JP2018172982A - Internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
【課題】筒内圧センサの配置を工夫して、ノッキングの発生を精度良く検知することができる内燃機関を供する。【解決手段】本内燃機関は、吸気弁46と排気弁47を駆動するカム軸31に内燃機関の動力を伝達するカムチェーン(36)を挿通するためのカムチェーン室(17c)が、シリンダヘッド17に天井面41と互いに隣合って形成され、燃焼室40内の圧力を検出する筒内圧センサ51の感圧部51eが、天井面41におけるシリンダボア16bの中心軸であるシリンダ軸線Lcに関してカムチェーン室17cと反対側に燃焼室40に臨んで配置されるものである。【選択図】図4An internal combustion engine capable of accurately detecting the occurrence of knocking by devising the arrangement of an in-cylinder pressure sensor is provided. A cam chain chamber (17c) for inserting a cam chain (36) for transmitting power of the internal combustion engine to a cam shaft (31) for driving an intake valve (46) and an exhaust valve (47) is provided in a cylinder head. A pressure sensing portion 51e of an in-cylinder pressure sensor 51, which is formed adjacent to the ceiling surface 41 on the ceiling surface 41 and detects the pressure in the combustion chamber 40, is located on the ceiling surface 41 with respect to the cylinder axis Lc, which is the central axis of the cylinder bore 16b. It is arranged facing the combustion chamber 40 on the opposite side of the chamber 17c. [Selection drawing] Fig. 4
Description
本発明は、燃焼室内の圧力を検知する筒内圧センサを備えた内燃機関に関する。 The present invention relates to an internal combustion engine including an in-cylinder pressure sensor that detects a pressure in a combustion chamber.
内燃機関において、点火プラグで点火した後に、火炎が燃焼室内に広がっていくが、火炎が到達する前に、圧縮された未燃混合気が自己着火する所謂ノッキングが発生することがある。
このノッキングの発生を検知するノックセンサを機関本体に備えた内燃機関は、よく知られている(例えば、特許文献1参照)。
In an internal combustion engine, a flame spreads in a combustion chamber after being ignited by a spark plug. However, before the flame reaches, so-called knocking may occur in which the compressed unburned mixture self-ignites.
An internal combustion engine having a knock sensor for detecting the occurrence of knocking in an engine body is well known (for example, see Patent Document 1).
特許文献1では、燃焼室内の圧力を筒内圧センサが検知して、その検出した圧力に応じてオゾン供給手段を制御してノッキングを回避しようとするものであるが、筒内圧センサのほかに、ノッキングの発生を検知するノックセンサが設けられている。
特許文献1の図2を参照すると、筒内圧センサがシリンダヘッド側に、ノックセンサはシリンダブロック側に配置されているが、正確な位置は明らかではない。
In Patent Document 1, the in-cylinder pressure sensor detects the pressure in the combustion chamber and controls the ozone supply means according to the detected pressure to avoid knocking. In addition to the in-cylinder pressure sensor, A knock sensor for detecting the occurrence of knocking is provided.
Referring to FIG. 2 of Patent Document 1, the in-cylinder pressure sensor is disposed on the cylinder head side and the knock sensor is disposed on the cylinder block side, but the exact position is not clear.
ノッキングは、点火プラグで点火して発生した火炎が伝搬する前に、圧力上昇により自己着火して発生するので、ノッキングが発生する場所(ノック発生ポイント)は、点火プラグから遠い位置である。
かつ、ノック発生ポイントは、温度が高い場所と考えられる。
すなわち、ノック発生ポイントは、点火プラグから遠く温度が高い場所である。
Since knocking is generated by self-ignition due to pressure rise before the flame generated by ignition with the spark plug propagates, the place where knocking occurs (knock generation point) is a position far from the spark plug.
The knock generation point is considered to be a place where the temperature is high.
That is, the knock generation point is a place where the temperature is far from the spark plug.
燃焼室内の圧力を筒内圧センサにより検出してノッキングの発生を検知する際、燃焼室内の圧力にはノッキングに伴う圧力以外に種々の圧力ノイズがあるため、ノッキングに伴う圧力のみを抽出して検出する必要がある。
そこで、ノッキングによる圧力は、ノック発生ポイントから離れた位置ほど大きく伝搬する傾向があることから、圧力センサをノック発生ポイントからできるだけ遠い位置に設けることが望ましい。
When detecting the occurrence of knocking by detecting the pressure in the combustion chamber with the in-cylinder pressure sensor, the pressure in the combustion chamber includes various pressure noises in addition to the pressure accompanying knocking, so only the pressure accompanying knocking is extracted and detected. There is a need to.
Therefore, since the pressure due to knocking tends to propagate more greatly as the position is farther from the knock generation point, it is desirable to provide the pressure sensor as far as possible from the knock generation point.
特許文献1では、ノックセンサや筒内圧センサを設ける位置は、明らかではなく、圧力ノイズを考慮して、ノッキングに伴う圧力を精度良く検知するための構成は、開示されていない。 In Patent Document 1, the position at which the knock sensor and the in-cylinder pressure sensor are provided is not clear, and a configuration for accurately detecting the pressure associated with knocking in consideration of pressure noise is not disclosed.
