CN102575572A - 发动机的增压装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供的发动机的增压装置，包括：对吸入至发动机（E）的空气加压的增压器（38）；净化外部气体的空气滤清器（36）；将清洁空气（CA）从空气滤清器（36）供给至增压器（38）的清洁空气供给通路（56）；将增压空气（SA）从增压器（38）供给至发动机（E）的进气通路（60）的增压气体通路（62）；以及调节增压气体通路（62）的空气压力的泄压阀（68）；泄压阀（68）的排出口部（68b）容纳于空气滤清器（36）中。发动机（E）具有多个汽缸，增压气体通路（62）的下游部由向多个汽缸的各个进气通路（60）供给进气的进气室（64）形成，泄压阀（68）调节进气室（64）的空气压力。

Description

发动机的增压装置

相关申请

本申请主张2009年10月14日申请的日本特愿2009--236996的优先权，在此以引用方式参照其全部内容形成本申请的一部分。

技术领域

本发明涉及压缩空气并强制性地将空气送入发动机的增压装置。

背景技术

例如对于装载有带有增压器的发动机的摩托车，在发动机周围的有限空间内的增压器、空气滤清器、进气室等的有效配置成为了问题。于是，公开有在向前方倾斜的汽缸的后方以前后方向并列配置汽化器和空气滤清器的同时用进气管将其连接，并在此汽化器和空气滤清器之间的空间容纳增压器（专利文献1）。

专利文献：

专利文献1：日本特开平2-24282号公报。

发明内容

发明要解决的问题：

根据专利文献1的结构，由于将汽化器和空气滤清器之间的空间作为增压器的设置空间利用，因此可以在发动机周围无影响地配置增压器。但是，专利文献1中，在增压器的排出侧设置有进气室（缓冲罐），该进气室和空气滤清器通过旁通管连通，在该旁通管的管路途中设置有释放增压压力的泄压阀。为此，需要确保配置旁通管的空间，因此并不能有效利用空间。并且，由于在汽缸的后方按汽化器、进气室、空气滤清器的顺序配置，因此也会出现这些进气系统单元在车体前后方向上体积变大的问题。

本发明鉴于上述问题而形成，其目的在于提供可以在发动机周围的有限空间内有效地配置各部件的发动机的增压装置。

解决问题的手段：

为了达到上述目的，根据本发明的发动机增压装置具备对吸入至发动机的空气加压的增压器；净化外部气体的空气滤清器；将清洁空气从所述空气滤清器供给至所述增压器的清洁空气供给通路；将空气从所述增压器供给至发动机的进气通路的增压气体通路；以及调节所述增压气体通路的空气压力的泄压阀；所述泄压阀的排出口部容纳于所述空气滤清器及所述清洁空气供给通路的至少一个中。

根据该结构，由于泄压阀的排出口部容纳于空气滤清器及清洁空气供给通路的至少一个中，因此可以省略泄压阀与空气滤清器或清洁空气供给通路之间的配管，其结果是可以有效利用发动机周围的空间。

在本发明中，也可以，发动机具有多个汽缸；所述增压气体通路的下游部由向所述多个汽缸的各个进气通路供给进气的进气室形成；所述泄压阀调节所述进气室的空气压力。

在本发明中，优选的是发动机的旋转轴在发动机主体的横向上延伸，所述空气滤清器的壳体及进气室配置于发动机主体的上方，所述增压器配置为比所述空气滤清器的壳体及进气室位于下方，所述清洁空气供给通路配置于发动机主体的一侧附近，所述增压气体通路配置为比所述清洁空气供给通路位于发动机主体的横向中央附近。在这里，发动机主体是指包含曲轴箱、汽缸、汽缸盖、汽缸盖罩及油底壳的部分，并不包含进气系统、排气系统及变速器。根据该结构，由于横向排列配置增压气体通路及空气供给通路，进而可以有效利用空间。

