JP3323332B2 - ２サイクルエンジン - Google Patents
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- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims description 4
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- 101100428617 Homo sapiens VMP1 gene Proteins 0.000 description 4
- 101150074162 TDC1 gene Proteins 0.000 description 4
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B27/00—Use of kinetic or wave energy of charge in induction systems, or of combustion residues in exhaust systems, for improving quantity of charge or for increasing removal of combustion residues
- F02B27/04—Use of kinetic or wave energy of charge in induction systems, or of combustion residues in exhaust systems, for improving quantity of charge or for increasing removal of combustion residues in exhaust systems only, e.g. for sucking-off combustion gases
-
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- F02B61/00—Adaptations of engines for driving vehicles or for driving propellers; Combinations of engines with gearing
- F02B61/04—Adaptations of engines for driving vehicles or for driving propellers; Combinations of engines with gearing for driving propellers
- F02B61/045—Adaptations of engines for driving vehicles or for driving propellers; Combinations of engines with gearing for driving propellers for marine engines
-
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- F02B75/00—Other engines
- F02B75/02—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke
- F02B2075/022—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle
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- Ocean & Marine Engineering (AREA)
- Characterised By The Charging Evacuation (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、モーターボート，自動
二輪車等に用いられる２サイクルエンジンに関する。
二輪車等に用いられる２サイクルエンジンに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、２サイクルの多気筒エンジンで
は、各気筒の爆発時期は、クランク軸の回転角で見て等
間隔となるよう設定されている。例えば、２気筒の場
合、２つの気筒，の点火時期は１８０°の等間隔に
設定されており、図１１に各気筒の排気，掃気行程をク
ランク軸右回りで示すように、番気筒では、ＥＸ１−
ＯからＥＸ１−Ｃまで排気ポートが開き、ＳＣ１−Ｏか
らＳＣ１−Ｃまで掃気ポートが開いて掃気される。番
気筒では、ＥＸ２−ＯからＥＸ２−Ｃまで排気ポートが
開き、ＳＣ２−ＯからＳＣ２−Ｃまで掃気ポートが開い
て掃気される。このように、従来の２気筒２サイクルエ
ンジンでは各気筒の排気，掃気行程及び点火時期が１８
０°対称になるよう設定されている。なお、ＴＤＣ１，
ＴＤＣ２はそれぞれ番気筒，番気筒の上死点位置を
示している。
は、各気筒の爆発時期は、クランク軸の回転角で見て等
間隔となるよう設定されている。例えば、２気筒の場
合、２つの気筒，の点火時期は１８０°の等間隔に
設定されており、図１１に各気筒の排気，掃気行程をク
ランク軸右回りで示すように、番気筒では、ＥＸ１−
ＯからＥＸ１−Ｃまで排気ポートが開き、ＳＣ１−Ｏか
らＳＣ１−Ｃまで掃気ポートが開いて掃気される。番
気筒では、ＥＸ２−ＯからＥＸ２−Ｃまで排気ポートが
