專利名稱：發(fā)動機的上部構造的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及發(fā)動機的上部構造，詳細地講，涉及對供給到發(fā)動機的燃燒室的空氣進行凈化的空氣濾清器的構造、設置在閥臂室的上部的通氣裝置的構造及從空氣濾清器和通氣裝置至氣缸蓋的吸氣部的構造。
背景技術：
以往，在發(fā)動機中，在其上部等位置上，設置用于凈化供給燃燒室的空氣的空氣濾清器，由該空氣濾清器導入外部氣體并進行凈化，把該凈化了的外部氣體作為燃燒空氣而供給燃燒室。
在該空氣濾清器中，在作為空氣濾清器的構成構件的罩體上設置吸氣部，從該吸氣部直接把外部氣體吸入空氣濾清器，或者，例如日本專利公報實開平5-50061號中介紹的那樣，把空氣濾清器的吸氣部與備有空冷機構的另一個裝置相連接，把由該裝置冷卻了的空氣經通道從吸氣部導入空氣濾清器，進而向發(fā)動機中導入燃燒空氣。
可是，如前述那樣，在直接從設置于空氣濾清器的吸氣部導入外部氣體的場合，當把發(fā)動機配置在封閉的殼體內等時，往往由于發(fā)動機自身的熱氣而不能導入冷的空氣。另外，在前述日本實開平專利公報5-50061號介紹的技術中，由于使用通道連接空冷機構和空氣濾清器，所以零件數量增多且成本增高。
另外，空氣濾清器經吸氣管安裝在設置于發(fā)動機的氣缸蓋上的吸氣口上，但在這樣的空氣濾清器中，通過變更吸氣管的長度和形狀，可以把空氣濾清器安裝在任意的部位，經吸氣管把由空氣濾清器凈化了的空氣導入吸氣口。
可是，即使在這種經吸氣管而安裝在設置于發(fā)動機的氣缸蓋上的吸氣口上的空氣濾清器中，例如，如日本專利公報特開2001-73897號中介紹的那樣，由于空氣濾清器和吸氣管是分開的，所以零件數量增多且成本提高。再有，由于使用吸氣管把空氣濾清器安裝在氣缸蓋上，所以難于做成緊湊型的結構。
在相同的發(fā)動機的上部，以往，在覆蓋氣缸蓋的上方的閥臂殼體內設置通氣室，調整閥臂殼體內和外部氣體之間的壓力，同時設置具有用于把含有油霧的滲漏氣體分離成氣體成分和油成分的通氣室的通氣裝置，以便于防止油霧被排出機體外部。該通氣裝置的通氣室，用由閥臂殼體(通氣裝置殼體)的側壁和與該閥臂殼體里面空開一定間隔設置的底板圍起來的空間構成，由配置在通氣室內的濾網等捕獲滲漏氣體中的油成分。在這種通氣裝置中，例如，如日本專利公報實開平6-4311號中介紹的那樣，由于一體地形成前述通氣裝置殼體的側壁和底板等，所以存在減少零件數和裝配工時、提高生產性、消除起因于發(fā)動機的振動的噪音的技術等。
另外，在通氣裝置上，還可設置用于防止發(fā)動機的閥臂殼體內成為高壓的單向閥。在具有這種單向閥的通氣裝置中，成為高壓的氣體從防止逆流的單向閥中排出，再返回吸氣口。在該通氣裝置的通氣室內，積存有在閥臂室內飛散的潤滑油，當該潤滑油儲存到某種程度時，在前述單向閥的入口附近附著該潤滑油，潤滑油通過單向閥排出，從而含有潤滑油的氣體返回到吸氣口。如果是少量的該潤滑油則沒有什么影響，但當從單向閥的入口吸入的潤滑油的量增多時，該潤滑油在燃燒室內燃燒，產生排氣噴射而使排氣變差。為了盡可能地防止成為這種排氣噴射的原因的潤滑油的侵入，在通氣裝置的通氣孔的周邊設置了擋板。
但是，這種擋板與閥臂殼體的壁面一起形成大致筒狀的空間，當一定量以上的潤滑油充滿通氣室時，在把發(fā)動機搭載在移動車等上的場合，發(fā)動機的傾斜或振動使儲存的潤滑油的液面搖動，存在把潤滑油照原樣吸上來的危險。
另一方面，在冬季或寒冷地區(qū)等氣溫低的地方，存在由于空氣溫度低而燃燒室的混合氣體始終無法達到燃燒溫度、從而發(fā)動機難以起動的場合。因此，以往，在柴油機中，為了使混合氣體容易燃燒而提高壓縮比，從而在發(fā)動機的上部設置與吸氣口連通的注入油等的起動輔助劑的通路，從該通路注入起動輔助劑，該起動輔助劑從吸氣口進入燃燒室。這樣，僅提高了進入燃燒室的起動輔助劑的部分的壓縮比，從而混合氣體變得容易燃燒，發(fā)動機變得容易起動。這種提高發(fā)動機的起動性的技術已成為眾知技術。
但是，對于原有的起動輔助劑的注入通路的形狀，當注入作為發(fā)動機的起動輔助劑的油時，用戶往往注入規(guī)定量以上的油。這樣一來，多余的油進入燃燒室，由此，存在產生油錘并損壞連桿等危險。而當另外設置該起動輔助劑的注入通路時，則會增加成本。

發(fā)明內容
