JP2938204B2 - 自動二輪車用４サイクルエンジンの吸気装置 - Google Patents

自動二輪車用４サイクルエンジンの吸気装置

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JP2938204B2
JP2938204B2 JP3050409A JP5040991A JP2938204B2 JP 2938204 B2 JP2938204 B2 JP 2938204B2 JP 3050409 A JP3050409 A JP 3050409A JP 5040991 A JP5040991 A JP 5040991A JP 2938204 B2 JP2938204 B2 JP 2938204B2
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    • F02F2001/245—Arrangement of valve stems in cylinder heads the valve stems being orientated at an angle with the cylinder axis

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、燃料噴射式４サイクル
エンジンの吸気装置に関し、特に燃料供給系統を複雑に
することなく燃料供給を均一化できるようにした燃料噴
射弁の配置位置及び配置方向の改善に関する。
【０００２】
【従来の技術】１気筒あたり３本の吸気弁，つまり３つ
の吸気弁開口を備えた燃料噴射式４サイクルエンジンの
吸気装置として、従来、上記３つの吸気弁開口を三叉状
でかつ外部接続口が１つの吸気通路でシリンダ外壁に導
出し、該外部接続口に上流側に延びる吸気マニホールド
を接続したものがある。このような燃料噴射式４サイク
ルエンジンの吸気装置として、従来例えば実開昭62-931
22号公報に記載されているように、上記吸気通路の上記
外部接続口の中心を気筒中心からカム軸方向、つまり吸
気弁開口の配置方向にオフセットさせ、また上記吸気通
路に燃料噴射弁を吸気通路と同じ側にオフセットさせて
取り付けたものがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが上記公報記載
の吸気装置のように、燃料噴射弁を吸気通路と同じ側に
オフセットさせた場合、燃料噴射弁の噴射ノズルが中央
の吸気弁開口からずれてしまい、燃料を左，右吸気弁開
口に均等に供給する上で不利となる懸念がある。一方、
噴射ノズルを中央吸気弁開口に一致させようとすると、
燃料噴射弁を斜めに配設することとなる。しかしこのよ
うに斜めに配設した場合、この燃料噴射弁に燃料を供給
するフューエルレール等の燃料供給系統の構造が煩雑に
なる問題が生じる。本発明は上記従来の状況に鑑みてな
されたもので、燃料の均等供給性を確保しながら燃料供
給系統の複雑化を回避できる燃料噴射式４サイクルエン
ジンの吸気装置を提供することを目的としている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、複数の気筒の
クランク軸方向中央部にスロットルバルブ駆動用スロッ
トルケーブルを配設し、１気筒あたり複数の吸気弁開口
を外部接続口が１つの吸気通路によってシリンダ外壁に
導出するとともに、該外部接続口に吸気マニホールド及
びスロットルボディを介してエアクリーナを接続し、上
記吸気マニホールドに燃料噴射弁を配設した自動二輪車
用４サイクルエンジンの吸気装置において、カム軸直角
方向に見て、上記外部接続口の中心を気筒中心からカム
軸方向にかつエンジンの車幅方向中央側にオフセットさ
せて吸気通路を斜めに形成するとともに、上記吸気マニ
ホールドを上記吸気通路と同一方向に斜めに延長し、カ
