CN105745422A - 发动机 - Google Patents

Abstract

在支承发动机(E)的曲轴(26)的曲轴箱(28)的前部，形成有向上方突出的气缸体(30)。气缸头(32)连结于气缸体(30)的上部，在该气缸体(30)以及气缸头(32)的内部形成有内燃机的燃烧室(71)。在气缸体(30)中的左侧端面(30a)安装有检测发动机(E)的爆震的爆震传感器(80)。

Description

发动机

技术领域

本发明涉及安装有检测爆震的爆震传感器的发动机。

背景技术

例如，在搭载于摩托车的发动机中，有的安装了检测发动机的爆震的爆震传感器(例如，专利文献1)。在专利文献1的发动机中，在气缸头的后面安装有爆震传感器。

先行技术文献

专利文献

专利文献1：特开2008-297967号公报

发明内容

发明所要解决的课题

然而，在气缸头的后方配置启动电动机、节气阀这样的发动机外围部件的情况较多，若像专利文献1那样在气缸头的后面配置爆震传感器，则难以避免这些发动机外围部件与爆震传感器之间的干涉。

本发明鉴于所述课题而作出，其目的在于提供能够避免发动机外围部件与爆震传感器的干涉，且能够有效利用发动机周围的空间的发动机。

用于解决课题的手段

为了达成上述目的，本发明的发动机具备形成内燃机的燃烧室的气缸构造体，在所述气缸构造体中的发动机的旋转轴方向的侧端面，安装有检测发动机的爆震的爆震传感器。在搭载于摩托车的发动机的情况下，通常旋转轴方向指车宽方向(左右方向)，因此，在气缸构造体的车宽方向的侧端面安装有爆震传感器。

根据该构成，爆震传感器安装于气缸构造体中的发动机的旋转轴方向的侧端面。由此，即使在邻近发动机中的与旋转轴正交的一侧配置外围部件的情况下，爆震传感器也不与部件干涉，能够有效地利用发动机周围的空间之外，还提高了爆震传感器的组装性、维护性。外围部件例如是，节气阀门、冷却水取入口、平衡器、启动电动机、增压机、排气室中的至少1个。

在本发明中，所述爆震传感器优选配置于，所述气缸构造体中的、与所述旋转轴方向以及腔轴线方向这两方正交的正交方向的端部。根据该构成，能够隔着气缸构造体的缸壁中的沿旋转轴方向延伸的缸壁，以及与腔轴线方向正交并延伸的缸壁检测气缸的振动。

在爆震传感器配置于所述正交方向的端部的情况下，所述爆震传感器优选配置于，比在所述气缸构造体的缸壁的内部形成的冷却通路(水冷套)更靠所述正交方向外侧。根据该构成，来自气缸的振动绕开冷却通路直接传递至爆震传感器，因此能够高精度地检测爆震。

在本发明中，所述爆震传感器优选配置于，所述气缸构造体中的、靠近配置了进气口的外表面的部分。根据该构成，进气侧比排气侧温度低，因此可抑制爆震传感器的温度上升。

在本发明中，所述爆震传感器优选安装于，与向凸轮轴传递所述发动机的旋转力的动力传递机构相反的一侧的所述气缸构造体的侧端面。动力传递机构例如是链条、传送带、轴。根据该构成，动力传递机构不与爆震传感器相干涉，能够进一步有效地利用发动机周围的空间。

在爆震传感器配置于所述正交方向的端部的情况下，在所述气缸构造体形成有沿所述腔轴线方向延伸的安装用的孔，所述爆震传感器优选配置于，比所述孔更靠所述正交方向的外侧。所述安装用的孔例如是，供连结气缸头与气缸体的螺栓插通的孔。根据该构成，来自气缸的振动绕开孔直接传递至爆震传感器，因此能够高精度地检测爆震。

在本发明中，所述爆震传感器优选配置于，比在所述发动机的一侧部安装的罩的外侧端边缘更靠所述旋转轴方向内侧。安装在发动机的一侧部分的罩例如是发电机罩。根据该构成，由于爆震传感器配置于比罩更靠内侧，因此即使发动机横倒也能够通过罩保护爆震传感器。

在本发明中，所述发动机是多气缸发动机，所述爆震传感器优选配置于，容易发生爆震的气缸附近。容易发生爆震的气缸例如是，比相邻的气缸先点火的气缸。在4气缸发动机中，按照第1气缸、第2气缸、第4气缸、第3气缸的顺序点火的情况下，第1气缸比相邻的第2气缸先点火，第4气缸比相邻的第3气缸先点火。与此相对，第2气缸在相邻的第1气缸点火后点火，第3气缸在相邻的第4气缸点火后点火。比相邻的气缸先点火的气缸与在相邻的气缸点火后点火的气缸相比，能够大量地向气缸导入进气，因此成为高输出。通过在这种高输出的气缸附近配置爆震传感器，能够高效地检测爆震。

