JP5585213B2

JP5585213B2 - Exhaust gas passage structure of internal combustion engine

Info

Publication number: JP5585213B2
Application number: JP2010123273A
Authority: JP
Inventors: 佳克秋田; 伸一山田
Original assignee: Suzuki Motor Co Ltd
Current assignee: Suzuki Motor Co Ltd
Priority date: 2010-05-28
Filing date: 2010-05-28
Publication date: 2014-09-10
Anticipated expiration: 2030-05-28
Also published as: JP2011247217A

Description

本発明は、シリンダヘッドの排気ポートからの排気ガスを、排気ガス通路を経て排出する内燃機関の排気ガス通路構造に関する。 The present invention relates to an exhaust gas passage structure of an internal combustion engine that exhausts exhaust gas from an exhaust port of a cylinder head through an exhaust gas passage.

自動二輪車の排気ガス通路（排気管）において、排気ポート近傍に直管部を設け、この直管部に排気ガスセンサを設置したものが、特許文献１に開示されている。 Patent Document 1 discloses a motorcycle in which a straight pipe portion is provided in the vicinity of an exhaust port in an exhaust gas passage (exhaust pipe) of a motorcycle and an exhaust gas sensor is installed in the straight pipe portion.

特開２００６−１７０９３８号公報JP 2006-170938 A

ところが、上述の公報記載の排気ガス通路（排気管）では、排気ガスセンサの検出部は排気管内へ突出して設けられている。しかしながら、この場合、特に小型エンジンにあっては排気管の通路断面積が小さく、しかも、通路断面形状を変更して通路断面積を増大できないので、排気抵抗が増加してしまう。 However, in the exhaust gas passage (exhaust pipe) described in the above publication, the detection part of the exhaust gas sensor is provided so as to protrude into the exhaust pipe. However, in this case, especially in a small engine, the passage cross-sectional area of the exhaust pipe is small, and the passage cross-sectional area cannot be increased by changing the passage cross-sectional shape, so that the exhaust resistance increases.

また、排気管には排気ポート近傍に、排気ガスセンサ取り付け用の直管部が設けられたので、排気管の地上高が低くなって排気管の脱着作業性が低下すると共に、車体に占める排気管のスペースが増大して、車両のコンパクト化が阻害されてしまう。 In addition, since the exhaust pipe is provided with a straight pipe portion for attaching the exhaust gas sensor in the vicinity of the exhaust port, the ground height of the exhaust pipe is lowered, the detachability of the exhaust pipe is reduced, and the exhaust pipe occupying the vehicle body This increases the space of the vehicle and hinders downsizing of the vehicle.

更に、排気管の直管部にセンサボスを介して排気ガスセンサを取り付ける場合、センサボスにおける直管部との接合面には、直管部の曲面に適合する曲面を煩雑な加工で施さなければならず、製造コストの上昇を招いている。 Furthermore, when an exhaust gas sensor is attached to the straight pipe portion of the exhaust pipe via a sensor boss, a curved surface that conforms to the curved surface of the straight pipe portion must be applied to the joint surface of the sensor boss with the straight pipe portion by complicated processing. This has led to an increase in manufacturing costs.

本発明の目的は、上述の事情を考慮してなされたものであり、排気ガス通路における通路断面形状の自由度を拡大できる内燃機関の排気ガス通路構造を提供することにある。 An object of the present invention is to provide an exhaust gas passage structure of an internal combustion engine that can increase the degree of freedom of the cross-sectional shape of the exhaust gas passage.

