DE102017108667B4

DE102017108667B4 - Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE102017108667B4
Application number: DE102017108667.6A
Authority: DE
Inventors: Katsuichi Miyasaka; Satoko Tofukuji; Kenji Ikeda
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2016-06-13
Filing date: 2017-04-24
Publication date: 2020-09-03
Anticipated expiration: 2037-04-25
Also published as: JP2017223115A; US20170356315A1; JP6471871B2; DE102017108667A1; US10119436B2; CN107489477A; CN107489477B

Abstract

Brennkraftmaschine (10), aufweisend:
einen Zylinderblock (20) mit einer Zylinderbohrung (21), die einen Kolben (23) gleitfähig lagert;
eine Ölwanne (30), die mit einem Kurbelwellen-Aufnahmeraum (32) zum Aufnehmen einer Kurbelwelle (25) versehen ist, die sich in Verbindung mit einer Betätigung des Kolbens (23) dreht, wobei die Ölwanne (30) mit dem Zylinderblock (20) verbunden ist;
einen Zylinderkopf (35), der mit einem Anschluss (42, 43) versehen ist, der mit der Zylinderbohrung (21) in Verbindung steht, und durch ein Ventil (44, 45), das sich in Verbindung mit der Betätigung des Kolbens (23) hin- und herbewegt, geöffnet und geschlossen wird, einer Teil-Ölwanne (40a), und einem Nockenwellen-Aufnahmeraum (47a), der keine Verbindung mit einem Inneren der Ölwanne (30), des Kurbelwellen-Aufnahmeraums (32), und der Zylinderbohrung (21) hat;
eine Nockenwelle (65, 70), die in dem Nockenwellen-Aufnahmeraum (47a) angeordnet ist, wobei die Nockenwelle (65, 70) eine Mehrzahl gelagerter Abschnitte umfasst, deren untere Abschnitte durch den Zylinderkopf (35) drehbar gelagert werden, so dass sich die Nockenwelle (65, 70) um ihre eigene Achse dreht, um das Ventil (44, 45) hin- und herzubewegen, wobei die gelagerten Abschnitte in einem Abstand in einer Axialrichtung der Nockenwelle (65, 70) eingerichtet sind;
eine Mehrzahl von Nockenkappen (51), die an dem Zylinderkopf (35) befestigt sind, um die oberen Abschnitte der gelagerten Abschnitte der Nockenwelle (65, 70) drehbar zu lagern;
ein Abdeckelement (88), das mit der Ölwanne (30) und dem Zylinderkopf (35) verbunden ist, so dass das Abdeckelement (88) mit einem Verriegelungselement-Aufnahmeraum versehen ist, wobei der Verriegelungselement-Aufnahmeraum ein ringförmiges Verriegelungselement (86) aufnimmt, das die Kurbelwelle (25) und die Nockenwelle (65, 70) verriegelt, wobei der Verriegelungselement-Aufnahmeraum eine Verbindung mit dem Kurbelwellen-Aufnahmeraum (32) aufweist, aber keine Verbindung mit dem Nockenwellen-Aufnahmeraum (47a) aufweist;
ein erstes Schmieröl (91), das in die Ölwanne (30) eingefüllt ist, so dass es durch das Innere der Ölwanne (30), des Kurbelwellen-Aufnahmeraum (32), der Zylinderbohrung (21) und des Verriegelungselement-Aufnahmeraums zirkuliert;
ein zweites Schmieröl (101), das in die Teil-Ölwanne (40a) eingefüllt ist, so dass es durch ein Inneres der Teil-Ölwanne (40a) und des Nockenwellen-Aufnahmeraums (47a) zirkuliert; und
eine an die Abdeckung angrenzende Wand (48) zum Ausbilden eines Teils des Zylinderkopfs (35) und zum Abtrennen des Verriegelungselement-Aufnahmeraums von dem Nockenwellen-Aufnahmeraum (47a),
dadurch gekennzeichnet, dass
der Atmosphärendruck des Verriegelungselement-Aufnahmeraums niedriger gehalten wird als der Atmosphärendruck des Nockenwellen-Aufnahmeraums (47a),
eine Aussparung für Nockenkappen (51) derart an einer oberen Endfläche der an die Abdeckung angrenzenden Wand (48) ausgebildet ist, dass sie die an die Abdeckung angrenzende Wand (48) in Axialrichtung der Nockenwelle (65, 70) durchdringt,
eine von der Mehrzahl von Nockenkappen (51), die in der Aussparung für Nockenkappen (51) angeordnet ist, und von den Nockenkappen (51) am nächsten an dem Abdeckelement (88) liegt, eine Endnockenkappe (80) ist, wobei
die Endnockenkappe (80) mit einem Paar von Seitenflächen versehen ist, die voneinander in orthogonaler Richtung zur Axialrichtung beabstandet sind,
die Seitenflächen der Endnockenkappe (80) und ein Paar von Seitenflächen der Aussparung für Nockenkappen (51) zwei sich in der Querschnittsfläche allmählich verändernde Spalte zwischen sich bilden, wobei bei jedem der sich in der Querschnittsfläche allmählich verändernden Spalte beide geöffneten Enden voneinander in Axialrichtung abgetrennt sind, und jeder der sich in der Querschnittsfläche allmählich verändernden Spalte eine Querschnittsfläche aufweist, die sich mit Annäherung an den Verriegelungselement-Aufnahmeraum von einem Zwischenabschnitt von diesem in Axialrichtung oder einem Abschnitt von diesem, der weiter von dem Verrieglungselement-Aufnahmeraum entfernt ist als der mittlere Abschnitt in Axialrichtung, allmählich verringert,
eine Dichtung (G) zwischen eine Innenfläche der Aussparung für Nockenkappen (51) und eine Außenfläche der Endnockenkappe (80) eingefüllt ist, wobei die Innenfläche die Seitenflächen der Aussparung für Nockenkappen (51) umfasst und die Außenfläche die Seitenflächen der Endnockenkappe (80) umfasst.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine, die eine zweifache Schmieröl-Zirkulationspassage aufweist.
Stand der Technik
Es ist eine Brennkraftmaschine bekannt, die eine zweifache Schmieröl-Zirkulationspassage aufweist. Solch eine Brennkraftmaschine umfasst einen Zylinderblock, einen Zylinderkopf, eine Zylinderkopfabdeckung, eine Ölwanne und eine Kettenabdeckung.
In dem Zylinderblock ist eine Zylinderbohrung ausgebildet. In der Zylinderbohrung ist ein Kolben gleitfähig vorgesehen. Die Ölwanne ist mit dem Bodenabschnitt des Zylinderblocks verbunden. Der untere Raum des Zylinderblocks und ein Kurbelwellen-Aufnahmeraum, welcher der Innenraum der Ölwanne ist, stehen mit der Zylinderbohrung in Verbindung. Zudem nimmt der Kurbelwellen-Aufnahmeraum eine Kurbelwelle auf, die sich in Verbindung mit der Betätigung des Kolbens dreht.
Der Zylinderkopf ist mit dem oberen Abschnitt des Zylinderblocks verbunden. Der Raum, der durch eine in dem Bodenabschnitt des Zylinderkopfs ausgebildete Aussparung, die Zylinderbohrung, und die obere Endfläche des Kolbens definiert wird, stellt eine Brennkammer dar. In dem Zylinderkopf sind ein Einlassventil und ein Auslassventil vorgesehen, die sich jeweils aufwärts und abwärts bewegen können. Zudem sind in dem Zylinderkopf ein Einlassanschluss und ein Auslassanschluss ausgebildet, die mit der Aussparung (der Brennkammer) in Verbindung stehen, und jeweils durch das Einlassventil und das Auslassventil geöffnet und geschlossen werden.
In dem Zylinderkopf ist ein Nockenwellen-Aufnahmeraum ausgebildet. Der Nockenwellen-Aufnahmeraum, dessen Oberseite geöffnet ist, ist unabhängig von der Aussparung (der Brennkammer), dem Einlassanschluss und dem Auslassanschluss. Anders ausgedrückt, steht der Nockenwellen-Aufnahmeraum nicht mit der Aussparung, dem Einlassanschluss und dem Auslassanschluss in Verbindung. In dem Nockenwellen-Aufnahmeraum ist eine Nockenwelle angeordnet, die sich linear erstreckt, und um ihre eigene Achse drehbar ist. Durch eine an die Kettenabdeckung angrenzende Wand, die einen Teil der Außenumfangswand des Zylinderkopfs darstellt, ist ein Durchgangsloch ausgebildet. Ein Ende der Nockenwelle durchtritt dieses Durchgangsloch und ragt aus dem Zylinderkopf heraus. Zwischen der Innenumfangsfläche des Durchgangslochs und der Außenumfangsfläche der Nockenwelle ist eine Öldichtung vorgesehen. Diese Öldichtung steht mit der Innenumfangsfläche des Durchgangslochs und der Außenumfangsfläche der Nockenwelle auf luftdichte und wasserdichte Weise in Kontakt. Wie allgemein bekannt ist, sind sowohl das Einlassventil als auch das Auslassventil mit der Nockenwelle verriegelt. Das heißt, wenn sich die Nockenwelle dreht, werden das Einlassventil und das Auslassventil betätigt, so dass sie jeweils den Einlassanschluss und den Auslassanschluss öffnen und schließen.
Die Zylinderkopfabdeckung ist an der Oberseite des Zylinderkopfs befestigt. Das heißt, die Oberseite des Zylinderkopfs ist mit der Zylinderkopfabdeckung bedeckt.
Die Kettenabdeckung ist an dem Zylinderblock, dem Zylinderkopf und der Ölwanne befestigt. In der Kettenabdeckung ist ein Ketten-Aufnahmeraum ausgebildet. Dieser Ketten-Aufnahmeraum steht mit dem Kurbelwellen-Aufnahmeraum der Ölwanne in Verbindung. Der Ketten-Aufnahmeraum steht jedoch nicht mit dem Nockenwellen-Aufnahmeraum in Verbindung. Das heißt, die an die Kettenabdeckung angrenzende Wand des Zylinderkopfs trennt den Nockenwellen-Aufnahmeraum auf luftdichte und wasserdichte Weise von dem Ketten-Aufnahmeraum ab.
Das eine Ende der Nockenwelle, das das Durchgangsloch der an die Kettenabdeckung angrenzenden Wand durchtritt, liegt in dem Ketten-Aufnahmeraum. Eine Steuerkette, die sowohl in dem Ketten-Aufnahmeraum als auch dem Innenraum der Ölwanne eingerichtet ist, ist um ein Kettenrad gewickelt, das an einem Ende der Nockenwelle vorgesehen ist, und ein Kettenrad, das an einem Ende der Kurbelwelle vorgesehen ist. Das heißt, die Kurbelwelle und die Nockenwelle sind durch die Steuerkette miteinander verriegelt, so dass die Nockenwelle durch die Drehkraft der Kurbelwelle gedreht wird.
Der Kurbelwellen-Aufnahmeraum der Ölwanne ist mit einem ersten Schmieröl gefüllt. Zudem ist der Kurbelwellen-Aufnahmeraum mit einer ersten Ölpumpe ausgestattet, um das erste Schmieröl durch den Kurbelwellen-Aufnahmeraum, den Innenraum des Zylinderblocks und den Ketten-Aufnahmeraum zu zirkulieren. Das heißt, eine erste Schmieröl-Zirkulationspassage ist derart ausgebildet, dass sie durch den Kurbelwellen-Aufnahmeraum, den Innenraum des Zylinderblocks und den Ketten-Aufnahmeraum verläuft.
Zum anderen ist in dem Zylinderkopf eine Teil-Ölwanne ausgebildet, die mit dem Nockenwellen-Aufnahmeraum in Verbindung steht. Die Teil-Ölwanne ist mit einem zweiten Schmieröl gefüllt. Zudem ist der Nockenwellen-Aufnahmeraum mit einer zweiten Ölpumpe ausgestattet, um das zweite Schmieröl durch die Teil-Ölwanne und den Nockenwellen-Aufnahmeraum zu zirkulieren. Das heißt, eine zweite Schmieröl-Zirkulationspassage ist derart ausgebildet, dass sie durch die Teil-Ölwanne und den Nockenwellen-Aufnahmeraum verläuft.
Folglich zirkuliert das erste Schmieröl, wenn die erste Ölpumpe betrieben wird, durch die erste Schmieröl-Zirkulationspassage, und wenn die zweite Ölpumpe betrieben wird, zirkuliert das zweite Schmieröl durch die zweite Schmieröl-Zirkulationspassage. Das erste Schmieröl, das durch die erste Schmieröl-Zirkulationspassage zirkuliert, ermöglicht einen reibungslosen Betrieb des Kolbens, der Kurbelwelle und der Steuerkette. Ferner ermöglicht das zweite Schmieröl, das durch die zweite Schmieröl-Zirkulationspassage zirkuliert, einen reibungslosen Betrieb der Nockenwelle, des Einlassventils und des Auslassventils.
Wie vorstehend beschrieben worden ist, ist der Nockenwellen-Aufnahmeraum unabhängig von der Aussparung (der Brennkammer) des Zylinderkopfs, dem Einlassanschluss und dem Auslassanschluss. Zudem trennt die an die Kettenabdeckung angrenzende Wand des Zylinderkopfs den Nockenwellen-Aufnahmeraum von dem Ketten-Aufnahmeraum auf luftdichte und wasserdichte Weise ab. Daher sind die erste Schmieröl-Zirkulationspassage und die zweite Schmieröl-Zirkulationspassage voneinander unabhängig. Anders ausgedrückt, strömt das erste Schmieröl nicht in die zweite Schmieröl-Zirkulationspassage und das zweite Schmieröl strömt nicht in die erste Schmieröl-Zirkulationspassage.
Wenn die Brennkraftmaschine in Betrieb ist, wird im Übrigen ein so genanntes Blowby-Gas in der Brennkammer erzeugt. Dieses Blowby-Gas strömt durch den Spalt zwischen der Innenmantelfläche der Zylinderbohrung und dem Endspalt des an dem Kolben angebrachten Kolbenrings, und strömt in den Kurbelwellen-Aufnahmeraum. Das Blowby-Gas kommt mit dem ersten Schmieröl in Kontakt, wodurch sich das erste Schmieröl verschlechtert. Folglich muss das erste Schmieröl mit einer bestimmten Häufigkeit durch neues Schmieröl ersetzt werden.
