CN102889125A - 内燃机和具有该内燃机的骑乘式车辆 - Google Patents

内燃机和具有该内燃机的骑乘式车辆 Download PDF

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Abstract

本发明涉及内燃机和具有该内燃机的骑乘式车辆。在装有爆震传感器的单缸内燃机中，抑制爆震传感器的温度升高，并提高爆震传感器的可靠性。发动机(10)具有容纳曲轴(17)的曲轴箱(11)、连接到曲轴箱(11)并其中间形成有气缸(15)的气缸体(12)、连接到气缸体(12)的气缸盖(13)、形成于气缸体(12)上的传感器安装凸台(40)、用于检测爆震并安装到凸台(40)的爆震传感器、用于将空气至少引导至凸台(40)的风扇、以及风扇罩(30)。

Description

内燃机和具有该内燃机的骑乘式车辆
技术领域
本发明涉及装有用于检测爆震的传感器的内燃机。本发明还涉及具有该内燃机的骑乘式车辆。
背景技术
根据内燃机的操作条件，内燃机在某些情况下会引起爆震。应当尽可能避免爆震，因为例如爆震导致内燃机的异常噪声和性能下降。通常，已知将用于检测爆震的传感器(即，爆震传感器)安装到内燃机。还已知根据爆震传感器对爆震的检测来采取动作(例如，改变点火正时)。
JP 2004-301106A公开了水冷发动机，其中爆震传感器被安装到气缸体。
水冷发动机需要在例如气缸体和气缸盖中形成冷却剂的流动通道(例如，水套)。例如，还需要用于传送冷却剂的泵和用于对冷却剂进行冷却的散热器。为此，水冷发动机的结构会复杂。
已知例如由相对小尺寸摩托车所代表的具有单缸内燃机(在下文中称作“单缸发动机”)的骑乘式车辆。单缸发动机的优势包括其具有比多气缸发动机更简单的结构。为完全利用该优势，期望单缸发动机具有相对简单的冷却结构。为此，通常，气缸体或气缸盖的至少一部分可以被空气冷却。
发明内容
技术问题
在至少一部分由空气冷却的单缸发动机中，根据围绕发动机的空气的流动，会局部地产生温度变化。也就是说，根据空气的流动，会存在局部温度高的部分和局部温度低的部分。如果爆震传感器安装到发动机的温度高的部分，则爆震传感器被发动机加热，并且爆震传感器的温度极度升高。结果，爆震传感器的可靠性会降低。
在水冷型发动机中，同样地，根据水套的形状或尺寸、或者冷却剂的流动条件等，会局部地引起温度变化。相应地，会出现与上述相同的问题。
本发明的目的是在装有爆震传感器的单缸内燃机中抑制爆震传感器的温度升高并改进爆震传感器的可靠性。
问题的解决方案
根据本发明的内燃机是用于车辆的单缸内燃机，其包括：曲轴箱，其容纳曲轴；气缸体，其连接到曲轴箱，并且在气缸体中形成有气缸；气缸盖，其连接到气缸体；传感器安装凸台，其形成于曲轴箱、气缸体或气缸盖上；传感器，其用于检测爆震并安装到凸台；和空气引导构件，其安装到曲轴箱、气缸体或气缸盖的至少一部分以将空气至少引导至凸台。
本发明的有利效果
本发明能够在装有爆震传感器的单缸内燃机中抑制爆震传感器的温度升高并改进爆震传感器的可靠性。
附图说明
图1是根据第一实施例的摩托车的左侧视图；
图2是沿着图1的线II-II获得的横截面图；
图3是示出根据第一实施例的发动机的一部分的右侧视图；
图4是示出根据第二实施例的发动机的一部分的右侧视图；
图5是示出根据第三实施例的发动机的一部分的右侧视图；以及
图6是与图2相对应的横截面图并示出根据第四实施例的发动机组。
具体实施方式
<第一实施例1>
如图1所示，根据第一实施例的骑乘式车辆是小型摩托车1。尽管摩托车1是根据本发明的骑乘式车辆的一个示例，但是根据本发明的骑乘式车辆不限于小型摩托车1。根据本发明的骑乘式车辆可以是任意其他类型的摩托车，例如，电动助力型摩托车、越野型摩托车、或道路型摩托车。此外，根据本发明的骑乘式车辆要表示乘员可跨坐在上面以骑乘的任意类型的车辆，而不限于两轮车辆。根据本发明的骑乘式车辆可以是例如通过倾斜车体来改变行驶方向的三轮车辆。根据本发明的骑乘式车辆可以是其他类型的骑乘式车辆，例如，ATV(全地形车辆)。
在下面的描述中，术语“前”、“后”、“左”和“右”分别表示根据摩托车1的乘员的视角所限定的前、后、左和右。附图中的标记符号F、Re、L和R分别表示前、后、左和右。
摩托车1具有车体2、前轮3、后轮4、以及用于驱动后轮4的发动机组5。车体2具有车把6和座椅7，乘员操作车把6，乘员将坐在座椅7上。发动机组5是称作组合摆动(unit swing)式发动机组的发动机组，并且发动机组5由车体框架(图中未示出)支撑，以使得发动机组5可以围绕枢轴8旋转。发动机组被支撑为可相对于车体框架摆动。
图2是沿着图1的线II-II获得的横截面图。如图2所示，发动机组5包括发动机10和V形带式无级变速传动装置(在下文中称作“CVT”)20，发动机10是根据本发明的内燃机的一个示例。CVT 20是传动装置的一个示例。在本实施例中，发动机10和CVT 20集成地形成发动机组5，但是当然可以是发动机10和传动装置可以彼此分开。
