JPS639629A - 2サイクル内燃機関 - Google Patents

2サイクル内燃機関

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JPS639629A
JPS639629A JP61149706A JP14970686A JPS639629A JP S639629 A JPS639629 A JP S639629A JP 61149706 A JP61149706 A JP 61149706A JP 14970686 A JP14970686 A JP 14970686A JP S639629 A JPS639629 A JP S639629A
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JP
Japan
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exhaust
fresh air
intake
cylinder
valve
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Application number
JP61149706A
Other languages
English (en)
Inventor
Toshio Tanahashi
敏雄 棚橋
Norihiko Nakamura
徳彦 中村
Michiaki Ujihashi
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
Kingo Horii
堀井 欽吾
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
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Priority to US07/052,418 priority patent/US4732124A/en
Priority to EP87107969A priority patent/EP0249129B1/en
Priority to DE8787107969T priority patent/DE3768340D1/de
Priority to CA000539178A priority patent/CA1297412C/en
Priority to AU74069/87A priority patent/AU579518B2/en
Publication of JPS639629A publication Critical patent/JPS639629A/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
    • 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
    • F02B75/00Other engines
    • F02B75/16Engines characterised by number of cylinders, e.g. single-cylinder engines
    • F02B75/18Multi-cylinder engines
    • F02B2075/1804Number of cylinders
    • F02B2075/1824Number of cylinders six

Landscapes

  • Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
  • Characterised By The Charging Evacuation (AREA)
  • Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)

