(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼室と、燃料噴射装置に連なるチャンバーとの連通路に、該連通路を開閉自在に制御する制御弁を配設するとともに、該連通路を介して前記燃焼室に燃料を供給する２サイクル内燃機関において、
前記チャンバーを前記燃焼室側方に並設するとともに、前記制御弁の少なくとも制御部を、前記チャンバーとの連接部位より下方に位置させて設け、前記クランク室内の空気のみを前記燃焼室内に供給するための掃気通路を設け、前記連通路の燃焼室内に開口する連通開口を前記制御弁より上方に位置させて設け、前記連通路は、前記燃焼室から前記チャンバーに高圧縮空気が流れる第１連通路と前記チャンバーから前記燃焼室に混合気が流れる第２連通路とからなり、前記制御弁は、前記第１連通路に設けられた第１制御弁と前記第２連通路に設けられて前記制御部を有する第２制御弁とからなり、前記第１制御弁は、排気開口閉塞時近傍で前記第１連通路を連通させ、かつ、圧縮行程途中で前記第１連通路を閉塞し、前記第２制御弁は、掃気開口閉塞時に前記第２連通路を連通させ、かつ、圧縮行程途中で前記第１連通路が閉塞される前に前記第２連通路を閉塞することを特徴とする２サイクル内燃機関。
【請求項２】
前記第１制御弁および前記第２制御弁は、共通の回転弁により構成されると共に、該回転弁の外周に設けられて前記第１連通路および前記第２連通路をそれぞれ連通させる切欠きを有し、前記第２制御弁の前記制御部は前記切欠きにより構成されることを特徴とする請求項１記載の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、燃焼室内混合気の吹抜けを阻止して、燃費および排気浄化性能を高めた２サイクル内燃機関に関するものである。
【０００２】
【従来技術】
従来の２サイクル内燃機関では、気化器等により供給された燃料が吸入空気と混合され、この混合気がクランク室内に吸入された後、掃気開口を介して燃焼室に供給され、排気開口の開放時期が掃気開口の開放時期よりも早く（排気開口の開口上縁が掃気開口の開口上縁より高い）設定されているため、燃焼室内に供給された混合気が排気通路に排出され、いわゆる、吹抜けが生じ易かった。
【０００３】
この吹抜けは、排気チャンバーの排気脈動効果により、抑制されるものの、全運転域に亘っては抑制は困難であり、その結果、燃費と排気浄化性能とに影響が出ていた。
【０００４】
これを解決するものとして、特開平３−１００３１８号公報および特開平５−３０２５２１号公報の２サイクル内燃機関があった。
【０００５】
特開平３−１００３１８号公報に記載された２サイクル内燃機関では、クランク室に逆止弁を介して高圧室が接続され、該高圧室と燃焼室とは空気通路でもって接続され、該空気通路の下端に電磁弁が介装され、前記空気通路の上端には、燃焼室に向って燃料を噴射しうる燃料噴射弁が設けられている。
【０００６】
また特開平５−３０２５２１号公報に記載の２サイクル内燃機関においては、クランクケースとシリンダブロックとに隣接してチャンバーが配設され、クランク室とチャンバーとの間に吸気制御弁が介装されるとともに、該チャンバーとシリンダの燃焼室との間に掃気制御弁が介装され、該チャンバー内に向って燃料を噴射する燃料噴射弁が設けられている。
【０００７】
【解決しようとする課題】
特開平３−１００３１８号公報の２サイクル内燃機関においては、燃料噴射弁から噴射された燃料の内、空気通路に付着した燃料は重力によって落下して、該空気通路底部の逆止弁を介しクランク室内に進入し、該クランク室内から他の掃気開口を介して燃焼室内に微粒化しないまま、流入するため、吹抜けが充分阻止されないのみならず、安定した燃焼を起こしにくく、しかも燃焼室内への燃料供給量が適正に制御されずに、応答性が良くない不具合がある。
【０００８】
さらに特開平５−３０２５２１号公報の２サイクル内燃機関では、クランク室内の吸入空気が全て吸気制御弁を介してチャンバー内に導入され、燃料噴射弁から該チャンバー内に噴射された燃料とともに混合され、掃気制御弁を介して燃焼室内に全て流入し、クランク室内から空気のみが掃気開口を介して燃焼室内には流入しうるようになっていないので、吹抜けは避けられず、また掃気制御弁の上流口がチャンバー下部には開口してはいるものの、最下部でないため、チャンバー内に噴射された燃料がチャンバー底部に溜ってしまい、燃焼室内への燃料供給量が燃料噴射量と正確に対応できず、やはり応答性が良くない欠点がある。
