CN101205832B - V型发动机 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种V型发动机，在该V型发动机中能够在维持第一和第二气缸侧体间的规定的打开角度的状态下提高两气缸侧体间的谷部的辅机收纳功能。V型发动机分别将具有气缸孔(3a)并呈V字形排列的第一和第二气缸侧体(B1、B2)连接设置在这两气缸侧体(B1、B2)共用的支承曲轴(7)的曲轴箱(1)上，并且在第一和第二气缸侧体(B1、B2)间形成的谷部(11)中配置发动机辅机(C)，其中，将第一和第二气缸侧体(B1、B2)配置得使第一气缸侧体(B1)的气缸中心线(A1)和第二气缸侧体(B2)的气缸中心线(A2)分别通过从曲轴(7)的旋转中心(A3)偏移到两气缸侧体(B1、B2)的相反侧的点(P)。

Description

V型发动机
技术领域
本发明涉及对如下构成的V型发动机的改进，该V型发动机分别将具有气缸孔并呈V字形排列的第一和第二气缸侧体连接设置在它们共用的支承曲轴的曲轴箱上，并且在所述第一和第二气缸侧体间划成的谷部中配置发动机辅机。
背景技术
这样的V型发动机，例如像专利文献1所公开的那样已经公知。
专利文献1：日本特开2000-213429号公报。
这样的V型发动机通过将第一和第二气缸侧体配置成V字形以及在这两个气缸侧体之间的谷部配置化油器等发动机辅机，能够获得整体高度低的、紧凑的并且是大排气量的发动机。
但是，在这样的V型发动机中，由于一般在配置于所述谷部中的化油器等发动机辅机的上方，还配置空气滤清器和燃料箱等其它发动机辅机，所以为了抑制包括这些其它发动机辅机在内的发动机整体的高度，就需要提高所述谷部的辅机容纳功能。
发明内容
本发明的目的是，提供一种能够在维持第一和第二气缸侧体间的规定的打开角度的状态下提高两气缸侧体间的谷部的辅机容纳功能从而使整体高度变低的紧凑的V型发动机。
为了实现上述目的，本发明的V型发动机分别将具有气缸孔并呈V字形排列的第一气缸侧体和第二气缸侧体连接设置在所述第一气缸侧体和第二气缸侧体共用的支承曲轴的曲轴箱上，并且在所述第一气缸侧体和第二气缸侧体间形成的谷部中配置发动机辅机，其第一特征在于，将所述第一气缸侧体和第二气缸侧体配置得使第一气缸侧体的气缸中心线和第二气缸侧体的气缸中心线分别通过从所述曲轴的旋转中心偏移到两气缸侧体的相反侧的点。
此外，本发明在第一特征的基础上，其第二特征在于，所述发动机辅机是具有在与曲轴平行的方向上延伸的一对进气通道的双腔化油器，所述第一和第二进气通道经由第一管路和第二管路分别与第一气缸侧体和第二气缸侧体的进气口连通。
另外，本发明在第二特征的基础上，其第三特征在于，在所述一对管路的上游侧端部形成有将所述一对管路连结成一体的共用凸缘，并且所述一对管路构成进气歧管，将所述共用凸缘接合在双腔化油器的下游端。
根据本发明的第一特征，在维持第一和第二气缸侧体的两气缸中心线间的期望的打开角度的同时，能够使在第一和第二气缸侧体间形成的谷部扩大，因此能够在该谷部中有余量地容纳发动机的辅机，从而能够提供一种整体高度低的紧凑的V型发动机。
此外，根据本发明的第二特征，能够避免第一和第二气缸侧体的进气干涉，并且能够将进气阻力降低到最小程度，从而能够实现发动机的输出性能的提高。
根据本发明的第三特征，将进气歧管的共用凸缘接合在双腔化油器的下游端，从而能够简单地构成V型发动机的进气系统，使该进气系统的组装性良好。
附图说明
图1是本发明的空冷式通用V型发动机的纵剖主视图。