本発明は、かかる点に鑑みなされたもので、その目的とする処は、筒内圧センサの配置を工夫して、ノッキングの発生を精度良く検知することができる内燃機関を供する点にある。 The present invention has been made in view of the above points, and the object of the present invention is to provide an internal combustion engine capable of accurately detecting the occurrence of knocking by devising the arrangement of the in-cylinder pressure sensor.
上記目的を達成するために、本発明に係る内燃機関は、
シリンダブロックのシリンダボア内を摺動自在に嵌合されるピストンの頂面と同頂面が対向するシリンダヘッドの天井面との間に燃焼室が構成され、
前記天井面には、吸気弁と排気弁がそれぞれ開閉する吸気弁口と排気弁口が前記燃焼室に臨んで開口され、
前記シリンダヘッドに取り付けられた点火プラグの電極が前記燃焼室に臨んで天井面に露出される内燃機関において、
前記吸気弁と前記排気弁を駆動するカム軸に内燃機関の動力を伝達するカムチェーンを挿通するためのカムチェーン室が、前記シリンダヘッドに前記天井面と互いに隣合って形成され、
燃焼室内の圧力を検出する筒内圧センサの感圧部が、前記天井面における前記シリンダボアの中心軸であるシリンダ軸線に関して前記カムチェーン室と反対側に前記燃焼室に臨んで配置されることを特徴とする。
In order to achieve the above object, an internal combustion engine according to the present invention comprises:
A combustion chamber is formed between the top surface of the piston that is slidably fitted in the cylinder bore of the cylinder block and the ceiling surface of the cylinder head that faces the same top surface,
On the ceiling surface, an intake valve port and an exhaust valve port that open and close respectively an intake valve and an exhaust valve are opened facing the combustion chamber,
In an internal combustion engine in which an electrode of a spark plug attached to the cylinder head faces the combustion chamber and is exposed on a ceiling surface,
A cam chain chamber for inserting a cam chain for transmitting the power of the internal combustion engine to the cam shaft for driving the intake valve and the exhaust valve is formed adjacent to the ceiling surface on the cylinder head,
A pressure-sensitive portion of an in-cylinder pressure sensor that detects a pressure in the combustion chamber is disposed facing the combustion chamber on the opposite side of the cam chain chamber with respect to a cylinder axis that is a central axis of the cylinder bore on the ceiling surface. And
燃焼室の天井面におけるシリンダ軸線に関してカムチェーン室側は、カムチェーン室により保温されて温度が下がり難く他の部分より高温となり易いことからノッキングが発生する場所(ノック発生ポイント)となる。
そこで、本構成によれば、燃焼室内の圧力を検出する筒内圧センサの感圧部が、天井面におけるシリンダ軸線に関してカムチェーン室と反対側に燃焼室に臨んで配置されるので、ノック発生ポイントである燃焼室の天井面におけるシリンダ軸線に関してカムチェーン室と同じ側とは反対側のノッキングによる圧力が大きく伝搬する離れた位置に筒内圧センサの感圧部を設けることで、圧力ノイズに影響されずにノッキングに伴う圧力のみを検知して、ノッキングの発生を精度良く検知することができる。
With respect to the cylinder axis on the ceiling surface of the combustion chamber, the cam chain chamber side is a place (knock generation point) where knocking occurs because the temperature is kept low by the cam chain chamber and the temperature is unlikely to decrease and is likely to be higher than other portions.
Therefore, according to this configuration, the pressure-sensitive portion of the in-cylinder pressure sensor that detects the pressure in the combustion chamber is arranged facing the combustion chamber on the opposite side of the cam chain chamber with respect to the cylinder axis on the ceiling surface, so that the knock generation point By providing a pressure-sensitive part of the in-cylinder pressure sensor at a remote position where the pressure due to knocking on the opposite side of the cam chain chamber with respect to the cylinder axis on the ceiling surface of the combustion chamber Without detecting only the pressure associated with knocking, the occurrence of knocking can be detected with high accuracy.
前記構成において、
前記吸気弁口と前記排気弁口は、前記天井面の前記シリンダ軸線に関して互いに反対側に形成され、
前記筒内圧センサの感圧部は、前記吸気弁口よりも前記排気弁口に近い位置に配置されるようにしてもよい。
In the above configuration,
The intake valve port and the exhaust valve port are formed on opposite sides with respect to the cylinder axis of the ceiling surface,
The pressure sensitive part of the in-cylinder pressure sensor may be arranged at a position closer to the exhaust valve port than the intake valve port.
ノッキングは、局所的に圧力の高まる吸気弁口周辺で発生する傾向があるので、本構成によれば、筒内圧センサの感圧部を吸気弁口よりも排気弁口に近い位置に配置することで、ノッキング発生ポイントからできるだけ離して筒内圧センサの感圧部を配置して、ノッキングの発生をより精度良く検知することができる。 Since knocking tends to occur around the intake valve port where the pressure increases locally, according to this configuration, the pressure-sensitive portion of the in-cylinder pressure sensor is disposed closer to the exhaust valve port than the intake valve port. Thus, the occurrence of knocking can be detected with higher accuracy by disposing the pressure-sensitive portion of the in-cylinder pressure sensor as far as possible from the knocking occurrence point.
前記構成において、
前記筒内圧センサの感圧部は、前記シリンダ軸線を中心とする前記点火プラグの電極の中心を通る仮想円の外側に配置されるようにしてもよい。
In the above configuration,
The pressure-sensitive portion of the in-cylinder pressure sensor may be disposed outside a virtual circle passing through the center of the spark plug electrode centered on the cylinder axis.
