JPS63173817A

JPS63173817A - ２サイクルエンジンの排気装置

Info

Publication number: JPS63173817A
Application number: JP720687A
Authority: JP
Inventors: Takayuki Nishigaki; 隆之西垣
Original assignee: Kawasaki Heavy Industries Ltd
Current assignee: Kawasaki Heavy Industries Ltd
Priority date: 1987-01-13
Filing date: 1987-01-13
Publication date: 1988-07-18
Anticipated expiration: 2009-01-19
Also published as: JPH065015B2

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〕この発明は、ピストン自体が排気弁として作用するエン
ジン、つまり、２サイクルエンジンの排気装置に関する
ものである。

〔従来の技術〕

従来より、２サイクルエンジンでは、主排気通路の他に
補助ｖト気通路を設け、低速時には補助排気通路を閉止
し、高速時には補助排気通路を開放して、排気通路の断
面積なエンジンの回転速度に見合った面積にすることに
より、高速時の出力の向上を図った排気装置がある（た
とえば、特開昭６０−２４９６１４号公報参照）。この
高速時の出力を十分向上させるためには、上記補助排気
通路の断面積を十分大きくする必要がある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが、補助排気通路を開閉する補助バルブは、シリ
ンダ壁の肉厚を十分に保つためなどの理由により、補助
排気通路におけるシリンダから離れた位置に設けられる
。このため、低速時には、閉止している補助排気通路に
おける補助バルブよりもシリンダ寄りの部分が燃焼室の
一部として機能するので、低速時の出力が低下するうし
たがって、補助排気通路の断面積を十分に大きくできな
い。つまり、全排気通路の断面積を大きく変化させるこ
とができないので、十分な出力の向上が図れない。

そこで、補助排気通路を設ける他に、主υト気通路自体
の断面積をも変化させることが考えられる。

しかし、こうすると、構造が極め【複雑になるおそれが
ある。

この発明は上記問題に鑑みてなされたもので、エンジン
の出力が十分向上し得るとともに、その構造が複雑にな
るおそれが少ない２サイクルエンジンの排気装置を提供
することを目的としている。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、この発明は、まず、シリン
ダ内と主排気通路との間を補助的な排気通路として連結
する補助排気通路が主排気通路の何方に設けられている
。この補助排気通路の途中には、エンジンの回転速度の
増大に応じて、回転することにより補助排気通路を開放
させるロータリーバルブが設けられている。一方、主排
気通路には、ロータリーバルブに係合して、ロータリー
バルブの回転により駆動されて、主排気進路の開度をエ
ンジンの回転速度の増大に応じて大きくする主バルブが
設けられている。

〔作用〕

この発明によれば、エンジンの回転速度の増大に応じて
、補助排気通路が開放されるとともに、主排気通路の開
度が大きくなる。したがって、高速時には、全排気通路
の断面積が十分に大きくなるので、エンジンの出力が大
幅に向上する。一方、低速時には、全排気通路の断面積
が低速に見合った大きさに設定されるとともに、補助排
気通路の断面積、つまり容積を小さくし得るので、出力
の低下を減退させ得る。

また、主バルブは、補助排気通路に設けられるロータリ
ーバルブに係合して、このロータリーバルブの回転によ
り駆動されて、主排気通路の開度を増大させるから、そ
の駆動装置を別途必要としない。したがって、エンジン
の構造が複雑化するおそれが少ない。

〔実施例〕

以下、この発明の実施例を図面にしたがって説明する。

第１の実施例を示す第１図において、シリンダ１内に連
通ずる主排気通路２の主排気ポート８の両側方には、そ
れぞれ、２つの補助排気ポート４゜５および６，７が設
けられている。この補助排気ボート４，６および５，７
は、通路面積の小さい第１および第２の補助排気通路８
，１０および９゜１１によって、それぞれ、主排気通路
２に連通されている。つまり、補助排気通路８・・・１
１は、シリンダ１と主排気通路２との間を補助的な排気
通路として連結し【いる。この補助排気通路８・・・１
１は、主排気進路２の側方に、つまり、主排気通路２か
らシリンダ１の円周方向に位置ずれして、設けられてい
る。

