專利名稱:直噴發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種節(jié)流閥體裝置通過進(jìn)氣管連接到汽缸頭上的進(jìn)氣口的直噴發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣裝置,所述節(jié)流閥體裝置包括具有進(jìn)氣通路的體部、橫切上述進(jìn)氣通路且能夠轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐在所述體部上的節(jié)流閥軸、調(diào)節(jié)上述進(jìn)氣通路開口面積固定在上述節(jié)流閥軸上的節(jié)流閥、在上述體部的外部固定在所述節(jié)流閥軸的一端上的節(jié)流閥滾筒、并且節(jié)流閥纜纏繞連接在所述節(jié)流閥滾筒上,將對(duì)應(yīng)上述節(jié)流閥的轉(zhuǎn)動(dòng)量的燃料的量直接噴射到燃燒室內(nèi)的噴嘴設(shè)置在所述汽缸頭上。
背景技術(shù):
目前,設(shè)置在車輛上的直噴發(fā)動(dòng)機(jī),由于車輛操作者將對(duì)應(yīng)加速踏板或節(jié)流閥夾鉗操作量的燃料量,就是從設(shè)置在汽缸頭上的噴嘴直接噴射到燃燒室內(nèi)的燃料量,當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)低負(fù)荷、低速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),在進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)輸出控制以便通過稀釋燃燒降低燃料費(fèi)用時(shí),加速踏板或節(jié)流閥夾鉗操作量即節(jié)流閥的轉(zhuǎn)動(dòng)量與發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣量之間非線形對(duì)應(yīng)。
由于節(jié)流閥的轉(zhuǎn)動(dòng)量和發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣量之間出現(xiàn)非線性關(guān)系,在日本專利文獻(xiàn)1所說明的非直噴發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣裝置中,節(jié)流閥和其它控制閥設(shè)置在進(jìn)氣系統(tǒng)內(nèi),利用ECU控制該控制閥的開度。
專利文獻(xiàn)1特開平11-107788號(hào)公報(bào)通過將專利文獻(xiàn)1所述技術(shù)應(yīng)用在直噴發(fā)動(dòng)機(jī)上,節(jié)流閥的轉(zhuǎn)動(dòng)量和發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣量之間出現(xiàn)非線性關(guān)系,雖然當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)低負(fù)荷、低速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),可以進(jìn)行稀釋燃燒來降低燃料費(fèi)用,但是需要在節(jié)流閥上添加由ECU控制的控制閥,在增加部件數(shù)量的同時(shí),使結(jié)構(gòu)復(fù)雜。
發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述問題提出本發(fā)明,目的是提供一種直噴發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣裝置,用簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)使節(jié)流閥的轉(zhuǎn)動(dòng)量和發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣量之間為非線性,當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)低負(fù)荷、低速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),能夠降低燃料費(fèi)用。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的,在本發(fā)明第一方面所記載的發(fā)明中,在將節(jié)流閥體裝置通過進(jìn)氣管而連接到汽缸頭的進(jìn)氣口上的直噴發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣裝置中,所述節(jié)流閥體裝置包括具有進(jìn)氣通路的體部、橫切上述進(jìn)氣通路且能夠轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐在所述體部上的節(jié)流閥軸、調(diào)節(jié)上述進(jìn)氣通路開口面積固定在上述節(jié)流閥軸上的節(jié)流閥、在上述體部的外部固定在所述節(jié)流閥軸的一端上的節(jié)流閥滾筒、并且節(jié)流閥纜纏繞連接在所述節(jié)流閥滾筒上,將對(duì)應(yīng)上述節(jié)流閥的轉(zhuǎn)動(dòng)量的燃料的量直接噴射到燃燒室內(nèi)的噴嘴設(shè)置在所述汽缸頭上,其特征在于所述進(jìn)氣口形成具有可以吸入發(fā)動(dòng)機(jī)最大輸出時(shí)所必需的空氣量的開口面積,所述節(jié)流閥體裝置的進(jìn)氣通路形成具有這樣的開口面積,即從全閉位置向全開位置轉(zhuǎn)動(dòng)的板狀節(jié)流閥在全閉位置和全開位置之間的中間位置的狀態(tài)下,能夠吸入上述發(fā)動(dòng)機(jī)最大輸出時(shí)所必需的空氣量。
