JP2577634B2 - ２ストロークオットーサイクルエンジン - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は２ストロークオットーサイクルエンジンの排
気システムに関する。
気システムに関する。
（従来の技術） ２サイクルエンジンは吸気ポートと排気ポートとを含
み、その何れも複数の仕切られた開口部を持つ。きのこ
弁の使用は少くとも排気口の制御のためのものが知られ
ているが、路上車に使用される場合、この種のエンジン
は通常きのこ弁は含まず、通常吸・排気口がシリンダ壁
に備えられ、制御すなわちピストンにより開閉される。
排気口は吸気口より前に開き吸気口により後で閉り、こ
のため最頂部に点火栓をもつ通常の方向にエンジンが向
いた場合、排気口は吸気口よりシリンダの上方にある。
み、その何れも複数の仕切られた開口部を持つ。きのこ
弁の使用は少くとも排気口の制御のためのものが知られ
ているが、路上車に使用される場合、この種のエンジン
は通常きのこ弁は含まず、通常吸・排気口がシリンダ壁
に備えられ、制御すなわちピストンにより開閉される。
排気口は吸気口より前に開き吸気口により後で閉り、こ
のため最頂部に点火栓をもつ通常の方向にエンジンが向
いた場合、排気口は吸気口よりシリンダの上方にある。
エンジンが作動行程にある時、先ず排気口が開き、吸
気口が開く前に相当な割合の排気ガスがシリンダから排
出される。吸気口が開くと、吸入充てん物、すなわち燃
料を含んだ新鮮な空気がシリンダに入る残余の排気ガス
を排除しこれと入れ換る。吸気口は直接掃気の外部の供
給と連絡するか、気化器を持ったエンジンでは間接的に
クランクケースの内部を経て連絡することが出来る。後
者の場合は、シリンダは排気口とクランクケースの内部
に連絡する吸気口または移転口（transfer port）を持
つばかりでなく、クランクケース内部をリード弁の様な
一方向弁を経て気化器に接続させ、空気と燃料はピスト
ンの上昇行程ではクランクケースに吸入されるが、ピス
トンの下降行程ではクランクケースから出ることが出来
ないようにする。各上昇行程の後部の間には空気が大気
中からクランクケースへ吸入され、各下降行程の後部の
間には空気がクランクケースからシリンダへ吸入され
る。
気口が開く前に相当な割合の排気ガスがシリンダから排
出される。吸気口が開くと、吸入充てん物、すなわち燃
料を含んだ新鮮な空気がシリンダに入る残余の排気ガス
を排除しこれと入れ換る。吸気口は直接掃気の外部の供
給と連絡するか、気化器を持ったエンジンでは間接的に
クランクケースの内部を経て連絡することが出来る。後
者の場合は、シリンダは排気口とクランクケースの内部
に連絡する吸気口または移転口（transfer port）を持
つばかりでなく、クランクケース内部をリード弁の様な
一方向弁を経て気化器に接続させ、空気と燃料はピスト
ンの上昇行程ではクランクケースに吸入されるが、ピス
トンの下降行程ではクランクケースから出ることが出来
ないようにする。各上昇行程の後部の間には空気が大気
中からクランクケースへ吸入され、各下降行程の後部の
間には空気がクランクケースからシリンダへ吸入され
る。
２サイクルエンジンは本来は有害な窒素酸化物（N
OX）は少量しか排出しないのであるが、ますます厳しく
なる汚染および排出規制の規則のため、このより厳しい
規則により許容されるNOXの最大量以下を排出する２サ
イクルエンジンの製造はますます困難になっている。排
気ガスのNOXの含有量を減らす還元触媒は知られている
が、それらは排気ガスの酸素含有量が少い時にのみ使用
可能である。不幸なことに２サイクルエンジンの酸素含
有量は次の理由で比較的多い。
OX）は少量しか排出しないのであるが、ますます厳しく
なる汚染および排出規制の規則のため、このより厳しい
規則により許容されるNOXの最大量以下を排出する２サ
イクルエンジンの製造はますます困難になっている。排
気ガスのNOXの含有量を減らす還元触媒は知られている
が、それらは排気ガスの酸素含有量が少い時にのみ使用
可能である。不幸なことに２サイクルエンジンの酸素含
有量は次の理由で比較的多い。
２サイクルエンジンの効率を最良にするには、普通吸
入される空気および燃料の助けでシリンダから残留排気
ガスを追い出す。この目的で吸気口と排気口は、両者が
共に開かれておりこれにより入って来る空気と燃料が残
留排気ガスを排気システムへ追い出す期間を取るように
配置されている。しかし、この追い出しが有効であると
しても本質的に排気システム中に或る割合の空気と燃料
が溢出する、即ち燃えないままシリンダを通過する。こ
の通過空気の酸素含有量が還元触媒への負荷の増加とな
り、そのNOXを減らす能力を低下させる。
入される空気および燃料の助けでシリンダから残留排気
ガスを追い出す。この目的で吸気口と排気口は、両者が
共に開かれておりこれにより入って来る空気と燃料が残
留排気ガスを排気システムへ追い出す期間を取るように
配置されている。しかし、この追い出しが有効であると
しても本質的に排気システム中に或る割合の空気と燃料
が溢出する、即ち燃えないままシリンダを通過する。こ
の通過空気の酸素含有量が還元触媒への負荷の増加とな
り、そのNOXを減らす能力を低下させる。
排気システムへの溢出ガスの燃料含有量は排気シリン
ダにある酸化触媒により減らすことが出来る。
ダにある酸化触媒により減らすことが出来る。
上述のように吸・排気口は一般にピストンで制御され
るが、作動がクランクシャフトに連結されているきのこ
弁の使用が応用面によっては有利である。
るが、作動がクランクシャフトに連結されているきのこ
