DE10233219B4

DE10233219B4 - Einlasssystem eines V-Motors

Info

Publication number: DE10233219B4
Application number: DE10233219A
Authority: DE
Inventors: Hisashi Hamamatsu Ozeki
Original assignee: Suzuki Motor Corp
Current assignee: Suzuki Motor Corp
Priority date: 2001-07-23
Filing date: 2002-07-22
Publication date: 2006-04-20
Anticipated expiration: 2022-07-23
Also published as: US6718930B2; US20030015161A1; DE10233219A1

Abstract

Einlasssystem eines V-Motors umfassend: einen Sammelbehälter (42), der sich in der Richtung (X) der Zylinderreihen (10A, 10B) oberhalb eines Raums (12) zwischen der ersten und der zweiten Zylinderreihe (10A, 10B) des V-Motors (2) erstreckt;
eine erste Einlassleitung (56A) eines Einlassverteilers (54), deren eines Ende mit einer zweiten Seite des Sammelbehälters (42), die der zweiten Zylinderreihe (10-B) zugewandt ist, und eine zweite Einlassleitung (56B) des Einlassverteilers (54), deren eines Ende mit einer ersten Seite des Sammelbehälters (42), die der ersten Zylinderreihe (10A) zugewandt ist, verbunden ist, wobei die erste und die zweite Einlassleitung (56A, 56B) ein Ende aufweisen, das in der Nähe der ersten und der zweiten Zylinderreihe (10A, 10B) abgebogen und umgebogen ist, und mittlere Bereiche aufweisen, die unterhalb des Sammelbehälters (42) einander kreuzen und deren andere Enden mit der ersten und der zweiten Zylinderreihe (10A, 10B) verbunden sind, wobei die erste und die zweite Einlassleitung (56A, 56B), die...

Description

Die Erfindung betrifft ein Einlasssystem eines V-Verbrennungsmotors und insbesondere ein Einlasssystem eines V-Motors, das dessen Höhenabmessung verkleinern kann und das für den Einbau in einem Fahrzeug vorteilhaft ist.
Ferner betrifft die Erfindung ein Einlassystem eines V-Motors, bei dem Einlasskanäle für einen Betrieb mit niedriger Drehzahl und einen Betrieb mit hoher Drehzahl entsprechend dem Antriebszustand des Fahrzeugs geschaltet werden, und der Einlasskanal für hohe Drehzahl in Richtung zu dem Zentrum der V-Reihe so geneigt ist, dass das Einlasssystem in Richtung zu den Zylinderreihen hin kompakt angeordnet ist.

Aus US 4,784,091 ist ein Einlasssystem eines V-Motors bekannt, wobei von jeder der Ansaugöffnungen eine gesonderte Einlassleitung zu einem Verteilerbehälter führt, der sich zwischen den beiden Zylinderreihen in deren Längsrichtung erstreckt. Hierbei kreuzen sich die hintereinander angeordneten Einlassleitungen unter dem Verteilerbehälter.

Aus US 5,657,727 ist ein Einlasssystem eines V-Motors bekannt, wobei von jeder Ansaugleitung eine gesonderte Einlassleitung in eine Verteilerkammer ragt und in dieser mündet. Hierbei sind die Einlassleitungen bogenförmig von der Ansaugleitung ausgehend nach oben und nach unten in die Verteilerkammer gestaltet, die zwischen den beiden Zylinderreihen unter den Einlassöffnungen der Einlasskanäle ausgebildet ist.

Ein V-Motor 102 ist in 7 dargestellt. Der V-Motor 102 weist einen ersten und einen zweiten Zylinderkopf 106A, 106B an einem im Allgemeinen V-förmigen Zylinderblock 104 und eine erste und eine zweite Kopfabdeckung 108A, 108B, die an den Zylinderköpfen 106A, 106B angeordnet sind, auf, um eine erste und eine zweite Zylinderreihe 110A, 110B zu bilden, die in einer V-Form angeordnet sind. Die Zylinderreihen 110A, 110B bilden zwischen einander einen Raum 112.

Ein Einlasssystem 114 des V-Motors 102 umfasst einen ersten Sammelbehälter 106A oberhalb der Abdeckung 108B der Zylinderreihe 110B und einen zweiten Sammelbehälter 116B oberhalb der Abdeckung 108A der Zylinderreihe 110A.

Die Sammelbehälter 116A, 116B sind mit einem Ende einer ersten und einer zweiten Einlassleitung 120A, 120B eines Einlassverteilers 118 verbunden. Die Einlassleitungen 120A, 120B erstrecken sich von ihrem jeweiligen Sammelbehälter aus in Richtung zu der gegenüberliegenden Zylinderreihe 110A, 110B hin und weisen mittlere Bereiche auf, die sich zwischen den Zylinderreihen kreuzen, und weisen jeweils ein anderes Ende auf, die mit den Zylinderköpfen 106A, 106B der Zylinderreihen 110A, 110B verbunden sind.

Das Einlasssystem 114 besitzt eine Bauweise, bei der der erste und der zweite Sammelbehälter 116A, 116B oberhalb der gegenüberliegenden zweiten und ersten Zylinderreihe 110B, 110A angeordnet sind und bei dem die Einlassleitungen 120A, 120B sich von dort in Richtung zu den gegenüberliegenden Zylinderköpfen 106A, 106B hin erstrecken. Entsprechend ist es schwierig, einen veränderbares Einlassmittel einzubauen, das die Länge der Einlassleitung verändern kann.

Ein Einlasssystem eines V-Motors mit einem veränderbaren Einlassmittel ist in dem japanischen Patent 2 541 964, in dem offengelegten japanischen Patent 8-319 813 und in dem offengelegten japanischen Patent 2000-186 640 offenbart.

Das in dem japanischen Patent 2 541 964 offenbarte Einlasssystem weist ein Volumen oberhalb und zwischen den Reihen und einen ersten und einen zweiten stromabwärtigen Einlasskanal auf, die mit den Reihen verbunden sind und deren stromabwärtige Enden sich unterhalb des Volumens kreuzen. Die Einlasskanäle sind in der Richtung der Zylinderreihen in einer abwechselnden Position angeordnet. Die Kreuzung der Kanäle ist innerhalb der Länge des Volumens in der Richtung der Zylinderreihen angeordnet. Ein erster Verbindungskanal verbindet einen unteren Teil des Volumens mit den ersten Einlasskanälen. Ein zweiter Verbindungskanal verbindet den unteren Teil des Volumens mit den zweiten Einlasskanälen. Ventile sind in den Verbindungskanälen angeordnet und öffnen die Verbindungskanäle während des Betriebs mit hoher Drehzahl. Die Verbindungskanäle sind in zwei Reihen in der Richtung der Achse der Kurbelwelle angeordnet.

Das in dem offengelegten japanischen Patent 8-319 813 offenbarte Einlasssystem umfasst eine Vielzahl von Verzweigungsleitungen, die mit der rechten und der linken Reihe, die in V-Form ausgebildet sind, in Verbindung stehen, einen Sammelbehälter oberhalb der Verzweigungsleitungen zum Verteilen von Einlassluft, einen Kanal zum Einführen von Durchblasgas in den Sammelbehälter, eine Öl-Sammelaussparung, die in einer Trennwand ausgebildet ist, die den Sammelbehälter und die Verzweigungsleitungen voneinander trennt, und ein Loch für Tropföl, das mit der Öl-Sammelaussparung und den Verzweigungsleitungen verbunden ist.

Das in dem offengelegten japanischen Patent 2000-186 640 offenbarte Einlasssystem weist Zylinder auf, die eine rechte und eine linke Reihe bilden, die in einer V-Form oder in einer horizontal gegenüberliegenden Weise angeordnet sind. Ventile zum Öffnen und Schließen von Hauptkanälen sind mittels einer einzigen Welle an der Kreuzung der beiden Hauptkanäle zu den Zylindern der rechten und der linken Reihe angeordnet. Nebenkanäle weisen Enden auf, die in Richtung zu der stromaufwärtigen Seite des Ventils geöffnet sind und deren andere Enden in Richtung zu der stromabwärtigen Seite desselben geöffnet sind.

Das Einlasssystem des V-Motors, das beispielsweise in dem japanischen Patent 2 541 964 offenbart ist, weist einen Sammelbehälter als einen Volumenteil oberhalb eines Raums zwischen der ersten und der zweiten Reihe auf. Die Kreuzung der ersten und der zweiten stromabwärtigen Einlasskanäle ist unterhalb des Sammelbehälters angeordnet. Ein erster und ein zweiter Verbindungskanal verbinden einen unteren Teil des Sammelbehälters mit den Einlasskanälen. Ventile sind in den Kanälen zum Öffnen und Schließen des Kanals zur Veränderung der Länge der Einlasskanäle angeordnet.

Jedoch sind bei diesen Einlasssystemen die Kreuzung der Einlasskanäle, der Verbindungskanäle und die Ventile in vertikaler Richtung unterhalb des Sammelbehälters übereinander angeordnet, was Ursache dafür ist, dass der Sammelbehälter deutlich über diesen Raum hinaus nach oben vorsteht. Als Folge ist die Höhenabmessung des Motors groß, was bei dem Einbau des Motors in einem Fahrzeug nachteilig ist.

