专利名称：空冷式发动机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种空冷式发动机，尤其涉及一种使用冷却扇对发动机主体进行强制冷却的空冷式发动机。
背景技术：
以往，已公知一种空冷式发动机，其使用冷却扇对由风扇罩覆盖的发动机主体进行强制冷却。专利文献1已公开如下内容空冷式内燃机的冷却装置中安装有保护罩，该保护罩在发动机主体的侧面覆盖离心扇的周围并具有向气缸头侧引导冷却风W的内表面。专利文献1所公开的保护罩的内表面的上部一体地排列设置有在气缸头方向上平行延伸的多个冷却风调流用的突起。这些突起能够向各突起间的通路内均等地导入冷却风，能够在气缸头侧对冷却风进行整流并引导。专利文献1 日本特开昭56-651 号公报通常，冷却风沿着保护罩的内表面流动。在想要冷却的部分(这里，称为冷却部分)与保护罩的内表面分离的情况下，因为冷却风难以直接与冷却部分接触，所以不能高效地进行冷却。上述专利文献1所公开的各突起能够对冷却风进行整流，但是，必须使保护罩的内表面与冷却部分离至少各突起的高度的量，因此会使冷却效率降低。此外，气缸体也与气缸头一样需要高效地冷却。
发明内容
本发明是鉴于上述情况而做出的，其目的在于提供一种能够提高发动机主体的气缸体的冷却效率的空冷式发动机。本发明提供一种空冷式发动机，该空冷式发动机具有包括轴支撑曲轴的曲轴箱、 气缸体以及气缸头的发动机主体；通过覆盖所述气缸体的周围而在内部形成送风通路的风扇罩；以及通过所述曲轴的驱动而从所述风扇罩的外部吸入外部空气、通过所述送风通路向所述气缸体送风的冷却扇，其中，所述风扇罩的一部分设有向所述气缸体倾斜的倾斜面。可选地，所述空冷式发动机中，所述倾斜面设置于所述风扇罩的上壁及下壁中的至少一方，在所述上壁及所述下壁中的至少一方，通过所述倾斜面形成有与突出设置在所述气缸体上的翅片的顶端最接近的最接近部，所述最接近部位于包含所述气缸体的气缸轴线在内的垂直平面的、在曲轴方向上的配设有所述冷却扇的一侧。可选地，所述空冷式发动机中，所述最接近部与所述翅片的顶端的距离比所述翅片的顶端到所述气缸体的外壁面的距离小。可选地，所述空冷式发动机中，所述倾斜面设置于所述风扇罩的上壁以及下壁，所述上壁及所述下壁中的一方的壁的所述倾斜面的高度比另一方的壁的所述倾斜面的高度大。可选地，所述空冷式发动机中，所述上壁的所述倾斜面的高度比所述下壁的所述倾斜面的高度大。
发明效果根据本发明，因为在风扇罩上设有朝发动机主体的气缸体倾斜的倾斜面，所以能够提高气缸体的冷却效率。
图1是表示本发明的实施方式的小型摩托车的右侧视图。图2是动力单元的右侧视图。图3是从右侧前方看动力单元的立体图。图4是发动机主体的I - I线截面图。图5是发动机主体的II - II线截面图。图6A是从后方看风扇罩的立体图。图6B从前方看风扇罩的立体图。图7是发动机主体的III - III线立体截面图。图8是发动机主体的IV-IV线截面图。图9是表示风扇罩与气缸的关系的截面图。附图符号说明100...摩托车；112...动力单元；113...曲轴箱；115...空冷式发动机； 140...发动机主体；141...曲轴箱；142...曲轴；143...气缸体；144...活塞；146...翅片；147...气缸头；148...燃烧室；155...火花塞；156...气缸头盖；160...冷却扇； 161...风扇罩；162...送风通路；163...第一风扇罩主体；164...空气吸入口 ；166...第二风扇罩主体；167...弯曲部；168...包围部；169...侧壁；170a...上壁；170b...下壁；171. · ·左侧壁；172. · ·右侧壁；176a、176b. · ·倾斜面；177a、177b. · ·最接近部；178a、 178b...倾斜面；180a、180b...平坦部。
