JPS58222935A - 内燃機関の排気系制御装置 - Google Patents
内燃機関の排気系制御装置Info
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- JPS58222935A JPS58222935A JP57107318A JP10731882A JPS58222935A JP S58222935 A JPS58222935 A JP S58222935A JP 57107318 A JP57107318 A JP 57107318A JP 10731882 A JP10731882 A JP 10731882A JP S58222935 A JPS58222935 A JP S58222935A
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- F01N1/02—Silencing apparatus characterised by method of silencing by using resonance
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- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
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- F01L3/00—Lift-valve, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces; Parts or accessories thereof
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- F01L3/205—Reed valves
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B27/00—Use of kinetic or wave energy of charge in induction systems, or of combustion residues in exhaust systems, for improving quantity of charge or for increasing removal of combustion residues
- F02B27/04—Use of kinetic or wave energy of charge in induction systems, or of combustion residues in exhaust systems, for improving quantity of charge or for increasing removal of combustion residues in exhaust systems only, e.g. for sucking-off combustion gases
- F02B27/06—Use of kinetic or wave energy of charge in induction systems, or of combustion residues in exhaust systems, for improving quantity of charge or for increasing removal of combustion residues in exhaust systems only, e.g. for sucking-off combustion gases the systems having variable, i.e. adjustable, cross-sectional areas, chambers of variable volume, or like variable means
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D9/00—Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits
- F02D9/04—Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits concerning exhaust conduits
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- F02D9/08—Throttle valves specially adapted therefor; Arrangements of such valves in conduits