Die Aussparung (die Brennkammer) und der Nockenwellen-Aufnahmeraum sind dagegen voneinander unabhängig. Folglich strömt das Blowby-Gas nicht in den Nockenwellen-Aufnahmeraum, wo es mit dem zweiten Schmieröl in Kontakt kommen würde. Da die an die Kettenabdeckung angrenzende Wand den Nockenwellen-Aufnahmeraum von dem Ketten-Aufnahmeraum auf luftdichte und wasserdichte Weise abtrennt, strömt das Blowby-Gas zudem nicht von dem Ketten-Aufnahmeraum in den Nockenwellen-Aufnahmeraum, wo es mit dem zweiten Schmieröl in Kontakt kommen würde, Daher verschlechtert sich das zweite Schmieröl weniger schnell als das erste Schmieröl. Folglich ist die Austauschhäufigkeit des zweiten Schmieröls durch neues Schmieröl niedriger als die des ersten Schmieröls.
Hinsichtlich des aus dem Stand der Technik bekannten, technischen Hintergrunds wird auf die JP H08- 246 831 A , die JP 2011 - 190 721 A , die DE 10 2012 013 379 A1 , die US 7 757 646 B2 sowie die WO 2009/ 013 588 A2 verwiesen.
KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
Üblicherweise wird eine Mehrzahl von Abschnitten des unteren Halbabschnitts der Nockenwelle, die voneinander in Axialrichtung der Nockenwelle abgetrennt sind, jeweils durch eine Mehrzahl von Gleitlagern, die in dem Zylinderkopf entlang dessen Axialrichtung angeordnet sind, drehbar gelagert.
Ferner sind eine Mehrzahl von Nockenkappen, die in dem Nockenwellen-Aufnahmeraum angeordnet sind, jeweils an einer Mehrzahl von Abschnitten des oberen Halbabschnitts der Nockenwelle, die voneinander in Axialrichtung abgetrennt sind, von oben montiert. Jede der Nockenkappen lagert den oberen Halbabschnitt der Nockenwelle auf drehbare Weise. Zudem ist jede der Nockenkappen an einem entsprechenden der Gleitlager befestigt. Die am nächsten auf der Seite der an die Kettenabdeckung angrenzenden Wand positionierte Nockenkappe ist derart in dem Nocken-Aufnahmeraum angeordnet, dass sie nahe an der Innenfläche (der Seitenfläche, die den Nocken-Aufnahmeraum definiert) der an die Kettenabdeckung angrenzenden Wand liegt.
Im Übrigen ist die Abmessung des Nockenwellen-Aufnahmeraums (d. h., des Zylinderkopfs) in Axialrichtung die Abmessung einschließlich der Dicke der an die Kettenabdeckung angrenzenden Wand und der Dicke aller Nockenkappen. Folglich ist es bei der Brennkraftmaschine mit der vorstehenden Struktur, bei der die an die Kettenabdeckung angrenzende Wand und alle Nockenkappen in Axialrichtung angeordnet sind, schwierig, sowohl die Abmessung des Zylinderkopfs in Axialrichtung als auch die Abmessung der gesamten Brennkraftmaschine in Axialrichtung zu verkleinern.
Die vorliegende Erfindung wurde geschaffen, um die vorstehenden Probleme zu bewältigen, und hat es zur Aufgabe, eine Brennkraftmaschine zu schaffen, bei der auf sichere Weise verhindert werden kann, dass die erste Schmieröl-Zirkulationspassage und die zweite Schmieröl-Zirkulationspassage zwischen dem Nockenwellen-Aufnahmeraum und dem Ketten-Aufnahmeraum in Verbindung kommen, und bei der die Abmessung der gesamten Brennkraftmaschine in Axialrichtung der Nockenwelle verkleinert werden kann.
Um die Aufgabe zu lösen, weist eine Brennkraftmaschine auf: einen Zylinderblock mit einer Zylinderbohrung, die einen Kolben gleitfähig lagert; eine Ölwanne, die mit einem Kurbelwellen-Aufnahmeraum zum Aufnehmen einer Kurbelwelle versehen ist, die sich in Verbindung mit einer Betätigung des Kolbens dreht, wobei die Ölwanne mit dem Zylinderblock verbunden ist; einen Zylinderkopf, der mit einem Anschluss versehen ist, der mit der Zylinderbohrung in Verbindung steht, und durch ein Ventil, das sich in Verbindung mit der Betätigung des Kolbens hin- und herbewegt, geöffnet und geschlossen wird, einer Teil-Ölwanne, und einem Nockenwellen-Aufnahmeraum, der keine Verbindung mit einem Inneren der Ölwanne, dem Kurbelwellen-Aufnahmeraum, und der Zylinderbohrung hat; eine Nockenwelle, die in dem Nockenwellen-Aufnahmeraum angeordnet ist, wobei die Nockenwelle eine Mehrzahl gelagerter Abschnitte umfasst, deren untere Abschnitte durch den Zylinderkopf drehbar gelagert werden, so dass sich die Nockenwelle um ihre eigene Achse dreht, um das Ventil hin- und herzubewegen, wobei die gelagerten Abschnitte in einem Abstand in einer Axialrichtung der Nockenwelle eingerichtet sind; eine Mehrzahl von Nockenkappen, die an dem Zylinderkopf befestigt sind, um die oberen Abschnitte der gelagerten Abschnitte der Nockenwelle drehbar zu lagern; ein Abdeckelement, das mit der Ölwanne und dem Zylinderkopf derart verbunden ist, dass das Abdeckelement mit einem Verriegelungselement-Aufnahmeraum versehen ist, wobei der Verriegelungselement-Aufnahmeraum ein ringförmiges Verriegelungselement aufnimmt, das die Kurbelwelle und die Nockenwelle verriegelt, wobei der Verriegelungselement-Aufnahmeraum eine Verbindung mit dem Kurbelwellen-Aufnahmeraum aufweist, aber keine Verbindung mit dem Nockenwellen-Aufnahmeraum aufweist; ein erstes Schmieröl, das in die Ölwanne eingefüllt ist, so dass es durch das Innere der Ölwanne, des Kurbelwellen-Aufnahmeraums, der Zylinderbohrung und des Verriegelungselement-Aufnahmeraums zirkuliert; ein zweites Schmieröl, das in die Teil-Ölwanne eingefüllt ist, so dass es durch ein Inneres der Teil-Ölwanne und des Nockenwellen-Aufnahmeraums zirkuliert; und eine an die Abdeckung angrenzende Wand zum Ausbilden eines Teils des Zylinderkopfs und zum Abtrennen des Verriegelungselement-Aufnahmeraums von dem Nockenwellen-Aufnahmeraum. Der Atmosphärendruck des Verriegelungselement-Aufnahmeraums wird niedriger gehalten als der Atmosphärendruck des Nockenwellen-Aufnahmeraums. Eine Aussparung für Nockenkappen ist derart an einer oberen Endfläche der an die Abdeckung angrenzenden Wand ausgebildet, dass sie die an die Abdeckung angrenzende Wand in Axialrichtung der Nockenwelle durchdringt. Eine von der Mehrzahl von Nockenkappen, die in der Aussparung für Nockenkappen angeordnet ist, und von den Nockenkappen am nächsten an dem Abdeckelement liegt, ist eine Endnockenkappe. Die Endnockenkappe ist mit einem Paar von Seitenflächen versehen, die voneinander in orthogonaler Richtung zur Axialrichtung beabstandet sind. Die Seitenflächen der Endnockenkappen und ein Paar von Seitenflächen der Aussparung für Nockenkappen bilden zwischen sich zwei sich in der Querschnittsfläche allmählich verändernde Spalte. Bei jedem der sich in der Querschnittsfläche allmählich verändernden Spalte sind beide geöffneten Enden voneinander in Axialrichtung abgetrennt, und jeder der sich in der Querschnittsfläche allmählich verändernden Spalte weist eine Querschnittsfläche auf, die sich mit Annäherung an den Verriegelungselement-Aufnahmeraum von einem Zwischenabschnitt von diesem in Axialrichtung oder einem Abschnitt von diesem, der weiter von dem Verrieglungselement-Aufnahmeraum entfernt ist als der mittlere Abschnitt in Axialrichtung, allmählich verringert. Eine Dichtung ist zwischen eine Innenfläche der Aussparung für Nockenkappen und eine Außenfläche der Endnockenkappe eingefüllt. Die Innenfläche umfasst die Seitenflächen der Aussparung für Nockenkappen und die Außenfläche umfasst die Seitenflächen der Endnockenkappe.
Bei der Brennkraftmaschine der vorliegenden Erfindung ist die Endnockenkappe in der Aussparung für Nockenkappen angeordnet, die an der oberen Endfläche der an die Abdeckung angrenzenden Wand des Zylinderkopfs ausgebildet ist. Das heißt, die an die Abdeckung angrenzende Wand und die Endnockenkappe sind an der gleichen Position in Axialrichtung der Nockenwelle angeordnet. Daher kann bei der vorliegenden Erfindung sowohl die Abmessung des Zylinderkopfs als auch die Abmessung der gesamten Brennkraftmaschine in Axialrichtung der Nockenwelle gegenüber einer herkömmlichen Brennkraftmaschine verkleinert werden.
Da ein Atmosphärendruck des Verriegelungselement-Aufnahmeraums niedriger ist als ein Atmosphärendruck des Nockenwellen-Aufnahmeraums, versucht das zweite Schmieröl in dem Nockenwellen-Aufnahmeraum ferner stets, mittels eines Spalts zwischen der Aussparung für Nockenkappen und der Endnockenkappe in den Verriegelungselement-Aufnahmeraum zu strömen. Es ist jedoch eine halbverfestigte Dichtung in den Spalt zwischen der Außenfläche der Nockenkappe und der Innenfläche der Aussparung für Nockenkappen eingefüllt. Daher tritt das zweite Schmieröl nicht mittels des Spalts zwischen der Aussparung für Nockenkappen und der Endnockenkappe zu dem Verriegelungselement-Aufnahmeraum aus, und vermischt sich daher nicht mit dem ersten Schmieröl. Demzufolge vermindert sich das zweite Schmieröl nicht.
Ferner müssen Spalte zwischen beiden Seitenfläche der Endnockenkappe und beiden Seitenflächen der Aussparung für Nockenkappen gebildet werden, um die Endnockenkappe in der Aussparung für Nockenkappen anordnen zu können. Anders ausgedrückt, muss die Abmessung zwischen beiden Seitenflächen der Endnockenkappe kleiner sein als die Abmessung zwischen beiden Seitenflächen der Aussparung für Nockenkappen. Bei der vorliegenden Erfindung sind die sich in der Querschnittsfläche allmählich verändernden Spalte, bei denen jeweils beide geöffneten Enden voneinander in Axialrichtung abgetrennt sind, und eine Querschnittsfläche sich mit Annäherung an den Verriegelungselement-Aufnahmeraum von einem Zwischenabschnitt von diesem in Axialrichtung oder einem Abschnitt von diesem, der weiter von dem Verrieglungselement-Aufnahmeraum entfernt ist als der mittlere Abschnitt in Axialrichtung, allmählich verringert, zwischen beiden Seitenflächen der Endnockenkappe und beiden Seitenflächen der Aussparung für Nockenkappen ausgebildet.
Da der Atmosphärendruck des Verriegelungselement-Aufnahmeraums niedriger ist als der Atmosphärendruck des Nockenwellen-Aufnahmeraums, wird ein Druck von dem Nockenwellen-Aufnahmeraum auf die Dichtung aufgebracht, welche halbverfestigt in diesen sich in der Querschnittsfläche allmählich verändernden Spalt eingefüllt ist. Die Querschnittsfläche des Seitenendes des Verriegelungselement-Aufnahmeraums des sich in der Querschnittsfläche allmählich verändernden Spalts ist jedoch kleiner als die Querschnittsfläche des Zwischenabschnitts des sich in der Querschnittsfläche allmählich verändernden Spalts. Folglich erzeugt das Seitenende des Verriegelungselement-Aufnahmeraums des sich in der Querschnittsfläche allmählich verändernden Spalts eine hohe Widerstandskraft, so dass verhindert wird, dass die Dichtung sich zu dem Verriegelungselement-Aufnahmeraum bewegt. Daher tritt die Dichtung kaum mittels des sich in der Querschnittsfläche allmählich verändernden Spalts zu dem Verriegelungselement-Aufnahmeraum aus. Demzufolge ist eine Wahrscheinlichkeit, dass das in den Nockenwellen-Aufnahmeraum des Zylinderkopfs eingefüllte zweite Schmieröl mittels des sich in der Querschnittsfläche allmählich verändernden Spalts zu dem Verriegelungselement-Aufnahmeraum austritt deutlich geringer gegenüber dem Fall, in dem die Seitenflächen der Aussparung für Nockenkappen und die Seitenflächen der Endnockenkappe parallel zueinander verlaufende flache Flächen sind.
Ein Seitenende des Verriegelungselement-Aufnahmeraums von jedem der sich in der Querschnittsfläche allmählich verändernden Spalte kann näher an dem Nockenwellen-Aufnahmeraum gelegen sein als eine Seitenfläche des Verriegelungselement-Aufnahmeraums der an die Abdeckung angrenzenden Wand. Die Seitenflächen der Endnockenkappe und die Seitenflächen der Aussparung für Nockenkappen können flache Flächen sein. Jede der Seitenflächen der Endnockenkappe und jede der Seitenflächen der Aussparung für Nockenkappen können einander derart gegenüberliegen, dass zwischen ihnen ein sehr kleiner Spalt gebildet wird, und können an einer Position zwischen jedem der sich in der Querschnittsfläche allmählich verändernden Spalte und dem Verriegelungselement-Aufnahmeraum parallel zueinander verlaufen.
„Parallel“ umfasst hierbei nicht nur „vollständig parallel“, sondern auch „im Wesentlichen parallel“.
Zwischen dem Seitenende des Verriegelungselement-Aufnahmeraums des sich in der Querschnittsfläche allmählich verändernden Spalts und der Seitenfläche des Verriegelungselement-Aufnahmeraums der an die Abdeckung angrenzenden Wand liegen die flachen Seitenflächen der Endnockenkappe und die flachen Seitenflächen der Fläche der Aussparung für Nockenkappen einander derart gegenüber, dass die sehr kleinen Spalte zwischen ihnen gebildet werden und dass sie parallel zueinander verlaufen. Daher wird eine Wahrscheinlichkeit, dass die Dichtung mittels des sich in der Querschnittsfläche allmählich verändernden Spalts zu dem Verrieglungselement-Aufnahmeraum austritt deutlich gegenüber dem Fall, in dem das Seitenende des Verriegelungselement-Aufnahmeraums des sich in der Querschnittsfläche allmählich verändernden Spalts an der gleichen Position platziert ist wie die Seitenfläche des Verriegelungselement-Aufnahmeraums der an die Abdeckung angrenzenden Wand. Das heißt, die Wahrscheinlichkeit, dass das zweite Schmieröl mittels des sich in der Querschnittsfläche allmählich verändernden Spalts zu dem Verriegelungselement-Aufnahmeraum austritt, wird deutlich geringer.
