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JPH04132858A - Intake structure for engine - Google Patents

Intake structure for engine

Info

Publication number
JPH04132858A
JPH04132858A JP25604890A JP25604890A JPH04132858A JP H04132858 A JPH04132858 A JP H04132858A JP 25604890 A JP25604890 A JP 25604890A JP 25604890 A JP25604890 A JP 25604890A JP H04132858 A JPH04132858 A JP H04132858A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
intake
fuel
combustion chamber
air
engine
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP25604890A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takehiko Yasuoka
安岡 剛彦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mazda Motor Corp filed Critical Mazda Motor Corp
Priority to JP25604890A priority Critical patent/JPH04132858A/en
Publication of JPH04132858A publication Critical patent/JPH04132858A/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02FCYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F1/00Cylinders; Cylinder heads 
    • F02F1/18Other cylinders
    • F02F1/22Other cylinders characterised by having ports in cylinder wall for scavenging or charging
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00Other engines
    • F02B75/02Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke
    • F02B2075/022Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle
    • F02B2075/025Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle two

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Abstract

PURPOSE:To improve ignitability of fuel-air mixture during low rotation running or low load running by providing two different intake ports different in the direction in which intake air flows in a cylinder. CONSTITUTION:In a compression stroke, after two intake ports 6 and 7 are closed, intake air in a combustion chamber 5 is compressed by a piston 4. Fuel is injected in intake air through a fuel injection valve 14 of the combustion chamber 5 to produce fuel-air mixture, and the fuel-air mixture is ignited by means of an ignition plug 15 for combustion. When, in an expansion stroke, the piston 4 is lowered to a given position, an exhaust valve 9 is opened, and combustion gas is exhausted in a combustion gas exhaust passage 20. When the piston 4 is further lowered to the vicinity of a bottom dead center, the two intake ports 6 and 7 are opened, intake air (fresh air) supercharged in the combustion chamber 5 through the two intake ports 6 and 7 is fed, and combustion gas remaining in the combustion chamber 5 is scavenged. This constitution improves ignitability of fuel-air mixture during low rotation running or low load running.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、2サイクルエンジンの吸気構造に関するもの
である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to an intake structure for a two-stroke engine.

[従来の技術] 従来の燃料噴射式2サイクルエンジンにおいては、吸気
ポートと排気ポートとが下死点近傍の燃焼室の周面(シ
リンダの周面)に開口し、両ポートがピストンの側面に
よって開閉されるようになっていた。また、インジェク
タが燃焼室に直接臨んで配置されていた(例えば、特開
昭62−113820号公報参照)。しかしながら、こ
のような従来の燃料噴射式2サイクルエンジンでは、■
燃焼室上部がデッドスペースとなりやすいので、燃焼室
内に燃焼ガスが残留して体積効率が低下する、 ■インジェクタの熱負荷が高く、その耐久性が低下する
、 ■インジェクタの燃料噴射圧が高くなるので燃料が燃焼
室内に分散され、低回転時ないし低負荷時に混合気の着
火性が悪くなるといった問題があった。
[Prior Art] In a conventional fuel-injected two-stroke engine, an intake port and an exhaust port open on the circumferential surface of the combustion chamber (the circumferential surface of the cylinder) near the bottom dead center, and both ports are opened by the side surface of the piston. It was meant to be opened and closed. Further, the injector was arranged directly facing the combustion chamber (see, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 113820/1982). However, in such conventional fuel-injected two-stroke engines,
The upper part of the combustion chamber tends to become a dead space, so combustion gas remains in the combustion chamber, reducing volumetric efficiency. ■The heat load on the injector is high, reducing its durability. ■The fuel injection pressure of the injector increases. There was a problem in that the fuel was dispersed within the combustion chamber, resulting in poor ignitability of the air-fuel mixture at low rotation speeds or low loads.

そこで、上記問題点■を解消するため、排気ポートを燃
焼室の天井面(シリンダヘッド)に開口させ、この排気
ポートを排気弁で開閉するようにした2サイクルエンジ
ンが提案されている。かかる2サイクルエンジンにおい
ては、吸気と燃焼ガスとがともに燃焼室内を一方的に上
向きに流れるといった、いわゆるユニフローが形成され
るので、デッドスペースが発生せず、掃気性が高められ
る。
Therefore, in order to solve the above-mentioned problem (2), a two-stroke engine has been proposed in which an exhaust port is opened on the ceiling surface (cylinder head) of a combustion chamber, and this exhaust port is opened and closed by an exhaust valve. In such a two-stroke engine, a so-called uniflow is formed in which both intake air and combustion gas flow unilaterally upward within the combustion chamber, so dead space is not generated and scavenging performance is improved.