上記補助排気通路８，９および１０．１１の途中台こは
、それぞれ、双方向に回転するロータリーバルブ１２お
よび１８が設けられている。つまり、ロータリーバルブ
１２．１８は、シリンダ壁の肉厚を十分に保つためなど
の理由により、シリンダｌから離れたところに配設され
ている。このロータリーバルブ１２．１８は、弁体１２
ａ、１３ａおよびバルブ通路１２ｂ、１８ｂを有し、後
述するように、エンジンの回転速度の増大に応じ【、補
助排気通路８・・・１１を開放する。

第２図におい【、上記主排気通路２の上方のバルブ収納
室１４には、主バルブ１５が設けられている。この主バ
ルブ１６は、第３図のエンジン本体１６に軸支された軸
１７に、第２図の矢印入方向に回転自在に支持され【、
後述するように、エンジンの回転速度の増大に応じて、
主排気ポート８の開度を大きくする。上記主バルブ１５
は、第１図のロータリーバルブ１２．１８よりもシリン
ダ１に近いところで開度を調節する。第２図の主バルブ
１５には、駆動ロッド１８との干渉を避けるための連部
１５ａが設けられるとともに、一対の保合ビン１９が、
第８図のように、打込まれて固定されている。なお、第
２図の２０はキャップで、バルブ収納室１４を閉塞して
いる。

第８図の縦断面を示す第４図において、上記口−タリー
パルプ１２．１８は、上記弁体１２ａ。

１８ａと、円柱部１２ｃ、１８ｃと、軸部１２ｄ。

１８ｄと、バルブビニオン１２ｅ、１８ａと、カム溝１
２ｆ、１８ｆとが、たとえば一体形成されてなる。この
ロータリーパルプ１２，１８は、上記軸部１２ｄ、ｌａ
ｄがエンジン本体１６に回転自在に軸支され、互いに左
右対称に形成されている。上記ロータリーパルプ１２ｉ
１８は、上記円柱部１２ｃ、１８ｃの外周面に螺線状に
刻設されたカム溝１２ｆ、１８ｆが、つまり円とぅカム
が、上記保合ビン１９に係合している。したがって、主
バルブ１５は、ロータリーパルプ１２．１８に係合して
、ロータリーパルプ１２．１８の回転により、第２図の
矢印入方向に若干回動する。

第５図において、上記駆動ロッド１８は、エンジン本体
１６内に設けられた摺動孔２１内を、エンジンの回転速
度の増大に応じて、駆動装置２２によって、右側へ移動
されるものである。この駆動ロッド１８には、左側のパ
ルプビニオン１２ｅに係合する第１のラック１８ａと、
ビニオン２８に保合する第２のラック１８ｂとが刻設さ
れている。上記ビニオン２８は、第４図のように、その
軸部２８ａにより、エンジン本体１６に回転目在に軸支
され、第５図に明示するように、右側のバルブビニオン
１８ｅにも係合している。したがっテ、両パルプピニオ
ン１２ｅ、１３ｅは互いに逆方間に回転する。

２４は識受装置で、エンジン本体１６に固定され、上記
駆動ロッド１８の右側を支持するものである。２５は連
結部で、駆動ロッド１８に固定されるとともに、駆動装
置２２に係合していて、駆動装置２２の駆動力を駆動ロ
ッドＩ８Ｇ：伝達する、この連結部２５は、図面のよう
に、軸受装置２４の右端に当接することによって、駆動
ロッド１８の低速時における位置決めを行う。なお、高
速時の位置決めは、駆動ロッド１８の右側の段部１８ｃ
が、軸受装置２４の内側端面２４ａに当接することによ
りなされる。