Eine Bodenfläche der Aussparung für Nockenkappen und eine Bodenfläche der Endnockenkappe können horizontale, flache Flächen sein.
Wenn der sich in der Querschnittsfläche allmählich verändernde Spalt zwischen der Bodenfläche der Endnockenkappe und der Bodenfläche der Aussparung für Nockenkappen ausgebildet wird und die Dichtung in diesen sich in der Querschnittsfläche allmählich verändernden Spalt eingefüllt wird, lagert die Bodenfläche der Aussparung für Nockenkappen die Endnockenkappe auf instabile Weise. Wenn die vorliegende Erfindung jedoch auf diese Weise konfiguriert ist, kann der Zustand, in dem die Bodenfläche der Aussparung für Nockenkappen die Endnockenkappe lagert, stabil werden.
An jeder der Seitenflächen der Endnockenkappe kann eine Ausnehmung ausgebildet sein. Zwischen jeder der Ausnehmungen und jeder der Seitenflächen der Aussparung für Nockenkappen kann der sich in der Querschnittsfläche allmählich verändernde Spalt gebildet werden, wenn die Endnockenkappe in der Aussparung für Nockenkappen angeordnet ist.
Die Ausnehmung zum Ausbilden des sich in der Querschnittsfläche allmählich verändernden Spalts zwischen den Seitenflächen der Endnockenkappe und den Seitenflächen der Aussparung für Nockenkappen kann leichter an den Seitenflächen der Endnockenkappe gebildet werden als den Seitenflächen der Aussparung für Nockenkappen. Wenn die vorliegende Erfindung auf solche Weise konfiguriert ist, kann die Produktivität der Brennkraftmaschine daher gesteigert werden.
Für das Verständnis der Erfindung sind den Elementen der vorliegenden Erfindung bei der vorstehenden Beschreibung Bezugszeichen, die in den nachfolgenden Beschreibungen in Bezug auf Ausführungsformen verwendet werden, in Klammern beigefügt. Diese Bezugszeichen sollen den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung jedoch nicht beschränken. Die weiteren Aufgaben und weiteren Merkmale, ebenso wie die damit einhergehenden Vorteile der vorliegenden Erfindung gehen leicht aus der Beschreibung der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung hervor, die mit Bezugnahme auf die folgende Zeichnung erfolgt.
Figurenliste

1 ist eine schematische Gesamtansicht einer Brennkraftmaschine gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2 ist eine Querschnittsansicht der Brennkraftmaschine entlang der Linie II-II in 1 und eine schematische Ansicht einer elektronischen Steuereinheit.
3 ist eine perspektivische Explosionsansicht eines Zylinderkopfkörpers, eines Nockenwellengehäuses, einer Auslassnockenwelle, einer Einlassnockenwelle und von Nockenkappen.
4 ist eine perspektivische Ansicht des Zylinderkopfkörpers, des Nockenwellengehäuses, der Auslassnockenwelle, der Einlassnockenwelle und der Nockenkappen, die zusammengefügt sind.
5 ist ein konzeptuelles Schema, das ein erstes Schmieröl-Zirkulationssystem zeigt.
6 ist ein konzeptuelles Schema, das ein zweites Schmieröl-Zirkulationssystem zeigt.
7 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie VII-VII von 1.
8 ist eine Querschnittsansicht entsprechend den in 7 gezeigten Hauptkomponenten der Brennkraftmaschine gemäß einer ersten modifizierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
9 ist eine Querschnittsansicht ähnlich jener von 8 gemäß einer zweiten modifizierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
10 ist eine Querschnittsansicht ähnlich jener von 8 gemäß einer dritten modifizierten Ausfuhrungsform der vorliegenden Erfindung.
11 ist eine Querschnittsansicht ähnlich jener von 8 gemäß einer vierten modifizierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
12 ist eine Ansicht ähnlich jener von 1 gemäß einer fünften modifizierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
13 ist eine Ansicht ähnlich jener von 12 gemäß einer sechsten modifizierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Nachstehend wird eine Brennkraftmaschine der vorliegenden Erfindung mit Bezugnahme auf die zugehörigen Figuren beschrieben. Die 1 und 2 zeigen eine schematische Konfiguration einer mehrzylindrigen (beispielsweise vierzylindrigen) Brennkraftmaschine 10. Es ist zu beachten, dass 2 einen Querschnitt eines Zylinders zeigt. Die weiteren Zylinder weisen jedoch die gleiche Konfigurationen auf wie dieser Zylinder. Diese Brennkraftmaschine 10 ist als Antriebsquelle eines Fahrzeugs in einem nicht gezeigten Fahrzeug installiert.
Diese Brennkraftmaschine 10 ist mit einem Zylinderblock 20, einer Ölwanne 30, einem Zylinderkopfkörper 40, einem Nockenwellengehäuse 47, einem Einlasssystem 60, einem Auslasssystem 61, einer Auslassnockenwelle 65, einer Einlassnockenwelle 70, einer Nockenkappe 75, einer Endnockenkappe 80, einer Steuerkette 86, einer Zylinderkopfabdeckung 87, einem Abdeckelement 88, einem ersten Schmieröl-Zirkulationssystem 90, einem zweiten Schmieröl-Zirkulationssystem 100, einem Frischluft-Einlassrohr 108, und einem Blowby-Gas-Zirkulationsrohr 109 als Hauptkomponenten versehen.
Wie in 2 gezeigt ist, ist eine Zylinderbohrung 21 in einem oberen Seitenabschnitt des Zylinderblocks 20 ausgebildet. In dem unteren Seitenabschnitt des Zylinderblocks 20 ist ein unterer Raum 22 ausgebildet, der mit der Zylinderbohrung 21 in Verbindung steht. In der Zylinderbohrung 21 ist ein Kolben 23 derart vorgesehen, dass er in Axialrichtung der Zylinderbohrung 21 gleitfähig ist. Der obere Abschnitt der Pleuelstange 24 ist drehbar mit dem Kolben 23 verbunden.
Die obere Fläche der Ölwanne 30 steht mit der unteren Fläche des Zylinderblocks 20 auf luftdichte und wasserdichte Weise in Kontakt. Der Zylinderblock 20 und die Ölwanne 30 sind durch einen Bolzen und eine Nut aneinander befestigt. Wie in 1 gezeigt ist, ist die Länge der Ölwanne 30 in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung länger als jene des Zylinderblocks 20. Der vordere Endabschnitt der Ölwanne 30 ist an einer weiter vorne gelegenen Position platziert als der vordere Endabschnitt des Zylinderblocks 20. Ein an der Unterseite des Zylinderblocks 20 vorgesehenes Kurbelwellenlager (nicht gezeigt) lagert eine sich in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung erstreckende Kurbelwelle 25 auf drehbare Weise. Ferner ist der untere Endabschnitt der Pleuelstange 24 drehbar mit dem in der Kurbelwelle 25 ausgebildeten Pleuelstangenlager (nicht gezeigt) verbunden. An dem vorderen Abschnitt der Kurbelwelle 25 ist ein Kettenrad (nicht gezeigt) befestigt. Der Innenraum der Ölwanne 30 stellt einen ersten Schmierölspeicher 31 dar. Ferner stellen der untere Raum 22 des Zylinderblocks 20 und der erste Schmierölspeicher 31 der Ölwanne 30 einen Kurbelwellen-Aufnahmeraum 32 dar, der mit der Zylinderbohrung 21 in Verbindung steht.
An dem oberen Endabschnitt des Zylinderblocks 20 ist ein Zylinderkopf 35 befestigt. Der Zylinderkopf 35 ist mit dem Zylinderkopfkörper 40 und dem Nockenwellengehäuse 47 versehen.
Die untere Endfläche des Zylinderkopfkörpers 40 steht mit der oberen Endfläche des Zylinderblocks 20 auf luftdichte und wasserdichte Weise in Kontakt. Der Zylinderkopfkörper 40 und der Zylinderblock 20 sind durch einen Bolzen aneinander befestigt. Wie in den 3 und 4 gezeigt ist, weist die Schnittform des Zylinderkopfkörpers 40, die durch Schneiden des Zylinderkopfkörpers 40 entlang einer horizontalen Ebene gebildet wird, eine im Wesentlichen rechteckige Form auf, deren Länge in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung verläuft. Die obere Endfläche des Zylinderkopfkörpers 40 ist eine flache Fläche.
Wie in 2 gezeigt ist, definieren (bilden) eine an der Unterseite des Zylinderkopfkörpers 40 ausgebildete Aussparung, die Zylinderbohrung 21, und die obere Endfläche des Kolbens 23 die Brennkammer 41. Ferner sind ein Einlassanschluss 42 und ein Auslassanschluss 43 in dem Zylinderkopfkörper 40 ausgebildet, die jeweils mit der Brennkammer 41 in Verbindung stehen. Zudem sind eine Einlassventilführung 42a und eine Auslassventilführung 43a, die jeweils zylindrische Formen aufweisen, an dem Zylinderkopfkörper 40 befestigt. Das untere Ende der Einlassventilführung 42a ist mit dem Einlassanschluss 42 verbunden, und das untere Ende der Auslassventilführung 43a ist mit dem Auslassanschluss 43 verbunden. Ferner sind zylindrische Dichtungselemente (nicht gezeigt) jeweils an dem oberen Abschnitt jeder Einlassventilführung 42a und dem oberen Abschnitt jeder Auslassventilführung 43a befestigt. In jede Einlassventilführung 42a und jede Auslassventilführung 43a werden jeweils ein Einlassventil 44 und ein Auslassventil 45 eingesetzt. Das Einlassventil 44 und das Auslassventil 45 sind jeweils in Axialrichtung der Einlassventilführung 42a und Axialrichtung der Auslassventilführung 43a beweglich. Ein Schaftabschnitt jeder der Einlassventile 44 wird durch jede Einlassventilführung 42a gleitfähig gelagert, und ein Schaftabschnitt jeder der Auslassventile 45 wird durch jede Auslassventilführung 43a gleitfähig gelagert. Wie allgemein bekannt ist, öffnet und schließt jedes der Einlassventile 44 und jedes der Auslassventile 45 jeweils den entsprechenden Einlassanschluss 42 und den entsprechenden Auslassanschluss 43 durch jeweiliges Hin- und Herbewegen in Axialrichtung der Einlassventilführung 42a und Axialrichtung der Auslassventilführung 43a.
In dem Zylinderkopfkörper 40 sind eine Zündkerze 46a vorgesehen, eine Zündvorrichtung 46b, die eine Hochspannung erzeugt, welche an die Zündkerze 46a abgegeben wird, und ein Injektor 46c, der den Kraftstoff in den Einlassanschluss 42 einspritzt.
Das Nockenwellengehäuse 47 ist an der oberen Endfläche des Zylinderkopfkörpers 40 vorgesehen. Wie in den 3 und 4 gezeigt ist, ist das Nockenwellengehäuse 47 ein Rahmenkörper, der in Draufsicht eine im Wesentlichen rechteckige Form aufweist. Sowohl die oberen als auch unteren Flächen des Nockenwellengehäuses 47 sind geöffnet. Die oberen und unteren Flächen des Nockenwellengehäuses 47 sind flache Flächen. Die obere Endfläche des Zylinderkopfkörpers 40 und die untere Endfläche des Nockenwellengehäuses 47 stehen miteinander auf luftdichte und wasserdichte Weise in Kontakt. Ferner sind der Zylinderkopfkörper 40 und das Nockenwellengehäuse 47 durch einen Bolzen aneinander befestigt. Das Nockenwellengehäuse 47 umfasst eine an die Kettenabdeckung angrenzende Wand 48, ein Paar von Seitenwänden 49, und eine Rückwand 50 (siehe 1). Die an die Kettenabdeckung angrenzende Wand 48 stellt die vordere Fläche des Nockenwellengehäuses 47 dar. Das Paar von Seitenwänden 49 stellt jeweils die linken und rechten Seitenflächen des Nockenwellengehäuses 47 dar. Die Rückwand 50 stellt die rückwärtige Fläche des Nockenwellengehäuses 47 dar. In dem Nockenwellengehäuse 47 ist ein Nockenwellen-Aufnahmeraum 47a ausgebildet, dessen Oberseite geöffnet ist.
Der Nockenwellen-Aufnahmeraum 47a ist von der an der Unterseite des Zylinderkopfkörpers 40 ausgebildeten Aussparung (der Brennkammer 41) unabhängig. Anders ausgedrückt, stehen der Nockenwellen-Aufnahmeraum 47a und diese Brennkammer 41 nicht miteinander in Verbindung. Da jedes Dichtungselement jeweils an dem oberen Abschnitt jeder der Einlassventilführungen 42a und dem oberen Abschnitt jeder der Auslassventilführungen 43a befestigt ist, ist der Nockenwellen-Aufnahmeraum 47a unabhängig von jedem der Einlassanschlüsse 42 und jedem der Auslassanschlüsse 43. Das heißt, der Nockenwellen-Aufnahmeraum 47a steht nicht mit den Einlassanschlüssen 42 und den Auslassanschlüssen 43 in Verbindung.
Wie in den 3 und 4 gezeigt ist, ist an dem oberen Endabschnitt der an die Kettenabdeckung angrenzenden Wand 48 eine Aussparung für Nockenkappen 51 ausgebildet, die in Vorderansicht eine rechteckige Form aufweist. Die Aussparung für Nockenkappen 51 durchdringt die an die Kettenabdeckung angrenzende Wand 48 in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung. Die untere Fläche 51a der Aussparung für Nockenkappen 51 ist eine horizontale, flache Fläche. Die linken und rechten Seitenflächen 51b der Aussparung für Nockenkappen 51 sind flache Flächen, die parallel zueinander verlaufen und orthogonal zur Querrichtung (Links- und Rechtsrichtung). Ein Paar von linken und rechten Lageraussparungen 52a, 52b ist an der Bodenfläche 51a ausgebildet. Die Querschnittsform der linken Lageraussparung 52a und die Querschnittsform der rechten Lageraussparung 52b sind Halbkreisformen, die jeweils zueinander gleich sind. An der Bodenfläche 51a der Aussparung für Nockenkappe 51 sind vier Innengewindelöcher 53 derart ausgebildet, dass sie von den Lageraussparungen 52a, 52b getrennt sind.