因此，本發(fā)明的目的在于，在發(fā)動機的上部構造中，改善空氣濾清器的安裝結構，在把發(fā)動機配置在封閉的殼體內的場合等，能向空氣濾清器內吸入冷空氣，同時，在連接空氣濾清器和空冷機構的場合，能用簡單的構造連接，使零件數減少并降低成本，做成緊湊的結構。
另外，其目的在于，對于通氣裝置，通過設計設置在通氣裝置的通氣孔(入口)上的擋板的形狀，防止從通氣孔吸入充滿通氣室內的潤滑油，防止從該通氣孔吸入的潤滑油產生的排氣噴射。而且，其目的在于，通過設計發(fā)動機起動輔助劑的注入通路的形狀，即使一般的使用者等也可以良好地注入起動輔助劑，防止溢出或油錘的產生。再有，其目的在于，對于通氣裝置及起動輔助劑的注入通路，通過將其集中配置在發(fā)動機的上部，提供緊湊的發(fā)動機的上部構造。
本發(fā)明，在發(fā)動機的一側設置風扇，由風扇殼體覆蓋該風扇，在該風扇殼體的附近配置空氣濾清器，在該空氣濾清器的主體上，設置向前述風扇殼體內開口的吸入口。由此，風扇殼體的外部氣體的吸入口兼具作為發(fā)動機的冷卻風的入口的作用和作為向空氣濾清器吸入燃燒空氣的吸入口的作用。即，例如，在把發(fā)動機配置在封閉的殼體內等的場合(隔音型的發(fā)動機的場合)，由于，吸入口可以只設置一個，所以吸氣流路的設計變得容易，在可以供給最清潔的冷空氣的場所設置吸入口變得容易。
另外，由于可以把風扇殼體內的空氣直接導入空氣濾清器，所以可以統(tǒng)一吸氣系統(tǒng)并做成緊湊的結構。而且，由于通過把吸入風扇殼體內的空氣導入空氣濾清器，可以把塵埃等少的空氣吸入空氣濾清器內，所以可以謀求空氣濾清器的部件的長壽命化。
再有，由于在通常的發(fā)動機和隔音型的發(fā)動機的場合等可以使用共同的空氣濾清器，所以可以減少其種類并可以降低成本。
另外，本發(fā)明，在與前述吸入口相對的位置上，設置用于分散吸入的空氣的障壁。由此，由吸入口吸入的空氣，碰到障壁后被分散而不直接碰撞與吸入口相對的前述部件，被導向成遍及部件全體。由此，可以避免空氣被吸入部件的偏向，也不會只堵塞部件的一部分或者只使部件的一部分變差，所以可以謀求部件的長壽命化。
另外，本發(fā)明，把前述空氣濾清器配置在氣缸蓋的側部，同時，在空氣濾清器的主體外側形成朝向氣缸蓋側立起的壁部。由此，由于前述壁部與空氣濾清器的主體一體地構成并起到障板的作用，因此，不需要另外設置用于把來自前述風扇的空氣導向氣缸蓋側的障板，可以降低成本。
另外，本發(fā)明，在發(fā)動機的吸氣側設置用主體和罩體收納部件的空氣濾清器，在這種發(fā)動機的上部構造中，在前述主體的內側形成與前述部件的外周形狀相符合的凹部。由此，在將部件裝在主體上時，在用螺栓、螺母等把部件緊固在主體上之前，通過由在主體上形成的凹部保持部件，可以容易地進行定位。由此，可以防止部件的裝配錯誤，同時可以簡單且迅速地組裝空氣濾清器。
另外，本發(fā)明，在發(fā)動機的吸氣側設置用主體和罩體收納部件的空氣濾清器，在這種發(fā)動機的上部構造中，在前述罩體的一個側面上設置吸氣部，同時，把該罩體做成正多邊形。由此，通過把罩體回轉規(guī)定角度來變更安裝方向，可以變更吸氣部的方向。另外，由于由罩體的安裝方向可以把吸氣部的位置做成相反方向，所以可以容易地進行發(fā)動機的規(guī)格變更。
另外，本發(fā)明，在發(fā)動機的氣缸蓋的吸氣口上安裝空氣濾清器，在發(fā)動機的上部構造中，在前述空氣濾清器的主體上一體地構成與前述吸氣口連通的吸氣管。由此，不需要像以往那樣在空氣濾清器上安裝吸氣管，可以減少零件數量，可以降低成本。再有，由于含有吸氣管的主體可以用壓鑄或噴射注塑成型等簡單地制造，所以可以降低成本。另外，可以縮短主體的寬度(吸氣管方向)。由此，在用原來的大小構成空氣濾清器的場合，由于空氣濾清器內的部件可以增大主體縮短的部分，所以可以謀求部件的長壽命化。
另外，本發(fā)明在前述主體上設置與位于前述空氣濾清器附近的風扇殼體內連通的吸入口。由此，風扇殼體的外部氣體的吸入口兼具作為發(fā)動機的冷卻風的入口的作用和作為向空氣濾清器吸入燃燒空氣的吸入口的作用。即，例如，在把發(fā)動機配置在封閉的殼體內等的場合(隔音型的發(fā)動機的場合)，由于可以只設置一個吸入口，所以吸氣流路的設計變得容易，在可以供給最清潔的冷空氣的場所設置吸入口變得容易。
另外，由于可以直接把風扇殼體內的空氣導入空氣濾清器，所以可以統(tǒng)一吸氣系統(tǒng)并做成緊湊的結構。而且，由于通過把吸入風扇殼體內的空氣導入空氣濾清器，可以把塵埃等少的空氣吸入空氣濾清器，所以可以謀求空氣濾清器的部件的長壽命化。
