JPH0635831B2 - ２サイクルエンジンの排気時期制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、エンジンの排気時期制御装置に係わり、特
に、２サイクルエンジンに用いられる排気時期制御装置
に関するものである。

〔従来の技術〕 一般に、車両等に搭載されているエンジンは、低速走行
時（低回転域）における動力特性に重点をおいた低回転
型と、高速走行時（高回転域）における動力特性に重点
をおいた高回転型とに大略２分されており、前者はエン
ジン出力のピークがエンジンの低回転域において得られ
るように、また、後者はエンジン出力のピークが高回転
域で得られるようになっている。

しかしながら、前者にあっては、高回転域での出力が頭
打ちとなり、また、後者にあっては、低回転域での出力
が前者に比して低くなってしまうといった特性をも合わ
せ持っていることから、高回転域における高い出力を維
持しつつ低回転域での出力を高めることにより、低速走
行時から高速走行時に至る全域において出力特性を向上
させることが検討されており、その具体的な解決手段と
して、低回転時と高回転時とでエンジンの排気時期を変
えることが挙げられている。

そして、このような解決手段を２サイクルエンジンに適
用した従来の一構造例として、例えば、実開昭５１−３
９１１２号公報に示される技術が知られている。

この技術は、２サイクルエンジンのシリンダ内部へ連通
された排気通路の上部に、該排気通路の開口近傍をピス
トンの摺動方向に分割する隔壁を設けるとともに、前記
排気通路内に位置させられて、前記隔壁と排気通路の上
壁との間隙を開閉する制御弁を設けた構成となってお
り、エンジンが低回転状態にある場合には、制御弁によ
って前記間隙を閉塞して該間隙からの排気ガスの流出を
停止させることにより、ピストンの摺動に伴うシリンダ
の内部と排気通路との連通時期すなわち排気時期を隔壁
によって制御して、低回転時における排気時期を適正な
ものとし、また、エンジンが高回転域に至った場合にあ
っては、前記間隙を解放して該間隙からの排気ガスの流
出を許容することにより、シリンダの内部と排気通路と
の連通時期を開口の上縁で制御してその排気時期を早
め、これによって、高回転域における適切な排気を行な
うようにしている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は、上述した従来の技術における次のような問題
点を解決せんとするものである。

すなわち、前述した技術にあっては、前記間隙を閉塞し
て隔壁による排気時期の制御を行なう場合において、該
隔壁とピストンとの間の気密性を確保するために、隔壁
のシリンダ側の端面を該シリンダの内周面と同一レベル
に位置させて前記ピストンへ極力近付けるようにしてい
るが、このような隔壁の位置設定により、ピストンの摺
動時にピストンやピストンリングあるいはオイルリング
と前記隔壁とが干渉しピストンの円滑な摺動が阻害され
てしまうといった問題点である。

そして、このような問題点を解消するために、前記開口
の角部と同様に、隔壁のシリンダ側の角部を面取りし
て、ピストン、ピストンリングあるいはオイルリングと
の引っ掛かりを制御することが検討されている。

しかしながら、このような対処においてもなお次のよう
な問題点が残されている。

すなわち、前記隔壁に面取りを施す場合、隔壁の強度を
確保するためにその厚さを大きくしなければならないと
いった問題点である。そして、このような問題点は、排
気通路の流路抵抗を増加させて排気効率の低下を招いて
しまうといった新たな問題点を惹起するために、その対
策が要望されている。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は前述した従来の技術における諸問題点を有効に
解決し得る２サイクルエンジの排気時期制御装置を提供
せんとするもので、該排気時期制御装置は、特に、排気
通路の上部に、該排気通路の開口近傍をピストンの摺動
方向に分割する隔壁を設けるとともに、前記排気通路内
に位置させられて、前記隔壁と排気通路の上壁との間を
開閉する制御弁を設け、かつ、前記隔壁のシリンダの内
部側の端面を、シリンダの内周面よりも排気通路の下流
側へ微少距離後退させたことを特徴とする。

〔作 用〕

本発明に係わる排気時期制御装置は、前述した構成とす
ることにより、隔壁とピストンとの干渉を抑制して隔壁
の厚さの増加を抑え、もって、ピストンの摺動抵抗およ
び排気通路の流路抵抗を減少させて、全体としてエンジ
ンの出力特性を向上させるものである。