上記駆動装置２２は、図示しない、クランク軸に連結さ
れたカバナの回転により、クランク軸の回転速度が所定
値以上になったときに、鋼球が工形の球面板の傾斜に沿
って移動する周知の装置である（前述の先行文献参照）
。また、この駆動装置２２は、図示しない、エンジンの
回転数を検知器で検知して、モータの７クチユエータを
作動させる周知の構造としても良い。

つぎに、上記構成の動作について説明する。

まず、エンジンの回転速度が小さい低速時には、第１図
の４つの補助排気通路８・・・１１がロータリーパルプ
１２．１８により閉止され、一方、第２図の主バルブ１
５が実線の位置に保持されて、主排気ボート８の開度が
小さく保たれている。このため、全排気通路の断面積は
、低速時に見合った小さなものとなる。

その後、エンジンの回転速度が所定速度になったとき、
第５図の駆動装置２２により、連結部２５を介して、駆
動ロッド１８が除々に右側へ移動スル。この移動にとも
なって、とニオン２８および左側のバルブビニオン１２
ｅが、それぞれ、時計回りに回転される。このとき、右
側のバルブビニオン１８ｅは、ビニオン２８により、反
時計回りに回転される。

上記回転で、第１図のロータリーパルプ１２゜１８は、
それぞれ、互いに反対方向、つまり矢印Ｂ、Ｃ方向に回
転し、中速時を示す第６図の位置まで回転する。このた
め、第１の補助排気通路８゜１０がパルプ通路１２ｂ、
１８ｂを介して、主排気通路２に連通する。一方、上記
回転にともなっ【、第４図の係合ビン１９がカム溝１２
ｆ、１３ｆに沿って上昇するとともをこ、第２図の主バ
ルブ１６が軸１７を中心として、矢印入方向に若干回動
する。このため、主排気ボート８の開度が若干大きくな
る。このように、第１の７ｉ１ｉ助排気通排気。

１０と、若干大きく開かれた主排気ボート３とから排気
されるので、全排気通路の断面積が中速時に見合った大
きさになる。

さらに、エンジンの回転速度が大さくなるに従い、第６
図のロータリーパルプ１２．１８が回１１１ｊし続け、
第２の補助排気通路９，１１も開放され始める。やがて
、第５図の駆動ロッド１８の段部１８ｃが、１受装置２
４の内側端面２４ａに当接する。この当接時に、パルプ
ビニオン１２ｅ。

１８ｅおよび第７図のロータリーパルプ１２゜１８の回
転が停止するとともに、第２の補助排気進Ｈ９，ｚが完
全に開放される。−万、ロータリーパルプ１２の上記回
転にともなって、第４図の保合ビン１９がカム溝１２ｆ
、１８ｆに沿って、さらに上昇する。そして、上記当接
時には、第２図の主バルブ１５が一点鎖線で示す上端位
置で停止する。このように、４つの補助排気通路８・・
・１１と、大さく開かれた主排気ボート３とから排気さ
れるので、全排気進路の断面積が高速時に見合った大き
さになる。

上記構成において、この発明は、エンジンの回転速度の
増大に応じて、補助排気通路８・・・１１が開放される
他、主排気通路２の主排気ボート８の開度も大きくして
いる。したがって、高速時には、全排気通路の断面積を
十分に大さくし得るので、エンジンの出力が大幅に向上
する。

ところで、第１図の低速時には、閉止している補助排気
通路８・・・１１が燃焼室（図示せず）の一部として機
能するので、その分だけ、低速時の出力が低下する。こ
こで、この発明は、補助排気通路８・・・１１による排
気制御の他、第２図の主排気ボート８の開度を調部する
主バルブ１５を設けて、全排気通路の断面積を調節して
いる。したがって、主排気ボート３の開度を調節する分
だけ、′Ｍ１図の補助排気通路８・・・１１の断面積を
、つまり、容積を小さくし得るから、低速時の出力の低
下を減退させ得る。

