DE102019211527A1

DE102019211527A1 - Verbrennungsmotor

Info

Publication number: DE102019211527A1
Application number: DE102019211527.6A
Authority: DE
Inventors: Masahiro Kontani; Kensuke Mori; Toshiaki Deguchi; Shinichi Kurita
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2018-08-24
Filing date: 2019-08-01
Publication date: 2020-02-27
Also published as: US11022032B2; JP2020029839A; US20200063654A1; JP6673994B2

Abstract

Ein Verbrennungsmotor enthält: einen Zylinderkopf, der eine Einlassöffnung bildet, die mit einer Brennkammer verbunden ist; einen Drosselkörper, der mit der Einlassöffnung verbunden ist und, durch Drehen eines Drosselventils um eine Drehachse einer Ventilwelle, einen Öffnungsgrad eines Einlasskanals einstellt, wobei das Drosselventil an der Ventilwelle befestigt ist; und ein Gehäuse, das ein Antriebselement aufnimmt und einen Antriebsmotor trägt, wobei das Antriebselement an der Ventilwelle befestigt ist, und der Antriebsmotor eine Antriebskraft erzeugt, die auf das Antriebselement übertragen wird. Bei Betrachtung in Seitenansicht überlappt das Gehäuse mit der Einlassöffnung. Dementsprechend ist es in dem Verbrennungsmotor möglich, das Volumen des Einlasskanals zwischen dem Drosselventil und der Brennkammer zu reduzieren.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Verbrennungsmotor, welcher enthält: einen Zylinderkopf, der eine Einlassöffnung bildet, die mit einer Brennkammer verbunden ist; einen Drosselkörper, der mit der Einlassöffnung verbunden ist, und, durch Drehen eines Drosselventils um eine Drehachse einer Ventilwelle, einen Öffnungsgrad eines Einlasskanals einstellt, wobei das Drosselventil an der Ventilwelle befestigt ist; und ein Gehäuse, das ein Antriebselement aufnimmt und einen Antriebsmotor trägt, wobei das Antriebselement an der Ventilwelle befestigt ist, und der Antriebsmotor eine Antriebskraft erzeugt, die auf das Antriebselement übertragen wird
BESCHREIBUNG DER VERWANDTEN TECHNIK
Die japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. JP 2017-194052 A offenbart einen Drosselkörper, der ein Drosselventil trägt, das sich, gemäß der Antriebskraft eines Elektromotors, um die Achse einer Ventilwelle herum dreht. Das Drosselventil stellt den Öffnungsquerschnitt des Einlasskanals ein. Zwischen dem Drosselventil und der Brennkammer ist ein Drucksensor angeordnet, der den Druck des Einlasskanals detektiert.
Obwohl in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. JP 2017-194052 A vorgeschlagen wird, dass ein Anstieg der Motorleistung und eine Verbesserung der Verbrennungsstabilität im Niederlastbetrieb erreicht werden, wenn das Volumen des Einlasskanals zwischen dem Drosselventil und der Brennkammer reduziert wird, werden, auch wenn die Reduktion des Volumens des Einlasskanals zwischen dem Drosselventil und der Brennkammer schwierig ist, durch Einstellen des Öffnungsgrads des Drosselventils gemäß dem Druck des Einlasskanals, sowohl ein Anstieg der Motorleistung als auch der Verbrennungsstabilität im Niederlastbetrieb erreicht. Die Technik zum Reduzieren des Volumens des Einlasskanals zwischen dem Drosselventil ist nicht in konkreten Begriffen offenbart worden.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung ist unter den oben beschriebenen Umständen erreicht worden, und ihre Aufgabe ist es, einen Verbrennungsmotor anzugeben, der in der Lage ist, das Volumen des Einlasskanals zwischen dem Drosselventil und der Brennkammer zu reduzieren.
Um die Aufgabe zu lösen, wird gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Verbrennungsmotor angegeben, welcher aufweist: einen Zylinderkopf, der eine Einlassöffnung bildet, die mit einer Brennkammer verbunden ist; einen Drosselkörper, der mit der Einlassöffnung verbunden ist und, durch Drehen eines Drosselventils um eine Drehachse einer Ventilwelle, einen Öffnungsgrad eines Einlasskanals einstellt, wobei das Drosselventil an der Ventilwelle befestigt ist; und ein Gehäuse, das ein Antriebselement aufnimmt und einen Antriebsmotor trägt, wobei das Antriebselement an der Ventilwelle befestigt ist, und der Antriebsmotor eine Antriebskraft erzeugt, die auf das Antriebselement übertragen wird, dadurch gekennzeichnet, dass bei Betrachtung in Kurbelwellenachsrichtung das Gehäuse mit der Einlassöffnung überlappt.