在本发明中，优选的是面向所述进气通路的入口以供给附加的燃料的附加燃料供给装置安装于所述进气室。根据该结构，通过燃料的喷射可以降低进气室内的空气的温度。

在本发明中，优选的是通向所述各汽缸的进气通路的入口以一定方向排列并连接于所述进气室；对于向所述进气室开口的所述增压气体通路的出口，从该出口至所述进气通路的入口的距离越大，面向所述进气室内的所述进气通路的入口的部分的通路面积设定为越小。在这里，面向进气通路的入口的部分是指连接于入口的空间，且包含于通过进气通路的入口的轴心并与所述一定方向正交的假想面的部分。根据该结构，由于空气流量随着远离增压气体通路的出口而减少，因此空气流量和通路面积之间更好地保持平衡，空气的流入变得顺畅。并且，由于通路面积在远离增压气体通路的出口的部分上变得狭窄，因此可以在通路面积变窄而空出的空间内配置例如清洁空气供给通路。

又，优选的是本发明的发动机的增压装置装载于摩托车，所述空气滤清器及清洁空气供给通路的至少一个覆盖所述增压气体通路的至少一部分的上方。根据该结构，可以容易地将设置于增压器通路的泄压阀的出口容纳于上方的空气滤清器或清洁空气供给通路中。

又，也可以，在发动机主体的后方配置变速器，在发动机主体的前倾的汽缸的后方配置增压器；在所述增压器的上方配置所述进气室，在汽缸盖的上方配置所述空气滤清器。根据该结构，可以在前倾的汽缸的后方及上方的空出空间分别配置增压器及进气室。

在增压器配置于汽缸的后方的情况下，优选的是所述增压器通过链条由发动机的旋转轴驱动。根据该结构，由于增压器接近发动机的旋转轴，因此链条长度变短。

在具备进气室的情况下，优选的是所述空气滤清器覆盖所述进气室的一部分的上方，在所述一部分上配置有所述泄压阀。根据该结构，可容易地将泄压阀连接于空气滤清器和进气室两者。

附图说明

通过参考附图对以下优选的实施形态进行说明将更明确地理解本发明。但是，实施形态及附图仅仅是用于图示及说明，并不是利用于限定本发明的范围。本发明的范围由权利要求确定。对于附图，多个图中的相同的附图标记表示相同的部分；

图1是装载有带有根据本发明的第1实施形态的增压装置的发动机的摩托车的侧视图；

图2是示出同上发动机的一部分截面的侧视图；

图3是同上发动机的进气系统的俯视图；

图4是示出同上发动机进气系统的泄压阀附近的剖视图；

图5是示出同上进气室的剖视图。

具体实施方式

以下参照附图说明本发明的优选的实施形态。图1是装载有带有根据本发明的一实施形态的增压装置的发动机的摩托车的侧视图。该摩托车的车架FR具有形成其前半部的主车架1、安装于该主车架1的后部形成车架FR的后半部的座椅横挡2及加固横挡2a。在与主车架1的前端的车头组件4一体形成的头管6上通过未图示的转向轴自由旋转地轴支持有前叉8，在该前叉8上安装有前轮10。另一方面，在作为车架FR的中央下部的主车架1的后端部设置有摇动臂支架12，在该摇动臂支架12上上下自由摇动地轴支持有摇动臂14，并在该摇动臂14上安装有后轮16。在车架FR的中央下部，在摇动臂支架12的前侧安装有发动机E，利用该发动机E并通过未图示的链条驱动后轮16。发动机E是四汽缸四冲程发动机。在前叉8的上端部固定有操控方向用的未图示的把手。

在主车架1的上部配置有燃料箱20，在座椅横挡2上安装有驾驶者的座椅22及同乘者座椅24。并且，在车体前部安装有覆盖从前述前叉8的上端部的前方至车体前部的侧方的部分的树脂制成的挡风罩26。在挡风罩26上安装有前照灯单元28，并在挡风罩26上形成有位于该前照灯单元28的上方用于向发动机E吸入燃烧用空气的空气吸入口30。

前述车头组件4是由前端开口的进气通道部32和前述头管6一体形成的铸件。进气通道部32的前端部与冲击进气管单元34连接，冲击进气管单元34连接于车头组件4并将其前端开口面向挡风罩26的空气吸入口30配置。在车头组件4的后端部连接有空气滤清器36。行驶风A从空气吸入口30进入并通过冲击进气管单元34及进气通道部32，在空气滤清器36中净化后形成清洁空气CA，并通过后述的增压器38加压后引入至发动机E。另外，也可以省略冲击进气管单元34。

