TWI296669B - - Google Patents

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1296669 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明為關於在内燃機之汽缸頭安裝排氣感測器 造。 【先前技術】 在先前之内燃機中，由於排氣管的延伸方向和排氣 器之安裝位置為在左右反對側，而在二輪機車等搭載 機時，排氣感測器會變成在下方露出之狀態，因此， 設法對自路面彈上來的石頭或濺起的水花保護排氣 器。（例如，參照專利文獻1 )。 (專利文獻1 )日本專利特公平3 _ 3 0 7 0 2號公報。 【發明内容】 (發明所欲解決之問題） 本發明為提供一種不須要為了配置排氣感測器之 的空間，又，不會被傳動構件收容空間或排氣管所妨 而在内燃機的周圍可安裝排氣感測器之構造。 (解決問題之手段） 本發明是為了解決上述課題而所完成，申請專利範 1項之發明為，在一種具有由汽缸和汽缸頭所構成之 機本體，在上述汽缸頭的上述汽缸軸線的大略對稱側 各別設有進氣口和排氣口的開口 ，在上述汽缸頭未設 排氣口之側部，則設有可驅動凸輪軸的傳動構件收容 之内燃機中， 連通於上述排氣口之排氣管，在上述排氣口的近傍 312XP/發明說明書(補件)/94-04/93139788 之構 感測 内燃 必須 感測 廣大 礙， 圍第 内燃 面， 有進 空間 於和 1296669 上述傳動構件收容空間的反對方向彎曲延伸，而自上述傳 動構件收容空間之反對側的汽缸頭壁面貫通至上述排氣口 安裝有排氣感測器，如此為特徵之内燃機的排氣感測器安 裝構造。 申請專利範圍第2項之發明為，在申請專利範圍第1項 的内燃機之排氣感測器安裝構造中，由汽缸及汽缸頭所構 成的内燃機本體為自曲柄箱在水平方向延伸，排氣管被配 置在内燃機本體的下方，上述排氣感測器的安裝孔的中心 線朝外方稍向上方傾斜，上述排氣感測器被安裝成其後端 配線部猶指向上方，如此為其特徵。 申請專利範圍第3項之發明為，在申請專利範圍第2項 的内燃機之排氣感測器安裝構造中，在上述排氣口設有 2 次空氣導入口 ，上述排氣感測器之排氣檢測部為位於上述 2 次空氣導入口的排氣側開口的排氣口下流側，如此為其 特徵。 申請專利範圍第4項之發明為，在申請專利範圍第2或 3項的内燃機之排氣感測器安裝構造中，在上述排氣口設 有2次空氣導入口 ，其排氣口側開口為被設成對向於上述 排氣感測器之排氣檢測部。 (發明效果） 根據申請專利範圍第1項之發明，其不會被傳動構件收 容空間及排氣管所妨礙，在内燃機的周圍可安裝排氣感測 器。 根據申請專利範圍第2項之發明，其在排氣口可一方面 6 3 ] 2XP/發明說明書(補件)/94-04/93139788 1296669 小型化配置排氣感測器，另一方面可減低在下方位置的感 測器配線被水潑滅到。 根據申請專利範圍第3項之發明，以單一的感測器可測 定含有2次空氣之排氣的成分，而可削減零件的數量。 根據申請專利範圍第4項之發明，由於使2次空氣導入 口之排氣口側開口和排氣感測器的排氣檢測部互相設在對 向側，因此，可使雙方的安裝位置靠近排氣口之燃燒室側 開口部，而變成可使排氣口配置容易，同時，可謀求排氣 之淨化功能的提高。 【實施方式】 圖1為搭載具有本發明的排氣感測器安裝構造之内燃機 的速克達型二輪機車1之側視圖。此二輪機車1為在車架 2的前端一體形成有頭管3,在頭管3可左右旋轉自如地嵌 裝前叉4，在前叉4之下端可旋轉自如地安裝前車輪5。