专利名称：发动机的上部构造的制作方法
技术领域：
本发明涉及发动机的上部构造，详细地讲，涉及对供给到发动机的燃烧室的空气进行净化的空气滤清器的构造、设置在阀臂室的上部的通气装置的构造及从空气滤清器和通气装置至气缸盖的吸气部的构造。
背景技术：
以往，在发动机中，在其上部等位置上，设置用于净化供给燃烧室的空气的空气滤清器，由该空气滤清器导入外部气体并进行净化，把该净化了的外部气体作为燃烧空气而供给燃烧室。
在该空气滤清器中，在作为空气滤清器的构成构件的罩体上设置吸气部，从该吸气部直接把外部气体吸入空气滤清器，或者，例如日本专利公报实开平5-50061号中介绍的那样，把空气滤清器的吸气部与备有空冷机构的另一个装置相连接，把由该装置冷却了的空气经通道从吸气部导入空气滤清器，进而向发动机中导入燃烧空气。
可是，如前述那样，在直接从设置于空气滤清器的吸气部导入外部气体的场合，当把发动机配置在封闭的壳体内等时，往往由于发动机自身的热气而不能导入冷的空气。另外，在前述日本实开平专利公报5-50061号介绍的技术中，由于使用通道连接空冷机构和空气滤清器，所以零件数量增多且成本增高。
另外，空气滤清器经吸气管安装在设置于发动机的气缸盖上的吸气口上，但在这样的空气滤清器中，通过变更吸气管的长度和形状，可以把空气滤清器安装在任意的部位，经吸气管把由空气滤清器净化了的空气导入吸气口。
可是，即使在这种经吸气管而安装在设置于发动机的气缸盖上的吸气口上的空气滤清器中，例如，如日本专利公报特开2001-73897号中介绍的那样，由于空气滤清器和吸气管是分开的，所以零件数量增多且成本提高。再有，由于使用吸气管把空气滤清器安装在气缸盖上，所以难于做成紧凑型的结构。
在相同的发动机的上部，以往，在覆盖气缸盖的上方的阀臂壳体内设置通气室，调整阀臂壳体内和外部气体之间的压力，同时设置具有用于把含有油雾的渗漏气体分离成气体成分和油成分的通气室的通气装置，以便于防止油雾被排出机体外部。该通气装置的通气室，用由阀臂壳体(通气装置壳体)的侧壁和与该阀臂壳体里面空开一定间隔设置的底板围起来的空间构成，由配置在通气室内的滤网等捕获渗漏气体中的油成分。在这种通气装置中，例如，如日本专利公报实开平6-4311号中介绍的那样，由于一体地形成前述通气装置壳体的侧壁和底板等，所以存在减少零件数和装配工时、提高生产性、消除起因于发动机的振动的噪音的技术等。
另外，在通气装置上，还可设置用于防止发动机的阀臂壳体内成为高压的单向阀。在具有这种单向阀的通气装置中，成为高压的气体从防止逆流的单向阀中排出，再返回吸气口。在该通气装置的通气室内，积存有在阀臂室内飞散的润滑油，当该润滑油储存到某种程度时，在前述单向阀的入口附近附着该润滑油，润滑油通过单向阀排出，从而含有润滑油的气体返回到吸气口。如果是少量的该润滑油则没有什么影响，但当从单向阀的入口吸入的润滑油的量增多时，该润滑油在燃烧室内燃烧，产生排气喷射而使排气变差。为了尽可能地防止成为这种排气喷射的原因的润滑油的侵入，在通气装置的通气孔的周边设置了挡板。
但是，这种挡板与阀臂壳体的壁面一起形成大致筒状的空间，当一定量以上的润滑油充满通气室时，在把发动机搭载在移动车等上的场合，发动机的倾斜或振动使储存的润滑油的液面摇动，存在把润滑油照原样吸上来的危险。
另一方面，在冬季或寒冷地区等气温低的地方，存在由于空气温度低而燃烧室的混合气体始终无法达到燃烧温度、从而发动机难以起动的场合。因此，以往，在柴油机中，为了使混合气体容易燃烧而提高压缩比，从而在发动机的上部设置与吸气口连通的注入油等的起动辅助剂的通路，从该通路注入起动辅助剂，该起动辅助剂从吸气口进入燃烧室。这样，仅提高了进入燃烧室的起动辅助剂的部分的压缩比，从而混合气体变得容易燃烧，发动机变得容易起动。这种提高发动机的起动性的技术已成为众知技术。
但是，对于原有的起动辅助剂的注入通路的形状，当注入作为发动机的起动辅助剂的油时，用户往往注入规定量以上的油。这样一来，多余的油进入燃烧室，由此，存在产生油锤并损坏连杆等危险。而当另外设置该起动辅助剂的注入通路时，则会增加成本。
发明内容
因此，本发明的目的在于，在发动机的上部构造中，改善空气滤清器的安装结构，在把发动机配置在封闭的壳体内的场合等，能向空气滤清器内吸入冷空气，同时，在连接空气滤清器和空冷机构的场合，能用简单的构造连接，使零件数减少并降低成本，做成紧凑的结构。
