JPH09273431A - 変形２サイクルエンジンのマフラ− - Google Patents
変形２サイクルエンジンのマフラ−Info
- Publication number
- JPH09273431A JPH09273431A JP8110172A JP11017296A JPH09273431A JP H09273431 A JPH09273431 A JP H09273431A JP 8110172 A JP8110172 A JP 8110172A JP 11017296 A JP11017296 A JP 11017296A JP H09273431 A JPH09273431 A JP H09273431A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- muffler
- expansion chamber
- engine
- shaped body
- cycle engine
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Exhaust Silencers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 構造簡易且つ軽量で取り扱いやすく、マフラ
−内に排気された不完全燃焼ガスを燃焼室に戻して完全
燃焼させることを可能ならしめ、以て燃料消費率が小さ
くて回転効率のよい変形２サイクルエンジンを実現し得
るマフラ−を提供することを課題とする。 【解決手段】 マフラ−１の膨張室４の容量を回転速度
に応じて変化可能にしたことを特徴とする。この場合の
マフラ−１は通例、その膨張室４内に、広径側を内側に
向けてロ−ト状体５を内挿し、ロ−ト状体５を膨張室４
の長さ方向に移動可能にする。
−内に排気された不完全燃焼ガスを燃焼室に戻して完全
燃焼させることを可能ならしめ、以て燃料消費率が小さ
くて回転効率のよい変形２サイクルエンジンを実現し得
るマフラ−を提供することを課題とする。 【解決手段】 マフラ−１の膨張室４の容量を回転速度
に応じて変化可能にしたことを特徴とする。この場合の
マフラ−１は通例、その膨張室４内に、広径側を内側に
向けてロ−ト状体５を内挿し、ロ−ト状体５を膨張室４
の長さ方向に移動可能にする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は変形２サイクルエン
ジン、より詳細には、吸入・圧縮工程は一般の２サイク
ルエンジンと基本的に変わらないが、爆発工程と排気工
程の間に二次吸入工程を介在させる変形２サイクルエン
ジンのマフラ−に関するものである。
ジン、より詳細には、吸入・圧縮工程は一般の２サイク
ルエンジンと基本的に変わらないが、爆発工程と排気工
程の間に二次吸入工程を介在させる変形２サイクルエン
ジンのマフラ−に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】２サイクルエンジンはピストンの２スト
ロ−クの運動、即ち、クランクシャフトが１回転する間
に、吸気・圧縮・爆発・排気の動作を行い、これを繰り
返すことによって動力を発生する。２サイクルエンジン
においては、ピストンの上昇行程は混合気を圧縮する行
程であり、下降行程は動力を発生する爆発行程であっ
て、圧縮と爆発行程は４サイクルエンジンと同様に行わ
れるが、４サイクルエンジンと違って吸入と排気のため
の独立した行程がない。
ロ−クの運動、即ち、クランクシャフトが１回転する間
に、吸気・圧縮・爆発・排気の動作を行い、これを繰り
返すことによって動力を発生する。２サイクルエンジン
においては、ピストンの上昇行程は混合気を圧縮する行
程であり、下降行程は動力を発生する爆発行程であっ
て、圧縮と爆発行程は４サイクルエンジンと同様に行わ
れるが、４サイクルエンジンと違って吸入と排気のため
の独立した行程がない。
【０００３】２サイクルエンジンは、４サイクルエンジ
ンのようにバルブを用いないのでシンプルな構造とな
り、軽量で取り扱いが容易といった利点を有する反面、
排気の際に混合気の一部が未燃焼のまま排出されるため
に燃料消費率が大きく、また、動作が不確実で、回転効
率が悪いといった欠点があるが、従来はマフラ−内に排
