JP4087580B2

JP4087580B2 - 気化器の取付構造

Info

Publication number: JP4087580B2
Application number: JP2001155906A
Authority: JP
Inventors: 重光鮎沢; 敏生平林; 憲司横山; 正剛谷本
Original assignee: IHI Shibaura Machinery Corp
Current assignee: IHI Shibaura Machinery Corp
Priority date: 2001-05-24
Filing date: 2001-05-24
Publication date: 2008-05-21
Anticipated expiration: 2021-05-24
Also published as: JP2002349349A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジン本体への気化器の取付構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、チェーンソー、芝刈り機、草刈り機等の携帯用作業機に用いられる駆動用エンジンとしては、構造が簡単でしかも軽量である２サイクルエンジンが広く使用されている。しかし、２サイクルエンジンは、大気中に放出される排気ガス中の炭化水素量が多く、大気汚染の原因になるという問題がある。
【０００３】
これに対し、４サイクルエンジンは２サイクルエンジンに比べて排気ガス中の炭化水素量が少ないので、大気汚染の問題を回避できるという点で優れている。また、低騒音であるために良好な作業環境を確保できるという点でも優れている。このため最近では、携帯用作業機の駆動用エンジンとして、４サイクルエンジンの使用が検討されている。
【０００４】
ところで、４サイクルエンジンは２サイクルエンジンに比べ、シリンダブロックに形成されている吸気ポート周囲部の温度が高くなる。その理由は、２サイクルエンジンの吸気ポートは比較的温度が低いクランク室に連通されているのに対し、４サイクルエンジンの吸気ポートは温度が高い燃焼室に連通されているためである。
【０００５】
このため、携帯用作業機の駆動用エンジンとして４サイクルエンジンを使用した場合、燃焼室から吸気ポート周囲部を介して伝わる熱の影響で気化器の温度が高くなり、それにより、気化器内へ吸入された空気の温度が上昇する。気化器内へ吸入された空気の温度が上昇するとその空気が膨張し、燃焼室への混合気の吸入効率が低下し、エンジンの出力が低下するという問題が生じる。
【０００６】
また、エンジンを停止させることに伴って冷却風の送風が停止された場合において、エンジン停止後も依然として高温状態を維持される燃焼室側から吸気ポート周囲部を介して気化器に熱が伝わり、送風による冷却が停止されていることと相俟って、気化器の温度が作業時よりも上昇する。そして、気化器の温度が燃料の沸点を越える値まで上昇すると、気化器内の燃料通路中で燃料が沸騰して気泡を生じ、その気泡が燃料通路を閉塞して燃料を流れなくするという事態、所謂、ベーパーロックが発生する。このベーパーロックが発生すると、エンジンを再始動させるときに始動不良となる。
【０００７】
上述した問題を解決するため、エンジン本体（より詳しくは、エンジン本体の一部であるシリンダブロック）に気化器を取り付けるとき、燃焼室から気化器への熱の伝わりを抑えるため、例えば、特開平１１−３２４８０３号公報に記載されているように、シリンダブロックに樹脂材料で形成された厚さ寸法の大きい断熱部材を固定し、この断熱部材に気化器を取り付けるという方法がとられている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、断熱部材の厚さ寸法を大きくすると、エンジンの横幅寸法が大きくなり、エンジンの小型化を図ることが困難になる。
【０００９】
また、断熱部材の厚さ寸法を大きくすると、この断熱部材の気化器を支持する強度が急激に小さくなり、作業時において気化器が振動しやすくなる。作業時において気化器が振動することにより、作業者にとっては作業環境が悪化し、携帯用作業機にとっては耐久性低下の原因となる。
