JPH09228840A - ２サイクルエンジンの排気制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ２サイクルエンジンの排気制御装置におい
て、部分負荷運転時に排出ガスの量を低減する。 【解決手段】 シリンダ７の排気口８に通じる排気通路
９の上壁１０に設けられると共に互いに摺動自在に上下
に重ねられた第一弁体４、第二弁体５、第三弁体６を有
し、エンジン回転数に応じて第一弁体４、第二弁体５を
排気口８に出没させて排気口８の上縁位置を変更する２
サイクルエンジンの排気制御装置１であって、前記第一
弁体４は、先端部に排気ガスが流通可能な通気孔１６を
有し、かつ、エンジンの低回転数域で排気口８へ突出し
排気口８の下縁部を閉塞して通気孔１６とシリンダボア
１２との連通のみを許す全閉位置をとる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンの低回転
数域でシリンダの排気口を全閉にすることができるとと
もに排気ガスが流出し得る通気孔を有する排気タイミン
グバルブを備えた２サイクルエンジンの排気制御装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、２サイクルエンジンの出力向上を
図るため、種々の手段が講じられている。たとえば、実
開昭５３−１６５９２２号公報には、マフラのエキゾー
ストパイプ部にバタフライ弁を設け、吸気系の負圧に応
じてバタフライ弁の絞り量を変化させることが、また、
特開昭５９−２８０１８号公報には、シリンダの排気口
に近接させてクランク軸に同期して回転するロータリー
弁を設けることが示されている。

【０００３】さらに、特開平３−２７５９３０号公報に
は、排気口の上縁の位置をエンジン回転数に応じて昇降
させることにより、各エンジン回転数域に応じた最適の
排気タイミングを確保して広範囲なエンジン回転数域に
おける出力向上を図った排気制御装置が開示されてい
る。

【０００４】これを図３ないし図５を参照して説明す
る。１０１は排気制御装置で、排気制御装置１０１は、
排気通路１０３の上壁１０３ａに出没自在に配置された
板状の第一弁体１０４と第二弁体１０５とを有してい
て、エンジンの低回転域では図３に示すように、第一及
び第二弁体１０４、１０５の両方を排気口１０６側へ突
出させて、第一弁体１０４の先端により排気口１０６の
上縁位置をＡだけ下げ、これにより排気タイミングを遅
らせて、低回転域におけるエンジンの出力向上を図ると
ともに、中回転域では図４に示すように、第一弁体１０
４のみを排気口１０６から退避させて、第二弁体１０５
の先端により排気口１０６の上縁位置をＢだけ上昇さ
せ、これにより排気タイミングをやや速めて中回転域に
おけるエンジンの出力向上を図り、高回転域では図５に
示すように、第一及び第二弁体１０４、１０５の両方を
排気口１０６から退避させて排気口１０６の上縁位置を
さらにＣだけ上昇させ、これにより排気タイミングを最
も速めて高回転域におけるエンジンの出力向上を図るよ
うにしている。

【０００５】なお、第一及び第二弁体１０４、１０５は
互いに重ね合わせて配置され、かつ、第二弁体１０５に
はこれをを貫通するピン１０７が固定され、ピン１０７
の先端部は、第一弁体１０４の上面に形成された長溝１
０８に挿入されていて、第一弁体１０４が所定距離だけ
退避すると、ピン１０７の先端部が長溝１０８の端部に
係合し、これによって第二弁体１０５は排気通路１０３
の上壁１０３ａ内に退避させられるようになっている。
１０９は、シリンダ内に配設されたバネで、第二弁体１
０５は、ピン１０７を介しバネ１０９のバネ力によって
排気口１０６方向へ常時弾発付勢されている。

【０００６】第一弁体１０４の後端部には軸１１０が突
設され、軸１１０はレバー１１１の先端部に形成された
Ｕ字状の切欠部に摺動自在に係合している。レバー１１
１の基部には駆動軸１１２が取り付けられていて、駆動
軸１１２が回転すると、これによってレバー１１１が揺
動し、この揺動により第一弁体１０４が排気口１０６側
へ突出し又は排気口１０６から退避させられる。