Mit dem ersten Aspekt wird bei Betätigung des Drosselventils das Antriebselement um die Drehachse der Ventilwelle herum verlagert. Das Gehäuse hat ein Ausmaß, das sich während der Verlagerung des Antriebselements nicht mit dem Antriebselement stört. Weil, bei Betrachtung in Seitenansicht, das Gehäuse mit der Einlassöffnung überlappt, kann das Drosselventil der Einlassöffnung so weit wie möglich angenähert werden. Daher kann das Volumen des Einlasskanals von der stromabwärtigen Seite des Drosselventils zur Brennkammer hin reduziert werden. Im Ergebnis wird die Einlasseffizienz besser.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird, zusätzlich zum ersten Aspekt, der Verbrennungsmotor angegeben, der ferner aufweist: ein erstes Zahnrad, das an einer ersten Welle angebracht ist, mit dem Antriebselement in Eingriff steht, sich um eine Achse der ersten Welle dreht und die Ventilwelle antreibt; und ein zweites Zahnrad, das an der zweiten Welle angebracht ist, mit dem ersten Zahnrad und dem Antriebsmotor in Eingriff steht, sich um eine Achse der zweiten Welle herum dreht und eine Antriebskraft von dem Antriebsmotor auf das erste Zahnrad überträgt.
Mit dem zweiten Aspekt konfigurieren das erste Zahnrad der ersten Welle und das zweite Zahnrad der zweiten Welle einen Untersetzungsmechanismus zwischen dem Antriebselement und dem Antriebsmotor. Da der Untersetzungsmechanismus zwischen dem Antriebselement und dem Antriebsmotor angeordnet ist, kann der Antriebsmotor von der Einlassöffnung entfernt werden. Im Ergebnis kann eine Störung des Antriebsmotors und der Einlassöffnung vermieden werden.
Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist, zusätzlich zum zweiten Aspekt, eine Antriebswelle des Antriebsmotors an einer Zylinderkopf-Seite einer imaginären Ebene angeordnet, die ein Außenende der Einlassöffnung enthält.
Da mit dem dritten Aspekt der Antriebsmotor an einer Position nahe dem Zylinderkopf angeordnet ist, kann der Verbrennungsmotor kompakt ausgebildet werden. Auch weil der Antriebsmotor in einem Totraum um den Zylinderkopf herum angeordnet ist, kann der Raum um den Zylinderkopf herum effizient genutzt werden.
Gemäß einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung, zusätzlich zum dritten Aspekt, ist das zweite Zahnrad zumindest teilweise an der Zylinderkopf-Seite der imaginären Ebene angeordnet, die das Außenende enthält.
Da mit dem vierten Aspekt das zweite Zahnrad des Untersetzungsmechanismus an einer Position nahe dem Zylinderkopf angeordnet ist, kann der Antriebsmotor dem Zylinderkopf angenähert werden, und kann der Verbrennungsmotor kompakter ausgebildet werden.
Gemäß einem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung, zusätzlich zum vierten Aspekt, ist das erste Zahnrad zumindest teilweise an der Zylinderkopf-Seite der imaginären Ebene angeordnet, die das Außenende enthält.
Da mit dem fünften Aspekt das erste Zahnrad des Untersetzungsmechanismus an einer Position nahe dem Zylinderkopf angeordnet ist, kann der Antriebsmotor dem Zylinderkopf angenähert werden, und kann der Verbrennungsmotor kompakter ausgebildet werden.
Gemäß einem sechsten Aspekt der vorliegenden Erfindung, zusätzlich zu einem der zweiten bis fünften Aspekte, nimmt das Gehäuse das erste Zahnrad und das zweite Zahnrad auf, und ist zumindest ein Teil des Gehäuses an der Zylinderblock-Seite einer imaginären Ebene angeordnet, die eine Passfläche des Zylinderkopfs und des Zylinderblocks enthält.
Da mit dem sechsten Aspekt das Gehäuse, das das Antriebselement der Ventilwelle, das erste Zahnrad und das zweite Zahnrad aufnimmt, in einem Totraum um den Zylinderkopf herum angeordnet ist, kann der Raum um den Zylinderkopf herum effizient genutzt werden.
Die obigen und andere Ziele, Charakteristika und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der detaillierten Beschreibung der bevorzugten Ausführung klarer, die nachfolgend in Bezug auf die beigefügten Zeichnungen angegeben wird.
Figurenliste

1 ist eine Seitenansicht, die schematisch eine Gesamtkonfiguration eines zweirädrigen Kraftfahrzeugs gemäß einer Ausführung zeigt.
2 ist eine Seitenansicht, die schematische eine Gesamtkonfiguration des zweirädrigen Kraftfahrzeugs in einem Zustand zeigt, in dem eine Rumpfabdeckung abgenommen ist.
3 ist eine Ansicht, die schematische eine Konfiguration eines Verbrennungsmotors und eines Luftfilterkastens zeigt, betrachtet in vertikaler Richtung orthogonal zur Drehachse des Verbrennungsmotors.