この構成によれば、筒内圧センサの感圧部を、シリンダ軸線を中心とする点火プラグの電極の中心を通る仮想円の外側に配置することで、筒内圧センサの感圧部をノッキング発生ポイントから可及的に遠くに離してノッキングの発生をさらに精度良く検知することができる。 According to this configuration, the pressure-sensitive portion of the in-cylinder pressure sensor is disposed outside the virtual circle passing through the center of the electrode of the spark plug centered on the cylinder axis, so that the pressure-sensitive portion of the in-cylinder pressure sensor is knocked It is possible to detect the occurrence of knocking with higher accuracy as far away as possible.
前記構成において、
前記点火プラグの電極は、前記シリンダ軸線に関して前記カムチェーン室と反対側に配置されるようにしてもよい。
In the above configuration,
The electrode of the spark plug may be arranged on the opposite side of the cam chain chamber with respect to the cylinder axis.
この構成によれば、点火プラグの電極は、シリンダ軸線に関してカムチェーン室と反対側に配置されるので、ノッキングの発生しやすい点火プラグより離れた位置が、ノッキングの発生しやすいシリンダ軸線に関してカムチェーン室側となり、ノッキングが発生する可能性の極めて高い位置から離れて筒内圧センサの感圧部を設けることで、ノッキングの発生を益々精度良く検知することができる。 According to this structure, since the electrode of the spark plug is disposed on the opposite side of the cam chain chamber with respect to the cylinder axis, the position away from the spark plug where knocking is likely to occur is located on the cam chain with respect to the cylinder axis where knocking is likely to occur. By providing the pressure-sensitive portion of the in-cylinder pressure sensor away from a position on the chamber side that is extremely likely to cause knocking, the occurrence of knocking can be detected with higher accuracy.
前記構成において、
前記天井面に、前記排気弁口は1つであり、
前記筒内圧センサの感圧部は、前記シリンダ軸線と前記排気弁口の中心を含む面と、前記シリンダ軸線と前記点火プラグ()の電極の中心を含む面とが挟む前記排気弁口と前記点火プラグ()の電極の各一部をともに含む範囲内に配置されるようにしてもよい。
In the above configuration,
There is one exhaust valve port on the ceiling surface,
The pressure sensing part of the in-cylinder pressure sensor includes the exhaust valve port sandwiched between a surface including the cylinder axis and the center of the exhaust valve port, and a surface including the cylinder axis and the center of the spark plug () electrode, You may make it arrange | position within the range which includes each part of each electrode of a spark plug ().
この構成によれば、天井面に、排気弁口は1つであり、筒内圧センサの感圧部は、シリンダ軸線と排気弁口の中心を含む面と、シリンダ軸線と点火プラグの電極の中心を含む面とが挟む排気弁口と点火プラグの電極の各一部をともに含む範囲内に配置されるので、カムチェーン室側で吸気弁口近くのノッキング発生ポイントから可及的に離して筒内圧センサの感圧部を配置することができ、ノッキングの発生をより確実に検知することができる。 According to this configuration, there is one exhaust valve port on the ceiling surface, and the pressure-sensitive portion of the in-cylinder pressure sensor includes the surface including the cylinder axis and the center of the exhaust valve port, the center of the cylinder axis and the electrode of the spark plug. Is located within the range including both the exhaust valve port and the spark plug electrode sandwiched by the surface including the cylinder, and as far as possible from the knocking occurrence point near the intake valve port on the cam chain chamber side. The pressure sensitive part of the internal pressure sensor can be arranged, and the occurrence of knocking can be detected more reliably.
前記構成において、
前記天井面に、前記吸気弁口と前記排気弁口はそれぞれ2つずつあり、
前記筒内圧センサの感圧部は、前記シリンダ軸線に関して前記カムチェーン室と反対側に位置する前記吸気弁口と前記排気弁口の各々の中心を結ぶ線に関して前記シリンダ軸線と反対側に配置されるようにしてもよい。
In the above configuration,
There are two intake valve ports and two exhaust valve ports on the ceiling surface,
The pressure sensor of the in-cylinder pressure sensor is disposed on the opposite side of the cylinder axis with respect to a line connecting the centers of the intake valve port and the exhaust valve port located on the opposite side of the cam chain chamber with respect to the cylinder axis. You may make it do.
この構成によれば、天井面に、吸気弁口と排気弁口はそれぞれ2つずつあり、筒内圧センサの感圧部は、シリンダ軸線に関してカムチェーン室と反対側に位置する吸気弁口と排気弁口の各々の中心を結ぶ線に関してシリンダ軸線と反対側に配置されるので、カムチェーン室側のノッキング発生ポイントから可及的に離して筒内圧センサの感圧部を配置することができ、ノッキングの発生をより確実に検知することができる。 According to this configuration, there are two intake valve ports and two exhaust valve ports on the ceiling surface, and the pressure-sensitive portion of the in-cylinder pressure sensor is connected to the intake valve port and the exhaust gas that are located on the opposite side of the cam chain chamber with respect to the cylinder axis. Since it is arranged on the opposite side of the cylinder axis with respect to the line connecting the centers of the valve ports, the pressure sensing part of the in-cylinder pressure sensor can be arranged as far as possible from the knocking occurrence point on the cam chain chamber side, The occurrence of knocking can be detected more reliably.
