 - Google Patents

頭上弁式2サイクルエンジンの吸気装置

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Publication number
JPH0791262A
JPH0791262A JP5234438A JP23443893A JPH0791262A JP H0791262 A JPH0791262 A JP H0791262A JP 5234438 A JP5234438 A JP 5234438A JP 23443893 A JP23443893 A JP 23443893A JP H0791262 A JPH0791262 A JP H0791262A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
intake
piston
intake air
top surface
cycle engine
Prior art date
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Pending
Application number
JP5234438A
Other languages
English (en)
Inventor
Koichi Sugawara
光一 菅原
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.)
Kubota Corp
Original Assignee
Kubota Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Kubota Corp filed Critical Kubota Corp
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Publication of JPH0791262A publication Critical patent/JPH0791262A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02FCYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F1/00Cylinders; Cylinder heads 
    • F02F1/18Other cylinders
    • F02F1/22Other cylinders characterised by having ports in cylinder wall for scavenging or charging
    • 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

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
  • Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ピストンの頂面を満遍なく強力に冷却して、
過早着火を確実に防止する。 【構成】 頭上弁式2サイクルエンジンEのシリンダヘ
ッド1に吸気ポート2を、シリンダブロック5の側面に
吸気導入口6を設け、吸気ポート2と吸気導入口6とを
過給器10を備える吸気路8に連通し、吸気導入口6
は、ピストン12が下死点位置Lへ移動することにより
開口してシリンダ11内へ吸気Aを導入するように構成
する。吸気導入口6の開口端の方向はシリンダ11の内
周円11aの接線方向に開口形成する。ピストン12の
頂面13には、適宜主燃焼室を構成する同心状のキャビ
ティ13aを形成し、キャビティ13a及びその周囲の
頂面13bに沿わせて吸気Aを吹き付る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、頭上弁式2サイクル
エンジンの吸気装置に関し、特にピストンの頂面を強力
に冷却して過早着火を防止するものに関する。
【0002】
【従来の技術】近年環境に関する意識の高まりを反映し
て、将来の低燃費・低公害・小型・消音型エンジンとし
て、2サイクルエンジンが注目されるようになった。そ
の一つに頭上弁式2サイクルエンジンがある。この種の
頭上弁式2サイクルエンジンとしては、従来より例えば
図4に示すもの《刊行物「日経メカニカル」1991.12.9
第54頁》が知られている。それは、頭上弁式2サイク
ルエンジンEのシリンダヘッド101に吸気ポート10
2を、シリンダブロック105の側面に吸気導入口10
6を設け、吸気ポート102と吸気導入口106とを過
給器(スーパーチャージャ)110を備える吸気路10
8に連通し、吸気導入口106は、ピストン112が下
死点位置Lへ移動することにより、開口してシリンダ1
11内へ吸気を導入してシリンダ111内の掃気を促進
するように構成されている。なお、同図中の符号103
