JPH02298625A - ２サイクルエンジンの排気時期制御装置 - 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、エンジンの排気時期制御装置に係わり、特に
、２サイクルエンジンに用いられる排気時期制御装置に
関するものである。

［従来の技術およびその問題点」 ２サイクルエンジンにおいて、燃焼ガス充填効率を高め
るための手段として、排気通路内の反射波を利用し、掃
気時燃焼室から排気通路へ吹き抜けるガス（いわゆる吹
き抜はガス）を燃焼室へ押し戻す技術が知られている。

この技術を実際のエンジンに適用す゛る上で留意しなけ
ればならない点は、掃気ボートが閉じられた後であって
しかも排気ボートが閉じられる寸前に排気反射波を排気
ボートに戻すようにしなけれればならない点である。

ところで、自動二輪車や自動車に搭載される２サイクル
エンジンの場合では、回転速度ヲ変えて使用することか
ら、ある回転速度においては反射波を排気ボート閉塞寸
前に戻すことができて、燃焼ガス充填効率を高めること
ができる場合であっても、他の回転速度ではそれができ
なくなるという現象が生ずる。

このような問題に対処するものとして、実公昭４７−３
６０４７号公報に、エンジンの回転速度に応じてυＦ気
ボート開閉タイミングを変える技術が提案されている。

この技術は、排気通路の内壁の上部でシリンダ内面への
開口（排気ポート）から下流側に離間した位置に支持軸
を設け、該支持軸に、その長さ方向と直交する方向に沿
って揺動自在に取り付けられかつ前記開口へ向かって延
びる棒状のシャンク部と、該シャンク部の揺動先端部に
一体に取り付けられ、前記シリンダの内壁面とほぼ同様
に湾曲させられた作用部とから成る制御部材（弁体）を
設け、前記排気通路の下部で前記開口の近傍に、前記制
御部材の作用部を収納する凹所を形成したものである。

上記エンジンによれば、エンジンの回転速度に応じてシ
ャンク部を揺動操作し、例えば、エンジンが低速で回転
する場合には、作用部をｔＪｔ気通路の開口上部に位置
させて該開口上部を閉塞し、他方、エンジンが高速で回
転する場合には、作用部を排気通路の開口から後退させ
て排気通路下部の凹所内に位置させて、排気通路の開口
」二部を開放する操作を行う。このようにエンジンの回
転速度に応じて排気通路の開口上縁位置を実質的に上下
動させ、これにより、エンジンが低速で回転する場合あ
るいは高速で回転する場合のいずれであっても、掃気ボ
ートが閉じた後であって排気ポートが閉じる寸前に排気
反射波が排気ポートに戻るよう排気時期の制御を行い、
υト気通路に吹き抜けたガスをシリンダ内に押し戻して
ガス充填効率の向上を図り、もって、全回転域における
出力の向上を図っている。

「発明が解決しようとする問題点」 前述した２サイクルエンジンにあっては、排気通路のシ
リンダへの開口上部を開放する際に、棒状ンヤンク部が
排気通路の上部から下部に達するように配され、同シャ
ンク部が高温の排気ガスにさらされることによって異常
に昇温し、材質的に変化するといった不具合が生じるお
それがあった。

上記不具合を解決するためには、シャンク部の熱容量を
大きく採る意味から、制御部材全体を所定厚さの板状と
することが考えられるが、この場合、開弁時において制
御部材が排気通路の中央部分を塞いでしまったり、制御
部材の重量が増すことにより制御部材をより大きな駆動
力で駆動させなければならない等の問題が生じてしまう
。

また、制御部材の揺動中心部が排気ガスにさらされるこ
とから、この揺動中心部において、制御部材と排気通路
の内面との間にカーボンが付着し、制御部材の揺動操作
に影響を与えてしまうことも想定される。

