CN102562250A - 发动机的冷却装置 - Google Patents

Abstract

本发明的发动机的冷却装置包括冷却风扇、风扇罩、将来自该风扇罩内的冷却空气引导至发动机本体部的外周面的护罩，进一步地，在构成所述发动机本体部的汽缸盖上形成有从该汽缸盖的一个侧面到另一个侧面贯通汽缸盖内的冷却风通路，在所述护罩上形成有将来自所述风扇罩内的冷却风引导到所述冷却风通路的所述一个侧面的入口开口部中的节流引导部。

Description

发动机的冷却装置

背景技术

本发明涉及具备固定在曲轴（crankshaft）上的冷却风扇（cooling fan）及包围该冷却风扇的风扇罩（fan housing）的空冷式发动机的冷却装置。

在所述空冷式发动机中，为了冷却汽缸及汽缸盖，通常安装有盖住汽缸及汽缸盖的护罩（shroud），由此通过所述护罩使从风扇罩内部发送的冷却风沿着汽缸（cylinder）及汽缸盖（cylinder head）的外周面流通。日本特开平06-42347号公报公开了上述结构。

又，日本特开平2001-241355号公报公开了空冷式发动机，为了提高汽缸盖内部的冷却效率，该空冷式发动机具备上述护罩的同时还具备形成有贯通汽缸盖内部的冷却风通路的冷却装置。

在前者的现有技术中，简单地安装了护罩，由于仅从外周面对汽缸及汽缸盖进行空气冷却，此种结构在当发动机的转速低而来自冷却风扇的冷却风量小的情况下，有时无法充分冷却汽缸盖内高温处，如排气通路附近或者燃烧室形成壁。

在后者的现有技术中，在护罩的基础上，在汽缸盖内形成冷却风通路，可以提高汽缸盖内的排气通路附近等的冷却效果。但是，仅通过简单地在汽缸盖内形成冷却风通路的方式是难以充分确保向冷却风通路供给的冷却风量，无法有效地利用冷却风通路。另外，该现有技术中增加了冷却风通路的入口面积，以确保冷却风量。

本发明涉及由汽缸及汽缸盖构成的发动机本体部的冷却，其目的是提高汽缸盖内的各处的冷却性，并实现汽缸盖的轻量化。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供发动机的冷却装置，该冷却装置包括：固定在曲轴的一端部的冷却风扇；包围该冷却风扇的风扇罩；将从该风扇罩内排出的冷却风引入到发动机本体部的外周面的护罩；冷却风通路，所述冷却风通路形成在构成所述发动机本体部的汽缸盖中，并从该汽缸盖的一个侧面到另一个侧面贯通所述汽缸盖；形成于所述护罩的节流引导部（絞りガイド部），所述节流引导部将来自所述风扇罩内部的冷却风引入到所述冷却风通路的所述一个侧面的入口开口部中。

在本发明中，较佳地上述结构还可以具有以下各结构之一或各结构任意组合。

（a）所述冷却风通路与所述汽缸盖内的排气通路的形成壁接触或者通过所述形成壁的附近。

（b）所述冷却风通路具有将流经该冷却风通路的冷却风供给到火花塞的结构。

（c）所述冷却风通路形成为通过进气门用的推杆插通孔的形成壁和排气门用的推杆插通孔的形成壁之间。

（d）从汽缸中心线方向观察，所述冷却风通路形成为基本上十字状。此种情况下，最好是，在形成为基本上十字状的所述冷却风通路的三个出口开口部中，通过配置在所述进气通路的入口的垫圈及绝热器中的任何一个或者是两者限制向与进气通路的入口相同方向开口的出口开口部的冷却风的泄漏量。

（e）所述护罩与所述发动机本体部的外周面之间的间隔，在相对于所述节流引导部的冷却风流的上流侧部分比在冷却风流的下流侧部分的更宽，所述节流引导部倾斜以随着靠近所述冷却风通路的所述入口开口部侧更接近所述发动机本体的外周面。