は排気ポート、121は点火プラグ、122は燃料噴射
装置、123はリード弁である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】一般に2サイクルエン
ジンでは、エンジンの燃焼爆発工程でシリンダ112の
頂面にヒートポイントがてき易く、ヒートポイントがで
きると過早着火により燃焼が不安定になり、エンジンの
出力が低下する。このヒートポイントのできる位置はラ
ンダムであり、単に吸気を吸気導入口106よりシリン
ダ111内へ導入するだけでは、ヒートポイントによる
過早着火を防止することはできない。上記従来例は、掃
気を促進するものではあるが、単に吸気を吸気導入口1
06よりシリンダ111内へ導入するものであり、過早
着火を防止するものではない。本発明はこのような事情
を考慮してなされたもので、ピストンの頂面を強力に冷
却してヒートポイントを消滅させ、過早着火を確実に防
止することを技術課題とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項1に記載の発明が採用した手段は、頭上弁式
2サイクルエンジンEのシリンダヘッド1に吸気ポート
2を、シリンダブロック5の側面に吸気導入口6を設
け、吸気ポート2と吸気導入口6とを過給器10を備え
る吸気路8に連通し、吸気導入口6は、ピストン12が
下死点位置Lへ移動することにより開口してシリンダ1
1内へ吸気Aを導入するように構成した頭上弁式2サイ
クルエンジンの吸気装置において、上記吸気導入口6の
開口端の方向は、シリンダ11の内周円11aの接線方
向に開口形成し、吸気Aをピストン12の全頂面13へ
円周状に沿わせるように構成したことを要旨とするもの
である。
【0005】また、請求項2に記載の発明は、請求項1
に記載した頭上弁式2サイクルエンジンの吸気装置にお
いて、上記ピストン12の頂面13に主燃焼室を構成す
る同心状のキャビティ13aを形成し、このキャビティ
13a及びその周囲の頂面13bに向けて吸気Aを吹き
付けるように構成したものである。
【0006】また、請求項3に記載の発明は、請求項2
に記載した頭上弁式2サイクルエンジンの吸気装置にお
いて、上記シリンダヘッド1に副燃焼室20を形成し、
ピストン12の上死点位置Uでは、副燃焼室20の開口
端をキャビティ13aの一端部に形成した火炎導入凹部
13cに臨ませ、ピストン12の下死点位置Lでは、上
記吸気導入口6の開口端を当該火炎導入凹部13cに臨
ませて構成したものである。
【0007】さらに、請求項4に記載の発明は、上記吸
気導入口6の開口端の方向を下向きに傾斜させて構成し
たものである。
【0008】
【発明の作用・効果】請求項1に記載の発明では、吸気
導入口6の開口端の方向が、シリンダ11の内周円11
aの接線方向に開口形成し、吸気Aをピストン12の全
頂面13へ円周状に沿わせるように構成したことから、
ピストン12の下死点位置Lでは、吸気導入口6の開口
端が開き、過給器10により吸気導入口6より強力に導
入され吸気Aは、ピストン12の全頂面13上を円周状
に沿って流れた後、排気ガスを押し上げて排気ポート3
より排出するとともに、ピストン12の全頂面13を満
遍なく強力に冷却する。これにより、ピストン12の頂
面13に生じ易いヒートポイントを解消して、過早着火
を確実に防止することができる。
【0009】請求項2に記載の発明では、吸気導入口6
より強力に導入され吸気Aは、キャビティ13a内及び
その周囲の頂面13bに向けて強力に吹き付けられ、ピ
ストン12の全頂面13を満遍なく強力に冷却する。こ
れにより、特にキャビティ13aの稜線部分に生じ易い
ヒートポイントを強力に冷却して、過早着火を確実に防
止することができる。
【0010】請求項3に記載の発明では、ピストン12
の下死点位置Lにおいて、上記吸気導入口6の開口端
を、キャビティ13aの一端部に形成した火炎導入凹部
13cに臨ませて構成したので、吸気導入口6より強力
に導入され吸気Aは、火炎導入凹部13cからキャビテ
ィ13a及びその周囲の頂面13bに向けて吹き付けら
れ、特にキャビティ13a及び火炎導入凹部13cの稜
線部分に生じ易いヒートポイントを強力に冷却して、過
早着火を確実に防止することができる。
【0011】請求項4に記載の発明では、吸気導入口6
の開口端の方向を下向きに傾斜させて構成したので、吸
気導入口6より強力に導入され吸気Aは、火炎導入凹部
13cからキャビティ13a内及びその周囲の頂面13
bを強力に冷却した後、渦巻き状に排気ガスを押し上げ
る。これにより、掃気を一層促進することができる。
【0012】
【実施例】以下本発明の実施例を図面に基づいてさらに
詳しく説明する。図1は本発明の実施例を示し、同図
(A)は頭上弁式2サイクルエンジンの縦断面図、同図
(B)は図(A)のb−b線横断平面図、同図(C)は
図(A)中の要部縦断面図である。
【0013】この頭上弁式2サイクルエンジンEは、デ
