-
Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Einlasssystem für
einen Verbrennungsmotor mit einem einseitig eingespannten Ventil
zum Öffnen und Schließen eines Einlasskanals,
der mit einem Einlassanschluss des Motors kommuniziert.
-
Herkömmlicherweise
wird ein Einlasssystem eines Verbrennungsmotors vorgeschlagen, bei
dem die Dispersion der Verbrennung durch Stabilisieren der Erzeugung
einer Wirbelströmung (turbulenten Strömung) in
einer Brennkammer des Verbrennungsmotors gebändigt wird,
indem ein Kanalquerschnittsbereich einer Einlassleitung verringert
wird, durch den Einlassluft der Brennkammer zugeführt wird
(siehe z. B.
JP-A-2008-25363 ).
Wie es in
10A und
10B gezeigt
ist, weist dieses Einlasssystem des Verbrennungsmotors einen Einlasskrümmer
101 des Verbrennungsmotors,
ein Einlassluftströmungs-Steuerventil zum Öffnen
und Schließen eines Einlasskanals
102, der in
dem Einlasskrümmer
101 ausgebildet ist, und eine
drehbare Welle
104 auf, die ein Ventil
103 lagert,
das ein Ventilkörper des Einlassluftströmungs-Steuerventils
ist.
-
Ein
einseitig eingespanntes Ventil, bei dem eine Mittelposition der
drehbaren Welle 104 (Rotationsmittelposition des Ventils 103)
in Bezug auf eine Mittelposition des Ventils 103 versetzt
ist, wird als der Ventilkörper des Einlassluftströmungs-Steuerventils verwendet.
Eine Betätigungseinrichtung, die beispielsweise einen Motor
zum Antreiben der drehbaren Welle 104 des Ventils 103 und
eine Rückführfeder zum Drücken des Ventils 103,
um in einem vollständig geöffneten Zustand (vollständig
geöffnete Position) zu sein, ist mit dem Einlassluftströmungs-Steuerventil
verbunden. Der Motor ist konfiguriert, so dass das Öffnungs-
und Schließzeitverhalten des Ventils 103 beispielsweise
durch eine Motorsteuereinheit (ECU) gesteuert wird. Zum vollständigen
Schließen des Ventils 103 des Einlassluftströmungs-Steuerventils
wird die drehbare Welle 104 unter Verwendung des Antriebsdrehmoments
des Motors durch die Zuführung von elektrischer Leistung zum
Motor angetrieben, so dass ein Öffnungsgrad des Ventils 103 in
einem vollständig geschlossenen Zustand (vollständig
geschlossene Position) ist. Zum vollständigen Öffnen
des Ventils 103 des Einlassluftströmungs-Steuerventils
durch das Stoppen der Zuführung von elektrischer Leistung
zum Motor drückt die Rückführfeder das
Ventil 103 unter Verwendung der Federkraft der Rückführfeder,
so dass der Öffnungsgrad des Ventils 103 im vollständig
offenen Zustand (vollständig offenen Position) ist.
-
Jedoch
wird das einseitig eingespannte Ventil, bei dem die Mittelposition
der drehbaren Welle
104 in Bezug auf die Mittelposition
des Ventils
103 versetzt ist, für das Einlassluftströmungs-Steuerventil,
das in der
JP-A-2008-25363 beschrieben
ist, verwendet. In diesem Fall wird aufgrund des Differentialdrucks
zwischen der Stromaufwärts- und Stromabwärtsseite
des Ventils
103, der erzeugt wird, wenn das Ventil
103 des
Einlassluftströmungs-Steuerventils vollständig
geschlossen ist, das Rotationsdrehmoment (Biegemoment) in eine Richtung
des Ventilöffnungsvorgangs mit der drehbaren Welle
104 des Einlassluftströmungs-Steuerventils
als sein zugeordnetes Zentrum bei dem Ventil
103 angewendet.
Dementsprechend verschlechtert sich die Haltegenauigkeit des Öffnungsgrades
beim Halten des Ventils
103 des Einlassluftströmungs-Steuerventils
im vollständig geschlossenen Zustand (vollständig
geschlossene Position). Als ein Ergebnis ist beim Motor ein übermäßiges
Haltedrehmoment erforderlich, um das Ventil
103 des Einlassluftströmungs-Steuerventils
in dem vollständig geschlossenen Zustand (vollständig
geschlossene Position) zu halten. Daher werden Mängel,
wie z. B. die Größenzunahme der Betätigungseinrichtung
einschließlich des Motors und die Erhöhung des
Energieverbrauchs des Motors verursacht.
-
Außerdem
befindet sich das Ventil 103 des Einlassluftströmungs-Steuerventils
normalerweise in dem Einlasskanal 102, an dessen innerem
Abschnitt ein großer Unterdruck der Einlassluft und ein
geringer atmosphärischer Druck wiederholt entsprechend dem
Aufwärtshub und dem Abwärtshub eines Kolbens des
Verbrennungsmotors und einem Öffnen und Schließen
eines Einlassventils aufgebracht werden. Somit wird der Druck der
Einlassluft in einer pulsierenden Weise auf das Ventil 103 aufgebracht,
das sich in dem Einlasskanal 102 befindet. Wenn der Druck
der Einlassluft in einer pulsierenden Weise in der vorstehend beschriebenen
Weise aufgebracht wird, flattert das Ventil 103 in dem
Einlasskanal 102. Dementsprechend ist es schwierig, das
Ventil 103 des Einlassluftströmungs-Steuerventils
im vollständig geschlossenen Zustand (vollständig
geschlossene Position) zu halten oder das Ventil 103 des
Einlassluftströmungs- Steuerventils in dem vollständig offenen
Zustand (vollständig offene Position) zu halten und die Öffnungsgrad-Haltegenauigkeit
beim Halten des Ventils 103 des Einlassluftströmungs-Steuerventils
in der vollständig offenen Position und in der vollständig
geschlossenen Position verschlechtert sich. Als ein Ergebnis wird
die Erzeugung einer Wirbelströmung (turbulenten Strömung)
in einer Brennkammer des Verbrennungsmotors instabil. Folglich verringert
sich eine Wirkung der Verbesserung der Verbrennungseffizienz des
Verbrennungsmotors und ein Kraftstoffeffizienz-Verbesserungseffekt
durch das Stabilisieren der Verbrennung.
-
Die
vorliegende Erfindung bezieht sich zumindest auf einen der vorstehenden
Nachteile. Somit ist es eine Aufgabe der Erfindung, ein Einlasssystem für
einen Verbrennungsmotor vorzusehen, bei dem die Öffnungsgrad-Haltegenauigkeit
beim Halten eines Ventilhauptkörpers eines einseitig eingespannten
Ventils in einem vollständig geschlossenen Zustand und
in einem vollständig offenen Zustand verbessert ist. Ferner
ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Einlasssystem
für einen Verbrennungsmotor vorzusehen, bei dem die Verbrennungseffizienz
des Verbrennungsmotors verbessert ist oder bei dem die Kraftstoffeffizienz
durch Stabilisierung einer Verbrennung verbessert ist, indem die Erzeugung
einer Wirbelströmung in einer Brennkammer des Verbrennungsmotors
stabilisiert wird oder die Wirbelströmung in der Brennkammer
des Motors intensiviert wird.
-
Zur
Lösung der Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird ein
Einlasssystem für einen Verbrennungsmotor vorgesehen. Das
Einlasssystem weist eine Leitung und ein einseitig eingespanntes
Ventil auf. Die Leitung definiert einen Einlasskanal in der Leitung.
Die Einlassluft wird einer Brennkammer des Verbrennungsmotors über
den Einlasskanal zugeführt. Das einseitig eingespannte
Ventil weist einen plattenartigen Ventilhauptkörper, eine
drehbare Welle und einen Ventilverlängerungsabschnitt auf.
Der plattenartige Ventilhauptkörper öffnet und
schließt den Einlasskanal der Leitung. Die drehbare Welle stützt
den Ventilhauptkörper. Der Ventilverlängerungsabschnitt
erstreckt sich vom Ventilhauptkörper in eine Ventilöffnungsrichtung
des Ventilhauptkörpers. Die Leitung weist einen Abschnitt
mit verringertem Durchgang, eine Aufnahmeaussparung und einen Druckeinführkanal
auf. Der Abschnitt mit verringertem Durchlass ist zwischen einer
Innenwand der Leitung und dem Ventilhauptkörper zumindest
dann ausgebildet, wenn der Ventilhauptkörper in einer vollständig
geschlossenen Position des Ventils gehalten wird. Die Aufnahmeaussparung
nimmt den Ventilhauptkörper und den Ventilverlängerungsabschnitt zumindest
dann auf, wenn sich der Ventilhauptkörper vollständig
zum Einlasskanal öffnet. Der Druckeinführkanal
ist zwischen einer Innenwand der Leitung und dem Ventilhauptkörper
zumindest dann ausgebildet, wenn der Ventilhauptkörper
den Einlasskanal vollständig schließt, und steht
mit einem Raum zwischen dem Ventilhauptkörper und dem Ventilverlängerungsabschnitt
zumindest dann in Verbindung, wenn der Ventilhauptkörper
den Einlasskanal vollständig schließt. Der Ventilverlängerungsabschnitt weist
einen Abdichtabschnitt auf. Zwischen der Leitung und dem Abdichtabschnitt
ist ein Zwischenraum definiert, zumindest dann, wenn der Ventilhauptkörper
die Einlassleitung vollständig schließt. Der Zwischenraum
hat einen geringeren Strömungskanalquerschnittsbereich
als der Abschnitt mit verringertem Durchlass.
-
Die
Erfindung wird zusammen mit weiteren Aufgaben, Merkmalen und Vorteilen
von dieser aus der folgenden Beschreibung, den beiliegenden Ansprüchen
und den beiliegenden Zeichnungen deutlich, in denen:
-
1 eine
Querschnittsansicht ist, die ein Einlasssystem eines Verbrennungsmotors
entsprechend einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung
darstellt,
-
2 eine
Vorderansicht ist, die eine TCV (Ventileinheit) entsprechend dem
ersten Ausführungsbeispiel darstellt,
-
3 eine
Querschnittsansicht an der Linie III-III in 2 entsprechend
dem ersten Ausführungsbeispiel ist,
-
4 eine
Querschnittsansicht ist, die die TCV entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel darstellt,
-
5 eine
Querschnittsansicht ist, die ein Einlasssystem eines Verbrennungsmotors
entsprechend einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung
darstellt,
-
6 eine
Querschnittsansicht ist, die ein Einlasssystem eines Verbrennungsmotors
entsprechend einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung
darstellt,
-
7 eine
Vorderansicht ist, die eine TCV (Ventileineinheit) entsprechend
dem dritten Ausführungsbeispiel darstellt,
-
8 eine
Querschnittsansicht an der Linie VIII-VIII in 7 entsprechend
dem dritten Ausführungsbeispiel ist,
-
9 eine
Querschnittsansicht ist, die die TCV entsprechend dem dritten Ausführungsbeispiel darstellt,
-
10A eine Querschnittsansicht ist, die eine zuvor
vorgeschlagene Ventileinheit darstellt, und
-
10B eine Querschnittsansicht ist, die die zuvor
vorgeschlagene Ventileinheit darstellt.