发动机10是具有单一气缸的发动机，也就是说是单缸发动机。发动机10是四冲程发动机，四冲程发动机相继地重复进气冲程、压缩冲程、燃烧冲程和排气冲程。发动机10具有曲轴箱11、从曲轴箱11向前延伸的气缸体12、连接到气缸体12的前部的气缸盖13、以及连接到气缸盖13的前部的气缸盖罩14。气缸15形成于气缸体12内部。
气缸15可以由插入在气缸体12的主体中(即，在气缸体12的除气缸15之外的部分中)的气缸套形成，或者气缸15可以与气缸体12的主体集成为一体。也就是说，气缸15可以与气缸体12的主体可分开地形成或不可分开地形成。活塞(图中未示出)被可滑动地容纳在气缸15中。
气缸盖13覆盖气缸15的前部。凹入部分(图中未示出)、以及连接到凹入部分的进气口和排气口(同样在图中未示出)形成于气缸盖13中。进气管35(参见图3)连接到进气口，排气管38连接到排气口。活塞的顶表面、气缸15的内周表面、以及凹入部分一起形成燃烧室(燃烧室未在图中示出)。活塞经由连杆16连接到曲轴17。曲轴17向左和向右延伸。曲轴17被容纳在曲轴箱11中。
在本实施例中，曲轴箱11、气缸体12、气缸盖13和气缸盖罩14是分开的部件，它们可以彼此装配。但是，它们可以不是分开的部件，而是酌情彼此集成为一体。例如，曲轴箱11和气缸体12可以彼此集成地形成，或者气缸体12和气缸盖13可以彼此集成地形成。可替换地，气缸盖13和气缸盖罩14可以彼此集成地形成。
CVT 20具有第一带轮21、第二带轮22和V形带23，第一带轮21是驱动带轮，主轴24是从动带动，V形带23卷绕到第一带轮21和第二带轮22。曲轴17的左端部分从曲轴箱11突出到左侧。第一带轮21安装到曲轴17的左端部分。第二带轮22安装到主轴24。主轴24经由齿轮机构(图中未示出)连结到后轮轴25。图2示出用于第一带轮21的前部的传动比和用于第一带轮21的后部的传动比彼此不同的状态。第二带轮22具有相同的构造。变速箱26设置在曲轴箱11的左侧。CVT 20被容纳在变速箱26中。
发电机27设置在曲轴17的右侧部分上。风扇28固定到曲轴17的右端部分。风扇28随着曲轴17旋转。风扇28形成为通过旋转向左侧吸气。风扇罩30设置在曲轴箱11、气缸体12和气缸盖13的右侧。发电机27和风扇28被容纳在风扇罩30中。风扇罩30覆盖气缸体12和气缸盖13的至少一部分，这里，风扇罩30主要起到引导空气至曲轴箱11、气缸体12和气缸盖13的作用。吸入口31形成在风扇罩30中。吸入口31位于风扇28的右侧。吸入口31形成于面向风扇28的位置。更具体地，由曲轴17驱动的风扇28设置在曲轴箱11的一侧，吸入口31形成于面向风扇28的位置。如在图2中由箭头A表示的，由风扇28吸入的空气被引导经过吸入口31到达风扇罩30中，并且例如被供应至曲轴箱11、气缸体12和气缸盖13。
图3是示出发动机10的一部分的右侧视图。如图3所示，风扇罩30安装到曲轴箱11、气缸体12和气缸盖13，并且风扇罩30沿着气缸体12和气缸盖13向前延伸。风扇罩30覆盖曲轴箱11、气缸体12和气缸盖13的右侧部分。此外，风扇罩30部分地覆盖气缸体12和气缸盖13的上部和下部。
如图3所示，根据本实施例的发动机10是气缸体12和气缸盖13沿着水平方向或者沿着相对于水平方向略向上倾斜的方向向前延伸的发动机类型，即，称作水平安装型发动机的发动机类型。标记符号L1表示穿过气缸15的中心的线(参见图2，该线在下文中称作“气缸轴线”)。气缸轴线L1沿着水平方向或者沿着从水平方向略有倾斜的方向延伸。但是，应当理解，气缸轴线L1的方向不具体限定。例如，气缸轴线L1相对于水平面的倾斜角可以从0°至15°，或者可以更大。
根据本实施例的发动机10是空气冷却发动机，发动机10的整体由空气冷却。如图2所示，多个散热片33形成于气缸体12和气缸盖13上。但是，发动机10可以是具有散热片33但是发动机10的一部分由冷却剂冷却的发动机。也就是说，发动机10可以是一部分由空气冷却而另一部分由冷却剂冷却的发动机。
尽管散热片33的具体形状不特别限定，但是根据本实施例的发动机10的散热片33形成为下列形状。根据本实施例的散热片33从气缸体12和气缸盖13的表面突出并延伸以与气缸轴线L1正交。也就是说，散热片33沿着与气缸体12和气缸盖13的表面正交的方向延伸。散热片33在沿着气缸轴线L1的方向上排列。在相邻的散热片33之间设置间隙。散热片33之间的间隙可以是均匀的或可以是非均匀的。
在本实施例中，形成于气缸体12上的散热片33被形成为覆盖气缸体12的顶表面12a、右表面12b和底表面12c(参见图3)。形成于气缸盖13上的散热片33被形成为覆盖气缸盖13的顶表面13a、右表面13b、底表面13c(参见图3)和左表面13d。但是，应当注意，散热片33的位置不具体限定。散热片33可以形成为仅在气缸体12上或者仅在气缸盖13上。
多个散热片33的厚度彼此相等。但是，散热片33可以具有彼此不同的厚度。每个散热片33可以具有均匀的厚度而不用考虑其中的位置，或者每个散热片33可以随着其中位置不同而具有不同的厚度。也就是说，每个散热片33的厚度可以局部地不同。