在 車架2的後部，可上下搖動地安裝動力裝置6。此搖動式 動力裝置6為以搖臂（rocker arm)型頭上閥式4衝程行程 單氣缸之水冷式内燃機7和動力傳達裝置8及後車輪支持 部9而被一體構成。後車輪支持部9具有後車輪1 0 ^又， 在車架2的後部和動力裝置6的後部之間介裝有後懸架系 統（rearsuspension)ll。在車架2的後方上部設有物品收 容部1 2，且設有可開閉自如地覆蓋此物品收容部1 2的上 部開口之座墊1 3。在車體中央部之腳踏板1 4的下部配設 有燃料箱1 5。車架2被以車體蓋1 6被覆蓋。 圖2為自側方觀看上述動力裝置6的縱剖面之圖，圖3 7 312XP/發明說明書(補件)/94-04/93139788 1296669 為含有動力裝置6的汽缸軸線、曲柄軸、滑輪軸、齒輪軸 等的面的剖面展開圖。此動力裝置的内燃機7為由：汽缸塊 20;及，汽缸頭 21;及，汽缸蓋（cylinder head cover)22; 及，曲柄箱（crank case)23;如此所構成，在大致指向水 平方向之汽缸塊2 0的前端結合有汽缸頭21，在汽缸頭2 1 的前端結合有汽缸蓋2 2，在汽缸塊2 0後端結合有曲柄箱 23。曲柄箱23為由左右的曲柄箱23A、23B所構成。 在圖2、圖3中，形成於汽缸塊2 0之汽缸孔2 4可滑動 地嵌裝活塞2 5，同時，在被保持於左右的曲柄箱2 3 A、2 3 B 之軸承2 6、2 7，可旋轉地樞支曲柄軸2 8。在活塞2 5及曲 柄軸2 8上各自藉由活塞銷2 9及曲柄銷3 0，可旋轉地樞著 連桿31之兩端，當活塞2 5在往復時，則可旋轉驅動曲柄 轴2 8 〇 在動力裝置6中之動力傳達裝置8，為由V型皮帶式無 段變速機3 2和齒輪減速機3 3所構成，動力傳達裝置8的 本體箱為由：右變速機箱4 0、左變速機箱4 1及後車輪支持 箱4 2所構成。右變速機箱4 0為和左曲柄箱2 3 A —體被製 作所成。左變速機箱41被結合在右變速機箱4 0上，後車 輪支持箱4 2被結合在右變速機箱4 0上。 V型皮帶式無段變速機3 2之驅動軸即為曲柄軸2 8，在 其上設有V型皮帶式無段變速機32的驅動滑輪43。V型皮 帶式無段變速機3 2之從動軸4 4可旋轉自如地被支持在右 變速機箱4 0和後車輪支持箱4 2，在此從動軸4 4藉由離心 式離合器45設有 V型皮帶式無段變速機 32之從動滑輪 8 312XP/發明說明書(補件)/94-04/93139788 1296669 4 6。在驅動滑輪4 3和從動滑輪4 6之間架掛有無端V型皮 帶47。V型皮帶式無段變速機32在曲柄軸28超過一定旋 轉數旋轉時，則會變成接續至離心式離合器4 5之狀態，而 從動軸4 4則開始旋轉。曲柄軸2 8的旋轉數再更大時，藉 著驅動滑輪4 3之離心力應用機構，從動軸4 4的旋轉數則 會比曲柄軸2 8的旋轉數更大。 齒輪減速機 3 3為由設在 3根旋轉軸之齒輪群所構成。 第1軸即為在右變速機箱4 0和後車輪支持箱4 2所支持之 V型皮帶式無段變速機3 2的從動軸4 4，而被形成有小齒輪 4 8。第2軸為可旋轉自如地被支持在右變速機箱40和後車 輪支持箱42之中間軸49，其一體嵌著有嚙合在上述從動 軸的小齒輪4 8之齒輪5 0，同時，在其鄰近形成有小齒輪 5 1。第3軸為可旋轉自如地被支持在右變速機箱4 0和後車 輪支持箱4 2之後車輪軸5 2，其嵌著有嚙合在上述中間軸 的小齒輪51之齒輪53。在後車輪軸52 —體固定有後車輪 10。