DE10000751C2 - Motor mit Ventilruhezustandfunktion - Google Patents
Motor mit VentilruhezustandfunktionInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Motor mit einer
Ventilruhezustandfunktion, welcher dazu ausgelegt ist, wenigstens eines
einer Mehrzahl von Einlaßventilen in einem bestimmten Betriebsbereich in
einen Ruhezustand zu versetzen, dargelegt im einteiligen Patentanspruch 1.
Ein Motor dieser Art ist beispielsweise aus der japanischen
Offenlegungsschrift JP 62-56327 U bekannt.
Der vorstehend erwähnte Motor gemäß dem Stand der Technik ist derart
ausgelegt, daß er ein Ventil eines Paars von Einlaßventilen in einem
bestimmten Betriebsbereich in einen Ruhezustand versetzt, um eine magere
Verbrennung durch Ausbilden einer Verwirbelung in einer
Verbrennungskammer zu ermöglichen, wodurch der Kraftstoffverbrauch
reduziert wird. Allerdings bleibt in einem Zustand, in welchem sich eines der
Einlaßventile im Ruhezustand befindet, Kraftstoff in einem zu den im
Ruhezustand befindlichen Einlaßventilen korrespondierenden Einlaßkanal
zurück und in der Folge strömt dann, wenn der Betriebszustand, in welchem
sich das eine der Einlaßventile im Ruhezustand befindet, zu dem
Betriebszustand umschaltet, in welchem alle Einlaßventile
geöffnet/geschlossen werden, der verbleibende Kraftstoff in die
Verbrennungskammer, so daß vorübergehend die Konzentration des
Kraftstoffs in der Verbrennungskammer ansteigt. Dies kann die
Maschinenleistung verringern und das Auftreten von unverbranntem
Kohlenwasserstoff erhöhen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,
einen Motor mit einer Ventilruhezustandfunktion bereitzustellen,
welcher dazu ausgelegt ist, das Einströmen von zurückgebliebenem
Kraftstoff in eine Verbrennungskammer zu verhindern, wenn das im
Ruhezustand befindliche Einlaßventil in einen Zustand umgeschaltet wird,
in welchem es geöffnet/geschlossen wird, um dadurch eine Verringerung
der Motorleistung und das Anwachsen der Menge an unverbranntem
Kohlenwasserstoff zu verhindern.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des einteiligen Patentanspruchs 1 gelöst, soweit sie nicht im
vorstehenden Text der Beschreibungseinleitung als bekannt herausgestellt sind, und zwar
erfindungsgemäß durch einen Motor mit einer Ventilruhezustandfunktion,
umfassend: eine Mehrzahl von Einlaßventilöffnungen, welche
in einem Zylinderkopf derart vorgesehen sind, daß sie einer
Verbrennungskammer gegenüberliegen; eine Mehrzahl von Einlaßkanälen,
welche in dem Zylinderkopf derart vorgesehen sind, daß sie einzeln mit den
Einlaßöffnungen verbunden sind; und ein Ventilsystem zum Antreiben einer
Mehrzahl von Einlaßventilen, welche dazu ausgelegt sind, einzeln die
Einlaßöffnungen zu öffnen/zu schließen, wobei das Ventilsystem derart
ausgebildet ist, daß es wenigstens eines der Einlaßventile in einem
bestimmten Betriebsbereich in einen Ruhezustand versetzen kann; wobei in
dem Zylinderkopf ein Verbindungskanal vorgesehen ist zum Verbinden des
Einlaßkanals, welcher zu dem selbst in dem bestimmten Betriebsbereich
geöffneten/geschlossenen Einlaßventil korrespondiert, mit dem Einlaßkanal,
welcher zu dem in dem bestimmten Betriebsbereich im Ruhezustand
befindlichen Einlaßventil korrespondiert.
Bei diesem Aufbau strömt dann, wenn sich wenigstens eines einer Mehrzahl
von Einlaßventilen in einem bestimmten Betriebsbereich im Ruhezustand
befindet, ein Luft-Kraftstoff-Gemisch von dem Einlaßkanal, welcher zu dem
im Ruhezustand befindlichen Einlaßventil korrespondiert, über den
Verbindungskanal zu dem Einlaßkanal, welcher zu dem
geöffneten/geschlossenen Einlaßventil korrespondiert, mit dem Ergebnis,
daß verhindert werden kann, daß Kraftstoff in dem Einlaßkanal zurückbleibt,
welcher zu dem im Ruhezustand befindlichen Einlaßventil korrespondiert.
Folglich strömt selbst dann, wenn der Betriebszustand, in welchem
wenigstens eines der Einlaßventile in den Ruhezustand versetzt ist, zu dem
Betriebszustand umschaltet, in welchem alle Einlaßventile
geöffnet/geschlossen werden, der zurückgebliebene Kraftstoff nicht in die
Verbrennungskammer, so daß verhindert werden kann, daß das
Mischungsverhältnis des in die Verbrennungskammer strömenden Luft-
Kraftstoff-Gemisches unstabil gemacht wird, wodurch eine Verringerung der
Motorleistung und das Anwachsen des Auftretens von unverbranntem
Kohlenwasserstoff weitgehend verhindert wird.
Gemäß einer in Patentanspruch 2 beschriebenen Erfindung ist zusätzlich zu dem
Aufbau der in Patentanspruch 1 beschriebenen Erfindung ein Einlaßsystem,
welches einen für die Einlaßkanäle gemeinsamen Vergaser umfaßt, mit den
Einlaßkanälen verbunden. Bei diesem Aufbau ist es möglich, selbst dann,
wenn das mit der Mehrzahl von Einlaßkanälen verbundene Einlaßsystem mit
einem einzigen Vergaser ausgeführt ist, den nachteilhaften Zustand zu
vermeiden, in welchem das Mischungsverhältnis unstabil gemacht wird,
wenn der Betriebszustand, in welchem ein Teil der Einlaßventile in den
Ruhezustand versetzt ist, zu dem Betriebszustand umgeschaltet wird, in
welchem alle Einlaßventile geöffnet/geschlossen werden. Dies bedeutet,
daß verhindert werden kann, daß Kraftstoff in dem Einlaßkanal zurückbleibt,
welcher zu dem aufgrund des Aufbaus der in Anspruch 1 beschriebenen
Erfindung in Ruhezustand gesetzten Einlaßventil korrespondiert, und deshalb
selbst bei Verwendung eines Einlaßsystems mit einfachem Aufbau, bei
welchem das Luft-Kraftstoff-Verhältnis von einem den jeweiligen
Einlaßkanälen gemeinsamen Vergaser gebildet wird verhindert werden kann,
daß das Mischungsverhältnis instabil gemacht wird.
Gemäß einer in Patentanspruch 3 beschriebenen Erfindung ist zusätzlich zu dem
Aufbau der in Patentanspruch 1 oder 2 beschriebenen Erfindung der
Verbindungskanal als hohler Abschnitt bei der Herstellung des Zylinderkopfs
durch Gießen gebildet. Bei diesem Aufbau ist es möglich, den
Verbindungskanal gleichzeitig mit der Herstellung des Zylinderkopfs durch
Gießen auszubilden und deshalb die Anzahl der Herstellungsschritte des
Zylinderkopfs zu verringern.
Gemäß einer in Patentanspruch 4 beschriebenen Erfindung wird zusätzlich zu dem
Aufbau der in Patentanspruch 1 oder 2 beschriebenen Erfindung der
Verbindungskanal durch spanabhebende Bearbeitung von der Seite der
Verbrennungskammer her ausgebildet. Bei diesem Aufbau kann der
Verbindungskanal einfach in dem Zylinderkopf ohne Verwendung jeglicher
besonderer Mittel hergestellt werden.
Gemäß einer in Patentanspruch 5 beschriebenen Erfindung wird zusätzlich zu dem
Aufbau der in Patentanspruch 4 beschriebenen Erfindung der Verbindungskanal
derart hergestellt, daß er zur Verbrennungskammer hin schräg verläuft in der
Richtung von dem Einlaßkanal, welcher zu dem selbst in dem bestimmten
Betriebsbereich geöffneten/geschlossenen Einlaßventil korrespondiert, zu
dem Einlaßkanal, welcher zu dem in dem bestimmten Betriebsbereich in
einen Ruhezustand versetzten Einlaßventil korrespondiert. Bei diesem
Aufbau kann das zu dem Einlaßkanal, welcher zu dem in dem bestimmten
Betriebsbereich in den Ruhezustand versetzten Einlaßventil korrespondiert,
offene Ende des Verbindungskanals an einer Position angeordnet werden,
welche so nah wie möglich an der Verbrennungskammer liegt, so daß dann,
wenn das Einlaßventil in dem bestimmten Betriebsbereich in den
Ruhezustand versetzt ist, der zu dem in den Ruhezustand versetzten
Einlaßventil korrespondierende Einlaßkanal mit dem zu dem
geöffneten/geschlossenen Einlaßventil korrespondierenden Einlaßkanal an
einer Stelle verbunden werden kann, welche so nah wie möglich an der
Verbrennungskammer liegt. Dadurch kann die Menge an in dem
Ruhezustand des Einlaßventils zurückbleibenden Kraftstoff so klein wie
möglich gemacht werden kann.
Wie vorstehend beschrieben kann gemäß der in Patentanspruch 1 beschriebenen
Erfindung verhindert werden, daß Kraftstoff in dem Einlaßkanal zurückbleibt,
welcher zu dem in Ruhezustand versetzten Einlaßventil korrespondiert, und
deshalb kann verhindert werden, daß Restkraftstoff in die
Verbrennungskammer einströmt, wenn der Betriebszustand, in welchem ein
Teil der Einlaßventile in Ruhezustand versetzt ist, zu dem Betriebszustand
umschaltet, in welchem alle Einlaßventile geöffnet/geschlossen werden. Als
ein Ergebnis kann verhindert werden, daß das Mischungsverhältnis des in
die Verbrennungskammer strömenden Luft-Kraftstoff-Verhältnisses instabil
gemacht wird, und deshalb kann eine Verringerung der Motorleistung und
ein Anwachsen der auftretenden Menge an unverbrannten
Kohlenwasserstoffen so weit wie möglich verhindert werden.
Gemäß der in Patentanspruch 2 beschriebenen Erfindung ist es selbst dann, wenn
das mit einer Mehrzahl von Einlaßkanälen verbundene Einlaßsystem derart
ausgestaltet ist, daß es einen einzigen Vergaser aufweist, möglich, den
nachteilhaften Zustand zu vermeiden, in welchem das Mischungsverhältnis
unstabil gemacht wird, wenn der Betriebszustand, in welchem ein Teil der
Einlaßventile in Ruhezustand versetzt ist, zu dem Betriebszustand
umschaltet, in welchem alle Einlaßventile geöffnet/geschlossen werden.
Gemäß der in Patentanspruch 3 beschriebenen Erfindung ist es möglich, den
Verbindungskanal gleichzeitig mit der Herstellung des Zylinderkopfs durch
Gießen auszubilden und deshalb kann die Anzahl der Herstellungsschritte
des Zylinderkopfs verringert werden.
Gemäß der in Patentanspruch 4 beschriebenen Erfindung kann der
Verbindungskanal auf einfache Weise in dem Zylinderkopf ohne
Verwendung von speziellen Mitteln ausgebildet werden.