本発明は、シリンダブロック、シリンダヘッド、ヘッドカバーとから成るシリンダアッセンブリを主要構成とするエンジンと、後輪を駆動する伝動装置とが一体に構成されたパワーユニットが、車体フレームに対して前記エンジンのクランクケースに設けたピボット軸周りに上下方向に揺動可能に枢支されるとともに、前記エンジンのシリンダヘッド内の燃焼室からの排気ガスを、前記シリンダヘッドに形成された排気ポートから排気ガス通路を経て排出する内燃機関の排気ガス通路構造において、前記排気ガス通路は、前記排気ポートに接続された第１排気ガス通路と、この第１排気ガス通路に接続された第２排気ガス通路とを備えてエンジン排気系を構成し、且つこのエンジン排気系は前記パワーユニットと共に車体フレームに対して前記ピボット軸周りに上下方向に揺動可能に構成され、前記第１排気ガス通路は、前記シリンダヘッドの排気ポートの直下に設けられて略直角に屈曲する屈曲部を備え、この屈曲部によって、前記第１排気ガス通路と前記第２排気ガス通路とから成る前記排気ガス通路は、前記第１排気ガス通路が前記シリンダヘッドの排気ポートから鉛直下方に延びた後、その後端に接続した前記第２排気ガス通路を経て水平方向に車両後方へ延在される一方、前記第１排気ガス通路の前記屈曲部に排気ガスセンサを突出して設置するとともに、この排気ガスセンサは、前記クランクケースの前方で前記シリンダブロック及びシリンダヘッドの直下であって、前記パワーユニットを揺動可能に支持する前記ピボット軸の上方の、クランクケース及びシリンダアッセンブリを備えてなるエンジンと、屈曲して形成される前記第１排気ガス通路を構成する排気管とで囲まれた空間内に収容され、更に、前記第１排気ガス通路は、その中心軸に沿って延びる面で分割された複数の通路ピースが接合されて構成されたことを特徴とするものである。 According to the present invention, there is provided a power unit in which an engine mainly including a cylinder assembly including a cylinder block, a cylinder head, and a head cover and a transmission device for driving a rear wheel are integrated with respect to a vehicle body frame. A pivot shaft is pivotally supported around a pivot shaft provided in the case, and exhaust gas from a combustion chamber in the cylinder head of the engine is passed through an exhaust gas passage from an exhaust port formed in the cylinder head. In the exhaust gas passage structure of an internal combustion engine that discharges via the exhaust gas passage, the exhaust gas passage includes a first exhaust gas passage connected to the exhaust port and a second exhaust gas passage connected to the first exhaust gas passage. The engine exhaust system and the engine exhaust system together with the power unit in front of the vehicle body frame. Can swing vertically around the pivot axis, the first exhaust gas passage has a bent portion that is bent substantially at a right angle is provided directly below the exhaust port of the cylinder head, the bent portion, wherein The exhaust gas passage composed of the first exhaust gas passage and the second exhaust gas passage is connected to the rear end thereof after the first exhaust gas passage extends vertically downward from the exhaust port of the cylinder head. An exhaust gas sensor extends in the horizontal direction through the exhaust gas passage and protrudes from the bent portion of the first exhaust gas passage , and the exhaust gas sensor is disposed in front of the crankcase in the cylinder. A crankcase and a cylinder arm directly below the block and the cylinder head and above the pivot shaft for swingably supporting the power unit. An engine comprising comprise assembly is accommodated in a space surrounded by an exhaust pipe constituting the first exhaust gas passage which is formed by bending, further, the first exhaust gas passage, its central axis A plurality of passage pieces divided by a surface extending along the surface are joined to each other.

本発明によれば、第１排気ガス通路は、その中心軸に沿って延びる面で分割された複数の通路ピースが接合されて構成されたので、通路断面形状を非円形に形成できると共に、第１排気ガス通路の軸方向に沿って通路断面形状を変更して形成できる。この結果、第１排気ガス通路における通路断面形状の自由度を拡大できる。 According to the present invention, the first exhaust gas passage is configured by joining a plurality of passage pieces divided by a surface extending along the central axis thereof, so that the passage cross-sectional shape can be formed in a non-circular shape, and It can be formed by changing the cross-sectional shape of the passage along the axial direction of one exhaust gas passage. As a result, the degree of freedom of the passage cross-sectional shape in the first exhaust gas passage can be expanded.

本発明に係る内燃機関の排気ガス通路構造における一実施形態が適用されたスクータ型自動二輪車を示す左側面図。1 is a left side view showing a scooter type motorcycle to which an embodiment of an exhaust gas passage structure of an internal combustion engine according to the present invention is applied. 図１のパワーユニットをエンジン排気系の一部と共に示す左側面図。The left view which shows the power unit of FIG. 1 with a part of engine exhaust system. 図１のパワーユニットをエンジン排気系と共に示す右側面図。The right view which shows the power unit of FIG. 1 with an engine exhaust system. 図３のＩＶ矢視図。IV arrow line view of FIG. 図２〜図４の第１排気管を排気ガスセンサと共に示す斜視図。The perspective view which shows the 1st exhaust pipe of FIGS. 2-4 with an exhaust gas sensor. 図５のＶＩ−ＶＩ線に沿う断面図。Sectional drawing which follows the VI-VI line of FIG. 図５のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿う断面図。Sectional drawing which follows the VII-VII line of FIG. 従来の排気管をセンサボスと共に示す説明図。Explanatory drawing which shows the conventional exhaust pipe with a sensor boss | hub.

以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面に基づき説明する。但し、本発明は、これらの実施の形態に限定されるものではない。 The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to these embodiments.

図１は、本発明に係る内燃機関の排気ガス通路構造における一実施形態が適用されたスクータ型自動二輪車を示す左側面図である。本実施の形態において前後、左右、上下の表現は、車両乗車時の運転者を基準にしたものである。 FIG. 1 is a left side view showing a scooter type motorcycle to which an embodiment of an exhaust gas passage structure of an internal combustion engine according to the present invention is applied. In the present embodiment, front / rear, left / right, and upper / lower expressions are based on the driver when riding the vehicle.

