CN100464061C - 内燃机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种内燃机。该内燃机的具有冷却翼片的气缸部被配置为其轴线大致水平，在该内燃机中，在抑制对气缸部的冷却性能的影响的基础上，在气缸部附近配置催化剂。发动机(20)的具有冷却翼片(61a、61b)的气缸部(22)被配置为其轴线(C)大致水平，在该发动机(20)中，排气净化用的催化剂(28)设置为大致与上述气缸部(22)的轴线(C)平行，并且配置成向上述气缸部(22)的下方外侧偏离。而且在所述气缸部的气缸盖(24)上设有对塞孔(66、67)周围进行冷却的气套(69)，所述催化剂从该气套的流动风导入口(75)偏离地配置。

Description

内燃机

技术领域

本发明涉及一种将气缸部以使其轴线大致水平的方式而配置的内燃机。

背景技术

以往，安装有上述内燃机的自动二轮车已被广泛公知(例如参照专利文献1)。

专利文献1：日本特开2002-47939号公报。

另外，很多具有上述内燃机的自动二轮车等的车辆具有用于净化来自上述内燃机的排气的催化剂。该催化剂优选配置在排气门附近，以获得预定的反应促进温度，但是特别是在具有冷却翼片的空冷发动机的情况下，需要考虑不影响气缸部的冷却性能的配置。

发明内容

本发明是鉴于上述状况而完成的，本发明的目的在于，在将具有冷却翼片的气缸部以使其轴线大致水平的方式而配置的内燃机中，在抑制对气缸部的冷却性能的影响的基础上，在气缸部附近配置催化剂。

作为上述课题的解决手段，第一方面所述的发明中，内燃机(例如实施例的发动机20)的气缸部(例如实施例的气缸部22)具有冷却翼片(例如实施例的冷却翼片61a、61b)，该气缸部配置为其轴线(例如实施例的轴线C)大致水平，其特征在于，在该内燃机中，排气净化用的催化剂(例如实施例的催化剂28)设置为大致与上述气缸部的轴线平行，并且配置成向上述气缸部的下方和外侧方偏离，在所述气缸部的气缸盖(例如实施例的气缸盖24)上设有对塞孔(例如实施例的各塞孔66、67)周围进行冷却的气套(例如实施例的气套69)，所述催化剂从该气套的流动风导入口(例如实施例的流动风导入口75)偏离地配置。

第二方面所述的发明的特征在于，上述催化剂配置在上述气缸部的凸轮链室(例如实施例的凸轮链室62)的下方。

根据技术方案一所述的发明，由于流动风不受催化剂妨碍地与气缸部的冷却翼片接触，所以能够良好地维持气缸部的冷却性能。另外，通过使催化剂位于气缸部附近来加快催化剂的活性化，所以特别能够提高暖机运转时的排气净化性能。而且由于催化剂的热量不易从流动风导入口侵入气套内，所以能够提高气套对发动机的冷却效果。

根据技术方案二所述的发明，流动风与气缸部的燃烧室周边良好地进行接触，并且加热后的催化剂的热量不易传递到燃烧室周边，所以能够进一步提高气缸部的冷却性能。

附图说明

图1是本发明的实施例的自动二轮车的左视图。

图2是表示上述自动二轮车的发动机和排气管等的配置的俯视图。

图3是上述发动机和排气管的右视图。

图4是上述发动机的展开剖面图。

图5是上述发动机的与气缸主体的轴线正交的剖面图。

图6是上述发动机的与气缸盖的轴线正交的剖面图。

图7是表示上述发动机的火花塞的配置的相当于图3的右视图。

图8是从左侧观察到的上述发动机的气缸部的说明图。

图9是从前侧观察到的上述发动机的气缸盖的沿轴线的箭头方向的图。

标号说明

1 自动二轮车(车辆)，

20 发动机(内燃机)，

22 气缸部，

24 气缸盖，

28 催化净化器(催化剂)，

61a 侧部冷却翼片(冷却翼片)，

61b 上下冷却翼片(冷却翼片)，

62 凸轮链室，

66 第一塞孔(塞孔)，

67 第二塞孔(塞孔)，

69 气套，

75 流动风导入口，

C 轴线。

具体实施方式

以下参照附图说明本发明的实施例。此外，以下说明中的前后左右等方向如果不特别说明则与车辆中的方向相同。另外，图中箭头FR、LH和UP分别表示车辆前方、车辆左侧和车辆上方。