Ferner ist das Nockenwellengehäuse 47 einstückig mit einer Mehrzahl von Gleitlagern 56 vorgesehen, die in ungefähr gleichen Abständen in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung eingerichtet sind. Die obere Endfläche jedes Gleitlagers 56 ist eine flache Fläche, die auf einer Ebene liegt, auf der die Bodenfläche 51a der Aussparung für Nockenkappen 51 liegt. Ein Paar von linken und rechten Lageraussparungen 57a, 57b, die jeweils einen halbkreisförmigen Querschnitt aufweisen, sind an der oberen Fläche jedes der Gleitlager 56 ausgebildet. Ferner ist jede der Lageraussparungen 57a koaxial zu der Lageraussparung 52a, und jede der Lageraussparungen 57b ist koaxial zu der Lageraussparung 52b. An der oberen Endfläche jedes der Gleitlager 56 sind vier Innengewindelöcher 58 derart ausgebildet, dass sie von den Lageraussparungen 57a, 57b getrennt sind.
Wie in 2 gezeigt ist, ist ein Ende des Einlasssystems 60 und ein Ende des Auslasssystems 61 jeweils mit dem stromaufwärtigen Ende jeder der Einlassanschlüsse 42 und dem stromabwärtigen Ende jeder der Auslassanschlüsse 43 des Zylinderkopfkörpers 40 verbunden. Das Einlasssystem 60 führt dem Zylinderblock 20 ein Luft-Kraftstoff-Gemisch mit einem Kraftstoff (z. B. Benzin) zu. Das Auslasssystem 61 gibt Abgas von dem Zylinderblock 20 zur Außenseite der Brennkraftmaschine 10 ab.
Das Einlasssystem 60 ist mit einem Einlasskrümmer 60a versehen, der mit dem stromaufwärtigen Ende jedes Einlassanschlusses 42 verbunden ist, einem Ausgleichstank 60b, der mit dem Einlasskrümmer 60a verbunden ist, einem Drosselklappenstutzen, der mit dem Ausgleichstank 60b verbunden ist, und einem Ansaugtrakt 60c, der mit dem Drosselklappenstutzen verbunden ist. Der Drosselklappenstutzen ist einstückig mit einer Drosselklappe 60d und einem Stellglied für die Drosselklappe 60e vorgesehen.
Das Abgassystem 61 weist ein Abgasrohr 61b auf, das einen Auslasskrümmer 61a umfasst, der mit dem stromabwärtigen Ende jedes Auslassanschlusses 43 in Verbindung steht, und eine Katalysatorvorrichtung 61c, die in dem Abgasrohr 61b eingerichtet ist.
Wie in den 3 und 4 gezeigt ist, wird eine Mehrzahl von Abschnitten des unteren Halbabschnitts der Auslassnockenwelle 65 durch die Lageraussparungen 52a und die Lageraussparungen 57a des Nockenwellengehäuses 47 drehbar gelagert. Gleichermaßen wird eine Mehrzahl von Abschnitten des unteren Halbabschnitts der Einlassnockenwelle 70 durch die Lageraussparungen 52b und die Lageraussparungen 57b drehbar gelagert.
Die Auslassnockenwelle 65 und die Einlassnockenwelle 70 sind längliche Elemente, deren Achsen sich in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung erstrecken. Die Auslassnockenwelle 65 und die Einlassnockenwelle 70 weisen jeweils die gelagerten Abschnitte 66 und die gelagerten Abschnitte 71 auf. Die Anzahl der gelagerten Abschnitte 66 und die Anzahl der gelagerten Abschnitte 71 entsprechen der Gesamtanzahl der an die Kettenabdeckung angrenzenden Wand 48 und aller Gleitlager 56. Jede der Außenumfangsflächen der gelagerten Abschnitte 66, 71 ist eine zylindrische Fläche, die jeweils die gleiche Krümmung aufweist wie die entsprechende der Lageraussparungen 52a, 52b, 57a, 57b. Ferner weist die Auslassnockenwelle 65 mehrere Paare von Nocken 67 auf, die an unterschiedlichen Positionen von den gelagerten Abschnitten 66 ausgebildet sind. Gleichermaßen weist die Einlassnockenwelle 70 mehrere Paare von Nocken 72 auf, die an unterschiedlichen Positionen von den gelagerten Abschnitten 71 ausgebildet sind. Ferner sind Kettenräder 68, 73 jeweils in der Nähe des vorderen Endes der Auslassnockenwelle 65 und in der Nähe des vorderen Endes der Einlassnockenwelle 70 befestigt.
Der untere Halbabschnitt des vordersten gelagerten Abschnitts 66 der Auslassnockenwelle 65 und der untere Halbabschnitt des vordersten gelagerten Abschnitts 71 der Einlassnockenwelle 70 werden jeweils durch die Lageraussparung 52a und die Lageraussparung 52b des Nockenwellengehäuses 47 getragen. Die unteren Halbabschnitte der verbleibenden gelagerten Abschnitte 66 der Auslassnockenwelle 65 werden hingegen jeweils durch jede der Lageraussparungen 57a der Gleitlager 56 drehbar gelagert, und die unteren Halbabschnitte der verbleibenden gelagerten Abschnitte 71 der Einlassnockenwelle 70 werden jeweils durch jede der Lageraussparungen 57b der Gleitlager 56 drehbar gelagert. Ferner liegen das Kettenrad 68 der Auslassnockenwelle 65 und das Kettenrad 73 der Einlassnockenwelle 70 an einer weiter vorne befindlichen Position als die an die Kettenabdeckung angrenzende Wand 48 des Nockenwellengehäuses 47. Zudem ist ein VVT 74 („ variable valve timing mechanism “ - variabler Ventil-Zeitsteuermechanismus) an dem vorderen Endabschnitt von sowohl der Auslassnockenwelle 65 als auch der Einlassnockenwelle 70 vorgesehen (siehe 7, der VVT 74 der Auslassnockenwelle 65 ist nicht gezeigt). Jeder dieser VVTs 74 wird durch eine Antriebskraft eines Stellglieds für VVTs betätigt.
Die Nockenkappen 75 sind jeweils von oben an der oberen Endfläche jeder der Gleitlager 56 des Nockenwellengehäuses 47 moniert. Jeder der Nockenkappen 75 besteht aus einem Plattenmaterial, das in der Vorderansicht eine im Wesentlichen rechteckige Form aufweist, und ihre Querabmessung (eine Abmessung in Links- und Rechtsrichtung) ist kürzer als die Querabmessung zwischen den Innenflächen der linken und rechten Seitenwände 49 des Nockenwellengehäuses 47. Ferner ist ein Paar von linken und rechten Lageraussparungen 76a, 76b an der Bodenfläche jeder der Nockenkappen 75 ausgebildet. Die Querschnittsformen der Lageraussparungen 76a, 76b sind Halbkreisformen, die vertikal symmetrisch zu den Lageraussparungen 57a, 57b sind. Zudem sind vier Durchgangslöcher 77 in jeder der Nockenkappen 75 derart ausgebildet, dass sie sich an anderen Positionen als jene der Lageraussparungen 57a, 57b befinden. Jedes der Durchgangslöcher 77 durchdringt die Nockenkappen 75 in Vertikalrichtung.
Die untere Fläche von jeder der Nockenkappen 75 steht mit der entsprechenden der oberen Flächen der Gleitlager 56 in Kontakt. Ferner ist jede der Nockenkappen 75 durch Einschrauben des unteren Endes jeder der Bolzen (nicht gezeigt), die von oben in die Durchgangslöcher 77 jedes Gleitlagers 56 eingebracht sind, in das entsprechende der Innengewindelöcher 58, befestigt. Die Lageraussparung 76a jeder Nockenkappe 75 lagert jeweils den oberen Halbabschnitt des entsprechenden der gelagerten Abschnitte 66 der Auslassnockenwelle 65 auf drehbare Weise. Gleichermaßen lagert die Lageraussparung 76b jeder Nockenkappe 75 jeweils den oberen Halbabschnitt des entsprechenden der gelagerten Abschnitte 71 der Einlassnockenwelle 70 auf drehbare Weise.
Die Endnockenkappe 80 ist abnehmbar an der Aussparung für Nockenkappen 51 des Nockenwellengehäuses 47 montiert. Die Abmessung der Endnockenkappe 80 in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung entspricht jener der Aussparung für Nockenkappen 51. Die vertikale Abmessung der Endnockenkappe 80 entspricht jener der Aussparung für Nockenkappen 51. Jedoch muss die Abmessung der Endnockenkappe 80 in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung nicht jener der Aussparung für Nockenkappen 51 entsprechen, solange die vertikalen Abmessungen der linken und rechten Enden der Endnockenkappe 80 jenen der Aussparung für Nockenkappen 51 entsprechen. Die Querabmessung der Endnockenkappe 80 ist jedoch geringfügig kürzer als jene der Aussparung für Nockenkappen 51.
Die sechs Flächen, die die gesamte Außenfläche der Endnockenkappe 80 bilden, sind flache Flächen. Ferner sind die obere Fläche und die untere Fläche der Endnockenkappe 80 horizontale, flache Ebenen. Jedoch muss die gesamte Außenfläche mit Ausnahme der unteren Fläche der Endnockenkappe 80 keine flache Fläche (flache Flächen) sein, während die untere Fläche der Endnockenkappe 80 eine flache Fläche sein muss. Ein Paar von linken und rechten Lageraussparungen 81a, 81b ist an der Bodenfläche der Endnockenkappe 80 ausgebildet. Die Querschnittsformen der Lageraussparungen 81a, 81b sind Halbkreisformen, die jeweils vertikal symmetrisch zu den Lageraussparungen 52a, 52b sind. In der Endnockenkappe 80 sind vier Durchgangslöcher 82 derart ausgebildet, dass sie sich an anderen Positionen als jene der Lageraussparungen 81a, 81b befinden. Jedes der Durchgangslöcher 82 durchdringt die Endnockenkappn 80 in Vertikalrichtung.
Die Endnockenkappe 80 weist ein Paar von linken und rechten Seitenflächen auf, die in orthogonaler Richtung zu den Axialrichtungen der Auslassnockenwelle 65 und der Einlassnockenwelle 70 voneinander beabstandet sind. Wie in 7 gezeigt ist, wird die rechte Seitenfläche der Endnockenkappe 80 durch eine spaltbildende Fläche 83 gebildet, die in Draufsicht eine flache Fläche ist. Die spaltbildende Fläche 83 nähert sich in Draufsicht mit Annäherung von deren Vorderseite zu deren Rückseite allmählich dem mittleren Abschnitt der Endnockenkappe 80 an. Diese spaltbildende Fläche 83 ist in Draufsicht in Bezug auf die Vorwärts- und Rückwärtsrichtung geneigt. Anders ausgedrückt, ist der rechte Seitenabschnitt der Endnockenkappe 80 derart ausgeschnitten (eingekerbt), dass er die spaltbildende Fläche 83 bildet. Gleichermaßen wird der linke Seitenabschnitt der Endnockenkappe 80, obwohl dies nicht gezeigt ist, durch eine spaltbildende Fläche 83 gebildet, die bilateral symmetrisch zu dieser rechtsseitigen spaltbildenden Fläche 83 ist. Anders ausgedrückt, ist der linke Seitenabschnitt der Endnockenkappe 80 derart ausgeschnitten (eingekerbt), dass er diese spaltbildende Fläche 83 bildet.
Eine pastenartige Dichtung G, die als FIPG („ Formed In Place Gasket“ - in situ gebildete Dichtung) bezeichnet wird, und ein ölbeständiges Dichtungsmaterial ist, wird auf die gesamte Bodenfläche der Endnockenkappe 80, die gesamte linke spaltbildende Fläche 83 der Endnockenkappe 80, und die gesamte rechte spaltbildende Fläche 83 der Endnockenkappe 80 aufgebracht. Ein spezifisches Beispiel dieser Dichtung G ist eine Dichtung, die einen bei Raumtemperatur vulkanisierenden Silikonkautschuk umfasst, der als Paste vorliegt, und ein Basis-Silikonöl, ein Vernetzungsmittel, ein Füllmittel, und einen Haftvermittler enthält. Diese Dichtung G ist pastenartig, wenn sie in einer nicht gezeigten Tube (Behälter) gelagert wird (das heißt, wenn sie nicht mit Luft in Kontakt kommt). Ferner nimmt die Dichtung G im Verlauf der Zeit einen halbverfestigten Zustand an, wenn sie mit Luft in Kontakt kommt. Die Endnockenkappe 80, auf die die Dichtung G aufgebracht wird, wird in die Aussparung für Nockenkappen 51 eingebracht. Da die Querabmessung der Endnockenkappe 80 geringfügig kürzer ist als jene der Aussparung für Nockenkappen 51, kann die Endnockenkappe 80 reibungslos in die Aussparung für Nockenkappen 51 eingebracht werden. Ferner werden Bolzen (nicht gezeigt) von oben in jedes der Durchgangslöcher 82 der Endnockenkappe 80 eingesetzt, und das untere Ende jeder der Bolzen wird in jedes der in der Aussparung für Nockenkappen 51 ausgebildeten Innengewindelöcher 53 eingeschraubt. Auf diese Weise wird die Endnockenkappe 80 an der Aussparung für Nockenkappen 51 befestigt. Folglich liegt die obere Fläche (zumindest die oberen Flächen der linken und rechten Endabschnitte) der Endnockenkappe 80 auf einer Fläche (Ebene), auf der die obere Fläche des Nockenwellengehäuses 47 liegt.
Wenn die Endnockenkappe 80 an der Aussparung für Nockenkappen 51 befestigt ist, lagern die Lageraussparung 81a und die Lageraussparung 52a den vordersten gelagerten Abschnitt 66 der Auslassnockenwelle 65 auf drehbare Weise. Gleichermaßen lagern die Lageraussparung 81b und die Lageraussparung 52b den vordersten gelagerten Abschnitt 71 der Einlassnockenwelle 70 auf drehbare Weise. Folglich können sich die Auslassnockenwelle 65 und die Einlassnockenwelle 70 in Bezug auf das Nockenwellengehäuse 47 um ihre eigene Achse drehen.
Wie in 7 gezeigt ist, werden, wenn die Endnockenkappe 80 an der Aussparung für Nockenkappen 51 befestigt ist, ferner jeweils sich in der Querschnittsfläche allmählich verändernde Spalte S, die in Draufsicht Dreiecksformen aufweisen, zwischen den linken und rechten spaltbildenden Flächen 83 der Endnockenkappe 80 und den linken und rechten Seitenflächen 51b der Aussparung für Nockenkappen 51 gebildet. Sowohl das vordere Ende als auch das rückwärtige Ende jeder der sich in der Querschnittsfläche allmählich verändernden Spalte S sind geöffnet. Ferner verringert sich die Querschnittsfläche jeder der sich in der Querschnittsfläche allmählich verändernden Spalte S, die durch Schneiden jeder der sich in der Querschnittsfläche allmählich verändernden Spalte S mit einer zur Vorwärts- und Rückwärtsrichtung orthogonalen Ebene gebildet wird, mit Annäherung von deren Rückseite zu deren Vorderseite allmählich.