スクータ型自動二輪車１０は、アンダーボーン型の車体フレーム１１を備えている。この車体フレーム１１は、前頭部のヘッドパイプ１２の後部からダウンチューブ１３が下方へ向かって延出され、このダウンチューブ１３の下部からシートレール１４が後斜め上方へ延出されて構成される。 The scooter type motorcycle 10 includes an underbone body frame 11. The vehicle body frame 11 is configured such that a down tube 13 extends downward from a rear portion of a head pipe 12 at the frontal portion, and a seat rail 14 extends obliquely upward and rearward from a lower portion of the down tube 13. .

前記ヘッドパイプ１２にフロントフォーク１５が、ハンドルバー１６と共に左右に回動自在に支持され、このフロントフォーク１５の先端に前輪１７が軸支されている。一方、前記ダウンチューブ１３の下部中央には、スイングブラケット１８を介してパワーユニット１９が、支持軸としてのピボット軸２０回りに上下方向に揺動可能に枢支される。 A front fork 15 is supported on the head pipe 12 so as to be rotatable left and right together with the handle bar 16, and a front wheel 17 is pivotally supported at the tip of the front fork 15. On the other hand, a power unit 19 is pivotally supported at the center of the lower part of the down tube 13 via a swing bracket 18 so as to swing up and down around a pivot shaft 20 as a support shaft.

パワーユニット１９は、スクータ用として一般的に用いられるものであり、内燃機関としてのエンジン２１と伝動装置２２とが一体に構成され、伝動装置２２の後部に後輪２３が直接軸支される。伝動装置２２の後部とシートレール１４との間にリアクッションユニット２４が上下に掛け渡され、このリアクッションユニット２４によりパワーユニット１９及び後輪２３が緩衝懸架される。 The power unit 19 is generally used for a scooter. An engine 21 as an internal combustion engine and a transmission device 22 are integrally formed, and a rear wheel 23 is directly supported by a rear portion of the transmission device 22. A rear cushion unit 24 is stretched up and down between the rear portion of the transmission device 22 and the seat rail 14, and the power unit 19 and the rear wheel 23 are buffered and suspended by the rear cushion unit 24.

ここで、図２に示すように、パワーユニット１９を構成するエンジン２１のクランクケース２７には、下部から左右一対のフレーム支持部３９が前方へ一体に延出されている。これらのフレーム支持部３９の先端が、スイングブラケット１８の後端に架設された車両幅方向に沿うピボット軸２０に回転自在に連結される。これにより、パワーユニット１９は、図１に示すように、車体フレーム１１に対してスイングブラケット１８を介しピボット軸２０回りに上下方向に揺動可能に枢支される。 Here, as shown in FIG. 2, a pair of left and right frame support portions 39 are integrally extended forward from the lower portion of the crankcase 27 of the engine 21 constituting the power unit 19. The front ends of these frame support portions 39 are rotatably connected to a pivot shaft 20 that extends from the rear end of the swing bracket 18 along the vehicle width direction. As a result, the power unit 19 is pivotally supported with respect to the vehicle body frame 11 via the swing bracket 18 so as to swing up and down around the pivot shaft 20 as shown in FIG.

車体フレーム１１におけるシートレール１４の上方には着座シート２５が開閉自在に載置され、この着座シート２５の下方に、ヘルメット等を収納可能な物品収納室（不図示）が設けられる。このため、着座シート２５を開放することによって、上記物品収納室に物品の出し入れが可能になる。尚、パワーユニット１９の前部及び車体フレーム１１は、車体カバーとしての合成樹脂製のフレームカバー２６によって全体的に覆われ、外観の向上や内部機器の保護が図られている。 A seating seat 25 is placed on the body frame 11 above the seat rail 14 so as to be openable and closable. An article storage chamber (not shown) in which a helmet or the like can be stored is provided below the seating seat 25. Therefore, by opening the seating sheet 25, it is possible to put in and out the article in the article storage chamber. The front portion of the power unit 19 and the vehicle body frame 11 are entirely covered with a synthetic resin frame cover 26 as a vehicle body cover to improve the appearance and protect internal devices.

前記エンジン２１は、図２に示すように、クランクケース２７の前方からシリンダアッセンブリ２８が略水平方向へ前傾して延設されて構成される。クランクケース２７の左側から伝動装置２２が一体に併設されて後方へ延びている。前記シリンダアッセンブリ２８は、シリンダブロック２９とシリンダヘッド３０とヘッドカバー３１とがクランクケース２７側から順次重ねられて構成される。シリンダブロック２９及びシリンダヘッド３０の周囲は、合成樹脂製のエンジンカバー３２により覆われている。 As shown in FIG. 2, the engine 21 is configured such that a cylinder assembly 28 extends from the front of a crankcase 27 so as to be inclined forward in a substantially horizontal direction. From the left side of the crankcase 27, the transmission device 22 is integrally provided and extends rearward. The cylinder assembly 28 includes a cylinder block 29, a cylinder head 30, and a head cover 31 that are sequentially stacked from the crankcase 27 side. The cylinder block 29 and the cylinder head 30 are covered with an engine cover 32 made of synthetic resin.

