CN1270171C - 内燃机爆震传感器的安装结构 - Google Patents

Abstract

一种内燃机爆震传感器的安装结构。其通过恰当选择爆震传感器在内燃机气缸上的安装位置以谋求提高该传感器的检测精度。在气缸的侧面(C_B5)上设置凸起部(C_B6)，在该凸起部(C_B6)上安装爆震传感器(K_S)。该凸起部(C_B6)设置的位置靠气缸的曲轴箱(C)比较近，而且避开吸·排气侧的方向且在与正时链(T_C)和水泵(W_P)等安装侧相反一侧的气缸的侧部。这样，安装爆震传感器(K_S)就避开排气气体等热的影响且在离开正时链(T_C)和辅机的驱动源的位置进行。

Description

内燃机爆震传感器的安装结构

技术领域

本发明涉及监测内燃机的爆震并把其监测信号输出的爆震传感器的安装结构，特别是涉及以大致水平配置安装在车体上的四冲程单缸内燃机的所述爆震传感器的安装结构。

背景技术

作为现有的内燃机爆震传感器的安装结构，有在具有多个气缸的内燃机中埋入水冷却套下方的外侧面那样设置的凸起部上安装的；有利用在气缸在套与气缸体的外壁间设置的凸起部，把所述爆震传感器安装在该气缸体外壁上的；还有贯通水冷却套的外壁把该爆震传感器直接安装在气缸体内径壁上的。这些已在以下专利文献中公开(例如参照专利文献1到3)。

专利文献1：特开2001-193520号公报(第2～3页、第一图)

专利文献2：实开昭56-148653号公报(第1～2页、第二、四图)

专利文献3：实开平5-64439号公报(第2页、第一图)

上述专利文献1所述的传感器安装结构如图7所示，在气缸体OC_B的外侧面与曲轴方向大致垂直，例如在与气缸中心线一致的部位且以把水冷却套OC_B2下方外侧面的的凹处填补的形状突出设置有传感器安装凸起部OC_B6，把爆震传感器OK_S的螺纹部OK_S1螺纹固定在该安装凸起部OC_B6的螺纹孔OC_B61内，这样就把爆震传感器OK_S安装在了气缸体OC_B的侧面。

专利文献2所述的传感器OK_S的安装结构如图8、9所示，是在气缸套OC_L与气缸体OC_B的外壁OC_B5间设置有凸起部OC_B6，利用该凸起部OC_B6直接把爆震传感器OK_S安装在气缸体OC_B的外壁OC_B5上的结构。

专利文献3所述的传感器OK_S的安装结构如图10所示，是在接近燃烧室OC_H1的气缸体缸孔OC_B1壁上部并且贯通水冷却套OC_B2而直接安装传感器OK_S的结构。

上述专利文献1、2所述的传感器的安装结构是在气缸体的外壁部侧部(气缸的侧面)安装爆震传感器的结构，但该传感器的安装位置是内燃机的吸·排气侧，特别是当把所述传感器安装在内燃机的排气侧时，则该传感器直接受到排气气体热的影响，不仅对传感器的检测精度造成的坏影响、而且使传感器的耐久性降低，有时会招致传感器的损伤，为了避免这些问题，需要使用考虑到热影响的耐热性传感器和设置遮热板等特别的对策。

特别是对车体是大致水平状态安装的内燃机，作为所述传感器的安装部位若选择所述排气侧时，由于排气侧通常位于该内燃机的下方位置，所以这时考虑到传感器会与地面直接接触，就需要有使传感器避免该接触的保护对策，例如需要为传感器设特别防护装置，因此成本变高。

作为安装部位若选择吸气侧时，则吸气系统辅机类的安装配置自由度被限制，在其布置的最佳化方面产生问题，而且在吸气系统辅机类的组装上对选择组装顺序等也受到一定的限制，所以产生不能谋求提高其组装性等的应该改善的余地。

