WO2016181482A1 - ２バルブエンジン - Google Patents

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WO2016181482A1
WO2016181482A1 PCT/JP2015/063564 JP2015063564W WO2016181482A1 WO 2016181482 A1 WO2016181482 A1 WO 2016181482A1 JP 2015063564 W JP2015063564 W JP 2015063564W WO 2016181482 A1 WO2016181482 A1 WO 2016181482A1
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WO
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region
combustion chamber
ignition
squish
center
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PCT/JP2015/063564
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English (en)
French (fr)
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隼人 田之倉
鈴木　実
真前 伊藤
洋平 岩城
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ヤマハ発動機株式会社
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Publication date
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    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Definitions

  • the present invention relates to a two-valve engine.
  • Non-Patent Document 1 discloses an engine in which fuel efficiency is improved by strengthening a tumble flow that is a vortex of an air-fuel mixture in a combustion chamber.
  • the engine of Non-Patent Document 1 is a four-stroke engine for a small motorcycle, and is a two-valve engine.
  • a two-valve engine such as that shown in Non-Patent Document 1
  • the flow of the air-fuel mixture is strengthened by increasing the tumble flow, so the combustion of the air-fuel mixture becomes rapid. That is, the main combustion period in the expansion stroke, that is, the crank angle section in which a predetermined majority of fuel in the combustion chamber burns is shortened.
  • the pressure increase rate in the expansion stroke is increased. This brings the pressure-volume characteristic closer to the ideal state and increases work efficiency. Therefore, fuel consumption is improved.
  • Non-Patent Document 1 a roller bearing is adopted as the journal bearing that supports the crankshaft.
  • propagation of combustion noise is suppressed by improving the support rigidity of the crankshaft by roller bearings.
  • An object of the present invention is to provide a two-valve engine that improves fuel consumption and suppresses the generation of combustion noise.
  • the present invention adopts the following configuration in order to solve the above-described problems.
  • a two-valve engine The two-valve engine A crankshaft, A rolling bearing for supporting the crankshaft; A piston portion connected to the crankshaft; A cylinder head portion having one intake port that communicates with the intake passage and is opened and closed by an intake valve, and one exhaust port that communicates with the exhaust passage and is opened and closed by an exhaust valve, and accommodates the piston portion therein
  • a cylinder body portion having a cylinder bore, and a cylinder portion forming a combustion chamber together with the piston portion;
  • a fuel injection section for injecting fuel into the intake passage; Provided in one of the two regions defined by dividing the combustion chamber by a straight line passing through the center of the intake port and the center of the exhaust port when viewed in the direction of the central axis of the cylinder bore And an ignition part
  • the combustion chamber has a non-squish region on at least a part of the outer periphery of the combustion chamber in the radial direction of the cylinder bore, and the non-squish region is at least the cylinder head portion
  • the cylinder head is a region where no projecting portion for generating a squish effect is provided, When the intake passage is viewed in the direction of the central axis of the cylinder bore, the region where the ignition unit is not disposed and the non-squish region extend the center line of the intake passage from the center of the intake port. It is provided to be arranged on a straight line.
  • the piston portion is accommodated in a cylinder bore included in the cylinder body portion.
  • the cylinder head portion has one intake port communicating with the intake passage and one exhaust port communicating with the exhaust passage.
  • the intake port is opened and closed by an intake valve
  • the exhaust port is opened and closed by an exhaust valve.
  • the cylinder part forms a combustion chamber together with the piston part.
  • the ignition unit is not arranged on a straight line passing through the center of the intake port and the center of the exhaust port.
  • the ignition unit is provided in one of the two regions defined by dividing the combustion chamber by the straight line. Fuel is injected into the intake passage by the fuel injection unit.
  • the air-fuel mixture containing fuel enters the combustion chamber from the intake passage through the intake port as the piston moves.
  • the air-fuel mixture in the combustion chamber burns by ignition of the ignition unit.
  • a vortex of the air-fuel mixture is generated in the combustion chamber.
  • the intake passage is provided so that the region where the ignition portion is not arranged is arranged on a straight line extending the center line of the intake passage from the center of the intake port when viewed in the direction of the center axis of the cylinder bore. .
  • the vortex of the air-fuel mixture in the combustion chamber has a swirl component around the central axis and a tumble component around a line perpendicular to the central axis. That is, a flow in which the swirl flow and the tumble flow are combined is generated in the combustion chamber.
  • the main tumble flow of the air-fuel mixture entering the combustion chamber from the intake port (simply referred to as tumble flow) flows along a straight line extending from the intake port to the center line of the intake passage. For this reason, the direction of the tumble flow is not directed from the intake port to the exhaust port but is inclined.
  • the tumble flow is directed from the center of the intake port through the region where the ignition unit is not disposed, of the two regions. Since the tumble flow rotates around a line perpendicular to the central axis, the oblique direction of the tumble flow is the same not only in the vicinity of the intake port but also in the vicinity of the ignition unit.
  • the direction of the tumble flow in the vicinity of the ignition part includes a component directed from the intake port to the exhaust port and a component directed from the ignition part to a region where the ignition part is not disposed.
  • the swirl flow of the air-fuel mixture rotates around the central axis.
  • the swirl flow rotates around the central axis in a direction passing through the intake port, the exhaust port, and the ignition unit in this order.
  • the direction of the swirl flow around the ignition part is the direction from the exhaust port to the intake port.
  • the combustion chamber has a non-squish region on at least a part of the outer periphery of the combustion chamber in the radial direction of the cylinder bore.
  • region is an area
  • the squish effect is because a part of the air-fuel mixture sandwiched between the top surface of the piston part and the cylinder head part is pushed out as the piston part rises, so that the flow of the air-fuel mixture is disturbed and / or vortex Is the effect of forming.
  • the intake passage is provided so that the non-squish region is arranged on a straight line extending the center line of the intake passage from the center of the intake port when viewed in the direction of the central axis. Since no projecting portion for generating the squish effect is provided on a straight line obtained by extending the center line of the intake passage, the swirl flow of the air-fuel mixture is not hindered and is easily maintained.
  • the main combustion period in the expansion stroke is shortened.
  • the main combustion period in the expansion stroke is shortened even though it is possible to suppress the rapid progress of the flame toward the exhaust port at the early stage of combustion. Therefore, the fuel efficiency of the two-valve engine is improved. Therefore, according to the two-valve engine of the present invention, it is possible to suppress the generation of combustion noise while improving fuel efficiency.
  • the two-valve engine of (1) The intake passage is provided so as to form an arc that curves on the upstream side of the intake port when viewed in the direction of the central axis of the cylinder bore;
  • the ignition portion is provided outside the curved arc when viewed in the direction of the central axis of the cylinder bore.
  • the intake passage forms an arc that is curved on the upstream side of the intake port, and the ignition portion is provided outside the arc, so that the swirl flow of the air-fuel mixture that has passed through the intake passage is reduced. growing. For this reason, the swirl flow of the air-fuel mixture in the combustion chamber is easily maintained. Therefore, it is possible to further suppress the generation of combustion noise while further improving the fuel consumption.
  • the piston part has a recessed part that is recessed from the periphery on the top surface of the piston part, When the concave portion is viewed in the direction of the central axis of the cylinder bore, the area where the concave portion and the region where the ignition portion is provided overlaps the concave portion and the region where the ignition portion is not provided. Are formed to be larger than the overlapping area.
  • the concave portion is provided on the top surface of the piston portion, a large space constituting the combustion chamber is secured around the ignition portion even when the piston portion moves to the top dead center.
  • the two-valve engine according to any one of (1) to (4),
  • the piston portion is provided in a region on the top surface opposite to the ignition portion across a straight line passing through the center of the intake port and the center of the exhaust port when viewed in the direction of the central axis of the cylinder bore. It has a convex part.
  • the space corresponding to the region provided with the convex portion in the combustion chamber is narrowed, so that the progress of flame is delayed.
  • the progress of the flame is delayed in a region opposite to the ignition portion when viewed in the direction of the central axis, and is a portion related to combustion after the combustion in the main combustion period is completed. In the region opposite to the ignition unit, an unburned state of the air-fuel mixture tends to occur.
  • the configuration of (5) since the progress of the flame is delayed, the high temperature state of the air-fuel mixture is maintained for a long time, so that the air-fuel mixture is sufficiently easily combusted. Therefore, it is possible to further improve the fuel consumption, further suppress the generation of combustion noise, and suppress the discharge of unburned air-fuel mixture from the two-valve engine.
  • the separation distance between the cylinder head portion and the piston portion in the central axis direction of the cylinder bore is continuously increased, so that it is difficult to prevent the swirl flow of the air-fuel mixture in the combustion chamber. For this reason, the swirl flow of the air-fuel mixture in the combustion chamber is easily maintained. Therefore, it is possible to further suppress the generation of combustion noise while further improving the fuel consumption.
  • the non-squish region is a region where no projecting portion for generating a squish effect is provided on both the cylinder head portion and the piston portion.
  • the projecting portion for generating the squish effect is not provided in both the cylinder head portion and the piston portion, the swirl flow of the air-fuel mixture in the combustion chamber is hardly hindered. For this reason, the swirl flow of the air-fuel mixture in the combustion chamber is easily maintained. Therefore, it is possible to further suppress the generation of combustion noise while further improving the fuel consumption.
  • a straight line extending the center line of the intake passage from the center of the intake port passes through the region where the ignition unit is not disposed and the exhaust port. Since it extends without overlapping, swirl of the air-fuel mixture in the combustion chamber is promoted. Therefore, it is possible to further suppress the generation of combustion noise while further improving the fuel consumption.
  • the two-valve engine according to any one of (1) to (8),
  • the combustion chamber has the non-squish region at least in the entire region where the ignition unit is not disposed on the outer periphery of the combustion chamber.
  • the air-fuel mixture entering the combustion chamber is directed from the intake port to a region where no ignition unit is provided. Since the non-squish region is provided at least in the region where the ignition unit is not disposed, the flow of the air-fuel mixture entering the combustion chamber from the intake port is difficult to be hindered. Therefore, it is possible to further suppress the generation of combustion noise while further improving the fuel consumption.
  • FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a schematic configuration of a two-valve engine according to an embodiment of the present invention. It is a longitudinal section in another direction which shows schematic structure of a 2 valve engine concerning one embodiment of the present invention. It is the expanded sectional view which expanded the combustion chamber vicinity of the engine shown in FIG. FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view in which the vicinity of a combustion chamber of the engine shown in FIG. 2 is enlarged.
  • (A) is sectional drawing which shows the engine of the 1st reference example provided with the protrusion part for generation
  • B) is sectional drawing which shows the engine of the 2nd reference example provided with another protrusion part for generation
  • FIG. 3 is a perspective view of the internal structure of the cylinder head portion shown in FIGS. 1 and 2 when viewed from the central axis of the cylinder bore. It is a figure which shows a top surface when a piston part is seen in the direction of the center axis line of a cylinder bore. It is a figure which shows arrangement
  • a comparative example of the present embodiment it is a schematic diagram showing the flow of air-fuel mixture in an engine in which a swirl flow is not substantially generated. It is a graph for demonstrating the combustion state of the air-fuel
  • the inventors of the present invention conducted intensive research in order to achieve both improvement in fuel consumption and reduction in combustion noise, and obtained the following knowledge.
  • Both fuel consumption and combustion noise are affected not only by the overall length of the main combustion period, but also by the degree of progress of combustion over time.
  • the impact that affects the combustion noise greatly depends on the pressure increase rate in the early stage of combustion. Therefore, if the increase rate of the combustion amount of the air-fuel mixture can be increased in the later stage of combustion while suppressing the increase rate of the combustion amount of the air-fuel mixture in the early stage of combustion, the main combustion period that contributes to fuel efficiency can be shortened and An initial pressure increase rate can be suppressed.
  • the present inventors can suppress combustion noise while improving fuel efficiency by introducing a swirl flow into a combustion chamber of a two-valve engine in which a tumble flow is generated and maintaining the swirl flow long in a non-squish region. Obtained knowledge. Specifically, by introducing the swirl flow by devising the arrangement of the intake passage, the speed at which the air-fuel mixture around the ignition part in the combustion chamber flows to the exhaust port can be suppressed. As a result, the pressure increase rate in the initial stage of combustion can be suppressed.
  • the ignition section is devised to direct the tumble flow to the exhaust port at an angle, and by introducing the swirl flow, the igniting section is arranged by combining the tumble flow and swirl flow around the ignition section. The area is directed to the area where the ignition part is not arranged. This increases the rate of increase in the amount of combustion of the air-fuel mixture in the later stage of combustion. As a result, the main combustion period can be shortened.
  • the present invention is based on the knowledge that it is possible to achieve both improvement in fuel consumption and reduction in combustion noise by introducing and maintaining a swirl flow with respect to the conventional design concept that employs a type of bearing having high support rigidity. It is a completed invention.
  • FIG. 1 and 2 are longitudinal sectional views showing a schematic configuration of a two-valve engine 1 according to an embodiment of the present invention.
  • X indicates the direction in which the rotation axis M of the crankshaft 2 extends.
  • Z indicates the direction in which the central axis C of the cylinder bore 42b extends (the direction in which the piston portion 5 reciprocates).
  • Y indicates a direction orthogonal to both the rotation axis direction X of the crankshaft 2 and the center axis direction Z of the cylinder bore 42b.
  • FIG. 1 is a longitudinal sectional view schematically showing the two-valve engine 1 when viewed from the direction Y.
  • FIG. 2 is a longitudinal sectional view schematically showing the two-valve engine 1 when viewed from the direction X. As shown in FIG.
  • a two-valve engine 1 (hereinafter also simply referred to as the engine 1) shown in FIGS. 1 and 2 is mounted on a straddle-type vehicle (not shown) represented by a motorcycle, for example.
  • the vehicle when the engine 1 is mounted on a vehicle, the vehicle is not limited to a straddle-type vehicle such as a motorcycle.
  • the vehicles include various types of vehicles such as automobiles and snowmobiles.
  • the number of wheels of the vehicle on which the engine 1 is mounted is not particularly limited.
  • the engine 1 may be mounted on a device or device (for example, a generator) other than the vehicle.
  • the engine 1 is a single-cylinder four-stroke engine.
