JPH0514530U - ２サイクルエンジンの排気装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 エンジンの低速回転時の排気タイミングを遅
くすると共に全排気通路断面積を小さくして高い出力を
得、中、高速回転時には全排気通路断面積を最適にし且
つ効率の良い排気タイミングを得て、高い出力を維持す
る。 【構成】 シリンダ内に連通する主排気通路と副排気通
路が形成され、副排気通路に主排気通路に対して開閉す
る回転式サブバルブが設けられた副排気通路制御機構
と、主排気通路の開口上縁に実質的に排気タイミングを
変更するメインバルブが摺動自在に配設された主排気通
路制御機構を有する２サイクルエンジンの排気装置に於
いて、前記副排気通路制御機構と主排気通路制御機構と
を連繋し、エンジンの回転数に応じてサブバルブとメイ
ンバルブを連動して開閉するようにした。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、主排気通路と副排気通路を備え、両排気通路に夫々排気通路制御機 構を有する２サイクルエンジンの排気装置の改良に関する。

【０００２】

【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副排気通路を設け、低速 回転時には副排気通路を閉鎖し、高速回転時には副排気通路を開放して全排気通 路の断面積を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回転時の 出力の向上を図っている（例えば特開昭６０−２４９６１４号公報参照）。この 高速回転時の出力を十分向上させるためには、副排気通路の断面積を大きくする 必要がある。

【０００３】 ところで、副排気通路を開閉するサブバルブは、シリンダ壁の肉厚を十分に保 つためにシリンダの副排気孔から離れた位置に設けられる。この為、低速回転時 には閉鎖している副排気通路におけるサブ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、低速回転時の出力が低下する。従って、副排気 通路の断面積を十分に大きくできなかった。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かった。

【０００４】 このようなことから副排気通路を設ける他に、主排気通路自体の断面積を変化 させるために、主排気通路の上壁にメインバルブを出没自在に設け、低速回転時 にメインバルブを主排気孔の上部に臨ませ、高速回転時にメインバルブを主排気 孔の上部から退避させる排気装置がある。

【０００５】 その排気装置を例示すると、図１１に示すようにシリンダ１の主排気孔２に連 なる主排気通路５を形成する上壁６に円形の孔７が主排気孔２に向けて穿設され 、孔７の上周面に半円柱状のガイドスリーブ８が添設され、このガイドスリーブ ８のガイド面８ａと孔７の下周面との間の中空部に半円柱の弁体９が摺動自在に 配設されてなり、この弁体９を低速回転時には実線に示す位置に突出させること により、主排気孔２の上部が閉じられ、高速回転時には一点鎖線に示す位置に引 っ込めることにより、主排気孔２が全開されるものである（先行技術文献として 実開平１−７６５１９号公報がある）。

【０００６】 ところで、この排気装置は、弁体９の先端面が主排気通路５の上壁に合致する 円弧状曲面に形成されて、高速回転時に弁体９が引っ込むと、主排気通路５の上 壁に納まり、先端面が通路面となるので、排気ガスがスムースに流れ、高い出力 が得られるが、低中速回転時に弁体が突出し、シリンダ１内に接近して主排気孔 ２の上部を閉じても、シリンダ１の内壁面と同等の面が形成されず、主排気孔２ の上部に凹部１１が形成されるため、排気ガスがこの凹部１１に入り込み、スム ースに主排気孔２から流れず、従って効率良く排気タイミングを遅くできず、副 排気通路が閉じられていても低速回転時の出力を十分に高くすることができなか った。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】

そこで本考案は図１１に示すタイプの排気装置において、高速回転時に高い出 力を維持しつつ低、中速回転時の出力を十分に高くすることができるようにした ２サイクルエンジンの排気装置を提供しようとするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