在本实施例中，每个散热片33可以形成为平板形状，以使得散热片33的表面是平坦表面。但是，散热片33可以是弯曲的，散热片33的表面可以是弯曲表面。此外，散热片33的形状不限于平板形状，散热片33可以具有各种其他形状，例如，针形和半球形。当散热片33形成为平板形状时，散热片33不需要沿着与气缸轴线L1正交的方向延伸，而是可以沿着与气缸轴线L1平行的方向延伸。可替换地，散热片33可以沿着相对于气缸轴线L1倾斜的方向延伸。多个散热片33可以沿着相同的方向延伸，或者可以沿着彼此不同的方向延伸。
如图2所示，传感器安装凸台40形成于气缸体12的顶表面12a上。凸台40设置在气缸体12上方。也就是说凸台40设置在发动机机体(即，发动机10的除凸台40之外的部分)上方。如在俯视图中所示，凸台40设置在与发动机机体重叠的位置上。如之后将描述的，进气管35连接到气缸盖13的顶表面。凸台40形成于气缸体12的一表面上，气缸体12的该表面与气缸盖13的连接有进气管35的表面相对应。还可以将凸台40形成于气缸盖13上。凸台40可以形成于气缸盖13的顶表面上，或者可以形成于气缸盖13的连接有进气管35的表面上。
在图2中，标记符号19是进气口。尽管未在图中示出，但是进气口19倾斜向下并向后延伸，形成弯曲轮廓。如图2所示，凸台40的右端定位成比进气口19的左端更靠右侧，凸台40的左端定位成比进气口19的右端更靠左侧。即，凸台40的至少一部分和进气口19的至少一部分设置在相对于左右方向对准的位置上。也就是说，凸台40的至少一部分和进气口19的至少一部分排成一列，一者在前，另一者在后。这里，当从与气缸轴线L1正交的方向观察时，凸台40的中心和进气口19的中心都位于气缸轴线L1上。因此，凸台40的至少一部分和进气口19的至少一部分相位于相对于左右方向对准的位置，以使得将安装至凸台40的爆震传感器41可以被进气口19保护而不受到来自前方的飞石等的影响。此外，爆震传感器41可以受到安装至进气口19的进气管35的保护。
链壳体99设置在气缸体12的左侧部分上。凸轮链设置在链壳体99内部。用于安装凸轮链张紧装置97的安装部分96设置在链壳体99的一部分上，即，在气缸体12的顶表面12a的左侧部分上。凸轮链张紧装置97插入到安装部分96的孔中，以与凸轮链接触。凸台40的后端定位成比凸轮链张紧装置97的前端更靠后侧，凸台40的前端定位成比凸轮链张紧装置97的后端更靠前侧。即，凸台40的至少一部分和凸轮链张紧装置97的至少一部分设置在相对于前后方向对准的位置上。也就是说，凸台40的至少一部分和凸轮链张紧装置97的至少一部分排成一列，一者在右另一者在左。因此，通过安装部分96和凸轮链张紧装置97，可以保护安装到凸台40的爆震传感器41。
凸台40形成为具有大的壁厚的管状。凸台40的顶表面形成为平坦表面。但是，应当注意，凸台40的形状不具体限定，只要之后描述的爆震传感器41可以安装到凸台40。在本实施例中，凸台40与某些散热片33连续。也就是说，凸台40连接到某些散热片33。更具体地，在凸台40和这些散热片33之间没有形成间隙。凸台40和散热片33彼此集成地形成。
在本实施例中，凸台40连接到三个散热片33。但是，应当注意，连接到凸台40的散热片33的数量不限于三个。凸台40可以连接到多个散热片33，或者只连接到一个散热片33。
此外，尽管在本实施例中凸台40连接到某些散热片33，但是凸台40可以不连接到散热片33。凸台40可以设置在气缸体12或气缸盖13的未形成有散热片33的部分上。
如图2所示，如在俯视图中观察的，凸台40形成于与气缸轴线L1重叠的位置。凸台40形成于使得凸台40的中心的延长线L2(参见图3)与气缸轴线L1相交的位置。但是，凸台40可以形成于使得凸台40的中心的延长线L2不与气缸轴线L1相交的位置。例如，当从沿着凸台40的中心的方向观察时，凸台40可以形成在与气缸15的内部重叠但是不与气缸轴线L1重叠的位置。当从沿着凸台40的中心的方向观察时，还可以将凸台40形成在不与气缸15的内部重叠的位置。
凸台40的前后位置不具体限定。在本实施例中，如图2所述，与活塞的上止点TDC和下止点BDC之间的中点MC相比，凸台40的中心C2定位成更靠近下止点BDC。还可以将凸台40设置成进一步靠近下止点BDC。相反，与活塞的上止点TDC和下止点BDC之间的中点MC相比，还可以将凸台40设置成使得凸台40的中心C2被定位在更靠近上止点TDC处。
如图3所示，凸台40的高度可以与散热片33的高度相同。可替换地，凸台40的高度可以高于散热片33的高度。也就是说，凸台40的一部分可以从散热片33突出。可替换地，凸台40的高度可以低于散热片33的高度。凸台40沿着与气缸体12的顶表面12a正交的方向延伸。因为散热片33沿着与气缸体12的顶表面12a正交的方向突出，所以凸台40的突出方向与散热片33的突出方向彼此平行。但是，凸台40的突出方向不具体限定，凸台40可以沿着相对于气缸体12的顶表面12a倾斜的方向突出。
