KR20020081335A - 왕복운동 내연기관 및 그 운전 방법 - Google Patents

왕복운동 내연기관 및 그 운전 방법 Download PDF

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혼다 기켄 고교 가부시키가이샤
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Abstract

종래와 동등의 크기의 도시 출력에 있어서의 마찰손실동력을 종래보다도 감소시켜 정미출력을 증가시켜, 정미 연료소비율을 개선하는 왕복운동 내연기관의 운전방법이 제공된다. 기관회전속도가 제1 소정 회전수(N1)일 때 최대 도시출력(PM)을 발생하는 출력 특성을 갖는 왕복운동 내연기관에 출력 저하수단(26)이 설치된다. 출력저하수단(26)은 제1 소정 회전수(N1) 미만의 제2 소정 회전수(N2)에서 이 내연기관(그 출력특성이 실선으로 도시됨)의 필요도시출력(PS)이 얻어지도록, 회전속도가 제2 소정 회전수(N2)를 초과할 때 기관출력을 저하시킨다. 이에 의해, 내연기관이 운전되는 기관회전속도범위(R) 중 고회전속도범위가 종래 기술(그 출력 특성이 파선으로 도시됨)에 있어서, 필요도시출력(PS)(최대도시출력(Pm))이 발생하는 기관회전수(N3)보다도 낮은 회전수로 설정되어, 종래와 동등의 크기의 도시 출력에 있어서의 마찰손실동력(PL)이 종래보다도 감소하고, 정미출력이 증가하여, 정미 연료소비율이 개선된다.

Description

왕복운동 내연기관 및 그 운전 방법{RECIPROCATING INTERNAL COMBUSTION ENGINE AND ITS OPERATING METHOD}
종래, 소정의 배기량을 갖는 왕복운동 내연기관에 있어서, 내연기관의 완전 부하시(또는 스로틀밸브 완전 개방시)의 성능 곡선으로 표시되는 도시출력 (indicated output)의 최대치, 즉 최대도시출력은 흡·배기계의 통로 직경, 흡·배기밸브의 직경 및 리프트량, 압축비 등의 내연기관을 구성하는 부재의 제원에 의존하여 결정된다. 그리고, 이와 같이 하여 결정된 최대도시출력은 내연기관의 배기량이 클수록 커진다. 또, 배기량이 다른 복수의 내연기관을 대비하면, 동일 크기의 도시 출력을 발생할 때의 기관회전수는, 내연기관의 배기량이 클수록 작아진다. 또, 최대도시출력이 발생하는 기관회전수는, 내연기관이 운전되는 기관회전속도범위 중 고회전속도범위에 있고, 이 최대도시출력이 이 내연기관에 요구되고 있는 도시 출력의 최대치인 필요도시출력으로 되고 있다.
또, 차량용 내연기관에서는, 소정의 기관회전수에 도달할 때에, 변속기 등으로 구성되는 동력전달장치에 크랭크축의 토오크를 전달하는 발진클러치가 설치된다. 이 발진클러치로서, 지지축에 요동가능하게 지지된 원심 웨이트(centrifugal weight)로 이루어지는 클러치 슈를 갖는 원심식 클러치가 사용된 경우, 클러치 슈의 중심이 크랭크축의 회전방향에서 지지축보다도 전방측에 위치하는 이른바 리딩식의 원심식 클러치가 사용되고 있었다. 그리고, 리딩식의 원심식 클러치에서는, 클러치 아웃터 부재와 클러치 슈 사이의 마찰력이 클러치 슈를 직경방향 외방으로 요동시키도록 작용하기(이하, 자기 체결(self locking) 작용이라 함) 때문에, 클러치에서의 토오크 전달 성능, 즉 클러치 용량을 높게 할 수 있는 잇점이 있다.
또, 내연기관의 클러치축에 결합된 교류발전기의 회전자는 크랭크축의 회전 변동을 억제하기 위한 플라이휠과 일체로 형성되어 있다.
그런데, 왕복운동 내연기관에서는, 크랭크축, 크랭크 핀, 피스톤, 밸브장치 등의 각 슬라이딩부에서의 기계적 마찰 손실과, 오일펌프, 발전기 등의 각종 보조기기를 구동하기 위한 보조기기 동력 손실로 이루어지는 마찰 손실 동력이 발생한다. 따라서, 이 내연기관의 정미출력(net power)은, 도시 출력에서 마찰 손실 동력을 뺀 값이 된다. 그리고, 이 마찰 손실 동력은 기관회전수의 증가에 따라 증가하기 때문에, 도시 출력은 기관회전수가 높아질수록 증가하지만, 동시에 마찰 손실 동력도 증가하기 때문에, 최대도시출력이 발생하는 기관회전수가 포함되는 고회전속도범위에서, 단위 정미출력 및 단위 시간 당 연료소비율인 정미 연료소비율을 대폭 개선하는 것은 곤란하고, 상기 고회전속도범위에서의 운전 빈도가 높은 내연기관에서는 연료소비율이 악화하고 있었다.
또, 리딩식의 원심식 클러치에서는, 비접속상태에서의 클러치의 접속시에, 자기 체결 작용에 의해 클러치 슈의, 클러치 아웃터에 대한 가압력의 급증, 즉 크랭크축에 작용하는 부하의 급증에 기인하는 크랭크축의 회전수의 저하와, 그 회전수의 저하에 의한 클러치 슈의 클러치 아웃터부재에 대한 가압력의 감소, 즉 크랭크축에 작용하는 부하의 감소에 기인하는 크랭크축의 회전수의 상승을 반복한 결과, 이상 진동(judder)이라 불리우는 진동이 발생하기 쉽고, 이 진동이 차체를 통해 승차자에게 전달되고 있었다. 그리고, 낮은 회전속도범위를 그 운전범위로 하는 내연기관에는, 발진클러치가 접속상태로 되는 기관회전수도 저하되기 때문에, 적정한 클러치 용량을 확보하기 위해서는, 클러치 슈의 중량을 증가시키거나, 클러치 슈를 대형화할 필요가 있지만, 이는 이상 진동에 의한 차체에 대한 진동력을 크게 하여, 전달되는 진동이 승차자에게 불쾌감을 부여하게 된다.
게다가, 플라이휠에 의한 크랭크축의 회전 변동의 억제 정도를 조정하기 위해서는, 플라이휠과 함께 이 플라이휠과 일체의 교류발전기를 교환할 필요가 있기 때문에, 간단한 조정이 불가능한 난점이 있고, 또 낮은 회전속도범위를 그 운전 범위로 하는 내연기관에서는 회전 변동을 억제하는 추가 플라이휠이 필요한 경우가 있으나, 그와 같은 경우에는, 새로운 플라이휠을 설치하는 공간을 확보할 필요가 있기 때문에, 내연기관이 대형화하게 되었다.
