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Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der am 29. März 2011 eingereichten
japanischen Patentanmeldung Nr. 2011-072869 , auf deren Inhalt hierin in seiner Gesamtheit durch Verweis Bezug genommen wird.
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Startautomatikvorrichtung für einen Verbrennungsmotor, wobei die Startautomatikvorrichtung Wärme von einem Abgassystem nutzt, um eine Starterklappe in einem Einlasssystem zu betätigen.
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Die Starterklappe ist in einem Vergaser angeordnet, der Teil eines Einlasssystems eines Verbrennungsmotors ist, um das Startverhalten des Motors bei einer niedrigen Temperatur zu verbessern. Durch Schließen der Starterklappe wird eine Ansaugluftmenge vermindert, wodurch ein Luft-Kraftstoffgemisch fetter gemacht werden kann. Dadurch kann der Motor geeignet gestartet werden. Wie vorstehend beschrieben wurde, wird, wenn der Motor gestartet wird, die Starterklappe geschlossen, um das Luft-Kraftstoffgemisch fetter zu machen. Daher muss die Starterklappe nach dem Aufwärmen des Motors geöffnet werden, um das Luft-Kraftstoffgemisch geeignet einzustellen.
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Um eine solche Betätigung der Starterklappe zu automatisieren, ist eine Startautomatikvorrichtung vorgeschlagen worden, die eine Starterklappe durch ein Bimetall betätigt (vgl. z. B.
JP-A-H7-145757 ). Diese Startautomatikvorrichtung weist ein Bimetall in der Nähe eines Abgaskrümmers auf und betätigt die Starterklappe unter Verwendung des Bimetalls in eine Schließrichtung, wenn ein Motor gestartet wird (wenn die Abgaskrümmertemperatur niedrig ist), während sie die Starterklappe in eine Öffnungsrichtung betätigt, nachdem der Motor aufgewärmt ist (wenn die Abgaskrümmertemperatur hoch ist).
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Wie vorstehend beschrieben wurde, muss die Starterklappe nach Abschluss des Aufwärmvorgangs schnell geöffnet werden, um das dem Motor zugeführte Luft-Kraftstoffgemisch geeignet einzustellen. In Abhängigkeit von einem Montagezustand eines Bimetalls kann es jedoch schwierig sein, die Starterklappe nach Abschluss des Aufwärmvorgangs zu öffnen. Insbesondere wird in den Abgaskrümmer strömendes Abgas von einer stromaufwärtsseitigen Expansionskammer zu einer stromabwärtsseitigen Expansionskammer geführt, so dass unmittelbar nach dem Starten des Motors eine große Differenz in einer Temperaturverteilung im Abgaskrümmer auftritt ist. Der Montagezustand des in der Nähe des Abgaskrümmers angeordneten Bimetalls ist durch die Konstruktion eines Einlass-/Auslassystems oder die Form eines Motors eingeschränkt. Wenn eine große Änderung in der Temperaturverteilung im Abgaskrümmer auftritt und die Montageposition des Bimetalls eingeschränkt ist, ist es unmöglich, das Bimetall an einem Hochtemperaturabschnitt des Abgaskrümmers zu montieren. Daher ist es schwierig, das Bimetall nach dem Starten des Motors rasch zu erwärmen. Die Verzögerung bei der Freigabe der Starterklappe aufgrund der Verzögerung bei der Erwärmung des Bimetalls könnte zu einer unvollständigen Verbrennung des Motors aufgrund eines übermäßigen Kraftstoffanteils führen. Daher ist es erwünscht, das Bimetall unabhängig von seiner Montageposition rasch zu erwärmen.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, das Bimetall auch dann schnell zu erwärmen, wenn die Montageposition des Bimetalls eingeschränkt ist. Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Patentansprüche gelöst.
