CN101165325B - 具备冷却风导向罩的强制空冷发动机 - Google Patents

Abstract

一种强制空冷发动机，具备冷却风导向罩，所述冷却风导向罩为：在覆盖冷却风扇的风扇罩的冷却风扇背面侧的后面板的与汽缸部相对的部位设有吹出对汽缸部进行冷却的冷却风的主吹出口，在该主吹出口相对于曲轴轴心的相反侧部位设有吹出对曲轴箱部的一部分进行冷却的冷却风的副吹出口，该强制空冷发动机的特征在于，具备冷却风导向罩，该冷却风导向罩由汽缸导风罩部分和顶罩部分构成，所述汽缸导风罩部分引导从所述主吹出口吹出的冷却风用以冷却所述汽缸部，所述顶罩部分引导从所述副吹出口吹出的冷却风沿所述曲轴箱部的一侧侧面流动，对该侧面进行冷却之后与从所述主吹出口吹出的对所述汽缸部进行冷却的冷却风合流。

Description

具备冷却风导向罩的强制空冷发动机

技术领域

本发明涉及由将曲轴箱部和汽缸部一体化的曲轴箱一体型汽缸体构成的倾斜汽缸型强制空冷发动机，特别涉及能够有效引导冷却风以改善发动机冷却效果的冷却风导向罩。

背景技术

对于单汽缸强制空冷发动机而言，由安装在曲轴前端的冷却风扇施加作用后的空气从风扇罩的开口部吹出，该空气经由汽缸罩(cylinder cover)导向外周设有散热片的汽缸及汽缸盖(cylinder head)，并经过汽缸及汽缸盖的散热片之间，对汽缸及汽缸盖进行冷却。作为这种发动机的一个例子，例如日本特开2003-56408号公报中公开的、使用了汽缸和曲轴箱一体铸造的曲轴箱一体型汽缸体的倾斜汽缸发动机。这种发动机为了解决汽化器的冻结问题，除设置汽缸导风罩(空气罩)以外，还追加设置了第一排风导向部和第二排风导向部，将冷却汽缸之后的暖风引导至汽化器，对汽化器实施加温，由此防止汽化器的冻结。但是，所述汽缸导风罩(空气罩)或排风导向部只是围绕汽缸及汽缸盖，并未将冷却风引导至曲轴箱部，所以曲轴箱部是从其表面被周围空气所自然冷却。

图7表示倾斜汽缸强制空冷发动机的另一个例子。在图7中，汽缸体3是由汽缸部7和曲轴箱部3A一体铸造而形成的，且汽缸部7从曲轴箱处倾斜延伸。在汽缸部的上端安装有汽缸盖101，在汽缸盖的上面设置有阀动机构且被汽缸盖罩102覆盖。在所述汽缸部7和汽缸盖处设置有多个散热片2。103是汽缸盖101的排气口，104是火花塞，105是汽缸导风罩，106是将燃料从燃料箱(未图示)引导至燃料过滤器(参照图5)的燃料导管。再有，3a是指汽缸部7的根部(汽缸部7与曲轴箱部3A的连接部)。4为曲轴的输出侧轴，在该输出轴4的相反侧(前方侧)的曲轴前端安装有冷却风扇(未图示)。在覆盖该冷却风扇的风扇罩1的后面设置有用于吹出由风扇施加作用后的空气的副吹出口1b，以及图中看不到的在与汽缸相对的部分设有主吹出口。从主吹出口吹出的冷却风5接触汽缸部和汽缸盖，由汽缸导风罩105引导，经过散热片之间，对汽缸部和汽缸盖进行冷却后排出到外界气体中。从副吹出口1b吹出的冷却风6接触曲轴箱部3A的侧壁的一部分3b，对该部分进行冷却后扩散到周边的外界气体中。因此，曲轴箱部只是被局部冷却，大部分是被周围空气所自然冷却。于是，在现有的这种发动机中，是将对汽缸部和汽缸盖进行冷却作为重点，通过由所述主吹出口1a吹出的冷却风对曲轴箱部与汽缸相连接的部分进行冷却的，对其它部分的冷却则考虑比较少。

通常，在这种发动机中，润滑油滞留在曲轴箱部3A的底部，采用由设置在连接杆的前端的突出构件将该润滑油溅起的所谓溅起润滑方式，未设置油冷却器，润滑油的冷却取决于经由曲轴箱的自然冷却。