根據(jù)本發(fā)明第一方面所記載發(fā)明的結(jié)構(gòu),在開啟側(cè)最大限度地轉(zhuǎn)動(dòng)節(jié)流閥之前,在節(jié)流閥體裝置中進(jìn)氣通路的開口面積變成下述尺寸,即必須能使在發(fā)動(dòng)機(jī)最大輸出時(shí)所必需的空氣流通,從噴嘴噴出的燃料量對(duì)應(yīng)節(jié)流閥轉(zhuǎn)動(dòng)量而變化,由此節(jié)流閥的轉(zhuǎn)動(dòng)量與節(jié)流閥體裝置中進(jìn)氣通路的開口面積能夠變成非線性。利用通過價(jià)格低廉的節(jié)流閥纜的操作而使節(jié)流閥轉(zhuǎn)動(dòng)的節(jié)流閥體裝置的簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu),節(jié)流閥的轉(zhuǎn)動(dòng)量與進(jìn)氣量之間的關(guān)系為非線性,可以降低發(fā)動(dòng)機(jī)低負(fù)荷低轉(zhuǎn)動(dòng)域的燃料費(fèi)用。
在本發(fā)明第二方面所記載的發(fā)明中,在本發(fā)明第一方面記載的發(fā)明之上,上述進(jìn)氣管的內(nèi)面形狀形為可以將所述節(jié)流閥體裝置的進(jìn)氣通路和進(jìn)氣口光滑地接連的錐形。根據(jù)這種結(jié)構(gòu),從節(jié)流閥體裝置的進(jìn)氣通路至進(jìn)氣口為止的進(jìn)氣流速光滑地變化,可以更穩(wěn)定地控制發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出。
在本發(fā)明第三方面所記載的發(fā)明中,在本發(fā)明第一方面或第二方面記載的發(fā)明之上,噴嘴對(duì)應(yīng)節(jié)流閥的轉(zhuǎn)動(dòng)量將由燃料和空氣組成的混合氣直接噴射到燃燒室內(nèi)地設(shè)置在汽缸體上。根據(jù)這種結(jié)構(gòu),在微小流量下燃料的霧化良好,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化,可以進(jìn)一步降低在低負(fù)荷、低轉(zhuǎn)速下的燃料費(fèi)用。
根據(jù)本發(fā)明第一所記載的發(fā)明,利用通過價(jià)格低廉的節(jié)流閥纜的操作而使節(jié)流閥轉(zhuǎn)動(dòng)的節(jié)流閥體裝置的簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu),節(jié)流閥的轉(zhuǎn)動(dòng)量與進(jìn)氣量之間的關(guān)系為非線性,可以降低發(fā)動(dòng)機(jī)低負(fù)荷低轉(zhuǎn)動(dòng)域的燃料費(fèi)用。
根據(jù)本發(fā)明第二所記載的發(fā)明,從節(jié)流閥體裝置的進(jìn)氣通路至進(jìn)氣口為止的進(jìn)氣流速光滑地變化,可以更穩(wěn)定地控制發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出。
根據(jù)本發(fā)明第三所記載的發(fā)明,在微小流量下燃料的霧化良好,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化,可以進(jìn)一步降低在低負(fù)荷、低轉(zhuǎn)速下的燃料費(fèi)用。
圖1是發(fā)動(dòng)機(jī)一部分的縱剖面圖。
圖2是顯示拆卸下頂蓋后的狀態(tài)的沿圖1中2-2線看的圖。
圖3是沿圖2中3-3線的剖面圖。
圖4是沿圖3中4-4線的剖面圖。
圖5是沿圖2中5-5線的剖面圖。
圖6是沿圖5中6-6線的剖面圖。
圖7是沿圖5中7-7線的剖面圖。
圖8是沿圖2中8-8線的剖面圖。
圖9是顯示節(jié)流閥轉(zhuǎn)動(dòng)量和進(jìn)氣量關(guān)系的圖。
符號(hào)說明14汽缸頭;19燃燒室;23進(jìn)氣口;25噴嘴;140節(jié)流閥體裝置;141進(jìn)氣管;142進(jìn)氣通路;143體部;144流閥軸;145節(jié)流閥;146節(jié)流閥滾筒;147節(jié)流閥纜。
具體實(shí)施例方式
以下基于附圖所示的本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明實(shí)施方式進(jìn)行說明。
圖1~圖9顯示了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例,圖1是發(fā)動(dòng)機(jī)一部分的縱剖面圖,圖2是顯示拆卸下頂蓋后的狀態(tài)的沿圖1中2-2線看的圖,圖3是沿圖2中3-3線所做的剖面圖,圖4是沿圖3中4-4線所做的剖面圖,圖5是沿圖2中5-5線所做的剖面圖,圖6是沿圖5中6-6線所做的剖面圖,圖7是沿圖5中7-7線所做的剖面圖,圖8是沿圖2中8-8線所做的剖面圖,圖9是顯示節(jié)流閥轉(zhuǎn)動(dòng)量和進(jìn)氣量關(guān)系的圖。
首先在圖1中,頂置閥型4沖程水冷式即單缸直噴發(fā)動(dòng)機(jī)本體11包括曲軸箱12、結(jié)合在該曲軸箱12上的汽缸體13、與曲軸箱12相對(duì)并結(jié)合在汽缸體13上的汽缸頭14以及與汽缸體13相對(duì)并結(jié)合在汽缸頭14上的頂蓋15,并采用使汽缸頭14稍微向上向前姿勢(shì)安裝在摩托車等車輛上。
