JPH0486325A - ２サイクルエンジンの圧縮比可変機構 - 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−１−の利用分野） 本発明は、回転数に応じて圧縮比を変える２サイクルエ
ンジンの圧縮比可変機構に関する。

（従来の技術） 例えば、２サイクルデイーゼルエンジンの中には圧縮比
可変機構を備えるものかあり、斯かるエンジンては圧縮
比可変機構によって始動時及び低負荷運転域における圧
縮比を高め、以て始動性の改善と高負荷運転域でのシリ
ンダの内圧−１−’；１の抑制を図っている。

ところて、上記圧縮比可変機構としては、シリンタボデ
イに形成される主排気通路の上方に、該主排気通路に連
通ずる副排気通路（バイパス通路）を形成し、該副排気
通路にこれを開閉する排気制御弁を設けたものか知られ
ており（特開昭６３−６５１２１号公報参照）、これに
よれば、始動時及び低負荷運転域において上記排気制御
ｊｒか閉じられて圧縮比か高められる。

（発明が解決しようとする課題） ところか、従来の圧縮比可変機構にあっては、排気制御
弁には断面長円形に連通孔が貫設されており、該排気制
御弁か開状態にあるときには副排気ボートから副排気通
路に流出する排気ガスは排気制御弁の連通孔を通過した
後、副排気通路から主排気通路へと流れていたため、排
気抵抗か大きくなるという問題があった。

本発明は」−記問題に鑑みてなされたものて、その目的
とする処は、排気抵抗の低減を図ることかできる２サイ
クルエンジンの圧縮比ｔｉｆ変機構を提供することにあ
る。

（課題を解決するだめの手段） 上記目的を達成すべく本発明は、主排気通路よりも」−
死点側に、該主排気通路に連通ずる副排気通路を形成し
、該副排気通路にこれを開閉する円柱状の排気制御弁を
設けて成る２サイクルエンジンの圧縮比可変機構におい
て、前記排気制御弁に１８０°以上の角度範囲に亘って
切り欠かれた連通溝を形成するとともに、前記主排気通
路と副排気通路を画成する隔壁に、前記排気制御弁か開
状態にあるときにこれに形成された前記連通溝を主排気
通路に連通せしめる切欠きを形成したことをその特徴と
する。

（作用） 本発明によれば、排気制御弁か開状態にあるときには、
該排気制御弁を流れる排気ガスの大部分は当該排気制御
弁に形成された連通溝から流路面積の大きな主排気通路
に直接流れ込むため、該排気ガスの流動抵抗か低く抑え
られる。

（実施例） 以ドに本発明の一実施例を添伺図面にノ、（づいて説明
する。

第１図は本発明に係る圧縮比可変機構な留１える２サイ
クルデイーゼルエンジンの縦断面図、第２図は排気制御
弁の開状態における同エンジンの排気通路周辺の拡大断
面図、第３図は第２図の■−■線断面図、第４図は排気
制御弁の斜視図、第５図はエンジンの性能特性図である
。

第１図に示すエンジンｌは３気筒の２サイクルデイーゼ
ルエンジンてあって、第３図に示すようにそのシリンタ
ボデイ２には３つのシリンダ３・・・か並設されており
、同シリンダボディ２の上部にはシリンダヘット４が被
着されている。そして、前記各シリンダ３内にはピスト
ン５が−にド摺動自在に嵌装されており、該ピストン５
はコンロッド６を介してクランク軸７に連結されている
。

尚、クランク軸７は第１図の紙面垂直方向（シリンダ３
・・・の並設方向）に長く、これはクランクケース８内
のクランク室９に回転自在に収容されている。

又、前記シリンダヘット４には各気筒毎に渦室式の副燃
焼室Ｓか形成されており、この副燃焼室Ｓにはクランク
ヘット４に螺着された燃料噴射弁ｌＯとグロープラグ１
１の各先部か臨んでいる。

更に、前記シリンダボディ２には各気筒毎に掃気通路１
２，１３、主排気通路１４及び副排気通路１５か各々形
成されており、これらはその一端かクランク３内に掃気
ボー）−１６，１７、主排気ポート１８、副排気ボート
１９としてそれぞれ開［１しており、掃気通路１２．１
３の他端は前記クランク室９に開［コしている。

ところて、１．記二ｒ］排気通路１４は第２図に詳細に
示すように下流（出口）に行くに従って上方へ向かうよ
う形成されており、該主排気通路１４の上方に前記副排
気通路１５が形成されている。そして、これら主、副排
気通路１４．１５の各一端は前述のように１巳、副排気
ボート１８．１９を介してクランク３内にそれぞれ開口
しており、主排気通路１４の他端には不図示の排気管が
接続されており、副排気通路１５の他端は図示のように
主排気通路１４に開口している。

ところて、本実施例においては、第２図に詳細に示すよ
うにシリンダボディ２の前記主排気通路１４と副排気通
路１５を画成する隔壁２ａには切欠き２ａ−１か形成さ
れている。