图2是沿图1的2-2线的剖视图。
图3是沿图1的箭头3的向视图。
图4是沿图1的4-4线的剖视图。
图5是沿图4的5-5线的剖视图。
图6是沿图4的6-6线的剖视图。
图7是化油器的安装要领说明图。
图8是空气滤清器的安装要领说明图。
图9是沿图2的9-9线的放大剖视图。
图10表示本发明的另一实施例，是与图5对应的图。
标号说明
A1：第一气缸侧体的气缸中心线
A2：第二气缸侧体的气缸中心线
A3：曲轴的旋转中心
B1：第一气缸侧体
B2：第二气缸侧体
C：发动机辅机(双腔化油器)
E：V型发动机
1：曲轴箱
7：曲轴
11：谷部
131、132：化油器的进气通道
14：进气口
15：排气口
16：进气歧管
17：进气歧管的第一管路
18：进气歧管的第二管路
20：进气歧管的共用凸缘
具体实施方式
下面，基于附图所示的本发明的优选实施例来说明本发明的实施方式。
图1是本发明的空冷式通用V型发动机的纵剖主视图，图2是沿图1的2-2线的剖视图，图3是沿图1的箭头3的向视图，图4是沿图1的4-4线的剖视图，图5是沿图4的5-5线的剖视图，图6是沿图4的6-6线的剖视图，图7是化油器的安装要领的说明图，图8是空气滤清器的安装要领的说明图，图9是沿图2的9-9线的放大剖视图，图10表示本发明的另一实施例，是与图5对应的图。
首先，在图1至图3中，空冷式通用V型发动机在曲轴箱1的上部连接设置左右呈V字形排列的第一气缸侧体B1和第二气缸侧体B2，在曲轴箱1的底部形成有设置用凸缘2。此外，起动装置St设置在曲轴箱1的一侧部，并被容纳在一方的气缸侧体B1的下方空间内。
第一气缸侧体B1和第二气缸侧体B2分别包括：具有气缸孔3a并通过螺栓结合在曲轴箱1上的气缸体3；具有与气缸孔3a相连的气门室4a并一体地连接设置在气缸体3上的气缸盖4；以及通过螺栓结合在该气缸盖4的端面上的气缸盖罩5，在气缸体3和气缸盖4的外表面上一体地突出设置有多个空冷用散热片6、6...。
用曲轴箱1的前后两端壁支承一根曲轴7，在该曲轴7的曲轴销7p上经由连杆9、9连接着活塞8、8，该活塞8、8嵌装于第一和第二气缸侧体B1、B2的气缸孔3a、3a中。曲轴箱1的前后一方的端壁1a能够支承曲轴7的一端部，并且能够相对于曲轴箱1的主体侧装卸。
第一和第二气缸侧体B1、B2被配置成，使得两气缸侧体B1、B2的打开角度α为90°，即第一气缸侧体B1的气缸中心线A1与第二气缸侧体B2的气缸中心线A2所成的角度α为90°。另一方面，与各气缸侧体B1、B2的活塞8的惯性力相平衡的平衡重物7w在与曲轴销7p相对的一侧附设在曲轴7上。
此外，第一和第二气缸侧体B1、B2被配置成，使得第一气缸侧体B1的气缸中心线A1和第二气缸侧体B2的气缸中心线A2分别通过从曲轴7的旋转中心A3偏移到两气缸侧体B1、B2的相反侧的点P。根据这种配置，能够在将两气缸侧体B1、B2的打开角度α维持在90°的状态下使第一和第二气缸侧体B1、B2之间形成的谷部11扩大。在该谷部11中可容纳作为发动机E的一个辅机的化油器C的全部和内置有滤清器滤芯10的空气滤清器Ac的一部分。如图6所示，化油器C是通过将在第一和第二气缸侧体B1、B2的排列方向上排列的水平方向(与曲轴7平行的方向)的第一和第二进气通道131、132相互接近地配置在化油器主体12上而形成的双腔化油器，在化油器主体12的下部安装有浮子室12a和燃料截止用电磁阀12b。
如图1、图4和图5所示，第一和第二气缸侧体B1、B2的气缸盖4、4具有开口于各气门室4a的进气口14和排气口15，在第一和第二气缸侧体B1、B2的进气口14、14上经由进气歧管16连接有所述第一和第二进气通道131、132。