（f）在所述护罩的上端，形成有从上方封闭所述发动机本体部的外周面与所述护罩之间的空间的盖部分。

（1）本发明通过护罩使冷却风沿着发动机本体部的外周面流动，以此从外围冷却发动机本体部，并且流经汽缸盖内的冷却风通路的冷却风有效地冷却汽缸盖内的各处，并且通过形成在护罩中的节流引导部能强制性地把冷却风送入冷却风通路内，由此能够进一步提高汽缸盖内的各处的冷却性。又，通过形成冷却风通路，可以实现汽缸盖的轻量化。

（2）通过结构（a），可以局部地、有效地、强制性地冷却汽缸盖内尤其温度容易升高的排气通路及其周边。

（3）通过结构（b），利用冷却风局部地、有效地冷却容易与排气通路一起上升温度的火花塞。

（4）通过结构（c），由于冷却风通路形成为通过进气门用的推杆插通孔的形成壁及排气门用的推杆插通孔的形成壁之间，因此可以将进气门、排气门用的推杆插通孔的两个形成壁之间的无用空间作为冷却风通路来有效利用，并且在铸造汽缸盖时可以容易地形成冷却风通路。

（5）通过结构（d），冷却风通路形成为基本上十字状，因此在汽缸盖内广范围地供给冷却风，可提高汽缸盖的冷却性的同时进一步实现轻量化。并且进气通路附近虽然与其他地方相比温度上升幅度小，但是对此进气通路附近的出口开口部，通过垫圈及绝热器的任何一个或者两者限制其冷却风的泄漏量，因此能够增加向温度容易增高的其他地方的冷却风量，进一步提高冷却效率。

（6）通过结构（e），利用在所述护罩上形成倾斜面的简单加工可形成节流引导部。即通过简单加工有效地将冷却风送入冷却风通路。

（7）通过结构（f），利用护罩的上端的盖部分，可阻止冷却风从护罩内向上方泄漏，可进一步增加通过冷却风冷却汽缸本体部的冷却效果及向冷却风通路的冷却风供给。

附图说明

通过下述说明并结合附图，本发明的上述或其他目的、特征及优点将变得更清晰。

图1是具备本发明的一实施形态的冷却装置的空冷式发动机的左视图。

图2是图1的发动机的俯视图。

图3是图1的发动机的正视图。

图4是取下反冲起动器（recoil starter）及风扇罩后的图1的左视图。

图5是图4的V-V剖视图。

图6是从前右上方观察图1的发动机的护罩的立体图。

图7是从后左上方观察图1的发动机护罩的立体图。

图8是配置在图1的发动机进气通路入口上的垫圈的正视图。

图9是配置在图1的发动机进气通路入口上的绝热器的正视图。

图10是配置在所述绝热器与汽化器之间的垫圈的正视图。

具体实施方式

［第一实施形态］

图1至图10是本发明一实施形态的单汽缸的汽缸倾斜型发动机，根据这些图说明本发明的实施形态。

（发动机整体的结构）

图1是从曲轴的轴方向观察所述汽缸倾斜型发动机的侧视图（左视图），图2是取下燃料箱等的状态下的俯视图，图3是图1的III所示箭头方向的视图（正视图）。为了便于说明，如图1所示，在与基本上水平的曲轴6基本上正交的水平方向，将汽缸中心线C1倾斜的方向作为发动机的“前方”，将从发动机后方观察的曲轴6的轴方向作为发动机的“左右方向”，进行说明。

参见图2，汽缸2与曲轴箱1一体地形成在曲轴箱1的前半部的上面，在汽缸2的前上表面固定有汽缸盖3，在汽缸盖3的前上表面固定有汽缸盖罩4。并且，在本实施形态中，将包围汽缸孔的所述汽缸2及汽缸盖3统称为发动机本体部5。

