CN104854339A - 发动机的增压系统 - Google Patents

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Abstract

自动二轮车的发动机(E)的增压系统(SY)具备：增压机(42)，对吸气(I)进行加压并供给至发动机(E)；吸气腔(74)，与该增压机(42)的下游连接；放气通路(RP)，散逸该吸气腔(74)内的高压的吸气(I)；以及放气阀(80)，设置于该放气通路(IP)。吸气腔(74)配置在发动机(E)的上方，放气通路(RP)配置在比吸气腔(74)的上端靠下方。放气通路(RP)连接至吸气腔(74)的前面。

Description

发动机的增压系统
关联申请
本申请主张2012年12月17日申请的日本特愿2012-274478的优先权，通过参照其整体而作为本申请的一部分引用。
技术领域
本发明涉及增压系统，该增压系统用于自动二轮车那样的骑乘型车辆的发动机，具备对空气加压并供给至发动机的增压机、以及与该增压机的下游连接的吸气腔。
背景技术
在自动二轮车那样的骑乘型车辆的发动机中，有一些具备对空气加压并供给至发动机的增压机、以及贮存通过增压机加压的吸气的吸气腔。在这样的发动机中，为了抑制吸气腔的内部的压力变高，通常设置有放气通路和放气阀(例如专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开WO2011/046098号公报
发明内容
发明所要解决的技术课题
然而，在专利文献1记载的发动机中，由于在吸气腔的上方配置放气阀，因而在发动机的上方配置的设备、例如燃料箱与放气通路和放气阀相干涉。
本发明是鉴于上述课题而做出，其目的在于，提供一种能够防止放气通路和放气阀与发动机上方的零件相干涉的发动机的增压系统。
解决课题所采用的技术方案
为了达成上述目的，本发明的发动机的增压系统具备：增压机，对吸气进行加压并供给至骑乘型车辆的发动机；吸气腔，与该增压机的下游连接；放气通路，用于散逸该吸气腔内的高压气体；以及放气阀，设于所述放气通路，所述吸气腔配置在所述发动机的上方，所述放气通路配置在比所述吸气腔的上端靠下方，连接至所述吸气腔的除上面以外的外面。
依照该构造，由于放气通路配置在比吸气腔的上端靠下方，连接至吸气腔的除上面以外的外面，因而包括放气阀在内的放气通路与发动机上方的零件不干涉。
本发明中，优选地，所述放气阀配置在所述放气通路中的与所述吸气腔分离的位置。依照该构造，能够贮存加压吸气的容积变大了与放气通路中的放气阀和吸气腔之间的通路相应的量，因而能够远离吸气腔来配置放气阀，所以放气阀的配置的自由度提高。
本发明中，优选地，所述放气通路连接至所述吸气腔的除上面和侧面以外的外面。依照该构造，由于放气通路连接至吸气腔的前面、后面或下面，因而能够抑制车辆的车宽方向尺寸。
本发明中，优选地，所述增压机搭载于所述发动机的气缸体的后方，所述吸气腔位于所述增压机的上方，所述放气通路连接至所述吸气腔的前面。依照该构造，包括放气阀在内的放气通路不会压迫下方的增压机，能够有效地活用发动机周边的空间。
本发明中，优选地，相对于所述发动机的车宽方向中心，所述吸气腔的车宽方向中心向车宽方向一方侧偏移而配置，所述放气通路穿过车宽方向另一方侧的所述吸气腔的侧方。依照该构造，由于放气通路穿过向车宽方向一方侧偏移而配置的吸气腔的侧方，因而能够有效地活用发动机周边的空间。