藉此構成，由於從動軸44之扭矩（torgue)介由小齒輪 4 8、齒輪5 0、中間軸4 9、小齒輪5 1及齒輪5 3而被傳達至 後車輪軸5 2，因此，後車輪軸5 2對從動軸4 4可大幅度地 減速。 圖4為自左方觀看内燃機7之前部的擴大縱剖面圖。在 圖中，箭頭F表示内燃機之前方，箭頭Up表示上方。在形 成於汽缸塊 2 0之汽缸孔 2 4的前端部相對面之汽缸頭 2 1 的底面形成有燃燒室6 0，在汽缸頭2 1的上部形成有進氣 口 61，在汽缸頭 21的下部形成有排氣口 6 2。進氣口 61 9 312XP/發明說明書(補件)/94-04/93139788 1296669 之開閉燃燒室側開口 6 1 a之進氣閥6 3，及開閉排氣口 6 2 的燃燒室側開口 6 2 a之排氣閥6 4，各別可滑動自如地被嵌 裝在汽缸頭2 1上。 在進氣口 6 1之外側開口 6 1 b其和吸氣管6 5的下流端接 續。此進氣管6 5，自上流側之順序接續至空氣濾清器（圖 2 )、節流閥6 7，及燃料噴射閥6 8。在排氣口 6 2的外側開 口 6 2 b則接續至排氣管6 9之上流端，排氣管6 9之下流端 被接續至消音器7 0 (圖2、圖3 )。又，藉閥彈簧71被加 勢能在開閥方向之上述進氣閥6 3及排氣閥6 4 (圖4 )，其 以汽缸頭 2 1和汽缸頭蓋 2 2所形成之被配置於動閥室 7 2 内的動闊裝置73而被開閉驅動。 圖5為内燃機7的前部之擴大水平剖面圖。在圖中，箭 頭F表示内燃機之前方，箭頭R表示右方。在圖4、圖5 中，位於藉進氣閥6 3及排氣閥6 4所夾住之V字狀空間（圖 4 )内，介由左右1對軸承7 4可旋轉自如地樞支指向左右 水平方向之1根凸輪軸7 5 (圖5 )。在此凸輪軸7 5的右側 和左側一體形成有進氣凸輪7 6和排氣凸輪7 7。如圖4所 示，在位於比凸輪軸7 5前方且上方之汽缸頭2 1軸掛有進 氣搖軸7 8，位於進氣搖軸7 8的下方之汽缸頭2 1則軸架有 排氣搖軸7 9，在此進氣搖軸7 8及排氣搖軸7 9可搖動自如 地各自樞支進氣搖臂8 0及排氣搖臂8 1。在此進氣搖臂8 0 及排氣搖臂8 1之一端設有滑動部8 0 a、8 1 a，在進氣搖臂 8 0及排氣搖臂81之另一端，則設有可擋接進氣閥6 3及排 氣閥64的閥桿（stem)之頂端的擋接部80b、81b。 10 312XP/發明說明書(補件)/94-04/93139788 1296669 在凸輪軸 7 5 的左端部，一體設有從動鏈輪（d r i v e η sprocket)(圖5、圖3)。在曲柄軸28之左側曲柄板28a 和前述之主動滑輪4 3之間，一體嵌著具有從動鏈輪8 2的 一半齒數的驅動鏈輪8 3 (圖3 )。在汽缸塊2 0和汽缸頭2 1 之左側部，設有可連接上述驅動鏈輪8 3和從動鏈輪8 2的 傳動構件收容空間 84，在此空間中，上述驅動鏈輪83和 從動鏈輪8 2架掛有無端環鏈8 5。以上為動閥裝置7 3之構 成。當曲柄軸2 8旋轉時，凸輪軸7 5以半數旋轉數而旋轉 驅動，並在既定的正時（t i m i n g )而藉進氣凸輪7 6及排氣凸 輪7 7開閉進氣閥6 3及排氣閥6 4。 圖6為朝前方觀看汽缸頭的後端部之圖（圖5之V I - V I 剖面箭視圖）。在圖中，箭頭Up表示内燃機的上方，箭頭 R表示右方。在圖6中，以點點表示對汽缸塊2 0之汽缸頭 2 1的擋接面2 1 a。在燃燒室6 0中可看見進氣閥6 3和排氣 閥6 4。在汽缸頭2 1之左側的傳動構件收容空間8 4，以剖 面表示凸輪軸7 5、從軸鏈輪8 2及無端環鏈8 5。 