DE10222078B4

DE10222078B4 - Mehrzylindermotor

Info

Publication number: DE10222078B4
Application number: DE10222078A
Authority: DE
Inventors: Yoshiaki Wako Iizuka; Junji Wako Yamano
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2001-05-17
Filing date: 2002-05-17
Publication date: 2007-04-12
Anticipated expiration: 2022-05-18
Also published as: TW527465B; CN1279272C; CN1386966A; JP3706809B2; DE10222078A1; US20020179044A1; US6615796B2; JP2002339800A

Abstract

Mehrzylindermotor mit einem Zylinderkopf (22), in dem für jede Brennkammer (29A bis 29D) ein Einlassventil (47) und eine erste Zündkerze (66) in Richtung einer Achse genau einer Nockenwelle (34) hintereinander angeordnet sind und ein Auslassventil (48) und eine zweite Zündkerze (67) ebenfalls in Richtung der Achse der Nockenwelle (34) hintereinander angeordnet sind, und in dem ein Einlasskanal (40) und ein Auslasskanal (41) vorgesehen sind, wobei das Einlassventil (47) zwischen dem Einlasskanal (40) und der einen zugeordneten Brennkammer (19A bis 29D) und das Auslassventil (48) zwischen dem Auslasskanal (41) und der einen zugeordneten Brennkammer (29A bis 29D) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Position (PI) einer Mitte eines stromaufwärtigen Endes des Einlasskanals (40) und die Position (PO) einer Mitte eines stromabwärtigen Endes des Auslasskanals (41) in Richtung orthogonal zur Achse der Nockenwelle (34) miteinander fluchten, wobei die Ein- und Auslasskanäle (40, 41) vom jeweiligen Ein- bzw. Auslassventil (47, 48) zu ihren...

Description

Hintergrund der Erfindung
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Mehrzylindermotor und insbesondere einen Mehrzylindermotor, in dem ein Einlassventil und eine erste Zündkerze, die in Richtung einer Achse einer Nockenwelle hintereinander angeordnet sind, und ein Auslassventil und eine zweite Zündkerze, die in Richtung der Achse der Nockenwelle hintereinander angeordnet sind, in einem Zylinderkopf für jede Brennkammer angeordnet sind. Speziell ist die Erfindung auf einen Mehrzylindermotor gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 gerichtet.

Beschreibung der relevanten Technik

Ein Motor der eingangs genannten Art ist bereits z.B. aus der JP 60-10163 B gut bekannt.

Bei dem herkömmlichen Mehrzylindermotor sind jedoch die Positionen eines Mittelabschnitts eines stromaufwärtigen Endes einer Einlassöffnung und die Position eines Mittelabschnitts eines stromabwärtigen Endes einer Auslassöffnung in Richtung längs der Achse der Nockenwelle voneinander versetzt, so dass die Größe des Zylinderkopfs in Richtung längs der Achse der Nockenwelle unvermeidlich zunimmt.

Ein Mehrzylindermotor gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 ist aus der US 44 21 081 bekannt. Der gattungsgemäße Mehrzylindermotor umfasst einen Zylinderkopf mit einer Mehrzahl von Brennkammern, wobei jeder Brennkammer ein Einlassventil, ein Auslassventil sowie zwei Zündkerzen zugeordnet sind. Dem Einlassventil bzw. dem Auslassventil zugeordnete Einlass- bzw. Auslasskanalmündungen in die einzelnen Brennkammern sind bezüglich einer Anordnungslängsrichtung der Brennkammern sowie auch bezüglich einer zur Anordnungslängsrichtung orthogonalen Richtung versetzt angeordnet. In entsprechend umgekehrtem Versatz sind die beiden Zündkerzen am Zylinderkopf derart positioniert, dass ihre Verbindungslinie sich mit einer Verbindungslinie zwischen Einlasskanalmündung und Auslasskanalmündung in einem Winkel schneidet.

Die prioritätsältere, jedoch nachveröffentlichte Druckschrift EP 1 143 142 A2 offenbart einen Mehrzylindermotor mit einer Mehrzahl von Brennkammern, die jeweils eine Einlassöffnung, eine Auslassöffnung sowie zwei Zündkerzen aufweisen. Auch in diesem Mehrzylindermotor schneidet eine Verbindungslinie zwischen einer Einlassöffnung und einer Auslassöffnung einer Brennkammer die Verbindungslinie der dieser Brennkammer zugeordneten Zündkerzen unter einem Winkel. An die Einlass- bzw. Auslassöffnungen schließen sich Ein- bzw. Auslasskanäle an, welche ausgehend von ihren jeweiligen Öffnungen einen gekrümmten Verlauf aufweisen. In der 2 der EP 1 143 142 A2 sind die Positionen der Mitten der von den Öffnungen entfernten Enden von Einlasskanal und Auslasskanal bezüglich einer Vertikalrichtung der Figur auf gleicher Höhe dargestellt.

Ein weiterer Mehrzylindermotor ist in der US 41 16 180 offenbart, in welchem jeder Brennkammer ein Einlasskanal und ein Auslasskanal sowie zwei Zündkerzen zugeordnet sind. Die Mündungen der Einlass- bzw. Auslasskanäle sowie die zwei Zündkerzen sind jeweils bezüglich einer Anordnungslängsrichtung der Zylinder sowie bezüglich einer dazu orthogonalen Richtung zueinander versetzt. Jeder Einlasskanal verläuft im Wesentlichen orthogonal zur Anordnungslängsrichtung der Zylinder, während die Auslasskanäle von den Auslassmündungen ausgehend schräg zur Anordnungslängsrichtung der Zylinder verlaufen.

Ein weiterer Mehrzylindermotor ist in der DE 38 28 742 C2 offenbart und umfasst einen Zylinderblock mit einer Mehrzahl von Brennkammern, denen jeweils zwei Einlasskanäle, ein Auslasskanal sowie eine Zündkerze zugeordnet sind. Die beiden Einlasskanäle weisen zu ihren jeweiligen Einlassöffnungen hin jeweils einen spiralförmigen Verlauf auf, um eine Verwirbelung und damit eine bessere Verteilung des einströmenden Verbrennungsgases zu bewirken. Der Auslasskanal verlässt den Zylinderblock ausgehend von der Auslassöffnung auf geradlinigem Wege.

Die Verbesserung der Verteilung des in eine Brennkammer einströmenden Verbrennungsgases durch die Verwendung eines zur Einlassöffnung hin gekrümmt verlaufenden Einlasskanals ist ferner aus der US 42 02 306 bekannt. Insbesondere ist in 18 dieser Druckschrift eine Brennkammer eines eine Mehrzahl von Zylindern umfassenden Mehrzylindermotors dargestellt, der ein Einlasskanal, ein Auslasskanal sowie zwei Zündkerzen zugeordnet sind. Der Einlasskanal weist eine gekrümmte Gestalt auf, während der Auslasskanal geradlinig von der Auslassöffnung in zur Anordnungslängsrichtung der Zylinder orthogonaler Richtung verläuft.

Zusammenfassung der Erfindung

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Mehrzylindermotor anzugeben, bei welchem die Größe des Zylinderkopfs in Richtung längs der Achse der Nockenwelle reduziert werden kann und welcher während des Betriebs eine gleichmäßige mechanische Belastung unterschiedlicher Bereiche des Zylinderkopfes ermöglicht.

Zur Lösung der obigen Aufgabe wird gemäß der vorliegenden Erfindung ein Mehrzylindermotor nach Anspruch 1 angegeben.

Mit dieser Anordnung sind der Mittelabschnitt des stromaufwärtigen Endes des Einlasskanals und der Mittelabschnitt des stromabwärtigen Endes des Auslasskanals in Richtung längs der Achse der Nockenwelle in derselben Position angeordnet, und daher kann der Abstand zwischen den Zylindern auf einen kleinen Wert gelegt werden, um hierdurch die Größe des Zylinderkopfs in Richtung längs der Achse der Nockenwelle zu reduzieren.

Nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, zusätzlich zur Anordnung des ersten Merkmals, ist ein AGR-Kanal zum Führen eines Teils von durch den Auslasskanal fließendem Abgas in dem Zylinderkopf am einen Ende längs der Achse der Nockenwelle vorgesehen; wobei die zweite Zündkerze an einer Stelle angeordnet ist, wo der Auslasskanal zwischen der zweiten Zündkerze und dem AGR-Kanal angeordnet ist; und wobei der Einlasskanal in dem Zylinderkopf an einer Stelle vorgesehen ist, wo die erste Zündkerze zwischen dem Einlasskanal und dem AGR-Kanal angeordnet ist.

Mit dieser Anordnung ist es möglich, einen nachteiligen Effekt aufgrund der Wärme von AGR-Kanal auf durch den Einlasskanal fließende Luft zu verhindern, während die Struktur der Verbindung zwischen dem Auslasskanal und dem AGR-Kanal vereinfacht wird.

Nach einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein AGR-Ventil zum Regeln der Strömung von AGR-Gas an einer Seitenwand des Zylinderkopfs angebracht, in die sich das stromaufwärtige Ende des Einlasskanals öffnet, und ist der Einlasskanal in dem Zylinderkopf an einer Stelle vorgesehen, wo die erste Zündkerze zwischen dem Einlasskanal und dem AGR-Ventil angeordnet ist.

Mit dieser Anordnung ist es möglich, einen nachteiligen Effekt aufgrund der Wärme von dem AGR-Kanal auf durch den Einlasskanal fließende Luft zu verhindern.

Nach einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die erste Zündkerze, die in Richtung orthogonal zur Achse der Nockenwelle neben dem stromaufwärtigen Ende des Auslasskanals angeordnet ist, längs der Achse der Nockenwelle neben dem Einlassventil angeordnet; wobei die zweite Zündkerze, die in Richtung orthogonal zur Achse der Nockenwelle neben dem stromabwärtigen Ende des Einlasskanals angeordnet ist, längs der Achse der Nockenwelle neben dem Auslassventil angeordnet ist; wobei das stromaufwärtige Ende des Einlasskanals in Richtung längs der Achse der Nockenwelle in einer Richtung von dem stromabwärtigen Ende des Einlasskanals versetzt angeordnet ist; und wobei das stromabwärtige Ende des Auslasskanals in Richtung längs der Achse der Nockenwelle in der anderen Richtung von dem stromaufwärtigen Ende des Auslasskanals versetzt angeordnet ist.

Mit dieser Anordnung erzeugt eine Einlassluftströmung aus dem Einlasskanal eine Wirbelströmung innerhalb der Brennkammer, während die Öffnungsfläche des stromabwärtigen Endes des Einlasskanals in die Brennkammer und die Öffnungsfläche des stromaufwärtigen Endes des Auslasskanals in die Brennkammer bis zum Äußersten auf große Werte gesichert sind, um hierdurch die Verbrennungseffizienz zu verbessern.

Nach einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Vorsprung integral an dem Zylinderkopf so vorgesehen, dass er von einem Zylinderblock nach außen vorsteht; wobei die erste Zündkerze in dem Zylinderkopf, mit ihrer in einer zur Achse der Nockenwelle orthogonalen Ebene angeordneten Achse angebracht ist; wobei Zündkerzenkammern, die den Brennkammern entsprechen und jeweils zu einem Abschnitt jeder der ersten Zündkerzen weisen, in dem Zylinderkopf derart definiert sind, dass ein Abschnitt jeder der Zündkerzenkammern in dem Vorsprung angeordnet ist; und eine Mehrzahl von Drainagebohrungen im Vorsprung derart vorgesehen sind, dass sich ihr eines Ende in einen unteren Abschnitt jeder der Zündkerzenkammern öffnet und sich ihr anderes Ende in eine Außenfläche eines unteren Abschnitts des Vorsprungs öffnet.

