JP4250141B2 - 自動二輪車 - Google Patents

Description

本発明は、吸気通路の途中に燃料噴射弁を有する吸気装置を備えたエンジンが搭載された自動二輪車に関する。

従来、アンダーボーン型の自動二輪車は、例えば、図１の自動二輪車５０に示すように、下方にフロントタイヤ５１と、フロントタイヤ５１を覆うフロントフェンダ５２が配置され、上方でハンドルを回動自在に支持するヘッドパイプ５３から車体後方に向かって下るように傾斜するバックボーン５４を有する車体フレームを備え、バックボーン５４の下方にエンジン５５が配置されている。

エンジン５５は、走行風により冷却されるように、ボディシリンダ５５ｂに取り付けられたヘッドシリンダ５５ａを車体前方に位置させ、クランクケース５５でバックボーン５４の下方に固定されている。そして、バックボーン５４の車体前方部分にエアクリーナ５６が取り付けられ、このエアクリーナ５６とエンジン５５との間には、燃料供給装置としてキャブレタ５７が吸気管（インテクマニホールド）５８を介して接続される。

このようにキャブレタ５７を備えた従来のアンダーボーン型の自動二輪車５０の構造では、フロントフェンダ５２と、バックボーン５４とエンジン５５のヘッドシリンダ５３ａとで囲まれる狭い空間において、上方のエアクリーナ５６と、下方のヘッドシリンダ５５ａとの間に、機能的に水平に配置する必要があるキャブレタ５７を設けている。このため、エアクリーナ５６とキャブレタ５７とを接続する吸気管５８ａと、キャブレタ５７とシリンダヘッド５５ａとを接続する吸気管５８ｂはそれぞれ急激に曲げて配置しなければならず、吸気管５８のそれぞれにおいて通気抵抗が増加し、出力向上の妨げになっている。

これを解消した構造として、キャブレタ５７に代えて燃料噴射式吸気装置を備えたエンジンを用いる構成がある。

燃料噴射式吸気装置を備えたエンジンとして、従来から、吸気弁開口に連通する吸気通路のスロットル弁より下流側に燃料噴射弁（以下、「インジェクタ」という。）を配設したものがある（例えば、特許文献１参照）。
日本国特開平０９−０１４１０２号公報

ところで上記従来の吸気装置を備えたエンジンでは、吸気通路の一部であって、吸気弁開口から上流側に離れている吸気マニホールドにインジェクタを設置している。そのため、上記エンジンを自動二輪車の車体フレームに搭載する場合、自動二輪車の構造上、吸気マニホールド自体の配置箇所も限られるため、上記インジェクタの配置スペースを確保するのが困難であるという問題がある。

図２に燃料噴射吸気装置を備えたエンジンを搭載した自動二輪車の一例を示す。なお、図２において図１と同様の構成要素については同名称、同符号を付して説明は省略する。

図２に示す自動二輪車６０は、図１に示すアンダーボーン型の自動二輪車５０と同様の車体フレームを有し、バックボーン５４の下方にエンジン６１が配置されている。そして、エンジン６１のヘッドシリンダ６１ａとエアクリーナ５６との間にはスロットルボディ５８が配置されている。

この図に示すように、燃料噴射吸気装置を備えるエンジン６１において、インジェクタ（燃料吸気弁）５９の噴霧を的確にシリンダブロック６１ｂ内に供給するためには、吸気ポート６１ｄに接続される吸気管５７ｃの接続部分を折り曲げ、この折り曲げた部分にインジェクタ５９を配置する必要がある。

すなわち、例えばアンダーボーン型の車体フレームにおいて、ヘッドパイプから斜め後下方に傾斜するメインパイプの下側に上記エンジンを吊り下げ固定しようとすると、上記インジェクタがメインパイプと干渉し易く、そのためエンジンの搭載位置を下方に下げるか、インジェクタを左，右何れか斜めに向けて、あるいは左，右何れかに偏位させて配設する必要がある等、エンジンの車体搭載上の自由度が低くなる。また、メインパイプ（バックボーン）と干渉しないように配置すると、図２に示すように、曲げアールが小さくなり、通気抵抗が増加し出力向上の妨げとなる。

本発明の目的は、インジェクタと車体フレームとの干渉を回避でき、エンジンの車体搭載上の自由度が損なわれないようにすることである。また、エンジンの吸気性に優れ、出力の向上を図ることである。