- F02D9/12—Throttle valves specially adapted therefor; Arrangements of such valves in conduits having slidably-mounted valve members; having valve members movable longitudinally of conduit
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
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- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Geometry (AREA)
- Characterised By The Charging Evacuation (AREA)
- Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
- Lift Valve (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、低速から高速までの広い運転域に亘り機関の
吸入効率を高めて常に高出力が発揮できろようにするた
めに、排気系の固有振動数を機関の運転状態に応じて制
御するようにした、内燃機関の排気系制御装置に関する
。
吸入効率を高めて常に高出力が発揮できろようにするた
めに、排気系の固有振動数を機関の運転状態に応じて制
御するようにした、内燃機関の排気系制御装置に関する
。
か\る制御装置として、機関の排気路の途中に終端を閉
塞した分岐路を設け、この分岐路の入口に、これを機関
の所定の運転域で開閉する開閉弁を設けたものが知られ
ている。ところで、従来のものでは、−上記開閉弁とし
てバタフライ弁が使用されているが、そのバタフライ弁
の回転軸の基部は排気路を流れる高温の排ガスに常にさ
らされるため、そこにカーボンが堆積してバタフライ弁
が作動不良を起こし易い欠点がある。そこで、開閉弁を
分岐路の開口端から引込んだ場所に設け、上記回転軸へ
の排ガスの影響を少なくすることが考えられるが、その
ようにすれば、バタフライ弁を閉じたとき、排気路と連
通した状態で残る残留分岐路容積が大きくなり、これが
機関の高速運転時の出力性能の向上を妨げるという不都
合を生じる。
塞した分岐路を設け、この分岐路の入口に、これを機関
の所定の運転域で開閉する開閉弁を設けたものが知られ
ている。ところで、従来のものでは、−上記開閉弁とし
てバタフライ弁が使用されているが、そのバタフライ弁
の回転軸の基部は排気路を流れる高温の排ガスに常にさ
らされるため、そこにカーボンが堆積してバタフライ弁
が作動不良を起こし易い欠点がある。そこで、開閉弁を
分岐路の開口端から引込んだ場所に設け、上記回転軸へ
の排ガスの影響を少なくすることが考えられるが、その
ようにすれば、バタフライ弁を閉じたとき、排気路と連
通した状態で残る残留分岐路容積が大きくなり、これが
機関の高速運転時の出力性能の向上を妨げるという不都
合を生じる。
本発明は、そのような欠点及び不都合を解消した有効な
前記排気系制御装置を提供することを目的とする。
前記排気系制御装置を提供することを目的とする。
以下、図面により本発明の一実施例について説明すると
、第1図において、Eは2サイクル内燃機関で、従来普
通のように、クランクケース1、シリンダブロック2及
びシリンダヘッド3を備えており、クランクケース1は
クランク軸4を支承し、シリンダブロック2はそのシリ
ンダ孔にピストン5を摺合され、シリンダヘッド3には
点火栓6が螺着される。またシリンダブロック2には、
1・′ピストン5の昇降により開閉される吸
気ポート7、排気ポート8及び掃気ポート9(第2図参
照)が設けられており、排気ポート8には、中間部にマ
フラ10を備えた排気管11が接続され、これら排気ポ
ート8及び排気管11によって排気路12が構成される
。排気路12の途中、図示例では排気ポート8に開閉弁
13を介して分岐路14が接続され、その終端は閉塞さ
れている。
、第1図において、Eは2サイクル内燃機関で、従来普
通のように、クランクケース1、シリンダブロック2及
びシリンダヘッド3を備えており、クランクケース1は
クランク軸4を支承し、シリンダブロック2はそのシリ
ンダ孔にピストン5を摺合され、シリンダヘッド3には
点火栓6が螺着される。またシリンダブロック2には、
1・′ピストン5の昇降により開閉される吸
気ポート7、排気ポート8及び掃気ポート9(第2図参
照)が設けられており、排気ポート8には、中間部にマ
フラ10を備えた排気管11が接続され、これら排気ポ
ート8及び排気管11によって排気路12が構成される