上記課題を解決するための本考案の２サイクルエンジンの排気装置は、シリン ダ内に連通する主排気通路と副排気通路が形成され、副排気通路に主排気通路に 対して開閉する回転式サブバルブが設けられた副排気通路制御機構と、主排気通 路の開口上縁に実質的に排気タイミングを変更するメインバルブが摺動自在に配 設された主排気通路制御機構を有する２サイクルエンジンの排気装置に於いて、 前記副排気通路制御機構と主排気通路制御機構とを連繋し、エンジンの回転数に 応じてサブバルブとメインバルブを連動して開閉するようにしたことを特徴とす るものである。

【０００９】

【作用】

上記のように構成された本考案の２サイクルエンジンの排気装置は、低速回転 時回転数に応じてサブバルブが回転して副排気通路が主排気通路に対して閉じら れると共にメインバルブが摺動前進しその先端面がシリンダ内壁面に沿った位置 で停止し、主排気通路の上部が閉じられる。かくして主排気通路の開口面積が縮 小し、効率良く排気タイミングが遅れ且つ副排気通路の閉鎖により全排気通路の 断面積が縮小するので、低速回転時の出力が高くなる。

【００１０】 エンジンの回転速度が上昇するとその回転数に応じてサブバルブが逆回転して 副排気通路が主排気通路に対して開かれると共に、メインバルブが摺動後退し始 め、主排気孔の開口面積が大きくなっていく。このようにして適当量副排気通路 と主排気通路が開かれることにより、全排気通路の断面積と排気タイミングは中 速回転時に見合ったものとなり、高い出力が得られる。

【００１１】 さらに回転速度が上昇し、高速回転に入ると、副排気通路が主排気通路に対し て完全に開かれ、またメインバルブが摺動後退して主排気孔の上部が完全に開か れて主排気通路が全開する。かくして全排気通路の断面積は高速回転時に見合っ たものとなり、排気タイミングも高速回転時に見合った早いものとなり、高い出 力が得られる。

【００１２】

【実施例】

本考案の２サイクルエンジンの排気装置の一実施例を図によって説明すると、 図１及び図２に示すシリンダ１に図３に示すように２つの主排気孔２，２が形成 され、この２つの主排気孔２，２が高速回転時に高出力が得られる排気タイミン グの位置にあり、夫々図１に示す主排気通路５に連なっている。２つの主排気孔 ２の側方において図４に示すようにシリンダ１に２つの副排気孔１２，１２が形 成され、この２つの副排気孔１２，１２が図１に示すように主排気孔２，２と略 同じレベル位置にあり、夫々図４に示す副排気通路１３，１３に連なっていて、 この副排気通路１３，１３は夫々主排気通路５に連通されている。

【００１３】 副排気通路１３，１３の途中には主排気通路５に対して開閉する回転式サブバ ルブ１４，１４が設けられた副排気通路制御機構を有する。この副排気通路制御 機構について説明すると、回転式サブバルブ１４，１４が図５に示すようにシリ ンダ１の軸中心線ｌと平行な姿勢で図４に示すようにシリンダ１から離れた所で シリンダ１の壁１５のバルブ支持穴１６（図５）内に回転自在に支持され、各サ ブバルブ１４，１４の下側軸部には図５に示すようにピニオン１７，１７が設け られ、一方のサブバルブ１４のピニオン１７は図６に示すようにシリンダ１の排 気側の壁１５に水平に挿入支持された駆動ロッド１８のラック歯１９に噛合され 、他方のサブバルブ１４（図４，５）のピニオン１７は反転ギヤ２０を介して駆 動ロッド１８のラック歯１９に噛合されている。駆動ロッド１８はロッド長さ方 向に移動可能となっていて、基端部は軸受装置２１を介して壁外に延出し、その 延出端に連結部２２が設けられている。連結部２２は図示せぬガバナ等のように 回転数に応じて駆動する駆動装置に連繋され、それにより回転数が増大するに従 い図６の状態から矢印×方向へと移動し、高速回転時に一点鎖線の状態になる。