在图1所示的自动二轮车(车辆)1中，在位于车架2的前端部的头管3上枢转支撑有用于轴支撑前轮4的左右前叉5，该前叉5可以通过转向柱6转向。在转向柱6的上部安装有转向用的转向手柄7。

车架2是所谓的脊骨式，即：一根主管8从头管3向斜下后方延伸，并将头管3和乘坐人用座椅9之间作为低部以提高跨越的容易程度。左右的枢转板10与主管8的后端部接合，在该左右枢转板10上枢转支撑有用于轴支撑后轮11的可以摆动的摇臂12的前端部。

在主管8的后部接合有向斜上后方延伸的左右座椅架13的前端部，在该左右座椅架13的前后中间部与摇臂12的左右臂后端部之间分别配置有左右的后减震器14。在左右座椅架13的上方配置有上述座椅9，上述座椅9在前后具有驾驶员用和后部乘坐人用的座面。此外，图中标号15和16分别表示驾驶员用的踏板和后部乘坐人用的踏板。

在车架2的中央下部内侧(上述低部的内侧)配置有作为自动二轮车1的原动机的发动机(内燃机)20。发动机20是曲柄旋转轴线沿着车宽方向(左右方向)的空冷单缸发动机，其具有从该曲轴箱21的前端部朝向车辆前方立设气缸部22的基本构成。曲轴箱21的后部上下支撑于左右枢转板10上，并且曲轴箱21的上部通过发动机吊架8a支撑于主管8的前后中间部，从而将发动机20搭载在车架2上。

节气门体26的下游侧从气缸部22前端侧的气缸盖的上方与该气缸盖连接，并且排气管27的基端侧从气缸部22前端侧的气缸盖的下方与该气缸盖连接。在节气门体26的上游侧连接有支撑于主管8前部下侧的空气滤清器壳体26a。

一并参照图2进行说明，排气管27在气缸盖下方向一端前方弯曲地延伸，并在比气缸部22的前端略微靠前的位置向左后方折回，且在气缸部22的左斜下方大致与气缸部22平行地向后方延伸，然后在曲轴箱21的下方向车宽方向的大致中央变化，并与位于发动机20后方的消声器27a的前端部(基端部)连接。在排气管27的位于气缸部22的左斜下方的部位设有排气净化用的催化净化器(以下有时简称为催化剂)28(参照图5)。消声器27a从位于发动机20后端与后轮11前端之间的基端部比后轮11向右侧伸出，并从该伸出部以从侧面看与后轮11的前部重合的方式向后方延伸，由此消声器27a的俯视图大致形成为L形。

来自发动机20的旋转动力通过容纳在曲轴箱21内的后述的各离合器和变速器31(参照图4)而输出给曲轴箱21后部左侧的驱动链轮32，然后从该驱动链轮32通过驱动链33而传递至后轮11左侧的从动链轮34。

车架2的前部、发动机20的气缸部22、节气门体26和空气滤清器壳体26a等被合成树脂制的前部车身罩35覆盖。前部车身罩35兼用作护腿板，用于保护驾驶员的腿部不受到来自前方的风压等的伤害。另外，车架2的后部同样被合成树脂制的后部车身罩36覆盖。该后部车身罩36和左右座椅架13一起支撑座椅9。在后部车架2内配置有位于座椅9之下的物品收纳箱37，并且在该物品收纳箱37的前部下侧配置有支撑于左右座椅架13前部的燃料箱38。