-
Ausführungsbeispiele
der Erfindung lösen die Aufgabe der Verbesserung der Öffnungsgrad-Haltegenauigkeit
beim Halten eines Ventilhauptkörpers eines einseitig eingespannten
Ventils in einem vollständig geschlossenen Zustand oder
in einem vollständig offenen Zustand und die Aufgabe der Verbesserung
der Verbrennungseffizienz des Verbrennungsmotors oder der Verbesserung
der Kraftstoffeffizienz durch Stabilisieren der Verbrennung, indem
die Erzeugung einer Wirbelströmung in der Brennkammer des
Motors stabilisiert wird oder die Wirbelströmung in der
Brennkammer des Motors intensiviert wird, indem ein Ventilverlängerungsabschnitt
vorgesehen wird, der sich in einer Richtung von dem Ventilhauptkörper
zu einer Hinterseite in eine Ventilschließrichtung für
das einseitig eingespannte Ventil erstreckt, indem ein Abdichtabschnitt am
Ventilverlängerungsabschnitt ausgebildet wird, wobei ein
Zwischenraum mit einem geringeren Durchgangsquerschnittsbereich
als ein verringerter Abschnitt zwischen dem Abdichtabschnitt und
einer Leitung zumindest dann definiert ist, wenn der Ventilhauptkörper
vollständig geschlossen ist, indem ein Druckeinführkanal
für die Leitung vorgesehen ist, wobei der Druckeinführkanal
zwischen der Leitung und dem Ventilhauptkörper zumin dest
dann definiert ist, wenn der Ventilhauptkörper vollständig
geschlossen ist, und indem der Druckeinführkanal ausgebildet wird,
so dass der Druckeinführkanal mit einem Raum in Verbindung
steht, der zwischen dem Ventilhauptkörper und dem Ventilverlängerungsabschnitt
ausgebildet ist, zumindest dann, wenn der Ventilhauptkörper
vollständig geschlossen ist.
-
(Erstes Ausführungsbeispiel)
-
Die
Struktur eines ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung
wird nachstehend unter Bezugnahme auf die 1 bis 4 beschrieben.
-
Ein
Einlasssystem für einen Verbrennungsmotor entsprechend
dem vorliegenden Ausführungsbeispiel weist zwei oder mehr
Ventileinheiten auf, die als ein Einlassluftströmungs-Steuerventil
(Steuerventil für die turbulente Strömung) verwendet
werden, das in einem Einlassrohr (Lufteinlassleitung) des Motors
mit Zylindern untergebracht ist. Diese Ventileinheit (TCV) weist
ein Gehäuse 3, das in Form eines rechteckigen
Zylinders ausgebildet ist, der in einem Einlasskrümmer 2 untergebracht
ist, der luftdicht mit einem Zylinderkopf 1 des Motors
verbunden ist, und ein einseitig eingespanntes Ventil auf, das eine
Wirbelströmung (Einlassluft-Wirbelströmung oder
turbulente Strömung) in eine Längsrichtung in einer
Brennkammer für jeden Zylinder des Motors erzeugt. Die
zwei oder mehr einseitig eingespannten Ventile weisen einen Axialrichtungsteil
(drehbare Welle) 5, der in einer solchen Zylinderform ausgebildet
ist, dass die Welle 4 umgeben wird, die sich in eine Rotationsachsenrichtung
gerade erstreckt, einen Ventilhauptkörper (Ventilplatte) 6,
der in Form einer Platte (Linearform im Querschnitt) ausgebildet ist,
die einen Luftströmungsdurchgang (getrennte Einlasskanäle 11, 12 und
einen Einlassanschluss 13) öffnet und schließt,
der mit der Verbrennungskammer bzw. Brennkammer für jeden
Zylinder des Motors in Verbindung steht, und einen Ventilverlängerungsabschnitt
(Trennplatte) 7 auf, der in Form einer Platte ausgebildet
ist (Form eines Kreisbogens im Querschnitt), die sich in Form eines
Kreisbogens von einem Endabschnitt der Ventilplatte 6 an
ihrer entgegengesetzten Seite von dem Axialrichtungsteil der Platte 6 zu
einer Rückwärtsseite in einer Ventilschließrichtung
erstreckt (entgegengesetzte Seite zur Ventilschließrichtung
(z. B. Verzögerungswinkelseite in Ventilschließrichtung)).
Das einseitig eingespannte Ventil wird als ein Einlassluftströmungs-Steuerventil
zum Öffnen und Schließen der Einlasskanäle 11, 12 der
Leitung 2 verwendet, indem eine Relativrotation in Bezug
auf die Leitung 2 stattfindet.
-
Zusätzlich
ist der Einlasskrümmer 2 luftdicht mit einem Zylinderkopf 1 des
Verbrennungsmotors 1 über eine oder mehrere Dichtungen 8 verbunden. Ferner
ist jedes der Gehäuse 3 der Ventileinheiten in einer
Gehäuseaufnahmekammer des Einlasskrümmers 2 über
die zwei Dichtungen 9 elastisch gelagert. Dementsprechend
wird durch das Absorbieren der Dimensionsänderung eines
Gleitzwischenraums für die Befestigung in einer Radialrichtung
auf der Grundlage einer Differenz des thermischen Ausdehnungskoeffizienten
zwischen dem Einlasskrümmer 2 und der Welle 4 aufgrund
der Temperaturänderung zum Verringern des Wellengleitdrehmoments
eine Schwimmdichtungsstruktur erreicht, die ein hohes Ansprechverhalten
der Ventilplatte 6 von jedem der einseitig eingespannten
Ventile absichert.
-
Der
Verbrennungsmotor ist ein Benzinmotor, der eine Motorleistungsabgabe
durch Wärmeenergie erzeugt, die erhalten wird, indem ein
Kraftstoff/Luft-Gemisch von sauberer Einlassluft, die durch einen
Luftreiniger (Luftreiniger des Verbrennungsmotors) gefiltert wird,
und Kraftstoff, der von einer Einspritzeinrichtung in der Brennkammer
von jedem Zylinder eingespritzt wird, verbrannt wird. Der Verbrennungsmotor
weist einen Zylinderblock mit Zylindern (erster bis vierter Zylinder),
wobei der erste bis vierte Zylinder in einer Reihe in einer Zylinderanordnungsrichtung
angeordnet ist, und den Zylinderkopf 1 auf, der die Einlassanschlüsse 13 und
Auslassanschlüsse hat. Jeder der Einlassanschlüsse 13, die
unabhängig mit den jeweiligen Brennkammern der Zylinder
des Verbrennungsmotors verbunden sind, wird durch ein Einlassventil
vom Ventilkegeltyp geöffnet und geschlossen. Jeder der
Auslassanschlüsse, die unabhängig mit den jeweiligen
Brennkammern der Zylinder des Verbrennungsmotor verbunden sind,
werden durch ein Auslassventil vom Ventilkegeltyp geöffnet
und geschlossen. Eine Zündkerze ist am Zylinderkopf 1 des
Verbrennungsmotors befestigt, so dass ihr vorderer Endabschnitt
der Innenseite der Brennkammer für jeden Zylinder ausgesetzt
ist. Eine Einspritzeinrichtung (elektromagnetisches Kraftstoffeinspritzventil)
zum Einspritzen von Kraftstoff in jeden Einlassanschluss 13 mit
optimalem Zeitverhalten ist am Zylinderkopf 1 befestigt.
-
Das
Einlassrohr (Lufteinlassleitung) zum Führen der Einlassluft
in die Brennkammer für jeden Zylinder des Verbrennungsmotors
und ein Auslassrohr (Auslassleitung) zum Auslassen des Ab- bzw. Ausströmgases,
das aus der Brennkammer für jeden Zylinder des Verbrennungsmotors
nach außen über die Abgasemissionssteuervorrichtung
ausströmt, sind mit dem Zylinderkopf 1 des Motors
verbunden. Eine Luftströmungsleitung (getrennte Einlasskanäle 11, 12)
zum Führen von sauberer Außenluft, die durch die
Luftreinigungseinrichtung gefiltert wird, in die Brennkammer für
jeden Zylinder des Verbrennungsmotors über einen Drosselkörper
einer elektronischen Drosselvorrichtung, einen Ausgleichsbehälter
und der Einlasskrümmer 2 sind in der Lufteinlassleitung
ausgebildet. Die Lufteinlassleitung weist ein Luftreinigungseinrichtungsgehäuse,
einen Luftreinigungseinrichtungsschlauch (oder ein Einlassrohr), den
Drosselkörper und den Einlasskrümmer 2 auf.
-
Vier
Brennkammern sind im Zylinderblock des Verbrennungsmotors in Zylinderanordnungsrichtung
ausgebildet. Der Kolben, der mit einer Kurbelwelle über
einen Verbindungsstab verbunden ist, wird in seiner Gleitrichtung
in einer Zylinderbohrung gleitfähig gehalten, die in jedem
Zylinder des Zylinderblocks ausgebildet ist. Der Zylinderkopf 1 des
Verbrennungsmotors weist eine Kopplungsendfläche (Befestigungsfläche)
zum Befestigen des Einlasskrümmers 2 unter Verwendung
einer Befestigungsschraube bzw. eines Befestigungsbolzens beispielsweise
auf. Eine oder mehrere (Anzahl der Zylinder) Dichtungen 8 sind
zwischen der Kopplungsendfläche des Zylinderkopfs 1 und
einer Kopplungsendfläche (Befestigungsfläche)
befestigt, die an einem Flansch 14 des Einlasskrümmers 2 ausgebildet
ist.