然而，随着发动机的小型、高输出化，热量的产生量也随之增大，另一方面，放出热量的表面积也在减小，导致油温上升，特别是在外界气体温度升高的环境下，油温的过度上升会损坏发动机的耐久性。另外，近年来为了实现轻量化、制作容易化、低成本化，部件大多采用塑料部件，所以有时会因来自发动机外壁的辐射热量而导致这些部件的温度过度上升，因此追求尽量降低发动机周围的温度。

在这种发动机中，从配置在发动机上部的燃料箱到配置在下部的燃料过滤器的燃料导管有时设置在汽缸背面侧(冷却风的下游侧)。该情况下，因汽缸冷却而温度上升的冷却排风对燃料导管进行加温，从而在导管内容易产生蒸气泡，形成燃料通过障碍(气封现象)。为了防止这种现象，有时还在燃料导管与汽缸之间设置遮蔽板，以对冷却排风进行热遮断。另外，燃料导管通常是由具有弹性的材料制作的，发动机的振动和摇动会使燃料导管摇晃，从而有时会与周围温度比较高的部件接触而受到损伤，甚至可能会因燃料泄露而导致火灾。作为燃料导管的固定方法，可以采用例如日本实开昭64-47976号公报所公开的方法，即在汽缸体的端面形成截面为半圆形的槽，将燃料导管嵌入在该槽中，并用燃料导管罩进行覆盖的固定方法。

然而，这种方法需要在汽缸体的端面形成截面为半圆形的槽等，加工比较繁琐。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种强制空冷发动机，具有一体地构成曲轴箱部和汽缸部的汽缸体，并且具备冷却风导向罩，所述冷却风导向罩为：在曲轴的一端安装有冷却风扇，在覆盖该冷却风扇的风扇罩的所述冷却风扇背面侧的后面板的与汽缸部相对的部位设有吹出对汽缸部进行冷却的冷却风的主吹出口，在该主吹出口相对于曲轴轴心的相反侧部位设有吹出对曲轴箱部的一部分进行冷却的冷却风的副吹出口，该强制空冷发动机的特征在于，

具备冷却风导向罩，所述冷却风导向罩由汽缸导风罩部分和顶罩部分构成，所述汽缸导风罩部分引导从所述主吹出口吹出的冷却风用以冷却所述汽缸部，所述顶罩部分引导从所述副吹出口吹出的冷却风沿所述曲轴箱部的一侧侧面流动，对该侧面进行冷却之后与从所述主吹出口吹出的对所述汽缸部进行冷却的冷却风合流。

根据该结构，可以有效地对原来未考虑积极的冷却组件的小型强制空冷发动机的曲轴箱部进行冷却。由于曲轴箱的温度比在内部空间进行燃烧的汽缸部的温度低，所以对曲轴箱部冷却之后的空气比对汽缸部及汽缸盖冷却后的空气温度低，进而可利用于汽缸部的冷却，所以不必将其直接排出到外界气体中，而引导至汽缸部参与到汽缸部的冷却中，由此能够将冷却风扇施加作用后的冷却风更加有效地使用于发动机的冷却。随之对汽缸部及汽缸盖进行冷却的冷却风向下游侧流动温度上升，所以汽缸部及汽缸盖的下游侧具有冷却不充分的倾向，但来自所述副吹出口的在曲轴箱部的侧面上升的冷却风如所述那样温度比较低，使该冷却风在一边冷却汽缸及汽缸盖一边流动的冷却风的流动途中与该冷却风合流，由此能够改善对汽缸部及汽缸盖的下游侧的冷却。其结果，汽缸的圆周方向的温度分布更加均匀，汽缸的半径方向的变形更加均匀，还降低了润滑油的消耗。

另外，特别是在倾斜汽缸型发动机中，曲轴箱部的侧面面积为一侧的面积比另一侧的面积大，且面积大的一侧的曲轴箱侧面由冷却风积极的冷却，所以可以对曲轴箱部有效地进行冷却，能够降低曲轴箱部内的润滑油温度，并且能够降低对安装在周边的构件的热影响。因此，能够获得耐久性、可靠性均比较高的发动机。

还可为如下构成：所述冷却风导向罩由振动能量吸收性和导热阻抗大的耐热树脂注射成形品形成，并且，在所述汽缸部与曲轴箱部连接的汽缸根部的冷却风后游侧，使连结所述顶罩部分与汽缸导风罩部分的带状部以二者对接的方式延伸，在该对接部形成有嵌入部，可通过嵌入连结两罩部。