參照?qǐng)D2~圖4,可滑動(dòng)地嵌合在設(shè)置在汽缸體13上的汽缸內(nèi)徑16內(nèi)的活塞17通過連桿18和曲軸銷(圖中未示)連接在曲柄軸10上(參照?qǐng)D1),曲柄軸10可自由轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐在曲軸箱12上。面臨活塞17頂部的燃燒室19形成在汽缸體13和汽缸頭14之間。
在汽缸頭14上設(shè)置了分別向燃燒室19的天棚壁19a開口的第一和第二進(jìn)氣閥口20和21、向上述天棚壁19a開口的排氣閥口22、與上述第一和第二進(jìn)氣閥口20和21共通相連且向汽缸頭14上部側(cè)面開口的進(jìn)氣口23、與上述排氣口22相連且向汽缸頭14下部側(cè)面開口的排氣口24。
第一和第二進(jìn)氣閥口20和21向燃燒室19的開口端分別由第一和第二進(jìn)氣閥27、28開閉。排氣閥口22向燃燒室19的開口端由排氣閥29開閉。第一和第二進(jìn)氣閥27、28分別可滑動(dòng)地嵌合在固定在汽缸頭14上的導(dǎo)向筒30內(nèi),閥彈簧32分別設(shè)置在分別固定在從導(dǎo)向筒30突出的兩個(gè)進(jìn)氣閥27、28上端的護(hù)圈31和汽缸頭14之間。由閥彈簧32發(fā)揮的彈力向關(guān)閉方向推兩個(gè)進(jìn)氣閥27、28。排氣閥29可滑動(dòng)地嵌合在固定在汽缸頭14上的導(dǎo)向筒33內(nèi),閥彈簧35設(shè)置在固定在從導(dǎo)向筒33突出的排氣閥29的上端部上的護(hù)圈34和汽缸頭14之間,由閥彈簧35發(fā)揮的彈力向關(guān)閉方向推排氣閥29。
在沿兩個(gè)進(jìn)氣閥口20、21并列方向?qū)?yīng)一端側(cè)的第一進(jìn)氣閥口20的同時(shí)偏離燃燒室19的中心的位置,在與排氣閥29并列位置,將面臨燃燒室19的火花塞26安裝在汽缸頭14內(nèi)。
由具有與汽缸內(nèi)徑16的軸線即汽缸軸線C平行的軸線且在上述兩個(gè)進(jìn)氣閥27、28和排氣閥29之間設(shè)置在汽缸頭14內(nèi)的噴嘴25,燃料和空氣的混合氣直接噴射到燃燒室19內(nèi),在該實(shí)施例中,與汽缸軸線C同軸的噴嘴25設(shè)置在汽缸頭14內(nèi)。
即噴嘴25、一對(duì)進(jìn)氣閥口20和21、對(duì)應(yīng)第二進(jìn)氣閥口21的排氣閥口22、火花塞26采用下述方式設(shè)置在汽缸頭14內(nèi),即兩個(gè)進(jìn)氣閥口20和21、排氣閥口22和火花塞26圍繞噴嘴25。
參照?qǐng)D5~圖7,第一和第二進(jìn)氣閥27、28和排氣閥29由動(dòng)閥裝置38開閉驅(qū)動(dòng)。動(dòng)閥裝置38包括具有進(jìn)氣側(cè)和排氣側(cè)凸輪39和40且轉(zhuǎn)動(dòng)的凸輪軸41、從動(dòng)于上述進(jìn)氣側(cè)凸輪39且擺動(dòng)的進(jìn)氣側(cè)第一搖臂42、從動(dòng)于上述排氣側(cè)凸輪40且擺動(dòng)的排氣側(cè)第一搖臂43、在一端具有與第一和第二進(jìn)氣閥27和28接觸的一對(duì)推壓腕部44a和44b的進(jìn)氣側(cè)第二搖臂44、在一端具有與排氣閥29接觸的推壓腕部45a的排氣側(cè)第二搖臂45、將進(jìn)氣側(cè)第一搖臂42的擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)傳遞到進(jìn)氣側(cè)第二搖臂44而設(shè)置在進(jìn)氣側(cè)第一和第二搖臂42和44之間的進(jìn)氣側(cè)驅(qū)動(dòng)桿46、將排氣側(cè)第一搖臂43的擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)傳遞到排氣側(cè)第二搖臂45而設(shè)置在排氣側(cè)第一和第二搖臂43和45之間的排氣側(cè)驅(qū)動(dòng)桿47。
第一動(dòng)閥室48形成在汽缸頭14和頂蓋15之間,用于收容和配置上述動(dòng)閥裝置38中進(jìn)氣側(cè)和排氣側(cè)第二搖臂44和45、擺動(dòng)樞支所述進(jìn)氣側(cè)和排氣側(cè)第二搖臂44和45的進(jìn)氣側(cè)和排氣側(cè)第二搖臂軸58和59、以及進(jìn)氣側(cè)和排氣側(cè)驅(qū)動(dòng)桿46和47上部,用于收容動(dòng)閥裝置38剩余部分的第二動(dòng)閥室49在相對(duì)于汽缸軸線C在與上述火花塞26設(shè)置側(cè)相反側(cè)上與汽缸軸線C平行延伸地形成在曲軸箱12、汽缸體13和汽缸頭14內(nèi)。
為了對(duì)上述動(dòng)閥裝置38收容在第一動(dòng)閥室48內(nèi)的部分進(jìn)行潤(rùn)滑,在頂蓋15內(nèi)設(shè)置油噴出孔36,對(duì)收容在第一動(dòng)閥室48內(nèi)的部分進(jìn)行潤(rùn)滑的油經(jīng)過第二動(dòng)閥室49返回形成在曲軸箱12下部的油盤12a內(nèi)(參照?qǐng)D1)。
進(jìn)氣側(cè)和排氣側(cè)第一搖臂42、43分別具有從汽缸頭14側(cè)與進(jìn)氣側(cè)和排氣側(cè)凸輪39和40滾動(dòng)接觸的輥54、55,被吸氣側(cè)及排氣側(cè)第一搖臂56、57可搖動(dòng)地支持,該吸氣側(cè)及進(jìn)氣側(cè)第一搖臂56、57設(shè)置在具有與上述凸輪軸41平行的軸線的汽缸體13及蓋50之間。位于與上述輥54、55相反側(cè)上的杯形推壓部42a、43a分別采用在汽缸頭14側(cè)打開的方式一體設(shè)置在進(jìn)氣側(cè)和排氣側(cè)第一搖臂42、43上。
