CN1991148B - 具有油温传感器的空冷式内燃机 - Google Patents

Abstract

一种具有油温传感器的空冷式内燃机，油温传感器检测的润滑油的温度不易受排气孔的温度的影响，而能够提高燃烧室的温度检测的精度。在空冷式内燃机的气缸盖(3)和气缸(1)上设置流通设于气缸盖(3)上的润滑部位润滑后的润滑油的返回油路(59)。油温传感器(61)在气缸(1)上检测返回油路(59)的润滑油的温度。气缸盖(3)上设有冷却风的通路(65)，该通路在返回油路(59)中位于油温传感器(61)的上游的盖侧油路(59a)和排气孔(14)之间。

Description

具有油温传感器的空冷式内燃机

技术领域

本发明涉及具有设有燃烧室和排气孔的气缸盖和检测润滑油的温度的油温传感器的空冷式内燃机。

技术背景

为检测空冷式内燃机的内燃机温度，众所周知设置检测对设于气缸盖的润滑部位润滑后的润滑油流通的返回油路的润滑油的温度的油温传感器。(参照专利文献1)

专利文献：特开2000-213326号公报

但是，设有油温传感器的返回油路当在气缸盖中距排气孔较近的情况下，返回油路的润滑油容易受到排气孔中流通的排出气的温度(以下简单称为“排气孔的温度”)的影响，由油温传感器检测出的温度与燃烧室的温度不能精度良好地对应上。因此，例如希望更加高精度地控制内燃机预热时的怠速旋转速度控制或空燃比控制的情况下，需要检测更加准确地反映燃烧室的温度的润滑油的温度，更加高精度地检测内燃机的预热状态。

发明内容

本发明是鉴于上述问题而研发的，方案1～3记载的发明，目的在于使油温传感器检测出的润滑油的温度不易受到排气孔的温度的影响，能够提高燃烧室的温度检测的精度。并且，方案3记载的发明目的还在于能够检测出反映燃烧室的温度的润滑油的温度而无论火花塞如何配置。

方案1.一种空冷式内燃机，其具有：设有燃烧室和排气孔的气缸盖；和检测润滑油的温度的油温传感器，在上述气缸盖和与该气缸盖一体化的气缸上设置返回油路，该返回油路中流通对设于上述气缸盖上的润滑部位进行润滑后的润滑油，上述油温传感器检测上述返回油路的润滑油的温度，在上述气缸盖上的、上述返回油路中位于上述油温传感器的上游的上游部分与上述排气孔之间设有隔热空间。

根据该方案，通过设于排气孔和上游部分间的隔热空间，从而流通排气孔的排出气难以向流通上游部分的润滑油进行热传递。并且，油温传感器检测在返回油路中上游部分的下游的、受排气孔的温度影响小的润滑油的温度。

方案2.一种空冷式内燃机，其具有：气缸盖，其与气缸结合并设有燃烧室和进气孔和排气孔；油温传感器，其检测润滑油的温度，上述油温传感器检测在上述气缸和上述气缸盖的结合面间沿上述燃烧室设置的油槽上开口的油路中的润滑油通过上述油槽后的温度，上述油路设于上述气缸盖中比上述排气孔靠近上述进气孔的位置上。

根据该方案，气缸和气缸盖的结合面间设置的油槽中反映燃烧室温度的润滑油由于与进气孔相比位于离排气孔较远的位置，所以其在不易受排气孔温度影响的油路中流通。并且，油温传感器检测该油路的受排气孔温度影响小的润滑油的温度。