開き、ＳＣ２−ＯからＳＣ２−Ｃまで掃気ポートが開い
て掃気される。このように、従来の２気筒２サイクルエ
ンジンでは各気筒の排気，掃気行程及び点火時期が１８
０°対称になるよう設定されている。なお、ＴＤＣ１，
ＴＤＣ２はそれぞれ番気筒，番気筒の上死点位置を
示している。
【０００３】このような、１８０°等間隔２気筒エンジ
ンでは、図１２に番気筒の排気ポートにおける排気圧
（排気パルス）を示すように、例えば番気筒の排気パ
ルスは番気筒の排気，掃気ポート開期間を過ぎた時点
で発生することから、番気筒の排気パルスを番気筒
の排気圧に利用して給気効率を向上させることはできな
い。
ンでは、図１２に番気筒の排気ポートにおける排気圧
（排気パルス）を示すように、例えば番気筒の排気パ
ルスは番気筒の排気，掃気ポート開期間を過ぎた時点
で発生することから、番気筒の排気パルスを番気筒
の排気圧に利用して給気効率を向上させることはできな
い。
【０００４】このような１８０°等間隔２気筒２サイク
ルエンジンを例えば自動二輪車に搭載する場合、排気管
の長さをエンジン特性に応じた長さに設定することによ
り、反射パルスのタイミングとエンジン回転数に応じた
排気，掃気タイミングとを同調させ、もって自気筒の反
射パルスを有効利用することが可能である。これによ
り、掃気行程時の新気の吹き抜けを減少して、給気効
率，充填効率を高めて出力，燃費の向上を計ることが可
能である。
ルエンジンを例えば自動二輪車に搭載する場合、排気管
の長さをエンジン特性に応じた長さに設定することによ
り、反射パルスのタイミングとエンジン回転数に応じた
排気，掃気タイミングとを同調させ、もって自気筒の反
射パルスを有効利用することが可能である。これによ
り、掃気行程時の新気の吹き抜けを減少して、給気効
率，充填効率を高めて出力，燃費の向上を計ることが可
能である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところが、一般にモー
ターボート等に用いられる船外機用エンジンのように、
最高回転数が例えば５０００ｒｐｍ以下と低い場合に
は、上記自己反射パルスを利用するのは困難である。
ターボート等に用いられる船外機用エンジンのように、
最高回転数が例えば５０００ｒｐｍ以下と低い場合に
は、上記自己反射パルスを利用するのは困難である。
【０００６】即ち、上記排気管の長さを調節して自己の
反射パルスを利用する方法では、エンジン回転数が低い
ほど排気管長を長くする必要があるが、船外機用エンジ
ンではレイアウトの都合上困難であり、仮に高回転域の
みで同調させるようにした場合には、低速回転域では自
己の反射パルスが掃気を阻害し、トルク低下やハンチン
グを発生する。
反射パルスを利用する方法では、エンジン回転数が低い
ほど排気管長を長くする必要があるが、船外機用エンジ
ンではレイアウトの都合上困難であり、仮に高回転域の
みで同調させるようにした場合には、低速回転域では自
己の反射パルスが掃気を阻害し、トルク低下やハンチン
グを発生する。
【０００７】このように、同調排気パルスを確保しよう
とすると、非同調域での燃焼不安定性が大きい。全域に
おいてパルス同調させるには排気管長の可変機構が必要
となり、構造が複雑となる。
とすると、非同調域での燃焼不安定性が大きい。全域に
おいてパルス同調させるには排気管長の可変機構が必要
となり、構造が複雑となる。
【０００８】本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなさ
れたもので、少なくとも１つの気筒においては確実に他
気筒の排気パルスを活用でき、もってエンジン性能を向
上できる２サイクルエンジンを提供することを目的とし
ている。
れたもので、少なくとも１つの気筒においては確実に他
気筒の排気パルスを活用でき、もってエンジン性能を向
上できる２サイクルエンジンを提供することを目的とし
ている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、２の
整数倍の気筒を備え、隣接する一方の気筒の排気ポート
と他方の気筒の排気ポートとを集合させた２サイクルエ
ンジンにおいて、各気筒の排気ポートが開いた後、掃気
ポートが開いて排気，掃気が開始され、上記掃気ポート
が閉じて掃気行程が終了した後、上記排気ポートが閉じ
て排気行程が終了するように各気筒の排気ポート及び掃
気ポートを設定し、さらに隣接する一方の気筒の掃気ポ
ートの閉時期を他方の気筒の排気ポートの開時期より遅
角させることにより一方の気筒の掃気ポートの開期間の
終了近傍域と他方の気筒の排気ポートの開期間の開始近
傍域とが重複するよう上記一方の気筒と他方の気筒の爆
発間隔を不等間隔に設定したことを特徴としている。
整数倍の気筒を備え、隣接する一方の気筒の排気ポート
と他方の気筒の排気ポートとを集合させた２サイクルエ
ンジンにおいて、各気筒の排気ポートが開いた後、掃気
ポートが開いて排気，掃気が開始され、上記掃気ポート
が閉じて掃気行程が終了した後、上記排気ポートが閉じ
て排気行程が終了するように各気筒の排気ポート及び掃
気ポートを設定し、さらに隣接する一方の気筒の掃気ポ
ートの閉時期を他方の気筒の排気ポートの開時期より遅
角させることにより一方の気筒の掃気ポートの開期間の
終了近傍域と他方の気筒の排気ポートの開期間の開始近
傍域とが重複するよう上記一方の気筒と他方の気筒の爆
発間隔を不等間隔に設定したことを特徴としている。
【００１０】請求項２の発明は、２つの気筒を上下方向
に隣接配置するとともに下方に排気するように構成し、