上述专利文献1到3所述的爆震传感器的安装结构中，爆震传感器的安装部位考虑到来自吸气系统辅机类、驱动系统辅机类以及从正时链等振动源振动的影响，根据排除该振动的影响这积极的观点，不能进行所述安装部位的选择，所以由所述辅机类和正时链等驱动引起的振动对传感器的监测信号输出精度给予坏影响，还产生损害该传感器的输出可靠性等课题。

如上所述，所述四冲程单缸内燃机，特别是对车体是大致水平状态安装的所述内燃机中，要求开发从设定爆震传感器的最佳安装位置的观点看合适的所述爆震传感器的安装结构。

发明内容

本发明是用于解决所述课题的最佳的内燃机爆震传感器的安装结构，特别是涉及对车体是大致水平状态安装的单缸内燃机的所述爆震传感器的安装结构。在气缸一侧外壁部侧部的外侧设置有正时链安装用开口部，用燃料供给装置供给燃料的四冲程单缸内燃机的爆震传感器安装结构中，在与设置所述正时链安装用开口部的所述气缸一侧外壁部侧部的同一侧且在气缸盖部外壁部侧部上安装驱动系统辅机类，在与设置了所述正时链安装用开口部的所述气缸一侧外壁部侧部相反侧的气缸另一侧外壁部侧部上设置的凸起部安装爆震传感器。

另外，对所述气缸的气缸缸筒内壁部施加硬质表面处理加工，进而其所述内燃机曲轴的轴承支承由滚柱轴承或滚珠轴承构成。

本发明第一方面是在所述内燃机爆震传感器的安装结构中，在与设置了所述正时链安装用开口部的所述气缸一侧外壁部侧部的同一侧且在气缸盖部外壁部侧部上安装驱动系统辅机类，在与设置了所述正时链安装用开口部的所述气缸一侧外壁部侧部相反侧的气缸另一侧外壁部侧部上设置的凸起部安装爆震传感器，所以爆震传感器通过足够安装在远离正时链的驱动侧和驱动系统辅机类的振动源距离的位置上来防止其误动作和输出正确的检测信号，提高传感器检测精度的可靠性。

本发明第二方面所述的发明是在所述本发明第一方面所述内燃机爆震传感器的安装结构中，对所述气缸的气缸缸筒内壁部施加硬质表面处理加工，进而本发明第三方面所述的发明是在所述本发明第一方面所述内燃机爆震传感器的安装结构中，所述内燃机曲轴的轴承支承由滚柱轴承实现。本发明第四发明是在所述本发明第三方面所述内燃机爆震传感器的安装结构中，所述内燃机曲轴的轴承支承一侧由滚珠轴承实现，另一侧由滚柱轴承实现。。

因此，通过对气缸缸筒内壁部进行硬质表面处理加工，与在气缸缸筒内壁部插入衬套的情况相比，提高了传播该气缸缸筒内壁部振动的传播性，而且所述曲轴的轴承支承是由滚柱轴承或滚珠轴承构成的，所以提高了振动的传播性，这样，提高了传感器的检测灵敏度。

附图说明

图1是表示安装有本发明内燃机的车辆整体图；

图2是本发明内燃机的整体图；

图3是图2所示本发明内燃机的侧面图；

图4是本发明主要结构部的放大图；

图5是本发明主要结构部的放大图，是图4的侧剖面图；

图6是表示本发明主要结构部的放大图，是图5的仰视图；

图7是表示现有一发明主要结构部的图；

图8是表示现有另一发明主要结构部的图；

图9是表示现有另一发明主要结构部的图，是图8中OA-OA的剖面图；

图10是表示现有又一发明主要结构部的图。

具体实施方式

下面根据图1到图6对本发明实施例进行说明。

图1表示了安装有本发明实施例内燃机的机动两轮车的整体图，机动两轮车具备：主车架M_F；前管H_P，其稍微指向该主车架M_F的上方并安装在其前端部；主车架下方延伸部(内燃机吊架板)M_F1，其向该主车架M_F的后部下方稍微弯曲成弧状延伸；副车架S_F，其连接主车架M_F的前部与该主车架下方延伸部M_F1的下端部。

