JP7241235B2 - Intake device for internal combustion engine for straddle-type vehicle - Google Patents
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Description
本発明は、車両、特に鞍乗型車両に搭載された内燃機関の吸気装置に関する。 The present invention relates to an intake system for an internal combustion engine mounted on a vehicle, particularly a straddle-type vehicle.
内燃機関の吸気通路において、スロットル弁の下流側に、2分割された吸気通路の一方側への吸気供給をコントロールして、燃焼室内の混合気にタンブル流等の渦流を発生させる吸気制御弁を加えた吸気装置が、例えば下記特許文献1に示されている。
しかし、下記特許文献1においては、吸気装置のコンセプトが示されているものの、鞍乗型車両に搭載された内燃機関においてスロットル弁に加えタンブルコントロール弁等の吸気制御弁を備えた場合、両弁装置の重量が増し特にスロットル弁が振動の影響を受けやすくなるが、車両に振動に対する耐震性と、内燃機関からの熱に対する耐熱性が得られる具体的な吸気装置の構成、配置は示されていない。
また、下記特許文献2には、スロットル弁と吸気管との間にゴムインシュレータを介装するものが示されているが、スロットル弁にタンブルコントロール弁等の吸気制御弁を加え備えたものではなく、両弁を併せ備えた場合の課題と対処手段は示されていない。In the intake passage of the internal combustion engine, an intake control valve is provided downstream of the throttle valve to control the supply of intake air to one side of the intake passage divided into two to generate a vortex such as a tumble flow in the air-fuel mixture in the combustion chamber. An additional intake device is disclosed, for example, in
However, in
Further,
本発明は、かかる従来技術に鑑み成されたものであって、鞍乗型車両用内燃機関においてスロットル弁に加えタンブルコントロール弁等の吸気制御弁を備えた場合の、車両に振動に対する耐震性と、内燃機関からの熱に対する耐熱性が得られる吸気装置を提供することを課題とする。 The present invention has been made in view of such prior art, and provides seismic resistance and seismic resistance to vibrations in a vehicle when an intake control valve such as a tumble control valve is provided in addition to a throttle valve in an internal combustion engine for a straddle-type vehicle. An object of the present invention is to provide an air intake device that can obtain heat resistance against heat from an internal combustion engine.
上記の課題を解決するために、本発明は、
内燃機関の燃焼室への吸入空気が通過する吸気通路に設けられ、任意の開度に制御されて吸入空気量を制御するスロットル弁と、同スロットル弁より下流側に設けられ、通路方向に沿って主通路と副通路とに分割された前記吸気通路の前記主通路の通路断面を開閉して、前記主通路への吸気供給を制御する吸気制御弁とを備えた鞍乗型車両用内燃機関の吸気装置において、 前記スロットル弁を備えたスロットルボディと前記吸気制御弁を備えた吸気制御弁装置との間の前記吸気通路の少なくとも一部分を構成し、断熱性を有すとともに、前記スロットルボディと前記吸気制御弁装置との相対的な変位を許容する弾性を有する接続管を備えたことを特徴とする鞍乗型車両用内燃機関の吸気装置である。In order to solve the above problems, the present invention
A throttle valve provided in an intake passage through which intake air to the combustion chamber of the internal combustion engine passes and is controlled to an arbitrary opening to control the amount of intake air; and a throttle valve provided downstream from the throttle valve and along the passage direction. an internal combustion engine for a saddle-ride type vehicle, comprising: an intake control valve for opening and closing a cross section of the main passage of the intake passage divided into a main passage and a sub passage to control intake air supply to the main passage. wherein at least part of the intake passage between the throttle body having the throttle valve and the intake control valve device having the intake control valve is formed, has heat insulating properties, and the throttle body and An intake system for an internal combustion engine for a straddle-type vehicle, characterized by comprising a connection pipe having elasticity that allows relative displacement with the intake control valve system.
上記構成によれば、
スロットル弁と、主通路と副通路とに分割された吸気通路の主通路への吸気供給を制御する吸気制御弁とを、直列に備える吸気装置において、スロットル弁を備えたスロットルボディと吸気制御弁を備えた吸気制御弁装置との間に、断熱性と弾性を有する接続管を設けたので、スロットル弁の車両の振動に対する耐震性と、内燃機関からの熱に対する耐熱性が向上する。According to the above configuration,
An intake system comprising in series a throttle valve and an intake control valve for controlling the supply of intake air to the main passage of an intake passage divided into a main passage and an auxiliary passage, wherein the throttle body having the throttle valve and the intake control valve Since a connecting pipe having heat insulating properties and elasticity is provided between the throttle valve and the intake control valve device provided with the throttle valve, the vibration resistance of the throttle valve against vibration of the vehicle and the heat resistance against heat from the internal combustion engine are improved.
本発明の好適な実施形態によれば、
側面視において、前記スロットル弁のアクチュエータは、鞍乗型車両のメインフレームと重なる位置に設けられ、前記スロットルボディと前記吸気制御弁装置とは、断熱性と弾性を有する前記接続管で直接接続される。
そのように、スロットルボディと吸気制御弁装置との間を、断熱性と弾性を有する接続管のみで接続することで吸気通路長を抑制でき、吸気ポートの後方近傍にメインフレームが配置された場合でも、スロットル弁のアクチュエータをメインフレームの側方に位置させて、メインフレームを避けて吸気通路を配設でき、アクチュエータのスペース確保のために不必要にメインフレームを長くしたりしなくて済むためレイアウト性が向上する。According to a preferred embodiment of the invention,
When viewed from the side, the actuator of the throttle valve is provided at a position overlapping the main frame of the straddle-type vehicle, and the throttle body and the intake control valve device are directly connected by the connecting pipe having heat insulation and elasticity. be.