如作为发动机侧视图的图2所示，作为发动机E的旋转轴的曲轴40在发动机主体EB的横向，即车宽方向上延伸。发动机主体EB是指包含支持曲轴40的曲轴箱42、连接于曲轴箱42的上部并向前倾斜的汽缸44、连接于汽缸44的上部的汽缸盖46、覆盖汽缸盖46的汽缸盖罩48、连接于曲轴箱42的下部的油底壳50的部分。在发动机主体EB的后方配置有变速器52。

在曲轴40上设置有驱动具有与曲轴40平行的轴心的平衡器41的平衡器齿轮43，在曲轴40的与平衡器41的相反侧上配置有作为空转轴的一种的齿轮轴45，该齿轮轴45通过与该齿轮轴45一体旋转设置的驱动齿轮47与平衡器齿轮43的啮合而与曲轴40连动旋转。在齿轮轴45上设置有链轮49，通过链条51将曲轴40的旋转力传递至增压器38的驱动齿轮轴53。但是增压器38的驱动方法并不限定于此。

在汽缸盖46的四个排气道46a上连接有四个排气管54，排气管54通过发动机主体EB的前方并在发动机主体EB的下方集合后，连接于设置在车体后方的未图示的消声器上。这些排气管54及消声器形成排气系统。

在发动机主体EB的汽缸盖罩48的上方配置有前述空气滤清器36的壳体36a，并用螺丝55将该壳体36a安装于车头组件4上。在空气滤清器36的下方，具体是在空气滤清器36和发动机主体EB及减速器52之间，且在前倾的汽缸44的后方配置有增压器38。于是，由于增压器38接近于曲轴40，因此悬挂于与曲轴40连动的链轮49和增压器38的驱动齿轮轴53之间的链条51变短。空气滤清器36和增压器38通过清洁空气供给通路56连接，通过了空气滤清器36的滤芯37的清洁空气CA在作为二次侧的清洁侧的清洁空气室39中通过清洁空气供给通路56供给至增压器38。清洁空气供给通路56由空气管57形成，在该空气管57上安装有调节通过清洁空气供给通路56供给至增压器38的清洁空气CA的量的空气控制阀58。

在增压器38的排出口侧连接有将经由增压器38增压的增压空气SA通过单一的进气室64供给至四汽缸发动机E的四个进气通路60的增压气体通路62。增压气体通路62由增压管63形成。进气室64配置于发动机主体EB的上方，更具体是，配置于空气滤清器36的下方且在汽缸盖46及增压器38的上方，并连接于增压气体通路62的下游端部。进气室64将增压空气SA供给至进气通路60。

各进气通路60形成于安装在汽缸盖46上的节气门体72，在该节气门体72中安装有调节进气量的节气门66、开闭进气通路60的扼流阀（choke valve）65以及喷射燃料F1的喷射器67。在节气门体72的上游端部通过螺丝76安装有形成进气室64的进气室壳体74。节气门66及喷射器67与空气控制阀58一同由电子控制单元ECU控制。

如作为进气系统的俯视图的图3所示，清洁空气供给通路56配置于作为发动机主体EB的一侧附近的右侧，增压气体通路62与清洁空气供给通路56相比配置于发动机主体EB的左右方向中央附近，增压器38配置于发动机主体EB的左右方向中央部。空气滤清器36覆盖于形成增压气体通路62的下游部的进气室64的一部分的上方。在本实施形态中，虽然空气滤清器36覆盖进气室64的几乎一半，但是也可以使空气滤清器36和清洁空气供给通路56中的至少一个覆盖进气室64的至少一部分。

在如图2所示的进气室64中设置有调节进气室64的空气压力的泄压阀68。泄压阀68配置于进气室64的由空气滤清器36覆盖的前述一部分中。因此，可以将泄压阀68更容易地连接于进气室64和空气滤清器36两者。泄压阀68通过紧固构件（未图示）装卸自如地安装于如图4所示的进气室壳体74，压力传感部68a面向进气室64内部。泄压阀68的排出口部68b容纳于空气滤清器36，当进气室64的压力达到一定值时打开阀门将进气室64内的空气释放至空气滤清器36。通过O型环构成的密封构件80密封排出口部68b和空气滤清器壳体36a中插入有排出口部68b的插入孔78之间。泄压阀68的阀体84通过弹性体86的弹性力按压环状的阀座82，当进气室64内的压力达到一定值以上时，阀体84抵抗弹性力并与阀座82分离，将进气室64与空气滤清器36的清洁空气室39连通，释放高压。

