JPH02207129A - ２サイクルエンジン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、シリンダに開口する主排気ポートと、Ｍ閉弁
によって開閉される副排気ポートを有する２サイクルエ
ンジンに関する。

（従来の技術） この種の２サイクルエンジンの例として、圧縮比可変機
構を有する２サイクルデイーゼルエンジンが挙げられる
が、このエンジンは圧縮比可変機構によって始動時及び
低負荷域における圧縮比を高め、以て始動性の改善、低
負荷域での排気ガス中のＨＣ，Ｃｏ濃度の低減を図るも
のである。

ところで、上記圧縮比可変機構としては、シリンダボデ
ィに形成された主排気ポートの上方に。

該主排気ポートに連通ずる副排気ポート（バイパス通路
）を形成し、該副排気ポートにこれを開閉する開閉弁を
設けたものが知られてβす（特開昭６３−６５１２１号
公報参照）、これによれば、始動時及び低負荷域におい
て上記開閉弁によって副排気ポートが閉じられ、圧縮比
が高められる。

（発明か解決しようとする課１ｌｌ） ところか、上記２サイクルエンジンにあっては、シリン
ダボディの主排気ポートと副排気ポートとの間は熱的に
厳しい状態となり、バルブの軸支部か熱膨張によりて固
着し、バルブか円滑に作動しないという問題が生ずる。

本発明は上記問題に鑑みてなされたものて、その目的と
する処は、シリンダボディのバルブ近傍の局部的な熱膨
張を防ぐことによって、バルブの固着等の不具合を解消
することかできる２サイクルエンジンを提供するにある
。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成すべく本発明は、シリンダに開口する主
排気ポートと、開閉弁によって開閉される副排気ポート
を有する２サイクルエンジンにおいて、前記副排気ポー
ト内に該排気ポートを仕切る仕切壁を設け、該仕切壁に
、ウォータジャケットに開口する冷却水通路を形成した
ことを特徴とする。

（作用） 本発明によれば、シリンダボディに形成されたウォータ
ージャケットを流れる冷却水の一部は冷却水通路を流れ
てバルブの近傍を冷却するため。

熱的に厳しい状態にあるバルブ近傍に局部的な異常膨張
が生ずることがなく、該部分でのバルブの固着が効果的
に防がれる。

（実施例） 以下に本発明の一実施例を添付図面に基づいて説明する
。

第１図は本発明に係る２サイクルデイーゼルエンジンの
開閉弁周りの縦断面図、第２図は第１図の矢視Ｘ方向の
図、第３図は同エンジンの開閉弁周りの別の断面を示す
第１図と同様の図、第４図は第３図のｆｆ−ＩＶ線断面
図、第５図は２サイクルデイーゼルエンジンの縦断面図
である。

第５図に示すエンジン１は３気筒の２サイクルデイーゼ
ルエンジンであって、第４図に示すようにそのシリンダ
ボディ２には３つのシリンダ３・・・が並設されており
、該シリンダボディ２の上部にはシリンダヘット４が被
着されている。そして。

前記各シリンダ３内にはピストン５か上下摺動自在に嵌
装されており、該ピストン５はコンロッド６を介してク
ランク軸７に連結されている。尚。

クランク軸７は第５図の紙面垂直方向（シリンダ３・・
・の並設方向）に長く、これはクランクケース８内のク
ランク室９に回転自在に収容されている。

又、前記シリンダヘット４には各気筒毎に渦室式の副燃
焼室Ｓが形成されており、この副燃焼室Ｓにはシリンダ
ヘット４に螺着された燃料噴射弁ｌＯとグロープラグ１
１の各先部が臨んでいる。

更に、前記シリンダボディ２には各気筒毎に掃気ポート
１２，１３．主排気ポート１４及び副排気ポート１５か
各々形成されており、これらはその一端かシリンダ３内
に開口しており、掃気ポート１２．１３の他端は前記ク
ランク室９に開口している。又、シリンダボディ２の上
記主・副排気ポート１４．１５の周囲には、第１図に示
すように冷却水を通すウォータージャケット２７．２８
が形成されている。

ところで、上記主排気ポート１４は第１図に詳細に示す
ようにその上壁か下流（出口）に行くに従って上方へ向
かうよう形成されており、該主排気ポート１４の上方に
前記副排気ポート１５が形成されている。そして、これ
ら主・副排気ポート１４．１５の各一端はシリンダ３内
に開口しており、主排気ポート１４の他端には不図示の
排気管が接続されており、副排気ポート１５の他端は図
示のように主排気ポート１４に開口している。

而して５本実施例においては、上記各副排気ポート１５
はカッターによる機械加工によって第３図に示すように
側面視でシリンダ３の中心線文に対して直角、且つ直線
状に形成され、第４図に示すように平面視では下流側に
向かって幅狭となる直線テーパ状に形成されている。そ
して、シリンダボディ２の副排気ポート１５・・・の中
間位置には円孔１６がクランク軸方向（シリンダ３・・
・の並設方向）に貫設されており、この円孔１６内には
第４図に示すように各気筒毎に、即ち各排気ポート１５
毎に円柱状の開閉弁１７が回動自在に嵌装されており、
各開閉弁１７の両端部外周と円孔１６の内周とは０リン
グ１８．１８によって気密にシールされている。

