JPH07166997A - 自動二輪車用２サイクルディーゼルエンジン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ２サイクルディーゼルエンジンを、エンジン
ユニットに対して燃料噴射ポンプをコンパクトに配置す
ることにより、自動二輪車に設置するのに適したものと
する。 【構成】 エンジンユニット６内のクラッチ３５側のク
ランク軸３１に対してカム４１を設け、このカム４１に
よって作動される燃料噴射ポンプ３０をその上方に配置
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動二輪車用の２サイ
クルディーゼルエンジンに関する。

【０００２】

【従来の技術】ディーゼルエンジンは、シリンダ内に空
気だけを吸入させこれを高圧縮することによって高温と
なった空気に直接燃料を注入して自然着火させるもので
あるため、キャブレターの必要がない代わりに高圧で精
密な燃料噴射ポンプを必要とするものあり、自動車用デ
ィーゼルエンジンの燃料噴射ポンプとしては、気筒数に
合わせた数のプランジャーを１列に並べてカムシャフト
で駆動する列型と、一対のプランジャーによって加圧さ
れた燃料を噴射順序に従って各ノズルに順次分配する分
配型の２種類が主に使用されている。

【０００３】このような燃料噴射ポンプを有するディー
ゼルエンジンには２サイクルと４サイクルの２方式があ
るが、何れのものについても、熱効率が高くて燃費が良
い上に燃料としてガソリンより安い軽油を使用できるた
め、経済性が良いという利点を有するものであって、以
前は高圧縮に耐えられるよう頑丈で重いものであったた
め大型トラックやバスなどで多く使用されていたが、現
在はピストンやシリンダヘッドをアルミ合金性として高
速ディーゼル化することにより４サイクルのディーゼル
エンジンが乗用車にも使用されている。

【０００４】しかしながら、自動二輪車の分野において
は、点火プラグにより着火する２サイクルと４サイクル
のガソリンエンジンが従来から一般的に使用されている
が、ディーゼルエンジンについては、２サイクル或いは
４サイクルの何れのものについても今のところ使用され
ていない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、スクーター
やファミリーバイクあるいはデュアルパーパスのスポー
ツバイク等においては従来から殆ど２サイクルエンジン
が使用されており、この２サイクルエンジンは軽くて高
トルクを有するため前記のような自動二輪車のエンジン
としては最適なものではあるが、４サイクルエンジンと
比べると燃費の点で劣るという欠点がある。

【０００６】そこで、燃費の向上を目的としてそのよう
な自動二輪車用２サイクルエンジンのディーゼル化を考
えると、その対象となるものの殆どが単気筒で、僅かに
並列２気筒，Ｖ型２気筒のものがある程度であるため、
燃料噴射ポンプとしては列型のものを使用するのが適当
であるが、そのような噴射ポンプは、それ自体ガソリン
エンジンのインジェクターのような低圧噴射するものと
は異なって大型であり、通常はエンジンの側面に配置さ
れるものであるため、それが車体の側方に突出してブレ
ーキぺダル等の足周りの邪魔になり、自動二輪車に設置
するには不適当なものになるという問題がある。

【０００７】本発明は、上記のような自動二輪車用２サ
イクルディーゼルエンジンの持つ不都合を解消すること
を目的としており、より具体的には、エンジンユニット
に対して燃料噴射ポンプをコンパクトに配置することに
より、燃料噴射ポンプが車体から突出してブレーキぺダ
ル等の足周りの邪魔になること無く、自動二輪車に設置
するのに適した２サイクルディーゼルエンジンを提供す
ることを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の課題を
解決しかつ目的を達成するために、自動二輪車用２サイ
クルディーゼルエンジンにおいて、エンジンユニット内
のクラッチ側のクランク軸に対してカムを設け、このカ
ムによって作動される燃料噴射ポンプをその上方に配置
することを特徴とするものである。

【０００９】

【作 用】上記のような構成により、燃料噴射ポンプが
側方に突出することなく従来のエンジンユニットの幅の
範囲内に収められるため、ブレーキペダル等を操作する
上で邪魔になることがない。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の自動二輪車用２サイクルディ
ーゼルエンジンの実施例について図面に基づいて説明す
る。