본 발명은, 이런 사정을 감안하여 안출된 것으로서, 내연기관이 운전되는 기관회전속도범위 중 고회전속도범위가, 최대도시출력이 발생하는 기관회전수보다도낮은 회전수로 설정되는 동시에, 이 고회전속도범위에서 필요도시출력을 얻는 것에 의해, 종래와 동등의 크기의 도시 출력에 있어서의 마찰 손실 동력을 종래보다도 감소시켜 정미출력을 증가시켜, 정미 연료소비율을 개선하는 왕복운동 내연기관의 운전 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또, 본 발명은, 상기 왕복운동 내연기관의 운전 방법을 행하는 왕복 운동 내연기관을 제공하는 것을 목적으로 하고, 게다가, 해당 왕복운동 내연기관에 있어서, 원심식 클러치로 이루어지는 발진클러치의 접속시에 발생하는 이상 진동을 저감하는 것, 및 내연기관을 대형화하지 않고, 회전 관성 질량의 조정을 용이하게 행할 수 있는 플라이휠 구조를 얻는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 기관회전수가 제1 소정 회전수일 때 최대도시출력을 발생하는 출력 특성을 갖는 왕복운동 내연기관에 있어서, 상기 제1 소정 회전수 미만의 기관회전수에서 필요도시출력을 얻도록 한 왕복운동 내연기관 및 그 운전 방법에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예인 왕복운동 내연기관의 주요부 구성도이다.
도 2는 도 1의 내연기관의 크랭크축의 회전 축선을 포함하는 평면에서의 평단면도이다.
도 3은 도 2의 주요부 확대 평단면도이다.
도 4는 도 3에서, 교류발전기와 일방향 클러치의 사이드 플레이트를 제거했을 때의 화살표 Ⅳ방향에서 취한 도면이다.
도 5는 도 2에서, 드라이브 플레이트를 제거했을 때의 화살표 Ⅴ방향에서 취한 도면이다.
도 6은 도 1의 내연기관의 성능 곡선과 종래의 내연기관의 성능 곡선을 대비하여 도시하는 그래프이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 기관회전속도가 제1 소정 회전수일 때 최대도시출력을 발생하는 출력 특성을 갖는 왕복운동 내연기관의 운전 방법에 있어서, 기관회전속도를 검출하는 회전속도센서 및 기관출력을 저하시키는 출력저하수단을 갖는 왕복운동 내연기관을 부여하는 단계, 및 회전속도센서에 의해 검출된 기관회전속도가 제1 소정 회전수 미만의 제2 소정 회전수를 초과할 때, 출력저하수단에 의해, 제2 소정 회전수에서 내연기관의 필요도시출력이 얻어지도록, 해당 내연기관의 출력을 저하시키는 단계로 이루어지는 왕복운동 내연기관의 운전 방법이 제공된다.
본 발명에 의하면, 제2 소정 회전수를 초과할 때 작동하는 출력저하수단에 의해, 최대도시출력이 얻어지는 제1 소정 회전수보다도 낮은 제2 소정 회전수에서,내연기관에 요구되고 있는 최대의 도시 출력인 필요도시출력이 얻어진다. 그리고, 종래의 왕복운동 내연기관에는, 최대도시출력이 상기 필요도시출력으로 되어 있기 때문에, 본 발명의 내연기관은, 상기 필요도시출력보다도 큰 최대도시출력을 발생시킬 수 있는 출력 특성을 갖고, 상기 종래의 내연기관보다도 배기량이 큰 내연기관으로 되어 있다. 이 때문에, 상기 필요도시출력이 발생하는 제2 소정 회전수는, 종래의 내연기관에 있어서 최대도시출력이 발생할 때의 기관회전수보다도 낮은 회전수로 되고, 상기 필요도시출력 중 마찰손실동력은, 종래의 내연기관보다도 감소한다. 따라서, 본 발명에 의하면, 내연기관이 그 회전속도범위 중 고회전속도범위에서 운전될 때에도, 도시 출력 중 마찰 손실 동력은, 종래의 내연기관보다도 감소하여, 정미출력이 증가한다. 또, 본 발명에 의하면, 내연기관은, 종래의 내연기관에 비해 낮은 고회전속도범위를 갖는 기관회전속도범위에서 운전되기 때문에, 기관회전속도범위보다도 높은 회전속도 범위에서의 운전에도 견딜 수 있도록 하기 위해서 고강성, 고강도가 요구되는 구성부품으로 구성되는 상기 종래의 내연기관과는 달리, 강성 및 강도가 비교적 낮은 구성부품에 의해 내연기관을 구성할 수 있다.
이와 같이, 상기 필요도시출력이 종래 내연기관에 비해 낮은 기관회전수에서 얻어지기 때문에, 본 발명에 의해 내연기관이 운전되는 회전속도범위 중 고회전속도범위에서도, 도시 출력 중 마찰 손실 동력이 감소하여, 정미출력이 증가해, 이에 의해, 정미 연료소비율이 개선되고, 상기 고회전속도범위에서의 운전 빈도가 높은 내연기관의 연료소비율이 개선된다. 또, 본 발명에는, 내연기관이 종래의 내연기관에 비해 낮은 고회전속도범위를 갖는 기관회전속도범위에서 운전되기 때문에, 강성 및 강도가 비교적 낮은 구성부품에 의해 내연기관을 구성할 수 있고, 이에 의해, 내연기관의 경량화가 가능하고, 이 점에도 연료소비율이 개선된다.
상기 왕복운동 내연기관의 운전 방법에 있어서, 제1 소정 회전수를 상한치로 할 때의 기관회전속도범위를 삼등분하여 저회전속도범위, 중회전속도범위 및 고회전속도범위로 분할한 경우, 상기 제2 소정 회전수는 상기 중회전속도범위 또는 저회전속도범위에 속하는 회전수로 할 수 있다.
이에 의해, 기관회전속도는, 종래의 내연기관의 최대도시출력이 발생할 때의 기관회전속도에 비해서도 대폭 낮은 회전속도로 되고, 따라서 제2 소정 회전수가 포함되는 고회전속도범위에서의 도시 출력 중 마찰 손실 동력도, 종래의 내연기관에 비해 대폭 감소하여, 그 만큼, 정미출력이 증가한다. 또, 내연기관이 종래의 내연기관에 비해 대폭 낮은 고회전속도범위를 갖는 기관회전속도범위에서 운전되기 때문에, 추가로 강성 및 강도가 낮은 구성부품에 의해 내연기관을 구성할 수 있다.
상기 내연기관은 복수의 변속단을 갖는 수동변속기에 연결하고, 제2 소정 회전수는 수동변속기 각각의 변속단에 대응하게 설정할 수 있다. 이와 같이, 수동변속기의 각 변속단에 대응하여 제2 소정 회전수가 설정되기 때문에, 변속단 마다의 구동력이 확보된 후에, 각 변속단에서의 제2 소정 회전수를 변경하는 것에 의해 시프트 업(shift up)시의 구동력을 임의로 변경할 수 있다. 그 결과, 시프트 업시의 구동력 변화를 매끄럽게 하여, 스무스한 가속 운전을 실현할 수 있다. 게다가, 감속비가 다른 기어를 갖는 차종에 대한 구동력의 확보 및 시프트 업시의 구동력 변화 조정도 용이해진다.