4 ist eine vergrößerte Draufsicht eines Drosselkörpers.
5 ist eine vergrößerte Seitenansicht, die schematisch eine Konfiguration eines Untersetzungsmechanismus zeigt, der zwischen der Ventilwelle und einem Drosselventil und einem Antriebsmotor angeordnet ist.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNG
Nachfolgend wird eine Ausführung der vorliegenden Erfindung in Bezug auf die beigefügten Zeichnungen erläutert. Hier sind die Richtungen oben, unten, vorne, hinten, links und rechts des Fahrzeugkörpers basierend auf der Sichtlinie eines Fahrers definiert, der das zweirädrige Kraftfahrzeug fährt.
1 zeigt schematische eine Gesamtansicht des zweirädrigen Kraftfahrzeugs 11, das, gemäß einer Ausführung der vorliegenden Erfindung, ein Fahrzeug mit Aufsitzsattel ist. Das zweirädrige Kraftfahrzeug 11 enthält einen Rumpfrahmen 12 und eine Rumpfabdeckung 13, die an dem Rumpfrahmen 12 angebracht ist. Die Rumpfabdeckung 13 enthält eine Frontverkleidung 14 und eine Tankabdeckung 17, wobei die Frontverkleidung 14 den Rumpfrahmen 12 von vorne her abdeckt, wobei sich die Tankabdeckung 17 von der Außenoberfläche des Kraftstofftanks 15 nach vorne hin fortsetzt und mit einem Fahrersitz 16 hinter dem Kraftstofftank 15 verbunden ist. In dem Kraftstofftank 15 wird Kraftstoff aufbewahrt. Bei Betrieb des zweirädrigen Kraftfahrzeugs 11 sitzt der Fahrer auf dem Fahrersitz 16.
Der Rumpfrahmen 12 enthält ein Kopfrohr 18, ein Paar von linken und rechten Hauptrahmen 21, einen Unterzugrahmen 22 und linke und rechte Sitzrahmen 23, wobei sich die Hauptrahmen 21 von dem Kopfrohr 18 abwärts nach hinten erstrecken und am hinteren unteren Ende einen Anlenkrahmen 19 enthalten, wobei sich der Unterzugrahmen 22 an einer Position unter dem Hauptrahmen 21 von dem Kopfrohr 18 nach unten erstreckt und mit dem Hauptrahmen 21 integriert ist, wobei sich die Sitzrahmen 23 von einem gekrümmten Bereich 21 a des Hauptrahmens 21 aufwärts nach hinten erstrecken und eine Gerüststruktur konfigurieren. Die Sitzrahmen 23 tragen den Fahrersitz 16.
An dem Kopfrohr 18 ist eine vordere Gabel 24 lenkbar gelagert. An der vorderen Gabel 24 ist ein Vorderrad WF um eine Achse 25 herum drehbar gelagert. Eine Lenkstange 26 ist mit dem oberen Ende der vorderen Gabel 24 verbunden. Beim Fahren des zweirädrigen Kraftfahrzeugs 11 hält der Fahrer Griffe an den linken und rechten Enden der Lenkstange 26.
Ein Schwingarm 28 ist mit dem Rumpfrahmen 12 an einem hinteren Teil des Fahrzeugs um ein Gelenk 27 in Richtung nach oben und unten schwenkbar verbunden. Am hinteren Ende 28 ist ein Hinterrad WR um eine Achse 29 herum drehbar gelagert. An dem Rumpfrahmen 12 zwischen dem Vorderrad WF und dem Hinterrad WR ist ein Verbrennungsmotor 31 angebracht, wobei der Verbrennungsmotor Kraft erzeugt, die auf das Hinterrad WR übertragen wird. Der Verbrennungsmotor 31 ist mit dem Unterzugrahmen 22 und dem Hauptrahmen 21 verbunden und ist daran gelagert. Die Kraft des Verbrennungsmotors 31 wird durch eine Getriebevorrichtung auf das Hinterrad WR übertragen.
Wie in 2 gezeigt, enthält der Körper des Verbrennungsmotors 31 ein Kurbelgehäuse 33, einen Zylinderblock 34, einen Zylinderkopf 35 sowie einen Kopfdeckel 36, wobei das Kurbelgehäuse 33 am oberen Ende und unteren Ende seiner Rückwand Motoraufhängungen 32a, 32b enthält und Kraft um eine Drehachse Rx herum ausgibt, wobei die Motoraufhängungen 32a, 32b mit den Hauptrahmen 21 verbunden sind, wobei der Zylinderblock 34 von oben her mit dem vorderen Abschnitt des Kurbelgehäuses 33 verbunden ist und eine Zylinderachse C aufweist, die in einer vertikalen Ebene angeordnet ist, de orthogonal zur Drehachse Rx ist und in Bezug auf eine horizontale Ebene hochsteht, wobei der Zylinderkopf 35 mit dem oberen Ende des Zylinderblocks 34 verbunden ist in der vorderen Wand eine Motoraufhängung 32c enthält und einen Ventilantrieb trägt, wobei die Motoraufhängung 32c mit dem Unterzugrahmen 22 verbunden ist, der Kopfdeckel 36 mit dem oberen Ende des Zylinderkopfs 35 verbunden ist und den Ventilantrieb an dem Zylinderzug 35 abdeckt. Hier sind in dem Zylinderblock 34 vier Zylinder in Reihe in der Fahrzeugbreitenrichtung angeordnet, die durch die Drehachse Rx bestimmt ist, welche parallel zur Achse 29 ist.