Gemäß der in Patentanspruch 5 beschriebenen Erfindung kann das zu dem
Einlaßkanal, welcher zu dem in dem bestimmten Betriebsbereich in
Ruhezustand versetzten Einlaßventil korrespondiert, offene Ende des
Verbindungskanals an einer Stelle angeordnet werden, welche so nah wie
möglich an der Verbrennungskammer liegt, so daß dann, wenn das
Einlaßventil im dem bestimmten Betriebsbereich in Ruhezustand versetzt
wurde, der zu dem in Ruhezustand versetzten Einlaßventil
korrespondierende Einlaßkanal mit dem zu dem geöffneten/geschlossenen
Einlaßventil korrespondierenden Einlaßkanal an einer Stelle verbunden
werden kann, welche so nah wie möglich an der Verbrennungskammer liegt.
Dies macht es möglich, die Menge an im Ruhezustand des Einlaßventils
zurückbleibenden Kraftstoffs weitestgehend zu verringern.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung mit
Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben. Es zeigt:
Fig. 1 eine Seitenansicht eines Motorrads gemäß einem ersten
Ausführungsbeispiels der Erfindung,
Fig. 2 eine Draufsicht betrachtet in Richtung Pfeil 2 aus Fig. 1,
Fig. 3 eine teilweise in vertikaler Richtung entlang Linie 3-3 aus Fig.
5 geschnittene Ansicht eines oberen Abschnitts eines Motors,
Fig. 4 eine Querschnittsansicht entlang Linie 4-4 aus Fig. 5 des
oberen Abschnitts des Motors,
Fig. 5 eine Ansicht von unten betrachtet von den Pfeilen 5-5 aus
Fig. 3 eines Zylinderkopfs,
Fig. 6 eine Teilquerschnittsansicht des Zylinderkopfs nahe der
Einlaßöffnung,
Fig. 7 eine vergrößerte Vertikalschnittansicht eines
Ventilanschlagmechanismus,
Fig. 8 eine perspektivische Ansicht eines Stifthalters betrachtet von
oben,
Fig. 9 eine perspektivische Ansicht des Stifthalters betrachtet von
unten,
Fig. 10 eine perspektivische Ansicht eines Schiebestifts,
Fig. 11 ein charakteristisches Diagramm, welches die
Ventilöffnungshubhöhen von Einlaß- und Auslaßventilen zeigt,
Fig. 12 eine Seitenansicht des Zylinderkopfs betrachtet von einem
Pfeil 12 aus Fig. 5,
Fig. 13 eine Schnittansicht, welche einen Aufbau eines Hydraulik-
Steuer/Regel-Ventils zeigt,
Fig. 14 eine Vertikalschnittansicht, welche einen Hydraulikkanal des
Zylinderblocks und eines Kurbelgehäuses zeigt und
Fig. 15 eine Schnittansicht ähnlich Fig. 6, welche ein zweites
Ausführungsbeispiel zeigt.
Zuerst wird auf die Fig. 1 und 2 Bezug genommen, wobei ein
Fahrzeugrahmen 21 des Motorrads umfaßt: ein Paar rechter und linker
Hauptrahmen 22, welche jeweils näherungsweise U-förmig nach oben
geöffnet ausgebildet sind; ein Kopfrohr 23, welches an dem vorderen Ende
der Hauptrahmen 22 vorgesehen ist; einen Verbindungsrahmen 24, welcher
näherungsweise U-förmig nach unten geöffnet ausgebildet ist zum
Verbinden von hinteren Abschnitten der Hauptrahmen 22 miteinander; und
eine Sitzstütze 25, welche mit den hinteren Enden der Hauptrahmen 22
verbunden ist und sich von diesen nach hinten und schräg nach oben
erstreckt. Eine Vordergabel 26 zum Lagern eines Vorderrads WF ist lenkbar
über das Kopfrohr 23 gelagert und eine Lenkstange 27 ist mit der
Vordergabel 26 verbunden. Eine hintere Gabel 28 zum Lagern eines
Hinterrads WR ist vertikal schwenkbar durch einen hinteren Abschnitt von
einem der Hauptrahmen 22 gelagert und ein Paar von Dämpfereinheiten 29
ist zwischen der Sitzstütze 25 und dem Hinterrad WR vorgesehen.
Ein Motor E ist durch die Hauptrahmen 22 und den Verbindungsrahmen 24
gehalten und eine Kraft des Motors E wird auf das Hinterrad WR über ein an
dem Motor E angeordnetes Getriebe und einen Kettentrieb 30 übertragen.
Ein Kraftstofftank 31 ist an dem rechten und linken Hauptrahmen 22 und
dem Verbindungsrahmen 24 derart angebracht, daß er oberhalb des Motors
E angeordnet ist. Ein Doppelsitz 32 ist an der Sitzstütze 24 angebracht und
ein Kühler 33 ist vor dem Motor E angeordnet.
Nimmt man zusätzlich Bezug auf die Fig. 3 und 4, so ist der Motor E ein
Mehrzylinder (beispielsweise Vierzylinder)-Viertaktmotor. Eine Mehrzahl
(vier) von Zylinderbohrungen 37 ist in einem Zylinderblock 36 des Motors E
derart angeordnet, daß diese entlang der Breitenrichtung des
Fahrzeugrahmens 21 angeordnet sind. Die Zylinderbohrungen 37 sind nach
oben und nach vorne in Fahrtrichtung des Motorrads geneigt. Genauer
gesagt sind Zylinderbuchsen 38 zum Ausbilden der Zylinderbohrungen 37
in dem Zylinderblock 36 derart befestigt, daß sie in Intervallen entlang der
Breitenrichtung des Fahrzeugrahmens 21 voneinander beabstandet sind.
Jede Zylinderbuchse 38 ist teilweise in ein oberes Kurbelgehäuse 39
eingesetzt, welches mit einem unteren Abschnitt des Zylinderblocks 36
verbunden ist.
Ein Zylinderblock 40 ist mit einem oberen Abschnitt des Zylinderblocks 36
verbunden. Ausnehmungen 41, welche jeweils zu den Zylinderbohrungen
37 korrespondieren, sind in einer Verbindungsebene des Zylinderkopfs 40
mit dem Zylinderblock 36 vorgesehen. Die Ausnehmungen 41 umfassende
Verbrennungskammern 43 sind zwischen dem Zylinderkopf 40 und oberen
Abschnitten von verschiebbar in die Zylinderbohrungen 37 eingesetzten
Kolben 42 ausgebildet.
Nimmt man zusätzlich Bezug auf die Fig. 5, so ist in dem Zylinderkopf 40 eine
Mehrzahl (beispielsweise ein Paar) von ersten und zweiten
Einlaßventilöffnungen 44 1 und 44 2, welche sich in die Verbrennungskammer
43 öffnen, und eine Mehrzahl von (beispielsweise einem Paar) ersten und
zweiten Auslaßventilöffnungen 45 1 und 45 2, welche sich in die
Verbrennungskammer 43 öffnen, vorgesehen. Die erste Einlaßventilöffnung
44 1 und die erste Auslaßventilöffnung 45 1 sind im wesentlichen
symmetrisch bezüglich der Mitte der Verbrennungskammer 43 angeordnet
und die zweite Einlaßventilöffnung 44 2 und die zweite Auslaßventilöffnung
45 2 sind im wesentlichen symmetrisch bezüglich der Mitte der
Verbrennungskammer 43 angeordnet.
Nimmt man zusätzlich Bezug auf Fig. 6, so sind in dem Zylinderkopf 40
ein erster Einlaßkanal 46 1, welcher mit der ersten Einlaßventilöffnung 44 1
verbunden ist, ein zweiter Einlaßkanal 46 2, welcher mit der zweiten
Einlaßventilöffnung 44 2 verbunden ist, und eine gemeinsam mit dem ersten
und dem zweiten Einlaßkanal 46 1 und 46 2 verbundene und sich zu einer
Seitenfläche 40a des Zylinderkopfs 40 hin öffnende Einlaßöffnung 47
vorgesehen. Die eine Seitenfläche 40a des Zylinderkopfs 40, zu welcher
sich jede Einlaßöffnung 47 hin öffnet, ist an der Rückseite entlang der
Fahrtrichtung des Motorrads angeordnet.
Ein erster Auslaßkanal 48 1, welcher mit der ersten Auslaßventilöffnung 45 1
verbunden ist, ein zweiter Auslaßkanal 48 2, welcher mit der zweiten
Auslaßventilöffnung 45 2 verbunden ist, und eine Einlaßöffnung 49, welche
gemeinsam mit dem ersten und dem zweiten Auslaßkanal 48 1 und 48 2
verbunden ist und sich in die andere Seitenfläche 40b des Zylinderkopfs 40
öffnet, sind in dem Zylinderkopf 40 für jede Verbrennungskammer 43
vorgesehen. Die andere Seitenfläche 40b des Zylinderkopfs 40, in welche
sich jede Auslaßöffnung 49 öffnet, ist an der Vorderseite entlang der
Fahrtrichtung des Motorrads angeordnet.
Ein Einlaßsystem 51, umfassend einen Vergaser 50, welcher den
Einlaßöffnungen 47 gemeinsam ist, ist mit den Einlaßöffnungen 47
verbunden. Ein Auslaßsystem 53, umfassend einen Auspuff 52, ist mit den
Auslaßöffnungen 49 verbunden. Der Auspuff 52 ist an der rechten Seite des
Hinterrads WR in einem Zustand angeordnet, welcher in Fahrtrichtung des
Fahrzeugs nach vorne gerichtet ist.
Hinsichtlich der Fig. 3 und 4 wird zwischen der Verbindung und der
Unterbrechung zwischen der ersten Einlaßventilöffnung 44 1 und dem ersten
Einlaßkanal 46 1 durch ein erstes Einlaßventil 56 1 umgeschaltet und
zwischen der Verbindung und der Unterbrechung zwischen der zweiten
Einlaßventilöffnung 44 2 und dem zweiten Einlaßkanal 46 2 wird durch ein
zweites Einlaßventil 56 2 umgeschaltet. Ferner wird zwischen der Verbindung
und der Unterbrechung zwischen der ersten Auslaßventilöffnung 45 1 und
dem ersten Auslaßkanal 48 1 durch ein erstes Auslaßventil 57 1 als
Motorventil umgeschaltet und zwischen der Verbindung und der
Unterbrechung zwischen der zweiten Auslaßventilöffnung 45 2 und dem
zweiten Auslaßkanal 48 2 wird durch ein zweites Auslaßventil 57 2 als
Motorventil umgeschaltet.
Jedes von erstem und zweitem Einlaßventil 56 1 und 56 2 umfaßt einen
Ventilkörper 58, welcher dazu ausgelegt ist, die zugeordnete
Einlaßventilöffnung der Einlaßventilöffnungen 44 1 und 44 2 zu schließen, und
einen Ventilschaft 49, dessen Basisende integral mit dem Ventilkörper 58
verbunden ist. Jedes von erstem und zweitem Auslaßventil 57 1 und 57 2
umfaßt einen Ventilkörper 60, welcher dazu ausgelegt ist, die zugeordnete
Auslaßventilöffnung der Auslaßventilöffnungen 45 1 und 45 2 zu schließen,
und einen Ventilschaft 61, dessen Basisende integral mit dem Ventilkörper
60 verbunden ist.
Der Ventilschaft 59 von jedem von erstem und zweitem Einlaßventil 56 1 und
56 2 ist verschiebbar in einen Führungszylinder 62 eingepaßt, welcher in dem
Zylinderkopf 40 vorgesehen ist. Der Ventilschaft 61 von jedem von erstem
und zweitem Auslaßventil 57 1 und 57 2 ist verschiebbar in einen
Führungszylinder 63 eingesetzt, welcher in dem Zylinderkopf 40 vorgesehen
ist.
