JPH0893599A

JPH0893599A - ２サイクルエンジンの燃料噴射装置

Info

Publication number: JPH0893599A
Application number: JP6224365A
Authority: JP
Inventors: Takahiro Suzuki; 隆広鈴木; Takeo Yoshida; 武雄吉田; Ryoichi Hirai; 良一平井
Original assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Current assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Priority date: 1994-09-20
Filing date: 1994-09-20
Publication date: 1996-04-09

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】燃料の吹き抜けを最小限に抑え、且つ、シリ
ンダ内での燃料の拡散を促進してエンジン出力の向上、
燃費の改善等を図ることができる２サイクルエンジンの
燃料噴射装置を提供すること。【構成】第１及び第２インジェクタ３１，３２を備
え、低負荷域においては第１インジェクタ３１から燃料
を噴射して混合気を成層燃焼させ、中・高負荷域におい
ては第１及び第２インジェクタ３１，３２から燃料を噴
射して混合気を予混合燃焼させる２サイクルエンジン１
の燃料噴射装置において、前記第２インジェクタ３２を
排気ポート１３に対向する補助掃気ポート１２の上方の
シリンダ壁に取り付ける。本発明によれば、中・高負荷
域において、第２インジェクタ３２から噴射される燃料
の噴霧はシリンダ２ａ内の上方を指向する補助掃気ポー
ト１２からの対向掃気流ｑ₄ に乗ってシリンダ２ａ内を
旋回するため、燃料が排気ポート１３に吹き抜けにく
く、燃料はシリンダ２ａ内で十分拡散される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、低負荷域において成層
燃焼を行わせ、中・高負荷域において予混合燃焼を行わ
せる２サイクルエンジンの燃料噴射装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、２サイクルエンジンは低速・低
負荷域において失火を生じ易いため、その領域において
は成層燃焼を行わせ、高負荷域においては予混合燃焼を
行わせることが排ガス対策、出力向上、燃費の改善等の
上から望ましい。

【０００３】そこで、図１８に示すように、第１インジ
ェクタ１３１と第２インジェクタ１３２をシリンダヘッ
ド１０８に取り付け、低・中負荷域においては第１イン
ジェクタ１３１から燃料をシリンダ１０２ａ内の点火プ
ラグ１０９を指向して噴射して混合気の成層燃焼を行わ
せ、高負荷域においては第１インジェクタ１３１と第２
インジェクタ１３２の双方からシリンダ１０２ａ内に燃
料を噴射して混合気の予混合燃焼を行わせる燃料噴射装
置が提案されている（特開平４−１０３８５５号公報参
照）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、第２イ
ンジェクタ１３２は第１インジェクタ１３１と共にシリ
ンダヘッド１０８に取り付けられ、該第２インジェクタ
１３２から燃料が下方（ピストン１０３方向）に向かっ
て噴射されていたため、燃料の噴霧が掃気ポート１１２
からの掃気流と共に排気ポート１１３に吹き抜け易く、
エンジン出力の低下、燃費の悪化等が懸念される。

【０００５】そこで、前記従来の燃料噴射装置にあって
は、排気ポート１１３がピストン１０３によって完全に
閉じられた後に第２インジェクタ１３２から燃料を噴射
するようにしている。しかし、特に高回転域においては
燃料噴射時間が極端に短くなるため、必要十分な量の燃
料を噴射することができないという問題が生ずる。

【０００６】本発明は上記問題に鑑みてなされたもの
で、その目的とする処は、燃料の吹き抜けを最小限に抑
えつつ、シリンダ内での燃料の拡散を促進してエンジン
出力の向上、燃費の改善等を図ることができる２サイク
ルエンジンの燃料噴射装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明は、第１及び第２インジェクタ
を備え、低負荷域においては第１インジェクタから燃料
を噴射して混合気を成層燃焼させ、中・高負荷域におい
ては第１及び第２インジェクタから燃料を噴射して混合
気を予混合燃焼させる２サイクルエンジンの燃料噴射装
置において、前記第２インジェクタを排気ポートに対向
する掃気ポートの上方のシリンダ壁に取り付けたことを
特徴とする。