Die Dichtung G ist in dem Moment, in dem die Dichtung G auf die Endnockenkappe 80 aufgebracht wird, pastenartig. Jedoch nimmt die Dichtung G im Verlauf der Zeit allmählich einen halbverfestigten Zustand an. Nach Ablauf einer bestimmten Zeitdauer nach Einbringen der Endnockenkappe 80 in die Aussparung für Nockenkappen 51 werden die linken und rechten spaltbildenden Flächen 83 und die Bodenfläche der Endnockenkappe 80 sowie die Innenfläche der Aussparung für Nockenkappen 51 durch die halbverfestigte Dichtung G aneinander befestigt. Der Raum zwischen beiden Seitenflächen und der Bodenfläche der Endnockenkappe 80 sowie der Innenfläche der Aussparung für Nockenkappen 51 wird mit der halbverfestigten Dichtung G gefüllt. Das heißt, die halbverfestigte Dichtung G kommt mit den linken und rechten spaltbildenden Flächen 83, der Bodenfläche der Endnockenkappe 80, und der Innenfläche der Aussparung für Nockenkappen 51 auf luftdichte und wasserdichte Weise in Kontakt. Ferner sind ein Abschnitt der Dichtung G, der zwischen der Bodenfläche der Endnockenkappe 80 und der Bodenfläche 51a der Aussparung für Nockenkappen 51 halbverfestigt ist, und weitere Abschnitte der Dichtung G, die zwischen den linken und rechten spaltbildenden Flächen 83 und der Endnockenkappte 80 sowie den linken und rechten Flächen 51b der Aussparung für Nockenkappen 51 halbverfestigt sind, kontinuierlich zueinander.
Wie in 2 gezeigt ist, ist eine Mehrzahl von Kipphebeln 84 in dem Nockenwellengehäuse 47 schwenkbar vorgesehen. Die Hälfte der Anzahl von Kipphebeln 84 steht mit dem oberen Ende jedes der Auslassventile 45 jeweils von oben in Kontakt, und steht von unten mit jedem Nocken 67 in Kontakt. Die verbleibende Hälfte der Anzahl von Kipphebeln 84 kommt mit dem oberen Ende jedes der Einlassventile 44 jeweils von oben in Kontakt, und steht von unten mit jedem Nocken 72 in Kontakt. Ferner sind HLAs 85 („ hydraulic lash adjusters “ - hydraulische Spielausgleichselemente) in dem Nockenwellengehäuse 47 vorgesehen. Jedes der HLAs 85 ist mit einem Ende jedes Kipphebels 84 verbunden. Dieses Ende jedes Kipphebels 84 liegt dem Kontaktherstellungsende jedes Kipphebels 84, der mit den Einlassventilen 44 oder den Auslassventilen 45 in Kontakt kommt, gegenüber.
Wie in 4 gezeigt ist, ist die Steuerkette 86, die ein Ringelement ist, um das Kettenrad der Kurbelwelle 25, das Kettenrad 68 der Auslassnockenwelle 65, und das Kettenrad 73 der Einlassnockenwelle 70 gewunden.
Wie in 1 gezeigt ist, steht die untere Endfläche der Zylinderkopfabdeckung 87 mit den oberen Endflächen des Nockenwellengehäuses 47 und der Endnockenkappe 80 auf luftdichte und wasserdichte Weise in Kontakt. Zudem sind das Nockenwellengehäuse 47 und die Zylinderkopfabdeckung 87 durch einen Bolzen aneinander befestigt. Das heißt, die Zylinderkopfabdeckung 87 bedeckt die obere Endöffnung des Nockenwellen-Aufnahmeraums 47a des Nockenwellengehäuses 47. Somit stehen der Nockenwellen-Aufnahmeraum 47a des Nockenwellengehäuses 47 und der Innenraum der Zylinderkopfabdeckung 87 miteinander in Verbindung. Diese Räume weisen keine Verbindung zum Außenraum außerhalb des Zylinderkopfkörpers 40, des Nockenwellengehäuses 47, und der Zylinderkopfabdeckung 87 auf. Daher entsprechen der Atmosphärendruck von jedem des Nockenwellen-Aufnahmeraums 47a des Nockenwellengehäuses 47 und der Atmosphärendruck des Innenraums der Zylinderkopfabdeckung 87 stets dem Außenluftdruck (dem Atmosphärendruck außerhalb des Fahrzeugs).
Wie in 1 gezeigt ist, steht das Abdeckelement 88 mit den vorderen Flächen des Zylinderblocks 20, des Zylinderkopfkörpers 40, des Nockenwellengehäuses 47 und der Zylinderkopfabdeckung 87 sowie der oberen Fläche des vorderen Abschnitts der Ölwanne 30 auf luftdichte und wasserdichte Weise in Kontakt. Das Abdeckelement 88 ist durch Bolzen an dem Zylinderblock 20, dem Zylinderkopfkörper 40, dem Nockenwellengehäuse 47, der Zylinderkopfabdeckung 87, und der Ölwanne 30 befestigt. Die rückwärtige Fläche und die Bodenfläche des Abdeckelements 88 sind nur in dem Abdeckelement 88 geöffnet. Der Ketten-Aufnahmeraum 89 ist in dem Abdeckelement 88 (siehe 7) ausgebildet. Der untere Endabschnitt des Abdeckelements 88 ist mit der oberen Endfläche des vorderen Abschnitts der Ölwanne 30 verbunden. Das heißt, das untere Ende des Ketten-Aufnahmeraums 89 und der vordere Endabschnitt des ersten Schmierölspeichers 31 (der Kurbelwellen-Aufnahmeraum 32) stehen miteinander in Verbindung.
Wie in den 1, 5 und 6 gezeigt ist, sind das erste Schmieröl-Zirkulationssystem 90 und das zweite Schmieröl-Zirkulationssystem 100 in der Brennkraftmaschine 10 ausgebildet.
Wie in den 1 und 5 gezeigt ist, ist das erste Schmieröl-Zirkulationssystem 90 mit der Ölwanne 30, einem ersten Schmieröl 91, einer Hauptstrecke 92, einem Ölsieb 93, einer Ölpumpe 94, einem Entlastungsventil 95, einem Ölfilter 96, einer Kolbendüse 97, einer Kettendüse 98, dem Kurbelwellenlager und dem Pleuelstangenlager versehen.
Der erste Schmierölspeicher 31 der Ölwanne 30 ist stets mit dem ersten Schmieröl 91 gefüllt. Die Hauptstrecke 92 ist in dem Zylinderblock 20 ausgebildet. Die Hauptstrecke 92 ist ein Strömungspfad des ersten Schmieröls 91.
Das Ölsieb 93, die Ölpumpe 94 und der Ölfilter 96 sind in dem Zylinderblock 20 angeordnet. Das Ölsieb 93, die Ölpumpe 94 und der Ölfilter 96 sind mittels Ölpfaden (nicht gezeigt) miteinander verbunden. Das Ölsieb 93 steht mit dem ersten Schmieröl 91 in dem ersten Schmierölspeicher 31 in Kontakt. Die Ölpumpe 94 ist mittels Elementen einschließlich einer Kette (nicht gezeigt) mit der Kurbelwelle 25 verriegelt. Die Ölpumpe 94 ist einstückig mit dem Entlastungsventil 95 vorgesehen.
Die Hauptstrecke 92 ist mit jedem der Kurbelwellenlager und der Kolbendüse 97 verbunden. Diese Kolbendüse 97 ist in dem Zylinderblock 20 derart vorgesehen, dass sie sich in der Nähe der Zylinderbohrung 21 und des Kolbens 23 befindet. Ferner ist die Hauptstrecke 92 mit der Kettendüse 98 verbunden. Diese Kettendüse 98 ist an dem Zylinderkopfkörper 40 oder dem Zylinderblock 20 befestigt. Die Kettendüse 98 liegt in dem Ketten-Aufnahmeraum 89 frei und befindet sich in der Nähe der Steuerkette 86.
Wie in den 1 und 6 gezeigt ist, ist das zweite Schmieröl-Zirkulationssystem 100 mit einer Teil-Ölwanne 40a, einem zweiten Schmieröl 101, einem Teil-Ölsieb 102, einer Teil-Ölpumpe 103, einem Entlastungsventil 104, einem Teil-Ölfilter 105, einer HLA-Strecke 106, und einer Schmierölpassage 107 versehen.
Der Zylinderkopfkörper 40 ist mit der Teil-Ölwanne 40a versehen, die eine in dem Zylinderkopfkörper 40 ausgebildete Aussparung ist. Diese Teil-Ölwanne 40a ist stets mit dem zweiten Schmieröl 101 gefüllt.
In dem Zylinderkopfkörper 40 sind das Teil-Ölsieb 102, die Teil-Ölpumpe 103 und der Teil-Ölfilter 105 vorgesehen. Die Teil-Ölpumpe 103 ist mittels der Auslassnockenwelle 65, der Einlassnockenwelle 70 und der Kette oder dergleichen mit der Kurbelwelle 25 verriegelt, und ist einstückig mit dem Entlastungsventil 104 vorgesehen. Es ist zu beachten, dass die Teil-Ölpumpe 103 eine elektrische Pumpe sein kann. Das Teil-Ölsieb 102, die Teil-Ölpumpe 103 und der Teil-Ölfilter 105 sind mittels der in dem Zylinderkopfkörper 40 ausgebildeten Schmierölpassage 107 miteinander verbunden. Das Teil-Ölsieb 102 steht mit dem zweiten Schmieröl 101 in der Teil-Ölwanne 40a in Kontakt.
Ferner ist die Schmierölpassage 107 mit Nuten (nicht gezeigt) verbunden, die an Innenflächen der Lageraussparungen 52a, 52b der an die Kettenabdeckung angrenzenden Wand 48 ausgebildet sind. In dem vorderen Abschnitt sowohl der Auslassnockenwelle 65 als auch der Einlassnockenwelle 70 ist eine Ölpassage für VVTs (nicht gezeigt) ausgebildet. Ferner ist das Eintrittsende für jede Ölpassage für VVTs an der Fläche jeder der vordersten gelagerten Abschnitte 66, 71 der Auslassnockenwelle 65 und der Einlassnockenwelle 70 ausgebildet. Jede Ölpassage für VVTs durchläuft den entsprechenden VVT 74, und ist ferner mit dem vorderen Ende jeder Ölpassage 48a (siehe 3) verbunden, die die an die Kettenabdeckung angrenzenden Wand 48 in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung durchläuft, und ist unterhalb der Lageraussparungen 52a, 52b platziert. Ferner ist eine Öldichtung zwischen einem Drehabschnitt (nicht gezeigt) jedes VVTs 74 und der vorderen Fläche der an die Kettenabdeckung angrenzenden Wand 48 vorgesehen. Diese Öldichtung verhindert, dass das zweite Schmieröl 101 von dem Nockenwellen-Aufnahmeraum 47a zu dem Ketten-Aufnahmeraum 89 strömt und verhindert, dass das erste Schmieröl 91 und das nachstehend beschriebene Blowby-Gas von dem Ketten-Aufnahmeraum 89 zu dem Nockenwellen-Aufnahmeraum 47a strömen. Ferner ist die Schmierölpassage 107 mittels der an den Innenflächen der Lageraussparungen 52a, 52b der an die Kettenabdeckung angrenzenden Wand 48 ausgebildeten Nuten mit einem Ende der in dem Zylinderkopfkörper 40 ausgebildeten HLA-Strecke 106 verbunden. Die HLA-Strecke 106 ist ein Strömungspfad des zweiten Schmieröls 101. Die HLA-Strecke 106 ist mit dem HLA 85 und den Gleitlagern 56 verbunden.
Ferner ist die Brennkraftmaschine 10, wie in 1 gezeigt ist, mit dem Blowby-Gas-Zirkulationsrohr 109 und dem Frischlufteinlassrohr 108 versehen. Ein Ende des Frischlufteinlassrohrs 108 ist mit dem Abdeckelement 88 verbunden, und das andere Ende des Frischlufteinlassrohrs 108 ist an einer Position stromaufwärtig der Drosselkappe 60d mit dem Einlasssystem 60 verbunden. Ein Ende des Blowby-Gas-Zirkulationsrohrs 109 ist mit dem Zylinderblock 20 verbunden, und das andere Ende des Blowby-Gas-Zirkulationsrohrs 109 ist an einer Position stromabwärtig der Drosselkappe 60d mit dem Einlasssystem 60 verbunden. In dem Blowby-Gas-Zirkulationsrohrs 109 ist ein Ventil (nicht gezeigt) vorgesehen.
Ferner ist die Brennkraftmaschine 10, wie in 2 gezeigt ist, mit einem Kurbelpositionssensor CS, einem Raddrehzahlsensor (nicht gezeigt), einem Beschleunigeröffnungssensor APS, einem Bremssensor BPS, und einer elektronischen Steuereinheit 110 versehen. Der Kurbelpositionssensor CS gibt jedes Mal, wenn die Kurbelwelle 25 sich um einen vorbestimmten Winkel dreht, ein Signal aus. Dieses Signal wird verwendet, um die Drehzahl NE der Brennkraftmaschine 10 zu erhalten. Die Drehzahl NE stellt die Anzahl der Umdrehungen der Kurbelwelle 25 pro Minute dar. Der Raddrehzahlsensor gibt ein Signal aus, das eine Drehgeschwindigkeit jedes der Räder des Fahrzeugs darstellt. Eine Fahrzeuggeschwindigkeit SPD wird basierend auf einem Durchschnittswert der Drehgeschwindigkeiten der Räder erworben. Der Beschleunigeröffnungssensor APS erfasst einen Betätigungsbetrag des Beschleunigerpedals AP, das von einem Fahrer betätigt wird, und gibt ein Signal aus, das diesen Betätigungsbetrag darstellt. Der Bremssensor BPS erfasst einen Betätigungsbetrag des Bremspedals BP, das von einem Fahrer betätigt wird, und gibt ein Signal aus, das diesen Betätigungsbetrag darstellt.