【０００９】
【課題を解決するための手段および効果】
本願の発明は、このような難点を克服した２サイクル内燃機関の改良に係り、その請求項１に記載された発明は、燃焼室と、燃料噴射装置に連なるチャンバーとの連通路に、該連通路を開閉自在に制御する制御弁を配設するとともに、該連通路を介して前記燃焼室に燃料を供給する２サイクル内燃機関において、前記チャンバーを前記燃焼室側方に配設するとともに、前記制御弁の少なくとも制御部を、前記チャンバーとの連接部位より下方に位置させて設け、前記クランク室内の空気のみを前記燃焼室内に供給するための掃気通路を設け、前記連通路の燃焼室内に開口する連通開口を前記制御弁より上方に位置させて設け、前記連通路は、前記燃焼室から前記チャンバーに高圧縮空気が流れる第１連通路と前記チャンバーから前記燃焼室に混合気が流れる第２連通路とからなり、前記制御弁は、前記第１連通路に設けられた第１制御弁と前記第２連通路に設けられて前記制御部を有する第２制御弁とからなり、前記第１制御弁は、排気開口閉塞時近傍で前記第１連通路を連通させ、かつ、圧縮行程途中で前記第１連通路を閉塞し、前記第２制御弁は、掃気開口閉塞時に前記第２連通路を連通させ、かつ、圧縮行程途中で前記第１連通路が閉塞される前に前記第２連通路を閉塞することを特徴とする２サイクル内燃機関である。
【００１０】
請求項１に記載された発明は、前記のように連通路を介して燃焼室に燃料を供給するので、掃気行程において、燃料を含まない空気を掃気通路を通過させて燃焼室内に導入して、燃焼室内の既燃ガスを、排気開口より確実に排出することができ、この結果、燃焼室内混合気の吹抜けを阻止することができ、しかも、低負荷時には、空気掃気による掃気効率を改善することができる。
【００１１】
また、制御弁の少なくとも制御部を、前記チャンバーとの連接部位より下方に位置させて設けるとともに、前記連通路の燃焼室内に開口する連通開口を前記制御弁より上方に位置させて設けたので、たとえ、燃料供給装置からチャンバー内に供給された燃料がチャンバーの底部や該チャンバーと前記燃焼室に連通する連通路、制御弁などの下部に溜まることがあったとしても、前記制御弁の間欠的な開閉による激しい燃料流でもって、前記滞留燃料を略全部燃焼室内に確実に排出させることができ、この結果、燃焼室内への燃料供給量の制御が適正に、応答性良く行われるようになり、安定した燃焼状態を得ることができる。
【００１２】
さらに、前記のとおり、チャンバーを燃焼室側方に配設したので、機関全体を側面視略方形の凝縮された形にまとめることができ、これを燃焼室上部に配設した場合と比較して、機関全体の縦方向長さを短くできる。この結果、該機関を各種車両に搭載する場合、そのレイアウトの自由度が増し、特に、該機関を自動二輪車に搭載する場合、車高や最低地上高さが高くなったりする不具合が生じない。
【００１８】
さらに、チャンバーへの空気の充填は、燃焼室内の高圧を利用することができるので、クランク室内の圧力による充填に比べ、より確実で、しかも安定した高いチャンバー圧力が得られる。
【００１９】
また、前記チャンバーへの空気の充填により得られる混合気は、濃い混合気となり、これが、他の掃気通路を通過した燃料を含まない空気によって充分に掃気された燃焼室内に流入するので、該燃焼室内で適正な濃度の混合気となり、良好な燃焼が得られて、高水準の燃費と、高い排気浄化性能が達成されうる。
【００２０】
また、前記濃混合気を作るための高圧縮空気を燃焼室から得るようにしたので、チャンバーと燃焼室とを連通する連通路に配設された制御弁を燃焼室近傍のシリンダ壁に設けることが可能となり、この結果、制御弁と混合気噴射開口との間の連通路長さを短くすることができて、その分、燃料を連通路を通過させて移動させるのに必要とされていた搬送気体（空気）の量を低減できる。
【００２１】
加えて、前記制御弁の開き時期は、燃料が連通路を移動するのに必要な時間を考慮して設定されなければならず、このため、高い回転数ほど早い開き時期の設定が必要とされるところ、前記のとおり、制御弁と混合気噴射開口との間の連通路長さを短くすることができるので、燃料が該連通路を移動するのに要する時間が短縮され、該時間のファクターが制御弁の開き時期の設定に及ぼす影響が小さくなり、この結果、制御弁の開き時期の設定が容易となり、設定された制御弁の開き時期が、広い回転数範囲にわたって適合し易くなる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ、本願発明の実施形態を説明する。先ず、図１ないし図１６を参照して、本願発明の実施形態の一部と共通する部分を有する形態（以下、基礎実施形態という。）について説明する。
