CN1796737B - 发动机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种发动机。本发明的发动机(50)具有气缸盖(52)，在气缸盖(52)上形成：将排气排出到外部用的排气通道(61)；供给冷却水用的水套(122)；从水套排出冷却水用的冷却水导出通道(121a)；与排气通道61连通、用于安装O₂传感器(116)的O₂传感器安装孔(116a)，该传感器检测排气通道(61)内排气中的氧气浓度；和与水套(122)连通、用于安装水温传感器(119)的水温传感器安装孔(119a)，所述水温传感器检测冷却水的水温，其中冷却水导出通道(121a)、O₂传感器安装孔(116a)及水温传感器安装孔(119a)的轴线大致平行地设置。

Description

发动机

技术领域

本发明涉及搭载在轻便摩托车型车辆等上，使所述车辆行走的发动机，具体地说，涉及通过使形成在气缸盖上的传感器安装孔等的轴线大致平行地设置来提高加工效率的发动机。

背景技术

为了减少包含在排气中的有害物质，需要根据发动机的不同状态而将空气和燃油的比率保持在最佳值，所以将测定用于冷却气缸盖的冷却水的水温用的水温传感器和测定包含在排气中的氧气量用的排气传感器等安装在气缸盖上，通过它们的检测值进行控制(例如，参见专利文献1)。

专利文献1：日本特开平11-200913号公报

发明内容

但是，由于将这些传感器安装在气缸盖上用的传感器安装孔和将冷却水排到外部用的冷却水排出孔的轴线方向不一致，所以在开孔加工时必须改变加工轴的角度，从而产生加工时间长、成本增加这样的问题。

本发明就是鉴于上述问题而提出的，其目的在于提供一种发动机，其中形成在气缸盖上的用于排出冷却水的冷却水排出孔和形成在气缸盖上的用于安装水温传感器及排气传感器的传感器安装孔的轴线大致平行地设置。

为了实现上述目的，本发明的发动机具有气缸盖，该气缸盖上形成有：将排气排出到外部用的排气通道；供给冷却水用的水套；从水套排出冷却水用的冷却水排出孔(例如，实施例中的冷却水导出通道121a)；与排气通道连通、用于安装排气传感器(例如，实施例中的O₂传感器116)的排气传感器安装孔(例如，实施例中的O₂传感器安装孔116a)，所述排气传感器检测排气通道内的排气中的氧气浓度；和与水套连通、用于安装水温传感器的水温传感器安装孔，所述水温传感器检测水套内的冷却水的水温，而且，冷却水排出孔、排气传感器安装孔及水温传感器安装孔的轴线大致平行地设置。

另外，优选以如下方式配置冷却水排出孔、排气传感器安装孔及水温传感器安装孔：当将本发明的发动机安装在车体(例如，实施例中的车体框架2)上时，所述轴线位于车体的侧部且向上方延伸。

另外，优选本发明的发动机具有进行从水套排出的冷却水的放热用的散热器，并且以冷却水排出孔的轴线朝向散热器延伸的方式设置所述冷却水排出孔。

另外，优选形成冷却水排出孔的基准面和形成水温传感器安装孔的基准面位于同一平面上。

当如上所述构成本发明的发动机时，在气缸盖上加工冷却水排出孔、排气传感器安装孔及水温传感器安装孔时，不需要改变加工轴的角度，从而加工容易且能缩短加工时间。而且，冷却水管向冷却水排出孔的安装、排气传感器和水温传感器相对传感器安装孔的安装变得容易，从而能缩短装配操作的时间。

