CN100344865C - 内燃机气缸盖的排气传感器的安装结构 - Google Patents

内燃机气缸盖的排气传感器的安装结构 Download PDF

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Abstract

一种内燃机气缸盖的排气传感器的安装结构，在内燃机(6)的气缸盖(41)上，将吸、排气阀(56、57)呈V字形打开的形状配置于内燃机(6)的顶部，与该排气阀(57)相接的排气口(55)，从排气阀轴线方向、向与气缸轴线交叉方向的吸气阀(56)的相反方向弯曲，将排气系部件的安装法兰面形成于排气口的下游端；排气传感器，以相对于气缸轴线倾斜的状态，被配置在位于排气口上的所述安装法兰面的周围并位于该排气口的外侧，在气缸盖的顶部形成缸盖罩配合面部，并且在缸盖罩配合面部与排气口之间形成凹部，在凹部上形成排气传感器安装面。这是一种将排气传感器以被保护的状态安装在内燃机的气缸盖上的结构。

Description

内燃机气缸盖的排气传感器的安装结构
技术领域
本发明涉及一种向内燃机气缸盖安装排气传感器的安装结构。
背景技术
由于排气传感器体积大，如特公平3-30702号公报所示，在安装于气缸盖上的排气歧管上的、远离气缸盖的地方设置排气传感器。
但是，在装载于机动二轮车等的小型车辆中的内燃机上，由于内燃机露在外部，所以需要用于配置大的排气传感器的宽阔空间，并且，还需要保护向外方明显凸出的排气传感器的保护部件。
专利文献1：特公平3-30702号公报
本发明的目的在于提供一种不需要用于配置大的排气传感器的宽阔空间、并且不需要保护排气传感器的部件的排气传感器的安装结构。
发明内容
本发明之1的内燃机气缸盖的排气传感器的安装结构，其特征在于：在内燃机的气缸盖上，将吸、排气阀呈V字形打开的形状配置于内燃机的顶部，与该排气阀相接的排气口，从排气阀轴线方向、向与气缸轴线交叉方向的吸气阀的相反方向弯曲，将排气系部件的安装面形成于所述排气口的下游端；排气传感器，以相对于排气口下游侧开口的端面平行且相对于所述气缸轴线倾斜的状态，被配置在位于所述排气口上的所述安装面的周围并位于该排气口的外侧。
根据本发明之1，由于排气传感器以相对于排气口下游侧开口的端面平行且相对于气缸轴线倾斜的状态，配置在位于排气口上的安装面的周围且该排气口的外侧，所以减小了设置上述排气传感器的设置空间，另外，抑制了排气传感器从缸盖表面的凸出并降低了保护该排气传感器的保护部件的必要性，而且，与排气口相邻并配置排气传感器的结果，是能提高该排气传感器的检测性能。
在本发明之2的内燃机气缸盖的排气传感器的安装结构中，在内燃机的气缸盖上，将吸、排气阀呈V字形打开的形状配置于内燃机的顶部，与该排气阀相接的排气口，从排气阀轴线方向、向与气缸轴线交叉方向的吸气阀的相反方向弯曲，将排气系部件的安装面形成于所述排气口的下游端，排气传感器，以相对于所述气缸轴线倾斜的状态，被配置在位于所述排气口上的所述安装面的周围并位于该排气口的外侧，在气缸盖的顶部形成缸盖罩配合面部，并且在该缸盖罩配合面部与所述排气口之间形成凹部；在该凹部上形成排气传感器安装面；所以，进一步抑制了排气传感器从缸盖表面凸出，其结果是可以使缸盖小型化，并且更容易保护排气传感器。
另外，在本发明之3中，所述内燃机气缸轴线上的缸盖端部，从水平面稍稍指向上方；所述排气传感器安装面，被配置在包围燃烧室并由与气缸结合用螺纹凸台部和所述排气系部件所形成的凹部上；对所述排气口内的排气传感器，相对于该排气口被朝上安装；所以设于内燃机上的排气传感器，被包围在由上述排气系部件、气缸结合用螺纹凸台、缸盖顶部的缸盖罩配合面部形成的凹部上，利用这些排气系部件、气缸结合用螺纹凸台、缸盖罩配合面部，进一步保护了上述排气传感器，并防范向该排气传感器粘水或存水于未然，提高了排气传感器的耐久性。
