(57)【要約】【課題】ツインプラグ化するにあたり、シリンダヘッド全域の熱バランスを均一化させる。【解決手段】シリンダ軸線Ｓを挟んで配置された吸気ポート２５及び排気ポート２６と、吸気ポート２５及び排気ポート２６が並ぶ方向に対していずれか一方の側方に配置されたカムチェーン室２８と、吸気ポート２５及び排気ポート２６が並ぶ方向を挟んでカムチェーン室２８とは反対側に配置された第１の点火プラグ２９と、吸気ポート２５とカムチェーン室２８との間に配置された第２の点火プラグ３０とを備える。このように排気ポート２６に比べて高温とならない吸気ポート２５の傍に第２の点火プラグ３０が配置されているので、シリンダヘッド２０全域の熱バランスの均一化を図ることができる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気ポート及び排気ポートを有するシリンダヘッドに二つの点火プラグが装着された車両用内燃機関であって、
シリンダ軸線を挟んで配置された吸気ポート及び排気ポートと、
前記吸気ポート及び前記排気ポートが並ぶ方向に対していずれか一方の側方に配置されたカムチェーン室と、
前記吸気ポート及び前記排気ポートが並ぶ方向を挟んで前記カムチェーン室とは反対側に配置された第１の点火プラグと、
前記吸気ポートと前記カムチェーン室との間に配置された第２の点火プラグとを備えたことを特徴とする車両用内燃機関。
【請求項２】
シリンダ軸線方向視において、前記第２の点火プラグが前記シリンダヘッドの締付ボルトにオーバラップすることを特徴とする請求項１に記載の車両用内燃機関。
【請求項３】
前記シリンダヘッドを囲むように配置された強制空冷カバーを備え、前記第１の点火プラグ及び前記第２の点火プラグが冷却風通路において並列的に配置されるとともに、前記排気ポートと前記カムチェーン室との間が出口通路となっていることを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用内燃機関。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吸気ポート及び排気ポートを有するシリンダヘッドに二つの点火プラグが装着された車両用内燃機関に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば特許文献１には、燃焼性能を高めて出力向上及び低燃費化を図るべく、吸気ポート及び排気ポートを有するシリンダヘッドに二つの点火プラグが装着された車両用内燃機関が開示されている。特許文献１では、走行風導入口の近傍である排気ポートの傍に一方の点火プラグが配置され、排風口の近傍に他方の点火プラグが配置され、これら点火プラグがシリンダ軸線方向視で略Ｌ字状をなすように配置されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４２０９４４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に開示された構成では、排気ポートの傍に点火プラグが配置されている。しかしながら、ポート周辺の温度は吸気ポート側より排気ポート側の方が高温となり、高温となる排気ポートの傍にこれも高温となる点火プラグが配置されると、シリンダヘッド全域の熱バランスが悪くなる。
また、特許文献１に開示された構成では、吸気ポート及び排気ポートが上下に配置されて、下側の排気ポートの傍に一方の点火プラグが配置されている。しかしながら、点火プラグにつなげる電装部品はエンジンの後方に位置することが多く、一方の点火プラグを電装部品につなげるコードをエンジンの下方を通す、或いはエンジンの下方から上方に向かわせる必要があるため、コードが長くなり、配策しにくくなる。
さらに、特許文献１に開示された構成では、排気ポートとカムチェーン室との間が走行風導入口となっているが、そこに一方の点火プラグが配置されているため、走行風導入口が閉ざされて、下流に位置する他方の点火プラグ及びその周辺が冷却不足となる懸念がある。
【０００５】
本発明は上記のような点に鑑みてなされたものであり、ツインプラグ化するにあたり、シリンダヘッド全域の熱バランスを均一化させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の車両用内燃機関は、吸気ポート及び排気ポートを有するシリンダヘッドに二つの点火プラグが装着された車両用内燃機関であって、シリンダ軸線を挟んで配置された吸気ポート及び排気ポートと、前記吸気ポート及び前記排気ポートが並ぶ方向に対していずれか一方の側方に配置されたカムチェーン室と、前記吸気ポート及び前記排気ポートが並ぶ方向を挟んで前記カムチェーン室とは反対側に配置された第１の点火プラグと、前記吸気ポートと前記カムチェーン室との間に配置された第２の点火プラグとを備えたことを特徴とする。
また、本発明の車両用内燃機関の他の特徴とするところは、シリンダ軸線方向視において、前記第２の点火プラグが前記シリンダヘッドの締付ボルトにオーバラップする点にある。