在该实施形态中，虽然泄压阀68设置为使其由进气室64的压力动作，但是也可以将泄压阀68的压力传感部68a面向增压气体通路62内部，使其由增压气体通路62的压力动作。另外，泄压阀68的排出口部68b也可以容纳于清洁空气通路56，而不是空气滤清器36。又，在进气室64中面向各进气通路60的入口安装有比进气通路60位于上游侧且作为供给附加的燃料F2的附加燃料供给装置的顶部喷射器70。这些空气滤清器36、清洁空气供给通路56、增压器38、增压气体通路62、进气室64及节气门体72形成进气系统。

如图5所示，通向各汽缸的进气通路60的入口60a在车宽方向W上排列，并连接于进气室64。在进气室64中的车宽方向W的中央部开有增压气体通路62的出口62a。从中央部至两侧部平滑地发生变化，从而随着从该增压气体通路62的出口62a的中心至进气通路60的入口60a的轴心X的距离L越大，进气室64内的通路面积S，即与进气室64内的增压空气SA的流入方向正交的面积变得越小。因此，面向中央附近的两个进气通路60的入口60a的部分的通路面积S1大于面向两外侧的两个进气通路60的入口60a的部分的通路面积S2。在这里，面向进气通路60的入口60a的部分指的是与入口60a连接的空间，并且是指包含于通过进气通路60的入口60a的轴心X并与作为排列入口60a的方向的车宽方向W正交的假想面V的部分。

在进气室64的车宽方向W的中央部附近流入从增压气体通路62的出口62a分别向左右的两个进气通路60供给的增压空气SA，但是在车宽方向W的两外侧部附近仅仅流入供给至一个进气通路60的增压空气SA。于是，由于中央附近的通路面积S1大于两侧的通路面积S2，因此增压空气SA的流量与中央附近的通路面积S1及两侧的通路面积S2保持平衡。在进气室64的上方的使通路面积S2变窄而空出的空间内配置有清洁空气供给通路56。

接着说明进气系统的作用。通过图2的发动机E的曲轴40的旋转驱动与其连动的增压器38。由于在增压器38的上游侧的空气滤清器36的壳体36a上连接有向车体的前方延伸的冲击进气管单元34（图1），因此通过冲压空气A的空气压力协助增压器38工作，从而能得到更大的增压压力。设置于清洁空气供给通路56的空气控制阀58由电子控制单元ECU控制，可调节供给于增压器38的空气量，即增压压力。

在增压器38中增加压力的增压空气SA通过增压气体通路62送入进气室64。送入进气室64的增压空气SA在通过进气通路60时与喷射器67供给的燃料F1混合并送入汽缸44。此时，根据把手的节气门手柄的指令，并通过电子控制单元ECU控制进气通路60的进气节气门66或者空气控制阀58的开度以及通过喷射器67喷射的燃料喷射量。

当处于高负荷·高旋转区域时，除了喷射器67以外，还从另设于图5的进气室64内的顶部喷射器70向进气通路60供给燃料F2。此时，具有使从高旋转的增压器38送来的高温增压空气SA通过来自顶部喷射器70的喷射燃料F2进行冷却的优点。

此外，当进气室64内的增压压力达到设定值以上时，设置于图4所示的进气室64的泄压阀68动作，并使压力释放至空气滤清器36的滤芯37的二次侧，即为清洁侧的清洁空气室39，从而防止增压压力过大。

在上述结构中，由于设置于进气室64的泄压阀68的排出口部68b容纳于空气滤清器36，因此可以省略泄压阀68和空气滤清器36之间的配管，可以有效利用图2的发动机E周围的空间。

空气滤清器36接近进气室64，并覆盖其一部分的上方，因此可以容易地将调节进气室64内的压力的泄压阀68的排出口部68b容纳于上方的空气滤清器36中。

又，如图3所示的清洁空气供给通路56配置于作为发动机主体EB的一侧附近的右侧附近，与清洁空气供给通路56相比，增压气体通路62配置于发动机主体EB的左右方向中央附近，因此横向排列并配置增压气体通路62和清洁空气供给通路56，进而可以有效利用空间。

此外，由于面向如图5所示的进气通路60的入口60a以供给附加的燃料F2的顶部喷射器70安装于进气室64，因此通过喷射燃料F2抑制进气室64内的空气的温度上升，从而抑制因高温所引起的进气通路60、进气节气门66的树脂部分、橡胶部件等的劣化。