上記開閉弁１７には第４図に示すように断面長円形の連
通孔１７ａか貫設されており、該開閉弁１７はその回動
によって副排気ポート１５を開閉する。而して、各気筒
毎に設けられる計３つの開閉弁１７・・・は第４図に示
すようにジヨイント１９．１９によって一体的に連結さ
れており、これら一体に連結された開閉弁１７・・・の
一端は円孔１６の一端開口部を塞ぐプラグ２０に当接し
ており、他端はこれら開閉弁１７・・・を一体的に回動
せしめるステップモータ２１の出力軸２１ａにカップリ
ング２２にて連結されている。尚、第４図に示すように
当該エンジンｌのスロットル開度と回転数のデータはコ
ントローラ２３に送られ、コントローラ２３はこれらの
データに基づいて開閉弁１７・・・の開閉を決定し、そ
の決定に基づいてＯＮ、ＯＦＦ信号を前記ステップモー
タ２１に送って該ステップモータ２１の駆動を制御する
。

尚、以上の副排気ポート１５、開閉弁１７、ステップモ
ータ２１、コントローラ２３等が圧縮比可変機構を構成
する。

又、第５図に示すようにシリンダボディ２の側部には吸
気ポート２４が形成されており、該吸気ポート２４の一
端は前記クランク室９に開口しており、同吸気ポート２
４の他端には吸気管２５が接続されている。そして、吸
気ポート２４には空気のクランク室９方向への流れのみ
を許容するり−トハルツ２６が設けられており、このリ
ートバルブ２６の上流にはオイル噴射ノズル３４が設け
られている。このオイル噴射ノズル３４はパイプ３５及
び逆止弁３６を介して前記クランク室９の下部に接続さ
れており、クランク室９の下部に溜ったオイルは逆止弁
３６及びパイプ３５を経てオイル噴射ノズル３４に至り
、ここから噴射されてリードバルブ２６に付着するため
、該リートバルブ２６の打音か低減せしめられる。

ところで、本実施例においては、第１図、第２図及び第
４図に示すように各副排気ポート１５の中央であって、
且つシリンダライナー２９と円孔１６との間には、副排
気ポート１５を仕切る仕切壁３０が形成されており、該
仕切壁３０には前記ウォータージャケット２７に開口す
る溝状の冷却水通路３１が形成されている。尚、副排気
ポート１５は第２図に示すようにシリンダライナー２９
に形成された２つの孔２９ａ、２９ａを介してシリンダ
３内に開口している。

次に、木２サイクルディーゼルエンジン１の作用を説明
する。

該エンジンｌの始動時及び低負荷域においては、第５図
に示すように各開閉弁１７は閉状態にあり、各副排気ポ
ート１５はこの開閉弁１７によって閉じられている。こ
の状態でピストン５がシリンダ３内を上昇すると、クラ
ンク室９内に負圧か発生し、この負圧に引かれて吸気（
空気）が吸気管２５からリートンく・ルブ２６を経てク
ランク室９に導入される。そして、この吸気は爆発・掃
気行程で下降するピストン５によって１次圧縮されるが
、ピストン５が主排気ポート１４を開け、続いて掃気ポ
ート１２．１３を開けると、この１次圧縮された吸気は
掃気ポート１２．１３からシリンダ３内に流入し、シリ
ンダ３内での燃料の燃焼によって生じた排気ガスを主排
気ポート１４側へ押し出す０次に、ピストン５か掃気ポ
ート１２゜１３及び主排気ボー）−１４を閉じると、シ
リンダ３内の吸気は上昇するピストン５によって圧縮さ
れるが、このときのピストン５の圧縮ストロークＡは大
きく、このときの当該エンジン１の圧縮比が高められる
。

而して、ピストン５が上死点近くに達すると、シリンダ
３内の吸気は高温、高圧となり、燃料噴射弁ｌＯからは
適量の燃料が副燃焼室Ｓに噴射され、この燃料は高温、
高圧の吸気によって着火。

燃焼せしめられる。この燃焼によって生じた高温、高圧
の排気ガスの圧力を頭部に受けてピストン５は下降を開
始し、このピストン５によって主排気ポート１４、掃気
ポート１２．１３が開くと、前述のようにクランク室９
で１次圧縮された吸気が掃気ポート１２．１３からシリ
ンダ３内に流入し、以後は上述と同様の作用か繰り返さ
れる。

以上のように、始動時及び低負荷域においては、開閉弁
１７によって副排気ポート１５か閉じられて当該エンジ
ンｌの圧縮比が高く保たれるため、該エンジンｌの始動
性か高められ、低負荷域での排気ガス中のＨＣ，Ｃｏ濃
度等が低減せしめられる。