[発明が解決しようとする課題] しかしながら、本願発明者らが、第5図に示すような、
シリンダ101内にピストン102が配置され、シリン
ダ101の周面に吸気通路106と連通ずる吸気ポート
105が開口し、一方燃焼室104(シリンダ101)
の天井面103に排気通路109と連通ずる排気ポート
107が開口し、かつ排気ポート107を開閉する排気
弁108が設けられた、上方流れユニフロー式の2サイ
クルエンジンについて、燃焼ガスの残留状況を詳細に調
べたところ、排気弁下面近傍、燃焼室上部周縁部近傍、
ピストン上端面中央部近傍、吸気ポート105のすぐ上
側の燃焼室周縁部近傍等、斜線で示す領域Sには、なお
燃焼ガスが残留しているといった事実が判明した。
[Problem to be solved by the invention] However, the inventors of the present application have solved the problem as shown in FIG.
A piston 102 is disposed within a cylinder 101, and an intake port 105 that communicates with an intake passage 106 is opened on the circumferential surface of the cylinder 101, while a combustion chamber 104 (cylinder 101)
Detailed information on the residual status of combustion gas for an upward flow uniflow two-stroke engine in which an exhaust port 107 communicating with an exhaust passage 109 opens on the ceiling surface 103 of the engine, and an exhaust valve 108 for opening and closing the exhaust port 107 is provided. An investigation revealed that near the bottom of the exhaust valve, near the upper periphery of the combustion chamber,
It has been found that combustion gas still remains in the shaded area S, such as near the center of the upper end surface of the piston and near the peripheral edge of the combustion chamber just above the intake port 105.

また、従来の上方流れユニフロー式2サイクルエンジン
では、前記の問題点■、■が解消されていない。
Further, in the conventional upward flow uniflow type two-stroke engine, the above-mentioned problems (1) and (2) have not been solved.

本発明は上記従来の問題点を解消するためになされたも
のであって、燃焼室内の掃気を確実に行なうことができ
、インジェクタの耐久性を高めることができ、かつ低回
転時ないし低負荷時の混合気の着火性を高めることがで
きる、上方流れユニフロー式の2サイクルエンジンを提
供することを目的とする。
The present invention has been made in order to solve the above-mentioned conventional problems, and is capable of reliably scavenging air in the combustion chamber, increasing the durability of the injector, and at low speeds or low loads. An object of the present invention is to provide an upward flow uniflow two-stroke engine that can improve the ignitability of the air-fuel mixture.

[課題を解決するための手段] 上記の目的を達成するため、第1の発明は、シリンダの
周面に吸気ポートが開口し、シリンダの天井面に排気弁
によって開閉される排気ポートが開口する、上方流れユ
ニフロー式の2サイクルエンジンにおいて、シリンダ内
への吸気流入方向が異なる2種の吸気ポートを設けたこ
とを特徴とするエンジンの吸気構造を提供する。
[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, the first invention has an intake port opened on the circumferential surface of the cylinder, and an exhaust port opened and closed on the ceiling surface of the cylinder that is opened and closed by an exhaust valve. , provides an intake structure for an engine of an upward flow uniflow type two-stroke engine, characterized in that two types of intake ports are provided with different intake air inflow directions into the cylinder.

第2の発明は、第1の発明において、2種の吸気ポート
を上下方向に配置し、上側に配置される吸気ポートを、
シリンダ内への吸気流入方向が下側に配置した吸気ポー
トよりも上方に偏向するように形成したことを特徴とす
るエンジンの吸気構造を提供する。
In a second invention, in the first invention, two types of intake ports are arranged in the vertical direction, and the intake port arranged on the upper side is
To provide an intake structure for an engine, characterized in that the direction of intake air flowing into a cylinder is deviated upward from an intake port disposed below.

第3の発明は、第2の発明において、エンジンを燃料噴
射式とし、上側に配置される吸気ポートに直接接続され
る吸気管にサブインジェクタを設け、低負荷時にはサブ
インジェクタのみから燃料噴射を行なうようにしたこと
を特徴とするエンジンの吸気構造を提供する。
A third invention is based on the second invention, in which the engine is of a fuel injection type, a sub-injector is provided in the intake pipe directly connected to the intake port arranged on the upper side, and fuel is injected only from the sub-injector at low load. To provide an engine intake structure characterized by the following.