具体实施例方式下面，对将本发明的空冷式发动机搭载于小型摩托车的实施方式进行说明。首先，参照图1对小型摩托车100的整体构造进行说明。图1是表示本实施方式的小型摩托车的右侧视图。此外，在下面所示的图中，根据需要分别用箭头Fr表示车辆的前侧、用箭头Rr表示车辆的后侧，用箭头R表示车辆的右侧，用箭头L表示车辆的左侧。小型摩托车100(以下称为摩托车)由钢制或由铝合金材料制成的多个车体框架构成车体骨架。具体地说，车体前部配设有转向头管101。在转向头管101的大致中央部向大致后斜下侧延伸设置有下管102。在下管102的下端附近向大致后侧延伸设置有一对底架103。在一对底架103大致后端分别向大致上侧延伸设置有主框架104。在一对主框架 104的上端分别连接有后架105。一对后架105沿着车体的整个后侧向后斜上侧延伸设置。如图1所示，转向头管101可转动地支撑有前叉106。在前叉106的上端沿左右方向配设有用于操纵方向的车把107，在前叉106的下端可转动地支撑有前轮108。前轮108 由前挡泥板127覆盖。此外，底架103的后端附设形成有用于支撑包括空冷式发动机在内的动力单元 112的托架109。在托架109上向大致后侧配设有支柱110。此外，在支柱110上通过枢轴
4112支撑有摆动式的动力单元112。动力单元112可以以枢轴111为中心上下摆动。图2是动力单元的右侧视图。图3是从右侧前方看动力单元的立体图。动力单元 112使具有曲轴箱141和气缸组件114的空冷式发动机115与带式自动变速机116单元化。如图1所示，在带式自动变速机116的后部可转动地支撑有后轮117。后轮117由后挡泥板1 覆盖。带式自动变速机116与后架105之间由减震器118连结。减震器118 吸收后轮117以及动力单元112的上下摆动。如图2及图3所示，在带式自动变速机116的上侧搭载有空气滤清器箱119。在空气滤清器箱119与气缸组件114之间连接有吸气管120。在吸气管120的中途配设有化油器121。从空气滤清器盒119吸入的气体通过化油器121生成与燃料的混合气体，被吸入到气缸组件114内，燃烧后作为排出气体通过排气管1 从消声器130排出。此外，如图1所示，在动力单元112的上侧设置有供驾驶员落座的座位122。在底架103的上侧支撑有供落座于座位122的驾驶员放置脚的踏板123。动力单元112与座位 122之间配置有能够收纳头盔等的行李箱124。车体外观通过将各种车体罩支撑并覆盖于车体框架等的合适部位而形成外观。在车体的前部，前腿护罩125覆盖下管102的周围。此外，从车体的中央部到后部，框架罩1 覆盖主框架104以及后架105的周围。前腿护罩125以及框架罩1 通过上述踏板123 — 体连结。接着，参照图2 图5对空冷式发动机115的结构进行说明。图4是将图2所示的空冷式发动机在I - I线切断的截面图。此外，图5是将图4所示的空冷式发动机在II - II 线切断的截面图。如图4所示，空冷式发动机115具有发动机主体140、冷却扇160以及风扇罩161。首先，对发动机主体140进行说明。在本实施方式的发动机主体140中，使用OHV式的四冲程单气缸发动机。如图5 所示，发动机主体140具有曲轴箱141、气缸体143、气缸头147以及气缸头盖156。曲轴箱中141可自由转动地轴支撑有沿左右方向配设的曲轴142。在曲轴箱141中以向前倾斜的状态延伸设置有气缸体143。在气缸体143的内部可滑动地配设有活塞144。活塞144与曲轴142通过连杆145连接，活塞144的往复运动通过连杆145转换为曲轴142的旋转。