这时，由于轴线位于车体的侧部且向上方延伸地设置，所以当将本发明的发动机安装在车体上时，在发动机的装配期间，能从车体侧部进行装配操作，从而能容易地进行操作。

而且，通过使冷却水排出孔以延伸到散热器侧的方式配置，可以缩短用于连接所述冷却水排出孔和散热器的冷却水管的长度。

另外，通过使形成冷却水排出孔和水温传感器安装孔的基准面大致位于同一平面上，可以同时加工所述各基准面，从而能降低加工成本。

附图说明

图1为安装有本发明的发动机的轻便摩托车型车辆的侧视图。

图2为动力单元的俯视图。

图3为动力单元的左侧视图。

图4为动力单元的右侧视图。

图5为气缸盖的剖视图。

图6为包含冷却水供给装置的主要部分的侧剖视图。

图7为包含冷却水供给装置的主要部分的俯视剖视图。

图8为包含冷却水供给装置的动力单元的主要部分的剖视图。

图9为气缸体的主要部分的剖视图。

图10为动力单元的主视图。

图11为从上方观察动力单元时的立体图。

具体实施方式

下面，参照附图说明本发明的优选实施例。首先，用图1说明搭载有本发明的发动机的轻便摩托车型车辆1。轻便摩托车型车辆1具有车体框架2，该车体框架2包括：头管3，其位于车体框架2的前部并沿上下方向延伸；从头管3向下方延伸的下框架4；左、右一对侧框架5，其从下框架4的大致中央部向下方和后方延伸，并进一步向后斜上方延伸；和通过侧板6安装在所述侧框架5上的圆弧状弯曲框架7。

在头管3上安装图中未示出的转向轴并使该转向轴能相对头管3上下摆动，在该转向轴的下端安装前叉8。而且，前轮9支撑在前叉8的下端。另一方面，在转向轴的上端安装方向把柱10，并在该方向把柱10的上端安装方向把11，通过操纵方向把11能使前轮9转向。而且，以从头管3向前方延伸的方式安装上部支架12及下部支架13，在所述上部和下部支架12、13的前端安装前筐14。

在一对侧框架5的下部，在该一对侧框架5之间安装燃油箱15。形成在动力单元16前端的连杆安装部48安装在位于所述燃油箱15后方的弯曲框架7的后端且该连杆安装部48能相对弯曲框架7的后端转动，而且，动力单元16的后端通过后减震单元17安装在任一侧的侧框架5的后端上。这里，在燃油箱15中设置内部具有颠倒传感器的燃油泵18，从设置在燃油箱15上部的注油口(帽)19可以向其供给燃油。而且，动力单元16包括发动机50、变速机90、节气门本体21、空气滤清器22、从发动机50向后方延伸的排气管23、及连接到该排气管23后端的排气消音器24。而且，在所述动力单元16的后端上安装后轮25，由动力单元16驱动后轮25，使轻便摩托车型车辆1得到动力而能够行走。

在侧框架5的后部安装行李箱26和提梁20。行李箱26的前部通过前侧板28由安装在侧框架5上的前侧横管27支撑，其后部由安装在侧框架5上的门形框架29支撑。而且，提梁20由从侧框架5向上方延伸的后部支架30支撑。另外，头盔31、32表示收容在行李箱26内的状态。而且，在提梁20的后部安装后部收容箱33。

在如此构造的轻便摩托车型车辆1中，车体前部的上部由前罩34覆盖，在该前罩34的侧部下方安装左、右前侧罩35。图中未示出的转向指示灯安装在所述前侧罩35上。在前罩34的后部安装前内罩36，供驾驶者和同乘者放置脚用的脚踏板37的侧部由侧罩及下罩38覆盖。而且，在行李箱26的上部安装座垫39，座垫39的下方周围由车身罩和车身侧罩40覆盖。另外，在前罩34的上部安装覆盖转向把11的转向把罩42，在该方向把罩42上安装前照灯43。而且，以覆盖前轮9上方的方式安装前挡泥板44，以覆盖后轮25上方的方式安装后挡泥板45。

另外，在提梁20的下方设置尾灯46，在前罩34和前内罩36之间收存电池41。

接着，用图2～图5详细说明动力单元16。另外，在本实施例中，将图2中箭头F的方向作为前方，将图3中箭头U的方向作为上方。构成动力单元16的发动机50由气缸罩51、气缸盖52、气缸体53及曲轴箱54构成。气缸套55嵌入气缸体53内，活塞56可上下滑动地设置在由气缸套55围绕而成的气缸室55a内。活塞56通过连杆57与可转动地保持在曲轴箱54内的曲轴58连接。进气通道60和排气通道61分别通过进气口和排气口与由气缸体53(气缸套55)、气缸盖52及活塞56形成的燃烧室59相连通。而且，就蘑菇形的进气门62和蘑菇形的排气门63而言，其一端安装在气门轴上而由保持架支撑，另一端由支撑在气缸盖52上的气门弹簧64、65向常时关闭相应进气口及排气口的方向加载。

