JP2001123833A - 強制空冷式筒内噴射エンジン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 インジェクタを強制冷却してその安定した作
動を確保するとともに、該インジェクタの作動音を低く
抑えて低騒音を実現することができる強制空冷式筒内噴
射エンジンを提供すること。 【構成】 シリンダ２２の壁にインジェクタ２４を取り
付け、該インジェクタ２４から燃料をシリンダ２２内に
直接噴射するとともに、全体がエアシュラウド３７によ
って覆われ、該エアシュラウド３７内に導入される冷却
風によって強制冷却される強制空冷式筒内噴射エンジン
２０において、前記インジェクタ３７を前記エアシュラ
ウド３７で覆う。本発明によれば、エアシュラウド３７
内に導入される冷却風によってインジェクタ２４が強制
冷却されてその温度上昇が抑えられるため、該インジェ
クタ２４の安定した作動が可能となる。又、インジェク
タ２４の作動音の外部への漏れがエアシュラウド３７に
よって遮断され、該インジェクタ２４の作動音が低く抑
えられて低騒音が実現される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、シリンダ壁に取り
付けられたインジェクタから燃料をシリンダ内に直接噴
射するとともに、全体を覆うエアシュラウド内に導入さ
れる冷却風によって強制冷却される強制空冷式２サイク
ル筒内噴射エンジンに関する。

【０００２】

【従来の技術】斯かる筒内噴射エンジンを２サイクルエ
ンジンに適用する提案が種々なされている（例えば、特
開平６−５８２２４号、特公平７−３７７６５号、特開
平８−３１２３５１号、特開平１０−１１５２３３号公
報参照）が、この種の２サイクルエンジンでは燃料の吹
き抜けが生じないタイミングでインジェクタからシリン
ダ内に燃料を直接噴射することによって燃費や排ガス特
性の改善を図ることができる。

【０００３】又、インジェクタをシリンダ壁に取り付け
ることによって、高温・高圧の排ガスがシリンダ内に存
在する期間はピストンによってインジェクタをカバーし
て該インジェクタへの熱害（特に燃料噴射孔の閉塞）を
防ぐこともできる。

【０００４】更に、燃焼ガスの逆流も生じないため、燃
料の噴射圧力を３００〜６００ｋＰａ程度の低い圧力に
抑えることができ、自動車において専ら採用されている
燃料噴射系の適用が可能となり、燃料噴射システムのコ
ストダウンを図ることができる。

【０００５】ところで、自動二輪車等に搭載されるエン
ジンとして強制空冷式筒内噴射エンジンが提案される
が、斯かる強制空冷式筒内噴射エンジンはその全体がエ
アシュラウドによって覆われ、該エンジンによって回転
駆動される冷却ファンによってエアシュラウド内に導入
される冷却風によって強制冷却される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の強制
空冷式筒内噴射エンジンにおいては、高温のシリンダ壁
に直接取り付けられるために温度が上昇し易いインジェ
クタがエアシュラウドによって覆われておらず、該イン
ジェクタを冷却風によって強制冷却する構成が採用され
ていなかったため、インジェクタが高温となって燃料の
正確な噴射が不可能となり、エンジンに所望の性能を確
保することができない可能性があった。

【０００７】又、インジェクタを覆うものがなく、該イ
ンジェクタはエアシュラウド外に露出していたため、そ
の作動音がそのまま伝播してエンジン騒音を大きくする
という問題もあった。

【０００８】本発明は上記問題に鑑みてなされたもの
で、その目的とする処は、インジェクタを強制冷却して
その安定した作動を確保するとともに、該インジェクタ
の作動音を低く抑えて低騒音を実現することができる強
制空冷式筒内噴射エンジンを提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、シリンダ壁にインジェクタを取り付け、
該インジェクタから燃料をシリンダ内に直接噴射すると
ともに、全体がエアシュラウドによって覆われ、該エア
シュラウド内に導入される冷却風によって強制冷却され
る強制空冷式筒内噴射エンジンにおいて、前記インジェ
クタを前記エアシュラウドで覆ったことを特徴とする。