출력저하수단은 내연기관으로의 연료공급을 정지하는 것에 의해 행할 수 있다. 이와 같이 하는 것에 의해, 예컨대 점화 특성을 제어하여 기관출력을 저하시키는 경우에 비해, 연료 소비가 적어진다. 또, 출력저하수단은 점화 특성을 변화 또는 제어하는 것에 의해 행할 수도 있다. 점화 특성의 변화 또는 제어는 점화 시기를 최적 시기에서 지연각도 또는 전진각도 시킬 수 있지만, 또는 점화의 정지 또는 생략(omitting) 점화를 행하는 것을 포함한다.
내연기관은, 기관회전수를 검출하는 회전속도센서, 기관출력을 저하시키는 출력저하수단, 및 제어수단을 구비하도록 하고, 이 제어수단은 상기 회전속도센서에 의해 검출된 기관회전수가 상기 제1 소정 회전수 미만의 제2 소정 회전수를 초과한 때, 상기 출력저하수단에 의해 상기 내연기관의 기관 출력을 저하시키도록 하는 것이 가능하다.
상기 내연기관은 차량용 내연기관으로 하고, 이 내연기관은, 크랭크축과, 크랭크축에 결합되면서 클러치 아웃터 부재를 갖는 발진클러치를 구비하도록 하고, 이 발진클러치는 소정의 기관회전속도를 초과할 때 클러치 아웃터 부재에 맞닿는 요동가능한 원심 웨이트로 이루어지는 클러치 슈를 갖는 트레일링식 원심식 클러치로 하는 것이 가능하다.
트레일링식 원심식 클러치에서는, 클러치 슈의 무게 중심이, 크랭크축의 회전방향에서 지지축보다도 후방측에 있기 때문에, 클러치의 비접속상태에서 클러치 슈가 클러치 아웃터부재에 접촉하는 클러치 접속시에, 마찰력이 클러치 슈를 직경방향 내방으로 요동시키도록 작용한다. 따라서, 클러치 슈의, 클러치 아웃터부재에 대한 가압력의 크기의 변화는, 리딩식의 것에 비해 작아지고, 그 가압력의 증가, 즉 클러치축에 작용하는 부하의 증가에 기인하는 크랭크축의 회전수의 저하와, 그 회전수의 저하에 의한 클러치 슈의 클러치 아웃터부재에 대한 가압력의 감소, 즉 크랭크축에 작용하는 부하의 감소에 기인하는 크랭크축의 회전수의 상승의 반복에 의한 회전수의 변동폭을 작게 할 수 있다.
그 결과, 이상 진동을 저감할 수 있고, 발생하는 이상 진동에 의한 차량에 대한 가진력은 작아져, 전달되는 진동에 의한 승차자의 불쾌감이 경감된다. 그리고, 클러치 접속시의 기관회전수가 낮은 경우에 클러치 슈의 중량을 증가시키고, 또는 클러치 슈를 대형화시켰을 때에도, 적정한 클러치 용량을 확보한 후, 이상 진동을 저감할 수 있다.
왕복운동 내연기관은, 크랭크축에 연결되고, 또 스타터 모터에 의해 회전 구동되는 피동부재와, 크랭크축과 상기 피동부재 사이에 개재하고, 아웃터 레이스를 갖는 일방향 클러치를 구비하도록 하고, 아웃터 레이스는 상기 크랭크축과 일체로 회전하는 교류발전기의 회전자의 결합부에 착탈가능하게 결합하는 동시에 이 결합부보다도 직경방향 외방으로 연장시켜, 이에 의해 회전 관성 질량을 조정 가능한 플라이휠을 구성할 수 있다.
그 결과, 내연기관의 대형화를 회피하면서 플라이휠을 추가하여 설치할 수 있어, 크랭크축의 회전 변동을 한층 억제할 수 있다. 게다가, 플라이휠을 구성하는 아웃터 레이스는 교류발전기의 회전자에 착탈가능하기 때문에, 플라이휠의 회전 관성 질량의 조정은, 아웃터 레이스만을 교환하는 것에 의해 간단히 할 수 있어,회전 변동의 억제의 정도를 용이하게 조정할 수 있다.
아웃터 레이스는, 소정 직경보다도 외측으로 축방향에서의 최대 폭을 갖고, 상기 소정 직경보다도 내측으로 상기 교류발전기의 회전자의 축방향에서의 일단부인 상기 결합부가 끼워맞춰져 오목부를 갖도록 구성할 수 있다. 이와 같이 하는 것에 의해, 회전 관성 질량을 크게 할 수 있고, 게다가, 교류발전기의 회전자의 축방향에서의 일단부인 결합부가, 아웃터 레이스의 오목부에 끼워맞춰지므로, 결합된 만큼, 아웃터 레이스와 회전자를 결합한 때의 축방향에서의 치수를 작게 할 수 있다.
그 결과, 내연기관의 대형화를 회피한 후, 회전 관성 질량을 크게 할 수 있어, 회전 변동의 억제에 효과적인 플라이휠을 구성할 수 있다. 게다가, 소정 직경보다도 내측에서, 교류발전기의 회전자의 축방향에서의 일단부인 결합부가 아웃터 레이스의 오목부에 끼워맞춰지므로, 아웃터 레이스와 회전자를 결합한 때의 축방향에서의 치수가 작아져, 이 점에서도 내연기관의 대형화를 회피할 수 있다.
또, 본 명세서에 있어서, 「축방향」이라 함은, 크랭크축의 회전축선의 방향을 의미하고, 「직경방향」이라 함은 크랭크축의 회전축선을 중심으로 하는 방사방향을 의미한다.
이하, 본 발명의 실시예를 도 1 내지 도 6을 참조로 설명한다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명이 적용되는 왕복운동기관 내연기관(1)은, 자동 2륜차에 탑재되고, 단기통의 오버헤드 캠 축식 4사이클 왕복운동 내연기관이고, 그 주요부 구성도인 도 1 및 도 2를 참조하면, 불꽃점화식, 또 수냉식의 내연기관(1)은, 크랭크 케이스(2)의 상단에, 실린더(3), 실린더헤드(4) 및 헤드 커버(도시 생략)가 순차 조립되어 일체로 된다. 크랭크 케이스(2)에는 크랭크축(5)이 1쌍의 메인 베어링(18)(19)을 통해 회전 가능하게 지지되고, 실린더(3) 내에 슬라이드 가능하게 끼워맞춰진 피스톤(6)의 왕복운동이 커넥팅로드(7)를 통해 크랭크축(5)의 회전운동으로 변환된다.