上側の気筒の掃気ポートの開期間の終了近傍域と下側の
気筒の排気ポートの開期間の開始近傍域とが重複するこ
とを特徴としている。
に隣接配置するとともに下方に排気するように構成し、
上側の気筒の掃気ポートの開期間の終了近傍域と下側の
気筒の排気ポートの開期間の開始近傍域とが重複するこ
とを特徴としている。
【００１１】請求項３の発明は、請求項１において、４
つの気筒を備えており、番気筒の掃気ポートの開期間
の終了近傍域と番気筒の排気ポートの開期間の開始近
傍域とが重複し、かつ番気筒の掃気ポートの開期間の
終了近傍域と番気筒の排気ポートの開期間の開始近傍
域とが重複していることを特徴としている。
つの気筒を備えており、番気筒の掃気ポートの開期間
の終了近傍域と番気筒の排気ポートの開期間の開始近
傍域とが重複し、かつ番気筒の掃気ポートの開期間の
終了近傍域と番気筒の排気ポートの開期間の開始近傍
域とが重複していることを特徴としている。
【００１２】ここで本発明において、爆発間隔を不等間
隔に設定するに際し、２気筒エンジンの場合には、一方
の気筒の点火時期から他方の気筒の点火時期までのクラ
ンク間隔を１００°〜１４０°とすることが好ましく、
また４気筒エンジンの場合は，番気筒の爆発間隔を
１００°〜１４０°とすることが好ましい。なお２気筒
エンジンの場合には、，番気筒のクランク間隔、４
気筒エンジンの場合には，番及び，番気筒のク
ランク間隔をそのエンジンの最適使用回転に合わせて任
意に設定する事ができる。この場合、高速回転型エンジ
ンほど爆発間隔を小さくし、低速回転型エンジンほど爆
発間隔を大きくする。なお、本明細書において番〜
番とは点火時期の順序を示している。
隔に設定するに際し、２気筒エンジンの場合には、一方
の気筒の点火時期から他方の気筒の点火時期までのクラ
ンク間隔を１００°〜１４０°とすることが好ましく、
また４気筒エンジンの場合は，番気筒の爆発間隔を
１００°〜１４０°とすることが好ましい。なお２気筒
エンジンの場合には、，番気筒のクランク間隔、４
気筒エンジンの場合には，番及び，番気筒のク
ランク間隔をそのエンジンの最適使用回転に合わせて任
意に設定する事ができる。この場合、高速回転型エンジ
ンほど爆発間隔を小さくし、低速回転型エンジンほど爆
発間隔を大きくする。なお、本明細書において番〜
番とは点火時期の順序を示している。
【００１３】
【作用】請求項１の発明の２サイクルエンジンによれ
ば、隣接する一方の気筒の掃気ポートの開期間の終了近
傍域と、他方の気筒の排気ポートの開期間の開始近傍域
とを重複させたので、隣接する一方の気筒の排気ポート
に、掃気行程終了直前にて、他方の気筒の排気圧が作用
することとなり、一方の気筒からの新気の流出が回避さ
れ、給気効率を向上でき、もってトルク向上，燃費低減
等、エンジン性能を向上できる。
ば、隣接する一方の気筒の掃気ポートの開期間の終了近
傍域と、他方の気筒の排気ポートの開期間の開始近傍域
とを重複させたので、隣接する一方の気筒の排気ポート
に、掃気行程終了直前にて、他方の気筒の排気圧が作用
することとなり、一方の気筒からの新気の流出が回避さ
れ、給気効率を向上でき、もってトルク向上，燃費低減
等、エンジン性能を向上できる。
【００１４】請求項２の発明の２サイクルエンジンによ
れば、２つの気筒を上下方向に配置し、上側の気筒の掃
気ポートの開期間終了近傍域と、下側の気筒の排気ポー
トの開期間開始近傍域とを重複させたので、下側気筒の
排気パルスにより上側気筒の掃気効率を向上でき、もっ
てエンジン性能を向上できる。またこの場合、下流側の
気筒の排気パルスを上流側の気筒に作用させるようにし
たので、排気ガスが上流側気筒内に侵入するのを防止で
き、燃焼安定性を図ることができるとともに、燃焼室内
の温度の異常上昇を防止できる。
れば、２つの気筒を上下方向に配置し、上側の気筒の掃
気ポートの開期間終了近傍域と、下側の気筒の排気ポー
トの開期間開始近傍域とを重複させたので、下側気筒の
排気パルスにより上側気筒の掃気効率を向上でき、もっ
てエンジン性能を向上できる。またこの場合、下流側の
気筒の排気パルスを上流側の気筒に作用させるようにし
たので、排気ガスが上流側気筒内に侵入するのを防止で
き、燃焼安定性を図ることができるとともに、燃焼室内
の温度の異常上昇を防止できる。
【００１５】請求項３の発明の２サイクルエンジンによ
れば、４つの気筒を設け、隣接する，番気筒及び
，番気筒において掃気ポートの閉時期と排気ポート
の開時期とを重複させたので、番気筒，及び番気筒
において給気効率を向上でき、エンジン性能を向上でき
る。
れば、４つの気筒を設け、隣接する，番気筒及び
，番気筒において掃気ポートの閉時期と排気ポート
の開時期とを重複させたので、番気筒，及び番気筒
において給気効率を向上でき、エンジン性能を向上でき
る。
【００１６】
【実施例】以下、本発明の実施例を図に基づいて説明す
る。図１ないし図８は請求項１，２の発明に係る第１実
施例の２サイクル直列２気筒エンジンを説明するための
図であり、図１は上記エンジンの左側面模式図、図２は
上記エンジンのクランク軸の側面図、図３は上記クラン
ク軸の底面図、図４は上記エンジンの各気筒の掃気，排
気系を模式的に示す図、図５は上記エンジンの各気筒の
排気，掃気時期を説明するための図、図６は上記エンジ
ンの排気パルスを示す図、図７，８は上記エンジンの特
性を示す図である。
る。図１ないし図８は請求項１，２の発明に係る第１実
施例の２サイクル直列２気筒エンジンを説明するための