In this way, the intake passage length can be reduced by connecting the throttle body and the intake control valve device only with a connecting pipe having heat insulation and elasticity, and the main frame is arranged near the rear of the intake port. However, by positioning the throttle valve actuator on the side of the main frame, the intake passage can be arranged to avoid the main frame. Layout is improved.
本発明の好適な実施形態によれば、
燃料噴射弁が、前記接続管よりも前記吸気通路の上流側に配置され、前記燃料噴射弁の中心軸線方向は、前記吸気通路の内面における前記接続管よりも下流側に向いている。
そのため、スロットル弁を備えたスロットルボディの通気路の内面と接続管の内面との接続部、または接続管の内面と吸気制御弁を備えた吸気制御弁装置の通気路の内面との接続部に生じた段差部に燃料が溜まることを防止することができる。According to a preferred embodiment of the invention,
A fuel injection valve is arranged upstream of the connecting pipe in the intake passage, and the center axis direction of the fuel injection valve is directed downstream of the connecting pipe on the inner surface of the intake passage.
Therefore, at the connection between the inner surface of the air passage of the throttle body equipped with the throttle valve and the inner surface of the connecting pipe, or the connection between the inner surface of the connecting pipe and the inner surface of the air passage of the intake control valve device equipped with the intake control valve, It is possible to prevent fuel from accumulating in the generated stepped portion.
本発明の好適な実施形態によれば、
前記吸気制御弁装置の通気路は、下流側が前記燃焼室側に向けて下降している。 そのため、燃料噴射弁で噴射された燃料の滴下したものが通気路の下流側に導かれ、上流側への燃料の逆流を防止できる。 According to a preferred embodiment of the invention,
A downstream side of the air passage of the intake control valve device descends toward the combustion chamber. Therefore, dripped fuel injected by the fuel injection valve is guided to the downstream side of the air passage, and backflow of fuel to the upstream side can be prevented.
本発明の好適な実施形態によれば、
前記接続管は、ゴム部材で形成され、前記スロットルボディと接続するスロットル弁側部分と、前記吸気制御弁装置と接続する吸気制御弁側部分と、前記スロットル弁側部分と前記吸気制御弁側部分との間に形成された環状壁をなす中間部分とを備え、前記環状壁は撓み部を有する。 そのため、比較的重量が大きいスロットルボディを、吸気制御弁装置に接続するゴム部材製の接続管に、負荷に対する撓みによる逃げ代が与えられ、耐久性を向上させることができる。According to a preferred embodiment of the invention,
The connection pipe is formed of a rubber member and includes a throttle valve side portion connected to the throttle body, an intake control valve side portion connected to the intake control valve device, the throttle valve side portion and the intake control valve side portion. and an intermediate portion defining an annular wall formed between and, said annular wall having a flexure. Therefore, the connecting pipe made of a rubber member that connects the throttle body, which is relatively heavy, to the intake control valve device is provided with a relief allowance due to the bending against the load, and the durability can be improved.
本発明の鞍乗型車両用内燃機関の吸気装置によれば、
スロットル弁と、主通路と副通路とに分割された吸気通路の主通路への吸気供給を制御する吸気制御弁とを、直列に備える吸気装置において、スロットル弁を備えたスロットルボディと吸気制御弁を備えた吸気制御弁装置との間に、断熱性と弾性を有する接続管を設けたので、スロットル弁の車両の振動に対する耐震性と、内燃機関からの熱に対する耐熱性が向上する。According to the intake device for an internal combustion engine for a straddle-type vehicle of the present invention,
An intake system comprising in series a throttle valve and an intake control valve for controlling the supply of intake air to the main passage of an intake passage divided into a main passage and an auxiliary passage, wherein the throttle body having the throttle valve and the intake control valve Since a connecting pipe having heat insulating properties and elasticity is provided between the throttle valve and the intake control valve device provided with the throttle valve, the vibration resistance of the throttle valve against vibration of the vehicle and the heat resistance against heat from the internal combustion engine are improved.
図1から図6に基づき、本発明の一実施形態に係る鞍乗型車両用内燃機関の吸気装置につき説明する。
本実施形態において内燃機関は鞍乗型車両に搭載されており、本実施形態において鞍乗型車両は自動二輪車である。
なお、本明細書及び請求の範囲の記載における前後左右上下等の向きは、本実施形態の内燃機関を搭載した自動二輪車等鞍乗型車両の、車両の向きに従うものとする。また、図中矢印FRは車両前方を、LHは車両左方を、RHは車両右方を、UPは車両上方を、それぞれ示す。An intake system for an internal combustion engine for a straddle-type vehicle according to one embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 6. FIG.
In this embodiment, the internal combustion engine is mounted on a straddle-type vehicle, and in this embodiment, the straddle-type vehicle is a motorcycle.
It should be noted that the front, rear, left, right, up and down directions in this specification and claims follow the directions of a straddle-type vehicle such as a motorcycle equipped with the internal combustion engine of the present embodiment. In the drawing, an arrow FR indicates the front of the vehicle, LH the left of the vehicle, RH the right of the vehicle, and UP the upper of the vehicle.