方案3.如方案2所述的空冷式内燃机，设于上述气缸盖与上述气缸的上述结合面上的上述油槽，从气缸轴线方向看以与安装在上述气缸盖上的火花塞不重合的方式包围上述燃烧室。

根据该方案，即使火花塞从气缸轴线较大倾斜而安装在气缸盖上的情况下，也无论火花塞的位置如何，而能够沿燃烧室在宽的范围内形成油槽。

从而，至少得到以下效果：

根据方案1，油温传感器检测返回油路上受排气孔温度影响小的润滑油的温度，所以燃烧室的温度检测精度提高。

根据方案2，在上述的效果的基础上，油温传感器检测流过油槽而反映燃烧室的温度并受排气孔温度影响小的润滑油的温度，所以燃烧室的温度检测精度提高。

根据方案3，在上述的效果的基础上，无关火花塞的位置如何，能够在燃烧室宽的范围内形成油槽，所以流通油槽的润滑油的温度准确反映燃烧室的温度，油温传感器检测的燃烧室的温度检测精度提高。

附图说明

图1是本发明的第一实施方式，表示适用本发明的空冷式内燃机的、图2的概略I-I线剖面图。

图2是图1的II-II线剖面图。

图3是图1的空冷式内燃机的要部右侧面图。

图4是图3的IV箭头的气缸和气缸盖的、氧浓度传感器拆下来时的要部图。

图5是图4的V向视图。

图6是图4的VI-VI线的剖面图，表示安装了氧浓度传感器时的图。

图7是图4的VII-VII线的剖面图。

图8是本发明的第二实施方式，表示图1的内燃机从气缸侧看时的气缸盖的图。

图9(A)是图8的气缸盖上结合的气缸盖罩从气缸盖侧看时的气缸盖罩的要部图，图9(B)是(A)的b-b线剖面图。

附图标记说明

1气缸；3气缸盖；20动阀装置；57、58油槽；59返回油路；61、62油温传感器；65通路；E空冷式内燃机

具体实施方式

以下，参照附图1～9说明本发明的实施方式。

参照图1～7，说明本发明的第一实施方式。

首先，参照图1、2，本发明采用的空冷式内燃机E与具有V带式自动变速器M的动力传递装置一起搭载在作为车辆的自动两轮车上。

以曲柄轴7的旋转中心线L1指向左右方向的卧式配置而由车体支持的内燃机E是单气缸4冲程内燃机，具有由气缸1、在气缸轴线L2的方向(以下称为(气缸轴线方向)与气缸1的曲柄轴7侧结合的曲轴箱2、在气缸轴线方向与气缸1的反曲柄轴7侧结合的气缸盖3、以及与气缸盖3结合的气缸盖罩4构成的内燃机主体。气缸1、曲轴箱2、气缸盖3和气缸盖罩4由作为热的良导体的材料的金属例如由铝合金形成。

另外，在该实施方式中，上下、前后以及左右分别意味着以作为具有内燃机E的设备的自动两轮车为基准的上下、前后以及左右，轴方向意味与曲柄轴7的旋转中心线L1平行的方向。另外，左方和右方的一个作为轴方向的一方时，左方和右方的另一个作为轴方向的另一方。

气缸1以相对于水平面稍向上倾斜的状态，以使气缸轴线L2朝向前方稍向上指向的方式配置在车体上。气缸1的气缸孔1a中以可往复运动的方式嵌合活塞5，经由控制杆6连结该活塞5的曲柄轴7经由球轴承构成的一对主轴承8而可旋转地支持在曲轴箱2上。形成收容曲柄轴7的曲轴室9的左右分割的曲轴箱2由左箱半体2a和右箱半体2b构成。

气缸盖3由设于气缸和气缸盖3上的插通孔10(参照图6、7)上的多个、在此为四个盖螺栓11与气缸1一起联结在曲轴箱2上，与气缸1一体化。

气缸盖3上形成在气缸轴线方向上与活塞5相对的燃烧室12、在燃烧室12上开口的进气孔13以及排气孔14、火花塞15面临燃烧室12而插入安装的安装孔68。在此，火花塞15相对气缸轴线L2较大倾斜，例如气缸轴线L2以45°以上的角度倾斜。

并且，气缸盖3上设置的进气阀16和排气阀17被具有凸轮轴22的动阀装置20进行开闭驱动，该凸轮轴22由经由动阀用传递机构18传递来的曲柄轴7的动力进行旋转驱动，进气阀16和排气阀17与曲柄轴7的旋转同步地分别开闭进气孔13和排气孔14。