Ein Halter 64 ist über Splinte (nicht gezeigt) an einem Zwischenpunkt eines
von dem Führungszylinder 62 nach oben vorstehenden Abschnitts des
Ventilschafts 59 des ersten Einlaßventils 56 1 befestigt. Eine Ventilspiralfeder
65 1 ist zwischen dem Halter 64 und dem Zylinderkopf 40 vorgesehen,
wodurch das erste Einlaßventil 56 1 in Schließrichtung der ersten
Einlaßöffnung 44 1 durch die Ventilfeder 65 1 vorgespannt ist. Ferner ist ein
Halter 64 über Splinte (nicht gezeigt) mit dem vorderen Ende eines von dem
Führungszylinder 62 nach oben vorstehenden Abschnitts des Ventilschafts
59 des zweiten Einlaßventils 56 2 befestigt. Eine Ventilspiralfeder 65 2 ist
zwischen dem Halter 64 und dem Zylinderkopf 40 vorgesehen, wodurch das
zweite Einlaßventil 56 2 in Schließrichtung der zweiten Einlaßöffnung 44 2
durch die Ventilfeder 65 2 vorgespannt ist.
Ein Halter 66 ist über Splinte (nicht gezeigt) mit einem Zwischenpunkt eines
von dem Führungszylinder 63 vorstehenden Abschnitts des Ventilschafts
61 des ersten Auslaßventils 57 1 verbunden. Eine Ventilspiralfeder 67 1 ist
zwischen dem Halter 66 und dem Zylinderkopf 40 vorgesehen, wodurch das
erste Auslaßventil 57 1 in Schließrichtung der ersten Auslaßöffnung 45 1
durch die Ventilfeder 67 1 vorgespannt ist. Ferner ist ein Halter 66 über
Splinte (nicht gezeigt) mit dem vorderen Ende eines von dem
Führungszylinder 63 nach oben vorstehenden Abschnitts des Ventilschafts
61 des zweiten Auslaßventils 57 2 befestigt. Eine Ventilspiralfeder 67 2 ist
zwischen dem Halter 66 und dem Zylinderkopf 40 vorgesehen, wodurch das
zweite Auslaßventil 57 2 in der Schließrichtung der zweiten Auslaßöffnung
45 2 durch die Ventilfeder 67 2 vorgespannt ist.
Ein einlaßseitiges Ventilsystem 68I zum Antreiben des ersten und zweiten
Einlaßventils 56 1 und 56 2 der Verbrennungskammern 43 umfaßt eine
Nockenwelle 70, mit einem Sackloch versehene zylindrische Ventilheber
71 1 und mit einem Sackloch versehene zylindrische Ventilheber 71 2. Die
Nockenwelle 70 weist zu den ersten Einlaßventilen 56 1 korrespondierende
erste einlaßseitige Ventilsystemnocken 69 1 auf und zu den zweiten
Einlaßventilen 56 2 korrespondierende zweite einlaßseitige
Ventilsystemnocken 69 2. Die Ventilheber 71 1 sind durch den Zylinderkopf
40 in einer derartigen Weise gelagert, daß sie verschiebbar durch die ersten
einlaßseitigen Ventilsystemnocken 69 1 angetrieben werden können. Die
Ventilheber 71 2 sind durch den Zylinderkopf 40 derart gelagert, daß sie
verschiebbar durch die zweiten einlaßseitigen Ventilsystemnocken 69 2
angetrieben werden können.
Die Nockenwelle 70 weist einen axialen Verlauf auf, welcher orthogonal zu
den Erstreckungen der axialen Linien der Ventilschäfte 59 der ersten und
zweiten Einlaßventile 56 1 und 56 2 verlaufen, und ist drehbar zwischen dem
Zylinderkopf 40 und einem Halter 55 gelagert, welcher mit dem Zylinderkopf
40 verbunden ist. Die Ventilheber 71 2 sind verschiebbar in dem Zylinderkopf
40 derart eingesetzt, daß sie verschiebbar in derselben axialen Richtung wie
die axiale Linie der Ventilschäfte 59 der ersten Einlaßventile 56 1 bewegbar
sind. Die Außenfläche des geschlossenen Endes von jedem Ventilheber 71 1
ist in Gleitkontakt mit dem zugeordneten der ersten einlaßseitigen
Ventilsystemnocken 69 1. Die Ventilheber 71 2 sind derart verschiebbar in den
Zylinderkopf 40 eingesetzt, daß sie in derselben axialen Richtung wie die
axialen Linien der Ventilschäfte 59 der zweiten Einlaßventile 56 2
verschiebbar bewegbar sind. Die Außenfläche des geschlossenen Endes von
jedem Ventilheber 71 2 ist in Gleitkontakt mit dem zugeordneten der zweiten
einlaßseitigen Ventilsystemnocken 69 2.
Das vordere Ende des Ventilschafts 59 des zweiten Einlaßventils 56 2 steht
mit der Innenoberfläche des geschlossenen Endes des Ventilhebers 71 2 über
ein Abstandselement 72 in Kontakt. Das zweite Einlaßventil 56 2 ist
während des Betriebs des Motors E gewöhnlich derart im Einsatz, daß es
durch den zweiten einlaßseitigen Ventilsystemnocken 69 2
geöffnet/geschlossen wird.
Ferner ist ein Ventilruhemechanismus 73I zwischen dem Ventilschaft 59 des
ersten Einlaßventils 56 1 und dem Ventilheber 71 1 vorgesehen. Der
Ventilruhemechanismus 73I kann zwischen einem Aktivzustand und einem
Passivzustand einer von dem Ventilheber 71 1 auf das erste Einlaßventil 56 1
in der Ventilöffnungsrichtung aufgebrachten Druckkraft umschalten.
Genauer gesagt erzeugt in einem bestimmten Betriebsbereich,
typischerweise einem Niedergeschwindigkeits-Betriebsbereich des Motors
E, der Ventilruhemechanismus 73I den Passivzustand der Druckkraft,
wodurch das erste Einlaßventil 56 1 in den Ruhezustand (Anschlagszustand)
unabhängig von der Verschiebebewegung des Ventilhebers 71 1 geschaltet
wird.
Mit Bezug auf die Fig. 7 umfaßt der Ventilruhemechanismus 73I einen
Stifthalter 74, welcher verschiebbar in dem Ventilheber 71 1 eingesetzt ist;
einen Schiebestift 76, welcher verschiebbar in dem Stifthalter 74 derart
eingesetzt ist, daß er eine Hydraulikkammer 75 zwischen der Innenfläche
des Ventilhebers 71 1 und dem Schiebestift 76 bildet; eine Rückholfeder 77,
welche zwischen dem Schiebestift 76 und dem Stifthalter 74 vorgesehen
ist, um den Schiebestift 76 in der Richtung einer Volumenverringerung der
Hydraulikkammer 75 vorzuspannen; und einen Anschlagstift 78, welcher als
ein Drehanschlagmittel wirkt, welcher zwischen dem Stifthalter 74 und dem
Schiebestift 76 zum Stoppen der Rotation des Schiebestifts 76 um seine
Achse vorgesehen ist.
Zusätzlich bezugnehmend auf die Fig. 8 und 9 umfaßt der Stifthalter 74
einen Ringabschnitt 74a, welcher verschiebbar in den Ventilheber 71 1
eingesetzt ist; und einen Brückenabschnitt 74b, welcher integral mit dem
Ringabschnitt 74a zum Verbinden von einander gegenüberliegenden
Innenumfangsabschnitten des Ringabschnitts 74a entlang einer
Durchmesserlinie des Ringabschnitts 74a ausgebildet ist. Der Innenumfang
des Ringabschnitts 74a und beide Seitenflächenabschnitte des
Brückenabschnitts 74b sind zur Gewichtsreduzierung teilweise
ausgeschnitten. Der Stifthalter 74 ist aus einem Stahl oder einer
Aluminiumlegierung durch Wachsausschmelzgießen und Schmieden oder
aus Kunstharz hergestellt. Die Außenumfangsfläche des aus Metall
hergestellten Stifthalters 74, d. h. die Außenumfangsfläche des aus Metall
hergestellten Ringabschnitts 74a und die Innenumfangsfläche des
Ventilhebers 71 1 wurden einer Karburierung ausgesetzt.
Eine ringförmige Vertiefung 79 ist in dem Außenumfangsabschnitt des
Stifthalters 74 ausgebildet, d. h. dem Außenumfangsabschnitt des
Ringabschnitts 74a. Ein als Sackloch ausgebildetes Gleitloch 80 ist in dem
Brückenabschnitt 74b des Stifthalters 74 vorgesehen. Das Gleitloch 80
weist eine Achse entlang einer Durchmesserlinie des Ringabschnitts 74a
auf, d. h. die Achse orthogonal zur Achse des Ventilhebers 71 1. Ein Ende
des Gleitlochs 80 öffnet sich in die ringförmige Vertiefung 79 und das
andere Ende desselben ist geschlossen. Ein Einsatzloch 81, welches
ermöglicht, daß das vordere Ende des Ventilschafts 49 des ersten
Einlaßventils 56 1 sich durch dieses hindurch erstreckt, ist am Mittelpunkt
eines unteren Abschnitts des Brückenabschnitts 74b derart ausgebildet, daß
es sich in das Gleitloch 80 öffnet. Ein erweitertes Loch 82 zum Aufnehmen
des vorderen Endes des Ventilschafts 59 des ersten Einlaßventils 56 1 ist an
der Mitte eines oberen Abschnitts des Brückenabschnitts 74b derart
vorgesehen, daß es koaxial zu dem Einsatzloch 81 ist, wobei das Gleitloch
80 zwischen dem Einsatzloch 81 und dem erweiterten Loch 82 liegt.
Ein aufnehmender Zylinderabschnitt 83, welcher koaxial zu der Achse des
erweiterten Lochs 82 ist, ist integral an einem Abschnitt des
Brückenabschnitts 74b des Stifthalters 74 ausgebildet, welcher Abschnitt
dem geschlossenen Ende des Ventilhebers 71 1 gegenüberliegt. Ein
scheibenartiges Abstandselement 84 zum Blockieren des Endes des
erweiterten Lochs 82 an der geschlossenen Seite des Ventilhebers 71 1 ist
zum Teil in den aufnehmenden Zylinderabschnitt 83 eingesetzt. Ein
vorstehender Abschnitt 85, welcher mit dem Abstandselement 84 in
Kontakt treten soll, ist integral an einem mittleren Abschnitt der
Innenoberfläche des geschlossenen Endes des Ventilhebers 71 1 ausgebildet.
Der Schiebestift 76 ist verschiebbar in dem Gleitloch 80 des Stifthalters 74
eingesetzt. Wenn der Stifthalter 74 aus einem Kunstharz hergestellt ist,
kann lediglich der mit dem Schiebestift 76 in Kontakt stehende
Gleitkontaktabschnitt des Stifthalters 74 aus Metall hergestellt sein.
Die mit der ringförmigen Vertiefung 79 in Verbindung stehende
Hydraulikkammer 75 ist zwischen einem Ende des Schiebestifts 76 und der
Innenfläche des Ventilhebers 71 1 ausgebildet. Die Rückholfeder 77 ist in
einer Federkammer 86 aufgenommen, welche zwischen dem anderen Ende
des Schiebestifts 76 und dem geschlossenen Ende des Gleitlochs 80
ausgebildet ist.