。排気路12の途中、図示例では排気ポート8に開閉弁
13を介して分岐路14が接続され、その終端は閉塞さ
れている。
第4図により、上記分岐路14及び開閉弁13の構成を
説明する。分岐路140入口部は排気ポート8に開[コ
するシリンダ状の弁室14αに形成され、該室14αの
一端部に弁座15が排気ポート8に可及的に近接して設
けられ、他端部には軸受16が設けられる。これら弁座
15及び軸受16間の弁室 14αに分岐路14の残る
主要部14hを開口させる。
説明する。分岐路140入口部は排気ポート8に開[コ
するシリンダ状の弁室14αに形成され、該室14αの
一端部に弁座15が排気ポート8に可及的に近接して設
けられ、他端部には軸受16が設けられる。これら弁座
15及び軸受16間の弁室 14αに分岐路14の残る
主要部14hを開口させる。
開閉弁13として特にポペット弁が用いられ、その弁杆
13aは軸受16に摺動自在に支承され、傘部13bは
シリンダ状の弁室14α内で、弁座15に着座する閉弁
位置と弁座15かも離れて軸受16に近接する開弁位置
との間を摺動するようになっている。軸受16には、弁
杆13αの摺動面を潤滑するためのグリース溜17が設
けられ、また排ガスが軸受16内に侵入することを防止
するシール部材18がその内端部に嵌装されろ。
13aは軸受16に摺動自在に支承され、傘部13bは
シリンダ状の弁室14α内で、弁座15に着座する閉弁
位置と弁座15かも離れて軸受16に近接する開弁位置
との間を摺動するようになっている。軸受16には、弁
杆13αの摺動面を潤滑するためのグリース溜17が設
けられ、また排ガスが軸受16内に侵入することを防止
するシール部材18がその内端部に嵌装されろ。
尚、弁座15は、図示例では円錐形としたが、ポペット
弁13の傘部13b外周面と嵌合する円筒形とすること
もできる。
弁13の傘部13b外周面と嵌合する円筒形とすること
もできる。
ポペット弁13は機関Eの低、中速運転域で開き高速運
転域で閉じるもので、このような開閉を行うための制御
装置Cが次のように設けられる。
転域で閉じるもので、このような開閉を行うための制御
装置Cが次のように設けられる。
第2〜4図において軸受16より外方に突出した弁杆1
3α頭部には環状係合溝19を持った連結部材20が固
着され、その係合溝19に係合するピン21を先端に持
ったシフトレバ−22は弁杆13αと直角方向に配設し
た回動軸23にブツシュ24を介して回転自在に取付け
られる。また回動軸23には、シフトレバ−22に隣接
して駆動レバー25が固着され、この駆動レバー25と
一シフトレバー22とは、これらを回動方向の両側から
挟圧する挟みばね26により連結される。回動FII+
23はクランクケース1の側壁に設けた軸受27に回転
自在に支承され、この回動軸23には更にクランクケー
ス1内においてピニオン28が固着され、このピニオン
28と噛合する筒状ラック29がガバナ軸30に摺動及
び回転自在に嵌合される。ガバナ軸30は、その両端部
をベアリング31.32を介してクランクケース1に支
承され、そして歯車33.34を介してクランク軸4よ
り駆動されるようになっている。このガバナ軸30には
、その回転数の上昇に応じてラック29を第2図で右動
させろ遠心ガバナ35が設けられ、このガバナ35は歯
車34に固設された駆動皿状部材36と、これに対向し
てランク29に固設された被動皿状部材37と、両皿状
部材36,37間に環状に配列介装された複数個の球状
遠心重錘38と、遠心ガバナ35の作動時期を機関Eの
所定の高速回転域と設定するガバナスプリング39とよ
りなり、このスプリング390弾発力はラック29を第
2図で左方に押圧して被動皿状部材37を駆動皿状部材
36側に付勢する。
3α頭部には環状係合溝19を持った連結部材20が固
着され、その係合溝19に係合するピン21を先端に持
ったシフトレバ−22は弁杆13αと直角方向に配設し
た回動軸23にブツシュ24を介して回転自在に取付け
られる。また回動軸23には、シフトレバ−22に隣接
して駆動レバー25が固着され、この駆動レバー25と
一シフトレバー22とは、これらを回動方向の両側から
挟圧する挟みばね26により連結される。回動FII+
23はクランクケース1の側壁に設けた軸受27に回転
自在に支承され、この回動軸23には更にクランクケー
ス1内においてピニオン28が固着され、このピニオン
28と噛合する筒状ラック29がガバナ軸30に摺動及
び回転自在に嵌合される。ガバナ軸30は、その両端部
をベアリング31.32を介してクランクケース1に支
承され、そして歯車33.34を介してクランク軸4よ
り駆動されるようになっている。このガバナ軸30には
、その回転数の上昇に応じてラック29を第2図で右動