  • the engine 1 includes a crankshaft 2, a crankcase part 3, a cylinder part 4, a piston part 5, a fuel injection part 6, an ignition part 7, an intake valve 8a, and an exhaust valve 8b.
  • an engine 1 mounted on a saddle-ride type vehicle (not shown) will be described.
  • the engine 1 is arranged in the saddle type vehicle so that the direction X substantially matches the width direction of the saddle type vehicle and the direction Y substantially matches the front-rear direction of the saddle type vehicle.
  • the direction X is also referred to as the width direction of the engine 1.
  • the direction Y is also referred to as the front-rear direction of the engine 1.
  • the posture in which the engine 1 is mounted on the vehicle is not limited to this embodiment.
  • the front-rear direction Y of the engine 1 is not limited to a direction parallel to the horizontal plane, and may be oblique to the horizontal plane. That is, the front-rear direction Y of the engine 1 may be oblique with respect to the front-rear direction of the saddle riding type vehicle.
  • the cylinder part 4 includes a cylinder head part 41 and a cylinder body part 42.
  • the crankcase portion 3, the cylinder body portion 42, and the cylinder head portion 41 are stacked in this order and fastened to each other. In FIG. 2, the crankcase portion 3 is not shown for ease of viewing the structure.
  • the engine 1 includes a bearing 31 that rotatably supports the crankshaft 2.
  • the bearing 31 is a rolling bearing.
  • the bearing 31 is a ball bearing, for example.
  • the crankshaft 2 is supported on the crankcase portion 3 by a bearing 31.
  • the crankcase portion 3 is composed of two case portions 3a divided in the width direction X as shown in FIG.
  • the crankcase portion 3 is configured by fastening the two case portions 3a in the width direction X.
  • Each of the two case portions 3a is formed with a support portion 3b for supporting the bearing 31.
  • a bearing 31 is fitted in the support portion 3b of each case portion 3a.
  • Each bearing 31 supports each journal of the crankshaft 2 extending in the width direction X.
  • a cylinder bore 42b is formed in the cylinder body portion 42.
  • the cylinder bore 42b is a space in the cylinder body portion 42, and has a cylindrical shape extending in the direction Z in this embodiment.
  • the piston part 5 is accommodated in the cylinder bore 42b.
  • the piston part 5 is disposed so as to be able to reciprocate in the direction Z.
  • the piston portion 5 is connected to the crankshaft 2 via a connecting rod 32.
  • One end of the connecting rod 32 is rotatably supported by the crankshaft 2, and the other end of the connecting rod 32 is rotatably supported by the piston portion 5.
  • the crankshaft 2 rotates.
  • the cylinder part 4 and the piston part 5 form a combustion chamber 4r.
  • the engine 1 of the present embodiment is an air-cooled engine, and heat radiation fins 41h and 42h are provided outside the cylinder head portion 41 and outside the cylinder body portion 42, respectively.
  • the cylinder head portion 41 is formed with one intake passage 41a and one exhaust passage 41e. Each of the intake passage 41a and the exhaust passage 41e continues to the combustion chamber 4r.
  • the cylinder head portion 41 has an intake port 41b and an exhaust port 41f.
  • the intake port 41b is an opening in the combustion chamber 4r of the intake passage 41a.
  • the exhaust port 41f is an opening in the combustion chamber 4r of the exhaust passage 41e.
  • the intake port 41b and the exhaust port 41f communicate with the intake passage 41a and the exhaust passage 41e, respectively.
  • the intake port 41b is opened and closed by the intake valve 8a.
  • the exhaust port 41f is opened and closed by an exhaust valve 8b.
  • the intake passage 41a is formed to extend upstream in the cylinder head portion 41 while bending from the intake port 41b of the combustion chamber 4r.
  • An end (upstream end) opposite to the intake port 41 b in the intake passage 41 a is open to the outer surface of the cylinder head portion 41.
  • the intake pipe 43 is connected to the end (upstream end) of the intake port 41b.
  • the exhaust passage 41e is formed so as to extend downstream in the cylinder head portion 41 while bending from the exhaust port 41f of the combustion chamber 4r.
  • the opposite end (downstream end) of the exhaust port 41f in the exhaust passage 41e opens to the outer surface of the cylinder head portion 41.
  • An exhaust pipe (not shown) is connected to the end (downstream end) of the exhaust port 41f.
  • the fuel injection part 6 is attached to the cylinder head part 41 so as to face the intake passage 41a.
  • the fuel injection unit 6 injects fuel into the intake passage 41a.
  • the fuel injection unit 6 injects fuel to a position upstream of the intake port 41b.
  • the fuel injection unit 6 creates an air-fuel mixture by injecting fuel into the outside air flowing through the intake passage 41a.
  • the air-fuel mixture contains air and fuel.
  • the air-fuel mixture is supplied to the combustion chamber 4r through the intake port 41b.
  • the cylinder head portion 41 is provided with a cam shaft 41s so as to be rotatable.
  • a cam 41t is provided on the cam shaft 41s.
  • the camshaft 41s and the cam 41t are integrated and rotate in conjunction with the rotation of the crankshaft 2.
  • the cylinder head part 41 is provided with an ignition part 7.
  • the ignition unit 7 is a part that ignites the air-fuel mixture in the combustion chamber 4r.
  • the ignition part 7 is a part exposed to the combustion chamber 4 r in the spark plug 70 attached to the cylinder head part 41.
  • the engine 1 of the present embodiment includes only one intake valve 8a and only one exhaust valve 8b with respect to one cylinder bore 42b. That is, only one intake passage 41a and only one exhaust passage 41e are connected to one combustion chamber 4r. One combustion chamber 4r has only one intake port 41b and only one exhaust port 41f.
  • the combustion chamber 4r has a non-squish region N on at least a part of the outer periphery of the combustion chamber 4r in the radial direction of the cylinder bore 42b.
  • the non-squish region N is a region where at least the cylinder head portion 41 of the cylinder head portion 41 and the piston portion 5 is not provided with a protruding portion for generating a squish effect.
  • the squish effect is that a part of the air-fuel mixture sandwiched between the top surface 5t of the piston part 5 and the cylinder head part 41 is pushed out as the piston part 5 rises, so that the air-fuel mixture flows into the combustion chamber 4r. This is the effect of forming turbulence and / or vortices.
  • FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view in which the vicinity of the combustion chamber 4r of the engine 1 shown in FIG. 1 is enlarged.
  • FIG. 4 is an enlarged sectional view in which the vicinity of the combustion chamber 4r of the engine 1 shown in FIG. 2 is enlarged. 3 and 4, it is shown that the combustion chamber 4r has a non-squish region N on the outer periphery of the combustion chamber 4r in the radial direction of the cylinder bore 42b. In the non-squish region N, the cylinder head portion 41 is not provided with a protruding portion for generating a squish effect.
  • both the cylinder head portion 41 and the piston portion 5 are not provided with protruding portions for generating a squish effect.
  • a step is not substantially provided at a portion where the upper surface of the cylinder head portion 41 and the inner peripheral surface of the cylinder body portion 42 are adjacent to each other.
  • the separation distance between the cylinder head portion 41 and the piston portion 5 in the central axis direction Z of the cylinder bore 42b is continuously increased from the outside to the inside in the radial direction of the cylinder bore 42b.
  • FIG. 5A is a cross-sectional view showing a first reference example engine provided with a protrusion for generating a squish effect.
  • FIG. 5B is a cross-sectional view showing an engine of a second reference example in which another protrusion is provided.
  • the engine 8 of the first reference example shown in FIG. 5 (A) is the engine disclosed in Patent Document 1.
  • the engine 8 of the first reference example shown in FIG. 5A has a squish region S on the outer periphery of the combustion chamber 84r in the radial direction.
  • the cylinder head portion 841 is provided with a protruding portion 849.
  • the piston portion 85 is provided with a protruding portion 859.
  • the protruding portion 849 of the cylinder head portion 841 is provided such that the separation distance between the cylinder head portion 841 and the piston portion 85 in the central axis direction is substantially maintained from the outer side to the inner side in the radial direction. .
  • the air-fuel mixture sandwiched between the piston portion 85 and the cylinder head portion 841 in the squish region S is increased in the radial direction as the piston portion 85 rises. Pushed inward. That is, the squish effect is generated in the engine 8 of the first reference example.
  • the engine 9 of the second reference example shown in FIG. 5B also has a squish region S on the outer periphery of the combustion chamber 94r in the radial direction.
  • the cylinder head portion 941 is provided with a protruding portion 949.
  • the projecting portion 949 of the cylinder head portion 941 is formed by a step provided in a portion where the upper surface of the cylinder head portion 941 and the inner peripheral surface of the cylinder body portion 942 are adjacent to each other.
  • the piston portion 985 is provided with a protruding portion 959.
  • the separation distance between the cylinder head portion 941 and the piston portion 95 in the central axis direction continuously decreases from the outside toward the inside in the radial direction. For this reason, in the engine 9 of the reference example shown in FIG. 5B, the air-fuel mixture sandwiched between the piston portion 95 and the cylinder head portion 941 in the squish region S moves in the radial direction as the piston portion 95 rises. Pushed inward. That is, the squish effect also occurs in the engine 9 of the second reference example.
  • the non-squish region N in the present embodiment is not provided with a protruding portion for generating a squish effect, such as the protruding portion 859 shown in FIG.
  • the step shown in FIG. 5B is not provided, and the protruding portion for generating the squish effect, such as the protruding portion 959 shown in FIG. Is not provided.
  • FIG. 6 is a perspective view of the internal structure of the cylinder head portion 41 shown in FIGS. 1 and 2 when viewed in the direction Z of the central axis C of the cylinder bore 42b.
  • FIG. 6 shows each part in the cylinder head part 41 when viewed from the cylinder head part 41 toward the crankshaft 2.
  • FIG. 6 also schematically shows valve support portions 81a and 81b that support the intake valve 8a and the exhaust valve 8b, respectively, and the fuel injection portion 6.
  • the engine 1 of this embodiment is a two-valve engine.
  • the combustion chamber 4r When viewed in the direction Z of the central axis C of the cylinder bore 42b, the combustion chamber 4r has a circular shape or a substantially circular shape.
  • one intake port 41b and one exhaust port 41f are arranged side by side.
  • the intake port 41b and the exhaust port 41f are arranged in the front-rear direction Y and spaced apart from each other.
  • the area of the exhaust port 41f is smaller than the area of the intake port 41b.
  • both the intake port 41b and the exhaust port 41f generally overlap the combustion chamber 4r.
  • the entire exhaust port 41f overlaps the intake port 41b in the front-rear direction Y.
  • the center 41g of the exhaust port 41f overlaps the intake port 41b in the front-rear direction Y.
  • the center 41c of the intake port 41b overlaps the exhaust port 41f in the front-rear direction Y.
  • the central axis C of the cylinder bore 42b is located between the intake port 41b and the exhaust port 41f in the front-rear direction Y.
  • the central axis C of the cylinder bore 42b overlaps both the intake port 41b and the exhaust port 41f in the front-rear direction Y.
  • the ignition unit 7 is disposed at a position away from the central axis C of the cylinder bore 42b.
  • the ignition unit 7 is arranged at a position away from the center of the combustion chamber 4r when viewed in the direction of the central axis C.
  • the igniter 7 is located in the front-rear direction Y between the center 41c of the intake port 41b and the center 41g of the exhaust port 41f.
  • the combustion chamber 4r is divided into two regions by a straight line D passing through the center 41c of the intake port 41b and the center 41g of the exhaust port 41f.
  • the ignition unit 7 is provided in one of the two regions. Of the two regions, a region where the ignition unit 7 is provided is referred to as an ignition unit region E. A region where the ignition unit 7 is not provided is referred to as a non-ignition unit region F.
  • the ignition part region E and the non-ignition part region F are defined by being divided by a straight line D.
  • the intake passage 41a in the engine 1 is directed obliquely with respect to the exhaust port 41f.
  • the center line P of the intake passage 41a extends to the center 41c of the intake port 41b.
  • a straight line Q extending the center line P of the intake passage 41a from the center 41c of the intake port 41b does not pass through the center 41g of the exhaust port 41f.
  • the straight line Q is a half straight line extending in the downstream direction from the center 41c of the intake port 41b toward the combustion chamber 4r.
  • the straight line Q is a straight line extending from the center 41c with the direction of the center line P of the intake passage 41a at the center 41c of the intake port 41b. Further, as described above, the combustion chamber 4r has the non-squish region N on at least a part of the outer periphery of the combustion chamber 4r in the radial direction of the cylinder bore 42b. When viewed in the direction of the central axis C, a straight line Q extending from the center 41c of the intake port 41b passes through the non-ignition part region F and the non-squish region N. That is, when viewed in the direction of the central axis C, the non-ignition part region F and the non-squish region N are arranged on the straight line Q.
  • the straight line Q when viewed in the direction of the central axis C, the straight line Q extends through the non-ignition part region F to the non-squish region N without overlapping the exhaust port 41f.
  • the intersection V between the outer edge of the combustion chamber 4r and the straight line Q is located forward (downstream) from the center 41c of the intake port 41b.
  • the intersection V is located forward (downstream) from the center axis C of the cylinder bore 42b.
  • the combustion chamber 4r has a non-squish region N over the entire non-ignition portion region F where the ignition portion 7 is not disposed at the outer periphery of the combustion chamber 4r. More specifically, the combustion chamber 4r has a non-squish region N on the entire outer periphery of the combustion chamber.
  • the intake passage 41a is inclined with respect to the exhaust port 41f.
  • the center line P of the intake passage 41a extending in the intake passage 41a to the center 41c of the intake port 41b passes through the ignition region E, but is not in the non-ignition region F. Do not pass over.
  • the intake passage 41a is provided so as to form an arc that curves on the upstream side of the intake port 41b when viewed in the direction of the central axis C of the cylinder bore 42b.
  • the ignition unit 7 is provided outside the arc.
  • the arc is not particularly limited, and examples thereof include an arc as a part of a perfect circle or a substantially perfect circle, and an arc as a part of an ellipse or a substantially ellipse.
  • the intake valve 8a and the exhaust valve 8b are supported by valve support portions 81a and 81b provided in the intake passage 41a and the exhaust passage 41e, and extend to the intake port 41b and the exhaust port 41f.