【０００８】又、請求項２記載の発明は、請求項１記載
の発明において、前記第２インジェクタを排気ポートの
上端よりも下方位置に取り付けたことを特徴とする。

【０００９】更に、請求項３記載の発明は、請求項１又
は２記載の発明において、前記第２インジェクタに燃料
の噴霧を縦方向に長く拡散させるための微粒化手段を設
けたことを特徴とする。

【００１０】

【作用】請求項１記載の発明によれば、第２インジェク
タは排気ポートに対向する掃気ポート上方のシリンダ壁
に取り付けられるため、高負荷域において該第２インジ
ェクタから噴出される燃料の噴霧はシリンダ内の上方を
指向する対向掃気流に乗ってシリンダ内を旋回する。従
って、燃料が排気ポートに吹き抜けにくく、燃料はシリ
ンダ内で十分拡散されるため、エンジン出力の向上、燃
費と排ガス特性の改善等が図られる。

【００１１】又、請求項２記載の発明によれば、第２イ
ンジェクタは排気ポートの上端よりも下方位置に取り付
けられるため、排気ポートが開いて高温・高圧の排気ガ
スが排出された後に第２インジェクタがシリンダ内に開
口する。このため、第２インジェクタの噴射口が高温・
高圧の排気ガスに晒されることがなく、排気ガスに含ま
れるカーボンが該噴射口に付着して推積することがな
い。

【００１２】更に、請求項３記載の発明によれば、第２
インジェクタから噴射された燃料の噴霧は微粒化手段に
よって縦方向に長く拡散されるため、燃料の吹き抜けが
更に効率良く抑えられる。

【００１３】

【実施例】以下に本発明の一実施例を添付図面に基づい
て説明する。

【００１４】図１は本発明に係る燃料噴射装置を備える
２サイクルエンジンの構成を示すブロック図、図２は同
２サイクルエンジンの内部構造を示す縦断面図、図３は
図２のＡ−Ａ線断面図、図４は図２のＢ−Ｂ線断面図、
図５は空気量制御手段の作用説明図である。

【００１５】先ず、図２に基づいて２サイクルエンジン
１の基本構成を説明する。

【００１６】本実施例に係る２サイクルエンジン１は、
低負荷域において成層燃焼を行い、中・高負荷域におい
て予混合燃焼を行うものであって、そのシリンダブロッ
ク２に形成されたシリンダ２ａ内にはピストン３が上下
摺動自在に嵌装されている。そして、ピストン３は、こ
れの下方に図２の紙面垂直方向に長く配されたクランク
軸４にコンロッド５を介して連結されている。尚、シリ
ンダブロック２に一体に形成されたアッパークランクケ
ース２ｂとこれの下面に結着されたロアークランクケー
ス６の内部にはクランク室７が形成されており、該クラ
ンク室７内に前記クランク軸４が回転自在に支承されて
収納されている。

【００１７】又、上記シリンダブロック２の上面にはシ
リンダヘッド８が被着されており、該シリンダヘッド８
には燃焼凹部８ａが形成され、該燃焼凹部８ａと前記ピ
ストン３とで燃焼室Ｓが画成されている。更に、シリン
ダヘッド８の頂部には点火プラグ９が螺着されており、
該点火プラグ９の電極部９ａは前記燃焼室Ｓに臨んでい
る。

【００１８】ところで、前記シリンダヘッド８には、図
３に示すように、２つの主掃気ポート１０，１１と１つ
の補助掃気ポート１２及び１つの排気ポート１３がそれ
ぞれ形成されている。尚、上記２つの主掃気ポート１
０，１１は相対向する位置に形成されており、補助掃気
ポート１２は排気ポート１３に対向する位置に形成され
ている。そして、補助掃気ポート１２は、その上端開口
部１２ａがシリンダ２ａの上方に向かって開口してお
り、このため、該補助掃気ポート１２からの掃気流の排
気ポート１３への吹き抜けは殆ど生じない一方、前記シ
リンダブロック２の下部には、クランク室７に開口する
空気導入口１４が形成されており、該空気導入口１４に
は、空気のクランク室７方向への流れのみを許容するリ
ードバルブ１５が設けられている。

