JPS6029803B2 - 自動二輪車の排気浄化装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は逆止弁を備えた二次空気通路を排気通路に接
続し、排気通路内の圧力の脈動を利用して内部へ大気を
導入する装置を備えた自動二輪車に関する。

〔従来の技術〕

自動二輪車においては、通常エンジン前方に排気通路が
閉口しているにもかかわらず雨水が泥水がかかりやすい
ため、前記の二次空気通路の大気側閉口はエンジン本体
の後方に設けることが考えられる（例えば特関昭５２−
１１０３１８号公報参照）。

一方、自動二輪車のエンジンは座席の下方に配置される
ので、その外形を小さくすることが要求され、とくにそ
の幅方向の寸法についてその要求が強いものである。〔
発明が解決しようとする問題点〕 ところで、自動二輪車のようにエンジン本体の外観を重
視するものにあっては、前記のようにエンジン本体の後
方に二次空気通路の大気側開□を設ける場合、二次空気
通路はエンジン本体の後面からエンジン内を通り抜けて
前面側の排気通路に至る必要があり、この際いかにして
エンジン本体の外形（とくに車幅方向寸法）を拡大せず
にこの二次空気通路を設けるかの点に解決すべき問題点
がある。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明はかかる技術的問題点の解決を図るため、前輪
と後輪との間に搭載したエンジン本体から、車両の進行
方向前方に排気通路と、進行方向後方に吸気運路とを閉
口させ、吸気遥路と後方のェアクリーナとを吸気管で接
続した自動二輪車において、前記エンジン本体の排気通
路に逆止弁を備えた二次空気通路を接続し、前記逆止弁
を収容する弁室をボルトによって互いに結合されたシリ
ンダとシリンダヘッドの接合面に、エンジン本体の吸気
側に位置して設け、前記二次空気通路の逆止弁より下流
の部分を弁室からシリンダヘッドの前記ボルトと吸気通
路との間を通して排気通路側へ延びる第一孔と、排気通
路の弁孔から前記第一孔へ向けて延び、それに蓮適する
第二孔とによって構成したものである。

〔作用〕

このように二次空気通路を形成したから、この二次空気
通路はシリンダボアを車体側方に完全に回避して配置す
る必要がなく、エンジン本体の車幅方向の寸法をそれだ
け拡大せずに済むので自動二輪車に好適である。

〔実施例〕

以下、図示の実施例によって説明する。

図中１はエンジン本体であり、前輪２と後輪３との間に
搭載された空冷式の四気筒である。

エンジン本体１は車両の走行方向前方に排気通路４が開
□しており、排気管５が接続されている。６は排気消音
器である。

吸気通路７はエンジン本体１の後方に閉口しており、気
化器８を介してェアクリーナ９に接続され、ェアクリー
ナ９を介して大気が吸入される。エンジン本体１はシリ
ンダー１、これにボルト１２で連続されたシリンダヘッ
ド１３及びピストン１４によって形成される燃焼室１５
を有する。

排気通路４と燃焼室１５とは排気弁１６によって開閉さ
れる弁口１７によって運通している。二次空気通路１８
はェアクリーナ９とこの排気通路４の弁□１７近傍の位
置との間を蓮適するもので、その途中に排気通路４へ向
かう気流のみを許容するりード弁形式の逆止弁１９を有
する。この逆止弁１９はシリンダ１１とシリンダヘツド
１３との接合面に、それぞれ鋳造で形成された凹所を重
合して形成された弁室２０内に収容されている。この弁
室２０は第３図に示すように、気筒毎に１個設けられ、
シリンダ中心を通りクランク軸に直角な平面（以下、縦
平面という）２４に対しやや一側にオフセットして設け
られており、内部を冷却するため吸気通路７と接近させ
て設けてある。

このためにこの例では吸気通路７を吸気弁２５のすぐ上
流側で屈曲させ、弁室２０の近くを通していることがこ
の図から明らかであろう。

そして、この弁室２０内はシリンダ１１とシリンダヘツ
ド１３との間にシールゴム２１を介して挟持された区画
板２２によって上流室２０ａと下流室２０ｂとに区画さ
れ、且つ区画板２２に設けた透孔２３によってのみ蓮通
できるようになっている。