도 2에 있어서, 크랭크축(5)의 메인 베어링(18)에서 좌방으로 연장하는 좌축단부에는, 메인 베어링(18)측에서 좌방을 향해 구동 스프로켓(30), 스타터 피동 기어(62) 및 교류발전기(31)가 순차 설치된다. 크랭크축(5)에는 구동 스프로켓(30)이 일체로 결합되고, 또 실린더 헤드(4)에 회전가능하게 지지된 캠축(32)에 캠 스프로켓(33)이 일체로 결합되어 있고, 구동 스프로켓(30)과 캠 스프로켓(33) 사이에는 타이밍 체인(34)이 걸쳐져, 캠축(32)이 크랭크축(5)의 1/2의 회전수로 회전 구동된다. 게다가, 캠축(5)의 좌단에는 영구자석을 사용한 자기커플링(35)을 통해 캠축(32)과 구동 결합되는 냉각수 펌프(36)가 설치된다.
도 3 및 도 4를 아울러 참조하면, 스타터 모터(60)의 피니언 기어(60a)에서, 감속기어(61)를 통해 회전 구동되는 피동부재로서의 스타터 피동 기어(62)는, 그 보스부(62a)의 내주면과 크랭크축(5)의 외주면에 배치된 다수의 니들(63)을 통해, 크랭크축(5)에 회전가능하게 지지된다. 그리고, 스타터 피동 기어(62)는, 주지의 캠형의 일방향 클러치(64)를 통해 크랭크축(5)에 결합된다. 즉, 일방향 클러치(64)의 후술하는 아웃터 레이스(66)는, 아웃터 레이스(66)에 형성된 3개의 나사구멍(H)에 나사 결합되는 3개의 볼트(B)에 의해, 교류발전기(31)의, 크랭크축(5)과 일체로 회전하는 회전자(31b)에 체결된다.
일방향 클러치(64)는 인너 레이스(65)로서의 원환형의 보스부(62a)와, 원환형의 아웃터 레이스(66) 사이에 배치된 캠면을 갖는 다수의 롤러형 캠(67)과, 캠(67) 상호를 소정 간격으로 유지하는 리테이너(68)(도 4)와, 각 캠(67)의 축방향에서의 이동을 규제하는 한 쌍의 사이드 플레이트(69)(70)와, 각 캠(67)에 연결된 스프링(71)을 구비하고 있다.
이에 의해, 시동시에는 스타터 모터(60)의 회전이 피니언 기어(60a)에서 감속기어(61)를 통해 스타터 피동 기어(62)로 전달되고, 또 일방향 클러치(64) 및 회전자(31b)를 통해 크랭크축(5)에 전달되어, 크랭크축(5)이 회전 구동된다. 그리고, 내연기관(1)이 자력 회전을 시작해, 크랭크축(5)의 회전수가 스타터 피동 기어(62)의 회전수를 상회하도록 된 때, 크랭크축(5)에서 스터타 피동 기어(62)로의 회전 전달은, 일방향 클러치(64)에 의해 차단된다.
또, 교류발전기(31)는 발전기 커버(37)에 고정된 고정자(31a)와, 이 고정자(31a)의 외방을 둘러싸고 크랭크축(5)에 일체로 결합된 컵 형상 회전자(31b)를 구비한다. 회전자(31b)는 크랭크축(5)에 대해, 회전방향으로 키이 결합되는 동시에, 축방향으로 너트(38)에 의해 체결되는 보스(31c)와, 이 보스(31c)의 플랜지부(31c1)에 리벳 결합되는 컵 형상의 자석 리테이너(31d)를 갖는다. 그리고, 아웃터 레이스(66)는 회전자(31b)의 결합부로서의 플랜지부(31c1)에, 볼트(B)에 의해 착탈가능하게 체결된다.
그런데, 아웃터 레이스(66)는 종래의 일방향 클러치의 아웃터 레이스의 직경방향 외방에 존재하고 있는 공간을 이용하여, 종래의 아웃터 레이스보다도 직경방향으로 크게 되고, 플랜지부(31c1)보다도 직경방향 외향으로 연장하고 있고, 따라서, 아웃터 레이스(66)는 발전기 커버(37)의 내주면(37a) 부근까지 연장해, 그 외주면(66a)이 내주면(37a)에 근접하는 위치를 점유한다. 또, 아웃터 레이스(66)의 축방향에서의 회전자(31b)측의 단면에는, 소정 직경인 플랜지부(31c1)의 회전축선(L)에서의 직경과 거의 동일한 위치에, 축방향으로 소정 폭의 단차를 갖는 단차부(66b)가 형성된다. 그리고, 아웃터 레이스(66)에는, 이 단차부(66b)의 외측에, 아웃터 레이스(66)의 축방향에서의 폭이 최대로 되는 외측부분(66c)이외주면(66a)에 도달하는 직경방향 범위에 걸쳐 형성되고, 단차부(66b)의 내측에, 축방향에서의 폭이 외측부분(66c)의 그것 보다도 상기 단차 만큼 작게 된 내측부분(66d)이, 내주면(66e)의 근방에까지의 직경방향 범위에 걸쳐 형성되고, 이 단차부(66b) 및 내측부분(66d)에 의해, 플랜지부(31c1)가 고정되는 오목부(72)가 형성된다.
이와 같이, 아웃터 레이스(66)의 외측부분(66c)은, 플랜지부(31c1)보다도 직경방향 외방으로 위치하는 동시에, 일방향 클러치(64)와 회전자(31b)와의 사이에 존재하는 축방향에서의 공간을 이용하여, 축방향에서의 폭을 크게 할 수 있고, 이에 의해 외측부분(66c)의 질량을 크게 하는 것이 가능하게 된다. 따라서, 아웃터 레이스(66)는 크랭크축(5)과 일체로 회전하는 교류발전기(31)의 회전자(31b)에 착탈가능하게 되는 것으로, 아웃터 레이스(66)만을 교환하는 것에 의해 회전 관성 질량의 조정이 가능하고, 또 크랭크축(5)의 회전 변동을 억제하기 위한 플라이휠을 구성한다.
한편, 크랭크축(5)의, 메인 베어링(19)으로부터 도 2에서 우방으로 연장하는 우축단부의 외주에는, 크랭크축(5)의 회전축선(L)과 동축에, 크랭크축(5)에 회전가능하게 지지된 통형상부재(40)가 설치되고, 이 통형상부재(40)의 메인 베어링(19)측에는 구동기어(41)가 일체로 형성되고, 통형상부재(40)의 우측의 선단부에는 발진클러치(50)가 설치된다.
도 2 및 도 5를 참조하면, 발진클러치(50)는 크랭크축(5)과 일체로 회전하는 드라이브 플레이트(51)와, 드라이브 플레이트(51)의 외측에 위치하여 통형상부재(40)와 일체로 회전하는 컵형상의 클러치 아웃터부재(52)를 갖는 원심식 클러치로 이루어진다. 이 드라이브 플레이트(51)에 고정된 3개의 지지축(53)에는, 3개의 원심웨이트로 이루어지는 클러치 슈(54)가 각각 요동가능하게 지지되고 있다. 각 클러치 슈(54)는 그 외측면에 마찰재로 이루어지는 라이닝(55)를 갖고 있고, 클러치 슈(54)의 중심이 지지축(53)의 위치보다도 크랭크축(5)의 회전방향(A)에서 후방측으로 위치하도록 배치되어, 발진클러치(50)의 접속시에, 마찰력이 클러치 슈(54)를 직경방향 내방으로 요동시키도록 작용한다. 따라서, 이 원심식 클러치는, 이른바 트레일링식의 원심식 클러치로 되어 있다.