Die elektronische Steuereinheit 110 (nachstehend als ECU 110 bezeichnet) ist ein Mikrocomputer mit einer CPU 111, einem ROM 112, einem RAM 113, einem Backup-RAM 114 und einer Schnittstelle 115, die alle mittels eines Bus miteinander verbunden sind. In dem ROM 112 werden Daten einschließlich eines von der CPU 111 ausgeführten Programms, einer Nachschlagetabelle (Kennfeld), und Konstanten im Voraus gespeichert, so dass die Daten aufbewahrt werden. Das RAM 113 bewahrt Daten entsprechend den Anweisungen der CPU 111 temporär auf. Das Backup-RAM 114 bewahrt nicht nur Daten auf, wenn sich die Brennkraftmaschine 10 im Antriebszustand befindet, sondern auch, wenn sich die Brennkraftmaschine 10 nicht im Antriebszustand befindet. Die Schnittstelle 115 umfasst einen AD-Wandler.
Die Schnittstelle 115 ist mit einem Zündschalter (nicht gezeigt), dem Kurbelpositionssensor CS, dem Raddrehzahlsensor, dem Beschleunigeröffnungssensor APS, und einem Bremssensor BPS verbunden. Die Ausgabesignale des Zündschalters, des Kurbelpositionssensors CS, des Raddrehzahlsensors, des Beschleunigeröffnungssensors APS, und des Bremssensors BPS werden zu der CPU 111 übertragen. Wie allgemein bekannt ist, kann der Zündschalter durch Betätigen eines Schlüssels (nicht gezeigt) auf eine beliebige von einer AUS-Position, einer EIN-Position und einer Zusatzposition geschaltet werden.
Nachfolgend wird der Betrieb der Brennkraftmaschine 10 entsprechend der Steuerung der ECU 110 beschrieben. Wenn der Zündschalter durch Betätigung des Schlüssels betätigt wird, beginnt die Brennkraftmaschine 10 sich zu drehen. Anschließend sendet die CPU 111 ein Antriebssignal (Anweisungssignal) zu der Zündvorrichtung 46b, dem Injektor 46c, dem Stellglied für die Drosselklappe 60e, und dem Stellglied für VVTs.
Dann wird der Brennkammer 41 von dem Einlasssystem 60 ein Luft-Kraftstoff-Gemisch mit Kraftstoff zugeführt, und dieses Luft-Kraftstoff-Gemisch wird in der Brennkammer 41 verbrannt. Folglich bewegt sich jeder Kolben 23 in der entsprechenden Zylinderbohrung 21 des Zylinderblocks 20 in Vertikalrichtung hin und her. Daraufhin wird die Bewegung jedes Kolbens 23 über die Pleuelstange 24 zu der Kurbelwelle 25 übertragen, wodurch sich die Kurbelwelle 25 um ihre eigene Achse dreht. Da die Drehkraft der Kurbelwelle 25 durch die Steuerkette 86 zu dem Kettenrad 68 der Auslassnockenwelle 65 und das Kettenrad 73 der Einlassnockenwelle 70 übertragen wird, drehen sich sowohl die Auslassnockenwelle 65 als auch die Einlassnockenwelle 70 folglich um ihre eigene Achse. Dadurch dreht sich jeder Nocken 67 der Auslassnockenwelle 65 derart, dass er einen entsprechenden der Kipphebel 84 aufwärts und abwärts bewegt. Folglich bewegt sich jedes der mit dem entsprechenden der Kipphebel 84 verbundenen Auslassventile 45 aufwärts und abwärts, um jeden der Auslassanschlüsse 43 zu öffnen und zu schließen. Zudem dreht sich jeder Nocken 72 der Einlassnockenwelle 70 derart, dass er einen entsprechenden der Kipphebel 84 aufwärts und abwärts bewegt. Folglich bewegt sich jedes der mit dem entsprechenden der Kipphebel 84 verbundenen Einlassventile 44 aufwärts und abwärts, um jeden der Einlassanschlüsse 42 zu öffnen und zu schließen.
Wenn die CPU 111 ein Antriebssignal an das Stellglied für VVTs sendet, das mit dem in der Auslassnockenwelle 65 vorgesehenen VVT 74 verbunden ist, bewirkt die Antriebskraft des Stellglieds für VVTs, dass die Drehposition der Auslassnockenwelle 65 (Drehphase) sich in Bezug auf die Kurbelwelle 25 ändert. Daher ändern sich die Ventilsteuerzeiten (INVT) jedes der Auslassventile 45 auf die Vorverstellwinkel-Seite oder die Verzögerungswinkel-Seite. Gleichermaßen bewirkt die Antriebkraft dieses Stellglieds für VVTs, dass sich die Drehposition der Einlassnockenwelle 70 (Drehphase) in Bezug auf die Kurbelwelle 25 ändert, wenn die CPU 111 ein Antriebssignal an das Stellglied für VVTs sendet, das mit dem in der Einlassnockenwelle 70 vorgesehenen VVT 74 verbunden ist. Daher ändern sich die Ventilsteuerzeiten jedes der Einlassventile 44 auf die Vorverstellwinkel-Seite oder die Verzögerungswinkel-Seite.
Wenn sich die Kurbelwelle 25 dreht, wird diese Drehkraft ferner mittels Elementen einschließlich der Kette zu der Ölpumpe 94 und der Teil-Ölpumpe 103 übertragen, woraufhin die Ölpumpe 94 und die Teil-Ölpumpe 103 ihren Saugvorgang aufnehmen.
Wenn die Ölpumpe 94 ihren Betrieb aufnimmt, wird das erste Schmieröl 91 in dem ersten Schmierölspeicher 31 der Ölwanne 30, wie in 5 gezeigt ist, von der Ölpumpe 94 mittels des Ölsiebs 93 angesaugt. Anschließend strömt das von der Ölpumpe 94 abgegebene erste Schmieröl 91 nach Durchtreten des Ölfilters 96 zu der Hauptstrecke 92.
Zudem wird das erste Schmieröl 91 dem Kurbelwellenlager über die Hauptstrecke 92 zugeführt. Ein Teil des ersten Schmieröls 91, das dem Kurbelwellenlager zugeführt wird, kehrt durch Schwerkraft zu der Ölwanne 30 zurück. Das verbleibende erste Schmieröl 91, das dem Kurbelwellenlager zugeführt wird, wird dem Pleuelstangenlager der Kurbelwelle 25 zugeführt, und kehrt durch Schwerkraft zu der Ölwanne 30 zurück. Zudem wird ein Teil des ersten Schmieröls 91 der Kolbendüse 97 über die Hauptstrecke 92 zugeführt. Anschließend spritzt die Kolbendüse 97 das erste Schmieröl 91 in die Zylinderbohrung 21 und den Kolben 23 ein. Das erste Schmieröl 91, das zu der Zylinderbohrung 21 und dem Kolben 23 geleitet wird, kehrt durch Schwerkraft zu der Ölwanne 30 zurück.
Auf diese Weise zirkuliert das erste Schmieröl 91 durch die Saugkraft der Ölpumpe 94 durch den ersten Schmierölspeicher 31 der Ölwanne 30 und den Innenraum des Zylinderblocks 20. Die Zirkulationspassage des ersten Schmieröls 91 ist eine in 1 gezeigte blockseitige erste Schmieröl-Zirkulationspassage 90a.
Ferner wird das in die Hauptstrecke 92 einströmende erste Schmieröl 91 der Kettendüse 98 über die Hauptstrecke 92 zugeführt. Anschließend spritzt die Kettendüse 98 das erste Schmieröl 91 zu der Steuerkette 86 ein. Das erste Schmieröl 91, das der Steuerkette 86 zugeführt wird, kehrt durch Schwerkraft zu der Ölwanne 30 zurück.
Auf diese Weise zirkuliert das erste Schmieröl 91 in dem ersten Schmierölspeicher 31 der Ölwanne 30 durch die Saugkraft der Ölpumpe 94 durch den inneren Raum der Ölwanne 30, den inneren Raum des Zylinderblocks 20, und den Ketten-Aufnahmeraum 89 des Abdeckelements 88. Die Zirkulationspassage dieses ersten Schmieröls 91 ist eine in 1 gezeigte kettenseitige erste Schmieröl-Zirkulationspassage 90b.
Wie in 6 gezeigt ist, wird das zweite Schmieröl 101 in der Teil-Ölwanne 40a hingegen mittels des Teil-Ölsiebs 102 und der Schmierölpassage 107 von der Teil-Ölpumpe 103 angesaugt, wenn die Teil-Ölpumpe 103 ihren Saugbetrieb aufnimmt. Das von der Teil-Ölpumpe 103 abgegebene zweite Schmieröl 101 wird den Nuten der Lageraussparungen 52a, 52b der an die Kettenabdeckung angrenzenden Wand 48, der Ölpassage für VVTs, und der HLA-Strecke 106 nach Durchlaufen der Schmierölpassage 107 und des Teil-Ölfilters 105 zugeführt.
Das zweite Schmieröl 101, das das Innere jedes VVTs 74 geschmiert hat, durchläuft die Ölpassage 48a der an die Kettenabdeckung angrenzenden Wand 48 und kehrt durch Schwerkraft zu der Teil-Ölwanne 40a zurück. Das zweite Schmieröl 101, das der HLA-Strecke 106 zugeführt wird, wird dem HLA 85 über die HLA-Strecke 106 zugeführt. Ferner kehrt ein Teil des zweiten Schmieröls 101, das dem HLA 85 zugeführt wird, durch Schwerkraft zu der Teil-Ölwanne 40a zurück. Zudem wird ein Teil des zweiten Schmieröls 101, das der HLA-Strecke 106 zugeführt wird, über die HLA-Strecke 106 den Innenflächen der Lageraussparungen 57a, 57b jedes der Gleitlager 56 zugeführt. Ein Teil des zweiten Schmieröls 101, das den Gleitlagern 56 zugeführt wird, kehrt durch Schwerkraft zu der Teil-Ölwanne 40a zurück. Das verbleibende zweite Schmieröl 101, das den Gleitlagern 56 zugeführt wird, wird den Kipphebeln 84 zugeführt. Ferner kehrt das zweite Schmieröl 101, das den Kipphebeln 84 zugeführt wird, durch Schwerkraft zu der Teil-Ölwanne 40a zurück.
Auf diese Weise zirkuliert das zweite Schmieröl 101 in der Teil-Ölwanne 40a durch die Saugkraft der Teil-Ölpumpe 103 durch das Innere des Nockenwellengehäuses 47 und das Innere des Zylinderkopfkörpers 87. Die Zirkulationspassage dieses zweiten Schmieröls 101 ist eine in 1 gezeigte zweite Schmieröl-Zirkulationspassage 100a.
Wie allgemein bekannt ist, strömt ein Teil des in der Brennkammer 41 erzeugten Brenngases, wenn sich die Brennkraftmaschine 10 in einem Betriebszustand befindet, nach Durchtreten eines Spalts zwischen der Innenumfangsfläche der Zylinderbohrung 21 und den Kolbenring-Endspalten der Kolbenringe, die jeweils an jedem der Kolben 23 montiert sind, in den Kurbelwellen-Aufnahmeraum 32, so dass es zu Blowby-Gas wird. Folglich kommt das Blowby-Gas mit dem ersten Schmieröl 91 in dem ersten Schmierölspeicher 31 der Ölwanne 30 in Kontakt. Dies hat zur Folge, dass sich das erste Schmieröl 91 verschlechtert, da sich das Blowby-Gas mit dem ersten Schmieröl 91 vermischt.
Wie vorstehend beschrieben worden ist, stehen der Nockenwellen-Aufnahmeraum 47a des Nockenwellengehäuses 47 und die Aussparung (die Brennkammer 41) des Zylinderkopfkörpers 40 hingegen nicht miteinander in Verbindung. Ferner bewirken die Dichtungselemente, die jeweils an dem oberen Abschnitt jeder der Einlassventilführungen 42a und der Auslassventilführungen 43a befestigt sind, dass die Einlassanschlüsse 42 und die Auslassanschlüsse 43 nicht mit dem Nockenwellen-Aufnahmeraum 47a in Verbindung stehen. Daher strömt das Blowby-Gas, das in dem Zylinderblock 20 und der Ölwanne 30 verbleibt, nicht mittels der Aussparung (der Brennkammer 41), jeder Einlassventilführung 42a und jeder Auslassventilführung 43a in das Nockenwellengehäuse 47. Das heißt, das Blowby-Gas kommt nicht mittels der Brennkammer 41, der Einlassventilführung 42a, und der Auslassventilführung 43a mit dem in dem Nockenwellengehäuse 47 und der Zylinderkopfabdeckung 87 befindlichen zweiten Schmieröl 101 in Kontakt.
Zudem strömt das zweite Schmieröl 101 in dem Nockenwellengehäuse 47 nicht mittels der Brennkammer 41, der Einlassventilführung 42a und der Auslassventilführung 43a in den Zylinderblock 20 und die Ölwanne 30. Das heißt, die zweite Schmieröl-Zirkulationspassage 100a und die blockseitige erste Schmieröl-Zirkulationspassage 90a (und die kettenseitige erste Schmieröl-Zirkulationspassage 90b) sind voneinander unabhängig.
Das Blowby-Gas in dem Kurbelwellen-Aufnahmeraum 32 und dem Ketten-Aufnahmeraum 89 strömt im Übrigen mittels des Blowby-Gas-Zirkulationsrohrs 109 und des Einlasssystems 60a in die Brennkammer 41, um in der Brennkammer 41 verbrannt zu werden. Zum anderen wird dem Ketten-Aufnahmeraum 89 und dem Kurbelwellen-Aufnahmeraum 32 stets mittels des Frischluft-Einlassrohrs 108 Frischluft (was Abgas und Kraftstoff ausschließt) zugeführt, die von der stromaufwärtigen Seite des Ansaugtrakts 60c zur stromabwärtigen Seite des Ansaugtrakts 60c strömt.
Daher wird dem Ketten-Aufnahmeraum 89 des Abdeckelements 88 und dem Inneren des Zylinderblocks 20 stets ein Unterdruck zugeführt. Somit ist der Atmosphärendruck des Ketten-Aufnahmeraums 89 stets niedriger als jene des Nockenwellen-Aufnahmeraums 47a des Nockenwellengehäuses 47 und des Innenraums der Zylinderkopfabdeckung 87 (d. h., der Außenluftdruck oder der Atmosphärendruck außerhalb des Fahrzeugs). Da zwischen dem Nockenwellen-Aufnahmeraum 47a des Nockenwellengehäuses 47 und dem Ketten-Aufnahmeraum 89 ein Unterschied im Atmosphärendruck besteht, wird auf das zweite Schmieröl 101 stets eine Ansaugkraft in Richtung des Ketten-Aufnahmeraums 89 ausgeübt, wenn zwischen diesen ein Spalt ausgebildet ist, der den Nockenwellen-Aufnahmeraum 47a und den Ketten-Aufnahmeraum 89 miteinander in Verbindung bringt.