第4の発明は、第3の発明において、低負荷時には、排
気弁閉弁後に燃料噴射を行なうようにしたことを特徴と
するエンジンの吸気構造を提供する。
A fourth invention provides the intake structure for an engine according to the third invention, characterized in that during low load, fuel injection is performed after the exhaust valve is closed.

[発明の作用・効果] 第1の発明によれば、各吸気ポートのシリンダ内への吸
気流入方向を、夫々個別的に燃焼ガスの残留しやすい領
域に向けることができる。したがって、燃焼室内の掃気
性が高められ、体積効率が高められる。
[Operations and Effects of the Invention] According to the first invention, the direction of inflow of intake air into the cylinder of each intake port can be individually directed to a region where combustion gas tends to remain. Therefore, the scavenging performance in the combustion chamber is improved, and the volumetric efficiency is increased.

第2の発明によれば、まずもって第1の発明と同様の作
用・効果が得られる。
According to the second invention, the same operation and effect as the first invention can be obtained.

さらに、上側に配置される吸気ポート(以下、これを上
側吸気ポートという)を、シリンダ内への吸気流入方向
が上方に偏向するように形成しているので、とくに燃焼
ガスが残留しやすい排気弁下面近傍あるいは燃焼室上部
周縁部が効果的に掃気される。かつ、燃焼室内を上昇す
る吸気の流れによって燃焼室上部に新気が十分に充填さ
れる。
Furthermore, since the intake port located on the upper side (hereinafter referred to as the upper intake port) is formed so that the direction of intake air flowing into the cylinder is deflected upward, the exhaust valve is particularly prone to retain combustion gas. Air is effectively scavenged near the bottom surface or at the upper periphery of the combustion chamber. In addition, the upper part of the combustion chamber is sufficiently filled with fresh air due to the flow of intake air rising within the combustion chamber.

したがって、体積効率が高められる。また、排気弁ある
いはシリンダヘッドの冷却が促進される。
Therefore, volumetric efficiency is increased. Additionally, cooling of the exhaust valve or cylinder head is promoted.

ここで、インジェクタを燃焼室の天井面に設けた場合は
、インジェクタから噴射された燃料粒子と上側吸気ポー
トから流入する吸気とがぶつかり合うので、燃料の気化
が促進される。かつ、気化された燃料が点火プラグまわ
りに集まりやすくなるので、混合気が層状化され、低回
転時ないし低負荷時の混合気の着火性が高められる。
Here, when the injector is provided on the ceiling surface of the combustion chamber, the fuel particles injected from the injector collide with the intake air flowing in from the upper intake port, so that vaporization of the fuel is promoted. In addition, since the vaporized fuel tends to gather around the spark plug, the air-fuel mixture becomes stratified, and the ignitability of the air-fuel mixture at low rotation speeds or low loads is improved.

なお、好ましく下側に配置される吸気ポートを(以下、
これを下側吸気ポートという)、水平方向あるいはわず
かに下方に向けて開口させれば、ピストン上端部近傍の
掃気を促進することができ、かつピストンの冷却を促進
することができる。
In addition, the intake port that is preferably located on the lower side (hereinafter referred to as
If this is called a lower intake port) and is opened horizontally or slightly downward, scavenging near the upper end of the piston can be promoted, and cooling of the piston can be promoted.

第3の発明によれば、まずもって第2の発明と同様の作
用・効果が得られる。
According to the third invention, the same operation and effect as the second invention can be obtained.

さらに、低負荷時には、燃料が上側吸気ポートのみから
供給されるので、燃料が点火プラグまわりに集中し、点
火プラグまわりの混合気が層状化され、低回転時ないし
低負荷時の混合気の着火性が高められる。なお、高負荷
時には、メインインジェクタから燃料噴射が行なわれ、
燃焼室内にほぼ均一な混合気が形成され、エンジン出力
が高められるのはもちろんである。
Furthermore, at low loads, fuel is supplied only from the upper intake port, so the fuel concentrates around the spark plugs, stratifying the mixture around the spark plugs, and igniting the mixture at low speeds or low loads. Sexuality is enhanced. In addition, under high load, fuel is injected from the main injector,
Of course, a nearly uniform air-fuel mixture is formed within the combustion chamber, increasing engine output.

また、メインインジェクタを吸気系統に臨設すれば、イ
ンジェクタの熱負荷を低減することができ、燃料噴射圧
を低減することができ、かつ燃料と吸気の接触時間(気
化時間)を十分に確保して燃料の気化を促進することで
きる。
Additionally, by installing the main injector in the intake system, it is possible to reduce the thermal load on the injector, reduce the fuel injection pressure, and ensure sufficient contact time (vaporization time) between the fuel and intake air. It can promote vaporization of fuel.