如图3所示，发动机20的气缸部22的轴线C相对于地面大致水平(详细地讲是略微向前上方)，并且该气缸部22从曲轴箱21的前端部向前方(车辆行进方向)突出，该气缸部22主要包括：安装在曲轴箱21的前端部的气缸主体23；安装在该气缸主体23的前端部的上述气缸盖24；和安装在该气缸盖24的前端部的气缸盖罩25。以下有时将与气缸部22的上述轴线C(气缸轴线)平行的前后方向称为气缸前后方向，将与上述轴线C正交的上下方向称为气缸上下方向。

一并参照图4进行说明，气缸主体23在其内部形成有沿着上述轴线C的气缸筒39，在该气缸筒39内配合安装有可以往复运动的活塞40。在活塞40上通过沿着左右方向的活塞销连接有摆动自如的连杆41的小端部，该连杆41的大端部通过沿着左右方向的曲柄销旋转自如地与曲轴42连接。曲轴42是通过在沿着左右方向的左右轴部之间通过左右曲柄臂支撑曲柄销而成的。

在曲轴42的右端部同轴配置有离心离合器29，通过该离心离合器29将曲轴42的旋转动力根据其旋转速度传递至初级驱动齿轮43。初级驱动齿轮43同轴地配置在曲轴42的右轴部上，该初级驱动齿轮43与同轴配置在曲轴42后方的主轴45的右侧部上的初级从动齿轮44啮合。主轴45配置在曲轴42的后方，并且与曲轴42的左右轴部平行，在主轴45的右端部同轴配置有多板离合器30，该多板离合器30可以通过驾驶员的操作断续地传递动力，通过该多板离合器30而输入至初级从动齿轮44的旋转动力被传递至主轴45。

主轴45和平行配置在其后方的副轴46一起支撑变速齿轮组(在图4中只表示互相配合的一组变速齿轮对)47。主要由这些主轴45、副轴46和变速齿轮组47构成变速器31，借助驾驶员的操作通过未图示的变速机构多阶段地改变上述变速齿轮组47的减速比。副轴46的左端部向曲轴箱21外突出，并在该左端部安装有上述驱动链轮32。

气缸盖24和封闭气缸筒39的前端开口而位于上止点的活塞40一起形成所谓的屋脊式的燃烧室。该实施例中的发动机20是OHC二气门，在上述燃烧室的屋脊形成部48的两个倾斜上表面上分别形成有进气口49或排气口50中的单一的燃烧室侧开口，这些各燃烧室侧开口分别通过进气门51或排气门52来开闭。

各口49、50是将上述燃烧室与气缸盖24上部的节气门体安装部53或气缸盖24下部的排气管安装部54连通的流通路径，其从燃烧室侧开口以与上述倾斜上表面大致正交的方式向斜前方延伸之后，向上方或下方弯曲并到达节气门体安装部53或排气管安装部54。节气门体安装部53和排气管安装部54形成大致与气缸上下方向正交的平面，节气门体26的绝缘体或排气管27的结合凸缘与该各平面抵接从而被紧固。

各气门51、52的杆大致与上述倾斜上表面正交地向斜前方延伸并贯通进排气口49、50的内壁，然后进气侧或排气侧摇臂55、56的前端部分别与各气门51、52的杆的前端部卡合。各摇臂55、56的另一端部分别与形成在单一的凸轮轴57上的两个凸轮凸部滑动接触，在该凸轮轴57的驱动下，各气门51、52沿着它们的杆往复运动，从而使各口49、50的燃烧室侧开口开闭。各气门51、52的杆、各摇臂55、56和凸轮轴57等支撑在气缸盖24的前部内侧，它们容纳在由气缸盖24的前部和封闭该气缸盖24的杯状的气缸盖罩25形成的气门室内。

在凸轮轴57的左端部同轴固定有从动链轮58，在该从动链轮58与同轴固定在曲轴42的左端部的驱动链轮59上绕挂有环状的凸轮链60。由此使凸轮轴57以与曲轴42相联系的方式驱动，以使各气门51、52开闭。此外，在曲轴42的左端部同轴配置有未图示的发电机。