另外，其目的在于，对于通气装置，通过设计设置在通气装置的通气孔(入口)上的挡板的形状，防止从通气孔吸入充满通气室内的润滑油，防止从该通气孔吸入的润滑油产生的排气喷射。而且，其目的在于，通过设计发动机起动辅助剂的注入通路的形状，即使一般的使用者等也可以良好地注入起动辅助剂，防止溢出或油锤的产生。再有，其目的在于，对于通气装置及起动辅助剂的注入通路，通过将其集中配置在发动机的上部，提供紧凑的发动机的上部构造。
本发明，在发动机的一侧设置风扇，由风扇壳体覆盖该风扇，在该风扇壳体的附近配置空气滤清器，在该空气滤清器的主体上，设置向前述风扇壳体内开口的吸入口。由此，风扇壳体的外部气体的吸入口兼具作为发动机的冷却风的入口的作用和作为向空气滤清器吸入燃烧空气的吸入口的作用。即，例如，在把发动机配置在封闭的壳体内等的场合(隔音型的发动机的场合)，由于，吸入口可以只设置一个，所以吸气流路的设计变得容易，在可以供给最清洁的冷空气的场所设置吸入口变得容易。
另外，由于可以把风扇壳体内的空气直接导入空气滤清器，所以可以统一吸气系统并做成紧凑的结构。而且，由于通过把吸入风扇壳体内的空气导入空气滤清器，可以把尘埃等少的空气吸入空气滤清器内，所以可以谋求空气滤清器的部件的长寿命化。
再有，由于在通常的发动机和隔音型的发动机的场合等可以使用共同的空气滤清器，所以可以减少其种类并可以降低成本。
另外，本发明，在与前述吸入口相对的位置上，设置用于分散吸入的空气的障壁。由此，由吸入口吸入的空气，碰到障壁后被分散而不直接碰撞与吸入口相对的前述部件，被导向成遍及部件全体。由此，可以避免空气被吸入部件的偏向，也不会只堵塞部件的一部分或者只使部件的一部分变差，所以可以谋求部件的长寿命化。
另外，本发明，把前述空气滤清器配置在气缸盖的侧部，同时，在空气滤清器的主体外侧形成朝向气缸盖侧立起的壁部。由此，由于前述壁部与空气滤清器的主体一体地构成并起到障板的作用，因此，不需要另外设置用于把来自前述风扇的空气导向气缸盖侧的障板，可以降低成本。
另外，本发明，在发动机的吸气侧设置用主体和罩体收纳部件的空气滤清器，在这种发动机的上部构造中，在前述主体的内侧形成与前述部件的外周形状相符合的凹部。由此，在将部件装在主体上时，在用螺栓、螺母等把部件紧固在主体上之前，通过由在主体上形成的凹部保持部件，可以容易地进行定位。由此，可以防止部件的装配错误，同时可以简单且迅速地组装空气滤清器。
另外，本发明，在发动机的吸气侧设置用主体和罩体收纳部件的空气滤清器，在这种发动机的上部构造中，在前述罩体的一个侧面上设置吸气部，同时，把该罩体做成正多边形。由此，通过把罩体回转规定角度来变更安装方向，可以变更吸气部的方向。另外，由于由罩体的安装方向可以把吸气部的位置做成相反方向，所以可以容易地进行发动机的规格变更。
另外，本发明，在发动机的气缸盖的吸气口上安装空气滤清器，在发动机的上部构造中，在前述空气滤清器的主体上一体地构成与前述吸气口连通的吸气管。由此，不需要像以往那样在空气滤清器上安装吸气管，可以减少零件数量，可以降低成本。再有，由于含有吸气管的主体可以用压铸或喷射注塑成型等简单地制造，所以可以降低成本。另外，可以缩短主体的宽度(吸气管方向)。由此，在用原来的大小构成空气滤清器的场合，由于空气滤清器内的部件可以增大主体缩短的部分，所以可以谋求部件的长寿命化。
另外，本发明在前述主体上设置与位于前述空气滤清器附近的风扇壳体内连通的吸入口。由此，风扇壳体的外部气体的吸入口兼具作为发动机的冷却风的入口的作用和作为向空气滤清器吸入燃烧空气的吸入口的作用。即，例如，在把发动机配置在封闭的壳体内等的场合(隔音型的发动机的场合)，由于可以只设置一个吸入口，所以吸气流路的设计变得容易，在可以供给最清洁的冷空气的场所设置吸入口变得容易。
另外，由于可以直接把风扇壳体内的空气导入空气滤清器，所以可以统一吸气系统并做成紧凑的结构。而且，由于通过把吸入风扇壳体内的空气导入空气滤清器，可以把尘埃等少的空气吸入空气滤清器，所以可以谋求空气滤清器的部件的长寿命化。
再有，由于在通常的发动机和隔音型的发动机的场合等可以使用共同的空气滤清器，所以可以减少其种类并可以降低成本。
