JPS62189318A - 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（ピス
トンの上死点側）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
における出力特性に重点をおいた低回転型と、高回転域
における出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で
得られるように、また、後者はエンジン出力のピークが
高回転域で得られるように設定されているが、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
において出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２サイクルエンジ
ンの排気ポートの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、シリンダ１に形成された排気通路
２の上部（以下、上とはピストンの上死点側を、また、
下と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Ｉ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、該軸３に、該軸３
を中心として揺動させられる弁体４を一体的に取り付け
、かつ、該弁体４と対向する排気通路２の上面に、弁体
４を収納するための収納凹部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まわりに揺動させて、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υト気ボー）２ａの上縁２ｂを弁体４の揺
動端部の下端締までの距離り分、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図に鎖線で示すように、前記弁体
４を収納凹部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−１ 本発明は、前述した提案において、さらなる出力特性向
上のために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、排気時（掃気時）に、前記排気通路２へ排出
される燃焼ガスが、前記弁体４と収納凹部５の内面との
隙間から該収納四部５内へ僅かながら侵入する現象が発
生し、該燃焼ガス中に含まれているカーボンが、弁体４
の上面に滞留して付着することにより、弁体４の慣性質
量を増加させて弁体４の応答性の低下を招き、あるいは
、弁体４を作動させるために必要な駆動力を大きくして
しまうおそれがあ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、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、前記シリンダの中心線と直交する方向に沿う揺
動軸線を有する弁体を揺動自在に設け、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、シリンダの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、前記弁体の上面に、該弁体の揺動方向の側部へ向か
って先下がりとなる傾斜面を葬≦虚）ナー−ふん軌働シ
ナス 「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、弁体に形成した傾斜面により、該弁体の上面に付着
するカーボンを排気通路の内壁側へ導き、該内壁と弁体
との間の隙間から前記カーボンを排気通路内へ落とし込
んで除去するものである。

「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図は本実施例の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■−ｍ線に沿
う矢視断面図である。

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は前記燃焼室Ａ内へ混合気を送り込むため
の掃気連路、９は前記燃焼室Ａにおいて燃焼させられた
燃焼ガスを排出するための排気通路である。該排気通路
９の内部には、シリンダ６の内面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、゛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。該リブ１０は、排気ポート９ａ近傍を補強する
とともに、該ピストン７に取り付けられたピストンリン
グ１１の支持スパンを短くして、該ピストンリング１１
が自らの弾性により径方向外方へ広がることを抑制し、
これによって、ピストン７が摺動させられる際に、ピス
トンリング１１と排気ポート９ａの上縁９ｂや下縁９ｃ
との干渉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運路Ｗが形
成されて、該リブ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、本実施例に係わる排気時期制御装置１２か設け
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、排
気ポート９ａの近傍から下流側へ向かって収納凹部］３
を形成し、該収納凹部１３内で、前記υ１気ボート９ａ
から下流側へ離間した位置に、前記シリンダ６の中心線
と直交する方向に沿って軸１４を回動自在に配設し、ま
た、該軸１４に一体に設けられ、該軸１４によって揺動
さ仕られる弁体１５を配設し、該弁体１５の上面に、弁
体１５の揺動方向の側部へ向かって先下がりとなる傾斜
面１５ｇを形成し、さらに、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の範囲内で往復
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をエンジンの運転状態に対応して、収
納凹部１３から突出する方向および収納凹部１３内に収
納する方向に揺動させることにより、該弁体１５に揺動
端部によって前記排気ポート９ａの上部を開閉して、シ
リンダ６の内部と排気通路９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９ｇ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
記収納凹部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の揺動端部のシリンダ
６の内部側の端面ば連続させられて、該弁体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
ほぼ連続する制御面１７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おり、該大径部と前記突部
１６との間に、前述した傾斜面１５ａが形成されている
。

該傾斜面１５ａは、本実施例では、第２図および第３図
に示すように、前記リブ１０へ向かう方向お１、　１ｅ
　４＋　７−）　　＋に／Ｉ＋１’Ｔ　需へ　白シ＼　
八　づイ白　７−　　　運暮冷曲禽来謬が小さくなるよ
うな凹部形状に形成されており、弁体１５の上面に付着
するカーボンを弁体１５とリブ１０との間の隙間へ導く
ようになっている。