一并参照图5进行说明，在气缸部22的外周一体地形成有多个冷却翼片61a、61b。详细地讲，在气缸主体23和气缸盖24的右侧部，以大致与气缸轴线C正交的方式形成有多个侧部冷却翼片61a，在气缸主体23的上下形成有大致与气缸轴线C平行的多个上下冷却翼片61b。

在气缸部22的左侧部内形成有容纳上述凸轮链60的凸轮链室62。凸轮链室62也作为使送至气缸盖24内的发动机油向曲轴箱21内返回的通道来发挥作用，并且，以使检测部面向该凸轮链室62内的方式设置检测发动机油温的油温传感器63。油温传感器63位于气缸主体23的左下侧且位于曲轴箱21附近(参照图8)，并且以从左侧插入气缸主体23的方式进行安装。此外，图中标号60a表示对凸轮链60施加预定张力的凸轮链张紧装置。另外，上述催化剂28位于凸轮链室62的下方(气缸部22的左斜下方)。

一并参照图6进行说明，凸轮链室62在气缸主体23和气缸盖24的左侧部内形成左右宽度被抑制的扁平状的空间，该凸轮链室62由截面为コ字形的外壁部62b包围与气缸内壁成为一体的内壁部62a和与内壁部62a的上方相连的上部内壁部73的外侧而成。即，气缸筒39内燃烧产生的热量不直接传递至凸轮链室62的外壁部62b，因此在外壁部62b(气缸部22的左侧部)不形成冷却翼片。

在此，如图6、7所示，发动机20具有双火花塞，以提高燃烧性能从而实现输出的提高和燃费的降低，在发动机20的气缸盖24的下部，从斜前下方安装有第一火花塞64，在气缸盖24的左侧部，从斜前右方安装有第二火花塞65。在气缸盖24的下部和左侧部分别形成有用于使各火花塞64、65到达气缸盖24内侧的上述屋脊形成部48的第一和第二塞孔66、67。各火花塞64、65通过对应的塞孔66、67而旋合在形成于屋脊形成部48的内螺纹孔中，并以其前端电极部面向燃烧室内的状态固定在气缸盖24上。

第一火花塞64被配置为，在大致与左右方向正交的平面内相对于气缸的上下方向倾斜，并且其中心轴线在气缸轴线方向的视图中(在沿气缸轴线C的箭头方向看)大致与进排气口49、50的延伸方向平行(大致与上下方向平行)。另一方面，第二火花塞65被配置为，在大致与气缸的上下方向正交的平面内相对于左右方向倾斜，并且其中心轴线在气缸轴线方向的视图中大致与进排气口49、50的延伸方向正交(大致与左右方向平行)。换言之，各火花塞64、65配置成在气缸轴线方向的视图中大致呈L形。另外，第一火花塞64设置为其中心轴线以比气缸轴线C位于左侧的方式偏离，第二火花塞65设置为其中心轴线以比气缸轴线C位于上方的方式偏离。

进气口49的燃烧室侧开口位于屋脊形成部48的上部并且比气缸轴线C位于左侧，吸气口49从该开口大致朝向上方(详细地讲是略微向右侧倾斜)延伸，然后到达大致位于气缸轴线C的正上方的节气门体安装部53。另一方面，排气口50的燃烧室侧开口位于屋脊形成部48的下部并且比气缸轴线C位于右侧，排气口50从该开口大致朝向下方(详细地讲是略微向右侧倾斜)延伸，然后到达比气缸轴线C位于右侧的排气管安装部54。通过使排气管安装部54向右侧偏离，来确保第一火花塞64的装卸作业空间。