Um das oben angegebene Problem oder die Kosten zu vermeiden oder zu minimieren sieht die vorliegende Erfindung vor ein Einlasssystem eines V-Motors mit einem Sammelbehälter, der sich in der Richtung der Zylinderreihen oberhalb eines Raums zwischen der ersten und der zweiten Zylinderreihe des V-Motors erstreckt, mit einer ersten Einlassleitung eines Einlassverteilers, deren jeweils eines Ende mit einer zweiten Seite des Sammelbehälters, die der zweiten Zylinderreihe zugewandt ist, verbunden ist, und mit einer zweiten Einlassleitung des Einlassverteilers, deren jeweils anderes Ende mit einer ersten Seite des Sammelbehälters, die der ersten Zylinderreihe zugewandt ist, verbunden ist, wobei die erste und die zweite Einlassleitung je ein Ende aufweisen, das in der Nähe der zweiten bzw. der ersten Zylinderreihe abgebogen und umgebogen ist, und mittlere Bereichen aufweisen, die sich unterhalb des Sammelbehälters derart kreuzen, dass ihre anderen Enden mit der ersten und der zweiten Zylinderreihe verbunden sind, wobei das Einlasssystem umfasst: die erste und die zweite Einlassleitung, die mit der ersten und der zweiten Zylinderreihe verbunden sind, jeweils in einer abwechselnden Position in der Richtung der Zylinderreihen angeordnet; die erste und die zweite Verzweigungsleitung je mit einem Ende, das mit den Sammelbehälter verbunden ist, und ein anderes Ende, das mit dem benachbarten anderen Ende der ersten und der zweiten Einlassleitung verbunden ist; ein veränderbares Einlassmittel (beispielsweise Ventilelemente) zum Öffnen und Schließen des ersten und des zweiten Verzweigungskanals der Verzweigungsleitungen, wobei das veränderbare Einlassmittel an dem einem Ende der ersten und der zweiten Verzweigungsleitungen, das in den Sammelbehälter eingesetzt ist, angeordnet sind.

Ein solches Einlasssystem minimiert das Vorstehen des Sammelbehälters aus dem Raum zwischen den Zylinderreihen, weil das veränderbare Einlassmittel innerhalb des Sammelbehälters angeordnet ist, während das veränderbare Einlassmittel eines herkömmlichen Einlasssystems unterhalb des Sammelbehälters angeordnet ist.

Ein Einlasssystem eines V-Motors ist auch in dem offengelegten japanischen Patent 3-271 558 offenbart und weist einen primären und einen sekundären Anschluss auf, die in Richtung zu einem V-förmigen Raum bei dem Mehrzylinder-V-Motor geöffnet sind. Die Anschlüsse sind mit einem Sammelbehälter innerhalb des V-förmigen Raums über einen primären und einen sekundären Einlasskanal verbunden. Ein Regelventil ist in dem sekundären Anschluss zum Öffnen und Schließen bei niedriger und hoher Drehzahl des Motors vorgesehen. Der sekundäre Einlasskanal erstreckt sich von einem Zylinder aus in einer geneigten Richtung nach oben. Der primäre Einlasskanal erstreckt sich nach oben, damit er um die Linie der Drehwelle des Regelventils herumgeführt ist. Dadurch wird eine kompakte Motorbauweise erreicht.

Ein weiteres Einlasssystem eines Motors, das in dem offengelegten japanischen Patent 7-229 424 offenbart ist, weist ein Einlassluft-Regelventil zur veränderbaren Regelung der Einlasskanal-Fläche innerhalb eines Einlasskanals auf, der eine Verbindung mit einer Vielzahl von Einlassventil-Öffnungen herstellt. Der Einlasskanal ist in einen ersten und in einen zweiten Kanal aufgeteilt. Der zweite Kanal stellt eine Verbindung mit einem Teil der Einlassventil-Öffnung über eine separate Wand her. Der erste Kanal stellt eine Verbindung mit der anderen Einlassventil-Öffnung her. Ein zweites Regelventil regelt den zweiten Kanal zum vollständigen Schließen, wenn die Menge der Einlassluft klein ist, und zum vollständigen Öffnen, wenn die Menge der Einlassluft groß ist. Ein erstes Regelventil regelt den ersten Kanal zum Schließen derart, dass nur ein nach oben oder nach außen gerichteter Bereich geöffnet ist, wenn die Menge der Einlassluft klein ist, und vollständig geöffnet ist, wenn die Menge der Einlassluft groß ist. Diese Bauweise erzeugt ohne einen vergrößerten Einlasswiderstand zuverlässig eine Wirbelströmung.

Ein Einlasssystem eines herkömmlichen V-Motors mit einem veränderbaren Einlassventil-System gemäß Darstellung in 12 und 13 ist bereits im Handel erhältlich. Ein solches Ventilsystem umfasst einen Sammelbehälter, einen Einlassverteiler, der um den Sammelbehälter herum entgegen dem Uhrzeigersinn geführt ist, und eine veränderbare Einlassventil-Einheit, die zwischen einem oberen Teil des Sammelbehälters und dem Einlassverteiler angeordnet ist. Das veränderbare Einlassventil der veränderbaren Einlassventil-Einheit wird geschaltet. Das heißt, das veränderbare Einlassventil wird während des Betriebs mit hoher Drehzahl gemäß Darstellung in 12 geöffnet und während des Betriebs mit niedriger Drehzahl gemäß Darstellung in 13 geschlossen. Jedoch wird das Ausströmen von dem veränderbaren Einlassventil aus während des Betriebs mit hoher Drehzahl in einem hohen Ausmaß abgebogen (d.h. gekrümmt geführt), was eine Vergrößerung des Einlasswiderstandes und eine Herabsetzung der Leistung verursacht.

Aufgabe ist es, die angegebenen Nachteile zu vermeiden oder mindestens zu minimieren. Daher sieht die vorliegende Erfindung vor ein Einlasssystem eines V-Motors mit einem Sammelbehälter, der oberhalb von und zwischen der ersten und der zweiten Zylinderreihe des V-Motors angeordnet ist, mit Einlasskanälen, die von Seiten des Sammelbehälters aus abzweigen und einander unterhalb des Sammelbehälters kreuzen, um mit jeder Zylinderreihe verbunden zu sein, wobei das Einlasssystem umfasst: einen ersten und einen zweiten Einlasskanal, die mit der ersten und der zweiten Zylinderreihe verbunden und unterhalb des Sammelbehälters in der Richtung der Zylinderreihen angeordnet sind; einen ersten und einen zweiten Abzweigungskanal, die von mittleren Bereichen des ersten und der zweiten Einlasskanals aus abzweigen und mit einem unteren Teil des Sammelbehälters verbunden sind, wobei der erste und der zweite Abzweigungskanal je eine zentrale Achse aufweisen, die in Richtung zu der zentralen Achse der Zylinderreihen des V-Motors hin geneigt sind und wobei die beiden zentralen Achsen sich innerhalb des Sammelbehälters kreuzen; und ein Ventilsystem zum Öffnen und Schließen des ersten und des zweiten Abzweigungskanals, wobei das Ventilsystem eine Drehwelle aufweist, die an der Kreuzung der beiden zentralen Achsen durchtritt.