〔実施例〕

以下、本発明の好適な一実施例について第１図および第
２図に基づき詳細に説明する。なお、以下の説明中、ピ
ストンの上死点側を上とし、また、下死点側を下とす
る。

第１図中、符号１は本実施例が適用された２サイクルエ
ンジンを示すもので、シリンダ２、該シリンダ２内に摺
動自在に嵌挿されたピストン３、前記シリンダ２の周方
向に間隔をおいて設けられ、かつ、シリンダ２の内面に
開口した複数の掃気通４と、シリンダ２の内面に開口５
ａを有する排気通路５とを備え、該排気通路５の上部壁
に、本実施例に係わる排気時期制御装置６が設けられて
いる。

前記排気時期制御装置６は、排気通路５の上部に、該排
気通路５の開口５ａ近傍をピストン３の摺動方向すなわ
ち上下方向に分割する隔壁７を設けるとともに、前記排
気通路５内に位置させられて、前記隔壁７と排気通路５
の上壁との間を開閉する制御弁８を設け、かつ、前記隔
壁７のシリンダ２の内部側の端面７ａを、シリンダ２の
内周面２ａよりも排気通路の下流側へ微少距離ｇ後退さ
せた概略構成となっている。

次いでこれらの詳細について説明すれば、前記隔壁７
は、前記開口５ａの上縁５ｂから下方に所定間隔Ｇ離間
した位置に、シリンダ２と一体に設けられており、排気
通路５の下部壁面との間にメイン通路９を形成し、か
つ、排気通路５の上部壁との間にサブ通路１０を形成す
るようになっている。そして前記間隔Ｇは、エンジン１
の出力特性を設定する段階で設定される高回転時におけ
る排気時期と低回転時における排気時期との差に基づい
て設定される。また、前記隔壁７のシリンダ２の内部側
の端面７ａは第２図に示すように、シリンダ２の内周面
２ａから前述した距離ｇ後退させられた状態で、該内周
面２ａに沿うように湾曲した形状に形成されている。そ
して前記距離ｇは、０．５〜１．０mmの範囲内に設定す
ることが好ましい。

前記制御弁８は、全体として円柱状に形成され、前記排
気通路５の上部壁に該排気通路５を横断するように形成
された貫通高１１に回動自在に取り付けられている。そ
して該制御弁８の長さ方向の中間部は排気通路５内に露
出させられることにより、前記サブ通路１０の下流側の
端部に重畳させられて該サブ通路１０を閉塞するように
なっており、また、該サブ通路１０との重畳部分に、制
御弁８が所定角度回動させられた際に、サブ通路１０の
下流側の端部をメイン通路９へ連通する連絡孔１２が形
成されている。さらに、前記制御弁８の一端部には、第
２図に示すように、揺動アーム１３が一体に設けられて
いて、該揺動アーム１３に回動自在に連結された操作ロ
ッド１４を介して、図示しない駆動手段、例えば、カバ
ナ、サーボモータや流体圧シリンダ等が連結されてい
る。そして、該駆動手段は、エンジン１の運転状態に基
づいて、前記制御弁８を全開全閉のいずれか一方へ回動
させるようになっている。

一方、第１図および第２図中符号１５で示すものはウォ
ータージャケットで、クランクケース１６の壁部からシ
リンダ２の制御弁８の支持部まわりを経て、さらに、該
シリンダ２の周側壁からシリンダヘッド１７を経て図示
しないラジエタへ至る冷却水循環経路を構成し、シリン
ダ２、クランクケース１５、シリンダヘッド１６および
前記制御弁８の支持部まわりの冷却を行なうようになっ
ている。また、符号１８は、排気通路５の開口５ａから
下流側へ向かって設けられ、該排気通路５の開口５ａ近
傍をシリンダ２の周方向に２分割する補強用のリブを示
すものである。

しかして、このような構成を有する本実施例の排気時期
制御装置６は、シリンダ２を鋳込む際に、排気通路５の
上部の所定位置に隔壁７、リブ１８および貫通孔１１を
同時成型し、該貫通孔１１内に制御弁８を挿入するとと
もに、該制御弁８に、揺動アーム１３および操作ロッド
１４を介して駆動手段を連結することによって、エンジ
ン１に組み付けられる。