另外，在本发明之4中，将内燃机的本体与动力传动装置本体及可旋转地支撑驱动车的后车轮支撑本体一体化并构成动力单元，所述动力单元被设置为可相对于车体向上下摆动；抑制了上述排气传感器从缸盖表面的伸出量，所以不仅扩大了缸盖周围的摆动空间，而且能确保上述动力单元的摆动，并可以保持良好的乘坐舒适性。
附图说明
图1是装有具有本发明的排气传感器的安装结构的内燃机的轻便自动两轮摩托车的左视图。
图2是图1的主要部分的俯视图。
图3是具有图1所示的内燃机的动力单元的纵剖面图。
图4是图1所示的内燃机顶部的纵剖面的左纵剖面图。
图5是从左侧上方所见的图1所示的内燃机的缸盖的立体图。
图6是从下方所见的图5所示的缸盖的立体图。
图7是图5所示的缸盖的左视图。
图8是图1所示的轻便自动两轮摩托车的车体梁的分解立体图。
图9是表示向图1所示的轻便自动两轮摩托车的车体梁上安装动力单元的动力单元安装部的左视图。
图10是图9的X-X线剖面图。
图中：1-轻便自动两轮摩托车，2-车体梁，3-前叉，4-前轮，5-动力单元，6-内燃机，7-动力传动装置，8-后轮支撑壳，9-后轮，10-后悬架，11-头盔，12-储物部，13-车座，14-燃料箱，15-车体外壳，16-V型皮带无级变速器，17-齿轮减速器，
20-前梁，21-前叉管，22-低梁部，23-踏板支撑梁部，24-横梁部，25-后梁，26-主梁部，27-前部横梁，28-后部横梁，29-辅助梁，30-螺栓，31-螺母，32-后悬架安装部，33-辅助梁安装部，34-支撑孔，
40-气缸单元，41-气缸盖，42-缸盖罩，43-曲轴箱，44、45-螺栓，46-气缸筒，47-活塞，48-轴承，49-曲轴，50-活塞销，51-曲轴销，52-连杆，53-燃烧室，54-吸气口，55-排气口，56-吸气阀，57-排气阀，58-吸气管，59-化油器，60-空气滤清器，61-排气管，62-消音器，63-气门弹簧，64-气门室，65-火花塞，66-冷却水泵，67-调温器，68-O2传感器，69-燃料喷射阀，
70-气门装置，71-轴承，72-凸轮轴，73-吸气凸轮，74-排气凸轮，75-吸气摇臂轴，76-排气摇臂轴，77-吸气摇臂，78-排气摇臂，79-从动链轮，80-主动链轮，81-环形链条，82-法兰，83、84-凸台部，85-隆起部，
90-右变速机壳，91-左变速机壳，92、93-螺栓，94-驱动皮带轮，95-从动轴，96-离心离合器，97-从动皮带轮，98-无级V型皮带，99、103-小齿轮，100-车轴，101-中间轴，102-齿轮，104-齿轮，
110-橡胶衬套，111-防振连杆，112-隔套，113-发动机侧枢轴，114-螺母，115-橡胶衬套，116-梁侧枢轴，117、119-螺母，118-螺栓。
具体实施方式
以下，参照附图说明本发明的内燃机上的缸盖的排气传感器的安装结构的一实施例。
在图1所示的轻便自动两轮摩托车1上，在车体梁2的前端整体形成了前叉管21，在前叉管21中能向左右灵活转动地嵌装了前叉3，在前叉3的下端，安装了能灵活旋转的前轮4，在车体梁2的后部能上下灵活摆动地安装有动力单元5(在本实施例中，所谓上下、左右，以车为基准)。
该摇摆式动力单元5，由摇臂型顶阀式4冲程单气缸水冷式内燃机6及动力传动装置7和后轮支撑壳8整体构成，并且后轮支撑壳8具有后轮9。
另外，后悬架10夹装在车体梁2的后部与内燃机6的后部上，在车体梁2的后方上部，设有容纳头盔11等物品的储物部12，并设有能灵活开闭地覆盖该储物部12的上部开口的车座13，在车体梁2的中央踏板2a的下方，整体配置了燃料箱14，并用车体外壳15覆盖车体梁2。
车体梁2，如图8所示，由构成车体梁2前半部的前梁20、构成车体梁2后半部的后梁25、及安装于后梁25的后端部的辅助梁29构成，前梁20，由前叉管21、从前叉管21向下方延伸的低梁部22、从低梁部22下部向左右分支并向后方延长的左右一对踏板支撑梁部23、将该左右一对踏板支撑梁部23的后端部相互结合的横梁部24构成，构成俯视略呈口字状的整体铸造梁。