  • the opening direction G of the intake port 41b is the same as or substantially the same as the opening / closing direction of the intake valve 8a.
  • the opening direction G of the intake port 41b faces rearward (downstream) in the front-rear direction Y and faces downward in the direction Z (direction toward the piston portion 5).
  • FIG. 7 is a view showing the top surface 5t when the piston portion 5 is viewed in the direction of the central axis C of the cylinder bore 42b.
  • the shape of the piston portion 5 will be described with reference to FIGS. 3, 4, and 7.
  • the piston part 5 has a recessed part 5 c that is recessed from the periphery on the top surface 5 t of the piston part 5.
  • the recess 5c is circular when viewed in the direction of the central axis C of the cylinder bore 42b.
  • the recess 5c has a spherical shape.
  • valve recesses 5a and 5b for avoiding interference with the intake valve 8a and the exhaust valve 8b are also provided on the top surface 5t of the piston portion 5.
  • the valve recesses 5a and 5b are adjacent to the recess 5c. A part of the intake valve 8a and the exhaust valve 8b is received in the valve recesses 5a and 5b.
  • the recess 5c is a part different from the valve recesses 5a and 5b, and does not receive the intake valve 8a and the exhaust valve 8b.
  • the concave portion 5 c is unevenly distributed in the width direction X on the top surface 5 t of the piston portion 5. When viewed in the direction of the central axis C of the cylinder bore 42b, the area where the recess 5c and the ignition part region E overlap is larger than the area where the recess 5c and the non-ignition part region F overlap.
  • the concave portion 5c has a spherical shape such that the deepest portion of the concave portion 5c is disposed in the ignition portion region E.
  • the straight line Q extending from the center 41c of the intake port 41b passes through the non-ignition part region F where the area overlapping with the recess 5c is small and the ignition part 7 is not disposed. That is, when viewed in the direction of the central axis C, the non-ignition part region F in which the area overlapping with the recess 5c is small and the ignition part 7 is not disposed is disposed on the straight line Q.
  • a convex portion 5p is provided on the top surface 5t of the piston portion 5 (see FIG. 3).
  • the convex portion 5 p protrudes from the top surface 5 t of the piston portion 5 toward the cylinder head portion 41.
  • the convex portion 5p protrudes toward the cylinder head portion 41 from the outer peripheral portion of the top surface 5t in the radial direction of the cylinder bore 42b.
  • the protrusion 5p is disposed in the non-ignition part region F when viewed in the direction of the central axis C of the cylinder bore 42b.
  • the convex portion 5p and the concave portion 5c are arranged side by side in the width direction X.
  • the convex portion 5p is adjacent to the concave portion 5c.
  • the convex portion 5p has an arc shape in contact with the edge of the circular concave portion 5c when viewed in the direction of the central axis C of the cylinder bore 42b.
  • the vortex of the air-fuel mixture in the combustion chamber 4r has a swirl component around the central axis C and a tumble component around a line perpendicular to the central axis C. That is, a flow in which the swirl flow and the tumble flow are combined is generated in the combustion chamber.
  • the air-fuel mixture in the intake passage 41a flows radially from an annular gap generated in the intake port 41b by the operation of the intake valve 8a.
  • the flow of the air-fuel mixture in the portion close to the outer periphery of the combustion chamber 4r in the annular gap around the intake valve 8a is the inner wall of the outer periphery of the combustion chamber 4r.
  • the flow rate of the air-fuel mixture in the portion near the outer periphery of the combustion chamber 4r is smaller than the flow rate of the air-fuel mixture in the portion near the center of the combustion chamber 4r. Therefore, as a whole, the air-fuel mixture tends to move toward the center of the combustion chamber 4r after entering the combustion chamber 4r from the intake port 41b when viewed in the direction of the central axis C. Furthermore, the air-fuel mixture has inertia and viscosity. The direction of the flow of the air-fuel mixture when the air-fuel mixture passes through the intake passage 41a and enters the combustion chamber 4r is affected by the direction and shape of the intake passage 41a.
  • FIG. 8 is a diagram showing the arrangement of main parts and the flow of the air-fuel mixture in the combustion chamber 4r of the engine 1.
  • Three arrows T1 to T3 in FIG. 8 schematically show the direction of the tumble flow.
  • Arrows T1 to T3 indicate the flow of the air-fuel mixture in the space near the cylinder head portion 41 in the combustion chamber 4r formed between the piston portion 5 and the cylinder head portion 41.
  • the tumble flow (T1 to T3) is a flow that goes around a line R that intersects the central axis C.
  • a straight line Q obtained by extending the center line P of the intake passage 41a from the center 41c of the intake port 41b is the non-ignition part region F and the non-squish region N where the ignition part 7 is not disposed. Pass through. For this reason, the main part of the air-fuel mixture that has entered the combustion chamber 4r from the intake port 41b flows in the direction of the straight line Q extending the center line P of the intake passage 41a from the intake port 41b or a direction close to the direction of the straight line Q. That is, the tumble flow (T1 to T3) is generated in a direction substantially along a straight line Q extending from the center line P of the intake passage 41a from the intake port 41b.
  • the tumble flow (T1 to T3) does not go from the intake port 41b to the exhaust port 41f, but is inclined to the direction from the intake port 41b to the exhaust port 41f.
  • the tumble flow (T1 to T3) is generated in the direction passing through the non-ignition part region F from the center 41c of the intake port 41b.
  • the direction (T3) of the tumble flow in the vicinity of the ignition unit 7 is a component from the intake port 41b to the exhaust port 41f, that is, a component in the front-rear direction Y, and a component from the ignition unit 7 to the non-ignition part region F. That is, it includes a component in the width direction X.
  • the swirl flow of the air-fuel mixture is a flow that rotates around the central axis C.
  • Three arrows S1 to S3 in FIG. 8 schematically indicate the direction of the swirl flow.
  • a straight line Q obtained by extending the center line P of the intake passage 41a from the center 41c of the intake port 41b is the non-ignition part region F and the non-squish region N where the ignition part 7 is not disposed. Pass through.
  • the main part of the air-fuel mixture that has entered the combustion chamber 4r from the intake port 41b flows in the direction of the straight line Q extending the center line P of the intake passage 41a from the intake port 41b or a direction close to the direction of the straight line Q.
  • the swirl flow (S1 to S3) rotates around the central axis C in the direction passing through the intake port 41b, the exhaust port 41f, and the ignition unit 7 in this order (clockwise in FIG. 8).
  • the intake passage 41a is provided so as to form an arc that curves on the upstream side of the intake port 41b when viewed in the direction of the central axis C of the cylinder bore 42b.
  • the igniter 7 is provided outside the arc that curves when viewed in the direction of the central axis C of the cylinder bore 42b. For this reason, the swirl flow of the air-fuel mixture passing through the intake passage 41a is strengthened. Further, in this embodiment, when viewed in the direction of the central axis C, the straight line Q passes through the non-ignition part region F where the ignition part 7 is not disposed and does not overlap the exhaust port 41f. N extends. That is, the intake passage 41a is further inclined with respect to the exhaust port 41f as compared with a configuration in which, for example, the straight line Q overlaps with the exhaust port 41f. Thereby, the swirl flow of the air-fuel mixture passing through the intake passage 41a is further strengthened. For this reason, the swirl flow is easily maintained in the combustion chamber 4r.
  • the direction S3 of the swirl flow around the ignition unit 7 is substantially the same as the direction from the exhaust port 41f to the intake port 41b.
  • the combustion chamber 4r has a non-squish region N on at least a part of the outer periphery of the combustion chamber 4r in the radial direction of the cylinder bore 42b.
  • the non-squish region N is a region where at least the cylinder head portion of the cylinder head portion and the piston portion is not provided with a protruding portion for generating a squish effect.
  • the intake passage 41a When viewed in the direction of the central axis C, the intake passage 41a is provided such that the non-squish region N is arranged on a straight line Q extending from the center 41c of the intake port 41b to the center line P of the intake passage 41a. Yes.
  • the air-fuel mixture that has entered the combustion chamber 4r from the intake port 41b mainly occurs in a direction along a straight line Q extending the center line P of the intake passage 41a. For this reason, the flow of the air-fuel mixture entering the combustion chamber 4r from the intake port 41b is directed to the non-squish region N.
  • the non-squish region N is disposed on the straight line Q that extends the center line P of the intake passage 41a. Therefore, the cylinder head portion 41 on the outer periphery of the combustion chamber 4r to which the air-fuel mixture entering the combustion chamber 4r is directed from the intake port 41b is not provided with a protruding portion for generating a squish effect. Therefore, the swirl flow of the air-fuel mixture is not hindered and is easily maintained. As shown in FIGS.
  • the separation distance between the cylinder head portion 41 and the piston portion 5 in the central axial direction Z of the cylinder bore 42b is directed from the outside to the inside in the radial direction of the cylinder bore 42b. Continuously growing. Further, a step is not substantially provided at a portion where the upper surface of the cylinder head portion 41 and the inner peripheral surface of the cylinder body portion 42 are adjacent to each other and continuous. For this reason, the swirl flow of the air-fuel mixture is not hindered and is easily maintained.
  • the non-squish region N in the engine 1 of the present embodiment is provided in the entire non-ignition part region F in the outer periphery of the combustion chamber 4r, and is provided in the entire outer periphery of the combustion chamber 4r. For this reason, the flow of the air-fuel mixture entering the combustion chamber 4r from the intake port 41b is difficult to be hindered. Therefore, the swirl flow is easily maintained.
  • a recess 5 c is provided on the top surface 5 t of the piston portion 5.
  • the area where the recess 5c and the ignition part region E overlap is larger than the area where the recess 5c and the non-ignition part region F where no ignition part is provided.
  • a wide space constituting the combustion chamber 4r is secured around the ignition part 7 as shown in FIG.
  • the straight line Q extending from the center 41c of the intake port 41b passes through the non-ignition part region F in which the area overlapping with the recess 5c is small and the ignition part 7 is not disposed.
  • Combustion starts when the air-fuel mixture in the combustion chamber 4r is ignited by the ignition unit 7.
  • the flame generated by ignition tends to travel and spread along the flow of the air-fuel mixture itself.
  • the component in the same direction as the direction from the intake port 41b to the exhaust port 41f in the tumble flow T3 is attenuated by the swirl flow S3. Therefore, the flow of the air-fuel mixture around the ignition part 7 becomes gentle. For this reason, in the initial stage of combustion, it is possible to prevent the flame generated by ignition from proceeding rapidly toward the exhaust port 41f.
  • FIG. 9 is a schematic diagram showing the flow of air-fuel mixture in an engine in which a swirl flow does not substantially occur as a comparative example of the present embodiment.
  • the fluidity of the air-fuel mixture is likely to deteriorate in the entire combustion chamber. Further, when the squish region is provided, there is a possibility that the fuel in the air-fuel mixture tends to be unburned.
  • the engine 1 in the present embodiment it is possible to prevent the flame generated by the ignition from proceeding rapidly toward the exhaust port 41 f at the initial stage of combustion. Therefore, a rapid pressure increase in the initial stage of combustion is suppressed, and the generation of combustion noise is suppressed. For this reason, even if, for example, a ball bearing with low support rigidity is adopted as the bearing 31 that supports the crankshaft 2, combustion noise is suppressed. Further, in the engine 1, as shown by an arrow U in FIG. 8, the air-fuel mixture around the ignition unit 7 is changed from the ignition unit region E where the ignition unit 7 is arranged to the non-ignition unit region where the ignition unit 7 is not arranged.
  • the flame generated in the ignition unit 7 tends to spread quickly from the periphery of the ignition unit 7 to the entire combustion chamber 4r. Therefore, the time for the flame to spread in the main region of the combustion chamber 4r is shortened. That is, the main combustion period in the expansion stroke is shortened.
  • FIG. 10 is a graph for explaining the combustion state of the air-fuel mixture in the engine.
  • the vertical axis of the graph of FIG. 10 is the heat generation rate dQ / d ⁇ , and the horizontal axis is the rotation angle ⁇ of the crankshaft 2.
  • H1 schematically shows the characteristics of the heat generation rate in the engine 1
  • H9 schematically shows the characteristics of the heat generation rate in the comparative example shown in FIG.
  • the main combustion period J is expressed as a crank angle from the time when 10% of the heat generated in one cycle is generated to the time when 90% of the generated heat is generated. According to the engine 1 of the present embodiment, it is possible to suppress the rapid progress of the flame toward the exhaust port at the initial stage of combustion. For this reason, compared with the case of the heat generation rate H9 of the comparative example, the peak value of the heat generation rate H1 is suppressed, and the rate of increase of the heat generation rate H1 is suppressed. Furthermore, according to the engine 1 of the present embodiment, the main combustion period J is shortened because the flame tends to spread quickly from the periphery of the ignition unit 7 to the entire combustion chamber 4r. Therefore, fuel consumption is improved. Thus, according to the engine 1 of the present embodiment, it is possible to suppress the generation of combustion noise while improving fuel efficiency.
  • the intake passage 41a is provided so as to form an arc that curves on the upstream side of the intake port 41b when viewed in the direction of the central axis C of the cylinder bore 42b.
  • the ignition part 7 is provided in the outer side of the curved arc.
  • the recess 5c ensures a wide space that constitutes the combustion chamber 4r around the ignition unit 7 even when the piston unit 5 moves to near the top dead center. For this reason, even when the piston part 5 moves to the top dead center, the swirl flow of the air-fuel mixture around the ignition part 7 is easily maintained. Further, the situation where the air-fuel mixture around the ignition part 7 is cooled by the piston part 5 is suppressed. In addition, since the bottom of the combustion chamber 4r is expanded spherically by the spherical recess 5c, the swirl flow of the air-fuel mixture in the combustion chamber is more easily maintained. Therefore, it is possible to further suppress the generation of combustion noise while further improving the fuel consumption.
  • a part of the space of the combustion chamber 4r is narrowed by the convex portion 5p provided on the top surface 5t of the piston portion 5.
  • the space narrowed by the convex portion 5p is a space that overlaps the convex portion 5p when viewed in the direction of the central axis of the cylinder bore, and is a space in the non-ignition portion region F that is separated from the ignition portion 7. In the space away from the ignition unit 7, the unburned state of the air-fuel mixture tends to occur.