弁の使用が応用面によっては有利である。
そのため、この発明の目的は、残留排気ガスが入って
来る空気と燃料とによりシリンダから追い出され、排気
システムが還元および酸化触媒を含んでおり、還元触媒
が排気ガス内にある酸素によりひどくはそこなわれない
ような２サイクルエンジンを提供することである。
来る空気と燃料とによりシリンダから追い出され、排気
システムが還元および酸化触媒を含んでおり、還元触媒
が排気ガス内にある酸素によりひどくはそこなわれない
ような２サイクルエンジンを提供することである。
（発明の開示） 本発明によれば、ピストンを収容し吸気口と排気口を
持つシリンダを含み、その排気口が還元触媒と酸化触媒
を含む排気システムに接続している２サイクルエンジン
において、排気システムが併設した２個の排気流路を持
ち、第１流路は還元触媒を含み、第２流路はこの還元触
媒をバイパスし、この２個の流路の下流端が酸化触媒の
上流で合流される。また、その排気口は、ピストンが下
降行程に入ると、排気ガスの初期の流れが実質上第１流
路を通り、排気の続く流れが少くとも一部、好ましくは
実質的に第２流路を通ることを特徴とする２サイクルエ
ンジンである。
持つシリンダを含み、その排気口が還元触媒と酸化触媒
を含む排気システムに接続している２サイクルエンジン
において、排気システムが併設した２個の排気流路を持
ち、第１流路は還元触媒を含み、第２流路はこの還元触
媒をバイパスし、この２個の流路の下流端が酸化触媒の
上流で合流される。また、その排気口は、ピストンが下
降行程に入ると、排気ガスの初期の流れが実質上第１流
路を通り、排気の続く流れが少くとも一部、好ましくは
実質的に第２流路を通ることを特徴とする２サイクルエ
ンジンである。
排気口が２サイクルエンジンでの各サイクルの或る実
質期間開いている間、本発明は排気口が開けられた時の
最初のサージ（surge）で大部分の排気ガスが排出さ
れ、この排気ガスの最初のサージが大気中の酸素をほと
んどまたは全くん含んでいないという理解に基づいてい
る。これは、エンジンが高負荷で運転している時は排気
ガスの最初のサージが高圧であるので特に事実に近い。
エンジンが高負荷の時は排気ガスのNOX含有量が最高で
あることも事実である。吸気口が開くとシリンダ内のガ
スは或る割合の酸素を含むようになるが、排気口を通過
するガス流はこの段階では非常に低圧下にある。
質期間開いている間、本発明は排気口が開けられた時の
最初のサージ（surge）で大部分の排気ガスが排出さ
れ、この排気ガスの最初のサージが大気中の酸素をほと
んどまたは全くん含んでいないという理解に基づいてい
る。これは、エンジンが高負荷で運転している時は排気
ガスの最初のサージが高圧であるので特に事実に近い。
エンジンが高負荷の時は排気ガスのNOX含有量が最高で
あることも事実である。吸気口が開くとシリンダ内のガ
スは或る割合の酸素を含むようになるが、排気口を通過
するガス流はこの段階では非常に低圧下にある。
本発明のエンジンでは、排気口はピストンにより、ま
たはエンジンサイクルと同調して開閉する２個以上の弁
により、実質的に酸素の含まれていない排気ガスの最初
のサージが還元触媒を通過し、これでNOXを望ましい方
法で減らすことができるが、それに続く吸入空気からの
或る割合の酸素を含む排気ガスの流れは両方の流路を通
過する様に制御される。第１流路は還元触媒を含んでい
るので、第２流路より流れ抵抗が大で、このため両流路
がシリンダ内部に開けられ時は排気ガス流は支配的に第
２流路を通過する、すなわち酸化触媒のみを通り、還元
触媒を通らないことが認められる。還元触媒はこのよう
に大気の酸素による負荷の増加はなく、一方、排気シス
テムを通過するガス流の後の部分の大部分は還元触媒を
通過しないが、排気ガスの全量のうちの僅少割合しか含
まれていない。それで、実際的には排気ガスの全容量の
うちの充分な割合が還元触媒にさらされ、排出される排
気ガスが希望排出規制基準を満足することがわかる。
たはエンジンサイクルと同調して開閉する２個以上の弁
により、実質的に酸素の含まれていない排気ガスの最初
のサージが還元触媒を通過し、これでNOXを望ましい方
法で減らすことができるが、それに続く吸入空気からの
或る割合の酸素を含む排気ガスの流れは両方の流路を通
過する様に制御される。第１流路は還元触媒を含んでい
るので、第２流路より流れ抵抗が大で、このため両流路
がシリンダ内部に開けられ時は排気ガス流は支配的に第
２流路を通過する、すなわち酸化触媒のみを通り、還元
触媒を通らないことが認められる。還元触媒はこのよう
に大気の酸素による負荷の増加はなく、一方、排気シス
テムを通過するガス流の後の部分の大部分は還元触媒を
通過しないが、排気ガスの全量のうちの僅少割合しか含
まれていない。それで、実際的には排気ガスの全容量の
うちの充分な割合が還元触媒にさらされ、排出される排
気ガスが希望排出規制基準を満足することがわかる。
排気口は、ピストンにより制御されるシリンダの壁に
形成された１個以上の開口部を含むことが出来る。すな
わち、ピストンにより遮閉をとかれたり、遮閉されたり
することによりそれぞれ開閉される。本発明でのこの形
式の第１の実施例では、２つの流路はシリンダの軸方向
に仕切りをされた１個以上のそれぞれの開口部を経てシ
リンダ内部と連絡しており、第１流路の開口部は第２流
路の開口部より前にピストンにより開けられる。この実
施例では第１の流路が第２の流路の前にシリンダ内部と
連絡され、このため排気ガスの最初の全量が還元触媒を
通過する。第２の流路の開口部が開けられると排気ガス