本発明の火花点火式２サイクル内燃機関１は、図示されない自動二輪車に搭載されるもので、該火花点火式２サイクル内燃機関１では、クランクケース２の上方にシリンダブロック３およびシリンダヘッド４が順次重ねられて相互に一体に結合されている。
また、シリンダブロック３に形成されたシリンダ孔５にピストン６が上下に摺動自在に嵌装され、該ピストン６とクランク軸８とは連接棒７によって相互に連結されており、ピストン６の昇降に伴なってクランク軸８が回転駆動されるようになっている。
【００２４】
さらに、車体後方から前方に指向した吸気通路10がクランクケース２の吸気通路10に接続され、該吸気通路10にはスロットル弁11とリード弁12とが直列に介装され、スロットル弁11は図示されない連結手段を介してスロットルグリップ（図示されず）に連結されており、スロットルグリップを一方向へ捩ると、スロットル弁11の開度が増大するようになっている。
【００２５】
さらにまた、クランクケース２およびシリンダブロック３には、シリンダ孔５の上部とクランク室９とを連通する左右２本ずつ全体で４本の空気供給用掃気通路14，15が形成されるとともに、車体後方寄りに位置して、該空気供給用掃気通路14，15の掃気開口16，17よりも掃気開口19の位置が高い濃混合気供給用掃気通路18が形成され、該濃混合気供給用掃気通路18は掃気開口19より吸気通路10に向い下方へ延長して、クランク軸８と平行なクランクケース２の弁収納孔20に開口され、排気通路21のシリンダ孔５側排気開口22は掃気開口19と対抗した位置に配置されている。
【００２６】
しかも、シリンダ孔５の上方の略半球形状の燃焼室13は排気開口22寄りにオフセットされ、該燃焼室13に点火栓23が配設されている。
【００２７】
また、シリンダブロック３には、吸気通路10の直上に位置した個所に空気通路24が形成され、クランクケース２と当接するシリンダブロック３の下面には、シリンダ孔５の外周を迂回して吸気通路10寄りの空気供給用掃気通路14と空気通路24とを連通する空気導入溝25が形成され、該空気通路24の上方にクランク室側制御弁たるリード弁26が設けられ、該リード弁26を囲むようにシリンダブロック３の燃焼室13側方位置に隔壁27が形成され、該隔壁27の開口縁に着脱自在に蓋28が取付けられ、該隔壁27および蓋28でチャンバー29が構成されている。
【００２８】
さらに、シリンダブロック３には空気通路24の左右両側に上下方向に指向した空気通路30が形成され、クランクケース２には該空気通路30の下端と左右両端部で連通するとともに中央部で連通孔32を介して連通する混合室31が形成され、前記弁収納孔20には、燃焼室側制御弁たる回転弁33が回転自在に嵌装され、該回転弁33には、その長手方向中央部にて周方向に開口した弁室34と回転弁33の左端から弁室34に連通する燃料導入通路35とが形成され、後記するようにクランク軸８と同じ方向 (図１，図４で反時計方向) へ同一回転速度で回転駆動されるようになっている。
【００２９】
さらにまた、クランクケース２には、車体後方から混合室31に向って燃料噴射弁取付け孔36が形成されて、該燃料噴射弁取付け孔36に燃料噴射弁37が装着されるとともに、クランクケース２の左側面から燃料導入通路35に向い燃料導入通路35と連通する燃料噴射弁取付け孔38が形成されて、該燃料噴射弁取付け孔38に燃料噴射弁39が装着されている。
【００３０】
また、図６に図示されるように、排気通路21の排気開口22の近くに排気制御弁40が設けられ、該排気制御弁40は、シリンダブロック３に形成された縦断面円弧状の凹部41と、該凹部41と略同一の縦断面形状に形成された排気通路部材42との間に位置した略同一間隔巾を有する間隙43に嵌装され、前記排気通路部材42とこれに一体に結合される排気管取付け部材44とに回転自在に枢支された回転軸45に前記排気制御弁40の基部が一体に装着され、該回転軸45は図示されない排気制御サーボモータに連結されており、スロットル弁11の開度および火花点火式２サイクル内燃機関１の回転数を独立変数とする排気開口率のマップに基いてＣＰＵ（図示されず）から出力される制御信号により前記排気制御サーボモータが動作し、運転状況に適合した最適の排気開口率となるように排気制御弁40が揺動されるようになっている。