另外，本发明在前述主体的外侧形成朝向位于前述空气滤清器附近的风扇壳体侧及发动机侧立起的壁部。由此，由于前述壁部与空气滤清器的主体一体地构成并起到障板的作用，所以不需要另外设置用于把来自前述风扇的空气向气缸盖侧导向的障板，可以降低成本。
另外，本发明用二箱铸型成型前述主体，同时通过紧密接触二个铸模来成型设置在主体上的吸入口，使之成为与拔模方向垂直的方向。由此，可以容易地由铝压铸来成型主体。另外，由于可以在与由铸模成型主体的同时成型吸入口，所以可以省去孔的加工，从而可以降低成本。
另外，本发明把前述吸气管的吸入孔做成前述气缸盖的吸气口的延长形状。由此，由于可以顺利地进行从空气滤清器经吸入孔到吸气口的空气的流动，可以防止在吸入路上产生紊流，所以可以稳定地从空气滤清器向吸气口供给空气。为此，从吸气口导入的空气的在吸气管部分上的阻力变小，在空气从吸气阀的阀孔流入气缸内时，可以有助于形成的涡流(旋涡)。
另外，本发明，在阀臂室的上部设置了通气装置，在这种发动机的上部构造中，在前述阀臂室内的通气装置的通气孔周围设置挡板，同时设置开放该挡板的下方的狭缝。由此，即使积存在阀臂室内的润滑油位于挡板的下端的位置以上，也可以从设置在挡板上的狭缝排出空气，所以可以防止积存在阀臂室内的润滑油从前述通气孔吸入。即，只要润滑油不充满阀臂室内，就可以防止来自通气孔的润滑油的侵入，可以防止该润滑油产生的排气喷射，可以提高排气性。另外，由于可以简单地成型前述狭缝，所以不需要用钻孔加工等另外设置冲孔来代替狭缝，可以用简单的结构得到前述的效果。
另外，本发明，在前述阀臂室的阀臂壳体上一体地构成前述通气装置的还流通路和起动辅助剂注入通路。由此，在阀臂壳体中，由于可以集中配置通气装置和起动辅助剂注入部，所以可以减少零件数量并谋求成本的降低化及加工工序的简单化，同时可以谋求省空间化。
另外，本发明，在阀臂室的上部设置了通气装置，在这种发动机的上部构造中，连通前述通气装置的还流通路和起动辅助剂注入通路，同时，在该起动辅助剂通路上设置节流部。由此，在注入作为起动辅助剂的油之际，由设置在注入通路上的节流部自动地限制起动辅助剂的注入量，可以防止过量地注入。另外，由于起动辅助剂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边用眼睛确认注入量边注入，可以防止大量的油一下子吸入燃烧室内产生的溢出和油锤现象。
另外，本发明，从设置在覆盖气缸体的上部的气缸盖内的吸气口吸入空气，经配置在前述气缸盖内的前述吸气口的下方的吸气阀把该空气供给燃烧室，在这种发动机的上部构造中，把前述吸气口外侧内面做成从俯视图上看接近前述气缸体内的气缸套的切线方向的形状。由此，由于在吸气口的外侧可以流入阻力很小的空气，所以外侧空气的流速变快。由此，在吸气口的内侧和外侧吸入的空气的流速之差变大，容易产生气流的旋涡。即，由这种吸气口的形状，可以尽可能不妨碍空气的流动地容易地产生强的涡流(旋涡)，从而空气和燃料得到很好的混合，所以可以提高燃烧效率并促进燃烧。
图1是发动机的正视剖面图。
图2是发动机的侧视剖面图。
图3是发动机上部的侧视剖面图。
图4是空气滤清器的侧视剖面图。
图5是表示空气滤清器内的障壁的立体图。
图6是空气滤清器的后视图。
图7是空气滤清器的仰视图。
图8是空气滤清器的罩体的正视图。(a)是把吸气部设置在罩体的左侧面的正视图。(b)是把吸气部设置在罩体的右侧面的正视图。
图9是空气滤清器的罩体的正视图。(a)是把吸气部设置在罩体的上面的正视图。(b)是把吸气部设置在罩体的下面的正视图。
图10是气缸盖的俯视剖面图。
图11是阀臂壳体的俯视图。
图12是阀臂壳体的仰视图。
图13是图11中的A-A向视剖面图。
图14是图11中的B-B向视中剖面图。
具体实施例方式
首先，用图1到图3对本发明的发动机1的全体结构进行说明。
发动机1由气缸体2构成其本体的上部，由曲柄箱3构成其本体的下部。气缸体2在其中央部形成上下方向的气缸2a，在气缸2a内的气缸套17内上下方向滑动自由地收纳活塞4。在气缸体2的下方，曲柄轴10沿前后方向地通过轴支承在曲柄箱3上，在该曲柄轴10和活塞4之间由连杆18连接。