【００１９】又、上記空気導入口１４には吸気管１６が
接続されており、該吸気管１６には空気量調整装置１７
を介して吸気マニホールド１８が接続されている。

【００２０】上記空気量調整装置１７は、図１に示すア
クセル装置１９における不図示のアクセルペダルの操作
量（エンジン負荷）とエンジン回転数をパラメータとし
て、空気導入口１４からリードバルブ１５を経てクラン
ク室７に吸入される空気の吸入量を制御するものであ
り、これは上下に形成された吸気ポート２０ａ，２１ａ
をそれぞれ開閉するメインバルブ２０とサブバルブ２１
を有している。尚、メインバルブ２０とサブバルブ２１
は不図示の付勢手段によって常時閉じ側に付勢されてい
る。

【００２１】而して、図４に示すように、メインバルブ
２０、サブバルブ２１の各駆動軸２２，２３には、これ
らのバルブ２０，２１の各開度を検出するためのポテン
ショメータ２４，２５がそれぞれ設けられており、サブ
バルブ２１の駆動軸２３にはモータ２６が連結されてい
る。

【００２２】又、図５に示すように、メインバルブ２０
の駆動軸２２の一端には第１揺動片２７が、サブバルブ
２１の駆動軸２３の一端には第２揺動片２８がそれぞれ
結着されている。そして、上記第１揺動片２７の外周部
には溝２７ａ（図４参照）と係止孔２７ｂ（図５参照）
が形成されており、溝２７ａには、その一端が前記アク
セル装置１９に連結されたスロットルワイヤー２９が巻
装され、該スロットルワイヤー２９の他端は第１揺動片
２７の前記係止孔２７ｂに係止されている。

【００２３】更に、図５に示すように、第１揺動片２７
と第２揺動片２８の間には連結ロッド３０が配設されて
おり、該連結ロッド３０の一端３０ａは第１揺動片２７
に回動自在に枢着され、他端３０ｂは第２揺動片２８に
形成された円弧状のガイド溝２８ａに摺動自在に係合さ
れている。

【００２４】一方、図２に示すように、前記シリンダヘ
ッド８の側壁部分には、主に低負荷運転域において成層
燃焼を行わせるとともに、それ以外の運転領域において
も補助的に燃料を供給するための第１インジェクタ３１
が装着されており、又、前記シリンダブロック２の側壁
の前記補助装置ポート１２の直上であって、且つ、前記
排気ポート１３の上端よりも下方位置には、中・高負荷
域において予混合燃焼を行わせるための第２インジェク
タ３２が装着されている。

【００２５】ここで、前記第１インジェクタ３１の構成
の詳細を図６乃至図８に基づいて説明する。尚、図６は
図２のＣ部拡大断面図、図７は図６の矢視Ｄ方向の図、
図８は図７のＥ−Ｅ線断面図である。

【００２６】第１インジェクタ３１は、図６乃至図８に
示すように、比較的大径の１つの噴射口３３と比較的小
径の３つの噴射口３４，３５，３６を有し、噴射口３５
は軸中心線上に開口し、この噴射口３５の両側に噴射口
３４，３６が開口している。

【００２７】そして、前記噴射口３３は、図６に示すよ
うに、縦断面において軸線に対して角度θ₁ を成す方向
に上向きに形成され、前記両側の噴射口３４，３６は、
図８に示すように、横断面において軸線に対してそれぞ
れ角度θ₂ を成す方向に形成されている。

【００２８】次に、前記第２インジェクタ３２の構成の
詳細を図９に基づいて説明する。尚、図９は図２のＦ部
拡大詳細図である。

【００２９】第２インジェクタ３２は、所定角度θ₃ を
成して開口する２つの噴射口３８ａ，３８ｂを有してお
り、角度θ₃ の中心線は点火プラグ９の設置位置を指向
している。従って、両噴射口３８ａ，３８ｂからの噴射
燃料は互いに衝突して霧化しつつ、図１６に示すように
上方向に長く拡散しつつ点火プラグ９の方向に進むこと
となる。