図1は本発明の実施形態に係る自動二輪車1の右側面図である。
図2は、図1中の自動二輪車1に搭載された内燃機関3の右側面断面図である。
自動二輪車(本発明における「鞍乗型車両」)1の車体フレーム2は、前端を構成するヘッドパイプ20と、ヘッドパイプ20から後下がりに延出した後、湾曲して更に下方へ延出する垂下部21aを有する一本のメインフレーム21と、メインフレーム21の湾曲部から後方へ延出する左右一対のシートレール22と、ヘッドパイプ20から車幅中央を下方に延出する一本のダウンフレーム23と、メインフレーム21の垂下部21aの下部に取り付けられた左右一対のピボットプレート24と、ピボットプレート24から後上がりに延出しシートレール22の車両前後方向略中央部に接続する左右一対のリヤフレーム25とを備えている。FIG. 1 is a right side view of a
FIG. 2 is a right side sectional view of the
A
ヘッドパイプ20には、下部に前輪11を支持するフロントフォーク12が回動自在に取り付けられ、メインフレーム21には、燃料タンク13が取り付けられる。ピボットプレート24には、スイングアーム14が上下に揺動自在に支持される。また、シートレール22には、シート15や左右一対のリヤサイドカバー10aが取り付けられる。
A
ヘッドパイプ20の前方には、ヘッドライトやフロントウインカ等を一体に備えたフロントカウル10bが支持される。フロントフォーク12の下部には、前輪11を上方から覆うフロントフェンダ10cが支持される。スイングアーム14は、後端部に後輪16を回転可能に支持する。スイングアーム14の後部には、リヤクッションユニット17の下端が取り付けられ、リヤクッションユニット17の上端は、リヤフレーム25とシートレール22との接続部近傍に取り付けられる。
In front of the
シート15は、運転者と同乗者が着座可能な前後に長い二人用タンデムシートに形成されている。ピボットプレート24の下部には、自動二輪車1を駐車するためのサイドスタンド19と図示しないセンタースタンド、運転者が足を置くステップ18A、および同乗者が足を置くピリオンステップ18Bを支持するステップブラケット18C等が取り付けられる。
The
ダウンフレーム23の下部にはエンジンハンガ26が固着され、エンジンハンガ26と、左右一対のピボットプレート24とによって、内燃機関3と変速機5とを一体に備えたパワーユニット4が支持される。
内燃機関3は、クランク軸31を収容するクランクケース30と、クランクケース30の上部にシリンダ軸線Xをやや前傾して締結されるシリンダ部32を備える。
シリンダ部32は、クランクケース30側から、シリンダブロック33、シリンダヘッド34、ヘッドカバー35を備えて構成される。
内燃機関3は、側面視でメインフレーム21とダウンフレーム23とによって囲まれる領域内に配置される。An
The
The
The
シリンダブロック33は、やや前傾して立ち上がるようにしてクランクケース30に取り付けられ、クランクケース30の前部がエンジンハンガ26に支持され、クランクケース30の後部がピボットプレート24に支持される。
シリンダヘッド34の後面には、タンブル弁装置(本発明における「吸気制御弁装置」)7を介してスロットルボディ8が接続され、スロットルボディ8の上流にコネクティングチューブ85を介してエアクリーナ86が接続される。The
A
また、シリンダヘッド34の前面には排気管39が接続され、排気管39の下流側にマフラー40が接続される。
エアクリーナ86は、シートレール22、メインフレーム21、およびリヤフレーム25で囲まれる側面視で三角形状の領域内に配置される。
エアクリーナ86の上半部は左右両側を、樹脂材料からなる左右一対のリヤサイドカバー10aで覆われる。An
The
The left and right sides of the upper half of the
リヤサイドカバー10aは、燃料タンク13の後部の一部に側面視で重なり、燃料タンク13の後部から後方に延びてシート15の下方に延出し、シート15の後下端まで延びる。図1に示すように、リヤサイドカバー10aによって、燃料タンク13の後下部とシート15の下縁が外観視不能に覆われ、外観性が向上している。また、リヤサイドカバー10aによってシートレール22の車幅方向外側ガ覆われ、これによって外観性が向上している。
なお、図1中、符号10dは、リヤフェンダである。The
In addition, the code|
図2は、図1のパワーユニット4を取出して、図1に示すと略同じ配向により示す、パワーユニット4の右側面断面図である。
パワーユニット4における内燃機関3は、シリンダ部32をなすシリンダブロック33、シリンダヘッド34およびヘッドカバー35が、図2に示されるように、シリンダ軸線Xをやや前傾させて、クランクケース30上に設けられている。
クランクケース30は、左ケース半体30Lが、図示しない右ケース半体との合わせ面30bを図示手前に向けて示される。FIG. 2 is a right side cross-sectional view of the
The
The left case half 30L of the
クランクケース30の後部の内部には、クランク軸31と平行なメイン軸51、カウンタ軸52を有する変速機5が備えられている。
内燃機関3の運転に伴うクランク軸31の回転は、図示しない変速クラッチを介してメイン軸51に伝達され、メイン軸51とカウンタ軸52とに設けられた図示しない変速ギヤ群によって変速されてカウンタ軸52に伝達される。
カウンタ軸52は内燃機関3の、すなわちパワーユニット4の、出力軸となっており、カウンタ軸52の左軸端に嵌装された駆動スプロケット53と、後輪軸16aに嵌装された従動スプロケット54との間には、駆動チェーン55が掛け渡され、後輪16が走行駆動される。A