本発明は、燃焼室内の圧力を検出する筒内圧センサの感圧部が、天井面におけるシリンダ軸線に関してカムチェーン室と反対側に燃焼室に臨んで配置されるので、ノック発生ポイントである燃焼室の天井面におけるシリンダ軸線に関してカムチェーン室と同じ側とは反対側のノッキングによる圧力が大きく伝搬する離れた位置に筒内圧センサの感圧部を設けることで、圧力ノイズに影響されずにノッキングに伴う圧力のみを検知して、ノッキングの発生を精度良く検知することができる。 In the present invention, the pressure sensing part of the in-cylinder pressure sensor for detecting the pressure in the combustion chamber is arranged facing the combustion chamber on the opposite side of the cam chain chamber with respect to the cylinder axis on the ceiling surface. By installing the pressure-sensitive part of the in-cylinder pressure sensor at a remote position where the pressure due to knocking on the opposite side of the cam chain chamber with respect to the cylinder axis on the ceiling surface of the cylinder is greatly propagated, knocking is not affected by pressure noise. By detecting only the accompanying pressure, it is possible to accurately detect the occurrence of knocking.
以下、本発明に係る一実施の形態について図1ないし図4に基づいて説明する。
図1は、本発明を適用した一実施の形態に係る内燃機関の右断面図である。
なお、本明細書の説明において、前後左右の向きは、本実施の形態に係る内燃機関が搭載される自動二輪車(図示せず)の直進方向を前方とする通常の基準に従うものとし、図面において、FRは前方を,RRは後方を、LHは左方を,RHは右方を示すものとする。
Hereinafter, an embodiment according to the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 is a right sectional view of an internal combustion engine according to an embodiment to which the present invention is applied.
In the description of the present specification, the front, rear, left, and right directions follow a normal standard in which a straight traveling direction of a motorcycle (not shown) on which the internal combustion engine according to the present embodiment is mounted is forward, , FR indicates the front, RR indicates the rear, LH indicates the left, and RH indicates the right.
内燃機関10は、SOHC型2バルブの単気筒4ストローク内燃機関であり、車体に対してクランク軸12を車体幅方向に指向させ、気筒を若干前傾させて起立した姿勢で懸架される。
内燃機関10のクランク軸12を回転自在に軸支するクランクケース11は、クランク軸12の後方に配設されるメイン軸13とカウンタ軸14の間に変速歯車機構15が構成されており、カウンタ軸14が出力軸である。
The
A
クランクケース11の上には、1本の鋳鉄製のシリンダライナ16Lが鋳込まれたシリンダブロック16と、シリンダブロック16の上にガスケットを介してシリンダヘッド17が重ねられ、スタッドボルトにより一体に締結され、シリンダヘッド17の上方をシリンダヘッドカバー18が覆っている。
クランクケース11の上に重ねられるシリンダブロック16,シリンダヘッド17,シリンダヘッドカバー18は、クランクケース11から若干前傾した姿勢で上方に延出している。
On the
The
クランクケース11は左右割りで、左右クランクケースの合せ面に形成された開口にシリンダライナ16Lの下端部が嵌入してシリンダブロック16が若干前傾して上方に突出しており、同シリンダライナ16Lの内部のシリンダボア16bにピストン25が往復摺動自在に嵌合され、ピストン25のピストンピン25pとクランク軸12のクランクピン12pとの間をコンロッド26が連接してクランク機構を構成している。
The
シリンダブロック16のシリンダボア16b内を摺動するピストン25の頂面25tと同頂面25tが対向するシリンダヘッド17の天井面41との間に燃焼室40が構成される。
シリンダヘッド17には、天井面41にシリンダボア16bの中心軸であるシリンダ軸Cに関して互いに反対位置に1つずつ吸気弁口42と排気弁口43が燃焼室40に臨んで開口されるとともに、吸気弁口42と排気弁口43から各々吸気ポート44と排気ポート45が互いに離れる方向に湾曲しながら延出して形成されている。
