JP2000034929A - 2サイクルエンジンの排気時期制御装置 - Google Patents

2サイクルエンジンの排気時期制御装置

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JP2000034929A
JP2000034929A JP10202251A JP20225198A JP2000034929A JP 2000034929 A JP2000034929 A JP 2000034929A JP 10202251 A JP10202251 A JP 10202251A JP 20225198 A JP20225198 A JP 20225198A JP 2000034929 A JP2000034929 A JP 2000034929A
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lever
speed
valve
exhaust
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English (en)
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Noriaki Ishibe
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Suzuki Motor Corp
Original Assignee
Suzuki Motor Corp
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

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  • Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】排気時期の切り替えタイミングを正確に設定可
能にする。 【解決手段】排気時期を遅める低速バルブ位置19aと排
気時期を早める高速バルブ位置19bとの間をスライド自
在に設けられた排気時期可変バルブ19と、エンジン回転
速度の上昇に伴って低速レバー位置28aから高速レバー
位置28bに回動し、上記排気時期可変バルブ19を低速バ
ルブ位置19aから高速バルブ位置19bへスライドさせる
回動レバー28とを備え、排気時期可変バルブ19には、そ
のスライド方向Sに略直交する方向に延びる長穴状のス
ライド穴25を形成する一方、上記回動レバー28の自由端
側に設けたスライドピン29を上記スライド穴25内にスラ
イド自在に係合させ、回動レバー28の支点となる回動シ
ャフト27の軸支位置を、その軸方向から見て排気時期可
変バルブ19の長手方向の輪郭線19cの外側近傍に、かつ
回動レバー28が低速レバー位置28aにある時に上記回動
シャフト27とスライドピン29とを結ぶレバー中心線Lが
排気時期可変バルブ19のスライド方向Sに対してなす角
度Aが30゜以内になる位置に配置した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、エンジン回転速度
が上昇するに連れて排気時期を早めて行き、幅広い回転
速度域に亘って高出力、高トルク特性が得られるように
した2サイクルエンジンの排気時期制御装置に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】一般に、高速回転型の2サイクルエンジ
ンにおいては、エンジン回転速度が低い時には排気時期
を遅く設定し、エンジン回転速度が高まるに連れて排気
時期を早めてゆくようにすれば、全ての回転速度域に亘
って高出力、高トルク特性が得られることが知られてい
る。そこで、自動二輪車等に搭載されている2サイクル
エンジンの一部には、このようにエンジン回転速度が高
まるに連れて排気時期を早める排気時期制御装置が設け
られている。このような排気時期制御装置の一例を図6
に示す。
【0003】この排気時期制御装置100 は、2サイクル
エンジンのシリンダーボア101 に開設された排気ポート
102 に斜めに連通するバルブ通路103 が形成され、この
バルブ通路103 の内部に排気時期可変バルブ104 がスラ
イド自在に挿入され、この排気時期可変バルブ104 をス
ライドさせる回動レバー105 が設けられた構成となって
いる。
【0004】排気時期可変バルブ104 は、排気時期を遅
める低速バルブ位置104aと、排気時期を早める高速バル