このエンジンカバー３２内では、エンジン２１のクランクシャフト（不図示）に取り付けられた、ファンカバー３３（図３）内の冷却ファン３４の回転により導風口３５から冷却用空気が導入されて、シリンダブロック２９及びシリンダヘッド３０等が強制冷却される。上記導風口３５は、ファンカバー３３の右側方に開口される。シリンダブロック２９及びシリンダヘッド３０等を冷却した冷却用空気は、エンジンカバー３２の下面に形成された排風口３６（図４）から排出される。 In the engine cover 32, cooling air is introduced from the air guide port 35 by the rotation of the cooling fan 34 in the fan cover 33 (FIG. 3) attached to the crankshaft (not shown) of the engine 21, and the cylinder block 29, the cylinder head 30 and the like are forcibly cooled. The air duct 35 is opened to the right side of the fan cover 33. Cooling air that has cooled the cylinder block 29, the cylinder head 30, and the like is discharged from an exhaust port 36 (FIG. 4) formed on the lower surface of the engine cover 32.

図２に示すように、シリンダアセンブリ２８及びクランクケース２７の上方には、図示しない燃料噴射装置（またはキャブレタ）及びエアクリーナ３７（図１）などを有するエンジン吸気系３８が配置されている。このエンジン吸気系３８がシリンダヘッド３０の図示しない吸気ポートへ混合気（燃料と空気の混合気）を供給する。このエンジン吸気系３８は、パワーユニット１９と共にピボット軸２０回りに上下方向へ揺動可能に構成される。 As shown in FIG. 2, an engine intake system 38 having a fuel injection device (or carburetor) and an air cleaner 37 (FIG. 1) (not shown) is disposed above the cylinder assembly 28 and the crankcase 27. The engine intake system 38 supplies an air-fuel mixture (fuel / air mixture) to an intake port (not shown) of the cylinder head 30. The engine intake system 38 is configured to be able to swing up and down around the pivot shaft 20 together with the power unit 19.

図２に示すシリンダヘッド３０の下面には図示しない排気ポートが開口され、この排気ポートに排気ガス通路としての排気管４０が接続される。この排気管４０は後方へ延出され、その後端に排気マフラ４１が一体に連結される。この排気マフラ４１は、パワーユニット１９（クランクケース２７）に固定されて後輪２３（図１）の右側に位置し、図２及び図３に示すマフラカバー４２によって飛び石などから保護される。 An exhaust port (not shown) is opened on the lower surface of the cylinder head 30 shown in FIG. 2, and an exhaust pipe 40 as an exhaust gas passage is connected to the exhaust port. The exhaust pipe 40 extends rearward, and an exhaust muffler 41 is integrally connected to the rear end thereof. The exhaust muffler 41 is fixed to the power unit 19 (crankcase 27) and is located on the right side of the rear wheel 23 (FIG. 1), and is protected from flying stones and the like by the muffler cover 42 shown in FIGS.

これらの排気管４０及び排気マフラ４１は、排気ガス通路構造体としてのエンジン排気系４３を構成する。シリンダヘッド３０内の図示しない燃焼室からの排気ガスは前記排気ポートから、エンジン排気系４３（排気管４０及び排気マフラ４１）を経て排出される。このエンジン排気系４３は、パワーユニット１９と共にピボット軸２０回りに上下方向に揺動可能に構成される。 The exhaust pipe 40 and the exhaust muffler 41 constitute an engine exhaust system 43 as an exhaust gas passage structure. Exhaust gas from a combustion chamber (not shown) in the cylinder head 30 is discharged from the exhaust port through the engine exhaust system 43 (exhaust pipe 40 and exhaust muffler 41). The engine exhaust system 43 is configured to be swingable in the vertical direction around the pivot shaft 20 together with the power unit 19.

エンジン排気系４３には、排気ガスの状態（例えば排気ガス中の酸素濃度）を検出する排気ガスセンサ４４が、排気管４０に装着されている。この排気ガスセンサ４４としては例えばＯ_２センサが用いられる。このＯ_２センサが排気ガス中の酸素濃度を検出することで、この酸素濃度に応じて燃料噴射装置またはキャブレタからの燃料供給量が増減され、最適な空燃比が実現される。 An exhaust gas sensor 44 that detects the state of exhaust gas (for example, oxygen concentration in the exhaust gas) is attached to the exhaust pipe 40 in the engine exhaust system 43. For example, an O ₂ sensor is used as the exhaust gas sensor 44. When the O ₂ sensor detects the oxygen concentration in the exhaust gas, the amount of fuel supplied from the fuel injection device or the carburetor is increased or decreased in accordance with the oxygen concentration, thereby realizing an optimum air-fuel ratio.