また、元来小型で、かつｒｌＩ’ｉ易な２サイクルエン
ジンにおいて、上記２通りの制御を行うことは、エンジ
ンの大型化および複雑化を招くという問題がある。これ
に対し、この実施例は、補助排気通路８・・・１１が主
排気通路２の何方に設けられ、一方、第２図の主バルブ
１６が主排気通路２の上方に設けられている。したがっ
て、補助排気通路８・・・１１と、主バルブ１５とが、
互いに干渉するおそれがないから、両者８・・・１１，
１５を容易に配設し得るので、エンジンが大型化するお
それが少ない。さらに、この発明の主バルブ１５は、第
４図の保合ビン１９を介して、ロータリーパルプ１２．
１８に係合して、このロータリーパルプ１２．１８の回
転により、主排気ボート８の開度を調節する。この１こ
め、主バルブ１５の駆動は・第５図の補助排気進路８・
・・１１のための駆動ロッド１８および駆動装置２２な
どによりなされるので、別途駆動装置２２などを必要と
しない。したがって、エンジンが複雑化するおそれが少
ない。

上記第１の実施例では、第２図の主バルブ１５が軸１７
の回りに回転して、主排気ボート８の開度を調節したが
、必ずしも同転によるものでなくても良い。この要部を
、第８図の第２の実施例に示す。

第８図において、ロータリーパルプ１２．１８には、第
４図のカム溝１２ｆ、ｌ：ｌＩｆの代りに。

第８図のように、パルプビニオン１２ｅ、Ｌｅｅが軸方
向に長く形成されズいる。一方、主バルブ１６には、そ
の両側面に、上記バルブビニオン１２ｅ、１８ｅに係合
するラック１５ｂが刻設されている。したがって、主バ
ルブ１５は、ロータリーパルプ１２．１８の回転により
、矢印り方向に進退して、主排気ボート８の開度を調節
する。

なお、その他の構成は第１の実施例と同様であり、同一
部分もしくは相当部分には同一符号を付して、その説明
を省略する。

また、上記２つの実施例では、主バルブ１５を主排気通
路２の上方に設けているが、たとえば下方などに設ける
ことも可能であり、この発明に含まれる。なお、第１図
の低速時に、バルブ通路１２ｂ、１８ｂを介して、主排
気通路２に連通ずる周知の共鳴室を設けても良い。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明によれば、高速時におけ
る出力を大幅に向上させ得るとともに、低速時の出力の
低下を減退させ得る。また、主バルブの駆動装置を別途
必要としないから、エンジンの構造が複雑化するおそれ
が少ない。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の第１の実施例を示し、エンジンの低
速時の半面断面図、第２図は第１図の■−１線断面図、
第８図は第２図のｌ１ｌ−１線断面図、第４図は第３図
のＩＴ−ＩＶ線断面図、第５図は＠４図のＶ−■線断面
図、第６ＩＡは中速時の平面断面図、第７図は高速時の
平面断面図、ｆＡｓ図は第２の実施例の要部を示す縦断
面図である。１・・・シリンダ、２・・・主ｖＦ気進路、８．　９．
　１０゜１１・・・補助排気通路、１２．１８・・・ロ
ータリーバルブ、１５・・・主バルブ。特許出願人　　川崎重工業株式会社畑”Ｆ：”：・、・
・・ＩＦ’ｊ”ｒ、ｊ、：’！代理人　弁理士　　難波国英（外１名）−、！￥し４．
。第１図１：シリンダ１第２図第３図第４図第５図第６図１２ａ第７図、第８図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）シリンダ内に連通する主排気通路と、この主排気
通路の側方に設けられ、上記シリンダ内と上記主排気通
路との間を補助的な排気通路として連結する補助排気通
路と、この補助排気通路の途中に設けられ、エンジンの
回転速度の増大に応じて、回転することにより上記補助
排気通路を開放させるロータリーバルブと、上記主排気
通路に設けられ、上記ロータリーバルブに係合して、こ
のロータリーバルブの回転により駆動され、主排気通路
の開度をエンジンの回転速度の増大に応じて大きくする
主バルブとを備えた２サイクルエンジンの排気装置。