由气缸盖3和气缸盖罩4形成的动阀室21内收纳的动阀装置20具有：经由轴承可旋转地支持在气缸盖3上的凸轮轴22、分别由设于凸轮轴22上的进气凸轮22a和排气凸轮22b驱动而分别以摆动轴23、24为中心摆动的进气摆动臂25和排气摆动臂26。

传动机构18具有：在贯通左面的主轴承8而向左侧突出的曲柄轴7的左面的轴端部7a上设置的驱动链轮18a、设于凸轮轴22的轴端部上的被动链轮18b、架设在两个链轮18a、18b上的作为环形传动带的环形链条1 8c。两个链轮18a、18b和链条18c由气缸1、气缸盖3、气缸盖罩4和左箱半体2a形成，并收纳在与动阀室21和曲轴室9连通的作为传动室的链室19中。

轴方向(左右方向)上隔着链室19在曲轴室9的左方形成收纳变速器M的变速室33。该变速器M具有驱动带轮31和被动带轮(未图示)，它们上架设着V带30并根据内燃机旋转速度而由离心块31a变更卷绕半径。形成变速室33的变速箱32由箱主体32a和罩体32b构成，箱主体32a由左箱半体2a构成，罩体32b由多个螺栓结合在箱主体32a的左侧。贯通左箱半体2a而突出左方的轴端部7a构成驱动带轮31的驱动轴。

内燃机E的进气装置具有连接设有控制来自空气滤清器的进入空气的流量的节流阀的节流体(未图示)和气缸盖3的进气孔13侧的进气管35。进气管35安装有作为对上述进气装置的进气通路中；流通的进入空气供给燃料而形成混合气的混合气形成装置的燃料喷射阀36。

从燃料喷射阀36指向进气孔13喷射的燃料作为混合气当进气阀16打开时经进气孔13流入燃烧室12，在燃烧室12由火花塞15点火燃烧。由产生的燃烧气体的压力驱动而往复运动的活塞5经由控制杆6使曲柄轴7旋转驱动。燃烧气体作为排出气当排气阀17打开时经排气孔14通过具有排气管37的排气管排出内燃机E的外部。

并且，曲柄轴7的动力由变速器M而根据内燃机旋转速度自动变速后，经由终级减速机构而传给作为驱动轮的后轮，该后轮被旋转驱动。

参照图1、图3，在曲轴室9的右方形成收纳交流发电机39和冷却风扇40的风扇室41，冷却风扇40吸收外气，产生对上述内燃机主体进行强制空冷的冷却风。风扇室41由右箱半体2b和从右侧覆盖冷却风扇40的风扇罩42构成。由曲柄轴7驱动的交流发电机39和冷却风扇40安装在贯通右箱半体2b而突出右侧并在风扇室41内延伸的曲柄轴7的右面的轴端部7b上。

内燃机E上设置的由多个螺栓43结合在右箱半体2b上的合成树脂制的风扇罩42具有在风扇室41形成外气流入的进入口41a的圆筒状的空气进入部42a。在空气进入部42a的内侧配置百叶窗42b对被吸引的空气进行整流使其在轴方向流动。冷却风扇40压送的空气作为冷却风从在风扇室41的出口、即冷却风扇40的径方向外侧且气缸轴线方向上向气缸1侧开口的送风口41b送到后述的通风路46。

一并参照图2，内燃机E具有的护罩45通过覆盖构成上述内燃机主体的气缸1和气缸盖3的整体而形成包围气缸1和气缸盖3的冷却风的通风路46。在气缸1和气缸盖3的外面分别设置用于提高冷却风作用下的冷却效果的多个冷却翼1f、3f。

合成树脂制的护罩45通过由与气缸轴线L2大致平行的分割面分割为二的上侧护罩部分45a和下侧护罩部分45b可分离地相互结合而成。并且，来自冷却风扇40的冷却风在冷却风扇40的径方向外侧并包含冷却风扇40的旋转方向的分量而从风扇室41的送风口41b流入通风路46，由通风路46而在气缸1和气缸盖3罩的周围流动，将其冷却，之后从排风口46b排出护罩45的外部。