この目的は、下方に湾曲するメインフレームと、前記メインフレームの下方に配置されるエンジン及びエアクリーナと、前記メインフレームの下方で、前記エンジンと前記エアクリーナとの間に設けられた吸気管とを有する自動二輪車において、前記エンジンは、シリンダへエアを供給する吸気ポートに近接して接続される主通路から分岐する副通路と、前記主通路上の、前記副通路の分岐箇所を挟んだ位置に前記主通路内の前記吸気ポート側に設けられ、無負荷から所定の部分負荷運転域までは全閉する第１スロットル弁と、前記分岐箇所を挟んだ位置にスロットル操作に応じた開度になる第２スロットル弁とを備えるスロットルボディと、シリンダヘッドに直付けされ、燃料噴射口が、吸気弁、排気弁及びこれらを駆動するカム軸が気筒軸線に対して前記吸気ポートから離間する方向に偏位することにより前記吸気弁と前記吸気ポートとの間に形成されたスペース内の位置であって、前記シリンダの前記吸気弁開口に対向するとともに前記吸気弁の軸と前記吸気ポートの中心軸との間であって前記吸気ポートの前記吸気弁側端部に近接した位置に、配置されるインジェクタと、前記燃料噴射口からの噴射燃料を前記吸気弁開口側に案内する噴射口と、前記噴射口を囲むとともに前記燃料噴射口の周囲を囲む環状をなし、前記副通路の開口端部が接続されるエアチェンバと、前記エアチェンバと前記噴射口内とを連通する連通孔とを有し、前記インジェクタは、前記燃料噴射口から噴射された燃料と前記エアとの混合気が前記シリンダ内でエアモーションを発生させる角度で配設され、前記燃料噴射口から噴射された燃料と前記副通路からのエアとの混合気の前記吸気弁開口における実効スポットの直径が前記吸気弁開口の半径よりも小であり、且つ、前記実効スポットの軸線が前記吸気弁開口を通り前記シリンダの内周面と交差する位置に位置し、前記吸気弁開口は、前記インジェクタの燃料噴射中に開いて、前記混合気を前記シリンダ内に直接噴射させるように形成され、前記吸気管と前記インジェクタとは、相互に干渉しない位置に配置されている自動二輪車により解決される。

本発明によれば、インジェクタとメインフレームとの干渉を回避でき、エンジンの車体搭載上の自由度が損なわれないようにすることができるとともに、エンジンの吸気性に優れ、出力の向上を図ることができる。

以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。

（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
図３〜図７は本発明の第１実施形態に係る自動二輪車を説明するための図であり、図３はエンジン搭載状態を示す側面図、図４は図３に示す自動二輪自動車のエンジン搭載状態の概略構成図、図５はエンジン搭載状態を示す平面図、図６，図７はエンジンのシリンダヘッド部分の断面側面図，断面正面図である。なお、本実施形態において前，後、左，右とは上記自動二輪車のシートに着座した状態で見た場合の前，後、左，右を意味している。

図３〜図５において、２０は自動二輪車のアンダーボーン型車体フレームである。この車体フレーム２０は、下端部で前輪を軸支する前フォークを左右操向自在に支持するヘッドパイプ２０ａと、このヘッドパイプ２０ａからシート下方に向かって後斜め下方に延びるメインパイプ（メインフレーム）２０ｂと、このメインパイプ２０ｂの後端部に固定されて下方に延びるリヤアームブラケット２０ｃとを備える。このリヤアームブラケット２０ｃには、後端部で後輪を軸支するリヤアーム２０ｆが上下揺動自在に枢支されている。

なお、参照番号２４は上記メインパイプ２０ｂの後端部上側に配設された燃料タンクであり、該燃料タンク２４の上側にシート（図示せず）が搭載されている。なお、図４に示すように、メインパイプ２０ａの下端部には、フロントタイヤ３１およびフロントタイヤ３１を覆うフロントフェンダ３２とが配置されている。

上記メインパイプ２０ｂの後部下側でかつ上記リヤアームブラケット２０ｃの前側にエンジン１が、気筒軸を略水平にして前方に向け、クランク軸を車幅方向に向けて吊り下げ固定されている。

詳細には、該エンジン１のクランクケース２１の上壁の前端部に形成されたボス部２１ａがブラケット２２を介して上記メインパイプ２０ｂの左，右側面に固定されたブラケット２３にボルト締め固定されている。またクランクケース２１の底壁後部に形成されたボス部２１ｂが上記リヤアームブラケット２０ｃの下端前部に形成されたボス部２０ｄにボルト締め固定されている。