【００１４】 前記主排気通路５の上壁に図１及び図２に示すように一対の横向き長円形の孔 ２３，２３が主排気孔２，２に向けて斜上方から穿設され、この孔２３，２３の 上半部に、先端面２４がシリンダ１の内壁面に沿う円弧状曲面になされ且つフラ ットな下面の先端部にカム２５が穿設されたメインバルブ２６，２６が摺動自在 に配設された主排気通路制御機構を有する。この主排気通路制御機構について説 明すると、前記孔２３，２３の下半部に夫々前半部中央にスリット２７を有する バルブホルダー２８，２８が配設固定され、このバルブホルダー２８，２８のス リット２７内に、夫々後端に前記メインバルブ２６，２６のカム２５と係合する 突起２９を設け、前半部下面３０を主排気孔２，２の近くの上壁に沿わせて前記 孔２３，２３を塞ぐ形状になしたキャップバルブ３１，３１が配されて、その中 間が軸３２，３２にて回転可能に支持されている。前記メインバルブ２６，２６ の後端には水平ピン３３が取付けられ、このピン３３が回動アーム３４の先端の スリット３５に係合している。この主排気通路制御機構は前記副排気通路制御機 構に連繋されている。即ち、回動アーム３４の駆動軸３６の一側に、図２及び図 ７に示すように歯車３７が固着され、該歯車３７にメインバルブ２６，２６と平 行シリンダ壁に摺動可能に配したロッド３８の一端部下面に刻設した第１ラック 歯３９が噛合されている。ロッド３８の他端部側面には第２ラック歯４０が刻設 され、この第２ラック歯４０が図２及び図５に示す前記一方のサブバルブ１４の 上端に設けられた第２ピニオン４１に噛合されている。

【００１５】 このように構成された実施例の２サイクルエンジンの排気装置は、エンジンの 低速回転時には副排気通路制御機構が動作して副排気通路１３，１３が閉じられ ると共に主排気通路制御機構が動作して主排気孔２，２の上部が閉じられる。即 ち、エンジンの低速回転時には図示せぬガバナ等の回転数に応じて駆動する駆動 装置により図６に示すように連結部を介して駆動ロッド１８が押し込まれ、該駆 動ロッド１８のラック歯１９に噛合している一方のピニオン１７及び反転ギヤ２ ０を介して他方のピニオン１７が回転して、図８に示すようにサブバルブ１４， １４が回転し、副排気通路１３，１３が主排気通路５に対して閉じられる。と同 時に一方のサブバルブ１４の上端に設けられた図２及び図５に示す第２ピニオン ４１に噛合している第２ラック歯４０を介してロッド３８が摺動し、該ロッド３ ８の一端部下面の第１ラック歯３９が歯車３７を介して駆動軸３６を回転する結 果、駆動軸３６上の回動アーム３４が回転し、ピン３３を介して後端が回動アー ム３４のスリット３５に係合されたメインバルブ２６，２６が図９に示すように 摺動前進し、カム２５によりキャップバルブ３１，３１が下方に回転して、メイ ンバルブ２６，２６の先端面２４の円弧状曲面がシリンダ１の内壁面に沿った位 置で停止し、主排気孔２，２の上部が閉じられる。かくして主排気孔２，２の開 口面積が縮小し、効率良く排気タイミングが遅れ、且つ副排気通路１３，１３の 閉鎖により全排気通路の断面積が縮小するので、図１０のグラフに示すように低 速回転時の出力が高くなる。

【００１６】 エンジンの回転速度が上昇すると、回転数に応じて駆動ロッド１８が逆に外側 に引き出され、該駆動ロッド１８のラック歯１９に噛合している一方のピニオン １７及び反転ギヤ２０を介して他方のピニオン１７が逆回転して、サブバルブ１ ４，１４が逆回転し、副排気通路１３，１３が主排気通路５に対して開き始める 。と同時に一方のサブバルブ１４の上端に設けられた第２ピニオン４１に噛合し ている第２ラック歯４０を介してロッド３８が逆に摺動し、該ロッド３８の一端 部下面の第１ラック歯３９が歯車３７を介して駆動軸３６を逆回転する結果、駆 動軸３６上の回動アーム３４が逆回転し、ピン３３を介して後端が回動アーム３ ４のスリット３５に係合されたメインバルブ２６，２６が摺動後退し始め、主排 気孔２，２の開口面積が大きくなっていく。このようにして適当量副排気通路１ ３，１３と主排気通路５が開かれることにより、全排気通路断面積と排気タイミ ングは中速回転時に見合ったものとなり、図１０のグラフに示すように高い出力 が得られる。