参照图1，轴端部7b上设有驱动在主轴承8和交流发电机39间构成内燃机E的润滑系统的油泵的驱动齿轮50。该油泵由经由包含驱动齿轮50的齿轮对构成的传动机构而传递来的曲柄轴7的动力驱动，从由曲轴箱2的底部构成的油储存部吸取的润滑油通过多个油路供给以主轴承8、曲柄轴7和动阀装置20为首的内燃机E的润滑部位。

一并参照图2、5～7，在设于气缸盖3上的动阀装置20中，从上述油泵排出的润滑油通过利用插通孔10a形成的油路52，油路52的一部分润滑油经由设于气缸盖3的油路53(参照图5)而导入形成在气缸盖罩4上的油路54(参照图2)，从油路54的喷口54a喷入动阀室21内，并且油路52残留的润滑油从摆动轴23内的油路55通过相对进气摆动臂25的滑动部而喷入动阀室21内，供给动阀装置20等的动阀室21内的润滑部位。润滑该润滑部位后的润滑油从动阀室21通过气缸盖3和气缸1而经在曲轴室9开放的贯通孔构成的返回油路59流入曲轴室9，返回上述油储存部。

参照图3，内燃机E作为检测内燃机状态的传感器具有：排出气传感器，其安装在气缸盖3上，在排气孔14(参照图6)检测作为内燃机状态的排出气的性能状态；氧浓度传感器60，检测例如排出气中的氧浓度；油温传感器61，检测基于燃烧室12的温度而反映出的温度，检测润滑油的温度。

参照图6，在气缸盖3安装排气孔14的出口14a附近的氧浓度传感器60具有：螺纹部构成的安装部60a，其螺纹拧入安装在气缸盖3内；检测部60b，其位于气缸盖3的内部，面临排气孔14内；连接部60c，其连接将检测信号传给控制装置的电线。

参照图4、图7，在排气孔14的出口14a开口的一侧安装在气缸1上的油温传感器61具有：由螺纹部构成的安装部61a，其螺纹拧入安装在气缸1内；检测部61b，其位于气缸1的内部，面临返回油路59内；连接部61c，其连接将检测信号传给上述控制装置的电线。

参照图4～7，跨设气缸盖3和气缸1上并与气缸轴线L2大致平行的返回油路59具有：盖侧油路59a，其设于气缸盖3的下侧周壁3b上并具有在动阀室21(参照图1)开口的入口59c；气缸侧油路59b，其与盖侧油路59a连通并设于气缸1的下侧周壁1b上，具有在曲轴室9上开口的出口59d。返回油路59在轴方向上位于链室19和排气孔14间。并且，油温传感器61的检测部61b面临气缸侧油路59b。在此，自动阀室21到返回油路59的入口59c的润滑油能够反映在动阀室21通过气缸盖3而传递来的燃烧室12的温度。

参照图1、图4和图6，在返回油路59中，在作为比检测部61b所在的部分更上游的上游部分的盖侧油路59a和排气孔14之间设置作为隔热空间的冷却风的通路65(也参照图2)。由设于气缸盖3上的空洞所构成的通路65在气缸轴线方向上燃烧室12的室壁12a和动阀室21的底壁21a之间设置于进气孔13和排气孔14间将两个孔13、14分段，从气缸轴线方向看大致直角地弯曲到排气孔14侧。并且，通路65具有入口部65a和出口部65b，入口部65a在两个孔13、14间在轴方向开放，使通风路46的冷却风流入，出口部65b在链室19和排气孔14间相对平面H垂直的方向上开放。排气孔14和返回油路59隔着出口部65b在轴方向上相对。并且，冷却风一边冷却配置在入口部65a的火花塞15一边流入通路65，之后，一边冷却室壁12a和排气孔14的孔壁14b一边流向出口部65b，从出口部35b流入通风路46。在此，平面H是包括气缸轴线L2并与旋转中心线L1平行、或包含旋转中心线L1的平面。