ィーゼルエンジンを水冷式2サイクルガスエンジンに転
用したもので、図(A)中の符号1はシリンダヘッド、4
は排気弁、5はシリンダブロック、21は点火プラグ、
22は燃料ガス供給装置である。このシリンダヘッド1
には副燃焼室20が形成されており、副燃焼室20内
に、点火プラグ21と燃料ガス供給装置22のガス吐出
口が臨ませてある。
【0014】本発明に係る吸気装置は、同図(A)(B)に
示すように、シリンダヘッド1に吸気ポート2と排気ポ
ート3とを設け、シリンダブロック5の側面に吸気導入
口6を設け、吸気ポート2と吸気導入口6とを過給器1
0を備える吸気路8に連通し、吸気導入口6は、ピスト
ン12が下死点位置Lへ移動することにより開口してシ
リンダ11内へ吸気Aを導入するように構成されてい
る。
【0015】上記吸気導入口6は、流量調節弁7aを有
する吸気導入路7を介して吸気路8に連通し、この吸気
導入口6の開口端の方向は、同図(A)(B)に示すよう
に、下向きに傾斜させるとともに、シリンダ内周円11
aの接線方向に向けて開口形成されている。また、上記
ピストン12の頂面13には、主燃焼室を構成する同心
状のキャビティ13aと火炎導入凹部13cとが形成さ
れている。つまり、ピストン12の上死点位置Uでは、
同図(C)に示すように、副燃焼室20の開口がキャビテ
ィ13aの一端部に形成した火炎導入凹部13cに臨む
ように、また、ピストン12の下死点位置Lでは、吸気
導入口6の開口端が当該火炎導入凹部13cに臨み、火
炎導入凹部13cからキャビティ13a及びその周囲の
頂面13bに向けて吸気Aを吹き付けるようにしてあ
る。
【0016】以下、上記実施例に係る吸気装置の動作に
ついて説明する。図3は2サイクルエンジンにおけるタ
イムチャートであり、Uはクランク軸回転の上死点位
置、Lは下死点位置である。この図において、F〜A間
は燃焼爆発工程であり、この燃焼爆発工程の終期A点で
排気弁4が開くとともに、引き続きB点で吸気弁(図示
せず)が開き、掃気工程に移行する。この掃気工程で
は、過給器10により過給された吸気により強制的に排
気ガスを排気ポート3より排出する。さらにピストン1
2が下死点位置Lに達すると、上記吸気導入口6が開
き、同様に過給された吸気Aがこの吸気導入口6より導
入され、掃気を促進する。次いで、C点で排気弁4が閉
じ、引き続きD点で吸気弁が閉じ、以後圧縮工程に移行
する。この圧縮工程の途中(どこか適当な時期)E点で
燃料ガスが副燃焼室20内に噴射される。この混合気は
圧縮工程の終期の直前F点で点火プラグ21により着火
され、燃焼爆発工程へと移行する。
【0017】上記吸気導入口6の開口端の方向は、上記
のように下向きに傾斜され、シリンダ内周円11aの接
線方向に向けて開口形成されているので、掃気工程で
は、吸気導入口6より導入され吸気Aは、図2で示すよ
うに、火炎導入凹部13cからキャビティ13a及びそ
の周囲の頂面13bに向けて吹き付けられ、ピストン1
2の全頂面13上を円周状に沿って流れた後、渦巻き状
に排気ガスを押し上げて排気ポート3より排出する。こ
れにより、ピストン12の全頂面13を満遍なく、強力
に冷却するとともに、掃気を一層促進する。
【0018】特に本実施例では、ピストン12の頂面1
3にキャビティ13aと火炎導入凹部13cとを形成し
たことから、キャビティ13aや火炎導入凹部13cの
稜線部分にヒートポイントが生じ易くなるが、これらの
稜線部分を強力に冷却してヒートポイントを直ちに消滅
させ、過早着火を確実に防止する。また、本発明によれ
ば、ピストン12の焼き付き防止効果も期待できる。
【0019】なお、本発明は上記実施例に示したガスエ
ンジンに限らず、ガソリンエンジンにも適用でき、副燃
焼室を有しないエンジン及び筒内噴射式でない予混合式
のエンジンにも適用できる。また、吸気導入口の形状等
についても、適宜変更を加えて実施し得ることは、多言
を要しない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を示し、図1(A)は頭上弁式
2サイクルエンジンの縦断面図、図1(B)は図1
(A)のb−b線横断平面図、図1(C)は図1(A)
中の要部縦断面図である。
【図2】図1(B)中のピストンの平面図である。
【図3】2サイクルエンジンにおけるタイムチャートで
ある。
【図4】従来例に係る頭上弁式2サイクルエンジンの縦
断面図である。
【符号の説明】
E…頭上弁式2サイクルエンジン、 1…シリンダヘッ
ド、2…吸気ポート、 5…シリンダ
ブロック、6…吸気導入口、 8…吸
気路、10…過給器、 11…シリ
ンダ、11a…シリンダの内周円、 12…ピス
トン、13…ピストンの頂面、 13a…キ
ャビティ、13b…キャビティの周囲の頂面、 13c
…火炎導入凹部、20…副燃焼室、
L…下死点位置、A…吸気。
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 3/24 3/26 A