在曲轴箱1的左侧面，安装有风扇罩32，该风扇罩32的左侧设置有反冲起动器11。在曲轴箱1的右侧设置有曲轴箱罩13。曲轴6的右端部从曲轴箱罩13突出，该右端部作为动力输出部（曲轴6）。

在汽缸盖3的左侧面上形成有进气道15，在形成在该进气道15的周边的连接面（安装面）上，通过第1垫圈16、隔热用绝热器17及第2垫圈18连接汽化器20。汽缸盖3的右侧面上形成有排气道21。又，在汽缸盖3上面的后半部上，在汽缸盖3的左右宽度的大约中央部安装有火花塞23。

参见图1，如上所述，汽缸中心线C1相对于垂直线M向前方以一定角度θ1（例如55度~60度）倾斜。在曲轴箱1的后半部的上侧配置有燃料箱25，在汽缸盖3、汽缸盖罩4及汽化器20的上侧配置有空气滤清器箱26及排气消声器27。空气滤清器箱26连接在所述汽化器20的进气入口上。

参见图3，空气滤清器箱26配置在相对于发动机左右宽度中心位置的左侧，排气消声器27配置在相对于发动机左右宽度中心位置的右侧，该排气消声器27通过排气管29与所述排气道21连接。

［冷却装置的结构］

图4是取下风扇罩32（假想线）等后显示的发动机左视图，图5是图4的V-V剖视图。参见图5，发动机的冷却装置具备所述风扇罩32、容纳在该风扇罩32内的冷却风扇31、覆盖发动机本体部5的外周侧面的一部分，具体是覆盖前表面5a及右侧面5c的一部分的护罩41、及形成在汽缸盖3内的冷却风通路44。

参见图4，冷却风扇（叶轮）31具备在圆周方向上隔开一定间隔配置的多个离心叶片31a，并固定在曲轴6的左端部，沿箭头R1方向旋转。风扇罩32以曲轴6的轴芯O1为中心形成为基本上圆形，风扇罩32的前端部上形成有向前上方突出的第1冷却风出口32a（假想线），在该第1冷却风出口32a的上侧，形成有基本上向上方突出的第2冷却风出口32b（假想线）。

第1冷却风出口32a向前上方突出，以从发动机本体部5（汽缸2及汽缸盖3）的左侧面5b的前半部至发动机本体部5的前表面5a供给冷却风。第2冷却风出口32b基本上向上方突出，以从发动机本体部5（汽缸2及汽缸盖3）的左侧面5b的后半部至发动机本体部5的后表面5d供给冷却风。

返回至图5，形成在汽缸盖3内的冷却风通路44形成为基本上十字状，包括基本上与曲轴6的轴方向（轴芯线O1）及汽缸中心线C1正交的基本上直线状的第1冷却风通路45，以及基本上与曲轴6的轴方向（轴芯线O1）平行且基本上与汽缸中心线C1正交的基本上直线状的第2冷却风通路46。

所述第1冷却风通路45在汽缸盖3的前表面（发动机本体部5的前表面5a）形成有入口开口部45a，并从该入口开口部45a向后方延伸，通过排气门用的推杆插通孔53的形成壁53a与进气门用的推杆插通孔54的形成壁54a之间，进一步通过排气通路51的形成壁51a与进气通路52的形成壁52a之间，且在火花塞23的附近，在后方形成有出口开口部45b。在排气门用的推杆插通孔53内配置有排气门用的推杆56，在进气门用的推杆插通孔54内配置有排气门用的推杆57。

对于第2冷却风通路46，从与所述第1冷却风通路45的交叉部分向右延伸的通路部分通过排气通路51的形成壁51a与排气门用的推杆插通孔53的形成壁53a之间，并在发动机本体部5的右侧面5c上形成有出口开口部46a。进一步地，从与第1冷却风通路45的交叉部分向左延伸的通路部分经过进气通路52的形成壁52a与进气门用的推杆插通孔54的形成壁54a之间，并在发动机本体部5的左侧面5b上形成有出口开口部46b。