此外，气缸体143的外壁面形成有在与气缸体143的气缸轴线Cy垂直的方向上伸出的多个翅片146。多个翅片146形成在气缸体143的全长上以及气缸头147上，分别在气缸轴线Cy的方向上隔着间隔成列设置。翅片146形成为越靠近后述的燃烧室148越大，使散热效果较高。通过使气缸头147与气缸体143的顶部结合，在内部形成燃烧室148。如图5所示，在气缸头147的上部开设有与燃烧室148连通的进气口 149，该进气口 149与上述吸气管120结合。进气口 149与燃烧室148之间配设有吸气阀150。另一方面，在气缸头147的下部开设有与燃烧室148连通的排气口 151，该排气口 151与上述的排气管129结合。在排气口 151与燃烧室148之间配设有排气阀152。此外，吸气阀150和排气阀152的开闭时刻由可自由旋转地轴支撑于气缸头147 内的凸轮轴153控制。凸轮轴153通过未图示的凸轮链与曲轴142连接，通过曲轴142旋转。如图4所示，凸轮链在气缸体143内的左侧配设于沿气缸轴线Cy方向形成的凸轮链通道比4内。此外，如图4所示，在气缸头147上配设有火花塞155，该火花塞155的顶端配置于燃烧室148内。本实施方式的火花塞155从气缸头147的右侧倾斜安装，其顶端被固定为指向燃烧室148的中心。火花塞155对由活塞144压缩的混合气体进行点火，从而使混合气体燃烧并使活塞144滑动。由于混合气体的燃烧，使形成有燃烧室148的气缸头147以及气缸体143处于高温。如图5所示，在气缸头147的顶部结合有气缸头盖156，该气缸头盖156覆盖包括上述吸气阀150、排气阀152以及凸轮轴153等在内的动阀机构。接着，对冷却扇160以及风扇罩161进行说明。如图4所示，冷却扇160枢轴安装于曲轴142的右端，与曲轴142同步旋转。风扇罩161通过未图示的螺栓安装于曲轴箱141、气缸体143以及气缸头147等。 在安装有风扇罩161的状态下，在风扇罩161的内部、即曲轴箱141、气缸体143以及气缸头 147与风扇罩161之间的空间形成送风通路162。参照图4、图6A以及图6B，对风扇罩的形状进行说明。图6A是从后方看风扇罩的立体图，图6B是从前方看风扇罩的立体图。此外，图6A中示出风扇160以明确风扇罩161 与冷却扇160的配置。风扇罩161 —体结合有第一风扇罩主体163以及第二风扇罩主体166，该第一风扇罩主体163覆盖曲轴箱141的右侧以及冷却扇160的外周，第二风扇罩166覆盖气缸体 143以及气缸头147的周围。第一风扇罩主体163形成有向与冷却扇160相对的位置、即向风扇罩161的右侧开口的空气吸入口 164。通过冷却扇160的旋转，外部空气通过空气吸入口 164被吸入到风扇罩161的内部。此外，在空气吸入口 164的周围竖立设置有环状壁165。另一方面，第二风扇罩主体166由弯曲部167以及包围部168形成，弯曲部167覆盖由气缸体143的右侧面和冷却扇160围成的空间，包围部168覆盖气缸体143以及气缸头147的周围。如图4所示，弯曲部167的侧壁169从第一风扇罩主体163向气缸头147 弯曲成向外侧膨胀。此外，如图6A及图6B所示，在弯曲部167以及包围部168上形成有上壁170a和下壁170b。上壁170a和下壁170b分别从侧壁169弯曲并连续地形成，一直形成至包围部 168的左侧壁171。包围部168向气缸体143的气缸轴线Cy的方向开口。包围部168的右侧壁172 与上述弯曲部167的侧壁169 —体地连结。右侧壁172上开设有插通火花塞155的插通孔 173。此外，在上壁170a和下壁170b上分别开设有插通上述吸气管120以及排气管129的插通孔174、175。此外，本实施方式的风扇罩161形成为能够高效地冷却气缸体143的形状。