前述气缸体2的上部由气缸盖5覆盖。在该气缸盖5内配置吸气阀22、排气阀23、燃料喷射喷嘴6等。气缸盖5的上方由阀臂壳体21覆盖并构成阀臂室20，在阀臂壳体21的一侧配置消音器8，在另一侧配置燃料箱9。而且，前述燃料喷射喷嘴6在吸气阀22和排气阀23之间由阀臂壳体21隔开，其前端部(输出部)插入在气缸2a内的中心上方位置上形成的燃烧室19内，可以向该燃烧室19内喷射燃料。
在前述阀臂室20内安装吸气阀22及排气阀23的上端部、推杆24及排气推杆(图示省略)的上端部、阀臂25·26及燃料喷射喷嘴6的安装部等，同时，设置了后述的通气装置50。
在前述曲柄箱3内配置调节器11，在该调节器11的上部配置燃料喷射泵12。燃料喷射泵12通过推拉其内部的柱塞15，从燃料箱9中吸入燃料，以规定的时间向前述燃料喷射喷嘴6供给定量的燃料，从该燃料喷射喷嘴6向燃烧室19喷射。这时，曲柄轴10的动力经设置在该曲柄轴10上的齿轮传递给凸轮轴13，柱塞15的推拉动作由设置在该凸轮轴13上的凸轮14的回转来进行。
另外，如图2及图3所示，前述吸气阀22及排气阀23配置在活塞4的上方。这些吸气阀22及排气阀23的各自的阀头22a及23a分别支承在形成于气缸盖5的下面的阀座上，分别配置在前述燃烧室19和形成在气缸盖5上的吸气口5a或排气口5b之间。而且，在气缸盖5的吸气侧侧部上设置本发明的空气滤清器30，吸气口5a与该空气滤清器30连通，排气口5b经排气总管7与前述消音器8连通。
前述吸气阀22及排气阀23的各自的阀杆22b及23b，向上方贯通气缸盖5并向阀臂室20内突出。而且，阀杆22b及23b在阀臂室20内分别外嵌弹簧27·27，由该弹簧27·27推压，使吸气阀22及排气阀23分别向上方滑动并关闭这些吸气阀22及排气阀23。
另外，在前述空气滤清器30的下方，在气缸体2的一个侧面上，配置有固定设置在曲柄轴10的一端上的飞轮41a。在飞轮41a的外侧外周部上固定设置多个叶片41b·41b…，由这些叶片41b·41b…构成风扇41，该风扇41由风扇壳体45覆盖。而且，把由该风扇41吸入风扇壳体45内的空气送给气缸体2和气缸盖5等进行冷却，同时，送给空气滤清器30，作为燃烧用的空气而被吸入。该燃烧用的空气，由空气滤清器30净化后被吸入气缸盖5的吸气口5a，经配置在该吸气口5a的下方的吸气阀22供给燃烧室19。
下面，加上图4对本发明的空气滤清器30进行说明。
空气滤清器30由主体31、罩体32及部件33等构成。罩体32经密封构件34固定设置在主体31上，在该罩体32和主体31之间收纳部件33。在主体31的内侧台阶形状地形成与部件33的外周形状相适的凹部31c。部件33经密封构件39配合在该凹部31c内并用地脚螺栓35及螺母36夹紧而固定在主体31上。然后，用螺母37把罩体32固定在主体31上。
也就是说，在主体31的内面上3段式地形成容积慢慢增大的凹部31b·31c·31d，其中，中央的凹部31c的内周形状与部件33的外周形状大致一致，只通过配合部件33，即可以将部件33保持在该凹部31c上，使其不脱落。底部侧的最小的凹部31b，在主体31和部件33的底部之间形成空间，同时，在中央部形成吸入孔31e并把该吸入孔31e作为空气的通过路径。另外，外侧的最大的凹部31d，在部件33的外周和主体31内面及罩体32内之间形成空间并构成吸入空间。
而且，在主体31的中央底部上形成内螺纹部31f并旋进后固定地脚螺栓35，在把部件33与前述凹部31c配合的同时，使地脚螺栓35贯通于设置在部件33的外侧的罩38的中央，通过紧固螺母36来固定部件33。再有，把罩体32的外周部端嵌入主体31的外侧外周，使罩体32覆盖部件33，使前述地脚螺栓35贯通在该罩体32的外侧中央开口的螺栓孔，在该地脚螺栓35上紧固螺母36来固定罩体32。
这样一来，由于在主体31的内侧设置与部件33的外周形状相符合的凹部31c，所以在把部件33用地脚螺栓35及螺母36紧固于该主体31上前，可以容易地把部件33保持在凹部31c上并进行定位。由此，可以防止部件33的组装错误，同时可以简单且迅速地组装空气滤清器30。
另外，空气滤清器30配置在风扇壳体45的上方，在构成该空气滤清器30的主体31的下部，设置有面向风扇壳体45内开口的吸入口31a，即，风扇壳体45把中央部作为吸入口，侧部及下部的外周部与气缸体2接触并被封闭，在上部设置向上方开口的开口部，周围用空气滤清器30的主体31封闭。而且，由吸入口31a连通空气滤清器30下部和风扇壳体45上部，可以从该吸入口31a把风扇壳体45侧的冷空气吸入空气滤清器30内。