The rotation of the
The
シリンダブロック33のシリンダボア33a内を往復動するピストン36は、コネクティングロッド37により、クランク軸31のクランクピン31aと連結されている。
シリンダブロック33のシリンダボア33a内に摺動自在に嵌合されるピストン36の頂面36aと、頂面36aが対向するシリンダヘッド34の燃焼室天井面34aとの間には、燃焼室38が構成される。A
A combustion chamber 38 is formed between a top surface 36a of a
本実施形態において内燃機関3は、単気筒でSOHC型式の2バルブシステムを採用しており、シリンダヘッド34に動弁機構9が設けられている。
動弁機構9を覆うように、シリンダヘッド34にはヘッドカバー35が重ねられて被せられる。
動弁機構9に動弁のための動力伝達を行うため、図示しない無端状のカムチェーンが、クランクケース30、シリンダブロック33、シリンダヘッド34のクランク軸31方向の一方側(本実施形態において図2図示向う側)に設けられた図示しないカムチェーン室を通って、カム軸91とクランク軸31との間に掛け回され、カム軸91はクランク軸31に同期してその1/2の回転速度で回転する。
なお、シリンダヘッド34において前記カムチェーン室と反対側(クランク軸51方向の他方側、本実施形態において図2図示手前側)から燃焼室38内に向かって点火プラグ88が嵌挿されている(図4参照)。In this embodiment, the
A
An endless cam chain (not shown) connects the
In the
シリンダ軸線Xをやや前傾したシリンダ部32のシリンダヘッド34において、燃焼室天井面34aに開口した排気弁口42と吸気弁口41からは、各々排気ポート44と吸気ポート43が互いに前後に離れる方向に湾曲しながら延出して形成される。
吸気ポート43の上流端は、シリンダヘッド34の後方に向けて開口し、断熱板部材62を挟んでタンブル弁装置(本発明における「吸気制御弁装置」)7と接続して、タンブル弁装置7の上流側に、弾性インシュレータ(本発明における「接続管」)61を介してスロットルボディ8が接続される。
スロットルボディ8の上流側にはコネクティングチューブ85を介してエアクリーナ86が順次接続される(図1参照)。
すなわち、コネクティングチューブ85、スロットルボディ8の通気路80、弾性インシュレータ61の通気路60、タンブル弁装置7の通気路70、断熱板部材62の開口63、吸気ポート43を通して、エアクリーナ86から吸気を燃焼室38まで送る連続した吸気通路6が構成されている。In the
The upstream end of the
An
That is, intake air from the
排気ポート44の下流端は、シリンダヘッド34の前方に向けて開口し、排気管39に連結され、排気管39は、パワーユニット4の下方に回り込んだのち、後輪16の右側方のマフラー40に接続する(図1参照)。
The downstream end of the
シリンダヘッド34内における吸気ポート43の湾曲外壁部43aに一体に円筒状の吸気弁ガイド45が嵌着され、吸気弁ガイド45に摺動可能に支持された吸気弁47が、吸気ポート43の燃焼室38に臨む吸気弁口41を開閉する。
また、シリンダヘッド34内における排気ポート44の湾曲外壁部44aに一体に嵌着された排気弁ガイド46に摺動可能に支持された排気弁48が、排気ポート44の燃焼室38に臨む排気弁口42を開閉する。A cylindrical
Also, an
吸気弁47および排気弁48はその傘部47a、48aが、いずれも燃焼室38に臨む吸気弁口41、排気弁口42を閉じるように、弁ばね49により上方に付勢されているが、カム軸91の吸気カム、排気カムに当接揺動する吸気ロッカアーム93、排気ロッカアーム94によって、吸気弁47、排気弁48のステムエンド47b、48bが押し下げられて、所定のタイミングで吸気弁47、排気弁48が開弁し、吸気ポート43と燃焼室38、また、排気ポート44と燃焼室38が連通し、所定のタイミングの吸気、排気がなされる。
The
以上のような本実施形態の内燃機関3においては、燃焼室38でのより好ましい燃焼を得るために、燃焼室38において燃料・空気混合気のタンブル流T、すなわち縦回転を与えるための吸気装置が構成されている。
スロットルボディ8は、その通気路80、すなわち吸気通路6の流れ方向Fと垂直で略水平に配向するスロットル弁軸81aによってスロットルボディ8内に回転自在に軸支されて任意の開度に制御されて通気路80の通路面積を可変制御し、吸入空気量を制御し、また、通気路80を開閉し得るスロットル弁81を備えている。In the
The
また、吸気通路6の流れ方向Fにおいてスロットル弁81の下流側には、タンブル弁装置7の通気路70が接続し、通気路70、すなわち吸気通路6の流れ方向Fと垂直で、略水平に配向しスロットル弁軸81aと平行なタンブル弁軸(すなわち、吸気制御弁軸)71aによってタンブル弁装置7内に回転自在に軸支され、任意の開度に制御されるタンブルコントロール弁(本発明における「吸気制御弁」)71を備えている。
The
そして、タンブルコントロール弁71より下流側の吸気通路6は、通路方向に沿って仕切壁65によって、主通路6Aと、副通路としてのタンブル通路6Bとに分割され、仕切壁65の上流端部65aに隣接してタンブルコントロール弁71のタンブル弁軸71aが設けられている。
スロットル弁81より下流側の、通気路70に設けられたタンブルコントロール弁71は、バタフライ式のもので、タンブル弁軸71aと、タンブル弁軸71aに共に回転するようボルト締め固定され上方に半円状をなすタンブル弁板(すなわち、吸気制御弁板)71bを有している。