下面， 参照图7 图8对风扇罩161的更为具体的形状进行说明。图7是在图4所示的III -III线切断，从箭头A方向看的立体截面图。图8是在图4所示的IV-IV线切断的截面图。在图 7以及图8中，用平面Fl表示包括曲轴轴线Cr以及气缸轴线Cy的假想平面。此外，在图8 中，用垂直平面F2表示通过气缸轴线Cy的垂直的平面。首先，如图7以及图8所示，在第二风扇罩主体166的弯曲部167，形成为从平面Fl到上壁170a的最高位置的距离Hl比从平面Fl到下壁170b的最低位置的距离hi大。艮口， 确保在弯曲部167内，上壁170a侧的送风通路162的通路容积比下壁170b侧更多。此外，上壁170a和下壁170b分别形成有从侧壁169侧越靠近包围部168、即气缸体143越向相互接近的方向倾斜的倾斜面176a、176b。倾斜面176a、176b相对于表面Fl倾斜。因此，上壁170a和下壁170b越靠近气缸体143，上壁170a和下壁170b的内壁面、与气缸体143的翅片146的顶端之间的距离越小。这里，上壁170a上通过倾斜面176a形成有使得与翅片146顶端在距离上最接近的最接近部177a。最接近部177a位于图8所示的垂直平面F2的右侧、即配置有火花塞155 或者冷却扇160的一侧。此外，如图5所示，最接近部177a形成为沿着气缸体143的整个全长、且与连接翅片146的顶端的直线Ll大致平行。同样地，如图7以及图8所示，下壁170b上通过倾斜面176b形成有使得与翅片 146顶端在距离上最接近的最接近部177b。最接近部177b位于图8所示的垂直平面F2的右侧、即配置有火花塞155的一侧。此外，如图5所示，最接近部177b形成为沿着比气缸体 143的全长略短的距离、且与连接翅片146的顶端的直线11大致平行。图9是图5所示的气缸体周边的放大图。此外，在图9中，空气的送风方向为纸面垂直方向，从纸面背面侧向表面侧流动。在最接近部177a，形成为从最接近部177a到翅片146的顶端的距离Dl比从各翅片146到气缸体143的上壁面143a的距离D2短。在图9中，图示成与最接近部177a相对的各翅片146的平均高度为直线L2、从最接近部177a到直线L2的距离为D1、从气缸体143 的上壁面143a的距离到直线L2的距离为D2。因此，在最接近部177a，形成为减小风扇罩 161与翅片146的顶端的距离，使各翅片146间流动更多的空气。同样地，在最接近部177b，形成为从最接近部177b到翅片146的顶端的距离dl 比从各翅片146到气缸体143的下壁面14 的距离d2短。在图9中，图示成与最接近部 177b相对的各翅片146的平均高度为直线12、从最接近部177b到直线12的距离为dl、从气缸体143的上壁面14 的距离到直线12的距离为d2。因此，在最接近部177b，形成为减小风扇罩161与翅片146的顶端的距离，使各翅片146间流动更多的空气。此外，如图8所示，最接近部177a以及最接近部177b到翅片146的顶端的距离为大致相同的距离。此外，如上所述，形成为从平面Fl到上壁170a的最高位置的距离Hl比从平面Fl到下壁170b的最低位置的距离hi大。因此，从最接近部177a到上壁170a的最高位置的高度、即倾斜面176a的高度H2形成为比从最接近部177b到下壁170b的最低位置的高度、即倾斜面176b的高度h2大。接着，上壁170a和下壁170b分别形成有从最接近部177a、177b越靠近垂直平面 F2越向相互分开的方向倾斜的倾斜面178a、178b。倾斜面178a、178b相对于平面Fl倾斜。 因此，在上壁170a以及下壁170b，从最接近部177a、177b越靠近垂直表面F2，上壁170a和下壁170b的内壁面、与气缸体143的翅片146的顶端之间的距离越大。