JP3021115B2 - エンジンの2次空気供給装置 - Google Patents

エンジンの2次空気供給装置

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JP3021115B2
JP3021115B2 JP3238845A JP23884591A JP3021115B2 JP 3021115 B2 JP3021115 B2 JP 3021115B2 JP 3238845 A JP3238845 A JP 3238845A JP 23884591 A JP23884591 A JP 23884591A JP 3021115 B2 JP3021115 B2 JP 3021115B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、排気ガス浄化のための
2次空気供給装置を備えたエンジンに関し、特に汎用エ
ンジンにおける2次空気通路の配設構造に関する。
【0002】
【従来技術】エンジン排気中のHC、COを排気系で十
分酸化して浄化するために不足の酸素を新たに供給する
目的で2次空気が排気系に供給されるが、熱反応による
酸化を促進するため、排気系のできるだけ温度の高い上
流側すなわち排気弁の直後で2次空気が供給されて排気
と混合されることが望しい。
【0003】そして排気弁の開く時期に同期して2次空
気を供給するが効果的であり、エアサクション方式で
は、排気の脈動を利用してリードバルブを作動し間欠的
に2次空気を吸引する。
【0004】例えば特開昭62-41916号公報に記載された
ものは、自動二輪車に搭載される2サイクルエンジンの
例であるが、同例のリードバルブ方式の2次空気供給装
置を備えたエンジンでは、排気ポート近傍の排気通路に
側方から2次空気通路の一端部が開口し、該2次空気通
路の他端部は、シリンダの側壁部にこれと一体的に設け
られたリードバルブに接続されている。そして該リード
バルブは、シリンダ後方のエンジン吸気用のエアクリー
ナにホースを介して接続され、排気通路の負圧によりリ
ードバルブが開いた時に、前記エアクリーナから2次空
気がリードバルブを通じて排気通路に導入される。
【0005】
【解決しようとする課題】しかし2次空気通路は排気ポ
ート近傍の排気通路の側方から延出する構成であるの
で、2次空気は排気通路に入るまで熱を受ける区間(受
熱区間)がなく浄化のために十分な温度が得られず浄化
効率を向上させることはない。
【0006】また空冷エンジンの場合、冷却風の上流と
下流間および吸気ポートと排気ポート間での温度差が大
きいためにシリンダヘッドが歪み、ガスケットの吹き抜
け等の原因となることがある。
【0007】本発明は、かかる点に鑑みなされたもの
で、その目的とする処は浄化効率およびガスケットのシ
ール性の向上を図ることができる2次空気供給装置を供
する点にある。
【0008】
【課題を解決するための手段および作用】上記目的を達
成するために、本発明は、リードバルブ方式の2次空気
供給装置において、シリンダヘッドの燃焼室側ガスケッ
ト面とタペットカバー取付面との間であって、シリンダ
ヘッドの燃焼室のまわりの複数の締付ボスの中心を直線
で結んだ閉空間より外側のシリンダヘッド側部に、リー
ドバルブ設置用ケースをシリンダヘッドと一体に形成
、前記リ−ドバルブ設置用ケースのリ−ドバルブ室と
排気ポートとを連結する2次空気パイプが吸気用動弁機
構と排気用動弁機構との間を貫挿するエンジンの2次空
気供給装置とした。
【0009】2次空気パイプが吸気用動弁機構と排気用
動弁機構との間を貫挿しているので、シリンダヘッド周
りのコンパクト化が図れるとともに、2次空気パイプと
してシリンダヘッド内に適切な長さ確保し、2次空気は
シリンダヘッドから熱を受ける受熱区間が長く十分な浄
化温度を得ることができ浄化効率を向上させることがで
きる。リードバルブ設置用ケースをシリンダヘッドの燃
焼室側ガスケット面とタペットカバー取付面との間であ
って、シリンダヘッドの燃焼室のまわりの複数の締付ボ
スの中心を直線で結んだ閉空間より外側のシリンダヘッ