Mit dem Zylinderkopf 35 sind eine Einlassvorrichtung 38 und eine Auspuffvorrichtung 41 verbunden, wobei die Einlassvorrichtung 38 Kraftstoff in die Luft spritzt, die durch einen Luftfilter 39 gereinigt wird, ein Luft/Kraftstoff-Gemisch erzeugt und das Luft/Kraftstoff-Gemisch der Brennkammer zuführt, die von dem Zylinderkopf 35 abgedeckt ist, wobei die Auspuffvorrichtung 41 Abgas nach Verbrennung mit einem Katalysator 39 reinigt und das Abgas zur Rückseite des Fahrzeugkörpers ausgibt, während die Temperatur des Abgases absinkt, wobei das Abgas von der Brennkammer abgegeben wird. Die Auspuffvorrichtung 41 enthält ein Auspuffrohr 42, das unter dem Kurbelgehäuse 33 verläuft, sich entlang einer Querseite des Hinterrads WR erstreckt und den Katalysator 39 unter dem Kurbelgehäuse 33 trägt.
Der Luftfilter 37 enthält einen Luftfilterkasten 47, der mit einem Drosselkörper 45 verbunden ist und den Fahrtwind von einer Luftleitung 46 entnimmt, die sich vor dem Kopfrohr 18 öffnet. Der Luftfilter 37 nimmt den Fahrtwind in den Luftfilterkasten 47 zur Reinigung auf und liefert die gereinigte Luft zu dem Verbrennungsmotor 31. Der Luftfilterkasten 47 ist von hinten her mit dem Kraftstofftank 15 abgedeckt.
Wie in 3 gezeigt, ist in dem Zylinderblock 34 ein Zylinder 52 definiert, wobei der Zylinder 52 eine lineare Hin- und Herbewegung eines Kolbens 51 entlang der Zylinderachse C führt. Eine Brennkammer 53 ist zwischen dem Kolben 51 und dem Zylinderkopf 35 ausgebildet. Mit der Brennkammer 53 sind ein Paar von Einlassöffnungen 54a (nur eine ist dargestellt) und ein Paar von Auslassöffnungen 54b (nur eine ist dargestellt) verbunden, wobei sich die beiden Einlassöffnungen 54a und die beiden Auslassöffnungen 54b an der Decke der Brennkammer 53 öffnen. An dem Zylinderkopf 35 sind Einlassventile 55a und Auslassventile 55b in axiale Richtung verlagerbar gelagert, wobei die Einlassventile 55a die jeweiligen Einlassöffnungen 54a öffnen/schließen, und die Auslassventile 55b die jeweiligen Auslassöffnungen 55b öffnen/schließen.
Der Drosselkörper 45 ist mit dem Zylinderkopf 35 verbunden. An dem Drosselkörper 45 ist eine Ventilwelle 56 um eine Drehachse Vx herum drehbar gelagert. An der Ventilwelle 56 ist ein Drosselventil 57 befestigt. Das Drosselventil 57 stellt den Öffnungsgrad eines Einlasskanals 45a innerhalb des Drosselkörpers 45 gemäß der Drehung um die Drehachse Vx herum ein. Jeder der Einlasskanäle 45a ist mit jeweils zwei Einlassöffnungen 54a für jeden Zylinder 52 verbunden.
Mit dem Drosselkörper 45 ist, für jeden der Zylinder 53, ein Trichter 58 verbunden. Der Trichter 58 durchsetzt die Bodenwand des Luftfilterkastens 47, der über dem Drosselkörper 45 liegt, und steht zu einer Filterkammer 61 innerhalb des Luftfilterkastens 47 vor. Der Raum innerhalb des Luftfilterkastens 47 ist in eine schmutzige Kammer 62 an der Vorderseite und eine saubere Kammer 61 an der Rückseite durch ein Luftfilterelement 63 unterteilt, wobei die schmutzige Kammer 62 mit der Luftleitung 46 verbunden ist und den Fahrtwind von der Luftleitung 46 her einführt. Die Luft innerhalb der schmutzigen Kammer 62 wird durch das Luftfilterelement 63 gefiltert und fließt in die saubere Kammer 61. Die gereinigte Luft fließt von dem Trichter 58 durch den Einlasskanal 45a innerhalb des Drosselkörpers 45 in die Einlassöffnungen 54a des Zylinderkopfs 35.