Da mit dieser Anordnung die Zündkerzenkammern, die jeweils einen in dem Vorsprung angeordneten Abschnitt haben, in dem Zylinderkopf vorgesehen sind, kann daher das Volumen jeder Zündkerzenkammer auf einen relativ großen Wert gesetzt werden, um für eine Gewichtsminderung des Zylinderkopfs zu sorgen. Da ferner die Drainagebohrungen in dem Zylinderkopf vorgesehen sind, deren eines Ende sich in den unteren Abschnitt jeder der Zündkerzenkammern öffnet und deren anderes Ende sich in die Außenfläche des unteren Abschnitts des Vorsprungs öffnet, d.h. in die Außenfläche eines unteren Abschnitts des Zylinderkopfs außerhalb des Zylinderkopfs, kann in die Zündkerzenkam mern eingetretenes Wasser durch die kurzen und vereinfachten Drainagebohrungen zuverlässig abgeführt werden.

Nach einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Befestigungsansatz zum Befestigen einer Einlassvorrichtung an dem Vorsprung an dem Zylinderkopf vorgesehen, so dass er in einen unteren Abschnitt einer der Zündkerzenkammern vorsteht, und ein Ende der Drainagebohrung entsprechend der einen Zündkerzenkammer öffnet sich in den unteren Abschnitt der einen Zündkerzenkammer, in Richtung längs der Achse der Nockenwelle, zwischen die erste Zündkerze und dem Befestigungsansatz.

Wenn mit dieser Anordnung der Befestigungsansatz zum Befestigen der Einlassvorrichtung von der Zündkerzenkammer versetzt ist, dann ist eine Größenzunahme des Zylinderkopfs unvermeidbar, wobei aber die Größenzunahme des Zylinderkopfs vermieden werden kann, indem man sicherstellt, dass der Vorsprungsansatz in den unteren Abschnitt der einen Zündkerzenkammer vorsteht. Darüber hinaus kann Wasser, das um die Zündkerzen herum in die Zündkerzenkammern eintritt, zu den Drainagebohrungen derart geführt werden, dass es durch den Befestigungsansatz nicht behindert wird.

Nach einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Befestigungsansatz zum Befestigen der Einlassvorrichtung an dem Vorsprung an dem Zylinderkopf so vorgesehen, dass er in einen unteren Abschnitt einer der Zündkerzenkammern vorsteht; wobei ein Ende der Drainagebohrung entsprechend der einen Zündkerzenkammer sich in den unteren Abschnitt der einen Zündkerzenkammer an einer Stelle öffnet, wo der Befestigungsansatz, in Richtung längs der Achse der Nockenwelle, zwischen der Drainagebohrung und der ersten Zündkerze angeordnet ist; und eine Führungswand zum Führen von Wasser, das um die erste Zündkerze herum eintritt, zu den Drainage bohrungen zu führen, zwischen einer Innenwand der Zündkerzenkammer und dem Befestigungsansatz vorgesehen ist.

Wenn mit dieser Anordnung der Befestigungsansatz zum Befestigen der Einlassvorrichtung von der Zündkerzenkammer versetzt ist, dann ist eine Größenzunahme des Zylinderkopfs unvermeidbar, wobei aber die Größenzunahme des Zylinderkopfs vermieden werden kann, indem man sicherstellt, dass der Befestigungsansatz in den unteren Abschnitt der einen Zündkerzenkammer vorsteht. Darüber hinaus kann Wasser, das von um die Zündkerzen herum in die Zündkerzenkammern eintritt, durch die Führungswand zu den Drainagebohrungen derart geführt werden, dass es durch den Befestigungsansatz nicht behindert wird.

Zusätzlich kann die Steifigkeit des Befestigungsansatzes durch die Führungswand vergrößert werden.

Nach einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist zumindest ein unterer Abschnitt einer Innenfläche einer der Zündkerzenkammern als zur Nockenwelle parallele flache Fläche an der vorstehenden Seite des Vorsprungs ausgebildet, und eine Gewindebohrung für den Gewindeeingriff mit einem Befestigungsbolzen zum Befestigen einer Einlassvorrichtung ist so vorgesehen, dass er sich zwischen der vorstehenden Endfläche des Vorsprungs und der flachen Fläche erstreckt.

Wenn mit dieser Anordnung der Befestigungsansatz zum Befestigen der Einlassvorrichtung von der Zündkerzenkammer versetzt ist, dann ist eine Größenzunahme des Zylinderkopfs unvermeidbar, wobei aber die Größenzunahme des Zylinderkopfs vermieden werden kann, indem man den Befestigungsansatz in Übereinstimmung mit der einen Zündkerzenkammer anordnet, und Wasser, das von um die ersten Zündkerzen herum in die Zündkerzenkammern eintritt, kann zu den Drainagebohrungen hin durch die Flach seite derart geführt werden, dass es durch den Befestigungsansatz nicht behindert wird.

Nach einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind Ansätze zum Anbringen von Kraftstoffeinspritzventilen an dem Zylinderkopf vorgesehen; wobei ein zweiter AGR-Kanal zum Führen von AGR-Gas in dem Zylinderkopf vorgesehen ist, um sich parallel zur Achse der Nockenwelle in der Nähe der Kraftstoffeinspritzventile in derartiger Weise zu erstrecken, dass ein Abschnitt jedes der Ansätze in den zweiten AGR-Kanal vorsteht.

Mit dieser Anordnung steht ein Abschnitt jedes der Ansätze zum Anbringen der Kraftstoffeinspritzventile in den zweiten AGR-Kanal vor, und daher kann der zweite EGR-Kanal in dem Zylinderkopf in der Nähe zu den Brennkraftstoffeinspritzventilen vorgesehen werden, während eine Wanddicke der Ansätze an der anderen Seite des zweiten AGR-Kanals sichergestellt wird. Zusätzlich kann die Steifigkeit der Ansätze sichergestellt werden, und der zweite AGR-Kanal kann in der Nähe der Kraftstoffeinspritzventile vorgesehen werden, ohne dass ein nachteiliger Effekt aufgrund von heißem AGR-Gas, das durch den zweiten AGR-Kanal fließt, auf die Kraftstoffeinspritzventile einwirkt, um hierdurch für die Kompaktheit des Zylinderkopfs zu sorgen.

Nach einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der zweite AGR-Kanal zwischen den Einlasskanälen und den Kraftstoffeinspritzventilen angeordnet. Mit dieser Anordnung kann der zweite AGR-Kanal effizient in einem Raum zwischen den Einlasskanälen und den Kraftstoffeinspritzventilen angeordnet werden, um hierdurch zur Kompaktheit des Zylinderkopfs weiter beizutragen.

Nach einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist zumindest eine einer Mehrzahl von Zündkerzenkammern, die in den Zylinderkopf entsprechend den Brennkammern ausgebildet sind, mit einem hierzu freiliegenden Abschnitt jeder der Zündkerzen, zwischen dem zweiten AGR-Kanal und den Brennkammern angeordnet.

