DE102014206947A1

DE102014206947A1 - Brennstoffeinspritzvorrichtung für maschine eines motorrads

Info

Publication number: DE102014206947A1
Application number: DE102014206947.5A
Authority: DE
Inventors: Koichi Tanaka
Original assignee: Suzuki Motor Corp
Current assignee: Suzuki Motor Corp
Priority date: 2013-04-25
Filing date: 2014-04-10
Publication date: 2014-10-30
Anticipated expiration: 2034-04-11
Also published as: US9470170B2; JP2014214675A; DE102014206947B4; US20140318499A1; JP6107381B2

Abstract

Ein Motorrad enthält eine Maschine, in der mehrere Zylinder parallel zueinander in Fahrzeug-Breitenrichtung angeordnet sind, einen Luftfilter, einen oberhalb der Maschine angeordneten Benzintank, der den Luftfilter überdeckt, und eine Benzineinspritzvorrichtung. Die Benzineinspritzvorrichtung enthält: eine elektronisch gesteuerte Drosselklappeneinheit, die elektrisch einen Drosselkörper der Maschine steuert; einen Einlasskanal mit einer Fallstrom-Einlassstruktur, der den Luftfilter und eine Verbrennungskammer der Maschine in jedem der Zylinder verbindet und sich von einem in dem Luftfilter eingebauten Lufttrichter zu einer Einlassöffnung eines Zylinderkopfs der Maschine über die elektronisch gesteuerte Drosselkörpervorrichtung erstreckt; mehrere Kraftstoffeinspritzer an dem Einlasskanal, enthaltend einen ersten Benzineinspritzer auf einer stromabwärtigen Seite des Einlasses, und einen zweiten Benzineinspritzer auf einer stromaufwärtigen Einlassseite; ferner einen Antriebsmotor der elektronisch gesteuerten Drosselkörpereinheit, angeordnet zwischen dem Einlasskanal und dem Benzintank und angeordnet auf derselben Seite wie der erste und der zweite Benzineinspritzer, ferner zwischen dem ersten und dem zweiten Benzineinspritzer, wobei der Antriebsmotor außerdem zwischen Drosselklappen angeordnet ist, die sich an den beiden äußeren Enden in Fahrzeug-Breitenrichtung der Maschine befinden.

Description

Hintergrund der Erfindung
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Benzineinspritzvorrichtung für eine Maschine eines Motorrads, bei der ein Antriebsmotor einer elektronisch gesteuerten Drosselkörpereinheit und mehrere Benzineinspritzventile so angeordnet sind, dass ein zwischen einem Benzintank und einem Luftfilter gebildeter Totraum ausgenutzt wird.
Beschreibung des Stands der Technik
Im allgemeinen wird bei einem Motorrad eine Einlassmenge (Einlassvolumen) der Maschine durch einen Drosselkörper gesteuert, wobei im Stand der Technik der Drosselkörper derart gesteuert wird, dass ein Beschleunigungsvorgang und eine Drosselklappenbewegung synchron miteinander ablaufen, indem ein Gashebel eines Handgriffs und ein Drosselventil mechanisch miteinander verbunden sind.
Bei dem Motorrad, bei dem der Gashandgriff und das Drosselventil mechanisch miteinander verbunden sind, ist allerdings das Drosselventil in seiner Bewegung in nachteiliger Weise verzögert. Folglich ist es schwierig, eine Verbesserung bei der Auspuffgasemission, der Sicherheit oder dergleichen zu erreichen. Um zu ermöglichen, dass die Bewegung des Drosselventils rasch auf eine Betätigung des Gasgriffs anspricht, wurde eine elektronisch gesteuerte Drosselkörpereinheit entwickelt, die das Drosselventil mit Hilfe eines Antriebsmotors elektrisch steuert.
Seit einiger Zeit enthalten einige Motorräder eine Benzineinspritzanlage als Vorrichtung zum Zuführen eines Benzin-Luft-Gemischs in einer Maschine des Motorrads, um Anforderungen seitens der Maschinencharakteristik und der Fahreigenschaft zu entsprechen. Bei einer derartigen Benzineinspritzanlage detektieren Sensoren als Information einen Drosselklappen-Öffnungsgrad, eine Motordrehzahl, eine Motortemperatur, eine Außenluft-Temperatur, einen Atmosphärendruck oder dergleichen, und ein Computer (eine Steuerung) verarbeitet diese Information. Hierdurch spritzt eine Benzineinspritzanlage eine in höchstem Maß angepasste Menge an Benzin in einen Einlasskanal der Maschine, indem ein Benzineinspritzventil eingesetzt wird. Der Wirkungsgrad des Kraftstoffs und die Motorleistung lassen sich hierdurch verbessern. Da nur die kleinste erforderliche Menge an Benzin eingespritzt wird, lässt sich auch der Kraftstoffverbrauch senken.
Die elektronische gesteuerte Drosselklappeneinheit als Bestandteil der Benzineinspritzanlage der Motorradmaschine findet sich beschrieben in den Patentschriften 1 und 2 ( japanische Patent-Offenlegungsschriften Nr. 2002-256896 und 2002-256895 ). Die elektronisch gesteuerte Drosselkörpereinheit steuert auf elektrischem Wege die Drosselklappe unter Verwendung eines elektronisch gesteuerten Drosselklappen-Antriebsmotors, der in Verbindung mit dem Gasgriff betätigt wird. In der elektronisch gesteuerten Drosselkörpereinheit wird die Anordnung des Antriebsmotors und des Benzineinspritzventils als wichtiger Faktor dafür angesehen, eine Reduzierung der Fahrzeuggröße und des Fahrzeuggewichts ebenso zu erreichen wie eine günstige Kraftstoffausnutzung.