再有，由于在通常的發(fā)動機和隔音型的發(fā)動機的場合等可以使用共同的空氣濾清器，所以可以減少其種類并可以降低成本。
另外，本發(fā)明在前述主體的外側形成朝向位于前述空氣濾清器附近的風扇殼體側及發(fā)動機側立起的壁部。由此，由于前述壁部與空氣濾清器的主體一體地構成并起到障板的作用，所以不需要另外設置用于把來自前述風扇的空氣向氣缸蓋側導向的障板，可以降低成本。
另外，本發(fā)明用二箱鑄型成型前述主體，同時通過緊密接觸二個鑄模來成型設置在主體上的吸入口，使之成為與拔模方向垂直的方向。由此，可以容易地由鋁壓鑄來成型主體。另外，由于可以在與由鑄模成型主體的同時成型吸入口，所以可以省去孔的加工，從而可以降低成本。
另外，本發(fā)明把前述吸氣管的吸入孔做成前述氣缸蓋的吸氣口的延長形狀。由此，由于可以順利地進行從空氣濾清器經吸入孔到吸氣口的空氣的流動，可以防止在吸入路上產生紊流，所以可以穩(wěn)定地從空氣濾清器向吸氣口供給空氣。為此，從吸氣口導入的空氣的在吸氣管部分上的阻力變小，在空氣從吸氣閥的閥孔流入氣缸內時，可以有助于形成的渦流(旋渦)。
另外，本發(fā)明，在閥臂室的上部設置了通氣裝置，在這種發(fā)動機的上部構造中，在前述閥臂室內的通氣裝置的通氣孔周圍設置擋板，同時設置開放該擋板的下方的狹縫。由此，即使積存在閥臂室內的潤滑油位于擋板的下端的位置以上，也可以從設置在擋板上的狹縫排出空氣，所以可以防止積存在閥臂室內的潤滑油從前述通氣孔吸入。即，只要潤滑油不充滿閥臂室內，就可以防止來自通氣孔的潤滑油的侵入，可以防止該潤滑油產生的排氣噴射，可以提高排氣性。另外，由于可以簡單地成型前述狹縫，所以不需要用鉆孔加工等另外設置沖孔來代替狹縫，可以用簡單的結構得到前述的效果。
另外，本發(fā)明，在前述閥臂室的閥臂殼體上一體地構成前述通氣裝置的還流通路和起動輔助劑注入通路。由此，在閥臂殼體中，由于可以集中配置通氣裝置和起動輔助劑注入部，所以可以減少零件數量并謀求成本的降低化及加工工序的簡單化，同時可以謀求省空間化。
另外，本發(fā)明，在閥臂室的上部設置了通氣裝置，在這種發(fā)動機的上部構造中，連通前述通氣裝置的還流通路和起動輔助劑注入通路，同時，在該起動輔助劑通路上設置節(jié)流部。由此，在注入作為起動輔助劑的油之際，由設置在注入通路上的節(jié)流部自動地限制起動輔助劑的注入量，可以防止過量地注入。另外，由于起動輔助劑的注入量受限制而很慢地注入，所以，即使是一般的使用者等也可以邊用眼睛確認注入量邊注入，可以防止大量的油一下子吸入燃燒室內產生的溢出和油錘現象。
另外，本發(fā)明，從設置在覆蓋氣缸體的上部的氣缸蓋內的吸氣口吸入空氣，經配置在前述氣缸蓋內的前述吸氣口的下方的吸氣閥把該空氣供給燃燒室，在這種發(fā)動機的上部構造中，把前述吸氣口外側內面做成從俯視圖上看接近前述氣缸體內的氣缸套的切線方向的形狀。由此，由于在吸氣口的外側可以流入阻力很小的空氣，所以外側空氣的流速變快。由此，在吸氣口的內側和外側吸入的空氣的流速之差變大，容易產生氣流的旋渦。即，由這種吸氣口的形狀，可以盡可能不妨礙空氣的流動地容易地產生強的渦流(旋渦)，從而空氣和燃料得到很好的混合，所以可以提高燃燒效率并促進燃燒。


圖1是發(fā)動機的正視剖面圖。
圖2是發(fā)動機的側視剖面圖。
圖3是發(fā)動機上部的側視剖面圖。
圖4是空氣濾清器的側視剖面圖。
圖5是表示空氣濾清器內的障壁的立體圖。
圖6是空氣濾清器的后視圖。
圖7是空氣濾清器的仰視圖。
圖8是空氣濾清器的罩體的正視圖。(a)是把吸氣部設置在罩體的左側面的正視圖。(b)是把吸氣部設置在罩體的右側面的正視圖。
圖9是空氣濾清器的罩體的正視圖。(a)是把吸氣部設置在罩體的上面的正視圖。(b)是把吸氣部設置在罩體的下面的正視圖。
圖10是氣缸蓋的俯視剖面圖。
圖11是閥臂殼體的俯視圖。
圖12是閥臂殼體的仰視圖。
圖13是圖11中的A-A向視剖面圖。
圖14是圖11中的B-B向視中剖面圖。
具體實施例方式
首先，用圖1到圖3對本發(fā)明的發(fā)動機1的全體結構進行說明。
發(fā)動機1由氣缸體2構成其本體的上部，由曲柄箱3構成其本體的下部。氣缸體2在其中央部形成上下方向的氣缸2a，在氣缸2a內的氣缸套17內上下方向滑動自由地收納活塞4。在氣缸體2的下方，曲柄軸10沿前后方向地通過軸支承在曲柄箱3上，在該曲柄軸10和活塞4之間由連桿18連接。