【０００７】駆動軸１１２には、図示しない駆動プーリ
が取り付けられ、駆動プーリには図示しない駆動ケーブ
ルが巻き掛けられていて、駆動軸は駆動ケーブルを介し
て図示しないサーボモータにより所定のエンジン回転数
に応じて駆動される。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記従来例のバタフラ
イ弁を用いたものでは、アイドリング時における絞り量
が不安定であるばかりではなく、アイドリング時にバタ
フライ弁にバタツキが生ずるなどの現象が生ずることが
あったため、排出するＣＯガスやＨＣガスなどの値が一
定せず、このため排気ガスの安定性に欠け、延いては広
範囲なエンジン回転数域における出力向上が不十分であ
った。

【０００９】これに対し、排気口の上縁の位置を昇降さ
せることにより出力向上を図る上記排気制御装置は、上
記ロータリー弁式排気装置に対してピストン弁式排気装
置といわれるもので、広範囲なエンジン回転数域におけ
る出力向上を図ることができるが、アイドリング時にお
けるＨＣガスの吹き抜け量が多いという問題点があっ
た。

【００１０】本発明は、上記問題点に鑑みてなされたも
ので、部分負荷運転時において排出ガスの量を低減しう
る排気制御装置を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成するため、次のような構成を有する。すなわち、本発
明は、シリンダの排気口に通じる排気通路の上壁に設け
られると共に上下に重ねられた複数の弁体を有し、エン
ジン回転数に応じて前記複数の弁体のうち少なくとも最
下端の弁体を摺動により排気口に出没させて排気口の上
縁位置を変更する２サイクルエンジンの排気制御装置に
おいて、前記最下端の弁体は、先端部に排気ガスが流通
可能な通気孔を有し、かつ、エンジンの低回転数域で排
気口へ突出し排気口の下縁部を閉塞して通気孔とシリン
ダボアとの連通のみを許す全閉位置をとるものであるこ
とを特徴する２サイクルエンジンの排気制御装置であ
る。

【００１２】本発明によれば、エンジンの低回転数域で
は、前記最下端の弁体が排気口の下端部を閉塞すること
により排気口が全閉するため、ＨＣガスの吹き抜けを防
止して排気量を極力低減することができる。また、エン
ジンの低回転数域では上述のように排気口は全閉されて
いるが、前記最下端の弁体には通気孔が形成されている
ため、シリンダボアからの排気ガスは通気孔を通って排
気通路に流出することができ、このためアイドリング時
の回転をも確保することができる。さらに、弁体の位置
調整と異なって通気孔の径の設定は正確に行え、かつそ
の選択は容易であるから、アイドリング時でも安定して
排気ガスの低減を行うことができる。さらに、構成部品
は従来の排気制御装置と同じであることから、最小限の
コストアップで上記のような効果を得ることができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る２サイクルエ
ンジンの排気制御装置を図面に示す一実施形態を参照し
ながら説明する。図１は本発明に係る排気制御装置１の
シリンダ軸線に沿う概略縦断面図、図２は図１のＡ−Ａ
線に沿う断面図である。排気制御装置１は、排気タイミ
ングバルブ２とレバー３とから概略構成され、排気タイ
ミングバルブ２は上下に積み重ねられた第一弁体４（最
下端の弁体に相当）、第二弁体５及び第三弁体６から概
略構成される。

【００１４】第一弁体４と第一弁体４の上側に位置する
第二弁体５とはシリンダ７の排気口８に接続された排気
通路９の上壁１０に形成された空孔１１に配置され、か
つ排気口８に出没自在で、これらは互いに摺動自在に接
面する。第三弁体６は排気通路９の上壁１０に固定され
かつ第二弁体５が下側から摺動自在に接面する。これら
第一弁体４、第二弁体５及び第三弁体６が重ね合わされ
た状態での断面形状は図２に示すようにほぼ円形であ
る。

【００１５】第一弁体４はエンジンの低回転数域では、
図１に示すように、排気通路９に突出して排気口８から
シリンダボア１２に臨む全閉位置をとる。この第一弁体
４は円弧状の断面形状を有し、その先端部には排気口８
の周壁１３のテーパ角度にほぼ一致するように先細とな
るテーパ面１４が付けられていて、全閉位置ではこのテ
ーパ面１４が排気口８の下縁部の周壁１３に接面する。
また、第一弁体４の先端面は全閉位置において排気口８
の開口面１５に対しほぼ平行になるように形成されてい
て、全閉時には開口面１５に対し平行状に沿うように開
口面１５の下縁部を閉鎖する。さらに、第一弁体４には
その先端部を貫通し排気ガスが流通可能な通気孔１６が
形成され、通気孔１６の入口１７は第一弁体４の平坦面
１８に開口し、出口１９はテーパ面１４よりも後方の湾
曲面２０に開口していて全閉時にシリンダボア１２と排
気通路９とを連通させるようになっている。この第一弁
体４は、上述のように排気通路９に出没自在で、退避時
には排気通路９の上壁１０に形成された空孔１１内に位
置する。