Wenn die Motordrehzahl sich in großem Umfang und häufig ändert, wie dies bei dem Motorrad der Fall ist, kann ein einziges Benzineinspritzventil möglicherweise nicht in ausreichendem Maß Kraftstoff für den Betrieb der Maschine liefern. Deshalb sind in dem Drosselkörper mehrere Benzineinspritzventile angeordnet, um einen Einlasskanal zu bilden, oder sie sind in dessen Nähe angeordnet, um eine ausreichende Menge Kraftstoff zu liefern (Patentschrift 3 oder 4 ( japanische Patent-Offenlegungsschrift Nr. 2009-103137 und 2005-16391 )).
Die Patentschrift 1 zeigt einen zwischen einem Zylinderkopf und einem Luftfilter in einem Motor eines Motorrads angeordneten Antriebsmotor, demzufolge ein in dem Luftfilter enthaltenes Filterelement geringe Baugröße besitzt, so dass die Reinigungsleistung des Filters möglicherweise beeinträchtigt ist. Da außerdem in einem Drosselkörper ein Benzineinspritzventil angeordnet ist, wird das Benzin aus einer Stelle abgerückt von einem Einlassventil des Motors eingespritzt, so dass die Ansprechgeschwindigkeit der Motordrehzahl auf eine Betätigung der Drosselklappe gesenkt wird, was von Nachteil ist.
Die Patentschrift 2 zeigt einen Kraftstoffeinspritzer und einen Antriebsmotor, der auf derselben Seitenfläche eines Drosselkörpers angeordnet sind. Damit ist ein Drosselventil abseits von einem Einlassventil eines Motors angeordnet, demzufolge das Ansprechen der Motordrehzahl auf eine Betätigung eines Drosselventils ebenfalls geringer wird, was von Nachteil ist.
Die in den Patentschriften 1 und 2 beschriebenen Erfindungen enthalten nicht zwei Ventileinspritzventile.
Andererseits zeigen die Patentschriften 3 und 4 ein zweites Ventileinspritzventil, welches innerhalb eines Luftfilters oberhalb eines Lufttrichters angeordnet ist. Bei einer derartigen Anordnung ist zwar die Kapazität des Luftfilters oder -reinigers verringert, das zweite Benzineinspritzventil blockiert einen Strom der Einlassluft, und hierdurch wird möglicherweise ein Einlass-Trägheitseffekt erreicht und die Motorleistung reduziert (vermindert). Da außerdem das zweite Benzineinspritzventil das Benzin innerhalb des Luftfilters einspritzt, wird eine Menge Sprühnebel in dem Luftfilter aufgrund eines Zurückspritzens von dem Motor oder durch Störungen in der Einlassluft verstreut. Dadurch wird ein innerer Bereich des Luftfilters verunreinigt, oder es bleibt viel Benzin dort haften, was zu einer Verschlechterung des Benzinverbrauchs führt, also nachteilig ist.
Offenbarung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf die oben erläuterten Umstände gemacht, und es ist ein Ziel der Erfindung, eine Benzineinspritzvorrichtung für eine Maschine eines Motorrads zu schaffen, die eine Reinigungsfunktion eines Luftfilters ebenso verbessern kann wie die Maschinenleistung, und die außerdem das Motor-Antriebsverhalten dadurch verbessern kann, dass sie einen Antriebsmotor für eine elektronisch gesteuerte Drosselkörpereinheit in wirksamer Weise anordnet und ein erstes und ein zweites Benzineinspritzventil in wirksamer Weise in einem Totraum des Motorrads unterbringt, welches einen Einlasskanal vom Fallstromtyp enthält (im folgenden als „Fallstrom-Einlassstruktur” bezeichnet).
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer Benzineinspritzvorrichtung für eine Maschine eines Motorrads, die das Knieanlageverhalten aufrecht erhalten kann, ohne einen Benzintank in Fahrzeug-Breitenrichtung zu vergrößern, und die Steuerbarkeit der Maschine, das Gefühl des Leistungsabrufs und das Emissionsverhalten verbessern kann, indem ein Antriebsmotor und das erste und das zweite Benzineinspritzventil auf derselben Seite eines elektronisch gesteuerten Drosselkörpers seitlich des Benzintanks konzentrisch angeordnet werden, um auf diese Weise eine Benzinleitung zu verkürzen, eine Benzin-Druckpulsation zu verringern und eine Benzin-Einspritzmenge zu stabilisieren.
Das obige Ziel und weitere Ziele lassen sich erfindungsgemäß dadurch erreichen, dass geschaffen wird: eine Benzineinspritzvorrichtung für eine Maschine eines Motorrads, welches eine Maschine, in welcher mehrere Zylinder parallel zueinander in Fahrzeug-Breitenrichtung angeordnet sind, einen Luftfilter, ein oberhalb des Motors angeordneter Benzintank, der den Luftfilter abdeckt, und eine Benzineinspritzvorrichtung enthält, welche umfasst: eine elektronisch gesteuerte Drosselkörpereinheit, die elektrisch einen Drosselkörper der Maschine steuert; einen Einlasskanal mit Fallstrom-Einlassstruktur, der den Luftfilter und eine Verbrennungskammer der Maschine in jedem der Zylinder verbindet und sich von einem in dem Luftfilter angebrachten Lufttrichter zu einer Einlassöffnung eines Zylinderkopfs der Maschine über die elektronisch gesteuerte Drosselkörpereinheit erstreckt; mehrere Benzineinspritzventile, die an dem Einlasskanal vorgesehen sind, umfassend ein erstes Benzineinspritzventil, welches sich auf einer stromabwärtigen Einlassseite befindet, und ein zweites Benzineinspritzventil, welches sich auf einer stromaufwärtigen Einlassseite befindet; und einen Antriebsmotor der elektronisch gesteuerten Drosselkörpereinheit, angeordnet zwischen dem Einlasskanal und dem Benzintank, außerdem auf der gleichen Seite wie das erste Benzineinspritzventil und das zweite Benzineinspritzventil, und angeordnet zwischen dem ersten und dem zweiten Benzineinspritzventil, wobei der Antriebsmotor außerdem zwischen Drosselklappen angeordnet ist, die sich an den beiden äußeren Enden in Fahrzeug-Breitenrichtung der Maschine befindet.
