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Die
Erfindung bezieht sich auf einen Verbrennungsmotor gemäß dem Oberbegriff
von Anspruch 1.
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In
einem Verbrennungsmotor ist üblicherweise
ein nockengetriebenes Ventil als ein Einlassventil und ein Auslassventil
eingesetzt worden. Jüngst
ist ein elektromagnetisch angetriebenes Ventil als das Einlassventil
oder das Auslassventil anstelle dem nockengetriebenen Ventil eingesetzt
worden. Beispielsweise offenbart
JP-A-11-36829 einen nockenwellenlosen Aufbau,
in dem das elektromagnetisch angetriebene Ventil für beide,
das Einlass- und das Auslassventil, eingesetzt wird, wobei Schmieröl zu einem Abschnitt
zugeführt
wird, der mit dem Öffnungs-/Schließvorgang
des Ventilkörpers
gleitet.
JP-A-2001-355417 offenbart
ferner das elektromagnetisch angetriebene Ventil, das in dem Verbrennungsmotor
eingesetzt wird.
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Das
Schmieröl
für die
Einlass-/Auslassventile wird im Allgemeinen von einem Schmierölsystem zugeführt, das
Schmieröl
zu einem Motorkörper,
wie beispielsweise einer Kolbenstange innerhalb des Zylinderblocks,
zuführt.
Wenn das elektromagnetisch angetriebene Ventil in dem Verbrennungsmotor
mit dem vorstehenden Aufbau eingesetzt wird, kann der nachstehend
beschriebene Nachteil auftreten.
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Erforderliche
Eigenschaften des Schmieröls für das elektromagnetisch
angetriebene Ventil sollten von denen des Schmieröls, das
zu einem Motorkörper
zugeführt
wird, unterschiedlich sein. Dementsprechend kann die gemeinsame
Verwendung des Schmieröls
für beide,
für das
elektromagnetisch angetriebene Ventil und den Motorkörper bewirken, dass
jeder von ihnen in einen ungeeigneten Zustand in Bezug auf seine
Leistung gebracht werden kann. Das Schmieröl des Motorkörpers wird
voraussichtlich durch den Einfluss eines Betriebszustand des Motors verschlechtert.
Es ist daher nicht geeignet, das Schmieröl, das zu dem Motorkörper zugeführt worden
ist, zum Schmieren des elektromagnetisch angetriebenen Ventils zu
verwenden. In dem vorstehend genannten Fall, das heißt das verschlechterte Schmieröl wird zu
dem elektromagnetisch angetriebenen Ventil zugeführt, kann es seine Funktion
nicht sachgemäß ausführen, so
dass, dass der Motor stoppt, der Energieverbrauch steigt, der Motor
bei niedrigen Temperaturen nicht startet und dergleichen, bewirkt
wird.
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JP-A-11-36829 offenbart
den Schmierölzuführmechanismus
zum Zuführen
des Schmieröls
zu dem Abschnitt, der mit dem Öffnungs-/Schließvorgang
des Körpers
des elektromagnetisch angetriebenen Ventils in dem nockenwellenlosen
Aufbau gleitet. Der Schmierölzuführmechanismus
erlaubt, das Schmieröl
unabhängig
von der Zufuhr des Schmieröls
zu dem Motorkörper
nur zu dem elektromagnetisch angetriebenen Ventil zuzuführen.
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Unterdessen
gibt es einen Verbrennungsmotor mit einem zur Hälfte nockenwellenlosen Aufbau, der
das elektromagnetisch angetriebene Ventil als eins von dem Einlass-
oder dem Auslassventil und das nockengetriebene Ventil als das andere
Ventil hat. Der wie vorstehend aufgebaute Verbrennungsmotor bietet
vorteilhafte Eigenschaften hinsichtlich der Kostenreduzierung, die
im Wesentlichen gleich dem Kraftstoffwirkungsgrad ist, der in dem
nockenwellenlosen Aufbau erhalten wird. Es ist jedoch notwendig
das System zum Zuführen
von zwei Arten von Schmierölen
zu dem nockengetriebenen Ventil und dem elektromagnetisch angetriebenen
Ventil als die Einlass- und die Auslassventile zu berücksichtigen.
Es ist kein Schmierölzufuhrsystem
offenbart, das in dem Verbrennungsmotor eingesetzt ist, der die Schmierölzufuhrvorrichtung
für den
zur Hälfte
nockenwellenlosen Aufbau hat.
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EP-1 160 421 A1 offenbart
einen gattungsgemäßen Verbrennungsmotor
mit einem elektromagnetisch angetriebenen Ventil, das als ein Einlassventil
oder als ein Auslassventil dient, einem nockengetriebenen Ventil,
das als das andere Ventil dient, und mindestens zwei Schmierölkanälen.