させろ遠心ガバナ35が設けられ、このガバナ35は歯
車34に固設された駆動皿状部材36と、これに対向し
てランク29に固設された被動皿状部材37と、両皿状
部材36,37間に環状に配列介装された複数個の球状
遠心重錘38と、遠心ガバナ35の作動時期を機関Eの
所定の高速回転域と設定するガバナスプリング39とよ
りなり、このスプリング390弾発力はラック29を第
2図で左方に押圧して被動皿状部材37を駆動皿状部材
36側に付勢する。
次に、この実施例の作用を説明すると、機関Eの運転中
は、クランク軸4が歯車33,34を介してガバナ軸3
0及び駆動皿状部材36を回転し、さらに駆動皿状部材
36が遠心重錘38を回転するので、遠心重錘3Bはそ
の遠心力の作用により被動皿状部37に、これを駆動皿
状部材36から引離す方向のスラストを与える。ところ
が、機関 1’ IEが所定の高速回転域に到
達しない限り、そのス、 ラストはガバナスプリング3
9のセント荷重に打勝つことができず、したがって遠心
重錘38は第2図実線示の内方位置から動かず、ラック
29は左方位置に保持される。この状態では、シフトレ
バ−22は第4図実線示のように右方位置にあってポペ
ット弁13を開弁位置に保持し、分岐路14を作動状態
、即ち排気路12との連通状態にする。
は、クランク軸4が歯車33,34を介してガバナ軸3
0及び駆動皿状部材36を回転し、さらに駆動皿状部材
36が遠心重錘38を回転するので、遠心重錘3Bはそ
の遠心力の作用により被動皿状部37に、これを駆動皿
状部材36から引離す方向のスラストを与える。ところ
が、機関 1’ IEが所定の高速回転域に到
達しない限り、そのス、 ラストはガバナスプリング3
9のセント荷重に打勝つことができず、したがって遠心
重錘38は第2図実線示の内方位置から動かず、ラック
29は左方位置に保持される。この状態では、シフトレ
バ−22は第4図実線示のように右方位置にあってポペ
ット弁13を開弁位置に保持し、分岐路14を作動状態
、即ち排気路12との連通状態にする。
機関が所定の高速運転域に入ると、遠心重錘38の被動
皿状部材37に与える前記スラストがガバナスプリング
39のセット荷重に打勝って、被動皿状部材37及びラ
ック29を第2図で右方へ移動し、これによりピニオン
28に回転を与える。このピニオン28の回転は回動軸
23、駆動レバー25及び挟みばね26を介してシフト
レバ−22に伝達して、該レバー22を第4図鎖線示の
ように左方へ回動し、これによりポペット弁13を閉弁
位置に動かし、分岐路14を不作動状態にする。即ち、
ポペット弁13の傘部13bを弁座15に着座させて分
岐路140入口を閉鎖する。
皿状部材37に与える前記スラストがガバナスプリング
39のセット荷重に打勝って、被動皿状部材37及びラ
ック29を第2図で右方へ移動し、これによりピニオン
28に回転を与える。このピニオン28の回転は回動軸
23、駆動レバー25及び挟みばね26を介してシフト
レバ−22に伝達して、該レバー22を第4図鎖線示の
ように左方へ回動し、これによりポペット弁13を閉弁
位置に動かし、分岐路14を不作動状態にする。即ち、
ポペット弁13の傘部13bを弁座15に着座させて分
岐路140入口を閉鎖する。
而して、分岐路14の作動状態では、排気路12の固有
振動数が低下して、あたかも排気路12の管長が増加し
た状態となるため、排気路12内の脈動効果を機関Eの
低、中速運転域での吸入効率の向上に効果的に利用する
ことができ、また分岐路14の不作動状態では、排気路
12の固定振動数が上昇して、あたかも排気路12の管
長が減少した状態となるため、排気路12内の脈動効果
を機関Eの高速運転域での吸入効率の向上に効果的に利
用することができる。
振動数が低下して、あたかも排気路12の管長が増加し
た状態となるため、排気路12内の脈動効果を機関Eの
低、中速運転域での吸入効率の向上に効果的に利用する
ことができ、また分岐路14の不作動状態では、排気路
12の固定振動数が上昇して、あたかも排気路12の管
長が減少した状態となるため、排気路12内の脈動効果
を機関Eの高速運転域での吸入効率の向上に効果的に利
用することができる。
万一、ポペット弁13がカーボンの噛込み等によりステ
ィックを起こしてシフトレバ−22が回動不能になると
、駆動レバー25の回動は挟みばね26の変形に吸収さ
せることができるので、制御装置Cの作動は妨げられな
い。
ィックを起こしてシフトレバ−22が回動不能になると
、駆動レバー25の回動は挟みばね26の変形に吸収さ
せることができるので、制御装置Cの作動は妨げられな
い。
尚、本発明は4サイクル内燃機関にも適用し得ることは
勿論である。
勿論である。
以上のように本発明によれば、内燃機関の排気路の途中