而且具备：一对座位横栏S_R，其安装在主车架M_F的稍微靠后方中间位置设置的托架上，在稍微指向上方的同时向后方延伸；一对后支撑B_S，其把该座位横栏S_R的大致中间部近旁位置与主车架M_F的后部连接，由这些构件形成其车体的基本车架结构部。

所述前管H_P上安装有前叉F_F和转向轴S_S等，前车轮W_F安装在前叉F_F上能自由旋转，操作行进用车把S_H安装在转向轴S_S上，驾驶者乘坐用的座位S支承在所述一对座位横栏S_R上。

在向主车架M_F的后部下方延伸并稍微弯曲成弧状的主车架下方延伸部M_F1的大致中央部安装有其前端支承在该部分上可自由摆动的摆动臂S_A，该摆动臂S_A的后端部上安装有作为驱动轮的后车轮W_R。图1中用符号D表示的是后缓冲器。

如图1、3所示，内燃机E是把其气缸盖C_H部朝向车体的前方，且把其吸气侧C_H6朝向上方，把排气侧C_H7朝向下方以大致水平配置的状态安装在所述车体车架F上，该内燃机E向所述车体车架的安装是通过合计四处的支承部甲到丁进行的。

即内燃机E稍微靠后的上部甲通过托架支承在主车架M_F上；内燃机E稍微靠前方的下部乙支承在连接主车架M_F的上方前部和从该主车架M_F的后部向下方延伸的主车架下方延伸部M_F1的下端部连接的副车架S_F上；内燃机E的后方上部丙和后方下部丁分别支承在主车架M_F后部的所述主车架下方延伸部M_F1上；这样就把内燃机安装在车体车架P上。

本实施例的内燃机E大致具备以下结构。

图2图示了本发明爆震传感器K_S安装结构所适用的内燃机E，该内燃机E如图1所图示及以上所述，是把气缸盖C_H相对车体朝向车体前方大致水平配置的四冲程单缸内燃机，具备曲轴箱C、气缸体C_B、气缸盖C_H等内燃机结构主要部分，这些结构部相互用螺栓等牢固地结合成一体，构成内燃机E的基本结构部。

曲轴箱C由被左右分割的两个箱部C₁和C₂构成，该左右分割形成的两个箱部C₁和C₂用结合螺栓B相互结合成为一个箱C，因此与该箱C构成一体的变速箱M实际上也被分割形成左右的箱部M₁、M₂。

众所周知，在曲轴箱C内曲轴1可自由旋转地被轴承支承，该曲轴1在夹住其曲轴销部1a并与该曲轴销部1a邻接的对称位置上，其一方(左方)由滚珠轴承1b，另一方(右方)由滚柱轴承1c分别被轴承支承在曲轴箱C上。该滚珠轴承1b和滚柱轴承1c的不同轴承的配置结构与后述的爆震传感器K_S的安装位置有关系。

曲轴1的轴承支承实际上是由在相互结合的所述曲轴箱C的所述左右分割箱部C₁、C₂上分离配设的支承部进行的，该轴承支承是通过分别设置在所述分割箱C₁、C₂上用于轴承支承的外伸结构部C₁a、C₂a的所述轴承1b、1c来进行轴承支承的。B_U是衬套。

曲轴1其一端(右侧端)上安装有作为离心离合器的出发离合器1d，其另一端(左侧端)安装有发电机1e，在该轴1的右侧轴承支承部近旁稍微右侧的位置上活动嵌合与所述出发离合器有连接关系的主驱动齿轮1f。

与曲轴箱1构成一体的变速箱M内，主轴2和副轴3分别由滚珠轴承2b、2c、3b、3c支承在该箱M上并可自由旋转，所述主轴2其一端(右侧端)上安装有通常结合状态变速操作时打开其结合的开闭离合器2d，连接在该离合器2d上的主从动齿轮2a与其右侧的轴承部1c邻接地活动嵌合，而在靠近其另一端(左侧端)的位置上安装有由变速用的多个齿轮构成的齿轮组2e。