如图2所述，凸台40的中心C2定位成比气缸盖13的中心C3更靠后侧。应注意，在这里术语“气缸盖13的中心C3”表示气缸盖13的沿着气缸轴线L1的一端与气缸盖13的另一端之间的中点。图2中所示的标记符号C3表示气缸盖13的中心的大致位置，但是C3不需要表示气缸盖13的精确中心。凸台40的中心C2与气缸盖13的中心C3相比更靠近风扇罩30的吸入口31的中心C1。也就是说，吸入口31的中心C1与凸台40的中心C2之间的距离小于吸入口31的中心C1与气缸盖13的中心C3之间的距离。
如图3所示，用于检测爆震的爆震传感器41安装在凸台40上。当爆震发生时，燃烧压力突然改变，所以在例如气缸体12和气缸盖13中产生特别的振动。对于爆震传感器41，可以优选使用例如检测振动并将振动转变成电信号以输出该信号的传感器(例如，具有压电元件的传感器)。但是，爆震传感器41的类型不具体限定。
爆震传感器41的形状也不具体限定。但是，在本实施例中，爆震传感器41形成为具有平坦顶表面和平坦底表面的环状形状。通过螺栓42将爆震传感器41安装到凸台40。螺栓42由金属制成。螺栓42的材料不具体限定，优选的示例包括钢和铝合金。如图4所示，可以通过将爆震传感器41放置在凸台40上、将螺栓42插入穿过爆震传感器41和凸台40、并在此之后拧紧螺栓42来安装爆震传感器41。与螺栓42接合的螺旋槽可以形成于凸台40的内周表面中。从而，当旋转螺栓42时，螺栓42和凸台40直接彼此接合。但是，固定螺栓42的方法不具体限定。另一可能的方法如下。螺栓42(该螺栓42不具有头部而仅具有杆部)预先被嵌入到凸台40中，然后爆震传感器41和螺母相继被安装到螺栓42，然后拧紧螺母。
如图3所示，进气管35连接到气缸盖13的顶表面13a。容纳节气门阀(节气门阀在图中未示出)的节气门体36连接到进气管35。当从侧面观察时，爆震传感器41设置于进气管35或节气门体36下方。燃料喷射阀37设置在进气管35前方。当从侧面观察时，爆震传感器41设置在进气管35的与设置有燃料喷射阀37的一侧(图3的右侧)相反的一侧(图3的左侧)。排气管38连接到气缸盖13的底表面13c。
如前所述，燃烧室形成于气缸体12和气缸盖13中。当在燃烧室中发生爆震时，由爆震引起的振动从燃烧室传播到气缸体12、气缸盖13等。在本实施例中，爆震传感器41安装到气缸体12。爆震传感器41设置在燃烧室附近，也就是说，在爆震发生位置附近。结果，可以通过爆震传感器41高精度地检测爆震。
尽管燃烧室的附近时适合于检测爆震的位置，但是这是温度高的位置。气缸体12的温度倾向于高于曲轴箱11的温度。为此，仅仅在气缸体12上设置爆震传感器41会引起爆震传感器41将被气缸体12高温加热，所以存在爆震传感器41的温度变得过高的风险。当爆震传感器41的温度变得过高时，爆震传感器41的使用寿命会缩短。
由燃烧室中的燃烧所产生的热量主要从气缸体12经由40被引导至爆震传感器41。即，爆震传感器41主要受到来自凸台40的热传导的加热。但是，在根据本实施例的发动机10中，通过风扇罩30将空气流引导至凸台40。结果，凸台40可以有效地由空气冷却。这意味着凸台40的可冷却性高，防止凸台40的温度变得极高。根据本实施例，因为爆震传感器41不易于受到凸台40加热，所以可以抑制爆震传感器41的温度升高。
此外，除了凸台40之外，由风扇罩30引导的空气被供应至爆震传感器41。相应地，爆震传感器41自身可以有效地被空气冷却。
凸台40可以形成于曲轴箱11上，但是在本实施例中，凸台40形成于气缸体12上。凸台40设置在更接近爆震发生位置的位置。结果，可以提高爆震传感器41的检测精度。另一方面，位置越接近爆震发生位置，则温度越高。但是，采用本实施例，通过风扇罩30将空气引导至凸台40，所以防止凸台40的温度升高。因此，可以同时实现提高爆震传感器41的检测精度和防止爆震传感器41的温度升高。
还可以将凸台40形成于气缸盖13上。在这种情况下，凸台40设置在更加接近爆震发生位置的位置，所以可以更加提高爆震传感器41的检测精度。另一方面，气缸盖13倾向于变得比气缸体12温度更高。但是，采用根据本实施例的发动机10，因为凸台40可以由风扇罩30有效地冷却，所以可以抑制爆震传感器41的温度升高。
气缸盖13具有顶表面13a、右表面13b、底表面13c和左表面13d。进气管35连接到顶表面13a，而排气管38连接到底表面13c。气缸体12类似地具有顶表面12a、右表面12b、底表面12c和左表面12d。凸台40形成于顶表面12a上。更具体地，在气缸体12的表面12a至12d当中，凸台40形成于与气缸盖13的连接至进气管35的表面13a相对应的表面12a上。环境温度下的空气流过进气管35，而燃烧之后的高温排出气体流过排气管38。相应地，进气管35比排气管38温度更低，顶表面12a和顶表面13a比底表面12c和底表面13c温度更低。根据本实施例，凸台40设置在温度更低的顶表面12a上。因此，可以更加抑制爆震传感器41的温度升高。