Gemäß der vorliegenden Erfindung sind somit der erste und der zweite Abzweigungskanal für einen Betrieb bei hoher Drehzahl in Richtung zu der zentralen Achse zwischen den Zylinderreihen hin geneigt, die eine längsgerichtete zentrale Achse des V-Motors ist. Entsprechend ist ein Abbiegen der Einlassanschlüsse des ersten und des zweiten Zylinderkopfs, die jeweils eine Öffnung in Richtung zu der zentralen Achse der V-Reihe aufweisen, verhindert, sodass der Einlasswiderstand herabgesetzt sein kann. Auch ist die Kreuzung des ersten und des zweiten Abzweigungskanals innerhalb des Sammelbehälters angeordnet, sodass der Sammelbehälter in einer tiefer gelegenen Position angeordnet werden kann, was die Höhenabmessung des Einlasssystems verkleinert. Weiter kann der Kreuzungsteil durch eine einzige Drehwelle des Ventilsystems zum Öffnen und Schließen des ersten und des zweiten Abzweigungskanals durchdrungen sein. Dadurch kann der Sammelbehälter, der das eingebaute Ventilsystem aufweist, verkleinert sein, was die Breitenabmessung des Einlasssystems verkleinern kann.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 ist ein vergrößerter Schnitt durch ein Einlasssystem eines V-Motors einer ersten Ausführungsform entlang der Linie 1–1 in 2;
2 ist ein vergrößerter Schnitt entlang der Linie 2–2 in 4;
3 ist eine Darstellung einer Dichtung zwischen einem oberen und einem unteren Block;
4 ist ein Schnitt durch das Einlasssystem des V-Motors;
5 ist ein vergrößerter Schnitt durch das Einlasssystem einer zweiten Ausführungsform;
6 ist ein vergrößerter Schnitt durch das Einlasssystem einer dritten Ausführungsform;
7 ist ein vergrößerter Schnitt durch das Einlasssystem des Standes der Technik;
8 ist eine schematische vergrößerte Vorderansicht im Schnitt durch ein Einlasssystem eines V-Motors einer vierten Ausführungsform der Erfindung;
9 ist im Schnitt eine schematische Vorderansicht eines Einlasssystem des in 8 dargestellten V-Motors;
10 ist ein vergrößerter Schnitt entlang der Linie 10–10 in 8;
11 ist eine schematische Ansicht des Einlasssystems einer fünften Ausführungsform der Erfindung;
12 ist eine schematische Ansicht eines Einlasssystems des Standes der Technik während des Betriebs mit hoher Drehzahl;
13 ist eine schematische Ansicht des Einlasssystems des Standes der Technik während des Betriebs mit niedriger Drehzahl.
Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf 1–4 beschrieben, die eine erste Ausführungsform der Erfindung zeigen. Gemäß 4 weist ein V-Motor 2 einen ersten und einen zweiten Zylinderkopf 6A, 6B an einem im Allgemeinen V-förmigen Zylinderblock 4 und eine erste und eine zweite Zylinderkopfabdeckung. 8A, 8B an den Zylinderköpfen 6A, 6B zur Bildung einer ersten und einer zweiten Zylinderreihe 10A, 10B auf, die V-förmig angeordnet sind. Die Zylinderreihen 10A, 10B bilden zwischen einander einen V-förmigen Raum 12, der bei der dargestellten Ausbildung vom Motor aus nach außen hin offen ist.
Der V-Motor 2 weist eine Lagerkappe 14 an dem unteren Teil des Zylinderblocks 4 zur Abstützung einer Kurbelwelle 16 auf. Eine Ölwanne 18 ist unterhalb der Lagerkappe 14 angeordnet. Der Zylinderblock 4 weist einen ersten und einen zweiten Zylinder 20A, 20B und einen ersten und zweiten verschiebbaren Kolben 22A, 22B auf. Die Kolben 22A, 22B sind mit der Kurbelwelle 16 über eine erste und eine zweite Pleuelstange 24A, 24B verbunden. Dieser V-Motor 2 weist mehrere, beispielsweise drei, Zylinder 20A hintereinander in der ersten Zylinderreihe 10A des Zylinderblocks 4 und mehrere, beispielsweise drei, Zylinder 20B hintereinander in der zweiten Zylinderreihe 10B auf.
Die Zylinderköpfe 6A, 6B weisen Räume 26A, 26B als erste und zweite Brennkammern, die den Zylindern 20A, 20B entsprechen, auf. Die Räume 26A, 26B sind mit einem ersten und einem zweiten Einlassanschluss 28A, 28B und einem ersten und einem zweiten Auslassanschluss 30A, 30B verbunden.
Die Einlassanschlüsse 28A, 28B weisen stromaufwärtige Enden auf, die in Richtung zu dem Raum 12 hin offen sind, während die Auslassanschlüsse 30A, 30B stromabwärtige Enden aufweisen, die von dem Motor 2 aus betrachtet nach außen hin von dem Raum 12 aus offen sind. Die Zylinderköpfe 6A, 6B weisen ein erstes und ein zweites Einlassventil 32A, 32B, ein erstes und ein zweites Auslassventil 34A, 34B, eine erste und eine zweite Einlassnockenwelle 36A, 36B und eine erste und eine zweite Auslassnockenwelle 38A, 38B auf. Die Einlass- und die Auslassventile 32, 34 öffnen/schließen die Einlass- und die Auslassanschlüsse 28, 30. Die Einlass- und die Auslassnockenwelle 36, 38 sind drehbar gelagert und werden zum Öffnen/Schließen der Einlass- und der Auslassventile 32, 34 in herkömmlicher Weise angetrieben bzw. betätigt.
Ein Einlasssystem 40 des V-Motors 2 weist einen länglichen Sammelbehälter 42 auf, der sich in der Richtung "X" der Zylinderreihen (d.h. in der Längsrichtung der Zylinderreihen) erstreckt, wobei die Richtung "X" parallel zu der Achse der Kurbelwelle verläuft, und der oberhalb des Raums 12 zwischen den Zylinderreihen 10A, 10B angeordnet ist. Gemäß Darstellung in 1 und 2 weist der Sammelbehälter 42 einen Behälterkanal 52, der sich in der Richtung "X" der Zylinderreihen erstreckt, auf. Der Behälterkanal 52, der sich in der Richtung "X" der Zylinderreihen erstreckt, ist durch eine obere und eine untere Wand 44, 46, Stirnwände 48, 48, die in der Richtung "X" beabstandet sind, und durch eine erste und eine zweite Seitenwand 50A, 50B, gebildet bzw. begrenzt, die den Zylinderreihen 10A, 10B am nächsten angeordnet sind. Der Behälterkanal 52 weist eine stromaufwärtige Seite auf, die mit einem Luftfilter über einen Drosselkörper durch einen Einlasskanal (nicht dargestellt) hindurch verbunden ist.
Der Sammelbehälter 42 ist mit einer ersten und einer zweiten Einlassleitung 56A, 56B des Einlassverteilers 54 für den Betrieb mit niedriger Drehzahl verbunden. Der Einlassverteiler 54 ist an der zweiten Seitenwand 50B, die der Zylinderreihe 10B zugewandt ist, mit einem Ende der Einlassleitung 56A verbun den und ist an der ersten Seitenwand 50A, die der Zylinderreihe 10A zugewandt ist, mit einem Ende der Einlassleitung 56B verbunden. Die Einlassleitungen 56A, 56B weisen somit je ein Ende auf, das mit dem Behälterkanal 52 von den Seiten 50B, 50A des Sammelbehälters 42 aus verbunden ist.
Gemäß 4 weisen der erste und der zweite Einlasskanal 56A, 56B je ein Ende auf, das in der Nähe der ersten und der zweiten Kopfabdeckung 8A, 8B der Zylinderreihen 10B, 10A abgebogen und umgebogen ist. Die Einlassleitungen 56A, 56B weisen mittlere Bereiche auf, die sich an einer Stelle unterhalb des Sammelbehälters 42 kreuzen (d.h. schneiden, dies bei Betrachtung in der Richtung "X"), und ihre anderen Enden sind mit den Zylinderköpfen 6A, 6B der Zylinderreihen 10A, 10B verbunden.
Bei dem V-Motor 2 dieser Ausführungsform weisen drei erste Einlassleitungen 56A (eine für jeden Zylinder) je ein Ende auf, das mit der zweiten Seitenwand 50B des Sammelbehälters 42 verbunden ist, während ihr anderes Ende mit dem Zylinderkopf 6A verbunden ist. Auch die drei Einlassleitungen 56B (eine für jeden Zylinder) weisen ein Ende auf, das mit der ersten Seitenwand 50A des Sammelbehälters 42 verbunden ist, und ihr anderes Ende ist mit dem Zylinderkopf 6B verbunden. Die Einlassleitungen 56A, 56B, die mit den Zylinderreihen 10A, 10B verbunden sind, sind in einer abwechselnden Position in der Richtung "X" der Zylinderreihen angeordnet.
Die Einlassleitungen 56A, 56B bilden in ihrem Inneren einen ersten und einen zweiten Einlasskanal 58A, 58B, deren eines Ende mit dem Behälterkanal 52 verbunden ist und deren anderes Ende mit den Einlassanschlüssen 28A, 28B verbunden ist.
Der Einlassverteiler 54 weist eine erste und eine zweite Verzweigungsleitung 60A, 60B für einen Betrieb mit hoher Drehzahl auf, die auf kurzem Weg den Sammelbehälter 42 mit den Einlassleitungen 56A, 56B verbinden. Die Verzweigungsleitungen 60A, 60B weisen je ein Ende auf, das in den Sammelkanal 52 von einem unteren Flansch oder einer unteren Wand 46 des Sammelbehälter 42 aus eingesetzt ist, und das andere Ende ist mit den Einlassleitungen 56A, 56B in der Nähe der anderen Enden verbunden.
Der V-Motor 2 weist vier erste Verzweigungsleitungen 60A und vier zweite Verzweigungsleitungen 60B auf. Die Verzweigungsleitungen 60A, 60B sind in einer abwechselnden Position in der Richtung "X" angeordnet, und ihre einen Enden fluchten in der Richtung "X". Die Verzweigungsleitungen 60A, 60B weisen in ihrem Inneren einen ersten und einen zweiten Verzweigungskanal 62A, 62B auf. Die Verzweigungskanäle 62A, 62B weisen je ein Ende auf, das mit dem Behälterkanal 52 verbunden ist, und ihre anderen Enden sind mit den Einlasskanälen 58A, 58B verbunden.
