JPH0674734B2 - ２サイクルエンジンにおける排気時期制御装置 - Google Patents

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おける排気ポートの上部（上
死点側）を開閉することにより、該排気ポートの上縁を
ピストンの摺動方向に変化させて、該ピストンの摺動に
伴う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に関するものである。

「従来の技術」 一般に、車両等に搭載されているエンジンは、低回転域
における動力特性に重点をおいた低回転型と、高回転域
における動力特性に重点をおいた高回転型とに大略２分
されており、前者はエンジン出力のピークが低回転域に
おいて得られるように、また、後者はエンジン出力のピ
ークが高回転域において得られるようになっているが、
前者にあっては、高回転域での出力が頭打ちとなり、後
者にあっては、低回転域での出力が前者に比して低くな
ってしまうといった特性をも合わせ持っていることか
ら、高回転域における高い出力を維持しつつ低回転域で
の出力を高めることにより、低回転域から高回転域に至
る広い範囲において動力特性を向上させることが検討さ
れている。

その具体的な一解決手段として、低回転域と高回転域と
でエンジンの排気時期を変えることが挙げられている
が、この手段を２サイクルエンジンに適用せんとした場
合、２サイクルエンジンにおける排気が、ピストンによ
る排気ポートの開放によって行なわれることから、排気
時期を変化させるために、該排気ポートの上縁（すなわ
ちピストンの上死点側の縁）をピストンの摺動方向に移
動させる必要がある。

そこで本発明者等は、実願昭60-97274号によって、前述
したような排気ポート上縁を変化させる構造について提
案した。なお、以下の説明中、上とはピストンの上死点
側とし、また、下とはピストンの下死点側とする。

この提案においては、第１図に示すように、シリンダ１
に形成された排気通路２の上部であって、該排気通路２
のシリンダ１内面への開口部である排気ポート2aの近傍
に、シリンダ１の中心線に直交するように軸３を回動自
在に設け、この軸３に弁体４を一体的に取り付け、か
つ、弁体４に相対する排気通路２の上面に弁体４を収納
するための凹部５を形成しておき、エンジンが低回転で
運転されている場合には、第１図に実線で示すように、
前記弁体４を軸３を中心に揺動させてその揺動端部によ
って排気ポート2aの上部を閉塞することにより、該排気
ポート2aの上縁2bを弁体４の揺動端部の下端まで距離Ｌ
分下死点側へ移動させて排気時期を遅延させ、また、エ
ンジンの回転が高回転に至った場合には、第１図中鎖線
で示すように、弁体４を凹部５内に収納して排気ポート
2aの上部を開放することにより排気時期を早め、これに
よって全回転域での出力特性の向上を図っている。

「発明が解決しようとする問題点」 本発明は、前述した提案における次のような点を改善せ
んとするものである。

すなわち、前述した提案においては、弁体４が閉位置に
揺動させられた状態において、排気ポート2aの上縁2bと
弁体４の上面との間に隙間が生じ、該隙間を介してシリ
ンダ１内と凹部５とが連通状態となされ、正規の排気時
期に至る前に前記隙間から燃焼ガスが漏れ出て、僅かな
がら排気時期にずれが生じ、エンジンの出力特性に影響
を与えてしまうことが想定されるといった点である。

「問題点を解決するための手段」 本発明は前述した改善すべき点を有効に解消し得る２サ
イクルエンジンにおける排気時期制御装置を提供せんと
するもので、該排気時期制御装置は、特に、２サイクル
エンジンのシリンダ内面に開口する排気ポートを備えた
排気通路の上部に、前記シリンダと直交する方向に沿っ
た揺動軸線を有する弁体を設け、該弁体を揺動させて、
その揺動端部によって前記排気ポートの上部を開閉する
ことにより、シリンダ内部と排気ポートとの連通時期を
変化させるようにした排気時期制御装置であって、前記
排気通路の上部に、前記弁体が開位置に揺動させられた
際に該弁体を収納する凹部を形成し、前記弁体の揺動端
部に、該弁体が閉位置に揺動させられた際に、前記凹部
内面とシリンダ内面との間の壁に揺動半径方向において
重畳させられるオーバーラップ部を設けたことを特徴と
する。