【００１０】従って、本発明によれば、インジェクタを
エアシュラウドで覆ったため、エアシュラウド内に導入
される冷却風によってインジェクタが強制冷却されてそ
の温度上昇が抑えられ、該インジェクタの安定した作動
が可能となって、所望のエンジン性能が確保される。

【００１１】又、インジェクタをエアシュラウドで覆っ
たため、該インジェクタの作動音の外部への漏れがエア
シュラウドによって遮断され、該インジェクタの作動音
が低く抑えられて低騒音が実現される。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。

【００１３】図１は本発明に係る強制空冷式筒内噴射エ
ンジンを搭載したスクータ型自動二輪車の側面図、図２
は同スクータ型自動二輪車のエンジン部分の正面図、図
３は本発明に係る強制空冷式筒内噴射エンジンの燃料供
給系の構成を示す図である。

【００１４】先ず、図１に示すスクータ型自動二輪車１
の概略構成を説明する。

【００１５】図１に示すスクータ型自動二輪車１におい
て、２は車体前方上部に位置するヘッドパイプであり、
該ヘッドパイプ２内にはステアリング軸３が回動自在に
挿通している。そして、このステアリング軸３の上端に
は不図示のハンドルが取り付けられており、同ステアリ
ング軸３の下端部にはフロントフォーク４が取り付けら
れ、該フロントフォーク４の下端には前輪５が回転自在
に軸支されている。

【００１６】又、前記ヘッドパイプ２からはダウンチュ
ーブ６が車体後方（図１の左方）に向かって斜め下方に
延出しており、該ダウンチューブ６の後端殻は左右一対
のシートレールフレーム７が後方に向かって斜め上方に
延出している。そして、これらの左右一対のシートレー
ルフレーム７に結着されたブラケット８にはユニットス
イング式エンジン１０がリンク１１を介して上下に揺動
自在に支持されており、該ユニットスイング式エンジン
１０の後端部には駆動輪である後輪１２が回転自在に軸
支され、該後輪１２とユニットスイング式エンジン１０
はリヤクッション１３を介して車体側に懸架されてい
る。

【００１７】更に、上記ユニッスイング式エンジン１０
の上方にはシート１４が配設され、エンジン１０とシー
ト１４の間にはヘルメット等を収納する収納ボックス６
０が配設され、シート１４の後方には燃料タンク１５が
配設されており、車体全体は樹脂製の車体カバー１６に
よって覆われている。尚、車体カバー１６のシート１４
の下方には点検用窓１６ａが開口しており、この点検用
窓１６ａは開閉自在なリッド１７によって覆われてい
る。

【００１８】ところで、前記ユニットスイング式エンジ
ン１０は、本発明に係る強制空冷式筒内噴射エンジン２
０、Ｖベルト式自動変速機２１（図２参照）等を一体に
組み込んでユニットとして構成されている。

【００１９】本発明に係る強制空冷式筒内噴射エンジン
２０は２サイクルエンジンであって、これはほぼ水平を
成す前傾シリンダ２２を備え、該シリンダ２２の前部中
央には点火プラグ２３が螺着され、同シリンダ２２の上
部（つまり、シリンダ軸線に対して路面と反対側）の左
右一対の前記シートレールフレーム７の間にはインジェ
クタ２４が所定角度傾斜して取り付けられている。この
ように、インジェクタ２４をシリンダ２２の上部に取り
付けたため、該インジェクタ２４を飛石や路面からの水
滴反射から効果的に保護することができ、又、インジェ
クタ２４を左右一対のシートレールフレーム７の間に配
したために該インジェクタ２４を外力から有効に保護す
ることができる。

【００２０】又、シリンダ２２の下部からは排気管２５
が下方に向かって導出しており、該排気管２５は車体後
方に折り曲げられて車体後方へと延出し、その後端には
排気マフラー２６が取り付けられている。