前記収納凹部１″Ａの内面は、第２図に示すように、弁
体１５の傾斜面１５ａが形成されていない部分の上面形
状に対応した形状、すなわち、排気ボー）９ａから下流
側へ向かって、前記弁体１５の突部１６が収納される断
面略３角形状の凹部、前記弁体】５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
断面略半円状の四部が順に形成された形状となされ、前
記弁体１５が収納された状態において、該弁体１５の上
面との間に微少間隙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、弁体１
５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内に突出さける。

このような弁体１５の移動により、その制御面］７を排
気ポート９ａの上部に位置させて、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を見掛は止弁体１５の制御面１７の下端縁まで
の距離り分、ピストン７の下死点側へ下げる。これによ
って、ピストン７の移動に伴う排気ポート９ａの開放時
期すなわち排気時期が前記距離り遅延させられる。

一方、エンジンが高回転域に至った場合には、弁体１５
を前述した方向と逆方向に移動させて、該弁体１５を収
納凹部１３へ収納する。これによって、排気ボー）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、前述した弁体１５の操作により、エンジン
の低回転域から高回転域にいたる広い範囲で適切な排気
が行なわれて、全回転域においてエンジンの出力特性の
向上が図られる。

そして、前述した排気作用、すなわち、掃気作用が行な
われている間、排気通路９へ排出される燃焼カスの一部
が収納凹部１３の内面と弁体１５の上面との間に侵入し
て滞留することにより、弁体１５の上面にカーボンが付
着することが想定されるが、該カーボンは、弁体１５の
上面に形成されている傾斜面１５ａによってリブ１０へ
向かって導かれて、該リブｌＯと弁体１５との隙間から
排気通路９内へ落とし込まれて排出される。このような
カーボンの排気通路９内への落とし込みは、弁体１５の
揺動時におけるリブ１０との相対移動により行なわれ、
また、排気時において排気ボート９ａ近傍に形成される
負の圧力分布によ、す、前記収納凹部１３から吸い出さ
れることによって促進される。

これによって、弁体１５へのカーボンの付着が抑制され
て、該弁体１５の慣性質量の増加が抑えられることによ
り、弁体１５の円滑な作動か維持されるとともに、確実
な排気時期制御操作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、設計要求等に仄づき種々変更可
能である。

例えば、前記傾斜面１５ａは、リブ１０と反対側の側部
へ向かって先下がりとなるように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、前記シリン
ダの中心線と直交する方向に沿う揺動軸線を有する弁体
を揺動自在に設け、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、
シリンダの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、前記弁体の上面
に、該弁体の揺動方向の側部へ向かって先下がりとなる
傾斜面を形成したことを特徴とするしので、排気作用す
なわち掃気作用が行なわれている間に、排気通路へ排出
される燃焼ガスの一部か収納凹部の内面と弁体の上面と
の間に侵入して滞留することにより弁体の上面にカーボ
ンが付着した場合であっても、該カーボンを弁体の上面
に形成した傾斜面によって、弁体と排気通路の内壁面と
の隙間部分へ向かって導き、該隙間から排気通路内へ落
とし込んで排出することができ、これによって、弁体へ
のカーボンの付着を抑制して弁体の慣性質量の増加を抑
え、該弁体の円滑な作動を維持するとともに、確実な排
気時期制御操作を長期に亙って保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】

図中第１図は排気時期制御装置を備えた従来の２サイク
ルエンジンの一部の縦断面図、第２図および第３図は本
発明の一実施例が適用された２ザイクルエンジンを示す
しので、第２図は縦断面図、第３図は第２図の■−ｍ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、９ｂ・・・・・・上縁、　　　
　　　１ｏ・・・・・・リブ、１２・・・・・排気時期
制御装置、 １３・・・・・収納凹部、　　　Ｉ４・・呻・軸、１５
・・・・・弁体、　　　　　１５ａ・・自・・傾斜面。 田願人　本田技研工業株式会社 第１図 第２図

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、前記シリンダの中心線
   と直交する方向に沿う揺動軸線を有する弁体を揺動自在
   に設け、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、シリンダの
   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、前記弁体の上面に、該弁体
   の揺動方向の側部へ向かって先下がりとなる傾斜面を形
   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。