副轴3上安装有与安装在所述主轴2上的变速用齿轮组2e适当选择啮合的由多个齿轮构成的变速用齿轮部3a，该副轴3的轴端(左侧端)上固定有链轮3d、其上挂有用于驱动作为车辆行进的驱动轮的后轮W_R的驱动链轮D_C(参照图1)。

所述气缸体C_B是单缸的，所以具有一个气缸缸筒C_B1，该缸筒C_B1内如周知那样嵌入有可滑动的活塞P，该活塞P通过活塞销P₁安装在连杆C_R的小端部C_R1上且能自由摇动，所述连杆C_R的大端部C_R2连接在曲轴1的所述曲轴销部1a上且能自由转动，这样活塞P就与曲轴1连动了。

如图2和图3所示，固定在气缸体部C_B上的所述气缸盖部C_H上设置有燃烧室C_H1、火花塞C_H2、吸气口C_H6、排气口C_H7、未图示的吸·排气阀等，而且还设置有具备进行开闭该吸·排气阀动作的凸轮C_H4的凸轮轴C_H3。

而且还设置有链轮C_H5，其固定在凸轮轴C_H3上与曲轴1的旋转连动，其用于安装驱动该凸轮轴C_H3以曲轴1/2的转数旋转的正时链T_C，而且气缸盖C_H部上安装作为驱动系统辅机的水泵W_P，设置有气缸盖罩H_C。

下面简单说明所述内燃机的动作情况。

通过挂在固定于曲轴1上的链轮1g和固定于凸轮轴C_H3上的链轮C_H5间的正时链T_C，凸轮轴C_H3以曲轴1的1/2的转数被驱动旋转，由该凸轮轴C_H3的旋转而设置在该凸轮轴C_H3上的凸轮C_H4动作，由该凸轮C_H4的动作使未图示的吸·排气阀进行开闭动作。

由所述凸轮的动作而未图示的吸·排气阀处于关闭状态时，对燃烧室C_H1内压缩状态的混合气体进行点火，受到由该混合气体的燃烧所产生压力的活塞P下降，该活塞P的下降运动通过连杆C_R传递给曲轴1的曲轴销部1a，使曲轴1被驱动旋转。

曲轴1的旋转驱动力通过作为离心离合器的出发离合器1d，活动嵌合在曲轴1上的主驱动齿轮1f与活动嵌合在变速箱M内主轴2上的主从动齿轮2a啮合，通过通常结合状态变速齿轮切换操作时打开其结合的开闭离合器2d的结合而传递给主轴2。

来自曲轴1而传递给主轴2的所述旋转驱动力，进一步通过适当选择由安装在主轴2上的多个齿轮构成的变速用齿轮组2e的齿轮与由安装在副轴3上的多个齿轮构成的变速用齿轮组3a的齿轮进行齿轮啮合而以所希望的变速比传递给所述副轴3。

传递给副轴(输出轴)3的所述旋转驱动力，由固定在该副轴3轴端(左侧端)上的驱动用链轮3d通过驱动链轮D_C等驱动装置传递给车辆行进用的驱动轮后轮W_R(参照图1)。

本发明实施例内燃机E的结构及其动作情况和该内燃机E安装在车体的状况大体如上所述。

本发明实施例的所述内燃机E具有检测在内燃机E的燃烧室C_H1内产生的爆震并把其检测信号输出的爆震传感器K_S，传感器K_S得到内燃机E燃烧室C_H1内产生的爆震引起的振动，并具备在未图示的控制单元进行点火时刻的控制调整(即控制调整点火时刻使其延迟)谋求避免爆震发生的控制装置。

如上述控制表明，为谋求避免爆震发生，就要求由爆震传感器K_S输出正确的检测信号，为此选择合适的爆震传感器K_S的安装部位和其安装结构是极其重要的，在本实施例根据所述观点选择合适的爆震传感器K_S的安装部位和其安装结构。