Mit dieser Anordnung kann eine Gewichtsminderung des Zylinderkopfs erreicht werden, indem man die Zündkerzenkammern definiert, die Hohlräume sind, und die Zündkerzen können unter Nutzung dieser Hohlräume angeordnet werden.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 bis 13 zeigen eine Ausführung der vorliegenden Erfindung, worin 1 ist eine vertikale Schnittansicht eines oberen Abschnitts eines Motors entlang Linie 1-1 in 3;
2 ist eine vertikale Schnittansicht des oberen Abschnitts des Motors entlang Linie 2-2 in 3;
3 ist eine Querschnittsansicht eines Zylinderkopfs entlang Linie 3-3 in 2;
4 ist eine Draufsicht entlang Linie 4-4 in 1, um die Anordnung einer Ventilantriebskammer zu zeigen;
5 ist eine Seitenansicht des Zylinderkopfs in Richtung von Pfeil 5 in 4;
6 ist eine Unteransicht des Zylinderkopfs in Richtung von Pfeil 6 in 5;
7 ist eine Schnittansicht des Zylinderkopfs entlang Linie 7-7 in 3;
8 ist eine Draufsicht in Richtung von Pfeil 8 in 1;
9 ist eine Draufsicht der Gesamtanordnung eines Kopfdeckels;
10 ist eine Ansicht zur Erläuterung der Strömung von AGR-Gas zwischen einer einlassseitigen Befestigungsfläche des Zylinderkopfs, einer Dichtung und einer Platte;
11 ist eine Schnittansicht entlang Linie 11-11 in 5;
12 ist eine Ansicht eines Kühlwassersystems, die den Kühlwasserfluss zeigt, wenn der Motor kalt ist; und
13 ist eine Ansicht des Kühlwassersystems, die den Kühlwasserfluss zeigt, wenn der Motor heiss ist.
Beschreibung der bevorzugten Ausführung
Die vorliegende Erfindung wird nun anhand einer Ausführung in Bezug auf 1 bis 13 beschrieben. Zuerst in Bezug auf die 1 bis 6, ist der Motor ein Mehrzylindermotor, d.h. ein 4-Zylinder-Motor mit einzelner obenliegender Nockenwelle. Der Motor ist in einem Fahrzeug angebracht und enthält einen Zylinderblock 21, einen Zylinderkopf 22, der an einer Oberseite des Zylinderblocks 21 über eine Dichtung 24 befestigt ist, und einen Kopfdeckel 23, der an einer Oberseite des Zylinderkopfs 22 über eine Dichtung 25 befestigt ist und zwischen dem Kopfdeckel 23 und dem Zylinderkopf 22 eine Ventilantriebskammer 26 definiert.
Vier Zylinderbohrungen 27 sind in dem Zylinderblock 21 vorgesehen und hintereinander in Querrichtung orthogonal zur Vorwärtsbewegungsrichtung 31 des Fahrzeugs angeordnet, und Vertiefungen 30 sind in einer Unterseite des Zylinderkopfs 22 und in einer Reihe angeordnet, um jeweils erste, zweite, dritte und vierte Brennkammern 29A, 29B, 29C und 29D zwischen den Vertiefungen 30 und dem Zylinderkopf 22 zu definieren, so dass die Oberseiten von Kolben 28, die in den Zylinderbohrungen 27 gleitend aufgenommen sind, jeweils zu den Brennkammern 29A, 29B, 29C und 29D weisen.
Auch in Bezug auf 7 sind fünf Wellenlagerabschnitte 32 integral an einem oberen Abschnitt des Zylinderkopfs 22 an einer im Wesentlichen mittigen Stelle in Richtung orthogonal zur Anordnungsrichtung der ersten bis vierten Brennkammern 29A bis 29D derart vorgesehen, dass die ersten bis vierten Brennkammern 29A bis 29D zwischen diesen angeordnet sind, und kreisförmige Lagerbohrungen 33 sind koaxial in den Wellenlagerabschnitten 32 vorgesehen. Andererseits ist eine Nockenwelle 34, die eine sich parallel zur Anordnungsrichtung der ersten bis vierten Brennkammern 29A bis 29D erstreckende Achse hat, in der Ventilantriebskammer 26 über den Brennkammern 29A bis 29D angeordnet und ist an den Wellenlagerabschnitten 32 drehbar gelagert. Insbesondere sind vier kreisförmige Tragabschnitte 34a integral an der Nockenwelle 34 an Stellen mit axialem Abstand voneinander und in Übereinstimmung mit den Wellenlagerabschnitten 32 so vorgesehen, dass sie radial nach außen vorstehen, und sie sind in die Lagerbohrungen 33 eingesetzt und sind von diesen getragen, wodurch die Nockenwelle 34 an dem Zylinderkopf 22 drehbar gelagert ist.
Vorsprünge 22a und 22b sind integral an entgegengesetzten Seiten des Zylinderkopfs 22 den Brennkammern 29A bis 29D gemeinsam vorgesehen, so dass sie von dem Zylinderblock 21 nach außen vorstehen. Einer der Vorsprünge 22a und 22b, nämlich der Vorsprung 22a, der in der Vorwärtsbewegungsrichtung 31 des Fahrzeugs nach vorne weist, ist an seinem Außenende mit einer einlassseitigen Befestigungsfläche 35 versehen, die eine zur Nockenwelle 34 flache Fläche ist, und der andere Vorsprung 22b, der in der Vorwärtsbewegungsrichtung 31 des Fahrzeugs nach hinten weist, ist an seinem Außenende mit einer auslassseitigen Befestigungsfläche 36 als eine zur Nockenwelle 34 parallele flache Fläche ausgebildet.
Einlasskanäle 40 und Auslasskanäle 41 sind in dem Zylinderkopf 22 einzeln für jede der Brennkammern 29A bis 29D vorgesehen. Außenenden der Einlasskanäle 40 öffnen sich in die einlassseitige Befestigungsfläche 35, und Außenenden der Auslasskanäle 41 öffnen sich in die auslassseitige Befestigungsfläche 36.
Eine Einlassvorrichtung 42 ist an der einlassseitigen Befestigungsfläche 35 befestigt und enthält einen Einlasskrümmer 43, der einen mit den Einlasskanälen 40 gemeinsamen Flansch 43a aufweist, und eine Platte 44, die sich gegen den Flansch 43a abstützt und Durchgänge 46 hat, die einzeln den Einlasskanälen 40 entsprechen. Die Einlassvorrichtung 42 ist an der einlassseitigen Befestigungsfläche 35 derart befestigt, dass eine Dichtung 45 zwischen der Platte 44 und der einlassseitigen Befestigungsfläche 35 angeordnet ist. Zusätzlich ist eine Auslassvorrichtung (nicht gezeigt) an der auslassseitigen Befestigungsfläche 36 befestigt.
Einlassventile 47 sind in dem Zylinderkopf 22 öffen- und schließbar angeordnet und sind zwischen Innenenden der Einlasskanäle 40 und den Brennkammern 29A bis 29D angeordnet, und Auslassventile 48 sind auch öffen- und schließbar in dem Zylinderkopf 22 angeordnet und sind zwischen Innenenden der Auslasskanäle 41 und der Brennkammern 29A bis 29D angeordnet.
Jedes der Einlassventile 47 hat einen Ventilschaft 47a, der gleitend in einem in dem Zylinderkopf 22 vorgesehenen Führungsrohr 49 aufgenommen ist, so dass er in die Ventilantriebskammer 26 vorsteht, und das Einlassventil 47 ist in Schließrichtung durch eine Ventilfeder 51 vorgespannt, die unter Druck zwischen einem am Oberende des Ventilschafts 47a angebrachten Halter 50 und dem Zylinderkopf 22 angebracht ist. Jedes der Auslassventile 48 hat einen Ventilschaft 48a, der gleitend in einem in dem Zylinderkopf 22 vorgesehenen Führungsrohr 52 aufgenommen ist, so dass er in die Ventilantriebskammer 26 vorsteht, und das Auslassventil 48 ist in Schließrichtung durch eine Ventilfeder 54 vorgespannt, die unter Druck zwischen einem am Oberende des Ventilschafts 48a angebrachten Halter 53 und dem Zylinderkopf 22 angebracht ist.
Eine einzelne Kipphebelwelle 55, deren Achse parallel zu der Nockenwelle 34 ist, ist in der Ventilantriebskammer 26 angeordnet und über der Nockenwelle 34 an dem Zylinderkopf 22 fixiert. Insbesondere ist die Kipphebelwelle 55 an Oberseiten der Wellenlagerabschnitte 32 befestigt, die an dem Zylinderkopf 22 durch Bolzen 56 vorgesehen sind, um die Nockenwelle 34 drehbar zu lagern.
Die Einlassventile 47 und die Auslassventile 48 für die Brennkammern 29A bis 29D sind an Stellen angeordnet, die längs den Achsen der Nockenwelle 34 und der Kipphebelwelle 55 voneinander versetzt sind. Den Einlassventilen 47 entsprechende einlassseitige Nocken 57 und den Auslassventilen 48 entsprechende auslassseitige Nocken 58 sind integral an der Nockenwelle 34 für die Brennkammern 29A bis 29D vorgesehen. Ein Radius einer kreisförmigen Ortskurve, die durch jede der Oberseiten der einlassseitigen Nocken 57 und der auslassseitigen Nocken 58 beschrieben wird, ist kleiner festgelegt als ein Radius des in der Nockenwelle 34 enthaltenen Tragabschnitts 34a, wodurch die Nockenwelle 34 durch die Wellenlagerabschnitte 32 des Zylinderkopfs 22 eingesetzt und daran gelagert werden kann.
An der Kipphebelwelle 55 sind einlassseitige Kipphebel 59 schwenkbar gelagert, die dem einlassseitigen Nocken 57 an der Nockenwelle 34 folgend bewegt werden, um die Einlassventile 47 anzutreiben, und auslassseitige Kipphebel 60, die dem auslassseitigen Nocken 58 der Nockenwelle 34 folgend bewegt werden, um die Auslassventile 48 anzutreiben.
Jeder der einlassseitigen Kipphebel 59 enthält einen zylindrischen Ansatzabschnitt 59a, der schwenkbar an der Kipphebelwelle 55 gelagert ist, sowie einen Armabschnitt 59b, der in Richtung orthogonal zur Achse der Kipphebelwelle 55 vorsteht und integral mit dem Ansatzabschnitt verbunden ist. Eine Rolle 61, die durch einen Zapfen am einen Ende des Armabschnite 59b gelagert ist, steht mit dem einlassseitigen Nocken 57 in Rollkontakt, und eine Einstellschraube 62, die mit dem anderen Ende des Armabschnitts 59b in Gewindeeingriff steht, so dass ihre ausgefahrene/eingefahrene Position eingestellt werden kann, und stützt sich gegen ein Oberende des Ventilschafts 47a des Einlassventils 47 ab.
Der auslassseitige Kipphebel 60 enthält einen zylindrischen Ansatzabschnitt 60a, der an der Kipphebelwelle 55 schwenkbar gelagert ist, sowie einen Armabschnitt 60b, der in Richtung orthogonal zur Achse der Kipphebelwelle 55 vorsteht und integral mit dem Ansatzabschnitt 60a verbunden ist. Eine Rolle 63, die durch einen Zapfen am einen Ende des Armabschnitts 60b gelagert ist, steht mit dem auslassseitigen Nocken 48 in Rollkontakt, und eine Einstellschraube 64, die mit dem anderen Ende des Armabschnitts 60b in Gewindeeingriff steht, so dass ihre ausgefahrene/eingefahrene Position eingestellt werden kann, stützt sich gegen ein Oberende des Ventilschafts 48a des Auslassventils 48 ab.
Der einlassseitige Kipphebel 59 und der auslassseitige Kipphebel 60 sind an der Kipphebelwelle 55 derart schwenkbar angebracht, dass eine die Kipphebelwelle 55 umgebende Feder 65 zwischen den Ansatzabschnitten 59a und 60a der Kipphebel 59 und 60 angeordnet ist, und die axiale Bewegung der Ansatzabschnitte 59a und 60a durch die Wellenlagerabschnitte 32 des Zylinderkopfs 22 begrenzt ist, und die Positionierung des einlassseitigen Kipphebels 59 und des auslassseitigen Kipphebels 60 in Richtung längs der Achse der Kipphebelwelle 55 durch die einzige Feder 65 erfolgen kann, was zu einer Reduktion der Teilezahl führt, um Vergleich zu einem Fall, wo Federn zwischen der Kipphebelwelle 55 und den Wellenlagerabschnitten 32 sitzen.
Die Ansatzabschnitte 59a und 60a sind so ausgebildet, dass sie von den Armabschnitten 59b und 60b zu den Wellenlagerabschnitten 32 hin vorstehen, um in direkten Gleitkontakt mit den Wellenlagerabschnitten 32 zu kommen. Durch Verwendung dieser Struktur kann die Teilezahl reduziert werden im Vergleich zu einer Struktur, in der Krägen zwischen den Ansatzabschnitten 59a und 60a und den Wellenlagerabschnitten 32 angeordnet sind.
