JPH01277619A - ２サイクル内燃機関の燃焼室 - Google Patents

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サイクル内燃機関の燃焼室に関する。

〔従来の技術〕

２サイクルデイ一ゼル機関において燃焼室内の良好なル
ープ掃気を確保するためにシリンダ軸線側に位置する給
気弁周縁部と弁座間の開口、およびシリンダ軸線側に位
置する排気弁周縁部と弁座間の開口を給気弁および排気
弁のリフト量が小さいときに閉鎖するマクス壁を設け、
更に給気ボートおよび排気ボートをシリンダ軸線と平行
に上方に向けて延設した２サイクルデイ一ゼル機間が公
知である（特開昭５２−１０４６１３号公報）。この２
サイクルデイ一ゼル機間では給気ボートから流入した吸
入空気がシリンダ内壁面に沿ってピストン頂面に向かい
、次いでピストン頂面上において向きを変えてシリンダ
内壁面に沿い排気ボートに向けて流れるのでループ掃気
を行なうことができる。

しかしながらこの２サイクルデイ一ゼル機関では給気弁
および排気弁のリフト量が大きくなると給気弁と弁座間
に形成される開口が給気弁の全周に亙って燃焼室内に開
口し、排気弁と弁座間に形成される開口が排気弁の全周
に互って燃焼室内に開口する。その結果、シリンダ軸線
側に位置する給気弁の開口から流入した吸入空気がシリ
ンダ内壁面に沿って進み、排気弁の開口を通って排気ボ
−ト内に流出する。従ってこの２サイクルデイ一ゼル機
関では−・部の吸入空気のみしかループ掃気を行なうな
めに使用されないので良好なループ掃気を確保すること
ができない。

そこで強力なル・−プ掃気を確保するためにシリンダヘ
ッド内壁面から燃焼室に向けて延びるマクス壁を給気弁
と排気弁との間に形成してこのマクス壁により排気弁側
に位置する給気弁周縁部と弁座間の開口を給気弁の全開
弁期間に亙って閉鎖するようにした２サイクル内燃機関
が本出願人により既に提案されている（特願昭８２−２
８８３９０号参照）。

この２サイクル内燃機関では排気弁側に位置する給気弁
と弁座間の開口が給気弁の全開弁期間に互って閉鎖され
るために全ての新気が給気弁下方のシリンダ内壁面に沿
って流れ、斯くして強力なループ掃気が行なわれる。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながらこのように強力なループ掃気を行なわせる
と掃気流は燃焼室の周壁に沿ってループ状に流れ、燃焼
室中央部内には新気が送り込まれないために燃焼室中央
部には高温の既燃ガスが残留することになる。その結果
、新気がこの残留既燃ガスにより加熱されるなめに特に
機関高回転時にノッキングが発生するという問題がある
。

〔課題を解決するための手段〕

上記問題点を解決するために本発明によればシリンダヘ
ッド内壁面から燃焼室に向けて延びるマクス壁を給気弁
と排気弁との間に形成し、排気弁側に位置する給気弁周
縁部と弁座間の開口に対面してマクス壁を配置し、給気
弁のリフト量が小さいときにはマクス壁と給気弁周縁部
間に新気が流通可能な間隙を生じ給気弁のリフト量が大
きいときにはマクス壁と給気弁周縁部間を新気が実質的
に流通しないようにマクス壁を形成している。

〔実施例〕

第１図および第２図を参照すると、１はシリンダブロッ
ク、２はシリンダブロック１内で往復動するピストン、
３はシリンダブロック１上に固定されたシリンダヘッド
、４はシリンダヘッド３の内壁面３ａとピストン２の頂
面間に形成された燃焼室を夫々示す６シリンダヘツド内
壁面３ａ上には凹溝５が形成され、この凹溝５の底壁面
をなすシリンダヘッド内壁面部分３ｂ上に給気弁６が配
置される。一方、凹溝５を除くシリンダヘッド内壁面部
分３Ｃはほぼ平坦をなし、このシリンダヘッド内壁面部
分３Ｃ上に排気弁７が配置される。

シリンダヘッド内壁面部分３ｂとシリンダヘッド内壁面
部分３Ｃは凹溝５の周壁９を介して互いに接続されてい
る。この凹溝周壁９は給気弁６の周縁部に極めて近接配
置されかつ給気弁６の周縁部に沿って円弧状に延びるマ
クス壁９ａと、給気弁６間に位置する新気ガイド壁９ｂ
と、シリンダヘッド内壁面３ａの周壁と給気弁６間に位
置する新気ガイド壁９ｃとにより構成される。各マクス
壁９ａは最大リフト位置にある給気弁６よりも下方まで
燃焼室４に向けて延びている。