在本发明中，在变速箱形成于曲轴箱的情况下，也可以在所述气缸构造体的侧端面中的、靠近所述变速箱侧的部分配置所述爆震传感器。在这种情况下，能够将压缩外部空气并向发动机供给的增压机配置于所述变速箱的上方。由此，能够更进一步有效地利用发动机周围的空间。

权利要求书以及/或说明书以及/或附图中公开的至少2个构成的所有组合，都包含于本发明。特别是，权利要求书的各权利要求的2个以上的所有组合，都包含于本发明。

附图说明

本发明通过参考了附图的以下的适当的实施方式的说明而被更清楚地理解。然而，实施方式以及附图仅用于图示以及说明，而非用于确定本发明的范围。本发明的范围由附带的权利要求书来确定。在附图中，多个附图中相同的部件编号表示相同或相当的部分。

图1为表示本发明的第1实施方式所涉及的搭载有发动机的摩托车的侧视图。

图2为从斜后上方观察该发动机的立体图。

图3为从气缸腔轴线观察该发动机的立体图。

图4为表示该发动机的爆震传感器的安装构造的剖面图。

具体实施方式

以下，参照附图来说明本发明的优选实施方式。在本说明书中，“左侧”以及“右侧”指由乘坐车辆的驾驶者观察到的左右侧。

图1为本发明的第1实施方式所涉及的搭载了带有爆震传感器的发动机的摩托车的侧视图。该摩托车的车架FR具有形成前半部的主架1以及形成后半部的座椅导轨2。座椅导轨2安装于主架1的后部。在主架1的前端设置有头管4，前叉8经由转向轴(未图示)转动自如轴支于该头管4。在前叉8的下端部安装有前轮10，前叉8的上端部固定有驾驶用的把手6。

另一方面，在作为车架FR的中央下部的主架1的后端部设置有摇臂式支架9。摇臂12绕安装在该摇臂式支架9上的枢轴16被上下揺动自如地轴支。后轮14旋转自如地支承于该摇臂12的后端部。在车架FR的中央下部且摇臂式支架9的前侧安装有作为驱动源的发动机E。发动机E经由传动链11来驱动后轮14。发动机E为4气缸4循环的并列多气缸水冷发动机。其中，发动机E的形式不限与此，也可以是1～3气缸或5气缸以上。

发动机E具有：具有沿左右方向(车宽方向)延伸的旋转轴的曲轴26、支承曲轴26的曲轴箱28、从曲轴箱28的前方上表面向上方突出的气缸体30、气缸体上方的气缸头32、覆盖气缸头上部的气缸头盖32a、以及设置于曲轴箱28的下方的油盘34。曲轴箱28的后部兼做容纳变速器的变速箱33。曲轴箱28与变速箱33也可以分离。在曲轴26的左端部设置有发电机(未图示)，在曲轴箱28的左侧面安装有从外侧方覆盖该发电机的发电机罩27。

在本实施方式的发动机E中，气缸体30以及气缸头32稍微前倾。也就是说，气缸的腔轴线X1向前斜上方延伸。通过该气缸体30以及气缸头32构成形成内燃机的燃烧室71(图3)的气缸构造体。

在气缸头32的前表面的4个排气口35(图3)连接有4根排气管36。该4根排气管36在发动机E的下方汇合，并与配置在后轮14的右侧的排气消声器38连接。

在主架1的上部配置有燃料箱15，在座椅导轨2支承有驾驶者用座椅18以及同乘用座椅20。此外，在车体前部装有树脂制的罩体22。罩体22覆盖上述头管4的前方至车体前部的侧方的部分。在罩体22形成有空气取入口24。空气取入口24位于罩体22的前端，从外部向发动机E取入进气。

在车架FR的左侧配置有进气管50。进气管50以前端开口50a面向罩体22的空气取入口24的配置而支承于头管4。从进气管50的前端开口50a导入的空气由于冲压效应而压力上升。

在气缸体30的后方且曲轴箱28的上表面，即，在变速箱33的上方，沿车宽方向并列配置有净化外部空气的空气过滤器40以及增压机42。进气管50从发动机E的前方通过气缸体30以及气缸头32的左外侧方，向空气过滤器40导入进风A作为进气I。增压机42对来自空气过滤器40的洁净空气进行加压并向发动机E供给。