もまた実質的に第２の流路のみを通って流れる。これは
第２の流路は還元触媒を含んでいないのでその流れ抵抗
が第１の流路より小さいことが認識されているからであ
る。
形成された１個以上の開口部を含むことが出来る。すな
わち、ピストンにより遮閉をとかれたり、遮閉されたり
することによりそれぞれ開閉される。本発明でのこの形
式の第１の実施例では、２つの流路はシリンダの軸方向
に仕切りをされた１個以上のそれぞれの開口部を経てシ
リンダ内部と連絡しており、第１流路の開口部は第２流
路の開口部より前にピストンにより開けられる。この実
施例では第１の流路が第２の流路の前にシリンダ内部と
連絡され、このため排気ガスの最初の全量が還元触媒を
通過する。第２の流路の開口部が開けられると排気ガス
もまた実質的に第２の流路のみを通って流れる。これは
第２の流路は還元触媒を含んでいないのでその流れ抵抗
が第１の流路より小さいことが認識されているからであ
る。
本発明の第２の実施例では２つの流路の上流端が排気
口の直後の流れの或る点で一緒に接続され、第１流路の
上流端は第２流路の上流端よりクランクケースの近くの
位置にあり、シリンダ軸に対し30゜から60゜の間の角度
をなす。クランクケースから遠い排気口の縁部がピスト
ンにより開けられる時、排気ガスの排気ガス流は半径方
向に外に向う成分ばかりでなくクランクケースに向いた
下方の成分も持っているということが認識されている。
この実施例では、第１流路が排気ガスの最初のサージの
流れ方向とほぼ同一線上の位置にあり、一方排気ガスの
すべてのサージが実質的に第１流路、従って還元触媒を
通って流れる。排気口の残りがピストンにより開けられ
ると、排気ガスの続く流れは吸気口からの酸素の一部を
含んでいるが、第２流路の抵抗が第１のそれより低いの
で、実質的に第２流路を通過する。或る好適配置では第
１および第２の流路の上流端は実質的にシリンダ軸に対
しそれぞれ45゜と90゜の角をなしている。排気口は第１
および第２の流路が接続する共通排気マニホールドと接
続するシリンダ壁に１個以上連絡する仕切りをもった開
口部を持ち、第２流路は単一パイプから成り、第１流路
は複数のパイプから成り、シリンダのこれに対応するそ
れぞれの開口部を経て排気ガスの最初の流れとほぼ同一
線上にあるのが望ましい。
口の直後の流れの或る点で一緒に接続され、第１流路の
上流端は第２流路の上流端よりクランクケースの近くの
位置にあり、シリンダ軸に対し30゜から60゜の間の角度
をなす。クランクケースから遠い排気口の縁部がピスト
ンにより開けられる時、排気ガスの排気ガス流は半径方
向に外に向う成分ばかりでなくクランクケースに向いた
下方の成分も持っているということが認識されている。
この実施例では、第１流路が排気ガスの最初のサージの
流れ方向とほぼ同一線上の位置にあり、一方排気ガスの
すべてのサージが実質的に第１流路、従って還元触媒を
通って流れる。排気口の残りがピストンにより開けられ
ると、排気ガスの続く流れは吸気口からの酸素の一部を
含んでいるが、第２流路の抵抗が第１のそれより低いの
で、実質的に第２流路を通過する。或る好適配置では第
１および第２の流路の上流端は実質的にシリンダ軸に対
しそれぞれ45゜と90゜の角をなしている。排気口は第１
および第２の流路が接続する共通排気マニホールドと接
続するシリンダ壁に１個以上連絡する仕切りをもった開
口部を持ち、第２流路は単一パイプから成り、第１流路
は複数のパイプから成り、シリンダのこれに対応するそ
れぞれの開口部を経て排気ガスの最初の流れとほぼ同一
線上にあるのが望ましい。
ピストンのクラウンは縁部を面取りするか半球形にす
る、すなわち凸形にすることが望ましい。
る、すなわち凸形にすることが望ましい。
（実施例） 以下、この発明の特徴と詳細を３実施例の図面にもと
づき説明する。
づき説明する。
第１および第２図は１個のシリンダ２を持つクランク
ケース掃気の２サイクルエンジンを示し、このシリンダ
の頂部を通って点火栓４が突出し、このシリンダはピス
トン６を遊合的に収容する。ピストン６はクランクケー
ス12内でコネクチングロッド８を介してクランクシャフ
トに接続される。その側壁に排気ポートが配置され、こ
れは２列の円周上で仕切りを付けられた開口部のつなが
りを持ち、その一列の開口部14は下記に詳述するように
もう一列の開口部16の真上にある。シリンダ壁にはまた
吸入口18が配置され、これは開口部14より僅かに低い位
置にある一例の円周上で仕切りを付けられた開口部を持
っている。この吸気口18は吸気通路20を経てクランクケ
ース内部と接続する。
ケース掃気の２サイクルエンジンを示し、このシリンダ
の頂部を通って点火栓４が突出し、このシリンダはピス
トン６を遊合的に収容する。ピストン６はクランクケー
ス12内でコネクチングロッド８を介してクランクシャフ
トに接続される。その側壁に排気ポートが配置され、こ
れは２列の円周上で仕切りを付けられた開口部のつなが
りを持ち、その一列の開口部14は下記に詳述するように
もう一列の開口部16の真上にある。シリンダ壁にはまた
吸入口18が配置され、これは開口部14より僅かに低い位
置にある一例の円周上で仕切りを付けられた開口部を持
っている。この吸気口18は吸気通路20を経てクランクケ
ース内部と接続する。
１個以上の空気取入れ口22がクランクケース内部と連
絡し、これが一方向リード弁36とエンジンの気化器38を
経て大気と連絡する。
絡し、これが一方向リード弁36とエンジンの気化器38を
経て大気と連絡する。
排気口は排気システム25と連絡する。詳細には、排気