【００１０】
尚、断熱部材を熱伝導率が低い材料で形成すれば、断熱部材の厚さ寸法を小さくすることができ、エンジンの横幅寸法を小さくしてエンジンの小型化を図ることができ、気化器の振動の発生を抑えることができるが、フェノール樹脂等の熱伝導率が低い材料高価であり、エンジンの製造コストがアップする。
【００１１】
本発明の目的は、シリンダブロックと気化器との間に介装する断熱部材の厚さ寸法を小さく抑えることによりエンジンの横幅寸法を小さく抑えてエンジンの小型化を図り、かつ、エンジン本体側から気化器への熱伝導を抑えることにより気化器の温度上昇を抑えることができる気化器の取付構造を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、外周面に吸気ポートの端部が設けられているシリンダブロックを備えるエンジン本体に混合気を生成する気化器を取り付ける気化器の取付構造において、前記シリンダブロックの外周面で前記吸気ポートの端部と異なる箇所から突出して設けられた複数個の取付用突起部と、前記吸気ポートに連通される混合気通路を有し、前記シリンダブロックの外周面との間に空間を設けた状態で前記複数個の取付用突起部に取り付けられた断熱部材と、を有し、前記シリンダブロックの外周面に接触しない状態で前記断熱部材に前記気化器が取り付けられている。
【００１３】
したがって、断熱部材はシリンダブロックの外周面から突出して設けられている複数個の取付用突起部に取り付けられ、断熱部材はシリンダブロックの外周面には直接接触しないので、断熱部材とエンジン本体側との接触面積が小さくなる。このため、エンジン本体側から断熱部材への熱の伝わりが低減され、断熱部材に取り付けられた気化器への熱の伝わりも低減される。よって、断熱部材の厚さ寸法を大きくすることなく気化器への熱の伝わりを低減させて気化器の温度上昇を抑えることができ、しかも、断熱部材の厚さ寸法を小さくすることによりエンジンの横幅寸法を小さく抑えてエンジンの小型化を図れる。
【００２１】
加えて、この冷却風通路を流れる冷却風により断熱部材の冷却を効果的に行うことができ、気化器への伝熱防止を効果的に行える。しかも、冷却風通路を設けるための専用部品を別個に設ける必要がなく、安価な構造とすることができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は４サイクルエンジンを示す正面図、図２はその縦断正面図、図３は縦断側面図、図４は図２におけるＡ−Ａ線断面図、図５はエンジン本体から断熱部材と気化器とエアクリーナとを外した状態を示す側面図、図６はエンジン本体に断熱部材を取り付けた状態を示す側面図、図７は一部を断面にして示す背面図である。
【００２３】
本実施の形態の４サイクルエンジンは、エンジン本体１に対し、気化器２、エアクリーナ３、イグニションコイル４、マフラ５、燃料タンク６、オイルタンク７を取り付けることにより形成されている。エンジン本体１は、クランクケース８の上部にシリンダブロック９を固定することにより形成されている。
【００２４】
クランクケース８内にはクランク室１０が形成され、クランク室１０内には軸受け１１、１２により軸支されたクランク軸１３が設けられている。クランク軸１３の両端はそれぞれクランク室１０外へ突出し、クランク室１０外へ突出したクランク軸１３の一端にはエンジン始動用のリコイルスタータ１４が固定されている。クランク室１０外へ突出したクランク軸１３の他端には、フライホイール１５が固定されている。このフライホイール１５には、空冷用ファン１６が固定され、さらに、動力取出用の遠心クラッチ１７が装着されている。
【００２５】
シリンダブロック９内には、シリンダ１８、吸気ポート１９、排気ポート２０が形成され、シリンダ１８内にはピストン２１が摺動自在に設けられ、このピストン２１とクランク軸１３とがコネクティングロッド２２により連結されている。シリンダ１８の内周面とピストン２１の上端面とにより囲まれた空間が燃焼室２３であり、この燃焼室２３は吸気弁２４が開くことにより吸気ポート１９に連通され、この燃焼室２３は排気弁２５が開くことにより排気ポート２０に連通される。