また、本発明の車両用内燃機関の他の特徴とするところは、前記シリンダヘッドを囲むように配置された強制空冷カバーを備え、前記第１の点火プラグ及び前記第２の点火プラグが冷却風通路において並列的に配置されるとともに、前記排気ポートと前記カムチェーン室との間が出口通路となっている点にある。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、ツインプラグ化するにあたり、吸気ポート及び排気ポートが並ぶ方向を挟んでカムチェーン室とは反対側に第１の点火プラグを配置し、吸気ポートとカムチェーン室との間に第２の点火プラグを配置するようにしたので、シリンダヘッド全域の熱バランスを均一化させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１の実施形態に係るスクータ型自動二輪車の左側面図である。
【図２】第１の実施形態に係るパワーユニットの左側面図である。
【図３】第１の実施形態においてシリンダヘッドのシリンダ軸線に直交する断面を示す断面図である。
【図４】図３において点火プラグを取り外した状態を示す図である。
【図５】第２の実施形態においてシリンダヘッドのシリンダ軸線に直交する断面を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について説明する。以下に説明する実施形態では、スクータ型自動二輪車に搭載される車両用内燃機関を例に説明する。
（第１の実施形態）
まず、図１を参照して、スクータ型自動二輪車１００の全体構成について説明する。図１は、本実施形態に係るスクータ型自動二輪車１００の左側面図である。なお、以下に示す図では、必要に応じて車体の前側を矢印Ｆｒにより、車体の後側を矢印Ｒｒによりそれぞれ示し、車体の右側を矢印Ｒにより、車体の左側を矢印Ｌにより示す。
【００１０】
スクータ型自動二輪車１００は、車体前部にステアリングヘッドパイプ１が配設されている。ステアリングヘッドパイプ１には、ダウンチューブ２が略後斜め下側に向かって延設されている。ダウンチューブ２の下端付近には、一対のアンダーフレーム３が略後側に向かって延設されている。一対のアンダーフレーム３の略後端のそれぞれには、メインフレーム４が略上側に向かって延設されている。一対のメインフレーム４の上端のそれぞれには、リアフレーム５が後斜め上側に向かって延設されている。
【００１１】
ステアリングヘッドパイプ１は、フロントフォーク６を回動可能に支持している。フロントフォーク６の上端には操舵のためのハンドルバー７が左右方向に沿って配設され、下端には前輪８が回動可能に支持されている。
また、アンダーフレーム３には、ピボット軸を介して、スイング式のパワーユニット９が支持されている。パワーユニット９はピボット軸を中心にして上下に揺動可能であり、後端には後輪１０が回動可能に支持されている。
【００１２】
パワーユニット９の上側には、乗員が着座するためのシート１１が設置されている。アンダーフレーム３の上側には、シート１１に着座した乗員の足を載せるステップボード１２が支持されている。また、車体の前部には、フロントレッグシールド１３がダウンチューブ２の周囲を被覆している。車体の中央部から後部には、フレームカバー１４がメインフレーム４及びリアフレーム５の周囲を被覆している。
【００１３】
図２は、パワーユニット９の左側面図である。パワーユニット９は、内燃機関であるエンジン１５、ベルト式自動変速機１６、エアクリーナボックス１７、マフラ２２等をユニット化したものである。
エンジン１５は、左右方向に沿って配設されたクランクシャフトを軸支するクランクケースを備え、クランクケースの前端部から前方に向けてシリンダ部１８を突出させた構成を有する。シリンダ部１８はシリンダブロック１９、シリンダヘッド２０及びシリンダヘッドカバー２１により構成され、略水平をなすように配されている。
ベルト式自動変速機１６は、エンジン１５からの出力をベルトを介して後輪１０に伝達する。
ベルト式自動変速機１６の上側にはエアクリーナボックス１７が搭載されている。エアクリーナボックス１７からの吸気は燃料との混合気に生成され、シリンダ部１８内に吸入され、燃焼された後、排気ガスとして排気管を介してマフラ２２から排気される。
【００１４】
図３は、図２に示すパワーユニットにおいてIII−III線で切断した断面図（シリンダヘッド２０のシリンダ軸線Ｓに直交する断面を示す断面図）である。本実施形態のエンジン１５は、ＳＯＨＣ方式の空冷単気筒エンジンが用いられている。図３に示すように、エンジン１５のシリンダヘッド２０を囲むように強制空冷カバー２３が配置され、クランクシャフトと一体的に回転する冷却ファンによって強制空冷カバー２３内に冷却のための外気が取り入れられる。
【００１５】