ブ位置104bとの間をスライドする。一方、回動レバー10
5 は回動シャフト106 に軸支されており、その自由端に
形成されたスリット107 に排気時期可変バルブ104 の後
端に突設されたピン108 が嵌合されている。回動レバー
105 は低速レバー位置105aと高速レバー位置105bとの間
を回動し、排気時期可変バルブ104 をスライドさせる。
【0005】回動レバー105 を回動させる駆動源として
は、エンジン回転速度に応じて作動するガバナー装置等
が用いられる。また、回動レバー105 は図示しないリタ
ーンスプリングの付勢力を受けて常に低速レバー位置10
5a側に押圧され、これによって排気時期可変バルブ104
も低速バルブ位置104aに保たれる。
【0006】2サイクルエンジンの回転速度が低い時に
は、上記ガバナー装置等の駆動源からの力が作用しない
ため、回動レバー105 は低速レバー位置105aから回動せ
ず、排気時期可変バルブ104 が低速バルブ位置104aに保
たれる。このため、排気時期が遅められて2サイクルエ
ンジンに低速回転向きの排気特性が付与される。
【0007】また、2サイクルエンジンの回転速度が上
昇して所定の排気時期切替速度に達すると、駆動源が回
動レバー105 を低速レバー位置105aから高速レバー位置
105bに回動させ、これに連動して排気時期可変バルブ10
4 が低速バルブ位置104aから高速バルブ位置104bにスラ
イドするため、排気時期が早められて2サイクルエンジ
ンに高速回転向きの排気特性が付与される。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の排気時期制御装置100 は、図7に示すよう
に、低速レバー位置105aに置かれた回動レバー105 のレ
バー中心線L(回動シャフト106 の中心とピン108 の中
心を結んだ線)と、排気時期可変バルブ104 のスライド
方向Sとがなす角度Aが直角に近い大きな角度であるた
め、次のような欠点がある。
【0009】即ち、排気時期可変バルブ104 にはシリン
ダーボア101 と排気ポート102 内部の排気圧力が常に加
わるため、排気時期可変バルブ104 は低速バルブ位置10
4aにある時でも高速バルブ位置104b側に向かって押圧さ
れ、この押圧力Pが回動レバー105 を低速レバー位置10
5aから高速レバー位置105b側に回動させようとする回動
分力Fを生む。この回動分力Fの大きさは、前記角度A
が直角に近いことから押圧力Pと同等の強い力となり、
しかも排気圧力(スロットル開度)の変動に伴って絶え
ず変化する不安定な力となる。
【0010】本来、回動レバー105 は、エンジン回転速
度が所定の排気時期切替速度に達し、ガバナー装置等の
駆動源からの駆動力がリターンスプリングの付勢力を越
えた時点で低速レバー位置105aから高速レバー位置105b
側に動き出し、これによって排気時期が切り替わるよう
になっているが、前記回動分力Fが大きい場合(排気圧
力が大きい時)には、この回動分力Fが駆動源からの力
を大きく補助してしまい、エンジン回転速度が所定の排
気時期切替速度に達していないにも拘らず、排気時期可
変バルブ104 が高速バルブ位置104bに切り替わり、これ
により排気ガスの吹き抜け等が起きて出力、トルク特性
が損なわれる結果となる。
【0011】これを見越して予めリターンスプリングの
付勢力を強めた場合、今度は回動分力Fが小さい場合
(排気圧力が小さい時)に、エンジン回転速度が排気時
期切替速度に達していても排気時期可変バルブ104 が高
速バルブ位置104bにスライドせず、排気ガスの排出が滞
ってやはり出力、トルク特性が損なわれてまう。このよ
うに、排気圧力によって排気時期の切替タイミングが影
響を受けるため、正確な排気時期制御が困難であった。
【0012】また、この排気時期制御装置100 は、排気
時期可変バルブ104 が低速バルブ位置104a付近にある時
における回動レバー105 の回動割合が大きいため、排気
時期可変バルブ104 に加わる排気圧力が変動した際に排
気時期可変バルブ104 が踊り出すサージング現象を起こ
しやすく、この点でも正確な排気時期制御が困難であっ
た。
【0013】本発明に係る2サイクルエンジンの排気時
期制御装置は、このような欠点を解決するために発明さ
れたものであり、その第1の目的は、排気圧力によって
排気時期の切替タイミングが影響を受けることを防止す
ると共に、排気圧力の変動に起因する排気時期可変バル