Zusätzlich bezugnehmend auf die Fig. 10 ist ein Aufnahmeloch 87, welches
koaxial mit dem Einsatzloch 61 und dem erweiterten Loch 82 in Verbindung
stehen kann und welches auch das vordere Ende des Ventilschafts 59
aufnehmen kann, an dem Zwischenabschnitt in der axialen Richtung des
Schiebestifts 76 vorgesehen. Das Ende des Aufnahmelochs 87 an der Seite
des Einsatzlochs 81 öffnet sich in eine flache Kontaktebene 88, welche an
der Außenfläche des unteren Abschnitts des Schiebestifts 76 derart
ausgebildet ist, daß sie dem Einsatzloch 82 gegenüberliegt. Genauer gesagt
ist die Kontaktebene 88 entlang der Achsrichtung des Schiebestifts 76
länger und das Aufnahmeloch 87 öffnet sich in die Kontaktebene 88 an
einer Stelle, welche zu der Seite der Federkammer 86 versetzt ist.
Ein derartiger Schiebestift 76 wird in der axialen Richtung derart
verschoben, daß ein Hydraulikdruck der Hydraulikkammer 75, welcher auf
ein Ende des Schiebestifts 76 einwirkt, gegen eine Federkraft der
Rückholfeder 77 ausgleichend wirkt, welche auf die Seite des anderen
Endes des Schiebestifts 76 wirkt. Im Passivzustand, in welchem der
Hydraulikdruck der Hydraulikkammer 75 gering ist, wird der Schiebestift 76
in der Fig. 7 nach rechts bewegt, um das vordere Ende des Ventilschafts 59,
welcher in dem Einsatzloch 81 aufgenommen ist, in dem Aufnahmeloch 87
und dem erweiterten Loch 82 aufzunehmen. Im Aktivzustand, in welchem
der Hydraulikdruck der Hydraulikkammer 75 hoch ist, wird der Schiebestift
76 in der Fig. 7 nach links bewegt, um das Aufnahmeloch 87 von den
Achslinien des Einsatzlochs 81 und des erweiterten Lochs 82 zu versetzen,
um dadurch das vordere Ende des Ventilschafts 59 in Kontakt mit der
Kontaktebene 88 zu bringen.
Wenn der Schiebestift 76 in eine Position bewegt wird, in welcher das
Aufnahmeloch 87 koaxial zu dem Einsatzloch 81 und dem erweiterten Loch
82 ist, bleibt das Einlaßventil 56 1 in seiner Ruhestellung (Anschlagstellung).
Genauer gesagt werden zu diesem Zeitpunkt der Stifthalter 74 und der
Schiebestift 76 an der Seite des ersten Einlaßventils 56 1 zusammen mit der
Verschiebebewegung des Ventilhebers 71 1 durch die Druckkraft bewegt,
welche von dem ersten einlaßseitigen Ventilsystemnocken 69 1 her wirkt;
allerdings wird lediglich das vordere Ende des Ventilschafts 59 in dem
Aufnahmeloch 87 und dem erweiterten Loch 82 aufgenommen und die
Druckkraft wird nicht von dem Ventilheber 71 1 und dem Stifthalter 74 auf
das erste Einlaßventil 56 1 in der Ventilöffnungsrichtung ausgeübt. Wenn der
Schiebestift 76 in die Position bewegt wird, in welcher das vordere Ende
des Ventilschafts 59 in Kontakt mit der Kontaktebene 88 steht, wird das
erste Einlaßventil 56 1 derart betätigt, daß es geöffnet/geschlossen wird.
Genauer gesagt werden zu diesem Zeitpunkt der Stifthalter 74 und der
Schiebestift 76 zu der Seite des ersten Einlaßventils 56 1 hin mit der
Schiebebewegung des Ventilhebers 71 1 durch die Druckkraft bewegt,
welche von dem ersten einlaßseitigen Ventilsystemnocken 69 1 her wirkt, so
daß die Druckkraft auf das erste Einlaßventil 56 1 in Ventilöffnungsrichtung
ausgeübt wird. Auf diese Weise wird das erste Einlaßventil 56 1 derart
betätigt, daß es nach Maßgabe der Drehung des ersten einlaßseitigen
Ventilsystemnockens 69 1 geöffnet/geschlossen wird. Wenn der Schiebestift
76 um seine Achse in dem Stifthalter 74 gedreht wird, wird die Achse des
Aufnahmelochs 87 von derjenigen des Einsatzlochs 81 und des erweiterten
Lochs 82 versetzt, so daß das vordere Ende des Ventilschafts 59 nicht in
Kontakt mit der Kontaktebene 88 gebracht werden kann. Für eine derartige
Situation ist der Anschlagstift 78 vorgesehen, um die Drehung des
Schiebestifts 76 um seine Achse zu stoppen.
Der Anschlagstift 78 ist in Befestigungslöchern 89 und 90 angebracht,
welche koaxial in dem Brückenabschnitt 74b des Stifthalters 74 derart
angeordnet sind, daß ein Teil des Schiebelochs 80 an seiner einen Endseite
zwischen diesen liegt. Der Anschlagstift 78 erstreckt sich durch einen Spalt
91, welcher an der einen Endseite des Schiebstifts 76 derart vorgesehen ist,
daß er sich zu der Seite der Hydraulikkammer 75 hin öffnet. Genauer gesagt
ist der Anschlagstift 78 in dem Stifthalter 74 in einem Zustand angebracht,
in welchem er sich durch den Schiebestift 76 erstreckt, während eine axiale
Bewegung des Schiebestifts 76 zugelassen wird. Folglich wird der
Anschlagstift 78 mit dem inneren geschlossenen Ende des Schlitzes 91 in
Kontakt gebracht, so daß das Bewegungsende des Schiebestifts 76 zur
Seite der Hydraulikkammer 75 hin beschränkt ist.
Eine Spiralfeder 92 ist zum Vorspannen des Stifthalters 74 an der Seite
vorgesehen, an welcher das an dem Stifthalter 74 angebrachte
Abstandelement 84 in Kontakt mit dem vorstehenden Abschnitt 85 steht,
welcher an dem mittleren Abschnitt an der Innenfläche des geschlossenen
Endes des Ventilhebers 71 1 vorgesehen ist. Genauer gesagt ist die
Spiralfeder 92 zwischen dem Stifthalter 74 und dem Zylinderkopf 40 derart
angeordnet, daß er den Ventilschaft 59 an einer Stelle umgibt, an welcher
der Außenumfang der Spiralfeder 92 nicht in Kontakt mit der
Innenoberfläche des Ventilhebers 71 1 gebracht ist. Ein Paar von
Vorsprüngen 93 und 94 ist integral an dem Brückenabschnitt 74b des
Stifthalters 74 vorgesehen. Die Vorsprünge 93 und 94 wirken derart, dass
sie das Ende der Spiralfeder 92 in Richtung orthogonal zur Achse des
Ventilschafts 59 positionieren.
Jeder der Vorsprünge 93 und 94, welche in einem Kreisbogen zentriert zu
einer Achse des Ventilschafts 59 ausgebildet sind, erstreckt sich von dem
Stifthalter 74 um eine Höhe, welche kleiner als der Durchmesser der
Spiralfeder 92 ist.
Der Vorsprung 93 weist einen gestuften Abschnitt 95 auf, welcher in
Kontakt mit dem Endabschnitt an der Seite des ersten Einlaßventils 56 1 des
Anschlagstifts 78 steht, wodurch die Bewegung des Anschlagstifts 78 auf
der Seite des ersten Einlaßventils 56 1 verhindert wird.
Um eine Druckänderung in der Federkammer 86 durch die Axialbewegung
des Schiebestifts 76 zu verhindern, weist der Schiebestift 76 ein
Verbindungsloch 96 auf, durch welches die Federkammer 86 mit dem
Aufnahmeloch 87 in Verbindung steht. Um ferner eine Druckänderung eines
Raums zwischen dem Druckhalter 74 und dem Ventilheber 71 1 aufgrund
einer Temperaturänderung zu verhindern, weist der Stifthalter 74 ein
Verbindungsloch 97 auf, durch welches der Raum mit der Federkammer 86
in Verbindung steht.
Der Zylinderkopf 40 weist ein Lagerloch 98 auf, um verschiebbar den
Ventilheber 71 1 zu lagern, und eine ringförmige Ausnehmung 99 ist in dem
Lagerloch 98 derart vorgesehen, daß es den Ventilheber 71 1 umgibt. Der
Ventilheber 71 1 weist ein Verbindungsloch 100 auf, durch welches die
ringförmige Vertiefung 99 mit der ringförmigen Vertiefung 79, welche in
dem Stifthalter 74 ausgebildet ist, unabhängig von der Verschiebebewegung
des Ventilhebers 71 1 in dem Lagerloch 98 kommuniziert, und weist auch ein
Freigabeloch 101 auf. Das Freigabeloch 101 ist in dem Ventilheber 71 1 an
einer derartigen Position vorgesehen, daß dann, wenn der Ventilheber 71 1
in seine oberste Stellung in Fig. 7 bewegt wird, die Verbindung zwischen
der ringförmigen Vertiefung 99 zum Innenraum des Ventilhebers 71 1 über
den unteren Abschnitt des Freigabelochs 101, welches unter dem Stifthalter
74 positioniert ist, ermöglicht ist, daß jedoch dann, wenn der Ventilheber
71 1 von der obersten Stellung in Fig. 7 nach unten bewegt wird, die
Verbindung zwischen der ringförmigen Vertiefung 88 und dem Innenraum
des Ventilhebers 71 1 blockiert ist. Durch das Freigabeloch 101 wird in den
Ventilheber 71 1 Schmieröl eingespritzt.
Der Zylinderkopf 40 weist auch Arbeitsölzuführkanäle 103 auf, welche mit
den ringförmigen Vertiefungen 99 der Verbrennungskammern 43
kommunizieren.
Ein auslaßseitiges Ventilsystem 68E zum Antreiben des ersten und zweiten
Auslaßventils 57 1 und 57 2 der Verbrennungskammern 43 umfaßt eine
Nockenwelle 106, mit Sacklöchern ausgebildete zylindrische Ventilheber
107 1 und mit Sacklöchern ausgebildete zylindrische Ventilheber 107 2. Die
Nockenwelle 106 weist zu den ersten Auslaßventilen 57 1 korrespondierende
erste auslaßseitige Ventilsystemnocken 105 1 auf und zu den zweiten
auslaßseitigen Ventilen 57 2 korrespondierende zweite auslaßseitige
Ventilsystemnocken 105 2. Die Ventilheber 107 1 werden durch den
Zylinderkopf 40 derart gelagert, daß sie verschiebbar durch die ersten
auslaßseitigen Ventilsystemnocken 105 1 angetrieben werden. Die
Ventilheber 107 2 sind durch den Zylinderkopf 40 derart gelagert, daß sie
verschiebbar durch die zweiten auslaßseitigen Ventilsystemnocken 105 2
angetrieben werden.
Die Nockenwelle 106 weist eine zu den Erstreckungen der Achslinien der
Ventilschäfte 61 des ersten und zweiten Auslaßventils 57 1 und 57 2
orthogonale Achse auf und ist, wie die Nockenwelle 70 des einlaßseitigen
Ventilsystems 68I, drehbar zwischen dem Zylinderkopf 40 und dem mit dem
Zylinderkopf 40 verbundenen Halter 55 gelagert. Die Ventilheber 107 1 sind
derart verschiebbar in den Zylinderkopf 40 eingesetzt, daß sie in derselben
Achsrichtung wie die Achsen der Ventilschäfte 61 der ersten Auslaßventile
57 1 verschiebbar beweglich sind. Die Außenfläche des geschlossenen Endes
von jedem Ventilheber 107 1 ist in Gleitkontakt mit dem zugeordneten der
ersten auslaßseitigen Ventilsystemnocken 105 1. Die Ventilheber 107 2 sind
derart in den Zylinderkopf 40 verschiebbar eingesetzt, daß sie in derselben
Achsrichtung wie die Achsen der Ventilschäfte 61 der zweiten
Auslaßventile 57 2 verschiebbar beweglich sind. Die Außenoberfläche des
geschlossenen Endes der Ventilhebers 107 2 ist in Gleitkontakt mit dem
zugeordneten der zweiten auslaßseitigen Ventilsystemnocken 105 2.