Bei der Benzineinspritzvorrichtung für eine Maschine eines Motorrads ist es möglich, eine Reinigungsposition des Luftfilters und die Maschinenleistung zu verbessern und zusätzlich das Motorantriebsverhalten und die Fahrzeug-Laufeigenschaft dadurch zu verbessern, dass der Antriebsmotor der elektronisch gesteuerten Drosselkörpereinheit und das erste und das zweite Benzineinspritzventil effizient in konzentrischer Weise angeordnet werden, um dadurch eine Masse zu konzentrieren und sicherzustellen, dass der Luftfilter eine ausreichende Filterkapazität hat und dass ein ausreichender Einlassträgheitseffekt erzielt wird, indem in wirksamer Weise ein Totraum ausgenutzt wird, der zwischen dem Benzintank und dem Luftfilter in einem Motorrad mit Fallstrom-Einlassstruktur vorhanden ist.
Die Benzineinspritzvorrichtung für eine Maschine eines Motorrads gemäß der Erfindung kann außerdem die Knieanlage-Eigenschaft beibehalten, ohne dazu den Benzintank in Breitenrichtung des Fahrzeugs zu vergrößern, ferner kann die Erfindung die Steuerbarkeit der Maschine, das Gefühl für die abgerufene Leistung und die Abgasemission verbessert werden, indem der Antriebsmotor und das erste und das zweite Benzineinspritzventil auf derselben Seite des elektronisch gesteuerten Drosselkörpers auf der Seite des Benzintanks angeordnet werden, um dadurch eine Benzinleitung zu verkürzen und eine Benzin-Einspritzmenge zu stabilisieren.
Die Besonderheit und weitere charakteristische Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich deutlicher aus der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
In den begleitenden Zeichnungen zeigen:
1 eine rechtsseitige Ansicht, die einen vorderen Bereich eines Motorrads veranschaulicht, von dem ein Handgriff und ein Benzintank entfernt wurden;
2 eine rechtsseitige Ansicht des vorderen Bereichs des Motorrads zum Veranschaulichen eines am vorderen Teil des Motorrads nach 1 angebrachten Benzintanks, wobei ein rechtsseitiges Hauptrahmenelement weggelassen ist;
3 eine Rückansicht einer Maschine des Motorrads bei Betrachtung in Pfeilrichtung „A” in 2;
4 eine Ansicht einer Konfiguration einer Ausführungsform einer Benzineinspritzvorrichtung für die Maschine des Motorrads gemäß der Erfindung;
5 eine anschauliche Ansicht, die eine Anbringung zwischen einem Lufttrichter und einem zweiten Benzineinspritzventils in der Ventileinspritzvorrichtung für eine Maschine des Motorrads nach 4 darstellt; und
6 eine anschauliche Darstellung, die eine Lagebeziehung zwischen einer Trennwand in dem Lufttrichter und dem zweiten Benzineinspritzventils in der Ventileinspritzvorrichtung für die Maschine des Motorrads nach 4 veranschaulicht.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
Im folgenden wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben. Es sei weiterhin angemerkt, dass Begriffe wie „oben”, „unten”, „rechts”, „links” und dergleichen Richtungsangaben sich hier auf den dargestellten Zustand oder die tatsächliche Einbaulage am Motorrad beziehen.
Bezugnehmend auf 1 ist ein Motorrad 10 ausgestattet mit einem Fahrzeugrahmen 11, an dessen vorderem Endbereich ein Lenkkopf 12 vorgesehen ist. Eine ein linkes und ein rechtes Element aufweisende Vordergabel 14 trägt drehbar ein Vorderrad 13, und an dem Lenkkopf 12 befindet sich ein Lenkmechanismus 15 mit einer nicht dargestellten Lenkstange. Das Vorderrad 13 ist über die Lenkstange nach rechts und nach links steuerbar.
Der Fahrzeugrahmen 11 ist beispielsweise ein Doppelrohrrahmen. Der Fahrzeugrahmen 11 enthält in erster Linie den Lenkkopf 12, paarweise rechte und linke Hauptrahmenelemente und ein Paar linker und rechter Sattelschienen 18. Der Zwischenraum zwischen den paarweisen rechten und linken Hauptrahmenelementen ist direkt hinter dem Lenkkopf 12 nach rechts und nach links aufgeweitet. Die paarweise rechter und linker Hauptrahmenelemente 17 erstrecken sich zunächst schräg nach unten und dann zur Rückseite in parallel zueinander, um sich dann nach unten und nach hinten zu erstrecken. Die paarweisen Sattelschienen 18 auf der rechten und linken Seite sind an einem nach hinten abgebogenen Abschnitt der Hauptrahmenelemente 17 befestigt und erstrecken sich nach hinten. Ein nicht dargestellter Fahrersattel ist oberhalb der Sattelschienen 18 abnehmbar oder in frei zu öffnender und zu schließender Weise angeordnet.
2 zeigt den Frontbereich des Motorrads 10, wobei der rechtsseitige Hauptrahmen von dem Fahrzeugrahmen 11 entfernt ist.
Gemäß 2 ist ein konkaver Aufnahmebereich 19a eines Benzintanks 19 oberhalb des rechten und linken Hauptrahmens 17 ausgebildet, so dass er einen Luftfilter 20 bedeckt. Eine Viertakt-Mehrzylindermaschine 21 mit mehreren, beispielsweise vier Zylindern, die parallel zueinander in Fahrzeug-Breitenrichtung angeordnet sind, ist unterhalb des Benzintanks 19, der den Luftfilter 20 überdeckt, angebracht.
3 ist eine Rückansicht des vier Zylinder in Parallelanordnung aufweisenden Viertaktmotors (im folgenden als Maschine bezeichnet) als eine Ansicht der in 2 dargestellten Mehrzylindermaschine 21 bei Betrachtung aus der Pfeilrichtung „A”, wobei eine Benzineinspritzvorrichtung 22 die Maschine in dem Motorrad 10 gemäß 4 vorgesehen ist.