タンブルコントロール弁71は、図2図示において反時計回りに開弁方向に回転可能となっているとともに、図示しない復帰ばねにより、タンブル弁板71bが通気路70の内面70aに接するタンブル弁閉止位置に位置するように時計回りに閉弁方向に付勢されている。The
The
The
また、スロットルボディ8の吸気通路6、すなわち通気路80に設けられたスロットル弁81もバタフライ式のもので、スロットル弁軸81aと、スロットル弁軸81aに共に回転するようボルト締め固定された円板状のスロットル弁板81bとを有する。
スロットル弁81は、図2図示において時計回りに開弁方向に回転可能となっているとともに、図示しない復帰ばねにより、スロットル弁板81bが通気路80の内面80aに接する全閉位置に位置するように閉弁方向に反時計回りに付勢されている。The
The
本実施形態において、吸気通路6は、タンブル弁装置7から吸気ポート43へと続けて仕切壁65によって、上下に仕切られ、下側に画成されたタンブル通路(本発明における「副通路」)6Bと、タンブル通路6Bを除く主通路6Aとに仕切られている。
仕切壁65は、上流端部65aを有するタンブル弁装置側仕切壁(すなわち、吸気制御弁装置側仕切壁)65Aと、断熱板部材側仕切壁65Bと、吸気ポート側仕切壁65Cが連続して位置して構成される。In this embodiment, the
The
図2中に2点鎖線で横断面A、B、Cを示すように、タンブル通路6Bは、タンブル弁装置7から吸気ポート43へと縦通する仕切壁65により横断面が変化する。
すなわち、仕切壁65の上流端部65a近傍の吸気ポート43の入口部では、吸気通路6を上下に区画することで、横断面Aに示すように下側の略半円形状に画成され、吸気ポート43内を進むと、下流側に進むに従って吸気ポート側仕切壁65Cの横断面が円弧状に変化し、横断面Bに示すように横断面が円形断面をなすように形成される。
また、吸気ポート側仕切壁65Cの下流端部までタンブル通路6Bの横断面は横断面Cに示すように円形断面に維持される。2, the cross section of the
That is, at the inlet of the
Further, the cross section of the
そして、横断面Bから横断面Cまでのタンブル通路6Bの中心線Zは、吸気弁口41の排気弁口42に近い側の開口縁41aと吸気弁47の傘部47aとの間に向けて指向するように設定されている。
なお、スロットルボディ8には、スロットル弁81より下流側の吸気通路6、すなわち通気路80に上方外部から貫通して、斜め下流側に向けて燃料を噴射供給する(2図中、模式的に示す噴射線J参照)ように配置された燃料噴射弁87が取り付けられる。The center line Z of the
The
そのため、タンブル通路6Bを流れる吸入空気を、吸気弁47の傘部47aの上方を通過させたうえで、吸気弁口41の排気弁口42に近い側の開口縁41aとの間からシリンダボア33a内に効率的に流入させることができるため、燃焼室38内においてタンブル流Tが発生し易くすることができる。すなわち、副通路としてのタンブル通路6Bは、タンブル流Tを発生させるための吸気の流路となる。
Therefore, the intake air flowing through the
タンブルコントロール弁71は、上方に設けられたタンブル弁板71bによって、それよりも下流側の吸気通路6で、吸気流を分割する上下一対の主通路6Aとタンブル通路6Bのうちの主通路6Aの通路断面を開閉し、主通路6Aへ吸気供給を制御するものであり、吸気通路6の主通路6Aと副通路であるタンブル通路6Bとの吸気配分が制御される。
すなわち、タンブルコントロール弁71の閉止位置では、タンブル弁板71bが主通路6Aの入口開口6Aaを覆うように位置して吸気流の流入を閉止ないし抑制し、吸気流はタンブル通路6B側に導かれ、タンブル通路6Bから吸気が、燃料噴射弁87からの燃料を伴って混合気としてシリンダボア32a内に流入する。The
That is, in the closed position of the
内燃機関3が低負荷運転の場合、スロットル弁81が絞られて、吸気量が低減するが、タンブルコントロール弁71により吸気を殆どタンブル通路6Bに通すことで、燃焼室38内に流入する吸気流速を高めることができて、燃焼室38で発生する吸気のタンブル流Tを強化しつつ燃焼室38内の燃料燃焼を良好に維持できるものとなる。
図2において2点鎖線で示されるタンブル流Tは、ピストン36が2点鎖線で示されるようにシリンダボア33a内を下降したときの燃焼室38内のタンブル流Tを、模式的に示すものである。When the
The tumble flow T indicated by the two-dot chain line in FIG. 2 schematically shows the tumble flow T in the combustion chamber 38 when the
また、内燃機関3が高負荷運転となるにつれ、スロットル弁81が開き、吸気量が増大するが、タンブルコントロール弁71を開方向に回転して主通路6Aへの吸気流の流入を増加させる。
そして、スロットル弁81とタンブルコントロール弁71が、図2中2点鎖線で示すように、吸気通路6の流れ方向Fに平行に位置し、吸気通路6を流れる吸気流は、スロットル弁81とタンブルコントロール弁71に邪魔されることなく、十分な吸気量が主通路6Aにもタンブル通路6Bにも流れて、ともに燃料噴射弁87からの燃料を伴って混合気として、燃焼室38に向かうことができる。Further, as the
2, the