ブのサージング現象を抑制し、排気時期の切替タイミン
グを正確に設定可能にすることにある。
【0014】また、本発明に係る2サイクルエンジンの
排気時期制御装置の第2の目的は、回動レバーの回動量
に対する排気時期可変バルブのスライドストローク量を
大きく確保し、排気時期制御装置をコンパクトに構成す
ることにある。
【0015】さらに、本発明に係る2サイクルエンジン
の排気時期制御装置の第3の目的は、幅広いエンジン回
転速度域に適した排気時期制御を可能にすることにあ
る。
【0016】
【課題を解決するための手段】前記第1の目的を達成す
るため、本発明に係る2サイクルエンジンの排気時期制
御装置は、請求項1に記載したように、排気時期を遅め
る低速バルブ位置と排気時期を早める高速バルブ位置と
の間をスライド自在に設けられた排気時期可変バルブ
と、エンジン回転速度の上昇に伴って低速レバー位置か
ら高速レバー位置に回動し、上記排気時期可変バルブを
低速バルブ位置から高速バルブ位置へスライドさせる回
動レバーとを備え、排気時期可変バルブには、そのスラ
イド方向に略直交する方向に延びる長穴状のスライド穴
を形成する一方、上記回動レバーの自由端側に設けたス
ライドピンを上記スライド穴内にスライド自在に係合さ
せ、回動レバーの支点となる回動シャフトの軸支位置
を、その軸方向から見て排気時期可変バルブの長手方向
の輪郭線の外側近傍に、かつ回動レバーが低速レバー位
置にある時に上記回動シャフトとスライドピンとを結ぶ
レバー中心線が排気時期可変バルブのスライド方向に対
してなす角度が30゜以内になる位置に配置したことを特
徴とする。
【0017】このように2サイクルエンジンの排気時期
制御装置を構成すれば、低速バルブ位置にある排気時期
可変バルブに排気圧力が加わった際、この排気圧力に起
因して回動レバーに作用する回動分力は、排気圧力が排
気時期可変バルブを押圧する力の半分以下の小さな力に
なる。このため、上記回動分力が排気時期の切替タイミ
ングに及ぼす影響が小さくなり、排気時期の切替タイミ
ングを正確に設定することができる。
【0018】しかも、排気時期可変バルブが低速バルブ
位置にある時(回動レバーが低速レバー位置にある時)
に回動レバーのレバー中心線が排気時期可変バルブのス
ライド方向に対してなす角度が最小となるため、排気圧
力に起因する排気時期可変バルブのサージング現象が抑
制され、この点でも排気時期の切替タイミングが正確に
なる。
【0019】また、前記第2の目的を達成するため、本
発明に係る2サイクルエンジンの排気時期制御装置は、
請求項2に記載したように、前記排気時期可変バルブの
スライド穴を、その高速端側が低速端側よりも排気時期
可変バルブの高速バルブ位置側に寄るように傾斜させ、
その傾斜角を、前記スライド方向に直交する角度から、
低速レバー位置に置かれた回動レバーのレバー中心線と
排気時期可変バルブのスライド方向とがなす角度までの
間に設定した。
【0020】このように2サイクルエンジンの排気時期
制御装置を構成すれば、回動レバーの回動量に対する排
気時期可変バルブのスライドストローク量が大きくなる
ため、回動レバーを小型化して排気時期制御装置をコン
パクトに構成することができる。
【0021】さらに、前記第3の目的を達成するため、
本発明に係る2サイクルエンジンの排気時期制御装置
は、請求項3に記載したように、前記回動レバーの回動
量に対する前記排気時期可変バルブのスライド量が任意
の割合になるように前記スライド穴を非直線状に形成し
た。
【0022】このようにすれば、回動レバーの回動範囲
の各点において、回動レバーの回動量に対する前記排気
時期可変バルブのスライド量を異ならせることができる
ため、幅広いエンジン回転速度域に適した排気時期制御
が可能になる。
【0023】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態につい
て図面を参照しながら説明する。図1は、本発明に係る
排気時期制御装置が適用された2サイクルエンジンの一
例を示す左側面図であり、図2は図1の II-II線に沿っ
て展開した2サイクルエンジンの断面図である。また、
図3は図2の III-III線に沿う縦断面図である。
【0024】この2サイクルエンジン1は、例えば自動
二輪車に搭載される水冷単気筒エンジンであり、図1に
向かって右側が前方となっている。図1に示すように、
そのクランクケース2の上面にはシリンダーブロック3
が複数のスタッドボルト4とナット5で固定され、シリ