발진클러치(50)는 기관회전수(N)가 소정의 회전수를 초과할 때에 접속하도록 구성된다. 즉, 기관회전수(N)가 소정의 기관회전수를 초과할 때, 클러치 슈(54)는 발생하는 원심력에 의해, 클러치 스프링(56)의 탄성력에 대항해 지지축(53)을 중심으로 직경방향 외방으로 요동하고, 클러치 라이닝(55)를 통해 클러치 아웃터부재(52)의 내주면에 맞닿게 하여, 발진클러치(50)의 접속이 개시되고, 곧 드라이브 플레이트(51)와 클러치 아웃터부재(52)가 일체로 회전하도록 되어, 발진클러치(50)가 완전 접속 상태로 된다.
그리고, 발진클러치(50)는 내연기관(1)의 기관회전수(N)가 저회전수일 때에도 확실한 토오크 전달이 가능한 클러치 용량을 확보하는 것이 가능한 비교적 큰 원심력이 클러치 슈(54)에 발생하도록, 종래의 내연기관의 것보다도 대형의 클러치 슈(54)로 되거나, 또는 큰 질량을 갖는 클러치 슈(54)를 구비한 것으로 된다.
상기 구동기어(41)와 맞물리는 피동기어(43)는, 상시 맞물림식의 기어변속기인 수동변속기(M)의 메인 축(44)에 회전가능하게 지지되고, 이 피동기어(43)는, 메인 축(44)의, 크랭크 케이스(2)에서 우방(도 2에서 투시)으로 돌출한 우단부에 설치된 변속클러치(C)의 클러치 아웃터부재에 댐퍼를 통해 구동 연결된다. 변속클러치(C)는 운전자에 의해 조작되는 릴리즈기구에 의해 마찰 접합 또는 접합 해제가 이루어지는 다수의 클러치판을 갖는 마찰식 다판 클러치이다. 다수의 클러치판이 탄성력에 의해 마찰 접합한 때, 크랭크축(5)의 토오크가, 클러치 아웃터 부재를 통해 메인 축(44)과 일체로 결합된 클러치 인너부재로 전달되어, 변속클러치(C)가 접속상태로 되고, 한편, 다수의 클러치판의 마찰 접합이 해제된 때, 클러치 아웃터 부재에서 클러치 인너부재로의 토오크의 전달이 중단되어, 변속클러치(C)가 비접속상태로 된다.
크랭크 케이스(2) 내에서 크랭크축(5)의 후방에 배치되는 상기 수동변속기(M)는, 메인 기어군(45)이 설치된 메인 축(44) 및 카운터 기어군(47)이 설치된 카운터축(46)을 구비하고, 도시되지 않은 변속조작기구에 의해 시프트 드럼(48)이 회전되면, 시프트 드럼(48)의 외주의 캠 홈에 걸어맞춰진 시프트 포크가 지지축 상에 좌우방향(도 2에 있어서)으로 적정 이동하여, 변속조작에 대응한 메인 기어군(45)의 기어와 카운터 기어군(47)의 기어가 적절히 맞물려 변속이 행해진다.
또, 드라이브 플레이트(51)의 축방향의 일측에는, 커버(80)에 의해 덮혀져 형성되는 원심 스트레이너(strainer)(81)가 형성되고, 메인 갤러리(gallery)(도시 생략)에 연통하는 유로(82)를 통해 원심 스트레이너(81)에 공급된 윤활유에 혼입하고 있는 이물이, 원심 스트레이너(81)에 있어서, 원심력에 의해 분리되어, 청정한 윤활유가 크랭크축(5)의 내부에 형성된 유로(83)를 통해 크랭크핀(5a) 등의 윤활 지점에 공급된다.
그 때문에, 크랭크축(5)의 토오크는 발진클러치(50)에서 통형상부재(40)와 일체의 구동기어(41)로 전달되고, 또, 구동기어(41) 및 피동기어(43)로 이루어지는 1차 감속기구 및 변속클러치(C)를 통해, 수동변속기(M)에 전달되고, 변속후의 토오크가, 카운터축(46)에서 2차감속기구(도시생략)를 통해 후륜(WR)으로 전달되어, 후륜(WR)이 회전 구동된다(도 1 참조).
도 1 및 도 2를 다시 참조하면, 내연기관(1)에 있어서, 피스톤(6)과의 사이에 연소실(8)을 형성하는 실린더 헤드(4)에는, 연소실(8)에 각각 연통하는 흡기포트(9) 및 배기포트(10)가 설치되고, 또 흡기포트(9)의 연소실(8)측의 개구를 개폐하는 흡기밸브(11) 및 배기포트(10)의 연소실(8)측의 개구를 개폐하는 배기밸브(12)가 설치된다. 흡기밸브(11) 및 배기밸브(12)는, 캠 축(32) 및 로커 아암(도시 생략) 등으로 구성되는 밸브장치에 의해, 크랭크축(5)과 동기하여, 소정의 개폐 시기 및 리프트량으로 밸브 개방 구동된다. 또, 연소실(8)을 향해, 연소실(8) 내의 혼합기에 점화하기 위한 점화플러그(13)가 실린더 헤드(4)에 장착된다.
흡기포트(9)의 상류측인 실린더 헤드(4) 측면의 개구에는 흡기관(14)이 접속되고, 이 흡기관(14)에는, 흡기포트(9)를 향해 연료를 공급하여 혼합기를 형성하는 연료분사밸브(16)가 설치되는 한편, 배기포트(10)의 하류측인 실린더헤드(4) 측면의 개구에는 배기관(15)이 접속된다.
연료분사량과 점화시기를 제어하는 제어수단인 전자제어유닛(ECU)(20)에는, 기관회전수(N)를 검출하는 회전수센서(21), 스로틀밸브 개도를 검출하는 개도센서(22), 스로틀밸브 하류의 흡기압력을 검출하는 압력센서(23), 냉각수온을 검출하는 온도센서(24), 기어위치스위치(25) 등의 내연기관(1)의 운전상태를 검출하는 검출수단인 상기 각종 센서(21~25)에서의 검출신호가 입력되고, 이들 검출신호를 기초로, 연료분사밸브(16)에서는, 기관운전상태에 따른 분사량으로 연료가 분사되고, 또 점화코일(17)에서의 고전압의 발생 시기가 제어되어, 점화플러그(13)에 의해, 기관 운전 상태에 따른 점화시기에 점화가 행해진다.