【００２６】
シリンダブロック９の外周面には放熱フィン２６が突出して形成されている。さらに、シリンダブロック９の外周部であって、吸気ポート１９が形成されている側には、取付用突起部である３個のボス２７ａ、２７ｂ、２７ｃが設けられている（図５参照）。ボス２７ａ、２７ｂは放熱フィン２６の先端部に固定され、ボス２７ｃはシリンダブロック９の下部側においてシリンダブロック９の外周面から突出して形成されている。さらに、放熱フィン２６の先端部にはイグニションコイル４を取り付けるための取付部であるボス２８ａ、２８ｂが固定されており、一方のボス２８ａはボス２７ａと一体に形成されている。
【００２７】
シリンダブロック９の外周側には、上述したボス２７ａ、２７ｂ、２７ｃを用いて断熱部材２９が取り付けられている。この断熱部材２９は、薄い板状の部材で、ボス２７ａ〜２７ｃにボルト３０で締付固定されている。ボス２７ａ〜２７ｃに固定された断熱部材２９とシリンダブロック９の外周面との間には、空冷用ファン１６の回転により発生した冷却風が流れる冷却風通路３１が形成されている。また、この断熱部材２９には気化器２で作成された混合気が流れる混合気通路３２が形成されている。断熱部材２９をボルト３０でボス２７ａ〜２７ｃに固定したとき、混合気通路３２は吸気ポート１９に僅かな隙間をもって対向するように形成され、混合気通路３２と吸気ポート１９との間は、接続パイプ３３で接続されている。この接続パイプ３３は、弾性を有し、熱伝導率が低く、成形加工が容易な材料、例えば耐熱性のゴム材料により形成されている。
【００２８】
図４に示すように、断熱部材２９には、ボルト３４とナット３５とにより気化器２とエアクリーナ３とが固定されている。気化器２には、吸気通路３６、燃料ノズル３７、スロットルバルブ３８が設けられている。エアクリーナ３は、エアクリーナケース３９、ケースカバー４０、フィルタエレメント４１等を有し、ケースカバー４０に吸気通路４２（図７参照）が形成されている。
【００２９】
このような構成において、ピストン２１の昇降に伴い燃焼室２３内が負圧になるとともに吸気弁２４が開かれたとき、外気がエアクリーナ３の吸気通路４２からエアクリーナ３内に吸入され、さらに、気化器２内の吸気通路３６を経由して燃焼室２３に向けて流れる。このとき、燃料ノズル３７から吸い出された燃料が吸気通路３６内で空気と混合されて混合気が生成され、この混合気が混合気通路３２と吸気ポート１９とを経由して燃焼室２３内に吸入される。
【００３０】
燃焼室２３内での燃焼により発生した熱は、シリンダブロック９を介して、特に、シリンダブロック９における吸気ポート１９の周囲部を介して気化器２側へ伝わる。
【００３１】
しかし、本実施の形態では、断熱部材２９がボス２７ａ、２７ｂ、２７ｃに取り付けられ、断熱部材２９はシリンダブロック９の外周面には直接接触しないので、断熱部材２９とシリンダブロック９側との接触面積が小さくなる。このため、シリンダブロック９側から断熱部材２９への熱の伝わりが低減され、断熱部材２９に取り付けられた気化器２への熱の伝わりも低減される。よって、断熱部材２９の厚さ寸法を大きくすることなく気化器２への熱の伝わりを低減させることができ、気化器２の温度上昇を抑えることができる。そして、断熱部材２９の厚さ寸法を小さくできることにより、エンジンにおける気化器２が取り付けられている方向の横幅寸法を小さく抑えることができ、エンジンの小型化を図ることができる。
【００３２】
また、断熱部材２９の厚さ寸法を小さくできることにより、この断熱部材２９の強度を高い状態に維持することができ、作業時において気化器２の振動発生を抑制することができる。このため、気化器２が振動することによる作業環境の悪化を防止でき、さらに、気化器２の振動を抑制することによりこの４サイクルエンジンを用いた携帯用作業機の耐久性向上を図ることができる。
【００３３】
さらに、３個のボス２７ａ〜２７ｃのうちの２個のボス２７ａ、２７ｂが放熱フィン２６の先端部に固定されているので、放熱フィン２６から放熱が行われることにより、これらのボス２７ａ、２７ｂから断熱部材２９への熱の伝わりがさらに低減される。よって、気化器２への熱の伝わりもさらに低減され、気化器２の温度上昇がさらに低減される。