本发明中，优选地，在所述吸气腔的一侧方配置车辆的缆线类，在另一侧方配置所述放气通路。在此，“缆线类”包括电气配线、油压软管。依照该构造，能够防止缆线类与放气通路的干涉，有效地活用发动机周边的空间。
本发明中，优选地，所述增压机搭载于所述发动机的气缸体的后方，将所述发动机的前方的空气供给至所述增压机的吸气管道穿过所述发动机的侧方。依照该构造，与吸气管道穿过发动机的上方的情况相比，能够在发动机的上方的空间上有余裕，因而该上方区域中的设计的自由度提高。
本发明中，优选地，所述放气通路的下游端连接至所述增压机的入口侧的吸气通路。依照该构造，释放的空气顺利地吸入压力低的增压机的入口侧的吸气通路，防止了流出到吸气通路之外。
在所述放气阀配置在所述放气通路中的与所述吸气腔分离的位置的情况下，优选地，所述放气通路连接至吸气腔的出口的附近。如果在吸气腔的出口的附近连接放气通路，则有可能吸气腔出口附近的压力下降，但是依照该构造，由于放气阀远离吸气腔，因而如前所述，在放气阀与吸气腔之间存在很多的加压吸气，所以能够防止吸气腔出口附近的压力下降。
权利要求书和/或说明书和/或附图中公开的至少两种构成的任意组合也包含于本发明中。特别地，权利要求书的各权利要求的两项以上的任意组合也包含于本发明中。
附图说明
本发明可从参考附图的以下优选实施方式的说明而更清楚地理解。然而，实施方式和附图仅仅为了图示和说明，不应当用于限定本发明的范围。本发明的范围由所附的权利要求书限定。附图中，多个附图中的相同零件编号表示相同或相当部分。
图1是表示作为骑乘型车辆的一种的自动二轮车的侧面图，具备本发明的第1实施方式的发动机的增压系统。
图2是从后方斜上方观察该自动二轮车的发动机的立体图。
图3是表示该发动机的增压系统的侧面图。
图4是表示该增压系统的吸气腔的保持部件的俯视图。
具体实施方式
以下，参照附图说明本发明的优选实施方式。本说明书中，“左侧”和“右侧”指的是从乘坐于车辆的驾驶者观察的左右侧。
图1是作为骑乘型车辆的一种的自动二轮车的左侧面图，具备本发明的第1实施方式的发动机的增压系统。该自动二轮车的车体框架FR具有形成前半部的主框架1和形成后半部的座椅横档(seat rail)2。座椅横档2安装于主框架1的后部。在主框架1的前端一体形成前立管(head pipe)4，前叉8经由转向轴(未图示)而转动自如地轴支撑于该前立管4。在前叉8的下端部安装有前轮10，在前叉8的上端部固定有用于控制方向的把手6。
另一方面，在车体框架FR的中央下部、即主框架1的后端部设置有摇臂托架9。摇臂12围绕设置于该摇臂托架9的枢转轴16上下揺动自如地被轴支撑。后轮14旋转自如地支撑于该摇臂12的后端部。在车体框架FR的中央下部且摇臂托架9的前侧，安装有作为驱动源的发动机E。发动机E经由链条那样的动力传递机构11而驱动后轮14。发动机E例如是4气缸4循环的并列多气缸水冷发动机。但是，发动机E的形式不限定于此。
在主框架1的上部配置有燃料箱15，由座椅横档2支撑着驾驶者用座椅18和同乘者用座椅20。另外，在车体前部装配有树脂制的罩22。罩22覆盖从所述前立管4的前方直到车体前部的侧方的部分。在罩22上装配有头灯单元23。在罩22上还形成有空气汲入口24。空气汲入口24位于头灯单元23的下方，从外部汲入通往发动机E的吸气。
发动机E具有沿左右方向(车宽方向)延伸的曲柄轴26、支撑曲柄轴26的曲柄箱28、从曲柄箱28的前方上面向上方突出的气缸体30、气缸体30上方的气缸头32、覆盖气缸头32上部的气缸头盖32a、以及设于曲柄箱28的下方的油盘34。气缸体30和气缸头32稍微前倾。曲柄箱28的后部兼用作变速箱。在气缸头32的前面的排气端口连接着4根排气管36。这4根排气管36在发动机E的下方汇合，连接至配置于后轮14的右侧的排气消音器38。