  • step difference said to this invention is a level
  • the level difference that does not cause the squish effect is different from the substantial level difference in the present invention. Therefore, a region having a level difference that does not cause the squish effect is included in the non-squish region N according to the present invention. For example, a step caused by a manufacturing error is different from a substantial step according to the present invention.
  • the separation distance between the cylinder head portion 41 and the piston portion 5 in the central axis direction Z of the cylinder bore 42b is continuously increased from the outside to the inside in the radial direction of the cylinder bore 42b.
  • the separation distance between the cylinder head portion and the piston portion in the central axis direction may be gradually increased. That is, the non-squish region may include a portion where the separation distance is maintained while the separation distance is gradually increased.
  • both the cylinder head portion 41 and the piston portion 5 are not provided with protruding portions for generating a squish effect.
  • the present invention is not limited to this.
  • a protruding portion may be provided on the piston portion. This is because when the projecting portion is provided on the piston portion, the flow of the air-fuel mixture is different from the case where it is provided on the cylinder head portion.
  • the non-squish area N is provided at least in the entire non-ignition part area F. More specifically, the example in which the non-squish region N is provided on the entire outer periphery of the combustion chamber has been described.
  • the present invention is not limited to this.
  • the non-squish region may be provided in a part of the outer periphery of the combustion chamber. That is, a squish region that produces a squish effect may be provided in a part of the outer periphery of the combustion chamber.
  • the non-squish region referred to in the present invention may be provided only in the non-ignition part region F. Further, the non-squish area referred to in the present invention may be provided only in a part of the non-ignition part area F.
  • a straight line Q extending the center line P of the intake passage 41a passes through the non-ignition part region F where the ignition part 7 is not disposed, and the exhaust port
  • region N The example which extends to the non-squish area
  • the present invention is not limited to this.
  • a straight line obtained by extending the center line of the intake passage may overlap the exhaust port and extend to the non-squish area.
  • the example in which the convex part 5p was provided in the top surface 5t of the piston part 5 was demonstrated.
  • the present invention is not limited to this.
  • the top surface of the piston portion does not have to be provided with a convex portion.
  • the concave portion 5c provided on the top surface 5t of the piston portion 5 has a spherical shape.
  • the present invention is not limited to this.
  • the concave portion may have a flat bottom surface.
  • the recessed part does not need to be provided in the top surface of the piston part.
  • the intake passage 41a is provided so as to form an arc that curves on the upstream side of the intake port 41b when viewed in the direction of the central axis C of the cylinder bore 42b.
  • the present invention is not limited to this. For example, it may extend linearly on the upstream side of the intake port 41b.
  • the example of the engine 1 including one cylinder bore 42b, one intake valve 8a, and one exhaust valve 8b has been described.
  • the present invention is not limited to this.
  • the two-valve engine of the present invention includes only two valves for one cylinder bore.
  • the number of cylinders of the two-valve engine of the present invention is not particularly limited.
  • the two-valve engine of the present invention may be, for example, a two-valve engine that has two cylinder bores and is provided with only two valves for each of the two cylinder bores.
  • An example of such an engine is a V-type 2-cylinder engine.
  • a V-type two-cylinder engine can be assembled by inserting a bearing into a hole formed in, for example, a crankcase portion. That is, it is not necessary to divide the crankcase portion at the position of the hole for inserting the bearing. Therefore, the V-type 2-cylinder engine is suitable for a rolling bearing.
  • the engine of the present invention may have, for example, a roller bearing as a journal bearing for the crankshaft.
  • the engine of this invention may have a sliding bearing, for example.

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Abstract

本発明は、燃費を向上させつつ、燃焼騒音の発生を抑えた２バルブエンジンを提供する。 ２バルブエンジンは、クランクシャフトと、転がり軸受と、ピストン部と、１つの吸気ポートと排気ポートとを有するシリンダヘッド部、及びシリンダボアを有するシリンダボディ部を備え、ピストン部とともに燃焼室を形成するシリンダ部と、燃料噴射部と、燃焼室が前記吸気ポートの中心と前記排気ポートの中心とを通る直線により区分されることにより定義される２つの領域のうち、一方の領域に設けられる点火部とを備え、前記燃焼室は、前記燃焼室の外周の少なくとも一部に、非スキッシュ領域を有しており、前記吸気通路は、前記シリンダボアの中心軸線の方向に見た時に、前記点火部が配置されていない前記領域と前記非スキッシュ領域とが、前記吸気ポートの中心から前記吸気通路の中心線を延長した直線上に配置されるように設けられている。

Description

２バルブエンジン
　本発明は、２バルブエンジンに関する。
　エンジンには、燃費の向上が常に求められている。燃費を向上する手法の一つとして、エンジンの膨張行程における燃焼の急速化が挙げられる。
　非特許文献１には、燃焼室内における混合気の渦であるタンブル流を強めることによって、燃費を向上したエンジンが示されている。非特許文献１のエンジンは小型二輪車用の４ストロークエンジンであり、２バルブエンジンである。
　非特許文献１に示すような２バルブエンジンでは、タンブル流が強まることによって、混合気の流動が強化されるので、混合気の燃焼が急速になる。つまり、膨張行程における主燃焼期間、即ち燃焼室内の所定の大部分の燃料が燃焼するクランク角度区間が短くなる。膨張行程における燃焼が急速化することによって、膨張行程における圧力上昇速度が増大する。これによって、圧力－容積特性が理想状態に近づき、仕事の効率が増大する。従って、燃費が向上する。
Ｈｏｎｄａ　Ｒ＆Ｄ　Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　Ｒｅｖｉｅｗ　Ｖｏｌ．１６　Ｎｏ．２　２００４年１０月
　しかしながら、混合気の急速な燃焼に伴って、燃焼室の圧力上昇速度が増大すると、燃焼による衝撃が増大する。この燃焼による衝撃は、エンジンの燃焼騒音になる。衝撃は、ピストン、クランクシャフト、及び軸受を伝播する。
　そこで、非特許文献１に示すエンジンでは、クランクシャフトを支持するジャーナル軸受に、ローラベアリングが採用されている。非特許文献１に示すエンジンでは、ローラベアリングにより、クランクシャフトの支持剛性を向上することによって、燃焼騒音の伝播を抑えている。
　ところが、ジャーナル軸受として、ローラベアリングを採用し難い場合がある。そのため、ジャーナル軸受の種類に関わらず、エンジンの特性そのものにより、燃費を向上させつつ、燃焼騒音の発生を抑制できることが望ましい。そのような２バルブエンジンによれば、ジャーナル軸受として、ローラベアリング以外の軸受（例えばボールベアリング）を採用しても、燃費を向上させつつ、燃焼騒音の発生を抑えることができる。また、そのような２バルブエンジンによれば、ローラベアリングの採用により、燃費の向上と燃焼騒音の発生の抑制とを、より高いレベルで実現できる。
　本発明の目的は、燃費を向上させつつ、燃焼騒音の発生を抑えた２バルブエンジンを提供することである。
　本発明は、上述した課題を解決するために、以下の構成を採用する。
　（１）　２バルブエンジンであって、
　前記２バルブエンジンは、
クランクシャフトと、
前記クランクシャフトを支持する転がり軸受と、