여기서, 내연기관의 완전 부하시(스로틀밸브 완전 개방시)의 성능 곡선을 도시하는 도 6을 참조하면, 설정된 배기량, 예컨대 200 cc의 배기량을 갖는 내연기관(1)은, 도 6의 이점쇄선으로 도시하는 바와 같이, 기관회전수(N)가 제1 소정 회전수(N1)인 6000 rpm 일 때에, 내연기관(1)의 도시 출력(indicated output)의 최대치인 최대도시출력(PM)이 발생하는 출력 특성을 갖고 있다. 이 최대도시출력(PM)은, 내연기관(1)을 구성하는 부재의 제원(흡·배기계의 통로 직경, 흡기밸브(11)·배기밸브(12)의 직경 및 리프트량, 압축비 등)에 의해 결정되는 것이다. 또, 도 6에 있어서, 실선의 곡선(PL)은, 내연기관(1)의 마찰손실 동력 곡선을 도시하고 있다.
그리고, 본 발명에서는, 이 제1 소정 회전수(N1)에서 최대도시출력(PM)을 발생하는 출력 특성을 갖는 내연기관(1)에 있어서, 제1 소정 회전수(N1) 미만의 제2소정 회전수(N2), 예컨대 3500 rpm에 있어서, 내연기관(1)에 요구되고 있는 도시 출력의 최대치인 필요도시출력(PS)이 얻어지도록 한다. 이를 위해서는, 회전수센서(21)(도 1)에서 검출되는 기관회전수(N)가 제2 소정 회전수(N2)를 초과할 때, 회전수센서(21)에서 전자제어유닛(20)에 신호가 입력되고, 이 신호에 따라 일련의 연산처리가 행해져, 출력저하수단(26)에서, 연료분사밸브(16)의 구동을 정지하는 신호가 연료분사밸브(16)에 출력되어, 연료분사밸브(16)에서의 연료의 공급이 커트되어, 그 결과, 내연기관(1)의 출력이 저하된다.
상기 제2 소정 회전수(N2)는, 내연기관(1)의 필요도시출력(PS)이 얻어지는 회전수인 것을 조건으로 하여, 배기량 및 최대도시출력(PM)을 고려하여 결정된다. 그리고, 내연기관(1)이, 정지시(기관회전수(N)가 0(제로))부터 상한치로서의 제1 소정 회전수(N1)까지의 회전속도범위에서 운전된다고 가정하고, 또, 이 회전속도범위를 3등분하여, 저회전속도범위, 중회전속도범위 및 고회전속도범위로 분할하여, 본 실시예에서는, 제2 소정 회전수(N2)는, 내연기관(1)의 중회전속도범위에 속하는 기관회전수로 된다. 이 중회전속도범위는, 내연기관(1)이 운전되는 기관회전속도범위(R)(도 2) 중 고회전속도범위에 속한다.
이어서, 전술한 바와 같이 구성된 실시예의 작용 및 효과에 관해서 설명한다.
도 6을 참조하면, 내연기관(1)의 배기량의 대략 1/2의 배기량을 갖고, 또 필요도시출력(PS)과 동일한 최대도시출력(Pm)을 발생하는 종래의 왕복운동 내연기관의 출력 특성과, 최대도시출력(Pm) 중 마찰손실동력(PLm)을 포함하는 마찰손실동력곡선이 각각 파선으로 도시되어 있다. 도 6에서는 다음의 것을 알 수 있다. 즉, 내연기관(1)의 필요도시출력(PS)이 얻어지는 기관회전수, 즉 제2 소정 회전수(N2)는, 상기 종래의 내연기관에 있어서 최대도시출력(Pm)이 발생할 때의 회전수(N3)의 1/2 이하이고, 또, 내연기관(1)의 필요도시출력(PS) 중 마찰손실동력(PLM)은, 파선으로 도시되는 상기 종래의 내연기관의 최대도시출력(Pm) 중 마찰손실동력(PLm)의 1/2 이하이다. 그리고, 내연기관(1)과 상기 종래의 내연기관을 비교하면, 동일 크기의 도시출력 중 마찰손실동력(PL)은, 내연기관(1) 쪽이 종래의 내연기관보다 적게 되어 있다. 또, 도 6의 마찰손실동력(PL)의 데이터를 얻는데 있어서, 내연기관(1)과 상기 종래의 내연기관에 있어서, 기계적 마찰손실이 발생하는 슬라이딩부는 동일 부분이 되고, 또 보조기기 구동손실을 발생시키는 보조기기는 동일하게 된다.
이와 같이, 기관회전수(N)가 제1 소정 회전수(N1)일 때 최대도시출력(PM)을 발생하는 출력 특성을 갖는 내연기관(1)에 있어서, 내연기관(1)이 제1 소정 회전수(N1) 미만이고, 중회전속도범위(제1 소정 회전수(N1)를 상한치로 한 때의 기관회전속도범위를 3등분하여 저회전속도범위, 중회전속도범위 및 고회전속도범위로 분할한 때의 중회전속도범위)에 속하는 제2 소정 회전수(N2)를 초과할 때 작동하는 출력저하수단(26)에 의해, 최대도시출력(PM)이 얻어지는 제1 소정 회전수(N1)보다도 대폭 낮은 제2 소정 회전수(N2)에서, 내연기관(1)에 요구되고 있는 최대의 도시출력인 필요도시출력(PS)이 얻어진다. 그리고, 상기 종래의 내연기관에는 최대도시출력(Pm)이 필요도시출력(PS)으로 되기 때문에, 내연기관(1)은, 필요도시출력(PS)보다도 큰 최대도시출력(PM)을 발생시킬 수 있는 출력특성을 갖는 것이기 때문에, 상기 종래의 내연기관보다도 배기량이 큰 내연기관으로 되어 있다. 그리고, 필요도시출력(PS)이 발생하는 제2 소정 회전수(N2)는, 상기 종래의 내연기관에 있어서 최대도시출력(Pm)이 발생할 때의 기관회전수(N3)와 비교해도 대폭 낮은 회전수이고, 필요도시출력(PS) 중 마찰손실동력(PLM)은 상기 종래의 내연기관에 비해 대폭 감소한다. 따라서, 내연기관(1)이 그 기관회전속도범위(R) 중 고회전속도범위에서 운전될 때에도, 도시 출력 중 마찰손실동력(PL)은, 상기 종래의 내연기관보다도 대폭 감소하여, 그 만큼, 정미출력이 증가하기 때문에, 정미연료소비율이 대폭 개선되고, 상기 고회전속도범위에서의 운전 빈도가 높은 때에도 내연기관(1)의 연료소비율이 개선된다. 또, 내연기관(1)은, 상기 종래의 내연기관에 비해 대폭 낮은 고회전속도범위를 갖는 기관회전속도범위(R)에서 운전되기 때문에, 이 기관회전속도범위(R)보다도 높은 회전속도범위에서의 운전에도 견딜 수 있도록 하기 위해서 고강성, 고강도가 요구되는 구성부품으로 구성되는 상기 종래의 내연기관과는 달리, 강성 및 강도가 비교적 낮은 구성부품에 의해 내연기관(1)을 구성할 수 있다. 그 결과, 내연기관(1)을 경량화할 수 있고, 이 점에도 연료소비율이 개선된다.