Die Verzweigungsleitungen 60A, 60B, die in den Sammelbehälter 42 eingesetzt sind, weisen an ihren einen Enden veränderbare Einlassmittel oder – elemente 64 auf, die die Verzweigungskanäle 62A, 62B der Verzweigungsleitungen 60A, 60B öffnen und schließen. Das veränderbare Einlassmittel 64 weist ein erstes und der zweites Ventil 66A, 66B in den Verzweigungskanälen 62A, 62B der Verzweigungsleitungen 60A, 60B in dem Sammelkanal 52 auf. Die Ventile 66A, 66B umfassen drei Ventile 66A und drei Ventile 66B.
Die Ventile 66A, 66B sind an einer einzigen Ventilwelle 68 befestigt, die sich in der Richtung "X" erstreckt und die die Verzweigungskanäle 62A, 62B durchdringt und durch die Verzweigungsleitungen 60A, 60B in dem Behälterkanal 52 abgestützt ist. Diese Ventile 66A, 66B werden durch ein Ventilantriebssystem (nicht dargestellt) zum Öffnen und Schließen der Verzweigungskanäle 62A, 62B gemäß dem Betriebszustand des V-Motors 2 angetrieben bzw. betätigt.
Die Einlassleitungen 56A, 56B und die Verzweigungsleitungen 60A, 60B sind in ein oberes Blockelement 70U in Richtung zu dem Sammelbehälter 42 und in ein unteres Blockelement 70L in Richtung zu den Zylinderreihen 10A, 10B mittels einer Trennfläche oder -ebene "P" aufgeteilt, die im Wesentlichen mit der unteren Seitenwand 46 des Sammelbehälters 42 fluchtet.
Der obere Block 70U umfasst den Sammelbehälter und einen ersten einen zweiten oberen Einlassleitungsteil 56A–U, 56B–U und einen ersten und einen zweiten oberen Verzweigungsleitungsteil 60A–U, 60B–U. Die oberen Einlassleitungsteile 56A–U, 56B–U sind mit der ersten und der zweiten Seitenwand 50A, 50B des Sammelbehälters 42 verbunden. Die oberen Verzweigungsleitungsteile 60A–U, 60B–U sind in den Sammelbehälter 42 durch die Wand 46 hindurch eingesetzt. Auch der untere Block 70L umfasst ein erstes und ein zweites unteres Einlassleitungsteil 56A–L, 56B–L und ein erstes und ein zweites unteres Verzweigungsleitungsteil 60A–L, 60B–L. Die unteren Einlassleitungsteile 56A–L, 56B–L sind mit den Zylinderreihen 10A, 10B und den unteren Verzweigungsleitungsteilen 60A–L, 60BL verbunden.
Dadurch sind die Einlassleitungen 56A, 56B in die oberen Einlassleitungsteile 56A–U, 56B–U und in die unteren Einlassleitungsteile 56A–L, 56B–L durch die Trennfläche "P" aufgeteilt. In gleicher Weise sind die Verzweigungsleitungen 60A, 60B in die oberen Verzweigungsleitungsteile 60A–U, 60B–U und in die unteren Verzweigungsleitungsteile 60A–L, 60B–L durch die Trennfläche "P" aufgeteilt.
Der obere und der untere Block 70U, 70L weisen eine obere und eine untere geteilte Fläche 72U, 72L auf. Die obere und die untere geteilte Fläche 70U, 70L weisen eine obere und eine untere geteilte Fläche 74U, 74L an der Trennfläche "P" auf.
Die obere geteilte Fläche 72U weist eine obere mittig-geteilte Fläche 72U–C, eine obere innen-geteilte Fläche 72U–I und eine erste und eine zweite obere geteilte Fläche 72U–A, 72U–B auf. Die obere mittig-geteilte Fläche 72U–C bildet einen Teil der unteren Fläche 46. Die obere innen-geteilte Fläche 72U–I bildet den anderen übrigen Teil der unteren Fläche 46, um die obere mittig-geteilte Fläche 72U–C zu umgeben. Die erste und die zweite obere geteilte Fläche 72U–A, 72U–B stehen in Richtung zu der zweiten und der ersten Zylinderreihe 10B, 10A von den Seitenwänden 50A, 50B des Sammelbehälters 42 aus vor.
Die obere mittig-geteilte Fläche 72U–C weist die geöffneten bzw. offenen oberen Verzweigungsleitungen 60A–U, 60B–U mit dem darin befindlichen veränderbaren Einlassmittel 64 auf. Auch die obere innen-geteilte Fläche 72U–I weist eine Öffnung 76 auf, in die die oberen Verzweigungsleitungsteile 60A–U, 60B–U mit dem veränderbaren Einlassmittel 64 eingesetzt sitzt. Die Öffnung 76 ist mit der oberen mittig-geteilten Fläche 72U–C ausgestattet. Weiter weisen die oberen geteilten Flächen 72U–A, 72U–B die Einlassleitungsteile 56A–U, 56B–U auf, deren eines Ende geöffnet ist.
Die untere geteilte Fläche 72L weist eine untere mittig-geteilte Fläche 72L–C und eine erste und eine zweite untere geteilte Fläche 72L–A, 72L–B auf. Die untere mittig-geteilte Fläche 72L–C liegt an dem oberen mittig geteilten Teil 72U–C und dem oberen innen geteilten Teil 72U–I an. Die erste und die zweite untere geteilte Fläche 72L–A, 72L–B liegt an der jeweiligen oberen geteilten Fläche 72U–A, 72U–B an.
Die untere mittig-geteilte Fläche 72L–C weist die unteren Verzweigungsleistungsteile 60A–L, 60B–L auf, die ein geöffnetes Ende aufweisen. Die unteren geteilten Flächen 72L–A, 72L–B weisen die unteren Einlassleitungsteile 56A–L, 56B–L auf, die ein geöffnetes Ende aufweisen.
Die obere mittig-geteilte Fläche 72U–C, die die oberen Verzweigungsleitungsteile 60A–U, 60B–U umgibt, weist einen zentralen Dichtungsteil 78C auf. Der zentrale Dichtungsteil 78C dichtet die untere mittig-geteilte Fläche 72L–C, die die unteren Verzweigungsleitungsteile 60A–L, 60B–L umgibt, ab. Auch die obere innen-geteilte Fläche 72U–I weist um die Öffnung 76 herum einen inneren Dichtungsteil 78I auf. Der innere Dichtungsteil 78I dichtet die untere mittig-geteilte Fläche 72L–C um die unteren Verzweigungsleitungsteile 60A–L, 60B–L herum ab. Weiter weisen die oberen geteilten Flächen 72U–A, 72U–B einen ersten und einen zweiten Dichtungsteil 78A, 78B auf. Die Dichtungsteile 78A, 78B dichten die unteren geteilten Flächen 72L–A, 72L–B um die unteren Einlassleitungsteile 56A–L, 56B–L herum ab.
Gemäß 3 sind bei dem Einlasssystem 40 die Verzweigungsleitungsteile 60A–U, 60 + b-U, die die Ventile 66A, 66B aufweisen, oberhalb der unteren geteilten Fläche 74L der unteren mittig-geteilten Fläche 72L–C befestigt. Diese Ausbildung erfolgt über eine Gewinde-Befestigung einer zentralen Anbauschraube (nicht dargestellt), die über ein Gewinde in ein oberes mittiges Anbauloch 80C in der oberen mittig-geteilten Fläche 72U–C eingesetzt ist, in ein unteres zentrales Loch (nicht dargestellt) in der unteren mittig-geteilten Fläche 72L–C. Der zentrale Dichtungsteil 78C dichtet die Verzweigungskanäle 62A, 62B zwischen der oberen und der unteren mittig-geteilten Fläche 72U–C, 72U–C ab.
Auch ist bei dem Einlasssystem 40 der Sammelbehälter 42 oberhalb der unteren geteilten Fläche 74L der unteren mittig-geteilten Fläche 72L–C befestigt. Diese Befestigung erfolgt durch Gewinde-Befestigen einer inneren Anbauschraube (nicht dargestellt), die über ein Gewinde in ein oberes inneren Anbauloch 80C in der oberen inneren innen-geteilten Fläche 72U–I eingesetzt ist, in ein unteres inneres Loch (nicht dargestellt) in der unteren mittig-geteilten Fläche 72L–C. Die Öffnung 76 zwischen der oberen innen geteilten Fläche 72U–I und der unteren mittig-geteilten Fläche 72L–C ist mit dem inneren Dichtungsteil 78I abgedichtet.
Weiter sind bei dem Einlasssystem 40 die oberen Verzweigungsleitungsteile 60A–U, 60B–U oberhalb der unteren geteilten Fläche 74 der unteren geteilten Flächen 72L–A, 72L–B befestigt. Diese Befestigung erfolgt durch Gewinde-Befestigen einer ersten und einer zweiten Anbauschraube (nicht dargestellt), die über eine Gewinde in ein erstes und in ein zweites oberen Anbauloch 80A, 80B in den oberen geteilten Flächen 72U–I eingesetzt sind, in ein erstes und in ein zweites Loch (nicht dargestellt) in den unteren geteilten Flächen 72L–A, 72L–B. Die Einlasskanäle 58A, 58B zwischen den oberen geteilten Flächen 72U–A, 72U–B und den unteren geteilten Flächen 72L–A, 72L–B sind mit den Dichtungsteilen 78A, 78B abgedichtet.
Das Einlasssystem 40 des Motors 2 ist mit einem ersten und einem zweiten Anbauflansch 82A, 82B (1) in Richtung zu dem Raum 12 der Zylinderköpfe 6A, 6B ausgestattet. Die Flasche 82A, 82B sind in Richtung zu den stromaufwärtigen Seiten der Einlassanschlüsse 28A, 28B geöffnet. Die unteren Einlassleitungsteile 56A–L, 56B–L des Einlassverteilers 54 weisen an ihren anderen Enden einen ersten und einen zweiten einlassleitungsseitigen Anbauflansch 84A, 84B auf, die mit den Flanschen 82A, 82B verbunden sind.
Der Einlassverteiler 54 weist die Anbauflansche 84A, 84B der unteren Einlassleitungsteile 56A–L, 56B–L auf, die an den Anbauflanschen 82A, 82B der Zylinderköpfe 6A, 6B mit Hilfe von Flansch-Anbauschrauben (nicht dargestellt) befestigt sind.