此外，上壁170a和下壁170b形成有从垂直表面F2到左侧壁171的与平面Fl平行的平坦面180a、180b。此外，如图8所示，从平面Fl到下壁170b的平坦面180b的距离为与上述的从平面Fl到下壁170b的最低位置的距离hi相同的距离。这里，如图8所示，从平坦面180a到气缸体143的翅片146顶端的距离为D3，从上述最接近部177a到翅片146顶端的距离为D4。因为平坦面180a从最接近部177a经由倾斜面178a而形成，所以距离D3比距离D4大。在本实施方式中，距离D3为比距离D4的 2倍还大的距离。此外，从平坦面180b到气缸体143的翅片146顶端的距离为d3，从上述最接近部 177b到气缸体143的翅片146顶端的距离为d4。因为平坦面180b从最接近部177b经由倾斜面178b而形成，所以距离d3比距离d4大。在本实施方式中，距离d3为比距离d4的 2倍还大的距离。接着，对使用像上述那样构成的风扇罩161冷却气缸体143的作用进行说明。首先，驱动发动机主体140的曲轴142时，冷却扇160与曲轴142同步旋转。冷却扇160向图6A所示的箭头B方向、即从右侧面看摩托车100时向右旋转。如图4所示，通过冷却扇160的旋转，外部空气通过空气吸入口 164被吸入风扇罩 161内的送风通路162。被吸入风扇罩161内的空气沿着第一风扇罩主体163的弯曲部167 的内壁、这里主要沿着弯曲部167的侧壁169、上壁170a和下壁170b流向第二风扇罩主体 166的包围部168。沿着弯曲部167的侧壁169流动的空气与气缸体143中靠近气缸头147的向右侧突出设置的翅片146、以及气缸头147的向右侧突起设置的翅片146接触。因为该部分接近燃烧室148且位于配置有火花塞155的一侧，所以处于更高的温度。因此，通过使空气与更高温的部分直接接触进行冷却，能够提高冷却效率。对气缸头147的右侧等进行冷却后的空气之后围绕在气缸头147的周围，对气缸头147的上部、下部、左侧等整体进行冷却。另一方面，如图8所示，沿着上壁170a和下壁170b流动的空气分别通过倾斜面 176a、176b被导向成接近气缸体143。由倾斜面176a、176b导向的空气分别到达最接近部 177a、177b。因为在最接近部177a、177b，如上所述风扇罩161与翅片146顶端在距离上最接近，所以较多的空气在各翅片146之间通过。通过使更多的空气在翅片146之间通过，由此使空气能够从各翅片146带走较多的热量，因此，能够提高气缸体143的冷却效率。特别是，气缸体143的接近最接近部177a、177b的部分为垂直平面F2的配设有火花塞155的一侧，是更高温的一侧。因此，通过使空气直接与更高温的部分接触来进行冷却，能够提高气缸体143的冷却效率。此外，如上所述，在弯曲部167，形成为上壁170a的倾斜面176a的高度H2比下壁 170b的倾斜面176b的高度h2大，能够确保上壁170a侧的送风容积。此外，通过使冷却扇 160也向图6所示的箭头B方向旋转，从而使朝向上壁170a侧的空气的量比朝向下壁170b 侧的空气的量多。即，在弯曲部167，沿着上壁170a朝向包围部168的空气比沿着下壁170b 朝向包围部168的空气多。因此，气缸体143的上侧比下侧被更进一步地冷却。因为气缸体143的上侧接近吸气管120，所以，通过冷却气缸体143的上侧，能够冷却吸气管120内的吸气，并提高燃烧室148内的吸气的填充效率。然后，在最接近部177a、177b通过的空气分别通过倾斜面178a、178b导向成离开气缸体143。这里，因为最接近部177a、177b的左侧的送风通路162形成得较大，所以对接近最接近部177a、177b的翅片146进行冷却后的空气的流动不会被妨碍，能够在最接近部 177a、177b 通过。