并且，从后方看，横梁部24被弯曲成U字状，并将燃料箱14的后部直接或用未图示的固定器具等一体安装在该横梁部24上，燃料箱14的前部，被直接卡合或用未图示的固定器具等安装于低梁部22上的沿上下方向具有间隔且横架于左右方向的多根加强筋22a之中最下层的加强筋22a上。
并且，后梁25，由左右一对主梁部26、将左右一对主梁部26的前后方向中间部26e相互结合的前部横梁27以及将左右一对主梁部26的后端部相互结合的后部横梁28构成，并构成整体铸造车架。
另外，左右一对主梁部26，从略向前下方倾斜的前半部26a的后端向上方延长、且其上方的后半部26b再向后上方延长、整体形成向后上方倾斜的形状。
并且，在前梁20上的踏板支撑梁部23的后部23a上，形成有螺栓孔23b及凹部23c，并且在后梁25上的主梁部26的前半部26a上，形成有螺栓孔26c及凸部26d，在将主梁部26的前半部26a的凸部26d与踏板支撑梁部23的后部23a凹部23c嵌合以后，在踏板支撑梁部23的螺栓孔23b及主梁部26的螺栓孔26c中插入螺栓30并将螺母31拧紧在螺栓30上，以此将前梁20和后梁25一体化。
而且，在后梁25的后部横梁28上，只在左侧一处形成后悬架安装部32，并且在左右两侧4处形成辅助梁安装部33，在后悬架安装部32上安装了后悬架10的上端，在辅助梁安装部33上安装了辅助梁29。
动力单元5上的单缸水冷式内燃机6的本体，如图3所示，由气缸单元40、气缸盖41、缸盖罩42、曲轴箱43构成，并用螺栓44(参照图4)将气缸盖41以与大致指向水平方向的气缸单元40的顶端、即摩托车前端的方式结合为一体，并且用螺栓45将缸盖罩42与气缸盖41的前端结合为一体，用未图示的螺栓将曲轴箱43与气缸单元40的后端结合为一体。
另外，如图3及图4所示，在形成于气缸单元40上的气缸筒46中，可滑动地嵌装了活塞47，并且在由气缸单元40与曲轴箱43所夹持的轴承48上，可旋转地轴支着曲轴49，分别通过活塞销50及曲轴销51将连杆52的两端可旋转地轴支在活塞47及曲轴49上，当活塞47往复运动时，曲轴49被旋转驱动。
而且，相对于气缸筒46的顶部，在气缸盖41的底面上形成燃烧室53，如图4所示，在气缸盖41的上部，形成了上游端45b指向斜后上方并开口、同时下游端54a指向斜后下方并开口于燃烧室53、且侧面看略呈U字状弯曲的左右一对吸气口54，在气缸盖41的下部，形成了上游端55a指向斜后上方并开口于燃烧室53、同时下游端55b略向下方开口且侧面看略呈1/4圆弧状弯曲的左右一对排气口55，并且分别对开口于燃烧室53的吸气口54的左右一对吸气孔54a进行开闭的左右一对吸气阀56、及分别对开口于燃烧室53的排气口55的左右一对排气孔55a进行开闭的左右一对排气阀57，被灵活滑动地嵌装在气缸盖41上，且将吸气阀56及排气阀57呈V字状分开配置，与排气阀57相接的排气口55，从排气阀轴方向向与气缸轴线交叉方向的吸气阀56的相反方向弯曲。
而且，吸气口54的上游端开口54b与吸气管58的下游端连接，该吸气管58的上游端，通过化油器59(参照图1)与空气滤清器60连接，排气口55的下游端开口55b与排气管61的上游端连接，排气管61的下游端与消音器62连接。
另外，由气门弹簧63向闭阀方向施加弹力的吸气阀56及排气阀57，被配置于由气缸盖41及缸盖罩42形成的气门室64内的气门装置70而驱动进行开闭。