【００３０】次に、別実施例に係る第２インジェクタ３
２の構成の詳細を図１０乃至図１２に基づいて説明す
る。尚、図１０は第２インジェクタ先部の拡大詳細図、
図１１は図１０の矢視Ｇ方向の図、図１２は噴霧の断面
図（図１０のＮ−Ｎ線断面図）である。

【００３１】第２インジェクタ３２の先部に取り付けら
れたノズル３７には大小異径の噴射口３９，４０が形成
されており、大径の噴射口３９の開口部近傍には、燃料
の噴霧を縦方向に長く拡散させるための微粒化手段を構
成する直線状のワイヤー４１が両噴射口３９，４０の軸
中心を通って横設されている。

【００３２】而して、上記ワイヤー４１の位置を小径の
噴射口４０に近づける程、又、ワイヤー４１の径を大き
くする程、図１２に示す噴霧の拡がりの縦方向長さｙが
大きくなる。

【００３３】又、ワイヤー４１の位置を小径の噴射口４
０の中心線より僅かに下方に配置することにより、噴霧
を全体として上方向を指向させることができる。

【００３４】ところで、第２インジェクタ３２に設けら
れる微粒化手段としては、図１３に示すようにニードル
４２の先部にフランジ状のストッパ４２ａを設けたもの
も考えられる。ここで、ストッパ４２ａの外径をニード
ル４２の径より大きくする程、噴霧を拡げることができ
る。又、ストッパ４２ａの外形を楕円にすることによ
り、噴霧を縦長にすることができ、楕円形状のストッパ
４２ａの中心をニードル４２の中心線より僅かに上方に
偏位させるとともに、該ストッパ４２ａの外径を上側程
大きくすることにより、噴霧を全体として上方向を指向
させることができる。

【００３５】ここで、本発明に係る燃料噴射装置の全体
構成を図１に基づいて説明する。尚、図１においては、
図２乃至図５に示したと同一要素には同一符号を付して
おり、以下、それらについての説明は省略する。

【００３６】図１において、４５は前記吸気マニホール
ド１８の吸気口であり、図示矢印ａは該吸気口４５から
吸入された空気（新気）の流れを、矢印ｂは２サイクル
エンジン１から排出される排気ガスの流れをそれぞれ示
す。

【００３７】ところで、２サイクルエンジン１のクラン
ク軸４の回転動力は、出力軸４６、ギヤ４７，４８及び
入力軸４９を経て外部負荷５０に伝達されるが、クラン
ク軸４の端部には、エンジン回転数とクランク角を検出
するための計測用ギヤ５１が結着されている。尚、上記
計測用ギヤ５１には基準クランク角表示歯が形成されて
いる。

【００３８】又、図１において、５２は前記第１インジ
ェクタ３１と第２インジェクタ３２に一定圧の燃料を供
給するするための燃料供給装置、５３は前記点火プラグ
９による点火の時期を制御するための点火時期制御装
置、５４はクランク角センサを兼ねる回転数センサであ
り、該回転数センサ５４は前記計測用ギヤ５１の近傍に
配置されている。尚、計測用ギヤ５１においては、ピス
トン３が下死点（B.D.C）にある時に対応して回転数セ
ンサ５４と対向する歯のみの幅が小さく設定されてお
り、これに基づき回転数センサ５４は基準クランク角信
号を後述のエンジン制御装置（ＥＣＵ：Engine Control
Unit ）５５に送るとともに、クランク軸４の基準クラ
ンク角位置からの回転量を示すクランク角信号をエンジ
ン制御装置５５に送る。尚、図１において、５６はメモ
リである。

【００３９】而して、当該燃料噴射装置には、上記エン
ジン制御装置（ＥＣＵ）５５が設けられており、このエ
ンジン制御装置５５は、前記回転数センサ５４によって
検出されたエンジン回転数とクランク角、前記ポテンシ
ョメータ２４，２５によって検出されたメインバルブ２
０とサブバルブ２１の各開度（特に、メインバルブ２０
の開度、つまり、エンジン負荷（アクセル装置１９にお
けるアクセル操作量））に基づいて空気量制御手段１７
（モータ２６（サブバルブ２１の開度））と第１、第２
インジェクタ３１，３２（燃料噴射タイミングと燃料噴
射量）及び点火時期制御装置５３（点火時期）を制御す
ることによって、エンジン負荷が小さな低負荷域におい
ては成層燃焼を行わしめ、中・高負荷域においては予混
合燃焼を行わしめるものである。