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DE 197 41 962 A1 offenbart
einen Verbrennungsmotor mit zwei Schmierölkanälen, die stromaufwärts eines
OCV miteinander verbunden sind.
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EP-0 503 635 B1 offenbart
einen Verbrennungsmotor mit zwei unabhängigen Schmierölkanälen, von
denen der erste Schmierölkanal
zum Schmieren der Nockenwelle dient, und von denen der zweite Schmierölkanal zum
Schmieren der Kurbelwelle dient. Der erste Schmierölkanal führt zu einem
nockengetriebenen Ventil.
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Es
ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Verbrennungsmotor
vorzusehen, der einen verringerten Energieverbrauch und ein verbessertes
Startvermögen
bei niedrigen Temperaturen aufweist.
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Diese
Aufgabe wird durch den Verbrennungsmotor mit den Merkmalen des Anspruchs
1 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen definiert.
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Gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist in einem Verbrennungsmotor, der das elektromagnetische
Ventil zum Antreiben von einem von dem Einlass- und dem Auslassventil hat,
der Schmierölkanal
für das
elektromagnetische Ventil in vorteilhafter Weise von dem anderen
Schmierölkanal für die anderen
Elemente als dem elektromagnetischen Ventil getrennt, so dass das
Schmieröl
von dem elektromagnetisch angetriebenen Ventil nicht durch das Schmieröl beeinflusst
wird, das durch den anderen Schmierölkanal zugeführt wird.
Dies macht es möglich,
eine Vermischung der unterschiedlichen Arten von Schmieröl für das elektromagnetische
Ventil und für
die anderen Elemente als dem elektromagnetischen Ventil zu verhindern.
Der Schmierölzufuhrmechanismus
kann einen Abschnitt haben, in dem das Schmieröl so lange gemeinsam verwendet
wird, bis diese unterschiedlichen Arten von Schmieröl nicht
miteinander vermischt werden können.
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Die
Erfindung wird in vorteilhafter Weise auf einen Verbrennungsmotor
angewandt, der einen zur Hälfte
nockenwellenlosen Aufbau hat, der ein elektromagnetisch angetriebenes
Ventil, das dazu dient, eins von einem Einlassventil und einem Auslassventil anzutreiben,
und ein nockengetriebenes Ventil hat, das dazu dient, das andere
Ventil anzutreiben. In dem wie vorstehend aufgebauten Verbrennungsmotor
sind mindestens zwei Schmierölkanäle unabhängig voneinander
ausgebildet. Einer dieser Schmierölkanäle ist zu dem elektromagnetisch
angetriebenen Ventil ausgebildet.
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Der
Verbrennungsmotor hat vorzugsweise einen Zylinderkopfabschnitt,
der das elektromagnetisch angetriebene Ventil und das nockengetriebene Ventil
beinhaltet, und einen Zylinderblockabschnitt, der einen Kolben und
eine hiermit verbundene Kurbelwelle beinhaltet. Es ist bevorzugt,
einen ersten Schmierölkanal
zu dem Zylinderkopfabschnitt, der das elektromagnetisch angetriebene
Ventil beinhaltet, und einen zweiten Schmierölkanal zu dem Zylinderblockabschnitt auszubilden.
Der zweite Schmierölkanal
ist unabhängig
von dem ersten Schmierölkanal
ausgebildet. In diesem Fall kann der Schmierölkanal zu dem elektromagnetisch
angetriebenen Ventil einen Schmierölkanal zu dem nockengetriebenen
Ventil beinhalten. Der Schmierölkanal
zu dem elektromagnetisch angetriebenen Ventil und der Schmierölkanal zu
dem nockengetriebenen Ventil können
unabhängig
voneinander ausgebildet sein. Des Weiteren können der Schmierölkanal zu
dem elektromagnetisch angetriebenen Ventil, der Schmierölkanal zu
dem nockengetrieben Ventil und der zweite Schmierölkanal zu
Zylinderblockabschnitt unabhängig
voneinander ausgebildet sein.
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Wenn
der Schmierölkanal
zu dem elektromagnetisch angetriebenen Ventil getrennt von dem anderen
Schmierölkanal
vorgesehen ist, wird das Schmieröl
von dem elektromagnetisch angetriebenen Ventil in vorteilhafter
Weise nicht mit dem anderen Schmieröl vermischt. Dementsprechend
ist das elektromagnetisch angetriebene Ventil nicht durch die andere
Art des Schmieröls
beeinflusst, das in dem Schmierprozess der Elemente in zum Beispiel dem
Zylinderblock verschlechtert worden ist. Das Schmieröl für die Elemente
in dem Zylinderblock wird wahrscheinlich durch Vermischung mit dem Blow-By-Gas
(entweichendes Gas oder Durchblasegas) oder der Verwendung bei verhältnismäßig hohen
Temperaturen verschlechtert. Angenommen, die vorstehende Art von
Schmieröl
wird für
das elektromagnetisch angetriebene Ventil verwendet, kann verschlechtertes
Schmieröl
hierzu zugeführt
werden. Dies kann einen Fehler im Betrieb des elektromagnetisch
angetriebenen Ventils verursachen, was in einem Motorabwürgen resultiert.