【００１１】図１は、２サイクルディーゼルエンジンを
装備した自動二輪車の概略を示すもので、自動二輪車１
は、ステアリングヘッドパイプ２から斜め下後方に延び
るダウンチューブ３と、ステアリングヘッドパイプ２か
ら後方に延びるメインフレーム４から下方に垂下されて
いるピラー５との間に、エンジンユニット６がフレーム
の一部として働くようにその間に設置されている、所謂
ダイヤモンド型のフレームを有するものである。

【００１２】自動二輪車１の車体前方には、上方に操行
ハンドル７を備えたフロントフォーク８がステアリング
ヘッドパイプ２に枢支されており、フロントフォーク８
の下方にクッション部を介して前輪９が軸架されている
と共に、車体後方には、メインフレーム４の後方に接続
されたシートレール１０と、シートレール１０の途中と
ピラー５の下端を接続してシートレール１０を支えるバ
ックステー１１が設けられており、ピラー５のエンジン
ユニット取付部付近に固設されたリヤアームブラケット
１２のピボット軸には、シートレール１０との間にリヤ
クッションを介してリヤアーム１３が上下揺動自在に枢
支されていて、リヤアーム１３の後端には後輪１４が軸
架されている。

【００１３】また、メインフレーム４上には燃料タンク
１５が跨設されており、エンジンユニット６の前方から
車体後方に向かって排気マフラー１６が延ばされてい
て、エンジンユニット６の側方付近にはブレーキペダル
１７が配置されている。

【００１４】図２および図３は、上記の自動二輪車１に
装備されているエンジンユニット６を示すもので、自動
二輪車の通常の単気筒２サイクルエンジン（ガソリンエ
ンジン）のエンジンユニットと同様、図３に示されてい
るように、クランクケースとミッションケースが一体的
に形成されたエンジンケース本体６０の一側方にクラッ
チを覆うカバー６１が付設され、他側方にチェーンカバ
ー６２が付設されている。

【００１５】このエンジンユニット６のエンジン部分２
０は、単気筒２サイクルの予燃焼室式ディーゼルエンジ
ンであることから、そのシリンダヘッド部分２１には燃
料噴射ノズル２２とグロープラグ２３が設けられてお
り、カバー６１の内部には、図２に示されているよう
に、クランク軸３１の近傍に回転軸２５を介してクラン
ク軸３１の回転により作動されるオイルポンプ２６とウ
ォーターポンプ２７が配置されていると共に、その上部
に燃料噴射ポンプ３０が配置されている。

【００１６】図４は、上記のエンジンユニット６におけ
る燃料噴射ポンプ３０付近を示すもので、カバー６１の
内部において、エンジンケース本体６０のクランクケー
ス部分６０ａからクランク軸３１が引き出され、エンジ
ンケース本体６０のミッションケース部分６０ｂからト
ランスミッションの入力軸３２が引き出されていて、ク
ランク軸３１の回転はギア３３，ギア３４およびクラッ
チ３５を介して入力軸３２に伝動されることとなる。

【００１７】このようなクラッチ３５側のカバー６１の
内部に位置するクランク軸３１の軸上には、カラー３６
を介して、燃料噴射ポンプ３０を作動させるためのカム
４１が形成されたカム部材４０が、元の位置に復帰でき
るようにコイルスプリング３７で付勢されながらクラン
ク軸上を移動可能に配置されていると共に、クランク軸
３１の端部には、クランク軸３１の回転よる遠心力によ
ってウエイト３８ａが移動するのに伴いカム部材４０を
コイルスプリング３７の付勢力に抗して移動させるため
のメカニカルガバナー３８が取り付けられている。

【００１８】上記のカム部材４０自体の構造は、図７に
示されているように、筒状体の中央に燃料噴射ポンプ３
０のプランジャーを押圧するためのカム４１が形成され
ていると共に、そのガバナー寄りにカム部材４０の軸線
方向に対して傾斜する部分４２ｂを有するカム溝４２が
形成されており、そのコイルスプリング寄りに円周方向
の溝４３が形成されているものである。