而して、副排気ボート１９に連なる副排気通路１５は第
２図に示すように側面視てシリンダ３の中心縄文に対し
て直角、且つ直線状に形成され、第３図に示すように平
面視ては同一幅て直線状に形成され、その一部は主排気
通路１４にオーバーラツプしている。

更に、シリンタボデイ２の副排気通路１５・・・の中間
位置には円孔２０がクランク軸方向（クランク３・・・
の並設方向）に貫設されており、この円孔２０内には第
３図に示すように各気筒毎に、即ち各排気通路１５４ｄ
に円柱状の排気制御弁２１か回動自在に喉装されており
、各排気制御弁２１の両端部外周と円孔２０の内周とは
Ｏリンク２２゜２２によって気密にシールされている。

」二記各排気制御弁２１には第２図及び第４図に示すよ
うに１８０°以にの角度範囲０（第２図参照）に亘って
切り欠かれた連通溝２１ａか貫設されており、該排気制
御弁２１はその回動によって副排気通路１５を開閉する
か、これか第２図に示すように開状態にあるときには、
該排気制御弁２１に形成された前記連通溝２１ａは前記
隔壁２ａに形成された切欠き２ａ−１を介して主排気通
路１４に直接連通している。

而して、各気筒毎に設けられる計３つの排気制御弁２１
・・・は第３図に示すようにジヨイント２３．２３によ
ってシリンダ３・・・の並設方向に・体内、１１一つ直
線状に連結されており、これら体に連結された排気制御
ｊｊ２１・・・の一端は円孔２０の一端開口部を塞ぐプ
ラグ２４に当接しており、他端はこれら排気制御弁２１
−・を一体内に回動せしめるステップモータ２５の出力
軸２５ａにカップリング２６にて連結されている。尚、
第３図に示すように当該エンジンｌのスロウトル開度と
回転数のデータはコントローラ２７に送られ、コントロ
ーラ２７はこれらのデータに基づいて排気制御弁２１・
・・の開閉を制御する制御信号を前記ステップモータ２
５に送って該ステップモータ２５の駆動を制御する。

尚、以−Ｌの副排気通路１５、ステップモータ２５、コ
ントローラ２７等が本発明に係る圧縮比可変機構を構成
している。

ところで、第１図に示すようにシリンダボディ２の側部
には吸気通路２８が形成されており、該吸気通路２８の
一端は前記クランク室９に開口しており、同吸気通路２
８の他端には吸気管２９が接続されている。そして、吸
気通路２８には空気のクランク室９方向への流れのみを
許容するリートバルブ３０が設けられている。

次に、本２サイクルデイーゼルエンジン１の作用を説明
する。

第１図に示すように排気制御弁２１を閉し状態とすると
、各副排気通路１５はこの排気制御弁２１によって閉し
られている。この状ｍ）てピストン５かシリンダ３内を
」−昇すると、クランク室９内に負圧か発生し、この負
圧に引かれて吸気（空気）が吸気管２９からリートバル
ブ３０を経てクランク室９に導入される。そして、この
吸気は爆発・掃気行程て下降するピストン５によって１
次圧縮されるか、ピストン５か主排気ボート１８を開け
、続いて掃気ボート１６．１７を開けると、この１次圧
縮された吸気は掃気ボート１６．１７からシリンダ３内
に流入し、シリンダ３内ての燃料の燃焼によって生した
排気ガスを主排気ボート側１８へ押し出す。次に、ピス
トン５か掃気ボート１６．１７及び主排気ボート１８を
閉じると、シリンダ３内の吸気は上昇するとストン５に
よって圧縮されるが、このときのピストン５の圧縮スト
ロークＡ（第１図参照）は大きく、このときの当該エン
ジン１の圧縮比が高められる。

而して、ピストン５か一■−死点近くに達すると、シリ
ンダ３内の吸気は高温、高圧となり、燃料噴射弁ｌＯか
らは適ｊ＆の燃料か副燃焼室Ｓに噴射され、この燃料は
高温、高圧の吸気によって着火、燃焼せしめられる。そ
して、燃焼によって生した高温、高圧の排気ガスの圧力
を頭部に受けてピストン５は下降を開始し、このピスト
ン５によって主排気ボート１８、掃気ボート１６．１７
か開くと、前述のようにクランク室９て１次圧縮された
吸気が掃気ボート１６．１７からシリンダ３内に流入し
、以後は」二連と同様の作用か繰り返され、排気制御弁
２１・・・を全閉状態として全負荷運転すると第５図に
カーラａにて示される性能か得られる。

一方、ステップモータ２５がコントローラ２７からの制
御信号に基づいて排気制御弁２１・・・を一体内に回動
せしめてこれらを第２図及び第３図に示すように開き、
各副排気通路１５を開いた状態ては、圧縮行程における
ピストン５の圧縮ストロークＢは第１図に示すように前
記ストロークＡよりも小さくなるため（Ｂ＜Ａ）、当該
エンジン１の圧縮比は低く抑えられる。