前述氣缸體2的上部由氣缸蓋5覆蓋。在該氣缸蓋5內配置吸氣閥22、排氣閥23、燃料噴射噴嘴6等。氣缸蓋5的上方由閥臂殼體21覆蓋并構成閥臂室20，在閥臂殼體21的一側配置消音器8，在另一側配置燃料箱9。而且，前述燃料噴射噴嘴6在吸氣閥22和排氣閥23之間由閥臂殼體21隔開，其前端部(輸出部)插入在氣缸2a內的中心上方位置上形成的燃燒室19內，可以向該燃燒室19內噴射燃料。
在前述閥臂室20內安裝吸氣閥22及排氣閥23的上端部、推桿24及排氣推桿(圖示省略)的上端部、閥臂25·26及燃料噴射噴嘴6的安裝部等，同時，設置了后述的通氣裝置50。
在前述曲柄箱3內配置調節(jié)器11，在該調節(jié)器11的上部配置燃料噴射泵12。燃料噴射泵12通過推拉其內部的柱塞15，從燃料箱9中吸入燃料，以規(guī)定的時間向前述燃料噴射噴嘴6供給定量的燃料，從該燃料噴射噴嘴6向燃燒室19噴射。這時，曲柄軸10的動力經設置在該曲柄軸10上的齒輪傳遞給凸輪軸13，柱塞15的推拉動作由設置在該凸輪軸13上的凸輪14的回轉來進行。
另外，如圖2及圖3所示，前述吸氣閥22及排氣閥23配置在活塞4的上方。這些吸氣閥22及排氣閥23的各自的閥頭22a及23a分別支承在形成于氣缸蓋5的下面的閥座上，分別配置在前述燃燒室19和形成在氣缸蓋5上的吸氣口5a或排氣口5b之間。而且，在氣缸蓋5的吸氣側側部上設置本發(fā)明的空氣濾清器30，吸氣口5a與該空氣濾清器30連通，排氣口5b經排氣總管7與前述消音器8連通。
前述吸氣閥22及排氣閥23的各自的閥桿22b及23b，向上方貫通氣缸蓋5并向閥臂室20內突出。而且，閥桿22b及23b在閥臂室20內分別外嵌彈簧27·27，由該彈簧27·27推壓，使吸氣閥22及排氣閥23分別向上方滑動并關閉這些吸氣閥22及排氣閥23。
另外，在前述空氣濾清器30的下方，在氣缸體2的一個側面上，配置有固定設置在曲柄軸10的一端上的飛輪41a。在飛輪41a的外側外周部上固定設置多個葉片41b·41b…，由這些葉片41b·41b…構成風扇41，該風扇41由風扇殼體45覆蓋。而且，把由該風扇41吸入風扇殼體45內的空氣送給氣缸體2和氣缸蓋5等進行冷卻，同時，送給空氣濾清器30，作為燃燒用的空氣而被吸入。該燃燒用的空氣，由空氣濾清器30凈化后被吸入氣缸蓋5的吸氣口5a，經配置在該吸氣口5a的下方的吸氣閥22供給燃燒室19。
下面，加上圖4對本發(fā)明的空氣濾清器30進行說明。
空氣濾清器30由主體31、罩體32及部件33等構成。罩體32經密封構件34固定設置在主體31上，在該罩體32和主體31之間收納部件33。在主體31的內側臺階形狀地形成與部件33的外周形狀相適的凹部31c。部件33經密封構件39配合在該凹部31c內并用地腳螺栓35及螺母36夾緊而固定在主體31上。然后，用螺母37把罩體32固定在主體31上。
也就是說，在主體31的內面上3段式地形成容積慢慢增大的凹部31b·31c·31d，其中，中央的凹部31c的內周形狀與部件33的外周形狀大致一致，只通過配合部件33，即可以將部件33保持在該凹部31c上，使其不脫落。底部側的最小的凹部31b，在主體31和部件33的底部之間形成空間，同時，在中央部形成吸入孔31e并把該吸入孔31e作為空氣的通過路徑。另外，外側的最大的凹部31d，在部件33的外周和主體31內面及罩體32內之間形成空間并構成吸入空間。
而且，在主體31的中央底部上形成內螺紋部31f并旋進后固定地腳螺栓35，在把部件33與前述凹部31c配合的同時，使地腳螺栓35貫通于設置在部件33的外側的罩38的中央，通過緊固螺母36來固定部件33。再有，把罩體32的外周部端嵌入主體31的外側外周，使罩體32覆蓋部件33，使前述地腳螺栓35貫通在該罩體32的外側中央開口的螺栓孔，在該地腳螺栓35上緊固螺母36來固定罩體32。
這樣一來，由于在主體31的內側設置與部件33的外周形狀相符合的凹部31c，所以在把部件33用地腳螺栓35及螺母36緊固于該主體31上前，可以容易地把部件33保持在凹部31c上并進行定位。由此，可以防止部件33的組裝錯誤，同時可以簡單且迅速地組裝空氣濾清器30。
另外，空氣濾清器30配置在風扇殼體45的上方，在構成該空氣濾清器30的主體31的下部，設置有面向風扇殼體45內開口的吸入口31a，即，風扇殼體45把中央部作為吸入口，側部及下部的外周部與氣缸體2接觸并被封閉，在上部設置向上方開口的開口部，周圍用空氣濾清器30的主體31封閉。而且，由吸入口31a連通空氣濾清器30下部和風扇殼體45上部，可以從該吸入口31a把風扇殼體45側的冷空氣吸入空氣濾清器30內。