上記エンジン１は、空冷式４サイクル単気筒型のもので、クランク軸及び変速機構を内蔵する上記クランクケース２１の前壁にシリンダブロック２，シリンダヘッド３が積層締結され、該シリンダヘッド３の前合面３ａにヘッドカバー４が装着された構成となっている。

図６に示すように、上記シリンダブロック２のシリンダボア２ｂ内には、図示しないピストンが摺動自在に挿入配置されており、該ピストンはコンロッドによりクランク軸に連結されている。

上記シリンダヘッド２の後合面３ｂには、シリンダボア２ｂ内のピストンとで燃焼室を構成する燃焼凹部３ｃが凹設されている。この燃焼凹部３ｃには、燃焼室に連通する排気弁開口３ｄと吸気弁開口３ｅとが２つずつ形成されている。上記各排気弁開口３ｄは、シリンダヘッド３に形成された排気ポート３ｆに接続され、排気弁開口３ｆからの排気は、排気ポート３ｆによりシリンダヘッド３の下壁側に導出される。また、上記各吸気弁開口３ｅは、シリンダヘッド３に形成された吸気ポート３ｇに接続され、吸気弁開口３ｅへの吸気は、吸気ポート３ｇにより、シリンダヘッド３の上壁側から案内される。

上記各排気弁開口３ｄは、当該排気弁開口３ｄの開口平面に対して鉛直方向に進退動する排気弁６の弁頭６ａで開閉される。排気弁６は、シリンダヘッド３に配設されており、この排気弁６の弁軸６ｂは、気筒軸Ａとθ１の角度をなすようエンジン下側に傾斜配置されている。弁軸６ｂの基端部にリテーナ６ｃが装着され、このリテーナ６ｃとシリンダヘッド３に形成されたばね座３ｋとの間に弁ばね６ｄが介装されている。

この弁ばね６ｄにより排気弁６は、軸部６ｂが排気弁開口３ｄから離間する方向、つまり、弁頭６ａが排気弁開口３ｄを閉じる方向に付勢されている。

また、各吸気弁開口３ｅは、当該吸気弁開口３ｅの開口平面に対して鉛直方向に進退動する吸気弁７の弁頭７ａで開閉される。吸気弁７は、ヘッドシリンダ３に配設され、この吸気弁７の弁軸７ｂは気筒軸線Ａとθ２の角度をなすようエンジン上側に傾斜配置されている。また、弁軸７ｂの基端部にリテーナ７ｃが装着され、このリテーナ７ｃとシリンダヘッド３に形成されたばね座３ｋとの間に弁ばね７ｄが介装されている。この弁ばね７ｄにより吸気弁７は、軸部７ｂが吸気弁開口３ｅから離間する方向、つまり、弁頭７ａが上記吸気弁開口３ｅを閉じる方向に付勢されている。

さらに、上記シリンダヘッド３の上記吸気弁７，排気弁６の弁ばね７ｄ，６ｄとの間に位置するように吸，排気共用のカムを備えるカム軸８が回転自在に配設されている。

また、カム軸８と排気弁６との間の前側には排気ロッカアーム９が配置され、排気ロッカアーム９は、排気ロッカ軸９ａにより回転自在に支持されている。また、カム軸８と吸気弁７との間の前側には吸気ロッカアーム１０が配置され、吸気ロッカアーム１０は吸気ロッカ軸１０ａにより回転自在に支持されている。これらロッカアーム９、１０は、それぞれ一端部でカム８軸のカムと接触し、カム軸８の回転により他端部で軸部６ｂ、７ｂの上端をそれぞれ押圧し、軸部６ｂ、７ｂをそれぞれ付勢方向に抗して移動させる。なお、上記排気，吸気ロッカ軸９ａ，１０ａは、ヘッドカバー４の内面に突設されたボス部により支持されている。

ここで、上記カム軸８は、気筒軸線Ａに対して排気側にａだけ偏位配置されており、これに伴って吸気弁７の気筒軸線Ａとなす角度θ２は排気弁６の気筒軸線Ａとなす角度θ１より小さく設定されている。即ち、吸気弁７は排気弁６に比較して気筒軸線Ａにより近づく起立状態に配置されている。その結果、吸気弁７からエンジン上側部分により大きなスペースが確保され、このスペースを用いて、後述するインジェクタ１１の設置を自由に行うことができる。