【００４０】ここで、２サイクルエンジン１の作動を概
説する。

【００４１】図２に示すように、ピストン３が下死点
（B.D.C ）に位置するときには、主掃気ポート１０，１
１と補助掃気ポート１２及び排気ポート１３は開口して
おり、このとき、前のサイクルでクランク室７に導入さ
れてピストン３で圧縮された新気は、主掃気ポート１
０，１１と補助掃気ポート１２を経てシリンダ２ａ内に
流入し、シリンダ２ａ内に残留する排気ガスを排気ポー
ト１３からシリンダ２ａ外へ押し出す掃気作用を行う。

【００４２】次に、ピストン３がシリンダ２ａ内を下死
点から上方へ移動すると、先ず主掃気ポート１０，１１
と補助掃気ポート１２がピストン３によって閉じられ、
その後、排気ポート１３が同じくピストン３によって閉
じられ、シリンダ２ａ内に導入された新気が圧縮される
圧縮行程に移行するが、エンジン負荷が小さな低負荷域
においては前記掃気行程の後の圧縮行程中に第１インジ
ェクタ３１から燃料が点火プラグ９の電極部９ａに向か
って局所的に噴射される。即ち、第１インジェクタ３１
の前記噴射口３３（図６参照）からは燃料が図１４に示
すように点火プラグ９を指向して噴射されて噴射燃料流
ｑ₁ が形成され、前記３つの噴射口３４〜３６からは燃
料が燃焼室Ｓの点火プラグ９とピストン３間の中間領域
を指向して噴射されて噴射燃料流ｑ₂ が形成される。こ
の結果、点火プラグ９の電極部９ａの周りに濃混合気が
形成され、この濃混合気が点火プラグ９により点火され
て着火し、成層燃焼が行われる。

【００４３】他方、エンジン負荷が所定値より大きな中
・高負荷域においては、掃気行程中に既に第１及び第２
インジェクタ３１，３２からシリンダ２ａ内へ燃料噴射
が開始され、この燃料噴射は圧縮行程前に終了する。

【００４４】ここで、第２インジェクタ３２から噴射さ
れる燃料の噴霧の挙動を図１４乃至図１６に従って説明
する。尚、図１４は２サイクルエンジンのシリンダ部の
縦断面図、図１５は同シリンダ部の模式的平断面図、図
１６は図１５のＨ−Ｈ線断面図である。

【００４５】掃気行程においては、前述のように前のサ
イクルでクランク室７に導入されてピストン３で圧縮さ
れた新気が主掃気ポート１０，１１と補助掃気ポート１
２を経てシリンダ２ａ内に流入し、シリンダ２ａ内に残
留する排気ガスは新気によって排気ポート１３からシリ
ンダ２ａ外へ押し出されて排出される。このとき、主排
気ポート１０，１１からシリンダ２ａ内に流入する新気
は、図１５に示すように、排気ポート１３と同一高さの
略水平面内で排気ポート１３に向かう掃気流ｑ₃ となっ
てシリンダ２ａ内に残留する排気ガスを素早く排気ポー
ト１３へと押し出す。

【００４６】一方、排気ポート１３に対向する補助掃気
ポート１２からシリンダ２ａ内に流入する新気は、図１
４に示すように、燃焼室Ｓを指向する上向きの対向掃気
流ｑ₄ となってシリンダ２ａ内を旋回するため、該新気
が排気ポート１３へ排出されるまでの時間は主掃気ポー
ト１１，１２から流入する新気のそれに比して長くな
る。

【００４７】而して、本実施例では、前述のように第２
インジェクタ３２から噴出される燃料の噴霧はシリンダ
２ａ内の上方を指向する前記対向掃気流ｑ₄ に乗ってシ
リンダ２ａ内を旋回し、長い距離を移動するため、燃料
は排気ポート１３に吹き抜けにくく、シリンダ２ａ内で
十分拡散される。そして、ピストン３が上死点近くに達
すると、点火プラグ９の花火によって燃焼室Ｓ内の十分
拡散された可燃混合気が着火燃焼せしめられ、所謂予混
合燃焼が行われるが、前述のように燃料の排気ポート１
３への吹き抜けが抑えられるため、所定燃料量当りのエ
ンジン出力の向上、即ち、燃費の向上と排ガス特性の改
善等が図られる。