気される未燃焼ガスを燃焼室に反復的に戻して完全燃焼
を図るという考え方は取られていなかった。
ンのようにバルブを用いないのでシンプルな構造とな
り、軽量で取り扱いが容易といった利点を有する反面、
排気の際に混合気の一部が未燃焼のまま排出されるため
に燃料消費率が大きく、また、動作が不確実で、回転効
率が悪いといった欠点があるが、従来はマフラ−内に排
気される未燃焼ガスを燃焼室に反復的に戻して完全燃焼
を図るという考え方は取られていなかった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は、上記
２サイクルエンジンの長所及び短所に鑑み、その長所を
生かし且つ短所を改善すべくなされたもので、構造簡易
且つ軽量で取り扱いやすく、マフラ−内に排気された不
完全燃焼ガスを燃焼室に戻して完全燃焼させることを可
能ならしめ、以て燃料消費率が小さくて回転効率のよい
変形２サイクルエンジンを実現し得るマフラ−を提供す
ることを課題とする。
２サイクルエンジンの長所及び短所に鑑み、その長所を
生かし且つ短所を改善すべくなされたもので、構造簡易
且つ軽量で取り扱いやすく、マフラ−内に排気された不
完全燃焼ガスを燃焼室に戻して完全燃焼させることを可
能ならしめ、以て燃料消費率が小さくて回転効率のよい
変形２サイクルエンジンを実現し得るマフラ−を提供す
ることを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、マフラ−の膨
張室の容量を回転速度に応じて変化可能にしたことを特
徴とする変形２サイクルエンジンのマフラ−、を以て上
記課題を解決した。この場合のマフラ−は通例、その膨
張室内に、広径側を内側に向けてロ−ト状体を内挿し、
前記ロ−ト状体を前記膨張室の長さ方向に移動可能にす
る。
張室の容量を回転速度に応じて変化可能にしたことを特
徴とする変形２サイクルエンジンのマフラ−、を以て上
記課題を解決した。この場合のマフラ−は通例、その膨
張室内に、広径側を内側に向けてロ−ト状体を内挿し、
前記ロ−ト状体を前記膨張室の長さ方向に移動可能にす
る。
【０００６】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について説明
する。２サイクルエンジンにおいては排気孔が開いた後
少し遅れて掃気口が開き、それまで与圧されていた混合
気が掃気口を通ってシリンダ−上部の燃焼室内に流入
し、燃焼室内の燃焼ガスを追い出すよう作用する（掃気
作用）。その際燃焼ガスと共に新しい混合気も若干排出
されてしまい、これが排気公害の一要因ともなってい
る。
する。２サイクルエンジンにおいては排気孔が開いた後
少し遅れて掃気口が開き、それまで与圧されていた混合
気が掃気口を通ってシリンダ−上部の燃焼室内に流入
し、燃焼室内の燃焼ガスを追い出すよう作用する（掃気
作用）。その際燃焼ガスと共に新しい混合気も若干排出
されてしまい、これが排気公害の一要因ともなってい
る。
【０００７】本発明はこの未燃焼ガスを燃焼室に戻して
再燃焼させることを企図している。即ち、本発明では、
シリンダ−の排気孔に連結されるマフラ−１を十分に大
きくし、マフラ−１内において、掃気によりマフラ−１
内に排出される未燃焼ガス及び通常排気により排気され
る燃焼ガスの温められた混合気を、新たな掃気によりマ
フラ−１内に排出される混合気の圧力によって瞬時に圧
縮工程に入ろうとするシリンダ−の燃焼室内に押し戻す
よう作用させる。
再燃焼させることを企図している。即ち、本発明では、
シリンダ−の排気孔に連結されるマフラ−１を十分に大
きくし、マフラ−１内において、掃気によりマフラ−１
内に排出される未燃焼ガス及び通常排気により排気され
る燃焼ガスの温められた混合気を、新たな掃気によりマ
フラ−１内に排出される混合気の圧力によって瞬時に圧
縮工程に入ろうとするシリンダ−の燃焼室内に押し戻す
よう作用させる。
【０００８】このような作用は、基本的にはマフラ−１
内に存する温度の高い混合気と後にマフラ−１内に排出
されてくる温度の低い混合気との温度差によって生ずる
対流によって惹起されるものであるが、この対流をより
有効に行わせるため本発明では、マフラ−の胴体２の径