ム軸方向に見て、上記吸気マニホールド，及びスロット
ルボディを略直線状に上方に延びるよう配設するととも
に該スロットルボディに上記エアクリーナの底壁後部を
接続し、該エアクリーナの底壁前部にエレメント収容室
をヘッドカバーに近接するように下方に膨出形成するこ
とにより、上記エアクリーナのエレメント収容室，スロ
ットルボディ，吸気マニホールド及びエンジンの上部で
囲まれた空間を形成し、上記吸気マニホールドに取り付
けられた燃料噴射弁を、該燃料噴射弁の軸線が、カム軸
方向に見て上記空間内にて略垂直上方を向き、カム軸直
角方向に見て上記両側部の吸気弁開口を結ぶ線と略直角
をなしかつ上記外部接続口の中心からエンジンの車幅方
向外側にオフセットするように配設し、上記燃料噴射弁
の上端に共通のフューエルレールを装着し、該フューエ
ルレールを、カム軸方向に見て上記空間に位置させ、か
つカム軸と平行に延長し、さらに上記エレメント収容室
の車幅方向中央部に上記スロットルケーブルを通すため
の逃げ部を凹設したことを特徴としている。
【０００５】
【作用】本発明に係る吸気装置によれば、吸気通路を外
部接続口がエンジンの車幅方向中央側にオフセットする
ように斜めに形成するとともに吸気マニホールドをその
まま斜めに延長し、また燃料噴射弁を、車両の前後方向
軸線と平行にかつ上記外部接続口の反対側にオフセット
させて、さらに略垂直上方に向くように配置したので、
吸気経路の上流側が拡がることによりエンジン幅が拡大
されるといった問題を回避でき、かつ燃料噴射弁は左，
右の吸気弁開口の中心部に位置することから、吸気経路
を斜めにしながら左，右の吸気弁開口に燃料を均等に供
給できる。また、燃料噴射弁を、吸気マニホールド、ス
ロットルボディ、エアクリーナから下方に膨出するエレ
メント収容室、エンジン上部で囲まれた空間内に、互い
に平行にかつ略垂直上方に向けて配設したので、燃料噴
射弁の作動音が外部に漏出しにくくなり、騒音を低減で
きる。また複数の燃料噴射弁に共通の１本のフューエル
レールを直接接続することができ、複数の燃料噴射弁を
備えながら燃料供給系の構造が複雑化するのを回避でき
る。さらにまた、燃料噴射弁収容空間を形成するため
に、エアクリーナの底壁前部に下方に膨出形成したエレ
メント収容室の車幅方向中央部に上記スロットルケーブ
ルを通すための逃げ部を凹設したので、燃料噴射弁収容
空間を形成しながら、スロットルケーブルを無理なく配
索できる。
【０００６】
【実施例】以下、本発明の実施例を図について説明す
る。図１ないし図８は本発明の一実施例による燃料噴射
式４サイクルエンジンの吸気装置を説明するための図で
あり、図１はその断面平面図，図２は図３のII-II線断
面図、図３は上記エンジンの断面側面図、図４，図５は
平面図、図６，図７はスロットルボディユニットの平面
図，側面図、図８は上記エンジンを搭載した自動二輪車
の側面図である。
【０００７】図において、１は本実施例エンジンを搭載
した自動二輪車であり、これの車体フレーム２は、側面
視略逆凹字状の左，右一対のメインフレーム３をクロス
パイプで接続するとともに、該メインフレーム３の上辺
の上面に接続されたヘッドブラケット５でヘッドパイプ
４を支持し、該ヘッドブラケット５の前方延長部に前照
灯１４を支持するランプステー６を設け、また上記メイ
ンフレーム３の上辺後端にシートレール７を接続し、該
シートレール７と上記メインフレーム３の後辺であるリ
ヤアームブラケット部３ｃとをシートステー８で接続し
た構造のものである。
【０００８】そして上記メインフレーム３の前辺である
フロントブラケット部３ａの下端にはフロントアーム１
２が上下に揺動自在に枢支されている。このフロントア
ーム１２は平面視略ｈ字状をなしており、該アーム１２
の後端部が上記フロントブラケット部３ａに枢支され、
