JPH0674736B2 - 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は、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、前述したような排気ポート上縁を
変化させるための一手段として、第１図に示す構造を提
案した。

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（以下上部はピストンの
上死点側を、また、下部はピストンの下死点側を示すも
のとして説明する）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、前述した提案において残されている次のよう
な点を改善せんとするものである。

すなわち、前記排気通路２へ排出される燃焼ガスは、前
記弁体４と凹部５の内面との隙間から該凹部５内に侵入
するが、該燃焼ガス中に含まれているカーボンが凹部５
の内面に付着して、弁体４を揺動させる際の抵抗を増加
させてしまうおそれがあるといった点である。

特に、弁体４の揺動中心部と凹部５との間にカーボンが
付着した場合、前述した弁体４の揺動抵抗の増加が一層
顕著なものとなるために、その対策が必要である。

「問題点を解決するための手段」 本発明は、前述した提案における改善すべき点を有効に
解消し得る２サイクルエンジンの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壁に、前記排気ポート近傍から
下流側へ向かって凹部を形成し、該凹部内に前記シリン
ダと直交する方向に沿った揺動軸線を有する弁体を揺動
自在に設け、前記弁体を凹部から突出させる方向および
収納する方向に揺動させて、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、前記弁体の揺動中心側の端部外
周に、前記凹部と排気通路とを連絡する連通溝を形成し
たことを特徴とする。

「作用」 本発明に係わる２サイクルエンジンの排気時期制御装置
は、弁体に形成した連通溝により、該弁体の揺動中心と
凹部との間に流路抵抗の小さい部分を形成し、前記弁体
と凹部との間に侵入した燃焼ガスを前記連通溝から排気
通路内に排出して凹部内の気体の流れを促進することに
より、該凹部でのカーボンの付着を防止するものであ
る。

「実施例」 以下、本発明の一実施例を第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、第３図は第２図のIII−III
線に沿う断面図である。

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内に摺動自在に嵌装されたピストン、
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、その長さ方向に沿って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の上部壁に、前記
排気ポート9aの近傍から下流側へ向かって凹部13を形成
し、該凹部13内に前記シリンダ６と直交する方向に沿う
軸14を回動自在に配設するとともに、該軸14に一体に設
けられ、該軸14によって揺動させられる弁体15を配設
し、該弁体13の揺動中心側の端部外周に、前記凹部13と
弁体15との間と排気通路２とを連絡する連通溝16を形成
し、また、前記軸14に該軸14をエンジンの運転状態に対
応して所定角度往復回動させる駆動機構（図示略）を連
設した概略構成を有し、前記弁体15を駆動機構により凹
部13から突出させる方向および収納する方向に揺動させ
て、その揺動端部によって前記排気ポート9aの上部を開
閉することにより、シリンダ６の内部と排気ポート9aと
の連通時期を変化させるようになっている。

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に取り付けられて一体
的に揺動させられるようになっている。そして、各弁体
15は、その幅が、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、かつ、前記リブ10と対向
する側と反対側の端部と前記凹部13の内面との間に所定
の隙間を形成し得る長さとなされているとともに、各弁
体15の揺動端部の上部には、前記凹部13の内方へ向かっ
て延びる突部17が連設され、該突部17および弁体15のシ
リンダ６の内部側のそれぞれ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の内面とほぼ連続させられる制御面18となされてい
る。また、各弁体15の揺動中心側の端部は、断面がほぼ
真円状の大径部となされて、前記軸14が相対回動を拘束
された状態で嵌合させられるようになっているととも
に、該端部の上面側のほぼ半周に亙って前記連通溝16が
形成されている。さらに、前記各弁体15の中間部には、
該弁体15をその厚さ方向に貫通する連通孔19が形成され
ており、掃気時に生じる吹き抜けガスの一部を前記凹部
13内に導くようになっている。

前記凹部13の内面は弁体15の上面に対応した形状、すな
わち、排気ポート9a側から下流側へ向かって前記弁体15
の突部17が収納される断面略３角形状の凹部、前記弁体
15の中間部が収納される平坦部、および、弁体15の揺動
中心部が収納される断面半円状の凹部が順に設けられた
形状となっており、前記弁体15が収納された状態におい
て、該弁体15の上面との間に全面に亙って微少間隔を形
成するようになされている。