In der Ventileinspritzvorrichtung 22 für die Maschine 21 ist eine elektronisch gesteuerte Drosselklappenkörpereinheit(-einrichtung) 24 innerhalb eines Einlasssystems 23 der Maschine vorgesehen, wie in 4 gezeigt ist. Die elektronische Drosselkörpereinheit 24 enthält einen Drosselkörper 26 und einen Antriebsmotor 27 und eine nicht dargestellte Steuerung. Der Drosselkörper 26 beinhaltet eine Drosselklappe oder ein Drosselventil 25, Der Antriebsmotor 27 arbeitet so, dass er jede Drosselklappe 25 öffnet und schließt. Die Steuerung steuert den Betrieb des Antriebsmotors 27 ansprechend auf von verschiedenen Sensoren kommende Drosselbetätigungs-Nachweissignale.
Der Antriebsmotor 27 ist in einem Motorgehäuse untergebracht, die Antriebsleistung des Antriebsmotors 27 wird auf einem Ventilschaft 29 der Drosselklappe 25 über einen in einem Getriebegehäuse 28 untergebrachten Untersetzungsgetriebemechanismus übertragen. Der Antriebsmotor 27 arbeitet hierdurch so, dass er die Drosselklappe 25 öffnet oder schließt. Die elektronisch gesteuerte Drosselklappeneinheit 24 enthält in integraler Weise den Antriebsmotor 27, das Getriebegehäuse 28 mit dem Reduktionsgetriebemechanismus und den die Drosselklappe 25 enthaltenden Drosselkörper 26.
Wie in den 1 bis 3 zu sehen ist, enthält innerhalb der Maschine 21 eine Zylinderanordnung 34, die sich ausgehend von einer Fahrzeugvorderseite eines Kurbelgehäuses 30 schräg nach oben erstreckt, in integraler Weise einen Zylinderblock 31, einen Zylinderkopf 32 und eine Kopfabdeckung 33. Die elektronisch gesteuerte Drosselkörpereinheit 24 ist an einem hinteren oberen Bereich des Zylinderkopfs 32 der Maschine 21 über ein Verbindungsrohr 36 als Einlassrohr gemäß 4 angebracht.
Ein Lufttrichter 37 ist an eine stromaufwärtige Einlassseite des Drosselkörpers 36 angeschlossen. Der Lufttrichter 37 ist in den Luftfilter 20 integriert. Ein Einlasskanal 40 mit Fallstromstruktur wird hierdurch ausgehend von dem Lufttrichter 37 in dem Luftfilter 20 hin zu einer Einlassöffnung 39 des Zylinderkopfs 32 durch den Drosselkörper 26 der elektronisch gesteuerten Drosselkörpereinheit 24 und das Verbindungsrohr 36 als Einlassrohr gebildet.
Der Luftfilter 20 wird gebildet durch ein kastenförmiges Gebilde mit einem oberen Filtergehäuse 41a und einem unteren Filtergehäuse 41b, die in unterteilbarer Weise miteinander verbunden sind. Ein Filterelement 43 ist derart angeordnet, dass es einen Luftströmungsweg innerhalb des Luftfilters 20 quert. Das Filterelement 43 unterteilt das Innere des Luftfilters 20 in eine schmutzseitige Kammer, die mit einer Luftansaugöffnung 44 auf der Fahrzeugvorderseite ausgestattet ist, und eine Reinluftkammer, die mit dem Lufttrichter 37 ausgestattet ist.
Der Lufttrichter 37 ist in der Reinluftkammer des Luftfilters 20 aufgenommen. In den Luftfilter 20 über die Luftansaugöffnung 44 angesaugte Luft wird von dem Filterelement 43 gereinigt und anschließend in einer im wesentlichen umgekehrten U-Form gemäß einem Pfeil „B” durch den Luftströmungsweg in der Reinluftkammer zu einem Einlass des Lufttrichters 37 geführt.
Eine Trennwand 46, welche die Einlassluft aufteilt, ist parallel zu der Fahrzeug-Breitenrichtung des Motorrads 10 in dem Lufttrichter 37 angeordnet. Die Trennwand 46 ist derart vorgesehen, dass sie sich in einer axialen Richtung durch den Lufttrichter 37 von dessen Einlass zu dessen Auslass hin erstreckt, wie aus 4 hervorgeht. In dem Einlasskanal 40 mit der Fallstrom-Einlassstruktur ist ein erstes Benzineinspritzventil 50 als Haupt-Benzineinspritzventil auf einer stromabwärtigen Seite des Einlasses angeordnet, und ein zweites Benzineinspritzventil 51 ist als Neben-Benzineinspritzventil auf einer stromaufwärtigen Einlassseite angeordnet.
Das erste Benzineinspritzventil 50 ist zwischen dem Zylinderkopf 32 und dem Benzintank 19 angeordnet und an dem Zylinderkopf 32 derart fixiert, dass es Benzin in die Einlassöffnung 39 des Zylinderkopfs 32 einspritzt. Es ist bevorzugt, wenn das erste Benzineinspritzventil 50 in der Nähe eines (nicht dargestellten) Einlassventils angeordnet ist, das heißt in der Nähe einer Verbrennungskammer 52 in der Einlassöffnung 39 des Zylinderkopfs 32. Das erste Benzineinspritzventil 50 ist weiterhin auf der Fahrzeug-Vorderseite bezüglich einer Drehmittelachse O_M des Antriebsmotors 27 angeordnet. Folglich lässt sich die Drosselklappe 25 der Drosselkörpers 26 näher an dem Einlassventil des Zylinderkopfs 32 anbringen, wodurch ein Ansprechen der Maschine verbessert wird. Wenn das erste Benzineinspritzventil 50 näher an dem Zylinderkopf 32 gelegen ist, lässt sich das Gewicht des Motorrads 10 mit einer konzentrierten Masse reduzieren.