如已所述的，在图2、3中表示了本实施例内燃机E的整体结构，对其结构的概要已经叙述，但作为内燃机E的气缸体C_B上的更特殊的结构部，是在该内燃机E的气缸体C_B的长度方向稍微靠近曲轴箱C的气缸外壁部侧部C_B5上并从该外壁部侧部C_B5向外侧，即以大致水平配置状态安装在车体上的内燃机E的气缸外壁部侧部C_B5上形成与车体前后方向垂直且向大致水平方向突出的凸起部C_B6。

该凸起部C_B6就是供安装所述爆震传感器K_S用的凸起部C_B6。

下面参照附图详细叙述与该凸起部C_B6有关的结构部。

图4到图6表示了气缸体C_B的详细结构，如图4所示，气缸体C_B在其大致中央部用于活塞P滑动的气缸缸筒C_B1是贯通的缸筒，对该气缸缸筒C_B1的内壁部施加硬质表面处理加工，通过该硬质表面处理加工提高振动的传播。作为硬质表面处理加工可选择(ニカジル)电镀等电镀处理等。

在气缸缸筒C_B1的周边通过规定的壁厚部在与该缸筒C_B1同心圆的位置上设置有水冷却用的通路结构部水冷却套C_B2，如图5所示，该水冷却套C_B2在气缸体C_B的纵向上没有将其贯通的结构。

在水冷却套C_B2与通过规定壁厚部的气缸一侧外壁部侧部C_B3的更外侧设置有比较大的开口的作为供安装正时链T_C用的空间的开口部C_B4，该开口部C_B4具有在气缸体C_B的纵向上完全贯通的结构。

在该比较大的供安装正时链T_C用的贯通开口部C_B4侧的气缸外壁部侧部C_B3和夹住气缸缸筒C_B1的相反一侧的气缸外壁部侧部C_B5上设置有具有规定突出量并从该外壁部侧部C_B5向外侧突出的凸起部C_B6。

如图5所示，该凸起部C_B6是在气缸体C_B的外壁部侧部，即实际上避开气缸外壁部侧部C_B5的水冷却套C_B2并稍微靠近曲轴箱C的安装部的位置上从该外壁部侧部C_B5突出形成所述规定突出量。

如参照图3表明，在该外壁部侧部C_B5上的凸起部C_B6的所述突出位置及其突出方向是朝向实际以水平配置状态安装在车体上的内燃机E的与上方的吸气侧C_H6和下方的排气侧C_H7大致垂直位置的垂直方向，即在相对所述吸气侧C_H6和排气侧C_H7分别隔开大约90°的位置，向从该位置指向水平方向突出。

如参照图2表明，气缸盖部C_H的驱动系统辅机类，例如水泵W_P等的安装是安装在气缸体C_B的与配置有供安装正时链T_C用的开口部C_B4侧同一侧的气缸盖部C_H的外壁部侧部上。即驱动系统辅机类安装在指向与气缸体C_B的气缸外壁部侧部C_B5上所述凸起部C_B6的突出位置相反侧的气缸盖部C_H的外壁部侧部上。

如已所述的，从所述气缸体的气缸外壁部侧部C_B5突出形成的凸起部C_B6就是供安装爆震传感器K_S的凸起部C_B6，爆震传感器K_S在该凸起部C_B6使用适当的固定方法进行固定。而在本实施例，如图5所示，是通过把设置在爆震传感器K_S本体部上的安装用外螺纹部K_S1旋合紧固在设在凸起部C_B6开口的盲孔C_B61上的内螺纹部C_B62上而固定。爆震传感器K_S本体部上还设置有用于扳手用紧固所述螺纹紧固的结构部K_S2。

图1到图6所示的本发明实施例是上述结构，根据对爆震传感器K_S安装部位及其安装结构的上述选择，即通过在气缸体C_B的气缸外壁部侧部C_B5的特殊位置上形成的凸起部C_B6安装爆震传感器K_S，在以大致水平配置状态安装在车体上的内燃机E中，所述爆震传感器K_S安装在内燃机E的气缸体外壁部侧部上，即与内燃机的纵向垂直且在水平方向上突出地安装在气缸外壁部侧部(气缸侧面)C_B5上，所以具有以下的优点。