そして、前記制御弁８をエンジン１の運転状態に基づい
て所定方向へ回動させることによって、エンジン１の出
力特性を全回転域において高めることができる。

すなわち、エンジン１が低回転域で運転されている場合
には、その情報に基づいて駆動される駆動手段により制
御弁８を閉方向へ回動させて、第１図に鎖線で示すよう
に、サブ通路１０を閉塞する。

このように、サブ通路１０が閉塞されると、該サブ通路
１０からの排気ガスの流出が阻止されることになり、エ
ンジン１の排気が、下降行程にあるピストン３の上縁が
隔壁７の下端に至った時点から開始される。これによっ
て、エンジン１の排気時期が前記開口５ａの上縁５ｂと
隔壁７との間隔Ｇに相当する分遅延させられて、低回転
時における適切な排気が得られ、低回転域におけるエン
ジンの出力向上が図られる。

一方、エンジン１が高回転域に至った場合にあっては、
前記制御弁８が前述した方向と逆向きに回動させられる
ことにより、第１図に実線で示すように、該制御弁８の
連絡孔１２を介してサブ通路１０がメイン通路９へ連通
させられる。この状態において、サブ通路１０からの排
気ガスの排出が行なわれることになり、排気が開始され
るピストン３の位置が、隔壁７から開口５ａの上縁５ｂ
の位置まで上昇させられて、すなわち排気時期が早めら
れて、高回転時における適切な排気が行なわると同時
に、高回転域におけるエンジンの出力の向上が図られ
る。

したがって、エンジン出力の特性向上が全回転域で得ら
れる。

そして、前記隔壁７のシリンダ２側の端面７ａをシリン
ダ２の内周面から排気通路５の下流側に距離ｇ後退させ
てあるから、ピストン３の摺動に伴う該ピストン３やピ
ストンリング（オイルリング）Ｏとの干渉が抑制されて
ピストン３の摺動抵抗が減少させられるとともに、前記
隔壁７に対する要求強度が減少させられることにより、
隔壁７の薄肉化が可能となって排気通路５の流路抵抗が
減少させられる。

一方、隔壁７の端面７ａを後退させることによって、隔
壁７とピストン３との間の気密性が低下してしまうおそ
れがあるが、前記後退距離ｇを前述したように、０．５
〜１．０mmの範囲に設定すると、その影響がほとんど見
られず、前述した両抵抗の減少による出力向上分がほぼ
そのままエンジン１の出力向上として得られる。

なお、前記実施例において示した各構成部材の諸形状や
寸法あるいは組み合わせ等は一例であって、設計要求等
に基づき種々変更可能である。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明に係わる２サイクルエンジ
ンの排気時期制御装置は、排気通路の上部に、該排気通
路の開口近傍をピストンの摺動方向に分割する隔壁を設
けるとともに、前記排気通路内に位置させられて、前記
隔壁と排気通路の上壁との間を開閉する制御弁を設け、
かつ、前記隔壁のシリンダの内部側の端面を、シリンダ
の内周面よりも排気通路の下流側へ微少距離後退させた
ことを特徴とするもので、ピストンの摺動に伴う該ピス
トンやピストンリング（オイルリング）と隔壁との干渉
を抑制してピストンの摺動抵抗を減少させるとともに、
前記隔壁に対する要求強度を減少させることにより、隔
壁の薄肉化を可能として排気通路の流路抵抗を減少さ
せ、もって、可動部分の摩擦や排気効率の低下による馬
力損失を減少させてエンジン出力の向上を図ることがで
きる等優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の一実施例を示すもので、
第１図は一実施例が適用された２サイクルエンジンの縦
断面図、第２図は第１図のII−II線に沿う矢視断面図で
ある。 １……（２サイクル）エンジン、２……シリンダ、３…
…ピストン、５……排気通路、５ａ……開口、５ｂ……
上縁、６……排気時期制御装置、７……隔壁、８……制
御弁、９……メイン通路、１０……サブ通路、１１……
貫通孔、１２……連絡孔。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】２サイクルエンジンのシリンダ内部へ連通
   された排気通路の上部に、該排気通路の開口近傍をピス
   トンの摺動方向に分割する隔壁を設けるとともに、前記
   排気通路内に位置させられて、前記隔壁と排気通路の上
   壁との間を開閉する制御弁を設け、かつ、前記隔壁のシ
   リンダの内部側の端面を、シリンダの内周面よりも排気
   通路の下流側へ微少距離後退させたことを特徴とする２
   サイクルエンジンの排気時期制御装置。