JPS6312819A - ２サイクル内燃機関 - Google Patents

２サイクル内燃機関

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JPS6312819A
JPS6312819A JP61156284A JP15628486A JPS6312819A JP S6312819 A JPS6312819 A JP S6312819A JP 61156284 A JP61156284 A JP 61156284A JP 15628486 A JP15628486 A JP 15628486A JP S6312819 A JPS6312819 A JP S6312819A
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徳彦 中村
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氏橋　通明
Hiroshi Noguchi
博史 野口
Toshio Ito
敏雄 伊藤
Toyoichi Umehana
豊一 梅花
Katsuhiko Hirose
雄彦 広瀬
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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、アイドル域又は軽負荷域では、新気の量が
少な（、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
排気との成層状態の維持して、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排気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）■
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へ
逆流する。その際排気スワール形成手段により、略シリ
ンダ軸回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、ヘッド側の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
気スワールは乱されることがない。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サイクル内燃機関の断面図である。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ａ（スーパーチャージャ）、１５はインタークー
ラ、１６は吸気制御弁、１７ａ１１７ｂはサージタンク
、１８ａ、１８ｂはリード弁、１９ａ、１９ｂは燃料噴
射弁、２０ａ、２０ｂは吸気ポート、２１ａ、２１ｂ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、３
３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をす
ることにより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ｔＯａ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は通常のバタフライ弁
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ＩＱａ、１０ｂはそれぞれサージタンク１７
ａ、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２０ａ、２
０ｂ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１９ａ１１９ｂがそれぞれ設けられ、これらの燃料噴
射弁１９ａ、１９ｂ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（ｌｐ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ネＥｌを噴射するもので
、燃料噴射弁１９ａ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。
吸気ボー）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）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３２ａ、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吸気ポート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、３１ｂによりそれぞれ開閉さ
れる。第１、第２排気ポート３２ａ、３２ｂは排気弁３
１ａ、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気筒の枝管集合部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３８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５
ａ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３１ｂ側のマスク５ａは
必要であるが、第１１′Ｊｌ：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、３１
ｂ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（１”３　Ｄ　Ｃ）を基準とし
て約−１２５度の時点で先ず第１俳気弁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（ＢＤＣ）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（Ｂ　
Ｄ　Ｃ）を基準として約＋４５度から一４０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２１Ｊｌ−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３１
ｂが開いている期間である。排気制御弁３４は１Ｙｉｉ
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３１ａの開き始めの領域にで
は第３気筒の排気弁がまだ開いており、中間の領域りで
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
り、Ｍ、にの影響を受ける。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、Ｅ３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ゆ他方、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図
における中間領域りでは、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　）
の干渉を受は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。
次に本発明にかかわる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（Ｔ　Ｄ　Ｃ）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わト気弁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２〜３　ｋ
ｇ　／　ｃｔＡ程度になるが、直ぐに１．０５ｋｇ／ｃ
ｄ程度に下がり安定化する。この傾向はエンジン回転数
が高まるにつれ一層安定する。
ついで、第６図のクランク角−９０度程度の（［３）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図の領域しで示したよ
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　ｔＪｌ−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及び吸気弁２１ａ、２１ｂ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１−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５　（ｊｊｊｌ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
図りで示した状態となっても、新気（Ｓ）と排気（Ｒ）
と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（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図の領域り及び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、排気ハルスによる過給
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）や新気の逆流人が行われず、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ＪＪＩ−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２０
ａ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、新気の自己着
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図へに示している
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、大け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３
１ｂ及び吸気弁２１ａ、２１ｂが実質上開弁じ、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及び排気マニホルド３３に一旦貯え
られる。つぎに、第６図の（ｄ）及び第９図りの時点で
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に一時貯められていた新
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、２１ｂ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のシリンダ壁に
沿って迅速に燃焼室２の下方に導き、叉第２排気ポート
３２ｂ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、−８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２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をそれぞれ独立しで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、しかも実質上池
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を閉しることにより排
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、１片気管４３０等価管長を短くする。４
６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を与える場合、第１２図
に示すように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の
排気ポート３２ａや排気通路３３の形状を変更しもよい
。要は、このようにして形成された排気スワールと上層
の新気との間を播き混ぜることなく、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２１ＪＰ、気
弁３ｉｂ間には吸気ポー）２０ａから燃焼室２に流入す
る新気が排気ボー１−３２ｂ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間には排気ボー）３２ａから燃焼室２へ逆
流する排気又は新気が吸気ポート２０ｂ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、新気をシリンダヘッド近傍に位
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、排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９、荷載では、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Ｘ１ｌｌ−Ｘ
［［拡大断面図、第１４図は第２図のＸＩＶ−ＸｒＶ拡
大断面図である。 ｌ・・・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

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 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排気弁
    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、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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