また前端には前輪１１を下端で軸支する前輪ブラケット
１０がボールジョイント（図示せず）を介して連結され
ている。また上記前輪ブラケット１０の下部と上記フロ
ントブラケット３ａの上端とはフロントクッション１３
で連結されており、さらに該前輪ブラケット１０は操向
軸９を介して上記ヘッドパイプ４で左右に操向自在に軸
支されている。この操向軸９は、上記ヘッドパイプ４で
軸支された上側パイプ９ａと、該上側パイプ９ａ内に伸
縮自在に挿入され、かつ上記前輪ブラケット１０の上端
に固定された下側パイプ９ｂとから構成されており、上
側ほど後方に位置するように、つまり後傾状態に配置さ
れている。
【０００９】また上記メインフレーム３のリヤアームブ
ラケット部３ｃには後輪１６を後端で軸支するリヤアー
ム１５が上下揺動自在に枢支されている。このリヤアー
ム１５の前部と上記リヤアームブラケット部３ｃの下端
部とはリンク機構１７で連結されており、該リンク機構
１７と上記リヤアームブラケット３ｃのクッションブラ
ケット３ｄとはリヤクッション１８で連結されている。
【００１０】また上記メインフレーム３によってエンジ
ンユニット１９が懸架支持されている。該エンジンユニ
ット１９の前部上方にはエアクリーナ２０，小物入れ２
１が下から順に、また後部上方には燃料タンク２２がそ
れぞれ搭載されており、該燃料タンク２２の後方にはシ
ート２３が配設されている。また上記小物入れ２１，燃
料タンク２２等はタンクカバー２２ａで囲まれており、
該カバー２２ａの小物入れ２１部分は開閉蓋２２ｂが形
成されている。また小物入れ２１の底にも開閉蓋２１ａ
が形成されている。
【００１１】また上記操向軸９の後方にはラジエータ２
４が配設されている。このラジエータ２４は、後方に膨
らむように湾曲したエレメント２４ａの右端に給水ボッ
クス２４ｂを、左端に排水ボックス２４ｃを固定してな
るもので、その裏面には左，右一対の送風ファン６３，
６３が、左，右外側下部コーナ側に偏位するように配設
されている。そして上記ラジエータ２４は、側面から見
ると上記操向軸９に沿うように、つまり後傾状態になっ
ている。なお、上記ラジエータ２４の給水ボックス２４
ｂは冷却水ホース４３，サーモスタット弁４２及び排水
管４１を介してシリンダヘッド２７に接続されている。
【００１２】さらにまた、上記ラジエータ２４の周囲に
は、冷却水用リカバリタンク３９ａ，各種リレー３９
ｂ，３９ｃ，イグニッションコイル３９ｄ，ヒューズボ
ックス３９ｅ等各種の車載部品が配置されており、これ
らは上記ランプステー６で支持されている。
【００１３】上記エンジンユニット１９は、水冷式４サ
イクル並列４気筒型のもので、クランクケース２５の上
面前部にシリンダボディ２６，シリンダヘッド２７，及
びヘッドカバー２８を積層締結した構造になっている。
上記シリンダヘッド２７は、下部ヘッド２７ａと上部ヘ
ッド２７ｂとの上下２分割構造のものである。下部ヘッ
ド２７ａに形成された排気弁開口４０ａ，４０ａには排
気弁３２ａが配設され、また吸気弁開口４０ｂ〜４０ｄ
には吸気弁３２ｂが配設されている。また上記排気弁開
口４０ａ，４０ａは排気通路２７ｃでシリンダ前壁に導
出され、上記吸気弁開口４０ｂ〜４０ｄは吸気通路６２
でシリンダ後壁に導出されている。
【００１４】上記排気通路２７ｃは二叉状でかつ外部接
続口（排出口）が１つのタイプのものであり、この４つ
の外部接続口には排気装置４５の排気管４６がそれぞれ
接続されており、この４本の排気管４６はクランクケー
ス２５の前方から下方に延び、該クランクケース２５の
下方に配置された１つの大型チャンバ４７に接続されて
いる。
【００１５】また上記吸気通路６２の外部接続口２７ｈ
には吸気マニホールド２９が、該吸気マニホールド２９
の上流端にはスロットルバルブ３０ａを内蔵するスロッ