第4の発明によれば、まずもって第、3の発明と同様の
作用・効果が得られる。
According to the fourth invention, the same operation and effect as the third invention can be obtained.

さらに、低負荷時においては、排気弁が閉じられた後で
燃料噴射が行なわれるので、層状化が一層促進されると
ともに、排気ポートへの燃料の漏出が防止される。
Furthermore, under low load conditions, fuel injection is performed after the exhaust valve is closed, which further promotes stratification and prevents fuel from leaking into the exhaust port.

[実施例] 以下、本発明の実施例を具体的に説明する。[Example] Examples of the present invention will be specifically described below.

〈第1実施例〉 以下、請求項1〜請求項2の発明にかかる第1実施例を
説明する。
<First Example> Hereinafter, a first example of the invention according to claims 1 and 2 will be described.

第1図に示すように、2サイクルエンジンGEには、シ
リンダブロックlと、該シリンダブロック1の上側に締
結されるシリンダヘッド2とが設けられている。そして
、シリンダブロックl内にはシリンダ3が配置され、こ
のシリンダ3内には、ピストン4が上死点と下死点との
間をシリンダ軸線方向に自在に往復摺動できるようにし
て嵌入されている。ここで、シリンダヘッド2の下端面
と、シリンダ3の内周面と、ピストン4の上端面とによ
って燃焼室5が画成されている。
As shown in FIG. 1, the two-stroke engine GE is provided with a cylinder block 1 and a cylinder head 2 fastened to the upper side of the cylinder block 1. As shown in FIG. A cylinder 3 is disposed within the cylinder block l, and a piston 4 is fitted into the cylinder 3 so that it can freely reciprocate in the cylinder axial direction between top dead center and bottom dead center. ing. Here, a combustion chamber 5 is defined by the lower end surface of the cylinder head 2, the inner peripheral surface of the cylinder 3, and the upper end surface of the piston 4.

そして、下死点位置におけるピストン4の上端面よりや
や上側となる位置において(第1図はこの状態を示して
いる)、シリンダ3の周面には下側吸気ポート6が水平
方向に開口し、この下側吸気ポート6のやや上方のシリ
ンダ周面には上側吸気ポート7が後で説明するように斜
め上方に向かって開口している。そして両吸気ポート6
.7はピストン4の側面によって開閉されるようになっ
ている。
At a position slightly above the upper end surface of the piston 4 at the bottom dead center position (FIG. 1 shows this state), a lower intake port 6 opens horizontally on the circumferential surface of the cylinder 3. An upper intake port 7 opens diagonally upward on the cylinder peripheral surface slightly above the lower intake port 6, as will be explained later. and both intake ports 6
.. 7 is adapted to be opened and closed by the side surface of the piston 4.

また、燃焼室5の天井面(シリンダヘッド2の下面)に
は排気ポート8が開口し、この排気ポート8は排気弁9
によって開閉されるようになっている。そして、排気弁
9は、HLAIIを介して、カムシャフト12に取り付
けられた排気弁カム13によって、所定のタイミングで
開閉されるようになっている。
Further, an exhaust port 8 is opened on the ceiling surface of the combustion chamber 5 (lower surface of the cylinder head 2), and this exhaust port 8 is connected to an exhaust valve 9.
It is designed to be opened and closed by. The exhaust valve 9 is opened and closed at predetermined timing by an exhaust valve cam 13 attached to the camshaft 12 via the HLAII.

ここで、ピストン4が上昇する行程(以下、これを圧縮
行程という)では、両吸気ポート6.7が閉じられた後
、燃焼室5内の吸気がピストン4によって圧縮され、燃
焼室5の天井面に設けられた燃料噴射弁14から吸気中
に燃料が噴射されて混合気が形成され、この混合気が点
火プラグ15によって着火・燃焼させられるようになっ
ている。
Here, in the stroke in which the piston 4 rises (hereinafter referred to as a compression stroke), after both intake ports 6.7 are closed, the intake air in the combustion chamber 5 is compressed by the piston 4, and the ceiling of the combustion chamber 5 is Fuel is injected into intake air from a fuel injection valve 14 provided on the surface to form an air-fuel mixture, and this air-fuel mixture is ignited and combusted by a spark plug 15.