由于這種結構，風扇殼體45的外部氣體的吸入口兼具發(fā)動機1的冷卻風的入口的作用和向空氣濾清器30吸入燃燒空氣的吸入口的作用。即，例如，在封閉的殼體內等配置發(fā)動機1的場合(隔音型的發(fā)動機的場合)，由于吸入口可以只設置一個，所以吸氣流路的設計變得容易，在可供給最清潔的冷空氣的場所設置吸入口變得容易。
另外，由于可以把風扇殼體45內的空氣直接導入空氣濾清器30，所以可以統(tǒng)一吸氣系統(tǒng)并做成緊湊的結構。而且，由于通過把吸入風扇殼體45內的空氣導入空氣濾清器30，可以把塵埃等少的空氣吸入空氣濾清器30內，所以可以謀求部件33的長壽命化。即，在發(fā)動機的設置場所為塵埃多的場所等的場合，像原來那樣，當風扇殼體和空氣濾清器的吸入口是不同的結構時，在各吸入口必須具有各自的過濾器等，且必須頻繁地進行過濾器等的更換，但如果采用本發(fā)明的結構，由于吸入部為1個地方，所以過濾器等的設置部位用一個地方即可，可以減少空氣濾清器30的部件更換。
再有，在通常的發(fā)動機或隔音型的發(fā)動機的場合等，由于可以使用共同的空氣濾清器，所以可以減少其種類并降低成本。
另外，如圖5所示，在空氣濾清器30內，在與吸入口31a相對的位置上設置障壁46。該障壁46配置在吸入口31a和部件33之間。即，從吸入口31a吸入的空氣，碰到該障壁46后被分散而不直接碰到與吸入口31a相對的部件33上，被導向成遍及部件33全體。
在原有的空氣濾清器中，具有只在與部件的吸入口相對的部分上空氣被吸入的傾向，早期只部件的一部分變差，從而導致部件的更換時間變短，但如本發(fā)明的那樣，通過在與吸入口31a相對的位置上設置障壁46，可以避免空氣向部件的偏向吸入，不會只堵塞部件33的一部分或只是一部分變差，可以謀求部件的長壽命化。障壁46比吸入口31a大，形成與部件33同心的圓弧形的曲面并配置在部件33的外側。
接著，對空氣濾清器30的主體31的結構進行說明。
如圖6及圖7所示，在空氣濾清器30的主體31上一體地形成下面那樣的壁部。即，在氣缸蓋5側形成從主體31的上下中間部沿水平方向上向外側(氣缸蓋5側)延伸的壁部31g、與該壁部31g連接并從主體31的下部兩側向外側(氣缸蓋5側)延伸的壁部31h、從主體31的氣缸蓋側的相反側的底部從底面看大致U字形地向下側(風扇殼體45側)延伸的壁部31i，由這些壁部31g、31h、31i，使來自風扇41的空氣從風扇殼體45的上部導向氣缸蓋5側。這樣一來，由于壁部31g、31h、31i一體地形成在主體31上并起到障板的作用，所以不需要另外設置用于把來自風扇41的空氣導向氣缸蓋5側的障板，可以降低成本。在壁部31g及31h上形成用于把主體31安裝在氣缸蓋5上的螺栓孔。
另外，空氣濾清器30根據發(fā)動機1的使用場所，不僅吸入風扇殼體45內的空氣，還將吸氣部形成在罩體32上，從而可以從該吸氣部吸入外部氣體。
也就是說，如圖6所示，在前述主體31的吸入口31a的緣部上，從后面看凹部形狀的槽31j形成從平面上看是“コ”字形的形狀。該槽部31j，把氣缸蓋側作為開放側，遍及吸入口31a的前后寬度地形成在水平方向上。而且，在該槽部31j上，能從氣缸蓋5側向外側可滑動地插入比吸入口31a大一些的閘板40。這樣一來，根據需要，通過把閘板40插入槽部31j內并進行滑動，可以封閉吸入口31a并切斷從風扇殼體45側向空氣濾清器30側吸進的空氣。
而且，在空氣濾清器30的罩體32上形成的吸氣部，例如，具有圖8或者圖9所示的結構。即，通過更換前述罩體32和把吸氣部42a·43a設置在側部的罩體42(圖8)·43(圖9)上，可以直接把外部氣體吸入空氣濾清器30內。這些罩體42·43的吸氣部42a·43a，靠近并設置在罩體42·43各自的一個側面的上下或者左右的一側上。例如，在圖8所示的罩體42的場合，從同圖(a)的狀態(tài)開始，在卸下螺母37并卸下罩體42之后，通過回轉180度來變更安裝方向，如同圖(b)所示，可以左右相反地變更吸氣部42a的方向。另外，在圖9所示的罩體43的場合，同樣地從同圖(a)的狀態(tài)開始，通過使罩體43回轉180度來變更安裝方向，如同圖(b)所示，可以上下相反地變更吸氣部43a的方向。