開口部14は第１流路24と連絡し、これは典型的には例え
ばロジウムコーティングのセラミックまたは金属のポー
ラスベースの還元触媒Ｒを含んでいる。また排気開口部
16は第２流路26と連絡し、これは還元触媒をバイパスし
ている。この２つの流路は還元触媒の下流で合流し、１
つの排気流路28を形成するが、これは典型的には例えば
白金またはパラジウムコーティングのセラミックまたは
金属のポーラスベースの酸化触媒Ｏを含んでいる。
開口部14は第１流路24と連絡し、これは典型的には例え
ばロジウムコーティングのセラミックまたは金属のポー
ラスベースの還元触媒Ｒを含んでいる。また排気開口部
16は第２流路26と連絡し、これは還元触媒をバイパスし
ている。この２つの流路は還元触媒の下流で合流し、１
つの排気流路28を形成するが、これは典型的には例えば
白金またはパラジウムコーティングのセラミックまたは
金属のポーラスベースの酸化触媒Ｏを含んでいる。
次にその作用を述べると、点火栓４がシリンダ２内の
燃料／空気充てん物を点火した後、ピストン６は下降
し、まず排気口14を開ける。シリンダ内ガスの高圧が排
気ガスのサージを第１流路24、従って還元触媒Ｒを通過
させる。ピストンの下降中、ピストンはクランクケース
内にある燃料・空気混合物を圧縮する。ピストンは次に
排気口16と吸気口18の両者を開き、クランクケース12内
の吸気充てん物の圧力が吸気通路20を経て急速にシリン
ダ内に流入し、残っている排気ガスを排気システム25へ
排出する。第２流路26の流れ抵抗が第１流路より低い事
実から、後に続くガス流の大部分には第２図に示すよう
に第２流路を通過する。これに続くピストン６の上昇行
程に空気・燃料の新しい充てん物が取入れ口22を経てク
ランクケースに吸引され、このサイクルが反覆される。
燃料／空気充てん物を点火した後、ピストン６は下降
し、まず排気口14を開ける。シリンダ内ガスの高圧が排
気ガスのサージを第１流路24、従って還元触媒Ｒを通過
させる。ピストンの下降中、ピストンはクランクケース
内にある燃料・空気混合物を圧縮する。ピストンは次に
排気口16と吸気口18の両者を開き、クランクケース12内
の吸気充てん物の圧力が吸気通路20を経て急速にシリン
ダ内に流入し、残っている排気ガスを排気システム25へ
排出する。第２流路26の流れ抵抗が第１流路より低い事
実から、後に続くガス流の大部分には第２図に示すよう
に第２流路を通過する。これに続くピストン６の上昇行
程に空気・燃料の新しい充てん物が取入れ口22を経てク
ランクケースに吸引され、このサイクルが反覆される。
第３乃至６図（これでは取入れ口22は略してある）の
エンジンは第１および第２図のエンジンと非常に類似し
ているが、２列の軸方向に仕切りのついた排気開口部の
代りに第１の円周方向に仕切りのついた排気開口部14の
みがある。この開口部14は単独の排気マニホールド33と
連絡し、これは２個の流路と連絡する。第１流路24は複
数で、この場合は分離された３本のパイプから成ってお
り、マニホールド33の底面に開口し、円周的には排気開
口部14のそれぞれに対応した位置に配置されている。各
パイプの上流はシリンダ軸に対し約45゜の角度をなして
いる。各パイプの開口部の上流側縁部はシリンダ壁とａ
の距離にあり、一方下流側縁部はｂの距離にある。寸法
ｂは排気口14の高さとほぼ等しいことが望ましく、一方
寸法ａはｂの０〜0.7倍の範囲にあるのが望ましい。排
気開口部14の高さは高速エンジン、例えば競争用オート
バイ用の場合には、ピストンの行程の長さの50％以上を
とることもあるが、より低速のエンジンでは非常に小さ
く、例えばピストン行程の10％まで小さい値をとる。こ
の３本のパイプはシリンダ２の僅か下流で合流され、こ
の排気通路は次に還元触媒Ｒと酸化触媒Ｏを含む。排気
マニホールド33に連絡している第２流路26は単独のパイ
プで、シリンダと垂直に伸び、還元触媒をパイプしてい
る。第２流路26は還元触媒と酸化触媒の間の位置で第１
流路24につながる。この実施例では前の実施例と同じく
ピストンクラウンは球形すなわち凸形をなし、これで排
気ガスの初期波動が第１流路24に流れ込むように促進す
る。
エンジンは第１および第２図のエンジンと非常に類似し
ているが、２列の軸方向に仕切りのついた排気開口部の
代りに第１の円周方向に仕切りのついた排気開口部14の
みがある。この開口部14は単独の排気マニホールド33と
連絡し、これは２個の流路と連絡する。第１流路24は複
数で、この場合は分離された３本のパイプから成ってお
り、マニホールド33の底面に開口し、円周的には排気開
口部14のそれぞれに対応した位置に配置されている。各
パイプの上流はシリンダ軸に対し約45゜の角度をなして
いる。各パイプの開口部の上流側縁部はシリンダ壁とａ
の距離にあり、一方下流側縁部はｂの距離にある。寸法
ｂは排気口14の高さとほぼ等しいことが望ましく、一方
寸法ａはｂの０〜0.7倍の範囲にあるのが望ましい。排
気開口部14の高さは高速エンジン、例えば競争用オート
バイ用の場合には、ピストンの行程の長さの50％以上を
とることもあるが、より低速のエンジンでは非常に小さ
く、例えばピストン行程の10％まで小さい値をとる。こ
の３本のパイプはシリンダ２の僅か下流で合流され、こ
の排気通路は次に還元触媒Ｒと酸化触媒Ｏを含む。排気
マニホールド33に連絡している第２流路26は単独のパイ
プで、シリンダと垂直に伸び、還元触媒をパイプしてい
る。第２流路26は還元触媒と酸化触媒の間の位置で第１
流路24につながる。この実施例では前の実施例と同じく
ピストンクラウンは球形すなわち凸形をなし、これで排