由于这种结构，风扇壳体45的外部气体的吸入口兼具发动机1的冷却风的入口的作用和向空气滤清器30吸入燃烧空气的吸入口的作用。即，例如，在封闭的壳体内等配置发动机1的场合(隔音型的发动机的场合)，由于吸入口可以只设置一个，所以吸气流路的设计变得容易，在可供给最清洁的冷空气的场所设置吸入口变得容易。
另外，由于可以把风扇壳体45内的空气直接导入空气滤清器30，所以可以统一吸气系统并做成紧凑的结构。而且，由于通过把吸入风扇壳体45内的空气导入空气滤清器30，可以把尘埃等少的空气吸入空气滤清器30内，所以可以谋求部件33的长寿命化。即，在发动机的设置场所为尘埃多的场所等的场合，像原来那样，当风扇壳体和空气滤清器的吸入口是不同的结构时，在各吸入口必须具有各自的过滤器等，且必须频繁地进行过滤器等的更换，但如果采用本发明的结构，由于吸入部为1个地方，所以过滤器等的设置部位用一个地方即可，可以减少空气滤清器30的部件更换。
再有，在通常的发动机或隔音型的发动机的场合等，由于可以使用共同的空气滤清器，所以可以减少其种类并降低成本。
另外，如图5所示，在空气滤清器30内，在与吸入口31a相对的位置上设置障壁46。该障壁46配置在吸入口31a和部件33之间。即，从吸入口31a吸入的空气，碰到该障壁46后被分散而不直接碰到与吸入口31a相对的部件33上，被导向成遍及部件33全体。
在原有的空气滤清器中，具有只在与部件的吸入口相对的部分上空气被吸入的倾向，早期只部件的一部分变差，从而导致部件的更换时间变短，但如本发明的那样，通过在与吸入口31a相对的位置上设置障壁46，可以避免空气向部件的偏向吸入，不会只堵塞部件33的一部分或只是一部分变差，可以谋求部件的长寿命化。障壁46比吸入口31a大，形成与部件33同心的圆弧形的曲面并配置在部件33的外侧。
接着，对空气滤清器30的主体31的结构进行说明。
如图6及图7所示，在空气滤清器30的主体31上一体地形成下面那样的壁部。即，在气缸盖5侧形成从主体31的上下中间部沿水平方向上向外侧(气缸盖5侧)延伸的壁部31g、与该壁部31g连接并从主体31的下部两侧向外侧(气缸盖5侧)延伸的壁部31h、从主体31的气缸盖侧的相反侧的底部从底面看大致U字形地向下侧(风扇壳体45侧)延伸的壁部31i，由这些壁部31g、31h、31i，使来自风扇41的空气从风扇壳体45的上部导向气缸盖5侧。这样一来，由于壁部31g、31h、31i一体地形成在主体31上并起到障板的作用，所以不需要另外设置用于把来自风扇41的空气导向气缸盖5侧的障板，可以降低成本。在壁部31g及31h上形成用于把主体31安装在气缸盖5上的螺栓孔。
另外，空气滤清器30根据发动机1的使用场所，不仅吸入风扇壳体45内的空气，还将吸气部形成在罩体32上，从而可以从该吸气部吸入外部气体。
也就是说，如图6所示，在前述主体31的吸入口31a的缘部上，从后面看凹部形状的槽31j形成从平面上看是“コ”字形的形状。该槽部31j，把气缸盖侧作为开放侧，遍及吸入口31a的前后宽度地形成在水平方向上。而且，在该槽部31j上，能从气缸盖5侧向外侧可滑动地插入比吸入口31a大一些的闸板40。这样一来，根据需要，通过把闸板40插入槽部31j内并进行滑动，可以封闭吸入口31a并切断从风扇壳体45侧向空气滤清器30侧吸进的空气。
而且，在空气滤清器30的罩体32上形成的吸气部，例如，具有图8或者图9所示的结构。即，通过更换前述罩体32和把吸气部42a·43a设置在侧部的罩体42(图8)·43(图9)上，可以直接把外部气体吸入空气滤清器30内。这些罩体42·43的吸气部42a·43a，靠近并设置在罩体42·43各自的一个侧面的上下或者左右的一侧上。例如，在图8所示的罩体42的场合，从同图(a)的状态开始，在卸下螺母37并卸下罩体42之后，通过回转180度来变更安装方向，如同图(b)所示，可以左右相反地变更吸气部42a的方向。另外，在图9所示的罩体43的场合，同样地从同图(a)的状态开始，通过使罩体43回转180度来变更安装方向，如同图(b)所示，可以上下相反地变更吸气部43a的方向。