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、高負荷域に
おいて、気筒間排気パルス過給を行うものでなく、また
このような気筒間排気パルス過給効果により新気が排気
ポートち一旦貯えられた後燃焼室に逆流する際、逆流す
る新気に略シリンダ軸周りのスワールを与える手段を有
していないため、高負荷域の出力の確保が充分でない等
の問題がある。
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う2サイクル内
燃機関が開示されている。
しかし、この2サイクル内燃機関は気筒間排気パルス過
給を行うものではなく、また副室タイプのものである。
また、シュニーレタイプの6気筒2サイクル内燃機関の
排気系を、位相が120度づつ異なる3つの気筒が1グ
ループとなるように2つに分け、3気筒2サイクル内燃
機関特存の排気パルス過給効果により出力をアップする
ようにしたものは既に知られている。しかし、オープン
チャンバ型2サイクル内燃機関で、このような気筒間排
気パルス過給を行なった場合、排気系から燃焼室へ押し
戻される新気により吸気ポートに動圧がかかり、新気が
吸気ポートへ追い出されることがある。即ち、吸気ポー
ト側から見るとこの新気が背圧となり新気供給量が減少
する。従って、気筒間排気パルス過給効果が十分発揮さ
れないという問題がある。
〔発明が解決しようとする問題点〕
本発明は、3又はその倍数の気筒数を有し、かつシリン
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
高負荷域に横断掃気と気筒間排気パルス過給とを同時に
実現し、更にこの気筒間排気パルス過給を行うに際して
、排気ポートからシリンダ燃焼室へ逆流する新気が吸気
ポートに対して動圧として働くのを防止することにより
、新気供給量を増加して出力の向上を図ることである。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明によれば、3又はその倍数の気筒数を有し、かつ
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排気弁と
を有する2サイクル内燃機関において、ピストン下降速
度の速い時期に排気弁を吸気弁より早く開くようにこれ
らの弁を開閉駆動する弁駆動機構と、少なくとも高負荷
域において横断掃気及び気筒間排気パルス過給を行うに
適した新気供給系及び排気系構造と、該気筒間排気パル
ス過給効果により新気が排気ポートに一旦貯えられた後
燃焼室に逆流する際、逆流する新気に略シリンダ軸周り
のスワールを与える手段とを含んで成る2サイクル内燃
機関が提供される。
〔作 用〕
本発明によれば、特に高負荷域において、次のように効
果的に横断掃気及び気筒間排気パルス過給を達成する。
燃焼室の内圧が高くかつピストンの下降速度の早い時期
に排気弁が開弁し、その直後多量の排気が急激に排気ポ
ートへ流出し、強い排気ブローダウンが発生となる。相
当量の排気が流出した頃吸気弁が開弁じ、新気が多量に
流入して横断掃気となる。新気の一部は排気パルスによ
る負圧により一旦排気ポートに貯えられる。ついで、他
の気筒の排気ブローダウンによって当該気筒は強い正圧
を受け、排気ポートに一次貯えられていた新気が燃焼室
内へ逆流するように押し戻される。その際、スワール形
成手段により略シリンダの軸まわりに比較的強力な新気
スワールが形成される。
〔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lにおいて、2は燃焼室(
シリンダ)、3はピストン、4は点火栓、5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、16
は吸気制御弁、17a、17bはサージタンク、18a
、18bはリード弁、19a、19bは燃料噴射弁、2
0a、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は排
気弁、32a、32bは排気ポート、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If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
インタークーラエ5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。このため
、図示しないが、過給機4はプーリやベルト等を介して
機関のクランクシャフトに連結され、機関の回転数に対
応した回転数で回転される。ルーツポンプに代えてベー
ンポンプから成る過給機等であってもよい。
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tOa、10bはそれぞれサージタンク17
a117b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。これらの吸気ボルト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19a、19b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2La、
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、部局燃焼室
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(流れる。
吸気ポート20a、20bと対向する位置でシリンダへ
ラド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。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
型排気弁31a、31bによりそれぞれ開閉される。2
つの排気ポート32a、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
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はシリンダへラド6、ピストン3及び
シリンダブロック7間に形成され、シリンダへラド6側
止部中央に点火栓4が配置される。
シリンダヘッド6の排気弁31a、31b周囲にはマス
ク5が形成されており、これらのマスク5は排気が排気
ポート32a、32bからポペット型排気弁31a、3
1bの全周囲を経て燃焼室2内へ逆流する際に排気にス
ワールを与え、特にアイドル域、軽負荷域で燃焼室2内
にシリンダ(燃焼室2)の軸をほぼ中心とする適度なス
ワールを形成するような形状を有する。このようなマス
ク5に代えて、或いはマスク5とともにスワール形成手
段として排気ポート32a、32bの一方又は両方を第
2図の32bで示すような偏心ポートとしてもよい。こ
のように排気ポートをシリンダの軸心より偏心させるこ
とにより、排気が排気ポートから燃焼室2内へ接線方向
に逆流する際に排気に適度なスワールを与えるようにす
ることができる。
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(B D C)を基準として約
−125度の時点で先ず排気弁31a、31bが開き、
次いで約−90度の時点で吸気弁21a、21bが開く
、また、下死点(B D C)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排気弁31
a、31bが開いている期間である。一方、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、排気
弁31a、31b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、中間の領域して第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。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返しによる過給効果
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(TDC)よりク
ランク角−125度の位置に達するの時点で、排気弁3
1a、31b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排気弁31a、31b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
、排気ポート32a、32b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/ca!程度になるが、直ぐに1.05ksr/