をその入口３の径に比して十分に、例えば、約３倍以上
に設定して十分に広い膨張室４を確保する。そして、膨
張室４の容量を、ピストンの回転速度に対応して変更可
能、即ち、高速の場合には容量が大きくなり、低速の場
合には容量が小さくなるように構成する。
内に存する温度の高い混合気と後にマフラ−１内に排出
されてくる温度の低い混合気との温度差によって生ずる
対流によって惹起されるものであるが、この対流をより
有効に行わせるため本発明では、マフラ−の胴体２の径
をその入口３の径に比して十分に、例えば、約３倍以上
に設定して十分に広い膨張室４を確保する。そして、膨
張室４の容量を、ピストンの回転速度に対応して変更可
能、即ち、高速の場合には容量が大きくなり、低速の場
合には容量が小さくなるように構成する。
【０００９】従来の内燃機関のマフラ−の容量は一定で
変化させることができず、その一定の容量にて総ての回
転に対応していた。そのため、多くの混合気が必要とな
る高速走行時とそれ程必要とされない低速走行時に、そ
れぞれ対応する排気脈動（未燃焼ガスが燃焼室に逆流す
る現象）を起こさせるということができない。これに対
して本発明においては、上述したように高速走行時には
マフラ−の膨張室４が拡がるため、膨張室４内に多量の
未燃焼ガスが滞留することになり、高速走行に必要な多
量の未燃焼ガスを確保することが可能となる。逆に低速
走行時には膨張室４の容量が小さくなり、膨張室４内に
滞留する未燃焼ガスの量も少なくなる。
変化させることができず、その一定の容量にて総ての回
転に対応していた。そのため、多くの混合気が必要とな
る高速走行時とそれ程必要とされない低速走行時に、そ
れぞれ対応する排気脈動（未燃焼ガスが燃焼室に逆流す
る現象）を起こさせるということができない。これに対
して本発明においては、上述したように高速走行時には
マフラ−の膨張室４が拡がるため、膨張室４内に多量の
未燃焼ガスが滞留することになり、高速走行に必要な多
量の未燃焼ガスを確保することが可能となる。逆に低速
走行時には膨張室４の容量が小さくなり、膨張室４内に
滞留する未燃焼ガスの量も少なくなる。
【００１０】このように膨張室４の容量を可変にするこ
とにより排気脈動の作用が極端になり、且つ、対流がよ
り起こりやすい状況となる。その結果膨張室４の充填率
が高められることで、膨張室４に滞留している混合気が
何回も反芻されるため、最小限の燃料しか必要とせず、
燃費が向上する。
とにより排気脈動の作用が極端になり、且つ、対流がよ
り起こりやすい状況となる。その結果膨張室４の充填率
が高められることで、膨張室４に滞留している混合気が
何回も反芻されるため、最小限の燃料しか必要とせず、
燃費が向上する。
【００１１】このように掃気からシリンダ−に排出され
る混合気はシリンダ−に溜まることなく膨張室４に一旦
排出されるが、掃気により供給される混合気は排出され
るときにシリンダ−内の熱を奪う。そのためシリンダ−
内の温度が上がらず、熱変形などの歪みが起こらないの
で従来の内燃機関に比べ圧縮漏れが発生しない。その結
果圧縮効率が高められ、爆発に必要な混合気を希薄にで
きるので爆発により発生する熱量が低くなる。つまり、
従来の内燃機関における燃料の役割は、気化熱を奪って
冷却しつつ爆発エネルギ−となることであるが、本発明
における燃料の役割は、機関の熱を内部から奪うことと
爆発エネルギ−を完全に分離させることにあるというこ
とができる。
る混合気はシリンダ−に溜まることなく膨張室４に一旦
排出されるが、掃気により供給される混合気は排出され
るときにシリンダ−内の熱を奪う。そのためシリンダ−
内の温度が上がらず、熱変形などの歪みが起こらないの
で従来の内燃機関に比べ圧縮漏れが発生しない。その結
果圧縮効率が高められ、爆発に必要な混合気を希薄にで
きるので爆発により発生する熱量が低くなる。つまり、
従来の内燃機関における燃料の役割は、気化熱を奪って
冷却しつつ爆発エネルギ−となることであるが、本発明
における燃料の役割は、機関の熱を内部から奪うことと
爆発エネルギ−を完全に分離させることにあるというこ
とができる。
【００１２】図１及び図２は膨張室４の容量を変更可能
にするための構成例を示しており、図１においてはマフ
ラ−１の胴体２の上面に軸支板７を設け、そこにおいて