即，进气歧管16在分别将第一和第二气缸侧体B1、B2的进气口14、14与第一和第二进气通道131、132之间连通的水平面上具有朝谷部11外侧弯曲成U形的第一和第二管路17、18，在第一和第二管路17、18的下游端形成有独立凸缘191、192，在上游端形成有将第一和第二管路17、18连结成一体的共用凸缘20，独立凸缘191、192通过螺栓24、24分别结合在第一和第二气缸侧体B1、B2的气缸盖4、4上。在共用凸缘20上，通过多个螺栓紧固有隔热板21、在化油器C的下游端和上游端分别形成的第一和第二安装凸缘28、29、形成在弯管状的空气出口管22外周的空气滤清器Ac的安装凸缘30。
接下来通过图4至图8对上述紧固结构进行说明。
在上述紧固结构中，使用了两根双头螺柱25、25和两根紧固螺栓26、26。两根双头螺柱25、25嵌入在进气歧管16的共用凸缘20的一侧部的上下两处，在共用凸缘20的另一侧部设置有供两根紧固螺栓26、26旋合的上下一对螺纹孔27、27。此外，在隔热板21和化油器C的第一、第二安装凸缘28、29以及空气滤清器Ac的安装凸缘30上，设置有供两根双头螺柱25、25通过的第一螺栓孔31、31、31′、31′以及供两根紧固螺栓26、26通过的第二螺栓孔32、32，而且特别是化油器C的第一安装凸缘28的第一螺栓孔31′、31′形成为向该凸缘28的外侧敞开的切口状。
而且，在隔热板21的前后可根据需要夹装垫圈。
如图1和图3所示，在各气缸盖4上设置有分别使进气口14和排气口15开闭的进气门35和排气门36，对进气门35和排气门36进行开闭的气门传动装置37设置在从曲轴箱1到气缸盖4的范围内。此外在各气缸盖4上，旋合着使电极面对气门室4a中心部的火花塞23。
接下来，通过图1至图3以及图9对上述气门传动装置37进行说明。
气门传动装置37具有：凸轮轴38，该凸轮轴38由曲轴箱1的前后两端壁支承在曲轴7的正上方并与曲轴7平行；和定时传动装置39，该定时传动装置39将曲轴7的旋转减速一半并传递给该凸轮轴38。定时传动装置39包括：驱动定时齿轮40，其在与曲轴箱1的可拆卸的端壁1a的内表面相邻接的位置处固定设置在曲轴7上；和从动定时齿轮41，其固定在凸轮轴38上并与驱动定时齿轮40相啮合。
在凸轮轴38上一体地形成有进气凸轮38i和排气凸轮38e，进气凸轮38i分别经由一对进气凸轮从动件42、42，进气推杆44、44，进气摇臂71、71而连接设置在第一和第二气缸侧体B1、B2的进气门35、35上，并且，排气凸轮38e分别经由一对排气凸轮从动件43、43，排气推杆45、45，排气摇臂72、72而连接设置第一和第二气缸侧体B1、B2的排气门36、36上。
一对进气凸轮从动件42、42和排气凸轮从动件43、43分别具有：凸起部47，其被摆动自如地支承在一根凸轮从动轴46上，该凸轮从动轴46位于凸轮轴38的正上方并以与凸轮轴38平行的方式安装在曲轴箱1上；和滑动部48，其与相对应的凸轮38i、38e滑动接触。一对进气凸轮从动件42、42使这些凸起部47、47在凸轮从动轴46上相互邻接，并且使滑动部48、48在隔着进气凸轮38i的状态下正对着，此外，排气凸轮从动件43、43也使这些凸起部47、47在凸轮从动轴46上相互邻接，并且使滑动部48、48在隔着排气凸轮38e的状态下正对着。