前記クランクシャフトと連結されたピストン部と、
吸気通路と連通し且つ吸気バルブにより開閉される１つの吸気ポートと、排気通路と連通し且つ排気バルブにより開閉される１つの排気ポートとを有するシリンダヘッド部と、内部に前記ピストン部を収容するシリンダボアを有するシリンダボディ部とを備え、前記ピストン部とともに燃焼室を形成するシリンダ部と、
前記吸気通路に燃料を噴射する燃料噴射部と、
前記シリンダボアの中心軸線の方向に見た時に前記燃焼室が前記吸気ポートの中心と前記排気ポートの中心とを通る直線により区分されることにより定義される２つの領域のうち、一方の領域に設けられる点火部と
を備え、
　前記燃焼室は、前記シリンダボアの径方向における前記燃焼室の外周の少なくとも一部に、非スキッシュ領域を有しており、前記非スキッシュ領域は、前記シリンダヘッド部及び前記ピストン部のうち、少なくとも前記シリンダヘッド部に、スキッシュ効果の発生のための突状部が設けられていない領域であり、
　前記吸気通路は、前記シリンダボアの中心軸線の方向に見た時に、前記点火部が配置されていない前記領域と前記非スキッシュ領域とが、前記吸気ポートの中心から前記吸気通路の中心線を延長した直線上に配置されるように設けられている。
　（１）の２バルブエンジンにおいて、ピストン部は、シリンダボディ部が有するシリンダボアに収容される。シリンダヘッド部は、吸気通路と連通する１つの吸気ポートと、排気通路と連通する１つの排気ポートとを有する。吸気ポートは吸気バルブにより開閉され、排気ポートは排気バルブにより開閉される。シリンダ部は、ピストン部とともに燃焼室を形成する。点火部は、吸気ポートの中心と排気ポートの中心とを通る直線上に配置されていない。点火部は、燃焼室が上記直線により区分されることにより定義される２つの領域のうち、一方の領域に設けられている。
　吸気通路には、燃料噴射部によって燃料が噴射される。吸気バルブによって吸気ポートが開くと、燃料を含んだ混合気が、ピストン部の移動に伴い吸気通路から吸気ポートを通って燃焼室に入る。燃焼室の混合気は、点火部の点火によって燃焼する。混合気が吸気通路から吸気ポートを通って燃焼室に入ってくるとき、燃焼室内に混合気の渦が生じる。
　吸気通路は、点火部が配置されていない領域が、シリンダボアの中心軸線の方向に見た時に、吸気ポートの中心から吸気通路の中心線を延長した直線上に配置されるように設けられている。このため、燃焼室における混合気の渦は、中心軸線の周りを回るスワール流の成分と、中心軸線と垂直な線の周りを回るタンブル流の成分とを有する。つまり、燃焼室には、スワール流と、タンブル流とが合成された流れが生じる。
　中心軸線の方向に見た時に、吸気ポートから燃焼室に入った混合気の主要なタンブル流（単にタンブル流と称する）は、吸気ポートから吸気通路の中心線を延長した直線に沿って流れる。このため、タンブル流の向きは、吸気ポートから排気ポートに向かず、斜めを向く。タンブル流は、吸気ポートの中心から、上記の２つの領域のうち、点火部が配置されていない領域を通る向きになる。タンブル流は、中心軸線と垂直な線の周りを回るので、上記のタンブル流の斜めの向きは、吸気ポート付近だけでなく、点火部付近においても同様である。すなわち、点火部付近におけるタンブル流の向きは、吸気ポートから排気ポートへ向いた成分と、点火部から、点火部が配置されていない領域へ向いた成分を含んでいる。
　一方、混合気のスワール流は、中心軸線の周りに回転する。スワール流は、中心軸線の周りを、吸気ポート、排気ポート、及び点火部の順に通る向きに回転する。点火部周辺におけるスワール流の向きは、排気ポートから吸気ポートへ向かう向きとなる。また、燃焼室は、シリンダボアの径方向における燃焼室の外周の少なくとも一部に、非スキッシュ領域を有している。非スキッシュ領域は、シリンダヘッド部及びピストン部のうち、少なくともシリンダヘッド部に、スキッシュ効果の発生のための突状部が設けられていない領域である。スキッシュ効果は、ピストン部の頂面と、シリンダヘッド部とに挟まれた一部の混合気がピストン部の上昇に伴って押し出されることにより、燃焼室に混合気の流れの乱れ及び／又は渦を形成する効果である。吸気通路は、中心軸線の方向に見た時に、非スキッシュ領域が、吸気ポートの中心から吸気通路の中心線を延長した直線上に配置されるように設けられている。吸気通路の中心線を延長した直線上に、スキッシュ効果の発生のための突状部が設けられていないので、混合気のスワール流が妨げられず、維持されやすい。
　燃焼室では、上述したように、タンブル流とスワール流との合成の流れが生じる。点火部付近のタンブル流のうち、吸気ポートから排気ポートへ向いた成分は、反対向きであるスワール流によって減殺される。その結果、点火部周辺の混合気は、上記の２つの領域のうち、点火部が配置された領域から、点火部が配置されていない領域に向かって流れる。
　点火部の点火によって燃焼室で生じる火炎は、混合気自体の流れに沿って進行する。（１）の２バルブエンジンの燃焼室の点火部周辺では、タンブル流のうち、吸気ポートから排気ポートへ向かう成分が、スワール流によって減殺される。このため、燃焼の初期の段階で、点火で生じた火炎が排気ポートへ向かって急激に進行することが抑えられる。従って、燃焼の初期の段階における急激な圧力の上昇が抑えられる。よって、燃焼騒音の発生が抑えられる。このため、クランクシャフトを支持する転がり軸受として、例えば支持剛性の低いボールベアリングが採用されても、燃焼騒音が抑えられる。
　さらに、（１）の２バルブエンジンでは、点火部周辺の混合気が、点火部が配置された領域から、点火部が配置されていない領域に向かって流れるので、点火部から生じた火炎が、燃焼室内に速く拡がりやすい。従って、燃焼室の主な領域に火炎が拡がる時間が短縮される。つまり、膨張行程における主燃焼期間が短縮する。
　上述したように、（１）の２バルブエンジンでは、燃焼の初期の段階で火炎が排気ポートへ向かって急激に進行することが抑えられるにもかかわらず、膨張行程における主燃焼期間が短縮する。よって、２バルブエンジンの燃費が向上する。従って、本発明の２バルブエンジンによれば、燃費を向上させつつ、燃焼騒音の発生を抑えることができる。
　（２）　（１）の２バルブエンジンであって、
　前記吸気通路は、前記シリンダボアの中心軸線の方向に見た時に、前記吸気ポートの上流側において湾曲する弧を成すように設けられており、
　前記点火部は、前記シリンダボアの中心軸線の方向に見た時に、前記湾曲する弧の外側に設けられている。
　（２）の構成によれば、吸気通路が、吸気ポートの上流側において湾曲する弧を成し、点火部が弧の外側に設けられているので、吸気通路を通った混合気のスワール流が大きくなる。このため、燃焼室の混合気のスワール流が維持されやすい。従って、燃費をより向上させつつ、燃焼騒音の発生をさらに抑えることができる。
　（３）　（１）又は（２）の２バルブエンジンであって、
　前記ピストン部は、前記ピストン部の頂面に、周囲よりも窪んだ凹部を有しており、
　前記凹部は、前記シリンダボアの中心軸線の方向に見た時に、前記凹部と、前記点火部が設けられた前記領域とが重なり合う面積が、前記凹部と、前記点火部が設けられていない前記領域とが重なり合う面積よりも大きくなるように形成されている。
　（３）の構成によれば、ピストン部の頂面に凹部が設けられたことによって、ピストン部が上死点まで移動した時にも、点火部の周辺に燃焼室を構成する広い空間が確保される。中心軸線の方向に見た時に、凹部と、点火部が設けられた領域とが重なり合う面積が、凹部と、点火部が設けられていない領域とが重なり合う面積よりも大きいので、燃焼室を構成する広い空間は、点火部の周辺に確保される。このため、ピストン部が上死点まで移動した時にも、点火部の周辺における混合気のスワール流が維持されやすい。従って、燃費をより向上させつつ、燃焼騒音の発生をさらに抑えることができる。
　（４）　（３）の２バルブエンジンであって、
　前記凹部は、球面状を有している。
　（４）の構成によれば、凹部が球面状を有しているので、燃焼室の底部が球面状に広がる。このため、燃焼室における混合気のスワール流がより維持されやすい。従って、燃費をより向上させつつ、燃焼騒音の発生をさらに抑えることができる。
　（５）　（１）から（４）いずれか１の２バルブエンジンであって、
　前記ピストン部は、頂面において、前記シリンダボアの中心軸線の方向に見て、前記吸気ポートの中心と前記排気ポートの中心とを通る直線を挟んで、前記点火部とは反対の領域に設けられた凸部を有する。
　（５）の構成によれば、燃焼室のうち、凸部が設けられた領域に対応する空間が狭まるため、火炎の進行が遅れる。火炎の進行が遅れるのは、中心軸線の方向に見て点火部とは反対の領域であり、主燃焼期間の燃焼が終了した後の燃焼に関わる部分である。点火部とは反対の領域では、混合気の未燃焼状態が生じやすい。しかし、（５）の構成によれば、火炎の進行が遅れることにより、混合気の高温状態が長時間維持されるので、混合気が十分に燃焼し易くなる。従って、燃費をより向上させつつ、燃焼騒音の発生をさらに抑えるとともに、２バルブエンジンからの未燃焼の混合気の排出を抑えることができる。
　（６）　（１）から（５）いずれか１の２バルブエンジンであって、
　前記非スキッシュ領域では、前記シリンダボアの中心軸線方向における前記シリンダヘッド部と前記ピストン部との離間距離が、前記シリンダボアの径方向における外側から内側に向けて連続的に大きくなるように構成されている。
　（６）の構成によれば、シリンダボアの中心軸線方向におけるシリンダヘッド部とピストン部との離間距離が連続的に大きくなるので、燃焼室における混合気のスワール流を妨げ難い。このため、燃焼室における混合気のスワール流が維持されやすい。従って、燃費をより向上させつつ、燃焼騒音の発生をさらに抑えることができる。
　（７）　（１）から（６）いずれか１の２バルブエンジンであって、
　前記非スキッシュ領域は、前記シリンダヘッド部と前記ピストン部との両方に、スキッシュ効果の発生のための突状部が設けられていない領域である。
　（７）の構成によれば、シリンダヘッド部とピストン部との両方に、スキッシュ効果の発生のための突状部が設けられていないので、燃焼室における混合気のスワール流が妨げられ難い。このため、燃焼室における混合気のスワール流が維持されやすい。従って、燃費をより向上させつつ、燃焼騒音の発生をさらに抑えることができる。
　（８）　（１）から（７）いずれか１の２バルブエンジンであって、
　前記吸気通路は、前記中心軸線の方向に見た時に、前記吸気ポートの中心から前記吸気通路の中心線を延長した直線が、前記点火部が配置されていない前記領域を通って、前記排気ポートと重ならずに、前記非スキッシュ領域に延びるように設けられている。
　（８）の構成によれば、中心軸線の方向に見た時に、吸気ポートの中心から吸気通路の中心線を延長した直線が、点火部が配置されていない前記領域を通って、排気ポートと重ならずに延びるので、燃焼室における混合気のスワール流が促進される。従って、燃費をより向上させつつ、燃焼騒音の発生をさらに抑えることができる。
　（９）　（１）から（８）いずれか１の２バルブエンジンであって、
　前記燃焼室は、前記燃焼室の外周において、少なくとも前記点火部が配置されていない前記領域の全体に、前記非スキッシュ領域を有している。
　（９）の構成によれば、燃焼室に入った混合気は、吸気ポートから点火部が設けられていない領域に向かう。少なくとも点火部が配置されていない領域に、非スキッシュ領域を有しているので、吸気ポートから燃焼室に入った混合気の流れが、妨げられ難い。従って、燃費をより向上させつつ、燃焼騒音の発生をさらに抑えることができる。
　（１０）　（１）から（９）いずれか１の２バルブエンジンであって、
　前記非スキッシュ領域では、前記シリンダヘッド部の上面と前記シリンダボディ部の内周面とが隣り合って連続する部分に、実質的に段差が設けられていない。
　（１０）の構成によれば、シリンダヘッド部の上面とシリンダボディ部の内周面とが隣り合って連続する部分に、実質的に段差が設けられていないので、吸気ポートから燃焼室に入った混合気の流れが、妨げられ難い。従って、燃費をより向上させつつ、燃焼騒音の発生をさらに抑えることができる。
　本発明によれば、燃費を向上させつつ、燃焼騒音の発生を抑えることができる。
本発明の一実施形態に係る２バルブエンジンの概略構成を示す縦断面図である。 本発明の一実施形態に係る２バルブエンジンの概略構成を示す別方向における縦断面図である。 図１に示すエンジンの燃焼室付近を拡大した拡大断面図である。 図２に示すエンジンの燃焼室付近を拡大した拡大断面図である。 （Ａ）は、スキッシュ効果の発生のための突状部が設けられた第１の参考例のエンジンを示す断面図である。（Ｂ）は、スキッシュ効果の発生のための別の突状部が設けられた第２の参考例のエンジンを示す断面図である。 図１及び図２に示すシリンダヘッド部の内部構造を、シリンダボアの中心軸線に見た時の透視図である。 ピストン部を、シリンダボアの中心軸線の方向に見た時の、頂面を示す図である。 エンジンの燃焼室における主要部の配置と混合気の流れを示す図である。 本実施形態の比較例として、スワール流が実質的に生じないエンジンにおける混合気の流れを示す模式図である。 エンジンにおける混合気の燃焼状態を説明するためのグラフである。
　２バルブエンジンの燃費と燃焼騒音について、本発明者が行った検討について説明する。
　２バルブエンジンの燃費を向上する手段として、燃料の燃焼を急速化することは有効である。しかしながら、燃焼を急速化すると、燃焼室の圧力上昇速度が増大し、衝撃が増大する。この結果、燃焼騒音が増大する。
　このように、燃焼を急速化して燃費を向上することと、燃焼騒音を低減することは、トレードオフの関係にある。例えば、燃費向上のため、燃焼室におけるタンブル流によって燃焼を急速化した場合に、圧力上昇速度の増大にともない燃焼騒音が増大する。この燃焼騒音を抑えるため、従来、上述したように、軸受に支持剛性の高い種類の軸受を採用することによって衝撃の伝播を抑えるような対症療法的な手法が実施されていた。
　本発明者らは、このような従来の設計思想に対し、燃費の向上と燃焼騒音の低減を両立させるために鋭意研究を行い、以下の知見を得た。
　燃費及び燃焼騒音の双方は、主燃焼期間の全体の長さだけでなく、時間経過に伴う燃焼の進行度に影響を受ける。