ンダーブロック3の上にシリンダーヘッド6が複数の図
示しないスタッドボルトとナット7で固定されている。
【0025】図2および図3に示すように、シリンダー
ブロック3の内部には円筒状のシリンダーボア9が形成
されており、図示しないピストンが挿入される。このシ
リンダーボア9には複数の掃気ポート10と1つの排気ポ
ート11が開設されており、さらに排気ポート11の左右両
側にサブ排気ポート12が開設されている。サブ排気ポー
ト12の終焉部は排気ポート11に連通し、排気ポート11の
外端部には図示しない排気マフラーが接続される。
【0026】シリンダーボア9内で燃焼した混合気の排
気ガスは、ピストンの下降と共に開口する排気ポート11
およびサブ排気ポート12を通り、排気マフラーを経て外
部に排出される。なお、シリンダーボア9と排気ポート
11およびサブ排気ポート12の周囲には冷却用のウォータ
ージャケット13が形成されている。
【0027】この2サイクルエンジン1には本発明に係
る排気時期制御装置15が設けられている。この排気時期
制御装置15は、エンジン回転速度が上昇するに連れて排
気時期を早めて行き、これにより幅広い回転速度域に亘
って高出力、高トルク特性が得られるようにする装置で
あり、次のように構成されている。
【0028】まず、シリンダーブロック3の上部前方に
は、バルブリッド16によって密閉されるバルブハウジン
グ17が設けられている。このバルブハウジング17の奥に
は、排気ポート11に斜めに連通するバルブ通路18が形成
されており、このバルブ通路18の中に排気時期可変バル
ブ19が摺動自在に、かつ上下左右方向に遊びを持たぬよ
う密に挿入されている。
【0029】排気時期可変バルブ19の上面には切欠部20
(図3参照)が形成されており、バルブハウジング17内
にビス21で固定されたストッパープレート22が上記切欠
部20に嵌合されている。このため、排気時期可変バルブ
19は、ストッパープレート22によってバルブ通路18から
の抜脱を防止されるとともに、その先端が排気ポート11
内に突出した低速バルブ位置19aと、排気ポート11内に
突出しない高速バルブ位置19bとの間をスライド可能に
される。
【0030】排気時期可変バルブ19の先端形状はシリン
ダーボア9の内周輪郭に沿う円弧状であり、その先端付
近には車幅方向に延びるサブバルブ駆動ピン24が挿入さ
れている。また、図2に示すように、排気時期可変バル
ブ19の後端付近は横幅が狭くなっており、この部分には
車幅方向に貫通する長穴状のスライド穴25が形成されて
いる。このスライド穴25は、側面視で排気時期可変バル
ブ19のスライド方向Sに略直交する方向に延びている。
また、排気時期可変バルブ19の最後部には45゜の面取部
26が形成されている。
【0031】一方、バルブハウジング17の内部には車幅
方向に延びる回動シャフト27が回転自在に軸支されてお
り、その中間部に回動レバー28が回動一体に設けられて
いる。この回動レバー28は、図2に示すように排気時期
可変バルブ19の後端を挟むような二股形状であり、排気
時期可変バルブ19のスライド穴25に挿入された短いスラ
イドピン29の両端が回動レバー28の自由端に圧入固定さ
れている。スライドピン29はスライド穴25内を長手方向
にスムーズにスライドすることができる。
【0032】回動レバー28は低速レバー位置28aと高速
レバー位置28bとの間を回動し、回動レバー28が低速レ
バー位置28aにある時には排気時期可変バルブ19が低速
バルブ位置19aに置かれ、回動レバー28が高速レバー位
置28bに回動すると排気時期可変バルブ19が高速バルブ
位置19bにスライドする。
【0033】回動シャフト27の一端(例えば左端)には
トルクスプリング状のリターンスプリング31(図2参
照)が設けられており、このリターンスプリング31によ
って回動レバー28は常に低速レバー位置28a側に付勢さ
れ、これによって排気時期可変バルブ19も低速バルブ位
置19aに保たれる。リターンスプリング31は蓋部材32で
押さえ込まれており、この蓋部材32の捩じ込み加減によ
ってリターンスプリング31の付勢力を自在に調整するこ
とができる。
【0034】ところで、図4に示すように、回動シャフ
ト27の軸支位置は、その軸方向から見て排気時期可変バ
ルブ19の長手方向の輪郭線19cの外側近傍に、かつ回動
レバー28が低速レバー位置28aにある時に回動シャフト
27の中心とスライドピン29の中心とを結ぶレバー中心線