-
Der
Einlasskrümmer 2 des vorliegenden Ausführungsbeispiels
ist aus zwei oder mehreren Teilen gefertigt und ist ein Einlasskrümmer
mit einstückig ausgebildetem Ausgleichsbehälter
mit einem Ausgleichbehälter, der die Druckpulsierung der
Einlassluft verringert, und Einlassluftzweigleitungen, die mit Auslässen
des Ausgleichsbehälters verbunden sind. Die zwei oder mehr
Teile sind alle aus Kunstharz gefertigt. Der Einlasskrümmer 2 weist
die Einlassluftzweigleitungen auf. Die getrennten Einlasskanäle 11,
von denen jeder eine rechteckige Form im Querschnitt hat, und die
Gehäuseunterbringkammern 15, von denen jede eine
rechteckige Form im Querschnitt hat, sind in jeder der Einlassluftzweigleitungen
ausgebildet. Die Anzahl der Kanäle 11 und der Kammern 15 entspricht
der Anzahl der Zylinder. Die entsprechende Ventileinheit, insbesondere
das Gehäuse 3, ist in jede der Gehäuseaufnahmekammern 15 eingepasst
und wird in dieser gehalten. Daher dient der Einlasskrümmer 2 als
eine Einlasseinführleitung mit den Gehäusen 3.
-
Der
Einlasskrümmer 2 weist eine gestufte Fläche 16 zwischen
einer oberen Seitenwandfläche (oberen Fläche)
von jedem getrennten Einlasskanal 11 in einer Richtung
einer Gravitationskraft und einer oberen Seitenwandfläche
(oberen Fläche) von jeder Gehäuseaufnahmekammer 15 in
Richtung der Gravitationskraft auf. Der Einlasskrümmer 2 weist
eine gestufte Fläche 17 zwischen einer unteren
Seitenwandfläche (Bodenfläche oder unteren Fläche)
von jeder getrennten Einlasskanal 11 in Richtung der Gravitationskraft
und einer unteren Seitenwandfläche (Bodenfläche
oder unteren Fläche) von jeder Gehäuseaufnahmekammer 15 in
Richtung der Gravitationskraft auf. Eine Betätigungseinrichtung
zum Antreiben von jedem einseitig eingespannten Ventil der Ventileinheiten
zum Öffnen und Schließen über die Welle 4 ist
für den Einlasskrümmer 2 vorgesehen.
Die Betätigungseinrichtung weist einen Elektromotor, der eine
Antriebskraft (Antriebsdrehmoment) beim Aufnehmen der Zuführung
von elektrischer Leistung erzeugt, und eine Leistungsübertragungsvorrichtung (z.
B. ein Zahnradgeschwindigkeits-Verringerungsmechanismus) auf, die
das Antriebsdrehmoment des Elektromotors zur Welle 4 überträgt.
-
Der
Elektromotor zum Antreiben der einseitig eingespannten Ventile über
die Welle 4 ist mit einer in einem Fahrzeug, wie z. B.
einem Kraftfahrzeug, installierten Batterie über eine Motortreiberschaltung verbunden,
die durch eine Motorsteuereinheit (auf die sich nachfolgend als
ECU bezogen wird) elektronisch gesteuert wird. Jedes einseitig eingespannte Ventil
der Ventileinheiten wird unter Verwendung des Antriebsdrehmoments
der Betätigungseinrichtung vollständig geschlossen,
insbesondere des Elektromotors zum Zeitpunkt des Verbrennungsmotorstartens
oder zum Zeitpunkt des Leerlaufbetriebes. Daher werden, wenn der
Verbrennungsmotor gestartet wird oder sich der Verbrennungsmotor
im Leerlaufbetrieb befindet, die Ventilöffnungsgrade der
Ventileinheiten (TCV) gesteuert, um in einem Zustand eines vollständig
geschlossenen Öffnungsgrades (vollständig geschlossene
Ventilposition) zu sein (die Ventileinheiten werden in eine vollständige
Schließrichtung angetrieben). Jedes einseitig eingespannte Ventil
der Ventileinheiten wird vollständig geöffnet
unter Verwendung des Antriebsdrehmomentes des Elektromotors, wenn
sich der Verbrennungsmotor im Normalbetrieb befindet. Daher werden,
wenn der Verbrennungsmotor im Normalbetrieb ist, die Ventilöffnungsgrade
der Ventileinheiten (TCV) gesteuert, um in einem Zustand des vollständig
geöffneten Öffnungsgrades (vollständig
geöffnete Ventilposition) zu sein (die Ventileinheiten
werden in eine vollständige Öffnungsrichtung angetrieben).
Außerdem können alle einseitig eingespannten Ventile
in eine Richtung des Ventilöffnungsbetriebes gedrückt
werden, um in der vollständig geöffneten Ventilposition
zu sein, durch eine Druckkraft, wie z. B. eine Feder, die in der Betätigungseinrichtung
vorhanden ist. Wenn die Zuführung von elektrischer Leistung
zum Elektromotor gestoppt wird, während der Verbrennungsmotor
gestoppt ist, wird jedes einseitig eingespannte Ventil der Ventileinheiten
in die vollständig geöffnete Ventilposition (oder
einen Zustand eines Zwischenöffnungsgrades (Zwischenposition),
der in Bezug auf die vollständig geöffnete Ventilposition
geringfügig geschlossen ist), durch eine Spannkraft, wie
z. B. eine Feder, zurückgeführt.
-
Die
Ventileinheit des vorliegenden Ausführungsbeispiels weist
zwei oder mehr getrennte Einlasskanäle 12 für
jedes Gehäuse 3 auf, die jeweils mit getrennten
Einlasskanälen 11 des Einlasskrümmers 2 verbunden
sind und jeweils mit Einlassanschlüssen 13 des
Zylinderkopfes 1 verbunden sind. Der getrennte Einlasskanal 12 mit
Rechteckform im Querschnitt ist in jedem Gehäuse 3 ausgebildet.
Diese getrennten Einlasskanäle 12 sind an einer
Stromabwärtsseite der jeweiligen getrennten Einlasskanäle 11 der
Einlassluftzweigrohre angeordnet, die den Einlasskrümmer 2 in
einer Einlassluftströmungsrichtung bilden, und unabhängig
voneinander mit den Brennkammern für die Zylinder des Verbrennungsmotors über
die jeweiligen Einlassanschlüsse 13 des Zylinderkopfes 1 verbunden.
Die Ventileinheit befindet sich in einem Motorraum eines Fahrzeugs,
wie z. B. eines Kraftfahrzeugs, um als ein Einlassluft-Wirbelströmungsgenerator
zu dienen, um einen Wirbelstrom (Einlassluft-Wirbelstrom oder turbulenten Strom)
in Längsrichtung in der Brennkammer für jeden
Zylinder des Motors zu bilden, indem die Durchgangsquerschnitte
der getrennten Einlasskanäle 11, 12 verringert
werden, die mit den jeweiligen Brennkammern für die Zylinder
des Motors in Verbindung stehen. Die Ventileinheit befindet sich
in einem Einlasssystem des Verbrennungsmotors zusammen mit der elektronischen
Drosselvorrichtung, die ein Drosselventil im Drosselkörper
hat. Das Einlasssystem für den Motor ist eine Mehrfach-Integral-Einlasskanal-Öffnungs/Schließ-Vorrichtung
(Ventil-Öffnungs/Schließ-Vorrichtung), bei der
Ventileinheiten im Einlasskrümmer 2 parallel in
regelmäßigen Intervallen in einer Axialrichtung
(Rotationsachsenrichtung) der Welle (Stiftstab) 4 angeordnet
sind.
-
Gemäß Vorbeschreibung
dient die Ventileinheit des vorliegenden Ausführungsbeispiels
als eine Patrone, die in jede Gehäuseaufnahmekammer 15 des
Einlasskrümmers 2 durch das Gehäuse 3,
das einseitig eingespannte Ventil und ähnliches eingepasst
und in dieser gehalten wird. Jedes Gehäuse 3 der
Ventileinheiten ist einstückig in einer vorbestimmten Form
aus Kunstharz hergestellt. Jedes dieser Gehäuse 3 weist
ein Paar von rechten und linken Seitenwandabschnitten (entgegengesetzte Wandabschnitte
oder rechte und linke Gehäuse-Wandabschnitte) 21, 22 (siehe 2)
an seinen beiden Seiten in einer Horizontalrichtung senkrecht zur
Axialrichtung (Einlassluftströmungsrichtung) des getrennten
Einlasskanals 12 auf. Jedes der Gehäuse 3 weist
ein Paar von oberen und unteren Wandabschnitten (entgegengesetzte
Wandabschnitte oder obere und untere Gehäuse-Wandabschnitte) 23, 24 an
beiden Seiten (obere Seite und untere Seite in Richtung der Gravitationskraft)
in Vertikalrichtung senkrecht zur Axialrichtung (Einlassluftströmungsrichtung)
des getrennten Einlasskanals 12 auf. Jedes der Gehäuse 3 nimmt
das einseitig eingespannte Ventil auf, um geöffnet und
geschlossen zu werden. Jedes Gehäuse 3 weist eine
Ventilaufnahmeaussparung 25 zum Aufnehmen des einseitig
eingespannten Ventils, insbesondere der Ventilplatte 6 und
der Trennplatte 7 auf, wenn die Ventilplatte 6 des einseitig
eingespannten Ventils zur unteren Seite des getrennten Einlasskanals 12 in
Richtung der Gravitationskraft vollständig geöffnet
ist, d. h. auswärts von einer unteren Fläche des
getrennten Einlasskanals 12 in Richtung der Gravitationskraft.
-
Jeder
der rechten und linken Gehäusewandabschnitte 21, 22 des
Gehäuses 3 weist ein Paar von Wellenlagerlöchern 26 auf,
die an entgegengesetzten Wandflächen offen sind, die an
beiden Seiten der Ventilaufnahmeaussparung 25 ausgebildet
sind. Diese Wellenlagerlöcher 26 treten durch den
rechten und linken Gehäusewandabschnitt 21, 22 des
Gehäuse 3 in Rotationsachsenrichtung durch, so
dass die Innenseite und die Außenseite des Gehäuses 3 durch
die Löcher 26 in Verbindung stehen. Der rechte
und linke Gehäusewandabschnitt 21, 22 und
der untere Gehäusewandabschnitt 24 von jedem der
Gehäuse 3 weist einen Block 27 auf, der
den getrennten Einlasskanal 12 an einer Stromaufwärtsseite
der Ventilplatte 6 an der entgegengesetzten Seite der Ventilaufnahmeaussparung 25 vom
Zylinderkopf 1 definiert (an der Drosselkörperseite).