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Erfindungsgemäß wird ein Umgehungskanal bereitgestellt, der es den Expansionskammern ermöglicht, miteinander zu kommunizieren, so dass ein Verbindungskanal umgangen wird. Daher kann das Abgas der Expansionskammer in der Nähe des Bimetalls zugeführt. werden, während der Temperaturabfall des Abgases unterdrückt werden kann. Infolgedessen kann, auch wenn das Bimetall in der Nähe der stromabwärtsseitigen Expansionskammer angeordnet ist, das Hochtemperaturabgas von der stromaufwärtsseitigen Expansionskammer über den Umgehungskanal geführt werden. Daher kann das Bimetall unmittelbar nach dem Starten des Motors schnell erwärmt werden. Infolgedessen kann die Starterklappe nach dem Starten des Motors schnell gesteuert werden, so dass eine durch einen übermäßigen Kraftstoffanteil verursachte unvollständige Verbrennung des Motors verhindert werden kann.
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Nachstehend werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
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1 zeigt eine Seitenansicht zum schematischen Darstellen eines Motors, in dem eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Startautomatikvorrichtung angeordnet ist;
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2 zeigt eine Draufsicht zum schematischen Darstellen des in 1 dargestellten Motors betrachtet von oben;
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3A bis 3C zeigen erläuternde Ansichten zum Beschreiben eines Verfahrens zum Betätigen einer Drosselklappe und einer Starterklappe;
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4A zeigt eine vergrößerte Seitenansicht zum Darstellen eines Abgassystems in 1, und 4B zeigt eine vergrößerte Draufsicht eines Abgassystems in 2;
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5 zeigt eine Querschnittansicht entlang einer Linie E-E in 1 zum Darstellen der inneren Struktur eines Abgaskrümmers;
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6A zeigt eine Querschnittansicht entlang einer Linie A-A in 5 zum Darstellen der inneren Struktur des Abgaskrümmers, und 6B zeigt eine Querschnittansicht entlang einer Linie A-A in 6A zum Darstellen der inneren Struktur des Abgaskrümmers;
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7A zeigt eine Querschnittansicht entlang einer Linie B-B in 5 zum Darstellen der inneren Struktur des Abgaskrümmers, und 7B zeigt eine Querschnittansicht entlang einer Linie A-A in 7A zum Darstellen der inneren Struktur des Abgaskrümmers;
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8 zeigt eine Querschnittansicht zum Darstellen der inneren Struktur eines Abgaskrümmers, der in einer anderen Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Startautomatikvorrichtung angeordnet ist;
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9 zeigt eine Querschnittansicht zum Darstellen der inneren Struktur eines Abgaskrümmers, der in einer anderen Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Startautomatikvorrichtung angeordnet ist;
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10A zeigt eine Querschnittansicht entlang einer Linie A-A in 9 zum Darstellen der inneren Struktur des Abgaskrümmers, und 10B zeigt eine Querschnittansicht entlang einer Linie A-A in 10A zum Darstellen der inneren Struktur des Abgaskrümmers; und
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11A zeigt eine Querschnittansicht entlang einer Linie B-B in 9 zum Darstellen der inneren Struktur des Abgaskrümmers, und 11B zeigt eine Querschnittansicht entlang einer Linie A-A in 11A zum Darstellen der inneren Struktur des Abgaskrümmers.
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1 zeigt eine Seitenansicht zum schematischen Darstellen eines Motors 11, in dem eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Startautomatikvorrichtung 10 angeordnet ist. 2 zeigt eine Draufsicht zum schematischen Darstellen des Motors 11 in 1 betrachtet von oben. Wie in den 1 und 2 dargestellt ist, weist der Motor 11 ein Kurbelgehäuse 13 auf, in dem eine Kurbelwelle 12 aufgenommen ist. Ein Zylinder 14 ist an einem oberen Ende des Kurbelgehäuses 13 befestigt, und ein Zylinderkopf 13 ist an einem oberen Ende des Zylinders 14 montiert. Ein Luftfilter 16 und ein Vergaser 17, die Teil eines Einlasssystems sind, sind mit einer nicht dargestellten Einlassöffnung des Zylinderkopfes 15 verbunden. Außerdem ist ein Abgaskrümmer 18, der Teil eines Abgas- oder Auslasssystems ist, mit einer nicht dargestellten Auslassöffnung des Zylinderkopfes 15 verbunden. Eine Abgaskrümmerabdeckung 19 ist am Abgaskrümmer 18 befestigt.