【００４８】特に、本実施例では、第２インジェクタ３
２に微粒化手段として噴射口３８ａ，３８ｂをθ₃ の角
度を付けて設けたため、該第２インジェクタ３２から噴
射された燃料の噴霧は図１６に斜線領域Ｉにて示すよう
に縦方向に長く拡散される（つまり、噴霧の縦方向の長
さｙが幅ｘよりも大きくなる（ｙ＞ｘ））ため、燃料の
排気ポート１３への吹き抜けが更に効率良く抑えられ
る。尚、前述したように図１０に示す例では、ワイヤー
４１を小径の噴射口４０の中心線より僅かに下方に配置
し、このワイヤー４１に噴射燃料を衝突させることによ
り、又、図１３に示す例では、上方に偏位した楕円形の
フランジ状ストッパ４２ａに噴射燃料を衝突させること
により、それぞれ図１６に示すように燃料の噴霧を縦方
向に長く拡散させることができる。

【００４９】又、本実施例においては、前述のように第
２インジェクタ３２は排気ポート１３の上端よりも下方
位置に取り付けられているため、排気ポート１３が開い
て高温・高圧の排気ガスが排出された後に第２インジェ
クタ３２がシリンダ２ａ内に開口する。このため、第２
インジェクタ３２の噴射口３８ａ，３８ｂが高温・高圧
の排気ガスに晒されることがなく、排気ガスに含まれる
カーボンが該噴射口３８ａ，３８ｂに付着して推積する
ことがない。

【００５０】尚、本実施例では、第２インジェクタ３２
を略水平に取り付けたが、図１４に鎖線にて示すよう
に、第２インジェクタ３２をその先端部が燃焼室Ｓに向
かって開口するよう斜めに取り付けても良い。

【００５１】一方、ピストン３の上昇によってクランク
室７内には負圧が発生し、この負圧によって新気が吸気
マニホールド１８、吸気量制御装置１７、吸気管１６及
びリードバルブ１５を経て空気導入口１４からクランク
室７内に導入される。

【００５２】而して、燃焼室Ｓでの混合気の燃焼による
爆発力によってピストン３が上死点を過ぎて下降する
と、クランク室７内に導入された新気はピストン３によ
って圧縮され、圧縮された新気は次のサイクルにおける
掃気及び混合気形成に供される。そして、ピストン３が
下死点近くまで下降すると、先ず排気ポート１３が開
き、混合気の燃焼によって生じた排気ガスが排気ポート
１３から排出される。その後、続いて主掃気ポート１
０，１１と補助排気ポート１２が開くと、クランク室７
内で圧縮された新気は、主掃気ポート１０，１１と補助
掃気ポート１２からシリンダ２ａ内に流入して前記掃気
作用を行なう。

【００５３】以後、上述と同様の作動が繰り返されて２
サイクルエンジン１は連続的に運転される。

【００５４】次に、燃焼制御方法を図５及び図１７に基
づいて説明する。尚、図１７はメインバルブ２０の開度
α（エンジン負荷）に対する吸気ポート２０ａの開口面
積の変化を示す図である。

【００５５】２サイクルエンジン１が停止状態にあると
きには、メインバルブ２０とサブバルブ２１は共に全閉
状態にあり、アイドリング状態にあるときには、エンジ
ン制御装置５５からの制御信号によってモータ２６が駆
動され、サブバルブ２１は図５に鎖線にて示すように矢
印方向に所定角度だけ開く。従って、エンジン１のアイ
ドリング状態（メインバルブ２０の開度α＝０）におい
ては、吸気ポートの開口面積は図１７の点ＩＤにて示す
値（吸気ポート２１ａの開口面積）を示し、不図示のア
イドルポート及びサブバルブ２１を通過した空気がリー
ドバルブ１５を通って空気導入口１４からクランク室７
内に導入され、これにより従来のアイドリング状態より
も多量の空気がシリンダ２ａ内に導入されて掃気に供さ
れるため、アイドリング時の掃気効率が高められる。