Jedoch sind die Räume (die sich in der Querschnittsfläche allmählich verändernden Spalte S) zwischen den linken und rechten spaltbildenden Flächen 83 der Endnockenkappe 80 und den linken und rechten Seitenflächen 51b der Aussparung für Nockenkappen 51 auf luftdichte und wasserdichte Weise mit der Dichtung G gefüllt. Ferner ist auch der Raum zwischen der Bodenfläche der Endnockenkappe 80 und der Bodenfläche 51a der Aussparung für Nockenkappen 51 auf luftdichte und wasserdichte Weise mit der Dichtung G gefüllt. Folglich tritt das zweite Schmieröl 101 in dem Nockenwellen-Aufnahmeraum 47a nicht durch einen Spalt zwischen der Endnockenkappe 80 und der Aussparung für Nockenkappen 51, so dass es nicht zu dem Ketten-Aufnahmeraum 89 austritt. Dadurch vermischt sich das zweite Schmieröl 101 in dem Nockenwellen-Aufnahmeraum 47a nicht mit dem ersten Schmieröl 91. Auf diese Weise vermindert sich das zweite Schmieröl 101 in dem Nockenwellen-Aufnahmeraum 47a nicht.
Die Bodenfläche der Endnockenkappe 80 und die Bodenfläche 51a der Aussparung für Nockenkappen 51 verlaufen im Wesentlichen parallel zueinander. Das heißt, die Querschnittsfläche des Spalts zwischen der Bodenfläche der Endnockenkappe 80 und der Bodenfläche 51a der Aussparung für Nockenkappen 51 ist an einer beliebigen Position in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung im Wesentlichen konstant. Das heißt, die Querschnittsfläche des Spalts zwischen dem vorderen Endabschnitt der Bodenfläche der Endnockenkappe 80 und dem vorderen Endabschnitt der Bodenfläche 51a der Aussparung für Nockenkappen 51 entspricht im Wesentlichen der Querschnittsfläche des zwischen einem verbleibenden Abschnitt der Bodenfläche der Endnockenkappe 80, was den vorderen Endabschnitt der Bodenfläche der Endnockenkappe 80 ausschließt, und einem verbleibenden Abschnitt der Bodenfläche 51a der Aussparung für Nockenkappen 51, was den vorderen Endabschnitt der Bodenfläche 51a ausschließt, ausgebildeten Spalts. Folglich erzeugen der vordere Endabschnitt der Bodenfläche der Endnockenkappe 80 und der vordere Endabschnitt der Bodenfläche 51a der Aussparung für Nockenkappen 51 gegebenenfalls kaum eine Widerstandskraft, die verhindern, dass die zwischen der Bodenfläche der Endnockenkappe 80 und der Bodenfläche 51a der Aussparung für Nockenkappen 51 platzierte Dichtung G sich zu dem Ketten-Aufnahmeraum 89 bewegt, wenn in dem Ketten-Aufnahmeraum 89 Unterdruck auf die Dichtung G ausgeübt wird. Dieses Problem tritt auf, wenn die Endnockenkappe 80 und die Aussparung für Nockenkappen 51 nicht dicht durch die Bolzen und jedes der Innengewindelöcher 53 befestigt sind. Folglich besteht in diesem Fall eine geringfügige Möglichkeit, dass die Dichtung G mittels des Spalts zwischen dem vorderen Endabschnitt der Bodenfläche der Endnockenkappe 80 und dem vorderen Endabschnitt der Bodenfläche 51a zu dem Ketten-Aufnahmeraum 89 austritt. Jedoch ist die Dichtung G bei der vorliegenden Ausführungsform durch die Bolzen und die jeweiligen Innengewindelöcher 53 mit hoher Kraft sandwichartig zwischen die Bodenfläche der Endnockenkappe 80 und die Bodenfläche 51a der Aussparung für Endnockenkappen 51 eingebracht. Daher tritt die Dichtung G nicht mittels des Spalts zwischen dem vorderen Endabschnitt der Bodenfläche der Endnockenkappe 80 und dem vorderen Endabschnitt der Bodenfläche 51a zu dem Ketten-Aufnahmeraum 89 aus.
Ferner wird der Unterdruck in dem Ketten-Aufnahmeraum 89 auch auf die Dichtung G ausgeübt, die in den linken und rechten sich in der Querschnittsfläche allmählich verändernden Spalten S halbverfestigt vorliegt. Jedoch verringert sich die Querschnittsfläche der sich im der Querschnittsfläche allmählich verändernden Spalte S mit Annäherung von dem rückwärtigen Ende jeder der sich in der Querschnittsfläche allmählich verändernden Spalte S zu dem vorderen Ende jeder der sich in der Querschnittsfläche allmählich verändernden Spalte S. Folglich erzeugen die vorderen Endabschnitte der Seitenflächen der Endnockenkappe 80 und die vorderen Endabschnitts der Seitenflächen 51b der Aussparung für Nockenkappen 51 eine hohe Widerstandskraft, die verhindert, dass die Dichtung G sich zu dem Ketten-Aufnahmeraum 89 bewegt. Daher durchtritt die Dichtung G den vorderen Endabschnitt jeder der sich in der Querschnittsfläche allmählich verändernden Spalte S nicht, und tritt nicht zu dem Ketten-Aufnahmeraum 89 aus.
Die linken und rechten Seitenflächen der Endnockenkappe 80 können durch flache Flächen gebildet sein, die parallel zu den linken und rechten Seitenflächen 51b der Aussparung für Nockenkappen 51 verlaufen. In diesem Fall tritt jedoch das gleiche Problem wie das vorstehende Problem an der Bodenfläche der Endnockenkappe 80 und der Bodenfläche 51a der Aussparung für Nockenkappen 51 auf, das auch auftritt, wenn die Bolzen nicht mit den jeweiligen Innengewindelöchern 53 verschraubt sind. Das heißt, eine Wahrscheinlichkeit, dass die halbverfestigte Dichtung G mittels des Spalts zwischen den linken und rechten Seitenflächen der Endnockenkappe 80 und den linken und rechten Seitenflächen 51b der Aussparung für Nockenkappen 51 austritt, erhöht sich gegenüber dem Fall, in dem die sich in der Querschnittsfläche allmählich verändernden Spalte S zwischen der Endnockenkappe 80 und der Aussparung für Nockenkappen 51 ausgebildet sind. Jedoch tritt ein solches Problem bei der vorliegenden Ausführungsform nicht auf, da die sich in der Querschnittsfläche allmählich verändernden Spalte S zwischen den linken und rechten spaltbildenden Flächen 83 der Endnockenkappe 80 und den linken und rechten Seitenflächen 51b der Aussparung für Nockenkappen 51 ausgebildet sind.
Somit strömt das zweite Schmieröl 101 in dem Nockenwellen-Aufnahmeraum 47a des Nockenwellengehäuses 47 und dem Innenraum der Zylinderkopfabdeckung 87 bei der Brennkraftmaschine 10 nicht in den Zylinderblock 20 und die Ölwanne 30, und tritt anschließend nicht zu dem Ketten-Aufnahmeraum 89 aus. Daher vermindert sich die Menge des zweiten Schmieröls 101 in dem Nockenwellen-Aufnahmeraum 47a des Nockenwellengehäuses 47 und dem Innenraum der Zylinderkopfabdeckung 87 nicht. Folglich können die Einlassventile 44, die Auslassventile 45, die Auslassnockenwelle 65, die Einlassnockenwelle 70, die Kipphebel 84 und die HLAs 85 stets reibungslos arbeiten.
Es ist zu beachten, dass eine spaltbildende Fläche, die aus einer geneigten Fläche gebildet wird, welche der spaltbildenden Fläche 83 entspricht, an der Bodenfläche der Endnockenkappe 80 ausgebildet werden kann, und anschließend kann ein sich in der Querschnittsfläche allmählich verändernder Spalt S mit einer Dreiecksform in Seitenansicht zwischen der Bodenfläche der Endnockenkappe 80 und der Bodenfläche 51a der Aussparung für Nockenkappen 51 ausgebildet werden. In diesem Fall wird dieser sich in der Querschnittsfläche allmählich verändernde Spalt S mit der Dichtung G gefüllt. In diesem Fall lagert die Bodenfläche 51a der Aussparung für Nockenkappen 51 die Endnockenkappe 80 jedoch auf instabile Weise. Bei der vorliegenden Ausführungsform tritt ein solches Problem hingegen nicht auf, da die Bodenfläche der Endnockenkappe 80, die eine horizontale, flache Fläche ist, durch die Bodenfläche 51a der Aussparung für Nockenkappen 51 gelagert wird, die eine horizontale, flache Fläche ist.
Ferner ist die Endnockenkappe 80 bei der Brennkraftmaschine 10 in der Aussparung für Nockenkappen 51 angeordnet, die in der an die Kettenabdeckung angrenzenden Wand 48 des Nockenwellengehäuses 47 ausgebildet ist. Anders ausgedrückt, sind die an die Abdeckung angrenzende Wand 48 und die Endnockenkappe 80 an der gleichen Position in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung angeordnet. Daher kann die vorliegende Erfindung die Abmessungen des Nockenwellengehäuses 47 und der gesamten Brennkraftmaschine 10 in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung gegenüber herkömmlichen Brennkraftmaschinen verkleinern.
Obwohl die vorliegende Erfindung basierend auf der vorstehenden Ausführungsform beschrieben worden ist, ist die vorliegende Erfindung nicht auf die vorstehende Ausführungsform beschränkt, und verschiedene Modifikationen sind möglich, ohne von der Aufgabe der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
Die 8 bis 10 zeigen beispielsweise jeweils erste bis dritte modifizierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Bei der in 8 gezeigten ersten modifizierten Ausführungsform werden die linken und rechten Seitenflächen der Endnockenkappe 80 durch spaltbildende Flächen 120 gebildet, welche gekrümmte Flächen sind und sich in Draufsicht mit Annäherung von deren Vorderseite zu deren Rückseite allmählich an den mittleren Abschnitt der Endnockenkappe 80 annähern. Anders ausgedrückt, sind die linken und rechten Seitenabschnitte der Endnockenkappe 80 derart ausgeschnitten (eingekerbt), dass sie jeweils die spaltbildenden Flächen 120 bilden.
Bei der in 9 gezeigten zweiten modifizierten Ausführungsform werden die linken und rechten Seitenflächen der Endnockenkappe 80 durch spaltbildende Flächen 121 gebildet. Jede der spaltbildenden Flächen 121 weist eine flache Fläche 121a und eine flache Fläche 121b auf. Jede der flachen Flächen 121a erstreckt sich in Draufsicht linear in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung von der rückwärtigen Fläche der Endnockenkappe 80 zu deren Vorderseite. Jede der flachen Flächen 121b erstreckt sich linear von dem vorderen Ende der entsprechenden flachen Fläche 121a zu dem Seitenende der vorderen Fläche der Endnockenkappe 80, während sie in Bezug auf die Vorwärts- und Rückwärtsrichtung geneigt ist. Das heißt, die linken und rechten Seitenabschnitte dieser Endnockenkappe 80 sind derart ausgeschnitten (eingekerbt), dass sie jeweils spaltbildende Flächen 121 bilden.
Bei der in 10 gezeigten dritten modifizierten Ausführungsform wird der vordere Abschnitt jeder der linken und rechten Seitenflächen der Endnockenkappe 80 jeweils durch eine spaltbildende Fläche 122 gebildet. Jede der spaltbildenden Flächen 122 weist eine flache Fläche 122a, eine flache Fläche 122b und eine flache Fläche 122c auf. Jede der flachen Flächen 122a erstreckt sich in Draufsicht linear in Querrichtung von der Seitenfläche der Endnockenkappe 80. Jede der flachen Flächen 122b erstreckt sich linear vom inneren Ende der entsprechenden flachen Fläche 122a zur Vorderseite. Jede der flachen Flächen 122c erstreckt sich linear von dem vorderen Ende der entsprechenden flachen Fläche 122b zu dem Seitenende der vorderen Fläche der Endnockenkappe 80, während sie in Bezug auf die Vorwärts- und Rückwärtsrichtung geneigt ist. Das heißt, die linken und rechten Seitenabschnitte dieser Endnockenkappe 80 sind derart ausgeschnitten (eingekerbt), dass sie jeweils spaltbildende Flächen 122 bilden.
Bei jeder der in den 8 bis 10 gezeigten modifizierten Ausführungsformen sind die sich in der Querschnittsfläche allmählich verändernden Spalte S1, S2, und S3, deren Formen sich voneinander unterscheiden, jeweils zwischen jeder der spaltbildenden Flächen 120, 121, 122 der Endnockenkappen 80 und jeder der Seitenflächen 51b jeder Aussparung für Nockenkappen 51 ausgebildet. Die Spalte zwischen den linken und rechten Seitenflächen jeder der Endnockenkappen 80 und den linken und rechten Seitenflächen 51b jeder Aussparung für Nockenkappen 51 sind mit der Dichtung G gefüllt. Der Spalt zwischen der Bodenfläche jeder der Endnockenkappen 80 und der Bodenfläche 51a jeder Aussparung für Nockenkappen 51 ist mit der Dichtung G gefüllt. Bei diesen modifizierten Ausführungsformen sind die Dichtungen G, die sich zwischen den linken und rechten Seitenflächen jeder Endnockenkappe 80 und den linken und rechten Seitenflächen 51b jeder Aussparung für Nockenkappen 51 befinden, und die Dichtung G, die sich zwischen der Bodenfläche jeder Endnockenkappe 80 und der Bodenfläche 51a jeder Aussparung für Nockenkappen 51 befindet, kontinuierlich zueinander. Ferner verringert sich die Querschnittsfläche des sich in der Querschnittsfläche allmählich verändernden Spalts S1 der ersten modifizierten Ausführungsform, die durch Schneiden dieses sich in der Querschnittsfläche allmählich verändernden Spalts S1 mit einer zur Vorwärts- und Rückwärtsrichtung orthogonalen Ebene gebildet wird, allmählich mit Annäherung von der Rückseite zu der Vorderseite (d. h., der vorderen Fläche der Endnockenkappe 80). Zudem verringert sich die Querschnittsfläche des sich in der Querschnittsfläche allmählich verändernden Spalts S2 der zweiten modifizierten Ausführungsform, die durch Schneiden dieses sich in der Querschnittsfläche allmählich verändernden Spalts S2 mit einer zur Vorwärts- und Rückwärtsrichtung orthogonalen Ebene gebildet wird, allmählich mit Annäherung von dem vorderen Ende der flachen Fläche 121a zur der Vorderseite. Zudem verringert sich die Querschnittsfläche des sich in der Querschnittsfläche allmählich verändernden Spalts S3 der dritten modifizierten Ausführungsform, die durch Schneiden dieses sich in der Querschnittsfläche allmählich verändernden Spalts S3 mit einer zur Vorwärts- und Rückwärtsrichtung orthogonalen Ebene gebildet wird, allmählich mit Annäherung von dem vorderen Ende der flachen Fläche 122b zur der Vorderseite. Daher kann durch jede dieser modifizierten Ausführungsformen der gleiche Effekt wie jener der vorstehenden Ausführungsform erzielt werden.