Das vordere Ende des Ventilschafts 61 des zweiten Auslaßventils 57 2 steht
über ein Abstandselement 108 in Kontakt mit der Innenfläche des
geschlossenen Endes des Ventilhebers 107 2. Das zweite Auslaßventil 57 2
wird während des Betriebs des Motors gewöhnlich derart betrieben, daß es
durch den zweiten auslaßseitigen Ventilsystemnocken 105 2
geöffnet/geschlossen wird. Andererseits ist ein Ventilruhemechanismus 73E
zwischen dem Ventilschaft 61 des ersten Auslaßventils 57 1 und dem
Ventilheber 107 1 vorgesehen. Der Ventilruhemechanismus 73E kann
zwischen einem Aktivzustand und einem Passivzustand einer Druckkraft
umgeschaltet werden, welche von dem Ventilheber 107 1 auf das erste
Auslaßventil 57 1 in der Ventilöffnungsrichtung ausgeübt wird. Genauer
gesagt erzeugt in einem bestimmten Betriebsbereich, typischerweise einem
Niedergeschwindigkeits-Betriebsbereich des Motors E der
Ventilruhemechanismus 73E den Passivzustand der Druckkraft, wodurch
das erste Auslaßventil 57 1 in den Ruhezustand geschaltet wird unabhängig
von der Gleitbewegung des Ventilhebers 107 1. Der Ventilruhemechanismus
73E weist denselben Aufbau auf wie der des Ventilruhemechanismus 73I
des einlaßseitigen Ventilsystems 68I.
In dem Passivzustand des Ventilruhemechanismus 73I und 73E, d. h. in dem
Zustand, in welchem das erste Einlaßventil 56 1 und das erste Auslaßventil
57 1 derart betrieben werden, daß sie geöffnet/geschlossen werden, wie
durch die unterbrochenen Kurven in Fig. 1 gezeigt, werden der erste
einlaßseitige Ventilsystemnocken 69 1 und der erste auslaßseitige
Ventilsystemnocken 105 1 derart betrieben, daß der Gesamtöffnungswinkel
relativ groß gemacht ist und der Winkel, bei welchem der Öffnungszustand
des ersten Einlaßventils 56 1 mit dem des ersten Auslaßventils 57 1 überlappt,
relativ groß gemacht ist; allerdings werden, wie durch die durchgezogenen
Kurven in Fig. 11 gezeigt, der zweite einlaßseitige Ventilsystemnocken 69 2
und der zweite auslaßseitige Ventilsystemnocken 105 2 derart betrieben, daß
der Gesamtöffnungswinkel relativ klein gemacht ist und der Winkel, bei
welchem der Öffnungszustand des zweiten Einlaßventils 56 2 mit dem des
zweiten Auslaßventils 57 2 überlappt, relativ groß gemacht ist.
Bei derartigen einlaßseitigen und auslaßseitigen Ventilsystemen 68I und 68E
ruhen in einem Niedergeschwindigkeits-Betriebsbereich als bestimmter
Betriebsbereich des Motors E das erste Einlaßventil 56 1 und das erste
Auslaßventil 57 1 und lediglich das zweite Einlaßventil 56 2 und das zweite
Auslaßventil 57 2 werden betrieben, so daß diese sich öffnen/schließen. Zu
dieser Zeit kann das Rückdruckverhältnis in der Verbrennungskammer 43
verbessert werden, da der Winkel, bei welchem der Öffnungszustand des
zweiten Einlaßventils 56 2 mit dem des zweiten Auslaßventils 57 2 überlappt,
relativ klein ist und da durch das Einströmen des Luft-Kraftstoff-Gemisches
in der Verbrennungskammer 43 lediglich durch den zweiten Einlaßkanal 46 2
eine Verwirbelung auftritt, kann der Kraftstoffverbrauch reduziert werden
und das Ausgangsdrehmoment wird vergrößert. In einem
Hochgeschwindigkeits-Betriebsbereich werden nicht nur die zweiten
Einlaßventile 56 2 und die zweiten Auslaßventile 57 2 gewöhnlicherweise
derart betrieben, daß sie öffnen und schließen, sondern es werden auch, da
der Ventilruhemechanismus 73I und 73E in den Aktivzustand geschaltet
sind, auch das erste Einlaßventil 56 1 und das erste Auslaßventil 57 1 derart
betrieben, daß sie öffnen und schließen, mit dem Ergebnis, daß die Leistung
in dem Hochgeschwindigkeits-Betriebsbereich gesteigert werden kann.
Folglich ist es in einem breiten Betriebsbereich von einem
Niedergeschwindigkeits-Betriebsbereich zu einem Hochgeschwindigkeits-
Betriebsbereich möglich, die Leistung zu steigern und den
Kraftstoffverbrauch zu verringern.
Wie vorstehend beschrieben, ruht in einem Niedergeschwindigkeits-
Betriebsbereich des Motors E das erste Einlaßventil 56 1 und in einem
derartigen Zustand bleibt Kraftstoff in dem Einlaßkanal, welcher dem
Einlaßventil 56 1 entspricht, d. h. in dem ersten Einlaßkanal 46 1. Wenn dann
der Betrieb für den Niedergeschwindigkeits-Betriebsbereich zu dem Betrieb
für den Hochgeschwindigkeits-Betriebsbereich umgeschaltet wird, in
welchem die Einlaßventile 56 1 und 56 2 betrieben werden, so daß diese
öffnen/schließen, strömt der somit in dem ersten Einlaßkanal 46 1
verbleibende Kraftstoff in die Verbrennungskammer 43 und dadurch wird
die Konzentration des Kraftstoffs in der Verbrennungskammer 43
vorübergehend dicht. Dies kann die Leistung des Motors E reduzieren und
zum Auftreten von unverbranntem Kohlenwasserstoff führen.
Um mit einer derartigen nachteilhaften Situation fertig zu werden, ist, wie
in Fig. 6 gezeigt, ein Verbindungskanal 109 in dem Zylinderkopf 40
ausgebildet, welcher den zweiten Einlaßkanal 46 2, der zu dem
gewöhnlicherweise während des Betriebs des Motors E
geöffneten/geschlossenen zweiten Einlaßventil 56 2 korrespondiert, mit dem
ersten Einlaßkanal 46 1 verbindet, welcher zu dem in einem bestimmten
Betriebsbereich während des Betriebs des Motors E ruhenden ersten
Einlaßventil 56 1 korrespondiert. In dem Ruhezustand des ersten Einlaßventils
56 1 strömt das Luft-Kraftstoff-Gemisch in dem ersten Einlaßkanal 46 1 in den
zweiten Einlaßkanal 46 2 durch den Verbindungskanal 109, wie durch einen
Pfeil 110 in Fig. 6 gezeigt.
Der Verbindungskanal 109 ist in dem durch Gießen erhaltenen Zylinderkopf
40 durch spanabhebende Bearbeitung von der Seite der
Verbrennungskammer 43 her derart ausgebildet, daß dieser zur
Verbrennungskammer 43 hin in Richtung von dem zweiten Einlaßkanal 46 2
zu dem ersten Einlaßkanal 46 1 hin geneigt ist. Das offene Ende des
Verbindungskanals 109 zum Verbinden des ersten Einlaßkanals 46 1 mit dem
zweiten Einlaßkanal 46 2 ist an einer Stelle angeordnet, welches so nahe wie
möglich an der Verbrennungskammer 43 liegt.
Mit Bezug auf Fig. 5 ist ein Aufnahmeloch 112 in dem Zylinderkopf 40 an
einer Stelle zwischen zwei in der Mitte entlang der Anordnungsrichtung
benachbarten Zylinderbohrungen der vier Zylinderbohrungen 37 vorgesehen.
Der Zylinderkopf 40 ist durch das Aufnahmeloch 112 in einen ersten und
einen zweiten Kopfabschnitt 40 1 und 40 2 unterteilt.
Ein Mittel, wie beispielsweise ein Kettentriebmittel, zum Antreiben der
Nockenwellen 70 und 106 des einlaßseitigen und auslaßseitigen
Ventilsystems 68I und 68E ist in dem Aufnahmeloch 112 aufgenommen.
Mit Bezug auf Fig. 12 ist ein Hydraulik-Steuer/Regel-Ventil 113 an der
einen Seitenfläche 40a des Zylinderkopfs 40 angebracht, zu welcher sich
die Einlaßöffnungen 47 öffnen, und zwar an einer Stelle zwischen einem
Paar von Einlaßöffnungen 47, welche an der Seite des ersten Kopfes 40 1
angeordnet sind. Das Hydraulik-Steuer/Regel-Ventil 113 wird dazu
verwendet, einen Hydraulikdruck des dem Ventilruhemechanismus 43I und
43E zugeführten Arbeitsöls des einlaßseitigen und des auslaßseitigen
Ventilsystems 68I und 68E zu steuern/zu regeln.
Mit Bezug auf Fig. 13 ist das Hydraulik-Steuer/Regel-Ventil 113 an der
einen Seitenfläche 40a des Zylinderkopfs 40 zum Ein- und Ausschalten der
Verbindung zwischen dem zu der einen Seitenfläche 40a des Zylinderkopfs
40 offenen Ende eines Arbeitsöl-Einlaßkanals 114 und dem zu der einen
Seitenoberfläche 40a des Zylinderkopfs 40 offenen Ende eines ersten
Arbeitsölabgabekanals 115 1 angeordnet. Das Hydraulik-Steuer/Regel-Ventil
113 umfaßt einen Einlaß 116, welcher mit dem Arbeitsöl-Einlaßkanal 114
in Verbindung steht, einen Auslaß 117, welcher mit dem ersten Arbeitsöl-
Abgabekanal 115 1 in Verbindung steht, und einen Spulenventilkörper 119,
welcher verschiebbar in ein Gehäuse 118 eingesetzt ist, das an der
Seitenfläche 40a des Zylinderkopfs 40 angebracht ist.
Das Gehäuse 118 weist ein Zylinderloch 121 auf, dessen oberes Ende durch
eine Kappe 120 blockiert ist. Der Spulenventilkörper 119 ist derart in dem
Zylinderloch 121 verschiebbar eingesetzt, daß er eine Hydraulikkammer 122
zwischen der Kappe 120 und dem Spulenventilkörper 119 ausbildet. Eine
Federkammer 123 ist zwischen dem unteren Abschnitt des Gehäuses 118
und dem Spulenventilkörper 119 ausgebildet. Eine Feder 124 zum
Vorspannen des Spulenventilkörpers 119 nach oben, d. h. in der
Schließrichtung, ist in der Federkammer 123 aufgenommen. Der
Spulenventilkörper 119 weist eine ringförmige Ausnehmung 125 auf zum
Ermöglichen einer Verbindung zwischen dem Einlaß 116 und dem Auslaß
117. Wenn der Spulenventilkörper 119, wie in Fig. 13 gezeigt, nach oben
bewegt wird, blockiert dieser die Verbindung zwischen dem Einlaß 116 und
dem Auslaß 117.