在气缸体30的后方且曲柄箱28(传动箱)的上面，净化外部空气的空气净化器40和增压机42沿车宽方向并列配置。增压机42对来自空气净化器40的洁净空气进行加压，供给至发动机E。
如图2所示，增压机42与空气净化器40的右侧邻接而配置，通过螺栓43而固定至曲柄箱28的上面。增压机42具有沿车宽方向延伸的旋转轴心44。增压机42的吸入口46位于曲柄箱28的上方且发动机E的宽度方向的中央部或偏左，增压机42的排出口48位于发动机E的车宽方向的中央部。吸入口46向左开口，排出口48向上开口。
增压机42具有对吸气进行加压的叶轮50、覆盖叶轮50的叶轮壳体52、将发动机E的动力传递至叶轮50的传递机构54、以及覆盖传递机构54的传递机构壳体56。隔着叶轮壳体52在车宽方向上配置有传递机构54和空气净化器40。传递机构54相比于发动机E的车宽方向中心C1向车宽方向的一方偏离而配置。在该实施方式中，传递机构54向配置有凸轮链条58的右侧偏离而配置。凸轮链条58是增压机42的驱动机构。
如图1所示，吸气管道70配置在车体框架FR的左侧，在比气缸头32的上端靠下方通过气缸体30的侧方区域。吸气管道70以使前端开口70a面向罩22的空气汲入口24的配置支撑于前立管(head pipe)4。从吸气管道70的前端开口70a导入的空气通过冲压效应而升压。
图2所示的空气净化器40的净化器出口62通过螺栓61连接至增压机42的吸入口46。吸气管道70的后端部70b通过螺栓63从车宽方向外侧连接至空气净化器40的净化器入口60。在吸气管道70的凸缘部70f与空气净化器40的凸缘部40f之间，配置有净化外部空气(吸气)I的过滤部件65。
吸气管道70从发动机E的前方穿过气缸体30和气缸头32的左外侧方，向空气净化器40导入行驶风A作为吸气I。即，吸气管道70和空气净化器40构成将外部空气导入增压机42的吸气通路IP。
空气净化器40配置在气缸头32的后方且比曲柄箱28的上面更上方。另外，空气净化器40比曲柄箱28的车宽方向两端配置于更内侧。空气净化器40经由增压机42固定至曲柄箱28。但是，也可以将空气净化器40直接固定至发动机壳。
如图1所示，在增压机42的排出口48与发动机E的吸气端口47之间配置有吸气腔74，增压机42的排出口48与吸气腔74直接连接。吸气腔74贮存从增压机42的排出口48供给的高压吸气。也可以经由管道将增压机42的排出口48和吸气腔74连接。吸气腔74相对于发动机的车宽方向中心C1，吸气腔74的车宽方向中心C2向车宽方向一方侧(左侧)偏移而配置。吸气腔74的车宽方向中心C2与将车宽方向两端的气缸的轴心连结的直线的中心大体一致。排出口48也配置在与吸气腔74的车宽方向中心C2大体相同的车宽方向位置。在吸气腔74的左侧配置自动二轮车的缆线类82。在此，“缆线类”包括电布线、油压软管。
在吸气腔74与气缸头32之间配置有节流阀体76。节流阀体76对每个气缸设置。在该节流阀体76中，燃料从燃料喷射阀75(图2)喷射到吸入空气中而生成混合气，该混合气从各吸气端口47供给至发动机E的气缸孔内的燃烧室(未图示)。节流阀体76配置成从吸气端口47朝向后方向上方倾斜。
吸气腔74配置在增压机42和节流阀体76的上方且气缸头32的后方。空气净化器40配置在节流阀体76的下方且侧面观察时的曲柄箱28与吸气腔74之间。即，在向后方斜上方倾斜的节流阀体76的下方配置空气净化器40。由此，能够节约发动机E周边的空间，并且容易将空气净化器40配置在曲柄箱28的上方。