気ガスの初期波動が第１流路24に流れ込むように促進す
る。
次にその作用を述べると、ピストンが先ず排気開口部
14の上縁を開けると、排気ガスの初期脈動流は外方向成
分ばかりでなく下方向成分を持っており、それ故ガス流
はシリンダ軸に対し約45゜の角度をなす。排気口14から
の噴流は実質的には第１排気流路に直接流入し、従って
還元触媒を通る。排気開口部14が更に開くと排気ガス圧
力は低下し、その方向は水平方向に近づき、次に流れは
次第に第２流路26に移って行く。
14の上縁を開けると、排気ガスの初期脈動流は外方向成
分ばかりでなく下方向成分を持っており、それ故ガス流
はシリンダ軸に対し約45゜の角度をなす。排気口14から
の噴流は実質的には第１排気流路に直接流入し、従って
還元触媒を通る。排気開口部14が更に開くと排気ガス圧
力は低下し、その方向は水平方向に近づき、次に流れは
次第に第２流路26に移って行く。
第７図のエンジンは実質的には第１および第２図に示
すエンジンと同じであるが、排気口が２個または一連の
開口部14および16を有し、シリンダ２の頂部とほぼ同じ
高さにあり、それらはそれぞれきのこ弁32および34によ
り制御される。きのこ弁32および34は、クランク軸10の
回転に従い開閉する。それ自体よく知られた型の、カム
シャフトとプッシュロッドのような適当な方法によりエ
ンジンのクランクシャフトに連結されている。弁32,34
の接続は、先ず弁32が第２のバルブ34の少し前に開くよ
うになっている。
すエンジンと同じであるが、排気口が２個または一連の
開口部14および16を有し、シリンダ２の頂部とほぼ同じ
高さにあり、それらはそれぞれきのこ弁32および34によ
り制御される。きのこ弁32および34は、クランク軸10の
回転に従い開閉する。それ自体よく知られた型の、カム
シャフトとプッシュロッドのような適当な方法によりエ
ンジンのクランクシャフトに連結されている。弁32,34
の接続は、先ず弁32が第２のバルブ34の少し前に開くよ
うになっている。
このエンジンの作動を第７図の下死点近くから出発し
て説明すると、ピストンが上昇すると排気弁32および34
が最初に開き、シリンダ２の中の排気ガスは吸気口18を
通って取入れられた或る割合の吸気充てん物と共に排気
システム25に排出される。ピストンが吸気口18を通過し
てこれを閉める少し前に、排気弁32,34は閉められる。
吸気口18が閉った時圧縮が始まる。これが起っている間
に空気がクランクケース中に気化器とリード弁を通って
吸引される。ピストンの上死点またはその前に点火栓４
が点火され、シリンダ内の圧縮された空気／燃料混合物
の燃焼により、ピストンは下降し作動行程となる。ピス
トンが下降すると、ピストンはクランクケース内に取入
れられた吸引充てん物を圧縮し、吸気口18が開けられる
少し前の距離で第１排気弁32が開けられる。これにより
第１流路24を通っての排気ガスの実質的な高圧サージが
起り、この流れは還元触媒Ｒの還元作用を受ける。吸気
口18が開けられると、クランクケース内の空気が吸気通
路20を通ってシリンダ内に押し込まれ、第２排気弁34が
開かれる。流入する大気中の空気が実質的にすべての排
気ガスをシリンダから追い出し、またこれらの流れは第
２流路26の流れ抵抗が第１流路24より低いので、第２流
路26を優先的に通って流れる。或る割合の追い出し排気
ガスは流路24を通って流れ、従って還元触媒を通るが、
その量は非常に僅少で、このため還元触媒は吸入充てん
物からの大気中の酸素には極く僅かしか触れない。ピス
トンが下死点位置に達すると前述のサイクルが再び反復
される。
て説明すると、ピストンが上昇すると排気弁32および34
が最初に開き、シリンダ２の中の排気ガスは吸気口18を
通って取入れられた或る割合の吸気充てん物と共に排気
システム25に排出される。ピストンが吸気口18を通過し
てこれを閉める少し前に、排気弁32,34は閉められる。
吸気口18が閉った時圧縮が始まる。これが起っている間
に空気がクランクケース中に気化器とリード弁を通って
吸引される。ピストンの上死点またはその前に点火栓４
が点火され、シリンダ内の圧縮された空気／燃料混合物
の燃焼により、ピストンは下降し作動行程となる。ピス
トンが下降すると、ピストンはクランクケース内に取入
れられた吸引充てん物を圧縮し、吸気口18が開けられる
少し前の距離で第１排気弁32が開けられる。これにより
第１流路24を通っての排気ガスの実質的な高圧サージが
起り、この流れは還元触媒Ｒの還元作用を受ける。吸気
口18が開けられると、クランクケース内の空気が吸気通
路20を通ってシリンダ内に押し込まれ、第２排気弁34が
開かれる。流入する大気中の空気が実質的にすべての排
気ガスをシリンダから追い出し、またこれらの流れは第
２流路26の流れ抵抗が第１流路24より低いので、第２流
路26を優先的に通って流れる。或る割合の追い出し排気
ガスは流路24を通って流れ、従って還元触媒を通るが、
その量は非常に僅少で、このため還元触媒は吸入充てん
物からの大気中の酸素には極く僅かしか触れない。ピス
トンが下死点位置に達すると前述のサイクルが再び反復
される。
第８図は排気ガス流の速度をクランク角度に対して表
示し、前述のすべての実施例に同じく適用される。排気
口はＡ点で開き始め、ガス流速は急速に上昇してピーク
値に達し、次に排気ガス圧力の低下に従い再び下向し始
める。ピストン６が下死点Ｂ点に到達するまでに流速は
実質的に一定値に到達する。ガス流速はそれから段々に
低下し、排気口が再び閉められるＣ点で実質的に零にな
る。第８図の曲線の下の面積から分るように排気ガス流