逆止弁１９は前記区画板２２上に透孔２３を覆うように
リード弁１９ａ、ストッパ１９ｂを固着してなり、従来
周知の構成である。

弁室２０の上流側の二次空気通路１８はェアクリーナ９
に通じているゴム管をェアクリーナ９から前方へ延長し
、気化器８の下方に設けたマニホールド２７に連結し、
このマニホールド２７により各気筒毎の弁室２０に分岐
して大気を導入するように構成されている。

また、弁室２０の下流側の二次空気通路１８は下流室２
０ｂから吸気通路７とボルト１２との間を通して前記縦
平面２４と平行に斜め上方に向かう第一孔３１をドリル
加工によって形成し、更に排気弁ロー７からクランク軸
とシリンダ軸芯とを含む平面（以下、横平面という）２
８と平行に前記第一孔へ向かう第二孔３２をドリル加工
によって形成し、両者を互いに運通してある。

そのため、弁室２０の下流側の二次空気通路１８は第３
図から明らかなように、その平面視においてエンジン本
体１のシリンダボアの上方を経て排気通路４の弁□１７
近傍位置に至るので、この二次空気通路１８の設置に伴
いエンジン本体１の車幅寸法を増加することがない。

ところで、この実施例においては図中符号３４で示す副
吸気通路が設けられており、これは吸気弁２５近傍の吸
気通路７に閉口している。

この副吸気通路３４はシリンダ１１とシリンダヘッド１
３との接合面とほぼ平行か、やや下向きに燃焼室１５内
のシリンダ軸芯より一側に偏した方向を指向して設けら
れている。副吸気通路３４の他端は縦孔３５を介してシ
リンダ１１の長手方向に延びる蓮通路３６に接続され、
その蓮通路３６を通して各気筒の副吸気通路３４が相互
に蓮通されている。

ここで第２〜４図に対する第５〜７図の主たる相違を説
明すると、前記連通路３６とマニホ−ルド２７の接合部
とが上下に入れ代わっている点である。

前出の例では副吸気通路３４の縦孔３５と弁室２０とが
干渉しないよう弁室２０の前記オフセットを大きくする
必要がある反面、弁室２０形成によるシリンダ突出部１
１ａを小さくすることができる。

また、後出の例によれば縦孔３５と弁室２０との干渉が
ないから前記オフセットを小さくすることができ、また
無くすることも可能である。

次にこのエンジンの作動を説明する。ピストン１４が上
昇から下降に転じる直前に吸気弁２５が開弁し吸気行程
が開始する。

吸気通路７内に燃焼室１５内に生じる強い吸気員圧が波
及し、ェアクリーナ６から大気が吸入され気化器８にお
いて燃料が混合されて、燃焼室１５内に吸入される。

このとき副吸気通路３４にも吸気負圧が作用し、更にこ
れは運通路３６を通じて他の気筒へも波及する。

一般に並列四気筒エンジンは四個の行程を等間隔で行う
ため一個の気筒が吸気行程にあるとき他の三気筒は吸気
以外の行程にあり、それらの吸気通路では吸気負圧が低
い（大気圧に近い）。

そこで他の三気筒の吸気通路から蓮通路３６を通じて吸
気行程にある気筒の副吸気通路３４へ流入し、そこから
吸気弁７の弁口を通して、細く高速の気流となって吸気
通路７を経て吸入される吸気中を貫通し燃焼室１５内へ
噴出される。よって両気流の合流部に無数の微少な乱流
を生じると共に燃焼室１５内にシリング軸の周りを旋回
する高速な渦流を生じる。

ピストン１４が下降から上昇に転じると、吸気弁２５が
閉じ、圧縮行程が始まる。

燃焼室１５中に吸入された混合気はこの間圧縮されると
共に、渦流となっていることから燃焼室１５の内面との
摩擦により、一層複雑な乱流を生じ火焔伝播を良好にす
る。

かかる状況下において混合気に点火し爆発の後、ピスト
ン１４が下降し下死点に近づくと、排気弁１６が開き、
燃焼室１５内の既燃ガスは排気通路４中へ急速に流出し
、その圧力を上昇させる。

