JPS63272915A - ２サイクルエンジンの排気制御方法 - 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］ この発明は、ピストン自体が排気弁として作用する２サ
イクルエンジンの排気制御方法に関するものである。

［従来の技術］ 上記２サイクルエンジンでは、エンジン本体の排気通路
の断面積を、低速回転時に小さくし、高速回転時に大き
くすることによって、高速回転時の出力の向上を図った
排気制御装置がある（たとえば、特開昭６０−２４９６
１４号公報参照）。

この制御方法としては、単一の排気通路の断面積を制御
する方法と、複数のそれを制御する方法とがある。

［発明が解決しようとする問題点］ ところが、上記従来技術では、エンジンの回転が停止し
ない程度の無負荷の運転状態、つまりアイドリング時に
おいて、機械的な騒音が大きいという不都合があった。

これは、アイドリング時には、ピストンの３行程ないし
５行程に対し、１回燃焼するという不整燃焼のためであ
ると推測される。そこで、この発明者は、上記アイドリ
ング時におけるエンジンの運転状態について、種々検討
を行った。その結果、一定条件下では、ピストンの２行
程ないし３行程に対し、１回燃焼することが判明した。

この発明は上記従来の課題に鑑みてなされたもので、ア
イドリング時の機械的な騒音を小さくし得る２サイクル
エンジンの排気制御方法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
ダにおける主排気ポートの円周方向の側方に補助排気ポ
ートを設け、この補助排気ポートに連通ずる補助排気通
路を開閉する補助バルブを設けている。この補助バルブ
を、エンジンのアイドリング時に開放し、低速回転時に
閉止し、高速回転時に開放する。

［作用コ この発明によれば、主排気ポートの円周方向の側方に設
けられた補助排気ポートを、アイドリング時に開放する
から、アイドリング時の燃焼ガスの流れが良くなり、燃
焼が安定して、ピストンの２行程ないし３行程に対し、
１回燃焼する。つまり、エンジンの回転変動（ムラ）が
小さくなる。

したがって、機械的な騒音が小さくなる。

［実施例］ 以下、この発明の一実施例を図面にしたがって説明する
。

第１図は２気筒の２サイクルエンジンの縦断面を示し、
１はシリンダヘッド、２はシリンダブロック、３はピス
トン、４は水ジャケットである。

５は主排気ポートで、シリンダ６と第２図（ａ）の主排
気通路７とを連通させている。上記シリンダ６における
主排気ポート５の円周方向の側方には、２つの補助排気
ポート８が設けられている。

９は補助排気通路で、補助排気ポート８と主排気通路７
との間を補助的な排気通路として連結している。つまり
、補助排気通路９の断面積は、主排気通路７のそれに比
べて小さく形成されている。

なお、３０は共鳴室で、低速時に主排気通路７に連通し
て、低速時の出力の低下を防止するものである。なお、
共鳴室３０は片側のみを図示したが、両方に設けても良
く、又、必ず設ける必要はない。

１０は補助バルブで、上記補助排気通路９の途中に設け
られ、エンジンの回転数の変化に応じて、後述する駆動
装置１１（第３図）により回転駆動され、補助排気通路
９を開閉するものである。この補助バルブｌＯには、バ
ルブ通路１０ａと弁体ｉｏｂとが、第１図の円柱部１０
ｃに形成されている。この補助バルブ１０は、その軸方
向がエンジンのピストン３の摺動方向に設定され、その
軸部１０ｄがシリンダヘッドｌとシリンダブロック２と
に軸支され、この軸部１０ｄのまわりに双方向に回転す
るロータリーバルブである。この補助バルブ１０の軸部
１０ｄは、シリンダブロック２からシリンダヘッドｌを
貫通して突出し、シリンダヘッドｌの上方において、上
記駆動装置１１の伝達装置１２に連結されている。なお
、図示していないが、右側のエンジンにも、上記補助バ
ルブおよび伝達装置が設けられている。

この２サイクルエンジンは、たとえば、第３図のように
、自動２輪車のフレーム（図示せず）に斜めに支持され
ている。なお、この図において、１３は排気管、１４は
リードバルブケースである。