如图2所示，凸轮从动轴46的一端部被支承在曲轴箱1的支承孔50上，另一端部由用螺栓52固定在曲轴箱1上的托架51支承。在该凸轮从动轴46上设置有与排气凸轮从动件43的凸起部47的外端面抵接的定距环53以及夹装在进气凸轮从动件42、42和排气凸轮从动件43、43的凸起部47、47之间的螺旋弹簧54，由此，进气凸轮从动件42、42和排气凸轮从动件43、43被保持在凸轮从动轴46上的规定位置。
在进气凸轮从动件42、42和排气凸轮从动件43、43的背面，形成有半球状的卡合凹部55、55，在进气凸轮从动件42、42的卡合凹部55、55中卡合着进气推杆44、44的半球状的下端部，在排气凸轮从动件43、43的卡合凹部55、55中卡合着排气推杆45、45的半球状的下端部。
如图1和图3所示，在各气缸侧体B1、B2中，进气和排气推杆44、45被容纳在一对导管59、60中，该导管59、60与气缸体3的上述谷部11侧的外侧面相邻接且将气缸盖4的底壁和曲轴箱1的顶壁之间连接起来。
此外，在各气缸侧体B1、B2中，进气和排气摇臂71、72被摆动自如地轴支承在气缸盖4上。并且，在进气门35和排气门36上安装着对这些气门向关闭方向施力的气门弹簧61、62，这些气门弹簧61、62以及进气和排气摇臂71、72被容纳在由气缸盖4和气缸盖罩5隔成的气门传动室63中。
如图2所示，在凸轮轴38上，从凸轮轴38的一般面到排气凸轮38e的基面形成平坦部64，在该平坦部64上经由枢轴65支承有摆动自如的减压部件66。该减压部件66是钢板制的，并由减压臂66a和离心重物66b形成，其中，上述减压臂66a在发动机E停止以及起动时位于排气凸轮38e的基面侧，并且该减压臂66a的前端部从该基面突出，上述离心重物66b在发动机E空转之外的旋转时产生使所述减压臂66a从所述基面退去的离心力，在该减压部件66上连接有复位弹簧69，该复位弹簧69在使减压臂66a从上述基面退去的方向上施力，以上构成了减压装置70。
在发动机E起动时，减压臂66a占据使其前端部从排气凸轮38e的基面突出的位置(参照图9的虚线)，因此即使在压缩行程中，也能够通过由减压臂66a使排气凸轮从动件43、43产生微小提升而使第一和第二气缸侧体B1、B2的排气门36、36略微打开，从而降低气缸孔3a、3a内的压缩压力，降低起动负载。发动机E起动后，如果凸轮轴38以规定转速以上的转速进行旋转，则离心重物66b利用作用在其上的离心力来克服复位弹簧69的设定载荷而向半径方向外侧摆动，因此使减压臂66a从排气凸轮38e的基面退去。
接下来，对本实施例的作用进行说明。
如上所述，由于第一和第二气缸侧体B1、B2被配置成使得两气缸侧体B1、B2的打开角度α为90°，另一方面，在曲轴7上，在与曲轴销7p相反一侧附设有与各气缸侧体B1、B2的活塞8的惯性力相平衡的平衡重物7w，所以，如公知的那样，各气缸侧体B1、B2的活塞8在上止点及下止点处的惯性力与平衡重物7w的离心力相平衡，因此不用设置特别的一次平衡机构就能够使发动机E的一次惯性力平衡。
而且，由于第一和第二气缸侧体B1、B2被配置成，使得第一气缸侧体B1的气缸中心线A1和第二气缸侧体B2的气缸中心线A2分别通过从曲轴7的旋转中心A3偏移到两气缸侧体B1、B2的相反侧的点P，所以能够在将两气缸侧体B1、B2的打开角度α维持在90°的状态下使第一和第二气缸侧体B1、B2之间形成的谷部11扩大，因此，在该谷部11中能够有余量地容纳作为发动机E的一个辅机的化油器C的全部和空气滤清器Ac一部分，从而能够提供整体高度低的紧凑的V型发动机E。