【００３１】
さらに、図３および図１１に図示されるように、クランクケース２は割り面46を境にして左方クランクケース２ｌと右方クランクケース２ｒとに左右割りされ、クランク軸８の後方に位置して主軸47とカウンタ軸48とが左方クランクケース２ｌと右方クランクケース２ｒとに回転自在に枢支され、該主軸47にクラッチ49が設けられるとともに、主軸47とカウンタ軸48とに変速歯車群50が設けられ、クランク軸８の右端の駆動歯車51にクラッチ49の従動歯車52が噛合され、該カウンタ軸48の左端にチェンスプロケット53が一体に装着され、該チェンスプロケット53と図示されない後車輪のチェンスプロケットとに無端チェンが架渡されており、火花点火式２サイクル内燃機関１が運転状態となり、かつクラッチ49が接続状態に設定されると、クランク軸８の回転力が駆動歯車51、従動歯車52、クラッチ49、変速歯車群50およびカウンタ軸48を介してチェンスプロケット53に伝達され、後車輪が回転駆動されるようになっている。
【００３２】
さらにまた、クランク軸８の斜後上方に位置して、クランク軸８の１次の慣性力を打消すバランサウェイト54が左方クランクケース２ｌと右方クランクケース２ｒとに回転自在に枢支され、該バランサウェイト54の図において右端にバランサ歯車55が一体に装着されるとともに、回転弁33の右側に従動歯車56が一体に装着され、これらクランク軸８の駆動歯車57とバランサ歯車55と従動歯車56とが順次噛合されており、クランク軸８が回転すると、バランサウェイト54はクランク軸８と逆方向へ、回転弁33はクランク軸８と同方向へそれぞれクランク軸８と同一回転速度で回転駆動されるようになっている。
【００３３】
しかも、回転弁33の右端に駆動歯車58が嵌着され、該回転弁33の右側に隣接してプランジャ型のオイルポンプ59が配設され、該オイルポンプ59の駆動軸60と一体の従動歯車61と駆動歯車58とに中間歯車62が噛合されており、クランク軸８が回転して回転弁33が回転駆動されると、オイルポンプ59が駆動されるようになっている。
【００３４】
また、オイルポンプ59からのオイルは、オイル供給路63（図２参照）を介してクランク軸８の軸受部に供給されるとともに、オイル供給路64（図10参照）を介してシリンダ孔５とピストン６との摺動部に供給されるようになっている。
【００３５】
さらに、図２に図示されるように、クランク軸８の右端の駆動歯車51に水ポンプ65の回転軸66と一体の従動歯車67が噛合されており、火花点火式２サイクル内燃機関１が運転状態となると、水ポンプ65が回転駆動され、火花点火式２サイクル内燃機関１内の冷却水は図示されないラジエータに送られて冷却された後、火花点火式２サイクル内燃機関１の冷却水通路68内に再び戻るようになっている。
【００３６】
図示の火花点火式２サイクル内燃機関１は前記したように構成されているので、図示されないスタータモータによりクランク軸８が図12ないし図15にて反時計方向へ回転駆動されると、上死点（ＴＤＣ）前75°の時点にて濃混合気供給用掃気通路18の掃気開口19がピストン６でもって閉塞されて、燃焼室13が圧縮され、上死点前所定タイミングにて点火栓23が点火され、またピストン６の上昇によりクランク室９は膨張を続けて、吸気が続行される (図12参照）。
【００３７】
そして、上死点（ＴＤＣ）に達した以後、図13に図示されるように、燃焼室13内の混合気が燃焼して膨張するとともに、ピストン６の下降によりクランク室９は圧縮され、クランク室９内の空気は圧縮される。
【００３８】
さらに、上死点（ＴＤＣ）から90°経過した時点 (排気制御弁40の上下位置で変動する) で、排気開口22が開放され、燃焼ガスが排気通路21より排出される。そして、ほぼこの時点から、クランク室９内の圧縮された空気は、吸気通路10寄りの空気供給用掃気通路14から空気導入溝25を介して空気通路24内に流入し、該空気通路24内からリード弁26を介してチャンバー29に導入される。
【００３９】
さらにまた、上死点（ＴＤＣ）から約122 °経過した時点で、ピストン６の下降により掃気開口16、17が開口され、クランク室９内の空気 (燃料を含んでいない) が空気供給用掃気通路14, 15を介して掃気開口16, 17より燃焼室13内に流入し、燃焼室13内の既燃焼ガスが排気開口22の方に向って押し出され、空気のみによる掃気が行なわれ、それと同時に燃料噴射弁37, 燃料噴射弁39より混合室31内に燃料が噴射され、濃混合気が生成される (図14参照) 。