Weiter weist der Einlassverteiler 54 einen ersten und einen zweiten Einspritzventil-Anbauteil 86A, 86B auf, die an den Anbauflanschen 84A, 84B der unteren Einlassleitungsteile 56A–L, 56A–L befestigt sind. Die Einspritzventil-Anbauteile 86A, 86B weisen ein erstes und ein zweites Kraftstoff-Einspritzventil 88A, 88B auf, die ein Ende aufweisen, das in Richtung zu dem ersten und dem zweiten Zylinder 18A, 18B ausgerichtet ist. Die Kraftwerk-Einspritzventile 88A, 88B weisen drei erste Einspritzventile 88A und drei zweite Einspritzventile 88B auf.
Die Einspritzventile 88A, 88B weisen je ein Basisende auf, das mit der ersten bzw. einer zweiten Versorgungsleitung 90A, 90B verbunden ist. Die Versorgungsleitungen 90A, 90B sind in einem ersten und einen zweiten Raum 92A, 92B zwischen den unteren Einlassleitungsteilen 56A–L, 56B–L und den unteren Verzweigungsleitungsteilen 60A–L, 60B–L in der Richtung der Zylinderreihe angeordnet. Die Kraftstoff-Einspritzventile 88A, 88B werden über die Versorgungsleitungen 90A, 90B mit verteilten Kraftstoff versorgt.
Als nächstes wird die Arbeitsweise der obigen Ausführungsform kurz beschrieben.
Das Einlasssystem 40 des V-Motors 2 weist den Sammelbehälter 42 auf, der sich in der Richtung "X" der Richtung der Zylinderreihen erstreckt und oberhalb des Raums 12 zwischen den Zylinderreihen 10A, 10B angeordnet ist. Die zweite Seitenwand 50B des Sammelbehälters 42, die der zweiten Zylinderreihe 10B zugewandt ist, ist mit einem Ende der Einlassleitung 56A des Einlassverteilers 54 verbunden, und die erste Seitenwand 50A, die der ersten Zylinderreihe 10A zugewandt ist, ist mit einem Ende der Einlassleitung 56B des Einlassverteilers 54 verbunden. Die erste und die zweite Einlassleitung 56A, 56B sind einem Ende benachbart abgebogen und umgebogen in der Nähe der ersten und der zweiten Zylinderreihe 10B, 10A und weisen mittlere Bereiche auf, die in dem Raum 12 unterhalb des Sammelbehälters 42 einander kreuzen, und weisen weitere Enden auf, die mit dem ersten und dem zweiten Zylinderkopf 6A, 6B der Zylinderreihen 10A, 10B verbunden sind.
Das Einlasssystem 40 weist die Einlassleitungen 56A, 56B auf, die mit den Zylinderreihen 10A, 10B verbunden sind und die in einer abwechselnden Position in der Richtung "X" der Zylinderreihen angeordnet sind. Auch weist das Einlasssystem 40 die Verzweigungsleitungen 60A, 60B auf, die je ein Ende aufweisen, das in den Sammelbehälter 42 eingesetzt und mit diesem verbunden ist und deren anderes Ende mit dem benachbarten Ende der Einlassleitungen 56A, 56B verbunden ist. Die Verzweigungsleitungen 60A, 60B, die in den Sammelbehälter 42 eingesetzt sind, weisen an ihren einen Enden veränderbare Einlassmittel 64 auf, die die Verzweigungskanäle 62A, 62B der Verzweigungsleitungen 60A, 60B entsprechend dem Betriebszustand des V-Motors 2 öffnen und schließen.
Wie beschrieben weist dieses Einlasssystem 40 der vorliegenden Erfindung kein veränderbares Einlassmittel auf, das unterhalb des Sammelbehälters 420 angeordnet ist, sondern das innerhalb des Sammelbehälters 42 derart angeordnet ist, dass der Sammelbehälter 42 nicht in Richtung zu dem Raum 12 hin oder in diesen hinein vorsteht.
Entsprechend weist das Einlasssystem 40 des V-Motors 2 eine kleinere Höhenabmessung auf, und kann es kompakt sein, sodass es in einer vorteilhaften Weise an dem Motor eingebaut werden kann.
Auch sind bei dem Einlasssystem 40 die Einlassleitungen 56A, 56B und die Verzweigungsleitungen 60A, 60B in den oberen Block 70U in Richtung zu dem Sammelbehälter 42 und in den unteren Block 70L in Richtung zu den Zylinderreihen 10A, 10B durch die Trennfläche "P" in einer Linie mit der unteren Wand des Sammelbehälters 42 aufgeteilt. Dadurch kann der obere Block 70U aus den oberen Einlassleitungsteilen 56A–U, 56B–U und den oberen Verzweigungsleitungsteilen 60A–U, 60B–U gebildet sein. Der untere Block 70U kann aus den unteren Einlassleitungsteilen 56A–U, 56B–U und den unteren Verzweigungsleitungsteilen 60A–L, 60B–L gebildet sein.
Das Einlasssystem 40 weist die obere und die untere geteilte Fläche 72U, 72L in dem oberen und in dem unteren Block 70U, 70L auf. Die oberen Verzweigungsleitungsteile 60A–U, 60B–U, die ein Ende der Verzweigungsleitungen 60A, 60B sind und die das veränderbare Einlassmittel 64 aufweisen, sind oberhalb der unteren geteilten Fläche 74L angeordnet.
Wie beschrieben sind bei dem Einlasssystem 40 die unteren geteilten Flächen 72L–A, 72L–B (der unteren Einlassleitungsteile 56A–L, 56B–L, an denen die oberen Einlassleitungsteile 56A–U, 56B–U befestigt sind) und die untere mittig-geteilte Fläche 72L–C (der unteren Verzweigungsleitungen 60A–L, 60B–L, an denen die oberen Verzweigungsleitungsteile 60A–U, 60B–U, die das veränderbare Einlassmittel 64 aufweisen, befestigt sind) in der gleichen Höhe wie die Trennfläche "P" angeordnet. Entsprechend ist der Vorgang für das Verbinden mit der unteren geteilten Fläche 74L leichter gemacht.
Weiter weist das Einlasssystem 40 in der oberen innen-geteilten Fläche 72U–I die Öffnung 74 auf, in die in die oberen Verzweigungsleitungsteile 60A–U, 60B–U, die das veränderbare Einlassmittel 64 aufweisen, zur Anordnung innerhalb des Sammelbehälters 42 eingesetzt sind. Die obere innen-geteilte Fläche 72U–I weist um die Öffnung 74 herum den zentralen Dichtungsteil 78C zum Abdichten der unteren mittig-geteilten Fläche 72L–C um die unteren Verzweigungsleitungsteile 60A–L, 60B–L herum auf.
Wie beschrieben kann bei dem Einlasssystem 40 die Öffnung 76, die an der oberen innen-geteilten Fläche 72U–I in dem oberen Block 70U ausgebildet ist und in die die oberen Verzweigungsleitungsteile 60A–U, 60B–U zur Positionierung innerhalb des Sammelbehälters 42 eingesetzt sind, mittels der unteren mittig-geteilten Fläche 72L–C um die unteren Verzweigungsleitungsteile 60A–L, 60B–L herum abgedichtet sein. Entsprechend kann der Spalt zwischen dem oberen und dem unteren Block 70U, 70L an der Trennfläche "P" in der gleichen Höhe abgedichtet werden, wodurch eine leichtere Messung erreicht wird.
5 zeigt eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Bei dem Einlasssystem 40 der zweiten Ausführungsform weisen die erste und die zweite Abzweigungsleitung 60A, 60B des Einlassverteilers 54, der in den Sammelbehälter 42 eingesetzt ist, jeweils ein Ende auf, das in Richtung zu der zweiten und der ersten Seitenwand 50B, 50A in dem Sammelbehälter 42 abgebogen und umgebogen ist. Die Einlassleitungen 56A, 56B des Einlassverteilers 54 weisen jeweils ein benachbartes Ende auf, das in Richtung zu dem Sammelbehälter in einem großen Ausmaß abgebogen ist. Die in großem Ausmaß abgebogene erste und die in großem Ausmaß abgebogene zweite Einlassleitung 56A, 56B für den Betrieb mit niedriger Drehzahl weisen ein Ende auf, das derart angeordnet ist, dass die Leitungen 56A, 56B in den Behälterkanal 52 von der zweiten und von der ersten Seitenwand 50B, 50A des Sammelbehälters 42 aus eingesetzt sind, um nahe bei der unteren Fläche 46 angeordnet zu sein.
Bei dem Einlasssystem 40 gemäß der zweiten Ausführungsform weisen die Verzweigungsleitungen 60A, 60B jeweils ein Ende auf, das in Richtung zu den Seitenwänden 50B, 50A innerhalb des Sammelbehälters 42 abgebogen und geöffnet ist, und sind die Einlassleitungen 56A, 56B nahe bei ihren einen Enden in einem großen Ausmaß abgebogen, um dem Sammelbehälter 42 benachbart und unterhalb desselben angeordnet zu sein. Entsprechend kann der Sammelbehälter 42 eine obere Fläche 74 näher bei der unteren Fläche 46 als bei der ersten Ausführungsform aufweisen.
Dadurch kann der Sammelbehälter 42 des Einlasssystems 40 eine kleinere Höhenabmessung aufweisen, um kompakt sein, was für den Anbau an dem Motor des Fahrzeugs von Vorteil ist.
6 zeigt eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Bei dem Einlasssystem der dritten Ausführungsform ist die Trennfläche "P", die die Einlassleitungen 56A, 56B und die Verzweigungsleitungen 60A, 60B des Einlassverteilers 54 in einen oberen und in einen unteren Teil aufteilt, an einer tiefer gelegenen Position angeordnet, wo die Versorgungsleitungen 90A, 90B kreuzen. Der Sammelbehälter 52 weist die untere Wand 46 in der gleichen Höhe wie die Trennfläche "P" auf. Die Versorgungsleitungen 90A, 90B können integral bzw. einstückig mit der unteren Fläche 46 ausgebildet sein.
Gemäß der dritten Ausführungsform weist der Sammelbehälter 42 den unteren Teil 46 in Anordnung in der gleichen Höhe wie die Trennfläche "P" auf, die in einer Position angeordnet ist, wo die Versorgungsleitungen 90A, 90B kreuzen. Entsprechend kann der Sammelbehälter 42 die obere Fläche 74 näher bei der unteren Wand 46 aufweisen. Auch sind die Versorgungsleitungen 90A, 90B einstückig mit der unteren Fläche 46 ausgebildet, sodass ein separater Anbau der Versorgungsleitungen nicht notwendig ist.