Eine Stirn- bzw. Endfläche des Blocks 27 an der
entgegengesetzten Seite in Bezug auf die Kopplungsendfläche des
Einlasskrümmers 2 (Wandfläche der Ventilaufnahmeaussparung 25 an
der Drosselkörperseite) ist eine erste gestufte Fläche 31 als
eine gestufte Fläche an der Drosselkörperseite
der Ventilaufnahmeaussparung 25. Diese erste gestufte Fläche 31 ist
zwischen einer Wandfläche der unteren Seite (Bodenfläche
oder untere Fläche) von jedem getrennten Einlasskanal 12 in
Richtung der Gravitationskraft (obere Fläche des Blocks 27)
und einer Wandfläche der unteren Seite (Bodenfläche
oder untere Fläche) der Ventilaufnahmeaussparung 25 in
Richtung der Gravitationskraft ausgebildet.
-
Die
rechten und linken Gehäusewandabschnitte 21, 22 und
der untere Gehäusewandabschnitt 24 von jedem der
Gehäuse 3 weisen eine bodenförmige Wand
(gestufter Abschnitt) 29 an der Zylinderkopfseite der Ventilaufnahmeaussparung 25 auf.
Eine Endfläche der bogenförmigen Wand 29 an
ihrer entgegengesetzten Seite von der Kopplungsendfläche
des Zylinderkopfes 1 (Wandfläche der Ventilaufnahmeaussparung 25 an
der Zylinderkopfseite) ist eine zweite gestufte Fläche 32 als
eine gestufte Fläche der Zylinderkopfseite der Ventilaufnahmeaussparung 25.
Die zweite gestufte Fläche 32 ist zwischen einer
Wandfläche der unteren Seite (Bodenfläche oder
untere Fläche) des getrennten Einlasskanals 12 in
Richtung der Gravitationskraft und einer Wandfläche der
unteren Seite (Bodenfläche oder untere Fläche)
der Ventilaufnahmeaussparung 25 in Richtung der Gravitationskraft
ausgebildet. Daher weist das Gehäuse 3 die bogenförmige
Wand 29 mit einer Wandfläche der Zylinderkopfseite
der Ventilaufnahmeaussparung 25 (zweite gestufte Fläche 32) auf.
Zusätzlich dient die zweite gestufte Fläche 32 als eine
Dichtwandfläche in Bezug auf den Dichtteil der Trennplatte 7 (die
nachfolgend detaillierter beschrieben wird). Die bogenförmige
Wand 29 ist in einer bogenförmigen Weise im Querschnitt
gekrümmt. Dementsprechend tritt der Druck der Einlassluft
an der Stromaufwärtsseite des Ventilhauptkörpers 6 des einseitig
eingespannten Ventils in einfacher Weise in die Stromabwärtsseite
des Ventilhauptkörpers 6 des einseitig eingespannten
Ventils über den Druckeinführkanal 34 ein.
Die bogenförmige Wand 29 ist in einer teilweise
zylindrischen Form mit einer konkav gekrümmten Fläche
(zweite gestufte Fläche 32) mit einem Krümmungsradius
mit einer Mittelposition der Welle 4 und dem Axialrichtungsteil 5 als
Zentrum ausgebildet. Dementsprechend tritt der Druck der Einlassluft
an der Stromaufwärtsseite des Ventilhauptkörpers 6 des
einseitig eingespannten Ventils in einfacher Weise in die Stromabwärtsseite
des Ventilhauptkörpers 6 des einseitig eingespannten
Ventils (über den Druckeinführkanal 34 ein).
Eine flach geformte plattenförmige Trennwand 30,
die den getrennten Einlasskanal 12 an der Stromabwärtsseite der
Ventilplatte 6 definiert, ist an einem Endabschnitt der
kreisförmigen Wand 29 ausgebildet.
-
Der
obere Gehäusewandabschnitt 23 des Gehäuses 3 weist
einen verringerten Abschnitt (Zwischenraum) 33 auf, der
zwischen dem Wandabschnitt 23 und einem Endabschnitt der
Ventilplatte 6 (oberer Endabschnitt der Ventilplatte) an seiner
entgegengesetzten Seite zur Axialrichtungsteilseite (Seite der drehbaren
Welle oder Seite der Rotationsmittelpunktposition) der Ventilplatte 6 definiert
ist, wenn jede Ventilplatte 6 der einseitig eingespannten
Ventile vollständig geschlossen ist. Der Block 27 von
jedem der Gehäuse 3 weist einen Druckeinführkanal 34 auf,
der zwischen dem Block 27 und einem Endabschnitt der Ventilplatte 6 (unterer Endabschnitt
der Ventilplatte) an seiner Axialvorrichtungsteilseite definiert
ist (Seite der drehbaren Welle oder Seite des Rotationsmittelpunktes),
wenn jede Ventilplatte 6 der einseitig eingespannten Ventile
vollständig geschlossen ist. Dieser Druckeinführkanal 34 ist
ausgebildet, um mit einem Raum 45 in Verbindung zu stehen,
der zwischen der Ventilplatte 6 und der Trennplatte 7 definiert
ist, zumindest wenn jede Ventilplatte 6 der einseitig eingespannten
Ventile vollständig geschlossen ist. Dementsprechend tritt
der Druck der Einlassluft an der Stromaufwärtsseite von jeder
Ventilplatte 6 der einseitig eingespannten Ventile in den
Raum 45 an der Stromabwärtsseite der Ventilplatte 6 über
den Druckeinführkanal 34, um auf die Stromabwärtsseitenfläche
der Ventilplatte 6 aufgebracht zu werden.
-
Die
Welle 4 des vorliegenden Ausführungsbeispiels
ist eine metallische Welle, die sich gerade in eine Richtung senkrecht
zu einer Richtung parallel zu einer Axialrichtung des Gehäuses 3 (Einlassluftströmungsrichtung)
erstreckt, und wird durch Druckpressen in ein Wellendurchgangsloch 35 eingeführt,
das für jeden Axialrichtungsteil 5 der einseitig
eingespannten Ventile ausgebildet ist. Diese Welle 4 ist eine
Antriebswelle zum Verbinden aller einseitig eingespannten Ventile
in synchroner Weise, indem die Axialrich tungsteile 5 der
einseitig eingespannten Ventile in einer stiftartigen Weise verbunden
werden. Die Welle 4 ist eine drehbare Welle zum Ändern
der Ventilöffnungsgrade aller Ventileinheiten (TCV) und ist
in dem Innenumfang des Wellendurchgangslochs 35 pressgepasst
und in diesem befestigt, das für jedes Axialrichtungsteil 5 der
einseitig eingespannten Ventile ausgebildet ist. Die Welle 4 ist
aus einem metallischen Material einstückig ausgebildet.
Die Welle 4 ist in ein Wellenlagerloch (nicht gezeigt)
des Einlasskrümmers 2 und in das Wellenlagerloch 26 des Gehäuses 3 eingeführt,
um drehbar durch den Einlasskrümmer 2 und das
Gehäuse 3 gelagert zu sein. Ein Wellenlagerelement,
wie z. B. ein Kugellager, zum drehbaren Lagern der Welle 4,
kann sich im Wellenlagerloch des Einlasskrümmers 2 befinden.
Ein Zylinderwellenlagerelement zum drehbaren Lagern der Welle 4 kann
in eine Lochwandfläche des Wellenlagerlochs 26 des
Gehäuses 3 pressgepasst sein und in diesem fixiert
sein.
-
Die
einseitig eingespannten Ventile werden einstückig in einer
vorbestimmten Form aus Kunstharz geformt. Diese einseitig eingespannten
Ventile weisen die Zylinderachsenrichtungsteile (Zylinderteile) 5 in
einer Richtung senkrecht zur Axialrichtung (Ansaugluftströmungsrichtung)
von jedem Gehäuse 3 (in Rotationsachsenrichtung)
auf und sind Rotationstypventile, die miteinander verbunden sind,
um entlang der Welle 4 stiftartig verbunden zu sein. Jeder
Axialrichtungsteil 5 der einseitig eingespannten Ventile
trägt und befestigt die Ventilplatte 6. Das Ventildurchgangsloch
(Kreisloch) 35, das in Axialrichtung (Rotationsachsenrichtung)
der Welle 4 durchtritt, ist in jedem Axialrichtungsteil 5 ausgebildet.
Gemäß Vorbeschreibung wird jedes der einseitig
eingespannten Ventile durch die Ventilplatte 6, die mit
dem Axialrichtungsteil 5 verbunden ist, die Trennplatte 7, die
mit der Ventilplatte 6 verbunden ist, und ähnliches gebildet.
-
Rotationswinkel
(Ventilöffnungsgrade) der einseitig gespannten Ventile
werden im gesamten Ventilbetätigungsbereich von der vollständig
geöffneten Ventilposition, in der eine Strömung
von Ansaugluft maximiert ist, die durch jeden getrennten Einlasskanal 12 der
Gehäuse 3 strömt, zur vollständig
geschlossenen Ventilposition geändert, in der die Strömung
von Einlassluft, die durch jeden getrennten Einlasskanal 12 strömt,
minimiert ist. Insbesondere durch das Ändern des Rotationswinkels
(Ventilöffnungsgrad) der Ventilplatte 6, die eine
Funktion als ein Ventilhauptkörper hat, im gesamten Ventilbetätigungsbereich
von der vollständig geöffneten Ventilposition
zur vollständig geschlosse nen Ventilposition, führt
das einseitig eingespannte Ventil eine Relativrotation in Bezug
auf das Gehäuse 3 aus, um den getrennten Einlasskanal 12 zu öffnen
und zu schließen. Daher wird ein Durchgangsdurchschnitt
bzw. -querschnitt von jedem getrennten Einlasskanal 12 geändert.
Das einseitig eingespannte Ventil dient als ein Gelenkventil, das
ausgebildet wird, so dass die Mittelposition des Axialrichtungsteils 5 zu
einer Seite in Richtung der Ventilfläche (untere Seite
in 1) in Bezug auf die Mittelposition der Ventilplatte 6 versetzt ist.
Dementsprechend ist, wenn jedes der einseitig eingespannten Ventile
vollständig geöffnet ist (siehe 4),
die Ventilplatte 6 in der Ventilaufnahmeaussparung 25 am
unteren Teil des Gehäuses untergebracht bzw. aufgenommen
(gespeichert), so dass die Ventilplatte 6 und die Trennplatte 7 nicht
in den getrennten Einlasskanal 12 vorstehen. Somit sind
der Einlassluftwiderstand und der Druckverlust der Einlassluft,
wenn die einseitig eingespannten Ventile vollständig geöffnet
sind, verringert.