つぎに、上記駆動装置１１（第３図）について説明する
。

駆動装置１１は、正逆回転可能なモータ１５と、上記伝
達装置１２とからなる。上記モータ１５には、その回転
角度の位置を検出するポテンショメータ４０が設けられ
ている。上記伝達装置１２は上記モータ１５に連結され
て回転するプーリ１６と、このプーリ１６に係合する第
１および第２のケーブル１７．１８と、このケーブル１
７．１８にそれぞれ連結されている第１のレバー１９と
、第４図の第２のレバー２０となどからなり、モータ１
５（第３図）の駆動力を補助バルブ１０の軸部１０ｄに
伝達するものである。

上記両ケーブル１７．１８は、それぞれ、ケーブルアウ
タ１７ａ、１８ａと、ケーブルインナ１７ｂ、１８ｂと
からなり、上記アウタ１７ａ。

１８ａがブラケット２１を介して、第３図のシリンダヘ
ッドｌに固定されている。なお、ブラケツ）２１はシリ
ンダヘッド１に一体形成されている。

第４図において、上記第１および第２のレバー１９．２
０は、互いに第１のロッド２２を介して連結されている
とともに、それぞれ、第２および第３のロッド２３．２
４を介して第３および第４のレバー２５．２６に連結さ
れている。上記４つのレバー１９，２０，２５．２６は
、それぞれ、第１図の補助バルブｌＯの軸部１０ｄにね
じ固定され、この軸部１０ｄの径方向に突出している。

第５図の２７は合成樹脂製の連結具で、ロッド２２．２
４およびレバー１９．２６に、樹脂弾性により回動自在
に固定されている。このように、軸部１０ｄが伝達装置
１２を介して、第３図のモータ１５に連結されているか
ら、モータ１５の正回転により、プーリ１６が矢印方向
に回転し、この回転でインナ１７ｂ、１８ｂが互いに反
対方向に引っ張られて、第４図のレバー１９゜２０．２
５．２６が矢印方向に回転して、第２図（ａ）の補助バ
ルブ１０が回転される。

第３図において、２８は制御手段で、たとえばマイクロ
コンピュータからなり、本来、エンジンの点火タイミン
グを制御するものである。この制御手段２８は、検知器
４１により検知したエンジンの回転数信号ａと、上記ポ
テンショメータ４０が検知したモータ１５の回転角度信
号すとを入力とし、エンジンの回転数の変化に応じて、
モータ１５を回転させる駆動信号Ｃを出力する。

つぎに、この発明の制御方法にってい説明する。

まず、エンジンの始動前は、第２図（ｂ）のように、補
助バルブｌＯが全開状態に保たれている。

ついで、エンジンの電源スィッチを入れると同時に、第
３図のモータ１５が逆回転した後、正回転して、伝達装
置１２を介して、第２図（ｂ）の全開状態の補助バルブ
１０は、第２図（ａ）の全閉状態になった後、再び第２
図（ｂ）の全開状態になる。

この補助バルブ１０の往復回転により、補助バルブｌＯ
に付着しているカーボンなどが除去される。

上記エンジンが低速回転になるまでの第６図のアイドリ
ング時Ｔ１には、補助バルブの開度が全開状態に保たれ
る。ここで、この発明は、アイドリング時ＴＩに、第１
図のシリンダ６における主排気ポート５の円周方向の何
方に設けられている補助排気ポート８の補助バルブｌＯ
を開放するから、アイドリング時の燃焼ガスの流れが良
くなる。このため燃焼が安定して、ピストン３の２行程
ないし３行程に対し、エンジンが１回燃焼する。したが
って、機械的な騒音が小さくなる。

上記エンジンの回転数が第６図の回転数Ｎｌを越えたと
き、第２図（ｂ）の補助バルブｌＯは回転駆動されて、
第２図（ａ）のように、全閉状態になる。その後、回転
数が第６図の回転数Ｎ２になるまでの低速回転時Ｔ２に
は、補助バルブの開度が全閉状態に保たれる。このため
、周知のように、全排気通路の断面積が、低速回転時に
見合った小さなものになり、低速時の出力の低下が防止
される。