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Ein Einlasskanal 21 mit einem Venturi- oder Lufttrichterabschnitt 20 ist im Vergaser 17 ausgebildet, und eine Drosselklappe 22 ist stromabwärtsseitig vom Venturiabschnitt 20 angeordnet. Ein Reglermechanismus 23 zum Steuern der Drosselklappe 22 des Vergasers 17 ist im Kurbelgehäuse 13 aufgenommen. Der Reglermechanismus 23 weist ein Reglergehäuse 24 auf, das durch die Kurbelwelle 12 gedreht wird. Im Reglergehäuse 24 ist ein Gewicht 25 angeordnet, das sich durch eine Zentrifugalkraft neigt, und außerdem wird eine Druckstange 26 bereitgestellt, die durch die Neigungsbewegung des Gewichts 25 nach außen gedrückt wird. Zwischen dem Reglermechanismus 23 und der Drosselklappe 22 ist ein Verbindungsmechanismus 27 zum Übertragen der Bewegung des Reglermechanismus 23 zur Drosselklappe 22 angeordnet. Ein mit der Drosselklappe 22 verbundener Drosselklappenhebel 28 und die Druckstange 26 des Reglermechanismus 23 sind über eine Drosselklappenstange 29 verbunden.
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Wenn die Druckstange 26 aufgrund einer Erhöhung der Motordrehzahl nach außen gedrückt wird, bewegt sich die Drosselklappenstange 29 gegen eine nicht dargestellte Reglerfeder in Richtung eines Pfeils A, wodurch der Drosselklappenhebel 28 in eine Richtung bewegt wird, in der die Drosselklappe 22 geschlossen wird. Andererseits wird, wenn die nach außen ausgeübte Druckkraft der Druckstange 26 aufgrund einer Abnahme der Motordrehzahl abnimmt, die Drosselklappenstange 29 durch die Reglerfeder in Richtung eines Pfeils B bewegt, wodurch der Drosselklappenhebel 28 in eine Richtung bewegt wird, in der die Drosselklappe 22 geöffnet wird. Weil der Reglermechanismus 23 bereitgestellt wird, der gemäß der Motordrehzahl betätigt wird, wie vorstehend beschrieben wurde, wird der Drosselklappenhebel 28 derart gesteuert, dass die Motordrehzahl konstant bleibt.
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Die Starterklappe 30 ist stromaufwärtsseitig vom Venturiabschnitt 20 des Vergasers 17 angeordnet. Ein Bimetall 34 zum Steuern der Starterklappe 30 des Vergasers 17 ist an einer Wärmeschutzplatte 31 montiert, die einen Teil des Abgaskrümmers 18 abdeckt. Das Bimetall 32 ist ein gewickeltes (spiralförmiges) Bimetall, das durch Wickeln einer langen Metallplatte 33 hergestellt wird. Ein Bimetallhebel 35 ist über eine Drehwelle 34 an einem Ende der Metallplatte 33 montiert, das an der Mitte des Bimetalls 32 angeordnet ist. Die Metallplatte 33, die Teil des Bimetalls 32 ist, wird durch Verbinden zweier Metallmaterialien mit verschiedenen Wärmeausdehnungskoeffizienten hergestellt und kann den Bimetallhebel 35 gemäß der Temperatur des durch den Abgaskrümmer 18 erwärmten Bimetalls 34 schwenkbar bewegen. Ein Verbindungsmechanismus 36 zum Übertragen der Bewegung des Bimetalls 32 zur Starterklappe 30 ist zwischen dem Bimetall 32 und der Starterklappe 30 angeordnet. Ein mit der Starterklappe 30 verbundener Starterklappenhebel 37 und der Bimetallhebel 35 des Bimetalls 32 sind über eine Starterklappenstange 38 verbunden.
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Wenn die Temperatur des Abgaskrümmers 18 zunimmt, wodurch die Dehnungskraft des Bimetalls 32 zunimmt, bewegt sich die Starterklappenstange 38 gegen die Rückstellfeder 39 in Richtung eines Pfeils C, wodurch der Starterklappenhebel 37 in eine Richtung bewegt wird, in der die Starterklappe 30 geöffnet wird. Wenn dagegen die Temperatur des Abgaskrümmers 18 abnimmt, wodurch die Dehnungskraft des Bimetalls 32 abnimmt, bewegt sich die Starterklappenstange 38 durch die Rückstellfeder 39 in Richtung eines Pfeils D, wodurch der Starterklappenhebel 37 in eine Richtung bewegt wird, in der die Starterklappe 30 geschlossen wird. Weil das Bimetall 32, das gemäß der Temperatur des Abgaskrümmers betätigt wird, wie vorstehend beschrieben bereitgestellt wird, kann die Starterklappe 30 beim Starten des Motors, wenn die Temperatur des Abgaskrümmers abnimmt, geschlossen werden, während die Starterklappe 30 nach dem Aufwärmen des Motors, wenn die Temperatur des Abgaskrümmers zugenommen hat, geöffnet werden kann.