「発明の目的」 、本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、υト気通
路上部を開閉操作する弁体が熱の影響を受は難（、かつ
、弁体の揺動中心部におけるカーボンの付着を抑制し、
しかも同弁体を小さい駆動力で操作することができる２
サイクルエンジンの排気時期制御装置を提供することを
目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 前述した目的を達成するため、本発明にががるυト気時
期制御装置では、排気通路の上部に設けられ弁開放時に
おいて弁体を収納する弁体収納凹所を設ける一方、弁体
には揺動中心からシリンダ内面側へ延びるように腕部を
設け、該腕部の揺動先端には上方へ延びるつぼ部を設け
、該つば部のシリンダ内面に対向する面をシリンダの内
面とほぼ同一の曲率を有してシリンダ内面と整合する制
御面とし、さらに、前記弁体収納凹所のシリンダ内面側
に、前記弁体のつば部が嵌合させられて、このつば部と
の間に屈曲した隙間を形成する凹部を形成した構成とし
た。

「実施例」 以下、本発明の一実施例について第１図〜第３図を参照
して説明する。

第１図は本発明に係わる排気時期制御装置を備えた２サ
イクルエンジンの縦断面図、第２図は第１図の■−■線
に沿う断面図である。

図において符号ｌはシリンダブロック、２はシリンダヘ
ッド、３はンリンダ内に摺動自在に嵌挿されたピストン
、４は掃気通路、５は排気通路である。排気通路５の左
右方向中央には補強リブ６か、シリンダ内面への開口　
（排気ボート）５ａから下流側所定箇所まで延びて設け
られている。このリブ６は排気通路５のシリンダ内面へ
の開口近傍を補強するとともに、ピストンリングが径方
向外方へ広がって排気ボート５ａの上縁や下縁に突き当
たるのを防止する機能を果たす。

排気通路５の上部であってシリンダ内面への開口５ａの
若干下流側には、後述する弁体を収納するための凹所７
が形成されている。凹所７には軸８が７リングの中心線
と直交する方向に延在されて回転自在に設けられている
。軸８の中央部分は断面方形状とされ、そこにはυト気
時期制御用の弁体９．９が間にリブ６を挟むように、リ
ブ６の両側に位置して設けられている。

前記両弁体９．９は互いに左右対称となっている。弁体
９は、第３図に示すように軸８が挿通される軸挿通部１
０と、軸挿】ｍ部１０から一側（弁体９がシリンダブロ
ックｌに組み付けられる際シリンダの内面側）へ延びる
腕部１１と、該腕部１１の揺動先端に設けられかつ腕部
１１に対してほぼ直交するよう上方へ延びるつば部１２
とから構成されている。つば部１２のシリンダ内面に相
対する面は、シリンダの内面とほぼ同一の曲率を有する
ように設けられてシリンダ内面と整合する制御面１３と
されている。上述のように構成された弁体９は７１）ン
ダブロック１に組み付けれる際、シリンダ内面と制御面
１３との間に若干の隙間を形成するように組み付けられ
る。

前記凹所７の下面は弁体９の上面に対応した形状、すな
わち、開口側から下流側に向かって断面略３角形状の凹
部７８、平坦部７ｂ、断面円弧状の凹部７ｃが順に設け
られた形状と成っている。

そして、前記四部７ａは、前記弁体９に形成されている
前記つば部１２が嵌合させられた際に、該つば部１２と
の間に屈曲した隙間を形成して、ラビリンス構造を形成
するように成っており、また、前記円弧状の凹部７Ｃと
前記弁体９の軸挿通部ｌＯの表面との間には、円弧状の
隙間が形成されている。

弁体９．９はエンジンの回転速度に応じ、軸８を介して
駆動機構２０によって揺動操作されるようになっている
。駆動機構２０は第２図に示すように、軸８の一端であ
ってシリンダブロックｌの外部に突出する部分に取り付
けられたワイヤーガイド２１と、該ワイヤーガイド２１
にワイヤー２２を介して接続されたモータ（図示せず）
と、該モータをエンジンの回転速度に応じて正・逆回転
操作する制御器（図示せず）とから成っている。