如上所述，把罩体42·43做成正面看(图4中的右侧作为正面)是正多边形(n角形)的形状，可以用地脚螺栓35和螺母37固定其中央，通过在其一侧部上设置吸气部，可以把罩体回转规定角度(360/n度)来变更安装方向。由此，可以变更吸气部的方向。另外，由于可以由罩体的安装方向把吸气部的位置做成相反方向，所以，可以容易地进行发动机的规格变更。在本实施例中，把罩体做成正方形，通过使罩体每次回转90度地安装，也可以每次回转90度地变更外部气体的吸入方向。
另外，如图4所示，在主体31的后部(部件33侧，把图4中的右侧作为前方)，即，在气缸盖5侧的大致中央部，一体地形成向气缸盖5侧延伸的管状的吸气管31k。而且，可将吸气管31k的前端部与气缸盖5的吸气口5a相连，从而使吸气管31k与吸气口5a相通。这样一来，空气滤清器30和吸气口5a被连通并构成从空气滤清器30进入吸气口5a的空气的吸入路。再有，吸气管31k的外周成为前述壁部31g的一部分。
这样，由于吸气管31k与空气滤清器30的主体31一体地构成，所以不需要像以往那样在空气滤清器上安装吸气管，可以减少零件数并可以降低成本。再有，由于包含吸气管31k的主体31，可以用压铸或注射模塑成型等简单地制造，所以可以降低成本。另外，可以缩短空气滤清器30的宽度(吸气管方向)。由此，在用原有的大小构成空气滤清器30的场合，由于可以把部件33只增大缩短了主体31的部分，所以可以谋求部件33的长寿命化。
再有，由于主体31是用两箱铸型而成型的，同时，在吸入口部分紧密接触其二个铸模，所以设置在主体31上的吸入口31a相对于拔模方向成为直角方向。为此，通过铝压铸可以容易地使主体31成型。另外，由于与由铸模而成型主体31的同时可以成型吸入口31a，所以，可以省去孔加工，可以降低成本。
另外，贯通前述吸气管31k而开口的吸入孔31e，形成为吸气口5a的延长形状。即，在吸入孔31e和吸气口5a的侧视剖面形状中，使吸气口5a的上下的内壁的倾斜与吸入孔31e的上下的内壁的倾斜大致一致，各自的正视剖面形状也大致一致。这样一来，在从吸入孔31e进入吸气口5a的空气的吸入路上没有台阶差。因此，可以顺利地进行从空气滤清器30经吸入孔31e至吸气口5a的空气的流动，可以防止在吸入路上产生紊流，所以可以稳定地把空气从空气滤清器30供给吸气口5a。为此，从吸气口5a导入的空气的吸气管部分上的阻力变小，可以有助于在空气从吸气阀22的阀孔流入气缸2a内时形成的涡流(旋涡)。
也就是说，特别在本发明的发动机1那样的柴油机中，为了短时间内使燃料完全燃烧，必须很好地混合空气和燃料。为此，发动机被设计成在燃烧室内产生空气·混合气·燃烧气等的旋涡(涡流)。
特别，吸气口做成有意生成涡流的形状，作为尽可能不妨碍气流地产生强涡流的方法，开发了与燃烧室偏心地设置吸气口和针对阀的形状的设计的方法。因此，在本发明中，为了有助于这种涡流的产生，对于形成在气缸盖5上的吸气口5a的形状也下了一番功夫。
如图10所示，从俯视剖面图上看，在气缸盖5上在前后方向上配置吸气阀22和排气阀23，在相对于气缸2a的气缸中心向右侧偏心地配置这些吸气阀22和排气阀23的场合，把这些吸气阀22及排气阀23和吸气口5a的位置关系配置成相对于气缸套17的中心在吸气阀22的左右相反侧(在本实施例中是机体左右方向的左侧(图中上侧))。而且，在气缸盖5上形成的吸气口5a，形成从左侧进入向右侧弯曲后朝向配置在吸气口5a的下方的吸气阀22的中心的涡状的通路形状。把相当于该通路外侧的部分，即，吸气口5a的外侧的内壁(内面)5c的俯视剖面形状做成从俯视图上看接近气缸套17内周的切线t方向的形状。换言之，从吸气口5a的入口到与圆筒状的气缸套17内周相交前，尽可能把外侧的内壁5c的形状做成接近气缸套17的圆弧形状(圆周形状)并圆滑地连接。而且，内壁5c与气缸套17内周交叉后的内壁5c的形状，从俯视剖面图上看与吸气阀22的外周圆s圆滑地连接。再有，通过把内壁5c做成与由吸气阀22开关的阀孔的外周u圆滑连接的抛物线状的曲线，内壁5c的整体形成旋涡状的曲线，而且做成具有持有能吸入足够空气量的宽度的吸气口的形状，并把吸气口5a配置在气缸盖5上。
由于通过把吸气口5a做成这种形状及配置，在吸气口5a的外侧空气可以阻力最小地流入，所以外侧的空气的流速加快。由此，在吸气口5a的内侧和外侧吸入的空气的流速之差变大，容易产生气流的旋涡。即，由于这样的吸气口5a的形状，容易产生前述的涡流，由此，空气和燃料能很好地混合，从而促进燃烧。