Das zweite Benzineinspritzventil 51 ist auf einer Rückseitenfläche des Luftfilters 20 in einer Seitenansicht des Fahrzeugs angeordnet, außerdem unterhalb eines oberen Endes Tp des Lufttrichters 37, um näher an dem Zylinderkopf 32 der Maschine 21 gelegen zu sein als das obere Ende Tp, wie in den 4 und 5 gezeigt ist. Das zweite Benzineinspritzventil 51 ist in der Weise angeordnet, dass eine Einspritzdüse 51a in das obere Filtergehäuse 41a und in den Lufttrichter 37 ausgehend von einer Fahrzeug-Rückseite her hineinragt, um einen Benzin-Sprühnebel in den Lufttrichter 37 einzuspritzen.
Das zweite Benzineinspritzventil 51 ist auf derselben hinteren Seitenfläche des Einlasskanals 40 wie das erste Benzineinspritzventil 50 angeordnet, außerdem unterhalb des oberen Endes des Lufttrichters 37 zwischen dem Einlasskanal 40 und dem Benzintank 19. Daher lässt sich die effektive Kapazität des Luftfilters 20 auf der stromaufwärtigen Einlassseite des Lufttrichters 37 steigern.
Der von dem zweiten Benzineinspritzventil 51 eingespritzte Benzinnebel lässt sich direkt in den Luftfilter 37 einleiten, wodurch verhindert wird, dass der Benzinnebel in den Luftfilter 20 gestreut wird. Auf diese Weise lässt sich in zuverlässiger Weise eine Verunreinigung des Filters 20 verhindern.
Der Antriebsmotor 27 der elektronisch gesteuerten Drosselkörpereinheit 24 ist außerdem zwischen dem Einlasskanal 40 und dem Benzintank 19 angeordnet. Darüber hinaus ist der Antriebsmotor 27 auf derselben hinteren Seitenfläche des Einlasskanals 40 angeordnet wie das erste und das zweite Benzineinspritzventil 50 und 51, ferner zwischen den beiden Einspritzventilen 50 und 51. Durch diese Anordnung des Antriebsmotors 27 und der beiden Benzineinspritzventile 50 und 51 auf derselben Rückseite des Einlasskanals 40 wird es möglich, die Länge der nicht dargestellten Benzinleitung ausgehend von dem Benzintank 19 zu verkürzen, wodurch die Benzin-Druckpulsation vermindert wird.
Wenn die Benzin-Druckpulsation vermindert wird, wird die Benzin-Einspritzmenge stabilisiert, und dementsprechend werden die Maschinen-Steuerleistung, das Gefühl für den Abruf von Leistung und die Emission verbessert. Ebenfalls wird die Wartungsfreundlichkeit der Maschine leicht verbessert.
Da weiterhin der Antriebsmotor 27 der elektronisch gesteuerten Drosselkörpereinheit 24 zwischen dem Einlasskanal 40 und dem Benzintank 19 angeordnet ist, wird ein Totraum, der bei dem Motorrad 10 mit Fallstrom-Einlassstruktur unvermeidlich zwischen dem Luftfilter 20 und dem Benzintank 19 gebildet ist, in wirksamer Weise genutzt. Wenn der Antriebsmotor 27 auf der Rückseite des Einlasskanals 40 angeordnet ist, befindet sich der Antriebsmotor 27 an einer von dem Zylinderkopf 32 der Maschine 21 abgewandten Stelle. Damit wird die Temperatur in der Umgebungsatmosphäre gering, der zugeführte Strom lässt sich erhöhen, und die Antriebsfähigkeit des Motors lässt sich verbessern.
Darüber hinaus sind der Antriebsmotor 27 und die beiden Benzineinspritzventile 50 und 51 auch als Tandem entlang des Einlasskanals 40 der Fallstrom-Einlassstruktur angeordnet. Dementsprechend lässt sich eine Lücke zwischen der Maschine 21 und dem Benzintank 19 ausfüllen, und man kann die Masse konzentrieren und dadurch die Fahrstabilität des Fahrzeugs verbessern.
In der Ventileinspritzvorrichtung 22 für die Maschine des Motorrads 10 gemäß der Erfindung ist der Antriebsmotor 27 an einer Stelle angeordnet, an der die Kapazität des Luftfilters 20 nicht beeinträchtigt wird. Das zweite Benzineinspritzventil 51 blockiert ebenfalls nicht einen Strom in dem Luftströmungsweg innerhalb des Luftfilters 20. Damit lässt sich in Verbindung mit der Maximierung einer Fläche für das Reinigungsfilterelement 43 ein ausreichendes Volumen gereinigter Luft sicherstellen. Hieraus folgt, dass die Maschinenleistung verbessert werden kann, ferner auch die Reinigungsleistung des Luftfilterelements 43.
Bei der vorliegenden Ausführungsform ist der Antriebsmotor 27 der elektronisch gesteuerten Drosselkörpereinheit 24 zwischen dem rechten und dem linken Drosselkörper 26 und 26 angeordnet, wie in 3 gezeigt ist, demzufolge der Benzintank 19 geformt werden kann, ohne seine Abmessung in Fahrzeug-Breitenrichtung zu vergrößern. Folglich kann der Benzintank 19 in einer Weise ausgeformt werden, die nicht das Anliegen der Knie des Fahrers des Motorrads 10 beeinträchtigt. Speziell ist in der Benzineinspritzvorrichtung 22 für die Maschine des Motorrads 10 die Trennwand 46, die die Einlassluft innerhalb des Lufttrichters 37 aufteilt, an einer Stelle vorgesehen, die für den Benzinnebel aus dem zweiten Benzineinspritzventil 51 exponiert ist, und hierdurch wird ein Atomisieren des Benzinnebels ebenso begünstigt wie das Durchmischen des Benzins mit einem Hauptstrom der Einlassluft. Die Trennwand 46 verläuft parallel zur Fahrzeug-Breitenrichtung in einer Seitenansicht des Fahrzeugs, so dass der Hauptstrom der Einlassluft, die durch den Luftfilter 20 strömt, nicht in dem Lufttrichter 37 abgelenkt wird.