通过由金属制成的螺栓42将爆震传感器41安装至凸台40。因此，气缸体12的热量可以被传输至凸台40和螺栓42，并从螺栓42释放到外部。气缸体12的部分热量不经过爆震传感器41而被释放。因此，可以抑制爆震传感器41的温度升高，同时，可以提高气缸体12的可冷却性。
在本实施例中，如图3所示，进气管35或节气门体36设置在爆震传感器41上方。当从车辆的上方观察时，凸台40和爆震传感器41设置在与进气管35或节气门体36重叠的位置。进气管35和节气门体36是比爆震传感器41具有更高强度的组件。即使物体从上方落下，爆震传感器41可以受到进气管35或节气门体36的保护。
在摩托车1运行时，产生从前方到后方的空气流。在本实施例中，气缸体12和气缸盖13从曲轴箱11向前并斜向上延伸。如图3所示，气缸轴线L1从水平面倾斜。为此，不采用任意设计改变，与右表面12b、底表面12c和左表面12d相比，空气不会平滑地流过气缸体12的顶表面12a。但是，根据本实施例，通过风扇罩30可以将空气供应至凸台40。结果，尽管凸台40设置在顶表面12a上，空气固有地并不被平滑地供应至顶表面12a，但是凸台40可以有效地被冷却，并且可以抑制爆震传感器41的温度升高。
风扇罩30覆盖气缸体12和气缸盖13的至少一部分。风扇罩30不仅将空气供应至凸台40，还将空气供应至气缸体12、气缸盖13等。结果，气缸体12、气缸盖13等可以被有效地冷却。这还用于防止凸台40的温度升高并抑制爆震传感器41的温度升高。
如图2所示，凸台40形成于气缸体12上，并且定位成比气缸盖13更靠后。风扇罩30构造成一般地向左和向前引导空气。风扇罩30构造成以此顺序将空气相继地引导至凸台40然后引导至气缸盖13。气缸盖13倾向于变得比气缸体12温度更高。但是，采用本实施例，引导至凸台40的空气是还未被供应至气缸盖13的空气。这意味着还未被气缸盖13加热的具有相对低温度的空气被供应至凸台40。结果，可以有效地冷却凸台40。
如图2所示，在本实施例中，吸入口31的中心C1与凸台40的中心C2之间的距离小于吸入口31的中心C1与气缸盖13的中心C3之间的距离。这意味着还未被气缸盖13加热的具有相对低温度的空气一般被供应至凸台40。结果，可以有效地冷却凸台40。
如图3所示，如从侧面观察，凸台40形成于气缸轴线L1上方。风扇罩30形成为使得风扇罩30的位于气缸轴线L1上方的部分比风扇罩30的位于气缸轴线L1下方的部分具有更大的流动面积。为此，在风扇罩30中，与位于气缸轴线L1下方的部分相比，更多的空气流过位于气缸轴线L1上方的部分。因为凸台40设置在空气量更大的部分，所以凸台40可以被有效地冷却。
散热片33形成于气缸体12和气缸盖13上。结果，可以提高气缸体12和气缸盖13的可冷却性。此外，在根据本实施例的发动机10中，凸台40连接到某些散热片33。结果，凸台40的热量不保持在凸台40自身，而是强烈地经过散热片33被释放。凸台40的可冷却性高，并且防止凸台40的温度变得过高。因此，可以进一步抑制爆震传感器41的温度升高。
如图3所示，进气管35和节气门体36设置在凸台40上方。结果，如果不提供风扇罩30，则由于进气管35和节气门体36的影响，存在空气流停滞在围绕凸台40的位于气缸体12的顶表面12a上方的区域中的情况。然而，在本实施例中，因为设置风扇罩30，所以可以将良好的空气流提供至凸台40，凸台40位于进气管35或节气门体36下方。结果，凸台40可以被有效地冷却，可以抑制爆震传感器41的温度升高。
在摩托车1运行时，空气从前方流动到后方。还可以通过伴随着摩托车1的运行引起的空气流来冷却凸台40等，而不使用风扇28。但是，当摩托车1暂时停止时(即，当怠速时)，这样的空气流动不会出现。根据本实施例，只要曲轴17旋转，可以通过风扇28供应空气。即使在怠速时，空气也可以被供应至凸台40等，所以可以更有效地抑制爆震传感器41的温度升高。
如图3所示，爆震传感器41设置在比散热片33更高地位置。爆震传感器41从气缸体12的顶表面12a的突出量大于散热片33从气缸体12的顶表面12a的突出量。结果，空气更容易地冲击爆震传感器41。爆震传感器41自身可以更有效地被供应的空气冷却。根据本实施例，可以抑制从凸台40至爆震传感器41的热传导，同时，可以有效地冷却爆震传感器41自身。因此，可以进一步抑制爆震传感器41的温度升高。
在摩托车1运行时，存在碎石片、泥土等被从地面扬起的情况。如果这些扬起的碎石片等碰撞爆震传感器41，则爆震传感器41的安装条件会恶化，并且检测精度会降低。此外，爆震传感器41会引起故障。但是，根据本实施例，凸台40设置在气缸体12的顶表面12a上。与气缸体12的左表面12b、右表面12c和底表面12d相比，气缸体12的顶表面12a受到从地面扬起的碎石片等撞击的可能性更低。因此，可以防止爆震传感器41受到碎石片等的撞击。