量の主要部分は初期サージ部にあり、還元触媒を実質的
に通過するのはこのサージで、酸素を含む還元触媒をバ
イパスするのは後に続く部分の排気ガス流のみ、即ちＢ
点とＣ点との間のガス流である。
示し、前述のすべての実施例に同じく適用される。排気
口はＡ点で開き始め、ガス流速は急速に上昇してピーク
値に達し、次に排気ガス圧力の低下に従い再び下向し始
める。ピストン６が下死点Ｂ点に到達するまでに流速は
実質的に一定値に到達する。ガス流速はそれから段々に
低下し、排気口が再び閉められるＣ点で実質的に零にな
る。第８図の曲線の下の面積から分るように排気ガス流
量の主要部分は初期サージ部にあり、還元触媒を実質的
に通過するのはこのサージで、酸素を含む還元触媒をバ
イパスするのは後に続く部分の排気ガス流のみ、即ちＢ
点とＣ点との間のガス流である。
本発明に従うエンジンがクランクケース掃気である必
要はなく、掃気ブロワーを含む型式であってもよいこと
が認められる。吸気口18はピストン６により開閉される
形式であると説明して来たが、これもまたきのこ弁を含
む形式でもよく、この場合、この弁はまたクランクシャ
フトに接続され、適当な瞬間に開閉するように調時され
る。
要はなく、掃気ブロワーを含む型式であってもよいこと
が認められる。吸気口18はピストン６により開閉される
形式であると説明して来たが、これもまたきのこ弁を含
む形式でもよく、この場合、この弁はまたクランクシャ
フトに接続され、適当な瞬間に開閉するように調時され
る。
第１および第２図は本発明の一実施例を示す２サイクル
エンジンの側面図であり、第１図は一部のみ開けられた
排気口を、また第２図は全開された排気口を示してい
る。 第３および第４図は第１および第２図に対応する本発明
の第２の実施例を示す２サイクルエンジンの側面図であ
る。 第５図は第４図と同様であるが、クランクケース、クラ
ンクシャフトおよびコネクチングロッドを省略した拡大
図である。 第６図は第５図のＡ−Ａ断面図であり、 第７図は本発明の第３の実施例を示す２サイクルエンジ
ンの側面図、第８図は本発明のクランク角度に対する排
気流量比率を示すグラフである。 図中符号:2……シリンダ、６……ピストン、10……クラ
ンクシャフト、14,16……排気口または排気開口部、18
……吸気口、24……第１排気流路、25……排気システ
ム、26……第２排気流路、32,34……きのこ弁、Ｏ……
酸化触媒、Ｒ……還元触媒を夫々示す。
エンジンの側面図であり、第１図は一部のみ開けられた
排気口を、また第２図は全開された排気口を示してい
る。 第３および第４図は第１および第２図に対応する本発明
の第２の実施例を示す２サイクルエンジンの側面図であ
る。 第５図は第４図と同様であるが、クランクケース、クラ
ンクシャフトおよびコネクチングロッドを省略した拡大
図である。 第６図は第５図のＡ−Ａ断面図であり、 第７図は本発明の第３の実施例を示す２サイクルエンジ
ンの側面図、第８図は本発明のクランク角度に対する排
気流量比率を示すグラフである。 図中符号:2……シリンダ、６……ピストン、10……クラ
ンクシャフト、14,16……排気口または排気開口部、18
……吸気口、24……第１排気流路、25……排気システ
ム、26……第２排気流路、32,34……きのこ弁、Ｏ……
酸化触媒、Ｒ……還元触媒を夫々示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジョン ストークス イギリス国、ウェスト サセックス ビ ー エヌ 44 ３ ユー エイ、ステイ ニング、アッパー ビーデイング、ダウ ンスクロフト ７ (72)発明者 ギルス エドワード ハンドレビー イギリス国、ウェスト サセックス ア ール エイチ 12 ４ エル ジー、ホ ーシャム、グリーンフィールズ クロー ズ 25 (72)発明者 サミュエル レスリー イギリス国、ウェスト サセックス ビ ー エヌ 43 ５ エヌ エイ、ショア ハム‐バイ‐シー、ミル レーン46 (56)参考文献 特開 昭47−23717（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−156215（ＪＰ，Ａ)
Claims (9)
- 【請求項１】ピストン（６）を収容し、吸気口（８）と
排気口（14,16）を持つシリンダ（２）を含み、その排
気口が還元触媒（Ｒ）と酸化触媒（Ｏ）を含む排気シス
テム（25）に接続している２サイクルエンジンにおい
て、排気システム（25）が平行した２個の排気流路（2
4,26）を持ち、第１流路は還元触媒（Ｒ）を含み、第２
流路はこの還元触媒（Ｒ）をバイパスし、この２個の流
路（24,26）の下流端は酸化触媒（Ｏ）の上流で合流さ
れ、その排気口（14,16）は、ピストン（６）が下降行
程に入ると、排気ガスの初期の流れが実質上第１流路
（24）を通り、それに続く排気ガスの初期の流れが少く
とも１部第２の流路（26）を通るように制御されること
を特徴とする２サイクルエンジン。 - 【請求項２】排気口がピストン（６）により制御される
シリリンダ壁に形成された１個以上の開口部（14,16）
を含むことを特徴とする請求項（１）項記載のエンジ
ン。 - 【請求項３】２個の流路（24,26）が１個以上のそれと
対応する開口部（14,16）を通ってシリンダ（２）の内
部と連絡し、その開口部はシリンダの軸方向で隔てられ
ており、第１流路（24）用の開口部（24）は第２流路
（26）用の開口部16より前にピストンにより開けられる
ように配置されていることを特徴とする請求項（２）項
