JPH0674740B2 - ２サイクルエンジンにおける排気装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、エンジンの排気装置に係わり、特に、２サイ
クルエンジンにおける排気装置に関するものである。

「従来の技術」 一般に、２サイクルエンジンにおいては、掃気ポートか
ら燃焼室内に送り込まれる混合気で該燃焼室内の燃焼ガ
スを排気通路へ押し出す、いわゆる、掃気作用によって
燃焼ガスの排出を行なうようになっているが、このよう
な２サイクルエンジンの出力特性を向上させる一手段と
して、前記排気ポートの開口面積を極力広くとることが
挙げられている。

一方、前述した出力特性の向上のための他の手段とし
て、前記排気ポートの上縁をピストンの摺動方向に変化
させて、低回転時と高回転時における排気時期を変化さ
せることが知られており、その一従来例として、例え
ば、特開昭59-105928号公報に示される技術が既に提案
されている。

この技術は、第１図に示すように、シリンダ１の排気ポ
ート2aに近接した排気通路２の上面に、略鼓型に形成さ
れた弁体収容凹部３を形成し、該弁体収容凹部３に略鼓
型の弁体４を回動自在に配設し、該弁体４の一部を切り
欠いて排気通路とするとともに、残部の縁部4aを弁体４
の回動に伴って排気通路２内へ進出あるいは退去する排
気ポート2aの上縁となし、エンジンが低回転域において
運転されている場合には、前記弁体４の縁部4aを排気通
路２内に進出させて排気ポート2aの上縁を下死点側へ移
動させることによって排気時期を遅らせ、また、エンジ
ンが高回転域に達した場合にあっては、弁体４の縁部4a
を前記弁体収容凹部３内に退去させて排気時期を早める
ようにしたものである。

そして、このような排気時期を変化させるような機構を
有する２サイクルエンジンにおいても、より一層の出力
特性の向上を図るために、前述したような、排気ポート
2aの開口面積を拡大する手段を併用する傾向にある。

「発明が解決しようとする問題点」 本発明は、前述した従来の技術における次のような問題
点を解決せんとするものである。

すなわち、前述したような２サイクルエンジンにあって
は、排気ポート2aのシリンダ１の周方向の両側部に、混
合気を燃焼室Ａ内に送り込むための掃気ポート5aを有す
る掃気通路５が形成されていることから、排気ポート2a
の開口面積を拡大する場合、その拡大範囲が、第２図に
鎖線で示すように、掃気ポート5aによって制限されてし
まうといった問題点である。

特に、前述した排気時期を変化させる機構を備えた２サ
イクルエンジンにあっては、弁体４が鼓型に形成され
て、その長さ方向の両端部が大径部4bとなされているこ
とから、該大径部4bを嵌装支持するための大径孔1aをシ
リンダ壁に穿設しなければならないが、排気ポート2aの
開口面積を拡大した場合、弁体４による排気ポート2aの
開閉範囲も拡大され、これに伴い、第２図に鎖線で示す
ように、前記大径部4bの外径すなわち大径孔1aの内径も
大きくしなければならず、該大径孔1aの拡大により、大
径孔1aと排気通路５との干渉を招くおそれがあり、この
結果、前述した排気ポート2aの拡大範囲が一層制限され
てしまうといった問題点である。

「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装置を提供せんとするもの
で、該排気装置は、特に、２サイクルエンジンのシリン
ダ内に摺動自在に嵌装されたピストンによって開閉され
る掃気ポートと排気ポートとを有する２サイクルエンジ
ンにおいて、前記排気ポートのシリンダの周方向に沿う
両側部を前記ピストンの摺動方向において前記掃気ポー
トと重畳させ、前記排気ポートの上部近傍から下流側へ
向けて凹部を形成し、該凹部内に前記シリンダと直交す
る方向に沿った軸を回動自在に配設するとともに、該軸
に、該軸によって揺動させられることにより、前記排気
ポートの上部を開閉する弁体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装置
は、排気ポートのシリンダの周方向に沿う両側部をピス
トンの摺動方向において掃気ポートと重畳させ、かつ、
排気ポートの上部近傍に設けた揺動自在な弁体により前
記排気ポートの上部を開閉し、これらの相乗作用によ
り、排気ポートと掃気ポートとの干渉を避けつつ、排気
ポートの開口面積を拡大するとともに排気時期を変化さ
せるものである。

「実施例」 以下、本発明の一実施例について第３図および第４図に
基づき説明する。

なお、以下の説明中、上部はピストンの上死点側を示
し、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。

第３図は本発明の一実施例が適用された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はシリンダ６へ開口する掃気ポート8aを有する掃
気通路、９はシリンダ６へ開口する排気ポート9aを有す
る排気通路である。