【００４０】
次に、下死点（ＢＤＣ）から約58°経過した時点で掃気開口16, 17がピストン６の上昇により閉塞され、掃気開口16, 17からの空気の流入による掃気が停止されるとともに、ほぼこの時点から、回転弁33の弁室34が、混合室31と濃混合気供給用掃気通路18とに共に開口され、混合室31内の濃混合気が濃混合気供給用掃気通路18内を通過し、掃気開口19より燃焼室13内に供給され、残留既燃ガスを掃気し、同時に、ピストン６の上昇によるクランク室９の膨張でもって、吸気通路10よりリード弁12を介してクランク室９内に空気が吸入される。なお、前記残留既燃ガスの掃気に際し、混合気の吹抜けはほとんどない。
【００４１】
このように、図示の火花点火式２サイクル内燃機関１では、掃気初期に空気のみによる掃気が行なわれるので、混合気がそのまま燃焼室13内を通過して排気通路21へ排出される吹抜けが未然に阻止され、燃費の向上と未燃ガスによる大気汚染の防止が達成されうる。
【００４２】
また、クランク室９内には空気のみが供給されるために、燃料中の混入オイルによるクランク軸８の軸受部分やシリンダ孔５，ピストン６間の摺動部分の潤滑が遂行されなくても、オイルポンプ59からオイル供給路63, 64を介してクランク軸８の軸受部分とシリンダ孔５、ピストン６間の摺動部分へオイルが供給されるので、火花点火式２サイクル内燃機関１は摩擦損失が少ない状態で運転を行うことができ、しかも燃料中の混合オイルによる白煙発生も阻止できる。
【００４３】
また、前記回転弁33をチャンバー29との連接部位である連通路32および混合室31より下方に位置させて設けたので、たとえ、燃料噴射弁37、39から混合室31内に供給された燃料が混合室31の内壁に付着して、混合室31の底部や弁室34に溜まることがあったとしても、前記回転弁33の間欠的な開閉による激しい燃料流でもって、該滞留燃料を略全部燃焼室13内に確実に排出させることができ、燃焼室13内への燃料供給量の制御が適正に応答性良く行われるようになり、安定した燃焼状態を得ることができる。
【００４４】
さらに、燃料噴射弁37, 39が２個設けられているため、大量の燃料を噴射できるだけでなく、計量精度を高水準に維持したまま微妙な流量調整を容易に行うことができる。
【００４５】
さらにまた、燃料噴射弁37を回転弁33の半径方向に配置するとともに燃料噴射弁39を回転弁33の回転軸線方向に配置したため、燃料噴射弁37, 39を相互に干渉させることなく、回転弁33の近くに配設することができ、回転弁33の弁室34内に確実に燃料を噴射することができ、また燃料噴射弁37からの燃料噴射量を抑制して混合室31内の燃料の残留を阻止することができ、しかも燃料噴射弁37, 39から噴射される噴射燃料粒子を相互に衝突させて、該噴射燃料粒子の一層の微粒化を図ることができる。
【００４６】
しかも、燃料噴射弁39を回転弁33の回転軸線上に配置したため、回転弁33の弁室34の開口位置に関係なく弁室34内に燃料を噴射することができ、また燃料噴射弁39から噴射された燃料を回転弁33の弁室34を通過する半径方向の気流と交叉させて吸気と充分に混合させることができる結果、燃料の霧化を促進させることができる。
【００４７】
また、回転弁33内の弁室34は、混合室31内に対して先に連通された状態から、濃混合気供給用掃気通路18に連通するため、回転弁33付近に液状となった燃料が残留したとしても、これらの燃料が回転弁33の弁室34側に付着して、次の開口時期の初期から気流によって霧化されることが可能となる。
【００４８】
次に、図１７ないし図２４に図示された、本願発明の実施形態について説明する。
本実施形態においては、前記基礎実施形態における空気通路24が廃止されて、チャンバー29には、燃焼室13から、一対の空気通路70を介して、圧縮行程において高圧に圧縮された空気が取り入れられる。そして、チャンバー29において、前記基礎実施形態におけると同様の燃料噴射弁83、84より噴射された燃料と混合されて、濃混合気となって、掃気行程の終了時、濃混合気供給用掃気通路73を介して燃焼室13に供給される（図２４参照）。
【００４９】
なお、ここにおいて、燃焼室13からチャンバー29への高圧空気の充填は、図２４に図示されるように、排気行程の終了後圧縮行程の開始と同時に開始され、濃混合気の燃焼室13への供給の停止後に停止される。その他の作動は、前記基礎実施形態におけると同様であるので、説明を省略する。