上記吸気ポート３ｇは、ヘッドシリンダ３において、上記吸気弁開口３ｅから上記気筒軸線Ａに略直交する方向に屈曲された後、そのまま上方に延長されてなり、外気を燃焼室内に導入する吸気通路の一部を構成している。

上記吸気ポート３ｇの下流端の屈曲部は、隔壁３ｈにより上記左，右の吸気弁開口３ｅ，３ｅに連通する分岐通路３ｉ，３ｉに分岐されている。また、吸気ポート３ｇの上流端の外部接続口３ｊには、吸気通路の一部を構成するスロットルボディ５が接続されている。

上記スロットルボディ５は、下流側から順に第１，第２スロットル弁５ａ，５ｂを備え、吸気ポート３ｇに近接配置されている。

第２スロットル弁５ｂの弁軸に固定された駆動プーリ５ｃには、スロットル操作ケーブル２９の一端が連結され、該ケーブル２９の他端は操向ハンドルのスロットルグリップに連結されている。

また、第２スロットル弁５ｂの駆動プーリ５ｃと第１スロットル弁５ａとは、リンク式の遅れ機構５ｄを介して連結されている。

上記第１，第２スロットル弁５ａ，５ｂの開度は、負荷（スロットル操作量）の変化に伴って以下のように制御される。上記下流側に配置された第１スロットル弁５ａは、無負荷（アイドル）運転域から所定の部分負荷運転域までは全閉位置に保持される。これにより、スロットルボディ５は、噴射された燃料の微粒化を促進するための微粒化用空気を副通路１３を介してインジェクタ１１の噴射ノズル１１ａ付近に大量に供給するようになっている。このようにスロットルボディ５では、噴射ノズル１１ａ付近へ大量な微粒化用空気を供給することにより、低負荷運転時における噴射燃料のガス化を促進する。

また、上流側に配置された第２スロットル弁５ｂはスロットル操作に応じて主通路面積を制御する通常のスロットル弁である。

そして、図３に示すように、上記吸気ポート３ｇの前壁側に、上記インジェクタ１１が、前面視で吸気ポート３ｇの中心線Ｂに一致し、かつカム軸方向視で上記気筒軸線Ａに対して（θ２＋θ３）の角度でエンジン上側に傾斜するように配設されている。

このインジェクタ１１の配置位置，角度等の設定に当たっては、燃料と微粒化用空気との混合気が吸気弁開口３ｅと開位置にある吸気弁７の弁頭７ａとの環状の隙間の主として気筒軸線Ａ側部分を通ってシリンダボア２ｂ内面の排気弁開口側部分に沿って、かつ気筒軸線Ａ方向に噴射されるように設定されている。

すなわち、インジェクタ１１は、吸気弁開口３ｅに燃料噴射口を対向させ、且つ、燃料噴射口から噴射された燃料とエアとの混合気がシリンダ内でタンブルなどのエアーモーションを発生させる角度で、ヘッドシリンダ３に配設されている。

つまり、インジェクタ１１は、図２に示すように、噴射ノズル１１ａの燃料噴射口から噴射された燃料とエアとの混合気の吸気弁開口３ｅにおける実効スポットの直径が吸気弁開口の半径よりも小であり、且つ、実効スポットの軸線が吸気弁開口３ｅを通りシリンダの内周壁と交差する位置に配設されている。

言い換えれば、インジェクタ１１は、その噴射ノズル１１ａが、図１において、水平方向から見て、吸気弁開口３ｅが弁頭７ａにより閉塞された状態における弁軸７ｂの基端と、吸気弁７の軸線と吸気ポート３ｇの中心線Ｂとの交点と、吸気ポート３ｇの中心線Ｂとシリンダヘッド３の上流端の外部接続口３ｊとの交点とを結んだ領域内に位置するように配置されている。

なお、このインジェクタ１１は、吸気弁開口３ｅの開口面から噴射ノズル１１ａまでの距離が４．０ｃｍ以下となる位置に配置されることが望ましい。

また、インジェクタ１１は、燃料噴射中に開口する吸気弁３ｅからシリンダボア２ｂ内に燃料を直接噴射する。例えば、インジェクタ１１の吸気弁開口３ｅに対する噴射タイミングは、ＥＣＵ（Engine Control Unit）などの制御装置により制御される。

上記吸気ポート３ｇの前壁部分には、装着穴３ｍが、外部から吸気ポート３ｇ内に連通するように貫通形成されている。

この装着穴３ｍの吸気ポート連通部付近は、噴射された燃料を上記吸気ポート３ｇから吸気弁開口を通してシリンダボア２ｂ内に案内する噴射通路１４となっており、該噴射通路１４には筒状のホルダ１２が嵌合されることにより装着されている。