そして、上死点後ピストン4が下降する行程(以下、こ
れを膨張行程という)では、混合気の燃焼によって生じ
る圧力によってピストン4が押し下げられ、この仕事が
コンロッドI6とクランクピン17とを介してクランク
軸18の回転動力に変換されるようになっている。また
、膨張行程において、ピストン4が所定の位置まで下降
したときには排気弁9が開かれ、燃焼ガスが排気ポート
8を介して排気通路20に排出されるようになっている
。さらにピストン4が下死点近傍まで下降すると、両吸
気ポート6.7が開かれ、両吸気ポート6.7から燃焼
室5内に過給された吸気(新気)が供給され、燃焼室5
内に残留している燃焼ガスが掃気されるようになってい
る。このとき、吸気と燃焼ガスとはともに上向きに一方
的に流れるユニフローを形成する。
In the stroke in which the piston 4 descends after the top dead center (hereinafter referred to as the expansion stroke), the piston 4 is pushed down by the pressure generated by the combustion of the air-fuel mixture, and this work is transferred via the connecting rod I6 and the crank pin 17. The rotational power of the crankshaft 18 is converted into rotational power. Further, in the expansion stroke, when the piston 4 descends to a predetermined position, the exhaust valve 9 is opened and combustion gas is discharged into the exhaust passage 20 via the exhaust port 8. When the piston 4 further descends to near the bottom dead center, both intake ports 6.7 are opened, and supercharged intake air (fresh air) is supplied from both intake ports 6.7 into the combustion chamber 5.
The combustion gas remaining inside is scavenged. At this time, both the intake air and the combustion gas form a uniflow that flows unidirectionally upward.

そして、燃焼室5内に吸気を供給するために、両吸気ポ
ート6.7と連通ずる吸気通路21が設けられ、この吸
気通路21には上流側から順に、アクセルペダル(図示
せず)と連動するスロットル弁22と、吸気を過給する
ルーツ式の過給機23とが介設されている。
In order to supply intake air into the combustion chamber 5, an intake passage 21 is provided which communicates with both intake ports 6.7.The intake passage 21 is connected to an accelerator pedal (not shown) in order from the upstream side. A throttle valve 22 for supercharging intake air and a Roots-type supercharger 23 for supercharging intake air are interposed.

第2図に示すように、開口面積が比較的大きく設定され
る下側吸気ポート6は水平方向に開口している。したが
って、下側吸気ポート6から燃焼室5内に流入する吸気
は、基本的には燃焼室5内を水平に横切って向かい側の
シリンダ内周面にぶつかり、この後上方に向かうような
流れを形成するようになっている。
As shown in FIG. 2, the lower intake port 6, which has a relatively large opening area, opens in the horizontal direction. Therefore, the intake air flowing into the combustion chamber 5 from the lower intake port 6 basically crosses the inside of the combustion chamber 5 horizontally, collides with the inner peripheral surface of the opposite cylinder, and then forms an upward flow. It is supposed to be done.

一方、上側吸気ポート7は開口面積が比較的小さく設定
され、鉛直上方向(シリンダ軸線方向)に対して適当な
角度θだけ下方に向けて開口し、排気弁9の下面のほぼ
中央部に向かって斜め上方に開口している。したがって
、上側吸気ポート7から燃焼室5内に流入する吸気は、
基本的には燃焼室5内を斜め上方に横切って排気弁9の
下面にぶつかるような流れを形成するようになっている
On the other hand, the upper intake port 7 has a relatively small opening area, opens downward at an appropriate angle θ with respect to the vertically upward direction (cylinder axis direction), and opens toward the approximate center of the lower surface of the exhaust valve 9. It opens diagonally upward. Therefore, the intake air flowing into the combustion chamber 5 from the upper intake port 7 is
Basically, a flow is formed that crosses the inside of the combustion chamber 5 diagonally upward and collides with the lower surface of the exhaust valve 9.

以下、第2図と第4図とを参照しつつ、膨張行程と圧縮
行程とにおける、吸気と燃料と燃焼ガスの流れないし挙
動について説明する。
The flow or behavior of intake air, fuel, and combustion gas in the expansion stroke and compression stroke will be described below with reference to FIGS. 2 and 4.

膨張行程においては、ピストン4の下降に伴って、まず
排気弁9(排気ポート8)が開かれ(曲線CZ)、燃焼
室5内の比較的圧力の高い燃焼ガスが自らの圧力で排気
ポート8から排気通路20に流出する。
In the expansion stroke, as the piston 4 descends, the exhaust valve 9 (exhaust port 8) is first opened (curve CZ), and relatively high-pressure combustion gas in the combustion chamber 5 flows to the exhaust port 8 under its own pressure. and flows out into the exhaust passage 20.