記載のエンジン。 - 【請求項４】２個の流路（24,26）が排気口（14）の下
流の直後の点で合流され、第１流路（24）の上流端が第
２流路（26）の上流端よりエンジンのクランクケースの
近くに位置し、シリンダ（２）軸と30゜から60゜の間の
角度をなすことを特徴とする請求項（２）項記載のエン
ジン。 - 【請求項５】第１および第２流路（24,26）の上流端が
シリンダ（２）軸にそれぞれ45゜と90゜の角度をなすこ
とを特徴とする請求項（４）項記載のエンジン。 - 【請求項６】排気口が共通排気マニホールドと連絡する
シリンダ壁において円周上で仕切られた複数の開口部
（14）を有し、この共通排気マニホールドに第１および
第２流路（24,26）が連絡し、第２流路（26）は単独の
パイプから成り、第１流路（24）はシリンダ壁の相対反
応する開口部（14）と実質的に同じ方向にある複数のパ
イプから成ることを特徴とする請求項（４）および第
（５）項記載のエンジン。 - 【請求項７】ピストン（６）クラウンが凸型である請求
項（４），第（５）または第（６）項のいずれか１項記
載のエンジン。 - 【請求項８】ピストン（６）クラウンが面取りされた縁
を持っている請求項（４），第（５）または第（６）項
のいずれか１項記載のエンジン。 - 【請求項９】排気口が第１および第２開口部（14,16）
を有し、これを経てそれぞれ対応する流路（24,26）が
シリンダ（２）の内部と連絡し、その開口部（14,16）
は、第１の弁（32）が第２の弁（34）より前に開くよう
クランク軸（10）により作動するように連絡されたそれ
ぞれ対応する弁（32,34）により制御されることを特徴
とする請求項（１）項記載のエンジン。
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB888809922A GB8809922D0 (en) | 1988-04-27 | 1988-04-27 | Two-stroke otto cycle engines |
| GB8809922.1 | 1988-07-12 | ||
| GB8816563.4 | 1988-07-12 | ||
| GB888816563A GB8816563D0 (en) | 1988-07-12 | 1988-07-12 | Two-stroke otto cycle engines |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0211814A JPH0211814A (ja) | 1990-01-16 |
| JP2577634B2 true JP2577634B2 (ja) | 1997-02-05 |
Family
ID=26293820
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1106080A Expired - Fee Related JP2577634B2 (ja) | 1988-04-27 | 1989-04-27 | ２ストロークオットーサイクルエンジン |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4903482A (ja) |
| EP (1) | EP0339969B1 (ja) |
| JP (1) | JP2577634B2 (ja) |
| AU (1) | AU604191B2 (ja) |
| DE (1) | DE68909480T2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4969329A (en) * | 1989-05-05 | 1990-11-13 | General Motors Corporation | Two cycle engine with exhaust emission control |
| US4969330A (en) * | 1989-06-21 | 1990-11-13 | General Motors Corporation | Two cycle engine catalytic emission control |
| FR2668798B1 (fr) * | 1990-11-02 | 1994-10-14 | Renault | Moteur deux temps. |
| US5107801A (en) * | 1991-02-20 | 1992-04-28 | Industrial Technology Research Institute | Electromagnetic auxiliary exhausting device |
| JPH0547331U (ja) * | 1991-11-21 | 1993-06-22 | 株式会社共立 | ２サイクルエンジン |
| GB2280711A (en) * | 1993-08-05 | 1995-02-08 | Ford Motor Co | Two stroke i.c. engine with catalytic converters. |
| US6174504B1 (en) * | 1996-04-01 | 2001-01-16 | Asec Manufacturing | Methods of control of nitrogen oxide and hydrocarbon emissions from small engines |
| SE0001465L (sv) * | 2000-04-20 | 2001-10-21 | Electrolux Ab | Ljuddämpare |