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、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とともに、凹部13や弁
体15へのカーボンの付着を抑制することができる。

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14を所定方向へ回動させるとともに弁体15を揺動
させて排気通路９内に突出させる。このような弁体15の
移動により、その制御面18を排気ポート9aの上部に位置
させ、これによって、第２図に示すように、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18の下端縁までの距離Ｌ分下げる。した
がって、排気ポート9aの上縁9bを距離Ｌ下げた分、ピス
トン７の移動による排気ポート9aの開放時期、すなわち
排気時期が遅延させられる。

一方、エンジンが高回転域に至った場合には、弁体15を
前述とは逆方向に移動させ凹部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排気時期が早
められる。

したがって、エンジンの低回転域から高回転域までの広
い範囲で適切な排気が行なわれて、エンジンの出力特性
が全回転域において向上させられる。

一方、前述した排気、すなわち掃気作用が行なわれてい
る間、前記排気通路９へ燃焼ガスとともに混合気の一部
が吹き抜けガスとして排出され、これらのガスが前記弁
体15と凹部13との隙間から該凹部13内に侵入するが、弁
体15の揺動中心部の外周部に前記凹部13と排気通路９と
を連絡する連通溝16が形成されて、該連通溝16部分にお
ける流路抵抗が軽減されていることから、前記凹部13内
に侵入した両ガスが前記連通溝16を通って排気通路９へ
流出させられる。これによって、凹部13内でのガスの流
れが確保されること、また、未燃焼ガスである混合気の
一部が燃焼ガスとともに流れて凹部13の内面や弁体15の
上面が洗浄されることにより、燃焼ガス中のカーボンが
凹部13の内面あるいは弁体15の上面に付着することが防
止される。

さらに、本実施例では、弁体15の中間部に該弁体15を厚
さ方向に貫通する連通孔19を形成してあるので、該連通
孔19により凹部13内への燃焼ガスおよび混合気の流入が
促進されて、前述した洗浄作用が高められる。

したがって、凹部13や弁体15へのカーボンの付着が抑制
されて、弁体15の動作の円滑性が維持されて、確実な排
気時期制御が長期に亙って保持される。

なお、前記実施例において示した各構成部材の諸形状や
寸法等は一例であって、設計要求等に基づき種々変更可
能である。

例えば、前記連通溝16は、前記実施例に示した２本とは
限らず、１本あるいは３本以上形成してもよいものであ
る。

「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壁に、前記排気ポー
ト近傍から下流側へ向かって凹部を形成し、該凹部内に
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
弁体を揺動自在に設け、前記弁体を凹部から突出させる
方向および収納する方向に揺動させて、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、前記弁体の揺動中心
側の端部外周に、前記凹部と排気通路とを連絡する連通
溝を形成したことを特徴とするもので、排気作用、すな
わち掃気作用が行なわれている間に、前記弁体と凹部と
の隙間から該凹部内に侵入する燃焼ガスと混合気とを、
弁体の揺動中心部の外周部に形成した連通溝により排気
通路に排出することにより、凹部内のガスの流れを確保
するとともに、未燃焼ガスである混合気の一部によって
凹部内面や弁体の上面を洗浄して、燃焼ガス中のカーボ
ンが凹部の内面あるいは弁体の上面に付着することを抑
制し、もって、該弁体の円滑な作動を長期に亙って維持
す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図および第３図は本
発明の一実施例を示すもので、第２図は一実施例が適用
された２サイクルエンジンの縦断面図、第３図は弁体が
凹部に収納された状態を示す第２図のIII−III線に沿う
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、 ９……排気通路、9a……排気ポート、 12……排気時期制御装置、 13……凹部、14……軸、 15……弁体、16……連通溝。

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壁に、前記排気
   ポート近傍から下流側へ向かって凹部を形成し、該凹部
   内に前記シリンダと直交する方向に沿った揺動軸線を有
   する弁体を揺動自在に設け、前記弁体を凹部から突出さ
   せる方向および収納する方向に揺動させて、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、前記弁体の揺
   動中心側の端部外周に、前記凹部と排気通路とを連絡す
   る連通溝を形成し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。