　例えば、燃焼騒音に影響を与える衝撃は、燃焼の初期における圧力上昇速度に大きく依存している。従って、燃焼の初期における混合気の燃焼量の増加速度を抑える一方で、燃焼の後期において、混合気の燃焼量の増加速度を増加できれば、燃費に寄与する主燃焼期間を短縮しつつ、燃焼の初期における圧力上昇速度を抑えることができる。
　本発明者らは、タンブル流が生じる２バルブエンジンの燃焼室にスワール流を導入するとともに、非スキッシュ領域によってスワール流を長く維持することで、燃費を向上しつつ燃焼騒音を抑えることができるという知見を得た。
　具体的には、吸気通路の配置を工夫してスワール流を導入することによって、燃焼室の、点火部周辺の混合気が排気ポートへ流れる速度を抑えることができる。これによって、燃焼の初期における圧力上昇速度を抑えることができる。さらに、吸気通路の配置を工夫してタンブル流を排気ポートに対し斜めに向けるとともに、スワール流を導入することによって、点火部周辺のタンブル流とスワール流の合成による流れを、点火部が配置された領域から点火部が配置されていない領域へ向ける。これによって、燃焼の後期における混合気の燃焼量の増加速度を増大する。この結果、主燃焼期間を短縮できる。
　本発明は、支持剛性の高い種類の軸受を採用する従来の設計思想に対し、スワール流を導入・維持させることによって、燃費の向上と燃焼騒音の低減を両立させることができるという知見に基づいて完成した発明である。
　以下、本発明を、好ましい実施形態に基づいて図面を参照しつつ説明する。
　図１及び図２は、本発明の一実施形態に係る２バルブエンジン１の概略構成を示す縦断面図である。図中、Ｘは、クランクシャフト２の回転軸線Ｍが延びる方向を示す。Ｚは、シリンダボア４２ｂの中心軸線Ｃが延びる方向（ピストン部５が往復動する方向）を示す。Ｙは、クランクシャフト２の回転軸線方向Ｘ及びシリンダボア４２ｂの中心軸線方向Ｚの両方と直交する方向を示す。図１は、方向Ｙから見た時の２バルブエンジン１を模式的に示す縦断面図である。図２は、方向Ｘから見た時の２バルブエンジン１を模式的に示す縦断面図である。
　図１及び図２に示す２バルブエンジン１（以降、単にエンジン１とも称する）は、例えば自動二輪車に代表される図示しない鞍乗型車両に搭載される。但し、本発明において、エンジン１が車両に搭載される場合、当該車両は、自動二輪車などの鞍乗型車両に限定されない。当該車両には、例えば、自動車、スノーモービルのように、様々なタイプの車両が含まれる。エンジン１が搭載される車両の車輪数も特に限定されない。また、エンジン１は、車両以外の機器や装置（例えば発電機）に搭載されてもよい。エンジン１は、単気筒の４ストロークエンジンである。
　エンジン１は、クランクシャフト２、クランクケース部３、シリンダ部４、ピストン部５、燃料噴射部６、点火部７、吸気バルブ８ａ、及び排気バルブ８ｂを備えている。
　本実施形態では、鞍乗型車両（図示せず）に搭載されたエンジン１について説明する。エンジン１は、方向Ｘが鞍乗型車両の幅方向に実質的に合致し且つ方向Ｙが鞍乗型車両の前後方向に実質的に合致するように鞍乗型車両に配置されている。以下、方向Ｘを、エンジン１の幅方向とも称する。また、方向Ｙを、エンジン１の前後方向とも称する。但し、エンジン１が車両に搭載される姿勢は、本実施形態に限定されない。例えば、エンジン１の前後方向Ｙは、水平面と平行な方向に限られず、水平面に対し斜めであってもよい。つまり、エンジン１の前後方向Ｙは、鞍乗型車両の前後方向に対し、斜めであってもよい。
　シリンダ部４は、シリンダヘッド部４１、及びシリンダボディ部４２を備えている。クランクケース部３、シリンダボディ部４２、及びシリンダヘッド部４１は、この順で積み上げられ、互いに締結されている。なお、図２では、構造の見やすさのため、クランクケース部３の図示を省略している。
　エンジン１は、クランクシャフト２を回転自在に支持する軸受３１を備えている。軸受３１は、転がり軸受である。軸受３１は、例えばボールベアリングである。クランクシャフト２は、軸受３１によって、クランクケース部３に支持されている。
　クランクケース部３は、図１に示すように、幅方向Ｘに分割された２つのケース部３ａからなる。２つのケース部３ａが幅方向Ｘに締結されることにより、クランクケース部３が構成される。２つのケース部３ａのそれぞれには、軸受３１を支持するための支持部３ｂが形成されている。各ケース部３ａの支持部３ｂに軸受３１が嵌め込まれている。各軸受３１が、幅方向Ｘに延びるクランクシャフト２の各ジャーナルを支持している。
　シリンダボディ部４２の内部には、シリンダボア４２ｂが形成されている。シリンダボア４２ｂは、シリンダボディ部４２内の空間であり、本実施形態では、方向Ｚに延びる円柱形状を有する。
　ピストン部５は、シリンダボア４２ｂに収容されている。ピストン部５は、方向Ｚに往復動可能に配置されている。ピストン部５は、コンロッド３２を介して、クランクシャフト２と連結されている。コンロッド３２の一端は、クランクシャフト２に回転自在に支持されており、コンロッド３２の他端は、ピストン部５に回転自在に支持されている。ピストン部５の往復動に伴って、クランクシャフト２が回転する。
　シリンダ部４は、ピストン部５とともに燃焼室４ｒを形成する。本実施形態のエンジン１は、空冷エンジンであり、シリンダヘッド部４１の外部及びシリンダボディ部４２の外部には、放熱用のフィン４１ｈ，４２ｈがそれぞれ設けられている。
　シリンダヘッド部４１には、１つの吸気通路４１ａと１つの排気通路４１ｅが形成されている。吸気通路４１ａ及び排気通路４１ｅのそれぞれは、燃焼室４ｒに続いている。シリンダヘッド部４１は、吸気ポート４１ｂ及び排気ポート４１ｆを有している。
　吸気ポート４１ｂは、吸気通路４１ａの燃焼室４ｒにおける開口部である。排気ポート４１ｆは、排気通路４１ｅの燃焼室４ｒにおける開口部である。吸気ポート４１ｂ及び排気ポート４１ｆは、吸気通路４１ａ及び排気通路４１ｅとそれぞれ連通している。吸気ポート４１ｂは、吸気バルブ８ａにより開閉される。排気ポート４１ｆは、排気バルブ８ｂによって開閉される。
　吸気通路４１ａは、燃焼室４ｒの吸気ポート４１ｂから曲がりながらシリンダヘッド部４１内を上流へ向けて延びるように形成されている。吸気通路４１ａにおける吸気ポート４１ｂとは反対の端（上流側端）は、シリンダヘッド部４１の外面に開口している。吸気ポート４１ｂの端（上流側端）に、吸気管４３が連結される。
　排気通路４１ｅは、燃焼室４ｒの排気ポート４１ｆから曲がりながらシリンダヘッド部４１内を下流へ向けて延びるように形成されている。排気通路４１ｅにおける排気ポート４１ｆの反対の端（下流側端）は、シリンダヘッド部４１の外面に開口している。排気ポート４１ｆの端（下流側端）に、排気管（図示せず）が連結される。
　燃料噴射部６は、シリンダヘッド部４１に、吸気通路４１ａを向くように取付けられている。燃料噴射部６は、吸気通路４１ａに燃料を噴射する。燃料噴射部６は、吸気ポート４１ｂよりも上流の位置に燃料を噴射する。燃料噴射部６は、吸気通路４１ａ内を流れる外気に燃料を噴射することによって、混合気を作り出している。混合気は、空気と燃料とを含んでいる。混合気が、吸気ポート４１ｂを通って燃焼室４ｒに供給される。
　シリンダヘッド部４１には、カムシャフト４１ｓが回転自在に設けられている。カムシャフト４１ｓにはカム４１ｔが設けられている。カムシャフト４１ｓ及びカム４１ｔは一体となって、クランクシャフト２の回転と連動して回転する。カム４１ｔの動作によって、吸気バルブ８ａ及び排気バルブ８ｂのそれぞれが所定範囲で直線往復動することにより、吸気ポート４１ｂ及び排気ポート４１ｆが開閉する。
　シリンダヘッド部４１には、点火部７が設けられている。点火部７は、燃焼室４ｒ内の混合気に点火する部分である。本実施形態において、点火部７は、シリンダヘッド部４１に取付けられた点火プラグ７０のうち、燃焼室４ｒに露出した部分である。
　本実施形態のエンジン１は、１つのシリンダボア４２ｂに対し、１つだけの吸気バルブ８ａ、及び１つだけの排気バルブ８ｂを備えている。つまり、１つの燃焼室４ｒに、１つだけの吸気通路４１ａ、及び１つだけの排気通路４１ｅが繋がっている。１つの燃焼室４ｒは、１つだけの吸気ポート４１ｂ、及び１つだけの排気ポート４１ｆを有している。
　本実施形態のエンジン１において、燃焼室４ｒは、シリンダボア４２ｂの径方向における燃焼室４ｒの外周の少なくとも一部に、非スキッシュ領域Ｎを有している。
　非スキッシュ領域Ｎは、シリンダヘッド部４１及びピストン部５のうち、少なくともシリンダヘッド部４１に、スキッシュ効果の発生のための突状部が設けられていない領域である。スキッシュ効果は、ピストン部５の頂面５ｔと、シリンダヘッド部４１とに挟まれた一部の混合気がピストン部５の上昇に伴って押し出されることにより、燃焼室４ｒに混合気の流れの乱れ及び／又は渦を形成する効果である。
　図３は、図１に示すエンジン１の燃焼室４ｒ付近を拡大した拡大断面図である。図４は、図２に示すエンジン１の燃焼室４ｒ付近を拡大した拡大断面図である。
　図３及び図４では、燃焼室４ｒが、シリンダボア４２ｂの径方向における燃焼室４ｒの外周に、非スキッシュ領域Ｎを有していることが示されている。非スキッシュ領域Ｎにおいて、シリンダヘッド部４１には、スキッシュ効果の発生のための突状部が設けられていない。
　図３及び図４に示す、本実施形態における非スキッシュ領域Ｎは、シリンダヘッド部４１とピストン部５との両方に、スキッシュ効果の発生のための突状部が設けられていない。
　本実施形態における、非スキッシュ領域Ｎでは、シリンダヘッド部４１の上面とシリンダボディ部４２の内周面とが隣り合って連続する部分に、実質的に段差が設けられていない。
　また、非スキッシュ領域Ｎでは、シリンダボア４２ｂの中心軸線方向Ｚにおけるシリンダヘッド部４１とピストン部５との離間距離が、シリンダボア４２ｂの径方向における外側から内側に向けて連続的に大きくなっている。
　図５（Ａ）は、スキッシュ効果の発生のための突状部が設けられた第１の参考例のエンジンを示す断面図である。図５（Ｂ）は、別の突状部が設けられた第２の参考例のエンジンを示す断面図である。
　図５（Ａ）に示す第１の参考例のエンジン８は、特許文献１に示されたエンジンである。図５（Ａ）に示す第１の参考例のエンジン８は、径方向における燃焼室８４ｒの外周にスキッシュ領域Ｓを有している。スキッシュ領域Ｓにおいて、シリンダヘッド部８４１には、突出部８４９が設けられている。また、ピストン部８５には、突出部８５９が設けられている。シリンダヘッド部８４１の突出部８４９は、中心軸線方向におけるシリンダヘッド部８４１とピストン部８５との離間距離が、径方向における外側から内側に向けて、実質的に維持されるように設けられている。このため、図５（Ａ）に示す参考例のエンジン８では、スキッシュ領域Ｓにおけるピストン部８５と、シリンダヘッド部８４１とに挟まれた混合気が、ピストン部８５の上昇に伴って径方向の内側へ押し出される。即ち、第１の参考例のエンジン８では、スキッシュ効果が発生する。
　図５（Ｂ）に示す第２の参考例のエンジン９も、径方向における燃焼室９４ｒの外周にスキッシュ領域Ｓを有している。スキッシュ領域Ｓにおいて、シリンダヘッド部９４１には、突出部９４９が設けられている。シリンダヘッド部９４１の突出部９４９は、シリンダヘッド部９４１の上面とシリンダボディ部９４２の内周面とが隣り合って連続する部分に設けられた段差によって形成されている。また、ピストン部９８５には、突出部９５９が設けられている。図５（Ｂ）に示す第２の参考例では、中心軸線方向におけるシリンダヘッド部９４１とピストン部９５との離間距離が、径方向における外側から内側に向けて連続的に小さくなっている。このため、図５（Ｂ）に示す参考例のエンジン９では、スキッシュ領域Ｓにおけるピストン部９５と、シリンダヘッド部９４１とに挟まれた混合気が、ピストン部９５の上昇に伴って径方向の内側へ押し出される。即ち、第２の参考例のエンジン９でも、スキッシュ効果が発生する。
　図３及び図４に示す、本実施形態における非スキッシュ領域Ｎでは、図５（Ａ）に示す突出部８５９のような、スキッシュ効果の発生のための突状部が設けられていない。また、本実施形態における非スキッシュ領域Ｎでは、図５（Ｂ）に示す段差が設けられておらず、図５（Ｂ）に示す突出部９５９のような、スキッシュ効果の発生のための突出部が設けられていない。
　図６は、図１及び図２に示すシリンダヘッド部４１の内部構造を、シリンダボア４２ｂの中心軸線Ｃの方向Ｚに見た時の透視図である。図６には、シリンダヘッド部４１から、クランクシャフト２へ向かって見た時のシリンダヘッド部４１内の各部が示されている。図６には、吸気バルブ８ａ及び排気バルブ８ｂをそれぞれ支持するバルブ支持部８１ａ，８１ｂ、及び燃料噴射部６も、概略的に示されている。
　本実施形態のエンジン１は、２バルブエンジンである。シリンダボア４２ｂの中心軸線Ｃの方向Ｚに見た時、燃焼室４ｒは、円形状又は実質的に円形状を有する。燃焼室４ｒには、１つの吸気ポート４１ｂ及び１つの排気ポート４１ｆが並んで配置されている。吸気ポート４１ｂ及び排気ポート４１ｆは、前後方向Ｙに並んで、間隔を空けて配置されている。排気ポート４１ｆの面積は、吸気ポート４１ｂの面積よりも小さい。シリンダボア４２ｂの中心軸線Ｃの方向Ｚに見た時、方向Ｚにおいて、吸気ポート４１ｂ及び排気ポート４１ｆの両方が、全体的に、燃焼室４ｒと重なる。シリンダボア４２ｂの中心軸線Ｃの方向Ｚに見た時、前後方向Ｙにおいて、排気ポート４１ｆの全体が、吸気ポート４１ｂと重なる。シリンダボア４２ｂの中心軸線Ｃの方向Ｚに見た時、前後方向Ｙにおいて、排気ポート４１ｆの中心４１ｇが、吸気ポート４１ｂと重なる。シリンダボア４２ｂの中心軸線Ｃの方向Ｚに見た時、前後方向Ｙにおいて、吸気ポート４１ｂの中心４１ｃが、排気ポート４１ｆと重なる。シリンダボア４２ｂの中心軸線Ｃの方向Ｚに見た時、前後方向Ｙにおいて、シリンダボア４２ｂの中心軸線Ｃが、吸気ポート４１ｂと排気ポート４１ｆとの間に位置する。シリンダボア４２ｂの中心軸線Ｃの方向Ｚに見た時、前後方向Ｙにおいて、シリンダボア４２ｂの中心軸線Ｃが、吸気ポート４１ｂ及び排気ポート４１ｆの両方と重なる。点火部７は、シリンダボア４２ｂの中心軸線Ｃから離れた位置に配置されている。点火部７は、中心軸線Ｃの方向に見た時、燃焼室４ｒの中央から離れた位置に配置されている。シリンダボア４２ｂの中心軸線Ｃの方向Ｚに見た時、点火部７は、前後方向Ｙにおいて、吸気ポート４１ｂの中心４１ｃと排気ポート４１ｆの中心４１ｇとの間に位置する。燃焼室４ｒは、吸気ポート４１ｂの中心４１ｃと排気ポート４１ｆの中心４１ｇとを通る直線Ｄにより、２つの領域に区分される。点火部７は、２つの領域のうち、一方の領域に設けられる。２つの領域のうち、点火部７が設けられた領域を、点火部領域Ｅと称する。また、点火部７が設けられていない領域を非点火部領域Ｆと称する。点火部領域Ｅ及び非点火部領域Ｆは、直線Ｄにより区分されることによって定義される。