-
Jede
Ventilplatte 6 der einseitig eingespannten Ventile ist
eine ebene Platte, die in einer quadratischen Form oder rechteckigen
Form ausgebildet ist, die sich gerade in einer linearen Weise von
der Nähe des Axialrichtungsteils 5 zu einem Endabschnitt (oberer
Endabschnitt der Ventilplatte: der nachfolgend als oberer Endabschnitt
abgekürzt wird) 36 der Ventilplatte 6 an
ihrer entgegengesetzten Seite vom Axialrichtungsteil erstreckt.
Der obere Endabschnitt 36 ist mit jeder Ventilplatte 6 einstückig
ausgebildet. Der verringerte Abschnitt 33 ist zwischen
dem oberen Endabschnitt 36 und einer Kanalwandfläche
(oberen Wandfläche) des oberen Gehäusewandabschnitts 23 des
Gehäuses 3 definiert, wenn jede Ventilplatte 6 der
einseitig eingespannten Ventile vollständig geschlossen
ist. Dieser verringerte Abschnitt 33 hat die Funktion des
Erzeugens einer Gasströmung (Wirbelströmung oder
turbulenten Strömung) in der Brennkammer für jeden
Zylinder des Verbrennungsmotors durch Verringern des Kanalquerschnitts
von jedem getrennten Einlasskanal 12 der Gehäuse 3,
um einen vorbestimmten Wert oder niedrigeren Wert einzunehmen. Durch
das Verringern eines Kanalöffnungsbereiches des verringerten
Abschnitts 33 wird eine Wirbelströmung (turbulente
Strömung), die in der Brennkammer für jeden Zylinder
des Motors erzeugt wird, weiter intensiviert.
-
Ein
Endabschnitt der Ventilplatte (der nachfolgend als unterer Endabschnitt
abgekürzt ist) 37, der in geringfügig
gekrümmter Form im Querschnitt ausgebildet ist, ist einstückig
mit jeder Ventilplatte 6 an ihrem Abschnitt nahe dem Axialrichtungsteil 5 ausgebildet.
Wenn jede Ventilplatte 6 der einstückig eingespannten
Ventile vollständig geschlossen ist, ist der Druckeinführkanal 34 zwischen
dem unteren Endabschnitt 37 und der ersten gestuften Fläche 31 von jedem
Block 27 der Gehäuse 3 definiert. Ein
Vorsprungsabschnitt (Lufteinlassführung) 38, der
in eine Tangentialrichtung des Axialrichtungsteils 5 vorsteht, ist
am unteren Endabschnitt 37 von jeder Ventilplatte 6 ausgebildet.
Dieser Vorsprungsabschnitt 38 befindet sich am unteren
Endabschnitt 37 von jeder Ventilplatte 6, um einen
Zwischenraum zu füllen, der zwischen der ersten gestuften
Fläche 31 von jedem Block 27 der Gehäuse 3 und
einer Stromabwärtsseitenfläche des unteren Endabschnitts 37 der
Ventilplatte 6 ausgebildet ist, wenn jede Ventilplatte 6 der einseitig
eingespannten Ventile in einem Zustand des vollständig
geöffneten Öffnungsgrades ist. Dementsprechend
wird das Eintreten der Einlassluftströmung in die Ventilaufnahmeaussparung 25 und
das Unterbrechen (Stagnation) der Einlassluft, wenn die einseitig
eingespannten Ventile für die Strömung vollständig
geöffnet sind, unterbunden.
-
Jede
Trennplatte 7 der einseitig eingespannten Ventile ist eine
gekrümmte Platte, die in rechteckiger Form oder quadratischer
Form ausgebildet ist und die sich bei Krümmung in einer
bogenförmigen Weise von dem oberen Endabschnitt 36 der
Ventilplatte 6 zu einer hinteren Seite in Ventilschließrichtung
erstreckt. Jede Trennplatte 7 ist in einer bogenförmigen
Weise im Querschnitt gekrümmt, um zur zweiten gestuften
Fläche 32 mit einem Abstand (Zwischenraum 43)
entgegengesetzt zu sein, der einen vorbestimmten Abstand zwischen
der Trennplatte 7 und der zweiten gestuften Fläche 32 der
Kreiswand 29 des Gehäuses 3 hat. Jede
Trennplatte 7 ist teilweise zylinderförmig mit
einer konkav gekrümmten Fläche 42, die
einen Krümmungsradius mit einer Zentrumsposition der Welle 4 und
dem Axialrichtungsteil 5 als Zentrum aufweist. Ein Abdichtteil 44 ist
am Endabschnitt von jeder Trennplatte 7 ausgebildet (Endabschnitt
der Trennplatte 7 an ihrer entgegengesetzten Seite vom
oberen Endabschnitt). Eine Lücke (Zwischenraum 43)
mit einen vorbestimmten Abstand ist zwischen dem Dichtteil 44 und
der zweiten gestuften Fläche (Dichtwandfläche
in Bezug auf die Trennplatte 7) 32 der Kreiswand 29 des
Gehäuses 3 über den gesamten Ventilbetätigungsbereich
von der vollständig geöffneten Ventilposition
zur vollständig geschlossenen Ventilposition definiert
(insbesondere zumindest wenn jede Ventilplatte 6 vollständig
geschlossen ist).
-
Zumindest
wenn jede Ventilplatte 6 vollständig geschlossen
ist, ist ein Raum (Raum, der zwischen der Ventilplatte 6 und
der Trennplatte 7 definiert ist) 45, der mit entgegengesetzten
Wandflächen der rechten und linken Gehäusewandabschnitte 21, 22 des
Gehäuses 3, einer oberen Fläche der unteren Gehäusewandfläche 24 des
Gehäuses 3, der Stromabwärtsseitenfläche
der Ventilplatte 6 und Stromabwärtsseitenfläche
der Trennplatte 7 umgeben ist, von dem Einlasskanal (getrennter
Einlasskanal 12 und Einlassanschluss 13) an der
Stromabwärtsseite des einseitig eingespannten Ventils durch
den Dichtteil 44 von jeder Trennplatte 7 abgeteilt.
Es kann eine Seitenplatte vorgesehen sein, die ein Ende (linkes Ende)
der Ventilplatte 6 in Rotationsachsenrichtung und ein Ende
(linkes Ende) der Trennplatte 7 in Rotationsachsenrichtung
verbindet. Es kann eine Seitenplatte vorgesehen sein, die das andere
Ende (rechtes Ende) der Ventilplatte 6 in Rotationsachsenrichtung und
das andere Ende (rechtes Ende) der Trennplatte 7 in Rotationsachsenrichtung
verbindet.
-
Der
Betrieb des Einlasssystem für den Verbrennungsmotor entsprechend
dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, insbesondere der
Ventileinheit, werden nachstehend kurz unter Bezugnahme auf die 1 bis 4 erläutert.
Wenn ein Zündschalter eingeschaltet wird (IG-ON), führt
die ECU die Erregungssteuerung an dem Elektromotor der elektronischen
Drosselvorrichtung aus und treibt diese ein Zündsystem
(wie z. B. eine Zündspule und eine Zündkerze)
und ein Kraftstoffeinspritzsystem (wie z. B. eine elektrische Kraftstoffpumpe
und eine Einspritzeinrichtung) an. Im Ergebnis wird der Verbrennungsmotor
betrieben. Während dessen wird, wenn ein spezifischer Zylinder
des Motors sich von dem Auslasshub zum Einlasshub bewegt, in dem
das Einlassventil sich öffnet und sich der Kolben abwärts
bewegt, ein Unterdruck (ein Druck, der niedriger als der Atmosphärendruck
ist) in einer Brennkammer dieses Zylinders größer
entsprechend dem Abwärtsbewegen des Kolbens, so dass das
Kraftstoff/Luft-Gemisch in die Brennkammer durch den Einlassanschluss 13,
der geöffnet wird, angesaugt wird.
-
Wenn
der Verbrennungsmotor gekühlt wird und die Menge der Ansaugluft
klein sein kann, d. h. wenn der Verbrennungsmotor gestartet ist
oder der Verbrennungsmotor im Leerlauf ist, steuert die ECU die
elektrische Leistung, die dem Elektromotor für die Ventileinheiten
zugeführt wird (z. B. erregt den Motor). Während
dessen wird jede Ventilplatte 6 der einseitig eingespannten
Ventile und die Welle 4 in eine Richtung des Ven tilschließvorgangs
unter Verwendung des Antriebsdrehmoments des Elektromotors angetrieben
und dementsprechend wird jede Ventilplatte 6 geschlossen.
Somit werden die Ventilöffnungsgrade der Ventileinheiten
gesteuert, um in einem geschlossenen Zustand in der vollständig
geschlossenen Ventilposition zu sein (Zustand des vollständig
geschlossenen Öffnungsgrades). In diesem Fall wird das
meiste der Einlassluft, die in das Gehäuse 3 (getrennter
Einlasskanal 12) durch den getrennten Einlasskanal 11 des
Einlasskrümmers 2 geströmt ist, von der
Innenseite des Gehäuses 3 (getrennter Einlasskanal 12)
in einen oberen Bereich des Einlassanschlusses 13, der
im Zylinderkopf 1 ausgebildet ist, durch den verringerten
Abschnitt (Öffnung) 33 zwischen der Kanalwandfläche
des oberen Gehäusewandabschnitts 23 des Gehäuses 3 und
dem oberen Endabschnitt 36 der Ventilplatte 6 eingeführt. Dann
strömt die Einlassluft entlang einer oberen Wandfläche
des oberen Bereiches des Einlassanschlusses 13. Danach
wird die Einlassluft, die entlang der oberen Wandfläche
des oberen Bereiches des Einlassanschlusses 13 strömt,
der Brennkammer über Einlassventilöffnungen (Anschlussöffnung) des
Einlassanschlusses 13 zugeführt. Während
dessen wird eine Wirbelströmung (turbulente Strömung) in
der Brennkammer für jeden Zylinder des Motors erzeugt.
Daher verbessert sich die Verbrennungseffizienz im Verbrennungsmotor,
wenn der Verbrennungsmotor gestartet wird oder der Verbrennungsmotor
im Leerlauf ist, und dementsprechend verbessert sich die Kraftstoffeffizienz
und die Emission (z. B. Kohlenwasserstoff-(HO)-Verringerungseffekt).