動(dòng)閥裝置38中的凸輪軸41采用收容在第二動(dòng)閥室49內(nèi)的方式設(shè)置在汽缸體13上,具有與曲柄軸10平行軸線的凸輪軸41的兩端部通過球軸承51可自由轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐在汽缸體13上和形成在第二動(dòng)閥室49的外側(cè)面上地與汽缸體13相連的蓋50上。
而且,用于向進(jìn)氣側(cè)和排氣側(cè)凸輪39、40、進(jìn)氣側(cè)第一搖臂42和排氣側(cè)第一搖臂43的滑動(dòng)接觸部提供潤(rùn)滑油的供油路37設(shè)置在凸輪軸41上。
為了減速1/2傳遞來自曲柄軸10的動(dòng)力,第一從動(dòng)鏈輪52、第一主動(dòng)鏈輪60(參照?qǐng)D1)和環(huán)形凸輪鏈53收容在第二動(dòng)閥室49內(nèi)。第一從動(dòng)鏈輪52不能相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)地結(jié)合在凸輪軸41上,第一主動(dòng)鏈輪60不能相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)地結(jié)合在曲柄軸10上,環(huán)形凸輪鏈53卷掛在第一主動(dòng)鏈輪60和第一從動(dòng)鏈輪52上。
進(jìn)氣側(cè)和排氣側(cè)驅(qū)動(dòng)軸46、47橫跨第一動(dòng)閥室48向第二動(dòng)閥室49的一部分之間地延伸,與汽缸頭14側(cè)的相互間隔變狹窄地設(shè)置驅(qū)動(dòng)軸46、47。進(jìn)氣側(cè)和排氣側(cè)驅(qū)動(dòng)軸46、47的一端側(cè)球狀端部可以擺頭地嵌合在進(jìn)氣側(cè)和排氣側(cè)第一搖臂42、43的推壓部42a、43a上。
在第一動(dòng)閥室48內(nèi),具有與凸輪軸41平行的軸線的進(jìn)氣側(cè)和排氣側(cè)第二搖臂軸58和59設(shè)置在上述噴嘴25兩側(cè)地支撐和固定在汽缸體14上,在一端側(cè)具有與第一和第二進(jìn)氣閥28、29的上端接觸且與兩進(jìn)氣閥28、29連動(dòng)和連接且分叉成兩股的一對(duì)推壓杯形部42a、42b的進(jìn)氣側(cè)第二搖臂44可自由擺動(dòng)地支撐在進(jìn)氣側(cè)第二搖臂軸58上。在一端側(cè)具有與排氣閥29的上端接觸且與該排氣閥29連動(dòng)和連接的推壓杯形部45a的排氣側(cè)第二搖臂45可自由擺動(dòng)地支撐在排氣側(cè)第二搖臂軸59上。
而且,在進(jìn)氣側(cè)第二搖臂軸58關(guān)閉的兩推壓杯形部44a、44b的相反側(cè)上,在汽缸體13側(cè)敞開的杯形受壓部44c一體地設(shè)置在進(jìn)氣側(cè)第二搖臂44的另一個(gè)端部上,在排氣側(cè)第二搖臂軸59關(guān)閉的推壓杯形部45a的相反側(cè)上,在汽缸體13側(cè)敞開的碗狀的受壓部45b一體地設(shè)置在排氣側(cè)第二搖臂45上。
上述進(jìn)氣側(cè)和排氣側(cè)第二搖臂44、45的另一個(gè)端部即受壓部44c、45b設(shè)置在進(jìn)氣側(cè)和排氣側(cè)第二搖臂軸58、59的一端部之間,進(jìn)氣側(cè)和排氣側(cè)驅(qū)動(dòng)軸46、47在進(jìn)氣側(cè)和排氣側(cè)第二搖臂軸58、59的一端部之間與進(jìn)氣側(cè)和排氣側(cè)第二搖臂44、45的另一個(gè)端部聯(lián)動(dòng)連接起來。
在這種動(dòng)閥裝置38內(nèi),對(duì)應(yīng)從曲柄軸以1/2的減速比傳遞轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)力的凸輪軸41的轉(zhuǎn)動(dòng),由進(jìn)氣側(cè)第一搖臂42跟從進(jìn)氣側(cè)凸輪39的擺動(dòng),進(jìn)氣側(cè)驅(qū)動(dòng)輥46向其軸向作動(dòng),對(duì)應(yīng)于此,通過進(jìn)氣側(cè)第二搖臂44擺動(dòng),第一和第二進(jìn)氣閥27、28被開閉驅(qū)動(dòng),由排氣側(cè)第一搖臂43跟從排氣側(cè)凸輪40的擺動(dòng),排氣側(cè)驅(qū)動(dòng)輥47向其軸向作動(dòng),對(duì)應(yīng)于此,通過排氣側(cè)第二搖臂45擺動(dòng),排氣閥29被開閉驅(qū)動(dòng)。
因而,使活塞66沿與汽缸軸線C平行方向往復(fù)驅(qū)動(dòng)的往復(fù)式空氣泵6 1的壓縮空氣供應(yīng)到噴嘴25內(nèi)。在對(duì)應(yīng)設(shè)置在汽缸頭14上的排氣24側(cè),所述空氣泵61設(shè)置在汽缸體13的下部。而且,在與汽缸軸線C垂直的平面內(nèi)與第二動(dòng)閥室49大致成L字形連接配置在汽缸內(nèi)徑16下方的作動(dòng)室62形成在汽缸體13內(nèi)。
參照?qǐng)D8,空氣泵61的泵殼體63具有與汽缸軸線C平行的軸線,同時(shí)是在汽缸頭14側(cè)敞開的有底的筒狀物,并與汽缸體13一體形成,氣密地關(guān)閉該泵殼體63的上述汽缸頭14側(cè)開口部的蓋部件64連接到汽缸體13上。
活塞66可滑動(dòng)地嵌合在泵殼體63內(nèi),活塞66的一端和蓋部件64之間形成設(shè)置在汽缸頭14側(cè)的泵室65以使對(duì)應(yīng)體積收縮而生成壓縮空氣,設(shè)置在油盤12a側(cè)的大氣壓室88形成在活塞66的另一端和泵殼體63的閉塞端之間。