并且，氧浓度传感器60检测的检测值用于燃料喷射阀36的燃烧量的控制，以提高上述排气装置所具有的催化剂装置的排出气的净化性能。另外，油温传感器61检测的检测值用于基于内燃机E的预热状态的燃料喷射阀36的燃烧量的控制、和用于预热时怠速旋转速度控制的怠速空气量的控制。

接着，说明前述的实施方式的结构的作用和效果。

在空冷式内燃机E中，设于气缸盖3上的动阀装置20等的润滑部位被润滑后的润滑油流通的返回油路59设于气缸盖3和气缸1上，油温传感器61检测返回油路59的润滑油，在气缸盖3上作为返回油路59的上游部分的盖侧油路59a和排气孔14间设置作为隔热空间的冷却风的通路65，从而排气孔14和盖侧油路59a间的通路65使得在排气孔14中流通的排出气难以向在盖侧油路59a中流通的润滑油进行热传递，油温传感器61检测在返回油路59中位于盖侧油路59a的下游的受排气孔14的温度影响小的润滑油的温度。结果，油温传感器61检测返回油路59中受排气孔14的温度影响小的润滑油的温度，所以燃烧室12的温度的检测精度提高。

接着，援用图1、图2、图5并参照图8、图9说明本发明的第二实施方式。该第二实施方式与第一实施方式主要区别在于油温传感器检测油温的润滑油流通的油路不同，其他基本上具有相同的结构。因此，对相同的部分不再赘述，仅围绕不同的点进行说明。另外，与第一实施方式的部件相同的部件或对应的部件根据需要给以相同的附图标记。

参照图1、2、5和8，在作为气缸盖3与气缸1的结合面的盖侧结合面3c上开设由插通孔10b(也参照图7)形成并引导来自上述油泵的润滑油的油路5 1和由插通孔10a形成并将润滑油经油路53(参照图5)引导到气缸盖罩4的油路54上的油路52，进而还在燃烧室12的周围设置构成连通两个油路51、52的油路的油槽57。油槽57在图1、2中由双点划线表示。另外，第二实施方式中，插通孔10a中设于气缸1上的部分不构成对润滑部位供给润滑油的油路。

并且，气缸1和气缸盖3的结合面3c、1c间、即结合面3c和作为气缸1与气缸盖3的结合面的气缸侧结合面1c间设置的油槽57从气缸轴线方向看连通隔着火花塞15相对的油路51、52，而以不与火花塞15重合的方式包围燃烧室12形成圆环状，在本实施例中局部包围燃烧室12形成优弧状。

一边参照图9(A)、(B)，与油路52连通的油路53在气缸盖3和气缸盖罩4的结合面3d、4d上与油路54连通。并且，从油路54的喷口54a排出的润滑油供给动阀室21内的各润滑部位。另外，油温传感器62的检测部62b面临油路54。

在此，油路52中设于气缸盖3上的油路部分52a、油路53以及油路54构成在油槽57开口的供油路，从该供油路向动阀室21内的润滑部位供给润滑油。并且，构成该供油路的油路中、作为设于气缸盖3上的油路的油路部分52a和油路53位于比排气孔14靠近进气孔13的位置，油路54也同样，位于比排气孔14靠近进气孔13的位置。

根据该第二实施方式，具有以下的作用和效果。

在内燃机E中，安装在气缸盖罩4上的油温传感器62检测在作为设于气缸1和气缸盖3的结合面3c、1c间的油槽57上开口的油路的上述供油路的润滑油流通油槽57后的温度，该供油路的油路部分52a在气缸盖3上设于比排气孔14靠近进气孔13的位置，从而在气缸1和气缸盖3的结合面3c、1c间设置的油槽57中反映燃烧室12的温度的润滑油与进气孔13相比距排气孔14较远，所以在不易受排气孔14的温度影响的上述供油路中流通，油温传感器62检测该供油路中受排气孔14的温度影响小的润滑油的温度。结果，油温传感器62通过在油槽57中流动而能够反映燃烧室12的温度，并检测受排气孔14的温度影响小的润滑油的温度，所以燃烧室12的温度检测精度提高。