Die Einlassvorrichtung 38 enthält eine Kraftstoffzuführvorrichtung 64, die in die vom Luftfilter 37 gereinigte Luft Kraftstoff spritzt. Die Kraftstoffzuführvorrichtung 64 enthält einen oberen Injektor 65, ein erstes Kraftstoffzufuhrrohr 66, einen Hauptinjektor 67 sowie ein zweites Kraftstoffzufuhrrohr 68, wobei der obere Injektor 65 in die obere Wand des Luftfilterkastens 47 für jeden der Zylinder 52 eingebaut ist, wobei sich das erste Kraftstoffzufuhrrohr 66 linear in der Fahrzeugbreitenrichtung über dem Luftfilterkasten 47 erstreckt und den Kraftstoff jedem der oberen Injektoren 65 von einem Zweigrohr entsprechend jedem der oberen Injektoren 65 zuführt, wobei der Hauptinjektor 67 mit dem Drosselkörper 45 für jeden Zylinder 52 verbunden ist, wobei sich das zweite Kraftstoffzufuhrrohr 68 linear in der Fahrzeugbreitenrichtung hinter dem Drosselkörper 45 erstreckt und den Kraftstoff jedem der Hauptinjektoren 67 von einem Zweigrohr entsprechend jedem der Hauptinjektoren 67 zuführt.
Jeder der oberen Injektoren 65 spritzt den Kraftstoff nach unten zu dem Tunnel 58 ein. Im Niederdrehzahlbereich des Verbrennungsmotors 31 wird der Kraftstoff von dem Hauptinjektor 67 in den Einlasskanal 45a innerhalb des Drosselkörpers 45 eingespritzt. Im Hochdrehzahlbereich des Verbrennungsmotors 31 wird der Kraftstoff von dem oberen Injektor 65 innerhalb der sauberen Kammer 61 eingespritzt, und das Mischverhältnis wird durch den von dem Hauptinjektor 67 eingespritzten Kraftstoff eingestellt.
Wie in 4 gezeigt, ist in einem Raum zwischen den zwei mittleren Einlasskanälen 45a ein Gehäuse 71 angeordnet, wobei das Gehäuse 71 unter dem zweiten Kraftstoffzufuhrrohr 68 einen Antriebsmotor 69 trägt, wobei der Antriebsmotor 69 Antriebskraft erzeugt, die auf die Ventilwelle 56 übertragen wird. Das Gehäuse 71 enthält einen ersten Körper 71a und einen zweiten Körper 71b, wobei der erste Körper 71a integriert mit dem Drosselkörper 45 ausgebildet ist und mit dem Gehäuse des Antriebsmotors 69 verbunden ist, wobei der zweite Körper 71 b an dem ersten Körper 71a durch eine Passfläche durch Befestigungselemente befestigt ist, wobei die Passfläche orthogonal zur Drehachse Vx der Ventilwelle 56 ist. Die Befestigungselemente können Bolzen sein, die zum Beispiel in eine Nabe des ersten Körpers 71 gebohrt sind. Innerhalb des ersten Körpers 71a sowie des zweiten Körpers 71b ist ein Aufnahmeraum definiert.
Wie in 5 gezeigt, sind in dem Gehäuse 71 ein Sektorzahnrad (Antriebselement) 72, ein erstes Zahnrad 74, ein zweites Zahnrad 76, ein drittes Zahnrad 77 sowie ein Antriebszahnrad 78 aufgenommen, wobei das Sektorzahnrad 72 an der Ventilwelle 56 befestigt ist, wobei das erste Zahnrad 74 an einer ersten Welle 73 angebracht ist und mit dem Sektorzahnrad in Eingriff steht, wobei die erste Welle 73 eine Achse Gx aufweist, die parallel zur Drehachse Vx der Ventilwelle 66 ist, wobei das zweite Zahnrad 76 an einer zweiten Welle 75 angebracht ist und mit dem ersten Zahnrad 74 in Eingriff steht, wobei die zweite Welle 75 eine Achse Jx aufweist, die parallel zur Drehachse Vx der Ventilwelle 56 ist, wobei das dritte Zahnrad 77 mit dem zweiten Zahnrad 76 integriert ist, so dass es koaxial zum zweiten Zahnrad 76 ist und einen größeren Durchmesser hat als das zweite Zahnrad 76, wobei das Antriebszahnrad 78 an einer Antriebswelle 69a des Antriebsmotors 69 befestigt ist und mit dem dritten Zahnrad 77 in Eingriff steht. Wenn sich die Antriebswelle 68a des Antriebsmotors 69 dreht, wird die Drehkraft der Antriebswelle 69a von dem Antriebszahnrad 78 auf das dritte Zahnrad 77 übertragen. Da das dritte Zahnrad 77 mit dem zweiten Zahnrad 76 integriert ist, bewirkt die Drehkraft des dritten Zahnrads 77 eine Drehung des zweiten Zahnrads 76 um die Achse Jx der zweiten Welle 75. Das zweite Zahnrad 76 dreht sich um die Achse Jx der zweiten Welle 75 und überträgt eine Antriebskraft auf das erste Zahnrad 74. Somit wird die Antriebskraft von dem Antriebsmotor 69 auf das erste Zahnrad 74 übertragen. Das erste Zahnrad 74 dreht sich um die Achse Gx der ersten Welle 73, dreht das Sektorzahnrad 72 und treibt die Ventilwelle 56 an. Das Gehäuse 71 definiert einen kreisplattenförmigen Raum, der sich zur Außenseite des Sektorzahnrads 772 erstreckt, so dass er koaxial zur Drehachse des Sektorzahnrads 72 ist.