第１図から第３図に示す実施例では給気弁６の弁軸が燃
焼室４の中心部に向けて延びるように給気弁６が傾斜配
置されており、これに対してマクス壁９ａはほぼ垂直配
置されている。更に、第３図に示されるように給気弁ｄ
が最大リフト位置にあるときにはマクス壁９ａと給気弁
６の周縁部間を通って新気が流通しないように給気弁６
の周縁部がマクス壁９ａに近づく。従って給気弁６が最
大リフト位置にあるときには新気は給気弁６の周縁部と
マスク壁９ａ間を流れない。これに対して給気弁６のリ
フト量が小さいときには給気弁６の周縁部とマスク壁９
ａ間に新気が流通可能な間隙が形成され、従って給気弁
６のリフト量が小さいときには給気弁６の周縁部とマス
ク壁９ｄ間を新気が流れる。なお、第３図に示す実施例
では給気弁６の周縁部とマスク壁９ａとの間隙が給気弁
６のリフト量が増大するにつれて次第に小さくなるよう
にマスク壁９ａが形成されているがマスク壁９ａの形状
は給気弁６のリフト量が大きいときには給気弁６の周縁
部とマスク壁９ａ間に実質的に間隙が存在せず、給気弁
６のリフト量が小さいとき（、こは給気弁６の周縁部と
マス２９９３間に新気が流通可能な形状であればよい。

一方、第１図および第２図に示されるように各新気ガイ
ド壁９ｂ　、９ｅはほぼ同一平面内に位置しており、更
にこれらの新気ガイド壁９ｂ　、　９ｃは再給気弁６の
中心を結ぶ線に対してほぼ平行に延びている。点火栓１
１、はシリンダヘッド内壁面３ａの中心に位置するよう
にシリンダヘッド内壁面部分３ｃ上に配置されている。

シリンダヘッド３内には給気弁６に対して給気ボート１
２が形成され、排気弁７に対して排気ポート１３が形成
される。各給気ボート１２は例えば機関によって駆動さ
れる機械式過給機およびスロットル弁を介してエアクリ
ーナに接続されている。また、給気ボート１２内には燃
料噴射弁１４が配置され、この燃料噴射弁１４から給気
弁６のかさ部背面に向けて燃料が噴射される。

第４図は給気弁６および排気弁７の開弁期間の一例を示
している。第４図に示す例においては給気弁６よりも排
気弁７が先に開弁し、給気弁６よりも排気弁７が先に閉
弁する。

ピストン２が一ド降して排気弁７が開弁すると燃焼室４
内の高圧既燃ガスが排気ポート１３内に流出す゛る０次
いで給気弁６が開弁すると給気ボート１２から燃焼室４
内に燃料を含んだ新気が流入する。このとき第５図にお
いて矢印Ｓｔで示すように一部の新気は給気弁６下方の
シリンダ内壁面に沿って下降し、次いでピストン２の頂
面に沿って進む。一方、残りの新気は第５図において矢
印Ｓ２で示すようにマスク壁９ａと給気弁６の周縁部間
の間隙を通って下方に進む。従って掃気流Ｓ１によって
燃焼室４の周辺部の掃気が行なわれ、掃気流Ｓ２によっ
て燃焼室４の中心部の掃気が行なわれることになる。

次いでピストン２が更に下降すると第６図に示されるよ
うに給気弁６の周縁部とマスク壁９ａ間には実質的に間
隙が生じないので燃料を含んだ新気はマスク壁９ａと反
対側の給気弁６の開口部から燃焼室４内に流入する。次
いでこの新気は第６図において矢印Ｓで示されるように
ピストン２の頂面で向きを変えて排気弁７に向かう、そ
の結果、この掃気流によって燃焼室４内の既燃ガスが排
気ポート１３内に押し出され、斯くしてループ掃気が行
なわれることになる。ところで第１図および第２図に示
す実施例では円弧状に延びるマスク壁９ａの長さが比較
的長く、給気弁６のリフト量が大きいときには給気弁６
とその弁座１０間に形成される開口のうちで排気弁７側
に位置するほぼ１／３の開口がマスク壁９ａにより閉鎖
され、排気弁７と反対側に位置するほぼ２／３の開口か
ら新気が供給される。更にこの実施例では給気弁６から
流入した新気は新気ガイド壁９ｂ　、９ｃによりシリン
ダ内壁面に沿って下方に向かうように案内される。従っ
てこの実施例では給気弁６のリフト量が大きくなったと
きには大部分の新気がシリンダ内壁面に沿ってピストン
２の頂面に向がい、斯くして良好なループ掃気が行なわ
れることになる。