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Nachstehend wird die Betätigung der Drosselklappe 22 und der Starterklappe 30, die vorstehend beschrieben wurden, erläutert. Die 3A bis 3C zeigen erläuternde Ansichten zum Darstellen von Betätigungsphasen der Drosselklappe 22 und der Starterklappe 30. Wie in 3A dargestellt ist, wird, wenn der Motor gestartet wird, die Drosselklappe 22 in Verbindung mit dem gestoppten Zustand des Reglermechanismus 23 auf einen vollständig geöffneten Zustand geregelt, und die Starterklappe 30 wird aufgrund einer abgesunkenen Temperatur des Abgaskrümmers auf eine vollständig geschlossene Position geregelt. Dadurch wird, wie vorstehend beschrieben wurde, wenn der Motor gestartet wird, die Starterklappe 30 geschlossen, so dass das Luft-Kraftstoffgemisch fetter gemacht wird und der Motor 11 zuverlässig gestartet werden kann.
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Anschließend wird, wenn der Motor 11 gestartet ist, der Reglermechanismus 23 gemäß der zunehmenden Motordrehzahl betätigt, wodurch die Drosselklappenstange 29 in Richtung des Pfeils A bewegt wird, wie in 3B dargestellt ist. Daher bewegt sich der Drosselklappenhebel 28 in Richtung eines Pfeils α, und der mit dem Drosselklappenhebel 28 in Kontakt stehende Starterklappenhebel 37 wird in Richtung eines Pfeils β bewegt. Dadurch wird die Drosselklappe 22 in die Schließrichtung geregelt, um eine Erhöhung der Motordrehzahl zu unterdrücken, und die Starterklappe 30 wird in die Öffnungsrichtung bewegt, um das Luft-Kraftstoffgemisch magerer zu machen.
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Wenn die Temperatur des Abgaskrümmers mit dem Aufwärmen des Motors 11 zunimmt, dehnt das Bimetall 32 sich aus, wodurch die Starterklappenstange 38 in Richtung des Pfeils C bewegt wird, wie in 3C dargestellt ist. Dadurch entfernt sich der Starterklappenhebel 37 vom Drosselklappenhebel 28 und wird in Richtung des Pfeils β bewegt, wodurch die Starterklappe 30 auf den vollständig geöffneten Zustand geregelt wird, so dass das beim Starten fette Luft-Kraftstoffgemisch magerer gemacht wird. Um die Starterklappe 30 gemäß dem Abschluss des Aufwärmvorgangs des Motors 11 zu öffnen, ist es wichtig, das Bimetall nach dem Starten des Motors schnell zu erwärmen.
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Nachstehend werden eine Montagestruktur des Bimetalls 32 am Abgaskrümmer 18 und eine innere Struktur des Abgaskrümmers 18 für eine schnelle Erwärmung des Bimetalls 32 beschrieben. 4A zeigt eine vergrößerte Seitenansicht zum Darstellen eines Abgassystems in 1, und 4B zeigt eine vergrößerte Draufsicht eines Abgassystems in 2. Wie in den 4A und 4B dargestellt ist, ist die Wärmeschutzplatte 31 zwischen einem sich vom Zylinderkopf 15 erstreckenden Abgasrohr 15A und dem am Abgasrohr 15a montierten Abgaskrümmer 18 sandwichartig angeordnet. Die Wärmeschutzplatte 31 weist einen zwischen dem Zylinderkopf 15 und dem Abgaskrümmer sandwichartig angeordneten Substratabschnitt 40 und einen Halteplattenabschnitt 41 auf, der unter einem im Wesentlichen rechten Winkel vom Substratabschnitt 40 umgebogen ist. Das Bimetall 32 ist an der Innenseite des Halteplattenabschnitts 41 der Wärmeschutzplatte 31 angeordnet. Eine Außenwandfläche 18a des Abgaskrümmers 18 und eine Endfläche 33a der Metallplatte 33 liegen sich in der Breitenrichtung gegenüber.