【００２１】ところで、図３に示すように、筒内噴射エ
ンジン２０の前記シリンダ２２内にはピストン２７が摺
動自在に嵌装されており、該ピストン２７はコンロッド
２８を介してクランク軸２９に連結されている。ここ
で、クランク軸２９は車幅方向（図２の左右方向）に配
され、クランクケース３０を貫通して左右に突出してい
る。そして、図２に示すように、クランク軸２９の一端
部（図２の左端部）には発電機３１と冷却ファン３２が
取り付けられ、これらの内側にはオイルポンプ３３を駆
動するためのギヤ３４が取り付けられている。又、クラ
ンク軸２９の他端部（図２の右端部）には前記Ｖベルト
式自動変速機２１を構成する駆動プーリ３５が取り付け
られており、この駆動プーリ３５と不図示の被動プーリ
との間には無端状のＶベルト３６が巻装されている。

【００２２】而して、筒内噴射エンジン２０の全体、つ
まり、シリンダ２２、発電機３１、冷却ファン３２、ギ
ヤ３４等は樹脂製のエアシュラウド３７によって覆われ
ているが、本実施の形態では前記インジェクタ２４もエ
アシュラウド３７によって覆われている。尚、エアシュ
ラウド３７の側端面には不図示のエア吸入口が開口して
おり、同エアシュラウド３７の底面には不図示のエア吐
出口が開口している。

【００２３】一方、図３に示すように、筒内噴射エンジ
ン２０の前記クランクケース３０には、その内部のクラ
ンク室３８に開口する吸気通路３９が形成されており、
この吸気通路３９にはスロットルバルブ４０が設けら
れ、吸気管３９のスロットルバルブ４０の近傍にはオイ
ルタンク４１内の潤滑用オイルが前記オイルポンプ３３
によって供給される。

【００２４】ここで、本発明に係る強制空冷式筒内噴射
エンジン２０の燃料供給系の構成を図３に基づいて説明
する。

【００２５】内部に燃料（ガソリン）を収容する前記燃
料タンク１５内にはフィルタ４２、燃料ポンプ４３、プ
レッシャレギュレータ４４及びフィルタ４５が収納さ
れ、これらは剛体パイプ（金属パイプ）４６によって連
結されており、図１にも示すように、この剛体パイプ４
６は燃料タンク１５の下方へ突出し、その端部には別の
剛体パイプ４７が可撓性の弾性パイプ（ゴムパイプ）４
８によって接続されている。そして、剛体パイプ４７に
は更に別の剛体パイプ４９が弾性パイプ５０によって接
続されており、該剛体パイプ４９は前記インジェクタ２
４に取り付けられている。即ち、燃料配管の揺動部分が
弾性パイプ４８，５０によって構成されている。尚、前
記プレッシャレギュレータ４４からはリターンパイプ５
１が導出している。又、燃料タンク１５の上部に立設さ
れた燃料補給パイプ５２の上端に開口する給油口は、エ
アベント内蔵の着脱可能なタンクキャップ５３によって
塞がれている。

【００２６】ところで、燃料タンク１５内には燃料の残
量を検出するための残量センサ５４が収納されており、
該残量センサ５４からの検出信号は図１に示すように燃
料タンク１５の後方に縦方向に配設されたＥＣＵ（エン
ジンコントロールユニット）５５に対して出力される。
そして、ＥＣＵ５５は残量センサ５４からの検出信号に
基づいて燃料タンク１５内の燃料の欠乏を検知すると、
燃料ポンプ４３への通電を遮断して該燃料ポンプ４３の
駆動を停止し、燃料が枯渇して燃料ポンプ４３が空回り
してその摺動部分が摩耗するのを防ぐようにしている。

【００２７】尚、ＥＣＵ５５は図１に鎖線にて示す位置
の何れに設置しても良い。具体的には、車体前方からヘ
ッドパイプ２の前又は後、ステップ部（ライダーの足
元）、シート１４の内部、シート１４の下方の収納ボッ
クス６０の内部又は外周部、エンジン２０の上方、燃料
タンク１５の前又は後或は側方の何れにもＥＣＵ５５を
設置することができる。