シリンダブロック１９の頂部にシリンダヘッド２０が結合されることで、内部に燃焼室２４が形成される。シリンダヘッド２０には燃焼室２４と連通する吸気ポート２５及び排気ポート２６が形成され、シリンダ軸線Ｓを挟んで上側に吸気ポート２５が、下側（路面側）に排気ポート２６が配置されている。
図４に示すように、シリンダヘッド２０には燃焼室２４の周囲に４箇所のボルト穴２７が形成されている。これらボルト穴２７に締付ボルトを締結することにより、シリンダヘッド２０がシリンダブロック１９に結合する。
【００１６】
上下に並ぶ吸気ポート２５及び排気ポート２６に対して左側にはカムチェーン室２８が配置されている。カムチェーン室２８には、クランクシャフトの回転を吸気バルブ及び排気バルブを動かすカムシャフトに伝達するカムチェーンが収容される。
【００１７】
ここで、吸気ポート２５及び排気ポート２６が並ぶ方向を挟んでカムチェーン室２８とは反対側、すなわち右側に第１の点火プラグ２９が配置されている。また、吸気ポート２５とカムチェーン室２８との間に第２の点火プラグ３０が配置されている。これら点火プラグ２９、３０は、その先端が燃焼室２４に指向するように配設される。この場合に、各点火プラグ２９、３０の向きや角度は適宜設定すればよいが、シリンダ軸線Ｓ方向視において、第２の点火プラグ３０がカムチェーン室２８に干渉しないようにする。また、シリンダ軸線Ｓ方向視において、第２の点火プラグ３０が、吸気ポート２５とカムチェーン室２８との間に位置する締付ボルト（ボルト穴２７）にオーバラップするのが好ましい。これにより、スペースを有効に利用して、シリンダ幅を広げることなくツインプラグ化が可能になる。
【００１８】
本実施形態では、図３に矢印で示すように、冷却ファンによって取り入れられた外気が、右側から、及び吸気ポート２５とカムチェーン室２８との間から流れ込む。すなわち、第１、２の点火プラグ２９、３０が冷却風通路において並列的に配置されており、第１、２の点火プラグ２９、３０及びその周辺が、均一かつ効率良く冷却される。そして、排気ポート２６とカムチェーン室２８との間が出口通路となっており、この出口通路から外部に排風される。
【００１９】
以上述べたように、排気ポート２６に比べて高温とならない吸気ポート２５の傍に第２の点火プラグ３０が配置されているので、シリンダヘッド２０全域の熱バランスの均一化を図ることができる。これにより、次のような効果を奏する。
・シリンダ部１８の高次変形（３次元変形による歪）が少なくなり、ピストン張力を低減してメカロス低減や燃費改善が可能になる。
・シリンダヘッド２０とシリンダブロック１９との合わせ面の変形を抑えてガスケットの締付軸力を落とすことが可能になり、シリンダ部１８の変形が少なくなり、ピストン張力を低減してメカロス低減や燃費改善が可能になる。
・異常燃焼のリスクも低減する。
・二つの点火プラグ２９、３０の熱価を揃えることができ、誤組み付け、在庫管理、補給部品扱いが軽減する。
【００２０】
また、上記実施形態のようにエンジンが略水平に配置されて吸気ポート２５が上部に位置する場合に、吸気ポート２５の傍に第２の点火プラグ３０が配置されているので、第２の点火プラグ３０をエンジンの後方にある電装部品につなげるときに、コードをパワーユニット９の上部に沿って配策することができる。これにより、コードを短くすることができ、スムーズな配策が可能になる。
また、排気ポート２６に酸素濃度センサ等が設けられることがあるが、排気ポート２６の傍には点火プラグが配置されないので、酸素濃度センサ等のレイアウトの自由度を高めることができる。
【００２１】
（第２の実施形態）
第２の実施形態では、図５に示すように、第１の実施形態と比較して、第１の点火プラグ２９を下方、すなわち排気ポート２６側に配置している（オフセット量ＯＦ1）。
これにより、吸気ポート２５をカムチェーン室２８から離反する方向にずらすことができ（オフセット量ＯＦ2）、例えばシリンダ幅を広げることなく吸気バルブの径を大きく設定することが可能になる。
【００２２】
以上、本発明を種々の実施形態と共に説明したが、本発明はこれらの実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲内で変更等が可能である。
上記実施形態では、スクータ型自動二輪車に搭載される強制空冷のエンジンを例にしたが、それに限定されるものではなく、本発明は例えば縦置きのエンジンでも適用可能である。また、排気ポート側から冷却風を取り込むアンダーボーン、バックボーンタイプのエンジンにも適用可能である。
【符号の説明】
【００２３】
９：パワーユニット、１５：エンジン、１８：シリンダ部、１９：シリンダブロック、２０：シリンダヘッド、２１：シリンダヘッドカバー、２３：強制空冷カバー、２５：吸気ポート、２６：排気ポート、２７：ボルト穴、２８：カムチェーン室、２９、３０：点火プラグ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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