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5 zeigt eine Querschnittansicht entlang einer Linie E-E in 1 zum Darstellen der inneren Struktur des Abgaskrümmers 18. 6A zeigt eine Querschnittansicht entlang einer Linie A-A in 5 zum Darstellen der inneren Struktur des Abgaskrümmers 18, und 6B zeigt eine Querschnittansicht entlang einer Linie A-A in 6A zum Darstellen der inneren Struktur des Abgaskrümmers 18. Wie in den 5 und 6 dargestellt ist, weist der Abgaskrümmer 18 einen im Wesentlichen rechteckigen massiven Abgaskrümmerkörper 50 auf. Der Abgaskrümmerkörper 50 wird durch Verbinden eines ersten Schalenteils 51 und eines zweiten Schalenteils 52 gebildet. Eine Trennplatte 53 ist zwischen dem ersten Schalenteil 51 und dem zweiten Schalenteil 52 sandwichartig angeordnet, so dass der Abgaskrümmerkörper 50 durch die Trennplatte 53 in eine erste Expansionskammer 54 und eine zweite Expansionskammer 55 geteilt wird. Ein Einlassrohr 56, in dem mehrere Kommunikationslöcher 56a ausgebildet sind, ist am Abgaskrümmer 18 befestigt. Die Auslassöffnung und die erste Expansionskammer 54 kommunizieren über das Einlassrohr 56 miteinander. Mehrere Auslasslöcher 57 sind als Verbindungskanäle im unteren Teil der Trennplatte 53 ausgebildet. Die erste Expansionskammer 54 und die zweite Expansionskammer 55 kommunizieren miteinander über die Auslasslöcher 57. Außerdem ist ein Auslassrohr 58, in dem mehrere Kommunikationslöcher 58a ausgebildet sind, am Abgaskrümmer 18 befestigt. Die zweite Kommunikationskammer 55 kommuniziert über das Auslassrohr 58 mit der Außenumgebung.
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Gemäß dieser Struktur durchläuft das Abgas im Motor 11 nacheinander das Einlassrohr 56, die erste Expansionskammer 54, die Auslasslöcher 57, die zweite Expansionskammer 55 und das Auslassrohr 58 und wird dann vom Ende des Auslassrohrs 58 an die Außenumgebung ausgegeben, wie in den 6A und 6B durch Pfeile dargestellt ist. Insbesondere dient die erste Expansionskammer 54 als eine stromaufwärtsseitige (am weitesten stromaufwärtsseitig angeordnete) Expansionskammer in der Nähe der Auslassöffnung, während die zweite Expansionskammer 55 als eine von der Auslassöffnung entfernte stromabwärtsseitige Expansionskammer dient. Das Abgas wird von der stromaufwärtsseitigen Expansionskammer über die als der Verbindungskanal dienenden Auslasslöcher 57 zur stromabwärtsseitigen Expansionskammer hin geführt (erste Expansionskammer 54 → zweite Expansionskammer 55).
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7A zeigt eine Querschnittansicht entlang der Linie B-B in 5 zum Darstellen der inneren Struktur des Abgaskrümmers 18, und 7B zeigt eine Querschnittansicht entlang der Linie A-A in 7A zum Darstellen der inneren Struktur des Abgaskrümmers 18. Ein als Umgehungskanal ausgebildetes Umgehungsloch (Durchgangsloch) 59 ist in einem oberen Teil der am Abgaskrümmer 18 befestigten Trennplatte 53 ausgebildet. Die erste Expansionskammer 54 und die zweite Expansionskammer 55 kommunizieren über das Umgehungsloch 59 miteinander, wie in den 7A und 7B dargestellt ist. Das Umgehungsloch 59 auf der Trennplatte 53 ist derart ausgebildet, dass es sich in der Nähe der dem Bimetall 32 gegenüberliegenden Außenwandfläche 18a öffnet. Indem das Umgehungsloch 59 wie vorstehend beschrieben ausgebildet ist, kann das Abgas von der ersten Expansionskammer 54 unter Umgehung der Auslasslöcher 57 der zweiten Expansionskammer 55 zugeführt werden.