在吸气腔74和节流阀体76的上方配置所述燃料箱15。通过这些吸气腔74和节流阀体76，形成将由增压机42加压的吸气供给至发动机E的增压气通路SP。如图3所示，吸气腔74由构成主要部分的腔主体64、以及具有与节流阀体76的连接部的保持部件66构成。腔主体64和保持部件66通过螺栓(未图示)连结。在保持部件66上形成有用于装配通往发动机E的各气缸的通风筒69的气缸侧开口(出口)68。
如图2所示，在吸气腔74的前面74a，设有抑制增压气通路SP内的内压的上升的放气阀(release valve)80。在该放气阀80上连接有散逸配管83。设有从吸气腔74的前面74a向前方突出的连接管79，在该连接管79上装配有放气阀80。即，放气阀80配置于放气通路RP中的与吸气腔74分离的位置。连接管79一体地形成于保持部件66。这些连接管79、放气阀80和散逸配管83构成将吸气腔74内的高压空气H散逸到空气净化器40的放气通路RP。
放气阀80为差压工作式，在吸气腔74与节流阀76的下游部的压力差为规定值以上时开阀。通过使用差压工作式的放气阀80，在使节流阀快速地全开时，能够充分抑制通过节流阀的吸气量。但是，放气阀80不限定于差压工作式，例如也可以为负压式、电磁式等。另外，放气阀80沿车宽方向并列设有两个。通过设置两个放气阀80，能够使放气阀80小型化，并且即使一方的放气阀80有故障，也能够通过另一方的放气阀80散逸高压空气H，因而可靠性提高。但是，放气阀80可以设置三个以上或一个。
散逸配管83穿过配置有凸轮链条58的吸气腔74的右侧方而向后方斜下方延伸。由此，能够防止散逸配管83与吸气腔74的干涉，并且抑制散逸配管83从发动机E向宽度方向外侧突出。向后方斜下方延伸的散逸配管83进一步在吸气腔74和节流阀体76的下方且气缸体30及气缸头32与增压机42之间向左侧方延伸而连接至空气净化器40。即，散逸配管83(放气通路RP)的下游端在过滤部件65的下游侧连接至增压机42的入口侧的吸气通路IP。由此，吸气腔74内的清洁空气回收至增压机42的吸入侧的吸气通路IP。
气缸体30的后方的吸气通路IP，其轴线平滑地弯曲。具体地说，吸气通路IP平滑地弯曲，将通过吸气管道70沿着发动机E的左侧面导入后方的吸气I导入至朝向左方开口的增压机42的吸入口46。
放气通路RP的下游端从朝向弯曲中心O的方向连接至增压机42的入口侧的吸气通路IP。由此，吸气I因离心力从弯曲中心朝向外侧的流动变大，使放气通路RP的压力下降，并且在放气时流过放气通路RP的高压的空气H容易向增压机42吸引。
由上述的吸气通路IP、增压气通路SP和放气通路RP构成本发明的增压系统SY。如图3所示，放气通路RP配置在比吸气腔74的上端74u更靠下方。放气通路RP在上下方向上连接至吸气腔74的出口(气缸侧开口)68的附近。由此，气缸周围的压力即使下降也能够很快恢复。
如图3所示，连接有放气通路RP的吸气腔74的前面74a向前方(外侧方)鼓出，构成将高压空气H导入放气通路RP的引导壁77。如图4所示，放气通路RP除了两端的气缸侧开口68以外，在分别与气缸侧开口68邻接的位置形成入口100。由于在图2的吸气腔74的宽度方向中心C2配置有增压机42的排出口48，因而即使入口100(图4)周围压力下降，也能够很快恢复。