駆動バ−８の中間部を枢支させる。通例駆動バ−８は傾
斜状態に取り付けられるか、胴体２に沿って湾曲する形
状とされる。また、胴体２の側面に横方向に長い長孔９
を透設し、軸支板７の下端部に取り付けたピン１０を長
孔９を通してロ−ト状体５の側面に固定する。
にするための構成例を示しており、図１においてはマフ
ラ−１の胴体２の上面に軸支板７を設け、そこにおいて
駆動バ−８の中間部を枢支させる。通例駆動バ−８は傾
斜状態に取り付けられるか、胴体２に沿って湾曲する形
状とされる。また、胴体２の側面に横方向に長い長孔９
を透設し、軸支板７の下端部に取り付けたピン１０を長
孔９を通してロ−ト状体５の側面に固定する。
【００１３】そして、駆動バ−８の上端部に、一端をア
クセルペダルに接続されたワイヤ−１１の他端を接続す
る。かくしてアクセルペダルを踏み込むと、ワイヤ−１
１に引かれて駆動バ−８が回動し、以て長孔９に沿って
移動することになるピン１０を介し、ロ−ト状体５がマ
フラ−１内を横方向に移動する。このロ−ト状体５の動
きに伴い、膨張室４の容量が変化する。なお、図示して
ないが、駆動バ−８にスプリング等の復帰手段が設置さ
れる。
クセルペダルに接続されたワイヤ−１１の他端を接続す
る。かくしてアクセルペダルを踏み込むと、ワイヤ−１
１に引かれて駆動バ−８が回動し、以て長孔９に沿って
移動することになるピン１０を介し、ロ−ト状体５がマ
フラ−１内を横方向に移動する。このロ−ト状体５の動
きに伴い、膨張室４の容量が変化する。なお、図示して
ないが、駆動バ−８にスプリング等の復帰手段が設置さ
れる。
【００１４】図２に示す例ではロ−ト状体５の外側面に
ラック１２が設置され、このラック１２がマフラ−１の
胴体２に形成された長孔１３から露出するように配置さ
れる。そして、マフラ−１又は車体に取り付けられたサ
−ボモ−タの回転軸に固定したピニオン１４をラック１
２に噛合させる。サ−ボモ−タは、エンジンの回転数、
混合気や負荷の状況等のデ−タをコンピュ−タ処理して
動作させる。
ラック１２が設置され、このラック１２がマフラ−１の
胴体２に形成された長孔１３から露出するように配置さ
れる。そして、マフラ−１又は車体に取り付けられたサ
−ボモ−タの回転軸に固定したピニオン１４をラック１
２に噛合させる。サ−ボモ−タは、エンジンの回転数、
混合気や負荷の状況等のデ−タをコンピュ−タ処理して
動作させる。
【００１５】
【発明の効果】本発明に係るマフラ−を用いた場合、エ
ンジンの充填効率が高められ、必要以上の燃料を吸収せ
ずに済むことから同等（排気量又は性能）の２サイクル
又は４サイクルエンジンに比べ燃料消費は数分の一とな
る。また、適度に暖められた混合気を再燃焼させるため
燃焼効率が高まり、むしろ４サイクルエンジンよりも優
れたトルク特性となり、トルクバンドは極端にワイドと
なる。本マフラ−を採用した試作エンジンにおいては、
２０００回転〜１７０００回転の間でフラットな高トル
クを発生し、トルクバンドは１５０００回転となること
が判明している。
ンジンの充填効率が高められ、必要以上の燃料を吸収せ
ずに済むことから同等（排気量又は性能）の２サイクル
又は４サイクルエンジンに比べ燃料消費は数分の一とな
る。また、適度に暖められた混合気を再燃焼させるため
燃焼効率が高まり、むしろ４サイクルエンジンよりも優
れたトルク特性となり、トルクバンドは極端にワイドと
なる。本マフラ−を採用した試作エンジンにおいては、
２０００回転〜１７０００回転の間でフラットな高トル
クを発生し、トルクバンドは１５０００回転となること
が判明している。
【００１６】燃焼効率を高めたことにより略完全燃焼が
実現され、不完全燃焼による有害ガスの排出が測定不能
なまでに逓減した。掃気により吸収される冷たい混合気
はシリンダ−及びピストンなどの冷却に略１００％使わ
れることから、エンジンの平均温度は３５℃となり水冷
装置、空冷のフィン、強制空冷のファンは不要なものと
なった。但し、それらは付いていても問題はない。エン
ジン温度が低いため各周動パ−ツや回転するパ−ツに熱
変形が起こらないので通常のエンジンに比べ殆ど磨耗し
ない。現試作エンジンは２０００時間を回したが、各パ
−ツの測定値は新品の時と百分の一の単位で磨耗は認め
られなかった。