根据本实施例，如图2所示，凸台40设置在使得凸台40的中心的延长线L2穿过气缸15的位置，特别是使得延长线L2与气缸轴线L1相交的位置。这意味着爆震传感器41设置在可以更容易地检测到爆震的位置。因此，本实施例可以增加爆震传感器41的检测精度。
<第二实施例>
如图3所示，在根据第一实施例的发动机10中，凸台40形成为连接到某些风扇罩30。但是，凸台40连接到某些风扇罩30并不是绝对必要的。如图4所示，在根据第二实施例的发动机10中，凸台40独立于风扇罩30之外。
在本实施例中，在气缸体12的基部(也就是说，后部)12r处没有形成散热片33。凸台40设置在气缸体12的顶表面的基部12r上，即，在未形成散热片33的部分上。但是，除气缸体12的顶表面之外，凸台40可以设置在气缸体12的任意其他表面上。
在本实施例中，绝热材料45设置在凸台40上。绝热材料45形成为环状。绝热材料45由比气缸体12的材料具有更低热导率的材料形成。但是，因为爆震传感器41是检测振动的传感器，所以优选的是绝热材料45由不易于抑制振动的材料形成。优选的是，绝热材料45由抑制热传导但不易于抑制振动的材料形成。绝热材料45的材料不具体限定，但是，例如，可以适当地使用热导率小于等于气缸体12材料的1/10(优选为小于等于1/100)并且密度大于等于气缸体12材料的1/10的材料。
气缸体12的材料不具体限定。使用示例包括具有约96W/(m·K)的热导率(根据JIS R1611确定)和2.68kg/m3的密度的ADC12(DC材料)、具有约134W/(m·K)和约2.77kg/m3的密度的AC4B(LP)、具有约50W/(m·K)和7.3kg/m3的密度的FC250(铸铁)、以及具有约29W/(m·K)和约3.9kg/m3的密度的氧化铝陶瓷。绝热材料45的适当示例是酚醛树脂。根据JIS A1412确定的酚醛树脂的热导率是约0.2W/(m·K)，这小于上述材料的热导率的1/100。此外，酚醛树脂的密度是约1.25kg/m3，这大于上述材料的密度的1/10。
将绝热材料45设置在凸台40上，然后，将爆震传感器41放置在凸台40上。在此之后，将螺栓42从上方插入穿过爆震传感器41、绝热材料45和凸台40，并拧紧螺栓42。从而，可以固定爆震传感器41。
如图4所示，在风扇28伴随着曲轴17的旋转而旋转时，风扇罩30外部的空气被经由吸入口31吸入到风扇罩30中。吸入的空气A一般被向前引导，并被供应至凸台40和爆震传感器41。凸台40和爆震传感器41由空气冷却。已经冷却过凸台40和爆震传感器41的空气从前方至左侧沿着气缸体12和气缸盖13流动，以对气缸体12和气缸盖13进行冷却。
如图4所示，散热片33形成于凸台40前方。风扇罩30构造成以此顺序将空气相继地引导至凸台40然后引导至散热片33。吸入口31的中心C1与凸台40的中心C2之间的距离小于吸入口31的中心C1与散热片33之间的最小距离。这里，术语“吸入口31的中心C1与散热片33之间的最小距离”表示吸入口31的中心C1与散热片33的最接近吸入口31的中心C1的部分33t之间的距离。从吸入口31吸入的具有相对低温度的空气流过凸台40和爆震传感器41的环绕区域。这时，因为空气对凸台40和爆震传感器41进行冷却，所以空气自身被加热，并且空气的温度升高。温度升高的空气被供应至散热片33。散热片33被温度升高的空气冷却。
在本实施例中，同样地，因为风扇罩30将空气流供应至凸台40和爆震传感器41，可以抑制爆震传感器41的温度升高。
此外，在本实施例中，风扇罩30构造成以此顺序将空气相继地引导至凸台40然后引导至气缸盖13。为此，向凸台40和爆震传感器41提供在冷却散热片33之前的具有相对低温度的空气。因此，可以更有小弟抑制爆震传感器41的温度升高。
发动机10的温度从曲轴箱11、到气缸体12、然后到气缸盖13以此顺序逐渐变高。在本实施例中，同样地，风扇罩30构造成以此顺序将空气相继地引导至凸台40然后引导至散热片33。还未被气缸盖13加热的空气被供应至凸台40和爆震传感器41。因此，可以更有效地抑制爆震传感器41的温度升高。
风扇罩30一般以此顺序将空气提供至曲轴箱11、然后提供至气缸体12、然后提供至气缸盖13。结果，空气一般从低温的部分流动到高温的部分，从而可以有效地冷却发动机10。
此外，在本实施例中，绝热材料45设置在凸台40和爆震传感器41之间。这还用于防止爆震传感器41被凸台40加热。结果，可以更进一步抑制爆震传感器41的温度升高。
<第三实施例>
在第一和第二实施例中，凸台40形成于气缸体12上。但是，凸台40可以形成于除气缸体12之外的部分上。如图5所示，在根据第三实施例的发动机10中，凸台40形成于曲轴箱11上。
凸台40的位置不具体限定，但是在本实施例中，凸台40形成于曲轴箱11的前部上。也就是说，凸台40形成于曲轴箱11的接近气缸体12的部分上。凸台40设置在曲轴箱11的顶表面11a上，并且形成为向前并斜向上延伸。
其余的构造与第一实施例类似，因此将省略对其的进一步描述。在本实施例中，同样地，风扇罩30安装到曲轴箱11、气缸体12和气缸盖13。
