(57)【要約】【課題】シリンダ２に対する掃気ポート５及び排気ポート６を横断掃気式又はループ掃気式に構成し、更に、メイン噴射とこれに先立ってパイロット又はプリ噴射を行うようにした燃料噴射弁１０を備えて成る２サイクル内燃機関において、出力のアップ、燃焼騒音の低減及び排気ガスのクリーン化を図る。【解決手段】前記シリンダ２内の頂部に、副室９を、前記シリンダ内のうち前記掃気ポートから排気ポートに至る横断掃気流７又はループ掃気流８が直接当たらないの部位に開口するように設け、この副室内に、前記燃料噴射弁１０によるパイロット又はプリ噴射及びメイン噴射を行う。【選択図】                        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダに対する掃気ポート及び排気ポートを横断掃気式又はループ掃気式に構成し、更に、メイン噴射に先立ってパイロット又はプリ噴射を行うようにした燃料噴射弁を備えて成る２サイクル内燃機関において、
前記シリンダ内の頂部に、副室を、前記シリンダ内のうち前記掃気ポートから排気ポートに至る横断掃気流又はループ掃気流が直接当たらない部位に開口するように設け、この副室内に、前記燃料噴射弁によるパイロット又はプリ噴射を行うように構成したことを特徴とする２サイクル内燃機関。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃料のメイン噴射とこれに先立ってパイロット又はプリ噴射を行う燃料噴射弁を備えた２サイクル内燃機関に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
燃料噴射弁を備えた２サイクル内燃機関は、特許文献１に記載されている。
【０００３】
この特許文献１は、前記燃料噴射弁を備えた２サイクル内燃機関において、その燃料噴射弁による燃料の噴射を、大部分の燃料を噴射するメイン噴射と、少量の燃料を噴射するパイロット噴射とに分け、前記メイン噴射に適宜先立って前記パイロット又はプリ噴射を行うことにより、このパイロット又はプリ噴射にて、燃料の着火燃焼性を改善することを提案している。
【０００４】
しかし、前記特許文献１は、そのシリンダ内への掃気ポートに前記燃料噴射弁を設けることにより、前記パイロット又はプリ噴射及び前記メイン噴射を、前記掃気ポート内を通ってシリンダ内に供給される掃気吸気に対して行うという構成を採用しているから、以下に述べるような問題があった。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１０−１４８１３０号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
前記特許文献１は、前記パイロット又はプリ噴射を、前記掃気ポートを通ってシリンダ内に供給される掃気吸気に対して行うようにしているが、シリンダ内に供給される掃気吸気は、新規な空気を多く含んでいて、その温度が可成り低いから、これにパイロット又はプリ噴射された燃料の活性化、つまり、当該燃料を燃焼できる状態にすることの度合いが低いから、前記パイロット又はプリ噴射による充分な効果を得るためには、当該パイロット又はプリ噴射に際しての燃料の噴射量を多くしなければならない。
【０００７】
これに加えて、前記掃気ポートからシリンダ内に導入される掃気吸気には、新規の空気を多く含んでいて、その酸素濃度が高く、これに前記パイロット又はプリ噴射による燃料が噴射混合されることにより、このパイロット又はプリ噴射による燃料の燃焼は、その後におけるメイン噴射による燃料よりも早期に開始される。
【０００８】
従って、前記したように、パイロット又はプリ噴射による燃料の噴射量を多くしなければならないことは、この分だけメイン噴射による燃料の噴射量が少なくなるから、出力の低下を招来するのであり、しかも、パイロット又はプリ噴射による燃料の燃焼が早期に開始されることは、排気ガスの悪化及び燃焼騒音の増大をも招来するのである。
【０００９】
本発明は、２サイクル内燃機関には、従来から良く知られているように、シリンダに対する掃気ポート及び排気ポートを横断掃気式又はループ掃気式に構成したものがあることに着目し、この横断掃気式又はループ掃気式の２サイクル内燃機関において、前記パイロット又はプリ噴射による充分な効果を得ることができるようにすることを技術的課題とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この技術的課題を達成するため本発明は、
「シリンダに対する掃気ポート及び排気ポートを横断掃気式又はループ掃気式に構成し、更に、メイン噴射に先立ってパイロット又はプリ噴射を行うようにした燃料噴射弁を備えて成る２サイクル内燃機関において、
前記シリンダ内の頂部に、副室を、前記シリンダ内のうち前記掃気ポートから排気ポートに至る横断掃気流又はループ掃気流が直接当たらない部位に開口するように設け、この副室内に、前記燃料噴射弁によるパイロット又はプリ噴射を行うように構成した。」
ことを特徴としている。
【００１１】
【発明の作用・効果】
この構成において、シリンダ内の頂部における副室は、シリンダ内のうち横断掃気流又はループ掃気流が直接当たらない部位に開口していることにより、この副室内は、先の爆発行程のときにおける排気ガスが高い温度の残留ガスとして残存していて、これにパイロット又はプリ噴射された燃料は、その噴射と同時に燃焼し易い状態に活性化される。
【００１２】