　中心軸線Ｃの方向に見た時に、エンジン１における吸気通路４１ａは、排気ポート４１ｆに対し斜めを向いている。吸気通路４１ａの中心線Ｐは、吸気ポート４１ｂの中心４１ｃまで延びている。中心軸線Ｃの方向に見た時に、吸気ポート４１ｂの中心４１ｃから吸気通路４１ａの中心線Ｐを延長した直線Ｑは、排気ポート４１ｆの中心４１ｇを通らない。直線Ｑは、吸気ポート４１ｂの中心４１ｃから燃焼室４ｒ内に向けて下流方向に延びた半直線である。直線Ｑは、吸気ポート４１ｂの中心４１ｃにおける、吸気通路４１ａの中心線Ｐの向きを有し、中心４１ｃから延びる直線である。
　また、燃焼室４ｒは、上述したように、シリンダボア４２ｂの径方向における燃焼室４ｒの外周の少なくとも一部に、非スキッシュ領域Ｎを有している。
　中心軸線Ｃの方向に見た時に、吸気ポート４１ｂの中心４１ｃから延長した直線Ｑは、非点火部領域Ｆと非スキッシュ領域Ｎとを通る。即ち、中心軸線Ｃの方向に見た時に、非点火部領域Ｆと非スキッシュ領域Ｎとは、直線Ｑ上に配置される。本実施形態では、中心軸線Ｃの方向に見た時に、直線Ｑが、非点火部領域Ｆを通って、排気ポート４１ｆと重ならずに、非スキッシュ領域Ｎに延びる。シリンダボア４２ｂの中心軸線Ｃの方向Ｚに見た時、前後方向Ｙにおいて、燃焼室４ｒの外縁と直線Ｑとの交点Ｖは、吸気ポート４１ｂの中心４１ｃよりも前方（下流側）に位置する。シリンダボア４２ｂの中心軸線Ｃの方向Ｚに見た時、前後方向Ｙにおいて、交点Ｖは、シリンダボア４２ｂの中心軸線Ｃよりも前方（下流側）に位置する。
　また本実施形態において、燃焼室４ｒは、燃焼室４ｒの外周において、少なくとも点火部７が配置されていない非点火部領域Ｆの全体に、非スキッシュ領域Ｎを有している。
　さらに詳細には、燃焼室４ｒは、燃焼室の外周の全体に、非スキッシュ領域Ｎを有している。
　吸気通路４１ａは、排気ポート４１ｆに対し斜めを向いている。シリンダボア４２ｂの中心軸線Ｃの方向Ｚに見た時、吸気通路４１ａ内を吸気ポート４１ｂの中心４１ｃまで延びる吸気通路４１ａの中心線Ｐは、点火部領域Ｅ内を通るが、非点火部領域Ｆ上を通らない。
　またさらに、吸気通路４１ａは、シリンダボア４２ｂの中心軸線Ｃの方向に見た時に、吸気ポート４１ｂの上流側において湾曲する弧を成すように設けられている。点火部７は、弧の外側に設けられている。弧としては、特に限定されず、例えば、真円又は略真円の一部としての円弧、楕円又は略楕円の一部としての円弧が挙げられる。
　吸気バルブ８ａ及び排気バルブ８ｂ（図４）は、吸気通路４１ａ及び排気通路４１ｅに設けられたバルブ支持部８１ａ，８１ｂによって支持され、吸気ポート４１ｂ及び排気ポート４１ｆまで延びている。吸気ポート４１ｂの開口方向Ｇは、吸気バルブ８ａの開閉方向と同じ又は実質的に同じである。吸気ポート４１ｂの開口方向Ｇは、前後方向Ｙにおける後方（下流側）を向き且つ方向Ｚにおける下方（ピストン部５に向かう方向）を向いている。
　図７は、ピストン部５を、シリンダボア４２ｂの中心軸線Ｃの方向に見た時の、頂面５ｔを示す図である。
　図３、図４、及び図７を参照して、ピストン部５の形状を説明する。
　ピストン部５は、ピストン部５の頂面５ｔに、周囲よりも窪んだ凹部５ｃを有している。凹部５ｃは、シリンダボア４２ｂの中心軸線Ｃの方向に見た時に円状である。本実施形態において、凹部５ｃは、球面状を有している。
　また、ピストン部５の頂面５ｔには、吸気バルブ８ａ及び排気バルブ８ｂとの干渉を避けるためのバルブリセス５ａ，５ｂも設けられている。バルブリセス５ａ，５ｂは、凹部５ｃと隣り合っている。バルブリセス５ａ，５ｂには、吸気バルブ８ａ及び排気バルブ８ｂの一部が受け入れられる。凹部５ｃは、バルブリセス５ａ，５ｂとは別の部分であり、吸気バルブ８ａ及び排気バルブ８ｂを受け入れない。
　凹部５ｃは、ピストン部５の頂面５ｔ上で、幅方向Ｘに偏在している。シリンダボア４２ｂの中心軸線Ｃの方向に見た時に、凹部５ｃと、点火部領域Ｅとが重なり合う面積は、凹部５ｃと、非点火部領域Ｆとが重なり合う面積よりも大きくなる。凹部５ｃは、凹部５ｃの最深部が点火部領域Ｅに配置されるような球面状を有している。
　中心軸線Ｃの方向に見た時に、吸気ポート４１ｂの中心４１ｃから延長した直線Ｑは、凹部５ｃと重なり合う面積が小さく且つ点火部７が配置されていない非点火部領域Ｆを通る。即ち、中心軸線Ｃの方向に見た時に、凹部５ｃと重なり合う面積が小さく且つ点火部７が配置されていない非点火部領域Ｆが、直線Ｑ上に配置される。
　ピストン部５の頂面５ｔには、凸部５ｐが設けられている（図３参照）。凸部５ｐは、ピストン部５の頂面５ｔからシリンダヘッド部４１に向かって突出している。凸部５ｐは、シリンダボア４２ｂの径方向における頂面５ｔの外周部よりも、シリンダヘッド部４１に向かって突出している。
　凸部５ｐは、シリンダボア４２ｂの中心軸線Ｃの方向に見た時に、非点火部領域Ｆに配置されている。凸部５ｐと凹部５ｃは、幅方向Ｘに並んで配置されている。凸部５ｐは、凹部５ｃに隣接している。凸部５ｐは、シリンダボア４２ｂの中心軸線Ｃの方向に見た時に円状の凹部５ｃの縁に接した弧状を成している。
　上述したエンジン１において、吸気バルブ８ａが動作し吸気ポート４１ｂを開くと、混合気が、ピストン部５の移動に伴い吸気通路４１ａから吸気ポート４１ｂを通って燃焼室４ｒに入る。燃焼室４ｒ内には、混合気の渦が生じる。
　燃焼室４ｒにおける混合気の渦は、中心軸線Ｃの周りを回るスワール流の成分と、中心軸線Ｃと垂直な線の周りを回るタンブル流の成分とを有する。つまり、燃焼室には、スワール流と、タンブル流とが合成された流れが生じる。
　詳細には、吸気通路４１ａ内の混合気は、吸気バルブ８ａの動作によって吸気ポート４１ｂに生じた円環状の隙間から、放射状に広がるように流れる。しかし、シリンダボア４２ｂの中心軸線Ｃの方向に見た時に、吸気バルブ８ａの周囲の円環状の隙間のうち、燃焼室４ｒの外周に近い部分における混合気の流れは、燃焼室４ｒの外周の内壁に妨げられやすい。そのため、燃焼室４ｒの外周に近い部分における混合気の流量は、燃焼室４ｒの中央寄りの部分における混合気の流量よりも少ない。従って、混合気は全体として、中心軸線Ｃの方向に見た時に、吸気ポート４１ｂから燃焼室４ｒに入った後、燃焼室４ｒの中央寄りに向かう傾向を有する。
　さらに、混合気は慣性及び粘性を有している。混合気が吸気通路４１ａを通過して燃焼室４ｒに入るときの混合気の流れの向きは、吸気通路４１ａの方向及び形状の影響を受ける。
　図８は、エンジン１の燃焼室４ｒにおける主要部の配置と混合気の流れを示す図である。
　図８における３つの矢印Ｔ１～Ｔ３は、タンブル流の向きを模式的に示している。矢印Ｔ１～Ｔ３は、ピストン部５とシリンダヘッド部４１との間に形成される燃焼室４ｒのうち、シリンダヘッド部４１寄りの空間における混合気の流れを示している。
　図８に示す例において、タンブル流（Ｔ１～Ｔ３）は、中心軸線Ｃと交わる線Ｒの周りを回る流れである。
　中心軸線Ｃの方向に見た時に、吸気ポート４１ｂの中心４１ｃから吸気通路４１ａの中心線Ｐを延長した直線Ｑは、点火部７が配置されていない非点火部領域Ｆと非スキッシュ領域Ｎとを通る。このため、吸気ポート４１ｂから燃焼室４ｒに入った混合気の主要な部分は、吸気ポート４１ｂから吸気通路４１ａの中心線Ｐを延長した直線Ｑの向き又は直線Ｑの向きに近い向きに流れる。つまり、タンブル流（Ｔ１～Ｔ３）は、吸気ポート４１ｂから、吸気通路４１ａの中心線Ｐを延長した直線Ｑに概ね沿うような向きに生じる。つまり、タンブル流（Ｔ１～Ｔ３）は、吸気ポート４１ｂから排気ポート４１ｆに向かず、吸気ポート４１ｂから排気ポート４１ｆに向く方向に対し斜めを向く。タンブル流（Ｔ１～Ｔ３）は、吸気ポート４１ｂの中心４１ｃから、非点火部領域Ｆを通る向きに生じる。
　タンブル流（Ｔ１～Ｔ３）は、中心軸線Ｃと交わる線Ｒの周りを回るので、上述したタンブル流の斜めの向きＴ１～Ｔ３は、吸気ポート４１ｂ付近だけでなく、点火部７付近においても実質的に共通である。したがって、点火部７付近におけるタンブル流の向き（Ｔ３）は、吸気ポート４１ｂから排気ポート４１ｆへ向いた成分、即ち前後方向Ｙの成分と、点火部７から非点火部領域Ｆに向いた成分、即ち幅方向Ｘの成分を含んでいる。
　一方、混合気のスワール流は、中心軸線Ｃの周りに回転する流れである。
　図８における３つの矢印Ｓ１～Ｓ３は、スワール流の向きを模式的に示している。
　中心軸線Ｃの方向に見た時に、吸気ポート４１ｂの中心４１ｃから吸気通路４１ａの中心線Ｐを延長した直線Ｑは、点火部７が配置されていない非点火部領域Ｆと非スキッシュ領域Ｎとを通る。このため、吸気ポート４１ｂから燃焼室４ｒに入った混合気の主要な部分は、吸気ポート４１ｂから吸気通路４１ａの中心線Ｐを延長した直線Ｑの向き又は直線Ｑの向きに近い向きに流れる。この結果、スワール流（Ｓ１～Ｓ３）は、中心軸線Ｃの周りを、吸気ポート４１ｂ、排気ポート４１ｆ、及び点火部７の順に通る向き（図８における時計回り）に回転する。
　吸気通路４１ａは、図６に示すように、シリンダボア４２ｂの中心軸線Ｃの方向に見た時に、吸気ポート４１ｂの上流側において湾曲する弧を成すように設けられている。点火部７は、シリンダボア４２ｂの中心軸線Ｃの方向に見た時に、湾曲する弧の外側に設けられている。このため、吸気通路４１ａを通った混合気のスワール流が強化される。また、本実施形態では、中心軸線Ｃの方向に見た時に、直線Ｑが、点火部７が配置されていない非点火部領域Ｆを通って、排気ポート４１ｆと重ならずに、非スキッシュ領域Ｎに延びる。つまり、吸気通路４１ａは、例えば直線Ｑが排気ポート４１ｆと重なる配置の構成と比べて、排気ポート４１ｆに対して更に斜めを向いている。これによって、吸気通路４１ａを通った混合気のスワール流がさらに強化される。このため、燃焼室４ｒでスワール流が維持されやすい。
　図８に示す例において、点火部７周辺におけるスワール流の向きＳ３は、排気ポート４１ｆから吸気ポート４１ｂへ向かう向きと実質的に同じとなる。
　燃焼室４ｒは、シリンダボア４２ｂの径方向における燃焼室４ｒの外周の少なくとも一部に、非スキッシュ領域Ｎを有している。非スキッシュ領域Ｎは、シリンダヘッド部及びピストン部のうち、少なくともシリンダヘッド部に、スキッシュ効果の発生のための突状部が設けられていない領域である。
　吸気通路４１ａは、中心軸線Ｃの方向に見た時に、非スキッシュ領域Ｎが、吸気ポート４１ｂの中心４１ｃから吸気通路４１ａの中心線Ｐを延長した直線Ｑ上に配置されるように設けられている。中心軸線Ｃの方向に見た時に、吸気ポート４１ｂから燃焼室４ｒに入った混合気は、主に吸気通路４１ａの中心線Ｐを延長した直線Ｑに沿うような向きに生じる。このため、吸気ポート４１ｂから燃焼室４ｒに入った混合気の流れは、非スキッシュ領域Ｎに向かう。
　本実施形態のエンジン１では、吸気通路４１ａの中心線Ｐを延長した直線Ｑ上に、非スキッシュ領域Ｎが配置されている。このため、吸気ポート４１ｂから燃焼室４ｒに入った混合気が向かう、燃焼室４ｒの外周におけるシリンダヘッド部４１に、スキッシュ効果の発生のための突状部が設けられていない。従って、混合気のスワール流が妨げられず、維持されやすい。また、図３，４に示すように、非スキッシュ領域Ｎでは、シリンダボア４２ｂの中心軸線方向Ｚにおけるシリンダヘッド部４１とピストン部５との離間距離が、シリンダボア４２ｂの径方向における外側から内側に向けて連続的に大きくなっている。また、シリンダヘッド部４１の上面とシリンダボディ部４２の内周面とが隣り合って連続する部分に、実質的に段差が設けられていない。このため、混合気のスワール流が妨げられず、維持されやすい。
　またさらに、本実施形態のエンジン１における非スキッシュ領域Ｎは、燃焼室４ｒの外周のうち、非点火部領域Ｆの全体に設けられており、燃焼室４ｒの外周の全体に設けられている。このため、吸気ポート４１ｂから燃焼室４ｒに入った混合気の流れが、妨げられ難い。従って、スワール流が維持されやすい。
　ピストン部５の頂面５ｔには、凹部５ｃが設けられている。ここで、図７に示すように、凹部５ｃと、点火部領域Ｅとが重なり合う面積が、凹部５ｃと、点火部が設けられていない非点火部領域Ｆとが重なり合う面積よりも大きくなる。このため、凹部５ｃによって、ピストン部５が上死点付近まで移動した時にも、図３に示すように、点火部７の周辺に燃焼室４ｒを構成する広い空間が確保される。
　また、中心軸線Ｃの方向に見た時に、吸気ポート４１ｂの中心４１ｃから延長した直線Ｑは、凹部５ｃと重なり合う面積が小さく且つ点火部７が配置されていない非点火部領域Ｆを通る。このため、吸気ポート４１ｂから燃焼室４ｒに入った混合気の流れが、凹部５ｃと重なり合う面積が大きい点火部領域Ｅに導かれやすい。
　この結果、ピストン部５が上死点まで移動した時にも、点火部７の周辺における混合気のスワール流が維持されやすい。
　燃焼室４ｒでは、タンブル流とスワール流との合成の流れが生じる。
　図８において、点火部７付近の矢印Ｔ３で示すタンブル流のうち、吸気ポート４１ｂから排気ポート４１ｆへ向いた成分、即ち前後方向Ｙの成分は、反対向きである矢印Ｓ３で示すスワール流によって減殺される。その結果、点火部７周辺の混合気は、点火部領域Ｅから非点火部領域Ｆに向かって流れる。図８における矢印Ｕは、点火部７周辺の混合気の流れの向きを模式的に示している。
　燃焼室４ｒの混合気は、点火部７で点火されることによって燃焼が開始する。点火によって生じる火炎は、混合気自体の流れに沿って進行し広がりやすい。
　本実施形態におけるエンジン１の燃焼室４ｒの点火部７周辺では、タンブル流Ｔ３のうち、吸気ポート４１ｂから排気ポート４１ｆへ向かう向きと同じ向きの成分が、スワール流Ｓ３によって減殺される。従って、点火部７周辺での混合気の流れが緩やかになる。このため、燃焼の初期の段階で、点火で生じた火炎が排気ポート４１ｆへ向かって急激に進行することが抑えられる。
　図９は、本実施形態の比較例として、スワール流が実質的に生じないエンジンにおける混合気の流れを示す模式図である。
　図９に示す比較例では、矢印Ｔ９１～Ｔ９３で示すタンブル流のみが生じている。