-
Die
ECU steuert die elektrische Leistung, die dem elektrischen Motor
für die Ventileinheiten zugeführt wird (z. B.
erregt den elektrischen Motor), wenn der Verbrennungsmotor erwärmt
ist und eine große Menge an Ansaugluft benötigt
wird, d. h. wenn der Verbrennungsmotor im Normalbetrieb ist. Während dessen
wird jede Ventilplatte 6 der einseitig eingespannten Ventile
und die Welle in eine Richtung des Ventilöffnungsvorgangs
unter Verwendung des Antriebsdrehmoments des Elektromotors angetrieben und
dementsprechend wird jede Ventilplatte 6 geöffnet.
Somit werden die Ventilöffnungsgrade der Ventileinheiten
gesteuert, um in einem offenen Zustand in der vollständig
geöffneten Ventilposition zu sein (Zustand des vollständig
geöffneten Öffnungsgrades). In diesem Fall wird
die Einlassluft, die in das Gehäuse 3 (getrennter
Einlasskanal 12) durch den getrennten Einlasskanal 11 des
Einlasskrümmers 2 geströmt ist, von der
Innenseite des Gehäuses 3 (getrennter Einlasskanal 12)
in den Einlassanschluss 13 gerade durch das Innere des
Gehäuses 3 (getrennter Einlasskanal 12)
eingeführt. Danach wird die Einlassluft, die durch den
Einlassanschluss 13 geht, der Brennkammer über
die Einlassventilöffnungen (Anschlussöffnung)
des Einlassanschlusses 13 zugeführt. Hingegen
wird eine Wirbelströmung (turbulente Strömung)
in Längsrichtung in der Brennkammer für jeden
Zylinder des Verbrennungsmotors nicht erzeugt.
-
Das
einseitig eingespannte Ventil, bei dem die Mittelposition der Welle 4 und
der Axialrichtungsteil 5 in Bezug auf die Mittelposition
der Ventilplatte 6 versetzt ist, wird als der Ventilkörper
des Einlassluftströmungssteuerventils zum Erzeugen einer
Wirbelströmung in der Brennkammer für jeden Zylinder
des Verbrennungsmotors verwendet, indem eine Relativrotation in
Bezug auf das Gehäuse 3 stattfindet, um einen
Durchgangsquerschnittbereich der getrennten Einlasskanäle 11, 12 des
Einlasskrümmers 2 für die Ventileinheit
zu verringern, die in der Gehäuseaufnahmekammer 15 des
Einlasskrümmers 2 des vorliegenden Ausführungsbeispiels
untergebracht ist. Die Ventileinheit ist konfiguriert, so dass das
gesamte einseitig eingespannte Ventil, insbesondere die Ventilplatte 6,
in der Ventilaufnahmeaussparung 25 untergebracht ist, die
außerhalb des getrennten Einlasskanals 12 des
Gehäuses 3 ausgebildet ist (an der unteren Seite
in Richtung der Gravitationskraft), wenn die Ventilplatte 6 der
einseitig eingespannten Ventile vollständig geöffnet
ist.
-
Dementsprechend
geht im vollständig geöffneten Zustand, in dem
das einseitig eingespannte Ventil vollständig geöffnet
ist, d. h. wenn das einseitig eingespannte Ventil vollständig
offen ist, die Einlassluft, die in das Gehäuse 3 geströmt
ist (getrennter Einlasskanal 12) gerade durch das Innere
des Gehäuses (getrennter Einlasskanal 12), ohne
dass eine Behinderung durch die Ventilplatte 6 und das
Axialrichtungsteil 5 des einseitig eingespannten Ventils auftritt.
Somit strömt die Einlassluft, die in das Gehäuse 3 geströmt
ist (getrennter Einlasskanal 12), gerade durch das Innere
des Gehäuses 3 (getrennter Einlasskanal 12),
um vom Inneren des Gehäuses 3 (getrennter Einlasskanal 12)
in die Brennkammer für jeden Zylinder des Verbrennungsmotors
durch den Einlassanschluss 13 des Zylinderkopfes 1 eingeführt zu
werden. Folglich wird, wenn das einseitig eingespannte Ventil vollständig
geöffnet ist, der Einlassluftwiderstand der Einlassluft,
die durch das Innere des Gehäuses 3 geht (getrennter
Einlasskanal 12), verringert.
-
Vorteilhafte
Wirkungen des ersten Ausführungsbeispiels werden nachstehend
beschrieben. Gemäß Vorschreibung wird für
die Ventileinheit des vorliegenden Ausführungsbeispiels
das einseitig eingespannte Ventil, bei dem die Mittelposition der
Welle und des Axialrichtungsteils 5 in Bezug auf die Mittelposition
des Ventils 6 versetzt ist, als der Ventilkörper des
Einlassluftströmungs-Steuerventils eingesetzt, um eine
Wirbelströmung in der Brennkammer für jeden Zylinder
des Verbrennungsmotors zu erzeugen. Das einseitig eingespannte Ventil
weist die Ventilplatte (Ventilhauptkörper) 6 zum Ändern
des Durchgangsquerschnittsbereiches des getrennten Einlasskanals 12 des
Gehäuses 3 und die Trennplatte (Ventilverlängerungsabschnitt) 7,
die sich in einer bogenförmigen Weise vom oberen Endabschnitt 36 der Ventilplatte 6 zu
einer hinteren Seite in Ventilschließrichtung erstreckt,
auf. Die Trennplatte 7 weist den Dichtteil 44 auf,
und, wenn die Ventilplatte 6 des einseitig eingespannten
Ventils vollständig geschlossen ist, ist der Zwischenraum 43 zwischen
dem Dichtteil 44 und der zweiten Stufenfläche 32 der
Ventilaufnahmeaussparung 25 des Gehäuses 3 definiert.
Der Zwischenraum 43, der zwischen dem Dichtteil 44 der Trennplatte 7 und
der zweiten gestuften Fläche 32 der Ventilaufnahmeaussparung 25 des
Gehäuses 3 ausgebildet ist, ist eingestellt, so
dass ein Strömungskanal-(Kanal)-Querschnittsbereich des
Zwischenraums 43 kleiner als der verringerte Abschnitt 33 ist,
der zwischen der Durchgangswandfläche (obere Wandfläche)
des oberen Gehäusewandabschnitts 23 des Gehäuses 3 und
dem oberen Endabschnitt 36 der Ventilplatte 6 ausgebildet
ist, wenn die Ventilplatte 6 des einseitig eingespannten Ventils
vollständig geöffnet ist.
-
Wenn
die Ventilplatte 6 vollständig geöffnet ist,
während der Verbrennungsmotor im Normalbetrieb ist, ist
die Ventilplatte 6 in der Ventilaufnahmeaussparung 25 des
Gehäuses 3 untergebracht, so dass das einseitig
eingespannte Ventil nicht in den getrennten Einlasskanal 12 des
Gehäuses 3 vorsteht, d. h. so dass das einseitig
eingespannte Ventil nicht als ein Einlassluftwiderstand wirkt. Dementsprechend
strömt die Einlassluftströmung von den getrennten
Einlasskanälen 11, 12 an der Stromaufwärtsseite
der Ventilplatte 6 zu dem getrennten Einlasskanal 12 und
dem Einlassanschluss 13 an der Stromabwärtsseite
der Ventilplatte 6 gleichmäßig, ohne
dass eine Behinderung durch die Ventilplatte 6 des einseitig
eingespannten Ventils auftritt. Daher ist die Erhöhung
des Druckverlustes der Einlassluft, wenn die Ventilplatte 6 des
einseitig eingespannten Ventils vollständig geöffnet
ist, begrenzt und dadurch wird eine ausreichende Menge an Einlassluft
der Brennkammer für jeden Zylinder des Verbrennungsmotors
zugeführt. Als ein Ergebnis ist die Verringerung der Verbrennungsmotorausgabe
verhindert, so dass die Fahrbarkeit verbessert werden kann.
-
Wenn
die Ventilplatte 6 vollständig geschlossen ist,
während der Verbrennungsmotor gestartet ist oder der Verbrennungsmotor
in einem Leerlaufbetrieb ist, strömt die Einlassluft, die
durch den verringerten Abschnitt 33 gegangen ist, der zwischen
der Kanalwandfläche (oberen Wandfläche) des oberen Gehäusewandabschnitts 23 des
Gehäuses 3 und dem oberen Endabschnitt 36 der
Ventilplatte 6 ausgebildet ist, von dem getrennten Einlasskanal 12 in die
Brennkammer durch den Einlassanschluss 13. Als ein Ergebnis
davon bildet das einseitig eingespannte Ventil eine intensive Wirbelströmung
(turbulente Strömung) in der Brennkammer für jeden
Zylinder des Verbrennungsmotors. Während dessen ist der
Zwischenraum 43, dessen Strömungskanal-(Kanal)-Querschnittsbereich
kleiner als der verringerte Abschnitt 33 ist, zwischen
der zweiten gestuften Fläche 32 der Ventilaufnahmeaussparung 25 des
Gehäuses 3 und dem Dichtteil 44 der Trennplatte 7 ausgebildet.
Außerdem ist der Druckeinführkanal 34 zwischen
der ersten gestuften Fläche 31 des Blocks 27 des
Gehäuses 3 und der Fläche an der Stromaufwärtsseite
des unteren Endabschnitts 37 der Ventilplatte 6 ausgebildet.
-
Dementsprechend
tritt der Druck (Druck an der Stromaufwärtsseite) der Einlassluft
an der Stromaufwärtsseite der Ventilplatte 6 des
einseitig eingespannten Ventils in den Raum 45 an der Stromabwärtsseite
der Ventilplatte 6 über den Druckeinführkanal 34 und
die Ventilaufnahmeaussparung 25, um auf die Fläche
an der Stromabwärtsseite des Ventils 6 aufgebracht
zu werden. Daher ist der Druck der Einlassluft, die auf die Fläche
an der Stromabwärtsseite der Ventilplatte 6 des
einseitig eingespannten Ventils aufgebracht wird, ungefähr
der Druck (Druck an der Stromaufwärtsseite) der Einlassluft
an der Stromaufwärtsseite. Als ein Ergebnis wird ein Differentialdruck
zwischen dem Druck (= Druck an der Stromaufwärtsseite),
der auf die Fläche an der Stromaufwärtsseite der
Ventilplatte 6 in einer Dickenrichtung von dieser des einseitig
eingespannten Ventils aufgebracht wird, und dem Druck (= Druck an
der Stromabwärtsseite), der auf die Fläche an
der Stromabwärtsseite der Ventilplatte in eine Dickenrichtung von
dieser aufgebracht wird, klein. Anders ausgedrückt wird
ein Vorn-Hinten-Differentialdruck, wenn die Ventilplatte 6 des
einseitig eingespannten Ventils vollständig geschlossen
ist, klein. Folglich wird die Erzeugung des Rotationsdrehmoments
(Biegemoments) in die Richtung des Ventilöffnungsvorgangs mit
der Welle 4 als ihrem Mittelpunkt aufgrund des Vorn-Hinten-Differentialdrucks,
wenn die Ventilplatte 6 des einseitig eingespannten Ventils
vollständig geschlossen ist, gebändigt.