在圖 5、圖 6中，於汽缸頭的右側，亦即在傳動構件收 容空間8 4之反對側，點火塞9 0其外端部朝向斜前方（圖 5 )，而先端的電極 9 0 a臨近燃燒室 6 0地被螺著在汽缸頭 2 1之螺絲孔9 1上。 在圖4、圖5及圖6中，在汽缸頭 2 1之下部，排氣口 6 2的外側有開口 6 2 b，其中心線C對鉛直面 V呈大約1 2 度往右方傾斜（圖6的角α )。排氣口 6 2的外側開口 6 2 b 其接續至排氣管6 9。排氣管6 9自排氣口 6 2之外側開口 6 2 b 11 312XP/發明說明書(補件)/94-04/93 ] 39788 1296669 往下方延伸若干（圖4、圖6 )，在其正右方即對傳動構件 收容空間8 4之反對側彎曲（圖6 )，同時，往斜後方延伸（圖 5 )，然後再往後方彎曲（圖4、圖5 )而到達消音器7 0 (圖 3 ) ° 圖7為沿著該開口的中心線之方向自下方觀看排氣口外 側開口 62b的周圍之圖（圖6之VI I - VI I箭視圖）。在圖 5、圖6及圖7中，在汽缸頭21下部之上述排氣口外側開 口 6 2 b的右側，亦即在傳動構件收容空間8 4之反對側，自 側方穿設有排氣感測器安裝孔9 2。此一排氣感測器安裝孔 92在平面圖（圖5)中大體上直交於汽缸軸線，自後方觀 看汽缸頭時（圖6 )，對排氣口 6 2的外側開口 6 2 b之中心 線C在大致直角方向被穿設。亦即，排氣感測器安裝孔9 2 之中心線D為朝右方，稍對上方傾斜。排氣感測器9 3，其 先端之排氣檢測部9 3 a臨近於排氣口 6 2，其外端稍以在上 方傾斜之姿勢而被安裝在上述排氣感測器安裝孔9 2上。排 氣感測器9 3之外部露出部則大致位於排氣管6 9的上方。 因此，由於強度大的排氣管69在下方，而自路面彈起之石 頭、飛濺的水花等異物的擋接或被水潑濺等均可藉排氣管 69而受到保護。 在圖6、圖7中，在上述排氣口 6 2的左側，自汽缸頭 2 1之左侧下部朝上方傾斜，其設有貫通至排氣口 6 2的上 述排氣檢測部9 3 a之上流側的2次空氣導入口 9 4。設在上 述排氣感測器安裝孔之排氣口側開口 9 2 a的排氣感測器之 排氣檢測部9 3 a為位於上述2次空氣導入口的排氣口側開 12 312XP/發明說明書(補件)/94-04/93139788 1296669 口 9 4 a之排氣口下流側。上述2次空氣導入口之排氣口側 開口 9 4 a為被設成對向於上述排氣感測器之排氣檢測部 9 3 a。此2次空氣導入口 9 4可將新鮮的空氣傳送至排氣管 69而使含在排氣中之有害的碳氫化合物HC及一氧化碳C0 燃燒，而變成無害的水蒸汽H2〇和二氧化碳C〇2。 本實施形態之排氣感測器9 3可測定排氣和新鮮的2次 空氣之混合氣體的氧氣濃度。此氧氣濃度測定值係為在燃 燒噴射閥6 8中可控制燃料噴射量，而儘量排出乾淨的排氣， 以回饋（feeback)至電氣式空燃比控制裝置（未圖示）者。 圖1中，内燃機7，在圖中為對面側的下部，安裝有排 氣感測器9 3。自排氣感測器9 3之外端起有電線被延伸， 而連接至上述電氣式空燃比控制裝置。在圖1中，線G表 示地面，線W為前車輪5之外周和燃料箱1 5之下端部的共 通接線。一般在下雨中行駛時，降下到地面的雨水會沿著 前車輪5的外周切線方向而變成水滴而對周圍彈出。被彈 出之水滴中，比上述線W更上方彈出的水滴則會衝擊到燃 料箱1 5上而落到地面上。比上述線W更下方彈出的水滴則 會淋濕動力傳達裝置8的下部而落到地面上。本實施形態 之排氣感測器 9 3由於位於比上述線W更上方且在燃燒箱 1 5的後方，因此，在前車輪5所彈出之水滴則會被燃料箱 1 5所遮檔，而不會達到電線上。