A
In the
シリンダヘッド17に一体に嵌着された弁ガイド34i,34eにそれぞれ摺動可能に支持される吸気弁46および排気弁47は、シリンダヘッド17の上に設けられる動弁機構30により駆動されて、吸気ポート44の吸気弁口42および排気ポート45の排気弁口43をクランク軸12の回転に同期して開閉する。
An
図1および図2を参照して、動弁機構30は、シリンダヘッド17の上に1本のカム軸31が左右方向に指向して軸支されたSOHC型内燃機関の動弁機構であり、カム軸31の斜め前後上方にロッカアームシャフト32e,32iが支持され、後方のロッカアームシャフト32iに吸気ロッカアーム33iが揺動自在に中央を軸支され、前方のロッカアームシャフト32eに排気ロッカアーム33eが揺動自在に中央を軸支されている。
1 and 2, a
吸気ロッカアーム33iの一端は、カム軸31の吸気カムロブに接し、他端がスプリングで付勢された吸気弁46のバルブステム46sの上端に調整ねじを介して接し、排気ロッカアーム33eの一端は、カム軸31の排気カムロブに接し、他端がスプリングで付勢された排気弁47のバルブステム47sの上端に調整ねじを介して接し、カム軸31の回転により吸気ロッカアーム33iと排気ロッカアーム33eが揺動して吸気弁46と排気弁47を開閉駆動する。
One end of the
カム軸31は、軸受から左方に突出して、その左端部にカムチェーンスプロケット35が固着軸支され、カムチェーンスプロケット35に巻き掛けられたカムチェーン36がクランク軸12に向かい、クランク軸12に嵌着されたカムチェーンスプロケット(図示せず)に巻き掛けられ、カム軸31がクランク軸12と同期して、その1/2の回転数で同一方向に回転する。
The
シリンダブロック16のシリンダボア16bの左側およびシリンダヘッド17の燃焼室40の左側に、カムチェーン36を挿通する矩形孔であるカムチェーン室16c,17cが形成されている。
図3に示されるように、シリンダヘッド17の右側壁には、点火プラグ50が燃焼室40に向かって嵌入して装着されるとともに、点火プラグ50の前隣りに略平行して筒内圧センサである指圧センサ51が燃焼室40に向かって嵌入して装着される。
As shown in FIG. 3, a
図4は、シリンダブロック16に重ね合わされるシリンダヘッド17の下面図である。
同図4を参照して、シリンダヘッド17におけるシリンダブロック16の合せ面に対面する合せ面17fに、シリンダボア16bに対応して燃焼室40の天井面41が凹んで形成されるとともに、カムチェーン室16cに対応して連通するカムチェーン室17cが燃焼室40の左側に穿設されている。
FIG. 4 is a bottom view of the
Referring to FIG. 4, on the
シリンダヘッド17の合せ面17fにおける燃焼室40の天井面41の円形開口縁41sがシリンダボア16bの円孔に一致する。
天井面41のシリンダ軸線Lcより後側に大径の吸気弁口42が開口し、天井面41のシリンダ軸線Lcより前側に吸気弁口42より幾らか小径の排気弁口43が開口している。
A
A large-diameter
また、天井面41のシリンダ軸線Lcより右側には、点火プラグ50が先端の電極50eを燃焼室40に突出させるプラグ孔48が穿設されるとともに、指圧センサ51が先端の感圧部51eを燃焼室40に臨ませるセンサ孔49がプラグ孔48の前隣りに穿設されている。
すなわち、シリンダ軸線Lcの右側の点火プラグ50の電極50eは、シリンダ軸線Lcに関してカムチェーン室17cと反対側に配置される。
Further, on the right side of the cylinder axis Lc of the
That is, the
図4に示されるように、指圧センサ51の感圧部51eは、天井面41におけるシリンダ軸線Lcに関してカムチェーン室17cと反対側に燃焼室40に臨んで配置される。
また、指圧センサ51の感圧部51eは、吸気弁口42よりも排気弁口43に近い位置に配置される。
さらに、指圧センサ51の感圧部51eは、シリンダ軸線Lcを中心とする点火プラグ50の電極50eの中心を通る仮想円Cvの外側に位置している。
指圧センサ51は、燃焼室40内の感圧部51eに接する空間部位の圧力を検出する。
As shown in FIG. 4, the pressure-
Further, the pressure-
Furthermore, the pressure
The
ノッキングは、点火プラグ50の感圧部51eで点火して発生した火炎が伝搬する前に、圧力上昇により自己着火して発生するので、ノッキングが発生する場所(ノック発生ポイント)は、点火プラグ50から遠い位置である。
Since knocking occurs by self-ignition due to a pressure increase before the flame generated by ignition by the pressure-
また、ノッキングは、自己着火し易い温度が高い場所で発生する。
燃焼室40の天井面41におけるシリンダ軸線Lcに関してカムチェーン室17cと反対側は、外部に熱が逃げ易いのに対して、カムチェーン室17c側は、カムチェーン室17cにより保温されて温度が下がり難く他の部分より高温となり易いことからノッキングが発生し易い。
さらに、ノッキングは、吸気弁口側で発生する傾向があるので、排気弁口43より吸気弁口42に近い場所で発生する。
In addition, knocking occurs in a place where the temperature at which self-ignition is easy is high.