【００１９】このようなカム部材４０には、図４に示さ
れているように、クランク軸３１に固定されているピン
３９がローラー３９ａを介してカム溝４２内に位置され
ており、円周方向の溝４３には、図５および図６に示さ
れているように、レバー５１の下端に係合部５２が係合
されることとなる。

【００２０】図５および図６は、そのようなカム部材４
０と燃料噴射ポンプ３０の連動機構を示すもので、その
下端が係合部５２を介してカム部材４０の溝４３に係合
されているレバー５１は、その上端が燃料噴射ポンプ３
０に対して位置が固定されている回動軸５３により回動
自在に枢着されていて、レバー５１の中央部には、回動
軸５４を介して、くの字状のレバー５５がその中央部で
回動自在に枢着されている。

【００２１】くの字状のレバー５５は、その一端付近で
燃料噴射ポンプ３０の噴射量を制御するコントロールラ
ックに連動するコントロールピン５６を挟持し、その他
端でスロットルケーブル５７の末端部５７ａに連結され
ていて、スプリング５８で引張られて常に矢印Ａ方向に
復帰するように付勢されている。

【００２２】上記の各レバー５１，５５からなる連動機
構の作動状態については、クランク軸３１の回転速度が
上昇すると、それに従ってウエイト３９ａが遠心力によ
って軸心から離れてガバナー３９がカム部材４０を押圧
し、カム部材４０がコイルスプリング３７の付勢力に抗
してガバナー３９から離れるようにクランク軸３１のカ
ラー３６上を移動するが、それによってカム部材４０の
溝４３に端部が係合されているレバー５１が回動軸５３
を枢軸として矢印Ａ方向に移動し、それに連れてレバー
５５も矢印Ａ方向に移動して、レバー５５に挟持されて
いるコントロールピン５６を矢印Ａ方向に移動させる。

【００２３】また、クランク軸３１の回転速度が下降す
ると、ガバナー３９によるカム部材４０への押圧が解除
され、カム部材４０はコイルスプリング３７の付勢力に
よってガバナー３９に近づくように元の位置に復帰し
て、上記と逆の作動によりコントロールピン５６を元の
位置に復帰させるように矢印Ｂ方向に移動させる。

【００２４】さらに、コントロールピン５６は、スロッ
トルグリップの回転によりスロットルケーブル５７が引
かれことによっても、レバー５５によって矢印Ｂ方向に
移動させられるものである。

【００２５】カム部材４０およびスロットルケーブル５
７によってコントロールピン５６が移動される燃料噴射
ポンプ３０は、コントロールピン５６が矢印Ａ方向に移
動されることによりコントロールラックを介して燃料の
噴射量が減少され、コントロールピン５６が矢印Ｂ方向
に移動されることによりコントロールラックを介して燃
料の噴射量が増加されるものであって、カム部材４０の
カム４１によりプランジャー３０ａが押し上げられるこ
とによって燃料が噴射されるものである。

【００２６】上記のような燃料噴射ポンプ３０によれ
ば、アイドリング時には、エンジンのクランク軸３１の
回転速度が上昇すると、ガバナー３９の働きによってカ
ム部材４０が移動され、連動機構を介してコントロール
ピン５６が矢印Ａ方向に移動されるため、燃料の噴射量
が減少され、クランク軸３１の回転速度が下降すると、
逆の作動によって燃料の噴射量が増加されるため、アイ
ドリング時の燃料の噴射量がクランク軸３１の回転速度
に応じて自動的に調整される。

【００２７】また、運転時には、クランク軸３１の回転
速度が一定以上に上昇すると、カム部材４０のカム溝４
２の傾斜部分４２ｂがローラー３９ａを介してピン３９
に押し付けられながらカム部材４０が移動することによ
って、カム部材４０がクランク軸３１に対して回転し、
初期のカム位置に対して位相がずれて、高速回転に適応
した噴射タイミングに自動的に調整される。

【００２８】なお、燃料の噴射量については、スロット
ルグリップを回転させスロットルケーブル５７を牽引し
て、連動機構のレバー５５を介してコントロールピン５
６を移動させることにより、手動によって制御すること
ができる。