【００５０】
次に、本実施形態において、前記のような、燃焼室13からチャンバー29への高圧縮空気の充填と停止、濃混合気のチャンバー29から燃焼室13への供給と停止のタイミングを実現する手段について説明する。
前記一対の空気通路70および濃混合気供給用掃気通路73には、それらの通路を開閉できる共通の制御弁が介装されており、該制御弁は、本実施形態においても、回転弁76として構成されている。
【００５１】
前記回転弁76は、弁収納孔82に収納されており、前記一対の空気通路70および濃混合気供給用掃気通路73が、該弁収納孔81に開口するようにされている。
そして、前記回転弁76の外周には、図２１ないし図２３に図示されるように、前記一対の空気通路70および濃混合気供給用掃気通路73に対応する位置に、これらの通路を連通させるための周方向所定長の切欠き77、断面略半月状の切欠き78が形成されており、これらの切欠きにより、図２４に図示される前記のような、燃焼室13からチャンバー29への高圧縮空気の充填と停止、濃混合気のチャンバー29から燃焼室13への供給と停止のタイミングが図られるようにされている。
【００５２】
さらに、前記回転弁76の弁軸端には、プーリ79が一体に装着されており、該プーリ79は、図２０に図示されるように、バランサシャフト69に一体に装着されたプーリ80との間にコグベルト81が架渡されて、本火花点火式２サイクル内燃機関１が運転状態になると、クランク軸８が回転し、該クランク軸８に一体に装着された駆動歯車57がバランサ歯車55と噛合し、これにより、前記バランサシャフト69に一体に装着されたバランサウェイト54はクランク軸８と逆方向へ、回転弁76もクランク軸８と逆方向へ、それぞれクランク軸８と同一回転速度で回転駆動されるようになっている。
【００５３】
また、前記回転弁76の燃料制御部である切欠き77は、図１９でよりよく図示されるように、それが前記濃混合気供給用掃気通路73を過って該濃混合気の流れを制御しているとき、その位置は、大略前記濃混合気供給用掃気通路73のチャンバー29との連接部位である混合気吸入開口75より下方になるようにされている。なお、74は前記濃混合気供給用掃気通路73の燃焼室13との連通部位である混合気噴出開口、71は前記空気通路70の燃焼室13との連通部位である高圧縮空気の吸入開口、72は前記空気通路70のチャンバー29との連接部位である高圧縮空気の噴出開口である。
【００５４】
本実施形態においては、前記のとおり、チャンバー29への空気の充填は、圧縮行程下にある燃焼室13から、一対の空気通路70を介して行われるので、その充填に燃焼室13内のほぼ一定の高圧を利用することができ、前記基礎実施形態におけるクランク室９内の圧力を利用する充填に比べ、エンジン回転数の上昇に伴うスロットル弁の全開による圧力低下の影響がないため、より確実で、安定した高いチャンバー圧力が得られる。
【００５５】
また、前記チャンバー29への空気の充填により得られる混合気は、濃い混合気であり、これが、空気供給用掃気通路14、15を通過した燃料を含まない空気によって充分に掃気された燃焼室13内に流入するので、該燃焼室13内で適正な濃度の混合気となり、良好な燃焼が得られて、高水準の燃費と、高い排気浄化性能が達成されうる。
【００５６】
また、濃混合気を作るための高圧縮空気を燃焼室13から得るようにしたので、チャンバー29と燃焼室13とを連通する連通路に配設された回転弁76を燃焼室13近傍のシリンダ壁に設けることが可能となり、この結果、回転弁76と混合気噴射開口74との間の連通路長さを短くすることができて、その分、燃料を連通路を通過させて移動させるのに必要とされていた空気の量を低減できる。
加えて、燃料が前記連通路を移動するのに要する時間が短縮され、該時間のファクターが回転弁76の開き時期の設定に及ぼす影響が小さくされて、回転弁76の開き時期の設定が容易となるとともに、設定された回転弁76の開き時期が、広い回転数範囲にわたって適合し易くなる。
【００５７】