如上所述，把罩體42·43做成正面看(圖4中的右側作為正面)是正多邊形(n角形)的形狀，可以用地腳螺栓35和螺母37固定其中央，通過在其一側部上設置吸氣部，可以把罩體回轉規(guī)定角度(360/n度)來變更安裝方向。由此，可以變更吸氣部的方向。另外，由于可以由罩體的安裝方向把吸氣部的位置做成相反方向，所以，可以容易地進行發(fā)動機的規(guī)格變更。在本實施例中，把罩體做成正方形，通過使罩體每次回轉90度地安裝，也可以每次回轉90度地變更外部氣體的吸入方向。
另外，如圖4所示，在主體31的后部(部件33側，把圖4中的右側作為前方)，即，在氣缸蓋5側的大致中央部，一體地形成向氣缸蓋5側延伸的管狀的吸氣管31k。而且，可將吸氣管31k的前端部與氣缸蓋5的吸氣口5a相連，從而使吸氣管31k與吸氣口5a相通。這樣一來，空氣濾清器30和吸氣口5a被連通并構成從空氣濾清器30進入吸氣口5a的空氣的吸入路。再有，吸氣管31k的外周成為前述壁部31g的一部分。
這樣，由于吸氣管31k與空氣濾清器30的主體31一體地構成，所以不需要像以往那樣在空氣濾清器上安裝吸氣管，可以減少零件數并可以降低成本。再有，由于包含吸氣管31k的主體31，可以用壓鑄或注射模塑成型等簡單地制造，所以可以降低成本。另外，可以縮短空氣濾清器30的寬度(吸氣管方向)。由此，在用原有的大小構成空氣濾清器30的場合，由于可以把部件33只增大縮短了主體31的部分，所以可以謀求部件33的長壽命化。
再有，由于主體31是用兩箱鑄型而成型的，同時，在吸入口部分緊密接觸其二個鑄模，所以設置在主體31上的吸入口31a相對于拔模方向成為直角方向。為此，通過鋁壓鑄可以容易地使主體31成型。另外，由于與由鑄模而成型主體31的同時可以成型吸入口31a，所以，可以省去孔加工，可以降低成本。
另外，貫通前述吸氣管31k而開口的吸入孔31e，形成為吸氣口5a的延長形狀。即，在吸入孔31e和吸氣口5a的側視剖面形狀中，使吸氣口5a的上下的內壁的傾斜與吸入孔31e的上下的內壁的傾斜大致一致，各自的正視剖面形狀也大致一致。這樣一來，在從吸入孔31e進入吸氣口5a的空氣的吸入路上沒有臺階差。因此，可以順利地進行從空氣濾清器30經吸入孔31e至吸氣口5a的空氣的流動，可以防止在吸入路上產生紊流，所以可以穩(wěn)定地把空氣從空氣濾清器30供給吸氣口5a。為此，從吸氣口5a導入的空氣的吸氣管部分上的阻力變小，可以有助于在空氣從吸氣閥22的閥孔流入氣缸2a內時形成的渦流(旋渦)。
也就是說，特別在本發(fā)明的發(fā)動機1那樣的柴油機中，為了短時間內使燃料完全燃燒，必須很好地混合空氣和燃料。為此，發(fā)動機被設計成在燃燒室內產生空氣·混合氣·燃燒氣等的旋渦(渦流)。
特別，吸氣口做成有意生成渦流的形狀，作為盡可能不妨礙氣流地產生強渦流的方法，開發(fā)了與燃燒室偏心地設置吸氣口和針對閥的形狀的設計的方法。因此，在本發(fā)明中，為了有助于這種渦流的產生，對于形成在氣缸蓋5上的吸氣口5a的形狀也下了一番功夫。
如圖10所示，從俯視剖面圖上看，在氣缸蓋5上在前后方向上配置吸氣閥22和排氣閥23，在相對于氣缸2a的氣缸中心向右側偏心地配置這些吸氣閥22和排氣閥23的場合，把這些吸氣閥22及排氣閥23和吸氣口5a的位置關系配置成相對于氣缸套17的中心在吸氣閥22的左右相反側(在本實施例中是機體左右方向的左側(圖中上側))。而且，在氣缸蓋5上形成的吸氣口5a，形成從左側進入向右側彎曲后朝向配置在吸氣口5a的下方的吸氣閥22的中心的渦狀的通路形狀。把相當于該通路外側的部分，即，吸氣口5a的外側的內壁(內面)5c的俯視剖面形狀做成從俯視圖上看接近氣缸套17內周的切線t方向的形狀。換言之，從吸氣口5a的入口到與圓筒狀的氣缸套17內周相交前，盡可能把外側的內壁5c的形狀做成接近氣缸套17的圓弧形狀(圓周形狀)并圓滑地連接。而且，內壁5c與氣缸套17內周交叉后的內壁5c的形狀，從俯視剖面圖上看與吸氣閥22的外周圓s圓滑地連接。再有，通過把內壁5c做成與由吸氣閥22開關的閥孔的外周u圓滑連接的拋物線狀的曲線，內壁5c的整體形成旋渦狀的曲線，而且做成具有持有能吸入足夠空氣量的寬度的吸氣口的形狀，并把吸氣口5a配置在氣缸蓋5上。
由于通過把吸氣口5a做成這種形狀及配置，在吸氣口5a的外側空氣可以阻力最小地流入，所以外側的空氣的流速加快。由此，在吸氣口5a的內側和外側吸入的空氣的流速之差變大，容易產生氣流的旋渦。即，由于這樣的吸氣口5a的形狀，容易產生前述的渦流，由此，空氣和燃料能很好地混合，從而促進燃燒。