如果采用塑料材料的注射成型，则能够容易且低廉地制作形成为非常复杂的形状的导向罩，并且能够有助于降低发动机的噪音。

而且，在所述顶罩部分和汽缸导风罩部分的带状延伸部的后面，设有对连结发动机上部的燃料箱和燃料过滤器的燃料导管进行支承、固定的沟槽结构或导管钳夹，或者它们的组合。

也可为：所述冷却风导向罩的顶罩部分通过榫接与所述风扇罩的后面板和在所述曲轴箱部的后端部形成的法兰盘部相连结，在必要部位通过螺栓固定于所述汽缸体。另外，所述汽缸导风罩也可通过在汽缸体的曲轴箱部的由所述顶罩覆盖的一侧的相反侧的侧面设置榫构件，通过该榫构件榫接。于是，所述顶罩和汽缸导风罩在冷却风后游侧通过带状延伸部的榫接而连结，作为将顶罩和汽缸导风罩一体化的冷却风导向罩，在必要部位通过螺栓固定于所述汽缸体，由此可减少通过螺栓将该导向罩固定于汽缸体的部位，从而能够减少组装工序。

也可为：在所述顶罩和汽缸导风罩于冷却风后游侧通过榫接而连结的从所述顶罩和汽缸导风罩延伸的带状延伸部的后面固定来自燃料箱的燃料导管，以避免因对发动机进行冷却而温度上升的冷却排风与所述燃料导管直接接触。于是，通过可靠地固定冷却风导向罩，以避免冷却排风与将燃料箱的燃料引导至燃料过滤器的燃料导管直接接触，由此防止产生因发动机的振动或摇动而使燃料导管特别是与冷却风扇或其他周边构件反复接触而产生破损的事故。

如上所述构成的冷却风导向罩可以容易地安装到发动机上，且能够在短时间内实施安装，并大幅度减少组装工序。而且，通过设置该导向罩，可以全面改善发动机的冷却效果，提高发动机的耐久性，抑制罩的振动，并降低噪音。

附图说明

图1是表示应用了本发明的发动机主体中的冷却风的流动的示意图。

图2是表示从输出轴侧观察应用了本发明的发动机主体的后视图，用于表示冷却风的流动。

图3(A)是表示从P方向观察图2的发动机主体的侧视图，用于表示冷却风的流动。

图3(B)是取下顶罩并同样从P方向观察的图。

图4是从Q方向观察图2的发动机主体的俯视图，用于表示冷却风的流动。

图5(A)是从R方向观察图2的发动机主体的侧视图，用于表示冷却风的流动。

图5(B)是取下汽缸导风罩并从上方观察的图。

图6是表示本发明的冷却风导向罩的概略构造的立体图。

图7是现有的发动机主体的立体图，用于示意性表示冷却风的流动。

具体实施方式

下面，参照附图，对本发明的最佳实施例例示性进行详细说明。但记载在该实施例中的构成构件的尺寸、材料性质、形状以及其相对配置等，只是特别的特定的记载，而并非限定本发明的范围，仅是一个说明例。

图1是应用了本发明的发动机主体的立体图，所表示的是燃料箱、空气净化器、消音器、控制装置等被取下时的状态，并标记出了冷却风的流动。

在图1中，13是曲轴箱一体型的汽缸体，由汽缸部27和与其形成为一体的曲轴箱部13A构成。21是紧固在所述汽缸部27的上面的汽缸盖，12是该汽缸部的散热片，在此还包括汽缸盖的散热片。22是汽缸盖21的排气口，23是汽缸盖罩，24是火花塞。14是曲轴后端侧的输出轴，在该输出轴的相反侧(前侧)的曲轴前端安装有冷却风扇(未图示)。11是风扇罩，该风扇罩的后面板安装在所述汽缸体13上。17是连结未图示的燃料箱和未图示的燃料过滤器的燃料导管，20是汽缸导风罩。10是顶罩，该顶罩示于图6的立体图中，覆盖同图中的所述曲轴箱部13A的左侧侧面和上表面，进而覆盖汽缸部27的散热片且延伸到汽缸盖的散热片。顶罩10在曲轴方向上从风扇罩11的后面板延伸至曲轴箱部13A的后端部，其后端侧被榫接于设置在该后端部的法兰盘处，其前端侧被榫接于风扇罩11的后面板。而且，该顶罩10与曲轴箱部的左侧侧面、上表面、以及散热片的左侧外周之间形成有冷却风通过用的空间。在所述风扇罩11的后面板处，在与所述汽缸部和汽缸盖的散热片12相对的部分开口形成有主吹出口11a(参照图4)，在所述顶罩10和曲轴箱部的所述侧面之间的空间的下侧部分的对面部分开口形成有副吹出口11b。