下面，用图11至图14对本发明的通气装置50进行说明。
在气缸盖5上方的阀臂室20上，如前述那样，在前述阀臂壳体21的吸气口5a侧(在本实施例中是图3的右侧)上部，与阀臂壳体21一体地设置用于调整该阀臂室20和外部气体压之间的压力的通气装置50。
该通气装置50与机外的大气连通，使阀臂室20内的压力不增大或减小，该通气装置50的一部分成为这样的构造，由与阀臂壳体21一体地设置的用于防止逆流的单向阀51使空气排出，该空气通过通气装置的还流通路52从在阀臂壳体21上形成的排出口57排出，通过在气缸盖5上形成的通路44返回吸气口5a。
在该阀臂室20的内部，飞散着用于润滑内装在阀臂室20内的吸气阀22及排气阀23的上端部和阀臂25·26等的润滑油。为了使该成为雾状的润滑油作为液体返回到曲柄箱3内，在成为通气装置50的入口的通气孔56的周边上，与阀臂壳体21一体地设置挡板53。即，通过设置该挡板53，在由通气装置50使阀臂室20内的压力得以释放之际，当阀臂室20内的高压气体进入通气孔56时，雾状的润滑油碰到挡板53后，附着在其上面，附着在该挡板53上的润滑油从小的颗粒成长成为液体后落下，通过推杆室等返回到曲柄箱3内。
当遍及通气孔56的下部周围的全周设置起这种作用的挡板时，当润滑油在阀臂室20内储存较多时或在本体倾斜而使油面上升时，该挡板往往起着吸管的作用，润滑油被原封不动地吸上来。另外，由板部53a和板部53b构成前述挡板53。这些板部53a和板部53b，在大致垂直的方向上各自的前端部相互空开间隔，并与阀臂壳体21一体地形成，而且以包围与单向阀51连通的通气孔56的方式突出地设置。即，在板部53a和板部53b之间，设置下方开放的上下方向的狭缝54。但是，该狭缝54也可以设置在板部53a及板部53b与阀臂壳体21的侧壁之间。
这样一来，通过在挡板53上形成狭缝54，如图13所示，即使由于润滑油的液面上升到挡板53的下端附近、或者发动机1本体振动、或者把发动机1搭载在移动车上等时而摇动。而使储存在阀臂室20内的润滑油位于挡板的下端的位置以上，由于可以使空气从该狭缝54排出，所以可以防止储存在阀臂室20内的润滑油被吸入单向阀51内。即，只要润滑油不充满阀臂室20内就可以防止润滑油向单向阀51侧的侵入，可以防止该润滑油因各种原因产生的排气喷出的发生，可以提高排气性。另外，由于前述狭缝54可以简单地成型，所以不需要用钻孔加工等另外设置冲孔来代替狭缝54，可以用简单的结构得到前述的效果。
接着，对本发明的起动辅助剂注入部60的构造进行说明。
该起动辅助剂注入部60是用于注入作为用于低温时顺利进行发动机起动的起动辅助剂油的部分，如图3及从图11到图13所示，与阀臂壳体21一体地设置在前述阀臂壳体21的一端上。
起动辅助剂注入部60与前述吸气口5a连通，从起动辅助剂的注入口61注入的油，通过与在气缸盖5上形成的通路44相贯通的注入通路62而滴入吸气口5a，从该吸气口5a进入燃烧室19。由此，燃烧室19内的体积减少了滴下的油的部分并提高了混合气体的压缩比，从而发动机的起动变得容易。再有，在前述注入口61中，除了注入起动辅助剂时以外插入有盖子64，防止从外面混入异物。
另外，在注入起动辅助剂时，在前述注入通路62的中途与积存部62a一起形成节流部65，使规定量以上的油注入燃烧室19而不产生因过剩而成为高压的油锤。即，由于在注入通路62的中途设置节流部65，从注入口61注入的油，在进入该节流部65之前，一旦存储在形成于注入通路62上的漏斗状的集存部62a中，以后就会以适当的量滴下。
由于做成这种构造，在注入起动辅助剂的油时，由设置在注入通路62上的节流部65自动限制起动辅助剂的注入量，可以阻止过量地进入。另外，因为起动辅助剂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边用眼睛确认注入量边注入，可以防止大量的油一下子被吸入燃烧室19内而产生溢出和油锤现象。
再有，前述通气装置还流通路52和起动辅助剂的注入通路62，把各自的排出口做成在阀臂壳体21上形成的共同的排出口57。即，通气装置50和起动辅助剂注入部60设置在阀臂壳体21的吸气口5a侧(图11中的上侧)，通气装置还流通路52和起动辅助剂的注入通路62分别一体地构成在阀臂壳体21上，成为用一个排出口57连通的构造。