在排气口50上设有排气传感器(氧浓度传感器)68，从而可以根据排出气体中的氧浓度设定吸气的目标空燃比。排气传感器68使用铂等门(ゲ—ト)(催化剂)，该排气传感器68的检测部配置成面向气缸盖24的排气口50内，由此容易将上述门(ゲ—ト)加热至预定的动作温度，从而在暖机运转时(制冷运转时)的检测灵敏度提高。

排气传感器68以从右方插入的方式安装在气缸盖24的下部右侧(排气口50的右侧)。上述第一火花塞64隔着气缸盖24中的排气口50而位于排气传感器68的相反侧(左侧)，上述第二火花塞65位于排气传感器68的同侧(右侧)。另外，排气传感器68从气缸轴线C向下方离开，并且配置成其中心轴线大致与左右方向平行。即，排气传感器68配置成在气缸轴线方向的视图中大致与第一火花塞64正交，大致与第二火花塞65平行。

另外此处，发动机20在该气缸盖24的后部内具有使冷却风(流动风)流通的气套(冷却风流通路径)69，以便能够有效地冷却热负荷尤其大的气缸盖24(特别是各塞孔66、67周围)。气套69是在气缸盖24后部的屋脊形成部48与气门室的底部70之间形成的空间，以便将各塞孔66、67彼此连通，并且形成为剩有进排气口形成部71、72、凸轮链室62的上部内壁部73、气缸主体23与曲轴箱21的紧固螺栓的贯通部74等。通过该气套69使冷却风(流动风)在各塞孔66、67周围良好地流通，并且可以将冷却风(流动风)导入气缸盖24的内侧，从而提高气缸盖24的冷却性能。

气套69构成为，通过将在后边详细说明的两个导风板78、79的作用，使在气缸盖24下部向下方开放的第一塞孔66的周边作为流动风导入口75，并且使在气缸盖24右侧部向右侧开放的第二塞孔67的周边作为流动风排出口(排风口)76。换言之，气套69形成为，沿气缸轴线方向看，从流动风导入口75到排风口76大致弯曲成L形。

流动风导入口75(第一塞孔66)形成在排气口形成部72与左下方的紧固螺栓贯通部74之间，排风口76(第二塞孔67)形成在右上和右下的紧固螺栓贯通部74之间。与排风口76相比，流动风导入口75沿气缸轴线方向看的宽度窄，第一火花塞64配置成被夹在排气口形成部72与紧固螺栓贯通部74之间。排气口形成部72(排气口50)和流动风导入口75以及第一火花塞64配置成大致左右并列。另外，隔着气缸盖24的排气口形成部72(排气口50)而在第一火花塞64和流动风导入口75的相反侧配置有上述排气传感器68。

在气套69内设有沿气缸轴线方向看左右横穿该气缸轴线C附近的中心翼片77。中心翼片77是跨越气套69的上下壁的板状，其位于进排气口形成部71、72之间，其左端部设置为朝向下方(流动风导入口75侧)倾斜。利用该中心翼片77，从流动风导入口75导入气套69内的流动风被顺利地导向排风口76，并且增加了该流动风的接触面积从而提高了气缸盖24的冷却性能。

如图8、9所示，在气缸盖24的下部(路面侧)设有朝向气套69的流动风导入口75(第一塞孔66)引导流动风(如图8中点划线箭头所示)的第一导风板78。第一导风板78具有：平板状的导风板主体78a，其从流动风导入口75向下方离开且大致与左右方向平行；和一对脚部78b，其支撑该导风板主体78a的左右两端部，并且，第一导风板78在气缸轴线方向的视图中呈上方开放的大致コ字形以形成前后贯通的流动风流通路径。导风板主体78a向后上方倾斜，并将流经上述流动风流通路径的流动风的一部分向上方的流动风导入口75引导。这样的第一导风板78通过铝压铸成形等与气缸盖24的下部形成为一体。

上述油温传感器63位于第一导风板78的后方(下游侧)，在该油温传感器63的近前方，朝向下方立设有止动壁80，用来抑制向油温传感器63的风势。止动壁80是大致与轴线C正交的板状，并通过铝压铸成形等与气缸盖24的下部形成为一体，也减少来自路面的障碍物与油温传感器63的接触。