또, 기관회전수가 제2 소정 회전수(N2)를 초과할 때, 출력저하수단(26)은 내연기관(1)에 공급되는 연료를 커트하기 때문에, 점화시기를 제어하여 기관 출력을 저하시키는 경우에 비해, 연료 소비가 적어져, 연료 소비율이 한층 개선된다.
또, 내연기관(1)은 상기 종래의 내연기관에 비해 대폭 낮은 고회전속도범위를 갖는 기관회전속도범위(R)에서 운전됨에도 불구하고, 크랭크축(5)에 설치된 발진클러치(50) 및 교류발전기(31)가, 크랭크축(5)에 부가된 회전 관성 질량으로 기능하기 때문에, 저회전수의 크랭크축(5)의 회전 변동이 억제되어, 스무스한 운전이 가능하게 된다. 또, 내연기관(1)은 종래의 내연기관에 비해 낮은 회전속도범위에서 운전되기 때문에, 저회전수에 있어서도 확실한 토오크 전달이 가능하도록, 발진클러치(50)는, 종래의 내연기관의 것보다도 대형으로 되거나, 또는 종래의 내연기관에 비해 큰 질량을 갖는 원심 웨이트를 구비한 것으로 되기 때문에, 회전 관성 질량을 증가시킬 수 있어, 상기 회전 변동이 한층 억제된다.
또한, 발진클러치(50)는 트레일링식의 원심식 클러치로 구성되기 때문에, 클러치 슈(54)의 중심은 크랭크축(5)의 회전방향(A)에서 지지축(53)보다도 후방측에 있고, 기관회전수(N)가 상기 소정의 기관회전수를 초과해, 발진클러치(50)가 비접속상태에서 클러치 슈(54)의 라이닝(55)이 클러치 아웃터부재(52)에 맞닿는 클러치 접속시에, 마찰력이 클러치 슈(54)를 직경방향 내방으로 요동시키도록 작용한다. 이 때문에, 클러치 슈(54)의, 클러치 아웃터부재(52)에 대한 가압력의 크기의 변화는, 리딩식의 것에 비해 작아져, 그 가압력의 증가, 즉 크랭크축(5)에 작용하는 부하의 증가에 기인하는 크랭크축(5)의 회전수의 저하와, 그 회전수의 저하에 의한 클러치 슈(54)의 클러치 아웃터부재(52)에 대한 가압력의 감소, 즉 크랭크축(5)에 작용하는 부하의 감소에 기인하는 크랭크축(5)의 회전수의 상승의 반복에 의해 회전수의 변동폭을 작게 할 수 있어, 이상 진동을 저감할 수 있고, 발생하는 이상 진동에 의한 차량에 대한 가진력은 작아져, 전달되는 진동에 의한 승차자의 불쾌감이경감된다.
그리고, 제2 소정 회전수(N2)가, 상기 중회전속도범위에 속하는 동시에, 상기 종래의 내연기관에 있어서 최대도시출력(Pm)이 발생할 때의 기관회전수(N3)의 1/2이하의 회전수인 것에 의해, 내연기관(1)이 종래에 비해 낮은 회전수영역에 속하는 기관회전속도범위(R)에서 운전되는 경우에도, 클러치 슈(54)의 중량을 증가시키고, 또는 클러치 슈(54)를 대형화시켜 적정한 클러치 용량을 확보한 후에, 이상 진동을 저감할 수 있다.
스타터 피동 기어(62)를 크랭크축(5)에 결합하는 일방향 클러치(64)의 아웃터 레이스(66)는, 종래의 일방향 클러치의 아웃터 레이스의 직경방향 외방에 존재한 공간을 이용하여, 교류발전기(31)의 회전자(31b)의 플랜지부(31c1)에 결합되는 동시에, 플랜지부(31c1)보다도 직경방향 외방으로 연장하도록 형성되고, 이 아웃터 레이스(66)에 의해 플라이휠이 구성되기 때문에, 내연기관(1)의 대형화를 회피하면서 플라이휠을 추가하여 설치할 수 있어, 크랭크축(5)의 회전변동을 한층 억제할 수 있다. 게다가, 플라이휠을 구성하는 아웃터 레이스(66)는 교류발전기(31)의 회전자(31b)에 착탈가능하기 때문에, 플라이휠의 회전 관성 질량의 조정은, 아웃터 레이스(66)만을 교환하는 것에 의해 간단히 할 수 있어, 회전 변동의 억제 정도를 용이하게 조정할 수 있다.
직경방향으로 대형화된 아웃터 레이스(66)는, 회전자(31b)의 플랜지부(31c1)의 직경방향 외방에서 축방향으로 존재하는 공간을 이용하여, 단차부(66b)가 형성되는 상기 소정 직경보다도 외측에 형성되는 외측부분(66c)에서 축방향에서의 최대폭을 갖는 것이기 때문에, 내연기관(1)의 대형화를 회피한 후에, 회전 관성 질량을 더욱 크게 할 수 있다.
그 때문에, 제2 소정 회전수(N2)가, 상기 중회전속도범위에 속하는 동시에, 상기 종래의 내연기관에 있어서 최대도시출력(Pm)이 발생할 때의 기관회전수(N3)의 1/2 이하의 회전수인 것에 의해, 내연기관이 종래에 비해 낮은 회전속도범위에 속하는 기관회전속도범위(R)에 있어서 운전되는 경우에도, 일방향 클러치(64)의 아웃터 레이스(66)를 이용하여, 내연기관(1)의 대형화를 회피한 후에, 플라이휠의 증설이 가능하고, 게다가 회전 관성 질량을 크게 할 수 있어, 크랭크축(5)의 회전 변동의 억제에 효과적인 플라이휠을 구성할 수 있다.
게다가, 상기 소정 직경보다도 내측에서, 교류발전기(31)의 회전자(31b)의 축방향에서의 일단부인 플랜지부(31c1)가, 아웃터 레이스(66)의 오목부(72)에 끼워맞춰지기 때문에, 그 결합하고 있는 만큼(단차분), 아웃터 레이스(66)와 회전자(31b)를 결합할 때의 축방향에서의 치수가 작아져, 이점에서도 내연기관(1)의 대형화를 회피할 수 있다.
이하, 전술한 실시예의 일부의 구성을 변경한 실시예에 관해서, 변경한 구성에 관해서만 설명한다.
상기 실시예에서는, 제2 소정 회전수(N2)는 중회전속도범위에 속하는 회전수이었지만, 제2 소정 회전수(N2)는 제1 소정 회전수(N1) 미만이면 좋고, 그 크기는, 전술한 바와 같이, 내연기관(1)의 배기량 및 최대도시출력(PM)을 기초로 결정되고, 이에 의해서도, 상기 실시예에 비교하면, 연료소비율의 개선의 정도 및내연기관(1)의 경량화의 정도는 적어지나, 정미 연료소비율의 개선, 내연기관(1)의 경량화 등의 상기 실시예와 동종의 효과가 발휘된다.