Das Gehäuse 71 enthält eine erste Außenwand 79a und eine zweite Außenwand 79b, wobei die erste Außenwand 79a eine zylindrische Form hat, die den Bewegungsweg des Sektorzahnrads umgibt, das sich um die Drehachse Vx herum dreht, wobei sich die zweite Außenwand 79b von der ersten Außenwand 79a fortsetzt und eine angenähert vierecke Form hat, die das dritte Zahnrad 77 umgibt. Die zweite Außenwand 79b ist entlang dem Zylinderblock 34 und dem Zylinderkopf 35 angeordnet. Das erste Zahnrad 74 steht von einem von der zweiten Außenwand 79b umgebenen Raum zu einem von der ersten Außenwand 79a umgebenen Raum vor, und steht mit dem Sektorzahnrad 72 in Eingriff. Die erste Außenwand 79a ist zur zweiten Außenwand 79b hin verjüngt, während es die Belegungsräume des ersten Zahnrads 74 und des dritten Zahnrads 77 belässt. Die zylindrische Form der ersten Außenwand 79a ist an dem Belegungsraum des ersten Zahnrads 74 durchbrochen.
Hier überlappt die erste Außenwand 79a mit der Einlassöffnung 54a zumindest teilweise, bei Betrachtung in Seitenansicht des Fahrzeugkörpers. In anderen Worten, die erste Außenwand 79a ist an der Zylinderkopf 35d-Seite einer imaginären Ebene PL angeordnet, die das Außenende der Einlassöffnung 54a enthält. Bevorzugt ist die Antriebswelle 69a des Antriebsmotors 69 an der Zylinderkopf 35d-Seite der imaginären Ebene PL angeordnet, die das Außenende der Einlassöffnung 54a enthält. Darüber hinaus ist das zweite Zahnrad 76 zumindest teilweise an der Zylinderkopf 35d-Seite der imaginären Ebene PL angeordnet, wobei die imaginäre Ebene PL das Außenende der Einlassöffnung 54a enthält. Soweit wie möglich ist das erste Zahnrad 74 zumindest teilweise an der Zylinderkopf 35d-Seite der imaginären Ebene PL angeordnet, wobei die imaginäre Ebene PL das Außenende der Einlassöffnung 54a enthält. Die zweite Außenwand 79b ist an der Zylinderblock 34-Seite einer imaginären Ebene PQ angeordnet, die die Passfläche des Zylinderkopfs 35 und des Zylinderblocks 34 enthält.
Nun wird der Betrieb des Verbrennungsmotors gemäß der vorliegenden Ausführung erläutert. Wenn ein Beschleunigungselement betätigt wird, dreht sich das Drosselventil 57 entsprechend dem Betätigungsbetrag. Der Öffnungsgrad des Einlasskanals 45a (Einlasswegs) wird gemäß der Drehung des Drosselventils 57 bestimmt. Die Luft innerhalb des Luftfilters 61 fließt von dem Trichter 58 in den Einlasskanal 45a und die Einlassöffnung 54a. Das Luft/Kraftstoff-Gemisch fließt in Antwort auf eine Öffnungs-/Schließbetätigung des Einlassventils 55a in die Brennkammer 53. In Antwort auf die Verbrennung des Luft/Kraftstoff-Gemischs innerhalb der Brennkammer 53 wird eine lineare Hin- und Herbewegung des Kolbens 51 erzielt.