次に、上側吸気ポート7が開かれ(曲線G3)、+側吸
気ポート7から燃焼室5内に吸気(新気)が流入する。
Next, the upper intake port 7 is opened (curve G3), and intake air (fresh air) flows into the combustion chamber 5 from the + side intake port 7.

この吸気は、燃焼室5内を斜め上方に横切って排気弁9
の下面ないし燃焼室5の天井面にぶつかる。このとき、
従来の2サイクルエンジンでは燃焼ガスの残留が生じや
すかった排気弁9の下面近傍あるいは、燃焼室5の上部
周縁部近傍が確実に掃気される。また、排気弁9の冷却
が促進され、その耐久性が高められる。
This intake air crosses the inside of the combustion chamber 5 obliquely upward and passes through the exhaust valve 9.
or the ceiling of the combustion chamber 5. At this time,
The vicinity of the lower surface of the exhaust valve 9 or the vicinity of the upper peripheral edge of the combustion chamber 5, where combustion gas tends to remain in the conventional two-stroke engine, is reliably scavenged. Moreover, cooling of the exhaust valve 9 is promoted, and its durability is enhanced.

さらにピストン4が下降すると、下側吸気ポート6が開
かれ(曲線G、)、下側吸気ポート6から燃焼室5内に
吸気が流入する。この吸気は、ピストン4の上端面に沿
って燃焼室5内を水平方向に横切り、向かい側のシリン
ダ内周面にぶつかって上方に向かう。このとき、従来の
2サイクルエンジンでは燃焼ガスの残留が生じやすかっ
たピストン4の上端面中央部近傍あるいは、燃焼室5の
下部周縁部近傍の掃気が確実に行なわれる。また、ピス
トン4の上端面の冷却が促進される。なお、このとき上
側吸気ポート7による掃気が続行されているのはもちろ
んである。
When the piston 4 further descends, the lower intake port 6 is opened (curve G), and intake air flows into the combustion chamber 5 from the lower intake port 6. This intake air horizontally traverses the inside of the combustion chamber 5 along the upper end surface of the piston 4, collides with the inner peripheral surface of the opposite cylinder, and heads upward. At this time, scavenging is reliably performed near the center of the upper end surface of the piston 4 or near the lower peripheral edge of the combustion chamber 5, where combustion gas tends to remain in the conventional two-stroke engine. Further, cooling of the upper end surface of the piston 4 is promoted. Note that, at this time, the scavenging by the upper intake port 7 is of course continuing.

下死点後、圧縮行程において、ピストン4が上昇しはじ
めると、まず排気弁9(排気ポート8)が閉じられる(
曲線GO0なお、インジェクタ14からの燃料噴射は適
当な時期に開始される。
When the piston 4 begins to rise during the compression stroke after bottom dead center, the exhaust valve 9 (exhaust port 8) is closed (
Curve GO0 Note that fuel injection from the injector 14 is started at an appropriate time.

次に、下側吸気ポート6が閉じられるが(曲線G2)、
この後若干の期間は、上側吸気ポート7が開かれている
(曲線G3)。このように、上側吸気ポート7のみが開
かれている期間においては、上側吸気ポート7から燃焼
室5内に流入する過給された吸気が上昇流によって燃焼
室5の天井面に押しつけられ、燃焼室5上部に吸気が高
密度で充填される。このとき、インジェクタ14から下
方に向かって噴射された燃料粒子が、上昇する吸気と激
しくぶつかるので、燃料粒子の気化が促進される。そし
て、気化した燃料は上昇する吸気に伴われて燃焼室5の
上部にとどまるので、点火プラグ15(第1図参照)ま
わりに比較的リッチな混合気が形成され、低回転時ない
し低負荷時の混合気の着火性が高められる。
Next, the lower intake port 6 is closed (curve G2),
After this, the upper intake port 7 is open for a while (curve G3). In this way, during the period when only the upper intake port 7 is open, the supercharged intake air flowing into the combustion chamber 5 from the upper intake port 7 is pressed against the ceiling surface of the combustion chamber 5 by the upward flow, and the combustion The upper part of the chamber 5 is filled with intake air at a high density. At this time, the fuel particles injected downward from the injector 14 violently collide with the rising intake air, so that vaporization of the fuel particles is promoted. Since the vaporized fuel stays in the upper part of the combustion chamber 5 along with the rising intake air, a relatively rich air-fuel mixture is formed around the spark plug 15 (see Figure 1), and at low rotation speeds or low loads. The ignitability of the air-fuel mixture is improved.