トルボディ３０が全体として略垂直をなすように接続さ
れており、該スロットルボディ３０に上記エアクリーナ
２０が接続されている。上記エアクリーナ２０は、上，
下ケース２０ａ，２０ｂからなる上下２分割型クリーナ
ケース内に左右一対のエレメント４４ｃを配置し、該各
エレメント４４ｃに外気導入ダクト４４ｂを挿入接続し
た構造となっている。上記下ケース２０ａの底壁前部に
はエレメント収容室２０ｃが下方に膨出形成されてお
り、また上側ケース２０ｂの天壁前部には収容凹部２０
ｄが下方に凹状に形成されている。この収容凹部２０ｄ
と上記小物入れ２１との間にはエンジン制御用のコント
ロールボックス４４ｄが配設されている。なお、４４ａ
はスロットルボディ３０に接続された吸気ファンネルで
あり、それぞれ上記エレメント４４ｃ部分に指向してい
る。
【００１６】また上記４つのスロットルボディ３０は、
連結ブラケット５６ａ，５６ｂで一体化されており、そ
の中央下部には、冷間始動時に吸気量を増量するための
オートチョーク機構を構成するワックス５７が配設され
ている。そしてこの始動時には燃料噴射弁による燃料噴
射量が増加される。また上記ワックス５７は、周囲が略
囲まれているので外気による影響を受けにくく、従って
それだけ性能が安定化する。また上記ワックス５７は、
リンク５７ａを介して上記スロットルバルブ３０ａの開
閉機構に連結されており、各スロットルバルブ３０ａは
同調機構３０ｃを介して互いに連結されている。なお、
３０ｂはスロットルケーブル３０ｄのガイド部材であ
り、このスロットルケーブル３０ｄは上記エアクリーナ
２０の逃げ部４４ｅ内を通って操向ハンドル側に延びて
いる。
【００１７】また上記吸気通路６２は、上記左，右吸気
弁開口４０ｂ，４０ｄのそれぞれに連通する左，右側部
通路２７ｄ，２７ｆと中央吸気弁開口４０ｃに連通する
中央通路２７ｅを共通通路２７ｇを介してシリンダ後壁
に導出してなる三叉状のものである。ここで上記共通通
路２７ｇの外部接続口２７ｈの中心ｂは気筒中心ａから
上記各吸気弁開口４０ｂ〜４０ｄの配置方向、つまりカ
ム軸方向でかつエンジン内方にＤだけオフセットしてお
り、全体として見るとその中心線はエンジン内方に斜め
になっている。そのため左，右側部通路２７ｄ，２７ｆ
と中央通路２７ｅとの隔壁は、その右側部分が左側部分
よりｅだけ長くなっている。そのため右側部通路２７ｆ
の整流効果が増すとともに流速が左側部通路２７ｄの流
速より速くなり、その結果図示矢印ｆ方向のスワールが
発生することとなる。また上記吸気マニホールド２９は
上記吸気通路６２と同一方向に、つまりエンジン内方に
斜めに延長されており、その下端フランジ部２９ａが上
記下部ヘッド２７ａの後壁にボルト締め固定されてい
る。
【００１８】そして上記吸気マニホールド２９の前側部
分、つまり側面から見て上記吸気マニホールド２９，ス
ロットボディ３０とエアクリーナ２０の下方膨出部２０
ｃとエンジンユニット１９の上部ヘッド２７ｂ，ヘッド
カバー２８とで囲まれた空間Ａ内には、燃料噴射弁３１
が略垂直に装着されており、その噴射ノズル３１ａは、
上記吸気マニホールド２９の下端フランジ部２９ａ近傍
に形成された弁孔２９ｂ内に挿入されている。また上記
各燃料噴射弁３１は、図３の矢印Ｂ方向から見ると、そ
の軸線ｃが左，右の吸気開口４０ｂ，４０ｄを結ぶ線ｄ
に、つまりカム軸に直角な状態で上記外部接続口２７ｈ
と逆方向にＤだけオフセットされている。そのため結果
的に上記燃料噴射弁３１は、その軸線ｃが上記気筒中心
ａに一致しており、また中央吸気弁３２ｂの弁板付近に
指向している。
【００１９】また上記各燃料噴射弁３１の上端部は燃料
供給用のフューエルレール３３に挿入接続されており、
このフューエルレール３３はカム軸と平行に配置されて
いる。上記フューエルレール３３の右端３３ａには燃料