图2是从输出轴14侧观察图1的发动机的后视图，与图1相同的构成标注了相同符号。19是将燃料导管17固定在汽缸导风罩20和顶罩10的连结部的导管钳夹，18表示该连结部的接合端，对此在图6的说明中进行详述。

图3(A)是从图2中的P方向观察的侧视图，与图1、图2相同的构成标注了相同符号。图3(B)是取下顶罩10并同样从P方向观察的图。示出了在风扇罩11的后面板和汽缸体13的曲轴箱部13A的后端部榫接的顶罩10的榫部分10a、10b，榫部分10a嵌入风扇罩11的后面板的榫眼中，榫部分10b嵌入曲轴箱部13A的后端部的法兰盘部的榫眼中。

图4是从图2中的Q方向观察的侧视图，与图1～图3相同的构成标注了相同的符号。25是手动启动绳索的把手，26是汽化器，27是控制环(control link)类。11c是安装在曲轴前端的冷却风扇。

图5(A)是从图2中的R方向观察的侧视图，与图1～图4相同的构成标注了相同的符号。26a是用于连结吸气管(未图示)的汽化器26的法兰盘。28是燃料过滤器。因重力从燃料箱(未图示)经过燃料导管17输送至燃料过滤器28的燃料，由该过滤器过滤后经过汽化器侧的燃料导管29供给汽化器26。26a是用于连结吸气管(未图示)的汽化器26的法兰盘。20c是构成汽缸导风罩20的前侧导向构件，并通过榫接形成为一体的汽缸导风罩20。图5(B)是取下汽缸导风罩20并从上方观察的图，图中示出了汽缸导风罩20中的榫槽构件20a、20b。将设置于汽缸体的榫构件嵌入榫槽构件20a，以将汽缸导风罩20固定于汽缸体27，将汽缸导风罩的前侧导向构件20c嵌入榫槽构件20b，以构成所述汽缸导风罩20的前侧导向部分。

图6是表示冷却风导向罩的概略构造的立体图，与图1～图5相同的构成标注了相同的符号。在顶罩部10和汽缸导风罩部20上，在汽缸部27与曲轴箱部13A连接的汽缸根部的后侧(冷却风下游侧)的曲轴箱部的面上，分别延伸有横切汽缸冷却风的下游而弯曲的带状部10c及20d，这些带状延伸部的端部18通过榫接而连结构成冷却风导向罩。而且，在这些弯曲的带状延伸部的后侧面(冷却风15的下游侧面)嵌入燃料导管17，分别设置优选截面圆弧形的槽10a、20a，还设置分别从槽的两侧突出的、具有小于燃料导管外径的间隔的一对突起部(钳夹部)19、19，通过将燃料导管压入所述槽，燃料导管被所述突起部夹持而可靠地固定。

再有，也可以不设置所述槽10a、20a，在所述弯曲部的后侧表面实施夹紧。而且，还可以使所述钳夹部19、19从所述弯曲部的后侧表面突出，通过将燃料导管17压入该突出部之间，来可靠地保持燃料导管。若如所述那样设置槽10a、20a，则可降低所述突起的高度，具有突起折损的危险性消失的优点。当然，作为所述钳夹，也可以采用所述一对突起部之外的现有公知的钳夹。

28、29是用于将顶罩部和汽缸导风罩部20固定在汽缸体上的螺纹孔，当然，也可以根据需要在图示以外另外追加。

冷却风的流动在图1、图2、图4中由粗虚线的指示线表示，在图6中由双点划线的指示线表示。

参照图1、图2、图4、图6，对冷却风的流动进行说明，从设置在风扇罩11的后面板的主吹出口11a吹出的冷却风15，经过汽缸部27和汽缸盖21的散热片12之间，对汽缸及汽缸盖进行冷却，然后从发动机后侧排出。这时，冷却风15由图2中的R侧面侧的汽缸导风罩20引导。