図であり、図１は上記エンジンの左側面模式図、図２は
上記エンジンのクランク軸の側面図、図３は上記クラン
ク軸の底面図、図４は上記エンジンの各気筒の掃気，排
気系を模式的に示す図、図５は上記エンジンの各気筒の
排気，掃気時期を説明するための図、図６は上記エンジ
ンの排気パルスを示す図、図７，８は上記エンジンの特
性を示す図である。
【００１７】図において、１は船体２の船尾２ａに配設
された船外機であり、これは推進機３が配設されたロア
ケース４の上部にアッパケース５を接続し、これの上部
に２サイクル２気筒エンジン６が収容されたカウル７を
接続して構成されている。上記船外機１は、船体２に固
定されたクランプブラケット８に上下方向に揺動自在に
枢支されている。
された船外機であり、これは推進機３が配設されたロア
ケース４の上部にアッパケース５を接続し、これの上部
に２サイクル２気筒エンジン６が収容されたカウル７を
接続して構成されている。上記船外機１は、船体２に固
定されたクランプブラケット８に上下方向に揺動自在に
枢支されている。
【００１８】上記ロアケース４内には推進軸１１が軸支
されており、該推進軸１１の後端部に上記推進機３がス
プライン嵌合されている。また上記エンジン６の出力軸
６ａには垂直方向に駆動シャフト１２の上端が結合され
ており、該シャフト１２の下端には上記推進軸１１に噛
合するかさ歯車１２ｂが結合されている。
されており、該推進軸１１の後端部に上記推進機３がス
プライン嵌合されている。また上記エンジン６の出力軸
６ａには垂直方向に駆動シャフト１２の上端が結合され
ており、該シャフト１２の下端には上記推進軸１１に噛
合するかさ歯車１２ｂが結合されている。
【００１９】上記エンジン６は、２つの気筒の軸線がク
ランク軸の軸線を含む共通の鉛直面上に位置する直列エ
ンジンであり、シリンダブロック３０の左合面にクラン
クケース３１を結合するとともに右合面にシリンダヘッ
ド３２を接続し、シリンダブロック３０に形成された
番，番気筒にピストン３３を挿入配置し、該ピストン
３３をコンロッド３４でクランク軸１３に接続した構造
のものである。そして、このエンジン６は上記クランク
軸１３を航走時に略垂直をなす縦置き搭載されており、
上記番，番気筒は上下に位置するよう隣接配置され
ている。この上下２つの番，番気筒の各排気ポート
１５，１６は図示下方に延びる排気集合管２０で合流し
た後、エンジン下面に形成された排気口６ｂに導出され
ている。なお、１４は上記各気筒の点火プラグである。
ランク軸の軸線を含む共通の鉛直面上に位置する直列エ
ンジンであり、シリンダブロック３０の左合面にクラン
クケース３１を結合するとともに右合面にシリンダヘッ
ド３２を接続し、シリンダブロック３０に形成された
番，番気筒にピストン３３を挿入配置し、該ピストン
３３をコンロッド３４でクランク軸１３に接続した構造
のものである。そして、このエンジン６は上記クランク
軸１３を航走時に略垂直をなす縦置き搭載されており、
上記番，番気筒は上下に位置するよう隣接配置され
ている。この上下２つの番，番気筒の各排気ポート
１５，１６は図示下方に延びる排気集合管２０で合流し
た後、エンジン下面に形成された排気口６ｂに導出され
ている。なお、１４は上記各気筒の点火プラグである。
【００２０】上記クランク軸１３は番気筒用クランク
ピン１３ａと番気筒用クランクピン１３ｂと、該両ピ
ン間，及び両外側に位置するクランクジャーナル１３ｃ
とを備えており、図３に示すように時計回りに見て、ク
ランクピン１３ｂとクランクピン１３ａとは１２０°を
なし、従ってクランクピン１３ａとクランクピン１３ｂ
とは２４０°をなしている。
ピン１３ａと番気筒用クランクピン１３ｂと、該両ピ
ン間，及び両外側に位置するクランクジャーナル１３ｃ
とを備えており、図３に示すように時計回りに見て、ク
ランクピン１３ｂとクランクピン１３ａとは１２０°を
なし、従ってクランクピン１３ａとクランクピン１３ｂ
とは２４０°をなしている。
【００２１】また図４に示すように、上記エンジン６の
番気筒では、高さＨ１，Ｈ２の位置が排気ポート１
５，掃気ポート１７のそれぞれの開及び閉タイミング位
置に、また番気筒では、高さＨ１´，Ｈ２´の位置が
排気ポート１６，掃気ポート１８のそれぞれの開及び閉
タイミング位置になっており、各ポートがピストン１９
により開閉されて、後述の排気，掃気タイミングを実現
するように構成されている。
番気筒では、高さＨ１，Ｈ２の位置が排気ポート１
５，掃気ポート１７のそれぞれの開及び閉タイミング位
置に、また番気筒では、高さＨ１´，Ｈ２´の位置が
排気ポート１６，掃気ポート１８のそれぞれの開及び閉
タイミング位置になっており、各ポートがピストン１９
により開閉されて、後述の排気，掃気タイミングを実現
するように構成されている。
【００２２】ここで、図５に基づいて上記エンジン６の
排気，掃気タイミングを説明する。図５は上記クランク
軸１３の回転を図示右回りとして排気，掃気タイミング
を示す図であり、ＴＤＣ１，ＴＤＣ２はそれぞれ番気
筒，番気筒の上死点を示している。上記番気筒で
は、排気ポート１５が開時期ＥＸ１−Ｏで開いた後、掃
気ポート１７が開時期ＳＣ１−Ｏで開いて排気，掃気が
開始され、上記掃気ポート１７が閉時期ＳＣ１−Ｃで閉
じて掃気行程が終了した後、上記排気ポート１５が閉時
期ＥＸ１−Ｃで閉じて排気行程が終了し、ＴＤＣ１より
若干進角側で点火される。
排気，掃気タイミングを説明する。図５は上記クランク
軸１３の回転を図示右回りとして排気，掃気タイミング