ド側部に設けたので、シリンダヘッドとシリンダバレル
との接合面に関係なくリードバルブ設置用ケースのシー
ル性の向上が図れる。 シリンダヘッドの側部にリードバ
ルブ設置用ケースを設けたので、別の場所にリ−ドバル
ブを配置する必要がなくエンジン自体のコンパクト化に
寄与する。 なおリードバルブを使用して耐久性に優れ、
別途耐熱構造にする必要がない。
【0010】また2次空気とシリンダヘッドとの間の熱
交換を促進することで、シリンダヘッドの吸気ポートと
排気ポート間の温度差を小さくしてシリンダヘッドの温
度差による歪みを抑制しガスケット吹き抜け等の原因を
除去できる。さらに2次空気パイプはシリンダヘッドに
貫挿されているので、シリンダヘッドの中実部以外の空
間を通すことができ設計の自由度が大きく、常に吸気用
動弁機構と排気用動弁機構との間を貫挿可能で、吸気ポ
ートと排気ポートとの温度差を小さくし、シリンダヘッ
ドをコンパクト化してかつ2次空気パイプを適切な長さ
維持して2次空気の十分な浄化温度を得るように設計す
ることが容易にできる。
【0011】リードバルブ室をシリンダヘッドと別体と
して、上記リードバルブ設置用ケースに代えて同位置に
2次空気通路接続用ジョイントを設けてもよい。
【0012】
【実 施 例】以下図1ないし図5に図示した本発明の
一実施例について説明する。
【0013】図1ないし図3は本実施例の汎用エンジン
1の平面図、正面図および側面図である。クランクケー
ス2より斜め上方にシリンダバレル3およびシリンダヘ
ッド4が突設されてエンジン本体が構成され、シリンダ
ヘッド4にはヘッドカバー5が被せられている。
【0014】クランクケース2の正面に出力シャフト6
が突出しており、クランクケース2の後方に付設してリ
コイルスタータ8が設けられ、その周囲にファンカバー
9が、被せられている。
【0015】クランクケース2の上方には燃料タンク10
が配設され、シリンダヘッド4の上方にはマフラー11が
配設され、シリンダヘッド4から上方へ延出した排気管
12がマフラー11に接続されている。マフラー11の後方に
はエアクリーナ13が配設され、エアクリーナ13から吸気
ダクト14が下方へ延設され、吸気ダクト14のさらに下方
に配設されたキャブレター15に接続されている。
【0016】シリンダヘッド4の内部燃焼室4aには、
吸気弁22と排気弁23が前後に平行に嵌挿されていて、各
弁体部22a,23aの上方に吸気ポート24と排気ポート25
とがそれぞれ形成されている。各弁22,23はバネ26によ
り上方に付勢され、上端にロッカアーム27が当接して下
方へ摺動させ開弁させるようになっている。
【0017】排気ポート25からは前記したように前方へ
斜め上向きに排気管12が延出して上方の前記マフラー11
に接続されている。
【0018】シリンダヘッド4の下側部は膨出してその
膨出中央に矩形の凹みすなわちリードバルブ室31を構成
してリードバルブ設置用ケース30が形成されている。す
なわちリードバルブ設置用ケース30は、シリンダヘッド
4の燃焼室4a側のガスケット16との接触面(図4にお
いて面M 2 )とヘッドカバー5の取付面(図4において
面M 1 )との間にあり、かつシリンダヘッド4の締付ボ
ス17の中心を直線Lで結んで矩形の閉空間(図5におい
て空間S)の外側に位置する。
【0019】同ケース30のリードバルブ室31の内側縁に
枠状にゴム製のシール部材32が嵌合され、同シール部材
32に周囲を挟着されてリードバルブ33が支持されてい
る。
【0020】このリードバルブ33の上方をリードバルブ
カバー34が覆っており、リードバルブカバー34は中央の
リードバルブ33に対向する部分が外側へ膨出し、その周
囲が一部シール部材32を押圧してリードバルブ設置用ケ
ース30のリードバルブ室31の周囲の膨出部にボルト35に
より螺着されリードバルブ室31を気密に封入している。
【0021】リードバルブ室31を覆うリードバルブカバ
ー34の部分の一部がさらに若干膨出して同膨出部34aか
らチューブ受管36が突設されている。
【0022】かかるリードバルブ室31と前記排気ポート