さらに、前記回転弁76の切欠き77が、前記濃混合気供給用掃気通路73を連通、遮断して、該濃混合気の流れを実際に制御する部位（回転弁76の制御部）が、混合気吸入口75より下方になるようにされているので、たとえ、燃料噴射弁83、84より噴射された燃料が該チャンバー29の内壁に付着して、該チャンバー29の底部や、該チャンバー29に連通する前記濃混合気供給用掃気通路73の最下部や、回転弁76に溜まることがあったとしても、前記回転弁76の間欠的な開閉による激しい混合気流でもって、前記滞留燃料を略全部燃焼室13内に確実に排出させることができ、この結果、燃焼室13内への燃料供給量の制御が適正に、応答性良く行われて、安定した燃焼状態を得ることができる。
【００５８】
さらに次に、図２５ないし図３４に図示された本願発明の実施形態と類似する実施形態について説明する。
この類似実施形態においては、本願発明の実施形態における一対の空気通路70と濃混合気供給用掃気通路73とが共通の連通路86とされ、回転弁89の切欠き90も、図２９に図示されるように、それに対応して１つとされている。
【００５９】
したがって、燃焼室13からチャンバー29への高圧縮空気の充填も、濃混合気のチャンバー29から燃焼室13への供給も、ともに共通の連通路86を介して、該連通路86が前記回転弁89の切欠き90により連通状態とされている間に行われる。そして、それらの流体をそれぞれの室へ充填、供給する動力は、両室の圧力バランスである。
【００６０】
ここで、図３４に図示されるように、高圧縮空気の燃焼室13からチャンバー29への充填の停止のタイミングと、濃混合気のチャンバー29から燃焼室13への供給の開始とその停止のタイミングとは、本願発明の実施形態における場合と同様である。
これに対して、燃焼室13からチャンバー29への高圧縮空気の充填の開始のタイミングは、前記連通路86が、回転弁89の周方向所定長の切欠き90の作用により、濃混合気のチャンバー29から燃焼室13への供給の開始から高圧縮空気の燃焼室13からチャンバー29への充填の停止に至るまでの間、連続的に連通状態におかれる関係上、燃焼室13とチャンバー29の圧力バランスが等しくなって、濃混合気のチャンバー29から燃焼室13への供給が停止する時であり、この点が本願発明の実施形態における場合と異なっている。
【００６１】
また、前記連通路86の燃焼室13との連通部位である開口87は、充分な量の高圧縮空気のチャンバー29への取り込みを容易にするために、その縦方向長さが大きくされ、断面積が通路途中のそれよりかなり大きくされて、燃焼室13に向けて大きく広がった形状とされている（図２６および図２８参照）。
【００６２】
また、前記連通路86は、類似実施形態においては、回転弁89の制御部をはさんで、燃焼室13側の連通路86ａと、チャンバー29側の斜上方に向いた連通路86ｂと、該連通路86ｂに対し直角に折曲され斜上方に向いた連通路86ｃとの３つの部分から構成されており、該連通路86ｃの端部が開口88を介してチャンバー29と連接されている。
そして、２つの燃料噴射弁（図示されず）から噴射された燃料は左右両翼の前記連通路86ｂを通って、チャンバー29内の高圧縮空気を連通路86ｃを介して吸引しながら、濃混合気となって、回転弁89の制御部を介して燃焼室13へと噴射される。
【００６３】
したがって、前記回転弁89の制御部は、開口88に対してはもちろん、連通路86ｃの連通路86ｂに対する前記直角折曲部（チャンバー29からの吸引空気と噴射燃料とが衝突する部位）に対しても下方に位置せられているので、たとえ燃料が連通路86ｂ内や回転弁89の制御部内に溜まることがあったとしても、これらの滞留燃料は、前記回転弁89の間欠的な開閉による激しい混合気流でもって、前記滞留燃料を略全部燃焼室13内に確実に排出させることができ、この結果、燃焼室13内への燃料供給量の制御が適正に、応答性良く行われて、安定した燃焼状態を得ることができる。
【００６４】
図３０ないし図３３には、圧縮・エアチャンバー充填・吸気時、膨張時、燃料噴射・排気・掃気時、排気・混合気供給・吸気時の各時点における機関の状態が示されているが、詳細な説明を省略する。
なお、88は連通路86のチャンバー29との連接部位である開口、91は回転弁89の収納孔、92は燃料噴射弁の取付け孔である。
【００６５】
類似実施形態は、前記のように構成されているので、高圧縮空気通路と濃混合気供給用掃気通路の構成ならびに制御弁の構成が簡単となり、製造が容易となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本願発明の実施形態に対する基礎実施形態の縦断側面図である。
【図２】図１のII−II線に沿って截断した縦断面図である。
【図３】図１のIII −III 線に沿って截断した縦断面図である。