を示す図であり、ＴＤＣ１，ＴＤＣ２はそれぞれ番気
筒，番気筒の上死点を示している。上記番気筒で
は、排気ポート１５が開時期ＥＸ１−Ｏで開いた後、掃
気ポート１７が開時期ＳＣ１−Ｏで開いて排気，掃気が
開始され、上記掃気ポート１７が閉時期ＳＣ１−Ｃで閉
じて掃気行程が終了した後、上記排気ポート１５が閉時
期ＥＸ１−Ｃで閉じて排気行程が終了し、ＴＤＣ１より
若干進角側で点火される。
【００２３】また、上記番気筒では、排気ポート１６
が開時期ＥＸ２−Ｏで開いた後、掃気ポート１８が開時
期ＳＣ２−Ｏで開いて排気，掃気が開始され、上記掃気
ポート１８が閉時期ＳＣ２−Ｃで閉じて掃気行程が終了
した後、上記排気ポート１６が閉時期ＥＸ２−Ｃで閉じ
て排気行程が終了し、ＴＤＣ２の若干進角側で点火され
る。
が開時期ＥＸ２−Ｏで開いた後、掃気ポート１８が開時
期ＳＣ２−Ｏで開いて排気，掃気が開始され、上記掃気
ポート１８が閉時期ＳＣ２−Ｃで閉じて掃気行程が終了
した後、上記排気ポート１６が閉時期ＥＸ２−Ｃで閉じ
て排気行程が終了し、ＴＤＣ２の若干進角側で点火され
る。
【００２４】この時、上記番気筒の掃気ポート１７の
閉時期ＳＣ１−Ｃは番気筒の排気ポート１６の開時期
ＥＸ２−Ｏより遅角しており、上記番気筒の掃気ポー
ト１７の開期間の終了近傍域と上記番気筒の排気ポー
ト１６の開期間の開始近傍域とが重複するよう構成され
ている（図示斜線領域参照）。
閉時期ＳＣ１−Ｃは番気筒の排気ポート１６の開時期
ＥＸ２−Ｏより遅角しており、上記番気筒の掃気ポー
ト１７の開期間の終了近傍域と上記番気筒の排気ポー
ト１６の開期間の開始近傍域とが重複するよう構成され
ている（図示斜線領域参照）。
【００２５】上記，番気筒において掃気，排気行程
が若干重複しているのは、上述のように、クランク軸１
３のクランクピン１３ａ，１３ｂの間隔を１２０°−２
４０°と不等間隔に設定したことにより実現したもので
ある。
が若干重複しているのは、上述のように、クランク軸１
３のクランクピン１３ａ，１３ｂの間隔を１２０°−２
４０°と不等間隔に設定したことにより実現したもので
ある。
【００２６】次に本実施例の作用効果について説明す
る。本実施例の船外機１は、これのエンジン動力を駆動
シャフト１２を介して推進軸１１に伝達し、該推進軸１
１により推進機３を回転駆動するものである。この時、
上記エンジン６の各気筒毎の排気ガスは上述のように合
流した後、外部に排出される。
る。本実施例の船外機１は、これのエンジン動力を駆動
シャフト１２を介して推進軸１１に伝達し、該推進軸１
１により推進機３を回転駆動するものである。この時、
上記エンジン６の各気筒毎の排気ガスは上述のように合
流した後、外部に排出される。
【００２７】ここで、上記番気筒の排気ポート１５に
おける排気パルスは図６に示すような特性を備える。図
６において、横軸は上記クランク軸１３の回転角を、縦
軸は上記排気ポート５における排気パルス（排気圧）を
各々示している。図６に示すように本実施例では、番
気筒の排気パルスの発生後、上記クランク軸１３が１２
０°回転した時点で番気筒の排気パルスが発生する。
この場合、この番気筒の排気パルス発生タイミング
は、番気筒の掃気ポート閉直前のタイミングに一致し
ており、従って番気筒においては掃気行程の終了直前
で排気ポートにおける圧力が高くなり、新気がシリンダ
内に押しとどめられることとなる。
おける排気パルスは図６に示すような特性を備える。図
６において、横軸は上記クランク軸１３の回転角を、縦
軸は上記排気ポート５における排気パルス（排気圧）を
各々示している。図６に示すように本実施例では、番
気筒の排気パルスの発生後、上記クランク軸１３が１２
０°回転した時点で番気筒の排気パルスが発生する。
この場合、この番気筒の排気パルス発生タイミング
は、番気筒の掃気ポート閉直前のタイミングに一致し
ており、従って番気筒においては掃気行程の終了直前
で排気ポートにおける圧力が高くなり、新気がシリンダ
内に押しとどめられることとなる。
【００２８】このように本実施例では、番気筒の掃気
ポート１７の開時期と番気筒の排気ポート１６の開時
期とが重複するよう、上記番気筒と番気筒の点火時
期を不等間隔に設定したので、番気筒の掃気時に、
番気筒の排気圧を上記番気筒の排気ポートに作用させ
ることができ、もって上記番気筒の排気ポートに新気
が流出することを回避できる。その結果、トルクの増
大，燃費の向上，排気ガスの清浄化が図られる。
ポート１７の開時期と番気筒の排気ポート１６の開時
期とが重複するよう、上記番気筒と番気筒の点火時
期を不等間隔に設定したので、番気筒の掃気時に、
番気筒の排気圧を上記番気筒の排気ポートに作用させ
ることができ、もって上記番気筒の排気ポートに新気
が流出することを回避できる。その結果、トルクの増
大，燃費の向上，排気ガスの清浄化が図られる。
【００２９】本第１実施例の効果を具体的に図７，８に
基づいて説明する。図７は、番気筒の点火時期から
番気筒の点火時期までのクランク間隔を１１０°と短く
して該両気筒間の同調域を高速側に設定した時のトルク
特性を示す。図中，はそれぞれ，番気筒による
トルクを示し、Ａは両気筒によるエンジン全体のトルク
を示す。番気筒においては、４０００〜４５００ｒｐ
ｍにおいて番気筒の排気圧が番気筒の排気ポート１
５に掃気終了時付近にて作用し、この回転域における
番気筒の掃気効率を向上して出力を向上でき、もってエ
ンジン全体のトルクを向上させることができる。
基づいて説明する。図７は、番気筒の点火時期から