另外，在气缸盖罩25的下部(路面侧)设有向第一导风板78内引导流动风的第二导风板79。第二导风板79具有：平板状的导风板主体79a，其从气缸盖罩25的下部向下方离开且大致与左右方向平行；和一对脚部79b，其支撑该导风板主体79a的左右两端部，并且，第二导风板79在气缸轴线方向的视图中呈上方开放的大致コ字形并形成前后贯通的流动风流通路径。第二导风板79的前端位于气缸盖罩25的前端附近，取入刚刚与气缸盖罩25的前端接触的流动风，然后使该流动风向后方流动，并将该流动风向第一导风板78内引导。这样的第二导风板79通过铝压铸成形等与气缸盖罩25的下部形成为一体。

在此，如图3、5所示，上述催化净化器28是通过将附着有铂等催化剂的例如蜂窝状的结构体(单块)容纳在直径比排气管27大的圆筒状的壳体内而成的，其在向气缸部22的左斜下方偏离的位置设在排气管27的中途且大致与排气管27同轴，该催化剂28在加热至预定的反应促进温度的状态下对通过该催化剂28的来自发动机20的排气进行适当的净化。催化剂28位于气缸部22的左斜下方即凸轮链室62的下方，并且，成为加热状态后的催化剂28的热量不直接传递至气缸内壁。另外，催化剂28配置为从上述气套69的流动风导入口75向左侧偏离，从而使催化剂28的热量不易侵入气套69内。

如以上说明的那样，在上述实施例中的发动机20中，具有冷却翼片61a、61b的气缸部22配置成其轴线C大致水平，排气净化用的催化剂28与上述气缸部22的轴线C大致平行地设置，并且配置成向上述气缸部22的下方和外侧偏离。

根据该构成，由于流动风与气缸部22的冷却翼片61a、61b接触而不受催化剂28妨碍，所以能够良好地维持气缸部22的冷却性能。另外，通过使催化剂28位于气缸部22附近来加快催化剂28的活性化，所以特别能够提高暖机运转时的排气净化性能。

另外，在上述发动机20中，通过把上述催化剂28配置在上述气缸部22的凸轮链室62的下方，使流动风与气缸部22的燃烧室周边良好地接触，并且加热后的催化剂28的热量不易传递至燃烧室周边，所以能够进一步提高气缸部22的冷却性能。

进而，在上述发动机20中，在上述气缸部22的气缸盖24上设有对各塞孔66、67的周围进行冷却的气套69，通过把上述催化剂28从该气套69的流动风导入口75偏离地配置，使催化剂28的热量不易从流动风导入口75向气套69内侵入，所以能够提高气套69对气缸盖24的冷却效果。

此外，本发明不限于上述实施例，例如也可以应用于不具有双火花塞而具有单一火花塞的发动机、在气缸盖上具有进排气用的两根凸轮轴的DOHC发动机、不使用摇臂而直接用凸轮轴驱动气门的直推式发动机、以及具有多个进排气门中的至少一种的发动机和多气缸发动机。

另外，上述实施例中的构成是本发明的一个示例，本发明当然也能够应用于小型摩托车等低底盘式车辆等的各种车辆，当然可以在不脱离本发明的主旨的范围内进行各种变更。

Claims (2)

1.一种内燃机，该内燃机的气缸部具有冷却翼片，该气缸部配置为其轴线大致水平，其特征在于，在该内燃机中，排气净化用的催化剂设置为大致与所述气缸部的轴线平行，并且配置成向所述气缸部的下方和外侧方偏离，在所述气缸部的气缸盖上设有对塞孔周围进行冷却的气套，所述催化剂从该气套的流动风导入口偏离地配置。

2.根据权利要求1所述的内燃机，其特征在于，所述催化剂配置在所述气缸部的凸轮链室的下方。

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