-
Die
Trennplatte 7 des einseitig eingespannten Ventils ist in
einer teilweisen Zylinderform ausgebildet, die eine gekrümmte
Fläche mit einem Krümmungsradius mit der Welle 4 und
dem Axialrichtungsteil 5 als ihrem Zentrum aufweist. Als
ein Ergebnis ist, da die Trennplatte 7 des einseitig eingespannten Ventils,
das in einer teilweise zylindrischen Form ausgebildet ist, ein teilweise
zylindrischer Abschnitt mit der gekrümmten Fläche
mit einem Krümmungsradius mit der Welle 4 und
dem Axialrichtungsteil 5 als ihrem Zentrum ist, das Rotationsdrehmoment
(Biegemoment) in Richtung des Ventilöffnungsvorgangs mit der
Welle 4 und dem Axialrichtungsteil 5 als ihrem Mittelpunkt
klein, selbst wenn die Kraft (Druck), die auf den teilweise zylindrischen
Abschnitt aufgebracht wird, groß ist. Dementsprechend flattert,
selbst wenn der Druck der Einlassluft in einer pulsierenden Weise auf
die Ventilplatte 6 des einseitig eingespannten Ventils
aufgebracht wird, das einseitig eingespannte Ventil nicht in dem
getrennten Einlasskanal 12 des Gehäuses 3,
so dass die Öffnungsgrad-Aufrechterhaltegenauigkeit beim
Halten der Ventilplatte 6 in einem Zustand des vollständig
geschlossenen Öffnungsgrads oder in einem Zustand des vollständig geöffneten Öffnungsgrades
verbessert ist. Daher wird das Halten der Ventilplatte 6 des
einseitig eingespannten Ventils in einem Zustand des vollständig geschlossenen Öffnungsgrades
oder in einem Zustand des vollständig geöffneten Öffnungsgrades einfach.
Folglich wird das Haltedrehmoment zum Aufrechterhalten (Halten)
der Ventilplatte 6 des einseitig eingespannten Ventils
in einem Zustand des vollständig geschlossenen Öffnungsgrades
(vollständig geschlossene Ventilposition) oder in einem
Zustand des vollständig geöffneten Öffnungsgrades (vollständig
geöffnete Ventilposition) verringert. Im Ergebnis wird
eine Größe der Betätigungseinrichtung mit
dem Elektromotor klein gestaltet und wird der Energieverbrauch des
Elektromotors eingeschränkt, so dass die Verschlechterung
der Kraftstoffeffizienz begrenzt werden kann.
-
Insbesondere
strömt, da die Ventilplatte 6 des einseitig eingespannten
Ventils in einem Zustand des vollständig geschlossenen Öffnungsgrades
(vollständig geschlos sene Ventilposition) aufrechterhalten
(gehalten) wird, eine Ansaugströmung, die durch den verringerten
Abschnitt 33 getreten ist, der zwischen der Kanalwandfläche
(obere Wandfläche) des oberen Gehäusewandabschnitts 23 des
Gehäuses 3 und dem oberen Endabschnitt 36 der
Ventilplatte 6 ausgebildet ist, von dem getrennten Einlasskanal 12 in
die Brennkammer über den Einlassanschluss 13, um
eine intensive Wirbelströmung (turbulente Strömung)
in der Brennkammer für jeden Zylinder des Verbrennungsmotors
auszubilden. Dementsprechend wird eine Erzeugung der Wirbelströmung
(turbulenten Strömung) in der Brennkammer für
jeden Zylinder des Verbrennungsmotors stabilisiert oder eine Wirbelströmung
(turbulente Strömung) in der Brennkammer für jeden
Zylinder des Verbrennungsmotors intensiviert. Als eine Konsequenz
werden eine Verbesserung bei der Verbrennungseffizienz des Verbrennungsmotors
und eine Verbesserung bei der Kraftstoffeffizienz durch die Stabilisierung
der Verbrennung erreicht.
-
(Zweites Ausführungsbeispiel)
-
5 stellt
ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung dar. Ein
Zylinderkopf (Leitung) 1 eines Verbrennungsmotors des vorliegenden
Ausführungsbeispiels weist eine Kopplungsendfläche
zum Befestigen eines Einlasskrümmers 2 unter Verwendung
eines Befestigungsbolzens beispielsweise auf. Eine Dichtwandfläche
(gestufte Fläche) 62 in Bezug auf ein Dichtteil 44 einer
Trennplatte 7 eines einseitig eingespannten Ventils ist
an der Kopplungsendfläche des Zylinderkopfs 1 ausgebildet,
insbesondere eine Kopplungsendfläche eines Blocks (gestufter
Abschnitt) 61 an einer unteren Seite eines Einlassanschlusses 13 in
Richtung der Gravitationskraft. Dementsprechend ist zumindest, wenn
eine Ventilplatte 6 vollständig geschlossen ist,
eine Lücke (Zwischenraum 43) mit einem vorbestimmten
Abstand zwischen dem Dichtteil 44 der Trennplatte 7 und
der Dichtwandfläche 62 des Blocks 61 des
Zylinderkopfs 1 ausgebildet.
-
Eine
kreisförmige Wand 29 ist nicht für einen unteren
Gehäusewandabschnitt 24 eines Gehäuses 3 vorgesehen
und die gesamte Oberfläche der unteren Gehäusewandfläche 24 dient
als eine Wandfläche an der unteren Seite (Bodenfläche
oder untere Fläche) einer Ventilaufnahmeaussparung 25 in
Richtung der Gravitationskraft. Eine Kopplungsendfläche des
Blocks 61 mit der Dichtwandfläche 62 dient
als eine gestufte Fläche an der Zylinderkopfseite der Ventilaufnahmeaussparung 25.
Die Kopplungsendfläche des Blocks 61 ist entgegengesetzt
zu einer ersten gestuften Fläche 31 des Gehäuses 3 mit
der Ventilaufnahmeaussparung 25 zwischen der Endfläche
und der Fläche 31. Gemäß Vorbeschreibung
wird eine ähnliche Wirkung wie beim ersten Ausführungsbeispiel
durch eine Ventileinheit entsprechend dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
erzeugt.
-
(Drittes Ausführungsbeispiel)
-
Die 6 bis 9 stellen
ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung dar.
-
Ein
einseitig eingespanntes Ventil entsprechend dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
weist auf: einen zylindrischen Axialrichtungsteil (drehbare Welle) 5,
das sich gerade in der Rotationsachsenrichtung einer Welle 4 erstreckt,
eine Ventilplatte (Ventilhauptkörper) 6, der in
einer Plattenform ausgebildet ist, mit Erstreckung in gerader Richtung
in einer linearen Weise von der Nähe des Axialrichtungsteils 5, und
eine Trennplatte (Ventilverlängerungsabschnitt) 7,
die in einer Plattenform ausgebildet ist, mit gerader Erstreckung
in linearer Weise von ihrer Verbindung mit der Ventilplatte 6 zu
einer hinteren Seite in Ventilschließrichtung. Ein Gehäuse 3 weist
einen oberen Gehäusewandabschnitt 23 auf und ist,
wenn jede Ventilplatte 6 von mehr als einem einseitig eingespannten
Ventil vollständig geschlossen ist, ein verringerter Abschnitt
(Zwischenraum) 33 zwischen dem oberen Wandabschnitt 23 und
einem Endabschnitt der Ventilplatte 6 (oberer Endabschnitt
der Ventilplatte 6) an ihrer entgegengesetzten Seite zur
Axialrichtungsteilseite (Seite der drehbaren Welle oder Seite der
Rotationsmittelpunktsposition) der Ventilplatte 6 definiert.
Das Gehäuse 3 weist einen Block 27 auf und,
wenn die Ventilplatte 6 des einseitig eingespannten Ventils
vollständig geschlossen ist, ist ein Druckeinführkanal 34 zwischen
dem Block 27 und einem unteren Endabschnitt 37 der
Ventilplatte 6 definiert. Das Gehäuse 3 weist
eine Ventilaufnahmeaussparung 25 zum Unterbringen der Ventilplatte 6 des einseitig
eingespannten Ventils auf, wenn die Ventilplatte 6 des
einseitig eingespannten Ventils vollständig geöffnet
ist, zwischen einer ersten gestuften Fläche 31 des
Blocks 27 und einer zweiten gestuften Fläche 32 der
kreisförmigen Wand 29.
-
Ein
unterer Endabschnitt 37, der in einer geringfügig
gekrümmten Form im Querschnitt ausgebildet ist, ist einstückig
mit jeder Ventilplatte 6 an ihrem Abschnitt nahe dem Axialrichtungsteil 5 ausgebildet. Wenn
jede Ventilplatte 6 der einseitig eingespannten Ventile
vollständig geschlossen ist, ist der Druckeinführkanal 34 zwischen
dem unteren Endabschnitt 37 und der ersten gestuften Fläche 31 von
jedem Block 27 der Gehäuse 3 definiert.
Dieser Druckeinführkanal 34 ist geformt, um mit
einem Raum 55 in Verbindung zu stehen, der zwischen der
Ventilplatte 6 und der Trennplatte 7 definiert
ist, zumindest wenn jede Ventilplatte 6 der einseitig eingespannten
Ventile vollständig geschlossen ist. Dementsprechend tritt
der Druck der Einlassluft an der Stromaufwärtsseite von jeder
Ventilplatte der einseitig eingespannten Ventile in den Raum 55 an
der Stromabwärtsseite der Ventilplatte 6 über
den Druckeinführkanal 34, um auf die Fläche
an der Stromabwärtsseite der Ventilplatte 6 aufgebrahct
zu werden. Ein Vorsprungsabschnitt (Lufteinlassführung) 38,
der in einer tangentialen Richtung des Axialrichtungsteils 5 vorsteht,
ist am unteren Endabschnitt 37 von jeder Ventilplatte 6 ausgebildet.