に終端を閉塞した分岐路を設け、この分岐路の入口に、
これを機関の所定の運転域で開閉する開閉弁を設けた、
内燃機関の排気系制御装置において、前記分岐路の入口
部を前記排気路に開口するシリンダ状弁室となし、この
弁室の排気路側端部に弁座を、またその反対側端部に軸
受をそれぞれ設け、これら弁座及び軸受間に前記分岐路
の残る主要部を開口し、前記開閉弁として、前記弁室内
で前記弁座に着座する閉弁位置と前記弁座かも離れて前
記軸受に近接する一間弁位置との間を摺動する傘部と、
前記軸受に摺動自在に支承された弁杆とよりなるポペッ
ト弁を設けたので、ポペット弁は、その開弁時には排気
路から充分に離れると共に該弁の傘部によりその弁杆及
び軸受を良うことができ、またその閉弁時には該弁の傘
部に ゛より排気路から分岐路への排ガスの侵入を確実
に阻止することができるため、ポペット弁の閉弁時にお
ける分岐路の残留容積な零もしくは極小にするも、ポペ
ット弁の弁杆及びその軸受を排気路を流れる高温の排ガ
スから保護することができ、弁杆及び軸受の摺動面を常
に良好な潤滑状態に保つことが容易であり、したがって
ポペット弁が常に円滑に作動し、ポペット弁閉弁時の分
岐路の残留容積な零もしくは極小にし得ることと相俟っ
て機関から所定の出力性能を引出すことができ、また該
弁の寿命向上にも役立つものである。
に終端を閉塞した分岐路を設け、この分岐路の入口に、
これを機関の所定の運転域で開閉する開閉弁を設けた、
内燃機関の排気系制御装置において、前記分岐路の入口
部を前記排気路に開口するシリンダ状弁室となし、この
弁室の排気路側端部に弁座を、またその反対側端部に軸
受をそれぞれ設け、これら弁座及び軸受間に前記分岐路
の残る主要部を開口し、前記開閉弁として、前記弁室内
で前記弁座に着座する閉弁位置と前記弁座かも離れて前
記軸受に近接する一間弁位置との間を摺動する傘部と、
前記軸受に摺動自在に支承された弁杆とよりなるポペッ
ト弁を設けたので、ポペット弁は、その開弁時には排気
路から充分に離れると共に該弁の傘部によりその弁杆及
び軸受を良うことができ、またその閉弁時には該弁の傘
部に ゛より排気路から分岐路への排ガスの侵入を確実
に阻止することができるため、ポペット弁の閉弁時にお
ける分岐路の残留容積な零もしくは極小にするも、ポペ
ット弁の弁杆及びその軸受を排気路を流れる高温の排ガ
スから保護することができ、弁杆及び軸受の摺動面を常
に良好な潤滑状態に保つことが容易であり、したがって
ポペット弁が常に円滑に作動し、ポペット弁閉弁時の分
岐路の残留容積な零もしくは極小にし得ることと相俟っ
て機関から所定の出力性能を引出すことができ、また該
弁の寿命向上にも役立つものである。
第1図は本発、明装置を備えた内燃機関の要部縦断側面
図、第2図はその機関の要部の拡大縦断正)l+1 面図、第3図は第2図の■−■線断面図、第4図は第3
図のrv−rv線断面図である。 4・・・クランク軸、8・・・排気ポート、10・・・
マフラ、11・・・排気管、12・・・排気路、13・
・・開閉弁、即ちポペット弁、13a・・・弁杆、13
A・・・傘部、14・・・分岐路、14α・・・弁室、
14h・・・主要部、15・・・弁座、16・・・軸受
、22・・・シフトレバ−1C・・・制御装置、E・・
・内燃機関、35・・・遠心ガバナ。
図、第2図はその機関の要部の拡大縦断正)l+1 面図、第3図は第2図の■−■線断面図、第4図は第3
図のrv−rv線断面図である。 4・・・クランク軸、8・・・排気ポート、10・・・
マフラ、11・・・排気管、12・・・排気路、13・
・・開閉弁、即ちポペット弁、13a・・・弁杆、13
A・・・傘部、14・・・分岐路、14α・・・弁室、
14h・・・主要部、15・・・弁座、16・・・軸受
、22・・・シフトレバ−1C・・・制御装置、E・・
・内燃機関、35・・・遠心ガバナ。
Claims (1)
- 内燃機関の排気路の途中に終端を閉塞した分岐路を設け
、この分岐路の入口に、これを機関の所定の運転域で開
閉する開閉弁を設けた、内燃機関の排気系制御装置にお
いて、前記分岐路の入口部を前記排気路に開口するシリ
ンダ状弁室となし、この弁室の排気路側端部に弁座を、
またその反対側端部に軸受をそれぞれ設け、これら弁座
及び軸受間に前記分岐路の残る主要部を開口し、前記開
閉弁として、前記弁室内で前記弁座に着座する閉弁位置
と前記弁座から離れて前記軸受に近接する開弁位置との
間を摺動する傘部と、前記軸受に摺動自在に支承された
弁杆とよりなるポペット弁を設けたことを特徴とする、
内燃機関の排気系制御装置。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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