风扇罩30的吸入口31的中心C1与凸台40的中心C2之间的距离小于吸入口31的中心C1和气缸体12的中心C4之间的距离。应注意，术语“气缸体12的中心”表示气缸体12沿着气缸轴线L1的一端与气缸体12的另一端之间的中点。
在图5中，点MC是位于气缸轴线L1上并且在活塞的上止点和下止点之间的中点处的点。吸入口31的中心C1与凸台40的中心C2之间的距离小于吸入口31的中心C1与上述点MC之间的距离。
由风扇28从吸入口31吸入的空气一般以此顺序流过曲轴箱11、然后流过气缸体12、然后流过气缸盖13。在冷却气缸体12和气缸盖13之前，空气被供应至凸台40和爆震传感器41。已经冷却过凸台40和爆震传感器41的空气在此之后被供应至气缸体12和气缸盖13，以对气缸体12和气缸盖13进行冷却。
在本实施例中，同样地，因为风扇罩30将空气供应至凸台40和爆震传感器41，所以可以抑制爆震传感器41的温度升高。
此外，如前所述，曲轴箱11具有比气缸体12和气缸盖13更低的温度。因此，根据本实施例，可以更加抑制凸台40的温度升高，并且可以更进一步抑制爆震传感器41的温度升高。
还未被气缸体12或气缸盖13加热的具有相对低温度的空气被供应至凸台40和爆震传感器41。结果，可以有效地冷却凸台40和爆震传感器41。
<第四实施例>
在第一和第二实施例中，凸台40形成于气缸体12的顶表面12a上。在第三实施例中，凸台40形成于曲轴箱11的顶表面11a上。但是，除气缸体12的顶表面12a之外，凸台40可以形成于例如气缸体12的其他表面上。如图6所示，在根据第四实施例的发动机10中，凸台40形成于气缸体12的右表面12b上。
在本实施例中，在气缸体12的基部上没有形成散热片33，凸台40形成于气缸体12的基部的右表面12b上。凸台40独立于散热片33之外。但是，如在第一实施例中一样，凸台40可以连接到某些散热片33。其余的构造与第一实施例类似，因此将省略对其的进一步描述。
在本实施例中，同样地，因为风扇罩30将空气流供应至凸台40和爆震传感器41，所以可以抑制爆震传感器41的温度升高。
凸台40可以形成于气缸体12或者气缸盖13的形成有风扇罩30的吸入口31的侧面上。在本实施例中，吸入口31形成于风扇罩30的右侧部分中，空气被从右侧引导至左侧。凸台40形成于气缸体12的右表面12b上，爆震传感器41设置在气缸体12的右侧。相应地，从吸入口31吸入的空气可以立即被供应至凸台40和爆震传感器41。结果，可以有效地冷却凸台40和爆震传感器41。
当在俯视图中观察时，风扇28与吸入口31相对并且设置在气缸轴线L1的右侧。当在俯视图中观察时，凸台40设置在气缸轴线L1的右侧。即，当在俯视图中观察时，凸台40设置成相对于气缸轴线L1更接近风扇28。为此，从吸入口31引入的具有相对低温度的空气可以被供应至凸台40。
在本实施例中，同样地，向凸台40和爆震传感器41提供在冷却散热片33之前的具有相对低温度的空气。因此，可以有效地冷却凸台40和爆震传感器41，并且可以充分地抑制爆震传感器41的温度升高。
<其他修改实施例>
如图2所示，在根据第一实施例的发动机10中，凸台40形成于使得凸台40的中心的延长线L2与气缸轴线L1相交的位置。但是，凸台40的位置不具体限定。例如，还可以使得凸台40从气缸轴线L1向右或向左偏。
在前述实施例中的发动机10是水平安装型发动机，其中气缸轴线L1沿着水平方向或者沿着基本水平方向延伸。但是，气缸轴线L1的方向不限于水平方向或基本水平方向。发动机10可以是称作竖直安装型发动机的发动机，其中气缸轴线L1沿着基本竖直方向延伸。例如，气缸轴线L1从水平面的倾斜角是45度或更大，或者60度或更大。
发动机10不限于相对于车体框架摆动的组合摆动型发动机，而可以是不可摆动地固定到车体框架的发动机。
在每个前述实施例中，发动机10具有随着曲轴17旋转的风扇28。在前述实施例中，风扇28强力地将空气供应至凸台40。但是，根据本发明的内燃机可以不一定具有风扇28。在诸如摩托车1的骑乘式车辆中，在车辆运行时产生从前方到后方的空气流。风扇罩30可以构造成供应伴随着车辆的运行自然产生的空气流。可替换地，风扇罩30可以构造成向凸台40等既供应由风扇28产生的空气流、又供应通过车辆的运行所产生的空气流。
在前述实施例中，风扇28由曲轴17驱动。但是，用于产生空气流的风扇不限于由曲轴17驱动的风扇。例如，还可以使用由电动机驱动的风扇。此外，风扇罩30的吸入口31的位置、形状和大小不限于前述实施例中所述的那些位置、形状和大小。
根据本发明的罩不限于覆盖气缸体12等的部分的风扇罩30。罩30不限于形成为单一组件的罩，而可以是多个组件组合的罩。
在每个前述实施例中，发动机10是空气冷却发动机。但是，根据本发明的发动机可以是水冷发动机。可替换地，可以是一部分由空气冷却而另一部分由冷却剂冷却的发动机。例如，散热片可以形成于气缸体上，并且同时，水套可以形成于气缸盖中，以使得气缸体可以由空气冷却而气缸盖可以由冷却剂冷却。