図２〜図４に示すように、排気ガスセンサ４４は上述のように排気管４０に装着されるが、クランクケース２７の前方でシリンダブロック２９及びシリンダヘッド３０の直下に配置され、更にパワーユニット１９を揺動可能に支持するピボット軸２０の上方に配置される。これにより、排気ガスセンサ４４は、クランクケース２７及びシリンダアセンブリ２８を備えてなるエンジン２１と、後述の如く屈曲して形成される排気管４０とで囲まれた空間４５内に収容される。 As shown in FIGS. 2 to 4, the exhaust gas sensor 44 is mounted on the exhaust pipe 40 as described above, but is disposed in front of the crankcase 27 and directly below the cylinder block 29 and the cylinder head 30. It is arranged above the pivot shaft 20 that is supported so as to be swingable. Thus, the exhaust gas sensor 44 is accommodated in a space 45 surrounded by the engine 21 including the crankcase 27 and the cylinder assembly 28 and the exhaust pipe 40 formed by bending as described later.

排気管４０は、図２〜図４に示すように、シリンダヘッド３０の排気ポート（不図示）に接続された第１排気ガス通路としての第１排気管４６と、この第１排気管４６に接続された第２排気ガス通路としての第２排気管４７とを有して構成され、第２排気管４７に排気マフラ４１が接続される。また、第１排気管４６は、略直角に屈曲する屈曲部４８を備える。この屈曲部４８によって、排気管４０は、シリンダヘッド３０の排気ポートから鉛直下方に延びた後、水平方向に車両後方へ延在される。 As shown in FIGS. 2 to 4, the exhaust pipe 40 includes a first exhaust pipe 46 as a first exhaust gas passage connected to an exhaust port (not shown) of the cylinder head 30, and the first exhaust pipe 46. The exhaust muffler 41 is connected to the second exhaust pipe 47. The second exhaust pipe 47 is connected to the second exhaust pipe 47 as a second exhaust gas passage. The first exhaust pipe 46 includes a bent portion 48 that bends at substantially right angles. By the bent portion 48, the exhaust pipe 40 extends vertically downward from the exhaust port of the cylinder head 30, and then extends rearward in the horizontal direction.

第１排気管４６の屈曲部４８は、シリンダヘッド３０の排気ポートの直下に設けられ、この屈曲部４８（正確には、この屈曲部４８の直近下流）に排気ガスセンサ４４が突出して設置される。これにより、排気ガスセンサ４４は、シリンダヘッド３０の排気ポート近傍に配置されることになり、高温状態の排気ガスに晒される。従って、この排気ポートから排出される排気ガスの熱により、排気ガスセンサ４４のセンサ活性温度が十分に確保される。 The bent portion 48 of the first exhaust pipe 46 is provided immediately below the exhaust port of the cylinder head 30, and the exhaust gas sensor 44 projects from the bent portion 48 (more precisely, immediately downstream of the bent portion 48). . As a result, the exhaust gas sensor 44 is disposed in the vicinity of the exhaust port of the cylinder head 30 and is exposed to the exhaust gas in a high temperature state. Therefore, the sensor activation temperature of the exhaust gas sensor 44 is sufficiently secured by the heat of the exhaust gas discharged from the exhaust port.

ところで、図５及び図６に示すように、第１排気管４６は、直線状のパイプを曲げ加工して成形されるものではなく、第１排気管４６の中心軸Ｐに沿って延びる面、好ましくは第１排気管４６の中心軸Ｐを含み且つこの中心軸Ｐに沿って延びる面Ｓで分割された複数（例えば２つ）の通路ピース４６Ａ、４６Ｂが接合されて、いわゆる最中構造（中空構造）に構成される。これらの通路ピース４６Ａ、４６Ｂのそれぞれは、例えば金属板をプレス成形することによって形成され、屈曲部４８を形成するために屈曲状態に成形されている。ここで、第１排気管４６の中心軸Ｐは、第１排気管４６の通路断面の中心Ｏを通る軸である。 Incidentally, as shown in FIGS. 5 and 6, the first exhaust pipe 46 is not formed by bending a straight pipe, but a surface extending along the central axis P of the first exhaust pipe 46, Preferably, a plurality of (for example, two) passage pieces 46A and 46B including a central axis P of the first exhaust pipe 46 and divided along a plane S extending along the central axis P are joined to form a so-called middle structure ( (Hollow structure). Each of these passage pieces 46 A and 46 B is formed, for example, by press-molding a metal plate, and is formed in a bent state in order to form a bent portion 48. Here, the central axis P of the first exhaust pipe 46 is an axis passing through the center O of the passage cross section of the first exhaust pipe 46.