油槽57设于气缸盖3与气缸1的结合面3c、1c间，从气缸轴线方向看，以与安装在气缸盖3上的火花塞15不重合的方式包围燃烧室12设置，从而火花塞15即使相对气缸轴线L2较大倾斜而安装在气缸盖3上的情况下，也与火花塞15的位置无关，而能够沿燃烧室12在宽范围内形成油槽57，所以燃烧室12的温度能够由流通油槽57的润滑油的温度更加准确地反映，油温传感器62检测燃烧室12的温度的精度提高。

另外，从气缸轴线方向看油槽57是优弧状，从而能够确保燃烧室12的温度反映在流通油槽57的润滑油上的长度，所以在这一点上也有助于燃烧室12的温度检测精度提高。

以下，说明关于上述的实施方式的一部分的结构进行变更的实施方式的、变更的结构。

空冷式内燃机E除了是具有冷却风扇的强制空冷式以外，也可以是不具有冷却风扇和护罩的内燃机，另外也可以是多气缸内燃机。

第一实施方式中，内燃机也可以与气缸和气缸盖一体成形而一体化。

第二实施方式中，油槽57也可以设于结合面1c上，进一步设于两个结合面3c、1c上。

第二实施方式中，也可以代替油槽57，由流通两个油槽51、52的油槽58，如图8中双点划线所示，从气缸轴线方向看，以不与火花塞15重合的方式设置成劣弧状(劣弧状)。由此，通过油槽58的润滑油的温度，除了能够反映燃烧室12的温度，还能够反映设置安装孔68的火花塞15的安装座69(参照图1)的温度。安装座69的温度与燃烧室12的温度密切相关，所以即使油槽57短，也能够精度良好地检测出燃烧室12的温度。

Claims (1)

1.一种空冷式内燃机，其具有：设有燃烧室和排气孔的气缸盖；和检测润滑油的温度的油温传感器，其特征在于，

在上述气缸盖和与该气缸盖一体化的气缸上设置返回油路，该返回油路中流通对设于上述气缸盖上的润滑部位进行润滑后的润滑油，

上述油温传感器检测上述返回油路的润滑油的温度，

在上述气缸盖上上述返回油路中位于上述油温传感器的上游的上游部分与上述排气孔之间设有构成冷却风通路的隔热空间，

上述隔热空间具有上述冷却风通路的入口部和出口部，

上述冷却风通路的入口部和出口部在气缸盖的侧壁开放，

且具有使配置在上述内燃机一侧的冷却风扇的冷却风流向上述冷却风通路的入口部、且覆盖上述气缸和气缸盖整体的护罩，

上述排气孔及上述返回油路夹持上述冷却风通路的上述出口部而配置在相对的位置，

上述内燃机将配设有驱动设置于气缸盖的凸轮轴的凸轮链的链室配设在上述内燃机的另一侧，

邻接上述排气孔设置上述冷却风通路的上述出口部，

上述返回油路配置在上述冷却风通路的上述出口部和上述链室之间，

上述冷却风扇和上述链室配置在上述内燃机的相对位置，

在将上述气缸安装于自动两轮车的状态下，上述油温传感器在排气孔的出口开口侧安装在上述气缸上，且位于以使上述气缸的气缸轴线朝向前方稍向斜上方指向的方式相对水平面稍微向上倾斜的上述气缸的下方，且配置在上述护罩内，

从上述气缸轴线方向看时，上述排气孔的出口(14a)与上述返回油路(59a)相比位于更低位置，

从上述气缸和气缸盖的下侧看时，上述油温传感器以位于所述排气孔的出口(14a)和上述冷却风通路的上述出口部(65b)的更后方，并且横跨上述气缸轴线(L2)地配置的方式安装于上述气缸。

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