Die Trennwand 46 ist zu der Fahrzeugrückseite hin gegenüber einer Mittellinie des Einlasskanals 40 derart versetzt, dass die Strömungsgeschwindigkeit der von der Trennwand 46 aufgeteilten Einlassluft auf der rechten und der linken Seite der Trennwand 46 unterschiedlich ist. Aus diesem Grund ist die Querschnittsfläche des Einlasskanals 40 in dem Luftfilter 37, das ist die Querschnittsfläche „C” des Einlasskanals 40 auf der Vorderseite, größer als die Querschnittsfläche „D” des Kanals 40 auf der Fahrzeugrückseite.
Außerdem wird der Hauptstrom der durch den Luftfilter 20 geleiteten Einlassluft in den Einlasskanal 40 innerhalb des Lufttrichters 37 geführt. Ein Strömungsverhältnis zwischen dem (Trichter-)Hauptstrom der Einlassluft und einem Nebenstrom der zur Außenseite des Lufttrichters 37 geleiteten Luft ist im großen und ganzen auf etwa 1:1 eingestellt. Wenn der Benzinnebel von dem zweiten Benzineinspritzventil 51 an der Trennwand 46 haften bleibt, so ist es bevorzugt, die Strömungsgeschwindigkeit des Trichter-Hauptstroms in der Nähe des zweiten Benzineinspritzventils 51 zu steigern, um die haften gebliebene Flüssigkeit wegzublasen.
Zwischen einer nabenförmigen Abdeckwand 37a und der Einspritzdüse 51a des zweiten Benzineinspritzventils 51 ist eine ringförmige oder schlauchähnliche Lücke 53 gebildet, welche die Einspritzdüse 51a in einem Einsetzbereich der Einspritzdüse 51a des Lufttrichters 37 umgibt, wie in 5 gezeigt ist. Die Bildung des Ringspalts 53 begünstigt das Mischen des von dem zweiten Benzineinspritzventil 51 eingespritzten Benzinnebels aufgrund eines Unterschieds in der Strömungsgeschwindigkeit zwischen dem Nebenstrom, der von der Rückseite des zweiten Benzineinspritzventils 51 angesaugt wird, und dem Hauptstrom der Einlassluft innerhalb des Lufttrichters 37.
Darüber hinaus wird der Nebenstrom der von der Rückseite des zweiten Benzineinspritzventils 51 durch den Ringspalt 53 angesaugten Luft aktiv beschleunigt, angesaugt und ausgeblasen aufgrund eines Ausstoßeffekts, dessen Ursache der Hauptstrom (der Einlassluft) in dem Lufttrichter ist, der durch den Einlasskanal 40 des Lufttrichters 37 in der Nähe des zweiten Benzineinspritzventils 51 herrscht, was eine Durchmischung zwischen dem Hauptstrom und dem Nebenstrom innerhalb des Lufttrichters 37 aufgrund der Differenz in der Strömungsgeschwindigkeit erleichtert. Demzufolge lässt sich das Durchmischen des von dem zweiten Benzineinspritzventils 51 eingespritzten Benzinnebels erleichtern.
Wenn die Trennwand 46 nicht in dem Lufttrichter 37 vorhanden ist, wird der Hauptstrom der Einlassluft durch den Luftfilter 20 in den Lufttrichter 37 abgelenkt, wodurch ein Abtrennbereich „E” der Strömung auf der Fahrzeugvorderseite innerhalb des Lufttrichters 37 entsteht, wie in 5 durch die Doppelpunkt-Strich-Linie angedeutet ist. Damit nimmt der Druckverlust des Hauptstroms im Vergleich zu dem Fall zu, dass die Trennwand 46 vorhanden ist. Ist die Trennwand 46 nicht vorhanden, verringert sich auch die Strömungsgeschwindigkeit auf der Fahrzeugvorderseite innerhalb des Lufttrichters 37. Damit ist es schwierig, den an einer Wandoberfläche haftenden Kraftstoff wegzublasen, und die Steuerbarkeit der Maschinen-Drosselkörpereinheit verschlechtert sich.
Andererseits wird erfindungsgemäß mit der Trennwand 46 in dem Lufttrichter 37 die Strömungsgeschwindigkeit der Einlassluft an der Wandfläche, wo der Sprühnebel haften bleibt, gesteigert, was die Steuerbarkeit verbessert.
Da die Trennwand 46 außerdem an einer Stelle versetzt angeordnet ist, gemäß der die Strömungsgeschwindigkeit des Hauptstroms der Einlassluft von der Trennwand 46 so unterteilt wird, dass sie auf der rechten und der linken Seite der Trennwand 46 nicht gleich groß ist, wird ein sich am unteren Ende der Trennwand ablösender Wirbelstrom in der Strömungsstärke größer, und das Mischen des Benzinnebels wird zusätzlich erleichtert durch den abgetrennten Strömungswirbel „F”.
Die Strömungsgeschwindigkeit des Hauptstroms der Einlassluft ist derart eingestellt, dass ein Verhältnis C:D der Strömungsgeschwindigkeit der Einlassluft auf der rechten Seite und der linken Seite der Trennwand 46 beispielsweise 6:4 beträgt, wie in 6 veranschaulicht.
Wie oben beschrieben, wird in der Benzineinspritzvorrichtung 22 für die Maschine des Motorrads 10 das erste Benzineinspritzventil 50 an dem Zylinderkopf 32 der Maschine 21 so angebracht, dass es Brennstoff in die Einlassöffnung 39 des Zylinderkopfs 32 an einem Bereich nahe dem nicht gezeigten Einlassventil auf der Seite der Brennkammer 52 einspritzt. Weiterhin wird in der elektronisch gesteuerten Drosselkörpereinheit 24 das in den Drosselkörper 26 inkorporierte Drosselventil 25 durch Betreiben des Antriebsmotors 27 geöffnet und geschlossen. Somit lässt sich bei einem Betrieb der Drosselklappe ein günstiges Ansprechen der Motordrehzahl erreichen.