在最接近部177a、177b通过的空气进一步对气缸体143的上部以及下部进行冷却，之后，绕入气缸体143的左侧对气缸体143整体进行冷却。然后，对气缸体143以及气缸头147进行冷却后的空气从上述插通孔173、174、175 等排出到外部。这样，根据本实施方式，因为在风扇罩上形成有向气缸体143倾斜的倾斜面176a、 176b，所以风扇罩161内的冷却风与气缸体143、具体地说与气缸体143的翅片146接触地进行流动。因此，能够进一步地提高气缸体143的冷却效率。此外，通过提高气缸体143的冷却效率，还具有提高发动机主体140的耐久性、通过保持活塞144与气缸体143之间的间隙而降低滑动声音并减少废气的发生等衍生效果。上面，使用上述实施方式对本发明进行了说明，但是，本发明不仅限于上述实施方式，还可以在本发明的范围内进行变更等。例如，在本实施方式中，对于在风扇罩161的上壁170a和下壁170b都设有设有倾斜面178a、178b的情况进行了说明，然而，并不限于这种情况，还可以设置在上壁170a和下壁170b中的至少一方。此外，在本实施方式中，对于上壁170a的倾斜面176a的高度H2比下壁170b的倾斜面176b的高度h2大的情况进行了说明，但是，并不限于这种情况，还可以形成为下壁170b的倾斜面176b的高度h2比上壁170a 的倾斜面176a的高度H2大。此外，在本实施方式中，对将空冷式发动机115搭载到小型摩托车上的情况进行了说明，但是并不限于该情况，还能够搭载在其他车辆上。
权利要求
1. 一种空冷式发动机，具有包括轴支撑曲轴的曲轴箱、气缸体以及气缸头的发动机主体； 通过覆盖所述气缸体的周围而在内部形成送风通路的风扇罩；以及通过所述曲轴的驱动而从所述风扇罩的外部吸入外部空气、通过所述送风通路向所述气缸体送风的冷却扇，所述空冷式发动机的特征在于，所述风扇罩的一部分设有向所述气缸体倾斜的倾斜
2.根据权利要求1所述的空冷式发动机，其特征在于， 所述倾斜面设置于所述风扇罩的上壁及下壁中的至少一方，在所述上壁及所述下壁中的至少一方，通过所述倾斜面形成有与突出设置在所述气缸体上的翅片的顶端最接近的最接近部，所述最接近部位于包含所述气缸体的气缸轴线在内的垂直平面的、在曲轴方向上的配设有所述冷却扇的一侧。
3.根据权利要求2所述的空冷式发动机，其特征在于，所述最接近部与所述翅片的顶端的距离比所述翅片的顶端到所述气缸体的外壁面的距离小。
4.根据权利要求1 3中任一项所述的空冷式发动机，其特征在于， 所述倾斜面设置于所述风扇罩的上壁以及下壁，所述上壁及所述下壁中的一方的壁的所述倾斜面的高度比另一方的壁的所述倾斜面的高度大。
5.根据权利要求4所述的空冷式发动机，其特征在于，所述上壁的所述倾斜面的高度比所述下壁的所述倾斜面的高度大。
全文摘要
本发明提供一种空冷式发动机(115)，具有包括轴支撑曲轴(142)的曲轴箱(141)、气缸体(143)以及气缸头(147)的发动机主体(140)；通过覆盖所述气缸体(143)的周围而在内部形成送风通路(162)的风扇罩(161)；以及通过所述曲轴(142)的驱动而从所述风扇罩(161)的外部吸入外部空气、通过所述送风通路(162)向所述气缸体(143)送风的冷却扇(160)，所述风扇罩(161)的一部分设有向所述气缸体(143)倾斜的倾斜面(176a)、(176b)。通过本发明的空冷式发动机，能够提高发动机主体的气缸体的冷却效率。
文档编号F01P5/02GK102536414SQ20111044879
公开日2012年7月4日 申请日期2011年12月28日 优先权日2010年12月28日
发明者菊地隆太, 金子诚 申请人:铃木株式会社