In einem Zustand, in welchem das Gehäuse 118 an der einen Seitenfläche
40a des Zylinderkopfs 40 angebracht ist, wird zwischen dem Einlaß 116
und dem Arbeitsöl-Einlaßkanal 114 ein Ölfilter 126 gehalten. Das Gehäuse
118 weist auch ein Öffnungsloch 127 zum Verbinden des Einlasses 116 mit
dem Auslaß 117 auf. Folglich steht selbst in einem Zustand, in welchem
sich der Spulenventilkörper 119 in einer Schließposition befindet, der Einlaß
116 mit dem Auslaß 117 durch das Öffnungsloch 127 in Verbindung, so
daß ein durch das Öffnungsloch 127 beschränkter Hydraulikdruck von dem
Auslaß 117 in den ersten Arbeitsöl-Abgabekanal 115 1 eingeführt wird.
Das Gehäuse 118 weist eine Bypass-Öffnung 128 auf, welche durch die
ringförmige Vertiefung 125 mit dem Auslaß 117 lediglich in dem Zustand
in Verbindung steht, in welchem der Spulenventilkörper 119 an der
Schließposition angeordnet ist. Die Bypass-Öffnung 128 steht mit dem
oberen innenseitigen Abschnitt des Zylinderkopfs 40 in Verbindung.
Das Gehäuse 118 weist auch einen Kanal 129 auf, welcher gewöhnlich mit
dem Einlaß 116 in Verbindung steht. Der Kanal 129 ist über ein
Solenoidventil 130 mit einem Verbindungsloch 131 verbunden, welches in
der Kappe 120 derart ausgebildet ist, daß es mit der Hydraulikkammer 122
in Verbindung steht. Wenn das Solenoidventil 130 geöffnet ist, wird ein
Hydraulikdruck in die Hydraulikkammer 122 eingeführt und der
Spulenventilkörper 119 wird betrieben, so daß dieser durch den somit in die
Hydraulikkammer 122 eingeführten Hydraulikdruck öffnet.
Das Gehäuse 118 weist auch eine Leckagedüse 132 auf, welche mit der
Hydraulikkammer 122 in Verbindung steht. Die Leckagedüse 132 ist auch
mit dem oberen innenseitigen Abschnitt des Zylinderkopfs 40 verbunden.
Wenn das Solenoidventil 130 geschlossen ist, wird der in der
Hydraulikkammer 122 bleibende Hydraulikdruck durch die Leckagedüse 132
freigegeben.
Mit Bezug auf Fig. 14 ist ein unteres Kurbelgehäuse 136, welches einen
Teil eines Getriebegehäuses 135 bildet, mit einem unteren Abschnitt des
oberen Kurbelgehäuses 39 verbunden. Eine Kurbelwelle 137 ist drehbar
zwischen den beiden Kurbelgehäusen 39 und 136 gelagert.
Eine Ölwanne 138 ist mit einem unteren Abschnitt des unteren
Kurbelgehäuses 136 verbunden. In dem Getriebegehäuse 135 ist eine
Ölpumpe 139 zum Auspumpen von in der Ölwanne 138 enthaltenem
Arbeitsöl enthalten. Ein vorspringender Abschnitt 135a, welcher von dem
oberen Kurbelgehäuse 39 nach oben vorsteht, ist an dem Getriebegehäuse
135 vorgesehen. Ein Startermotor 140 mit einer Drehachse parallel zur
Kurbelwelle 137 ist an dem vorstehenden Abschnitt 135 an einer Stelle
oberhalb des oberen Kurbelgehäuses 39 angebracht.
Der Arbeitsöl-Einlaßkanal 114 zum Einführen von Arbeitsöl von der Ölpumpe
135 zu dem Hydraulik-Steuer/Regel-Ventil 113 ist in dem Zylinderkopf 40,
dem Zylinderblock 36, dem oberen Kurbelgehäuse 39 und dem unteren
Kurbelgehäuse 136 vorgesehen.
Der Arbeitsöl-Einlaßkanal 114 umfaßt eine Verbindungsöffnung 114a,
welche mit dem Einlaß 116 des Hydraulik-Steuer/Regel-Ventils 113
verbunden ist und sich zu einer Seitenfläche 40a des Zylinderkopfs 40
öffnet; einen ersten in dem Zylinderkopf 40 derart vorgesehenen Kanal
114b, daß dieser mit der Verbindungsöffnung 114a verbunden ist und sich
geradlinig entlang der einen Seitenfläche 40a erstreckt; einen zweiten Kanal
114c, welcher in dem Zylinderblock 36 derart vorgesehen ist, daß er koaxial
mit dem ersten Kanal 114b verbunden ist; einen dritten Kanal 114d,
welcher in dem unteren Kurbelgehäuse 39 derart vorgesehen ist, daß er
koaxial mit dem zweiten Kanal 114c verbunden ist und sich geradlinig
erstreckt; einen vierten Kanal 114e, welcher in dem unteren Kurbelgehäuse
136 derart vorgesehen ist, daß er mit dem unteren Ende des dritten Kanals
114d verbunden ist und sich in vertikaler Richtung erstreckt; einen fünften
Kanal 114f, welcher in dem unteren Kurbelgehäuse 136 derart vorgesehen
ist, daß er mit dem unteren Ende des vierten Kanals 114e verbunden ist und
sich im wesentlichen in der horizontalen Richtung erstreckt; und einen
sechsten Kanal 114g, welcher in dem unteren Kurbelgehäuse 136 derart
vorgesehen ist, daß er sich im wesentlichen parallel zu dem fünften Kanal
114f erstreckt. Ein Filter 141, welcher zwischen dem fünften und dem
sechsten Kanal 114f und 114g angeordnet ist, ist im unteren Kurbelgehäuse
136 angebracht und der sechste Kanal 114g ist mit einer Abgabeöffnung
der Ölpumpe 139 verbunden.
Ein in der Ölwanne 138 angeordneter Ansaugkopf 142 ist mit einer
Einlaßöffnung der Ölpumpe 139 verbunden. Über den Ansaugkopf in die
Ölpumpe 139 eingesaugtes Arbeitsöl wird in den Arbeitsöl-Einlaßkanal 141
ausgegeben, in welchem der Filter 141 angeordnet ist. Ein Überdruckventil
143 zum Verhindern eines übermäßigen Anstiegs des Hydraulikdrucks des
Arbeitsöls ist zwischen der Ölpumpe 139 und dem Filter 141
zwischengeschaltet. Eine Ölleitung 144 zum Zuführen von Öl zu jedem zu
schmierenden Abschnitt des Motors E ist mit einem Zwischenabschnitt des
fünften Kanals 114f verbunden, welcher mit dem Filter 141 verbunden ist.
Ein Wassermantel 145 ist in dem Zylinderblock 36 und dem Zylinderkopf 40
vorgesehen. Der erste Kanal 114b und der zweite Kanal 114c, welche zu
dem Zylinderblock 36 und dem Zylinderkopf 40 korrespondieren, des
Arbeitsöl-Einlaßkanals 114 sind außerhalb des Wassermantels 145
angeordnet.
Mit Bezug auf die Fig. 5 und 12 weist der erste Kopfabschnitt 40 1 des
Zylinderkopfs 40 einen ersten Arbeitsöl-Abgabekanal 115 1 zum Zuführen
von Arbeitsöl zu den Ventilruhemechanismen 73I und 73E für jede der
Verbrennungskammern 43 auf, welche an der Seite des ersten
Kopfabschnitts 40 1 angeordnet sind, und der zweite Kopfabschnitt 40 2
weist einen zweiten Arbeitsöl-Abgabekanal 115 2 zum Zuführen von
Arbeitsöl zu den Ventilruhemechanismen 73I und 73E für jede der
Verbrennungskammern 43 an der Seite des zweiten Kopfabschnitts 40 2 auf.
Die Arbeitsöl-Zuführkanäle 103, welche in dem Zylinderkopf 40 für die
Ventilruhemechanismen 73I und 73E (siehe Fig. 7) vorgesehen sind, sind
von dem ersten und dem zweiten Arbeitsöl-Abgabekanal 115 1 und 115 2
abgezweigt.
Ein Befestigungssitz 146 ist an der einen Seitenfläche 40a des Zylinderkopfs
40 derart angebracht, daß er sich quer zwischen dem ersten und dem
zweiten Kopfabschnitt 40 1 und 40 2 erstreckt. Der erste und der zweite
Arbeitsöl-Abgabekanal 115 1 und 115 2 sind in dem Zylinderkopf 40 derart
angeordnet, daß die einen Enden derselben gemeinsam sich in den
Befestigungssitz 146 öffnen und daß die anderen Enden derselben an einer
Stelle nahe dem Aufnahmeloch 112 geschlossen sind.
Eine Abdeckung 147 ist an dem Befestigungssitz 146 befestigt und die
Arbeitsöl-Abgabekanäle 115 1 und 115 2 stehen über die Abdeckung 147
miteinander in Verbindung.
Als nächstes wird die Funktion dieses Ausführungsbeispiels beschrieben. In
dem Zylinderkopf 40 ist der Verbindungskanal 109 zum Verbinden des
zweiten Einlaßkanals 46 2, welcher zu dem selbst in einem bestimmten
Betriebsbereich geöffneten/geschlossenen zweiten Einlaßventil 56 2
korrespondiert, mit dem ersten Einlaßkanal 46 1, welcher zu dem in dem
bestimmten Betriebsbereich im Ruhezustand befindlichen ersten Einlaßventil
56 1 korrespondiert, vorgesehen. Wenn demzufolge sich das erste
Einlaßventil 56 1 in seinem Ruhezustand befindet, strömt ein Luft-Kraftstoff-
Gemisch von dem ersten Einlaßkanal 46 1, welcher zu dem im Ruhezustand
befindlichen ersten Einlaßventil 56 1 korrespondiert, zu dem zweiten
Einlaßkanal 46 2, welcher zu dem geöffneten/geschlossenen zweiten
Einlaßventil 56 2 korrespondiert, über den Verbindungskanal 109, so daß es
möglich ist, soweit wie möglich zu verhindern, daß Kraftstoff im
Ruhezustand des ersten Einlaßventils 56 1 in dem ersten Einlaßkanal 46 1
bleibt. Als Ergebnis ist es dann, wenn der Betrieb für den vorstehend
genannten bestimmten Betriebsbereich zu dem Betrieb für einen
Betriebsbereich umgeschaltet wird, in welchem die Einlaßventile 56 1 und
56 2 beide geöffnet/geschlossen sind, möglich, daß der nachteilhafte
Zustand, bei welchem verbleibender Kraftstoff in die Verbrennungskammer
43 strömt, beseitigt wird. Dadurch kann verhindert werden, daß das
Mischungsverhältnis des in die Verbrennungskammer 43 strömenden Luft-
Kraftstoff-Gemisches unstabil gemacht wird, und somit kann die
Reduzierung der Motorleistung und das Auftreten von unverbranntem
Kohlenwasserstoff so weit wie möglich verringert werden.
Da das Phänomen, bei welchem Kraftstoff in dem ersten Einlaßkanal 46 1 im
Ruhezustand des ersten Einlaßventils 56 1 bleibt, wie vorstehend
beschrieben verhindert werden kann, selbst wenn das Einlaßsystem 51
einfach mit einem gemeinsamen Vergaser 50 für die Einlaßkanäle 46 1 und
46 2 konfiguriert ist, ist es möglich, den nachteilhaften Zustand zu
vermeiden, bei welchem das Mischungsverhältnis des in die
Verbrennungskammer 43 strömenden Luft-Kraftstoff-Gemisches unstabil
gemacht wird, wenn der Betrieb für den bestimmten Betriebsbereich, in
welchem sich das erste Einlaßventil 56 1 im Ruhezustand befindet, zu dem
Betrieb für den Betriebsbereich umgeschaltet wird, in welchem die
Einlaßventile 56 1 und 56 2 beide geöffnet/geschlossen werden.