また、通路ピース４６Ａ、４６Ｂの一方（例えば通路ピース４６Ａ）には、図５及び図７に示すように、排気ガスセンサ４４取り付け用のセンサボス５０を装着可能な平面部５１が成形されると共に、この平面部５１にセンサ取付穴５２が、平面部５１と同時に形成される。センサボス５０は、例えば旋盤により接合面５４が平面加工され、このセンサボス５０の接合面５４が通路ピース４６Ａの平面部５１に溶接などにより固着される。このように通路ピース４６Ａの平面部５１に固着されたセンサボス５０を用いて、第１排気管４６の屈曲部４８への排気ガスセンサ４４の設置が可能になる。 Further, as shown in FIGS. 5 and 7, one of the passage pieces 46 A and 46 B (for example, the passage piece 46 A) is formed with a flat portion 51 to which the sensor boss 50 for attaching the exhaust gas sensor 44 can be attached. A sensor mounting hole 52 is formed in the flat portion 51 simultaneously with the flat portion 51. The sensor boss 50 is flattened on the joining surface 54 by, for example, a lathe, and the joining surface 54 of the sensor boss 50 is fixed to the planar portion 51 of the passage piece 46A by welding or the like. Thus, the exhaust gas sensor 44 can be installed in the bent portion 48 of the first exhaust pipe 46 using the sensor boss 50 fixed to the flat portion 51 of the passage piece 46A.

更に、第１排気管４６には、図７に示すように、排気ガスセンサ４４の検出部５３がセンサ取付穴５２を貫通して内部に突出して設置される。この第１排気管４６では、排気ガスセンサ４４の検出部５３が内部に突出される部分の通路断面積（図７のハッチングαの部分）は、排気ガスセンサ４４の設置部分における上流または下流側近傍部分の通路断面積（例えば図６のハッチングβの部分）と同等以上に構成されている。例えば、通路ピース４６Ａにおける平面部５１の周縁部分が、少なくとも、排気ガスセンサ４４の検出部５３の体積に相当する容積分だけ外方へ膨出して形成されている。 Further, in the first exhaust pipe 46, as shown in FIG. 7, a detection portion 53 of the exhaust gas sensor 44 is installed so as to protrude through the sensor mounting hole 52. In the first exhaust pipe 46, the passage cross-sectional area (the hatched α portion in FIG. 7) of the portion where the detection unit 53 of the exhaust gas sensor 44 protrudes is the upstream or downstream vicinity portion of the installation portion of the exhaust gas sensor 44. Is equal to or greater than the passage cross-sectional area (for example, the hatched β portion in FIG. 6). For example, the peripheral edge portion of the flat surface portion 51 in the passage piece 46 A is formed to bulge outward at least by a volume corresponding to the volume of the detection portion 53 of the exhaust gas sensor 44.

以上のように構成されたことから、本実施の形態によれば、次の効果（１）〜（５）を奏する。 With the configuration as described above, the following effects (1) to (5) are achieved according to the present embodiment.

（１）排気管４０の第１排気管４６は、その中心軸Ｐを含み且つこの中心軸Ｐに沿って延びる面Ｓで分割された２つの通路ピース４６Ａ及び４６Ｂが接合された最中構造に構成されている。このため、第１排気管４６は、例えばプレス成形により通路断面形状を非円形に形成できると共に、第１排気管４６の中心軸Ｐの方向に沿って通路断面形状を変更して形成でき、第１排気管４６における通路断面形状の自由度を拡大できる。 (1) The first exhaust pipe 46 of the exhaust pipe 40 has a middle structure in which two passage pieces 46A and 46B including the central axis P and divided by a surface S extending along the central axis P are joined. It is configured. For this reason, the first exhaust pipe 46 can be formed in a non-circular cross-sectional shape by, for example, press molding, and can be formed by changing the cross-sectional shape of the passage along the direction of the central axis P of the first exhaust pipe 46. The degree of freedom of the passage cross-sectional shape in one exhaust pipe 46 can be expanded.

従って、排気ガスセンサ４４の検出部５３が第１排気管４６内に突出して設置される場合にも、第１排気管４６において、排気ガスセンサ４４の検出部５３が突出する部分及びその近傍の通路断面積を他の部分の通路断面積と同等以上に形成することができる。この結果、排気ガスセンサ４４の検出部５３が第１排気管４６内に突出することによって生ずる第１排気管４６の通路断面積の減少を防止でき、排気抵抗を低減できる。 Therefore, even when the detection part 53 of the exhaust gas sensor 44 is installed so as to protrude into the first exhaust pipe 46, the portion of the first exhaust pipe 46 where the detection part 53 of the exhaust gas sensor 44 protrudes and the passage disconnection in the vicinity thereof. The area can be formed equal to or greater than the passage cross-sectional area of other portions. As a result, it is possible to prevent a reduction in the passage sectional area of the first exhaust pipe 46 caused by the detection portion 53 of the exhaust gas sensor 44 projecting into the first exhaust pipe 46, and to reduce the exhaust resistance.