本実施形態では、スロットル弁81は、運転者の操作と内燃機関3の状況に基づいて図示しないエンジンコントロールユニット(ECU)がスロットル弁81のアクチュエータ82を起動することで回動され、弁の位置決め、開閉がなされる。
本実施形態では、アクチュエータ82は電動モータを主に構成されるが、図2、図4に示されるようにスロットル弁軸81aと電動モータ軸、すなわちアクチュエータ軸心82aはオフセットしているので、その間に歯車機構等の適宜な伝動部83を備えている(図3参照)。In this embodiment, the
In this embodiment, the
また、タンブルコントロール弁71は、内燃機関3の状況に基づいて図示しないエンジンコントロールユニット(ECU)がタンブルコントロール弁71のアクチュエータ72を起動することで回動され、弁の位置決め、開閉がなされる。本実施形態において、アクチュエータ72は、電動モータを主に構成される。
The
図1中III-III矢視による自動二輪車1の中央要部の平面断面図である図3に示されるように、本実施形態においては、シリンダヘッド34の後部に開口する吸気ポート43には、断熱板部材62を挟んでタンブル弁装置7が締結接続されている。
タンブル弁装置7は、吸気流上流側が弾性インシュレータ61を介してスロットルボディ8と接続し、スロットルボディ8にはさらに上流側がコネクティングチューブ85が接続してエアクリーナ86に接続しているが、図3においては、スロットルボディ8の通気路80とスロットル弁81を備える本体8a(図1、図2参照)とコネクティングチューブ85は、図1中III-III矢視断面より上方、すなわち図3図示手前側に位置するので、図3上に、2点鎖線で示されている。As shown in FIG. 3, which is a plan cross-sectional view of the main central portion of the
The
したがって図3において、スロットルボディ8に関しては、アクチュエータ82と、スロットル弁軸81aへの伝動部83が断面として示され、スロットル弁81を備えるスロットルボディ8の本体8aは、アクチュエータ82の上方に位置する。
また、タンブル弁装置7に関しては、アクチュエータ72と、通気路70およびタンブルコントロール弁71が断面として示される。Therefore, in FIG. 3, with regard to the
Also, with respect to the
また、図4は、図3中、IV矢視による、燃料タンク13、シート15、リヤサイドカバー10aを外し、タンブル弁装置7、スロットルボディ8、コネクティングチューブ85の周辺を、右側方斜め上方から見た自動二輪車1の中央要部の右側斜視図である。
本実施形態では、スロットル弁81を備えたスロットルボディ8の本体8aの上流側に接続するコネクティングチューブ85の上流側は、エアクリーナ86の側面86b、すなわち車両側方を向く面に接続している。4 is a view of the
In this embodiment, the upstream side of a connecting
本実施形態のように、シリンダ部32とエアクリーナ86の間に、タンブルコントロール弁71とスロットル弁81が直列に備えられる場合、タンブル弁装置7やスロットルボディ8を通る吸気通路6が長くなり、コネクティングチューブ85を従来のようにエアクリーナ86の前面86a側に接続しようとすると、シリンダ部32とエアクリーナ86の間の距離を過度に長く設定して車体が大型化するか、シリンダ部32とエアクリーナ86の間に吸気通路6を形成する管部を備えるコネクティングチューブ85自体や、タンブル弁装置7やスロットルボディ8の接続が折れ曲がり、その角度がきつくなった場合、吸気性能に影響を生じる恐れがある。
しかし、コネクティングチューブ85の上流側をエアクリーナ86の側面86bに接続したので、通常のシリンダ部32とエアクリーナ86の距離においても、コネクティングチューブ85を滑らかに接続でき、吸気の流れがスムーズになり吸気が整流されるため、吸気性能が向上する。 When the
However, since the upstream side of the connecting
また本実施形態では、図4に示されるように、断熱板部材62を挟んでシリンダヘッド34の後部の吸気ポート43に締結接続されたタンブル弁装置7と、スロットルボディ8とは、接続管としての弾性インシュレータ61によって中継接続されている。
すなわち、スロットル弁81を備えたスロットルボディ8と、タンブルコントロール弁71を備えたタンブル弁装置7との間の吸気通路6の少なくとも一部分を構成し、すなわち流体的に中継し、且つ断熱性を有すとともに、スロットルボディ8とタンブル弁装置7との相対的な変位を許容する弾性を有する接続管としての弾性インシュレータ61を備えている。Further, in this embodiment, as shown in FIG. 4, the
That is, at least a part of the
弾性インシュレータ(本発明における「接続管」)61は、本実施形態に示す好ましい例として、断熱性と弾性を有するゴム部材で形成される。
しかし、弾性インシュレータ61は、断熱性と弾性を有する部材構成であれば、金属部材や樹脂部材が混在したものでもよく、断熱性と弾性を有する部材に他の部材が接続して接続管状に構成されたものであってもよい。The elastic insulator (“connecting pipe” in the present invention) 61 is made of a rubber member having heat insulation and elasticity as a preferred example shown in this embodiment.