在增压机42的吐出口48与发动机E的进气口54之间，配置有进气室52，增压机42的吐出口48直接与进气室52连接。进气室52存储从增压机42的吐出口48供给的高压的进气I。在进气室52与进气口54之间配置有节气阀44。

在该节气阀44中，燃料被从燃料喷射阀45(图2)喷射到吸入空气中从而生成混合气，该混合气被从各进气口47向发动机E的气缸腔(cylinderbore)69(图3)内的燃烧室71(图3)供给。进气室52配置于增压机42以及节气阀44的上方。在进气室52以及节气阀44的上方配置有所述燃料箱15。

如图2所示，增压机42与空气过滤器40的右侧相邻配置，并通过螺栓43固定于曲轴箱28中的变速箱部分33的上表面。增压机42的吸入口46位于曲轴箱28的上方且稍靠发动机E的宽度方向的中央部的左侧，增压机42的吐出口48位于发动机E的车宽方向的中央部。吸入口46朝向左侧开口，吐出口48朝向上方开口。

空气过滤器40的过滤器出口40b连接于增压机42的吸入口46。进气管50的后端部50b连接于空气过滤器40的过滤器入口40a。在进气管50的法兰部50f与空气过滤器40的法兰部40f之间，配置有净化外部空气(进气)I的元件55。在进气室52的前表面52a设置有抑制进气室52内的内压上升的安全阀70。从安全阀70泄出的高压空气经由放泄配管(reliefpipe)72连接于气缸体30的后方的空气过滤器40的洁净室。

在气缸体30的左侧端面30a安装有检测发动机E的爆震的爆震传感器80。爆震传感器80优选配置于邻近气缸体30的腔的位置，具体而言优选配置于邻近气缸头32的位置。爆震传感器80对从各气缸向气缸体30传递的特定频率的振动波形进行检测，发动机控制单元(未图示)根据检测到的波形判断各气缸中有无爆震，并基于该判断对进气压、进气量、发动机点火时间、燃料喷射量等进行调整。

爆震传感器80在安装于气缸体30的状态下，其一部分(前端部)从气缸体30向发动机旋转轴方向的一方(在本实施方式中为左侧)突出。该爆震传感器80的突出端80a比通过发电机罩27的外侧端边缘27a并沿前后方向延伸的假想平面更靠车宽方向内侧配置。如图1所示，进气管50通过爆震传感器80的外侧方。由此爆震传感器80被进气管50隐藏、从侧方无法观察到。

图3为从气缸的腔轴线X1方向(斜前上方)观察发动机E的图。图3表示卸除气缸头的状态。在气缸体30的后方、曲轴箱28的上表面中的增压机42的前方配置有启动电动机82。在启动电动机82的左侧配置有平衡器齿轮(未图示)，且被螺栓固定于曲轴箱28以及气缸体30的平衡器齿轮罩84从上方覆盖。在启动电动机82的上方，在气缸体30的后表面形成有朝向后方的漏气取出口(blow-bygasremovingopening)86，并且与空气过滤器40(图2)的洁净室连接。

在气缸体30的后表面的平衡器齿轮罩84与漏气取出口86之间，形成有冷却水取入口88。从冷却水取入口88取入的冷却水流过气缸体30以及形成于气缸头32的缸壁的内部的水冷套(冷却通路)90，来冷却发动机的各部分。

并且，在气缸体30形成有沿腔轴线X1方向延伸的多个、在该例中为10个螺栓孔96。贯通图1的气缸头32的螺栓插通于螺栓孔96，并旋入曲轴箱28。由此，气缸体30以及气缸头32与曲轴箱28连结。此外，在螺栓孔96的外侧配置有止顶(knockpin)99。

在气缸体30的右侧设置有作为向凸轮轴(未图示)传递发动机E的旋转力的动力传递机构的凸轮链100。凸轮链100配置于在气缸体30的缸壁形成的链条通道102内。所述爆震传感器80安装于与凸轮链100相反一侧的左侧端面30a。

爆震传感器80优选配置于容易发生爆震的气缸附近。在本实施方式中，配置于4气缸发动机的1循环中的在最早的定时被点火的左端的第1气缸CY1附近。点火的顺序为第1气缸CY1→第2气缸CY2，第4气缸CY4→第3气缸CY3。