【００２８】而して、筒内噴射エンジン１が始動され、
燃料ポンプ４３が駆動されると燃料タンク１５内の燃料
はフィルタ４２を通って燃料ポンプ４３に吸引され、該
燃料ポンプ４３によって昇圧された後、プレッシャレギ
ュレータ４４によって所定圧に調圧され、フィルタ４５
を通ってインジェクタ２４に供給されるが、インンジェ
クタ２４は前記ＥＣＵ５５によってその駆動が制御さ
れ、該インジェクタ２４から燃料が所定のタイミングで
所定時間だけシリンダ２２内に向かって直接噴射され
る。

【００２９】そして、シリンダ２２内に噴射された燃料
は、不図示の掃気通路からシリンダ２２内に供給された
吸気（エア）と混合して所定の空燃比（Ａ／Ｆ）の混合
気が形成され、この混合気はピストン２７によって圧縮
された後、ＥＣＵ５５によって駆動制御される前記点火
プラグ２３によって適当なタイミングで着火されて燃焼
し、この混合気の燃焼によって発生した高温・高圧の排
ガスは排気行程において排気管２５及び排気マフラー２
６を通って大気中に排出され、以後、同様の作用が繰り
返されて当該筒内噴射エンジン２０が連続運転される。

【００３０】而して、以上のように筒内噴射エンジン２
０が連続運転されると、そのクランク軸２９に直結され
た発電機３１と冷却ファン３２が回転駆動され、冷却フ
ァン３２の回転によって冷却風がエアシュラウド３７の
エア吸入口からエアシュラウド３７内に導入され、冷却
風はエアシュラウド３７内を図２に矢印にて示す経路を
流れてシリンダ２２等と共にインジェクタ２４を冷却し
た後、エアシュラウド３７の底面に開口するエア吐出口
から大気中に排出される。

【００３１】又、クランク軸２９の回転は前記Ｖベルト
式変速機２１によって自動変速されて後輪１２に伝達さ
れ、該後輪１２が回転駆動されてスクータ型自動二輪車
１が所定の速度で走行せしめられる。

【００３２】以上において、本実施の形態では、インジ
ェクタ２４をエアシュラウド３７で覆ったため、前述の
ようにエアシュラウド３７内に導入される冷却風によっ
てインジェクタ２４が強制冷却されてその温度上昇が抑
えられ、該インジェクタ２４の安定した作動が可能とな
って、所望のエンジン性能が得られる。

【００３３】又、インジェクタ２４をエアシュラウド３
７で覆ったため、該インジェクタ２４の作動音の外部へ
の漏れがエアシュラウド３７によって遮断され、該イン
ジェクタ２４の作動音が低く抑えられて低騒音が実現さ
れる。尚、車体カバー１６からリッド１７（図１参照）
を取り外して点検用窓１６ａを開口させれば、該点検用
窓１６ａからインジェクタ２４のメンテナンスを容易に
行うことができる。この場合、インジェクタ２４の不図
示の電源コネクタは燃料配管よりも点検用窓１６ａ側に
配置すべきである。

【００３４】更に、本実施の形態では、燃料配管の揺動
部分のみを弾性パイプ４８，５０によって構成し、他の
部分を剛体パイプ４６，４７，４９で構成したため、該
燃料配管の弾性変形を最小限に抑えることができ、燃料
ポンプ４３として低流量のものを使用した場合であって
も、燃料圧力の素早い上昇が可能となる。

【００３５】ところで、本実施の形態では燃料タンク１
５をシート１４の後方に配置したが、図４に示すように
燃料タンク１５を筒内噴射エンジン２０の前方、且つ、
ライダーの足元部分に配置しても良い。尚、図４におい
ては、図１に示したと同一要素には同一符号を付してい
る。