一方面,具有與凸輪軸41的軸線平行且通過上述活塞66軸線的軸線的圓筒狀軸承部件69設(shè)置在作動(dòng)室62內(nèi),通過螺栓71該軸承部件69分別連接到突設(shè)在汽缸體13上的多個(gè)例如4個(gè)連接凸臺(tái)70上。而且,形成作動(dòng)室62外部側(cè)面的蓋72連接到汽缸體13上,在打開蓋72時(shí),可以進(jìn)行上述螺栓71的擰緊和松開作業(yè)。
泵驅(qū)動(dòng)軸73同軸地插入上述軸承部件69,將滾柱軸承74安裝在軸承部件69的一端和泵驅(qū)動(dòng)軸73之間,將球軸承75安裝在軸承部件69的另一端和泵驅(qū)動(dòng)軸73之間。即泵驅(qū)動(dòng)軸73自由轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐在與汽缸體13相連的軸承部件69上。
利用從軸承部件69一端部突出的部分內(nèi),來自凸輪軸41的動(dòng)力通過動(dòng)力傳遞手段89傳遞到泵驅(qū)動(dòng)軸73,動(dòng)力傳遞手段89由固定在泵驅(qū)動(dòng)軸73上的第二從動(dòng)鏈輪78、與結(jié)合在凸輪軸41上的第一從動(dòng)鏈輪52為一體的第二驅(qū)動(dòng)鏈輪79、纏繞在第二動(dòng)和驅(qū)從動(dòng)鏈輪78、79上的環(huán)形鏈條80組成。
泵驅(qū)動(dòng)軸73通過止轉(zhuǎn)棒軛式曲柄84與空氣泵61的活塞66相連,止轉(zhuǎn)棒軛式曲柄84就是使從泵驅(qū)動(dòng)軸73一端的偏心位置突出的偏心軸73a的前端連接到可滑動(dòng)地嵌合在活塞66上的滑動(dòng)擋快68上的部件。而且,泵驅(qū)動(dòng)軸73利用從凸輪軸41傳遞來的動(dòng)力進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng),對(duì)應(yīng)于此,偏心軸73a圍繞泵驅(qū)動(dòng)軸73的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)??諝獗?1的活塞66可以增減泵室65的體積地在泵殼體63內(nèi)沿軸向往復(fù)驅(qū)動(dòng)。
滑動(dòng)孔67設(shè)置在活塞66上,滑動(dòng)孔67的軸線設(shè)置在沿活塞66的直徑線并在與凸輪軸41的軸線垂直的平面內(nèi),上述滑動(dòng)擋快68可滑動(dòng)地嵌合在滑動(dòng)孔67內(nèi),此外,偏心軸73a一體地突設(shè)在泵驅(qū)動(dòng)軸73的一端上。
而且,使泵驅(qū)動(dòng)軸73的一端插入的開口部76設(shè)置在泵殼體63內(nèi),使對(duì)應(yīng)泵驅(qū)動(dòng)軸73的轉(zhuǎn)動(dòng)允許沿滑動(dòng)孔67的軸線方向移動(dòng)地使偏心軸73a插入的插入孔77設(shè)置在活塞66上,設(shè)置其通過滑動(dòng)孔67的縱向中央部。
在球軸承75和滾柱軸承74之間的中央部,通孔81、82分別設(shè)置在軸承部件69的兩側(cè)部,在對(duì)應(yīng)一個(gè)通孔81的位置,用于將落到作動(dòng)室62內(nèi)的油的一部分引導(dǎo)到軸承部件69和泵驅(qū)動(dòng)軸73之間的油導(dǎo)體83一體地設(shè)置在軸承部件69上。即用于引導(dǎo)積存在第一動(dòng)閥室48內(nèi)下部的油的一部分將設(shè)置在汽缸頭14內(nèi)的通路134設(shè)置在汽缸頭14上,通向所述通路134且向作動(dòng)室62開口的通路135設(shè)置在汽缸體13上,將從通路135落下的油通過通孔81引導(dǎo)的油導(dǎo)管83一體地設(shè)置在軸承部件69上。而且,引導(dǎo)到軸承部件69和泵驅(qū)動(dòng)軸73之間的油的一部分用于潤(rùn)滑球軸承75和滾柱軸承74,剩余部分從通孔82落到作動(dòng)室62內(nèi)的下部,積存在作動(dòng)室62內(nèi)下部的油從與作動(dòng)室62內(nèi)下部相通且設(shè)置在汽缸體13上的返回通路136返回油盤12a。
相對(duì)于上述軸承部件69在空氣泵61的相反側(cè),具有與泵驅(qū)動(dòng)軸73同軸的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線的水泵90安裝在汽缸體13上。空氣泵61和水泵90相對(duì)于包含汽缸軸線C且與泵驅(qū)動(dòng)軸73垂直的平面PL平面對(duì)稱地設(shè)置。
水泵90的泵殼體91由殼體主體92和封閉殼體主體92的開放端的泵蓋93構(gòu)成,皿狀部92b一體地連設(shè)在于泵驅(qū)動(dòng)軸73側(cè)封閉的有底圓筒部92a的開放端上而形成所述殼體主體92,泵蓋93將殼體主體92的開放端外周部夾持在其與汽缸體13之間,采用這種方式,與汽缸體13相連。
與泵驅(qū)動(dòng)軸73同軸的泵軸94其兩端部被自由轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐在有底圓筒部92a的封閉端的中央部和泵蓋93的中央部上,內(nèi)磁鐵96固定在與所述泵軸94一體轉(zhuǎn)動(dòng)且插入有底圓筒部92a內(nèi)的轉(zhuǎn)子95上。另一方面,具有同軸地圍繞上述殼體主體92的有底圓筒部92a的圓筒部97a的轉(zhuǎn)動(dòng)部件97固定在從軸承部件69的另一端突出的泵驅(qū)動(dòng)軸73的另一端上,在上述圓筒部97a的內(nèi)面上固定有外磁鐵98。因而,對(duì)應(yīng)于轉(zhuǎn)動(dòng)部件97與泵驅(qū)動(dòng)軸73同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng),轉(zhuǎn)子95與泵軸94一起轉(zhuǎn)動(dòng)。