一方、エンジンｌの上記以外の運転状態においては、コ
ントローラ２３はこれに入力されるスロットル開度、回
転数のデータに基づいてＯＮ信号をステップモータ２１
に送り、ステップモータ２１はこの信号に基づいて開閉
弁１７・・・を一体的に回動せしめてこれらを第３図及
び第４図に示すように開き、各副排気ポート１５を開く
。

而して、このように各副排気ポート１５が開いた状態で
は、圧縮行程におけるピストン５の圧縮ストロークＢは
第５図に示すように小さくなるため（Ｂ＜Ａ）、当該エ
ンジンｌの圧縮比は低く抑えられ、高速・高負荷域等に
おける排気ガス中のＨＣ，Ｃｏ等の濃度が低減せしめら
れる。

又、ピストン５が下降する爆発・掃気行程においては、
先ず副排気ポート１５が開けられ、シリンダ３内の排気
ガスはこの副排気ポート１５を通って主掃気ポート１４
へ流れ、主掃気ポート１４から不図示の排気管及びマフ
ラーを経て大気中に排出される。そして、主排気ポート
１４も開くと、排気ガスは主・副排気ポート１４．１５
を流れて大気中に排出される。

以上に説明したエンジンｌの作動中において。

不図示のウォーターポンプから供給される冷却水がシリ
ンダボディ２のウォータージャケット２７．２８を流れ
て該シリンダボディ２を冷却するが、本実施例において
は熱的に厳しい状態にある主排気ポート１４と副排気ポ
ート１５との間の部位（仕切壁３０）にウォータージャ
ケット２７に開口する溝状の冷却水通路３１を形成した
ため、ウォータージャケット２７を流れる冷却水の一部
か該冷却水通路３１を流れてこの周囲を冷却する。従っ
て、この冷却水通路３１の近くに設けられる開閉弁１７
・・・の軸支部近傍に局部的な異常膨張が生ずることが
なく、該部分でのシリンダライナー２９とピストン５と
の片当りや開閉弁１７・・・の固着が有効に防がれる。

次に、本発明の変更実施例を第６図及び第７図に基づい
て説明する。

即ち、第６図は本発明の変更実施例を示す第１図と同様
の図、第７図は第６図の矢視Ｙ方向の図であり、本実施
例においては主排気ポート１４の中央部にも副排気ポー
ト１５に設けられる仕切壁３０に連続する仕切壁３２が
形成され、これら仕切壁３０．３２に両ウォータジャケ
ット２７゜２８を相連通せしめる冷却水通路３３が貫設
されている。

而して、本実施例によれば、例えば、一方のウォーター
ジャケット２７から冷却水通路３３を通って他方のウォ
ータージャケット２８へ冷却水が流れるため、冷却水通
路３３近傍の部位か該冷却水通路３３を流れる冷却水に
よって効果的に冷却され、前記実施例にて得られたと同
様の効果か得られる。

尚、以上の実施例では、特に圧縮比可変機構を有する２
サイクルデイーゼルエンジンについて言及したが、本発
明は例えば排気バルブで構成される排気時期制御機構を
有する２サイクルガソリンエンジンに対しても適用可能
である。又、以上の実施例ては、溝状の冷却水通路３１
をシリンダライナー２９と円孔１６との間に設けたか、
これに限らず、該冷却水通路３１は円孔１６の周囲てあ
れば任意の位置に形成することができる。

（発明の効果） 以上の説明で明らかな如く本発明によれば、シリンダに
開口する主排気ポートと、開閉弁によって開閉される副
排気ポートを有する２サイクルエンジンにおいて、前記
副排気ポート内に該排気ポートを仕切る仕切壁を設け、
該仕切壁に、ウォータジャケットに開口する冷却水通路
を形成したため、シリンダボディのバルブ近傍が冷却水
通路を流れる冷却水によって効果的に冷却され、バルブ
の固着等の不具合が有効に解消されるという効果か得ら
れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る２サイクルデイーゼルエンジンの
開閉弁周りの縦断面図、第２図は第１図の矢視Ｘ方向の
図、第３図は同エンジンの開閉弁周りの別の断面を示す
第１図と同様の図、第４図は第３図のｒＶ−ＩＶ線断面
図、第５図は２サイクルデイーゼルエンジンの縦断面図
、第６図は本発明の変更実施例を示す第１図と同様の図
、第７図は第６図の矢視Ｙ方向の図である。 １・・・２サイクルエンジン、２・・・シリンダボディ
、３・・・シリンダ、１４・・・主排気ポート。 １５・・・副排気ポート、１７・・・開閉弁、２７゜２
８・・・ウォータージャケット、３０．３２・・・仕切
壁、３１．３３−・・冷却水通路。 特許出願人　　ヤマハ発動機株式会社 代理人　弁理士　　　　山　　下　　亮第１図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. シリンダに開口する主排気ポートと、開閉弁によって開
   閉される副排気ポートを有する２サイクルエンジンにお
   いて、前記副排気ポート内に該排気ポートを仕切る仕切
   壁を設け、該仕切壁に、ウォータジャケットに開口する
   冷却水通路を形成したことを特徴とする２サイクルエン
   ジン。