これに加えて、前記副室内は、残留ガスが多くて酸素濃度が低い状態になっており、これに前記パイロット又はプリ噴射による燃料が噴射混合されることにより、このパイロット又はプリ噴射による燃料の圧縮による自発火に基づく燃焼は、当該パイロット又はプリ噴射による燃料の噴射量を多くした場合においても、前記先行技術のように早期に開始されることなく、ピストンの上昇動による圧縮行程の終わりに近づいてメイン噴射が行われる時期になって初めて開始し、これが火種になって、メイン噴射による燃料の圧縮による自発火に基づくと略同時に行われることになる。
【００１３】
従って、本発明によると、パイロット又はプリ噴射による着火燃焼の改善を、当該パイロット又はプリ噴射における燃料の早期燃焼を招来することなく、確実に達成することができるから、出力を向上できるとともに、燃焼騒音を低減でき、且つ、排気ガスをクリーン化できる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図１の図面について説明する。
【００１５】
この図１は、２サイクルのディーゼル機関を示す。
【００１６】
この２サイクルのディーゼル機関は、シリンダ２を備えたシリンダブロック１と、このシリンダブロック１の上面に前記シリンダ２の頂部を塞ぐように締結したシリンダヘッド３と、前記シリンダ２内に往復動するピストン４とを備えている。
【００１７】
また、前記シリンダブロック１には、前記ピストン４が略下死点まで下降動したとき前記シリンダ２内に開口することにより、シリンダブロック１の下部におけるクランクケース等にて圧縮された掃気吸気を前記シリンダ２内に導入するようにした掃気ポート５が設けられているとともに、前記ピストン４が略下死点まで下降動したとき前記シリンダ２内に開口することにより、前記シリンダ２内の排気ガスを放出するようにした排気ポート６が設けられている。
【００１８】
これら掃気ポート５及び排気ポート６は、掃気ポート５からシリンダ２内に流入した掃気吸気が、実線の矢印７で示す横断掃気流を描いたのち排気ポート６から流出するというように横断掃気式に構成されているか、或いは、掃気ポート５からシリンダ２内に流入した掃気吸気が、二点鎖線の矢印８で示すループ掃気流を描いたのち排気ポート６から流出するというようにループ掃気式に構成されている。
【００１９】
そして、前記シリンダ２の頂部におけるシリンダヘッド３には、凹み形成して成る副室９を、当該副室９が、前記実線の矢印７で示す横断掃気流又は二点鎖線の矢印８で示すループ掃気流が直接に当たらない部位においてシリンダ２内に開口するように設け、この副室９に、メイン噴射とこれに先立ってパイロット又はプリ噴射を行うようにした燃料噴射弁１０を取り付けて、この燃料噴射弁１０による前記パイロット又はプリ噴射及び前記メイン噴射を、前記副室９内に対して行うように構成する。
【００２０】
この構成において、ピストン４が略下死点まで下降動して、掃気ポート５及び排気ポート６がシリンダ２内に開口すると、シリンダ２には、前記掃気ポート５から流入した掃気吸気が、実線の矢印７で示す横断掃気流を描いたのち排気ポート６から流出するか、或いは、二点鎖線の矢印８で示すループ掃気流を描いたのち排気ポート６から流出することにより、シリンダ２内における掃気が行われる。
【００２１】
この場合において、前記実線の矢印７で示す横断掃気流又は前記二点鎖線の矢印８で示すループ掃気流は、シリンダ２内の頂部に設けられている副室９の開口部に直接に当たることなくこれをかすめるように流れるから、前記副室９内は、掃気されることなく、先の爆発行程のときにおける排気ガスが高い温度の残留ガスとして残存している。
【００２２】
そして、この副室９内には、前記ピストン４が上昇動する圧縮行程に入った時点において、これに設けた燃料噴射弁１０から少量の燃料がパイロット又はプリ噴射され、やがて、前記ピストンの上昇動による圧縮行程の終わりに近づいた時期において、前記燃料噴射弁１０から残りの燃料がメイン噴射される。
【００２３】
つまり、前記メイン噴射に先立ってのパイロット又はプリ噴射は、残留ガスが多く存在し温度が高く且つ酸素濃度が低い状態になっている副室９内に対して行われることにより、このメイン噴射による燃料は、素早く燃焼する状態に活性化するとともに、早期に燃焼が開始されることを抑制できるから、パイロット又はプリ噴射による着火燃焼の改善を、当該パイロット又はプリ噴射における燃料の早期燃焼を招来することなく、確実に達成することができるから、出力を向上できるとともに、燃焼騒音を低減でき、且つ、排気ガスをクリーン化できる。
【００２４】
なお、前記実施の形態は、副室９内に対して、メイン噴射とパイロット又はプリ噴射とを行う場合であったが、副室９内に対して、パイロット又はプリ噴射のみを行うように構成しても良く、また、前記福室９は、シリンダ２内の頂部のうちシリンダヘッド３に設けることに代えて、シリンダブロック１側に設けても良いのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示す要部縦断正面図である。
【符号の説明】
１                      シリンダブロック
２                      シリンダ
３                      シリンダヘッド
４                      ピストン
５                      掃気ポート
６                      排気ポート
７                      横断掃気流
８                      ループ掃気流
９                      副室
１０                    燃料噴射弁
【図１】
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