【００３４】
また、１つのボス２７ａは、イグニションコイル４を取り付けるボス２８ａと一体に形成されているので、断熱部材２９を取り付けるための専用のボスの数を減らすことができ、それにより、エンジン本体１の周囲の冷却風の流れを妨げる部材が少なくなり、冷却風によるエンジン本体１の冷却性能を向上させることができる。
【００３５】
また、断熱部材２９をボス２７ａ〜２７ｃに取り付けることにより、シリンダブロック９の外周面と断熱部材２９との間に冷却風通路３１が形成されるので、この冷却風通路３１を流れる冷却風により断熱部材２９の冷却を効果的に行うことができ、気化器２への伝熱防止を効果的に行える。さらに、この冷却風通路３１を形成することにより、空冷用ファン１６により送風される冷却風をエンジン本体１側に効率良く導くことができ、シリンダブロック９の上部に位置するスパークプラグ４３の冷却をも効果的に行える。
【００３６】
シリンダブロック９の吸気ポート１９と断熱部材２９の混合気通路３２との端部同士の間が弾性を有する接続パイプ３３により接続されているので、ボス２７ａ〜２７ｃに断熱部材２９を固定したとき、ボス２７ａ〜２７ｃと断熱部材２９との間に歪みが生じた場合でも吸気ポート１９と混合気通路３２との接続部では接続パイプ３３によりその歪みを緩和することができ、固定時の歪みが原因となって断熱部材２９における混合気通路３２の周囲に亀裂が生じるということが防止される。さらに、作業時におけるエンジン本体１側の振動の気化器２への伝わりが、接続パイプ３３により低減される。
【００３７】
【発明の効果】
請求項１記載の発明の気化器の取付構造によれば、シリンダブロックの外周面から突出して設けられた複数個の取付用突起部に断熱部材が取り付けられているので、断熱部材はシリンダブロックの外周面には直接接触せず、断熱部材とエンジン本体側との接触面積を小さくすることができ、このため、エンジン本体側から断熱部材への熱の伝わりを低減でき、さらには、断熱部材に取り付けられた気化器への熱の伝わりも低減することができ、よって、断熱部材の厚さ寸法を大きくすることなく気化器への熱の伝わりを低減させて気化器の温度上昇を抑えることができ、しかも、断熱部材の厚さ寸法を小さくすることによりエンジンの横幅寸法を小さく抑えてエンジンの小型化を図ることができる。
【００４１】
また、請求項１記載の発明の気化器の取付構造によれば、断熱部材とシリンダブロックの外周面との間に、冷却風が流れる冷却風通路が形成されているので、この冷却風通路を流れる冷却風により断熱部材の冷却を効果的に行うことができる、よって、気化器への伝熱防止を効果的に行うことができ、しかも、冷却風通路を設けるための専用部品を別個に設ける必要がないので安価に冷却風通路を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態の４サイクルエンジンを示す正面図である。
【図２】その縦断正面図である。
【図３】その縦断側面図である。
【図４】図２におけるＡ−Ａ線断面図である。
【図５】エンジン本体から断熱部材と気化器とエアクリーナとを外した状態を示す側面図である。
【図６】エンジン本体に断熱部材を取り付けた状態を示す側面図である。
【図７】一部を断面にして示す背面図である。
【符号の説明】
１エンジン本体
２気化器
４イグニションコイル
９シリンダブロック
１９吸気ポート
２６放熱フィン
２７ａ、２７ｂ、２７ｃ取付用突起部
２８ａ取付部
２９断熱部材
３１冷却風通路
３２混合気通路
３３接続パイプ

Claims

外周面に吸気ポートの端部が設けられているシリンダブロックを備えるエンジン本体に混合気を生成する気化器を取り付ける気化器の取付構造において、
前記シリンダブロックの外周面で前記吸気ポートの端部と異なる箇所から突出して設けられた複数個の取付用突起部と、
前記吸気ポートに連通される混合気通路を有し、前記シリンダブロックの外周面との間に空間を設けた状態で前記複数個の取付用突起部に取り付けられた断熱部材と、
を有し、
前記シリンダブロックの外周面に接触しない状態で前記断熱部材に前記気化器が取り付けられていることを特徴とする気化器の取付構造。