此时，化油器C构成为具有与第一和第二气缸侧体B1、B2的排列方向并列的水平方向(与曲轴7平行的方向)的第一和第二进气通道131、132的双腔化油器，并且，该化油器C经由一对管路17、18分别与第一和第二气缸侧体B1、B2的进气口14、14连接，因此既能避免两气缸侧体B1、B2的进气干涉，又能将进气阻力降低到最小程度，从而能够实现发动机E的输出性能提高。
而且，所述一对管路17、18在它们的上游侧端部形成有将它们连结成一体的共用凸缘20，并且所述一对管路17、18构成进气歧管16，因此，通过将共用凸缘20连接在双腔化油器C的下游端，能够简便地构成V型发动机E的进气系统，并使该进气系统具有良好的装配性能。
当在进气歧管16的共用凸缘20上安装隔热板21、化油器C和空气滤清器Ac时，如图7(A)所示，首先，在竖立设于共用凸缘20上的上下两根双头螺柱25、25上嵌入隔热板21的第一螺栓孔31、31，接着，使化油器C的第一安装凸缘28的切口状的第一螺栓孔31′、31′从双头螺柱25、25的侧面卡合在该双头螺柱25、25上(参照图7(A))，然后将整个化油器C移动至隔热板21侧，并使第二安装凸缘29的第一螺栓孔31、31嵌入在双头螺柱25、25上(参照图8)。通过这样，由于能够将轴向长度较长的化油器C以比化油器C的轴向长度短的移动量设置在规定的与双头螺柱25、25嵌合的位置上，所以能够迅速地进行设置作业，而且即使在双头螺柱25、25的外端部外侧不存在能容纳整个化油器C的那么大的空间的情况下，也能够将化油器C临时固定在规定位置上。在本实施例的情况下，如图4所示，由于在双头螺柱25、25的外端部外侧存在大直径的所述从动定时齿轮41，所以具有曲轴箱1的鼓出部1s，由于该鼓出部1s妨碍将化油器C的浮子室12a和燃料截止用电磁阀12b安置在双头螺柱25、25的外端部外侧，因此，将与鼓出部1s不干涉的上述化油器C临时固定在规定位置的结构是极其有效的。
接下来，如图8所示，将空气滤清器Ac的安装凸缘30的第一螺栓孔31、31嵌入在双头螺柱25、25上，最后将螺母33、33旋合紧固在双头螺柱25、25的外端部上，另一方面，将紧固螺栓26、26穿插在所有第二螺栓孔32、32中，并旋合紧固在共用凸缘20的螺纹孔27、27中。当将紧固螺栓26向第二螺栓孔32中穿插时，需要使紧固螺栓26移动化油器C的全长以上的长度，但是由于紧固螺栓26较细，所以一般能容易地确保其移动空间。
在以上的说明中，使用两根双头螺柱25、25，这是通过将隔热板21、化油器C以及空气滤清器Ac的各两个第一螺栓孔31、31嵌入在这些双头螺柱25、25上来获得能可靠地防止这些隔热板21、化油器C以及空气滤清器Ac绕双头螺柱25、25旋转的临时固定状态，因此，使之后的将紧固螺栓26、26往各第二螺栓孔32、32中穿插的作业以及旋合到螺纹孔27、27中的作业变得容易。
此外，通过并用紧固螺栓26、26，能够不受切口状的第一螺栓孔31′、31′的存在的影响而将化油器C可靠地固定在规定位置上，进而由于能够利用双头螺柱25、25以及紧固螺栓26、26将在化油器C的下游端和上游端形成的第一和第二安装凸缘28、29紧固在共用凸缘20上，所以能够提高化油器C的安装强度。
当从共用凸缘20卸下化油器C以及空气滤清器Ac时，只要以和上述作业顺序相反的顺序进行即可。