在前述实施例中，发动机10是四冲程发动机。但是，根据本发明的内燃机可以是两冲程发动机。
尽管以上详细描述了本发明，但是应当理解前述实施例仅仅是本发明的示例，上述示例的各种修改形式和替换形式也在本文公开的本发明的范围内。
附图标记列表
1——摩托车(骑乘式车辆)
10——发动机(内燃机)
11——曲轴箱
12——气缸体
13——气缸盖
14——气缸盖罩
15——气缸
28——风扇(空气引导构件)
30——风扇罩(空气引导构件)
31——吸入口(入口)
33——散热片
40——凸台(传感器安装凸台)
41——爆震传感器(传感器)

Claims (15)

1.一种用于车辆的单缸内燃机，其包括：
曲轴箱，其容纳曲轴；
气缸体，其连接到所述曲轴箱，并且在所述气缸体中形成有气缸；
气缸盖，其连接到所述气缸体；
传感器安装凸台，其形成在所述曲轴箱、所述气缸体或所述气缸盖上；
传感器，其用于检测爆震并安装到所述凸台；和
空气引导构件，其安装到所述曲轴箱、所述气缸体或所述气缸盖的至少一部分以将空气至少引导至所述凸台。
2.根据权利要求1所述的内燃机，其中，所述凸台形成于所述气缸体或所述气缸盖上。
3.根据权利要求2所述的内燃机，其中：
所述气缸体和所述气缸盖中的每一者具有顶表面、底表面、左表面和右表面；
进气管连接到所述气缸盖的所述顶表面、所述底表面、所述左表面和所述右表面当中的一者，并且排气管连接到与连接有所述进气管的表面相反的表面；并且
所述凸台形成于所述气缸盖的连接有所述进气管的表面上、或者所述气缸体的与所述气缸盖的连接有所述进气管的表面相对应的表面。
4.根据权利要求1所述的内燃机，其中，所述空气引导构件包括罩和风扇，所述罩设置成至少围绕所述凸台，所述风扇用于伴随着所述曲轴的旋转将空气引入到所述罩内。
5.根据权利要求1所述的内燃机，其中：
散热片形成于所述气缸体和所述气缸盖的至少一部分上；并且
所述空气引导构件构造成按顺序将空气引导至所述凸台和所述散热片。
6.根据权利要求1所述的内燃机，其中：
所述凸台形成于所述曲轴箱或所述气缸体上；并且
所述空气引导构件构造成按顺序将空气引导至所述凸台和所述气缸盖。
7.根据权利要求1所述的内燃机，其中：
所述凸台形成于所述曲轴箱上；并且
所述空气引导构件构造成按顺序将空气引导至所述凸台和所述气缸体。
8.根据权利要求1所述的内燃机，其中：
所述凸台形成于所述曲轴箱或所述气缸体上；
所述空气引导构件包括罩和风扇，所述罩具有用于空气流入的入口并且覆盖所述曲轴箱、所述气缸体和所述气缸盖的至少一部分，所述风扇用于伴随着所述曲轴的旋转将空气引入到所述罩内；并且
所述入口的中心与所述凸台的中心之间的距离小于所述入口的中心和所述气缸盖的中心之间的距离。
9.根据权利要求1所述的内燃机，其中：
所述凸台形成于所述曲轴箱上；
所述空气引导构件包括罩和风扇，所述罩具有用于空气流入的入口并且覆盖所述曲轴箱和所述气缸体的至少一部分，所述风扇用于伴随着所述曲轴的旋转将空气引入到所述罩内；并且
所述入口的中心和所述凸台的中心之间的距离小于所述入口的中心和所述气缸体的中心之间的距离。
10.根据权利要求1所述的内燃机，其中：
所述凸台形成于所述曲轴箱或所述气缸体上；
散热片形成于所述气缸体上；
所述空气引导构件包括罩和风扇，所述罩具有用于空气流入的入口并且覆盖所述曲轴箱和所述气缸体的至少一部分，所述风扇用于伴随着所述曲轴的旋转将空气引入到所述罩内；并且
所述入口的中心和所述凸台的中心之间的距离小于所述入口的中心和所述散热片之间的最小距离。
11.根据权利要求1所述的内燃机，其中：
所述凸台形成于所述曲轴箱或所述气缸体上；
所述空气引导构件包括罩和风扇，所述罩具有用于空气流入的入口并且覆盖所述曲轴箱、所述气缸体和所述气缸盖的至少一部分，所述风扇用于伴随着所述曲轴的旋转将空气引入到所述罩内；并且
所述入口的中心和所述凸台的中心之间的距离小于所述入口的中心与位于气缸轴线上并且在活塞的上止点和下止点之间的中点处的点之间的距离。
12.根据权利要求1所述的内燃机，其中：
通过螺栓将所述传感器安装到所述凸台；并且
所述螺栓由金属制成。
13.根据权利要求1所述的内燃机，其中：
所述空气引导构件包括罩和风扇，所述罩具有用于空气流入的入口并且覆盖所述曲轴箱和所述气缸体的至少一部分，所述风扇用于伴随着所述曲轴的旋转空气引入到所述罩内；并且
当在俯视图中观察时，所述凸台设置成相对于气缸轴线更接近所述风扇。
14.根据权利要求1所述的内燃机，其中：
所述空气引导构件包括罩和风扇，所述罩具有用于空气流入的入口并且覆盖所述曲轴箱和所述气缸体的至少一部分，所述风扇用于伴随着所述曲轴的旋转将空气引入到所述罩内；并且
当从侧面观察时，所述凸台形成于气缸轴线上方；并且
所述罩的位于所述气缸轴线上方的部分具有比所述罩的位于所述气缸轴线下方的部分更大的流动面积。
15.一种骑乘式车辆，其包括根据权利要求1所述的内燃机。
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