実現され、不完全燃焼による有害ガスの排出が測定不能
なまでに逓減した。掃気により吸収される冷たい混合気
はシリンダ−及びピストンなどの冷却に略１００％使わ
れることから、エンジンの平均温度は３５℃となり水冷
装置、空冷のフィン、強制空冷のファンは不要なものと
なった。但し、それらは付いていても問題はない。エン
ジン温度が低いため各周動パ−ツや回転するパ−ツに熱
変形が起こらないので通常のエンジンに比べ殆ど磨耗し
ない。現試作エンジンは２０００時間を回したが、各パ
−ツの測定値は新品の時と百分の一の単位で磨耗は認め
られなかった。
【００１７】更に、構造が簡単なため、使用パ−ツ点数
が最低限で済むので軽量省資源エンジンとなり、また、
アクセルを閉じることにより膨張室が最小となり、排気
プレッシャ−がかかるために従来のものよりもエンジン
ブレ−キがよく効くという効果もある。
が最低限で済むので軽量省資源エンジンとなり、また、
アクセルを閉じることにより膨張室が最小となり、排気
プレッシャ−がかかるために従来のものよりもエンジン
ブレ−キがよく効くという効果もある。
【図１】 本発明の実施例の構成図である。
【図２】 本発明の他の実施例の構成図である。
１ マフラ− ２ 胴体 ３ 入口 ４ 膨張室 ５ ロ−ト状体 ７ 軸支板 ８ 駆動バ− ９ 長孔 10 ピン 11 ワイヤ−
Claims (2)
- 【請求項１】 マフラ−の膨張室の容量を回転速度に応
じて変化可能にしたことを特徴とする変形２サイクルエ
ンジンのマフラ−。 - 【請求項２】 マフラ−の膨張室内に、広径側を内側に
向けてロ−ト状体を内挿し、前記ロ−ト状体を前記膨張
室の長さ方向に移動可能にしたことを特徴とする請求項
１記載の変形２サイクルエンジンのマフラ−。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8110172A JPH09273431A (ja) | 1996-04-05 | 1996-04-05 | 変形２サイクルエンジンのマフラ− |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8110172A JPH09273431A (ja) | 1996-04-05 | 1996-04-05 | 変形２サイクルエンジンのマフラ− |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09273431A true JPH09273431A (ja) | 1997-10-21 |
Family
ID=14528884
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8110172A Pending JPH09273431A (ja) | 1996-04-05 | 1996-04-05 | 変形２サイクルエンジンのマフラ− |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09273431A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106930803A (zh) * | 2017-04-18 | 2017-07-07 | 泰山学院 | 一种用于内燃机排气消声器的组合式消声单元 |
| CN111577428A (zh) * | 2020-04-17 | 2020-08-25 | 中国第一汽车股份有限公司 | 一种排气装置及其控制方法 |
-
1996
- 1996-04-05 JP JP8110172A patent/JPH09273431A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106930803A (zh) * | 2017-04-18 | 2017-07-07 | 泰山学院 | 一种用于内燃机排气消声器的组合式消声单元 |
| CN111577428A (zh) * | 2020-04-17 | 2020-08-25 | 中国第一汽车股份有限公司 | 一种排气装置及其控制方法 |
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