On the side opposite to the
Further, since knocking tends to occur on the intake valve port side, it occurs at a location closer to the
すなわち、燃焼室40の天井面41において、ノック発生ポイントは、点火プラグ50から遠く、シリンダ軸線Lcに関してカムチェーン室17c側で、排気弁口43より吸気弁口42に近い場所であり、図4に☆印で示した点Pが相当する。
ノッキングによる圧力は、ノック発生ポイントPから離れた位置ほど大きく伝搬する傾向があることから、圧力ノイズに影響されずにノッキングに伴う圧力のみを検知するためには、指圧センサ51の感圧部51eを、天井面41においてノック発生ポイントPからできるだけ遠い位置に設けることが必要である。
That is, on the
Since the pressure due to knocking tends to propagate more greatly as the position is farther from the knock generation point P, in order to detect only the pressure accompanying knocking without being affected by pressure noise, the pressure-
図4に示されるように、本指圧センサ51の感圧部51eは、天井面41におけるシリンダ軸線Lcに関してカムチェーン室17cと反対側に、ノック発生ポイントPから離れて配置される。
また、指圧センサ51の感圧部51eは、吸気弁口42よりも排気弁口43に近い位置に、ノック発生ポイントPから離れて配置される。
さらに、指圧センサ51の感圧部51eは、シリンダ軸線Lcを中心とする点火プラグ50の電極50eの中心を通る仮想円Cvの外側に、ノック発生ポイントPから離れて位置している。
As shown in FIG. 4, the pressure
Further, the pressure-
Further, the pressure-
すなわち、本指圧センサ51の感圧部51eは、天井面41においてノック発生ポイントPからできるだけ遠い位置に設けられており、圧力ノイズに影響されずにノッキングに伴う圧力のみを検知して、ノッキングの発生を精度良く検知することができる。
That is, the pressure-
シリンダ軸線Lcの右側の点火プラグ50の電極50eは、シリンダ軸線Lcに関してカムチェーン室17cと反対側に配置されるので、点火プラグより離れたノッキングの発生しやすい場所が、シリンダ軸線に関してノッキングの発生しやすいカムチェーン室側となり、ノッキングが発生する可能性の極めて高い位置(ノック発生ポイントP)から離れて指圧センサ51の感圧部51eを設けることで、ノッキングの発生を益々精度良く検知することができる。
The
なお、図4に示されるように、指圧センサ51の感圧部51eは、シリンダ軸線Lcと排気弁口43の中心を含む面Feと、前記シリンダ軸線(Lc)と前記点火プラグ(50)の電極(50e)の中心を含む面Fpとが挟む排気弁口43と点火プラグ50の電極50eの各一部をともに含む範囲S(図4において格子ハッチを施した範囲)内に配置されている。
As shown in FIG. 4, the
次に、吸気弁が2本で排気弁が1本の3バルブの4ストローク内燃機関の第2の実施の形態について、図5に基づいて説明する。
図5は、前述の図4に相当するシリンダヘッド70の下面図である。
図5を参照して、シリンダヘッド70におけるシリンダブロックとの合せ面70fに、シリンダボアに対応して燃焼室71の天井面72が凹んで形成されるとともに、カムチェーン室70cが燃焼室71の左側に穿設されている。
Next, a second embodiment of a four-stroke internal combustion engine having two intake valves and one exhaust valve will be described with reference to FIG.
FIG. 5 is a bottom view of the
Referring to FIG. 5, the
シリンダヘッド70の合せ面70fにおける燃焼室71の天井面72の円形開口縁72sがシリンダボアの円孔に一致する。
天井面72のシリンダ軸線Lcより後側に2つの吸気弁口73,73が左右に並んで開口し、天井面72のシリンダ軸線Lcより前側に1つの排気弁口74が開口している。
2つの吸気弁口73,73は、シリンダ軸線Lcより左側と右側に左右対称に位置しており、排気弁口74は、シリンダ軸線Lcより前側でかつ左側に偏って位置している。
The
Two
The two
また、天井面72のシリンダ軸線Lcより前側でかつ右側に、点火プラグ80の電極80eを燃焼室71に突出させるプラグ孔76が開口している。
このプラグ孔76の前側に指圧センサ81の感圧部81eを燃焼室71に臨ませるセンサ孔77が開口している。
Further, a
A
指圧センサ81の感圧部81eは、シリンダ軸線Lcと排気弁口74の中心を含む面Feと、シリンダ軸線Lcと点火プラグ50の電極80eの中心を含む面Fpとが挟む排気弁口43と点火プラグの電極80eの各一部をともに含む範囲S(図5において格子ハッチを施した範囲)内に配置されている。
また、指圧センサ81の感圧部81eは、シリンダ軸線Lcを中心とする点火プラグ80の電極80eの中心を通る仮想円Cvの外側に位置している。
The
Further, the pressure-
図5を参照して、燃焼室71の天井面72において、ノック発生ポイントPは、シリンダ軸線Lcに関してカムチェーン室70c側で、排気弁口74より吸気弁口73に近い円形開口縁72sに沿った場所である。
Referring to FIG. 5, on the
図5に示されるように、指圧センサの感圧部81eは、シリンダ軸線Lcと排気弁口74の中心を含む面Feと、シリンダ軸線Lcと点火プラグ50の電極80eの中心を含む面Fpとが挟む排気弁口43と点火プラグの電極80eの各一部をともに含む範囲S内に、ノック発生ポイントPから可及的に離れて配置されるので、指圧センサ81は圧力ノイズに影響されずにノッキングに伴う圧力のみを検知して、ノッキングの発生を精度良く検知することができる。
As shown in FIG. 5, the
なお、本指圧センサ81の感圧部81eは、シリンダ軸線Lcを中心とする点火プラグの電極80eの中心を通る仮想円Cvの外側に位置して、ノック発生ポイントPからさらに離れて位置して、ノッキングの発生をより精度良く検知することができる。
The pressure
次に、吸気弁と排気弁を2本ずつ備えた4バルブの4ストローク内燃機関の第3の実施の形態について、図6に基づいて説明する。
図6は、前述の図4および図5に相当するシリンダヘッド90の下面図である。
図6を参照して、シリンダヘッド90におけるシリンダブロックとの合せ面90fに、シリンダボアに対応して燃焼室91の天井面92が凹んで形成されるとともに、カムチェーン室90cが燃焼室91の左側に穿設されている。
Next, a third embodiment of a four-valve four-stroke internal combustion engine having two intake valves and two exhaust valves will be described with reference to FIG.