Des Weiteren kann in der vorstehend beschriebenen Betriebsumgebung die
Viskosität
des Schmieröls
für das
elektromagnetisch angetriebene Ventil variieren, so dass Reibung erhöht wird.
Dies kann den Energieverbrauch erhöhen und ferner einen Fehler
beim Starten des Motors bei niedrigen Temperaturen verursachen.
Das vorstehende Problem kann durch die Erfindung gelöst werden.
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Es
ist bevorzugt, dass das Schmieröl,
das durch den Schmierölkanal
zu dem elektromagnetisch angetriebenen Ventil zugeführt wird,
von unterschiedlichen Art, das heißt von unterschiedlicher Viskosität des Schmieröls, als
das ist, das durch den anderen Schmierölkanal zugeführt wird.
Im Allgemeinen kann das Schmieröl
für die
Elemente in dem Zylinderblock gemeinsam zum Schmieren des Bereichs um
die Nockenwelle des nockengetriebenen Ventils verwendet werden.
Die gewünschte
Viskosität
des Schmieröls
für den
Gleitabschnitt des elektromagnetisch angetriebenen Ventils ist jedoch
von der des Schmieröls
für den
Bereich um die Nockenwelle oder den Motorblock unterschiedlich.
Wenn unterschiedliche Arten von Schmieröl, das heißt mit unterschiedlicher Viskosität, in dem
selben Schmierölkanal
verwendet werden, werden diese Arten von Schmieröl vermischt, wodurch eine Änderung
der Viskosität
von jeder der Schmierölarten
bewirkt wird. Es wird erwartet, dass die Viskosität des Schmieröls für das elektromagnetisch
angetriebene Ventil nach der Mischung höher wird. Als ein Ergebnis
kann Reibung in Bezug auf den Gleitabschnitt des Ventils erhöht sein, was
in einem erhöhten
Energieverbrauch resultiert. Dies kann ferner verhindern, dass das
elektromagnetisch angetriebene Ventil normal arbeitet, wodurch ein
Abwürgen
des Motors verursacht wird. Dies kann beim Starten des Verbrennungsmotor
bei niedrigen Temperaturen eine längere Zeit einnehmen oder im schlimmsten
Fall in Schwierigkeiten beim Starten des Motors resultieren.
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Unterdessen
wird erwartet, dass die Viskosität
des Schmieröls
für den
Motorkörper
nach der Vermischung niedriger wird. Dies kann ein Fressen in einem
Abschnitt insbesondere bei hoher Drehzahl und hoher Temperatur zwischen
dem Kolben und der Zylinderbohrung oder der Kurbellagerbuchse und
der Pleuellagerbuchse bewirken. Dies kann weiterhin eine übermäßige Reibung
in einem Teil des Motorkörpers,
zum Beispiel der Kurbelwelle, der Zylinderbohrung und dergleichen,
bewirken. Ein Vorsehen von unabhängigen
Schmierölkanälen für die entsprechenden
Arten des Schmieröls
ist erforderlich, um das vorstehend genannte Problem zu vermeiden.
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Vorzugsweise
sind die Eigenschaften des Schmieröls, das durch den Schmierölkanal für das elektromagnetisch
angetriebene Ventil zugeführt wird,
unterschiedlich von dem Schmieröl,
das durch den anderen Schmierölkanal
zum wirksamen Schmieren der zugehörigen Elemente zugeführt wird.
Es ist verständlich,
dass die unterschiedliche Eigenschaft des Schmieröls nicht
auf die „Viskosität" beschränkt ist.
Es wird weiter bevorzugt, drei Arten des Schmieröls für das elektromagnetisch angetriebene
Ventil, das nockengetriebene Ventil (Nockenwelle) und die Elemente
in dem Zylinderblock, wie beispielsweise die Kurbelwelle, zu verwenden.