另外，在气缸盖52上可转动地设置用于使进气门62和排气门63打开/关闭的凸轮轴66，正时链69卷绕在该凸轮轴66所具有的凸轮从动链轮67和设置在曲轴58上的凸轮驱动链轮68上。因此，凸轮轴66随曲轴58的旋转而转动，形成在该凸轮轴66上的凸轮70、71通过摇臂72、73向下压进气门62和排气门63，由此打开/关闭进气口和排气口。而且，在进气通道60上设置喷射器74，通过该喷射器74将燃油雾化喷射到进气通道60内。另外，在气缸盖52上安装点火塞75。

另外，在气缸体53的侧部安装凸轮链张紧器84，其用于调整正时链69的张力，以调整凸轮70、71打开/关闭进气门62和排气门63的时刻。

在如此构成的发动机50中，由空气滤清器22净化后的空气和由喷射器74喷射的燃油的混合气从进气通道60供给到燃烧室59，由活塞56压缩后被点火塞75点火而燃烧，通过活塞56而转变成使曲轴58旋转的能量，之后，作为排气从排气通道61排到外部。

曲轴58由右曲轴半体58a和左曲轴半体58b构成，并通过将两曲轴半体58a、58b连结而配设的曲柄销76与连杆57连接。而且，容纳曲轴58的曲轴箱54由右箱半体54a和左箱半体54b构成，曲轴58的一端(右曲轴半体58a的轴颈部)通过轴承77支撑在右箱半体54a上，另一端(左曲轴半体58b的轴颈部)通过轴承78支撑在左箱半体54b上。而且，在右曲轴半体58a的轴颈部的前端部设置ACG79和散热器风扇85。

左箱半体54b的左侧部向后方延伸而构成变速机箱80的一部分。变速机90收容在变速机室82内，所述变速机室82由安装在该左箱半体54b左侧面的变速机罩81包围。变速机90包括：驱动带轮91，其安装到在变速机室82内延伸的左曲轴半体58b的轴颈部的前端部并与该左曲轴半体58b一体地旋转；可转动地安装的副轴92，其位于变速机室80的后方并和曲轴58平行地延伸；从动带轮93，其安装在副轴92的大致中央部且相对于该副轴92可转动；离合器94，其安装在副轴92的左端并使从动带轮93和副轴92接合/脱开；和变速机带(未示出)，其卷挂在驱动带轮91和从动带轮93上，将驱动带轮91的转动传递给从动带轮93。

驱动带轮91由固定带轮半体91a和可动带轮半体91b构成，其中，固定带轮半体91a安装在曲轴58上且可与之一体转动，可动带轮半体91b相对于所述固定带轮半体91a可沿轴向相对移动并可与曲轴58一体转动。变速机带由所述固定带轮半体91a和可动带轮半体91b夹持。另一方面，从动带轮93由固定带轮半体93a和可动带轮半体93b构成，其中，固定带轮半体93a安装在副轴92上且可相对该安装在副轴92转动，可动带轮半体93b相对于所述固定带轮半体93a可沿轴向相对移动并可相对于副轴92转动。变速机带由所述固定带轮半体93a和可动带轮半体93b夹持。因此，通过可变地设定驱动带轮91和从动带轮93的带轮宽度，可以使变速机带相对于两带轮91、93的卷挂半径连续地变化，从而能控制变速比发生无级(连续)变化。

怠速轴95及安装后轮25的后轮轴96与副轴92平行设置，而且它们可转动，通过安装在副轴92、怠速轴95及后轮轴96上的齿轮系将副轴92的旋转驱动力传递给后轮25。这样，发动机50的输出被传递给曲轴58，由变速机90变速后，被传递到后轮25。