爆震传感器K_S安装在以大致水平配置状态安装在车体上的内燃机E的气缸体C_B的气缸外壁部侧部C_B5上，即是在所述气缸侧面上向上述水平方向突出的状态安装，爆震传感器K_S安装在所述内燃机E的安装状态中位于避开下方(下侧)排气侧C_H7的位置(参照图3)，所以爆震传感器K_S几乎不受该排气气体热产生的热的影响，保障正确输出其检测信号。

若爆震传感器K_S安装在排气侧C_H7上，则由于排气侧C_H7是在内燃机E的下方(下侧)，所以考虑传感器K_S与地面直接接触、需要用特别的防护装置保护该传感器K_S，但由于安装在所述气缸侧面则就不需要附设这种防护装置，在成本方面有优越性。

若把爆震传感器K_S安装在吸气侧C_H6上，则吸气系统辅机类的配置自由度被限制，但由于所述的安装在内燃机E气缸侧面则不会限制配置自由度，所以能谋求吸气系统布置的最佳化。而且，爆震传感器K_S安装在吸气侧C_H6上时对其他吸气系统辅机类的组装顺序调整等的麻烦也可以通过传感器K_S安装在内燃机E侧面而消除，所以吸气系统辅机类的组装性被提高。

安装正时链T_C用的开口部C_B4设置在气缸体C_B的气缸外壁部侧部C_B5上凸起部C_B6的相反侧上，而且在与正时链T_C安装侧同一侧的气缸盖部C_H外壁部侧部上安装驱动系统的辅机类(参照图2)，所以充分确保该辅机类与爆震传感器K_S的距离，因此可排出从辅机类给予传感器K_S的振动的影响，防止传感器K_S输出误信号。

爆震传感器K_S是安装在气缸体C_B的气缸外壁部侧部C_B5的靠近曲轴箱C的位置上，所以充分确保与气缸盖部C_H的阀系统构件和水泵W_P等辅机类的距离(参照图2)，大致完全可排除从辅机类给予爆震传感器K_S振动的影响，而且可排除由阀系统构件支承座的声音的频率与爆震频率近似而引起的共振现象的影响，防止传感器K_S输出错误信号，提高传感器K_S输出检测信号的可靠性。

作为曲轴1的轴承使用滚珠轴承1b和滚柱轴承1c，所以与经常用油在曲轴与轴承间进行润滑的衬瓦轴承相比能提高振动的传播性，提高向爆震传感器K_S的振动传播性，提高了该传感器K_S的爆震检测灵敏度。

作为曲轴1的爆震传感器K_S侧的轴承使用刚性高的滚柱轴承1c，提高振动的传播性，同时作为相反一侧的轴承使用滚珠轴承1b，通过恰当的轴承配置把使用价格高的滚柱轴承控制到最小限度，谋求降低成本。

因为对气缸缸筒C_B1的内壁面进行电镀加工(ニカジル)电镀，所以与在气缸内装入衬套的相比能提高其振动的传播性，提高爆震传感器K_S的检测灵敏度。

Claims (4)

1、一种内燃机爆震传感器的安装结构，所述内燃机用燃料供给装置供给燃料，是四冲程单缸式，其在气缸一侧外壁部侧部的外侧设置有正时链安装用开口部，其特征在于，在与设置所述正时链安装用开口部的所述气缸一侧外壁部侧部的同一侧且在气缸盖部外壁部侧部上安装驱动系统辅机类，在与设置了所述正时链安装用开口部的所述气缸一侧外壁部侧部相反侧的气缸另一侧外壁部侧部上设置的凸起部安装爆震传感器。

2、如权利要求1所述的内燃机爆震传感器的安装结构，其特征在于，对所述气缸的气缸缸筒内壁部施加硬质表面处理加工。

3、如权利要求1所述的内燃机爆震传感器的安装结构，其特征在于，所述内燃机曲轴的轴承支承由滚柱轴承实现。

4、如权利要求3所述的内燃机爆震传感器的安装结构，其特征在于，所述内燃机曲轴的轴承支承一侧由滚珠轴承实现，另一侧由滚柱轴承实现。

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