25とを直線的に連通する2次空気パイプ37がリードバル
ブ室31に一端を開口し、シリンダヘッド4内を貫通し
て、他端を排気ポート25内に開口して貫挿されている。
【0023】リードバルブ室31を構成するリードバルブ
設置用ケース30は、前記したように面M1 と面M2 との
間にあって空間Sの外側に位置するので、2次空気パイ
プ37はM1 ,M2 面に概ね平行でシリンダヘッド4内を
長尺に亘って貫挿している。
【0024】一方リードバルブ室31から外方へ突出した
チューブ受管36にはエアクリーナ13から延出されたジョ
イントチューブ38が側方を迂回して接続されており、エ
アクリーナ13から2次空気がリードバルブ室31に至り、
リードバルブ33の開弁により2次エアパイプ37を通って
排気ポート25に供給されるようになっている。
【0025】本実施例は以上のように構成されているの
で、排気弁23の開閉にともなう排気の脈動により負圧が
間欠的にリードバルブ33に作用してリード弁を開らき、
エアクリーナ13より、ジョイントチューブ38および2次
空気パイプ37を介して2次空気を排気ポート25に吸入
し、排気と混合して酸化を促進し、排気ガスを浄化する
ことができる。
【0026】その際に2次空気はシリンダヘッド4内に
長尺に貫挿された2次空気パイプ37を通るので、受熱区
間が長く2次空気はシリンダヘッド4の熱を与えられて
十分温度を高くして排気ガスと混合されるので、酸化が
一段と促進され浄化効率を上げることができる。
【0027】また受熱区間による熱交換を促進してシリ
ンダヘッド4の吸気ポート24と排気ポート25の温度差を
小さくし、シリンダヘッド4の温度差による歪みを極力
抑えガスケットの吹き抜け等を防止することができる。
【0028】以上の実施例では、リードバルブ室をシリ
ンダヘッドと一体に設けたが、これを別体に設けた別の
実施例を図6および図7に図示し説明する。
【0029】前記実施例でシリンダヘッド4のリードバ
ルブ設置用ケース30が設けられた部分に2次空気通路接
続用のジョイントパイプ50が突設され、同ジョイントパ
イプ50は前記実施例と同様の2次空気パイプ51と連通し
ている。2次空気パイプ51は、前記実施例の2次空気パ
イプ37と同じ位置すなわち面M1 と面M2 の間で空間S
の外側にあって同じ長さのものである。
【0030】一方エアクリーナ13の側壁にはリードバル
ブ設置用ケース52が一体に形成されており、リードバル
ブ設置用ケース52のリードバルブ室53には、シール部材
54を介してリードバルブ55が支持されていて、その上を
リードバルブカバー56が覆っている。
【0031】リードバルブカバー56はリードバルブ設置
用ケース52にボルト57で固定され中央にジョイントパイ
プ58が突設されていて、同ジョイントパイプ58と前記シ
リンダヘッド4に突設されたジョイントパイプ50とジョ
イントチューブ59が連結している。その他前記実施例と
同じ部材は図6および図7において同じ符号を用いる。
【0032】リードバルブ室53はエアクリーナ13のクリ
ーンサイドに連通しているので、排気ポート25の負圧に
よりリードバルブ55が開らくと2次空気はエアクリーナ
13のクリーンサイドからリードバルブ室53に入り、ジョ
イントチューブ59を通ってシリンダヘッド4に向い2次
空気パイプ51を通過して排気ポート25に至ることができ
る。
【0033】2次空気パイプ51がシリンダヘッド4内に
長尺に亘って貫挿されているので、受熱区間が長く2次
空気は十分な浄化温度を得て浄化効率を上げることがで
きる。
【0034】またシリンダヘッド4と2次空気との間の
熱交換を促進してシリンダヘッド4の吸気ポート24と排
気ポート25の間の温度差を小さくしてシリンダヘッド4
の歪みを抑えガスケットの吹き抜け等を防止することが
できる。
【0035】さらに本実施例の場合、リードバルブ55を
エアクリーナ13側に設けたので、リードバルブ室53がシ
リンダヘッドの温度の影響を受けることがなく、リード
バルブ55の周囲のシール部材が温度上昇により変形や劣
化することを防止できシール性を良くすることができ
る。
【0036】