因此，其不會阻礙回饋控 制，而可正確地控制燃料喷射量。 如以上所詳細說明，在本實施形態之内燃機中，連接至 排氣口之排氣管，在上述排氣口之近旁對外方延伸後立即 312XP/發明說明書(補件)/94-04/93139788 13 1296669 彎曲延伸至傳動構件收容空間之反對方向，在和傳動構件 收容空間之反對側的汽缸頭壁面則形成有在上述排氣口貫 通的排氣感測器安裝孔，由於在該處安裝排氣感測器，因 此，其不會被傳動構件收容空間及排氣管所妨礙，而可在 内燃機之周圍安裝排氣感測器。 又，排氣管在内燃機本體之下方中，自該排氣管的上方 之汽缸頭壁面設有連通至排氣口之排氣感測器安裝孔，由 於上述排氣感測器其後端指向稍微上方而被安裝，因此， 在排氣口其可將排氣感測器配置成小型化。又，其雖然被 設置在内燃機之下方位置，但由於排氣感測器被設在排氣 管的上方，因此，可減低自感測器的電氣配線之地面彈上 表的水而發生被水潑濺之現象。又，因排出感測器為被安 裝在燃料箱後部之稍微上方，因此，其可避免受到自前車 輪所彈上來的水之影響。 進一步，設在排氣感測器安裝孔的排氣口側開口之排氣 感測器之排氣檢測部，由於其位於上述2次空氣導入口的 排氣口側開口之排氣口下流側，因此，以單一個感測器即 可測定含有2次空氣之排氣的成分，而可有效果地削減零 件數量。 又，由於2次空氣導入口的排氣口側開口和排氣感測器 的排氣檢測器被互相設在對向側，因此，可使雙方的安裝 位置靠近在排氣口的燃燒室側開口部，而使排氣口的配置 容易，同時，可謀求排氣之淨化功能的提高。 【圖式簡單說明】 14 312XP/發明說明書(補件)/94-04/93139788 1296669 圖 1 為 搭 载 具 有 本 發 明 之 排 氣 感 測 器 安 裝 構 造 的 内 燃 機 之 速 克 達 型 二 輪 機 車 1 之 側 視 圖 〇 圖 2 為 白 側 方 觀 看 上 述 動 力 裝 置 6 的 縱 剖 面 圖 0 圖 3 為 關 於 含 有 上 述 動 力 裝 置 6 的 汽 缸 軸 線 曲 柄 軸 滑 輪 軸 % 齒 輪 軸 之 面 的 剖 面 展 開 圖 0 圖 4 為 白 左 方 觀 看 内 燃 機 7 的 前 部 之 擴 大 縱 剖 面 圖 〇 圖 5 為 内 燃 機 7 之 前 部 擴 大 水 平 剖 面 圖 〇 圖 6 為 朝 前 方 觀 看 汽 缸 頭 之 後 端 部 的 圖 ( 圖 5 之 VI - VI 剖 面 箭 視 圖 ) 〇 圖 7 為 沿 著 該 開 π 的 中 心 線 方 向 白 下 方 觀 看 排 氣 〇 外 側 開 V 62b 周 圍 之 圖 ( 圖 6 之 VII- -VII 箭 視 圖 )< > [ 主 要 元 件 符 號 說 明 ] 1 速 克 達 型 二 輪 機 車 2 車 架 3 頭 管 4 前 叉 5 前 車 輪 6 動 力 裝 置 7 内 燃 機 8 動 力 傳 達 裝 置 9 後 車 輪 支 持 部 10 後 車 輪 11 後 懸 架 系 統 12 物 品 收 容 部 312XP/發明說明書(補件)/94-04/93139788 15 1296669 13 座 塾 14 腳 踏 板 15 燃 料 箱 16 車 體 蓋 20 汽 缸 塊 2 1 汽 缸 頭 2 1a 擋 接 面 22 汽 缸 蓋 23 曲 柄 箱 23A 左 曲 柄 箱 23B 右 曲 柄 箱 24 汽 缸 孔 25 活 塞 26、27 軸 承 28 曲 柄 轴 28a 左 側 曲 柄 板 29 活 塞 銷 30 曲 柄 銷 3 1 連 桿 32 V型 皮 帶 式 無 33 齒 輪 減 速 機 40 右 變 速 機 箱 4 1 左 變 速 機 箱 42 後 車 輪 支 持 箱 312XP/發明說明書(補件)/94-04/93139788