图8示出用于连接所述汽化器的进气道侧的第1垫圈16，图9示出所述汽化器隔热用的绝热器17，图10示出用于连接所述汽化器的汽化器侧的第2垫圈18。图8中示出的第1垫圈16的形状与图4示出的进气道15周边的连接面（安装面）的形状相对应。在图10中示出的第2垫圈18具有与图8的第1垫圈16的形状相同的形状，并且在其上一体地形成有向半径方向的外侧突出的扩张部18a。该第2垫圈18的扩张部18a，覆盖图5中示出的第2冷却风通路46的进气通路52侧（左侧）的出口开口部46b，以此限制拟从左侧的出口开口部46b向左侧泄漏的冷却风量，从而冷却风难以泄漏至左方。并且所述绝热器17也起到限制冷却风的泄漏量的作用。

图6是从右前上方观察护罩41的立体图，图7是从左后上方观察护罩41的立体图。参见图6及图7，护罩41一体地具备有前壁部分41a、右壁部分41c、上端的盖部分41d。在前壁部分41a的大约左半部分上形成有向前方膨胀的膨出部分41a1，在该膨出部分41a1的右端上形成有连接该膨出部分41a1与前壁41a的右半部分的倾斜面状节流引导部41b。并且，在右壁部分41c的上下方向的大约中间部以及膨出部分41a1的前下端部一体形成有各自具备安装孔的连接到发动机本体部5的安装部60、61。

参见图5，护罩41的前臂部分41a盖住发动机本体部5的前表面5a，但是左侧的膨出部分41a1相对于发动机本体部5的前表面5a与剩余的前臂部分（右半部分）41a相比更向前方突出（膨出）。又，膨出部分41a1的左端与风扇罩32的第1冷却风出口部32a连通。

节流引导部41b形成在基本上对应于所述第1冷却风通路45的前端的入口开口部45a的位置上，并且倾斜以随着靠近右侧更接近发动机本体部5的前表面5a。借助于此，将从风扇罩32供给至膨出部分41a1的冷却风强制性地引导到第1冷却风通路45的入口开口部45a中，从而能将冷却风供给到第1冷却风通路45内。节流引导部41b的倾斜角度θ2，即相对于基本上与曲轴6的轴芯线O1平行的线N的倾斜角度θ2，在本实施形态中以40°至50°左右形成，但是可以设定为15°至90°之间的任意角度。

参见图3，护罩41的上端的盖部分41d的形状与汽缸盖3的前表面形状相对应，以此阻止护罩41内的冷却风向上方泄漏。又如图4所示，护罩41的前壁部分41a的膨出部分41a1倾斜以随着靠近下方更接近发动机本体部5的前表面。

参见图5，所述护罩41的右壁部分41c的安装部60通过螺栓65安装在发动机本体部5的右侧面5c上，又，如图4所示，形成在护罩41的膨出部分41a1上的安装部61通过螺栓66与风扇罩32一同安装在曲轴箱1的侧面。

 [作用］

（1）在发动机运转过程中，通过冷却风扇31与图4的曲轴6一体地旋转，从而产生冷却风。

（2）在风扇罩32中产生的冷却风的一部分，在第1冷却风出口部32a，冷却发动机本体部5的左侧面5b的前半部，并供给到护罩41的膨出部分41a1内。在风扇罩32内产生的剩余的冷却风，在第2冷却风出口部32b，冷却发动机本体部5的左侧面5b的后半部，并供给到发动机本体部5的后表面5d，从而冷却发动机本体部5的后表面5d。

（3）参见图5，供给到护罩41的膨出部分41a1中的冷却风被倾斜面状的节流引导部41b压缩后，一部分沿着护罩41的前壁部分（右侧部分）41a向右侧流动，并通入到右壁部分41c内，供给到发动机本体部5的右侧面5c。在所述节流引导部41b中被压缩的冷却风的剩余部分从入口开口部45a供给到第1的冷却风通路45内。