（２）排気ガスセンサ４４は、排気管４０の第１排気管４６における、シリンダヘッド３０の排気ポート近傍の屈曲部４８に設置されている。このため、高温状態の排気ガスを排気ガスセンサ４４に当てることができるので、この排気ガスセンサ４４を活性化温度領域に保持できる。 (2) The exhaust gas sensor 44 is installed in a bent portion 48 near the exhaust port of the cylinder head 30 in the first exhaust pipe 46 of the exhaust pipe 40. For this reason, since the exhaust gas in a high temperature state can be applied to the exhaust gas sensor 44, the exhaust gas sensor 44 can be maintained in the activation temperature region.

（３）排気ガスセンサ４４は、排気管４０の第１排気管４６の屈曲部４８に設置される。従って、排気管４０に、排気ガスセンサ４４取り付け用の直管部分を、シリンダヘッド３０の排気ポート付近に形成する必要がないので、排気管４０の地上高Ｈ（図２）を十分に確保できる。この結果、エンジン排気系４３（排気管４０及び排気マフラ４１）の脱着時の作業性を向上できると共に、パワーユニット１９周囲、ひいてはスクータ型自動二輪車１０のコンパクト化を実現できる。 (3) The exhaust gas sensor 44 is installed in the bent portion 48 of the first exhaust pipe 46 of the exhaust pipe 40. Accordingly, since it is not necessary to form a straight pipe portion for attaching the exhaust gas sensor 44 in the vicinity of the exhaust port of the cylinder head 30 in the exhaust pipe 40, the ground height H (FIG. 2) of the exhaust pipe 40 can be sufficiently secured. As a result, it is possible to improve the workability when the engine exhaust system 43 (the exhaust pipe 40 and the exhaust muffler 41) is attached and detached, and to realize a compact size around the power unit 19 and thus the scooter type motorcycle 10.

（４）図８に示すように、パイプ成形による管状の排気管１００にセンサボス１０１を介して排気ガスセンサ（不図示）を取り付ける場合には、センサボス１０１の排気管１００への溶接性やセンサ位置精度確保のために、センサボス１０１の排気管１００への接合面１０２を、排気管１００の曲面形状に適合するように、例えばミーリング加工などにより曲面形状に加工しなければならず、製造上の困難性を伴う。 (4) As shown in FIG. 8, when an exhaust gas sensor (not shown) is attached to a tubular exhaust pipe 100 by pipe molding via a sensor boss 101, the weldability of the sensor boss 101 to the exhaust pipe 100 and sensor position accuracy. In order to ensure, the joint surface 102 of the sensor boss 101 to the exhaust pipe 100 must be processed into a curved surface shape by, for example, milling so as to conform to the curved surface shape of the exhaust pipe 100, which is difficult to manufacture. Accompanied by.

これに対し、図５及び図７に示す本実施の形態の排気管４０では、第１排気管４６の例えば通路ピース４６Ａに平面部５１が成形されているので、センサボス５０は、接合面５４を例えば旋盤などで平面加工すれば足り、また、通路ピース４６Ａの成形時にセンサ取付穴５２を形成することができる。従って、センサボス５０及びセンサ取付穴５２の加工を高精度且つ容易に実施できるので、排気ガスセンサ４４の取付精度を向上できると共に、コストダウンを実現できる。 On the other hand, in the exhaust pipe 40 of the present embodiment shown in FIGS. 5 and 7, since the flat portion 51 is formed on, for example, the passage piece 46 A of the first exhaust pipe 46, the sensor boss 50 has the joining surface 54. For example, it is sufficient to process the surface with a lathe or the like, and the sensor mounting hole 52 can be formed when the passage piece 46A is formed. Therefore, since the processing of the sensor boss 50 and the sensor mounting hole 52 can be easily performed with high accuracy, the mounting accuracy of the exhaust gas sensor 44 can be improved and the cost can be reduced.

（５）パイプ成形による管状の排気管を曲げ加工して屈曲部を形成する場合には、例えば曲率半径を小さくできないなどの製造上の制約がある。これに対し、本実施の形態の排気管４０では、第１排気管４６が、プレス成形された通路ピース４６Ａと通路ピース４６Ｂとを接合させて最中構造に構成されたので、例えば曲率半径の制約など製造上の制約がない。従って、排気管４０の設計自由度を向上させることができる。 (5) When a bent portion is formed by bending a tubular exhaust pipe formed by pipe molding, there are manufacturing restrictions such as that the radius of curvature cannot be reduced. On the other hand, in the exhaust pipe 40 of the present embodiment, the first exhaust pipe 46 is configured in the middle structure by joining the press-formed passage piece 46A and the passage piece 46B. There are no manufacturing restrictions such as restrictions. Therefore, the design freedom of the exhaust pipe 40 can be improved.

以上、本発明を上記実施の形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。 As mentioned above, although this invention was demonstrated based on the said embodiment, this invention is not limited to this.