16 1296669 43 馬區 動 滑 輪 44 從 動 軸 45 離 心 式 離 合 器 46 從 動 滑 輪 47 無 端 V 型 皮 帶 48 > 51、53 小齒 輪 49 中 間 軸 50 齒 輪 52 車 車由 60 燃 燒 室 6 1 進 氣 口 6 1a 、62a 燃燒 •室 側 開 6 1b 外 側 開 口 62 排 氣 V 62b 外 側 開 a 63 進 氣 閥 64 排 氣 閥 65 進 氣 管 66 空 氣 濾' 清 器 67 Λ/Γ 民P 流 閥 68 燃 料 喷 射 閥 69 排 氣 管 70 消 音 器 7 1 閥 彈 簧 3】2XP/發明說明書(補件)/94-04/93139788

17 1296669 72 動 閥 室 73 動 閥 裝 置 74 軸 承 75 凸 輪 轴 76 進 氣 凸 輪 77 排 氣 凸 輪 78 進 氣 搖 軸 79 排 氣 搖 軸 80 進 氣 搖 臂 8 0a、 8 1a 卜動部 80b、 8 1b ίί ί接部 81 排 氣 搖 臂 82 從 動 鏈 輪 83 驅 動 鏈 輪 84 傳 動 構 件 收 容 空 間 85 無 端 環 鏈 90 點 火 塞 90a 電 極 9 1 點 火 塞 安 裝 用 螺 絲 iL 92 排 氣 感 測 器 安 裝 孔 92a 排 氣 感 測 器 安 裝 孔 之排氣t 7側開 93 排 氣 感 測 器 93a 排 氣 檢 測 部 94 2次： 空； 1導 入 口 312XP/發明說明書(補件)/94-04/93139788

18 1296669 94a 2次空氣導入口之排氣口側開口

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Claims (1)

1296669 十、申請專利範圍： 1 . 一種内燃機之排氣感測器安裝構造，具有由汽缸 缸頭所構成之内燃機本體，在上述汽缸頭的上述汽缸 的大致對稱側面，各別設有進氣口和排氣口的開口， 述汽缸頭之未設有進排氣口之側部，設有可驅動凸輪 傳動構件收容空間，如此之内燃機中，其特徵為， 連通至上述排氣口之排氣管，在上述排氣口的附近 上述傳動構件收容空間之相反方向彎曲延伸，而自上 動構件收容空間之相反側的汽缸頭壁面安裝有貫通至 排氣口之排氣感測器。 2 .如申請專利範圍第1項之内燃機之排氣感測器安 造，其中，由汽缸及汽缸頭所構成的内燃機本體為自 箱起在水平方向延伸，排氣管為被配置在内燃機本體 方，上述排氣感測器安裝孔的中心線朝外方稍向上 斜，上述排氣感測器被安裝使其後端配線部稍指向上 3. 如申請專利範圍第2項之内燃機之排氣感測器安 造，其中，在上述排氣口設有2次空氣導入口 ，上述 感測器之排氣檢測部為位在上述2次空氣導入口的排 側開口的排氣口下流側。 4. 如申請專利範圍第2或3項之内燃機之排氣感測 裝構造，其中，在上述排氣口設有2次空氣導入口， 氣口側開口被設成對向於上述排氣感測器之排氣檢測 312XP/發明說明書(補件)/94-04/93139788 和汽 軸線 在上 幸由的 於和 述傳 上述 裝構 曲柄 的下 方傾 方。 裝構 排氣 氣口 器安 其排 部〇 20