Die Armabschnitte 59b und 60b, die zwischen dem einlassseitigen Nocken 57 sowie dem auslassseitigen Nocken 58 und dem Einlassventil 47 sowie dem Auslassventil 48 angeordnet sind, sind so ausgebildet, dass sie sich in Richtung orthogonal zur Achse der Kipphebelwelle 55 erstrecken. Daher kann, im Vergleich zu einem Fall, wo die Armabschnitte gekrümmt sind, die Steifigkeit der Armabschnitte 59b und 60b, auf die die Ventilbetriebslast einwirkt, verbessert werden, und die Größe eines Raums, der zur Platzierung des einlassseitigen Kipphebels 59 und des auslassseitigen Kipphebels 60 in Richtung längs der Achse der Nockenwelle erforderlich ist, kann auf einen kleinen Wert gedrückt werden, was zu einer Größenreduktion des Zylinderkopfs 22 in Richtung längs der Achse der Nockenwelle 34 beitragen kann.
Erste und zweite Zündkerzen 66 und 67, deren Achsen in einer zur Achse der Nockenwelle 34 othogonalen Ebene angeordnet sind, sind in dem Zylinderkopf 22 entsprechend den ersten bis vierten Brennkammern 29A bis 29D angeordnet, wobei sie in in dem Zylinderkopf 22 vorgesehene Gewindebohrungen 66a und 67a eingeschraubt sind. Die ersten Zündkerzen 66, die in Richtung orthogonal zur Achse der Nockenwelle 34 neben den Auslassventilen 48 angeordnet sind, sind so angeordnet, dass sie längs der Achse der Nockenwelle 34 neben den Einlassventilen 47 angeordnet sind, und die zweiten Zündkerzen 67, die in Richtung orthogonal zur Achse der Nockenwelle 34 neben den Einlassventilen 47 angeordnet sind, sind so angeordnet, dass sie längs der Achse der Nockenwelle 34 neben den Auslassventilen 48 sind.
In anderen Worten sind die ersten Zündkerzen 66, die in Richtung orthogonal zur Achse der Nockenwelle 34 neben stromaufwärtigen Enden der Auslasskanäle 41 angeordnet sind, so angeordnet, dass sie längs der Achse der Nockenwelle 34 neben den Einlassventilen 47 angeordnet sind, und die zweiten Zündkerzen 67, die in Richtung orthogonal zur Achse der Nockenwelle 34 neben stromabwärtigen Enden der Einlasskanäle 40 angeordnet sind, sind so angeordnet, dass sie längs der Achse der Nockenwelle 34 neben den Auslassventilen 48 angeordnet sind. Das stromaufwärtige Ende jedes der Einlasskanäle 40 ist vom stromabwärtigen Ende des Einlasskanals 40 in Richtung längs der Achse der Nockenwelle 34 vom stromabwärtigen Ende des Einlasskanals 40 zu einer Seite hin versetzt, und ein stromabwärtiges Ende jedes der Auslasskanäle 41 ist in Richtung längs der Achse der Nockenwelle 34 vom stromaufwärtigen Ende des Auslasskanals 41 zur anderen Seite hin versetzt.
Indem man die Anordnung der Einlass- und Auslasskanäle 40 und 41 und der ersten und zweiten Zündkerzen 66 und 67 wie oben beschrieben bestimmt, erzeugt eine Einlassluftströmung aus jedem der Einlasskanäle 40 eine Wirbelströmung in jeder der Brennkammern 29A bis 29D, um die Verbrennungseffizienz zu verbessern, während Flächen der stromabwärtigen Enden der Einlasskanäle 40, die sich in die Brennkammern 29A bis 29D öffnen, und Flächen der stromaufwärtigen Enden der Auslasskanäle 41, die sich in die Brennkammern 29A bis 29D öffnen, möglichst große Werte aufweisen.
Darüber hinaus sind die Einlasskanäle 40 und die Auslasskanäle 41 in dem Zylinderkopf 22 in gekrümmter Weise vorgesehen, so dass eine Position PI eines Mittelabschnitts des stromaufwärtigen Endes, d.h. ein Mittelabschnitt des Außenendes jedes der Einlasskanäle 40, und eine Position PO eines Mittelabschnitts des stromabwärtigen Endes, d.h. ein Mittelabschnitt des Außenendes jedes der Auslasskanäle 41 in Richtung längs der Achse der Nockenwelle 34 einander entsprechen.
Erste Einsetz- und Entfernungs-Führungsabschnitte 68 zum Führen des Einsetzens und Entfernens der ersten Zündkerzen 66 sind integral an dem Zylinderkopf 22 entsprechend den Brennkammern 29A bis 29D vorgesehen, und zweite Einsetz- und Entfernungs-Führungsabschnitte 69 zum Führen des Einsetzens und Entfernens der zweiten Zündkerzen 67 sind integral an dem Zylinderkopf 22 entsprechend den Brennkammern 29A bis 29D vorgesehen.
Der erste Einsetz- und Entfernungs-Führungsabschnitt 68 ist so geformt, dass er einen bogenförmigen Querschnitt hat, der sich an einer der Nockenwelle 34 gegenüberliegenden Seite öffnet (einer Vorderseite in der Vorwärtsfahrrichtung 31 des Fahrzeugs), in zumindest einem oberen Abschnitt (in der vorliegenden Ausführung seinen oberen und unteren Abschnitten, anders als seinem in der Längsrichtung zwischenliegenden Abschnitt). Mit dieser Konfiguration des ersten Einsetz- und Entfernungs-Führungsabschnitts 68 wird die Gussformung des Zylinderkopfs 22 erleichtert. Auch ist der zweite Einsetz- und Entfernungs-Führungsabschnitt 69 integral an dem Zylinderkopf 22 vorgesehen, wobei zumindest sein oberer Endabschnitt (in der vorliegenden Ausführung sein gesamter Längsabschnitt) zylinderförmig ausgebildet ist.
In besonders sorgfältigem Bezug auf 1 sind der erste Einsetz-/Entfernungs-Führungsabschnitt 68 und das Einlassventil 47 derart angeordnet, dass sie, in Projektionsansicht auf eine zur Achse der Nockenwelle 34 orthogonale Ebene, zumindest teilweise übereinander angeordnet sind, und der zweite Einsetz-/Entfernungs-Führungsabschnitt 69 und das Auslassventil 48 sind derart angeordnet, dass sie in Projektionsansicht auf diese Ebene zumindest teilweise übereinander angeordnet sind. Darüber hinaus ist der kürzeste Abstand in der Projektionsansicht zwischen zumindest einem der ersten und zweiten Einsetz/Entfernungs-Führungsabschnitte 68 und 69 (in der vorliegenden Ausführung beiden) und der Nockenwelle 34 kleiner festgelegt als der kürzeste Abstand in der Projektionsansicht zwischen zumindest einem der Ventilschäfte 47a und 48a des Einlassventils 47 und des Auslassventils 48 (in der vorliegenden Ausführung beiden) und der Nockenwelle 34. Insbesondere wenn in der vorliegenden Ausführung der kürzeste Abstand in der Projektionsansicht zwischen dem Ventilschaft 47a des Einlassventils 47 und der Nockenwelle 34 mit L1 bezeichnet ist, und der kürzeste Abstand in der Projektionsansicht zwischen dem ersten Einsetz-/Entfernungs-Führungsabschnitt 68 und der Nockenwelle 34 mit L2 bezeichnet ist, sind die kürzesten Abstände L1 und L2 so festgelegt, dass eine Beziehung L2 < L1 gilt, und die relative Positionsbeziehung zwischen dem Ventilschaft 48a des Auslassventils 48 sowie des zweiten Einsetz-/Entfernungs-Führungsabschnitts 69 und der Nockenwelle 34 ist in ähnlicher Weise bestimmt.
Zumindest einer (in der vorliegenden Ausführung beide) der Oberenden der ersten und zweiten Einsetz-/Entfernungs-Führungsabschnitte 68 und 69 ist in einer gekrümmten Konfiguration ausgebildet, so dass sie in die Ventilantriebskammer 26 zwischen dem Zylinderkopf 22 und dem Kopfdeckel 23 vorsteht.
In besonders sorgfältigem Bezug auf 4 ist der Zylinderkopf 22 an dem Zylinderblock 21 durch Kopfbolzen 70 befestigt, die auf mehrfachweise, zum Beispiel fünferweise, an entgegengesetzten Seiten mit Abständen in der Achsrichtung der Nockenwelle 34 angeordnet sind. Die ersten und zweiten Einsetz-/Entfernungs-Führungsabschnitte 68 und 69 sind zumindest teilweise zwischen den Kopfbolzen 70 und zumindest einem (in der vorliegenden Ausführung beiden) der Einlassventile 47 und der Auslassventile 48 angeordnet und sind effektiv zumindest teilweise durch eine Krümmung in Räumen zwischen den Einlass- und Auslassventilen 47 und 48 und den seitlich der Ventile 47 und 48 angeordneten Kopfbolzen 70 angeordnet. Dies kann zur Kompaktheit des Zylinderkopfs 22 in Breitenrichtung orthogonal zur Achse der Nockenwelle 34 beitragen.
Zumindest einer der ersten und zweiten Einsetz-/Entfernungs-Führungsabschnitte 68 und 69 ist zumindest teilweise zwischen zumindest einem der Einlassventile 47 und der Auslassventile 48 und den Kopfbolzen 70 angeordnet, die zumindest einem der Einlassventile 47 und der Auslassventile 48 benachbart sind. In der vorliegenden Ausführung ist ein Ab schnitt des ersten Einsetz-/Entfernungs-Führungsabschnitts 68 zwischen dem Einlassventil 47 und dem dem Einlassventil 47 benachbarten Kopfbolzen 70 angeordnet, und ein Abschnitt des zweiten Einsetz-/Entfernungs-Führungsabschnitts 69 ist zwischen dem Auslassventil 48 und dem dem Auslassventil 48 benachbarten Kopfbolzen 70 angeordnet. Somit sind zumindest Abschnitte der ersten und zweiten Einsetz-/Entfernungs-Führungsabschnitte 68 und 69 effektiv in Räumen zwischen den Einlassventilen 47 sowie den Auslassventilen 48 und den seitlich der Ventile 47 und 48 angeordneten Kopfbolzen 70 angeordnet. Dies kann zur Kompaktheit des Zylinderkopfs 22 in der axialen Richtung der Nockenwelle 34 beitragen.
Zumindest einer der ersten und zweiten Einsetz-/Entfernungs-Führungsabschnitte 68 und 69 ist zumindest teilweise zwischen den Wellenlagerabschnitten 32 des Zylinderkopfs 22 und zumindest einem der Einlassventile 47 und der Auslassventile 48 angeordnet. In der vorliegenden Ausführung sind zumindest Abschnitte der ersten Einsetz-/Entfernungs-Führungsabschnitte 68 zwischen den Wellenlagerabschnitten 32 und den Einlassventilen 47 angeordnet, und zumindest Abschnitte der zweiten Einsetz-/Entfernungs-Führungsabschnitte 69 sind zwischen den Wellenlagerabschnitten 32 und den Auslassventilen 48 angeordnet. Mit diesen Anordnungen sind Abschnitte der ersten Einsetz-/Entfernungs-Führungsabschnitte 68 effektiv in den Räumen zwischen den Einlassventilen 47 und den seitlich der Einlassventile 47 angeordneten Wellenlagerabschnitten 32 angeordnet, und Abschnitte der zweiten Einsetz-/Entfernungs-Führungsabschnitte 69 sind effektiv in den Räumen zwischen den Auslassventilen 48 und den seitlich der Auslassventile 48 angeordneten Wellenlagerabschnitten 32 angeordnet. Dies kann zur weiteren Kompaktheit des Zylinderkopfs 22 in der axialen Richtung der Nockenwelle 34 beitragen.
Ferner sind obere Abschnitte der ersten und zweiten Einsetz-/Entfernungs-Führungsabschnitte 68 und 69 gekrümmt ausgebildet, so dass sie zu der Ventilantriebskammer 26 vorstehen, und diese Vorsprünge sind an Stellen angeordnet, die bei Kontaktabschnitten der einlassseitigen Nocken 57 und der auslassseitigen Nocken 58 entsprechen, die teilweise in ein an dem Zylinderkopf 22 definiertes Ölbad 71 (siehe 1 und 2) eingetaucht sind, und den Rollen 61 und 63, die an den einlassseitigen Kipphebeln 59 und den auslassseitigen Kipphebeln 60 vorgesehen sind.