Dadurch kann der Sammelbehälter 42 des Einlasssystems 40 eine kleinere Höhenabmessung aufweisen, und ist er kompakt ausgebildet, was für den Anbau an dem Motor des Fahrzeugs von Vorteil ist. Auch kann die Anzahl der Schritte des Zusammenbaus der Versorgungsleitungen 90A, 90B herabgesetzt werden, was die Kosten herabgesetzt..
Wie oben beschrieben ist bei dem Einlasssystem des V-Motors gemäß der vorliegenden Erfindung das veränderbare Einlassmittel nicht wie beim Stand der Technik unterhalb des Sammelbehälters angeordnet, sondern stattdessen innerhalb des Sammelbehälters angeordnet, sodass der Sammelbehälter in Richtung zu dem Raum zwischen den Zylinderreihen nicht vorsteht. Entsprechend verkleinert das Einlasssystem die Höhenabmessung des Motors, und gestattet es eine kompakte Anordnung bzw. Ausbildung.
Weitere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf 8–11 beschrieben.
8–10 zeigen eine vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei der ein V-Motor 102 in einem Zylinderblock 104 einen ersten Zylinderkopf 106-1 (siehe rechte Seite von 8 und 9) und einen zweiten Zylinderkopf 106-2 (siehe linke Seite von 8 und 9) aufweist. Die Zylinderköpfe 106 sind in einer im Allgemeinen V-Gestalt ausgebildet und bilden eine erste und eine zweite Zylinderreihe 108-1, 108-2.
Der Zylinderblock 104 weist eine einzige Kurbelwelle 110 auf, die mittels einer Lagerkappe (nicht dargestellt) drehbar abgestützt ist, und weist eine Ölwanne 112 an seinem unteren Teil auf. Der Zylinderblock 104 weist auch den ersten und den zweiten Zylinder 114-1, 114-2 und den ersten und den zweiten Kolben 116-1, 116-2 auf. Die Kolben 116 sind mit der Kurbelwelle 110 über eine erste und eine zweite Pleuelstange 118-1, 118-2 verbunden.
Die oberen Flächen der Kolben 116 bei Anordnung innerhalb der Zylinderblöcke 104 und die unteren Flächen der Zylinderköpfe 106 bilden eine erste und eine zweite Brennkammer 120-1, 120-2, die in Richtung zu dem ersten und dem zweiten Zylinderkopf 106-1, 106-2 hin angeordnet sind.
In diesem Fall weist der V-Motor 102 beispielsweise acht Zylinder auf. Der Motor 102 weist vier erste Kammern 120-1 an einer Seite des Zylinderkopfs und die anderen vier zweiten Kammern 120-2 an der anderen Seite auf. Es ist zu beachten, dass ein V-Motor, der sechs Zylinder aufweist, bei der vorliegenden Erfindung ebenfalls Anwendung finden kann.
Wie in 8 und 9 dargestellt ist, weist der erste Zylinderkopf 106-1 einen ersten Einlassanschluss 122-1 und einen ersten Auslassanschluss 124-1 auf. Auch der zweite Zylinderkopf 106-2 weist einen zweiten Einlassanschluss 122-2 und einen zweiten Auslassanschluss 124-2 auf. Eine Vielzahl von Einlassanschlüssen und Auslassanschlüssen kann für jeden einzelnen Zylinder vorgesehen sein, sofern dies gewünscht ist.
Ein erstes Einlassventil 126-1 öffnet und schließt das stromabwärtige Ende des ersten Einlassanschlusses 122-1. Ein Auslassanschluss 128-1 öffnet und schließt das stromaufwärtige Ende des ersten Auslassanschlusses 124-1. In gleicher Weise öffnet und schließt ein zweites Einlassventil 126-2 das stromabwärtige Ende des zweiten Einlassanschlusses 122-2. Ein Auslassanschluss 128-2 öffnet und schließt das stromaufwärtige Ende des zweiten Auslassanschlusses 124-2.
Weiter sind eine erste Nockenwelle 132-1 für das Einlassventil und eine erste Nockenwelle 134-1 für das Auslassventil innerhalb der ersten Kopfabdeckung 130-1 des ersten Zylinderkopfs 106-1 angeordnet. In gleicher Weise sind eine zweite Nockenwelle 132-2 für das Einlassventil und eine zweite Nockenwelle 134-2 für das Auslassventil innerhalb der zweiten Kopfabdeckung 130-2 des zweiten Zylinderkopfs 106-2 angeordnet.
Ein einziger Sammelbehälter 136 ist oberhalb und zwischen der ersten und der zweiten Zylinderreihe 108-1, 108-2 angeordnet. Einlasskanäle 138 zweigen von den Seiten des Sammelbehälters 136 ab und kreuzen sich (d.h. schneiden) sich unterhalb des Sammelbehälters 136 und stellen je eine Verbindung mit einer der Zylinderreihen 108-1, 108-2 her.
Ein erster und ein zweiter Einlasskanal 138-1, 138-2, die mit den Zylinderreihen 108-1, 108-2 verbunden sind, sind in der Richtung der Zylinderreihen unterhalb des Sammelbehälters 136 angeordnet. Ein erster und ein zweiter Verzweigungskanal 140-1, 140-2, die von mittleren Bereichen des ersten und des zweiten Einlasskanals 138-1, 138-2 abzweigen, sind ebenfalls unterhalb des Sammelbehälters 136 angeordnet. Der erste und der zweite Verzweigungskanal 140-1, 140-2 weisen zentrale Achsen C1, C2 auf, die zur Seite hin in Richtung zu den längsgerichteten zentralen Achsen der Zylinderreihen des V-Motors derart geneigt sind, dass die Kreuzung der zentralen Achsen C1, C2 bei Betrachtung in der Längsrichtung der Zylinderreihen innerhalb des Sammelbehälters 136 angeordnet ist. Ein Ventilsystem 142 (auch bezeichnet als "veränderbare Induktions-Ventileinheit") öffnet und schließt die Verzweigungskanäle 140-1, 140-2. Das Ventilsystem 142 weist eine Drehwelle 144 auf, die an dem Schnitt der zentralen Achsen durchtritt.
Insbesondere umfasst der V-Motor 102 einen Einlasssystemteil 148, der den Sammelbehälter 136 und einen Einlassverteiler 146 aufweist, wie in 8 dargestellt ist. Das Einlasssystem 148 umfasst ein oberes Einlassverteilerelement 146A, ein unteres Einlassverteilerelement 146b und das Ventilsystem 142. Das obere Einlassverteilerelement 146A umfasst den Sammelbehälter 136 und einen stromaufwärtigen Bereich des Einlassverteilers 146. Das untere Einlassverteilerelement 146b weist einen stromaufwärtigen Bereich des Einlass verteilers 146 auf, der mit dem ersten und dem zweiten Zylinderkopf 106-1, 106-2 verbunden ist. Das Ventilsystem 142 ist innerhalb des oberen und des unteren Einlassverteilerelements 146A, 146b angeordnet.
Ein Drosselkörper (nicht dargestellt) ist mit der stromaufwärtigen Seite des oberen Einlassverteilers 146A des Einlasssystemteils 146 über eine Einlassleitung (nicht dargestellt) verbunden. Der obere Einlassverteiler 146A weist einen ersten und einen zweiten oberen Einlasskanal 138-1A, 138-2A für den Betrieb mit niedriger Drehzahl auf. Der Kanal 138-1A des ersten Einlasskanals 138-1 zweigt von einer Seite des Sammelbehälters 136 (siehe linker Teil von 8 oder linke Seite von 10) ab und erstreckt sich nach unten. Der Kanal 138-2A des ersten Einlasskanals 138-2 zweigt von der anderen Seite des Sammelbehälters 136 (siehe obere Teil von 8 oder rechte Seite von 10) ab und erstreckt sich nach unten.
Der obere Einlassverteiler 146A ist mit der stromaufwärtigen Seite des unteren Einlassverteilers 146b des Einlasssystemteils 148 verbunden. Der untere Einlassverteiler 146b weist einen ersten und einen zweiten unteren Einlasskanal 138-1b, 138-2b auf. Der Kanal 138-1b weist ein stromaufwärtiges Ende, das mit dem ersten oberen Einlasskanal 138-1A verbunden ist, und ein stromabwärtiges Ende auf, das mit dem ersten Einlassanschluss 122-1 des ersten Zylinderkopfs 106-1 verbunden ist. In gleicher Weise weist der Kanal 138-2b ein stromaufwärtiges Ende, das mit dem zweiten oberen Einlasskanal 138-2A verbunden ist, und ein stromabwärtiges Ende auf, das mit dem zweiten Einlassanschluss 122-2 des zweiten Zylinderkopfs 106-2 verbunden ist.
Weiter zweigen der erste und der zweite Verzweigungskanal 140-1, 140-2 von den mittleren Bereichen des ersten und des zweiten Einlasskanals 138-1, 138-2 ab. Das heißt, die Kanäle 140-1, 140-2 zweigen von dem Mittelpunkt des ersten und des zweiten unteren Einlasskanals 138-1b, 138-2b ab, und ihre stromaufwärtigen Enden sind mit den unteren Bereichen des Sammelbehälters 136 verbunden.
Der erste und der zweite Verzweigungskanal 140-1, 140-2 weisen die zentralen Achsen C1, C2 auf, die in Richtung zu dem Zentrum der Drehwelle 144 des Ventilsystems 1A2 ausgerichtet sind, die eine zentrale Achse der Zylinderreihen 108 ist. Die Kreuzung der zentralen Achsen C1, C2 ist im Inneren des Sammelbehälters 136 angeordnet.
Das Ventilsystem 142 umfasst einen Hauptkörper 150 eines veränderbaren Induktionssystems, einen ersten und einen zweiten inneren Kanal 152-1, 152-2, die Drehwelle 144, ein erstes und ein zweites Ventil 154-1, 154-2 und eine Antriebssektion (nicht dargestellt). Der Hauptkörper 150 ist an den stromaufwärtigen Enden der Verzweigungskanäle 140-1, 140-2 befestigt. Der erste und der zweite innere Kanal 152-1, 152-2 sind innerhalb des Hauptkörpers 150 ausgebildet und mit den Verzweigungskanälen 140-1, 140-2 verbunden. Die Drehwelle 144 ist innerhalb des Hauptkörpers 150 derart angeordnet, dass die zentralen Achsen C1, C2 durch die Welle 144 an ihrem Schnittpunkt durchdrungen sind. Das erste und das zweite Ventil 154-1, 154-2 öffnen und schließen den ersten und den zweiten inneren Kanal des Hauptkörpers 150. Die Antriebssektion treibt die Drehwelle 144 an.