However, the
すなわち、主通路6Aとタンブル通路6Bとに分割された吸気通路6の、主通路6Aへの吸気供給を制御するタンブルコントロール弁71と、吸入空気量を制御するスロットル弁81とを、直列に備える吸気装置において、スロットル弁81を備えたスロットルボディ8とタンブルコントロール弁71を備えたタンブル弁装置7との間に、断熱性と弾性を有する弾性インシュレータ61を設けることにより、スロットル弁81の車両の振動に対する耐震性と、内燃機関3からの熱に対する耐熱性が向上している。
That is, the
また、前述のように、コネクティングチューブ85の上流側が、エアクリーナ86の側面86bに接続しているため、図3に示されるように、タンブル弁装置7とスロットルボディ8とは吸気通路6方向が左右にやや傾斜しているが、その間を弾性インシュレータ61で接続しているので、弾性インシュレータ61の通気路60をそれに合わせた曲管状に形成することで容易に対処でき、タンブル弁装置7の通気路70と弾性インシュレータ61の通気路60とスロットルボディ8の通気路80とが滑らかに接続し、吸気通路6が滑らかに構成されて、吸気性能を妨げない。
Further, as described above, since the upstream side of the connecting
特に本実施形態の場合、スロットルボディ8とタンブル弁装置7とは、金属部材で形成されるそれらの接続部よりも大きい断熱性と弾性を有する弾性インシュレータ61で直接接続されているので、接続部間の精度の許容性や断熱性が得られている。また、図1に示されるように、側面視において、スロットル弁81のアクチュエータ82は、メインフレーム21と重なる位置に設けられている。
そのように、スロットルボディ8とタンブル弁装置7との間を、断熱性と弾性を有する弾性インシュレータ61のみで接続することで吸気通路長を抑制でき、吸気ポート43の後方近傍にメインフレーム21が配置された場合でも、スロットル弁81のアクチュエータ82をメインフレーム21の側方に位置させて、メインフレーム21を避けて吸気通路6を配設できる。また、アクチュエータ82のスペース確保のために不必要にメインフレーム21を長くしたりしなくて済むためレイアウト性が向上している。 Especially in the case of this embodiment, the
Thus, by connecting the
図5は、図3中、V-V矢視による、スロットルボディ8とタンブル弁装置7と、その間の弾性インシュレータ61とを縦通する吸気通路6を含む自動二輪車1の中央要部の立面断面図である。
図4で示したと同様に、断熱板部材62を挟んでシリンダヘッド34の後部の吸気ポート43に締結接続されたタンブル弁装置7と、スロットルボディ8の本体8aとは、接続管としての弾性インシュレータ61によって中継接続されていることが示されている。
コネクティングチューブ85は、スロットルボディ8後方(図示左方)において、図3中V-V矢視断面より右方(図示手前側)となるので、2点鎖線で大まかな位置を示す。
そして、コネクティングチューブ85、スロットルボディ8の通気路80、弾性インシュレータ61の通気路60、タンブル弁装置7の通気路70、断熱板部材62の開口63、吸気ポート43が、連続した吸気通路6を構成していることが示される。5 is an elevational view of the main central part of the
As shown in FIG. 4, the
The connecting
The connecting
図5に示されるように、スロットルボディ8において、燃料噴射弁87が、弾性インシュレータ61よりもスロットルボディ8の通気路80、すなわち吸気通路6の上流側に配置されている。
燃料噴射弁87の中心軸線I方向は、吸気通路6の内面6aにおける弾性インシュレータ61の領域よりも下流側に向いている。 そのように設定されたことによって、スロットル弁81を備えたスロットルボディ8の通気路80の内面80aと弾性インシュレータ61の通気路60の内面60aとの接続部64A、または弾性インシュレータ61の通気路60の内面60aとタンブルコントロール弁71を備えたタンブル弁装置7の通気路70の内面70aとの接続部64Bに生じた段差部に燃料が溜まることを防止することができる。As shown in FIG. 5 , in the
The direction of the central axis I of the
また、タンブル弁装置7の通気路70は、下流側(図5図示右方)が燃焼室38側に向けて下降している。
そのため、燃料噴射弁87で噴射された燃料の滴下したものが、通気路70の下流側に導かれ、さらに吸気ポート43へ流下し、上流側への燃料の逆流が防止されている。 The downstream side (right side in FIG. 5) of the
Therefore, dripping fuel injected by the
図6は、図5中に示される弾性インシュレータ61の外径拡大斜視図であり、図4の右側外面図示とやや図示角度を異にするが、同様である。
弾性インシュレータ61は、本実施形態において前述のように、断熱性と弾性を有するゴム部材で形成される。
そして、吸気通路6の一部分をなし、スロットルボディ8とタンブル弁装置7とを流体的に中継する通気路60が形成されるとともに、スロットルボディ8の下流側ノズル部8bと接続するスロットル弁側部分61aと、タンブル弁装置7の上流側ノズル部7bと接続するタンブルコントロール弁側部分61bと、スロットル弁側部分61aとタンブルコントロール弁側部分61bとの間に形成された環状壁をなす中間部分61cとを備えている。FIG. 6 is an enlarged perspective view of the outer diameter of the
The
An
スロットル弁側部分61aは、スロットルボディ8の下流側ノズル部8bを覆うように嵌合し外周をバインダ61dで締結固定される。
タンブルコントロール弁側部分61bも、タンブル弁装置7の上流側ノズル部7bを覆うように嵌合し、外周をバインダ61dで締結固定される。 The throttle
The tumble control
また、図6に示されるように、中間部分61cは曲面Rをなす撓み部67を有している。そのため、比較的重量が大きいスロットルボディ8を、タンブル弁装置7に接続するゴム部材製の弾性インシュレータ61に、負荷に対して撓み部67が容易に弾性的に撓むことによる逃げ代が与えられ、振動に対する耐久性を向上させている。
Further, as shown in FIG. 6, the
以上、本発明の一実施形態を説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能であり、本発明の要旨の範囲で、鞍乗型車両、内燃機関等が、多様な態様で実施されるものを含むことは勿論である。
なお、説明の便宜上、図示の実施形態の左右配置のものについて説明したが、左右配置の異なるものであっても、発明の要旨の範囲であれば本発明に含まれる。Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various design changes are possible without departing from the gist of the present invention. Of course, straddle-type vehicles, internal combustion engines, etc., include those implemented in various modes.
For convenience of explanation, the left-right arrangement of the illustrated embodiment has been described, but the present invention includes a different left-right arrangement as long as it is within the scope of the invention.