Bei der vorliegenden Ausführungsform ist in dem Motorrad 10 die Trennwand 46, welche die Einlassluft aufteilt, in dem Lufttrichter 37 in der Reinluftkammer des Luftfilters 20 an einer Stelle vorgesehen, die dem Benzinnebel von dem zweiten Benzineinspritzventil 51 ausgesetzt ist. Der Strom der durch den Luftfilter 20 strömenden Einlassluft, der in den Lufttrichter 37 geleitet wird, wird von der Trennwand 46 in den Lufttrichter 37 weniger stark abgelenkt, und der Druckverlust aufgrund des Stroms der Einlassluft in den Einlasskanal 40 wird vermindert, was von Vorteil ist.
Im Fall ohne Anordnung der Trennwand 46 wird die Strömungsgeschwindigkeit auf der Fahrzeugvorderseite des Lufttrichters 37 verringert, und die Steuerbarkeit wird beeinträchtigt aufgrund des an der Wandfläche anhaftenden Benzins. Im Fall der Anordnung der Trennwand 46 hingegen lässt sich die Strömungsgeschwindigkeit an der Wandoberfläche auch dann steigern, wenn dort Benzinnebel haften bleibt, so dass die Steuerbarkeit gesteigert wird. Durch Einspritzen von Benzin aus dem zweiten Benzineinspritzventil 51 in Richtung der Trennwand 46, wo die Strömungsgeschwindigkeit erhöht wird, lässt sich außerdem das Atomisieren des Benzinnebels ebenso erleichtern wie das Vermischen mit dem Hauptstrom innerhalb des Lufttrichters 37.
Bei der vorliegenden Ausführungsform wird außerdem die elektronisch gesteuerte Drosselkörpereinheit 24 in dem Maschinen-Einlasssystem 23 des Motorrads 10 eingesetzt. Der erste und der zweite Benzineinspritzer 50 und 51 und der Antriebsmotor 27 der elektronisch gesteuerten Drosselkörpereinheit 24 sind beide auf der Rückseite des Einlasskanals 40 angeordnet. Deshalb ist es nicht notwendig, den ersten und den zweiten Benzineinspritzer 50 und 51 und den Antriebsmotor 27 der elektronisch gesteuerten Drosselkörpereinheit 24 zwischen dem Einlasskanal 40 der Fallstrom-Einlassstruktur des Einlasssystems 23 und der Zylinderkopfabdeckung 33 vorzusehen, wie in 4 gezeigt ist.
Da außerdem das zweite Benzineinspritzventil 51 auf der Rückseite des Luftfilters 20 angeordnet ist, sind keine Teile zwischen dem Einlasskanal 40 und der Zylinderkopfabdeckung 33 erforderlich, und dementsprechend lässt sich die Größe des Luftfilterelements 43 des Luftfilters 20 maximieren, wie in 4 gezeigt ist. Der tote Raum lässt sich wirksam nutzen, ohne die Leistungskapazität des Luftfilters zu verringern.
In der Benzineinspritzvorrichtung 22 für die Maschine 21 befindet sich das zweite Benzineinspritzventil 51 an einer Stelle, an der es den wirksamen Strom der Einlassluft in dem Einlasskanal 40 des Luftfilters 20 auch dann nicht blockiert, wenn die beiden Benzineinspritzventile 50 und 51 vorhanden sind. Da also das zweite Benzineinspritzventil 51 die Einlassluft in den Luftfilter 20 hinein nicht stört, erfolgt keine Verschlechterung des Einlassträgheitseffekts, und die Maschinenleistung wird nicht verringert.
Da außerdem die Trennwand 46 in dem Lufttrichter 37 vorgesehen ist, spritzt das zweite Benzineinspritzventil 51 Benzin in Richtung der Trichter-Trennwand 46, der Hauptstrom der in dem Lufttrichter 37 eingesaugten Einlassluft wird beim Zirkulieren innerhalb des Luftfilters 20 kaum abgelenkt, und der Hauptstrom lässt sich von der Trennwand 46 gleichrichten. Da die Trennwand 46 an der versetzten Stelle innerhalb des Lufttrichters 37 angeordnet ist, bringt der Hauptstrom der von der Trennwand 46 gleichgerichteten Einlassluft den Strom bei Abtrennung von der Trennwand 46 in Unordnung, so dass der Strom des abgetrennten Wirbels „F” zusätzlich das Vermischen des Benzinnebels und des Trichter-Hauptstroms erleichtern kann, wie in 5 gezeigt ist.
In der Benzineinspritzvorrichtung 22 für die Maschine des Motorrads 10 lässt sich der Antriebsmotor 27 der elektronisch gesteuerten Drosselkörpereinheit 24 unter wirksamer Nutzung des toten Raums zwischen dem Luftfilter 20 und dem Benzintank 19 anordnen. Die Atmosphärentemperatur des Antriebsmotors 27 der elektronisch gesteuerten Drosselkörpereinheit 24 wird hierdurch abgesenkt. Dementsprechend lässt sich die Masse konzentrieren, und die Größe des Reinigungsfilterelements 43 des Luftfilters 20 lässt sich maximieren, was zu einer Verbesserung der Fahrstabilität des Motorrads führt.
In der Benzineinspritzvorrichtung 22 für die Maschine 21 wird das Benzin aus dem zweiten Benzineinspritzventil 51 gegen die Trennwand 46 in dem Lufttrichter 37 gestoßen, was zusätzlich das Atomisieren des Benzinnebels und das Vermischen mit dem Tunnel-Hauptstrom erleichtert. Ferner kann auch der Ringspalt 53, der die Einspritzdüse 51a des zweiten Benzineinspritzventils 51 umgibt, das Mischen des Sprühnebels erleichtern aufgrund der Differenz in der Strömungsgeschwindigkeit zwischen dem Nebenstrom der aus der Rückseite des Lufttrichters 37 ausgeblasenen Luft und des Trichter-Hauptstroms aufgrund des Ausstoßeffekts.