このホルダ１２の軸方向外側に位置する支持穴１２ａ内には、上記インジェクタ１１の噴射ノズル１１ａ部分が挿入された状態で嵌合されている。

これにより噴射ノズル１１ａは、吸気弁７の軸と吸気ポート３ｇの中心軸Ｂとの間であり、且つ、吸気ポート３ｇの吸気弁側端部に近接する位置に配置される。

なお、この噴射ノズル１１ａの燃料噴射孔は、燃料を左，右の吸気弁開口３ｅ，３ｅに向かう分岐流として噴射する形状を有している。

また、上記ホルダ１２の軸方向内側部分は噴射口１２ｂとなっている。よって、インジェクタ１１の噴射ノズル１１ａから２方向に分岐するように噴射された燃料は、上記噴射口１２ｂ内で微粒化用空気と混合され、該噴射口１２ｂから吸気ポート３ｇの分岐通路３ｉ，３ｉを通って燃焼室（シリンダボア２ｂ）内に供給される。

なお、上記ホルダ１２の噴射口１２ｂは、上記隔壁３ｈに対向しており、該隔壁３ｈには上記インジェクタ１１から噴射された燃料が衝突するのを回避するための逃げ部３ｎが切欠き形成されている。

上記ホルダ１２の噴射口１２ｂの外周部の小径に形成された部分と上記装着穴３ｍとの間には、環状のエアチャンバ１２ｃが形成されており、該エアチャンバ１２ｃは、上記ホルダ１２に等角度間隔毎に径方向に貫通形成された複数（この実施形態では４個）の連通孔１２ｄにより噴射口１２ｂ内に連通している。

また、上記エアチャンバ１２ｃには副通路１３の下流端開口（接続口）１３ａが連通している。この副通路１３は、上記吸気ポート３ｇに沿って上流側に延び、その上流端開口１３ｂは上記スロットルボディ５の第１，第２スロットル弁５ａ，５ｂの間に連通している。

この実施の形態における４個の連通孔１２ｄのうち、上記下流端開口１３ａ側に位置する２つの連通孔１２ｄの軸線は、下流端開口１３ａの軸線に対して４５°をなしている。即ち、上記連通孔１２ｄは、上記下流端開口１３ａからずらした方向に向けて形成されている。

図５に示すように、上記スロットルボディ５には吸気通路の残りの部分を構成する吸気管２５が接続されている。この吸気管２５は、上記スロットルボディ５から上方に延びた後、上記メインパイプ２０ｂの下面に沿って前斜め上方に延び、エアクリーナ２６の後壁２６ａに突設された接続口２６ｂに接続されている。

上記エアクリーナ２６は、ボックス本体２６ｃの前側開口に蓋体２６ｄを着脱可能に装着し、内部にエレメントを収容している。このエアクリーナ２６は、上記メインパイプ２０ｂの前部下側でヘッドパイプ２０ａの後側に位置し、該メインパイプ２０ｂにボルト締め固定されている。なお、参照番号２６ｅは外気をエアクリーナ２６内に導入するダクトであり、このダクト２６ｅは、メインパイプ２０ｂの前部上側でヘッドパイプ２０ａの後側に開口している。

また、参照番号２７は上記インジェクタ１１に接続された燃料供給ホースであり、この燃料供給ホース２７は、吸気管２５とメインパイプ２０ｂとのそれぞれの右側を後斜め上方に延び、燃料供給ポンプを介して上記燃料タンク２４に接続されている。なお、燃料供給ホース２７を吸気管及びメインパイプの左側に配置しても良い。

このように本実施の形態の自動二輪車は、下方に湾曲するメインパイプ（メインフレーム）２０ｂと、メインパイプ２０ｂの下方に配置されるエンジン１及びエアクリーナ２６と、メインパイプ２０ｂの下方で、エンジン１とエアクリーナ２６との間に設けられた吸気管２５とを有する。そして、エンジン１は、シリンダ内への吸気を行う吸気弁７を取り付ける吸気弁配設部と、シリンダ内からの排気を行う排気弁６を取り付ける排気弁配設部と、吸気管に接続され、外部エアを吸気弁に供給する吸気ポートと、燃料を噴出するインジェクタ１１を取り付けるとともに、噴射ノズル１１ａ（燃料噴射口）を、吸気弁７の軸と吸気ポート３ｇの中心軸Ｂとの間であり、且つ、吸気ポート３ｇの吸気弁側端部に近接した位置に配置するインジェクタ配設部と、吸気弁配設部と排気弁配設部と吸気ポート３ｇとインジェクタ配設部とを一体的に形成してなるシリンダヘッド３とを具備する。このエンジン１を具備することで、自動二輪車は、図４に示すように、フロントフェンダ３２と、メインパイプ２０ｂ、エンジン１とで囲まれた空間内にて、吸気管２５とインジェクタ１１とを相互に干渉しない位置に配置している。