Der Verbindungskanal 109 kann einfach in dem durch Gießen erhaltenen
Zylinderkopf 40 durch spanabhebende Bearbeitung von der Seite der
Verbrennungskammer 43 her ausgebildet werden. Da der Verbindungskanal
109 zu der Verbrennungskammer 43 hin in Richtung von dem zweiten
Einlaßkanal 46 2 zu dem ersten Einlaßkanal 46 1 hin schräg verläuft, kann das
offene Ende des Verbindungskanals 109 zum Verbinden des in einem
bestimmten Betriebsbereich im Ruhezustand befindlichen ersten
Einlaßkanals 46 1 mit dem zweiten Einlaßkanal 46 2 an einer Stelle angeordnet
werden, welche so nahe wie möglich an der Verbrennungskammer 43 liegt.
Als ein Ergebnis kann dann, wenn sich das erste Einlaßventil 56 1 in dem
bestimmten Betriebsbereich im Ruhezustand befindet, der erste Einlaßkanal
46 1, welcher zu dem im Ruhezustand befindlichen ersten Einlaßventil 56 1
korrespondiert, mit dem zweiten Einlaßkanal 46 2 an einer Stelle verbunden
werden, welche so nahe wie möglich an der Verbrennungskammer 43 liegt,
so daß die verbleibende Kraftstoffmenge in dem Ruhezustand des ersten
Einlaßventils 56 1 so klein wie möglich gemacht werden kann.
Das Hydraulik-Steuer/Regel/-Ventil 113 zum Steuern/Regeln des
Hydraulikdrucks des Arbeitsöls für den hydraulischen
Ventilruhemechanismus 73I und 73E zum Versetzen des ersten Einlaßventils
56 1 und des ersten Auslaßventils 57 1 in Ruhezustand in einem bestimmten
Betriebsbereich ist an der Seitenoberfläche 40a des Zylinderkopfes 40
angebracht, in welche sich eine Mehrzahl von in dem Zylinderkopf
vorgesehenen Einlaßöffnungen 47 öffnen. Genauer gesagt ist das Hydraulik-
Steuer/Regel-Ventil 113 an der Seitenfläche 40a des Zylinderkopfes 40 in
Richtung orthogonal zu der Anordnungsrichtung der Zylinderbohrungen 37
angebracht, d. h. in der Richtung nach vorn oder nach hinten des
Fahrzeugrahmens 21 (in diesem Ausführungsbeispiel in Richtung nach
hinten). Als Folge ist es möglich, eine dahingehende nachteilhafte Situation
zu vermeiden, dass die Längenerstreckung des Mehrzylindermotors E in
Anordnungsrichtung der Zylinderbohrungen 37 aufgrund der Anbringung des
Hydraulik-Steuer/Regel-Ventils 113 an dem Zylinderkopf 40 groß wird. Das
bedeutet, dass bei dem Motorrad, bei welchem der Motor E an dem
Fahrzeugrahmen 21 angebracht ist, wobei die Anordnungsrichtung der
Zylinderbohrungen 37 in der Breitenrichtung des Fahrzeugrahmens 21
festgelegt ist, die sich in Breitenrichtung des Fahrzeugrahmens 21
erstreckende Länge des Mehrzylindermotors E, so klein wie möglich
gemacht werden kann.
Da das Hydraulik-Steuer/Regel-Ventil 113 an der Seitenfläche 40a des
Zylinderkopfs 40 an einer Stelle zwischen zwei benachbarten
Einlaßöffnungen 47 durch wirksames Ausnutzen des Raums zwischen
diesen angebracht ist, ist es möglich, die Länge des Mehrzylindermotors E
entlang der Breitenrichtung des Fahrzeugrahmens 21 zu verkürzen.
Da der Arbeitsöl-Einlaßkanal 114 zum Einführen von Arbeitsöl von der
Ölpumpe 139 zu dem Hydraulik-Steuer/Regel-Ventil 113 in dem Zylinderkopf
40, dem Zylinderblock 36 und den Kurbelgehäusen 39 und 136 vorgesehen
ist, ist es möglich, das Erfordernis der Bereitstellung einer zusätzlichen
Rohrleitung zum Einführen des Arbeitsöls von der Ölpumpe 139 zu dem
Hydraulik-Steuer/Regel-Ventil 113 zu beseitigen und deshalb die äußere
Gestalt des Mehrzylindermotors E zu vereinfachen.
Da der Wassermantel 145 im Zylinderblock 36 vorgesehen ist und der
Zylinderkopf 40 und die beiden Teile des Arbeitsöl-Einlaßkanals 114, welche
zu dem Zylinderblock 36 und dem Zylinderkopf 40 korrespondieren,
außerhalb des Wassermantels 145 angeordnet sind, ist es möglich, wirksam
das Arbeitsöl zu kühlen, welches in den Arbeitsöl-Einlaßkanal 114
einströmt.
Der Arbeitsöl-Einlaßkanal 114 weist wenigstens einen ersten Kanal 114b
auf, welcher in dem Zylinderkopf 40 derart vorgesehen ist, daß er sich
geradlinig entlang der Seitenfläche 40a zwischen der einen Seitenfläche 40a
des Zylinderkopfs 40 und dem Wassermantel 145 erstreckt; den zweiten
Kanal 114c, welcher in dem Zylinderblock 36 derart vorgesehen ist, daß er
koaxial zu dem ersten Kanal 114b verläuft; und den dritten Kanal 114d,
welcher in dem oberen Kurbelgehäuse 39 derart vorgesehen ist, daß er
koaxial zu dem zweiten Kanal 114c verläuft und sich von diesem geradlinig
erstreckt. Als Ergebnis ist es möglich, den Arbeitsölkanal von der Ölpumpe
139 zu dem Hydraulik-Steuer/Regel-Ventil 113 so kurz wie möglich zu
machen und deshalb einen Hydraulikdruckverlust in dem Arbeitsöl-
Einlaßkanal 114 so klein wie möglich zu machen.
Das Aufnahmeloch 112, welches das Mittel zum Antreiben der
Nockenwellen 70 und 106 aufnimmt, ist in dem Zylinderkopf 40 an einer
Stelle zwischen den beiden in der Mitte der vier entlang der
Anordnungsrichtung liegenden Zylinderbohrungen 37 vorgesehen. Der
Zylinderkopf 40 ist durch das Aufnahmeloch 112 in den ersten und zweiten
Kopfabschnitt 40 1 und 40 2 unterteilt. Als Ergebnis ist es möglich, das
Gleichgewicht zwischen den Zylinderköpfen 40 entlang der
Anordnungsrichtung der Zylinderbohrungen 37 zu erhalten und dadurch das
Gleichgewicht des Mehrzylindermotors E als Ganzes.
Der erste Arbeitsöl-Abgabekanal 115 1 zum Zuführen von Arbeitsöl zu dem
Ventilruhemechanismus 73I und 73E für jede der Verbrennungskammern 43
auf der Seite des ersten Kopfabschnitts 40 1 ist in dem ersten Kopfabschnitt
40 1 derart vorgesehen, daß er mit dem Hydraulik-Steuer/Regel-Ventil 113
verbunden ist, welches an der Seitenfläche 40a des Zylinderkopfs 40
zwischen einem Paar von Einlaßöffnungen 47 angebracht ist, die auf der
Seite des ersten Kopfabschnitts 40 1 angeordnet sind. Der zweite Arbeitsöl-
Abgabekanal 115 1 zum Zuführen von Arbeitsöl zu dem
Ventilruhemechanismus 73I und 73E für jede der Verbrennungskammern 43
auf der Seite des zweiten Kopfabschnitts 40 2 ist in dem zweiten
Kopfabschnitt 40 2 vorgesehen. Die einen Enden des ersten und des zweiten
Arbeitsöl-Abgabekanals 115 1 und 115 2 öffnen sich zu dem Befestigungssitz
146 hin, welcher an der Seitenfläche 40a des Zylinderkopfs 40 derart
ausgebildet ist, daß er den ersten und den zweiten Kopfabschnitt 40 1 und
40 2 kreuzt, d. h. sich quer zwischen diesen erstreckt. Der erste und der
zweite Arbeitsöl-Abgabekanal 115 1 und 115 2 sind miteinander über die
Abdeckung 147 verbunden, welche an dem Befestigungssitz 146 befestigt
ist. Folglich können der erste und der zweite Arbeitsöl-Abgabekanal 115 1
und 115 2, welche in dem Zylinderkopf 40 auf beiden Seiten des
Aufnahmelochs 112 vorgesehen sind, auf einfache Weise miteinander
verbunden werden und dadurch kann von dem einzigen Hydraulik-
Steuer/Regel-Ventil 113 abgegebenes Arbeitsöl wirksam dem
Ventilruhemechanismus 73I und 73E für jede der Verbrennungskammern 43
zugeführt werden.
In dem Ventilruhemechanismus 73I (oder 73E) ist der Stifthalter 74
verschiebbar in dem Ventilheber 71 1 (oder 107 1) eingesetzt, welcher durch
den Ventilsystemnocken 59 1 (oder 105 1) angetrieben ist. Der Schiebestift
76, welcher verschiebbar in dem Stifthalter 74 aufgenommen ist, ist
verschiebbar zwischen der Position, in welcher das vordere Ende des
Ventilschafts 59 (oder 61) in dem Aufnahmeloch 87 aufgenommen wird,
und der Position, in welcher das vordere Ende des Ventilschafts 59 (oder
61) in Kontakt mit der Kontaktebene 88 als die außenseitige Oberfläche des
Schiebestifts 76 steht, und zwar nach Maßgabe des Gleichgewichts
zwischen der Hydraulikkraft und der Federkraft, welche an beide Enden des
Schiebestifts 76 angelegt werden. Als Ergebnis ist es durch Steuern/Regeln
der auf ein Ende des Schiebestifts 76 angelegten Hydraulikkraft möglich,
zwischen dem Ruhezustand und dem Öffnungs/Schließzustand des ersten
Einlaßventils 56 1 (oder des ersten Auslaßventils 57 1) umzuschalten.
Da die Drehung des Schiebestifts 76 um dessen Achse in dem Stifthalter 74
lediglich durch den einfachen Aufbau verhindert wird, bei welchem der
Anschlagstift 78 in dem Stifthalter 74 angebracht ist, kann der
Ventilruhemechanismus 73I (oder 73E) einfach mit dem Schaft 59 (oder 61)
des ersten Einlaßventils 56 1 (oder des ersten Auslaßventils 57 1) durch
Anbringen des Ventilhebers 71 1 (oder 107 1) an dem Zylinderkopf 40 in dem
Zustand montiert werden, in welchem der Stifthalter 74, in welchem der
Schiebestift 76 eingesetzt wurde, in den Ventilheber 71 1 (oder 107 1)
eingesetzt wird.
Der Stifthalter 74 weist das Einsatzloch 81 auf, in welches das vordere
Ende des Schaftes 59 (oder 61) des ersten Einlaßventils 56 1 (oder des
ersten Auslaßventils 57 1) eingesetzt werden kann, und ferner das erweiterte
Loch 82, welches koaxial mit dem Einsatzloch 81 ausgebildet ist zum
Aufnehmen des vorderen Endes des Ventilschafts 59 (oder 61). Das
Gleitloch 80, in welchem der Schiebestift 76 verschiebbar eingesetzt ist, ist
zwischen dem Einsatzloch 81 und dem erweiterten Loch 82 ausgebildet. Da
folglich in dem Ruhezustand des ersten Einlaßventils 56 1 (oder des ersten
Auslaßventils 57 1) das vordere Ende des Ventilschafts 59 (oder 61) nicht
nur in dem Aufnahmeloch 87, sondern auch in dem erweiterten Loch 82
aufgenommen wird, kann die Länge des Aufnahmelochs 87, d. h. der
Durchmesser des Schiebestifts 76 klein gemacht werden. Dies macht es
möglich, den Stifthalter 74 zu miniaturisieren und deshalb den gesamten
Ventilruhemechanismus 73I (oder 73E) zu miniaturisieren.