Weiterhin sind der Antriebsmotor 27 der elektronisch gesteuerten Drosselkörpereinheit 24 und das erste und das zweite Benzineinspritzventil 50 und 51 sämtlich zwischen der Rückseite des Einlasskanals 40 und dem Benzintank 19 angeordnet. Deshalb lässt sich die Benzinleitung, die von dem Benzintank 19 zu jedem der Benzineinspritzventile 50 und 51 führt, verkürzen. Darüber hinaus lässt sich die Benzin-Druckpulsation hierdurch verringern, und die Wartungsfreundlichkeit der Teile wird verbessert. Die Haltbarkeit des Antriebsmotors 27 der elektronisch gesteuerten Drosselkörpereinheit 24 und des ersten und des zweiten Benzineinspritzventils 50 und 51, bei denen es sich um Präzisionsteile handelt, lässt sich verbessern aufgrund der Verringerung der Temperatur in der Umgebung. Die Fahrzeugkarosserie lässt sich baulich verkleinern durch effektive Nutzung des toten Raums, und das Bewegungsverhalten lässt sich ebenfalls aufgrund der Massenkonzentration verbessern.
Abschließend sei angemerkt, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die beschriebene Ausführungsform beschränkt ist, sondern dass zahlreiche weitere Änderungen und Modifikationen möglich sind, ohne von dem Schutzumfang der beigefügten Ansprüche abzuweichen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2002-256896 [0005]
JP 2002-256895 [0005]
JP 2009-103137 [0006]
JP 2005-16391 [0006]

Claims

Benzineinspritzvorrichtung für eine Maschine eines Motorrads, welches eine Maschine, in welcher mehrere Zylinder parallel zueinander in Fahrzeug-Breitenrichtung angeordnet sind, einen Luftfilter, ein oberhalb des Motors angeordneter Benzintank, der den Luftfilter abdeckt, und eine Benzineinspritzvorrichtung enthält, welche umfasst: eine elektronisch gesteuerte Drosselkörpereinheit, die elektrisch einen Drosselkörper der Maschine steuert; einen Einlasskanal mit Fallstrom-Einlassstruktur, der den Luftfilter und eine Verbrennungskammer der Maschine in jedem der Zylinder verbindet und sich von einem in dem Luftfilter angebrachten Lufttrichter zu einer Einlassöffnung eines Zylinderkopfs der Maschine über die elektronisch gesteuerte Drosselkörpereinheit erstreckt; mehrere Benzineinspritzventile, die an dem Einlasskanal vorgesehen sind, umfassend ein erstes Benzineinspritzventil, welches sich auf einer stromabwärtigen Einlassseite befindet, und ein zweites Benzineinspritzventil, welches sich auf einer stromaufwärtigen Einlassseite befindet; und einen Antriebsmotor der elektronisch gesteuerten Drosselkörpereinheit, angeordnet zwischen dem Einlasskanal und dem Benzintank, außerdem auf der gleichen Seite wie das erste Benzineinspritzventil und das zweite Benzineinspritzventil, und angeordnet zwischen dem ersten und dem zweiten Benzineinspritzventil, wobei der Antriebsmotor außerdem zwischen Drosselklappen angeordnet ist, die sich an den beiden äußeren Enden in Fahrzeug-Breitenrichtung der Maschine befindet.
Benzineinspritzvorrichtung für eine Maschine eines Motorrads nach Anspruch 1, bei der das erste Benzineinspritzventil an dem Zylinderkopf in einem Bereich zwischen dem Zylinderkopf und dem Benzintank auf einer Fahrzeug-Vorderseite bezüglich einer Drehmittelachse des Antriebsmotors vorgesehen ist.
Benzineinspritzvorrichtung für eine Maschine eines Motorrads nach Anspruch 1, bei der das zweite Benzineinspritzventil auf der gleichen Einlasskanal-Seitenfläche vorgesehen ist wie das erste Benzineinspritzventil auf einer Rückseitenfläche des Luftfilters, ferner zwischen dem Einlasskanal und dem Ventiltank, wobei das zweite Benzineinspritzventil derart konfiguriert ist, dass es Benzin in den Lufttrichter einspritzt, indem es ein Luftfiltergehäuse und den Lufttrichter von einer Rückseite des Luftfilters her an einer Stelle durchdringt, die näher an der Maschine gelegen ist als ein oberes Ende des Lufttrichters in einer Seitenansicht des Fahrzeugs.
Benzineinspritzvorrichtung für eine Maschine eines Motorrads nach Anspruch 1, bei der eine Trennwand, welche Einlassluft aufteilt, in dem Lufttrichter vorgesehen ist, angeordnet in einer Reinseiten-Kammer in dem Luftfilter an einer Stelle, die dem von dem zweiten Benzineinspritzventil eingespritzten Benzin ausgesetzt ist.
Benzineinspritzvorrichtung für eine Maschine eines Motorrads nach Anspruch 4, bei der die Trennwand derart angeordnet ist, dass sie sich in einer Richtung des Einlasskanals parallel zu der Fahrzeug-Breitenrichtung innerhalb des Lufttrichters erstreckt, und die Trennwand an einer versetzten Stelle zu einer Fahrzeug-Rückseite hin bezüglich einer Mittellinie des Einlasskanals des Lufttrichters angeordnet ist.
Benzineinspritzvorrichtung für eine Maschine eines Motorrads nach Anspruch 1, bei der eine nabenförmige Abdeckwand, die einen Außenumfang eines distalen Endes einer Einspritzdüse umgibt, an dem Lufttrichter an einem Einführloch für das zweite Benzineinspritzventil vorgesehen ist, wobei an dem Außenumfang der Einspritzdüse durch die Abdeckwand ein Ringspalt gebildet ist.