さらにピストン4が上昇すると、上側吸気ポート7が閉
じられる(曲線G3)。
When the piston 4 further rises, the upper intake port 7 is closed (curve G3).

この後、ピストン4か上死点近傍に達したときに、点火
プラグ15(第1図参照)によって混合気が着火され、
燃焼ガスの圧力によってピストン4が押し下げられ、上
記の各行程が繰り返される。
Thereafter, when the piston 4 reaches near top dead center, the air-fuel mixture is ignited by the spark plug 15 (see Figure 1).
The piston 4 is pushed down by the pressure of the combustion gas, and the above-mentioned strokes are repeated.

以上、第1実施例によれば、燃焼室5内の掃気を確実に
行なうことができ、かつ低回転時ないし低負荷時の混合
気の着火性を高めることができる。
As described above, according to the first embodiment, the air inside the combustion chamber 5 can be reliably scavenged, and the ignitability of the air-fuel mixture can be improved during low rotation or low load.

く第2実施例〉 以下、請求項3〜請求項4の発明にかかる第2実施例を
説明するが、第2実施例は基本的には第1実施例と同様
の構成および機能を有するので、重複を避けるため、第
1実施例との相異点についてのみ説明する。
Second Embodiment> The second embodiment according to the invention of claims 3 to 4 will be described below, but since the second embodiment basically has the same configuration and function as the first embodiment, To avoid duplication, only the differences from the first embodiment will be explained.

第3図に示すように、第2実施例では、両吸気ポート6
.7への分岐部より上流側の吸気通路2Iにメインイン
ジェクタ32が臨設されている。
As shown in FIG. 3, in the second embodiment, both intake ports 6
.. A main injector 32 is provided in the intake passage 2I on the upstream side of the branch to the main injector 7.

そして、上記分岐部より上側吸気ポート7側で上側吸気
ポート7に直接接続される吸気管7aにサブインジェク
タ31が臨設されている。
A sub-injector 31 is provided in the intake pipe 7a which is directly connected to the upper intake port 7 on the side of the upper intake port 7 from the branch part.

このように、両インジェクタ31.32が吸気系統に臨
設されているので、両インジェクタ31゜32の燃料噴
射圧を低減することができる。また、両インジェクタ3
1.32の熱負荷が低減され、これらの耐久性が高めら
れる。さらに燃料と吸気の接触時間が長くなるので、燃
料の気化が促進される。
In this way, since both injectors 31 and 32 are installed in the intake system, the fuel injection pressure of both injectors 31 and 32 can be reduced. Also, both injectors 3
1.32 heat load is reduced and their durability is increased. Furthermore, since the contact time between the fuel and the intake air becomes longer, vaporization of the fuel is promoted.

上記構成において、低回転・低負荷時には、サブインジ
ェクタ31からのみ燃料噴射が行なわれる。この場合の
燃料噴射は、排気弁9(排気ポート8)が閉じられた直
後に開始される。このため、低回転・低負荷時には、燃
料が燃焼室5の上部に集中し、点火プラグまわりの混合
気が層状化され、成層燃焼が行なわれるので、着火性が
高められる。
In the above configuration, fuel is injected only from the sub-injector 31 during low rotation and low load. Fuel injection in this case is started immediately after the exhaust valve 9 (exhaust port 8) is closed. Therefore, at low engine speeds and low loads, the fuel concentrates in the upper part of the combustion chamber 5, the air-fuel mixture around the spark plug becomes stratified, and stratified combustion occurs, thereby improving ignition performance.

一方、高回転・高負荷時には、メインインジェクタ32
からのみ、あるいは両インジェクタ31゜32から燃料
噴射が行なわれる。この場合の燃料噴射は、燃料の吹き
抜けが生じない範囲内で進角される。このため、燃焼室
5内にはほぼ均一な混合気が形成され、均一混合燃焼が
行なわれるので、エンジン出力が高められる。
On the other hand, during high rotation and high load, the main injector 32
Fuel injection is performed only from the injectors 31 and 32 or from both injectors 31 and 32. In this case, the fuel injection angle is advanced within a range that does not cause fuel blow-through. Therefore, a substantially uniform air-fuel mixture is formed in the combustion chamber 5, and uniform mixed combustion is performed, so that the engine output is increased.