このように第１図から第３図に示す実施例では掃気流Ｓ
ｌ　、Ｓ２によって燃焼室４内全体の既燃ガスを掃気す
ることができ、斯くしてノッキングの発生を抑制するこ
とができる。また、給気弁６のリフト量が小さいときに
は給気弁６と弁座１ｏ間の全開口から新気が流入するの
で燃焼室４内に供給される新気量が増大し、斯くして更
に掃気効率を向上することができる。

第７図から第９図に別の実施例を示す。この実施例では
排気弁７に対してもマスク壁１５が設けられる。このマ
スク壁１５は第８図に示されるように給気弁６側に位置
する排気弁７の周縁部に沿って円弧状に延びており、更
に第９図に示されるようにこのマスク壁１・５は排気弁
７の弁軸と平行に延びている。従って給気弁６側に位置
する排気弁７とその弁座１６間に形成される開口は排気
弁７の全開弁期間に互ってマスク壁７によって閉鎖され
ることになる。

前述したように排気弁７が開弁すると燃焼室４内の既燃
ガスが急激に排気ポート１３内に流出するなめに、即ち
ブローダウンにより排気ポート１３内の圧力は一時的に
正圧となる。その後排気ボート１３内の圧力は負圧と正
圧を繰返し、いわゆる排気脈動を生ずる。−旦ブローダ
ウンを生ずると燃焼室４内の圧力は急速に低下し、従っ
てその後排気脈動によって排気ボート１３内の圧力が正
圧になると今度は排気ボート１３内の排気ガスが燃焼室
４内に逆流する。ところが第７図から第９図に示す実施
例では排気弁７に対してマスク壁１５が設けられている
ために第１０図に示す如く逆流する排気ガスＲは排気弁
７下方のシリンダ内壁面に沿って下方に流れる。従って
逆流した排気ガスが新気内に混入することがないので失
火するのを阻止することができる。

第１１図に第７図から第９図の別の実施例を示す。この
実施例では点火栓１１に近い排気弁７の周辺部に対して
のみマスク壁１５′が設けられている。従ってこの実施
例では第７図から第９図に示す実施例に比べて排気弁７
の開口面積が大きくなり、斯くしてブローダウン時に既
燃ガスが排気ボート１３内に流出しやすくなる。なお、
この実施例でもマスク壁１５′によって逆流排気ガスが
燃焼室４の中心部の新気内に混入するのが阻止される。

〔発明の効果〕

燃焼室内全体を掃気することができるので特に機関高速
運転時に発生するノッキングの発生を阻止することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は２サイクル内燃機関の側面断面図、第２図はシ
リンダヘッドの内壁面を示す図、第３図はシリンダヘッ
ドの拡大側面断面図、第４図は給排気弁の開弁期間を示
す図、第５図は給気弁のリフト量が小さいときを示す図
、第６図は給気弁のリフト・量が大きいときを示す図、
第７図は別の実施例を示す２サイクル内燃機関の側面断
面図、第８図は第７図のシリンダヘッドの内壁面を示す
図、第９図は第７図のシリンダヘッドの拡大側面断面図
、第１０図は給排気弁のリフト量が大きいときを示す図
、第１１図は更に別の実施例のシリンダヘッドの内壁面
を示す図である。 ６・・・給気弁、　　　　７・・・排気弁、９ａ、１５
．１５’・・・マスク壁、 １４・・・燃料噴射弁。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　シリンダヘッド内壁面から燃焼室に向けて延びるマク
   ス壁を給気弁と排気弁との間に形成し、排気弁側に位置
   する給気弁周縁部と弁座間の開口に対面して該マクス壁
   を配置し、給気弁のリフト量が小さいときには該マクス
   壁と給気弁周縁部間に新気が流通可能な間隙を生じ給気
   弁のリフト量が大きいときには該マクス壁と給気弁周縁
   部間を新気が実質的に流通しないようにマクス壁を形成
   した２サイクル内燃機関の燃焼室。