Das Abstandelement 84 zum Blockieren des Endabschnitts des erweiterten
Lochs 82 an der Seite des geschlossenen Endes des Ventilhebers 71 1 (oder
107 1) ist an dem Stifthalter 74 derart angebracht, daß es in Kontakt mit
dem geschlossenen Ende des Ventilhebers 71 1 (107 1) gebracht werden
kann. Genauer gesagt ist es erforderlich, den Endabschnitt des erweiterten
Lochs an der Seite des geschlossenen Endes des Ventilhebers zum Anlegen
einer Druckkraft von dem Ventilheber 71 1 (oder 107 1) an den Stifthalter 74
zu blockieren und in diesem Ausführungsbeispiel ist der Endabschnitt des
erweiterten Lochs 82 mit dem Abstandelement 84 blockiert, welches in
Kontakt mit dem geschlossenen Ende des Ventilhebers 71 1 (oder 107 1)
gebracht ist. Folglich ist es möglich, den Aufbau des Stifthalters 74 zu
vereinfachen und geeignet einen Spalt an dem Ventilkopf des ersten
Einlaßventils 56 1 (oder des ersten Auslaßventils 57 1) durch Ändern der
Dicke des Abstandhalters 84 einzustellen.
Der aufnehmende Zylinderabschnitt 83, welcher koaxial zu der Achse des
erweiterten Lochs 82 ist, ist integral an dem Stifthalter 74 an einer Stelle
ausgebildet, welche dem geschlossenen Ende des Ventilhebers 71 1 (oder
107 1) gegenüberliegt und der scheibenförmige Abstandhalter 84 ist zum Teil
in den aufnehmenden Zylinderabschnitt 83 eingesetzt. Als Ergebnis ist es
möglich, einen relativ kleinen Abstandhalter 84 an dem Stifthalter 74
anzubringen.
Der vorstehende Abschnitt 85, welcher in Kontakt mit dem
Abstandselement 84 zu bringen ist, ist integral an der Innenoberfläche des
geschlossenen Endes des Ventilhebers 71 1 (oder 107 1) ausgebildet und
demzufolge kann eine Verschiebebewegung des Ventilhebers 71 1 (oder
107 1) bezüglich des Zylinderkopfs 40 sicher entlang der Achse des
Ventilschafts 59 (oder 61) derart bewirkt werden, daß die Druckkraft von
dem Ventilheber 71 1 (oder 107 1) auf den Stifthalter 74 auf die Ausdehnung
der Achse des Ventilschafts 59 (oder 61) des ersten Einlaßventils 56 1 (oder
des ersten Auslaßventils 57 1) ausgeübt wird. Als ein Ergebnis kann die
Verschiebebewegung des Ventilhebers 71 1 (oder 107 1) sanfter gemacht
werden.
Die Spiralfeder 92 zum Vorspannen des Stifthalters 74 zur Seite des
geschlossenen Endes des Ventilhebers 71 1 (oder 107 1) ist zwischen dem
Stifthalter 74 und dem Zylinderkopf 40 vorgesehen. Genauer gesagt ist die
Spiralfeder 92 derart angeordnet, daß sie den Ventilschaft 59 (oder 61) an
einer Stelle umgibt, an welcher der Außenumfang der Spiralfeder 92 nicht
in Kontakt mit der Innenoberfläche des Ventilhebers 71 1 (oder 107 1) steht.
Die Vorsprünge 93 und 94 zum Positionieren des Endabschnitts der
Spiralfeder 92 in Richtung orthogonal zur Achse des Ventilschafts 59 (oder
61) sind an dem Stifthalter 74 vorgesehen. Als Ergebnis kann die Federkraft
der Spiralfeder 92 sicher entlang der Achse des Ventilschafts 59 (oder 61)
angelegt werden und es kann das Auftreten von Reibungsverlusten
aufgrund des Gleitkontakts des Außenumfangs der Spiralfeder 92 mit dem
Ventilheber 71 1 (oder 107 1) vermieden werden.
Da die Vorsprungshöhe von jedem der Vorsprünge 93 und 94 kleiner als der
Durchmesser der Spiralfeder 92 ist, ist diese, selbst wenn die Spiralfeder 92
kontrahiert ist, nicht in Gleitkontakt mit dem Stifthalter 74. Als Ergebnis ist
es möglich, das Auftreten von Reibungsverlusten aufgrund des
Gleitkontakts der Spiralfeder 92 mit dem Stifthalter 74 zu verhindern.
Fig. 15 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Wie in Fig. 15 gezeigt, ist ein Verbindungskanal 149 zum Verbinden eines
zu dem ersten Einlaßventil 56 1, welches in einem bestimmten
Betriebsbereich des Motors E in Ruhezustand versetzt ist,
korrespondierenden ersten Einlaßkanals 46 1 mit einem zu einem zweiten
Einlaßventil 56 2, welches in dem bestimmten Betriebsbereich
geöffnet/geschlossen wird, korrespondierenden Einlaßkanal 46 2 als hohler
Abschnitt bei der Herstellung des Zylinderkopfs 40 durch Gießen hergestellt.
Gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel kann der Verbindungskanal 149
bei der Herstellung des Zylinderkopfs 40 durch Gießen hergestellt werden.
Als Ergebnis ist es möglich, den Verbindungskanal 149 auf einfachere
Weise herzustellen, während die Anzahl der Herstellungsschritte des
Zylinderkopfs reduziert wird, und es ist möglich, die Freiheit bei der
Formgebung und Anordnung der Position des Verbindungskanals 149 zu
erhöhen.
Während die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung im Detail
beschrieben wurden, ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese
beschränkt und es ist selbstverständlich, daß viele Veränderungen in der
Gestaltung vorgenommen werden können, ohne den Rahmen der Ansprüche
zu verlassen.
Daher soll ein Motor mit einer Ventilruhezustandfunktion bereitgestellt werden
zum Versetzen wenigstens eines einer Mehrzahl von Einlaßventilen in einem
bestimmten Betriebsbereich in einen Ruhezustand, wobei der Motor so
ausgelegt ist, um das Einströmen von Restkraftstoff in eine
Verbrennungskammer zu verhindern, wenn das in Ruhezustand versetzte
Ventil in den Zustand geschaltet wird, in welchem es geöffnet/geschlossen
wird, um dadurch die Verringerung der Maschinenleistung und ein
Anwachsen der Menge an unverbranntem Kohlenwasserstoff zu verhindern.
Zu Lösen ist diese Aufgabe durch einen Verbindungskanal 109 zum Verbinden eines Einlaßkanals 46 2, welcher
zu einem selbst in einem bestimmten Betriebsbereich
geöffneten/geschlossenen Einlaßventil korrespondiert, mit einem Einlaßkanal
46 1, welcher zu einem in dem bestimmten Betriebsbereich in Ruhezustand
versetzten Einlaßventil korrespondiert, ist in einem Zylinderkopf vorgesehen.
Claims (5)
1. Motor mit einer Ventilruhezustandfunktion, umfassend:
eine Mehrzahl von Einlaßventilöffnungen (44 1, 44 2), welche in einem Zylinderkopf (40) derart vorgesehen sind, daß sie der Verbrennungskammer (43) gegenüberliegen;
eine Mehrzahl von Einlaßkanälen (46 1, 46 2), welche in dem Zylinderkopf (40) derart vorgesehen sind, daß sie einzeln mit den Einlaßventilöffnungen (44 1, 44 2) verbunden sind; und
ein Ventilsystem (68I) zum Antreiben einer Mehrzahl von Einlaßventilen (56 1, 56 2), welches dazu ausgelegt ist, die Einlaßventilöffnungen (44 1, 44 2) einzeln zu öffnen/zu schließen, wobei das Ventilsystem derart aufgebaut ist, daß es wenigstens eines (56 1) der Einlaßventile (56 1, 56 2) in einem bestimmten Betriebsbereich in Ruhezustand versetzen kann;
wobei in dem Zylinderkopf (40) ein Verbindungskanal (109, 149) vorgesehen ist zum Verbinden des Einlaßkanals (46 2), welcher zu dem selbst in dem bestimmten Betriebsbereich geöffneten/geschlossenen Einlaßventil (56 2) korrespondiert, mit dem Einlaßkanal (46 1), welcher zu dem in dem bestimmten Betriebsbereich in Ruhezustand gesetzten Einlaßventil (56 1) korrespondiert.
eine Mehrzahl von Einlaßventilöffnungen (44 1, 44 2), welche in einem Zylinderkopf (40) derart vorgesehen sind, daß sie der Verbrennungskammer (43) gegenüberliegen;
eine Mehrzahl von Einlaßkanälen (46 1, 46 2), welche in dem Zylinderkopf (40) derart vorgesehen sind, daß sie einzeln mit den Einlaßventilöffnungen (44 1, 44 2) verbunden sind; und
ein Ventilsystem (68I) zum Antreiben einer Mehrzahl von Einlaßventilen (56 1, 56 2), welches dazu ausgelegt ist, die Einlaßventilöffnungen (44 1, 44 2) einzeln zu öffnen/zu schließen, wobei das Ventilsystem derart aufgebaut ist, daß es wenigstens eines (56 1) der Einlaßventile (56 1, 56 2) in einem bestimmten Betriebsbereich in Ruhezustand versetzen kann;
wobei in dem Zylinderkopf (40) ein Verbindungskanal (109, 149) vorgesehen ist zum Verbinden des Einlaßkanals (46 2), welcher zu dem selbst in dem bestimmten Betriebsbereich geöffneten/geschlossenen Einlaßventil (56 2) korrespondiert, mit dem Einlaßkanal (46 1), welcher zu dem in dem bestimmten Betriebsbereich in Ruhezustand gesetzten Einlaßventil (56 1) korrespondiert.
2. Motor mit einer Ventilruhefunktion nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein Einlaßsystem (51) mit den Einlaßkanälen (46 1, 46 2)
verbunden ist, welches einen den Einlaßkanälen (46 1, 46 2)
gemeinsamen Vergaser (50) umfasst.
3. Motor mit einer Ventilruhezustandfunktion nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Verbindungskanal (149) als hohler Abschnitt bei der
Herstellung des Zylinderkopfs (40) durch Gießen ausgebildet ist.
4. Motor mit einer Ventilruhezustandfunktion nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Verbindungskanal (109) durch spanabhebende Bearbeitung
von der Seite der Verbrennungskammer (43) her hergestellt ist.
5. Motor mit einer Ventilruhezustandfunktion nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Verbindungskanal (109) derart ausgebildet ist, daß er zu der
Verbrennungskammer (43) hin schräg verläuft in der Richtung von
dem Einlaßkanal (46 2), welcher zu dem selbst in dem bestimmten
Betriebsbereich geöffneten/geschlossenen Einlaßventil (56 2)
korrespondiert, zu dem Einlaßkanal (46 1), welcher zu dem in dem
bestimmten Betriebsbereich in Ruhezustand versetzten Einlaßventil
(56 1) korrespondiert.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP462899A JP4346049B2 (ja) | 1999-01-11 | 1999-01-11 | 弁休止機能付エンジン |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE10000751A1 DE10000751A1 (de) | 2000-07-20 |
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