上記エンジンの回転数が所定の回転数Ｎ２になったとき
、補助バルブ１０（第１図）が回転駆動されて全開状態
になる。その後、回転数が回転数Ｎ３になるまでの高速
回転時Ｔ３には、第２図（ｂ）のように、補助バルブ１
０が全開状態に保たれる。このため、全ての排気通路７
，９から排気がなされるので、周知のように、全排気通
路の断面積が高速回転時に見合った大きなものになり、
出力が向上する。

上記エンジンの回転数が第６図の所定の回転数Ｎ３にな
ったとき、第２図（ｂ）の全開状態の補助バルブｌＯが
、第２図（Ｃ）のように半開状態まで回転駆動される。

つまり、第６図の高速回転時Ｔ３を超えるオーバラーン
時Ｔ４には、バルブ開度が繕に保たれる。これにより、
出力のピークが第７図のようにエンジンのオーバラーン
側に移り、その結果、出力が斜線部分Ｓ２に相当する分
だけ向上する。なお、第６図のオーバラーン時Ｔ４には
、補助バルブ１０（第１図）を若干でも開放していれば
、ある程度、出力の向上が図られる。なお、上記半開状
態に保つ制御は、第３図の制御手段２８がモータ１５の
回転角度信号すにより、モータ１５の回転角度を制御す
ることによってなされる。

ところで、上記実施例では、始動前に第１図の補助バル
ブ１０を、第６図のように、全開状態に設定したが、全
閉状態に設定しても良い。

また、この発明の制御方法は、補助バルブ１０（第１図
）を、始動前からアイドリング時Ｔ１までの間、全開に
し、低速回転時Ｔ２に全閉にし、高速回転時Ｔ３および
オーバラーン時Ｔ４に全開にする簡単な制御であっても
良い、この場合は、制御が簡単であるため、第３図の駆
動装置１１を電気的なものではなく、機械的な駆動装置
とすることが可能である。この機械的な駆動装置として
は、たとえば、周知のように、図示しないクランク軸に
連結され、クランク軸の回転速度が所定値以上になった
ときに、鋼球が皿形の球面板の傾斜に沿って移動するガ
バナ装置を１対設け、第１図の補助バルブ１０を一方の
ガバナ装置、により全閉にし、他方のガバナ装置により
再び全開にする装置を用いることができる。

ところで、アイドリング時のバルブ開度は、必ずしも全
開である必要はなく、賜以上の開度であれば良い。なお
、この発明の効果は、補助排気ポート８がシリンダ６に
おける主排気ポート５の円周方向の側方に設けられてい
る場合に得られる。

［発明の効果Ｊ 以上説明したように、この発明によれば、主排気ポート
の円周方向の側方に設けられた補助排気ポートを、アイ
ドリング時に開放することにより、アイドリング時の機
械的な騒音を小さくし得る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例にかかる２サイクルエンジ
ンの縦断面図、第２図（ａ）は第１図のＩＩ−ＩＩ＆Ｉ
ｉｊ断面図、第２図（ｂ）は補助バルブが全開状態の平
面断面図、第２図（Ｃ）は補助バルブが半開状態の平面
断面図、第３図はエンジン全体の外観図、第４図は第１
図および第３図のｒＶ−ＩＶ線矢視図、第５図は第４図
のｖ−Ｖ線断面図、第６図は補助バルブの開度とエンジ
ンの回転数との関係を示すタイムチャート、第７図は出
力と回転数との関係を示す特性図である。 ５・・・主排気ポート、６・・・シリンダ、７・・・主
排気通路、８・・・補助排気ポート、９・・・補助排気
通路、１０・・・補助バルブ、Ｔ１・・・アイドリング
時、Ｔ２・・・低速回転時、Ｔ３・・・高速回転時。 第２図（ａ） 第２　図（ｂ）　　　　　　　　　第２　図　（Ｃ）第
３図 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）シリンダの主排気ポートに連通する主排気通路と
   、上記シリンダにおける上記主排気ポートの円周方向の
   側方に設けられた補助排気ポートと、この補助排気ポー
   ト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、この補助排気通路を開閉する補
   助バルブとを備え、エンジンの回転数の変化に応じて、
   上記補助バルブを開閉することにより排気の制御を行う
   ２サイクルエンジンの排気制御方法であつて、上記補助
   バルブを、エンジンのアイドリング時に開放し、低速回
   転時に閉止し、高速回転時に開放する２サイクルエンジ
   ンの排気制御方法。