なお、メインインジェクタを燃焼室5の天井面(シリン
ダヘッド)に設けるようにしてもよいのはもちろんであ
る。
It goes without saying that the main injector may be provided on the ceiling surface (cylinder head) of the combustion chamber 5.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は、本発明の第1実施例を示す2サイクルエンジ
ンの立面断面説明図である。 第2図は、第1図に示すエンジンの、燃焼室まわりの立
面断面を示す模式図である。 第3図は、本発明の第2実施例を示す2サイクルエンジ
ンの、燃焼室まわりの立面断面を示す模式図である。 第4図は、吸気ポートの開閉時期と、排気弁の開閉時期
のクランク角に対する特性を示す図である。 第5図は、従来の上方流れユニフロー式2サイクルエン
ジンの、燃焼室まわりの立面断面説明図である。 CE・・・エンジン、■・・・シリンダブロック、2・
・・シリンダヘッド、3・・・シリンダ、4・・・ピス
トン、5・・・燃焼室、6・・・下側吸気ポート、7・
・・上側吸気ポート、7a・・・吸気管、8・・・排気
ポート、9・・・排気弁、14・・・インジェクタ、1
5・・・点火プラグ、21・・・吸気通路、31・・・
サブインジェクタ、32・・・メインインジェクタ。
FIG. 1 is an explanatory elevational cross-sectional view of a two-stroke engine showing a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a schematic diagram showing an elevational cross section around the combustion chamber of the engine shown in FIG. 1. FIG. 3 is a schematic diagram showing an elevational cross section around the combustion chamber of a two-stroke engine showing a second embodiment of the present invention. FIG. 4 is a diagram showing the characteristics of the opening/closing timing of the intake port and the opening/closing timing of the exhaust valve with respect to the crank angle. FIG. 5 is an explanatory elevational cross-sectional view of the vicinity of the combustion chamber of a conventional upward flow uniflow two-stroke engine. CE...Engine, ■...Cylinder block, 2.
... Cylinder head, 3... Cylinder, 4... Piston, 5... Combustion chamber, 6... Lower intake port, 7...
...Upper intake port, 7a...Intake pipe, 8...Exhaust port, 9...Exhaust valve, 14...Injector, 1
5... Spark plug, 21... Intake passage, 31...
Sub-injector, 32...main injector.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)シリンダの周面に吸気ポートが開口し、シリンダ
の天井面に排気弁によって開閉される排気ポートが開口
する、上方流れユニフロー式の2サイクルエンジンにお
いて、 シリンダ内への吸気流入方向が異なる2種の吸気ポート
を設けたことを特徴とするエンジンの吸気構造。
(1) In an upward flow uniflow two-stroke engine in which the intake port opens on the circumference of the cylinder and the exhaust port opens and closes on the ceiling of the cylinder, which is opened and closed by an exhaust valve, the direction of intake air flowing into the cylinder is different. An engine intake structure characterized by having two types of intake ports.
(2)請求項1に記載されたエンジンの吸気構造におい
て、 2種の吸気ポートを上下方向に配置し、上側に配置され
る吸気ポートを、シリンダ内への吸気流入方向が下側に
配置した吸気ポートよりも上方に偏向するように形成し
たことを特徴とするエンジンの吸気構造。
(2) In the engine intake structure according to claim 1, the two types of intake ports are arranged in the vertical direction, and the intake port arranged on the upper side is arranged on the lower side in the direction of intake air flowing into the cylinder. An engine intake structure characterized by being formed so as to be deflected upward from the intake port.
(3)請求項2に記載されたエンジンの吸気構造におい
て、 エンジンを燃料噴射式とし、上側に配置される吸気ポー
トに直接接続される吸気管にサブインジェクタを設け、
低負荷時にはサブインジェクタのみから燃料噴射を行な
うようにしたことを特徴とするエンジンの吸気構造。
(3) In the engine intake structure according to claim 2, the engine is of a fuel injection type, and a sub-injector is provided in the intake pipe directly connected to the intake port arranged on the upper side,
An engine intake structure characterized in that fuel is injected only from a sub-injector at low loads.
(4)請求項3に記載されたエンジンの吸気構造におい
て、 低負荷時には、排気弁閉弁後に燃料噴射を行なうように
したことを特徴とするエンジンの吸気構造。
(4) The engine intake structure according to claim 3, wherein during low load, fuel injection is performed after the exhaust valve is closed.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006027910A1 (en) * 2004-09-07 2006-03-16 Japan Exlan Company Limited Slowly moisture-absorbing and -releasing crosslinked acrylic fiber
JP2014503740A (en) * 2010-12-14 2014-02-13 テイラー,ジャック,アール. Full expansion internal combustion engine

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