又、ピストン５か下降する爆発・掃気行程においては、
先ず副排気ボート１９か開けられ、シリンダ３内の排気
ガスは副排気通路１５を通って排気制御弁２１を流れる
か、排気制御弁２１か開状態にあるときには、前述のよ
うに該排気制御弁２１に形成された前記連通溝２１ａは
前記隔壁２ａに形成された切欠き２ａ−１を介して主排
気通路１４に直接連通しているため、排気制御弁２１を
流れる排気ガスの大部分は連通溝２１ａから切欠き２ａ
−１を経て流路面積の大きな主排気通路１４に直接流れ
込み、従って、該排気ガスの流動抵抗か低く抑えられる
。そして、主排気通路１４へ流れ込んだ排気ガスは、主
排気通路１４から不図示の排気管及びマフラーを経て大
気中に排出されるか、その後、主排気ポート１８も開く
と、排気ガスは主、副排気通路１４．１５を流れて大気
中に排出される。

而して、排気制御？＋　２１・・・を全開状態として全
負荷運転すると、第５図にカーブｂにて示される性能か
得られる。

ところて、例えば全負荷運転時について説明すると、コ
ントローラ２７はこれに入力されるエンジン回転数Ｎか
第５図に示すＮ１以下（Ｎ≦Ｎ、）である低速度域にお
いては、ステップモータ２５に対して排気制御弁２１・
・・を全開状態とする制御信号を出力し、エンジン回転
数ＮがＮ、を超えて図示のＮ２以下（Ｎ、＜Ｎ≦Ｎ２）
となる中速度域では、ステップ干−夕２５に対して排気
制御弁２１・・・の開度がそのときのエンジン回転数に
応じて全閉から全開までの間の中間開度となるべき制御
信号を出力する。又、エンジン回転数ＮがＮ２を超える
（Ｎ＞Ｎ２）高速度域ては、コントローラ２７はステッ
プモータ２５に対して排気制御弁２１・・・を全開状態
とする制御信号を出力する。

以ＪＺの結果、全負荷運転時には第５図に実線カーブＣ
にて示される性能か得られ、特に中速度域において排気
制御弁２１・・・を中間開度に制御することによってこ
れを行なわない場合に比して第５図の斜線部分に相当す
る分たけトルクの向」二を図ることかできる。

以」−において、本実施例ては、前述のように排気制御
弁２１か開状態にあるときには、該排気制御弁２１に形
成された連通溝２１ａを隔壁２ａに形成された切欠き２
ａ−１を介して主排気通路１４に直接連通せしめたため
、排気制御弁２工を流れる排気ガスの大部分は連通溝２
１ａから切欠き２ａ−１を経て流路面積の大きな主排気
通路１４に直接流れ込み、この結果、該排気ガスの流動
抵抗か低く抑えられる。

（発明の効果） 以上の説明て明らかな如く、本発明によれば、主排気通
路よりも上死点側に、該主排気通路に連通ずる副排気通
路を形成し、該副排気通路にこれを開閉する円柱状の排
気制御弁を設けて成る２サイクルエンジンの圧縮比可変
機構において、前記排気制御弁に１８０°以上の角度範
囲に亘って切り欠かれた連通溝を形成するとともに、前
記主排気通路と副排気通路を画成する隔壁に、前記排気
制御弁が開状態にあるときにこれに形成された前記連通
溝を主排気通路に連通せしめる切欠きを形成したため、
排気抵抗を小さく抑えることかできるという効果が得ら
れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る圧縮比可変機構を備える２サイク
ルデイーゼルエンジンの縦断面図、第２図は排気制御弁
の開状態における同エンジンの排気通路周辺の拡大断面
図、第３図は第２図の■−■線断面図、第４図は排気制
御弁の斜視図、第５図はエンジンの性能特性図である。 ■・・・２サイクルエンジン、２・・・シリンダボディ
、２ａ−・・隔壁、２ａ−１・・・切欠き、１４・・・
主排気通路、１５・・・副排気通路、２１・・・排気制
御弁、２１ａ・・・連通溝。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 主排気通路よりも上死点側に、該主排気通路に連通する
   副排気通路を形成し、該副排気通路にこれを開閉する円
   柱状の排気制御弁を設けて成る２サイクルエンジンの圧
   縮比可変機構において、前記排気制御弁に１８０゜以上
   の角度範囲に亘って切り欠かれた連通溝を形成するとと
   もに、前記主排気通路と副排気通路を画成する隔壁に、
   前記排気制御弁が開状態にあるときにこれに形成された
   前記連通溝を主排気通路に連通せしめる切欠きを形成し
   たことを特徴とする２サイクルエンジンの圧縮比可変機
   構。