即，在气门装置70上，通过左右一对轴承71(参照图3)可灵活旋转地轴支着一根指向左右水平方向的凸轮轴72并且凸轮轴72位于由图4所示的吸气阀56及排气阀57所夹持的V字状空间内，在该凸轮轴72的右侧及左侧整体形成吸气凸轮73及排气凸轮74，在凸轮轴72的前方且位于上方位置，将吸气摇臂轴75架设在气缸盖41上，并且位于吸气摇臂轴75的下方，将排气摇臂轴76架设在气缸盖41上，在该吸气摇臂轴75及排气摇臂轴76上，分别轴支着可灵活摆动的吸气摇臂77及排气摇臂78，在该吸气摇臂77及排气摇臂78的一端，轴支着滚轮77a、78a，并且吸气摇臂77及排气摇臂78的另一端与吸气阀56及排气阀57的顶端靠接，在与凸轮轴72成一体的从动链轮79、及与从动链轮79相比为半数齿数且整体地嵌装于曲轴49上的主动链轮80上，挂着环形链条81，当曲轴49旋转时，凸轮轴72以一半的转数被驱动，在规定的时刻由凸轮轴72的吸气凸轮73及排气凸轮74使吸气阀56及排气阀57开闭。
另外，如图3所示，火花塞65被螺纹紧固在气缸盖41的螺孔41a上，以便使火花塞65的基端部(前端部)相对于气缸筒46的中心轴线方向向左方倾斜并使电极部65a面对燃烧室53。在凸轮轴72的右侧(图3中为上侧)，设有冷却水泵66，该冷却水泵66的转子，以磁吸引力与从动链轮79结合，当从动链轮79被驱动旋转时，冷却水泵66被驱动。
另外，在冷却水泵66的冷却水通道上，设有调温器67。
在气缸盖41的顶部，如图5所示，在与缸盖罩42结合的结合部的左半部上，形成有向外方凸出的法兰82，从该法兰82的左侧部的上下两处分别形成朝向曲轴箱43侧向后方凸出的凸台部83、84，在法兰82与上下一对凸台部83、84所围成的空间内形成有用于安装火花塞65的螺孔41a，并在上下一对凸台部83、84上，形成用于与螺栓44螺纹结合的螺孔83a、84a。
另外，如图5～图7所示，排气口55的下游端开口55b位于气缸盖41的下方左侧后部，并形成包围该排气口55下游部的隆起部85，在隆起部85的斜前左侧部85a上，以贯通该隆起部85的斜前左侧部85a且传感器检测部(未图示)能向排气口55内凸出的方式安装着作为排气传感器的O2传感器68。
另外，如图5及图7所示，在气缸盖41的上方前后大致中央部41b上，将燃料喷射阀69安装在燃料喷射阀安装孔41c上，在内燃机6的起动时或加速等时，利用燃料喷射阀69供给附加的燃料。
如图3所示，动力单元5上的动力传动装置7，由V型皮带无级变速器16及齿轮减速器17构成，构成动力传动装置7本体的右变速机壳90，被螺栓92一体结合在气缸单元41上，用未图示的螺栓将左变速机壳91一体结合在右变速机壳90上，用螺栓93将后轮支撑壳8一体结合在右变速机壳90上，在V型皮带无级变速器16的输入轴的曲轴49上，设有驱动皮带轮94，从动轴95能灵活旋转地被轴支在右变速机壳90与后轮支撑壳8上，在该从动轴95上，通过离心离合器96设有V型皮带无级变速器16的从动皮带轮97，在驱动皮带轮94与从动皮带轮97之间，挂有无级V型皮带98，在V型皮带无级变速器16上，当曲轴49以超过规定转速旋转时，离心离合器96处于连接状态，当曲轴49继续增大转速时，与其对应，从动轴95的转速随着曲轴49转速增大也继续增加。
另外，在齿轮减速器17上，小齿轮99被形成于作为齿轮减速器17输入轴的从动轴95上，将与后轮9结合为一体的车轴100，可灵活旋转地轴支在后轮支撑壳8与右变速机壳90上，且在位于从动轴95与车轴100的中间位置，将中间轴101可灵活旋转地轴支在后轮支撑壳8与右变速机壳90上，在中间轴101上，一体嵌装着与从动轴95的小齿轮99噛合的齿轮102，同时形成有小齿轮103，在车轴100上一体嵌装着与中间轴101的小齿轮103噛合的齿轮104，从动轴95的扭矩通过小齿轮99、齿轮102、中间轴101、小齿轮103和齿轮104传递给车轴100，车轴100相对于从动轴95被大幅度地减速。
如图1、图9及图10所示，在气缸单元40的上方两侧部(参照图10)，一体形成有左右一对吊架部40a，在该一对吊架部40a上，分别设有一对支撑孔40b，在该支撑孔40b中压装了橡胶衬套110，在防振连杆111与该橡胶衬套110的外端面相靠且管状隔套112与橡胶衬套110的内端面紧靠的状态下，在贯通了防振连杆111、橡胶衬套110及隔套112的发动机侧枢轴113的前端紧固着螺母114，并且如图8所示，在后梁25的左右一对主梁部26的前后中央部26e上，形成有支撑孔34，在该支撑孔34中，压装了橡胶衬套115，在防振连杆111与该橡胶衬套115的内端面紧靠状态下，在贯通了橡胶衬套115及防振连杆111的梁侧枢轴116的前端紧固着螺母117。