另外，当使这种动力单元16工作时，会产生热量，所以必须对各部件进行冷却。因此，针对气缸盖52，形成通过使冷却水在内部流动而进行冷却的水套122，由所述冷却水对气缸盖52进行冷却，针对气缸体53，在侧部形成多个向外侧突出的冷却肋片86。使气缸体53产生的热量从所述冷却肋片86放出，而且，针对变速机箱80，在该变速机箱80的前部设置向前方延伸并将外部空气导入变速机室82内的冷却风导入通道83，由此对变速机80进行冷却。

下面，结合图6～图11说明将冷却水供给形成在气缸盖52上的水套122内以对所述气缸盖52进行冷却的冷却水供给装置120。该冷却水供给装置120包括：将冷却水加压排出的冷却水泵125；回收水套122中已被用于进行冷却的冷却水并使其放热的散热器129；及恒温器130，当冷却水的温度低于规定值时，所述恒温器不使冷却水通过散热器129放热，而使其返回水套122。

冷却水泵125安装在和右曲轴半体58a大致平行地延伸的泵轴132的一端，并具有叶轮131，该叶轮131通过被该泵轴132带动转动而给冷却水加压，在该泵轴132的另一端安装泵从动链轮133。而且，在泵轴132和右曲轴半体58a之间设置和这些轴58a、132大致平行地延伸的泵怠速轴134。在该泵怠速轴134上安装泵从动齿轮136，该泵从动齿轮136与结合到右曲轴半体58a上的泵驱动齿轮135啮合，而且，与泵从动齿轮136并列地设置泵驱动链轮137。泵链138卷挂在泵从动链轮133和泵驱动链轮137上。这样，发动机50进行驱动，右曲轴半体58a因此而转动，该转动通过泵驱动齿轮135和泵从动齿轮136传递给泵怠速轴134，怠速轴134的转动通过泵链138从泵驱动链轮137传递到泵从动链轮133，由此泵轴132转动，从而将冷却水从该冷却水泵125的排出口126加压排出。

水套122作为以覆盖燃烧室59的方式而形成的空间，设置到形成在气缸盖52上的该燃烧室59的前方。而且，气缸盖52具有冷却水导出部121，该冷却水导出部121位于所述水套122的上方侧部，它形成了连通外部和水套122并将冷却水排到外部的冷却水导出通道121a。而且，在气缸盖52上设有邻接水套122的下部后方形成的冷却水导入空间123，该冷却水导入空间123在气缸盖52下方的后侧面上设有开口，从而与水套122连通。

另一方面，在气缸体53的前部的下侧面上形成向侧部突出的冷却水导入部128，在该冷却水导入部128上形成第一通道140a和第二通道140b(以后，将第一和第二通道140a、140b合在一起称作“冷却水导入通道140”)，其中，第一通道140a向侧部延伸并具有下方开口的导入口128a，第二通道140b向前方延伸并与第一通道140a连通。所述第二通道140b具有在气缸体53的前端面上设有开口的导出口128b，当将气缸盖52安装在气缸体53上时，第二通道140b的开口部(导出口128b)和气缸盖52的冷却水导入空间123的开口部连通，从而冷却水导入通道140与水套122连通。而且，冷却水泵125的排出口126和形成在气缸体53上的冷却水导入部128邻近设置，它们由冷却水供给管127连接在一起。

恒温器130具有第一导入部141和第二导入部142，当从所述第一和第二导入部141、142流入的冷却水的温度低于规定的温度时，关闭第二导入部142，从第一导入部141向导出部143排出冷却水，当从所述第一和第二导入部141、142流入的冷却水的温度高于规定的温度时，关闭第一导入部141，从第二导入部142向导出部143排出冷却水。而且，在恒温器130的内部具有在侧视图中轴线向前方倾斜的阀体154，恒温器130的内部由该阀体154分隔成与第一导入部141连通的第一恒温器室S₁和与第二导入部142连通的第二恒温器室S2。

