JPS63259118A - 排気時期可変式２サイクルエンジン - 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、排気バルブを備えて排気タイミングおよび排
気ポート開口面積を調整可能な排気時期可変式２サイク
ルエンジンの改良に関する。

〔従来の技術〕

従来より、２サイクルエンジンにおいては、高回転時の
出力および燃焼効率の向上と、低回転時のトルクの向上
および回転安定性とを両立させるため、排気ポートに排
気バルブを設け、回転数に応じて排気ポートを一部遮断
して排気タイミングや排気ポート開口面積を加減するこ
とがなされている。

例えば、第５図および第６図に示すように、シリンダ５
１の排気ポート５２の上死点側には回動自在な板状の排
気バルブ５３が設けられ、その回動軸である駆動軸５４
の一端にはワイヤ５５を捲かれたプーリ５６が取付けら
れており、ワイヤ５５およびプーリ５６によって排気バ
ルブ５３を回動させ、排気バルブ５３の先端縁５３Ａを
排気ポート５２の開口面内に進退させることにより、排
気ポート５２の開口面積を変化させ、かつ排気ポート５
２の上死点側端縁の位置を移動させて排気タイミングを
変化させている。

〔発明が解決しようとする問題点］ ここで、エンジン性能の向上のためには、特に高回転時
において、排気ポート５２の開口面積をより広くとり、
排気効率を向上することが望ましい。しかし、排気ポー
ト５２の開口の上死点側端縁の位置は排気タイミングと
の兼ね合いから変更が困難であり、排気ポート５２の拡
張は専らシリンダ５１０周方向に限られる。

ところが、前述のような回動自在な板状の排気バルブ５
３においては、排気ポート５２がシリンダ５１の周方向
に拡張された場合、排気ポート５２に対応する先端８＆
　５３　Ａの両端部分５３Ｂと中央部分５３Ｃとでは駆
動軸５４からの距離の差が大きくなるため、両端部分５
３Ｂと中央部分５３Ｃとでの端縁の高さが異なる恐れが
あるとともに、両端部分５３Ｂにおいて、排気バルブ５
３の収容部とシリンダ５１の内壁とにより形成されるエ
ツジ部分（通称ナイフェツジ）が薄くなる恐れがあり、
周方向への拡張は制限されるという問題があった。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、シリンダ内面に開口された排気ポートに連通
された排気通路内に、前記排気ポートの上死点側を一部
遮断可能な排気バルブを設け、さらに、前記シリンダ内
面の排気ポート側方に副排気ポートを開口させ、この副
排気ポートを副排気通路によって前記排気通路内に連通
させるとともに、前記副排気通路の排気通路側の開口を
、前記排気バルブが排気ポートを一部遮断した際にこの
排気バルブの側面によって閉塞される位置に形成し、こ
れらにより排気時期可変式２サイクルエンジンを構成す
るものである。

〔作用〕

このような本発明においては、低回転時には、排気バル
ブにより排気ポートを一部遮断して排気タイミングを遅
らせるとともに、排気バルブの側面によって副排気通路
を閉塞して副排気ポートを閉じる。一方、高回転時には
、排気バルブによる排気ポートの一部遮断をなくして排
気タイミングを早めるとともに、副排気通路を開放して
副排気ポートを排気通路に連通させ、排気タイミングを
変化させることなしに実質的な排気ポート開口面積を拡
張し、排気効率を向上させる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１図および第２図に示すように、本実施例の排気時期
可変式２サイクルエンジン１０は、シリンダ１１内を往
復移動するピストン１２を有し、シリンダ１１の内側面
には複数の掃気ポート１３および２つの排気ポート１４
が開口されている。

排気ポート１４は、シリンダ１１のブロックを貫通する
排気通路１５を介して外部に連通されているとともに、
排気通路１５の上死点側内面の形成された凹部１５Ａに
は板状の排気バルブ１６が回動自在に設けられている。

ここで、排気バルブ１６は一端側を排気バルブ駆動軸１
７に固定されており、排気バルブ駆動軸１７はシリンダ
１１のブロックを貫通して外部に露出され、その先端に
はワイ、ヤ１８Ａを捲かれたプーリ１８Ｂが取付けられ
ている。このため、排気バルブ１６は、ワイヤ１８Ａを
介して図示しないサーボモータ等でエンジン回転数など
に応じて回動可能である。

また、排気バルブ１６の他端側には排気ポート１４の上
死点側端縁に沿う形状の先端縁１６Ａが形成されており
、この先端縁１６Ａは排気バルブ１６の回動により第２
図中上下に移動して排気ポート１４内に進退し、その開
口面の上死点側を部分的に遮断し得るように構成されて
おり、この先端縁１６Ａの排気ポート１４内への最大進
出位置はエンジン１０の低回転時の排気タイミングに応
じた位置に設定されている。

なお、排気バルブ１６には、その両面を連通ずる通気孔
１９が設けられており、排気バルブ１６あるいはこれを
収容する排気通路１５の四部１５Ａ等へのカーボン等の
付着を防止しうるように構成されている。

一方、第３図にも示すように、シリンダ１１の内側面に
は排気ポート１４の両側に副排気ポート２１が開口され
ており、この副排気ポート２１は副排気通路２２によっ
て排気通路１５に連通され、さらに副排気通路２２の排
気通路１５側の開口２３は排気通路１５の凹部１５Ａの
側面に形成され、凹部１５Ａ内で回動する排気バルブ１
６の側面１６Ｂによって開閉可能とされている。

すなわち、第４図に示すように、排気バルブ１６が凹部
１５Ａ内に収容された状態における下面位置をＬｌ、排
気ポート１４内に進出した状態における下面位置をＬ２
とすると、副排気通路２２の開口２３は図中Ｌｘより上
部に配置されており、開口２３は排気バルブ１６が排気
ポート１４内に進出した場合にのみ閉塞されるように構
成されている。