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Mit dieser Struktur kann das Hochtemperaturabgas von der stromaufwärtsseitigen (der am weitesten stromaufwärts angeordneten) ersten Expansionskammer 54 der zweiten Expansionskammer 55 zugeführt werden, wodurch die Temperatur der zweiten Expansionskammer 55 in der Nähe des Bimetalls schnell erhöht werden kann. Vergleicht man die Strecke von der ersten Expansionskammer 54 zur zweiten Expansionskammer 55 bis zur Umgebung des Bimetalls über die Auslasslöcher 57 und die Strecke von der ersten Expansionskammer 54 zur zweiten Expansionskammer 55 bis zur Umgebung des Bimetalls über das Umgehungsloch 59, dann ist die Strecke über das Umgehungsloch 59 kürzer als die Strecke über die Auslasslöcher 57. Wenn das Abgas über das Umgehungsloch 59 zugeführt werden kann, kann die Strecke, über die das Abgas die Umgebung des Bimetalls erreicht, verkürzt werden, wodurch der Temperaturabfall des der Umgebung des Bimetalls zugeführten Abgases verhindert wird. Daher kann das Hochtemperaturabgas zur Umgebung des Bimetalls geblasen werden, wodurch das Bimetall 32 unmittelbar nach dem Starten des Motors schnell erwärmt werden kann.
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Wie vorstehend beschrieben worden ist, ist das Umgehungsloch 59, über das das Abgas die Auslasslöcher 57 umgeht, in der Trennplatte 53 ausgebildet, so dass das Abgas der zweiten Expansionskammer 55 zugeführt werden kann, während der Temperaturabfall des Abgases unterdrückt werden kann. Daher kann, auch wenn das Bimetall 32 aufgrund der Form des Motors oder aus ähnlichen Gründen in der Nähe der stromabwärtsseitigen zweiten Expansionskammer 55 angeordnet ist, das Hochtemperaturabgas der zweiten Expansionskammer 55 über das Umgehungsloch 59 zugeführt werden. Dadurch kann das Bimetall 32 unmittelbar nach dem Starten des Motors schnell erwärmt werden. Auch wenn das Bimetall 32 in der Nähe der stromabwärtsseitigen zweiten Expansionskammer 55 angeordnet ist, kann die Starterklappe 30 nach dem Starten des Motors 11 schnell geöffnet werden, wodurch eine durch einen übermäßigen Kraftstoffanteil verursachte unvollständige Verbrennung im Motor 11 verhindert werden kann. Weil die Struktur, gemäß der das Umgehungsloch 59 in der Trennplatte 53 ausgebildet ist, einfach ist, können eine Erhöhung der Anzahl von Komponenten und eine Erhöhung der Verarbeitungskosten vermieden werden.
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Gemäß der vorstehenden Beschreibung wird das Umgehungsloch 59 durch kreisförmiges Ausstanzen der Trennplatte 53 ausgebildet. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Wenn das Umgehungsloch 59 ausgebildet wird, kann ein gestanztes Plattenteil 61 verbleiben. 8 zeigt eine Querschnittansicht zum Darstellen einer inneren Struktur eines Abgaskrümmers 60, der in einer anderen Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Startautomatikvorrichtung vorgesehen ist. 8 zeigt den gleichen Abschnitt wie 7A. Die Elemente in 8, die denjenigen von 7A gleichen, sind durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet und werden nicht näher beschrieben. Wie in 8 dargestellt ist, ist das Umgehungsloch 59 in der Trennplatte 53 ausgebildet, das Plattenteil 61, das beim Ausbilden des Umgehungslochs 59 ausgestanzt wird, verbleibt jedoch auf der Trennplatte 53. Das Plattenteil 61 ist zum Bimetall 32 hin geneigt, so dass die Strömungsrichtung des das Umgehungsloch 59 durchströmenden Abgases zum Bimetall hin ausgerichtet wird, weil das Abgas mit dem Plattenteil 61 in Kontakt kommt, wie durch einen Pfeil in 8 dargestellt ist. Daher kann das Abgas, das das Umgehungsloch 59 durchströmt, effektiv auf das Bimetall 32 geblasen werden. Dadurch kann das Bimetall 32 unmittelbar nach dem Starten des Motors schnell erwärmt werden.