また、前記軸８のシリンダブロック１から突出する部分
およびワイヤーガイド２１は、シリンダブロックｌに取
り付けられたワイヤーケース２３およびワイヤーケース
２３にねじ止めされるケースカバー２４によって覆われ
ている。なお、軸８の一端側には中央部から端部に向か
ってブツシュ２５、位置決め用コツター２６、シール部
材２７が順に配設されている。また、第１図および第２
図中Ｒは冷却水を通すための通路を示す。

しかして、このように構成された排気時期制御装置は、
エンジンの運転状態に基づいて操作されることにより、
エンジンの出力特性を全回転域において高めることがで
きる。

すなわち、エンジンが低回転で運転されている場合には
、軸８を所定方向へ回転させて弁体９を揺動させ、同弁
体９．９を排気通路５内に突出させる。このような弁体
９．９の移動により、その制御面１３を排気通路の開口
５ａの上部途中に位置させ、これによって、第１図中実
線で示すように排気通路５の開口５ａの上部を閉塞し、
同開口５ａの上縁を見掛は止弁体９．９の制御面１３の
下端縁までの距離０分下げる。したがって、制御面１３
を距離Ｑ下げた分、ピストン３の移動により開閉される
排気ボート５ａは、遅く開かれかつ早く閉じられる。

このように、エンジンが低回転のときには、ピストン３
の上下動周期が長いのに対応して排気ポート５ａを遅（
開かせかつ遅く閉じせ、これにより、排気ポート５ａが
閉じられる寸前に排気反射波をυト気ボー）５ａに戻し
、燃焼ガス充填効率を高めている。

一方、エンジンが高回転域に至った場合には、弁体９．
９を前述とは逆向きに移動させて第１図中２点鎖線で示
すように凹所７内に収納する。すなわちこの場合にあっ
ては、ピストン３の」二下動周期が短（なるのに対応し
て、排気ポート５ａを前述した場合に比べて早く開かせ
かつ遅く閉じらせる。したがって、この場合においても
、排気ポート５ａが閉じられる寸前に排気反射波を排気
ボー　ト５　ａに戻し、前述と同様、反射波の有効利用
によって燃焼ガスの充填効率を高めている。

このように、エンジンの排気時期を弁体９．９の下端縁
によって制御し、全回転域における出力特性の向上を図
っている。

一方、排気ガスが排気通路５内に流れ込むときに、上記
弁体９の制御面１３に接触させられるが、この制御面１
３が形成されているつば部１２が、腕部１１に対して略
直交するように形成されていることから、上記排気ガス
から弁体９に与えられる外力がほぼ腕部１１の長さ方向
に沿わせられることとなり、これによって、排気ガスが
制御面１３に作用している状態においても、弁体９の駆
動力の増加が抑制される。

しかも、上記弁体９の制御面１３に接触した排気ガスが
、制御面１３の上端部から弁体９の上部へ吹き抜けよう
とした場合、弁体９のつば部１２と凹部７ａとの間に屈
曲した隙間が形成されていることから、ラビリンス作用
により、上記排気ガスの弁体９上方への吹き抜けが抑制
される。

したがって、その後方に存在する軸挿通部１０と円弧状
の凹部７ｃの内面との間にカーボンが蓄積されることが
抑制され、この点からも、弁体９の操作力の増加が抑制
される。

なお、上記弁体９の制御方法は、２位置制御等のステッ
プ式制御、あるいは連続する比例制御いずれであっても
よい。

また、上記排気時期制御装置にあっては、開弁時におい
て弁体９は全体が排気通路５の上部に設けた凹所７に収
納されるため、高温状態の排気ガスにさらされることが
なく熱の影響を受は難い。

また、弁体９には揺動先端につば部１２を設け、これに
よって、制御面１３に必要な高さｈを確保しており、弁
体全体を厚さｈの成形状とするのに比べて軽量化が図れ
、小さい駆動力で弁体９を揺動操作できるといった利点
が得られる。また、上述の弁体９では軸挿通部１０とつ
ば部１２とを腕部１１によってつないでおり、従来の作
用部を棒状のシャンク部で支持する構造のものに比べて
構造上強度が増している。