【００１６】第二弁体５は上下両面が平坦で、両側面が
排気口８の周壁面に適合するように湾曲状に形成されか
つ第一弁体４の上面に摺動自在に接面している。第二弁
体５の先端面は傾斜していて、エンジンの低回転数域に
おいてこの傾斜面２１と第一弁体４の上面との間に断面
形状が三角形状の空間２２が形成されるようになってい
るとともに、その先端部は排気口８の開口面１５に達し
シリンダボア１２に臨む位置をとる。第二弁体５には、
ねじ孔２３がこれを貫通して形成されていて、ねじ孔２
３にはボルト２４が螺合される。ボルト２４の頭部２５
は、第一弁体４の上面に形成された長溝２６に摺動自在
に挿入される。この長溝２６は通気孔１６の入口１７よ
りも後方に位置する。

【００１７】この第二弁体５は、上記のように排気通路
９に出没自在で、退避時には第一弁体４と同様に空孔１
１内に位置する。第三弁体６は、排気口の上縁部の周壁
面に適合するように断面円弧状に形成されかつ第二弁体
５の上面に接面している。また、第三弁体６の先端面は
傾斜していて、エンジンの低回転数域及び中回転数域に
おいてこの傾斜面２７と第二弁体５の上面との間に断面
形状が三角形状の空間２８が形成されるようになってい
るとともに、その先端部は排気口８の開口面１５に達し
シリンダボア１２に臨む位置をとる。

【００１８】第三弁体６の基部と空孔１１の上壁面と第
二弁体５の上面とによって囲まれる空間２９にはコイル
バネ３０が圧縮されて配設されるとともに、コイルバネ
３０と第三弁体６との間にはボルト２４の軸部の先端部
が突出していて、コイルバネ３０はボルト２４の先端部
を第三弁体６の基部に向けて弾発付勢している。これに
より、第二弁体５はボルト２４を介して排気通路９側に
常時付勢される。

【００１９】上述したように、第一弁体４は排気通路９
に出没自在にされているが、この第一弁体４の動作はレ
バー３の回動によって行われる。すなわちレバー３の先
端部にはＵ字状の切欠部３２が形成されていて、切欠部
３２は第一弁体４の基部に突設された軸３３に摺動自在
に係合される。レバー３の基部には駆動軸３４が取り付
けられていて、駆動軸３４が回転すると、これによって
レバー３が回動し、この回動により第一弁体４が排気通
路９へ突出し又は排気通路９から退避させられる。

【００２０】駆動軸３４には、図示しない駆動プーリが
取り付けられ、駆動プーリには図示しない駆動ケーブル
が巻き掛けられていて、駆動軸３４は駆動ケーブルを介
して図示しないサーボモータにより所定のエンジン回転
数に応じて駆動される。

【００２１】次に、本実施形態の作用について説明す
る。エンジンの低回転数域では第一弁体４及び第二弁体
５は排気通路９に突出し、第一弁体４の先端部は、図１
に示すように、排気口８の下縁部を閉鎖する全閉位置に
あり、第二弁体５及び第三弁体６のそれぞれの先端部は
排気口８からシリンダボア１２に臨んでいる。

【００２２】このように低回転数域では、排気口８は第
一弁体４、第二弁体５及び第三弁体６によって全閉され
ているが、第一弁体４に通気孔１６が形成されているた
め、シリンダボア１２からの排気ガスは通気孔１６を通
って排気通路９に流出することができる。

【００２３】したがって、低回転数域においてＨＣガス
の吹き抜けを防止して、排気量を極力低減することがで
きることはもちろんのこと、排気ガスは矢印Ｇで示すよ
うに、通気孔１６から流出しうるので、アイドリング時
の回転をも確保することができる。

【００２４】エンジンが中回転数域に達すると、駆動軸
３４の回転によりレバー３は、図１において、反時計方
向に回動し、これによって第一弁体４は左方向に後退移
動し、長溝２６の右端部がボルト２４の頭部２５に係合
するまで後退する。