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Gemäß der vorstehenden Beschreibung sind die beiden Kammern 54 und 55 in den Abgaskrümmern 18 und 60 definiert. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. In den Abgaskrümmern 18 und 60 können drei oder mehr Kammern definiert sein. Gemäß der vorstehenden Beschreibung ist das Umgehungsloch 59 in der Trennplatte 53 als Umgehungskanal ausgebildet. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. In den Abgaskrümmern 18 und 60 kann ein als Umgehungskanal dienendes Rohrelement montiert sein. 9 zeigt eine Querschnittansicht zum Darstellen einer inneren Struktur eines in einer anderen Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Startautomatikvorrichtung bereitgestellten Abgaskrümmers 70. 9 zeigt den gleichen Abschnitt wie 5. 10A zeigt eine Querschnittansicht entlang der Linie A-A in 9 zum Darstellen der inneren Struktur des Abgaskrümmers 70, und 10B zeigt eine Querschnittansicht entlang der Linie A-A in 10A zum Darstellen der inneren Struktur des Abgaskrümmers 70. Die Elemente in den 9 und 10, die denjenigen in den 5 und 6 gleichen, sind durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet und werden nicht näher beschrieben.
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Wie in den 9 und 10 dargestellt ist, weist der Abgaskrümmer 70 einen im Wesentlichen rechteckigen massiven Abgaskrümmerkörper 71 auf. Der Abgaskrümmerkörper 71 wird durch Verbinden eines ersten Schalenteils 72 und eines zweiten Schaltenteils 73 ausgebildet. Eine Trennplatte 74 ist zwischen dem ersten Schalenteil 72 und dem zweiten Schalenteil 73 sandwichartig angeordnet. Ein im Wesentlichen rechteckiges massives drittes Schalenteil 73 ist an der Trennplatte 74 befestigt. Der Abgaskrümmerkörper 71 wird durch die Trennplatte 74 in eine erste Expansionskammer 76 und eine dritte Expansionskammer 78 geteilt, und die zweite Expansionskammer 77 ist im dritten Schalenteil 75 definiert. Ein Einlassrohr 79, in dem mehrere Kommunikationslöcher 79a ausgebildet sind, ist am Abgaskrümmer 70 befestigt. Die Auslassöffnung und die erste Expansionskammer 76 kommunizieren über das Einlassrohr 79 miteinander. Ein Auslassloch 75a, das sich in die erste Expansionskammer 76 öffnet und als Verbindungskanal dient, ist im dritten Schalenteil 75 ausgebildet, während ein Auslassloch 75b, das sich in die dritte Expansionskammer 78 öffnet und als Verbindungskanal dient, ebenfalls im dritten Schalenteil 75 ausgebildet ist. Die erste Expansionskammer 76 und die zweite Expansionskammer 77 kommunizieren über das Auslassloch 75a miteinander, während die zweite Expansionskammer 77 und die dritte Expansionskammer 78 über das Auslassloch 75b miteinander kommunizieren. Außerdem ist ein Auslassrohr 80, in dem mehrere Kommunikationslöcher 80a ausgebildet sind, am Abgaskrümmer 70 befestigt. Die dritte Expansionskammer 78 kommuniziert über das Auslassrohr 80 mit der Außenumgebung.
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Gemäß dieser Struktur durchströmt das Abgas im Motor 11 nacheinander das Einlassrohr 79, die erste Expansionskammer 76, das Auslassloch 75a, die zweite Expansionskammer 77, das Auslassloch 75b, die dritte Expansionskammer 78 und das Auslassrohr 80 und wird dann vom Ende des Auslassrohrs 80 an die Außenumgebung abgegeben, wie in den 10A und 10B durch Pfeile dargestellt ist. Insbesondere dient die erste Expansionskammer 76 als eine stromaufwärtsseitige (am weitestes stromaufwärts angeordnete) Expansionskammer in der Nähe der Auslassöffnung, dient die zweite Expansionskammer 77 als eine zwischen der ersten Expansionskammer 76 und der dritten Expansionskammer 78 sandwichartig angeordnete Zwischenexpansionskammer und dient die dritte Expansionskammer 78 als eine von der Auslassöffnung entfernte stromabwärtsseitige Expansionskammer. Das Abgas wird von der stromaufwärtsseitigen Expansionskammer über die als Verbindungskanäle dienenden Auslasslöcher 75a und 75b zur stromabwärtsseitigen Expansionskammer geführt (erste Expansionskammer 76 → zweite Expansionskammer 77 → dritte Expansionskammer 78).