由于这样的结构，在阀臂壳体21中，由于可以集中配置通气装置50和起动辅助剂注入部60，所以可以减少零件数量并谋求成本的降低化及加工工序的简略化，同时，可以谋求省空间化。
如上所述，本发明的发动机的上部构造，能广泛地适用于发动机，其中该发动机具有净化供给发动机的燃烧室的空气的空气滤清器，或者具有设置在阀臂室的上部的通气装置、用于注入低温时用于顺利地进行发动机的启动的起动辅助剂的起动辅助剂注入部。
权利要求
1.一种发动机的上部构造，在发动机的一侧设置风扇，由风扇壳体覆盖该风扇，在该风扇壳体的附近配置空气滤清器，其特征在于，在该空气滤清器的主体上设置面向前述风扇壳体内开口的吸入口。
2.如权利要求1所述的发动机的上部构造，其特征在于，在与前述吸入口相对的位置上设置分散吸入的空气的障壁。
3.如权利要求1所述的发动机的上部构造，其特征在于，把前述空气滤清器配置在气缸盖的侧部，同时，在空气滤清器的主体外侧上，形成向着气缸盖侧立起的壁部。
4.一种发动机的上部构造，在发动机的吸气侧，设置用主体和罩体收纳部件的空气滤清器，其特征在于，把与前述部件的外周形状相符合的凹部形成在前述主体的内侧。
5.一种发动机的上部构造，在发动机的吸气侧，设置用主体和罩体收纳部件的空气滤清器，其特征在于，在前述罩体的一侧面上设置吸气部，同时把该罩体做成正多边形。
6.一种发动机的上部构造，在发动机的气缸盖的吸气口上安装空气滤清器，其特征在于，把与前述吸气口连通的吸气管一体地形成在前述空气滤清器的主体上。
7.如权利要求6所述的发动机的上部构造，其特征在于，在前述主体上设置与位于前述空气滤清器附近的风扇壳体内连通的吸入口。
8.如权利要求6所述的发动机的上部构造，其特征在于，在前述主体的外侧形成朝向前述空气滤清器附近的风扇壳体侧及发动机侧立起的壁部。
9.如权利要求6所述的发动机的上部构造，其特征在于，用二箱铸型成型前述主体，同时，通过使二个铸模紧密接触而成型设置在主体上的吸入口，使之成为与拔模方向垂直的方向。
10.如权利要求6所述的发动机的上部构造，其特征在于，把前述吸气管的吸入孔做成前述气缸盖的吸气口的延长形状。
11.一种发动机的上部构造，在阀臂室的上部设置通气装置，其特征在于，在前述阀臂室内的通气装置的通气孔周围设置挡板，同时设置开放该挡板的下方的狭缝。
12.如权利要求11所述的发动机的上部构造，其特征在于，在前述阀臂室的阀臂壳体上，一体地构成前述通气装置的还流通路和起动辅助剂注入通路。
13.一种发动机的上部构造，在阀臂室的上部设置通气装置，其特征在于，在连通前述通气装置的还流通路和起动辅助剂注入通路的同时，在该起动辅助剂注入通路上设置节流部。
14.如权利要求13所述的发动机的上部构造，其特征在于，在前述阀臂室的阀臂壳体上一体地构成前述还流通路和前述起动辅助剂注入通路。
15.一种发动机的上部构造，从设置在覆盖气缸体的上部的气缸盖内的吸气口吸入空气，经配置在前述气缸盖内的前述吸气口的下方的吸气阀把该空气供给燃烧室，其特征在于，把前述吸气口的外侧内面做成从俯视图上看接近气缸体内的气缸套的切线方向的形状。
全文摘要
在发动机(1)的一侧设置风扇(41)，由风扇壳体(45)覆盖该风扇(41)，在该风扇壳体(45)的附近，同时在气缸盖(5)的吸气口(5a)侧的侧部配置空气滤清器(30)，在上述结构中，在空气滤清器(30)的主体(31)上设置与风扇壳体(45)内连通的吸入口(31a)。而且，在与空气滤清器(30)内的吸气口(31a)相对的位置设有障壁(46)。另外，在空气滤清器(30)的主体(31a)的外侧，形成朝向风扇壳体(45)侧及气缸盖(5)侧立起的壁部。再有，在空气滤清器(30)的罩体(32)的一个侧面上设置吸气部，同时把该罩体(32)构成正多边形。而且，把连通空气滤清器(30)和气缸盖(5)的吸气口(5a)的吸气管(31k)，一体地形成在空气滤清器(30)的主体(31)上。
文档编号F01M13/02GK1759235SQ20048000651
公开日2006年4月12日 申请日期2004年2月16日 优先权日2003年3月11日
发明者佐茂纯一, 盐田克之, 金津康弘, 西村伸治, 相良昌史 申请人:洋马株式会社