【図４】図１の要部拡大縦断側面図である。
【図５】図４のＶ−Ｖ線に沿って截断した横断平面図である。
【図６】図１のVI−VI線に沿って截断した横断平面図である。
【図７】図１のVII −VII 矢視図であり、点が付された部分はクランクケースとの当接面である。
【図８】図１のVIII−VIII矢視図である。
【図９】シリンダブロックの縦断正面図である。
【図１０】図９のＸ−Ｘ線に沿って截断した横断平面図である。
【図１１】図１のＸＩ−ＸＩ矢視図である。
【図１２】上死点（ＴＤＣ）前45°の状態を図示した図面である。
【図１３】上死点（ＴＤＣ）後45°の状態を図示した図面である。
【図１４】下死点（ＢＤＣ）状態を図示した図面である。
【図１５】上死点（ＴＤＣ）前90°の状態を図示した図面である。
【図１６】  基礎実施形態の運転サイクルを図示した説明図である。
【図１７】  本願発明の実施形態の縦断側面図である。
【図１８】図１７のＸVIII−ＸVIII線に沿って截断した横断平面図である。
【図１９】図１７の要部の拡大図である。
【図２０】図１７の実施形態のクランク軸と回転弁との間の動力の伝達機構を示す概略縦断側面図である。
【図２１】図１７の実施形態の回転弁の部分縦断面図である。
【図２２】図２１のＸＸII−ＸＸII線に沿って截断した縦断側面図である。
【図２３】図２１のＸＸIII −ＸＸIII 線に沿って截断した縦断側面図である。
【図２４】図１７の実施形態の運転サイクルを図示した説明図である。
【図２５】  本願発明の実施形態に対する類似実施形態のシリンダブロックの平面図である。
【図２６】図２５のＸＸVI−ＸＸVI線に沿って截断した縦断側面図であり、蓋を取り付けた状態を図示した図面である。
【図２７】図２６のＸＸVII −ＸＸVII 線に沿って截断した横断平面図であり、蓋を取り外した状態を図示した図面である。
【図２８】図２６のＸＸVIII−ＸＸVIII線に沿って截断した縦断側面図である。
【図２９】図２５の実施形態の回転弁の部分縦断面図である。
【図３０】図２５の実施形態の圧縮・エアチャンバー充填・吸気時の状態を図示した図面である。
【図３１】同膨張時の状態を図示した図面である。
【図３２】同燃料噴射・排気・掃気時の状態を図示した図面である。
【図３３】同排気・混合気供給・吸気時の状態を図示した図面である。
【図３４】図２５の実施形態の運転サイクルを図示した説明図である。
【符号の説明】
１…火花点火式２サイクル内燃機関、２…クランクケース、３…シリンダブロック、４…シリンダヘッド、５…シリンダ孔、６…ピストン、７…連接棒、８…クランク軸、９…クランク室、10…吸気通路、11…スロットル弁、12…リード弁、13…燃焼室、14, 15…空気供給用掃気通路、16, 17…掃気開口、18…濃混合気供給用掃気通路、19…掃気開口、20…弁収納孔、21…排気通路、22…排気開口、23…点火栓、24…空気通路、25…空気導入溝、26…リード弁、27…隔壁、28…蓋、29…チャンバー、30…空気通路、31…混合室、32…連通孔、33…回転弁、34…弁室、35…燃料導入通路、36…燃料噴射弁取付け孔、37…燃料噴射弁、38…燃料噴射弁取付け孔、39…燃料噴射弁、40…排気制御弁、41…凹部、42…排気通路部材、43…間隙、44…排気管取付け部材、45…回転軸、46…割り面、47…主軸、48…カウンタ軸、49…クラッチ、50…変速歯車群、51…駆動歯車、52…従動歯車、53…チェンスプロケット、54…バランサウェイト、55…バランサ歯車、56…従動歯車、57，58…駆動歯車、59…オイルポンプ、60…駆動軸、61…従動歯車、62…中間歯車、63，64…オイル供給路、65…水ポンプ、66…回転軸、67…従動歯車、68…冷却水通路、69…バランサシャフト、70…空気通路、71…吸入開口、72…噴出開口、73…濃混合気供給用掃気通路、74…噴出開口、75…吸入開口、76…回転弁、77…切欠き、78…切欠き、79…プーリ、80…プーリ、81…コグベルト、82…弁収納孔、83…燃料噴射弁、84…燃料噴射弁、86…連通路、87…開口、88…開口、89…回転弁、90…切欠き、91…弁収納孔、92…燃料噴射弁取付け孔。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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