因而,殼體主體92和泵蓋93之間形成渦室99,收容在渦室99內(nèi)的渦輪100設(shè)置在轉(zhuǎn)子95上。
在渦室97中央部開口的多個(gè)吸入口101設(shè)置在泵蓋93上,從所述吸入口101吸入所述渦室99內(nèi)的冷卻水由渦輪100的轉(zhuǎn)動(dòng)加壓。而從水泵90排出的冷卻水供應(yīng)到設(shè)置在汽缸體13上的缸側(cè)水套102以及通向該塊側(cè)水套102且設(shè)置在汽缸頭14上的頂側(cè)水套103。相應(yīng)于冷卻水的溫度,切換將從底座側(cè)水套103排出的冷卻水引導(dǎo)到圖中未示的散熱器等處、經(jīng)過散熱器返回吸入口101的狀態(tài)由恒溫器104,恒溫器104的恒溫器殼體105與上述水泵90的泵蓋93一體形成。
空氣泵61中,將流經(jīng)第二動(dòng)閥室49的一部分油作潤(rùn)滑用導(dǎo)入泵殼體63內(nèi)的油導(dǎo)入孔85通向第二動(dòng)閥室49地設(shè)置在泵殼體63的上部側(cè)壁上。根據(jù)第二動(dòng)閥室49的轉(zhuǎn)動(dòng),凸輪軸41的進(jìn)氣側(cè)凸輪39和排氣側(cè)凸輪40的轉(zhuǎn)動(dòng)使流經(jīng)第二動(dòng)閥室48的一部分油上揚(yáng),同時(shí)利用離心力的作用,使所述油分離和飛散。此外,雖然從油供給路37供給的一部分油因離心力作用而分離、飛散,采用將分離后的油飛沫引導(dǎo)到油導(dǎo)入孔85內(nèi)的方式設(shè)定凸輪軸41和油導(dǎo)入孔85的相對(duì)位置。
對(duì)應(yīng)第二動(dòng)閥室中動(dòng)閥裝置38的部分的寬度,形成的比其它部分大,大致半圓形地圍繞對(duì)應(yīng)凸輪軸41中進(jìn)氣側(cè)凸輪39和排氣側(cè)凸輪40的部分的突壁86與第二動(dòng)閥室內(nèi)油流通方向137反向地一體設(shè)置在汽缸體13上,上述空氣泵61的油返回孔85沿油流通方向137,設(shè)置在上述突壁86的正上游位置。即突壁86能將在第二動(dòng)閥室內(nèi)流通過來的油引導(dǎo)到油導(dǎo)入孔85內(nèi)。
但是油返回孔85從安裝在活塞66外周上且與泵殼體63內(nèi)周滑動(dòng)接觸的活塞環(huán)138在大氣壓室88側(cè)向泵殼體63的內(nèi)周開口地設(shè)置在泵殼體63上。與活塞66的軸向移動(dòng)無關(guān)的油返回孔85總是與設(shè)置在活塞66上的滑動(dòng)孔67的一端連通。而且,連接活塞66的大氣壓室88側(cè)的端部和連結(jié)滑動(dòng)孔67兩端的一對(duì)槽139設(shè)置在活塞66的外周上,從油返回孔85引導(dǎo)到泵殼體63內(nèi)油的一部分用于在活塞66和泵殼體63之間的潤(rùn)滑,剩余部分經(jīng)上述槽139在大氣壓室88側(cè)流動(dòng)。但是,上述槽139放跑滑動(dòng)孔67內(nèi)的油,也實(shí)現(xiàn)有效地防止在止轉(zhuǎn)棒軛式曲柄84內(nèi)產(chǎn)生滑動(dòng)擋快68的抽吸作用。
在大氣壓室88側(cè)流動(dòng)的油從開口部76流到作動(dòng)室62側(cè),而且從返回通路136流到油盤12a側(cè)。
特別參照?qǐng)D7和8,噴嘴25是第一噴射閥107和第二噴射閥108同軸連接而構(gòu)成,第一噴射閥107用于噴射燃料且安裝在頂蓋15上;第二噴射閥108,將和壓縮空氣一起的燃料直接噴射到燃燒室19內(nèi)且安裝在汽缸頭14上,第二噴射閥108具有突入燃燒室19內(nèi)的噴嘴108a。
用于氣密地嵌合上述噴嘴108a的嵌合孔109、比嵌合孔109的直徑大并與嵌合孔109同軸相連的插入筒110與汽缸軸線C同軸地設(shè)置在汽缸頭14上,第二噴射閥108從頂蓋15側(cè)插入所述插入筒110內(nèi),直至氣密地將所述噴嘴108a嵌合在所述嵌合孔109內(nèi)同時(shí)通過波形彈簧墊圈123與形成在嵌合孔109和插入筒110之間的環(huán)形111臺(tái)階接觸為止。
第二噴射閥108在后部具有的導(dǎo)線連接部108b配置在設(shè)置在插入筒110后端上的切口110a上,在插入筒110外,從導(dǎo)線連接部108b引出的一對(duì)導(dǎo)線112夾持在汽缸頭14和頂蓋15的結(jié)合面之間并貫通汽缸體113引出到外部。
一方面,在嵌合、保持第一噴射閥107的同時(shí),具有將上述第二噴射閥108夾持在汽缸頭14之間的發(fā)揮定位夾持功能的定位部的圓筒狀噴射器殼體114一體形成在頂蓋15內(nèi),頂蓋15和汽缸體14結(jié)合時(shí),噴射器殼體114的前端與第二噴射閥108的后端接觸。此外,與噴射器殼體114一起夾持第一噴射閥107的后端部的夾持板115連接到噴射器殼體114的后端。
第一噴射閥107包括在其后部配線用端子107a,利用噴射器殼體114和夾持板115夾持第一噴射閥107的后端,在第一噴射閥107安裝在頂蓋15上時(shí),上述配線用端子107a面臨頂蓋15外部地設(shè)置。
通向第一噴射閥107內(nèi)的環(huán)形燃燒室116形成在噴射器殼體114和第一噴射閥107之間,從兩側(cè)夾持所述燃燒室116的一對(duì)密封部件117、118安裝在噴射器殼體114和第一噴射閥107之間。
但是,通向上述燃燒室116的燃料供給通路119直接設(shè)置在頂蓋15內(nèi),從圖中未示的燃料供給源引導(dǎo)燃料的軟管120通過接頭121與燃料供給通路119相連。
此外,在第一噴射閥107的前端部和第二噴射閥108的后端部之間,在噴射器殼體114內(nèi),形成通向第二噴射閥108的環(huán)形空氣室122,來自上述空氣泵61的壓縮空氣供應(yīng)到該空氣室122內(nèi)。