说明放气通路RP的细节。放气通路RP中，左右的连接管79从吸气腔74的前面74a的车宽方向中间部向前方突出，在该连接管79的前端分别连接着左右的放气阀80。第1支管85从左侧的放气阀80朝向左侧方斜下方延伸。第1支管85在吸气腔74的左端附近以U字形折返之后，在左右的连接管79的下方向右方延伸。
另一方面，第2支管87从右侧的放气阀80朝向右侧方斜下方延伸。第2支管87在吸气腔74的右端附近向后方弯曲之后，在汇合部89与第1支管85汇流。汇流管90在从汇合部89稍微向右侧方延伸之后，穿过吸气腔74的右侧而向后方斜下方延伸，向左侧弯折并进一步向左方延伸，连接至空气净化器40(吸气通路IP)。即，汇流管90配置在凸轮链条58和离合器盖71侧(右侧)且缆线类82的相反侧，俯视时以U字形状延伸。在汇流管90的相反侧(左侧)，还配置有未图示的燃料配管、发动机冷却水出入口等。通过使汇流管90为U字形状，增长了通路，通过散热而促进了吸气的冷却。由这些第1支管85、第2支管87和汇流管90构成所述散逸通路83。
通过如上述那样构成放气通路RP，能够增长放气通路RP。通过增长通路，能够使通过放气通路RP的高压空气H的温度下降。如图3所示，通过将气缸体30和气缸头32配置成前倾，能够在吸气腔74、气缸头32、节流阀体76之间形成空间S，能够在该空间S配置放气通路RP。
接着，说明发动机的增压系统SY的动作。图1的自动二轮车行驶时，行驶风A从图1的空气汲入口24作为吸气I进入吸气管道70。吸气I在吸气管道70内朝向后方流动，在车宽方向内侧改变方向而向空气净化器40导入。
导入空气净化器40的吸气I由图2的过滤部件65净化，经由空气净化器40内的吸气通路IP导入至增压机42。被导入增压机42的吸气I在由叶轮50升压之后，从排出口48导出。从增压机42导出的高压的吸气I在导入图1的吸气腔74之后，经由节流阀体76而供给至发动机E的吸气端口47。
如果比增压机42靠下游侧的增压气通路SP内的压力变得比规定值更高，则设于吸气腔74的图2的放气阀80进行开动作，调整包含吸气腔74在内的增压气通路SP内的压力。从放气阀80散逸的高压空气H经由图2的散逸配管83导入至空气净化器40。即，返回至吸气通路IP。
在上述构成中，如图3所示，由于放气通路RP配置在比吸气腔74的上端74u更靠下方，连接至吸气腔74的前面74a，因而放气通路RP与发动机E的上方的零件不干涉。
放气阀80配置在放气通路RP中的与吸气腔74分离的位置。由此，能够贮存加压吸气的容积变大了与放气通路RP中的放气阀80和吸气腔74之间的通路相应的量。进而，由于远离吸气腔74而配置放气阀80，因而放气阀80的配置的自由度提高。
增压机42配置在气缸体30的后方，吸气腔74位于增压机和气缸体30的上方。由此，与吸气腔74的前面74a连接的放气通路RP不会压迫下方的增压机42，能够有效活用发动机E周边的空间。进一步，在气缸体30、增压机42与吸气腔74之间得到的空间，能够配置散逸配管83，能够进一步有效地活用发动机E周边的空间。
如图2所示，相对于发动机E的车宽方向中心C1，吸气腔74的车宽方向中心C2向左侧偏移而配置，放气通路RP穿过吸气腔的右侧。由此，能够进一步有效地活用发动机E周边的空间。
由于在吸气腔74的左侧配置缆线类82而在右侧配置放气通路RP，因而能够防止缆线类82与放气通路RP相干涉，进一步有效地活用发动机E周边的空间。
增压机42配置于气缸体30的后方，吸气管道70穿过发动机E的侧方而连接至增压机42。由此，与吸气管道穿过发动机E的上方的情况相比，能够在发动机E的上方的空间上有余裕，因而该上方区域中的设计的自由度提高，能够在该区域配置放气通路RP。