Daher wird durch die auslassseitigen Nocken 58 ermöglicht, dass das Öl in dem Ölbad 71 mit den Vorsprungsabschnitten der zweiten Einsetz-/Entfernungs-Führungsabschnitte 69 zu der Ventilantriebskammer 26 hin kollidiert, in Antwort auf die Drehung der Nockenwelle 34 in einer in den 1 und 2 gezeigten Drehrichtung 72, wodurch das Öl effektiv in die Ventilantriebskammer 26 verspritzt wird. Darüber hinaus sind die Vorsprünge der ersten und zweiten Einsetz-/Entfernungs-Führungsabschnitte 68 und 69 zu der Venilantriebskammer 26 hin an Stellen angeordnet, die den Kontaktabschnitten der einlassseitigen Nocken 57 sowie der auslassseitigen Nocken 58 und der Rollen 61 der einlassseitigen Kipphebel 59 sowie der Rollen 63 der auslassseitigen Kipphebel 60 entsprechen, und daher wird erlaubt, dass das in die Ventilantriebskammer 26 verspritzte Öl mit den Vorsprüngen kollidiert, wodurch das Öl effektiv den Kontaktabschnitten zugeführt wird, um eine effektive Schmierung der Kontaktabschnitte zu ermöglichen.
Die ersten und zweiten Zündkerzen 66 und 67 sind an Unterenden erster und zweiter stangenförmiger Kerzenhalter 73 und 74 angebracht, die hierbei entfernbar in die ersten und zweiten Einsetz-/Entfernungs-Führungsabschnitte 68 und 69 eingesetzt sind.
Der erste Einsetz-/Entfernungs-Führungsabschnitt 68 hat an seinem vertikal zwischenliegenden Abschnitt einen zylindrischen Abschnitt 68a, und der erste Kerzenhalter 73 ist in den ersten Einsetz-/Entfernungs-Führungsabschnitt 68 eingesetzt und hat an seinem zwischenliegenden Abschnitt einen Dichtabschnitt 73a, der mit dem gesamten Innenumfang des zylin drischen Abschnitts 68a in elastischen Kontakt gebracht wird. Ein oberer Abschnitt des ersten Kerzenhalters 73 steht von dem Zylinderkopf 22 vor. Ein zweiter Kerzenhalter 74 ist in den zweiten Einsetz-/Entfernungs-Führungsabschnitt 69 eingesetzt, der zylindrisch ist. Andererseits ist der Kopfdeckel 23 mit zylindrischen Abschnitten 75 versehen, die an ihren Unterenden mit Oberenden der zweiten Einsetz-/Entfernungs-Führungsabschnitte 69 koaxial verbunden sind, die in der zylindrischen Form an dem Zylinderkopf 22 vorgesehen sind, und die zweiten Kerzenhalter 74 sind über den zweiten Einsetz-/Entfernungs-Führungsabschnitten 69 in die zylindrischen Abschnitte 75 eingesetzt.
Auch in Bezug auf die 8 und 9 sind Zündspulen 76 einzeln mit Oberenden der ersten Kerzenhalter 73 verbunden, die in die ersten Einsetz-/Entfernungs-Führungsabschnitte 68 eingesetzt sind und von dem Zylinderkopf 22 nach oben vorstehen, und sie sind an dem Kopfdeckel 23 durch Spulenbolzen 77 befestigt, die jeweils entsprechend jeder der Brennkammern 29A bis 29D vorgesehen sind.
Obere Abschnitte der ersten Kerzenhalter 73 stehen von dem Zylinderkopf 22 nach oben vor. Um zu verhindern, dass eine Drehkraft in Festziehrichtung der Spulenbolzen 77 auf Abschnitte der ersten Kerzenhalter 73 einwirkt, die von dem Zylinderkopf 22 nach oben vorstehen, so dass eine übermäßige Last auf diese Vorsprünge einwirkt, wenn die Zündspulen 76 durch die Spulenbolzen 77 an dem Kopfdeckel 23 befestigt werden, sind Sperrabschnitte 78, die Außenumfänge der Oberenden der ersten Kerzenhalter 73 kontaktieren, integral an dem Kopfdeckel 23 vorgesehen, zum Beispiel in einer zylindrischen Form, durch die die Oberenden der ersten Kerzenhalter 73 eingesetzt werden. Da kann der Montagevorgang der Zündspulen 76 verbessert werden, und es kann eine Erhöhung der Teilezahl zum Verhindern der Drehbewegung vermieden werden.
Jeder der oberen Abschnitte der ersten Einsetz-/Entfernungs-Führungsabschnitte 68, die in die ersten Kerzenhalter 73 eingesetzt sind, hat eine bogenförmige Querschnittsform, die sich in Vorwärtsbewegungsrichtung des Fahrzeugs nach vorne öffnet, derart, dass die oberen Abschnitte des ersten Kerzenhalters 73 nach außen hin freiliegen. Somit kollidiert Fahrtwind, der mit der Vorwärtsbewegung des Fahrzeugs erzeugt wird, direkt mit den oberen Abschnitten der ersten Kerzenhalter 73, um hierdurch die ersten Kerzenhalter 73 wirkungsvoll zu kühlen.
Andererseits sind die Zündspulen 79, die einzeln mit den Oberenden der zweiten Kerzenhalter 74 verbunden sind, an dem Kopfdeckel 23 durch die Spulenbolzen 80 befestigt, die jeweils entsprechend jeder der Brennkammern 29A bis 29D vorgesehen sind. Zusätzlich sind die oberen Abschnitte der zweiten Kerzenhalter 74 in die zylindrischen Abschnitte 75 des Kopfdeckels 23 eingesetzt, und daher wird eine Kraft, die beim Festziehen der Spulenbolzen 80 auf die oberen Abschnitte der zweiten Kerzenhalter 75 einwirkt, von den zylindrischen Abschnitten 75 aufgenommen. Zusätzlich sind die zweiten Kerzenhalter 74 von der Außenseite mit den zweiten Einsetz-/Entfernungs-Führungsabschnitten 69 und diezylinderförmig miteinander verbundenen zylindrischen Abschnitte 75 abgedeckt, und die zylindrischen Abschnitte 75 sind zwischen einer Auspuffvorrichtung (nicht gezeigt) und den Zündspulen 79 angeordnet. Daher wird bis zum Äußersten verhindert, dass ein nachteiliger Effekt durch Wärmeabstrahlung von der Auspuffvorrichtung auf die zweiten Kerzenhalter 74 und die Zündspulen 79 einwirkt.
Der Kopfdeckel 23 ist an dem Zylinderkopf 22 an mehreren Punkten befestigt, zum Beispiel an sieben Punkten, die in der Umfangsrichtung davon mit Abstand voneinander angeordnet sind, und die Bolzen 82, die durch die in dem Kopfdeckel 23 vorgesehenen Einsetzbohrungen 81 eingesetzt sind, sind in die Gewindebohrungen 83 eingeschraubt, die in der Oberseite des Zylinderkopfs 22 vorgesehen sind.
Unter den Einsetzbohrungen 81, den Bolzen 82 und den Gewindebohrungen 83, die an den mehreren Punkten vorgesehen sind, sind zum Beispiel die Einsetzbohrungen 81, die Bolzen 82 und die Gewindebohrungen 83, die an den drei Punkten vorgesehen sind, zwischen den Sperrabschnitten 78 angeordnet. Im Ergebnis kann bis zum Äußersten sichergestellt werden, dass ein Abschnitt, der an dem Zylinderkopf 22 zum Befestigen des Kopfdeckels 23 an dem Zylinderkopf 22 vorgesehen ist, nicht seitlich von einer Seite des Zylinderkopfs 22 vorsteht. Dies kann zur Kompaktheit des Zylinderkopfs 22 beitragen und kann verhindern, dass eine übermäßige Last auf die zweiten Kerzenhalter 23 einwirkt, während für eine Gewichtsminderung des Zylinderkopfs 22 gesorgt wird.
Darüber hinaus sind drei Einsetzbohrungen 81, die zwischen den Sperrabschnitten 78 angeordnet sind, in zu befestigenden Abschnitten 84 vorgesehen, die direkt mit den drei Sperrabschnitten 78 verbunden sind, und daher können die Steifigkeiten der zu befestigenden Abschnitte 84 und der Sperrabschnitte 78 erhöht werden.
Unter den Einsetzbohrungen 81, den Bolzen 82 und den Gewindebohrungen 83 sind zum Beispiel die Einsetzbohrungen 81, die Bolzen 82 und die Gewindebohrungen 83, die an den zwei Punkten vorgesehen sind, zwischen den zweiten Einsetz-/Entfernungs-Führungsabschnitten 69 angeordnet, die zylindrisch sind. Auch dies stellt bis zum Äußersten sicher, dass der Abschnitt, der an dem Zylinderkopf 22 zum Befestigen des Zylinderkopfs 23 an dem Zylinderkopf 22 vorgesehen ist, nicht seitlich von der Seite des Zylinderkopfs 22 vorsteht, was weiter zur Kompaktheit des Zylinderkopfs 22 beitragen kann.
Der Kopfdeckel 23 hat eine Wölbung 23a, die am einen Ende in der Achsrichtung der Nockenwelle 34 von dem Zylinderkopf 22 vorsteht. Die Wölbung 23a ist an einem Kettendeckel (nicht gezeigt) befestigt, der ein Deckel zum Abdeckendes Kraftübertragungsmechanismus ist. Integral an der Wölbung 23a vorgesehen sind ein Einfüllrohr 86, das nach oben vorsteht und von einem Ölfülldeckel 85 lösbar verschlossen ist, und Befestigungsansatzabschnitte 87, 87, die an entgegengesetzten Seiten des Öleinfüllrohrs 86 angeordnet sind, sowie Bolzen 88, 88, die jeweils durch die Befestigungsansatzabschnitte 87, 87 eingesetzt sind und mit dem Kettendeckel verschraubt sind. Dabei ist es möglich, die Bedienbarkeit des Anbringens und Abnehmens des Ölfülldeckels 85 zu verbessern und um die Befestigungssteifigkeiten des Kopfdeckels 23 und des Kettendeckes dadurch zu erhöhen, dass das Öleinfüllrohr 86 eine hohe Steifigkeit hat.
Darüber hinaus hat die Wölbung 23a Rippen 90, 90, die integral an ihrer Oberseite ausgebildet sind, um das Öleinfüllrohr 86 mit den Befestigungsansatzabschnitten 87, 87 zu verbinden, und die Steifigkeiten des Öleinfüllrohrs 86 und der Befestigungsansatzabschnitte 87, 87 sind durch die Rippen 90, 90 erhöht.
Ein erster AGR-Kanal 94 ist in dem Zylinderkopf 22 am, in Richtung längs der Achse der Nockenwelle 34 einen Ende vorgesehen, so dass er sich in Richtung orthogonal zur Achse der Nockenwelle 34 erstreckt. Ein Ende des ersten AGR-Kanals 94 steht mit dem Auslasskanal 41 in der ersten Brennkammer 29 durch eine Verbindungsbohrung 95 in Verbindung, die in dem Zylinderkopf 22 vorgesehen ist, und das andere Ende des ersten AGR-Kanals 94 öffnet sich in die einlassseitige Befestigungsfläche 35.
Der erste AGR-Kanal 94 ist an einer Stelle angeordnet, wo der Auslasskanal 41 in der ersten Brennkammer 29A zwischen dem ersten AGR-Kanal 94 und dem zweiten Einsetz-/Entfernungs-Führungsabschnitt 69 der ersten Brennkammer 29A, d.h. der zweiten Zündkerze 67, angeordnet ist, und der Auslasskanal 41 kann mit dem ersten AGR-Kanal 94 durch die sich geradlinig erstreckende Verbindungsbohrung 95 in Verbindung stehen, wodurch die Verbindungsstruktur zwischen dem Auslasskanal 41 und dem ersten AGR-Kanal 94 vereinfacht werden kann. Zusätzlich ist der erste AGR-Kanal 94 an einer Stelle angeordnet, wo der erste Einsetz-/Entfernungs-Führungsabschnitt 68 der ersten Brennkammer 29A, d.h. die erste Zündkerze 66, zwischen dem ersten AGR-Kanal 94 und dem Einlasskanal 40 angeordnet ist. Somit ist es möglich, die Einwirkung eines nachteiligen Effekts aufgrund der Wärme von dem ersten AGR-Kanal 94 auf die durch den Einlasskanal 40 fließende Luft zu verhindern.
In Bezug auf 10 ist ein Kanalelement 97, das einen zu dem ersten AGR-Kanal 94 führenden einlassseitigen Kanal 96 aufweist, an der einlassseitigen Befestigungsfläche 35 am in Achsrichtung der Nockenwelle 34 einen Ende befestigt. Ein AGR-Ventil 99 ist an dem Kanalelement 97 angebracht, um die AGR-Gasströmung zwischen dem einlassseitigen Kanal 96 und dem auslassseitigen Kanal 98 zu regeln, der in dem Kanalelement 97 vorgesehen ist. Das AGR-Ventil 99 zum Regeln des AGR-Gasflusses ist nämlich an einer Seitenwand des Zylinderkopfs 22 angebracht, in die sich das stromaufwärtige Ende des Einlasskanals 40 öffnet, und der Einlasskanal 40 in der ersten Brennkammer 29A ist zwischen dem ersten Einsetz-/Entfernungs-Führungsabschnitt 68 der ersten Brennkammer 29A, d.h. der ersten Zündkerze 66, und dem AGR-Ventil 99 angeordnet. Auch dies kann die Einwirkung des nachteiligen Effekts aufgrund der Wärme von dem AGR-Ventil auf die Luft, die durch den Einlasskanal 40 in die erste Brennkammer 29A fließt, unterbinden.