1…自動二輪車(本発明における「鞍乗型車両」)、2…車体フレーム、3…内燃機関、4…パワーユニット、5…変速機、6…吸気通路、6a…内面、6A…主通路、6Aa…入口開口、6B…タンブル通路(本発明における「副通路」)、7…タンブル弁装置(本発明における「吸気制御弁装置」)、8…スロットルボディ、8a…本体、20…ヘッドパイプ、21…メインフレーム、21a…垂下部、23…ダウンフレーム、24…ピボットプレート、26…エンジンハンガ、30…クランクケース、31…クランク軸、32…シリンダ部、33…シリンダブロック、33a…シリンダボア、34…シリンダヘッド、34a…燃焼室天井面、36…ピストン、36a…頂面、38…燃焼室、41…吸気弁口、41a…開口縁、42…排気弁口、43…吸気ポート、43a…湾曲外壁部、45…吸気弁ガイド、47…吸気弁、47a…傘部、60…通気路、60a…内面a、61…弾性インシュレータ(本発明における「接続管」)、61a…スロットル弁側部分、61b…タンブルコントロール弁側部分、61c…中間部分、62…断熱板部材、63…開口、64A…接続部、64B…接続部、65…仕切壁、65a…上流端部、65A…タンブル弁装置側仕切壁(吸気制御弁装置側仕切壁)、65B…断熱板部材側仕切壁、65C…吸気ポート側仕切壁、67…撓み部、70…通気路、70a…内面、71…タンブルコントロール弁(本発明における「吸気制御弁」)、71a…タンブル弁軸(吸気制御弁軸)、71b…タンブル弁板(吸気制御弁板)、72…(タンブルコントロール弁71の)アクチュエータ、80…通気路、80a…内面、81…スロットル弁、81a…スロットル弁軸、81b…スロットル弁板、82…(スロットル弁81の)アクチュエータ、82a…アクチュエータ軸心、85…コネクティングチューブ、86…エアクリーナ、87…燃料噴射弁、X…シリンダ軸線、Y…車両左右中心線、Z…(横断面Bから横断面Cまでのタンブル通路6Bの)中心線、T…タンブル流、F…(吸気通路6の)流れ方向、I…(燃料噴射弁87)の中心軸線、R…曲面
DESCRIPTION OF
Claims (5)
同スロットル弁(81)より下流側に設けられ、通路方向に沿って主通路(6A)と副通路(6B)とに分割された前記吸気通路(6)の前記主通路(6A)の通路断面を開閉して、前記主通路(6A)への吸気供給を制御する吸気制御弁(71)とを備えた鞍乗型車両用内燃機関の吸気装置において、
前記吸気制御弁(71)を備えた吸気制御弁装置(7)は、シリンダヘッド(34)の後方に向けて開口する吸気ポート(43)に接続し、前記吸気制御弁(71)を駆動するアクチュエータ(72)は、前記内燃機関(3)のシリンダ部(32)の後方に位置し、
側面視において、前記スロットル弁(81)のアクチュエータ(82)は、鞍乗型車両(1)のメインフレーム(21)と、重なる位置に設けられ、
前記スロットル弁(81)を備えたスロットルボディ(8)と前記吸気制御弁(71)を備えた吸気制御弁装置(7)との間の前記吸気通路(6)の少なくとも一部分を構成し、断熱性を有すとともに、前記スロットルボディ(8)と前記吸気制御弁装置(7)との相対的な変位を許容する弾性を有する接続管(61)を備え、
前記接続管(61)は撓み部(67)を有することを特徴とする鞍乗型車両用内燃機関の吸気装置。a throttle valve (81) provided in an intake passage (6) through which intake air to a combustion chamber (38) of the internal combustion engine (3) passes, and controlled to an arbitrary degree of opening to control the amount of intake air;
Passage cross section of the main passage (6A) of the intake passage (6) which is provided downstream from the throttle valve (81) and divided into a main passage (6A) and a sub passage (6B) along the passage direction. An intake device for an internal combustion engine for a straddle-type vehicle, comprising an intake control valve (71) for opening and closing the intake air to control the supply of intake air to the main passage (6A),
An intake control valve device (7) having the intake control valve (71) is connected to an intake port (43) that opens toward the rear of the cylinder head (34) and drives the intake control valve (71). The actuator (72) is positioned behind the cylinder section (32) of the internal combustion engine (3),
In a side view, the actuator (82) of the throttle valve (81) is provided at a position overlapping the main frame (21) of the straddle-type vehicle (1),
forming at least part of the intake passage (6) between the throttle body (8) having the throttle valve (81) and the intake control valve device (7) having the intake control valve (71), and heat insulating a connection pipe (61) having elasticity and having elasticity to allow relative displacement between the throttle body (8) and the intake control valve device (7);
An intake system for an internal combustion engine for a straddle-type vehicle, wherein the connecting pipe (61) has a flexible portion (67).
前記燃料噴射弁(87)の中心軸線(I)方向は、前記吸気通路(6)の内面(6a)における前記接続管(61)よりも下流側に向いていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の鞍乗型車両用内燃機関の吸気装置。A fuel injection valve (87) is arranged upstream of the intake passage (6) from the connecting pipe (61),
2. The direction of the central axis (I) of the fuel injection valve (87) is directed downstream of the connection pipe (61) on the inner surface (6a) of the intake passage (6). 3. An intake system for an internal combustion engine for a straddle-type vehicle according to claim 2.
前記中間部分(61c)は曲面(R)をなす前記撓み部(67)を有することを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれか一項に記載の鞍乗型車両用内燃機関の吸気装置。The connection pipe (61) is formed of a rubber member and has a throttle valve side portion (61a) connected to the throttle body (8) and an intake control valve side portion (61b) connected to the intake control valve device (7). ) and an intermediate portion (61c) forming an annular wall formed between the throttle valve side portion (61a) and the intake control valve side portion (61b),
5. The intake of the internal combustion engine for a straddle-type vehicle according to any one of claims 1 to 4, wherein the intermediate portion (61c) has the bending portion (67) forming a curved surface (R). Device.
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