FIG. 6 is a bottom view of the
Referring to FIG. 6, the
シリンダヘッド90の合せ面90fにおける燃焼室91の天井面72の開口縁92sがシリンダボアの円孔に一致する。
天井面92のシリンダ軸線Lcより前側に2つの吸気弁口93,93が左右に並んで開口し、天井面92のシリンダ軸線Lcより後側に2つの排気弁口94,94が開口している。
2つの吸気弁口93,93は、シリンダ軸線Lcより左側と右側に左右対称に位置しており、2つの排気弁口94,94も、シリンダ軸線Lcより左側と右側に左右対称に位置している。
The opening
Two
The two
天井面92のシリンダ軸線Lcと重なる位置に、点火プラグ100の電極100eを燃焼室91に突出させるプラグ孔96が開口している。
このプラグ孔76の右方で開口縁92sの近傍に指圧センサ101の感圧部101eを燃焼室91に臨ませるセンサ孔97が開口している。
A
A
指圧センサ101の感圧部101eは、シリンダ軸線Lcに関してカムチェーン室90cと反対側に位置する吸気弁口93と排気弁口94の各々の中心を結ぶ線Lrに関してシリンダ軸線Lcと反対側に配置されている。
The pressure-
図6を参照して、燃焼室91の天井面92において、ノック発生ポイントPは、シリンダ軸線Lcに関してカムチェーン室90c側で、排気弁口94より吸気弁口93に近い円形開口縁91sに沿った場所である。
Referring to FIG. 6, on the
図6に示されるように、指圧センサ101の感圧部101eは、シリンダ軸線Lcに関してカムチェーン室90cと反対側にともに位置する吸気弁口93と排気弁口94の各々の中心を結ぶ線Lrに関してシリンダ軸線Lcと反対側で、吸気弁口93より排気弁口94寄りに、ノック発生ポイントPから可及的に離れて配置されるので、指圧センサ101は圧力ノイズに影響されずにノッキングに伴う圧力のみを検知して、ノッキングの発生を精度良く検知することができる。
As shown in FIG. 6, the
以上、本発明に係る第1,第2,第3の実施の形態に係る内燃機関について説明したが、本発明の態様は、上記実施の形態に限定されず、本発明の要旨の範囲で、多様な態様で実施されるものを含むものである。 As mentioned above, although the internal combustion engine which concerns on 1st, 2nd, 3rd embodiment which concerns on this invention was demonstrated, the aspect of this invention is not limited to the said embodiment, In the range of the summary of this invention, It includes what is implemented in various ways.
Lc…シリンダ軸線、P…ノック発生ポイント、
10…内燃機関、11…クランクケース、12…クランク軸、13…メイン軸、14…カウンタ軸、16…シリンダブロック、16b…シリンダボア、16c…カムチェーン室、17…シリンダヘッド、17c…カムチェーン室、18…シリンダヘッドカバー、19…連結管、
20…インレットパイプ、21…スロットルボディ、22…スロットル弁、23…インジェクタ、24…エアクリーナ、25…ピストン、26…コンロッド、
30…動弁機構、31…カム軸、32e,32i…ロッカアームシャフト、33i…吸気ロッカアーム、33e…排気ロッカアーム、34i,34e…弁ガイド、35…カムチェーンスプロケット、36…カムチェーン、
40…燃焼室、41…天井面、42…吸気弁口、42a…はみ出し部、43…排気弁口、44…吸気ポート、45…排気ポート、46…吸気弁、46s…吸気弁ステム、47…排気弁、48…プラグ孔、49…センサ孔、
50…点火プラグ、50e…電極、51…指圧センサ、51e…感圧部、
70…シリンダヘッド、70f…合せ面、70c…カムチェーン室、71…燃焼室、72…天井面、72s…円形開口縁、73…吸気弁口、74…排気弁口、75…、76…プラグ孔、77…センサ孔、80…点火プラグ、80e…電極、81…指圧センサ、81e…感圧部、
90…シリンダヘッド、90f…合せ面、90c…カムチェーン室、91…燃焼室、92…天井面、92s…開口縁、93…吸気弁口、94…排気弁口、96…プラグ孔、97…センサ孔、100…点火プラグ、100e…電極、101…指圧センサ、101e…感圧部。
Lc: cylinder axis, P: knock generation point,
DESCRIPTION OF
20 ... Inlet pipe, 21 ... Throttle body, 22 ... Throttle valve, 23 ... Injector, 24 ... Air cleaner, 25 ... Piston, 26 ... Connecting rod,
30 ... Valve mechanism, 31 ... Cam shaft, 32e, 32i ... Rocker arm shaft, 33i ... Intake rocker arm, 33e ... Exhaust rocker arm, 34i, 34e ... Valve guide, 35 ... Cam chain sprocket, 36 ... Cam chain,
40 ... Combustion chamber, 41 ... Ceiling surface, 42 ... Intake valve port, 42a ... Projection part, 43 ... Exhaust valve port, 44 ... Intake port, 45 ... Exhaust port, 46 ... Intake valve, 46s ... Intake valve stem, 47 ... Exhaust valve, 48 ... plug hole, 49 ... sensor hole,
50 ... Spark plug, 50e ... Electrode, 51 ... Acupressure sensor, 51e ... Pressure sensitive part,
70 ... Cylinder head, 70f ... Mating surface, 70c ... Cam chain chamber, 71 ... Combustion chamber, 72 ... Ceiling surface, 72s ... Circular opening edge, 73 ... Intake valve port, 74 ... Exhaust valve port, 75 ..., 76 ... Plug Hole, 77 ... sensor hole, 80 ... spark plug, 80e ... electrode, 81 ... finger pressure sensor, 81e ... pressure sensitive part,
90 ... Cylinder head, 90f ... Mating surface, 90c ... Cam chain chamber, 91 ... Combustion chamber, 92 ... Ceiling surface, 92s ... Open edge, 93 ... Intake valve port, 94 ... Exhaust valve port, 96 ... Plug hole, 97 ... Sensor hole, 100 ... spark plug, 100e ... electrode, 101 ... acupressure sensor, 101e ... pressure sensitive part.