　点火部９７付近におけるタンブル流Ｔ９３の向きは、吸気ポート９４１ｂから排気ポート９４１ｆへ向いた向きと実質的に同じである。図９に示す比較例では、燃焼の初期の段階で、点火部９７の点火によって火炎が吸気ポート９４１ｂから排気ポート９４１ｆへ向いた向きに急激に進行しやすい。この結果、燃焼の初期の段階において圧力が急上昇し、燃焼騒音が発生増大する。
　また、火炎が吸気ポート９４１ｂから排気ポート９４１ｆへ向いた向きに進行することによって、点火部９７から離れた位置に、火炎の進行から取り残され、燃焼が遅れる領域Ｌが生じやすい。このため、膨張行程における主燃焼期間が長い。従って、燃費が悪化する。
　ここで、領域Ｌの燃焼を早めるため、例えば、スキッシュ領域を設けた場合、燃焼室全体では混合気の流動性が低下するおそれが高い。また、スキッシュ領域を設けた場合、混合気中の燃料が未燃焼になり易くなるおそれもある。
　本実施形態におけるエンジン１によれば、図８に示すように、燃焼の初期の段階で、点火で生じた火炎が排気ポート４１ｆへ向かって急激に進行することが抑えられる。従って、燃焼の初期の段階における急激な圧力の上昇が抑えられ、燃焼騒音の発生が抑えられる。このため、クランクシャフト２を支持する軸受３１として、例えば支持剛性の低いボールベアリングが採用されても、燃焼騒音が抑えられる。
　さらに、エンジン１では、図８の矢印Ｕで示すように、点火部７周辺の混合気が、点火部７が配置された点火部領域Ｅから、点火部７が配置されていない非点火部領域Ｆに向かって流れるので、点火部７で生じた火炎が、点火部７周辺から燃焼室４ｒの全体に速く拡がりやすい。従って、燃焼室４ｒの主な領域に火炎が拡がる時間が短縮される。つまり、膨張行程における主燃焼期間が短縮する。
　図１０は、エンジンにおける混合気の燃焼状態を説明するためのグラフである。図１０のグラフの縦軸は熱発生率ｄＱ／ｄθであり、横軸はクランクシャフト２の回転角θである。Ｈ１は、エンジン１における熱発生率の特性を模式的に示し、Ｈ９は、図８に示す比較例における熱発生率の特性を模式的に示している。
　主燃焼期間Ｊは、１サイクルにおける熱発生量の、１０パーセントの熱量が発生した時から９０パーセントの熱量を発生した時までのクランク角として表される。
　本実施形態のエンジン１によれば、燃焼の初期の段階で火炎が排気ポートへ向かって急激に進行することが抑えられる。このため、比較例の熱発生率Ｈ９の場合と比べて熱発生率Ｈ１のピーク値が抑えられ、また、熱発生率Ｈ１の上昇率が抑えられる。さらに、本実施形態のエンジン１によれば、火炎が、点火部７周辺から燃焼室４ｒの全体に速く拡がりやすいので、主燃焼期間Ｊが短縮する。よって、燃費が向上する。
　このように、本実施形態のエンジン１によれば、燃費を向上させつつ、燃焼騒音の発生を抑えることができる。
　また、本実施形態のエンジン１では、吸気通路４１ａが、シリンダボア４２ｂの中心軸線Ｃの方向に見た時に、吸気ポート４１ｂの上流側において湾曲する弧を成すように設けられている。そして、点火部７は、湾曲する弧の外側に設けられている。このため、吸気通路４１ａを通った混合気のスワール流が強化され、スワール流が維持されやすい。従って、燃費をより向上させつつ、燃焼騒音の発生をさらに抑えることができる。
　また、本実施形態のエンジン１では、凹部５ｃによって、ピストン部５が上死点付近まで移動した時にも、点火部７の周辺に燃焼室４ｒを構成する広い空間が確保される。このため、ピストン部５が上死点まで移動した時にも、点火部７の周辺における混合気のスワール流が維持されやすい。また、点火部７の周辺の混合気がピストン部５によって冷却されてしまう事態が抑えられる。
　また、球面状の凹部５ｃによって、燃焼室４ｒの底部が球面状に広がっているので、燃焼室における混合気のスワール流がより維持されやすい。従って、燃費をより向上させつつ、燃焼騒音の発生をさらに抑えることができる。
　本実施形態のエンジン１では、ピストン部５の頂面５ｔに設けられた凸部５ｐによって、燃焼室４ｒの一部の空間が狭まる。燃焼室４ｒのうち、凸部５ｐによって狭まる空間は、シリンダボアの中心軸線の方向に見て、凸部５ｐと重なる空間であり、点火部７から離れた非点火部領域Ｆ内の空間である。
　点火部７から離れた空間では、混合気の未燃焼状態が生じやすい。しかし、この空間に、凸部５ｐによって狭められた部分があることによって、火炎の進行が遅れることにより、混合気の高温状態が長時間維持される。このため、混合気が十分に燃焼し易くなる。従って、エンジン１から排出される未燃焼の混合気の量を抑えることができる。なお、燃焼室４ｒのうち、凸部５ｐに相応する空間の割合は限定されているため、凸部５ｐが設けられることによる主燃焼期間への影響が抑えられる。
　また、本実施形態では、非スキッシュ領域Ｎにおいて、シリンダヘッド部４１の上面とシリンダボディ部４２の内周面とが隣り合って連続する部分に、実質的に段差が設けられていない例を説明した。ここで、本発明にいう実質的な段差は、スキッシュ効果を生じさせるための段差である。スキッシュ効果を生じさせないような段差は、本発明に言う実質的な段差とは異なる。従って、スキッシュ効果を生じさせないような段差を有する領域は、本発明にいう非スキッシュ領域Ｎに含まれる。例えば、製造の誤差によって生じる段差は、本発明に言う実質的な段差とは異なる。また、誤差に対する余裕を確保するために生じる段差や、シリンダヘッド部とシリンダボディ部が隣り合う部分において、シリンダボディ部の上に大きな窪みが生じないように余裕を見込んだために生じる段差も、本発明に言う実質的な段差とは異なる。
　また、本実施形態では、非スキッシュ領域Ｎにおいて、シリンダボア４２ｂの中心軸線方向Ｚにおけるシリンダヘッド部４１とピストン部５との離間距離が、シリンダボア４２ｂの径方向における外側から内側に向けて連続的に大きくなっている例を説明した。しかし、本発明はこれに限られない。例えば、中心軸線方向におけるシリンダヘッド部とピストン部との離間距離が次第に大きくなっていてもよい。つまり、非スキッシュ領域において、離間距離が次第に大きくなる途中に離間距離が維持される部分が含まれていてもよい。
　また、本実施形態では、非スキッシュ領域Ｎにおいて、シリンダヘッド部４１とピストン部５との両方に、スキッシュ効果の発生のための突状部が設けられていない例を説明した。しかし、本発明はこれに限られない。例えば、ピストン部に突状部が設けられていてもよい。ピストン部に突状部が設けられている場合には、シリンダヘッド部に設けられている場合と比べ、混合気の流れが異なるからである。
　また、本実施形態では、少なくとも非点火部領域Ｆの全体に、非スキッシュ領域Ｎが設けられている例を説明した。より詳細には、燃焼室の外周の全体に、非スキッシュ領域Ｎが設けられている例を説明した。しかし、本発明はこれに限られない。例えば、非スキッシュ領域は、燃焼室の外周の一部に設けられていてもよい。つまり、燃焼室の外周の一部に、スキッシュ効果を生じるスキッシュ領域が設けられてもよい。例えば、本発明にいう非スキッシュ領域は、非点火部領域Ｆのみに設けられていてもよい。また、本発明にいう非スキッシュ領域は、非点火部領域Ｆの一部のみに設けられていてもよい。
　また、本実施形態では、中心軸線Ｃの方向に見た時に、吸気通路４１ａの中心線Ｐを延長した直線Ｑが、点火部７が配置されていない非点火部領域Ｆを通って、排気ポート４１ｆと重ならずに、非スキッシュ領域Ｎに延びる例を説明した。しかし、本発明はこれに限られない。例えば、吸気通路の中心線を延長した直線が、排気ポートと重なり、非スキッシュ領域に延びてもよい。
　また、本実施形態では、ピストン部５の頂面５ｔには、凸部５ｐが設けられている例を説明した。しかし、本発明はこれに限られない。例えば、ピストン部の頂面には、凸部が設けられていなくともよい。
　また、本実施形態では、ピストン部５の頂面５ｔに設けられた凹部５ｃが球面状を有している例を説明した。しかし、本発明はこれに限られない。例えば、凹部は、平板状の底面を有していてもよい。また、ピストン部の頂面に、凹部が設けられていなくともよい。
　また、本実施形態では、吸気通路４１ａが、シリンダボア４２ｂの中心軸線Ｃの方向に見た時に、吸気ポート４１ｂの上流側において湾曲する弧を成すように設けられている。しかし、本発明はこれに限られない。例えば、吸気ポート４１ｂの上流側において直線状に延びていてもよい。
　また、本実施形態では、１つのシリンダボア４２ｂ、１つの吸気バルブ８ａ、及び１つの排気バルブ８ｂを備えたエンジン１の例を説明した。しかし、本発明はこれに限られない。例えば、本発明の２バルブエンジンは、１つのシリンダボアに対して２つだけのバルブを備える。但し、本発明の２バルブエンジンの気筒数は、特に限定されない。本発明の２バルブエンジンは、例えば、２つのシリンダボアを有し、２つのシリンダボアのそれぞれに対して２つだけのバルブが設けられている２バルブエンジンであってもよい。このようなエンジンの例は、Ｖ形２気筒エンジンである。Ｖ形２気筒エンジンは、例えばクランクケース部に形成された孔に、軸受を挿入することによって組立てることができる。つまり、軸受を挿入する孔の位置で、クランクケース部を分割する必要がない。従って、Ｖ形２気筒エンジンは、転がり軸受に適している。
　また、本実施形態では、クランクシャフトのジャーナル軸受として、ボールベアリングを用いた例を説明した。しかし、本発明のエンジンは、クランクシャフトのジャーナル軸受として、例えば、ローラベアリングを有してもよい。また、本発明のエンジンは、例えば、滑り軸受を有してもよい。
　また、本実施形態では、空冷エンジンの例を説明した。しかし、本発明のエンジンは、水冷エンジンにも適用され得る。
１　　エンジン（２バルブエンジン）
２　　クランクシャフト
３　　クランクケース部
４　　シリンダ部
４ｒ　　燃焼室
４１　　シリンダヘッド部
４１ａ　　吸気通路
４１ｂ　　吸気ポート
４１ｃ　　（吸気ポート４１ｂの）中心
４１ｅ　　排気通路
４１ｆ　　排気ポート
４１ｇ　　（排気ポート４１ｆの）中心
４２　　シリンダボディ部
４２ｂ　　シリンダボア
５　　ピストン部
５ｃ　　凹部
５ｔ　　頂面
５ｐ　　凸部
６　　燃料噴射部
７　　点火部
８ａ　　吸気バルブ
８ｂ　　排気バルブ
Ｃ　　中心軸線
Ｅ　　点火部領域
Ｆ　　非点火部領域
Ｎ　　非スキッシュ領域

Claims (10)

  1. 　２バルブエンジンであって、
    　前記２バルブエンジンは、
    クランクシャフトと、
    前記クランクシャフトを支持する転がり軸受と、
    前記クランクシャフトと連結されたピストン部と、
    吸気通路と連通し且つ吸気バルブにより開閉される１つの吸気ポートと、排気通路と連通し且つ排気バルブにより開閉される１つの排気ポートとを有するシリンダヘッド部と、内部に前記ピストン部を収容するシリンダボアを有するシリンダボディ部とを備え、前記ピストン部とともに燃焼室を形成するシリンダ部と、
    前記吸気通路に燃料を噴射する燃料噴射部と、
    前記シリンダボアの中心軸線の方向に見た時に前記燃焼室が前記吸気ポートの中心と前記排気ポートの中心とを通る直線により区分されることにより定義される２つの領域のうち、一方の領域に設けられる点火部と
    を備え、
    　前記燃焼室は、前記シリンダボアの径方向における前記燃焼室の外周の少なくとも一部に、非スキッシュ領域を有しており、前記非スキッシュ領域は、前記シリンダヘッド部及び前記ピストン部のうち、少なくとも前記シリンダヘッド部に、スキッシュ効果の発生のための突状部が設けられていない領域であり、
    　前記吸気通路は、前記シリンダボアの中心軸線の方向に見た時に、前記点火部が配置されていない前記領域と前記非スキッシュ領域とが、前記吸気ポートの中心から前記吸気通路の中心線を延長した直線上に配置されるように設けられている。
  2. 　請求項１に記載の２バルブエンジンであって、
    　前記吸気通路は、前記シリンダボアの中心軸線の方向に見た時に、前記吸気ポートの上流側において湾曲する弧を成すように設けられており、
    　前記点火部は、前記シリンダボアの中心軸線の方向に見た時に、前記湾曲する弧の外側に設けられている。
  3. 　請求項１又は２に記載の２バルブエンジンであって、
    　前記ピストン部は、前記ピストン部の頂面に、周囲よりも窪んだ凹部を有しており、
    　前記凹部は、前記シリンダボアの中心軸線の方向に見た時に、前記凹部と、前記点火部が設けられた前記領域とが重なり合う面積が、前記凹部と、前記点火部が設けられていない前記領域とが重なり合う面積よりも大きくなるように形成されている。
  4. 　請求項３に記載の２バルブエンジンであって、
    　前記凹部は、球面状を有している。
  5. 　請求項１から４のいずれか１に記載の２バルブエンジンであって、
    　前記ピストン部は、頂面において、前記シリンダボアの中心軸線の方向に見て、前記吸気ポートの中心と前記排気ポートの中心とを通る直線を挟んで、前記点火部とは反対の領域に設けられた凸部を有する。
  6. 　請求項１から５のいずれか１に記載の２バルブエンジンであって、
    　前記非スキッシュ領域では、前記シリンダボアの中心軸線方向における前記シリンダヘッド部と前記ピストン部との離間距離が、前記シリンダボアの径方向における外側から内側に向けて連続的に大きくなるように構成されている。
  7. 　請求項１から６のいずれか１に記載の２バルブエンジンであって、
    　前記非スキッシュ領域は、前記シリンダヘッド部と前記ピストン部との両方に、スキッシュ効果の発生のための突状部が設けられていない領域である。
  8. 　請求項１から７のいずれか１に記載の２バルブエンジンであって、
    　前記吸気通路は、前記中心軸線の方向に見た時に、前記吸気ポートの中心から前記吸気通路の中心線を延長した直線が、前記点火部が配置されていない前記領域を通って、前記排気ポートと重ならずに、前記非スキッシュ領域に延びるように設けられている。
  9. 　請求項１から８のいずれか１に記載の２バルブエンジンであって、
    　前記燃焼室は、前記燃焼室の外周において、少なくとも前記点火部が配置されていない前記領域の全体に、前記非スキッシュ領域を有している。
  10. 　請求項１から９のいずれか１に記載の２バルブエンジンであって、
    　前記非スキッシュ領域では、前記シリンダヘッド部の上面と前記シリンダボディ部の内周面とが隣り合って連続する部分に、実質的に段差が設けられていない。
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