この圧力波は排気通路４に設けた消音器６その他で反射
して、負の圧力波が二次空気通路１８の第二孔３２まで
戻ると、それは第一孔３１を経て逆止弁１９の下流側に
作用して、大気圧との差圧により開弁させる。そこでェ
アクリーナ９かり、二次空気通路１８を通して排気通路
４内に大気が流入し、高温の排気中に混合してそれに含
まれる炭化水素、一酸化炭素など大気汚染物質が除去さ
れる。ところで排気通路４中に流入した二次空気はその
全量がそこから既燃ガスと共に下流へ流れるわけではな
く、その一部は排気行程終期に吸気弁２５が開弁するい
わゆるオーバーラップ時に、燃焼室１５内へ逆流し、引
き続いて吸入される混合気を希釈して、燃焼を不安定に
することがあり、エンジン負荷の小さいとき、すなわち
吸入空気量が少なく燃焼室１５内に生じる吸気員圧が著
しく上昇する（真空に近づく）とき程この傾向が顕著と
なる。

しかし、この実施例では吸気弁２５が関弁すると、吸気
通路２５と副吸気通路３４とを通じて燃焼室内に吸気が
流入するが、低負荷運転時にあっては、そこを通過する
吸気流量が少ないので、一個の気化器８を通して吸気通
路７を流れる吸気流に比し、三個の気化器８，８からの
吸気を集合して流れる副吸気通路３４からの吸気流が多
く、且つその断面積が吸気運路断面積に比して十分に細
いので流速も大きく、この高速の副吸気の流れによって
燃焼室１５内における混合気や残留した既燃ガスあるい
はオーバーラップ時に排気弁１６を通して排気通路４か
ら流入した二次空気などの混合縄梓が十分に行われるの
で、伝播中の火焔が既燃ガスや二次空気など燃料を含ま
ない気体の団塊に接触して消炎するなどの火焔伝播の障
害が排除され、安定かつ急速な燃焼が達成できる。すな
わち、この実施例においては副吸気によって乱流・渦流
を生成させ、これが二次空気の導入を伴う燃焼の不安定
を防止する意義を有する。

〔発明の効果〕この発明は以上説明したように、二次空
気通路１８に設ける逆止弁１９の弁室２０をエンジン本
体１後方の吸気通路７側となるシリンダ１１とシリンダ
ヘッド１３との接合面に設けたから、この弁室２０は吸
気通路７に近く、吸気通路７内を流れる燃料の気化熱に
よりこの弁室２０内が冷却され逆止弁の熱的負荷が軽減
されて好都合であり、逆止弁１９の弁箔を別個に作る必
要がなく構成が簡単である。

更に二次空気通路１８の逆止弁１９より下流の部分は弁
室２０から第一孔３１により、ボルト１２と吸気通路７
との間を通して排気通路４の側方へ導いたから、この二
次空気通路はシリンダボアの上方を経ることになり、二
次空気通路の設置に際し気筒間の寸法を大きくする必要
がなく、エンジン本体１の車幅方向の寸法を短く保つこ
とができ、自動二輪車のエンジンとして好適である。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明実施の一態様を示し、第１図は本発明装置
を搭載した自動二輪車の部分的側面図、第２図はその要
部の断面図、第３図はそのｍ−ｍ断面図、第４図はその
Ｗ矢視を示す。 第５図は変形例を示す要部の断面図、第６図はそのＷ−
の断面図、第７図はその肌矢視を示す。４・・・・・・
排気通路、７・・・・・・吸気通路、１８・・・・・・
次空気通路、１９・・・・・・逆止弁、２０・・・・・
・弁室、３４・・・・・‐墓Ｕ第２図 第３図 第４図 第７図 第１図 第５図 第６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 前輪と後輪との間に搭載したエンジン本体から、車
   両の進行方向前方に排気通路と、進行方向後方に吸気通
   路とを開口させ、吸気通路と後方のエアクリーナとを吸
   気管で接続した自動二輪車において、前記エンジン本体
   の排気通路に逆止弁を備えた二次空気通路を接続し、前
   記逆止弁を収容する弁室をボルトによつて互いに結合さ
   れたシリンダとシリンダヘツドの接合面に、エンジン本
   体の吸気側に位置して設け、前記二次空気通路の逆止弁
   より下流の部分を弁室からシリンダヘツドの前記ボルト
   と吸気通路との間を通して排気通路側へ延びる第一孔と
   、排気通路の弁孔から前記第一孔へ向けて延び、それに
   連通する第二孔とによつて構成した排気浄化装置。 ２ 第１項の記載において、二次空気通路の弁室より上
   流側をエンジンのエアクリーナへ接続した排気浄化装置
   。 ３ 第１項の記載において、エンジン本体はクロスフロ
   ー形の吸排気通路を有している排気浄化装置。