Bei der in 11 gezeigten vierten modifizierten Ausführungsform wird der rückwärtige Abschnitt jeder der linken und rechten Seitenflächen der Endnockenkappe 80 durch eine spaltbildende Fläche 123 gebildet. Jede der spaltbildenden Flächen 123 weist eine flache Fläche 123a und eine flache Fläche 123b auf. Jede der flachen Flächen 123a erstreckt sich in Draufsicht linear von der rückwärtigen Fläche der Endnockenkappe 80 zur Vorderseite. Jede der flachen Flächen 123b erstreckt sich in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung linear von dem vorderen Ende der entsprechenden flachen Fläche 123a zu einem mittleren Abschnitt jeder der Seitenflächen der Endnockenkappe 80, während sie in Bezug auf die Vorwärts- und Rückwärtsrichtung geneigt ist. heißt, die linken und rechten Seitenabschnitte dieser Endnockenkappe 80 sind derart ausgeschnitten (eingekerbt), dass sie jeweils spaltbildende Flächen 123 bilden. Der vordere Abschnitt jeder der linken und rechten Seitenflächen der Endnockenkappe 80 wird durch eine flache Fläche gebildet, die parallel zu den Seitenflächen 51b der Aussparung für Nockenkappen 51 verläuft. Bei dieser modifizierten Ausführungsform ist jeder der sich in der Querschnittsfläche allmählich verändernden Spalte S4, der zwischen den spaltbildenden Flächen 123 und den Seitenflächen 51b ausgebildet ist, jeweils mit der Dichtung G gefüllt. Ferner ist ein Spalt zwischen der Bodenfläche der Endnockenkappe 80 und der Bodenfläche 51a der Aussparung für Nockenkappen 51 mit der Dichtung G gefüllt. Bei dieser modifizierten Ausführungsform sind die Dichtungen G, die sich zwischen den linken und rechten Seitenflächen der Endnockenkappe 80 und den linken und rechten Seitenflächen 51b er Aussparung für Nockenkappen 51 befinden, und die Dichtung G, die sich zwischen der Bodenfläche der Endnockenkappe 80 und der Bodenfläche 51a der Aussparung für Nockenkappen 51 befindet, ebenfalls kontinuierlich zueinander.
Die Dichtung G, die in den vorderen Abschnitt jeder der sich in der Querschnittsfläche allmählich verändernden Spalte S4 eingefüllt ist, nimmt den Unterdruck des Ketten-Aufnahmeraums 89 auf. Bei dieser modifizierten Ausführungsform liegen der vordere Abschnitt jeder der linken und rechten Seitenflächen der Endnockenkappe 80 und der vordere Abschnitt jeder der Seitenflächen 51b einander derart gegenüber, dass sie einen sehr kleinen Spalt bilden und parallel zueinander verlaufen. Ein Spalt zwischen dem vorderen Abschnitt jeder der linken und rechten Seitenflächen der Endnockenkappe 80 und dem vorderen Abschnitt jeder der Seitenflächen 51b ist nicht mit einer Dichtung G gefüllt. Folglich bewegt sich die in den vorderen Abschnitt jeder der sich in der Querschnittsfläche allmählich verändernden Spalte S4 eingefüllte Dichtung G kaum zu dem Spalt zwischen dem vorderen Abschnitt jeder der linken und rechten Seitenflächen der Endnockenkappe 80 und dem vorderen Abschnitt jeder der Seitenflächen 51b. Das heißt, es besteht eine äußert geringe Möglichkeit, dass die Dichtung G nach Durchtreten des Spalts zwischen dem vorderen Abschnitt jeder der linken und rechten Seitenflächen der Endnockenkappe 80 und dem vorderen Abschnitt jeder der Seitenflächen 51b zu dem Ketten-Aufnahmeraum 89 austritt. Daher ist eine Wahrscheinlichkeit, dass das zweite Schmieröl 101 in den Innenräumen des Nockenwellen-Aufnahmeraums 47a und der Zylinderkopfabdeckung 87 nach Durchtreten der Spalte zwischen den Seitenflächen der Endnockenkappe 80 und den Seitenflächen 51b der Aussparung für Nockenkappen 51 zu dem Ketten-Aufnahmeraum 89 austritt deutlich geringer gegenüber dem Fall, in dem der vordere Endabschnitt jeder der sich in der Querschnittsfläche allmählich verändernden Spalte S4 an der gleichen Position platziert ist wie die vordere Fläche der Endnockenkappe 80.
Beide Seitenflächen jeder der Endnockenkappen 80 können durch flache Flächen gebildet sein, die parallel zueinander verlaufen, und beide Seitenabschnitte jeder Aussparung für Nockenkappen 51 können derart ausgeschnitten (eingekerbt) sein, dass die beiden Seitenflächen jeder Aussparung für Nockenkappen 51 und die beiden Seitenflächen jeder der Endnockenkappen 80 zwischen sich jeweils die sich in der Querschnittsfläche allmählich verändernden Spalte S, S1, S2, S3, S4 bilden.
Die Brennkraftmaschine 10 kann einen ringförmigen Steuerriemen (ein ringförmiges Verriegelungselement) aufweisen, das die Kurbelwelle 25, die Auslassnockenwelle 65, und die Einlassnockenwelle 70 anstelle der Steuerkette 86 miteinander verriegelt.
Die Brennkraftmaschine 10 kann derart konfiguriert sein, dass die Einlassventile 44 und die Auslassventile 45 durch eine Nockenwelle geöffnet und geschlossen werden.
Die Brennkraftmaschine 10 kann als die in 12 gezeigte fünfte modifizierte Ausführungsform oder die in 13 gezeigte sechste modifizierte Ausführungsform konfiguriert sein. Das Abdeckelement 88 der Brennkraftmaschine 10 von 12 ist nur an dessen rückwärtiger Fläche geöffnet, und die vordere Fläche der Ölwanne 30 ist geöffnet. Der untere Abschnitt der rückwärtigen Fläche des Abdeckelements 88 ist an der vorderen Fläche der Ölwanne 30 befestigt, und die untere Öffnung der rückwärtigen Fläche des Abdeckelements ist mit der Öffnung der vorderen Fläche der Ölwanne 30 verbunden. Das Abdeckelement 88 der Brennkraftmaschine 10 von 13 ist nur an dessen rückwärtiger Fläche und oberer Fläche geöffnet. Die obere Fläche des Abdeckelements 88 ist an dem vorderen Abschnitt der geöffneten unteren Fläche der Zylinderkopfabdeckung 87 befestigt. Wie in 13 gezeigt ist, ist eine Zylindertrennwand 87a in der Zylinderkopfabdeckung 87 vorgesehen. Zwischen der oberen Fläche der Endnockenkappe 80 und der unteren Fläche der Trennwand 87a ist eine Gummidichtung (nicht gezeigt) vorgesehen. Daher strömen das Blowby-Gas, das erste Schmieröl 91, und das zweite Schmieröl 101 nicht zwischen den Raum an einem Abschnitt der Zylinderkopfabdeckung 87, der weiter vorne gelegen ist als die Trennwand 87a (und der obere Raum des Abdeckelements 88), und den Raum an einem Abschnitt der Zylinderkopfabdeckung 87, der weiter rückwärtig gelegen ist als die Trennwand 87a.

Claims

Brennkraftmaschine (10), aufweisend: einen Zylinderblock (20) mit einer Zylinderbohrung (21), die einen Kolben (23) gleitfähig lagert; eine Ölwanne (30), die mit einem Kurbelwellen-Aufnahmeraum (32) zum Aufnehmen einer Kurbelwelle (25) versehen ist, die sich in Verbindung mit einer Betätigung des Kolbens (23) dreht, wobei die Ölwanne (30) mit dem Zylinderblock (20) verbunden ist; einen Zylinderkopf (35), der mit einem Anschluss (42, 43) versehen ist, der mit der Zylinderbohrung (21) in Verbindung steht, und durch ein Ventil (44, 45), das sich in Verbindung mit der Betätigung des Kolbens (23) hin- und herbewegt, geöffnet und geschlossen wird, einer Teil-Ölwanne (40a), und einem Nockenwellen-Aufnahmeraum (47a), der keine Verbindung mit einem Inneren der Ölwanne (30), des Kurbelwellen-Aufnahmeraums (32), und der Zylinderbohrung (21) hat; eine Nockenwelle (65, 70), die in dem Nockenwellen-Aufnahmeraum (47a) angeordnet ist, wobei die Nockenwelle (65, 70) eine Mehrzahl gelagerter Abschnitte umfasst, deren untere Abschnitte durch den Zylinderkopf (35) drehbar gelagert werden, so dass sich die Nockenwelle (65, 70) um ihre eigene Achse dreht, um das Ventil (44, 45) hin- und herzubewegen, wobei die gelagerten Abschnitte in einem Abstand in einer Axialrichtung der Nockenwelle (65, 70) eingerichtet sind; eine Mehrzahl von Nockenkappen (51), die an dem Zylinderkopf (35) befestigt sind, um die oberen Abschnitte der gelagerten Abschnitte der Nockenwelle (65, 70) drehbar zu lagern; ein Abdeckelement (88), das mit der Ölwanne (30) und dem Zylinderkopf (35) verbunden ist, so dass das Abdeckelement (88) mit einem Verriegelungselement-Aufnahmeraum versehen ist, wobei der Verriegelungselement-Aufnahmeraum ein ringförmiges Verriegelungselement (86) aufnimmt, das die Kurbelwelle (25) und die Nockenwelle (65, 70) verriegelt, wobei der Verriegelungselement-Aufnahmeraum eine Verbindung mit dem Kurbelwellen-Aufnahmeraum (32) aufweist, aber keine Verbindung mit dem Nockenwellen-Aufnahmeraum (47a) aufweist; ein erstes Schmieröl (91), das in die Ölwanne (30) eingefüllt ist, so dass es durch das Innere der Ölwanne (30), des Kurbelwellen-Aufnahmeraum (32), der Zylinderbohrung (21) und des Verriegelungselement-Aufnahmeraums zirkuliert; ein zweites Schmieröl (101), das in die Teil-Ölwanne (40a) eingefüllt ist, so dass es durch ein Inneres der Teil-Ölwanne (40a) und des Nockenwellen-Aufnahmeraums (47a) zirkuliert; und eine an die Abdeckung angrenzende Wand (48) zum Ausbilden eines Teils des Zylinderkopfs (35) und zum Abtrennen des Verriegelungselement-Aufnahmeraums von dem Nockenwellen-Aufnahmeraum (47a), dadurch gekennzeichnet, dass der Atmosphärendruck des Verriegelungselement-Aufnahmeraums niedriger gehalten wird als der Atmosphärendruck des Nockenwellen-Aufnahmeraums (47a), eine Aussparung für Nockenkappen (51) derart an einer oberen Endfläche der an die Abdeckung angrenzenden Wand (48) ausgebildet ist, dass sie die an die Abdeckung angrenzende Wand (48) in Axialrichtung der Nockenwelle (65, 70) durchdringt, eine von der Mehrzahl von Nockenkappen (51), die in der Aussparung für Nockenkappen (51) angeordnet ist, und von den Nockenkappen (51) am nächsten an dem Abdeckelement (88) liegt, eine Endnockenkappe (80) ist, wobei die Endnockenkappe (80) mit einem Paar von Seitenflächen versehen ist, die voneinander in orthogonaler Richtung zur Axialrichtung beabstandet sind, die Seitenflächen der Endnockenkappe (80) und ein Paar von Seitenflächen der Aussparung für Nockenkappen (51) zwei sich in der Querschnittsfläche allmählich verändernde Spalte zwischen sich bilden, wobei bei jedem der sich in der Querschnittsfläche allmählich verändernden Spalte beide geöffneten Enden voneinander in Axialrichtung abgetrennt sind, und jeder der sich in der Querschnittsfläche allmählich verändernden Spalte eine Querschnittsfläche aufweist, die sich mit Annäherung an den Verriegelungselement-Aufnahmeraum von einem Zwischenabschnitt von diesem in Axialrichtung oder einem Abschnitt von diesem, der weiter von dem Verrieglungselement-Aufnahmeraum entfernt ist als der mittlere Abschnitt in Axialrichtung, allmählich verringert, eine Dichtung (G) zwischen eine Innenfläche der Aussparung für Nockenkappen (51) und eine Außenfläche der Endnockenkappe (80) eingefüllt ist, wobei die Innenfläche die Seitenflächen der Aussparung für Nockenkappen (51) umfasst und die Außenfläche die Seitenflächen der Endnockenkappe (80) umfasst.
Brennkraftmaschine (10) nach Anspruch 1, wobei ein Seitenende des Verriegelungselement-Aufnahmeraums jeder der sich in der Querschnittsfläche allmählich verändernden Spalte näher an dem Nockenwellen-Aufnahmeraum (47a) gelegen ist als eine Seitenfläche des Verriegelungselement-Aufnahmeraums der an die Abdeckung angrenzenden Wand (48), die Seitenflächen der Endnockenkappe (80) und die Seitenflächen der Aussparung für Nockenkappen (51) flache Flächen sind, jede der Seitenflächen der Endnockenkappe (80) und jede der Seitenflächen der Aussparung für Nockenkappen (51) einander derart gegenüberliegen, dass zwischen ihnen ein sehr kleiner Spalt gebildet wird, und dass sie an einer Position zwischen den jedem der sich in der Querschnittsfläche allmählich verändernden Spalte und dem Verriegelungselement-Aufnahmeraum parallel zueinander verlaufen.
Brennkraftmaschine (10) nach Anspruch 1 oder 2, wobei eine Bodenfläche (51a) der Aussparung für Nockenkappen (51) und eine Bodenfläche der Endnockenkappe (80) horizontale, flache Flächen sind.
Brennkraftmaschine (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei an jeder der Seitenflächen der Endnockenkappe (80) eine Ausnehmung ausgebildet ist, zwischen jeder der Ausnehmungen und jeder der Seitenflächen (51b) der Aussparung für Nockenkappen (51) der sich in der Querschnittsfläche allmählich verändernde Spalt gebildet wird, wenn die Endnockenkappe (80) in der Aussparung für Nockenkappen (51) angeordnet ist.