【００１７】 さらに回転速度が上昇し、高速回転に入ると、副排気通路１３，１３が図４に 示すように主排気通路５に対して完全に開かれ、またメインバルブ２６，２６が 最大限摺動後退して図１及び図２に示すように孔２３，２３内に収められ、メイ ンバルブ２６，２６の先端部下面のカム２５がキャップバルブ３１，３１の後端 の突起２９に係合してキャップバルブ３１，３１を軸３２，３２を中心に上方に 回転せしめる結果、孔２３，２３はキャップ３１，３１の前半部下面３０にて塞 がれて主排気孔２，２の近くの上壁には余分な空間が生ぜず、主排気孔２，２の 上部は完全に開かれて、主排気通路５が全開する。かくして全排気通路の断面積 は高速回転時に見合ったものとなり、排気タイミングも高速回転時に見合った早 いものとなり、且つ排気ガスがスムースに流れ、図１０のグラフに示すように高 い出力が得られる。

【００１８】

【考案の効果】

以上の通り本考案の２サイクルエンジンの排気装置によれば、エンジンの低速 回転時、副排気通路のサブバルブを閉じ、主排気孔の上部をメインバルブにより 塞ぐことができるので、全排気通路の断面積を縮小し、効率良く排気タイミング を遅らせて、低速回転時の出力を高くできる。またエンジンの中速回転時には、 副排気通路のサブバルブを回転数に応じた量だけ開き、主排気孔の上部をメイン バルブの摺動後退により適当量開くことができるので、全排気通路の断面積は中 速回転時に見合ったものとなり、排気タイミングも中速回転時に見合ったものと なって、高い出力が得られる。さらにエンジンの高速回転時には、副排気通路の サブバルブが全開し、主排気孔の上部はメインバルブが回転数に応じた量だけ開 かれていき、最終的には全開するので、全排気通路の断面積は高速回転時に見合 ったものとなり、排気タイミングも高速回転時に見合った早いものとなり、高い 出力が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の２サイクルエンジンの排気装置の高速
回転時における主排気通路の状態を示す縦断面図であ
る。

【図２】図１のＡ−Ａ線断面矢視図である。

【図３】主排気孔を示す図である。

【図４】本考案の２サイクルエンジンの排気装置の高速
回転時における副排気通路の状態を示す横断面図であ
る。

【図５】図４のＢ−Ｂ線断面矢視図である。

【図６】図１のＣ−Ｃ線断面矢視図である。

【図７】図２のＤ−Ｄ線矢視側面図である。

【図８】本考案の２サイクルエンジンの排気装置の低速
回転時における副排気通路の状態を示す横断面図であ
る。

【図９】本考案の２サイクルエンジンの排気装置の低速
回転時における主排気通路の状態を示す縦断面図であ
る。

【図１０】本考案の２サイクルエンジンの排気装置によ
るエンジンの出力曲線を示すグラフである。

【図１１】従来の２サイクルエンジンの排気装置の一例
を示す縦断面図である。

【符号の説明】

１ シリンダ ２ 主排気孔 ５ 主排気通路 １２ 副排気孔 １３ 副排気通路 １４ 回転式サブバルブ ２６ メインバルブ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 シリンダ内に連通する主排気通路と副排
   気通路が形成され、副排気通路に主排気通路に対して開
   閉する回転式サブバルブが設けられた副排気通路制御機
   構と、主排気通路の開口上縁に実質的に排気タイミング
   を変更するメインバルブが摺動自在に配設された主排気
   通路制御機構を有する２サイクルエンジンの排気装置に
   於いて、前記副排気通路制御機構と主排気通路制御機構
   とを連繋し、エンジンの回転数に応じてサブバルブとメ
   インバルブを連動して開閉するようにしたことを特徴と
   する２サイクルエンジンの排気装置。