Ferner ist, auch in Bezug auf 11, der Zylinderkopf entsprechend dem Kanalelement 97 an seinem dem Kanalelement 97 entsprechenden Abschnitt mit einer Verbindungsbohrung 100 versehen, die sich an ihrem Außenende in die einlassseitige Befestigungsfläche 35 öffnet, um den auslassseitigen Kanal 98 in das Kanalelement 97 zu führen und einem zweiten AGR-Kanal 101, der in ein Innenende der Verbindungsbohrung 100 führt. Der zweite AGR-Kanal 101 ist so definiert, dass er sich parallel zur Nockenwelle 34 von einem Abschnitt des Zylinderkopfs 22, der in der Achsrichtung der Nockenwelle 34 seinem einen Ende näher ist, zu einem in der Achsrichtung der Nockenwelle 34 im Wesentlichen mittleren Abschnitt des Zylinderkopfs 22 erstreckt, und ein Hauptabschnitt des zweiten AGR-Kanals 101 öffnet sich in die einlassseitige Befestigungsfläche 35. Jedoch ist ein Hauptabschnitt der Öffnung des zweiten AGR-Kanals 101 in die einlassseitige Befestigungsfläche 35 durch die Dichtung 45 verschlossen, die zwischen der einlassseitigen Befestigungsfläche 35 und der Platte 44 angeordnet ist.
Andererseits ist der Vorsprung 22a des Zylinderkopfs 22 mit Ansätzen 103 versehen, um Kraftstoffeinspritzventile 102 zum Einspritzen von Kraftstoff in den Einlasskanal 40 zu montieren, und der zweite AGR-Kanal 101 ist effektiv in einem Raum zwischen dem Einlasskanal 40 und dem Kraftstoffeinspritzventil 102 an einer Stelle angeordnet, die den ersten und zweiten Brennkammern 29A und 29B entspricht, um weiter zur Kompaktheit des Zylinderkopfs 22 beizutragen.
Darüber hinaus erstreckt sich der zweite AGR-Kanal 101 parallel zur Achse der Nockenwelle 34 in der Nähe der Kraftstoffeinspritzventile 102 entsprechend den ersten und zweiten Brennkammern 29A und 29B, und ein Abschnitt des Ansatzes 103, der an dem Zylinderkopf 22 vorgesehen ist, um das Kraftstoffeinspritzventil 102 an jeder der ersten und zweiten Brennkammern 29A und 29B entsprechenden Stelle zu montieren, steht ein hineinstehender Abschnitt 103a in den zweiten AGR-Kanal vor.
Andererseits ist der Zylinderkopf 22, zum Zwecke der Gewichtsverminderung, mit einer Vertiefung 108 versehen, die sich in die einlassseitige Befestigungsfläche 35 an einer Verlängerung eines Innenendes des zweiten AGR-Kanals 101 öffnet und durch die Dichtung 45 verschlossen ist, und ein Abschnitt des Ansatzes 103, der an dem Zylinderkopf 22 vorgesehen ist, um das Kraftstoffeinspritzventil 102 an einer der dritten Brennkammer 29C entsprechenden Stelle anzubringen, steht als hineinstehender Ab schnitt 103b in die Vertiefung 108 vor, um eine Wanddicke zu gewährleisten.
In besonders sorgfältigem Bezug auf 10 ist ein Verbindungsdurchgang 104 in der Dichtung 45 vorgesehen, die sich gegen die einlassseitige Befestigungsfläche 35 abstützt, und der zum Innenende des zweiten AGR-Kanals 101 führt. In einer der Dichtung 45 benachbarten Oberfläche der Platte 44, zwischen der und der einlassseitigen Befestigungsfläche 35 die Dichtung 45 angeordnet ist, befindet sich eine gemeinsame Nut 105, die sich in beide Links- und Rechtsrichtungen erstreckt, wobei ihr mittlerer Abschnitt zu dem Verbindungsdurchgang 104 führt, sowie Zweignuten 106, 106, die zu entgegengesetzten Enden der gemeinsamen Nut 105 führen. Ein Ende der gemeinsamen Nut 105 sitzt an einer Stelle entsprechend zwischen den Einlasskanälen 40, 40 in den ersten und zweiten Brennkammern 29A und 29B und das andere Ende der gemeinsamen Nut 105 sitzt an einer Stelle entsprechend zwischen den Einlasskanälen 40, 40 in den dritten und vierten Brennkammern 29C und 29D. Eine der Zweignuten 106 ist so definiert, dass sie sich von dem einen Ende der gemeinsamen Nut 105 zu den Einlasskanälen 40, 40 in den ersten und zweiten Brennkammern 29A und 29B erstreckt, und die andere Zweignut 106 ist so definiert, dass sie sich von anderen Ende der gemeinsamen Nut 105 zu den Einlasskanälen 40, 40 in den dritten und vierten Brennkammern 29C und 29D erstreckt.
Darüber hinaus sind ein Abschnitt der gemeinsamen Nut 105, ausschließlich ein dem Verbindungsdurchgang 104 entsprechender Abschnitt, sowie Hauptabschnitte der Zweignuten 106, 106 durch die Dichtung 45 verschlossen, die zwischen der einlassseitigen Befestigungsfläche 35 und der Platte 44 sitzt, und es sind Kanäle 107 in der Dichtung 45 vorgesehen, die individuell zu den Einlasskanälen 40 führen, derart, dass sie Kerben 107a haben, die zu den Endspitzen der Zweignuten 106, 106 führen, und mit den Kanälen 107 verbunden sind. Zu den Kerben 107a führende Kerben 40a sind an Enden der Einlasskanäle 40 vorgesehen, die sich in die einlassseitige Befestigungsfläche 35 öffnen, derart, dass sie mit den Einlasskanälen 40 verbunden sind.
Somit wird das AGR-Gas, das von der Auslassöffnung 41 in der ersten Brennkammer 29A über die Verbindungsbohrung 95, den ersten AGR-Kanal 94, den einlassseitigen Kanal 96, das AGR-Ventil 99, den auslassseitigen Kanal 98 und die Verbindungsbohrung 100 zu dem zweiten AGR-Kanal 101 geführt ist, von dem Verbindungsdurchgang 104 in der Dichtung 45 zu der gemeinsamen Nut 105 geführt und weiter in das Paar von Zweignuten 106, 106 verteilt und zu den Einlasskanälen 40 in die Brennkammern 29A bis 29D ausgegeben.
Zündkerzenkammern 109A, 109B, 109C und 109D sind in dem Zylinderkopf 22 entsprechend den Brennkammern 29A, 29B, 29C und 29D definiert, zu denen ein Abschnitt jeder der ersten Zündkerzen 66 freiliegt, derart, dass sie teilweise an dem Vorsprung 22a des Zylinderkopfs 22 angeordnet sind und sich in die einlassseitige Befestigungsfläche 35 öffnen. Öffnungen der Zündkerzenkammern 109A, 109B, 109C und 109D in die die einlassseitige Befestigungsfläche 35 sind durch die Dichtung 45 verschlossen. Darüber hinaus sind Zündkerzenkammern 109A und 109B in dem Zylinderkopf 22 derart definiert, dass sie zwischen den Brennkammern 29A und 29B und dem zweiten AGR-Kanal 101 sitzen.
Die erste Zündkerze 66 ist am Unterende des ersten Kerzenhalters 73 angebracht, der in den ersten Einsetz-/Entfernungs-Führungsabschnitt 68 eingesetzt ist, wobei der Dichtabschnitt 73a in elastischen Kontakt mit dem zwischenliegenden zylindrischen Abschnitt 68a des ersten Einsetz-/Entfernungs-Führungsabschnitts 68 gebracht ist, wobei aber eine vollständige Abdichtung durch den Dichtungsabschnitt 73a nicht erreicht werden kann und es schwierig ist, das Eintreten von Wasser von zwischen dem Dicht abschnitt 73a und dem zylindrischen Abschnitt 68a in die Zündkerzenkammern 109A, 109B, 109C und 109D zu vermeiden.
Daher sind Drainagebohrungen 110A, 110B, 110C und 110D zum drainieren von Wasser, das in jede der Zündkerzenkammen 109A, 109B, 109C und 109D eingetreten ist, in dem Vorsprung 22a des Zylinderkopfs 22 vorgesehen, derart, dass sich ihre einen Enden in Unterenden der Zündkerzenkammern 109A, 109B, 109C und 109D öffnen und sich ihre anderen Enden in die Außenseite des unteren Abschnitts des Vorsprungs 22a öffnen.
Ein taschenförmiger Befestigungansatz 111 zum Befestigen der Einlassvorrichtung 42 an dem Vorsprung 22a durch einen eine Mehrzahl von Befestigungsbolzen 115 ist an den Zylinderkopf 22 an einer Stelle entsprechend der dritten Brennkammer 29C so vorgesehen, dass er sich in einen unteren Abschnitt der Zündkerzenkammer 109C erstreckt. Darüber hinaus ist die Position der Drainagebohrung 110C so festgelegt, dass sich ihr eines Ende in einen unteren Abschnitt der Zündkerzenkammer 109C zwischen der Zündkerze 66 und dem Befestigungsansatz 111 in Richtung längs der Achse der Nockenwelle 34 öffnet.
Mit den Anordnungen des Befestigungsansatzes 111 und der Drainagebohrung 110C ist es möglich, eine Größenzunahme des Zylinderkopfs 22 zu vermeiden. Insbesondere wenn der Befestigungsansatz an einer von der Zündkerzenkammer 109C versetzten Stelle angeordnet ist, ist es unmöglich, eine Größenzunahme des Zylinderkopfs zu vermeiden, wobei aber die Größenzunahme des Zylinderkopfs durch das Vorsehen des Befestigungsansatzes 111 vermieden werden kann, der in den unteren Abschnitt der Zündkerzenkammer 109C eindringt. Darüber hinaus kann Wasser, das von der Umgebung der ersten Zündkerze 66 in die Zündkerzenkammer 109C eintritt, zu der Drainagebohrung 110C geführt werden, so dass durch es den Befestigungsansatz 111 nicht behindert wird.
Ein Befestigungsansatz 112 zum Befestigen der Einlassvorrichtung 22 an dem Vorsprung 22a ist an dem Zylinderkopf 22 an einer Stelle entsprechend der ersten Brennkammer 29A so vorgesehen, dass er in den unteren Abschnitt der Zündkerzenkammer 109A vorsteht. Darüber hinaus öffnet sich ein Ende der Drainagebohrung 110A in einen unteren Abschnitt der Zündkerzenkammer 109A an einer Stelle, wo der Befestigungsansatz 112 in Richtung längs der Achse der Nockenwelle 34 zwischen der Drainagebohrung 110A und der ersten Zündkerze 66 angeordnet ist, und eine Führungswand 113, um das um die erste Zündkerze 66 herum eingetretene Wasser zu der Drainagebohrung 110A zu führen, ist zwischen einer Innenwand der Zündkerzenkammer 109A und dem Befestigungsansatz 112 vorgesehen.
Auch mit diesen Anordnungen des Befestigungsansatzes 112, der Drainagebohrung 110C und der Führungswand 113 kann eine Größenzunahme des Zylinderkopfs 22 vermieden werden, und das Wasser, das von einem Bereich um die erste Zündkerze herum in die Zündkerzenkammer 109A eingetreten ist, kann durch die Führungswand 113 zu der Drainagebohrung 110A geführt werden, so dass es durch den Befestigungsansatz 112 nicht behindert wird. Zusätzlich kann die Steifigkeit des Befestigungsansatzes durch die Führungswand 113 erhöht werden.
Ferner sind der Befestigungsansatz 112 und die Führungswand 113 an einem unteren Abschnitt einer Innenfläche der Zündkerzenkammer 109A an der Seite des Vorsprungsendes des Vorsprungs 22a positioniert, d.h. an der Seite der einlassseitigen Befestigungsfläche 35, unter Bildung einer ebenen Fläche 114, und eine Gewindebohrung 116 ist so vorgesehen, dass sie sich zwischen der einlassseitigen Befestigungsfläche 35 und der ebenen Fläche 114 erstreckt, so dass ein Befestigungsbolzen 115 in die Gewindebohrung 116 eingeschraubt ist.
Da kann das Wasser, das um die erste Zündkerze 66 herum in die Zündkerzenkammer 109A eingetreten ist, durch die ebene Fläche 114 zu der Drainagebohrung 110A geführt werden, so dass es durch einen Befestigungsabschnitt des Befestigungsbolzens 115 nicht behindert wird.