Lが排気時期可変バルブ19のスライド方向Sに対してな
す角度Aが30゜以内になる位置に配置されている。な
お、この実施形態では回動シャフト27が排気時期可変バ
ルブ19の下側の輪郭線19cの外側(下側)近傍に軸支さ
れているが、例えば上側の輪郭線19dの外側(上側)近
傍に回動シャフト27を軸支するように構成してもよい。
【0035】また、排気時期可変バルブ19のスライド穴
25は、その一端が低速端25a、他端が高速端25bとなっ
ており、高速端25b側が低速端25a側よりも排気時期可
変バルブ19の高速バルブ位置19b側に寄るように傾斜し
ている。その傾斜角Bは、排気時期可変バルブ19のスラ
イド方向Sに直交する角度から前記角度Aまでの角度に
設定される。つまり、傾斜角Bの大きさは0゜から最大
30゜迄の範囲となる。
【0036】他方、図2に示すように、各サブ排気ポー
ト12の途中には、それぞれサブバルブ35が設けられてい
る。これらのサブバルブ35はベアリング36により回転自
在に軸支され、その外側に蓋部材37が設けられている。
【0037】このサブバルブ35がサブ排気ポート12に重
なる部分は断面が半月状の弁体になっており、サブバル
ブ35の回転により上記弁体が回動してサブ排気ポート12
が開閉されるようになっている。なお、弁体の内側には
挿入孔35aが形成されており、この挿入孔35aに前記サ
ブバルブ駆動ピン24の両端部が挿入される。挿入孔35a
はサブバルブ35に対して所定の角度を持つ長孔状に形成
されており、その内部をサブバルブ駆動ピン24がスムー
ズに摺動できる。
【0038】排気時期可変バルブ19が低速バルブ位置19
aから高速バルブ位置19bにスライドすると、その動き
がサブバルブ駆動ピン24を介してサブバルブ35を連動さ
せ、サブバルブ35が開弁方向に回動するので各サブ排気
ポート12が開かれる。
【0039】ところで、図2に示すように、クランクケ
ース2内には排気時期制御装置15の駆動源となるガバナ
ー装置40が設けられている。このガバナー装置40は、両
端を軸受41,42に軸支されたガバナーシャフト43を備え
ており、このガバナーシャフト43の右端寄りにドライブ
プレート44が回転一体に設けられている。
【0040】また、ドライブプレート44に対向するドリ
ブンプレート45がガバナーシャフト43の軸方向に移動自
在に軸支されている。このドリブンプレート45はスプリ
ング46によってドライブプレート44側に押圧されてい
る。ドライブプレート44とドリブンプレート45の対向す
る面は略椀状に形成されており、両者44,45の間には数
個のウェイトボール47が保持されている。
【0041】また、ドライブプレート44の周囲には2列
のギヤ歯48,49が刻設されており、一方のギヤ歯48には
クランクケース2内に軸支された図示しないクランクシ
ャフトのドライブギヤが噛み合う。このため、2サイク
ルエンジン1が作動するとクランクシャフトの回転がド
ライブプレート44に伝えられ、ガバナーシャフト43、ド
リブンプレート45、ドライブプレート44、ウェイトボー
ル47が回転する。なお、ドライブプレート44の他方のギ
ヤ歯49にはウォーターポンプやオイルポンプ、或いはバ
ランサーシャフトといった補機類のギヤが噛み合わされ
る。
【0042】クランクシャフトの回転速度が高まり、そ
れと共にドライブプレート44とドリブンプレート45の回
転速度が高まると、各ウェイトボール47に加わる遠心力
が増大し、各ウェイトボール47が遠心方向に移動する。
このため、ドライブプレート44とドリブンプレート45と
の間に形成されている楔状の空間が押し拡げられ、ドリ
ブンプレート45がスプリング46の付勢力に抗してガバナ
ーシャフト43上を反ドライブプレート44側に移動する。
【0043】ガバナー装置40の内側(左側)には、アク
チュエーター51が設けられている。このアクチュエータ
ー51は、ガバナー装置40の作動によるドリブンプレート
45の移動(反ドライブプレート44側への移動)を回動運
動に変化させて排気時期制御装置15を連動させる機構で
ある。
【0044】アクチュエーター51は、例えば互いに対面
する略円盤状の固定プレート52および回動プレート53
と、これら両プレート52,53間に介装される数個の回動
ボール54とを備えて構成されている。固定プレート52は
ビス55によりクランクケース2に固定されており、回動
プレート53は軸受56によってガバナーシャフト43に対し
回転自在かつ軸方向に移動自在に軸支され、この回動プ