【００２５】一方、第二弁体５は低回転数域におけるの
と同じ位置を保持し、その先端が排気口８の上縁位置を
全閉時よりも上方に設定し、第一弁体４は排気タイミン
グには関与しない。

【００２６】エンジンが高回転数域に達すると、レバー
３はさらに反時計方向に回動し、これに応じて第一弁体
４もさらに後退移動する。第一弁体４が移動を始める
と、長溝２６の右端部に係合したボルト２４がコイルバ
ネ３０のバネ力に打ち勝って左方向に押されるため、第
二弁体５も左方向に後退移動を始める。そして、第一弁
体４及び第二弁体５が空孔１１内に退避し、排気口８が
全開になったところで、第一弁体４及び第二弁体５の後
退移動は停止する。この時点で排気口８の上縁位置を設
定するのは第三弁体６である。

【００２７】エンジンが高回転数域から中回転数域に回
転数が減少すると、駆動軸３４が時計方向に回転し、こ
れとともにレバー３も時計方向に回動し、これにより第
一弁体４は所定距離だけ前進移動して排気通路９に突出
する。一方、第二弁体５はボルト２４を介して作用する
コイルバネ３０のバネ力により排気口８方向に前進移動
し、ボルト２４の軸部の先端部が第三弁体６の基部に当
接するとその移動を停止して第二弁体５の先端部が図１
に示すように排気口８からシリンダボア１２に臨んで排
気口８の上縁位置を設定する。

【００２８】さらに、エンジンの回転数が中回転数域か
ら低回転数域に減少すると、駆動軸３４はさらに時計方
向に回転し、レバー３もさらに時計方向に回動する。す
ると第一弁体４はボルト２４の頭部２５から離間し、さ
らに前進移動して、図１に示すように、排気口８の下縁
部を閉鎖する全閉位置をとる。

【００２９】以上のように作動する本実施形態によれ
ば、エンジンの低回転数域におけるＨＣガスの吹き抜け
を防止して排気量を極力低減することができるととも
に、エンジンの低回転数域では上述のように排気口８は
全閉されているが、シリンダボア１２からの排気ガスは
通気孔１６を通って排気通路９に流出することができ、
このためアイドリング時の回転をも確保することができ
る。さらに、弁体の位置調整と異なって通気孔１６の径
の設定は正確に行え、かつその選択は容易であるから、
アイドリング時でも安定して排気ガスの低減を行うこと
ができる。さらに、構成部品は従来の排気制御装置と同
じであることから、最小限のコストアップで上記のよう
な効果を得ることができる。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように、低回転数域におい
てＨＣガスの吹き抜けを防止して、排気量を極力低減す
ることができる。また、エンジンの低回転数域では、排
気口は全閉されるが、シリンダボアからの排気ガスは通
気孔を通って排気通路に流出することができ、このた
め、アイドリング時の回転をも確保することができる。
さらに、アイドリング時でも安定して排気ガスの低減を
行うことができる。さらに、構成部品は従来の排気制御
装置と同じであるので、最小限のコストアップで上記の
ような効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る２サイクルエンジンの排気制御装
置の要部を示す概略縦断面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。

【図３】従来例の作用説明図である。

【図４】従来例の作用説明図である。

【図５】従来例の作用説明図である。

【符号の説明】

１ 排気制御装置 ２ 排気タイミングバルブ ４ 第一弁体（最下端の弁体に相当） ５ 第二弁体 ６ 第三弁体 ７ シリンダ ８ 排気口 ９ 排気通路 １０ 上壁 １２ シリンダボア １６ 通気孔

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ１６Ｋ 3/06 Ｆ１６Ｋ 3/06 Ａ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シリンダの排気口に通じる排気通路の上
   壁に設けられると共に上下に重ねられた複数の弁体を有
   し、エンジン回転数に応じて前記複数の弁体のうち少な
   くとも最下端の弁体を摺動により排気口に出没させて排
   気口の上縁位置を変更する２サイクルエンジンの排気制
   御装置において、 前記最下端の弁体は、先端部に排気ガスが流通可能な通
   気孔を有し、かつ、エンジンの低回転数域で排気口へ突
   出し排気口の下縁部を閉塞して通気孔とシリンダボアと
   の連通のみを許す全閉位置をとるものであることを特徴
   する２サイクルエンジンの排気制御装置。