In dem Fall eines V-Motors 102 mit acht Zylindern sind vier erste und vier zweite Einlasskanäle 138-1, 138-2, die mit der ersten und der zweiten Zylinderreihe 108-1, 108-2 verbunden sind, in der Richtung der Zylinderreihen angeordnet. Wie in 10 dargestellt ist, sind das erste und das zweite Ventil 154-1, 154-2, die den ersten und den zweiten inneren Kanal 152-1, 152-2 öffnen und schließen, in einer abwechselnden Position von einem Ende aus zum anderen Ende des V-Motors 102 hin angeordnet.
In Hinblick auf den obigen V-Motor 102 wird der Kanal, der mit der ersten Brennkammer 120-1 verbunden ist, die an einem Ende der ersten Zylinderreihe 108-1 angeordnet ist, als der erste Einlasskanal 138-1 bezeichnet. Auch wird der Kanal, der mit der zweiten Brennkammer 120-2 verbunden ist, die an einem Ende der zweiten Zylinderreihe 108-2 angeordnet ist, als der zweite Einlasskanal 138-2 bezeichnet. Jedoch weist die andere Bauweise, bei der die Kanäle in der Richtung einer Zylinderreihe angeordnet sind, die gleiche Bauweise, sodass auf deren Erläuterung verzichtet wird.
Die Bezugszeichen 156-1, 156-2 bezeichnen eine erste und eine zweite Einspritzeinrichtung, die mit dem stromabwärtigen Ende des unteren Einlassverteilers 146b des Einlasssystemteils 148 verbunden sind. Die Bezugszeichen 158-1, 158-2 bezeichnen eine erste und eine zweite Umgehungsleitung, die innerhalb des oberen und des unteren Einlassverteilers 146A, 146b des Einlasssystemteils 148 angeordnet sind.
Die Arbeitsweise der Erfindung wird nachfolgend kurz beschrieben.
Wenn das Einlasssystemteil 148 an dem V-Motor 102 angebaut wird, werden die stromabwärtigen im Enden des unteren Einlassverteilers 146b mit dem ersten und dem zweiten Zylinderkopf 106-1, 106-2 verbunden. Der erste und der zweite Einlassanschluss 122-1, 122-2 der Zylinderköpfe 106-1, 106-2 werden mit den stromabwärtigen Enden des ersten und des zweiten unteren Einlasskanals 138-1b, 138-2b verbunden.
Das Ventilsystem 142 ist ein den stromaufwärtigen Enden des ersten und des zweiten Verzweigungskanals 140-1, 140-2 des unteren Einlassverteilers 146b befestigt. Der obere Einlassverteiler 146A ist dort ebenfalls befestigt. Der erste und der zweite untere Einlasskanal 138-1b, 138-2b weisen stromaufwärtige Enden auf, die mit den stromabwärtigen Enden des ersten und des zweiten oberen Einlasskanals 138-1A, 138-2A des oberen Einlassverteilers 146A verbunden sind.
Dann sind die zentralen Achsen C1, C2 des ersten und des zweiten Verzweigungskanals 140-1, 140-2 in Richtung zu der zentralen Achse der Drehwelle 144 des Ventilsystems 142 geneigt, die die zentrale Achse der Zylinderreihen des V-Motors 102 ist. Die Kreuzung der zentralen Achsen C1, C2 ist innerhalb des Sammelbehälters 136 angeordnet.
Der erste und der zweite Verzweigungskanal 140-1, 140-2 für den Betrieb mit hoher Drehzahl sind somit in Richtung zu der zentralen Achse der Zylinderreihe geneigt, die die längsgerichtete zentrale Welle des V-Motors 102 ist. Entsprechend ist der Abbiegen des ersten und des zweiten Einlassanschlusses 122-1, 122-2 des ersten und des zweiten Zylinderkopfs 106-1, 106-2, die sich zu der zentralen Achse der V-Reihe öffnen, verhindert, wodurch der Einlasswiderstand herabgesetzt wird, um die Ausgangsleistung des V-Motors 102 zu erhöhen. Auch ist die Kreuzung des ersten und der zweiten Verzweigungskanals 140-1, 140-2 auf diese Weise innerhalb des Sammelbehälters 136 angeordnet, sodass der Sammelbehälter in einer tiefer gelegenen Position eingebaut werden kann. Entsprechend kann die Höhenabmessung des Einlasssystems verkleinert werden, was für die praktische Verwendung von Vorteil ist.
Weiter weist somit das Ventilsystem 142, das den ersten und den zweiten Verzweigungskanal 140-1, 140-2 öffnet und schließt, auf diese Weise die Drehwelle auf, die an dem Schnittpunkt durchtritt. Entsprechend können die Ventile mit einer einzigen Drehwelle 144 betrieben werden, sodass der Sammelbehälter, der das Ventilsystem 142 in seinem Inneren aufweist, kleiner ausgeführt werden kann, was die Breitenabmessung des Einlasssystems verkleinert.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben angegebene Ausführungsform beschränkt, sondern kann für verschiedene Anwendungen und Veränderungen oder Modifikationen angepasst werden.
Beispielsweise weist die oben angegebene Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Bauweise auf, bei der die zentralen Achsen C1, C2 der Verzweigungsleitungen 140-1, 140-2 in Richtung zu der zentralen Achse der Zylinderreihe geneigt sind, und der Schnitt der Achsen C1, C2 innerhalb des Sammelbehälters 136 in Richtung zu dem oberen Verteiler 136A angeordnet ist und der Schnitt durch die Drehwelle 144 des Ventilsystems 142 durchdrungen ist. Jedoch kann als eine besondere Bauweise die Drehwelle des Ventilsystems dort angeordnet sein, wo der obere und der untere Einlassverteiler 146A, 146b des Einlasssystems 148 gegeneinander anliegen.
Das heißt, wie mittels der strichpunktierten Linien in 11 dargestellt ist, sind die zentralen Achsen C1, C2 der Verzweigungsleitungen in Richtung zu der zentralen Welle der Zylinderreihen des V-Motors derart geneigt, dass der Schnitt der zentralen Achsen C1, C2 an dem Anlagebereich 162 angeordnet sein kann. Die Drehwelle 144' des Ventilsystems kann somit dort angeordnet sein, wo der obere und der untere Einlassverteiler 146A, 146b des Einlasssystems 148 gegeneinander anliegen, sodass die Herstellung leichter gemacht werden kann und der Einbau der Welle 144' des Ventilsystems verbessert sein kann, was unter einem praktischen Gesichtspunkt von Vorteil ist.
Wie in der oben angegebenen Beschreibung deutlich dargestellt ist, sieht die vorliegende Erfindung ein Einlasssystem eines V-Motors mit einem Sammelbehälter, der oberhalb und zwischen der ersten und der zweiten Zylinderreihe des V-Motors angeordnet ist, und mit Einlasskanälen vor, die von den Seiten des Sammelbehälters aus abzweigen und sich unterhalb des Sammelbehälters kreuzen, um mit jeder Zylinderreihe verbunden zu sein, wobei dieses Einlasssystem umfasst: einen ersten und einen zweiten Einlasskanal, die mit der ersten und der zweiten Zylinderreihe verbunden sind und die unterhalb des Sammelbehälters in der Richtung der Zylinderreihen angeordnet sind; einen ersten und einen zweiten Verzweigungskanal, die von mittleren Bereichen des ersten und des zweiten Einlasskanals aus abzweigen und die mit einem unteren Teil des Sammelbehälters verbunden sind, wobei die zentralen Achsen des ersten und des zweiten Verzweigungskanals in Richtung zu der zentralen Achse der Zylinderreihen des V-Motors geneigt sind und die beiden zentralen Achsen sich innerhalb des Sammelbehälters kreuzen; und mit einem Ventilsystem zum Öffnen und Schließen des ersten und des zweiten Verzweigungskanals, wobei die Drehwelle des Ventilsystems an dem Schnitt der beiden Achsen durchtritt. Gemäß der vorliegenden Erfindung sind somit der erste und der zweite Verzweigungskanal für den Betrieb mit hoher Drehzahl in Richtung zu der zentralen Achse zwischen den Zylinderreihen hin geneigt, die eine längsgerichtete zentrale Achse des V-Motors ist. Entsprechend ist das Abbiegen der Einlassanschlüsse des ersten und des zweiten Zylinderkopfs, die Öffnungen in Richtung zu der zentralen Achse der V-Reihe aufweisen, verhindert, sodass der Einlasswiderstand herabgesetzt werden kann, um die Ausgangsleistung des V-Motors zu erhöhen. Auch ist der Schnitt des ersten und des zweiten Verzweigungskanals innerhalb des Sammelbehälters angeordnet, sodass der Sammelbehälter in einer tiefer gelegenen Position angeordnet werden kann, was die Höhenabmessung des Einlasssystems verkleinert, was für die praktische Verwendung von Vorteil ist. Weiter kann der Kreuzungsteil durch eine einzige Drehwelle des Ventilsystems zum Öffnen und Schließen des ersten und des zweiten Verzweigungskanals durchdrungen sein. Dadurch kann der Sammelbehälter, in dem das Ventilsystem eingebaut ist, verkleinert sein, was die Breitenabmessung des Einlasssystems verkleinert.
Obwohl besondere bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung zu Erläuterungszwecken im Detail offenbart worden sind, ist zu beachten, dass Veränderungen oder Modifikationen der offenbaren Vorrichtung einschließlich einer anderweitigen Anordnung von Teilen innerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung liegen.