【００３６】又、本実施の形態では、燃料供給系を構成
するフィルタ４２、燃料ポンプ４３、プレッシャレギュ
レータ４４及び残量センサ５４を図３に示すように燃料
タンク１５内に収納したため、車体レイアウトの簡素化
を図ることができる。尚、この場合、図５に示すように
フィルタ４２、燃料ポンプ４３、プレッシャレギュレー
タ４４、タンクキャップ５３及び残量センサ５４を一体
にモジュール化して組み上げ、これを燃料タンク１５に
取り付ける構成を採用すれば、車体レイアウトの簡素化
と同時に組立工数の削減を図ることができる。

【００３７】ここで、インジェクタ２４へ燃料を供給す
るための燃料供給系の他の形態を図６〜図８にそれぞれ
示す。尚、図６〜図８においては図３に示したと同一要
素には同一符号を付し、それらについての説明は省略す
る。

【００３８】図６に示す燃料供給系においては、燃料供
給パイプ４６のインジェクタ２４近傍からリターンパイ
プ５６を分岐させて燃料タンク１５に戻し、その分岐部
近傍に常時閉のリークバルブ５７を設けている。

【００３９】又、図７に示す燃料供給系においては、図
６に示す燃料供給系においてリークバルブ５７に代えて
プレッシャレギュレータ４４を設けている。

【００４０】更に、図８に示す燃料供給系においては、
リターンパイプ５６の燃料タンク１５内に臨む端部にプ
レッシャレギュレータ４４を設けている。

【００４１】尚、以上は本発明を特に２サイクルの強制
空冷式筒内噴射エンジンに対して適用した形態について
述べたが、本発明は４サイクルの強制空冷式筒内噴射エ
ンジンに対しても同様に適用可能であることは勿論であ
る。

【００４２】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、シリンダ壁にインジェクタを取り付け、該イン
ジェクタから燃料をシリンダ内に直接噴射するととも
に、全体がエアシュラウドによって覆われ、該エアシュ
ラウド内に導入される冷却風によって強制冷却される強
制空冷式筒内噴射エンジンにおいて、前記インジェクタ
を前記エアシュラウドで覆ったため、インジェクタを強
制冷却してその安定した作動を確保するとともに、該イ
ンジェクタの作動音を低く抑えて低騒音を実現すること
ができるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る強制空冷式筒内噴射エンジンを搭
載したスクータ型自動二輪車の側面図である。

【図２】本発明に係る強制空冷式筒内噴射エンジンを搭
載したスクータ型自動二輪車ののエンジン部分の正面図
である。

【図３】本発明に係る強制空冷式筒内噴射エンジンの燃
料供給系の構成を示す図である。

【図４】燃料タンクの他の配置例を示すスクータ型自動
二輪車の側面図である。

【図５】燃料タンクの他の形態を示す断面図である。

【図６】本発明に係る強制空冷式筒内噴射エンジンの燃
料供給系の他の形態１を示す図である。

【図７】本発明に係る強制空冷式筒内噴射エンジンの燃
料供給系の他の形態２を示す図である。

【図８】本発明に係る強制空冷式筒内噴射エンジンの燃
料供給系の他の形態３を示す図である。

【符号の説明】

２０ 強制空冷式筒内噴射エンジン ２２ シリンダ ２４ インジェクタ ３２ 冷却ファン ３７ エアシュラウド

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西村 英浩 静岡県磐田市新貝2500番地ヤマハ発動機株 式会社内 Ｆターム(参考） 3G023 AA12 AB01 AC01 AF02 3G066 AA02 AA08 AB02 BA22 BA31 BA41 CD23

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シリンダ壁にインジェクタを取り付け、
   該インジェクタから燃料をシリンダ内に直接噴射すると
   ともに、全体がエアシュラウドによって覆われ、該エア
   シュラウド内に導入される冷却風によって強制冷却され
   る強制空冷式筒内噴射エンジンにおいて、 前記インジェクタを前記エアシュラウドで覆ったことを
   特徴とする強制空冷式筒内噴射エンジン。