番気筒の点火時期までのクランク間隔を１１０°と短く
して該両気筒間の同調域を高速側に設定した時のトルク
特性を示す。図中，はそれぞれ，番気筒による
トルクを示し、Ａは両気筒によるエンジン全体のトルク
を示す。番気筒においては、４０００〜４５００ｒｐ
ｍにおいて番気筒の排気圧が番気筒の排気ポート１
５に掃気終了時付近にて作用し、この回転域における
番気筒の掃気効率を向上して出力を向上でき、もってエ
ンジン全体のトルクを向上させることができる。
【００３０】図８は、番気筒の点火時期から番気筒
の点火時期までのクランク間隔を１３０°と長くして該
両気筒間の同調域を低速側に設定した時のトルク特性を
示す。この場合、３５００〜４０００ｒｐｍにおいて
番気筒の排気圧が番気筒の排気ポート１５に掃気終了
時付近にて作用し、このような設定においても上記同様
にエンジン全体のトルクを向上させることができる。
の点火時期までのクランク間隔を１３０°と長くして該
両気筒間の同調域を低速側に設定した時のトルク特性を
示す。この場合、３５００〜４０００ｒｐｍにおいて
番気筒の排気圧が番気筒の排気ポート１５に掃気終了
時付近にて作用し、このような設定においても上記同様
にエンジン全体のトルクを向上させることができる。
【００３１】次に、請求項３に係る発明の第２実施例に
よる２サイクルエンジンを図９，図１０に基づいて説明
する。図９はクランク軸のクランクピン位相を示す模式
図である。本第２実施例は、上記第１実施例においてエ
ンジンを４気筒にしたものであり、クランク軸２３の
番，番気筒用クランクピン２３ａ，２３ｂのクランク
間隔，及び番，番気筒用クランクピン２３ｃ，２３
ｄのクランク間隔はいずれも１２０°設定されている。
よる２サイクルエンジンを図９，図１０に基づいて説明
する。図９はクランク軸のクランクピン位相を示す模式
図である。本第２実施例は、上記第１実施例においてエ
ンジンを４気筒にしたものであり、クランク軸２３の
番，番気筒用クランクピン２３ａ，２３ｂのクランク
間隔，及び番，番気筒用クランクピン２３ｃ，２３
ｄのクランク間隔はいずれも１２０°設定されている。
【００３２】次に、図１０に基づいて本第２実施例の排
気，掃気タイミングを説明する。図１０は、上記図５と
同様に、図示右回りをクランク軸１３の回転方向として
おり、ＴＤＣ１，ＴＤＣ２，ＴＤＣ３，ＴＤＣ４は上記
同様ピストン１９の上死点を示している。なお、番気
筒と番気筒については上記同様であるので、説明は省
略する。番気筒では、排気ポート（不図示）は開時期
ＥＸ３−Ｏから閉時期ＥＸ３−Ｃまで開き、掃気ポート
（不図示）は開時期ＳＣ３−Ｏから閉時期ＳＣ３−Ｃま
で開く。同様に、番気筒では、排気ポート（不図示）
は開時期ＥＸ４−Ｏから閉時期ＥＸ４−Ｃまで開き、掃
気ポート（不図示）は開時期ＳＣ４−Ｏから閉時期ＳＣ
４−Ｃまで開く。
気，掃気タイミングを説明する。図１０は、上記図５と
同様に、図示右回りをクランク軸１３の回転方向として
おり、ＴＤＣ１，ＴＤＣ２，ＴＤＣ３，ＴＤＣ４は上記
同様ピストン１９の上死点を示している。なお、番気
筒と番気筒については上記同様であるので、説明は省
略する。番気筒では、排気ポート（不図示）は開時期
ＥＸ３−Ｏから閉時期ＥＸ３−Ｃまで開き、掃気ポート
（不図示）は開時期ＳＣ３−Ｏから閉時期ＳＣ３−Ｃま
で開く。同様に、番気筒では、排気ポート（不図示）
は開時期ＥＸ４−Ｏから閉時期ＥＸ４−Ｃまで開き、掃
気ポート（不図示）は開時期ＳＣ４−Ｏから閉時期ＳＣ
４−Ｃまで開く。
【００３３】この時、上記番気筒の掃気ポートの閉時
期ＳＣ３−Ｃは番気筒の排気ポートの開時期ＥＸ４−
Ｏより遅角しており、上記番気筒の掃気ポートの開期
間の終了近傍時期と上記番気筒の排気ポートの開期間
の開始近傍時期とが重複するよう構成されている（図示
斜線領域参照）。
期ＳＣ３−Ｃは番気筒の排気ポートの開時期ＥＸ４−
Ｏより遅角しており、上記番気筒の掃気ポートの開期
間の終了近傍時期と上記番気筒の排気ポートの開期間
の開始近傍時期とが重複するよう構成されている（図示
斜線領域参照）。
【００３４】上記，番気筒，及び，番気筒にお
いて、掃気ポート開時期と排気ポート閉時期とが一部重
複しているのは、クランク軸２３において，番気筒
用クランクピン２３ａ，２３ｂを１２０°間隔とし、ま
た，番気筒用クランクピン２３ｃ，２３ｄを１２０
°間隔としたことにより実現したものである。
いて、掃気ポート開時期と排気ポート閉時期とが一部重
複しているのは、クランク軸２３において，番気筒
用クランクピン２３ａ，２３ｂを１２０°間隔とし、ま
た，番気筒用クランクピン２３ｃ，２３ｄを１２０
°間隔としたことにより実現したものである。
【００３５】次に本第２実施例の作用効果について説明
する。本実施例では、上記第１実施例同様に番気筒の
掃気ポートの開終了時期と番気筒の排気ポートの開開
始時期とを一部重複するよう構成するとともに、番気
筒の掃気ポートの開終了時期と番気筒の排気ポートの
開開始時期とを重複するよう構成したので、番気筒の
掃気時に、番気筒の排気圧を上記番気筒の排気ポー
トに作用させることができるとともに、番気筒の掃気
時に、番気筒の排気圧を上記番気筒の排気ポートに
作用させることができ、もって上記番気筒，及び番
気筒の排気ポートに新気が流出することを回避でき、
，番気筒のトルクを増大してエンジン全体のトルク
を向上することができる。
する。本実施例では、上記第１実施例同様に番気筒の
掃気ポートの開終了時期と番気筒の排気ポートの開開