Claims

Einlasssystem eines V-Motors umfassend: einen Sammelbehälter (42), der sich in der Richtung (X) der Zylinderreihen (10A, 10B) oberhalb eines Raums (12) zwischen der ersten und der zweiten Zylinderreihe (10A, 10B) des V-Motors (2) erstreckt; eine erste Einlassleitung (56A) eines Einlassverteilers (54), deren eines Ende mit einer zweiten Seite des Sammelbehälters (42), die der zweiten Zylinderreihe (10-B) zugewandt ist, und eine zweite Einlassleitung (56B) des Einlassverteilers (54), deren eines Ende mit einer ersten Seite des Sammelbehälters (42), die der ersten Zylinderreihe (10A) zugewandt ist, verbunden ist, wobei die erste und die zweite Einlassleitung (56A, 56B) ein Ende aufweisen, das in der Nähe der ersten und der zweiten Zylinderreihe (10A, 10B) abgebogen und umgebogen ist, und mittlere Bereiche aufweisen, die unterhalb des Sammelbehälters (42) einander kreuzen und deren andere Enden mit der ersten und der zweiten Zylinderreihe (10A, 10B) verbunden sind, wobei die erste und die zweite Einlassleitung (56A, 56B), die mit der ersten und der zweiten Zylinderreihe (10A, 10B) verbunden sind, in einer abwechselnden Position in der Richtung (X) der Zylinderreihen (10A, 10B) angeordnet sind; die einen Enden von ersten und von zweiten Verzweigungsleitungen (60A, 60B) in den Sammelbehälter (42) eingesetzt sind und deren andere Enden mit dem benachbarten anderen Enden der ersten und der zweiten Einlassleitung (56A, 56B) verbunden sind; und veränderbare Einlasselemente (64) zum Öffnen und Schließen von ersten und zweiten Verzweigungskanälen (62A, 62B) der ersten und der zweiten Verzweigungsleitungen (60A, 60B), wobei die veränderbaren Einlassmittel (64) an dem einem Ende der ersten und der zweiten Verzweigungsleitung (60A, 60B) angeordnet sind, die in dem Sammelbehälter (42) eingesetzt sind.
Einlasssystem eines V-Motors nach Anspruch 1, wobei die Einlassleitungen (56A, 56B) und die Verzweigungsleitungen (60A, 60B) in ein oberes Blockelement (70U) in Richtung zu dem Sammelbehälter (42) und in ein unteres Blockelement (70L) in Richtung zu den Zylinderreihen (10A, 10B) mittels einer Trennfläche (P) im wesentlichen in der gleichen Höhe wie der untere Teil (46) des Sammelbehälters (42) aufgeteilt sind; wobei das obere Blockelement (70U) einen ersten und einen zweiten Einlassleitungsteil (56B–U) und einen ersten und einen zweiten oberen Verzweigungsleitungsteil (60B–U) bildet; wobei das untere Blockelement (70L) einen ersten und einen zweiten unteren Einlassleitungsteil (56B–L) und einen ersten und einen zweiten unteren Verzweigungsleitungsteil (60B–L) bildet; wobei das obere und das untere Blockelement (70A, 70L) jeweils eine obere und eine untere geteilte Fläche (72U, 72L) aufweisen, die die Trennfläche (P) bilden; und wobei ein Ende der oberen Verzweigungsleitungsteile (60B–U) der Verzweigungsleitungen (56A. 56B) oberhalb der unteren geteilten Fläche (72L) angeordnet ist und die veränderbaren Einlasselemente (64) aufweist.
Einlasssystem eines V-Motors nach Anspruch 2, wobei die obere geteilte Fläche (72U) des oberen Blockelements (70U) eine Öffnung (76) aufweist, in die die oberen Verzweigungsleitungsteile (60B–U), die die veränderbaren Einlasselemente (64) aufweisen, derart eingesetzt sind, dass sie innerhalb des Sammelbehälters (42) angeordnet sind; und die obere geteilte Fläche (72U), die die Öffnung (76) umgibt, Dichtungsteile (78) zum Abdichten zwischen den unteren geteilten Flächen (72L) um die unteren Verzweigungsleitungsteile (60B–L) herum aufwieist.
Einlasssystem eines V-Motors nach Anspruch 1, wobei die einen Enden der ersten und der zweiten Verzweigungsleitungen (60A, 60B) nach oben in den Sammelbehälter (42) von der Bodenwand (46) des Sammelbehälters (42) aus vorstehen.
Einlasssystem eines V-Motors, das umfasst: einen Sammelbehälter (42), der oberhalb und zwischen der ersten und der zweiten Zylinderreihe (10A, 10B) des V-Motors (2) angeordnet ist; Einlasskanäle (58A, 58B), die von Seiten des Sammelbehälters (42) aus abzweigen und sich unterhalb des Sammelbehälters (42) kreuzen, um mit jeder Zylinderreihe (10A, 10B) verbunden zu sein, und die einen ersten und einen zweiten Einlasskanal (58A, 58) aufweisen, die mit der ersten und der zweiten Zylinderreihe (10A, 10B) verbunden und unterhalb des Sammelbehälters (42) in der Richtung der Zylinderreihen angeordnet sind; einen ersten und einen zweiten Verzweigungskanal (62A, 62B), die von dem ersten und dem zweiten Einlasskanal (58A, 58B) aus abzweigen und mit einem unteren Teil (46) des Sammelbehälters (42) verbunden sind, wobei der erste und der zweite Verzweigungskanal (62A, 62B) je eine Längsachse aufweisen, die in Richtung zu einer zentralen, sich in Längsrichtung erstreckenden Achse der Zylinderreihen (10A, 10B) des V-Motors (2) geneigt sind, wobei die beiden Längsachsen einander innerhalb des Sammelbehälters (42) kreuzen; und ein Ventilsystem zum Öffnen und Schließen des ersten und des zweiten Verzweigungskanals (62A, 62B), wobei das Ventilsystem eine Drehwelle aufweist, die an der Kreuzung der beiden Längsachsen durchtritt.
Einlasssystem nach Anspruch 5, wobei ein Ende des ersten und zweiten Verzweigungskanals (62A, 62B) nach oben durch den Boden (46) des Sammelbehälters (42) hindurch in dessen Inneres hinein vorstehen und die Kreuzung der Achsen an einer Stelle innerhalb des Sammelbehälters (42) und nach oben beabstandet oberhalb der Bodenwand (46) bilden und wobei die anderen Enden des ersten und des zweiten Verzweigungskanals (62A, 62B) mit dem ersten und dem zweiten Einlasskanal (58A, 58B) an Stellen verbunden sind, die näher bei den Enden des ersten und des zweiten Einlasskanals (58A, 58B) angeordnet sind, die eine Verbindung mit der ersten und der zweiten Zylinderreihe (10A, 10B) herstellen.
Einlasssystem nach Anspruch 6, wobei das Ventilsystem ein hin und her bewegbares Ventilelement aufweist, das zu einem Ende jeder Verzweigungsleitung (60A, 60B) gehört, wobei jedes Ventilelement mit der Drehwelle gekoppelt ist, die sich entlang der zentralen, sich in Längsrichtung erstreckenden Achse der Zylinderreihen (10A, 10B) erstreckt.