在形成在气缸盖52上的冷却水导出部121上连接第一冷却水管144，该第一冷却水管144在分支部145处分支成第二冷却水管146a和第三冷却水管146b。第二冷却水管146a连接到散热器129的吸入孔147，第三冷却水管146b连接到恒温器130的第一导入部141。另一方面，恒温器130的第二导入部142通过刚性连接管149连接到配置在附近的散热器129的排出孔148。在所述分支部145处形成定位部145a，在安装第一至第三冷却水管144、146a、146b时，定位部145a对这些冷却水管进行定位。

另外，容纳恒温器130的壳体(恒温器罩130a)和容纳冷却水泵125的壳体一体地构造，恒温器130的导出部143和冷却水泵125的吸入口150直接连接。因此，恒温器130构成将冷却水送至冷却水泵125的吸入口150的冷却水流路的一部分，从而缩短了冷却水流动的流路，能实现整体小型化。而且，通过用连接管149连接散热器129和恒温器130，可以提高动力单元16的组装性。

根据如上构造的冷却水供给装置120，从冷却水泵125排出的冷却水经过在气缸体53上形成的冷却水导入部128的冷却水导入通道140而流入水套122中，然后在对气缸盖52进行冷却后从冷却水导出部121排到外部。被排出的冷却水流入散热器129的吸入孔147或恒温器130的第一导入部141在所述冷却水的温度低于规定值的情况下，由于第二导入部142由恒温器130关闭，所以冷却水不通过散热器129，而是返回冷却水泵125；在冷却水的温度高于规定值的情况下，第一导入部141由恒温器130关闭，冷却水经由散热器129放热后，从第二导入部142返回冷却水泵125。

这样，冷却气缸盖52用的冷却水的进入口(冷却水导入部128)不是形成在气缸盖52上，而是形成在气缸体53上，所以能提高气缸盖52周围的设计自由度，同时能有效地利用气缸体53周围的无用空间。另外，从图4等可以明确地看出，所述冷却水导入部128设置在气缸体53的前端部，即，设置在气缸盖52的附近，所以能从整体上缩短冷却水导入通道140，从而能实现轻型化，并能降低制造成本。另外，气缸体53上冷却水导入通道140的加工也变得容易了。

另外，这种冷却水供给装置120集中配置在动力单元16的右侧部，散热器129收容在安装到右曲轴箱半体54a右端部的散热器罩152和散热器外罩153中。这时，冷却水导出部121以从气缸盖52朝向散热器129的吸入孔147延伸的方式形成，所以能缩短将该冷却水导出部121和吸入孔147连接的冷却水管(第一冷却水管144和第二冷却水管146a)的长度，从而使这些冷却水管的处理变得容易。

而且，由于将恒温器130配置在散热器129的下方，所以空气(气泡)难以滞留在该恒温器130中。另外，由于与第一导入部142连通的第二恒温器室S₂配置在从排出口148的上端沿水平方向延伸的线L₁的下方，所以空气(气泡)难以滞留在第二恒温器室S₂内。这时，由于使恒温器130的轴线L₂相对于竖直方向倾斜，所以可以降低恒温器130的高度，同时，能任意地决定空气滞留在恒温器130内部的位置，从而通过在该位置上设置除去空气用的通道，可以高效率地进行空气去除操作。

在本实施例的动力单元16中，为了使包含在发动机50排出的排气中的有害物质减少，需要根据所述发动机50的不同状态而将空气和燃油的比率保持在最佳值。为此，图中未示出的发动机控制单元根据冷却水的水温、包含在排气中的氧气浓度及节气门的开度等控制喷射器74等，以实现最佳空燃比。测定冷却水水温的水温传感器119形成在气缸盖52上，并安装在与水套122连通的水温传感器安装孔119a中，以测定待从冷却水导出部121排出的冷却水的水温。另一方面，测定排气中的氧气浓度的O₂传感器116形成在气缸盖52上，并安装在与排气通道61连通的O₂传感器安装孔116a中。因此，高温排气能使O₂传感器116快速地达到活性温度，所以没有必要设置特别的加热器结构，从而能降低成本。