次に、本実施形態装置の作用効果について説明する。

無負荷運転域から所定の部分負荷運転域においては、下流側の第１スロットル弁５ａは全閉とされ、第２スロットル弁５ｂはスロットル操作に応じて開閉制御される。

上記部分負荷運転域より負荷の小さい運転域では、エンジン側の吸気負圧が副通路１３にそのまま作用し、吸入空気の全量がスロットルボディ５内から副通路１３を通ってエアチャンバ１２ｃに導入される。次いで、このエアチャンバ１２ｃに導入された吸入空気は、連通孔１２ｄを通って噴射口１２ｂ内に噴射され、ここで噴射ノズル１１ａから噴射された燃料を微粒化しつつ該燃料と良く混合される。次いで、この混合気は、隔壁３ｈの逃げ部３ｎの左，右を通って左，右の吸気弁開口３ｅから燃焼室内に供給される。

この場合、インジェクタの噴射ノズル１１ａを吸気弁開口３ｅに近接する位置に、つまり、噴射ノズル１１ａが、吸気弁７の軸と吸気ポート３ｇの中心軸Ｂとの間であり、且つ、吸気ポート３ｇの吸気弁側端部に近接する位置に配置されている。具体的には、噴射ノズル１１ａの燃料噴射孔をシリンダ軸線Ａと平行で動弁機構の吸気側端部を通る直線Ｃより気筒軸Ａ側に位置させている。この噴射ノズル１１ａと吸気弁開口３ｅとが近接しているため、噴射ノズル１１ａが噴射する燃料がエアと混合させて、吸気弁開口３ｅに直接噴射される。よって、燃料が付着し得る壁面積自体が小さくなり、それに伴って燃料の壁面付着量が減少し、冷間運転時の燃費を改善できる。さらに、燃料カット時やアイドルストップ時に未燃焼燃料が排出されることによる排気ガス性状の悪化を改善できる。また、急なスロットル操作に対してもエンジン回転速度の増加に遅れが生じない等のスロットル応答性を改善できる。

また、上記混合気は、吸気弁開口３ｅと開いている吸気弁７の弁頭７ａとの環状の隙間の主として排気側部分からシリンダボアの内面に沿って軸方向に供給され、そのためにシリンダボア２ａ内においてタンブル（縦渦）が確実に発生し、上述の燃料の微粒化と相まって燃焼性が向上する。

本実施形態では、カム軸８を気筒軸線Ａより排気側に偏位させて配置し、気筒軸線Ａと吸気弁７とのなす角度θ２を気筒軸線Ａと排気弁６とのなす角度θ１より小さく設定している。つまり吸気弁７を気筒軸線Ａ側に寄り添うように起立させている。

すなわち、エンジン１のシリンダヘッド３は、吸気弁配設部と、排気弁配設部と、吸気ポートと、燃料噴射口を、吸気弁の軸と吸気ポートの中心軸との間であり、且つ、前記吸気ポートの吸気弁側端部に近接した位置に配置するインジェクタ配設部とを一体的に形成して成る。

これにより、シリンダヘッド３の吸気側部分に、インジェクタ１１を吸気弁開口３ｅに近づけて配置するためのスペースを確保でき、上述の燃料の壁面付着量を低減し、応答性を改善できるとともに、燃焼性を向上できる。

また、噴射通路の噴射ノズル１１ａが位置する部分とスロットルボディ（主通路）５の第１，第２スロットル弁５ａ，５ｂの間の部分とを副通路１３で連通し、無負荷から所定の部分負荷運転域までは第１スロットル弁５ａを全閉としたので、大量の吸入空気を噴射ノズル１１ａ部分に微粒化用空気として確実に供給でき、そのため上述の燃料微粒化を促進できる。