レート53にガバナー装置40のドリブンプレート45がスラ
スト軸受57を介して当接する。
【0045】固定プレート52と回動プレート53の対向面
には、それぞれ連続的に深くなる傾斜底面を持った円弧
状のボール溝59が形成されており、これらのボール溝59
の間に前記回動ボール54が介装される。従って、前述の
如くガバナー装置40の作動によりドリブンプレート45が
反ドライブプレート44側へ移動すると、ドリブンプレー
ト45によって回動プレート53が押圧され、その押圧力に
よって回動ボール54が上記ボール溝59の深い位置に転動
しようとするため、回動プレート53が固定プレート52に
対して相対回転する。
【0046】回動プレート53の周部には径方向に延びる
作動アーム60が設けられており、この作動アーム60の先
端と、排気時期制御装置15の回動シャフト27外端部(右
端部)に回動一体に設けられた作動レバー61の先端とが
連結ロッド62を介して連結されている。従って、ガバナ
ー装置40とアクチュエーター51が作動すると、作動アー
ム60が作動レバー61を押し上げて回動シャフト27と回動
レバー28を回動させる。作動アーム60の回動角は、2サ
イクルエンジン1の回転速度(クランクシャフトの回転
速度)が高まるに連れて大きくなる。
【0047】即ち、2サイクルエンジン1の低速回転域
では、ガバナー装置40のウェイトボール47に加わる遠心
力が小さいことからガバナー装置40が作動しないため、
アクチュエーター51の回動プレート53も回動せず、作動
アーム60は図1中に示す位置60aに置かれ、作動レバー
61は61aの位置に保たれる。このため、リターンスプリ
ング31の付勢力により回動レバー28が低速レバー位置28
aに置かれ、排気時期可変バルブ19が低速バルブ位置19
aに置かれる。従って、排気ポート11が開き始める事実
上の高さが排気時期可変バルブ19先端の高さH1 とな
り、排気時期が遅められて低速回転向きの排気特性がも
たらされる。
【0048】そして、エンジン回転速度が所定の排気時
期切替速度に達すると、ウェイトボール47に加わる遠心
力が増大してガバナー装置40が作動し、アクチュエータ
ー51の作動アーム60が最大60bの位置まで回動して作動
レバー61を61bの位置まで押し上げる。このため、回動
シャフト27が回動し、回動レバー28が低速レバー位置28
aから高速レバー位置28bに回動する。
【0049】従って、排気時期可変バルブ19が高速バル
ブ位置19bにスライドし、排気ポート11が開き始める高
さが本来の高さH2 となって排気時期が早められ、高速
回転向きの排気特性がもたらされる。同時に、前述した
ようにサブバルブ35が回転してサブ排気ポート12が開か
れ、排気効率が一段と向上する。なお、回動レバー28が
低速レバー位置28aにある時にはスライドピン29がスラ
イド穴25の低速端25aに位置し、回動レバー28が高速レ
バー位置28bにある時にはスライドピン29がスライド穴
25の高速端25bに位置する。
【0050】以上のように構成された排気時期制御装置
15は、排気時期可変バルブ19のスライド穴25が、排気時
期可変バルブ19のスライド方向Sに略直交する方向に延
びる長穴状に形成されており、このスライド穴25の中
に、回動レバー28の自由端側に設けられたスライドピン
29がスライド自在に係合されていることと、回動レバー
28の支点である回動シャフト27の軸支位置が、排気時期
可変バルブ19の長手方向の輪郭線19cの外側近傍に、か
つ回動レバー28が低速レバー位置28aにある時のレバー
中心線Lが排気時期可変バルブ19のスライド方向Sに対
してなす角度Aが30゜以内になる位置に配置されている
ため、次のような作用、効果が奏でられる。
【0051】即ち、図4中に示すように、低速バルブ位
置19aに置かれた排気時期可変バルブ19に排気圧力によ
る押圧力Pが加わった際、この押圧力Pに起因して回動
レバー28に作用する回動分力Fの大きさは、F = P
・sin・A の式で求まる。ここで、角度Aは30゜以
内に設定されており、sin・30゜= 0.5 であるた
め、回動分力Fは押圧力Pの半分以下の大きさとなる。
そして、Aが小さくなる程Fも小さくなる。
【0052】このように、回動分力Fが押圧力Pの半分
以下の小さな力に抑えられるため、回動分力Fが排気時
期の切替タイミングに及ぼす影響も小さくなる。つま
り、例えばエンジン回転速度が排気時期切替速度に達し
ていないにも拘らず、回動レバー28が回動分力Fに補助