該排気通路９の排気ポート9aの近傍には、排気通路９の
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、排気ポート9a近傍のシリンダ壁を補強すると
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を支持して、該ピ
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、前記リブ10には、その長
さ方向（すなわちピストン７の摺動方向）に貫通する冷
却水挿通用の水通路Ｗが形成されて、リブ10の温度上昇
を抑制するようになっている。

そして、本実施例に係わる排気通路は、第３図および第
４図に示すように、前記排気ポート9aのシリンダ６の周
方向の両側縁部の一部、すなわちピストン７の上死点側
の一部をシリンダ６の周方向に拡大して前記掃気ポート
8aの上部に重畳させることによって構成されている。

このような構成とすることにより、排気ポート9aの側部
の下死点側と前記掃気ポート8aとの位置関係がシリンダ
６の周方向において保持されて両者の干渉が回避される
から、排気ポート9aの拡大可能な範囲が、その両側縁部
を結ぶ距離がシリンダ６の内周のほぼ半周を占める程度
まで広げられ、この結果、排気ポート9aの開口面積が大
きく拡大されてエンジンの出力特性の向上が図られる。

一方、排気ポート9a近傍には、該排気ポート9aの上部を
開閉する排気時期制御装置12が設けられて、排気ポート
9aの開口面積の拡大による出力特性の向上に加えて、排
気時期の変更による出力特性の向上が得られるようにな
っている。

ここで、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、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４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。また、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16が連設され、該突部16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
の内面との間に微少間隙を形成する制御面17となされて
いる。

このように構成された排気時期制御装置12は、弁体15が
前記軸14から排気ポート9aへ向けて配設されて、該軸14
を中心に揺動させられることによって排気ポート9aの開
閉を行なうものであるから、前述した排気ポート9aの拡
大に対応して制御面17の大きな弁体15を用いることがで
き、しかも、該弁体15を支持する軸14の大きさが一定に
保持され、この結果、シリンダ６に形成される軸14用の
支持孔の拡大も抑制されるとともに、該支持孔と掃気通
路８や掃気ポート8aとの干渉が確実に回避される。

そして、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
出させることにより、制御面17を排気ポート9aの上部に
露出させ、これによって、第３図および第４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を見かけ上弁体15の制御面17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３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こととなり、
全回転域で適切な排気が行なわれる。

したがって、前述した排気ポート9aの大幅な拡大と相ま
って、低回転域から高回転域に至る広い回転域での出力
特性の向上が図られる。

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、前記実施例においては、排気通路９に一本のリ
ブ10を設けて排気通路９や排気ポート9aを２分割した例
について示したが、これに代えて、第５図に示すよう
に、リブ10をシリンダ６の周方向に間隔をおいて複数本
設けるようにしてもよい。このような構成とすることに
より、排気ポート9aの開口面積の減少を極力抑えつつ、
ピストンリング11の支持スパンを狭めて、該ピストンリ
ング11の摺動をさらに円滑なものとすることができる。

「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
における排気装置は、特に、２サイクルエンジンの排気
ポートのシリンダの周方向に沿う両側部を、ピストンの
摺動方向において掃気ポートと重畳させ、前記排気ポー
トの上部近傍から下流側へ向けて凹部を形成し、該凹部
内に前記シリンダと直交する方向に沿った軸を回動自在
に配設するとともに、該軸に、該軸によって揺動させら
れることにより、前記排気ポートの上部を開閉する弁体
を設けたことを特徴とするもので、排気ポートの側部の
下死点側と前記掃気ポートとのシリンダの周方向におけ
る干渉を回避しつつ、排気ポートを拡大することがで
き、したがって、その拡大可能な範囲を、その両側縁部
を結ぶ距離がシリンダの内周のほぼ半周を占める程度ま
で広げることができ、かつ、前述した両ポートの干渉を
回避しつつ排気ポートの上部の開閉を可能にし、この結
果、排気ポートの開口面積を大幅に拡大するとともに、
排気時期を適性にしてエンジンの出力特性を向上させる
ことできる等の優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２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もので、第１図は縦断面図、
第２図は要部のみの縦断面図、第３図および第４図は本
発明の一実施例が適用された２サイクルエンジンの要部
を示すもので、第３図は縦断面図、第４図は排気ポート
と掃気ポートとの相対的な位置関係を示す展開図、第５
図は本発明の他の実施例を示す第４図と同様の図であ
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……突部、 17……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に摺動自
   在に嵌装されたピストンによって開閉される掃気ポート
   および排気ポートを有する２サイクルエンジンにおい
   て、前記排気ポートのシリンダの周方向に沿う両側部を
   前記ピストンの摺動方向において前記掃気ポートと重畳
   させ、前記排気ポートの上部近傍から下流側へ向けて凹
   部を形成し、該凹部内に前記シリンダと直交する方向に
   沿った軸を回動自在に配設するとともに、該軸に、該軸
   によって揺動させられることにより、前記排気ポートの
   上部を開閉する弁体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装置。