Claims (6)
前記天井面(41)には、吸気弁(46)と排気弁(47)がそれぞれ開閉する吸気弁口(42)と排気弁口(43)が前記燃焼室(40)に臨んで開口され、
前記シリンダヘッド(17)に取り付けられた点火プラグ(50)の電極(50e)が前記燃焼室(40)に臨んで天井面(41)に露出される内燃機関において、
前記吸気弁(46)と前記排気弁(47)を駆動するカム軸(31)に内燃機関の動力を伝達するカムチェーン(36)を挿通するためのカムチェーン室(17c)が、前記シリンダヘッド(17)に前記天井面(41)と互いに隣合って形成され、
燃焼室(40)内の圧力を検出する筒内圧センサ(51)の感圧部(51e)が、前記天井面(41)における前記シリンダボア(16b)の中心軸であるシリンダ軸線(Lc)に関して前記カムチェーン室(17c)と反対側に前記燃焼室(40)に臨んで配置されることを特徴とする内燃機関。 Combustion between the top surface of the piston (25) slidably fitted in the cylinder bore (16b) of the cylinder block (16) and the ceiling surface (41) of the cylinder head (17) facing the top surface Chamber (40) is constructed,
On the ceiling surface (41), an intake valve port (42) and an exhaust valve port (43) for opening and closing an intake valve (46) and an exhaust valve (47), respectively, are opened facing the combustion chamber (40),
In the internal combustion engine in which the electrode (50e) of the spark plug (50) attached to the cylinder head (17) is exposed to the ceiling surface (41) facing the combustion chamber (40),
A cam chain chamber (17c) for inserting a cam chain (36) for transmitting power of an internal combustion engine to a cam shaft (31) for driving the intake valve (46) and the exhaust valve (47) includes the cylinder head. (17) is formed adjacent to the ceiling surface (41),
The pressure-sensitive portion (51e) of the in-cylinder pressure sensor (51) that detects the pressure in the combustion chamber (40) is the cylinder axis (Lc) that is the central axis of the cylinder bore (16b) on the ceiling surface (41). An internal combustion engine characterized by being disposed on the opposite side of the cam chain chamber (17c) from the combustion chamber (40).
前記筒内圧センサ(51)の感圧部は、前記吸気弁口(42)よりも前記排気弁口(43)に近い位置に配置されることを特徴とする請求項1記載の内燃機関。 The intake valve port (42) and the exhaust valve port (43) are formed on opposite sides with respect to the cylinder axis of the ceiling surface (41),
The internal combustion engine according to claim 1, wherein the pressure-sensitive portion of the in-cylinder pressure sensor (51) is disposed at a position closer to the exhaust valve port (43) than the intake valve port (42).
前記筒内圧センサ(81)の感圧部(81e)は、前記シリンダ軸線(Lc)と前記排気弁口(74)の中心を含む面(Fe)と、前記シリンダ軸線(Lc)と前記点火プラグ(80)の電極(80e)の中心を含む面(Fp)とが挟む前記排気弁口(74)と前記点火プラグ(80)の電極(80e)の各一部をともに含む範囲(S)内に配置されることを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれか1項記載の内燃機関。 There is one exhaust valve port (74) on the ceiling surface (72),
The pressure-sensitive portion (81e) of the in-cylinder pressure sensor (81) includes a surface (Fe) including the cylinder axis (Lc) and the center of the exhaust valve port (74), the cylinder axis (Lc), and the spark plug. Within the range (S) including both the exhaust valve port (74) and the electrode (80e) of the spark plug (80) sandwiched by the surface (Fp) including the center of the electrode (80e) of (80) The internal combustion engine according to any one of claims 1 to 4, wherein the internal combustion engine is disposed in the position.
前記筒内圧センサ(101)の感圧部101e)は、前記シリンダ軸線(Lc)に関して前記カムチェーン室(90c)と反対側に位置する前記吸気弁口(93)と前記排気弁口(94)の各々の中心を結ぶ線(Lr)に関して前記シリンダ軸線(Lc)と反対側に配置されることを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか1項記載の内燃機関。 There are two intake valve ports (93) and two exhaust valve ports (94) on the ceiling surface (92),
The pressure sensing part 101e) of the in-cylinder pressure sensor (101) includes the intake valve port (93) and the exhaust valve port (94) located on the opposite side of the cam chain chamber (90c) with respect to the cylinder axis (Lc). The internal combustion engine according to any one of claims 1 to 3, wherein the internal combustion engine is disposed on a side opposite to the cylinder axis (Lc) with respect to a line (Lr) connecting the centers of the cylinders.
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| JP2015043278A (en) * | 2013-08-26 | 2015-03-05 | 株式会社島津製作所 | Plug built-in type optical measurement probe and optical measurement apparatus having the same |
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