フィルタ３４が供給ホース３４ａを介して接続されてお
り、この燃料フィルタ３４は燃料タンク２２内に配設さ
れた燃料ポンプ（図示せず）に接続されている。また上
記フューエルレール３３の左端のフランジ部３３ｂに
は、燃料圧力を所定圧力に制御するレギュレータ３５が
接続されている。
【００２０】また上記各吸気マニホールド２９の下端フ
ランジ部２９ａの上記弁孔２９ｂに隣接する部分には負
圧検出ノズル３６が配設されている。この４本の検出ノ
ズル３６は導圧チューブ３７ａを介して合流し、互いに
連通しており、その合流部の一端には導圧チューブ３７
ｂを介して吸気圧検出センサ３８が接続されている。ま
た上記合流部の他端は導圧チューブ３７ｃを介して上記
レギュレータ３５に接続されている。ここで図示してい
ないが、上記各導圧チューブ３７ａの負圧検出ノズル３
６接続部分には、絞りが形成されている。この絞りは各
気筒間における吸気負圧の干渉を回避するためのもので
ある。
【００２１】次に本実施例の作用効果について説明す
る。本実施例の吸気装置では、吸気通路６２の外部接続
口２７ｈの中心ｂをエンジン内側にＤだけオフセットさ
せており、また吸気マニホールド２９は上記吸気通路６
２の方向に延長されている。従って吸気通路６２及び吸
気マニホールド２９は全体としてエンジン内側に斜めに
なっている。また燃料噴射弁３１は、上記吸気通路６２
と反対方向にＤだけオフセットされているが、このオフ
セットさせる場合に、その軸線ｃが左，右の吸気弁開口
４０ｂ，４０ｄを結ぶ線ｄと、つまりカム軸と直角をな
した状態でオフセットされている。従って燃料噴射弁３
１はエンジンの前後方向と一致しており、外方に突出す
ることはない。このように、燃料噴射弁３１がエンジン
前後方向と一致しており、また該燃料噴射弁３１が取り
付けられた上記吸気マニホールド２９が、エンジン内方
に斜めになっている点から、エンジン幅の拡大を回避で
きる。また燃料噴射弁３１の方向がエンジンの前後方向
と一致していることから、全ての噴射弁３１に一本の直
線状のフューエルレール３３を直接接続することがで
き、燃料供給系統の構造が複雑化することもない。
【００２２】また本実施例では、燃料噴射弁３１を吸気
通路６２と逆方向にＤだけオフセットさせたので、燃料
噴射弁３１は、結果的に気筒中心ａに位置し、かつ中央
吸気弁開口４０ｃの中心に向いていることとなる。その
結果、上述のエンジン幅のコンパクト化を図りながら、
左，右吸気弁開口に燃料を均等供給する上で有利であ
る。
【００２３】なお、上記実施例では吸気通路６２のオフ
セット量と燃料噴射弁３１のオフセット量を共にＤと同
一に設定したが、この両オフセット量を必ずしも同じに
設定する必要はなく、要は、噴射された燃料が吸気バル
ブの弁板部分に当たり、かつ左，右の吸気弁開口にバラ
ンスよく供給されるように上記オフセット量を設定すれ
ば良い。
【００２４】
【発明の効果】以上のように本発明に係る燃料噴射式４
サイクルエンジンの吸気装置によれば、吸気通路を外部
接続口がエンジンの車幅方向中央側にオフセットするよ
うに斜めに形成するとともに吸気マニホールドをそのま
ま斜めに延長し、また燃料噴射弁を、左，右吸気弁開口
を結ぶ線と略直交しかつ上記外部接続口の反対側にオフ
セットさせて、さらに略垂直上方に向くように配置した
ので、吸気経路の上流側が拡がることによりエンジン幅
が拡大されるといった問題を回避でき、かつ吸気経路を
斜めにしながら左，右の吸気弁開口に燃料を均等に供給
できる効果がある。また燃料噴射弁を、吸気マニホール
ド，スロットルボディ、エアクリーナから下方に膨出す
るエレメント収容室、エンジン上部で囲まれた空間内
に、互いに平行にかつ略垂直上方に向けて配設したの
で、燃料噴射弁の作動音が外部に漏出しにくくなり、騒
音を低減できるとともに複数の燃料噴射弁を備えながら