例えば、第１排気管４６を通路ピース４６Ａ、４６Ｂに分割する面は、第１排気管４６の中心軸Ｐを含み且つこの中心軸Ｐに沿って延びる面Ｓに限らず、第１排気管４６の中心軸Ｐに沿ってこの中心軸Ｐに平行に延びる面（中心軸Ｐを含まず）であってもよい。 For example, the surface that divides the first exhaust pipe 46 into the passage pieces 46 A and 46 B is not limited to the surface S that includes the central axis P of the first exhaust pipe 46 and extends along the central axis P, but the first exhaust pipe 46. A plane (not including the central axis P) extending parallel to the central axis P along the central axis P may be used.

また、排気管４０の第１排気管４６における通路ピース４６Ａ及び４６Ｂは、鋳造により成形されてもよい。この場合には、鋳造によりセンサボス５０を例えば通路ピース４６Ａと一体に成形することができる。 Further, the passage pieces 46A and 46B in the first exhaust pipe 46 of the exhaust pipe 40 may be formed by casting. In this case, the sensor boss 50 can be integrally formed with the passage piece 46A, for example, by casting.

更に、図３に示すエンジン排気系４３は、排気管４０の第２排気管４７と排気マフラ４１とが一体化されたものを述べたが、この第２排気管４７と排気マフラ４１とが分割可能な構造のものでもよい。 Further, the engine exhaust system 43 shown in FIG. 3 has been described in which the second exhaust pipe 47 of the exhaust pipe 40 and the exhaust muffler 41 are integrated. However, the second exhaust pipe 47 and the exhaust muffler 41 are divided. It may be of a possible structure.

２１エンジン（内燃機関）
３０シリンダヘッド
４０排気管（排気ガス通路）
４３エンジン排気系
４４排気ガスセンサ
４６第１排気管（第１排気ガス通路）
４６Ａ、４６Ｂ通路ピース
４８第１排気管の屈曲部
５０センサボス
５１平面部
Ｐ第１排気管の中心軸
Ｓ面 21 Engine (Internal combustion engine)
30 Cylinder head 40 Exhaust pipe (exhaust gas passage)
43 engine exhaust system 44 exhaust gas sensor 46 first exhaust pipe (first exhaust gas passage)
46A, 46B Passage piece 48 Bent part 50 of first exhaust pipe Sensor boss 51 Plane part P Central axis S surface of first exhaust pipe

Claims

A power unit in which an engine mainly including a cylinder assembly including a cylinder block, a cylinder head, and a head cover and a transmission device for driving a rear wheel is provided in a crankcase of the engine with respect to a vehicle body frame. An internal combustion engine that is pivotally supported so as to be swingable in the vertical direction around a pivot shaft and exhausts exhaust gas from a combustion chamber in the cylinder head of the engine from an exhaust port formed in the cylinder head through an exhaust gas passage. In the engine exhaust gas passage structure,
The exhaust gas passage includes a first exhaust gas passage connected to the exhaust port and a second exhaust gas passage connected to the first exhaust gas passage, and constitutes an engine exhaust system. The system is configured to be swingable in the vertical direction around the pivot axis with respect to the body frame together with the power unit,
The first exhaust gas passage includes a bent portion that is provided directly below the exhaust port of the cylinder head and bends at a substantially right angle. The bent portion allows the first exhaust gas passage to be separated from the first exhaust gas passage and the second exhaust gas passage. The exhaust gas passage comprises a first exhaust gas passage extending vertically downward from an exhaust port of the cylinder head and then extending rearward in the horizontal direction through the second exhaust gas passage connected to the rear end thereof. While
An exhaust gas sensor protrudes from the bent portion of the first exhaust gas passage , and the exhaust gas sensor is directly under the cylinder block and the cylinder head in front of the crankcase and can swing the power unit. The engine is provided in a space surrounded by an engine including a crankcase and a cylinder assembly above the pivot shaft to be supported, and an exhaust pipe constituting the first exhaust gas passage formed by bending,
The exhaust gas passage structure of an internal combustion engine, wherein the first exhaust gas passage is constituted by joining a plurality of passage pieces divided by a surface extending along a central axis thereof.

One of the plurality of passage pieces forming the first exhaust gas passage is provided with a flat portion on which a sensor boss for attaching the exhaust gas sensor can be mounted and a sensor mounting hole formed on the flat portion. The exhaust gas passage structure for an internal combustion engine according to claim 1.

The exhaust gas passage for an internal combustion engine according to claim 2, wherein a joint surface that is flattened to be attached to the flat portion formed on one of the passage pieces is formed on the sensor boss for mounting the exhaust gas sensor. Construction.

In the first exhaust gas passage, the claims detector of the exhaust gas sensor is cross-sectional area of the portion that is disposed to protrude therein, characterized in that it is configured to equal to or more than the passage sectional area of the other portion 2. An exhaust gas passage structure for an internal combustion engine according to 1 .