−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(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図の領域して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、排気ポー
ト32a、32b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、即ち偏心ポート32b
とマスク5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免散を防止する。
ついで、吸気弁2fa、21bの開弁後、吸気ポート2
0aの圧力はスロットル弁13で調圧され、吸気弁21
a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例の
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例の高温の排
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、点大枠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排気パルスの過給効果を
防止し、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Aに示している
ように、排気弁31a、31bが開き始める。燃焼後の
排気は開き始めたばかりの排気弁31a、31b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、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、新気は両吸気ボー)20
a、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排気ボー)32a、32
b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、3
2b及び排気マニホルド33に一旦貯えられる。なお、
燃料噴射弁19a、19bによる燃料噴射が開始される
のは第6図の(c)の時点からであるから、第9図Cに
おいて右側に示す新気流Tには燃料が含まれ混合気とな
っているが、第9図Cにおいて左側に示−す新気流Tに
は燃料は含まれていない。従って、排気ポート32a、
32bに一旦貯えられる新気には燃料が含まれておらす
、燃料の吹き抜けは生じない。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に貯めら
れていた一次新気を燃焼室2へ逆流(W)させるように
押込む。この新気は燃焼室2へ逆流する際、偏心排気ポ
ート32b及びマスク5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。
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、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、−担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。この
ように燃焼室内への新気の流入の際と、排気ポートから
燃焼室内への一次新気の逆流の際の新気の形態を異なら
しめ、ピストン側に混合気が溜まるようにして、混合気
の吹き抜けを防止している。
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、3気筒
又は3の倍数の気筒を有する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、第10図に示すように各気筒の排気管4
1を1本に連結する。各排気管41は第11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、特に高負荷域で前述のような排気
パルス過給効果がある。
また、シリンダヘッドの壁に形成したマスク5及び偏心
ポート32bにより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、マスク5の形状を変
更し、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。
また、略シリンダ軸まわりに排気スワールを形成する手
段として、第13図に示すように、再排気ポート32a
、32bが共に偏心ポートとなるように、再排気ポート
32a、32bを気筒シリンダの並んでいる方向に対し
直角な方向に並べて配列してもよい。この場合、両吸気
ポート20a、20bも気筒シリンダの並んでいる方向
に対し直角な方向に並べて配列されることとなる。更に
また、シリンダへラド6の壁部に形成するマスクとして
は、第14図及び第15図に示しているように、吸気弁
21aと排気弁313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32a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2
1bと排気弁31b間には排気ポート32bから燃焼室
2へ逆流する排気又は新気が吸気ポー)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。このようなマスクは、前述のように高負荷域
において燃焼室に流入する新気と、排気ポートから燃焼
室へ逆流する新気の流れの形態を異ならせ、横断掃気と
気筒間排気パルス過給効果並びに新気スワールを得るの
に都合がよい。
また、上述の実施例では、第6図に示したように、排気
弁31a、31bを吸気弁21 a、21 bより早く
閉じる場合を記述しているが、第16図に示すように、
吸気弁21a、21bの閉時期(+40度)を早くし、
排気弁31a、31bからの新気が逆流する際吸気弁2
1a、21bを閉じておくことにより、新気の吸気ポー
ト20a。
20bへの吹き返しを防止でき、シリンダ内の新気の過
給効果を高め実圧縮比を高めることが可能である。
また、この2サイクル内燃機関をディーゼルエンジンと
てして構成する場合、燃料噴射前の吸入空気が排気との
間で成層化され、空気が充分加熱された後に燃料を直接
噴射するので、低い圧縮比でも自己着火燃焼を生じさせ
ることも可能である。
〔発明の効果〕
以上に述べたように、本発明によれば、排気ポートから
の新気が吸気ポートへ追い出されないため、特に高負荷
域において、新気の供給が阻害されす、高い充填効率を
達成し、出力アップを図ることができる。また、新気の
強い乱れ(スワール)のため燃料の気化が促進される。
このため燃焼速度が速くなり、ノンキングが防止される
【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1O図は3気筒の場合の排気制御機
構を示した図、第11図は3気筒の場合の排気弁の開弁
タイミングを示した図、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図は再排気ポー
トを偏心ポートとした実施例を示した図、第14図は第
2図のXIV−XIV拡大断面図、第15図は第2図の
xv−xv拡大断面図、第16図は排気弁及び吸気弁の
開閉タイミングの他の実施例を示した図である。 1・・・2サイクル内燃機関本体 2・・・燃焼室 5.5a15b・・・マスク 14・・過給機 16・・吸気制御弁 21a、21b−・−吸気弁 31a、31b・・・排気弁 20a、20b・・−吸気ポート 32a、32b・・・排気ポート 34・・排気制御弁

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、3又はその倍数の気筒数を有し、かつ過給手段を有
    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排気弁とを有する2サ
    イクル内燃機関において、ピストン下降速度の速い時期
    に排気弁を吸気弁より早く開くようにこれらの弁を開閉
    駆動する弁駆動機構と、少なくとも高負荷域において横
    断掃気及び気筒間排気パルス過給を行うに適した新気供
    給系及び排気系構造と、該気筒間排気パルス過給効果に
    より新気が排気ポートに一旦貯えられた後燃焼室に逆流
    する際、逆流する新気に略シリンダ軸周りのスワールを
    与える手段とを含んで成る2サイクル内燃機関。
JP61149706A 1986-06-12 1986-06-27 2サイクル内燃機関 Pending JPS639629A (ja)

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