【００５６】尚、図１７において、破線Ｊはメインバル
ブ２０の吸気ポート２０ａの開口面積を、鎖線Ｋは両バ
ルブ２０，２１の吸気ポート２０ａ，２１ａの開口面積
の合計をそれぞれ示している。又、破線Ｌはエンジン回
転数を１５００ｒｐｍに保持した状態におけるサブバル
ブ２１の吸気ポート２１ａの開口面積の変化を、実線Ｍ
はエンジン回転数を４０００ｒｐｍに保持した状態にお
けるサブバルブ２１の吸気ポート２１ａの開口面積の変
化をそれぞれ示している。

【００５７】而して、アクセル装置１９におけるアクセ
ルペダルの踏み込み量が小さく、スロットルワイヤー２
９によって回動せしめられる第１揺動片２７とメインバ
ルブ２０の回動角が小さいために、ポテンショメータ２
４によって検出されるメインバルブ２０の開度αが設定
値α₀ （この値α₀ はエンジン回転数によって変化す
る）よりも小さな低負荷域（α＜α₀ ）においては、エ
ンジン制御装置５５は連結ロッド３０によりサブバルブ
２１を駆動制御するのではなく、モータ２６を駆動制御
してサブバルブ２１を図５に実線にて示すように矢印方
向に回動せしめてこれを開くとともに、第１インジェク
タ３１と点火時期制御装置５３を制御して燃焼室Ｓで混
合気の成層燃焼を行わせる。

【００５８】従って、成層燃焼が実行される低負荷域に
おいては、アクセル装置１９のアクセルペダルを徐々に
踏み込むと、メインバルブ２０が徐々に開くとともに、
該メインバルブ２０の動作により直接駆動されることな
く、エンジン制御装置５５はメインバルブ２０の動作
（エンジン負荷）をポテンショメータ２４により読み取
り、この値に基づく所定の開度とするようポテンショメ
ータ２５によるフィードバックを掛けながらモータ２６
を制御する。そして、モータ２６の駆動制御によってサ
ブバルブ２１が開き、該サブバルブ２１の吸気ポート２
１ａの開口面積は図１６の破線Ｌ（エンジン回転数が１
５００ｒｐｍのとき）又は実線Ｍ（エンジン回転数が４
０００ｒｐｍのとき）に沿って増加する。このように、
成層燃焼が行なわれる低負荷域においては、サブバルブ
２１を通しても新気が供給されるため、一時的に多量の
新気がシリンダ２ａでの掃気に供され、掃気効率及び排
ガス特性の改善が図られる。

【００５９】そして、メインバルブ２０の開度αが設定
値α₀ （エンジン回転数が１５００ｒｐｍではα₀ ＝１
５°、４０００ｒｐｍではα₀ ＝２５°）に達すると、
エンジン制御装置５５はモータ２６の駆動制御を解除す
るため、サブバルブ２１は第２揺動片２８に形成された
ガイド溝２８ａの端部が連結ロッド３０の端部３０ｂに
当接するまで閉じ方向に急速に回動する。この結果、図
１７に示すように、サブバルブ２１の吸気ポート２１ａ
の開口面積は急激に減少し、それ以後、アクセルペダル
の踏み込みによってメインバルブ２０の開度αが増加す
ると、第２揺動片２８は連結ロッド３０により駆動され
て第１揺動片２７の回動に連動する。これによって、サ
ブバルブ２１はメインバルブ２０と一体的に開き方向に
回動し、両バルブ２０，２１の吸気ポート２０ａ，２１
ａの開口面積の和は図１７の鎖線Ｋに沿って増加する。
尚、図１７において斜線を付す領域は成層燃焼領域を示
す。