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 頭上弁式2サイクルエンジン(E)のシリ
    ンダヘッド(1)に吸気ポート(2)を、シリンダブロック
    (5)の側面に吸気導入口(6)を設け、吸気ポート(2)と
    吸気導入口(6)とを過給器(10)を備える吸気路(8)に
    連通し、吸気導入口(6)は、ピストン(12)が下死点位
    置(L)へ移動することにより開口してシリンダ(11)内
    へ吸気(A)を導入するように構成した頭上弁式2サイク
    ルエンジンの吸気装置において、 上記吸気導入口(6)の開口端の方向は、シリンダ(11)
    の内周円(11a)の接線方向に開口形成し、吸気(A)を
    ピストン(12)の全頂面(13)へ円周状に沿わせるよう
    に構成したことを特徴とする頭上弁式2サイクルエンジ
    ンの吸気装置。
  2. 【請求項2】 上記ピストン(12)の頂面(13)に主燃
    焼室を構成する同心状のキャビティ(13a)を形成し、
    このキャビティ(13a)及びその周囲の頂面(13b)に
    向けて吸気(A)を吹き付けるように構成した請求項1に
    記載した頭上弁式2サイクルエンジンの吸気装置。
  3. 【請求項3】 上記シリンダヘッド(1)に副燃焼室(2
    0)を形成し、ピストン(12)の上死点位置(U)では、
    副燃焼室(20)の開口端をキャビティ(13a)の一端部
    に形成した火炎導入凹部(13c)に臨ませ、ピストン
    (12)の下死点位置(L)では、上記吸気導入口(6)の開
    口端を当該火炎導入凹部(13b)に臨ませて構成した請
    求項2に記載した頭上弁式2サイクルエンジンの吸気装
    置。
  4. 【請求項4】 上記吸気導入口(6)の開口端の方向を下
    向きに傾斜させて構成した請求項3に記載した頭上弁式
    2サイクルエンジンの吸気装置。
JP5234438A 1993-09-21 1993-09-21 頭上弁式2サイクルエンジンの吸気装置 Pending JPH0791262A (ja)

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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63115529U (ja) * 1987-01-23 1988-07-26
JPH05280344A (ja) * 1992-04-02 1993-10-26 Toyota Motor Corp 2サイクル内燃機関

Patent Citations (2)

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