또, 도 1에 도시한 바와 같이, 수동변속기(M)의 변속 위치를 검출하는 기어위치스위치(25)를 설치해, 제2 소정 회전수(N2)가, 1속에서 4속까지의 변속단을 갖는 수동변속기(M)의 각 변속단에 대응하여 설정되어도 좋다. 그 때, 각 변속단에서 필요한 구동력이 확보되도록, 각 제2 소정 회전수(N2)는 감속비가 가장 큰 1속에서의 제2 소정 회전수(N2)가 가장 크고, 이하, 감속비가 작아짐에 따라, 각 변속단에서의 제2 소정 회전수(N2)가 순차 낮아지도록 설정된다.
이와 같이 하는 것에 의해, 수동변속기(M)의 각 변속단에 대응하여 제2 소정 회전수(N2)가 설정되기 때문에, 변속단 마다의 구동력이 확보된 후에, 각 변속단에서 제2 소정 회전수(N2)를 변경하는 것에 의해 시프트 업시의 구동력을 임의로 변경할 수 있고, 이에 의해, 시프트 업시의 구동력 변화를 매끄럽게 하여, 스무스한 가속운전을 실현할 수 있다. 게다가, 감속비가 다른 기어를 갖는 차종에 대한 구동력의 확보 및 시프트 업시의 구동력 변화의 조정도 용이해진다.
상기 실시예에서는, 출력저하수단(26)은, 연료분사밸브(16)를 제어하여, 연료커트를 행하는 것이었지만, 연료분사량을 감량하는 것이어도 좋고, 또 점화시기를 최적 점화시기에서 크게 지연각도 또는 전진각도 시키거나, 또는 점화의 정지 또는 생략 점화를 행함으로써, 내연기관(1)의 기관 출력을 저하시키는 것이도어 좋다. 그리고, 출력저하수단(26)에 의해, 연료분사량의 감량, 점화시기의 지연각도 또는 전진각도, 점화의 생략이 이루어진 경우에는, 제2 소정 회전수(N2)를 초과한때의 출력의 저하는, 도 6의 일점쇄선으로 도시된 바와 같이, 연료 커트를 실행한 때에 비해 완만한 것이 되고, 또 이들의 경우, 최고회전수를 연료 커트 또는 점화의 정지에 의해 규제하는 것도 가능하다.
제2 소정 회전수(N2)는, 내연기관(1)의 배기량이 크고, 또 필요도시출력(PS)이 작을 때는, 제1 소정 회전수(N1)를 상한치로 한 때의 기관회전속도범위의 저회전속도범위에 속하는 기관회전수(N)로 하는 것도 가능하다. 게다가, 내연기관(1)은 다기통이어도 좋고, 차량은 자동 2륜차 이외의 차량이어도 좋다.
상기 실시예에서는 아웃터 레이스(66)에 오목부(72)가 형성되었지만, 이 오목부(72)는 없어도 좋고, 또 상기 소정직경은, 회전자(31b)의 보스(31c)의 플랜지부(31c1)의 직경으로 되었으나, 플랜지부(31c1)의 직경보다도 커도 좋다.

Claims (9)

  1. 기관회전속도가 제1 소정 회전수일 때 최대도시출력을 발생하는 출력 특성을 갖는 왕복운동 내연기관의 운전 방법에 있어서, 상기 방법은,
    기관회전속도를 검출하는 회전속도센서 및 기관출력을 저하시키는 출력저하수단을 갖는 왕복운동 내연기관을 부여하는 단계, 및
    상기 회전속도센서에 의해 검출된 기관회전속도가 상기 제1 소정 회전수 미만의 제2 소정 회전수를 초과할 때, 상기 출력저하수단에 의해, 제2 소정 회전수에서 상기 내연기관의 필요도시출력이 얻어지도록, 해당 내연기관의 출력을 저하시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 왕복운동 내연기관의 운전 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 소정 회전수를 상한치로 한 때의 기관회전속도범위를 삼등분하여 저회전속도범위, 중회전속도범위 및 고회전속도범위로 분할한 경우, 상기 제2 소정 회전수는 상기 중회전속도범위 또는 저회전속도범위에 속하는 회전수인 것을 특징으로 하는 왕복운동 내연기관의 운전 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 내연기관은 복수의 변속단을 갖는 수동변속기에 연결되고,
    상기 제2 소정 회전수는 상기 수동변속기 각각의 변속단에 대응하게 설정되는 것을 특징으로 하는 왕복운동 내연기관의 운전 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 출력저하수단은 상기 내연기관으로의 연료 공급을 정지하는 것을 특징으로 하는 왕복운동 내연기관의 운전 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 출력저하수단은 상기 내연기관의 점화 특성을 변화시키는 것을 특징으로 하는 왕복운동 내연기관의 운전 방법.
  6. 기관회전속도가 제1 소정 회전수일 때 최대도시출력을 발생하는 출력 특성을 갖는 왕복운동 내연기관에 있어서,
    기관회전속도를 검출하는 회전속도센서와,
    기관 출력을 저하시키는 출력저하수단과,
    제어수단을 구비하고,
    상기 제어수단은 상기 회전속도센서에 의해 검출된 기관회전속도가 상기 제1 소정 회전수 미만의 제2 소정 회전수를 초과할 때, 상기 출력저하수단을 상기 내연기관의 출력을 저하시키도록 작동시키는 것을 특징으로 하는 왕복운동 내연기관.
  7. 제6항에 있어서, 상기 내연기관은 차량용 내연기관이고,
    이 내연기관은,
    크랭크축과,
    크랭크축에 결합되면서 클러치 아웃터 부재를 갖는 발진클러치를 구비하고,
    이 발진클러치는 소정의 기관회전속도를 초과할 때 상기 클러치 아웃터 부재에 맞닿는 요동가능한 원심 웨이트(centrifugal weight)로 이루어지는 클러치 슈를 갖는 트레일링식 원심식 클러치인 것을 특징으로 하는 왕복운동 내연기관.
  8. 제7항에 있어서, 상기 크랭크축에 연결되고, 또 스타터 모터에 의해 회전 구동되는 피동부재와,
    상기 크랭크축과 상기 피동부재 사이에 개재하고, 아웃터 레이스를 갖는 일방향 클러치를 구비하고,
    상기 아웃터 레이스는 상기 크랭크축과 일체로 회전하는 교류발전기의 회전자의 결합부에 착탈가능하게 결합되는 동시에 이 결합부보다도 직경방향 외방으로 연장하고 있고, 이에 의해 회전 관성 질량을 조정 가능한 플라이휠이 구성되는 것을 특징으로 하는 왕복운동 내연기관.
  9. 제8항에 있어서, 상기 아웃터 레이스는 소정 직경보다도 외측에 축방향에서의 최대 폭을 갖고, 상기 소정 직경보다도 내측으로 상기 교류발전기의 회전자의 축방향에서의 일단부인 상기 결합부가 끼워맞춰지는 오목부를 갖는 것을 특징으로 하는 왕복운동 내연기관.
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