さらに、上記実施形態１では、気筒軸を中心に対象に配設された排気弁６と吸気弁７、さらにシリンダボア２ｂの軸に対して直交するように配置される吸気ポート３ｇのぞれぞれが一体的に配設されたシリンダヘッド２において、インジェクタ１１先端の噴射ノズル１１ａは、吸気弁７の軸と吸気ポート３ｇの中心軸Ｂとの間であり、且つ、吸気ポート３ｇの吸気弁側端部に近接する位置に配置されている。このため、ヘッドシリンダ３において、インジェクタ１１は、噴射ノズル１１ａの燃料噴射口から噴射された燃料とエアとの混合気の吸気弁開口における実効スポットの直径が吸気弁開口３ｅの半径よりも小であり、且つ、実効スポットの軸線が吸気弁開口３ｅを通りシリンダボア２ｂの内周壁と鋭角に交差する位置に容易に配設される。

また、スロットルボディ５が吸気ポート３ｇに近接するように吸気管２５に接続されているため、スロットルボディ５内の第１及び第２スロットル弁５ａ、５ｂの開閉に迅速に応答してエアを吸気弁開口３ｅを介してシリンダボア２ｂに吸入させることができる。つまり、スロットル開度に対するレスポンスを向上することができる。

さらにまた、左，右の分岐通路３ｉ，３ｉを画成する隔壁３ｈに噴射された燃料が衝突するのを防止する逃げ部３ｎを形成したので、２つの分岐通路３ｉ，３ｉの中心にインジェクタ１１を配置した場合でも、２つの吸気弁開口３ｅ，３ｅに向けた分岐流として噴射された噴射燃料が隔壁３ｈに衝突付着するのを回避できる。

そして、本実施形態では、インジェクタ１１をシリンダヘッド３の吸気弁開口３ｅの直近に配設し、吸気管２５とインジェクタ１１とを相互に干渉しない位置に配置したので、エンジン１をメインパイプ２０ｂの下側に吊り下げ固定する際に、上記インジェクタ１１がメインパイプ２０ｂと干渉し難く、エンジン１をメインパイプ２０ｂに吊り下げ固定する場合の自由度がインジェクタの配置によって損なわれることがない。

また、シリンダヘッド２の上壁とメインパイプ２０ｂとの間にスロットルボディ５の配置スペースを容易に確保でき、スロットル応答性を向上でき、さらに吸気管２５を曲げ箇所数が１つだけで、しかも曲げＲを大きくとることができ、吸気抵抗を軽減できる。

吸気管２５をメインパイプ２ｂの下面に沿うよう配置し、これらに対して同じ側に燃料供給ホース２７を配置したので、吸気系及び燃料供給系の配索構造を簡素化できる。

なお、上記第１実施形態では、スロットルボディ５をシリンダヘッド２の上壁に直接接続したが、図８に第２実施形態を示すように、吸気管２８を、シリンダヘッド３の上壁から上方に延びた後、前方に延びさらに上方に屈曲して上記エアクリーナ２６の底面２６ｆに接続された形状とし、該吸気管２８の上記前方に延びた部分にスロットル弁を内蔵するスロットルボディ５を介在させても良い。また、本実施形態においても、燃料供給ホース２７は吸気管２８及びメインパイプ２０ｂの右側を後斜め上方に延びている。

このように構成した場合には、スロットルボディ５の配置スペースの確保が容易であり、また、スロットルボディ５の姿勢が横向きであるので、駆動系において特に駆動ケーブルの配置が容易である。

図９は本発明の第３実施形態を説明するための図である。

本第３実施形態では、インジェクタ１１をシリンダヘッド３の吸気ポート３ｇとシリンダブロック２側の合面３ｂとの間に配置している。より詳細には、インジェクタ１１は、上記２つの吸気弁開口３ｅのうち右側に位置する分岐通路３ｉ′から吸気弁開口３ｅ′を通して燃焼室内に向けて燃料を直接噴射供給するように配置されている。

本実施形態では、インジェクタ１１を右側の吸気弁開口３ｅ′側に配置し、該インジェクタ１１の噴射ノズル１１ａが位置する部分とスロットルボディ５の第１，第２スロットル弁５ａ，５ｂの間の部分とを副通路１３で連通し、無負荷から所定の部分負荷運転域までは第１スロットル弁５ａを全閉としている。これにより、大量の吸入空気を噴射ノズル１１ａ部分に微粒化用空気として確実に供給でき、そのため燃料と微粒化用空気との混合気が右側の吸気弁開口３ｅ′からシリンダボア内に内周方向に供給される。よって、燃焼室内において横渦（スワール）を発生させることができ、上述の燃料微粒化を促進でき、燃焼性を改善できる。