另外，所述水温传感器安装孔119a和O₂传感器安装孔116a与冷却水供给装置120同侧设置，即，集中配置在动力单元16的右侧部。而且，所述水温传感器安装孔119a和O₂传感器安装孔116a的轴线与冷却水导出通道121a的轴线大致平行地形成。因此，当对气缸盖52进行冷却水导出通道121a、水温传感器安装孔119a和O₂传感器安装孔116a的加工时，没有必要变换加工轴的角度，从而加工操作变得容易。而且，由于还能从动力单元16的一侧(右侧)集中进行第一冷却水管144、水温传感器119和O₂传感器116的安装操作，所以装配作业变得容易。

而且，从图8等中可以明确地看出，在本实施例的动力单元16中，散热器129位于发动机50的后方，且以位于上方的方式设置。因此，冷却水导出通道121a等的轴线以向上方延伸的方式配置。这时，排气通道61在气缸盖52的下表面上开口，排气管23配置在发动机50的下侧，所以能从上方安装第一冷却水管144、水温传感器119和O₂传感器116，从而能更容易地进行装配作业。

另外，形成冷却水导出部121的基准面和形成水温传感器安装孔119a的基准面位于气缸盖52上的同一平面上，所以能同时加工各基准面，从而能降低加工成本。

Claims (7)

1.一种发动机，其具有：气缸盖，在该气缸盖上形成有将排气排出到外部的排气通道、以及供给冷却水用的水套；散热器，该散热器进行从所述水套排出的所述冷却水的放热，

所述气缸盖在右侧部具有：从所述水套排出所述冷却水用的冷却水排出孔；与所述排气通道连通、用于安装排气传感器的排气传感器安装孔，所述排气传感器用于检测所述排气通道内的所述排气中的氧气浓度；和与所述水套连通、用于安装水温传感器的水温传感器安装孔，所述水温传感器用于检测所述水套内的所述冷却水的水温，

其特征在于：

所述散热器配置在所述汽缸盖的所述右侧部侧，

所述冷却水排出孔、所述排气传感器安装孔及所述水温传感器安装孔的轴线平行地设置，并且，当将发动机安装在车体上时，所述轴线位于所述车体的侧部且向上方延伸，

以所述冷却水排出孔的所述轴线朝向所述散热器延伸的方式设置所述冷却水排出孔。

2.如权利要求1所述的发动机，其特征在于：

形成所述冷却水排出孔的基准面和形成所述水温传感器安装孔的基准面位于同一平面上。

3.如权利要求1所述的发动机，其特征在于：

进一步具有向所述水套内供给所述冷却水而将所述汽缸盖冷却的冷却水供给装置，

所述冷却水供给装置构成为具有：将冷却水加压排出的冷却水泵；将所述水套中已被用于进行冷却的所述冷却水回收并使其放热的所述散热器；及恒温器，当从所述冷却水排出孔排出的所述冷却水的温度在规定值以下时，该恒温器不使冷却水通过所述散热器放热、而使该冷却水返回所述水套。

4.如权利要求3所述的发动机，其特征在于：

所述水套以将设置在所述气缸盖内的燃烧室覆盖的方式形成，

在所述水套的上方侧部设有将外部与所述水套连通的所述冷却水排出孔。

5.如权利要求3或4所述的发动机，其特征在于：

所述冷却水泵设置在泵轴的一端，所述泵轴与配置在所述气缸盖的所述右侧部侧的曲轴半体平行地延伸、且与所述曲轴半体的转动一同转动，所述冷却水泵具有叶轮，该叶轮通过被所述泵轴带动转动而给所述冷却水加压。

6.如权利要求1至4的任意一项所述的发动机，其特征在于：

在所述气缸盖的左侧部设有容纳变速机的变速机箱，

所述变速机箱具有将外部空气导入所述变速机箱内的冷却风导入通道。

7.如权利要求3或4的任意一项所述的发动机，其特征在于：

所述冷却水泵与位于所述冷却水排出孔与所述散热器之间、且配置在所述散热器的下方的所述恒温器相连接。

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