又，对于进气室64的通路面积S，由于设置为面向进气室64中的车宽方向中央部的进气通路60的入口60a的部分的面积S1大，面向车宽方向两侧部的进气通路60的入口60a的部分的面积S2小，因此增压空气SA的流量与两通路面积S1、S2之间保持平衡，使增压空气SA的流入变得顺畅，从而减少进气阻力。并且，由于进气室64的两侧部的高度变小，并在空出的空间内配置清洁空气供给通路56，因此进一步有效利用发动机E的周围的空间。

又，由于在发动机主体EB的后方配置变速器52，在发动机主体EB的前倾的汽缸44的后方配置增压器38，在增压器38的上方配置进气室64，在汽缸盖罩48的上方配置空气滤清器36，因此使空气滤清器36、增压器38及进气室64分别配置于前倾的汽缸44的后方及上方的空出空间，从而可以有效利用发动机E周围的空间。

以上参照附图说明了本发明的优选的实施形态，但是在不脱离本发明宗旨的范围内，也可以进行各种添加、更改或删除。例如，用中间冷却器冷却在增压器38中温度上升的增压空气SA，或者也可以通过齿轮驱动增压器38，而不用链条51。因此，这样的更改也包含于本发明的范围内。

符号说明

38：      增压器；

36：      空气滤清器；

36a：    壳体；

44：      汽缸；

52：      减速器；

56：      清洁空气供给通路；

60：      进气通路；

60a：     入口部；

62：       增压气体通路；

62a：    出口；

64：       进气室；

68：       泄压阀；

68b：    排出口部；

70：       顶部喷射器（附加燃料供给装置）；

E：         发动机；

EB：       发动机主体；

S：         通路面积。 

Claims (9)

1.一种发动机的增压装置，包括：

对吸入至发动机的空气加压的增压器；

净化外部气体的空气滤清器；

将清洁空气从所述空气滤清器供给至所述增压器的清洁空气供给通路；

将空气从所述增压器供给至发动机的进气通路的增压气体通路；以及

调节所述增压气体通路的空气压力的泄压阀；

所述泄压阀的排出口部容纳于所述空气滤清器及所述清洁空气供给通路的至少一个中。

2.根据权利要求1所述的发动机的增压装置，其特征在于，

发动机具有多个汽缸；

所述增压气体通路的下游部由向所述多个汽缸的各个进气通路供给进气的进气室形成；

所述泄压阀调节所述进气室的空气压力。

3.根据权利要求2所述的发动机的增压装置，其特征在于，发动机的旋转轴在发动机主体的横向上延伸，所述空气滤清器的壳体及进气室配置于发动机主体的上方，所述增压器配置为比所述空气滤清器的壳体及进气室位于下方，所述清洁空气供给通路配置于发动机主体的一侧附近，所述增压气体通路配置为比所述清洁空气供给通路位于发动机主体的横向中央附近。

4.根据权利要求2或3所述的发动机的增压装置，其特征在于，面向所述进气通路的入口以供给附加的燃料的附加燃料供给装置安装于所述进气室。

5.根据权利要求2或3所述的发动机的增压装置，其特征在于，

通向所述各汽缸的进气通路的入口以一定方向排列并连接于所述进气室；

对于向所述进气室开口的所述增压气体通路的出口，从该出口至所述进气通路的入口的距离越大，面向所述进气室内的所述进气通路的入口的部分的通路面积设定为越小。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的发动机的增压装置，其特征在于，所述发动机的增压装置装载于摩托车，所述空气滤清器及清洁空气供给通路的至少一个覆盖所述增压气体通路的至少一部分的上方。

7.根据权利要求6所述的装载于摩托车的发动机的增压装置，其特征在于，

在发动机主体的后方配置变速器，在发动机主体的前倾的汽缸的后方配置增压器；

在所述增压器的上方配置所述进气室，在汽缸盖的上方配置所述空气滤清器。

8.根据权利要求7所述的发动机的增压装置，其特征在于，所述增压器通过链条由发动机的旋转轴驱动。

9.根据权利要求2所述的发动机的增压装置，其特征在于，所述空气滤清器覆盖所述进气室的一部分的上方，在所述一部分上配置有所述泄压阀。

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