由于在气门传动装置37中，一对进气凸轮从动件42、42以及排气凸轮从动件43、43分别具有：凸起部47，其被摆动自如地支承在一根凸轮从动轴46上，该凸轮从动轴46位于凸轮轴38的正上方并以与凸轮轴38平行的方式安装在曲轴箱1上；和滑动部48，其与相对应的凸轮38i、38e滑动接触，一对进气凸轮从动件42、42使这些凸起部47、47在凸轮从动轴46上相互邻接，并且使滑动部48、48在隔着进气凸轮38i的状态下正对着，此外，排气凸轮从动件43、43也使这些凸起部47、47在凸轮从动轴46上相互邻接，并且使滑动部48、48在隔着排气凸轮38e的状态下正对着，因此，能够紧凑地集中配置进气凸轮38i、排气凸轮38e以及一对进气凸轮从动件42、42和一对排气凸轮从动件43、43，从而有助于发动机E的小型化。
此外，在凸轮轴38的一侧面经由枢轴65安装钢板制的减压部件66而成的减压装置70，其结构简单而紧凑，这也有助于发动机E的小型化。
接下来，对图10表示的本发明另一实施例进行说明。
在该另一实施例中，除了供紧固螺栓26穿插的、化油器的第二安装凸缘29以及空气滤清器Ac的安装凸缘30的第二螺栓孔32′与前一实施例的第一螺栓孔31′一样地形成为切口状这一点以外，本另一实施例与前一实施例的结构相同，在图10中，对与前一实施例相对应的部分标以相同的参考标号，并省略重复说明。
根据本另一实施例，将化油器C临时固定的要领与前一实施例相同，但是在之后安装紧固螺栓26时，通过将紧固螺栓26从侧面插入到上述切口状的第二螺栓孔32′中，能够减少紧固螺栓26在轴向上的移动量，从而能够使紧固螺栓26的在狭小空间中的安装作业性良好。
以上详细介绍了本发明的实施例，但本发明在不脱离上述要旨的范围内可进行各种设计变更。

Claims (1)

1.一种V型发动机，所述V型发动机分别将具有气缸孔(3a)并呈V字形排列的第一气缸侧体(B1)和第二气缸侧体(B2)连接设置在所述第一气缸侧体(B1)和第二气缸侧体(B2)共用的支承曲轴(7)的曲轴箱(1)上，其特征在于，
在将所述第一气缸侧体(B1)和第二气缸侧体(B2)的打开角度维持在90°的状态下，将所述第一气缸侧体(B1)和第二气缸侧体(B2)配置得使第一气缸侧体(B1)的气缸中心线(A1)和第二气缸侧体(B2)的气缸中心线(A2)分别通过相对于所述曲轴(7)的旋转中心(A3)偏移到两气缸侧体(B1、B2)的相反侧的点(P)，
在所述第一气缸侧体(B1)和第二气缸侧体(B2)间形成的谷部(11)内，容纳有双腔化油器(C)的全部和配置在该双腔化油器(C)上部的空气滤清器(Ac)的一部分，所述双腔化油器(C)是通过将在第一和第二气缸侧体(B1、B2)的排列方向上排列的水平方向的第一和第二进气通道(131、132)相互接近地配置在化油器主体(12)上而形成的，所述空气滤清器(Ac)具有与该双腔化油器(C)的上游端连接的弯管状的空气出口管(22)，
所述一对进气通道(131、132)的各下游端经由进气歧管(16)分别与所述第一气缸侧体(B1)和第二气缸侧体(B2)的进气口(14、15)连通，所述进气歧管(16)具有在从所述一对进气通道(131、132)的各下游端突出之后分别朝所述谷部(11)外侧弯曲成U形的第一管路(17)和第二管路(18)，
将形成于该进气歧管(16)的上游侧端部的、将所述第一管路(17)和第二管路(18)连结成一体的共用凸缘(20)，通过螺栓(25、26)从空气滤清器(Ac)的所述空气出口管(22)侧紧固在所述双腔化油器(C)的下游端，并通过螺栓(25、26)将该空气出口管(22)紧固在所述双腔化油器(C)的上游端。
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