このように構成された本実施例においては、エンジン１
０の運転に伴ってシリンダ１１内に生じる排気ガスを、
掃気ポート１３からの掃気により排気ポート１４および
排気通路１５を介して外部に排出する。ここで、シリン
ダ１１における一排気タイミングは、排気ポート１４の
上死点側端縁によって決定されるが、エンジン１００回
転数などに応じて排気バルブ１６を回動させ、先端縁１
６Ａにより排気ポート１４を一部遮断し、その上死点側
端縁位置を変化させて常に最適に維持する。

このとき、副排気通路２２の開口２３は、排気バルブ１
６が下死点側に回動した状態では側面１６Ｂによって閉
塞されるが、上死点側に回動した際には開放され、副排
気ポート２１および副排気通路２２を開いてシリンダ１
１と排気通路１５とを連通させ、排気ポート開口面積を
拡張する。

このような本実施例によれば、次に示すような効果があ
る。

すなわち、高回転時は排気バルブ１６を上死点側に回動
させて排気タイミングを早めるとともに、副排気ポート
２１を開いて排気ポート開口面積を拡張し、排気効率を
高めることができる。また、低回転時は排気バルブ１６
を下死点側に回動させ、排気タイミングを遅らせるとと
もに、副排気ポート２１を閉じて排気ポート開口面積を
縮小し、掃気ポート１３からの混合気の外部への漏れだ
しを防止する。

従って、本実施例によれば、排気バルブ１６によって常
に最適な排気タイミングおよび排気ポート開口面積を維
持し、排気効率の向上によるエンジン１０の高回転時の
高出力化と低回転時の高出力化といった相反する要素を
同時に満足できるため、総合的な性能向上を実現できる
。

さらに、副排気ポート２１、副排気通路２２および開口
２３によりエンジン１０の状態に応じた排気ポート開口
面積の拡張を実現でき、従来のエンジンに比べて構造が
複雑化し、あるいは製造工程の増加するといったことは
ない。

また、排気バルブ１６および排気ポート１４をシリンダ
１１の周方向に拡張した際のように、回動中心からの距
離が過大となることがないため、排気バルブ１６の先端
縁１６Ａの軌跡の曲率を小さくでき、シリンダ１１と凹
部１５Ａとによって排気ポート１４の上死点側端縁部分
に形成されるナイフェツジ形状に厚みを持たせることが
でき、それ自体の熱伝導効率を向上でき、かつ冷却水通
路等を配置することも可能となる。

なお、本発明は前記実施例の態様に限定されるものでは
なく、以下に示すような変形をも含むものである。

すなわち、副排気ポート２１の位置は排気ポート１４の
両脇の２カ所に限らず、どちらか一方であってもよい、
あるいは各々に複数づつ配置してもよく、これらを排気
ポート１４から離れた位置に配置してもよい。しかし、
前記実施例にように構成すれば排気通路２２を短くでき
、かつ排気ポート開口面積の拡張に最も効果的である。

また、副排気ポート２１の上死点側端縁を排気ポート１
４の上死点側端縁と略同じ位置とすることは特に必要で
はない。

さらに、排気バルブ１６としては、前記実施例に示され
た形状に限らず動作に伴って副排気通路２２の開口２３
を閉塞しうる側面１６Ｂを備えた形状であればよく、要
するに、副排気通路２２の開口２３をこのような側面１
６Ｂによって閉塞可能な位置に配置するということであ
る。

また、排気バルブ１６および排気パルプ駆動軸１７を回
動させる機構はワイヤ１８Ａおよびプーリ１ＢＢに限ら
ず、歯車による伝達機構を用いる構造、ソレノイドある
いはモータ等を直接連結する構造等であってもよ（、そ
の他の細部の形状、寸法等は実施にあたって適宜変更し
うるちのである。

〔発明の効果］ 以上のように、本発明の排気時期可変式２サイクルエン
ジンによれば、排気タイミングを常に最適かつ正確にで
きるとともに、排気ポートのナイフェツジを薄くする必
要がな（、さらに排気ポート開口の総面積を拡大でき、
かつ排気ポート開口面積を回転数などに応じて調整し、
排気効率を向上できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す横断面図、第２図は第
１図の■−■線に沿った縦断面図、第３図は前記実施例
のシリンダ内側面を示す展開図、第４図は前記実施例の
排気ポート周辺部を示す一部破断した斜視図、第５図は
従来例を示す横断面図、第６図は第５図のＶｌ−Ｖｌ線
に沿った縦断面図である。 １０・・・排気時期可変式２サイクルエンジン、１１・
・・シリンダ、１４・・・排気ポート、１５・・・排気
通路、１６・・・排気バルブ、１６Ｂ・・・排気バルブ
の側面、２１・・・副排気ポート、２２・・・副排気通
路、２３・・・副排気通路の排気通路側の開口。 代理人　弁理士　木下実三（はが１名）８Ｂ 第２図 第３図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）シリンダ内面に開口された排気ポートに連通され
   た排気通路内に、前記排気ポートの上死点側を一部遮断
   可能な排気バルブを設けた排気時期可変式２サイクルエ
   ンジンにおいて、 前記シリンダ内面の排気ポート側方に副排気ポートを開
   口させ、この副排気ポートを副排気通路によって前記排
   気通路内に連通させるとともに、前記副排気通路の排気
   通路側の開口を前記排気ポートを一部遮断した際の排気
   バルブの側面によって閉塞される位置に設けたことを特
   徴とする排気時期可変式２サイクルエンジン。