【００６０】而して、メインバルブ２０の開度αが設定
値α₀ 以上（α≧α₀ ）となる中・高負荷域において
は、前述のように予混合燃焼が行われる。先ず、メイン
バルブ２０の開度αが或る設定値α₁ （＞α₀ ）未満で
あるとき、つまり、サブバルブ２１が急激に閉じた後に
開くまでの間では、低負荷域におけると同様に、第１イ
ンジェクタ３１のみから燃料が噴射され、点火時期制御
装置５３によって点火時期が低負荷域における値より十
分遅角され、十分に拡散された燃料によって形成された
混合気に点火が行われ、該混合気が着火燃焼されて予混
合燃焼が行われる。

【００６１】そして、メインバルブ２０の開度αが前記
設定値α₁ を超えると、第１インジェクタ３１と第２イ
ンジェクタ３２の双方から燃料が供給されるとともに、
点火時期制御装置４１によって点火時期が制御され、十
分に拡散された燃料によって形成された混合気に点火さ
れ、該混合気が着火燃焼されて予混合燃焼が行われる。

【００６２】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、第１及び第２インジェクタを備え、低負荷域に
おいては第１インジェクタから燃料を噴射して混合気を
成層燃焼させ、中・高負荷域においては第１及び第２イ
ンジェクタから燃料を噴射して混合気を予混合燃焼させ
る２サイクルエンジンの燃料噴射装置において、前記第
２インジェクタを排気ポートに対向する掃気ポートの上
方のシリンダ壁に取り付けたため、燃料の吹き抜けを最
小限に抑え、且つ、シリンダ内での燃料の拡散を促進し
てエンジン出力の向上、燃費の改善等を図ることができ
るという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る燃料噴射装置を備える２サイクル
エンジンの構成を示すブロック図である。

【図２】本発明に係る燃料噴射装置を備える２サイクル
エンジンの内部構造を示す縦断面図である。

【図３】図２のＡ−Ａ線断面図である。

【図４】図２のＢ−Ｂ線断面図である。

【図５】空気量制御手段の作用説明図である。

【図６】図２のＣ部拡大断面図である。

【図７】図６の矢視Ｄ方向の図である。

【図８】図７のＥ−Ｅ線断面図である。

【図９】図２のＦ部拡大詳細図である。

【図１０】別実施例に係る第２インジェクタ先部の拡大
詳細図である。

【図１１】図１０の矢視Ｇ方向の図である。

【図１２】噴霧の断面図（図１０のＮ−Ｎ線断面図）で
ある。

【図１３】微粒化手段の変更実施例を示す第２インジェ
クタ先部の断面図である。

【図１４】本発明に係る燃料噴射装置を備える２サイク
ルエンジンのシリンダ部の縦断面図である。

【図１５】本発明に係る燃料噴射装置を備える２サイク
ルエンジンのシリンダ部の模式的平断面図である。

【図１６】図１５のＨ−Ｈ線断面図である。

【図１７】メインバルブの開度（エンジン負荷）に対す
る吸気ポートの開口面積の変化を示す図である。

【図１８】従来の燃料噴射装置を備える２サイクルエン
ジン要部の断面図である。

【符号の説明】

１２サイクルエンジン１０，１１主掃気ポート１２補助掃気ポート１３排気ポート３１第１インジェクタ３２第２インジェクタ３８ａ，３８ｂ噴射口（微粒化手段）４１ワイヤー（微粒化手段）４２ａストッパ（微粒化手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｆ０２Ｍ 69/00 ３１０Ｐ 69/04 Ｚ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第１及び第２インジェクタを備え、低負
荷域においては第１インジェクタから燃料を噴射して混
合気を成層燃焼させ、中・高負荷域においては第１及び
第２インジェクタから燃料を噴射して混合気を予混合燃
焼させる２サイクルエンジンの燃料噴射装置において、
前記第２インジェクタを排気ポートに対向する掃気ポー
トの上方のシリンダ壁に取り付けたことを特徴とする２
サイクルエンジンの燃料噴射装置。
【請求項２】前記第２インジェクタを排気ポートの上
端よりも下方位置に取り付けたことを特徴とする請求項
１記載の２サイクルエンジンの燃料噴射装置。
【請求項３】前記第２インジェクタは燃料の噴霧を縦
方向に長く拡散させるための微粒化手段を備えることを
特徴とする請求項１又は２記載の２サイクルエンジンの
燃料噴射装置。