「作用」 本発明に係わる２サイクルエンジンにおける排気時期制
御装置は、弁体の揺動端部に形成した、前記凹部内面と
シリンダ内面との間の壁との揺動半径方向におけるオー
バーラップ部によって、弁体と前記壁との間にラビリン
ス状のシールを形成して、両者間からの燃焼ガスの漏れ
を抑制するものである。

「実施例」 以下、本発明の一実施例について第２図および第３図に
基づき説明する。

第２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である。

図において符号６はシリンダを示し、シリンダブロック
6aおよび該シリンダブロック6aに取り付けられて燃焼室
Ａを形成するシリンダヘッド6bを備えている。また、符
号７はシリンダ６内に摺動自在に嵌挿されたピストン
７、８は掃気通路、９は排気通路である。排気通路９の
内部には、シリンダ６内部への開口部である排気ポート
9aから下流側へ向かって所定長さを有し、かつ、シリン
ダ６の長さ方向に沿う補強用のリブ10が、排気通路９を
シリンダ６の周方向に２分割するように設けられてい
る。このリブ10は排気通路９の排気ポート9a近傍を補強
するとともに、ピストン７が摺動させられる際に、該ピ
ストン７に取り付けられたピストンリング11がそれ自体
の弾性により径方向外方へ広がって排気ポート9aの上縁
9bや下縁9cに突き当たるのを防止する機能を果たす。ま
た、該リブ10には、冷却水挿通用の水通路Ｗが形成され
て、該リブ10の温度上昇を抑制するようになっている。

そして、前記排気通路９の上部でその排気ポート9aの近
傍に本実施例に係わる排気時期制御装置12が設けられて
いる。

次いで、該排気時期制御装置12について説明すれば以下
のとおりである。

該排気時期制御装置12は、排気通路９の上部であって排
気ポート9aの下流側に凹部13を形成し、該凹部13内に、
前記シリンダ６の長さ方向と直交する方向に沿って軸14
を回転自在に配設するとともに、該軸14に一体に設けら
れて、該軸14によって前記凹部13の内部から排気通路９
内へ突出するように所定角度揺動させられることにより
前記排気ポート9aの上部の開閉をなす弁体15を配設し、
かつ、該弁体15の揺動端部に、排気ポート9aの上部を閉
塞する位置まで揺動させられた際に、前記凹部13内面と
シリンダ６内面との間の壁16に揺動半径方向において重
畳させられるオーバーラップ部17を設けた概略構成とな
っている。

さらに詳述すれば、前記弁体15は、第３図に示すように
前記リブ10をはさんでシリンダ６の周方向に２個配設さ
れており、それぞれ前記軸14に一体的に取り付けられ、
エンジンの回転数に応じて軸14を回動させる駆動機構
（図示略）により一体的に揺動させられるようになって
いる。そして、各弁体15の揺動端部は、前記排気ポート
9aの上部をシリンダ６の周方向に全面に亙って覆い得る
長さに形成されており、該揺動端部には、前記凹部13の
内部へ向かって延びる突部18が連設され、また、該突部
18および弁体15のシリンダ６の内部側の端面は連続させ
られて、弁体15が閉位置に揺動させられた状態におい
て、シリンダ６の内面との間に微少間隙を形成する制御
面19となされ、該制御面19の上部に前記オーバーラップ
部17が形成されている。

該オーバーラップ部17と前記シリンダ６の壁16との重畳
量は、好ましくは、前記排気ポート9aの上縁9bと突部18
の上縁との間が最も狭い箇所において、約1.5mmの重畳
量が確保できるように設定され、また、この重畳量は、
前記弁体15の揺動角度や突部18の高さを変化させること
によって調整される。本実施例においては、弁体15の揺
動角度を予め設定してあることから、前記突部18の高さ
によって前記重畳量を設定している。

しかして、このように構成された本実施例の排気時期制
御装置12が適用された２サイクルエンジンによれば、弁
体15がエンジンの運転状態に基づいて操作されることに
より、排気時期の制御が行なわれるとともに、燃焼ガス
の漏れ量が抑制されて、エンジンの出力特性が全回転域
において改善される。