されて低速レバー位置28aから高速レバー位置28b側に
動き出し、排気時期可変バルブ19が低速バルブ位置19a
から高速バルブ位置19b側にスライドして排気時期の切
替タイミングが不必要に早まるといった事態が起こらな
くなる。
【0053】しかも、排気時期可変バルブ19が低速バル
ブ位置19aにある時(回動レバー28が低速レバー位置28
aにある時)に回動レバー28のレバー中心線Lが排気時
期可変バルブ19のスライド方向Sに対してなす角度Aが
最小になるため、変動する排気圧力に起因して排気時期
可変バルブ19が踊り出すサージング現象を効果的に抑制
することができる。
【0054】そして、これらの作用により、2サイクル
エンジン1の排気時期切替タイミングを正確に設定する
ことができる。
【0055】また、排気時期可変バルブ19のスライド穴
25が、その高速端25b側が低速端25a側よりも排気時期
可変バルブ19の高速バルブ位置19b側に寄るように傾斜
しており、その傾斜角Bが排気時期可変バルブ19のスラ
イド方向Sに直交する角度から前記角度Aまでの間に設
定されているため、回動レバー28の回動量に対する排気
時期可変バルブ19のスライドストローク量を大きく確保
できる。従って、回動レバー28を小型化して排気時期制
御装置15をコンパクトに構成することができる。
【0056】なお、例えば逆にスライド穴25の低速端25
a側が高速端25b側よりも排気時期可変バルブ19の高速
バルブ位置19b側に寄るようにスライド穴25を傾斜させ
た場合には、排気時期可変バルブ19のスライドストロー
クを充分に確保できなくなるので、その分回動レバー28
のレバー長を長くする必要があり、排気時期制御装置15
をコンパクトに構成できない。
【0057】また、例えばスライド穴25の傾斜角Bが角
度Aよりも大きいと、回動レバー28が低速レバー位置28
aから高速レバー位置28bに回動する間に、排気時期可
変バルブ19は一端低速バルブ位置19aよりもピストン側
に突き出してから高速バルブ位置19b側にスライドを始
めるため、低速バルブ位置19aに置かれた排気時期可変
バルブ19の先端位置をピストンに近付けられなくなり、
中低速回転速度域におけるトルクが損なわれてしまう。
【0058】ところで、図5は、回動レバー28の回動量
に対する排気時期可変バルブ19のスライド量が任意の割
合になるように、排気時期可変バルブ19のスライド穴25
を非直線状に形成した例を示したものである。ここで
は、例えば排気時期可変バルブ19のスライド量が回動レ
バー28の回動角に比例するようにスライド穴25が湾曲し
ている。
【0059】この他にも、例えば回動レバー28が特定の
角度付近にある時における排気時期可変バルブ19のスラ
イド量の比率が大きく、或いは小さくなるようにスライ
ド穴25を湾曲または屈曲させること等が考えられ、この
ようにスライド穴25を非直線状に形成することにより、
回動レバー28の回動範囲の各点において、回動レバー28
の回動量に対する排気時期可変バルブ19のスライド量を
異ならせることができるため、幅広いエンジン回転速度
域に適した排気時期制御が可能になる。
【0060】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る2サ
イクルエンジンの排気時期制御装置によれば、排気圧力
によって排気時期の切替タイミングが影響を受けること
を防止すると共に、排気圧力の変動に起因する排気時期
可変バルブのサージング現象を抑制し、排気時期の切替
タイミングを正確に設定することができる。また、回動
レバーの回動量に対する排気時期可変バルブのスライド
ストローク量を大きく確保して排気時期制御装置をコン
パクトに構成すると共に、幅広いエンジン回転速度域に
適した排気時期制御が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る排気時期制御装置が適用された2
サイクルエンジンの一例を示した左側面図。
【図2】図1の II-II線に沿って展開した2サイクルエ
ンジンの断面図。
【図3】図2の III-III線に沿う縦断面図。
【図4】本発明の一実施形態を示す排気時期可変バル
ブ、スライド穴、回動レバー、回動シャフト、スライド
ピンの位置関係図。
【図5】排気時期可変バルブのスライド穴を非直線状に
形成した例を示した図。
【図6】従来の技術である排気時期制御装置を示した
図。
【図7】従来の技術の問題点を示した図。
【符号の説明】