（4）从前端的入口开口部45a供给到第1冷却风通路45中的冷却风，通过两个推杆插通孔53、54的形成壁53a、54a之间，并到达两条冷却风通路45、46的交叉部分，其大部分接触排气通路51的形成壁51a及进气通路52的形成壁52a并流到后方，并在冷却排气通路51及进气通路52后，供给到火花塞23中。由此冷却火花塞23，并从后端的出口开口部45b排出到后方。

（6）又，到达两条冷却风通路45、46的交叉部分的冷却风的一部分冷却排气通路51的形成壁51a，并在第2冷却风通路46的右侧部分向右方流入，并从右端的出口开口部46a排出。另一方面，从两条冷却风通路45、46的交叉部分拟流向左侧至第2冷却风通路46的左侧部分的冷却风，因图10所示的第2垫圈18的扩张部分18a延伸至第2冷却风通路46的左端，从而限制了向第2冷却风通路46的左侧部分的冷却风的流入。即、限制了向进气通路52的形成壁52a侧的冷却风的流入。又，绝热器17自身也与所述第2垫圈18一起限制了冷却风的泄漏量。

 [实施形态的效果］

（1）对于具备了冷却风扇31、风扇罩32、将从该风扇罩32内排出的冷却风引导到发动机本体部5的外周面的护罩41的冷却装置，在构成所述发动机本体部5的汽缸盖3中，形成有贯通该汽缸盖3内的冷却风通路44，在所述护罩41内，形成有将从所述风扇罩32内送出的冷却风引导到所述冷却风通路44的入口开口部45a中的节流引导部41b，从而通过护罩41使冷却风沿着发动机本体部5的外周面流动，借助于此，从外围冷却发动机本体部5，并且流经汽缸盖3内的冷却风通路44的冷却风，可以有效冷却汽缸盖3内的各处。

并且，通过形成在护罩41内的节流引导部41b，将冷却风的一部分强制性地供给至冷却风通路44内，从而进一步提高汽缸盖3内的各处的冷却性。另外，通过在汽缸盖3内形成冷却风通路44，可实现汽缸盖3的轻量化。

（2）由于流经冷却风通路44内的冷却风与汽缸盖3内尤其温度增高的排气通路51的形成壁51a接触，因此能有效冷却排气通路51。

（3）另外，冷却风通路44具有使流经该冷却风通路44的冷却风供给至火花塞23的结构，因此容易与排气通路51一起升高温度的火花塞23也被冷却风局部地、有效地冷却。

（4）冷却风通路44的第1的冷却风通路45通过进气门用的推杆插通孔54的形成壁54a与排气门用的推杆插通孔53的形成壁53a之间，因此将所述形成壁53a、54a之间的无用的空间作为冷却风通路44来有效利用，又，铸造汽缸盖时容易形成冷却风通路。

（5）对于所述冷却风通路44，从汽缸中心线C1方向观察时，第1冷却风通路45与第2冷却风通路46配置成基本上十字状，因此增加了流经汽缸盖3内的冷却风的冷却面积，能广范围地冷却汽缸盖3内部，提高了汽缸盖3内的冷却性的同时实现汽缸盖3的进一步的轻量化。

（6）对于形成为基本上十字状的冷却风通路44，与进气通路52的入口（进气道15）以相同方向开口的出口开口部46b，通过配置在进气通路52的入口及汽化器20之间的一个第2垫圈18的扩张部18a，被限制了冷却风的泄漏量，因此限制了向进气通路52侧流入的冷却风，增加了向温度容易升高的排气通路51侧的冷却风量，提高了汽缸盖3内整体的冷却效率。另外，由于用第2垫圈18兼用于冷却风通路限制用的构件，因此无需设置新的构件。