また、この場合においても、インジェクタ１１をシリンダヘッド３に直接取り付け、噴射ノズル１１ａを吸気弁開口３ｅの直近に位置させたので、インジェクタ１１が上方に大きく突出するといった問題を回避でき、インジェクタ１１を配設したことでエンジンの搭載上の自由度が低下するといった問題も生じない。

本明細書は、２００２年１０月２５日出願の特願２００２−３１１４８６に基づく。この内容はすべてここに含めておく。

本発明は、吸気通路の途中にインジェクタを有する吸気装置を備えたエンジンがメインフレームの下部に設けられる自動二輪車に適用することができる。

従来の自動二輪車のエンジン搭載状態を示す概略構成図 従来の自動二輪車のエンジン搭載状態を示す概略構成図 本発明の第１実施形態による自動二輪車のエンジン搭載状態を示す右側面図 図３に示す自動二輪車のエンジン搭載状態の概略構成図 上記エンジン搭載状態を示す平面図 上記エンジンの断面右側面図 上記エンジンの断面正面図 本発明の第２実施形態による自動二輪車のエンジン搭載状態を示す右側面図 本発明の第３実施形態による自動二輪車のエンジン搭載状態を示す右側面図

Claims (4)

1. 下方に湾曲するメインフレームと、
   前記メインフレームの下方に配置されるエンジン及びエアクリーナと、
   前記メインフレームの下方で、前記エンジンと前記エアクリーナとの間に設けられた吸気管とを有する自動二輪車において、
   前記エンジンは、
   シリンダへエアを供給する吸気ポートに近接して接続される主通路から分岐する副通路と、前記主通路上の、前記副通路の分岐箇所を挟んだ位置に前記主通路内の前記吸気ポート側に設けられ、無負荷から所定の部分負荷運転域までは全閉する第１スロットル弁と、前記分岐箇所を挟んだ位置にスロットル操作に応じた開度になる第２スロットル弁とを備えるスロットルボディと、
   シリンダヘッドに直付けされ、燃料噴射口が、吸気弁、排気弁及びこれらを駆動するカム軸が気筒軸線に対して前記吸気ポートから離間する方向に偏位することにより前記吸気弁と前記吸気ポートとの間に形成されたスペース内の位置であって、前記シリンダの前記吸気弁開口に対向するとともに前記吸気弁の軸と前記吸気ポートの中心軸との間であって前記吸気ポートの前記吸気弁側端部に近接した位置に、配置されるインジェクタと、
   前記燃料噴射口からの噴射燃料を前記吸気弁開口側に案内する噴射口と、
   前記噴射口を囲むとともに前記燃料噴射口の周囲を囲む環状をなし、前記副通路の開口端部が接続されるエアチェンバと、
   前記エアチェンバと前記噴射口内とを連通する連通孔とを有し、
   前記インジェクタは、前記燃料噴射口から噴射された燃料と前記エアとの混合気が前記シリンダ内でエアモーションを発生させる角度で配設され、前記燃料噴射口から噴射された燃料と前記副通路からのエアとの混合気の前記吸気弁開口における実効スポットの直径が前記吸気弁開口の半径よりも小であり、且つ、前記実効スポットの軸線が前記吸気弁開口を通り前記シリンダの内周面と交差する位置に位置し、
   前記吸気弁開口は、前記インジェクタの燃料噴射中に開いて、前記混合気を前記シリンダ内に直接噴射させるように形成され、
   前記吸気管と前記インジェクタとは、相互に干渉しない位置に配置されていることを特徴とする自動二輪車。
2. 前記スロットルボディの前記第２スロットル弁と第１スロットル弁とは、リンク方式の遅れ機構を介して連結されていることを特徴とする請求項１記載の自動二輪車。
3. 前記吸気ポートは２つの吸気弁開口を有し、前記吸気ポートは隔壁によって左右の分岐通路に画成され、
   前記インジェクタは前記２つの吸気弁開口に向けた左右の分岐流として燃料を噴射し、
   前記隔壁には、前記２つの吸気弁開口に向けた分岐流として噴射された噴射燃料が分岐通路の内壁に衝突付着するのを回避するための逃げ部が形成されていることを特徴とする請求項１記載の自動二輪車。
4. 前記インジェクタは、前記吸気弁開口の開口面から噴射ノズルまでの距離が４．０ｃｍ以下となる位置に配置されていることを特徴とする請求項１記載の自動二輪車。

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