始時期とを一部重複するよう構成するとともに、番気
筒の掃気ポートの開終了時期と番気筒の排気ポートの
開開始時期とを重複するよう構成したので、番気筒の
掃気時に、番気筒の排気圧を上記番気筒の排気ポー
トに作用させることができるとともに、番気筒の掃気
時に、番気筒の排気圧を上記番気筒の排気ポートに
作用させることができ、もって上記番気筒，及び番
気筒の排気ポートに新気が流出することを回避でき、
，番気筒のトルクを増大してエンジン全体のトルク
を向上することができる。
【００３６】
【発明の効果】以上のように請求項１の発明に係る２サ
イクルエンジンでは、隣接する一方の気筒の掃気ポート
の開期間の終了近傍域と、他方の気筒の排気ポートの開
期間の開始近傍域とを重複させたので、一方の気筒の掃
気効率を向上できる効果があり、エンジン全体の性能を
向上できる効果がある。
イクルエンジンでは、隣接する一方の気筒の掃気ポート
の開期間の終了近傍域と、他方の気筒の排気ポートの開
期間の開始近傍域とを重複させたので、一方の気筒の掃
気効率を向上できる効果があり、エンジン全体の性能を
向上できる効果がある。
【００３７】請求項２の発明の２サイクルエンジンによ
れば、上側の気筒の掃気ポートの開期間終了近傍域と、
下側の気筒の排気ポートの開期間開始近傍域とを重複さ
せたので、上側気筒の掃気効率を向上でき、エンジン全
体の性能を向上できる効果がある。また、排気ガスが上
流側気筒内に侵入するのを防止できる効果があり、燃焼
安定性を向上できる効果がある。
れば、上側の気筒の掃気ポートの開期間終了近傍域と、
下側の気筒の排気ポートの開期間開始近傍域とを重複さ
せたので、上側気筒の掃気効率を向上でき、エンジン全
体の性能を向上できる効果がある。また、排気ガスが上
流側気筒内に侵入するのを防止できる効果があり、燃焼
安定性を向上できる効果がある。
【００３８】請求項３の発明の２サイクルエンジンによ
れば、，番気筒の掃気ポートの開期間の終了近傍域
と、，番気筒の排気ポートの開期間の開始近傍域と
を重複させたので、，番気筒において掃気効率を向
上でき、エンジン全体の性能を向上できる効果がある。
れば、，番気筒の掃気ポートの開期間の終了近傍域
と、，番気筒の排気ポートの開期間の開始近傍域と
を重複させたので、，番気筒において掃気効率を向
上でき、エンジン全体の性能を向上できる効果がある。
【図１】本発明の第１実施例による２サイクルエンジン
の左側面図である。
の左側面図である。
【図２】上記エンジンのクランク軸の左側面図である。
【図３】上記クランク軸の底面図である。
【図４】上記エンジンの各掃気，排気系を模式的に示す
図である。
図である。
【図５】上記各気筒の排気，掃気時期を説明するための
図である。
図である。
【図６】上記エンジンの排気パルスを示す図である。
【図７】上記エンジンの特性を示す特性図である。
【図８】上記エンジンの特性を示す特性図である。
【図９】本発明の第２実施例による２サイクルエンジン
のクランク軸のクランクピン位相を示す模式図である。
のクランク軸のクランクピン位相を示す模式図である。
【図１０】上記第２実施例エンジンの排気，掃気時期を
示す図である。
示す図である。
【図１１】従来の２気筒エンジンの排気，掃気時期を示
す図である。
す図である。
【図１２】従来の２気筒エンジンの排気パルスを示す図
である。
である。
６ ２サイクルエンジン １５，１６ 排気ポート １７，１８ 掃気ポート 一方の気筒，上側の気筒 他方の気筒，下側の気筒 ，，， 気筒
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F02B 27/00 B63H 20/00 F02B 25/26
Claims (3)
- 【請求項１】 ２の整数倍の気筒を備え、隣接する一方
の気筒の排気ポートと他方の気筒の排気ポートとを集合
させた２サイクルエンジンにおいて、各気筒の排気ポー
トが開いた後、掃気ポートが開いて排気，掃気が開始さ
れ、上記掃気ポートが閉じて掃気行程が終了した後、上
記排気ポートが閉じて排気行程が終了するように各気筒
の排気ポート及び掃気ポートを設定し、さらに隣接する
一方の気筒の掃気ポートの閉時期を他方の気筒の排気ポ
ートの開時期より遅角させることにより一方の気筒の掃
気ポートの開期間の終了近傍域と他方の気筒の排気ポー
トの開期間の開始近傍域とが重複するよう上記一方の気
筒と他方の気筒の爆発間隔を不等間隔に設定したことを
特徴とする２サイクルエンジン。 - 【請求項２】 請求項１において、２つの気筒を上下方
向に隣接配置するとともに下方に排気するように構成
し、上側の気筒の掃気ポートの開期間の終了近傍域と下
側の気筒の排気ポートの開期間の開始近傍域とが重複す
ることを特徴とする２サイクルエンジン。 - 【請求項３】 請求項１において、４つの気筒を備えて
おり、番気筒の掃気ポートの開期間の終了近傍域と
番気筒の排気ポートの開期間の開始近傍域とが重複し、
かつ番気筒の掃気ポートの開期間の終了近傍域と番
気筒の排気ポートの開期間の開始近傍域とが重複してい
ることを特徴とする２サイクルエンジン。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18354394A JP3323332B2 (ja) | 1994-08-04 | 1994-08-04 | ２サイクルエンジン |