容易发生爆震的气缸为比相邻的气缸先点火的气缸。在本实施方式中，第1气缸CY1比相邻的第2气缸CY2先点火，第4气缸CY4比相邻的第3气缸CY3先点火。与此相对，第2气缸CY2在相邻的第1气缸CY1点火后点火，第3气缸CY3在相邻的第4气缸CY4点火后点火。比相邻的气缸先点火的气缸相较于在相邻的气缸点火后点火的气缸，由于能够向气缸大量地导入高压的进气，因此成为高输出。通过在这种高输出的气缸的附近配置爆震传感器80，能够高效地检测爆震。

例如，向每个气缸的输出由于点火顺序、点火时间、压缩比、进气通路的形状、排气通路的形状、空燃比、进气量、燃料供给量、以及排气进气阀门的特性的差异等而变化的情况下，与配置在低输出的气缸附近相比，爆震传感器80更优选配置在高输出的气缸附近。此外，例如，也可以以与爆震传感器80邻接的气缸比其他的气缸输出高的方式来变更点火顺序。除了点火顺序以外，也可以设定点火时间、压缩比、通路的形状、空燃比等，以使与爆震传感器80邻接的气缸的输出比其他的气缸的输出高。

此外，爆震传感器80沿前后方向延伸，且被配置在将燃料喷射装置、计量器等与控制单元电连接的主线束98附近。由此，爆震传感器80至主线束98的引线80b较短即可，因此布线变得容易。

对于与图1所示的腔轴线方向X1以及发动机的旋转轴方向X2这两方正交的正交方向(前后方向)X3，图3的爆震传感器80配置于气缸体30的左侧端面30a中的正交方向X3的端部，具体而言，配置于左侧端面30a的后端部。换言之，爆震传感器80配置于靠近气缸构造体的气缸头32中的、配置了进气口54的外表面(后表面)的部分，且配置于靠近变速箱33的部分(后部)。此外，爆震传感器80配置于比在气缸体30的缸壁的内部形成的水冷套90以及螺栓孔96更靠后侧。

详细而言，在气缸体30的左侧端面30a的后端部形成有向外侧方(左方向)延伸的凸台部92，爆震传感器80安装于该凸台部92。如图4所示那样，爆震传感器80的构造为：将在金属制的筒部106a形成有凸缘部106b的带单侧凸缘法兰盘106一体插入圆盘状的传感器主体104的中空部的构造。

在带凸缘法兰盘106的凸缘部106b的端面与凸台部92的左侧端面抵接的状态下，从外侧方使带凸缘螺栓108插通法兰盘106的内部后，并紧固于形成在凸台部92的螺纹孔92a，从而使爆震传感器80支承于气缸体30。

在上述构成中，如图3所示那样，在气缸体30的后部较多地配置有冷却水取入口88、平衡器、启动电动机82、通气取出口86等的外围部件。然而由于爆震传感器80安装于气缸体30的左侧端面30a，因此爆震传感器80不与气缸体30的后方的外围部件相干涉，能够有效利用发动机周围的空间。其结果，提高了爆震传感器80的组装性以及维护性。

此外，爆震传感器80配置于气缸体30的左侧端面30a中的后端部。由此，也能够隔着气缸体30的缸壁中的、沿旋转轴方向X2以及正交方向(前后方向)X3延伸的缸壁，检测远离爆震传感器80的气缸CY2～CY4的振动。

并且，爆震传感器80配置于比水冷套90以及螺栓孔96更靠后侧。由此，来自各气缸CY1～CY4的振动绕开水冷套90以及螺栓孔96直接传递至爆震传感器80，因此能够高精度地检测爆震。

此外，爆震传感器80配置于靠近气缸体30的左侧端面30a中的、配置了进气口54(图1)的外表面(后表面)的部分。由于进气侧比排气侧温度低，因此能够抑制爆震传感器80的温度上升。

并且，爆震传感器80安装于作为与凸轮链100相反侧的气缸体30的左侧端面30a。由此，凸轮链100与爆震传感器80互不干涉，能够进一步有效利用发动机周围的空间。此外，由于爆震传感器80配置于配置有侧脚架29的左侧，因此即使在没有进气管50的情况下，在利用侧脚架29使摩托车自撑时，爆震传感器80以及引线80b也不明显。

此外，爆震传感器80与发电机罩27的外侧端边缘27a相比配置于更靠车宽方向内侧。由此，即使在摩托车横倒时，也能够通过发电机罩27防止爆震传感器80的损伤。

并且，由于爆震传感器80配置于，在1循环中的最早的定时点火的第1气缸的附近，因此能够有效地检测爆震。进一步，对于远离爆震传感器80的气缸，振动也隔着气缸体30的后壁30b传递至爆震传感器80，因此能够以1个爆震传感器80检测全部气缸的爆震。