Die Verbindung, die den oberen Endabschnitt der Ventilplatte 6 und
den oberen Endabschnitt der Trennplatte 7 verbindet, ist
ein Biegungsteil 51, dessen Biegungswinkel (innerer Winkel)
ein spitzer Winkel ist. Daher hat das einseitig eingespannte Ventil das
Biegungsteil 51, dessen Biegungswinkel ein spitzer Winkel
zwischen der Ventilplatte 6 und den Trennplatten 7 ist.
-
Ein
Dichtteil 54 ist an dem Endabschnitt der Trennplatte 7 ausgebildet
(Endabschnitt der Trennplatte 7 an ihrer entgegengesetzten
Seite vom Biegungsteil). Eine Lücke (Zwischenraum 53)
mit einem vorbestimmten Abstand ist zwischen dem Dichtteil 44 und
der zweiten gestuften Fläche 32 der kreisförmigen
Wand 29 des Gehäuses 3 über
den gesamten Ventilbetätigungsbereich von der vollständig
geöffneten Ventilposition zur vollständig geschlossenen
Ventilposition definiert (insbesondere zumindest wenn jede Ventilplatte 6 vollständig
geschlossen ist). Zumindest wenn jede Ventilplatte 6 vollständig
geschlossen ist, ist ein Raum (Raum an der Stromabwärtsseite
der Ventilplatte 6) 55, der durch entgegengesetzte
Wandflächen der rechten und linken Gehäusewandabschnitte 21, 22 des
Gehäuses 3 umgeben ist, eine obere Fläche
der unteren Gehäusewandfläche 24 des
Gehäuses 3, die Fläche einer Stromabwärtsseite
der Ventilplatte 6 und die Fläche einer Stromaufwärtsseite
der Trennplatte 7 von dem Einlasskanal (getrennter Einlasskanal 12 und
Einlassanschluss 13) an der Stromabwärtsseite
des einseitig eingespannten Ventils durch das Trennteil 54 der Trennplatte 7 unterteilt.
Eine Seitenplatte, die ein Ende (linkes Ende) der Ventilplatte 6 in
Rotationsachsenrichtung und ein Ende (linkes Ende) der Trennplatte 7 in
Rotationsachsenrichtung verbindet, kann vorgesehen sein. Eine Seitenplatte,
die das andere Ende (rechtes Ende) der Ventilplatte 6 in
Rotationsachsenrichtung und das andere Ende (rechtes Ende) der Trennplatte 7 in
Rotationsachsenrichtung verbindet, kann vorgesehen sein. Gemäß Vorbeschreibung wird
eine ähnliche Wirkung zum ersten Ausführungsbeispiel
durch eine Ventileinheit entsprechend dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
erzeugt.
-
(Modifikationen)
-
In
den vorliegenden Ausführungsbeispielen ist das Einlasssystem
für den Verbrennungsmotor entsprechend der Erfindung konfiguriert,
um eine Wirbelströmung (turbulente Strömung) in
Längsrichtung zu erzeugen, damit die Verbrennung des Kraftstoff/Luft-Gemisches
in der Brennkammer für jeden Zylinder des Verbrennungsmotors
unterstützt wird. Alternativ dazu kann das Einlasssystem
für den Verbrennungsmotor der Erfindung konfiguriert sein,
um eine Wirbelströmung (Verwirbelungsströmung)
in Querrichtung zum Unterstützen der Verbrennung des Kraftstoff/Luft-Gemisches
in der Brennkammer für jeden Zylinder des Verbrennungsmotors
zu erzeugen. Darüber hinaus kann das Einlasssystem für
den Verbrennungsmotor der Erfindung konfiguriert sein, um einen
Quetschwirbel zum Unterstützen der Verbrennung im Verbrennungsmotor
zu erzeugen.
-
In
den vorliegenden Ausführungsbeispielen wird das Einlasssystem
für den Verbrennungsmotor der Erfindung auf den Einlassluft-Verwirbelströmungsgenerator
angewendet. Alternativ dazu kann das Einlasssystem für
den Verbrennungsmotor der Erfindung auf eine elektronische Drosselvorrichtung (Drosselvorrichtung
des Verbrennungsmotors) oder auf ein variables Einlasssystem zum Ändern
einer Einlasskanallänge oder eines Einlasskanalquerschnittsbereiches
des Verbrennungsmotors angewendet werden. In den vorliegenden Ausführungsbeispielen
ist die Betätigungseinrichtung zum Treiben des einseitig
eingespannten Ventils über die Welle 4 unter Verwendung
des Elektromotors und der Leistungsübertragungsvorrichtung
(z. B. eines Getriebegeschwindigkeitsverringerungsmechanismus) konfiguriert.
Alternativ dazu kann die Betätigungseinrichtung zum Treiben
des einseitig eingespannten Ventils unter Verwendung einer Betätigungseinrichtung,
die durch Unterdruck betätigt wird, mit einem elektromagnetisch
oder elektrisch betätigten Vakuumsteuerventil konfiguriert
sein.
-
Ferner
kann ein Einlassluftströmungs-Steuerventil zum Steuern
einer Strömung der Einlassluft, die in die Brennkammer
eines Verbrennungsmotors angesaugt wird, mit einem Ventil, das sich
im Einlasskanal befindet, der in einem Gehäuse ausgebildet
ist, wie z. B. in der Lufteinlassleitung oder dem Einlasskrümmer 2,
und der ein Drosselventil hat, das sich in einem Einlasskanal befindet,
der in einem Drosselkörper statt in der Ventileinheit (Steuerventil
für die turbulente Strömung) der vorliegenden
Ausführungsbeispiele ausgebildet ist, als ein Einlasssteuerventil zum
Steuern der Einlassluft, die in der Verbrennungskammer des Verbrennungsmotors
angesaugt wird, oder ein Einlassströmungs-Steuerventil
zum Steuern einer Strömung der Einlassluft, die ein Drosselventil umgeht,
mit einem Leerlaufrotationsgeschwindigkeitssteuerventil, das sich
in einem Einlasskanal befindet, der in einem Gehäuse beispielsweise
ausgebildet ist, verwendet werden.
-
Als
das Einlasssteuerventil, das durch eine Leitung und ein Ventil gebildet
ist, können ein Einlasskanal-Öffnungs- und -Schließventil,
ein Einlasskanalwechselventil oder ein Einlassdrucksteuerventil statt
des Einlassluftströmungs-Steuerventils oder das Einlassluftströmungs-Steuerventil
verwendet werden. Das Einlasssteuerventil kann auf ein Einlassluftströmungs-Steuerventil,
wie z. B. ein Steuerventil für turbulente Strömung
(erste und zweite Ausführungsbeispiele) oder ein Wirbelströmungssteuerventil
oder ein Einlassluftvariabilitätsventil zum Ändern
einer Kanallänge oder eines Kanalquerschnittsbereiches
eines Einlasskanals eines Motors beispielsweise angewendet werden.
Ein Dieselmotor kann als der Verbrennungsmotor verwendet werden. Außerdem
kann nicht nur der Verbrennungsmotor mit mehreren Zylindern sondern
ebenfalls ein Verbrennungsmotor mit einem einzigen Zylinder als
der Verbrennungsmotor eingesetzt werden.
-
In
den vorliegenden Ausführungsbeispielen wird die Mehrfach-Integraltyp-Ventil-Öffnungs/Schließ-Vorrichtung
(Einlasskanal-Öffnungs/Schließ-Vorrichtung), bei
der die Ventileinheiten innerhalb des Einlasskrümmers 2 als
ein Gehäuse in regelmäßigen Intervallen
in Rotationsachsenrichtung der Welle 4 angeordnet sind,
verwendet. In jeder der Ventileinheiten ist das einzige einseitig
eingespannte Ventil in dem einzigen Gehäuse 3 aufgenommen,
um geöffnet und geschlossen zu werden. Alternativ dazu
kann eine Mehrfach-Integraltyp-Ventil-Öffnungs/Schließ-Vorrichtung
(Einlasskanal-Öffnungs/Schließ-Vorrichtung) verwendet
werden, bei der zwei oder mehr Ventile in regelmäßigen
Intervallen in einer Rotationsachsenrichtung einer Welle direkt
innerhalb einer Leitung (mit Unterscheidung von den Lufteinlassleitungen,
einer Motorkopfabdeckung oder eines Zylinderkopfes) angeordnet sein.
In einem solchen Fall kann das Gehäuse 3 nicht
länger erforderlich sein. In den vorliegenden Ausführungsbeispielen
werden die Lager als ein Wellenlagerelement verwendet, das sich
im Wellenlagerloch 26 des Gehäuses 3 befindet.
Alternativ dazu können andere Wellenlagerelemente, wie
z. B. Kugellager, als Wellenlagerelemente werden, die sich in einem
Wellenlagerloch einer Leitung befinden.
-
Zusätzliche
Vorteile und Modifikationen werden für den Fachmann schnell
verständlich. Die Erfindung in ihrem breiteren Verständnis
ist daher nicht auf die spezifischen Einzelheiten, die repräsentative Vorrichtung
und die darstellenden Beispiele, die gezeigt und beschrieben sind,
beschränkt.
-
Ein
Einlasssystem für einen Verbrennungsmotor (1)
weist somit auf: eine Leitung (2, 3), in der ein
Einlasskanal (11, 12) definiert ist, und ein einseitig eingespanntes
Ventil (4, 5, 6, 7), das einen
Ventilhauptkörper (6), der den Einlasskanal öffnet
und schließt, eine Welle (4), die den Körper
stützt, und einen Ventilverlängerungsabschnitt
(7) aufweist. Die Leitung weist einen Abschnitt (33)
mit verringertem Durchgang zwischen der Leitung und dem Körper, wenn
der Körper in einer vollständig geschlossenen Position
ist, eine Aussparung (25), die den Körper und
den Verlängerungsabschnitt unterbringt, wenn der Körper
vollständig geschlossen ist, und einen Druckeinführkanal
(34) auf, der zwischen der Leitung und dem Körper
ausgebildet ist, wenn der Körper vollständig geschlossen
ist, und mit einem Raum (45) zwischen dem Körper
und dem Verlängerungsabschnitt in Verbindung steht, wenn
der Körper vollständig geschlossen ist. Der Verlängerungsabschnitt weist
ein Dichtteil (44) auf. Die Leitung und das Dichtteil definieren
einen Zwischenraum (43) zwischen sich, wenn der Körper
vollständig geschlossen ist. Der Zwischenraum hat einen
geringeren Querschnittsbereich als der Abschnitt mit verringertem Durchlass.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste
der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert
erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information
des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen
Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt
keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- - JP 2008-25363
A [0002, 0004]