【００２９】以上に説明したような本発明の実施例によ
れば、図８に示されているように、燃料噴射ポンプ３０
をエンジンユニット６の従来の幅の範囲内に収められ、
燃料コック７１から燃料噴射ポンプ３０への燃料送管７
２，燃料噴射ポンプ３０から噴射ノズル３２への噴射管
７３，スロットルケーブル５７等を燃料タンク１６の幅
の範囲内に収められるため、ブレーキペダル１８等の足
周りの邪魔になることなくエンジンのディーゼル化を図
ることが可能となる。

【００３０】さらに、ディーゼルエンジンでは、通常、
アイドリング時等にはクランク軸の回転速度に合わせて
正確な分量の燃料を送ることが必要となり、また、運転
中のピストンの位置に合わせて最も適切な時期に燃料を
噴射させることが必要となるが、上記の実施例に示され
ているような燃料噴射ポンプに関する構成によって、ア
イドリング時には、自動的に燃料噴射量が調整されて設
定値に安定させることができ、また、高速運転時には、
噴射タイミングが遅れることのないように噴射ポンプの
作動タイミングが自動的に調整されて高速回転に対応す
ることができることとなる。

【００３１】その上、上記のような燃料噴射量と噴射タ
イミンの自動的なコントロールを１個のガバナーで行う
ことができると共に、この自動調整のための部材を利用
して手動による燃料の噴射量の制御も行うことができ
る。

【００３２】以上、本発明の自動二輪車用２サイクルデ
ィーゼルエンジンの一実施例について説明したが、本発
明はこれに限定されるものではなく、例えば、図９に示
されているような構成を有する２サイクルディーゼルエ
ンジンによっても可能なものである。

【００３３】すなわち、図９は、本発明の自動二輪車用
２サイクルディーゼルエンジンの他の実施例における燃
料噴射ポンプ３０付近を示すもので、このような構成を
有する実施例は、上記の実施例と同様の作用効果を奏す
るものであるが、ガバナー３９やカム部材４０がクラン
ク軸３１自体に取り付けられているのではなく、クラン
ク軸３１からギア３３とギア７５を介して１／２に減速
された平行軸７６上に設けられており、また、エンジン
が２気筒であって、それぞれの気筒に燃料を噴射するた
めの燃料噴射ポンプ３０の各プランジャー３０ａ，３０
ｂに対応するように、カム部材４０に位相の異なる２つ
のカム４１ａ，４１ｂが形成されているいう点で上記の
実施例と具体的な構造が相違するものである。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したような本発明の自動二輪車
用２サイクルディーゼルエンジンによれば、燃料噴射ポ
ンプが車体から突出してブレーキぺダル等の足周りの邪
魔になることが無いため、特に車体の構造を変えること
なくディーゼルエンジンを自動二輪車に設置することが
可能となり、２サイクルエンジンを使用する自動二輪車
の燃費の改善を図ることできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の２サイクルディーゼルエンジンの一実
施例が適用されている自動二輪車の概略を示す側面図。

【図２】本発明の２サイクルディーゼルエンジンの一実
施例を示す側面図。

【図３】図２に示された実施例の上面図。

【図４】図２に示された実施例のＡ−Ａ線に沿った一部
断面図。

【図５】図４に示された燃料噴射ポンプとカム部材との
間に設けられる連動機構を示す一部断面側面図。

【図６】図５に示された燃料噴射ポンプとカム部材の連
動機構を示す正面図

【図７】図４に示されたカム部材自体を示す上面図。

【図８】図２に示された実施例の車体への配置状態を示
す上面図。

【図９】本発明の２サイクルディーゼルエンジンの他の
実施例における図４に対応する部分を示す一部断面図。

【符号の説明】

３０ 噴射ポンプ ３１ クランク軸 ３５ クラッチ ４１ カム

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジンユニット内のクラッチ側のクラ
   ンク軸に対してカムが設けられ、このカムによって作動
   される燃料噴射ポンプがその上方に配置されていること
   を特徴とする自動二輪車用２サイクルディーゼルエンジ
   ン。