（7）护罩41在相对于所述节流引导部41b的冷却风流的上流侧形成有膨出部分41a1，因此与所述发动机本体部5的前表面5a之间的间隔变宽，由于所述节流引导部41b倾斜以随着靠近所述冷却风通路44的入口开口部45a侧更接近所述发动机本体部5的外周面，因此能强制性地供给冷却风，并有效地送入冷却风通路44中。又，通过简单的弯曲加工可以设置节流引导部41b。

（8）在护罩41的上端一体形成有与汽缸盖3的前表面形状相对应的盖部分41d，能阻止冷却风从护罩41内泄漏到上方，因此进一步提高利用冷却风冷却发动机本体部5的冷却效果及向冷却风通路的冷却风的供给。

［其他实施形态］

（1）在上述实施形态中，如图8及图10所示，在夹着绝热器17的两个垫圈16、18中，在配置在汽化器侧的第2垫圈18上一体形成有扩张部18a，通过该第2垫圈18及绝热器17限制了从第2冷却风通路46的左端的出口开口部46b的冷却风泄漏量，但是也可以在配置在进气道侧的第1垫圈16（图8）上一体形成如图10的扩张部。另外，也可以仅依靠绝热器17来限制从第2冷却风通路46的左端的出口开口部46b的冷却风泄漏量。

（2）除了如上述实施形态的汽化器之外，作为向进气通路供给燃料的燃料供给装置，本发明可以适用于具备有喷射器的节气门体的发动机。

（3）本发明并不限定于单汽缸的倾斜汽缸型发动机，也可适用于以汽缸中心线基本上垂直的状态形成汽缸的发动机、多个汽缸发动机等。

（4）贯通的冷却风通路的形状并不限定于基本上十字状，也可以是简单的直线状、L字状、Y字状等。

（5）本发明在不脱离本发明宗旨及范围的前提下，可进行各种变形及变更。 

Claims (8)

1.一种发动机的冷却装置，包括：

固定在曲轴的一端部上的冷却风扇；

包围该冷却风扇的风扇罩；

将从该风扇罩内排出的冷却风引导到发动机本体部的外周面的护罩；

形成于构成所述发动机本体部的汽缸盖中，并从该汽缸盖的一个侧面到另一个侧面贯通所述汽缸盖的冷却风通路；

形成于所述护罩，将来自所述风扇罩内的冷却风引导到所述冷却风通路的所述一个侧面的入口开口部中的节流引导部。

2.根据权利要求1所述的发动机的冷却装置，其特征在于：

所述冷却风通路与所述汽缸盖内的排气通路的形成壁接触，或者通过所述形成壁的附近。

3.根据权利要求1所述的发动机的冷却装置，其特征在于：

所述冷却风通路具有将流经该冷却风通路的冷却风供给至火花塞中的结构。

4.根据权利要求1所述的发动机的冷却装置，其特征在于：

所述冷却风通路通过进气门用的推杆插通孔的形成壁与排气门用的推杆插通孔的形成壁之间。

5.根据权利要求1所述的发动机的冷却装置，其特征在于：

从汽缸中心线方向观察，所述冷却风通路形成为基本上十字状。

6.根据权利要求5所述的发动机的冷却装置，其特征在于：

在形成为基本上十字状的所述冷却风通路的三个出口开口部中，通过配置在所述进气通路的入口的垫圈及绝热器中的任何一个或两个限制向与所述进气通路的入口相同方向开口的出口开口部的冷却风的泄漏量。

7.根据权利要求1所述的发动机的冷却装置，其特征在于：

所述护罩与所述发动机本体部的外周面之间的间隔，在相对于所述节流引导部的冷却风流的上流侧部分比在冷却风流的下流侧部分的更宽,所述节流引导部倾斜以随着靠近所述冷却风通路的所述入口开口部侧更接近所述发动机本体的外周面。

8.根据权利要求1所述的发动机的冷却装置，其特征在于：

在所述护罩上端形成有从上方封闭所述发动机本体部的外周面及所述护罩之间的空间的盖部分。

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