第４図は本発明の池の実施例を示している。この実施例
では、弁体９の腕部１１に複数の貫通孔３１が形成され
ている。これら貫通孔３１の上部は面取り処理が施され
、隣合う貫通孔３１同土間憾エツジ部Ｅが形成されてい
る。

このような弁体９を用いれば、弁体９の上面に付着する
排気ガス中に含まれているカーホンを、弁体９の揺動に
伴いエツジ部Ｅによって細かく分割し、それらカーボン
小片を貫通孔３１を介して排気通路へ排出することがで
きる。すなわち、弁体上面に付着して閉弁状態となるの
を妨げるカーボンを、速やかに外部へυト出することが
でき、もって、弁体９の作動安定化を図ることができる
のである。

「発明の効果」 以上説明したように本発明にかかる排気時期弁体装置に
よれば、開弁時において弁体が排気通路の上部に設けた
凹所に収納されるため、高温状態の排気ガスにさらされ
ることがなく熱の影響を受は難い。

また、弁体には揺動先端につば部を設け、これによって
、制御面に必要な高さを確保するようにしており、弁体
の軽量化が図れることから、小さい駆動力で弁体を操作
することができる。

さらに、弁体のつば部を上方に設けることにより、つば
部に形成された制御面に排気ガスが衝突させられた場合
に、弁体に生じる拙動中心回りのモーメントを極力小さ
くして、この点からも、弁体の駆動力を軽減することが
できる。

さらにまた、弁体収納凹所と弁体のつば部とで屈曲した
隙間を形成することにより、両者にラビリンス作用を生
じさせ、これによって、排気ガスか制御面を経て弁体収
納凹所へ流れ込むことを抑制し、弁体の揺動中心部にお
けるカーホンの堆積を抑制して、弁体の円滑な揺動操作
を確（♀することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる排気時期制御装置を備えた２サ
イクルエンジンの縦断面図、第２図は第１図の■−■線
に沿う断面図、第３図は弁体の斜視図、第４図は本発明
の他の実施例を示す斜視図である。 １・・・・・・シリンダブロック、２・・・・・・シリ
ンダヘッド４、・・・・・掃気通路、５・・・・・・排
気通路、５ａ・・・・・・（排気ボート）開口、７・・
・・・・弁体収納凹所、９・・・・・・弁体、１１・・
・・・・腕部、１２・・・・・・つば部、１３・・・・
・・制御面、２０・・・・・・駆動機構、３１・・・・
・・貫通孔、Ｅ・・・・・・エツジ部。 出願人　　本田技研工業株式会社 第２図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ２サイクルエンジンのシリンダの内部へ連通された排気
   通路の開口上部を開閉して、シリンダの内部に摺動自在
   に嵌挿されたピストンによるシリンダ内部と排気通路と
   の連通時期を変化させるようにした排気時期制御装置で
   あって、前記排気通路の上部の軸線を中心として揺動自
   在に取り付けられた弁体と、前記排気通路の上部に設け
   られ弁開放時において弁体を収納する弁体収納凹所と、
   エンジンの回転数に応じて弁体を開閉操作する弁体駆動
   機構とを備えて成り、前記弁体には揺動中心からシリン
   ダ内面側へ延びるように腕部が設けられ、該腕部の揺動
   先端には上方へ延びるつば部が設けられ、該つば部のシ
   リンダ内面に相対する面はシリンダの内面とほぼ同一の
   曲率を有するように設けられてシリンダ内面と整合する
   制御面とされ、前記弁体収納凹所のシリンダ内面側には
   、前記つば部が嵌合されて、このつば部との間に屈曲し
   た隙間を形成する凹部が形成されていることを特徴とす
   る２サイクルエンジンの排気時期制御装置。