另一方面，从设置在风扇罩11的后面板的副吹出口11b吹出的冷却风16，进入顶罩10和由其覆盖的曲轴箱部13A的一侧侧面之间的空间。顶罩10如图3(A)所示，由榫10a榫接于风扇罩11的后面板，并由榫10b榫接于曲轴箱部13A的后端侧(输出轴14侧)的法兰盘，顶罩与曲轴箱部的所述一侧侧面之间的空间其左右端部和下端部密闭，只有沿着曲轴箱部的壁的方向朝向汽缸部和汽缸盖侧开放。因此，冷却风16沿着曲轴箱部的侧壁上升。此外，所述榫接作用下的密闭也可以是不完全的。即，即使有漏洞，冷却风16也会沿着侧壁表面上升。该冷却风16如冷却风16b所示，被引导至顶罩10覆盖汽缸部27以及汽缸盖21的部分，与汽缸部和汽缸盖接触，并与从所述主吹出口11a吹出的冷却风15的一部分合流，与该冷却风一起排出到发动机后方。即，从副吹出口11b吹出的冷却风对曲轴箱部的一侧侧面和上表面进行冷却之后，从侧方进入汽缸部和汽缸盖的散热片之间，支持汽缸及汽缸盖的冷却。通过适当设定主吹出口11a与副吹出口11b的开口面积的比例，可使冷却风15与冷却风16的流量比例最适于发动机的综合冷却。

如图6所示，从所述主吹出口11a吹出的冷却风15流入发动机后方(图中的左侧)，从副吹出口11b吹出的冷却风16在曲轴箱部的侧面上升并与所述冷却风15合流后流入发动机后方，所以在顶罩10和汽缸导风罩20的带状延伸部10c、20d、带状延伸部10b、20b的后面固定的燃料导管17，被带状延伸部10b、20b遮盖，从而不会直接与温度上升的下游侧的冷却风接触，而且由顶罩10和汽缸导风罩20可靠地保持，所以不会因发动机的振动或摇动而晃动，与散热片或其他周边构件接触，从而能够防止燃料导管17产生破损事故。

此外，所述顶罩10和汽缸导风罩20可通过耐热树脂的注射成型来制作。如果采用塑料材料的注射成型，则能够容易且低廉地制作形成为非常复杂的形状的构件，并且能够有助于降低发动机的噪音。

Claims (6)

1.一种强制空冷发动机，具有一体地构成曲轴箱部和汽缸部的汽缸体，其特征在于，

所述汽缸体是汽缸部相对于曲轴箱部的机座面垂直线朝向水平方向侧倾斜的与曲轴箱部构成为一体的汽缸体，在曲轴的一端安装有冷却风扇，在覆盖该冷却风扇的风扇罩的所述冷却风扇背面侧的后面板的与汽缸部相对的部位设有吹出对汽缸部进行冷却的冷却风的主吹出口，在该主吹出口相对于曲轴轴心的相反侧部位设有吹出对曲轴箱部的一部分进行冷却的冷却风的副吹出口，并且

具备冷却风导向罩，所述冷却风导向罩由汽缸导风罩部分和顶罩部分构成，所述汽缸导风罩部分引导从所述主吹出口吹出的冷却风用以冷却所述汽缸部，所述顶罩部分引导从所述副吹出口吹出的冷却风沿所述曲轴箱部的侧面面积大的一侧的单侧侧面流动，对该侧面进行冷却之后与从所述主吹出口吹出的对所述汽缸部进行冷却的冷却风合流。

2.根据权利要求1所述的具备冷却风导向罩的强制空冷发动机，其特征在于，

所述冷却风导向罩由振动能量吸收性和导热阻抗大的耐热树脂注射成形品形成，并且，在所述汽缸部与曲轴箱部连接的汽缸根部的冷却风后游侧，使连结所述顶罩部分与汽缸导风罩部分的带状部以二者对接的方式延伸，在该带状延伸部的对接部形成有嵌入部，可通过嵌入连结两罩部。

3.根据权利要求2所述的强制空冷发动机，其特征在于，

在所述顶罩部分和汽缸导风罩部分的带状延伸部的后面，设有对连结发动机上部的燃料箱和燃料过滤器的燃料导管进行支承、固定的沟槽结构或导管钳夹，或者它们的组合。

4.根据权利要求1所述的强制空冷发动机，其特征在于，

所述冷却风导向罩的顶罩部分通过榫接与所述风扇罩的后面板和在所述曲轴箱部的后端部形成的法兰盘部相连结，在必要部位通过螺栓固定于所述汽缸体。

5.根据权利要求4所述的强制空冷发动机，其特征在于，

所述顶罩和汽缸导风罩具有在汽缸根部的冷却风后游侧弯曲的带状延伸部，在该带状延伸部的端部通过榫接而连结，在必要部位通过螺栓固定于所述汽缸体。

6.根据权利要求5所述的强制空冷发动机，其特征在于，

在所述顶罩和汽缸导风罩于冷却风后游侧通过榫接而连结的带状延伸部的后面固定来自燃料箱的燃料导管，以避免因对发动机进行冷却而温度上升的冷却排风与所述燃料导管直接接触。

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