下面，用圖11至圖14對本發(fā)明的通氣裝置50進行說明。
在氣缸蓋5上方的閥臂室20上，如前述那樣，在前述閥臂殼體21的吸氣口5a側(在本實施例中是圖3的右側)上部，與閥臂殼體21一體地設置用于調整該閥臂室20和外部氣體壓之間的壓力的通氣裝置50。
該通氣裝置50與機外的大氣連通，使閥臂室20內的壓力不增大或減小，該通氣裝置50的一部分成為這樣的構造，由與閥臂殼體21一體地設置的用于防止逆流的單向閥51使空氣排出，該空氣通過通氣裝置的還流通路52從在閥臂殼體21上形成的排出口57排出，通過在氣缸蓋5上形成的通路44返回吸氣口5a。
在該閥臂室20的內部，飛散著用于潤滑內裝在閥臂室20內的吸氣閥22及排氣閥23的上端部和閥臂25·26等的潤滑油。為了使該成為霧狀的潤滑油作為液體返回到曲柄箱3內，在成為通氣裝置50的入口的通氣孔56的周邊上，與閥臂殼體21一體地設置擋板53。即，通過設置該擋板53，在由通氣裝置50使閥臂室20內的壓力得以釋放之際，當閥臂室20內的高壓氣體進入通氣孔56時，霧狀的潤滑油碰到擋板53后，附著在其上面，附著在該擋板53上的潤滑油從小的顆粒成長成為液體后落下，通過推桿室等返回到曲柄箱3內。
當遍及通氣孔56的下部周圍的全周設置起這種作用的擋板時，當潤滑油在閥臂室20內儲存較多時或在本體傾斜而使油面上升時，該擋板往往起著吸管的作用，潤滑油被原封不動地吸上來。另外，由板部53a和板部53b構成前述擋板53。這些板部53a和板部53b，在大致垂直的方向上各自的前端部相互空開間隔，并與閥臂殼體21一體地形成，而且以包圍與單向閥51連通的通氣孔56的方式突出地設置。即，在板部53a和板部53b之間，設置下方開放的上下方向的狹縫54。但是，該狹縫54也可以設置在板部53a及板部53b與閥臂殼體21的側壁之間。
這樣一來，通過在擋板53上形成狹縫54，如圖13所示，即使由于潤滑油的液面上升到擋板53的下端附近、或者發(fā)動機1本體振動、或者把發(fā)動機1搭載在移動車上等時而搖動。而使儲存在閥臂室20內的潤滑油位于擋板的下端的位置以上，由于可以使空氣從該狹縫54排出，所以可以防止儲存在閥臂室20內的潤滑油被吸入單向閥51內。即，只要潤滑油不充滿閥臂室20內就可以防止?jié)櫥拖騿蜗蜷y51側的侵入，可以防止該潤滑油因各種原因產生的排氣噴出的發(fā)生，可以提高排氣性。另外，由于前述狹縫54可以簡單地成型，所以不需要用鉆孔加工等另外設置沖孔來代替狹縫54，可以用簡單的結構得到前述的效果。
接著，對本發(fā)明的起動輔助劑注入部60的構造進行說明。
該起動輔助劑注入部60是用于注入作為用于低溫時順利進行發(fā)動機起動的起動輔助劑油的部分，如圖3及從圖11到圖13所示，與閥臂殼體21一體地設置在前述閥臂殼體21的一端上。
起動輔助劑注入部60與前述吸氣口5a連通，從起動輔助劑的注入口61注入的油，通過與在氣缸蓋5上形成的通路44相貫通的注入通路62而滴入吸氣口5a，從該吸氣口5a進入燃燒室19。由此，燃燒室19內的體積減少了滴下的油的部分并提高了混合氣體的壓縮比，從而發(fā)動機的起動變得容易。再有，在前述注入口61中，除了注入起動輔助劑時以外插入有蓋子64，防止從外面混入異物。
另外，在注入起動輔助劑時，在前述注入通路62的中途與積存部62a一起形成節(jié)流部65，使規(guī)定量以上的油注入燃燒室19而不產生因過剩而成為高壓的油錘。即，由于在注入通路62的中途設置節(jié)流部65，從注入口61注入的油，在進入該節(jié)流部65之前，一旦存儲在形成于注入通路62上的漏斗狀的集存部62a中，以后就會以適當的量滴下。
由于做成這種構造，在注入起動輔助劑的油時，由設置在注入通路62上的節(jié)流部65自動限制起動輔助劑的注入量，可以阻止過量地進入。另外，因為起動輔助劑的注入量被限制并很慢地注入，所以，即使是一般的使用者等也可以邊用眼睛確認注入量邊注入，可以防止大量的油一下子被吸入燃燒室19內而產生溢出和油錘現象。
再有，前述通氣裝置還流通路52和起動輔助劑的注入通路62，把各自的排出口做成在閥臂殼體21上形成的共同的排出口57。即，通氣裝置50和起動輔助劑注入部60設置在閥臂殼體21的吸氣口5a側(圖11中的上側)，通氣裝置還流通路52和起動輔助劑的注入通路62分別一體地構成在閥臂殼體21上，成為用一個排出口57連通的構造。
