JPS62189316A - ２サイクルエンジンにおける排気時期制御装置 - 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仕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什んとした場合
、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、前述（５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図および第２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ｌ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ボ
ー）２ａの上部を閉塞することにより、該排気ポート２
ａの上縁２ｂを弁体４の揺動端部の下端まで距離り９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。

「発明か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、前述した提案にあっては、弁体４の揺動を円
滑にするために、該弁体４と凹部５の内壁面との間にあ
る程度の隙間を設ける必要があり、また、弁体４を排気
ポート２ａの上縁２ｂよりも上方まで揺動させなければ
ならないことから、凹部５を、第１図に示すように、シ
リンダｌの内面から排気通路２の下流側へ後退させた位
置に形成する必要があるが、凹部５のシリンダｌの周方
向に沿う幅を排気ポート２ａの幅と同等に設定したこと
と相まって、第１図および第２図に示すように、弁体４
が閉位置に揺動させられた際に、弁体４の揺動端部でシ
リンダ１の周方向に沿う両側部の端部と、前記排気ポー
ト２ａの側縁との間に隙間Ｇが生じてしまい、これに伴
い、突出した弁体４によって設定された正規の排気時期
に至る前に、前記隙間Ｇを介してシリンダ１の内部と排
気通路２とが連通状態となされて、僅かながら排気時期
にずれが生じ、実際のエンジンの出力特性が目的とする
出力特性よりも下回っ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、前記凹部のシリンダ周方向の幅を前記排
気ポートのそれよりも大きく形成するとともに、該排気
ポートの両側部まで延設したことを特徴とする。

「作用」 本発明に係わる２サイクルエンジンにおける排気時期制
御装置は、排気ポートの両側部まで延設した凹部により
、弁体の前述した構成とすることにより、弁体の揺動端
部でシリンダの周方向の側部を排気ポートの側縁に近付
けて、両者間の隙間を極力減少させ得るものである。

：実施例」 以下、本発明の一実施例について第３図〜第５図に基づ
き説明する。

第３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ｌＯ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に取りイ」けられｆニピストンリ
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】０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、
リブｌＯ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の上部でその排気ボー）９ａの
近傍に本実施例に係わるυト気時期制御装置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１
４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（
図示路）を連設し、前記凹部１３のシリンダ６の周方向
の幅を前記排気ポート９ａのそれよりも大きく形成する
とともに、該排気ポート９ａの両側部まで延設した概略
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、前記凹部１３の前述したような排気
ポート９ａの側部における延設長さは、第５図に示すよ
うに、排気ポート９ａの上縁９ｂから、閉位置まで揺動
させられた弁体１５の下端よりも若干下方までの距離に
設定されている。

前記弁体１５は、第４図および第５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＠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１
５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おり、これに
よって、前記凹部１３が排気ポート９８の幅よりも大き
く形成されている分、弁体１５が該排気ポート９ａの側
縁部へ接近させられている。

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１
６および弁体１５のシリンダ６の内部側のそれぞれの端
面ば連続させられて、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。

さらに、本実施例では、該制御面１７の上部に、弁体１
５が閉位置に揺動させられた際に、前記凹部１３の内面
とシリンダ６の内面との間の壁１８に揺動半径方向にお
いて重畳させられるオーバーラツプ部１９が形成されて
いる。該オーバーラツプ部１９は、弁体１５と壁１８と
の間にラビリンス状のシールを形成するために設けられ
るものであり、該オーツテーラツブ部１９における前記
シリンダ６の壁１８との重畳ｍは、好ましくは、前記排
気ポート９ａの上縁９ｂと突部１６の上縁との間か最も
狭い箇所において、約１　、５ｍｍの重畳量が確保てき
るように設定されている。

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１７をそのオーバーラツプ部１９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３図および
第５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を見掛は止弁体１５
の制御面１７の下端縁までの距ＭＬ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Ｉ、分度化さＵ゛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。また、前述したように、凹
部１３が排気ポート９ａの幅よりも大きく形成され、か
つ、排気ボー）９ａの側部まて延設されていることによ
り、弁体１５が排気ポート９ａの側縁に接近させられて
、第４図に示すように、弁体１５が排気通路９内に突出
させられた状態における排気ポート９ａの側縁との隙間
９が減少させられているから、両者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ろ。

一方、本実施例では、弁体１５のオーバーラツプ部１９
において、該弁体１５とシリンダ６の壁１８とが弁体１
５の揺動半径方向に重畳させられて、両者間にラビリン
ス状のシールが形成されていることから、前記壁１８と
弁体１５との間からの燃焼ガスの漏イ１も抑制され、前
述した排気時期の適性化の向上か図られる。

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、前記弁体１５の側部を拡大された凹部１３の内
方に位置させた例について図示したが、該弁体１５の幅
は、前記排気ポート９ａの幅と同等以上であればよく、
また、弁体１５の揺動の制御方法は、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、前記凹部のシリンダ周方
向の幅を前記υト気ポートのそれよりも大きく形成する
とともに、該排気ポートの両側部まで延設したことを特
徴とするものて、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、凹部を
排気ポートの幅よりも大きく形成し、かつ、排気ポート
の側部まで延設したことにより、弁体を排気ポートの側
縁に接近させて、弁体が排気通路内に突出させられた状
態における排気ポートの側縁との隙間を小さくし、該隙
間からの燃焼ガスの漏れを抑制することがてき、したが
って、低回転域での排気が設定された排気時期に近付け
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図は一部の縦断
面図、第２図は第１図の■−■線に沿う矢視断面図、第
３図〜第５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図は第３図のＩＶ−ＩＶ線に沿う一部を省略した矢視
断面図、第５図は第３図のｖ−■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、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　仔じ　、　　　　　　　　　
　　　　　　１４　・・　・　　申出　、！５・・・・
・・弁体、　　　　　１６・・・・突部、１７・・・・
・制御面、　　　　】訃・・・・壁、１９・・・・・・
オーバーラツプ部。 ！Ｎ−い一′−１ う、／

Claims (1)

【特許請求の範囲】
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、前記凹部のシリンダ周方向の
   幅を前記排気ポートのそれよりも大きく形成するととも
   に、該排気ポートの両側部まで延設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。