【発明の効果】本発明は、リードバルブ設置用ケースま
たは2次空気接続用ジョイントをシリンダヘッドの所定
範囲に一体に設けることにより、2次空気通路の受熱区
間を長くとることができ、2次空気を十分な浄化温度に
し浄化効率を向上させることができる。また、シリンダ
ヘッドと2次空気との間の熱交換を促進することで、シ
リンダヘッドの部分的な温度差を小さくしシリンダヘッ
ドの温度差による歪みを極力抑えガスケット吹き抜け等
の不具合の発生を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本考案に係る一実施例の汎用エンジンの平面図
である。
【図2】同正面図である。
【図3】同一部欠截した側面図である。
【図4】同エンジンのシリンダヘッド部の断面図であ
る。
【図5】同シリンダヘッド部のヘッドカバーを除いた上
面図である。
【図6】別実施例の汎用エンジンのシリンダヘッド部の
ヘッドカバーを除いた上面図である。
【図7】同汎用エンジンの平面図である。
【符号の説明】
1…エンジン、2…クランクケース、3…シリンダバレ
ル、4…シリンダヘッド、5…ヘッドカバー、6…出力
シャフト、8…リコイルスタータ、9…ファンカバー、
10…燃料タンク、11…マフラー、12…排気管、13…エア
クリーナ、14…吸気ダクト、15…キャブレター、16…ガ
スケット、17…締付ボス、22…吸気弁、23…排気弁、24
…吸気ポート、25…排気ポート、26…バネ、27…ロッカ
アーム、30…リードバルブ設置用ケース、31…リードバ
ルブ室、32…シール部材、33…リードバルブ、34…リー
ドバルブカバー、36…チューブ受管、37…2次空気パイ
プ、38…ジョイントチューブ、ト。50…ジョイントパイ
プ、51…2次空気パイプ、52…リードバルブ設置用ケー
ス、53…リードバルブ室、54…シール部材、55…リード
バルブ、56…リードバルブカバー、57…ボルト、58…ジ
ョイントパイプ、59…ジョイントチューブ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 浦田 秀夫 埼玉県和光市中央1丁目4番1号 株式 会社本田技術研究所内 (56)参考文献 特開 昭56−27019(JP,A) 特開 昭55−151112(JP,A) 特開 昭59−194024(JP,A) 特開 昭58−185921(JP,A) 特開 昭57−13213(JP,A) 特開 昭54−95825(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F01N 3/34

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 リードバルブ方式の2次空気供給装置に
    おいて、 シリンダヘッドの燃焼室側ガスケット面とタペットカバ
    ー取付面との間であって、シリンダヘッドの燃焼室のま
    わりの複数の締付ボスの中心を直線で結んだ閉空間より
    外側のシリンダヘッド側部に、リードバルブ設置用ケー
    スをシリンダヘッドと一体に形成し 前記リ−ドバルブ設置用ケースのリ−ドバルブ室と排気
    ポートとを連結する2次空気パイプが吸気用動弁機構と
    排気用動弁機構との間を貫挿する ことを特徴とするエン
    ジンの2次空気供給装置。
  2. 【請求項2】 リードバルブ方式の2次空気供給装置に
    おいて、 シリンダヘッドの燃焼室側ガスケット面とタペットカバ
    ー取付面との間であって、シリンダヘッドの燃焼室のま
    わりの複数の締付ボスの中心を直線で結んだ閉空間より
    外側のシリンダヘッド側部に2次空気通路接続用ジョイ
    ントをシリンダヘッドに設け、前記2次空気通路接続用ジョイントと排気ポートとを連
    結する2次空気パイプが吸気用動弁機構と排気用動弁機
    構との間を貫挿し、 リードバルブ室をシリンダヘッドとは別体に形成したこ
    とを特徴とするエンジンの2次空気供給装置。
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