由于這樣的結構，在閥臂殼體21中，由于可以集中配置通氣裝置50和起動輔助劑注入部60，所以可以減少零件數量并謀求成本的降低化及加工工序的簡略化，同時，可以謀求省空間化。
如上所述，本發(fā)明的發(fā)動機的上部構造，能廣泛地適用于發(fā)動機，其中該發(fā)動機具有凈化供給發(fā)動機的燃燒室的空氣的空氣濾清器，或者具有設置在閥臂室的上部的通氣裝置、用于注入低溫時用于順利地進行發(fā)動機的啟動的起動輔助劑的起動輔助劑注入部。
權利要求
1.一種發(fā)動機的上部構造，在發(fā)動機的一側設置風扇，由風扇殼體覆蓋該風扇，在該風扇殼體的附近配置空氣濾清器，其特征在于，在該空氣濾清器的主體上設置面向前述風扇殼體內開口的吸入口。
2.如權利要求1所述的發(fā)動機的上部構造，其特征在于，在與前述吸入口相對的位置上設置分散吸入的空氣的障壁。
3.如權利要求1所述的發(fā)動機的上部構造，其特征在于，把前述空氣濾清器配置在氣缸蓋的側部，同時，在空氣濾清器的主體外側上，形成向著氣缸蓋側立起的壁部。
4.一種發(fā)動機的上部構造，在發(fā)動機的吸氣側，設置用主體和罩體收納部件的空氣濾清器，其特征在于，把與前述部件的外周形狀相符合的凹部形成在前述主體的內側。
5.一種發(fā)動機的上部構造，在發(fā)動機的吸氣側，設置用主體和罩體收納部件的空氣濾清器，其特征在于，在前述罩體的一側面上設置吸氣部，同時把該罩體做成正多邊形。
6.一種發(fā)動機的上部構造，在發(fā)動機的氣缸蓋的吸氣口上安裝空氣濾清器，其特征在于，把與前述吸氣口連通的吸氣管一體地形成在前述空氣濾清器的主體上。
7.如權利要求6所述的發(fā)動機的上部構造，其特征在于，在前述主體上設置與位于前述空氣濾清器附近的風扇殼體內連通的吸入口。
8.如權利要求6所述的發(fā)動機的上部構造，其特征在于，在前述主體的外側形成朝向前述空氣濾清器附近的風扇殼體側及發(fā)動機側立起的壁部。
9.如權利要求6所述的發(fā)動機的上部構造，其特征在于，用二箱鑄型成型前述主體，同時，通過使二個鑄模緊密接觸而成型設置在主體上的吸入口，使之成為與拔模方向垂直的方向。
10.如權利要求6所述的發(fā)動機的上部構造，其特征在于，把前述吸氣管的吸入孔做成前述氣缸蓋的吸氣口的延長形狀。
11.一種發(fā)動機的上部構造，在閥臂室的上部設置通氣裝置，其特征在于，在前述閥臂室內的通氣裝置的通氣孔周圍設置擋板，同時設置開放該擋板的下方的狹縫。
12.如權利要求11所述的發(fā)動機的上部構造，其特征在于，在前述閥臂室的閥臂殼體上，一體地構成前述通氣裝置的還流通路和起動輔助劑注入通路。
13.一種發(fā)動機的上部構造，在閥臂室的上部設置通氣裝置，其特征在于，在連通前述通氣裝置的還流通路和起動輔助劑注入通路的同時，在該起動輔助劑注入通路上設置節(jié)流部。
14.如權利要求13所述的發(fā)動機的上部構造，其特征在于，在前述閥臂室的閥臂殼體上一體地構成前述還流通路和前述起動輔助劑注入通路。
15.一種發(fā)動機的上部構造，從設置在覆蓋氣缸體的上部的氣缸蓋內的吸氣口吸入空氣，經配置在前述氣缸蓋內的前述吸氣口的下方的吸氣閥把該空氣供給燃燒室，其特征在于，把前述吸氣口的外側內面做成從俯視圖上看接近氣缸體內的氣缸套的切線方向的形狀。
全文摘要
在發(fā)動機(1)的一側設置風扇(41)，由風扇殼體(45)覆蓋該風扇(41)，在該風扇殼體(45)的附近，同時在氣缸蓋(5)的吸氣口(5a)側的側部配置空氣濾清器(30)，在上述結構中，在空氣濾清器(30)的主體(31)上設置與風扇殼體(45)內連通的吸入口(31a)。而且，在與空氣濾清器(30)內的吸氣口(31a)相對的位置設有障壁(46)。另外，在空氣濾清器(30)的主體(31a)的外側，形成朝向風扇殼體(45)側及氣缸蓋(5)側立起的壁部。再有，在空氣濾清器(30)的罩體(32)的一個側面上設置吸氣部，同時把該罩體(32)構成正多邊形。而且，把連通空氣濾清器(30)和氣缸蓋(5)的吸氣口(5a)的吸氣管(31k)，一體地形成在空氣濾清器(30)的主體(31)上。
文檔編號F01M13/02GK1759235SQ20048000651
公開日2006年4月12日 申請日期2004年2月16日 優(yōu)先權日2003年3月11日
發(fā)明者佐茂純一, 鹽田克之, 金津康弘, 西村伸治, 相良昌史 申請人:洋馬株式會社