Auch in Bezug auf die 12 und 13 ist ein kopfseitiger Wassermantel 118 in dem Zylinderkopf 22 vorgesehen, um zu einem in dem Zylinderblock 21 vorgesehenen blockseitigen Wassermantel 119 zu führen, und eine Öffnung 120, die zu dem kopfseitigen Wassermantel 118 an der Seite des axialen anderen Endes der Nockenwelle 34 führt, ist durch eine Leitung 121 mit einem Heizungskern 122 verbunden. Ein Thermostat 126 ist in einer Montagevertiefung 134 (siehe 3) angebracht, die in dem Zylinderkopf 22 an dem axial anderen Ende der Nockenwelle 34 vorgesehen ist. Der Heizungskern 122 ist mit den Thermostaten 126 durch eine Leitung 123 verbunden, und der kopfseitige Wassermantel 118 in dem Zylinderkopf 22 ist auch mit den Thermostaten 126 durch einen Bypasskanal 133 verbunden.
Eine Leitung 125 ist am einen Ende mit der Öffnung 120 verbunden, und danach wird warmes Wasser durch einen mittleren Abschnitt der Leitung 125 zu einer Hilfseinrichtung geliefert, wie etwa einem Drosselkörper 124, wobei die Leitung 125 mit einer Leitung 136 verbunden ist. Die Leitung 136 ist am einen Ende mit einer in dem Zylinderkopf 22 vorgesehenen Öffnung 135 verbunden, um zu einem Auslass des Thermostaten 126 zu führen, und am anderen Ende zu einer Saugseite der Wasserpumpe 131. Eine Leitung 132 zum Führen eines Teils des Kühlwassers von dem kopfseitigen Wassermantel 118 in dem Zylinderkopf 22 ist auch mit der Saugseite der Wasserpumpe 131 verbunden. Eine Auslassseite der Wasserpumpe 131 ist mit dem kopfseitigen Wassermantel 118 in dem Zylinderkopf 22 verbunden.
Eine Öffnung 127 ist in dem Zylinderkopf 22 vorgesehen, um zu dem blockseitigen Wassermantel 119 in dem Zylinderblock 21 zu führen. Die Öffnung 127 ist durch eine Leitung 128 mit einem Einlass eines Kühlers 129 verbunden, und ein Auslass des Kühlers 129 ist durch eine Leitung 130 mit den Thermostaten 126 verbunden.
In diesem Kühlwasserkreislauf trennt der Thermostat 126 die Leitung 136 von der Leitung 130 und gestattet eine Verbindung der Leitung 123 und des Bypasskanals mit der Leitung 136, wenn der Motor kalt ist, wodurch ein Hauptteil des Kühlwassers, das von der Wasserpumpe 131 zum kopfseitigen Wassermantel 118 gefördert wird, dem Heizungskern 122 und der Hilfseinrichtung wie etwa dem Drosselkörper 124 zugeführt wird, wie in 12 mit dem durchgehend linierten Pfeil gezeigt, wobei aber das Kühlwasser niemals dem Kühler 129 zugeführt wird.
Wenn andererseits der Motor heiss ist, trennt der Thermostat 126 den Bypasskanal 133 von der Leitung 130 und gestattet eine Verbindung der Leitungen 123 und 130 mit der Leitung 136, wodurch das Kühlwasser, das von der Wasserpumpe 131 zu dem kopfseitigen Wassermantel 118 gefördert, dem Heizungskern 122 und der Hilfseinrichtung wie etwa dem Drosselkörper 124 und dem blockseitigen Wassermantel 119 zugeführt wird. Das Kühlwasser, das durch Förderung von dem blockseitigen Wassermantel 119 zu dem Kühler 129 abgekühlt wird, wird in die Wasserpumpe 131 gesaugt.
Nachfolgend wird der Betrieb dieser Ausführung beschrieben: Die einzelne Kipphebelwelle 55, an der der einlassseitige Kipphebel 59, der dem an der Nockenwelle 34 vorgesehenen einlassseitigen Nocken 57 folgend bewegt wird, um das Einlassventil 47 anzutreiben, und der auslassseitige Kipphebel 60, der dem an der Nockenwelle 34 vorgesehenen auslassseitigen Nocken 58 folgend bewegt wird, um das Auslassventil 48 anzutreiben, gemeinsam gelagert sind, ist über der Nockenwelle 34 fest in dem Zylinderkopf 22 angeordnet. Der erste Einsetz-/Entfernungs-Führungsabschnitt 68 zum Führen des Einsetzens und Entfernens der ersten Zündkerze 66 und das Einlassventil 47 sind so angeordnet, dass sie in Projektionsansicht auf die zur Achse der Nockenwelle 34 orthogonale Ebene zumindest teilweise übereinander angeordnet sind, und der zweite Einsetz-/Entfernungs-Führungsabschnitt 69 zum Führen des Einsetzens und Entfernens der zweiten Zündkerze 67 und das Auslassventil 48 sind so angeordnet, dass sie in Projektionsansicht auf die Ebene zumindest teilweise übereinander angeordnet sind.
Daher können das Einlassventil 47 und der erste Einsetz-/Entfernungs-Führungsabschnitt 68 sowie das Auslassventil 48 und der zweite Einsetz-/Entfernungs-Führungsabschnitt 69 an Stellen angeordnet werden, die der Nockenwelle 34 näher sind, und die Breite des Zylinderkopfs 22 in Richtung orthogonal zur Achse der Nockenwelle 34 kann auf einen kleinen Wert gesetzt werden, im Vergleich zu dem herkömmlichen Motor mit einzelner oben liegender Nockenwelle, der ein Paar von Kipphebeln enthält.
Der kürzeste Abstand L2 in der Projektionsansicht zwischen zumindest einer der ersten und zweiten Einsetz-/Entfernungs-Führungsabschnitte 68 und 69 und der Nockenwelle 34 ist kleiner festgelegt als der kürzeste Abstand L1 in der Projektionsansicht zwischen zumindest einem der Ventilschäfte 47a und 48a des Einlassventils 47 und des Auslassventils 48 und der Nockenwelle 34. Da kann zumindest einer der ersten und zweiten Einsetz-/Entfernungs-Führungsabschnitte 68 und 69 näher an der Nockenwelle 34 angeordnet werden, wodurch die Breite des Zylinderkopfs in Richtung orthogonal zur Achse der Nockenwelle 34 auf einen kleinen Wert gesetzt werden kann. Indem man darüber hinaus den kürzesten Abstand L2 zwischen den ersten und zweiten Einsetz-/Entfernungs-Führungsabschnitten 68 und 69 und der Nockenwelle 34 kleiner festlegt als den kürzesten Abstand L1 zwischen den Ventilschäften 47a und 48a des Einlassventils 47 und des Auslassventils 48 und der Nockenwelle 34, wie in der Aus führung, können beide ersten und zweiten Einsetz-/Entfernungs-Führungsabschnitte 68 und 69 näher an der Nockenwelle 34 angeordnet werden, wodurch die Breite des Zylinderkopfs in der Richtung orthogonal zur Achse der Nockenwelle 34 auf einen kleineren Wert gesetzt werden kann.
Da zusätzlich die Oberenden der ersten und zweiten Einsetz-/Entfernungs-Führungsabschnitte 68 und 69, die mit dem Zylinderkopf 22 integral sind, gekrümmt geformt sind, um in die Ventilantriebskammer 26 vorzustehen, kann der Vorsprungsbetrag der Oberenden der ersten und zweiten Einsetz-/Entfernungs-Führungsabschnitte 68 und 69 von der Seite des Zylinderkopfs 22 auf einen kleinen Wert gedrückt werden, um hierdurch zu der Kompaktheit des Zylinderkopfs 22 beizutragen und die Steifigkeit des Oberendes der Seitenwand des Zylinderkopfs 22 zu verbessern. Darüber hinaus kann die Schrägstellung der ersten und zweiten Zündkerzen 66 und 67 auf einen kleinen Wert gedrückt werden, um die Zündfähigkeit zu verbessern.
Ferner ist der Ansatz 103 zum Anbringen des Kraftstoffeinspritzventils 102 zum Einspritzen des Kraftstoffs in die Einlassöffnung 40 an dem Zylinderkopf 22 vorgesehen, und der zweite AGR-Kanal 101 zum Führen des AGR-Gases ist in dem Zylinderkopf 22 so vorgesehen, dass er sich parallel zur Achse der Nockenwelle 34 in der Nähe des Kraftstoffeinspritzventils 102 erstreckt, wobei ein Abschnitt des Ansatzes 103 in den AGR-Kanal 101 eindringt. Daher kann der zweite AGR-Kanal 101 in dem Zylinderkopf 22 in der Nähe des Kraftstoffeinspritzventils 102 vorgesehen werden, während die Wanddicke des Ansatzes 103 an der Seite des zweiten AGR-Kanals 101 sichergestellt wird. Der zweite AGR-Kanal 101 kann in der Nähe des Kraftstoffeinspritzventils 102 angeordnet werden, während die Steifigkeit des Ansatzes 103 sichergestellt wird und verhindert wird, dass ein nachteiliger Effekt aufgrund des durch den zweiten AGR-Kanal 101 fließenden heißen AGR-Gases auf das Kraftstoffeinspritzventil 102 einwirkt, um hierdurch die Kompaktheit des Zylinderkopfs 22 zu erreichen.
Die Position P1 des Mittelabschnitts des stromaufwärtigen Endes des in dem Zylinderkopf 22 vorgesehenen Einlasskanals 40 und die Position PO des Mittelabschnitts des stromabwärtigen Endes des Auslasskanals 41 sind so gesetzt, dass in Richtung längs der Achse der Nockenwelle 34 einander entsprechen, und daher kann der Abstand zwischen den Zylindern des Mehrzylindermotors verkürzt werden, und die Größe des Zylinderkopfs 22 in Richtung längs der Achse der Nockenwelle 34 kann reduziert werden.
Ferner ist der Zylinderkopf 22 integral mit dem Vorsprung 22a versehen, der von dem Zylinderblock 21 nach außen vorsteht, und die Zündkerzenkammern 109A, 109B, 109C und 109D entsprechend den Brennkammern 29A, 29B, 29C und 29D, sind in dem Zylinderkopf 22 derart definiert, dass ein Abschnitt jeder der Zündkerzenkammern in dem Vorsprung 22a angeordnet ist, wobei ein Abschnitt jeder ersten Zündkerzen 66 zu der entsprechenden Brennkammer weist. Daher kann das Volumen jeder der Zündkerzenkammern 109A bis 109D auf einen relativ großen Wert gesetzt werden, um für eine Gewichtsminderung des Zylinderkopfs 22 zu sorgen.
Darüber hinaus ist der Zylinderkopf 22 mit den Drainagebohrungen 110A, 110B, 110C und 110D versehen, deren eines Ende sich in den unteren Abschnitt jeder der Zündkerzenkammern 109A, 109B, 109C und 109D öffnet und deren anderes Ende sich in die Außenfläche des Vorsprungs 22a öffnet, d.h. die Außenfläche des unteren Abschnitts des Zylinderkopfs 22 außerhalb des Zylinderblocks 21. Daher kann Wasser, das in die Zündkerzenkammen 109A bis 109D eintritt, zuverlässig durch die Drainagebohrungen 110A bis 110D abgeführt werden, die eine verkürzte Länge haben und vereinfacht sind.
Obwohl die Ausführungen der vorliegenden Erfindung beschrieben worden sind, versteht es sich, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die oben beschriebene Ausführung beschränkt ist und verschiedene konstruktive Modifikationen vorgenommen werden können, ohne vom Umfang und Geist der in den Ansprüchen definierten Erfindung abzuweichen.
In einem Mehrzylindermotor, in dem ein Einlassventil und eine erste Zündkerze, die längs einer Achse einer Nockenwelle nebeneinander angeordnet sind, und ein Auslassventil und eine zweite Zündkerze, die längs der Achse der Nockenwelle nebeneinander angeordnet sind, in einem Zylinderkopf für jede Brennkammer angeordnet sind, sind die Position eines Mittelabschnitts eines stromaufwärtigen Endes eines in dem Zylinderkopf vorgesehenen Einlasskanals, mit dem zwischen dem Einlasskanal und jeder der Brennkammern angeordneten Einlassventil, und die Position eines Mittelabschnitts eines stromabwärtigen Endes eines in dem Zylinderkopf vorgesehenen Auslasskanals, mit dem zwischen dem Auslasskanal und jeder der Brennkammern angeordneten Auslassventil, in Richtung längs der Achse der Nockenwelle einander entsprechend festgelegt. Somit ist es möglich, für eine Größenminderung des Zylinderkopfs in Richtung längs der Achse der Nockenwelle zu sorgen.