放气通路RP的下游端连接至增压机42的入口侧的吸气通路IP。释放的高压空气H顺利地吸入压力低的增压机42的入口侧的吸气通路IP。结果，能够防止高压空气H流出到吸气通路IP之外。
如图3所示，放气通路RP与吸气腔74的出口(气缸侧开口)68的附近连接。如果在吸气腔74的出口68的附近连接放气通路RP，则吸气腔74的出口68附近的压力可能会下降，但是依照该构造，由于放气阀80配置在与吸气腔74分离的位置，因而在放气阀80与吸气腔74之间存在很多的加压吸气。所以，即使在吸气腔74的出口68的附近连接放气通路RP，也能够防止吸气腔74的出口68附近的压力下降。
本发明并不限定于以上的实施方式，在不脱离本发明的主旨的范围内，可以进行各种追加、变更或删除。例如，虽然在上述实施方式中，放气通路RP连接至吸气腔74的前面74a，但是除了吸气腔的上面以外，也可以连接至外面。如果将放气通路RP连接至吸气腔74的下面或后面，则能够抑制车辆的车宽方向尺寸。
另外，虽然在上述实施方式中将行驶风A用作吸气I，但是也可以是不将行驶风用作吸气的构造。此外，增压机42也可以是由发动机的动力以外驱动的形式。另外，在空间能够确保的情况下，也可将散逸通路83配置在吸气腔74的左侧方。此外，本发明的骑乘型车辆也可以是自动二轮车以外的车辆，具体地说，四轮手推车、三轮车等。另外，如果在吸气腔74内配置放气阀80，则能够避免放气阀80与在吸气腔74的外侧配置的零件的干涉。所以，这样的方案也包含于本发明的范围内。
符号说明：
30 气缸体
42 增压机
70 吸气管道
74 吸气腔
74 吸气腔的前面
80 放气阀
82 缆线类
E 发动机
IP 吸气通路
RP 放气通路
SY 增压系统

Claims (9)

1.一种发动机的增压系统，具备：
增压机，对吸气进行加压并供给至骑乘型车辆的发动机；
吸气腔，与该增压机的下游连接；
放气通路，用于散逸该吸气腔内的高压气体；以及
放气阀，设置于所述放气通路，
所述吸气腔配置在所述发动机的上方，
所述放气通路配置在比所述吸气腔的上端靠下方，连接至所述吸气腔的除上面以外的外面。
2.如权利要求1所述的发动机的增压系统，
所述放气阀配置在所述放气通路中的与所述吸气腔分离的位置。
3.如权利要求1或2所述的发动机的增压系统，
所述放气通路连接至所述吸气腔的除上面和侧面以外的外面。
4.如权利要求1～3中任一项所述的发动机的增压系统，
所述增压机搭载于所述发动机的气缸体的后方，
所述吸气腔位于所述增压机的上方，
所述放气通路连接至所述吸气腔的前面。
5.如权利要求1～4中任一项所述的发动机的增压系统，
相对于所述发动机的车宽方向中心，所述吸气腔的车宽方向中心向车宽方向一方侧偏移而配置，
所述放气通路穿过车宽方向另一方侧的所述吸气腔的侧方。
6.如权利要求1～5中任一项所述的发动机的增压系统，
在所述吸气腔的一侧方配置车辆的缆线类，在另一侧方配置所述放气通路。
7.如权利要求1～6中任一项所述的发动机的增压系统，
所述增压机搭载于所述发动机的气缸体的后方，
将所述发动机的前方的空气供给至所述增压机的吸气管道穿过所述发动机的侧方。
8.如权利要求1～7中任一项所述的发动机的增压系统，
所述放气通路的下游端连接至所述增压机的入口侧的吸气通路。
9.如权利要求2所述的发动机的增压系统，
所述放气通路连接至吸气腔的出口的附近。
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