另外，如图9所示，在防振连杆111上，在夹持梁侧枢轴116的前后两侧设有一对橡胶安装部111a，在该橡胶安装部111a上分别装有富有弹性的橡胶111b，该橡胶111b，与形成于主梁部26的前后中央部26e上的橡胶承受部26f弹性地靠接。
另外，如图10所示，在连接左右主梁部26的前后中央部26e的前部横梁27上形成有螺栓孔27a、27b，在位于储物部12的底壁12a上的前部横梁27的螺栓孔27a、27b的正上方的各处，螺栓孔12b中插入螺栓118，并在该螺栓118上紧固螺母119。
由于图示的实施例是如上的结构，所以，当用未图示的启动马达驱动曲轴49转动时，被空气滤清器60过滤的空气通过吸气管58，在化油器59中与燃料混合后、通过吸气口54及吸气阀56被吸入燃烧室53中，在压缩行程终期的上死点附近，吸入混合气被火花塞65点燃，燃烧，内燃机6开始运转。
在内燃机6开始运转以后，当曲轴49超过规定转速时，离心离合器96处于结合状态，并通过齿轮减速器17驱动后轮9旋转，轻便自动两轮摩托车1可以开始行走。
在轻便自动两轮摩托车1的行走状态下，因路面的凹凸不平等而对后轮9施加上下方向的力，动力单元5以发动机侧枢轴113为中心进行上下摆动，并利用后悬架10缓冲后轮9的上下动作。
另外，与连接梁侧枢轴116和发动机侧枢轴113的连接线偏离的方向的力，在被施加于发动机侧枢轴113的状态下，防振连杆111上的前后任意的橡胶111b被压到主梁部26的橡胶承受部26f上，防振连杆111以梁侧枢轴116为中心旋转，缓冲发动机侧枢轴113的移动。
并且，由于在气缸盖41上的包围排气口55下游端的隆起部85的斜前左侧部85a上、设有O2传感器68，所以在燃烧室53内燃烧的气体不经过长排气通路而到达O2传感器68的检测部，其结果是O2传感器68具有良好的检测精度和响应性。
另外，如图5～图7所示，在设于气缸盖41上的隆起部85斜前左侧部85a的O2传感器68的上方，凸台部84向左外侧方向凸出；在O2传感器68的前方，法兰82向下方凸出，且排气管61的上游端与向下方开口的排气口55的下游端开口55b连接，而且，如图1所示，在隆起部85及O2传感器68的斜前下方，由于在前梁20上有横梁部24，所以O2传感器68被凸台部84、法兰82、排气管61及横梁部24所包围，其结果，特别是通过在O2传感器68的斜前下方配置横梁部24，可以充分保护O2传感器68不受从路面来的飞石、溅水等的损伤。
并且，由于O2传感器68从气缸盖41的左侧下部的隆起部85指向斜左上方并被安装在气缸盖41上，所以只要拆下车体外壳15，就可以容易地进行O2传感器68的安装、拆卸。

Claims (2)

1.一种内燃机气缸盖的排气传感器的安装结构，其特征在于：
在内燃机的气缸盖上，将吸、排气阀呈V字形打开的形状配置于内燃机的顶部，与该排气阀相接的排气口，从排气阀轴线方向、向与气缸轴线交叉方向的吸气阀的相反方向弯曲，将排气系部件的安装面形成于所述排气口的下游端，
排气传感器，以相对于所述气缸轴线倾斜的状态，被配置在位于所述排气口上的所述安装面的周围并位于该排气口的外侧，
在气缸盖的顶部形成缸盖罩配合面部，并且在该缸盖罩配合面部与所述排气口之间形成凹部，
在该凹部上形成排气传感器安装面。
2.根据权利要求1所述的内燃机气缸盖的排气传感器的安装结构，其特征在于：
将所述内燃机的本体、动力传动装置本体及可旋转地支撑驱动车的后车轮支撑本体一体化并构成动力单元，所述动力单元被设置为可相对于车体向上下摆动。
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