此外，爆震传感器80配置于气缸体30的左侧端面30a中的、作为靠近变速箱33(曲轴箱28的后部)的部分即后部，且在变速箱的上方配置有增压机42。由此，能够更进一步有效利用发动机周围的空间。

爆震传感器80优选配置于比气缸的腔更靠正交方向外侧(在本实施方式中为后侧)。此外，爆震传感器80优选配置于比水冷套90更靠正交方向外侧(在本实施方式中为后侧)。并且，爆震传感器80优选配置于比螺栓孔96更靠正交方向外侧(在本实施方式中为后侧)以及/或旋转轴方向外侧(在本实施方式中为左侧)。由此，变得容易检测远离爆震传感器80的位置的气缸的振动。

本发明特别是能够适用于容易发生爆震的搭载增压机的发动机。增压机除了由曲轴的旋转力驱动，还可以由排气能量、电动机等驱动。此外，在多个气缸发动机中能够减少爆震传感器的数量，能够抑制制造成本。特别是能够适用于在发动机旋转轴方向并置多个气缸的发动机。

本发明不限于以上的实施方式，在不脱离本发明的主旨的范围内，能够进行各种追加、变更或删除。例如，在上述实施方式中，将爆震传感器80安装于图1的气缸体30，但也可以安装于气缸头32。在安装于气缸体30的情况下，优选安装于靠近燃烧室71(图3)的上部，在安装于气缸头32的情况下，优选安装于靠近燃烧室71(图3)的下部。

此外，在上述实施方式中，在气缸体30的左侧端面30a设置有1个爆震传感器80，但也可以设为除了该爆震传感器80，辅助性地设置子爆震传感器，通过两方的爆震传感器，更准确地检测爆震。在这种情况下，子爆震传感器可以配置于任意的位置，但特别优选设置于远离主爆震传感器80的右侧部。

在上述实施方式中，说明了搭载了增压机的4气缸4循环发动机，但本发明的发动机既可以是2气缸发动机也可以是单气缸发动机，还可以是未搭载增压机的发动机。此外，本发明的发动机也可以适用于摩托车以外的车辆、船舶等的发动机，并且，也能够适用于地上设置的发动机。因此，该种发动机也包含于本发明的范围内。

附图标记说明

26曲轴(旋转轴)

27罩(发电机罩)

28曲轴箱

30气缸体(气缸构造体)

32气缸头(气缸构造体)

33变速箱

42增压机

54进气口

71燃烧室

80爆震传感器

90水冷套(冷却通路)

96螺栓孔(孔)

100凸轮链(动力传递机构)

E发动机

X1腔轴线

X2旋转轴方向

X3正交方向

Claims (10)

1.一种发动机，

该发动机具备形成内燃机的燃烧室的气缸构造体，

在所述气缸构造体中的发动机的旋转轴方向的侧端面，安装有检测发动机的爆震的爆震传感器。

2.如权利要求1所述的发动机，

所述爆震传感器配置于，所述气缸构造体中的、与所述旋转轴方向以及腔轴线方向这两方正交的正交方向的端部。

3.如权利要求2所述的发动机，

所述爆震传感器配置于，比在所述气缸构造体的缸壁的内部形成的冷却通路更靠所述正交方向外侧。

4.如权利要求1至3中任一项所述的发动机，

所述爆震传感器配置于，所述气缸构造体中的、靠近配置了进气口的外表面的部分。

5.如权利要求1至4中任一项所述的发动机，

所述爆震传感器安装于，与向凸轮轴传递所述发动机的旋转力的动力传递机构相反的一侧的所述气缸构造体的侧端面。

6.如权利要求2或3所述的发动机，

在所述气缸构造体形成有沿所述腔轴线方向延伸的安装用的孔，

所述爆震传感器配置于，比所述孔更靠所述正交方向的外侧。

7.如权利要求1至6中任一项所述的发动机，

所述爆震传感器配置于，比在所述发动机的一侧部安装的罩的外侧端边缘更靠所述旋转轴方向内侧。

8.如权利要求1至7中任一项所述的发动机，

所述发动机是多气缸发动机，

所述爆震传感器配置于，容易发生爆震的气缸的附近。

9.如权利要求1至8中任一项所述的发动机，

变速箱形成于曲轴箱，在所述气缸构造体的侧端面中的、靠近所述变速箱侧的部分配置有所述爆震传感器。

10.如权利要求9所述的发动机，

压缩外部空气并向发动机供给的增压机配置于所述变速箱的上方。