與用于引導(dǎo)來自圖中未示空氣凈化器的空氣的軟管相連的吸入管124(參照?qǐng)D2)設(shè)置在空氣泵61中的蓋部件64上,吸入管124通過內(nèi)置在蓋部件64內(nèi)的簧片閥(圖中未示)與泵室65相連。
對(duì)應(yīng)泵室65的壓力增加而打開閥的提升閥125內(nèi)置在上述蓋部件64內(nèi),從空氣泵61排出的壓縮空氣通過上述提升閥125和壓縮空氣供給路126供應(yīng)到空氣室122內(nèi)。
壓縮空氣供給路126由管件127、與管件127相通地直接設(shè)置在汽缸頭14上的通路128、與所述通路128相通同時(shí)通向空氣室122地直接設(shè)置在頂蓋15上的通路129構(gòu)成。所述管件127的一端連接到與上述提升閥125相連的蓋部件64上,同時(shí)另一端連接到汽缸頭14上。
此外,跨過汽缸頭14和頂蓋15的結(jié)合面的圓筒狀定位銷130的兩端部插入汽缸頭14和頂蓋15內(nèi),構(gòu)成壓縮空氣通路126的一部分且直接設(shè)置在汽缸頭14和頂蓋15上的通路128和129通過上述定位銷130相連。但是,圍繞定位銷130的O型環(huán)133夾持在汽缸頭14和頂蓋15的結(jié)合面之間。
此外,噴孔131形成在定位銷130內(nèi),從噴孔131連接到上游側(cè)的上述通路128的安全閥132(參照?qǐng)D2)安裝在汽缸頭14上。
參照?qǐng)D1和3,通過進(jìn)氣管141,節(jié)流閥體裝置140連接到汽缸頭14的進(jìn)氣口23上。所述節(jié)流閥體裝置140包括具有進(jìn)氣通路142的體部143、橫切所述進(jìn)氣通路142并可轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐在體部143上的節(jié)流閥軸144、從全閉位置到全開位置轉(zhuǎn)動(dòng)以便調(diào)節(jié)上述進(jìn)氣通路142的開口面積并固定在節(jié)流閥軸144上的板狀蝶形節(jié)流閥145、在上述體部143的外部并固定在節(jié)流閥軸144的一端上的節(jié)流閥滾筒146。由節(jié)流閥夾鉗等操作部件操作的節(jié)流閥纜147纏繞和連接在節(jié)流閥滾筒146上。
體部143是通過連接皮帶149連接到進(jìn)氣管141上的部件以使進(jìn)氣通路142通向進(jìn)氣管141內(nèi),包含檢測(cè)上述節(jié)流閥軸144和蝶形節(jié)流閥145的轉(zhuǎn)動(dòng)量即節(jié)流閥纜147操作量的感應(yīng)器的控制單元148安裝在體部143上。由上述噴嘴25噴出的燃料和空氣的混合氣噴射量由控制單元148對(duì)應(yīng)上述節(jié)流閥145的轉(zhuǎn)動(dòng)量進(jìn)行控制。
汽缸頭14的進(jìn)氣口23形成的具有在發(fā)動(dòng)機(jī)最大輸出時(shí)吸入必要空氣量所需的充分的開口面積。對(duì)應(yīng)與此,節(jié)流閥體裝置140的進(jìn)氣通路142形成的具有這樣的開口面積,即能夠從全閉位置轉(zhuǎn)動(dòng)至全開位置為止的節(jié)流閥145在上述全閉位置和全開位置之間的中間位置狀態(tài)下,能夠在上述發(fā)動(dòng)機(jī)最大輸出時(shí)吸入所必需的空氣量。
即如圖9所示,當(dāng)節(jié)流閥145從全閉位置向全開位置轉(zhuǎn)動(dòng)操作時(shí),流過進(jìn)氣通路142的進(jìn)氣量變成根據(jù)包含開口面積設(shè)定的小于進(jìn)氣通路142的進(jìn)氣口23的進(jìn)氣系統(tǒng)全體的流通阻力所確定的最大進(jìn)氣量,一旦到達(dá)最大進(jìn)氣量,即使在全開位置側(cè)操作節(jié)流閥145,進(jìn)氣量也不增加。
進(jìn)氣管141的內(nèi)面形狀形成為將節(jié)流閥體裝置140的進(jìn)氣通路142和進(jìn)氣口123光滑地結(jié)合的錐形。
下文對(duì)該實(shí)施例的作用進(jìn)行說明,具有與汽缸軸線C平行的軸線的噴嘴25設(shè)置在汽缸體14上,可以將由燃料和空氣組成的混合氣直接噴射到燃燒室19內(nèi),可以將所述混合氣集中在燃燒室19的中心附近,由于可以稀釋燃燒,因而能降低燃燒費(fèi)用。而且,由于噴嘴25是由壓縮空氣將燃料微?;⒅苯訃娚涞饺紵覂?nèi)的部件,微小流量下燃料的霧化良好,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化,提高燃燒性,可以進(jìn)一步降低在低負(fù)荷、低轉(zhuǎn)速下的燃料費(fèi)用。
雖然從噴嘴25噴射的混合氣量對(duì)應(yīng)通過進(jìn)氣管141連接到汽缸頭14上進(jìn)氣口23上的節(jié)流閥體裝置140所具有的節(jié)流閥145的轉(zhuǎn)動(dòng)量而被控制,如圖9所示,通過節(jié)流閥體裝置140和進(jìn)氣管141引導(dǎo)到進(jìn)氣口23內(nèi)的進(jìn)氣量與節(jié)流閥145的轉(zhuǎn)動(dòng)量存在非線性關(guān)系。