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14を所定方向へ回動させて弁体15を排気通路９内
に突出させる。このような弁体15の移動により、制御面
19をそのオーバーラップ部17を残して排気ポート9aの上
部に露出させ、これによって、第２図および第３図中実
線で示すように、排気ポート9aの上部を閉塞し、該排気
ポート9aの上縁9bを見掛け上弁体15の制御面19の下端縁
までの距離Ｌ分下げる。これに伴い、ピストン７の移動
による排気ポート9aの開閉時期が前記距離Ｌ分変化させ
られ、排気時期が遅延させられる。そして、エンジンが
高回転域に至った場合には、弁体15を前述とは逆向きに
揺動させて、該弁体15を第２図中鎖線で示すように凹部
13内に収納する。これによって排気ポート9aの上部が開
放されて、エンジンの排気時期が早められる。また、前
者のように弁体15を排気通路９内に突出させた状態にお
いて、弁体15のオーバーラップ部17において、該弁体15
とシリンダ６の壁16とが弁体15の揺動半径方向に重畳さ
せられて、シリンダ６の内部と排気通路９との間に屈曲
した隙間が形成されることから、両者間にラビリンス状
のシールが形成され、これによって、前記壁16と弁体15
との間からの燃焼ガスの漏れが抑制される。

したがって、低回転域から高回転域に至る広い回転域で
適切な排気が行なわれるとともに、低回転域での排気が
設定された排気時期に近付けられて、全回転域での出力
特性の向上が図られる。

なお、上記弁体15の制御方法は、全開と全閉との２位置
制御、あるいは、揺動位置を連続的に変化させる比例制
御のいずれであってもよい。

「発明の効果」 以上説明したように本発明に係わる２サイクルエンジン
における排気時期制御装置は、シリンダ内面に開口する
排気ポートを備えた排気通路の上部に、前記シリンダと
直交する方向に沿った揺動軸線を有する弁体を設け、該
弁体を揺動させて、その揺動端部によって前記排気ポー
トの上部を開閉することにより、シリンダ内部と排気ポ
ート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に、前記弁体が開位
置に揺動させられた際に該弁体を収納する凹部を形成
し、前記弁体の揺動端部に、該弁体が閉位置に揺動させ
られた際に、前記凹部内面とシリンダ内面との間の壁に
揺動半径方向において重畳させられるオーバーラップ部
を設けたことを特徴とするもので、低回転域において弁
体を排気通路内に突出させ、また、高回転域において弁
体を凹部内に収納することにより、低回転域から高回転
域に至る広い回転域で適切な排気を行なうことができる
とともに、弁体を排気通路内に突出させた状態におい
て、弁体のオーバーラップ部においてシリンダの内部と
排気通路との間にラビリンス状のシールを形成して燃焼
ガスの漏れを抑制することにより、低回転域での排気を
設定された排気時期に近付け、これによって、全回転域
での出力特性の向上を図ることができる等の優れた効果
を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は排気時期制御装置を備えた従来の２サイクルエ
ンジンを示す一部の縦断面図、第２図は本発明に係わる
排気時期制御装置が適用された２サイクルエンジンの縦
断面図、第３図は第２図のIII−III線に沿う一部を省略
した矢視断面図である。 ６……シリンダ、6a……シリンダブロック、 6b……シリンダヘッド、７……ピストン、 ８……掃気通路、９……排気通路、 9a……排気ポート、9b……上縁、 12……排気時期制御装置、 13……凹部、14……軸、 15……弁体、16……壁、 17……オーバーラップ部、 18……突部、19……制御面。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】２サイクルエンジンのシリンダ内面に開口
   する排気ポートを備えた排気通路の上部に、前記シリン
   ダと直交する方向に沿った揺動軸線を有する弁体を設
   け、該弁体を揺動させて、その揺動端部によって前記排
   気ポートの上部を開閉することにより、シリンダ内部と
   排気ポート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に、前記弁体
   が開位置に揺動させられた際に該弁体を収納する凹部を
   形成し、前記弁体の揺動端部に、該弁体が閉位置に揺動
   させられた際に、前記凹部内面とシリンダ内面との間の
   壁に揺動半径方向において重畳させられるオーバーラッ
   プ部を設けたことを特徴とする２サイクルエンジンにお
   ける排気時期制御装置。