| US08/511,354 US5662073A (en) | 1994-08-04 | 1995-08-04 | Engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18354394A JP3323332B2 (ja) | 1994-08-04 | 1994-08-04 | ２サイクルエンジン |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0849549A JPH0849549A (ja) | 1996-02-20 |
| JP3323332B2 true JP3323332B2 (ja) | 2002-09-09 |
Family
ID=16137659
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18354394A Expired - Fee Related JP3323332B2 (ja) | 1994-08-04 | 1994-08-04 | ２サイクルエンジン |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5662073A (ja) |
| JP (1) | JP3323332B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6415747B1 (en) | 1998-06-19 | 2002-07-09 | Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha | Two stroke, multiple cylinder engine for small vehicle |
| JP4271362B2 (ja) | 2000-06-28 | 2009-06-03 | ヤマハ発動機株式会社 | 船外機用４サイクルエンジンの排気装置 |
| FR2856429B1 (fr) * | 2003-06-18 | 2006-06-09 | Inst Francais Du Petrole | Procede de combustion d'un moteur quatre temps suralimente et moteur utilisant un tel procede |
| US7476136B2 (en) * | 2005-02-16 | 2009-01-13 | Brp Us Inc. | Exhaust valve for two-stroke engine |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1818796A (en) * | 1927-04-15 | 1931-08-11 | Ind General Res Corp Sa Soc Ge | Internal-combustion engine |
| US2393341A (en) * | 1944-01-24 | 1946-01-22 | Schneider Brothers Company | Two-cycle internal-combustion engine |
| US4312308A (en) * | 1980-02-21 | 1982-01-26 | Slattery Gordon C | Compression relief system for internal combustion engine |
| US4714056A (en) * | 1984-08-03 | 1987-12-22 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Two-cycle engine |
| US4732117A (en) * | 1986-07-02 | 1988-03-22 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Two-cycle internal combustion engine |
| JPH0663452B2 (ja) * | 1986-07-04 | 1994-08-22 | トヨタ自動車株式会社 | ２サイクル内燃機関 |
| US4766854A (en) * | 1987-06-19 | 1988-08-30 | Brunswick Corporation | Exhaust valve throttling mechanism for two-stroke engine |
| US5134851A (en) * | 1989-11-15 | 1992-08-04 | Brunswick Corporation | Five cylinder outboard motor |
-
1994
- 1994-08-04 JP JP18354394A patent/JP3323332B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1995
- 1995-08-04 US US08/511,354 patent/US5662073A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0849549A (ja) | 1996-02-20 |
| US5662073A (en) | 1997-09-02 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
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