即由于汽缸頭14上的進(jìn)氣口23形成的具有可以吸入在發(fā)動(dòng)機(jī)最大輸出時(shí)所必需的空氣量的充分開口面積,節(jié)流閥體裝置140的進(jìn)氣通路142形成的具有這樣的開口面積,即節(jié)流閥145在全閉位置和全開位置之間的中間位置狀態(tài)下,能夠在上述發(fā)動(dòng)機(jī)最大輸出時(shí)吸入所必需的空氣量,在開啟側(cè)最大限度地轉(zhuǎn)動(dòng)節(jié)流閥145之前,在節(jié)流閥體裝置140中進(jìn)氣通路142的開口面積必須能使在發(fā)動(dòng)機(jī)最大輸出時(shí)所必需的空氣流通,節(jié)流閥145的轉(zhuǎn)動(dòng)量與節(jié)流閥體裝置140中進(jìn)氣通路142的開口面積可能也變成非線性。而且,利用通過價(jià)格低廉的節(jié)流閥纜147的操作而使節(jié)流閥145轉(zhuǎn)動(dòng)的節(jié)流閥體裝置140的簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu),節(jié)流閥145的轉(zhuǎn)動(dòng)量與進(jìn)氣量之間的關(guān)系為非線性,可以降低發(fā)動(dòng)機(jī)低負(fù)荷低轉(zhuǎn)動(dòng)域的燃料費(fèi)用。
由于進(jìn)氣管141的內(nèi)面形狀形為可以將節(jié)流閥體裝置140的進(jìn)氣通路142和進(jìn)氣口23光滑地接連的錐形,從節(jié)流閥體裝置140的進(jìn)氣通路142至進(jìn)氣口23為止的進(jìn)氣流速光滑地變化,可以更穩(wěn)定地控制發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出。
上文對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行了說明,但是本發(fā)明并不局限于上述實(shí)施例,在不脫離權(quán)利要求范圍所記載的本發(fā)明,可以進(jìn)行各種設(shè)計(jì)變更。
權(quán)利要求
1.一種將節(jié)流閥體裝置(140)通過進(jìn)氣管(141)連接到汽缸頭(14)的進(jìn)氣口(23)上的直噴發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣裝置,其中,節(jié)流閥體裝置(140)包括具有進(jìn)氣通路(142)的體部(143)、橫切所述進(jìn)氣通路(142)且可轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐在上述體部(143)上的節(jié)流閥軸(144)、用于調(diào)節(jié)上述進(jìn)氣通路(142)的開口面積并固定在上述節(jié)流閥軸(144)上的節(jié)流閥(145),在上述體部(143)的外部并固定在節(jié)流閥軸(144)的一端上的節(jié)流閥滾筒(146)、纏繞和連接在節(jié)流閥滾筒(146)上的節(jié)流閥纜(147),對(duì)應(yīng)上述節(jié)流閥(145)的轉(zhuǎn)動(dòng)量而將燃料直接噴射到燃燒室(19)內(nèi)的噴嘴(25)設(shè)置在汽缸頭(14)上,其特征在于所述進(jìn)氣口(23)形成具有可以吸入發(fā)動(dòng)機(jī)最大輸出時(shí)所必需的空氣量的開口面積,節(jié)流閥體裝置(140)的進(jìn)氣通路(142)形成具有這樣的開口面積,即從全閉位置向全開位置轉(zhuǎn)動(dòng)的板狀節(jié)流閥(145)在全閉位置和全開位置之間的中間位置的狀態(tài)下,能夠吸入上述發(fā)動(dòng)機(jī)最大輸出時(shí)所必需的空氣量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述直噴發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣裝置,其特征在于上述進(jìn)氣管(141)的內(nèi)面形狀形為可以將節(jié)流閥體裝置(140)的進(jìn)氣通路(142)和進(jìn)氣口(23)光滑地接連的錐形。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述直噴發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣裝置,其特征在于噴嘴(25)對(duì)應(yīng)節(jié)流閥(145)的轉(zhuǎn)動(dòng)量將由燃料和空氣組成的混合氣直接噴射到燃燒室(19)內(nèi)地設(shè)置在汽缸體(14)上。
全文摘要
本發(fā)明提供一種直噴發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣裝置,對(duì)應(yīng)節(jié)流閥的轉(zhuǎn)動(dòng)量將燃料直接噴射到燃燒室內(nèi)的噴嘴設(shè)置在汽缸頭上,利用這種簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu),獲得節(jié)流閥的轉(zhuǎn)動(dòng)量與進(jìn)氣量之間為非線性關(guān)系,可以降低發(fā)動(dòng)機(jī)低負(fù)荷低轉(zhuǎn)動(dòng)域的燃料費(fèi)用。所述進(jìn)氣口(23)形成的具有可以吸入在發(fā)動(dòng)機(jī)最大輸出時(shí)所必需的空氣量的開口面積,節(jié)流閥體裝置(140)的進(jìn)氣通路(142)形成的具有這樣的開口面積,即從全閉位置向全開位置轉(zhuǎn)動(dòng)的板狀節(jié)流閥(145)在全閉位置和全開位置之間的中間位置狀態(tài)下,能夠在上述發(fā)動(dòng)機(jī)最大輸出時(shí)吸入所必需的空氣量。
文檔編號(hào)F02M67/02GK1534177SQ20041003093
公開日2004年10月6日 申請(qǐng)日期2004年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月31日
發(fā)明者鈴木正剛, 夫, 齊藤則夫 申請(qǐng)人:本田技研工業(yè)株式會(huì)社