| FR2827908B1 (fr) * | 2001-07-26 | 2004-02-13 | Peugeot Motocycles Sa | Systeme de purification des gaz d'echappement d'un moteur thermique a deux temps, notamment pour vehicule a deux roues |
| US7146806B2 (en) * | 2004-07-07 | 2006-12-12 | Homelite Technologies, Ltd. | Internal combustion engine cylinder and muffler assembly with catalytic converter |
| DE102011083904A1 (de) * | 2011-09-30 | 2013-04-04 | Robert Bosch Gmbh | Verbrennungsanordnung mit einer Brennkraftmaschine und einem Abgaskanal sowie Verfahren zur Abgasnachbehandlung einer Brennkraftmaschine |
| KR20160006177A (ko) * | 2013-05-07 | 2016-01-18 | 테네코 오토모티브 오퍼레이팅 컴파니 인코포레이티드 | 재순환 배기 처리 유체 시스템 |
| JP7369820B2 (ja) * | 2022-03-31 | 2023-10-26 | 本田技研工業株式会社 | 鞍乗り型車両 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1477994A (en) * | 1921-03-31 | 1923-12-18 | Buchi Alfred | Two-stroke-cycle internal-combustion engine and scavenging and charging process thereof |
| US3579981A (en) * | 1970-05-06 | 1971-05-25 | Chrysler Corp | Anti-pollution exhaust valve combination with fluidic control and valve cooling features |
| GB1362202A (en) * | 1971-01-19 | 1974-07-30 | British Leyland Motor Corp | Exhaust systems for internal combustion engines |
| CA1140010A (en) * | 1978-09-05 | 1983-01-25 | Hisamoto Aihara | Exhaust gas recirculation system for an internal combustion engine |
| FR2608677B1 (fr) * | 1986-12-19 | 1989-04-28 | Inst Francais Du Petrole | Dispositif et procede d'amorcage rapide d'un catalyseur d'oxydation pour un moteur deux temps |
| CA1336413C (en) * | 1987-10-26 | 1995-07-25 | Mark Lear | Two stroke cycle internal combustion engines |
-
1989
- 1989-04-26 DE DE89304157T patent/DE68909480T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1989-04-26 AU AU33353/89A patent/AU604191B2/en not_active Ceased
- 1989-04-26 EP EP89304157A patent/EP0339969B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1989-04-26 US US07/344,014 patent/US4903482A/en not_active Expired - Lifetime
- 1989-04-27 JP JP1106080A patent/JP2577634B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| AU3335389A (en) | 1989-11-02 |
| AU604191B2 (en) | 1990-12-06 |
| JPH0211814A (ja) | 1990-01-16 |
| DE68909480D1 (de) | 1993-11-04 |
| EP0339969A3 (en) | 1990-09-19 |
| EP0339969A2 (en) | 1989-11-02 |
| US4903482A (en) | 1990-02-27 |
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| EP0339969B1 (en) | 1993-09-29 |
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