Wenn sich das Drosselventil 57 dreht, wird der Betätigungsbetrag des Beschleunigungselements detektiert. Ein den Betätigungsbetrag bestimmendes Detektionssignal wird einer ECU (elektronischen Steuereinheit) zugeführt. Die ECU bestimmt den Drehbetrag des Drosselventils 57 gemäß einer vorbestimmten Korrespondenzbeziehung. Ein den Drehbetrag bestimmendes Steuersignal wird dem Antriebsmotor 69 zugeführt. Der Antriebsmotor 69 dreht die Antriebswelle 69a um einen durch das Steuersignal vorgegebenen Drehbetrag. Die Drehung der Antriebswelle 69a wird von dem Antriebszahnrad 78 auf das dritte Zahnrad 77 übertragen. Die Drehung des dritten Zahnrads 77 erzeugt eine Drehung des zweiten Zahnrads 76 um die Achse Jx der zweiten Welle 75. Das zweite Zahnrad 76 dreht sich um die Achse Jx der zweiten Welle 75, und überträgt eine Antriebskraft auf das erste Zahnrad 74. Somit wird die Antriebskraft von dem Antriebsmotor 69 auf das erste Zahnrad 74 übertragen. Das erste Zahnrad 74 dreht sich um die Achse Gx der ersten Welle 73, dreht das Sektorzahnrad 72 und treibt die Ventilwelle 56 an.
Wenn in dem Verbrennungsmotor 31 gemäß der vorliegenden Ausführung das Drosselventil 57 betätigt wird, wird das Sektorzahnrad 72 um die Drehachse Vx der Ventilwelle 56 herum verlagert. Das Gehäuse 71 hat eine Abmessung, die sich nicht mit dem Sektorzahnrad 72 stört, wenn das Sektorzahnrad 72 verlagert wird. Unterdessen überlappt das Gehäuse 71 mit der Einlassöffnung 54a, bei Betrachtung in Seitenansicht des Fahrzeugkörpers. In anderen Worten, die den Bewegungsweg des Sektorzahnrads 72 umgebende Außenwand des Gehäuses 71 ist an der Zylinderkopf 35d-Seite der imaginären Ebene Pl angeordnet, die das Außenende der Einlassöffnung 54a enthält. Daher kann das Drosselventil 57 der Einlassöffnung 54a so weit wie möglich angenähert werden. Somit kann das Volumen des Einlasskanals von stromab des Drosselventils 57 zur Brennkammer 53 reduziert werden. Im Ergebnis wird die Einlasseffizienz besser.
In der vorliegenden Ausführung enthält der Verbrennungsmotor 31 das erste Zahnrad 74 und das zweite Zahnrad 76, wobei das erste Zahnrad 74 an der ersten Welle 73 angebracht ist, mit dem Sektorzahnrad 72 in Eingriff steht und sich um die Achse Gx der ersten Welle 73 dreht, und die Ventilwelle 56 antreibt, wobei das zweite Zahnrad 76 an der zweiten Welle 75 angebracht ist, mit dem ersten Zahnrad 74 und dem Antriebszahnrad 78 in Eingriff steht (durch das dritte Zahnrad 77, das mit dem zweiten Zahnrad 76 integriert ist), wobei es sich um die Achse Jx der zweiten Welle 75 dreht, und die Antriebskraft von dem Antriebsmotor 69 auf das erste Zahnrad 74 übertragen wird. Das erste Zahnrad 74 der ersten Welle 73 und das zweite Zahnrad 76 (und das dritte Zahnrad) der zweiten Welle 75 konfigurieren einen Untersetzungsmechanismus zwischen dem Sektorzahnrad 72 und dem Antriebsmotor 69. Da der Untersetzungsmechanismus zwischen dem Sektorzahnrad 72 und dem Antriebsmotor 69 angeordnet ist, entfernt sich der Antriebsmotor 69 von der Einlassöffnung 54. Im Ergebnis kann eine Störung des Antriebsmotors 69 mit der Einlassöffnung 54a vermieden werden.
Hierbei ist die Antriebswelle 69a des Antriebsmotors 69 an der Zylinderkopf 35d-Seite der imaginären Ebene PL angeordnet, die das Außenende der Einlassöffnung 54a enthält. Weil der Antriebsmotor an einer Position nahe de Zylinderkopf 35 angeordnet ist, kann daher der Verbrennungsmotor 31 kompakt ausgebildet werden. Auch weil der Antriebsmotor 69 in einem Totraum um den Zylinderkopf 35 herum angeordnet ist, kann ein Raum um den Zylinderkopf 35 herum effizient genutzt werden.
Darüber hinaus ist das zweite Zahnrad 76 zumindest teilweise an der Zylinderkopf 35d-Seite der imaginären Ebene PL angeordnet, wobei die imaginäre Linie Pl das Außenende der Einlassöffnung 54a enthält. Da das zweite Zahnrad 76 des Untersetzungsmechanismus nahe dem Zylinderkopf 35 angeordnet ist, kann der Antriebsmotor 69 näher an dem Zylinderkopf 35 angeordnet werden, und kann der Verbrennungsmotor 31 kompakter ausgebildet werden.