Claims

Mehrzylindermotor mit einem Zylinderkopf (22), in dem für jede Brennkammer (29A bis 29D) ein Einlassventil (47) und eine erste Zündkerze (66) in Richtung einer Achse genau einer Nockenwelle (34) hintereinander angeordnet sind und ein Auslassventil (48) und eine zweite Zündkerze (67) ebenfalls in Richtung der Achse der Nockenwelle (34) hintereinander angeordnet sind, und in dem ein Einlasskanal (40) und ein Auslasskanal (41) vorgesehen sind, wobei das Einlassventil (47) zwischen dem Einlasskanal (40) und der einen zugeordneten Brennkammer (19A bis 29D) und das Auslassventil (48) zwischen dem Auslasskanal (41) und der einen zugeordneten Brennkammer (29A bis 29D) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Position (PI) einer Mitte eines stromaufwärtigen Endes des Einlasskanals (40) und die Position (PO) einer Mitte eines stromabwärtigen Endes des Auslasskanals (41) in Richtung orthogonal zur Achse der Nockenwelle (34) miteinander fluchten, wobei die Ein- und Auslasskanäle (40, 41) vom jeweiligen Ein- bzw. Auslassventil (47, 48) zu ihren jeweiligen Enden gegensinnig gekrümmt sind.
Mehrzylindermotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an einem bezüglich der Achse der Nockenwelle (34) axialen Ende des Zylinderkopfs (22) in diesem ein AGR-Kanal (94) zum Führen eines Teils von durch den Auslasskanal (41) strömendem Abgas vorgesehen ist; wobei der Auslasskanal (41) zwischen der zweiten Zündkerze (67) und dem AGR-Kanal (94) angeordnet ist und die erste Zündkerze (66) zwischen dem Einlasskanal (40) und dem AGR-Kanal (94) angeordnet ist.
Mehrzylindermotor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein AGR-Ventil (99) zum Regeln der Strömung von AGR-Gas an einer Seitenwand des Zylinderkopfs (22) angebracht ist, in die das stromaufwärtige Ende des Einlasskanals (40) mündet, und dass die erste Zündkerze (66) zwischen dem Einlasskanal (40) und dem AGR-Ventil (99) angeordnet ist.
Mehrzylindermotor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Zündkerze (66) in Richtung orthogonal zur Achse der Nockenwelle (34) dem stromaufwärtigen Ende des Auslasskanals (41) benachbart angeordnet ist, die zweite Zündkerze (67) in Richtung orthogonal zur Achse der Nockenwelle (34) dem stromabwärtigen Ende des Einlasskanals (40) benachbart angeordnet ist, das stromaufwärtige Ende des Einlasskanals (40) von dem stromabwärtigen Ende des Einlasskanals (40) in Richtung längs der Achse der Nockenwelle (34) in einer Richtung versetzt angeordnet ist und das stromabwärtige Ende des Auslasskanals (41) von dem stromaufwärigen Ende des Auslasskanals (41) in Richtung längs der Achse der Nockenwelle in der anderen Richtung versetzt angeordnet ist.
Mehrzylindermotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass integral an dem Zylinderkopf (22) ein Vorsprung (22a) vorgesehen ist, welcher von einem Zylinderblock (21) nach außen vorsteht; dass die Achsen der ersten Zündkerzen (66) in zur Achse der Nockenwelle (34) orthogonalen Ebenen angeordnet sind; dass den ersten Zündkerzen (66) jeweils zugeordnete Zündkerzenkammern (109A bis D), denen jeweils ein Abschnitt der ersten Zündkerzen (66) zugewandt ist, in dem Zylinderkopf (22) definiert sind, wobei ein Abschnitt jeder der Zündkerzenkammern (109A bis D) in den Vorsprung (22a) hineinreicht; und dass eine Mehrzahl von Drainagebohrungen (110A bis D) in dem Vorsprung (22a) vorgesehen sind, deren eines Ende in einen unteren Abschnitt jeder der Zündkerzenkammern (109A bis D) mündet und deren anderes Ende in eine Außenfläche eines unteren Abschnitts des Vorsprungs (22a) mündet.
Mehrzylindermotor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein an dem Zylinderkopf (22) vorgesehener Befestigungsansatz (111) zum Befestigen einer Einlassvorrichtung (42) an dem Vorsprung (22a) in einen unteren Abschnitt einer der Zündkerzenkammern (109C) vorsteht, und dass ein Ende der dieser Zündkerzenkammer (109C) zugeordneten Drainagebohrung (110C) in Richtung der Achse der Nockenwelle (34) zwischen der ersten Zündkerze (66) und dem Befestigungsansatz (111) in den unteren Abschnitt dieser Zündkerzenkammer (109C) mündet.
Mehrzylindermotor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein an dem Zylinderkopf (22) vorgesehener Befestigungsansatz (112) zum Befestigen einer Einlassvorrichtung (42) an dem Vorsprung (22a) in einen unteren Abschnitt einer der Zündkerzenkammern (109A) vorsteht; dass der Befestigungsansatz (112) in Richtung der Achse der Nockenwelle (34) zwischen der Mündung des Endes der dieser Zündkerzenkammer (109A) zugeordneten Drainagebohrung (110A) in den unteren Abschnitt dieser Zündkerzenkammer (109A) und der ersten Zündkerze (66) angeordnet ist; und dass zwischen einer Innenwand dieser Zündkerzenkammer (109A) und dem Befestigungsansatz (112) eine Führungswand (113) vorgesehen ist, um Wasser, das um die erste Zündkerze (66) herum eintritt, zu der Drainagebohrung (110A) zu führen.
Mehrzylindermotor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein unterer Abschnitt einer Innenfläche einer der Zündkerzenkammern (109A) auf der vorstehenden Seite des Vorsprungs (22a) als zur Nockenwelle (34) parallele ebene Fläche (114) ausgebildet ist, und sich eine Gewindebohrung (116) für den Gewindeeingriff mit einem Befestigungsbolzen (115) zum Befestigen einer Einlassvorrichtung (42) zwischen einer vorstehenden Endfläche des Vorsprungs (22a) und der ebenen Fläche (114) erstreckt.
Mehrzylindermotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Ansätze (103) zum Anbringen von Kraftstoffeinspritzventilen (102) an dem Zylinderkopf (22) vorgesehen sind und dass ein zweiter AGR-Kanal (101) zum Führen von AGR-Gas in dem Zylinderkopf (22) vorgesehen ist, welcher sich parallel zur Achse der Nockenwelle (34) in der Nähe der Kraftstoffeinspritzventile (102) erstreckt, wobei ein Abschnitt (103a) von jedem der Ansätze (103) in den zweiten AGR-Kanal (101) vorsieht.
Mehrzylindermotor nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite AGR-Kanal (101) zwischen den Einlasskanälen (40) und den Kraftstoffeinspritzventilen (102) angeordnet ist.
Mehrzylindermotor nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine einer Mehrzahl von Zündkerzenkammern (109A bis D), die in dem Zylinderkopf (22) den Brennkammern (29A bis D) jeweils zugeordnet ausgebildet sind und zu denen ein Abschnitt der jeweiligen Zündkerzen (66) freigelegt ist, zwischen dem zweiten AGR-Kanal (101) und den Brennkammern (29A bis D) angeordnet ist.