1 2サイクルエンジン 11 排気ポート 15 排気時期制御装置 19 排気時期可変バルブ 19a 低速バルブ位置 19b 高速バルブ位置 19c 排気時期可変バルブの長手方向の輪郭線 25 スライド穴 25a スライド穴の低速端 25b スライド穴の高速端 27 回動シャフト 28 回動レバー 28a 低速レバー位置 28b 高速レバー位置 29 スライドピン 40 ガバナー装置 51 アクチュエーター A 回動レバーが低速レバー位置にある時に回動レバー
のレバー中心線が排気時期可変バルブのスライド方向に
対してなす角度 B スライド穴の傾斜角 L 回動レバーのレバー中心線 S 排気時期可変バルブのスライド方向

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 排気時期を遅める低速バルブ位置19aと
    排気時期を早める高速バルブ位置19bとの間をスライド
    自在に設けられた排気時期可変バルブ19と、エンジン回
    転速度の上昇に伴って低速レバー位置28aから高速レバ
    ー位置28bに回動し、上記排気時期可変バルブ19を低速
    バルブ位置19aから高速バルブ位置19bへスライドさせ
    る回動レバー28とを備え、排気時期可変バルブ19には、
    そのスライド方向Sに略直交する方向に延びる長穴状の
    スライド穴25を形成する一方、上記回動レバー28の自由
    端側に設けたスライドピン29を上記スライド穴25内にス
    ライド自在に係合させ、回動レバー28の支点となる回動
    シャフト27の軸支位置を、その軸方向から見て排気時期
    可変バルブ19の長手方向の輪郭線19cの外側近傍に、か
    つ回動レバー28が低速レバー位置28aにある時に上記回
    動シャフト27とスライドピン29とを結ぶレバー中心線L
    が排気時期可変バルブ19のスライド方向Sに対してなす
    角度Aが30゜以内になる位置に配置したことを特徴とす
    る2サイクルエンジンの排気時期制御装置。
  2. 【請求項2】 前記排気時期可変バルブ19のスライド穴
    25を、その高速端25b側が低速端25a側よりも排気時期
    可変バルブ19の高速バルブ位置19b側に寄るように傾斜
    させ、その傾斜角Bを、前記スライド方向Sに直交する
    角度から、低速レバー位置28aに置かれた回動レバー28
    のレバー中心線Lと排気時期可変バルブ19のスライド方
    向Sとがなす角度Aまでの間に設定した請求項1に記載
    の2サイクルエンジンの排気時期制御装置。
  3. 【請求項3】 前記回動レバー28の回動量に対する前記
    排気時期可変バルブ19のスライド量が任意の割合になる
    ように前記スライド穴25を非直線状に形成した請求項1
    および2に記載の2サイクルエンジンの排気時期制御装
    置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9797275B1 (en) * 2016-06-03 2017-10-24 Timothy B. King Motorcycle engine power valve control upgrade kit
US10634035B2 (en) 2016-06-03 2020-04-28 Timothy B. King Motorcycle engine with an always spring biased open exhaust valve

Cited By (4)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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US11525383B2 (en) 2016-06-03 2022-12-13 Timothy B. King Motorcycle engine with an always spring biased open exhaust valve
US11795859B2 (en) 2016-06-03 2023-10-24 Timothy B. King Motorcycle engine with an always spring biased open exhaust valve

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