Auch ist das erste Zahnrad 74 zumindest teilweise an der Zylinderkopf 35d-Seite der imaginären Ebene PL angeordnet, wobei die imaginäre Ebene PL das Außenende der Einlassöffnung 54a enthält. Da das erste Zahnrad 74 des Untersetzungsmechanismus nahe dem Zylinderkopf 35 angeordnet ist, kann der Antriebsmotor 69 näher an dem Zylinderkopf 35 angeordnet werden, und kann der Verbrennungsmotor 31 kompakter ausgebildet werden.
In dem Verbrennungsmotor 31 gemäß der vorliegenden Ausführung ist zumindest ein Teil des Gehäuses 71 an der Zylinderblock 34-Seite der imaginären Ebene PQ angeordnet, die die Passfläche des Zylinderkopfs 35 und des Zylinderblocks 34 enthält. Da das Gehäuse 71, das das Sektorzahnrad 72, das erste Zahnrad 74 und das zweite Zahnrad 76 aufnimmt, in einem Totraum um den Zylinderkopf 35 herum angeordnet ist, kann der Raum um den Zylinderkopf 35 herum effizient genutzt werden.
Ein Verbrennungsmotor enthält: einen Zylinderkopf, der eine Einlassöffnung bildet, die mit einer Brennkammer verbunden ist; einen Drosselkörper, der mit der Einlassöffnung verbunden ist und, durch Drehen eines Drosselventils um eine Drehachse einer Ventilwelle, einen Öffnungsgrad eines Einlasskanals einstellt, wobei das Drosselventil an der Ventilwelle befestigt ist; und ein Gehäuse, das ein Antriebselement aufnimmt und einen Antriebsmotor trägt, wobei das Antriebselement an der Ventilwelle befestigt ist, und der Antriebsmotor eine Antriebskraft erzeugt, die auf das Antriebselement übertragen wird. Bei Betrachtung in Seitenansicht überlappt das Gehäuse mit der Einlassöffnung. Dementsprechend ist es in dem Verbrennungsmotor möglich, das Volumen des Einlasskanals zwischen dem Drosselventil und der Brennkammer zu reduzieren.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2017194052 A [0002, 0003]

Claims

Verbrennungsmotor, welcher aufweist: einen Zylinderkopf (35), der eine Einlassöffnung (54a) bildet, die mit einer Brennkammer (53) verbunden ist; einen Drosselkörper (45), der mit der Einlassöffnung (54a) verbunden ist und, durch Drehen eines Drosselventils (57) um eine Drehachse (Vx) einer Ventilwelle (56), einen Öffnungsgrad eines Einlasskanals (45a) einstellt, wobei das Drosselventil (57) an der Ventilwelle (56) befestigt ist; und ein Gehäuse (71), das ein Antriebselement (72) aufnimmt und einen Antriebsmotor (69) trägt, wobei das Antriebselement (72) an der Ventilwelle (56) befestigt ist, und der Antriebsmotor (69) eine Antriebskraft erzeugt, die auf das Antriebselement (72) übertragen wird, dadurch gekennzeichnet, dass, bei Betrachtung in Seitenansicht, das Gehäuse (71), mit der Einlassöffnung (54a) überlappt.
Der Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, der ferner aufweist: ein erstes Zahnrad (74), das an einer ersten Welle (73) angebracht ist, mit dem Antriebselement (72) in Eingriff steht, sich um eine Achse (Gx) der ersten Welle (73) dreht und die Ventilwelle (56) antreibt; und ein zweites Zahnrad (76), das an der zweiten Welle (75) angebracht ist, mit dem ersten Zahnrad (74) und dem Antriebsmotor (69) in Eingriff steht, sich um eine Achse (Jx) der zweiten Welle (75) herum dreht und eine Antriebskraft von dem Antriebsmotor (69) auf das erste Zahnrad (74) überträgt.
Der Verbrennungsmotor nach Anspruch 2, wobei eine Antriebswelle (69a) des Antriebsmotors (69) an einer Zylinderkopf (35)-Seite einer imaginären Ebene (PL) angeordnet ist, die ein Außenende der Einlassöffnung (54a) enthält.
Der Verbrennungsmotor nach Anspruch 3, wobei das zweite Zahnrad (74) zumindest teilweise an der Zylinderkopf (35)-Seite der imaginären Ebene (PL) angeordnet ist, welche das Außenende enthält.
Der Verbrennungsmotor nach Anspruch 4, wobei das erste Zahnrad (74) zumindest teilweise an der Zylinderkopf (35)-Seite der imaginären Ebene (PL) angeordnet ist, die das Außenende enthält.
Der Verbrennungsmotor nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei das Gehäuse (71) das erste Zahnrad (74) und das zweite Zahnrad (76) aufnimmt, und zumindest ein Teil des Gehäuses (71) an der Zylinderblock (34)-Seite einer imaginären Ebene (PQ) angeordnet ist, die eine Passfläche des Zylinderkopfs (35) und des Zylinderblocks (34) enthält.