燃料供給系の構造が複雑化するのを回避できる効果があ
る。さらにまた燃料噴射弁収容空間を形成するためにエ
アクリーナの底壁前部に下方に膨出形成したエレメント
収容室の車幅方向中央部に上記スロットルケーブルを通
すための逃げ部を凹設したので、燃料噴射弁収容空間を
形成しながら、スロットルケーブルを無理なく配索でき
る効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例による燃料噴射式４サイクル
エンジンの吸気装置を示す断面平面図である。
【図２】図３のII-II 線断面図である。
【図３】上記実施例装置の断面側面図である。
【図４】上記実施例装置の平面図である。
【図５】上記実施例装置の平面図である。
【図６】上記実施例装置のスロットルボディユニットの
平面状態を示す、図７のVI矢視図である。
【図７】上記スロットルボディユニットの側面図であ
る。
【図８】上記実施例エンジンを搭載した実施例の左側面
図である。
【符号の説明】
１９ エンジンユニット ２７ｈ 外部接続口 ２９ 吸気マニホールド ３１ 燃料噴射弁 ４０ｂ〜４０ｄ 吸気弁開口 ６２ 吸気通路 ａ 気筒中心 ｂ 外部接続口側中心点 ｃ 燃料噴射弁の軸線 ｄ 両側部の吸気弁開口を結ぶ線 Ｄ オフセット量
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F02M 69/00 360 F02M 69/00 F02M 69/04 F02B 31/02

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 複数の気筒のクランク軸方向中央部にス
    ロットルバルブ駆動用スロットルケーブルを配設し、１
    気筒あたり複数の吸気弁開口を外部接続口が１つの吸気
    通路によってシリンダ外壁に導出するとともに、該外部
    接続口に吸気マニホールド及びスロットルボディを介し
    てエアクリーナを接続し、上記吸気マニホールドに燃料
    噴射弁を配設した自動二輪車用４サイクルエンジンの吸
    気装置において、カム軸直角方向に見て、上記外部接続
    口の中心を気筒中心からカム軸方向にかつエンジンの車
    幅方向中央側にオフセットさせて吸気通路を斜めに形成
    するとともに、上記吸気マニホールドを上記吸気通路と
    同一方向に斜めに延長し、カム軸方向に見て、上記吸気
    マニホールド，及びスロットルボディを略直線状に上方
    に延びるよう配設するとともに該スロットルボディに上
    記エアクリーナの底壁後部を接続し、該エアクリーナの
    底壁前部にエレメント収容室をヘッドカバーに近接する
    ように下方に膨出形成することにより、上記エアクリー
    ナのエレメント収容室，スロットルボディ，吸気マニホ
    ールド及びエンジンの上部で囲まれた空間を形成し、上
    記吸気マニホールドに取り付けられた燃料噴射弁を、該
    燃料噴射弁の軸線が、カム軸方向に見て上記空間内にて
    略垂直上方を向き、カム軸直角方向に見て上記両側部の
    吸気弁開口を結ぶ線と略直角をなしかつ上記外部接続口
    の中心からエンジンの車幅方向外側にオフセットするよ
    うに配設し、上記燃料噴射弁の上端に共通のフューエル
    レールを装着し、該フューエルレールを、カム軸方向に
    見て上記空間に位置させ、かつカム軸と平行に延長し、
    さらに上記エレメント収容室の車幅方向中央部に上記ス
    ロットルケーブルを通すための逃げ部を凹設したことを
    特徴とする自動二輪車用４サイクルエンジンの吸気制御
    装置。
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