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11A zeigt eine Querschnittansicht entlang der Linie B-B in 9 zum Darstellen der inneren Struktur des Abgaskrümmers 70, und 11B zeigt eine Querschnittansicht entlang der Linie A-A in 11A zum Darstellen der inneren Struktur des Abgaskrümmers 70. Die Elemente in 11, die denjenigen von 7 gleichen, sind durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet und werden nicht näher beschrieben. Wie in den 11A und 11B dargestellt ist, ist ein als Umgehungskanal dienendes Umgehungsrohr (Rohrelement) 81 am oberen Abschnitt der Trennplatte 74 derart befestigt, dass es sich durch die Trennplatte 74 erstreckt. Ein Ende des Umgehungsrohrs 81 ist zur ersten Expansionskammer 76 offen, während das andere Ende zur dritten Expansionskammer 78 offen ist. Die erste Expansionskammer 76 und die dritte Expansionskammer 78 kommunizieren über das Umgehungsrohr 81 miteinander. Das in der Nähe der dritten Expansionskammer 78 angeordnete Ende des Umgehungsrohrs 81 ist derart ausgebildet, dass es sich in der Umgebung der dem Bimetall 32 gegenüberliegenden Außenwandfläche 18a öffnet. Durch Bereitstellen des Umgehungsrohrs 81, wie vorstehend beschrieben, kann das Abgas der dritten Expansionskammer 78 von der ersten Expansionskammer 76 unter Umgehung der Auslasslöcher 75a und 75b der zweiten Expansionskammer 77 zugeführt werden.
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Gemäß dieser Struktur kann das Hochtemperaturabgas der dritten Expansionskammer 78 von der stromaufwärtsseitigen (der am weitesten stromaufwärts angeordneten) ersten Expansionskammer 76 zugeführt werden, wodurch die Temperatur der dritten Expansionskammer 78 in der Nähe des Bimetalls schnell erhöht werden kann. Vergleicht man die Strecke von der ersten Expansionskammer 76 zur dritten Expansionskammer 78 bis zur Umgebung des Bimetalls über die Auslasslöcher 75a und 75b und die zweite Expansionskammer 77 und die Strecke von der ersten Expansionskammer 76 zur dritten Expansionskammer 78 bis zur Umgebung des Bimetalls über das Umgehungsrohr 81, ist die Strecke über das Umgehungsrohr 81 kürzer. Wenn das Abgas über das Umgehungsrohr 81 zugeführt werden kann, kann die Strecke, über die das Abgas die Umgebung des Bimetalls erreicht, verkürzt werden, wodurch der Temperaturabfall des der Umgebung des Bimetalls zugeführten Abgases verhindert wird. Daher kann das Hochtemperaturabgas in die Umgebung des Bimetalls geblasen werden, wodurch das Bimetall 32 unmittelbar nach dem Starten des Motors schnell erwärmt werden kann.
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Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern innerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung sind verschiedenartige Modifikationen möglich. Beispielsweise ist, obwohl das Umgehungsloch 59 in 5 als Umgehungskanal ausgebildet ist, die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt. Als Umgehungskanal kann auch ein Rohrelement verwendet werden. Gemäß 9 wird das Umgehungsrohr 81 als der Umgehungskanal bereitgestellt. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Als Umgehungskanal kann auch ein Durchgangsloch ausgebildet werden. Gemäß 11 wird das sich geradlinig erstreckende Umgehungsrohr 81 als der Umgehungskanal bereitgestellt. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Es kann auch ein Umgehungsrohr bereitgestellt werden, dass sich zum Bimetall 32 hin gebogen erstreckt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2011-072869 [0001]
- JP 7-145757 A [0004]