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1 ist
eine schematische Ansicht eines Verbrennungsmotors gemäß der Erfindung;
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2 ist
eine beispielhafte Ansicht eines elektromagnetisch angetriebenen
Ventils und eines Schmiermechanismus hierfür;
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3 ist
ein Diagramm, das jede Viskosität von
unterschiedlichen Arten des Schmieröls zeig
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4 ist
eine Ansicht, die ein erstes Ausführungsbeispiel zum Schmieren
des Verbrennungsmotors zeigt, der den zur Hälfte nockenwellelosen Aufbau
hat;
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5 ist
eine Ansicht, die einen Schmierölweg
gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
zeigt;
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6 ist
eine Ansicht, die ein zweites Ausführungsbeispiel zum Schmieren
des Verbrennungsmotors zeigt, der den zur Hälfte nockenwellenlosen Aufbau
hat;
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7 ist
eine Ansicht, eines dritten Ausführungsbeispiels
zum Schmieren des Verbrennungsmotors, der den zur Hälfte nockenwellenlosen
Aufbau hat;
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8 ist
eine Ansicht, die ein viertes Ausführungsbeispiel zum Schmieren
des Verbrennungsmotors zeigt, der den zur Hälfte nockenwellenlosen Aufbau
hat; und
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9 ist
eine Ansicht, die ein fünftes
Ausführungsbeispiel
zum Schmieren des Verbrennungsmotors zeigt, der den zur Hälfte nockenwellenlosen
Aufbau hat.
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Die
Ausführungsbeispiele
der Erfindung werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
Ein Beispiel eines Verbrennungsmotors, der ein elektromagnetisch
angetriebenes Ventil hat, ist unter Bezugnahme auf 1 beschrieben. 1 stellt
einen Benzinmotor mit einem zur Hälfte nockenwellenlosen Aufbau
dar. Der Motor hat das elektromagnetisch angetriebene Ventil 1,
das zum Öffnen und
Schließen
eines Einlassventils 2 dient, und ein nockengetriebenes
Ventil 3, das zum Öffnen
und Schließen
eines Abgasventils 4 dient.
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Eine
Schmiervorrichtung 6 zum Schmieren von Elementen in einem
Zylinderblock, wie beispielsweise einer Kurbelwelle (inklusive einem
Schmierölkanal
L1), hat eine erste Ölpumpe
P1 zum Zuführen des
Schmieröls
zur Seite des Zylinderblocks. Eine erste Schmiervorrichtung 7 zum
Schmieren von Elementen in einem Zylinderkopf (inklusive einem Schmierölkanal L2)
hat eine zweite Ölpumpe
P2 zum Zuführen
des Schmieröls
zu dem elektromagnetisch angetriebenen Ventil 1. Eine zweite
Schmiervorrichtung 8 (inklusive einem Schmierölkanal L3)
hat eine dritte Ölpumpe
P3 zum Zuführen
des Schmieröls
zu dem nockengetriebenen Ventil 3 auf der Seite des Zylinderkopfes.
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Es
gibt drei Arten von Schmiervorrichtungen, das heißt die Schmiervorrichtung 6,
die erste Schmiervorrichtung 7 zum Schmieren des elektromagnetisch
angetriebenen Ventils 1 und die zweite Schmiervorrichtung 8 zum
Schmieren des nockengetriebenen Ventils. Die wie vorstehend beschriebenen Schmiervorrichtungen
können
wie folgt in drei Formen von (A) bis (C) ausgeführt werden:
- (A)
entsprechende Funktionen der Schmiervorrichtung 6 und der
zweiten Schmiervorrichtung 8 werden durch eine gemeinsame
Schmiervorrichtung ausgeführt;
- (B) entsprechende Funktionen der ersten Schmiervorrichtung 7 und
der zweiten Schmiervorrichtung 8 werden durch eine gemeinsame Schmiervorrichtung
ausgeführt;
und
- (C) entsprechende Funktionen der Schmiervorrichtungen 6, 7 und 8 werden
ohne Verwenden einer gemeinsamen Schmiervorrichtung unabhängig ausgeführt.
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Der
Aufbau des elektromagnetisch angetriebenen Ventils und des Schmierölkanals
wird beschrieben. 2 zeigt ein Beispiel des Aufbaus
eines elektromagnetischen Antriebsmechanismus 30 für das Einlassventil.
Ein Zylinderkopf 1a des Verbrennungsmotors hat einen unteren
Kopf 10, der an der oberen Fläche des Zylinderblocks festgelegt
ist, und einen oberen Kopf 11, der an dem oberen Abschnitt
des unteren Kopfes 10 vorgesehen ist.
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Der
untere Kopf 10 hat zwei Einlassanschlüsse 26 für jeden
Zylinder. Ein offenes Ende des Einlassanschlusses 26 auf
der Seite einer Verbrennungskammer 24 ist mit einem Ventilsitz 12 vorgesehen,
auf dem ein Ventilkörper 28a eines
Einlassventils 28 sitzt. Der untere Kopf 10 hat
ein Loch mit einem kreisförmigen
Querschnitt, der von der inneren Wandfläche des Einlassanschlusses 26 zu
der oberen Fläche
des unteren Kopfes 10 ausgebildet ist, so dass eine zylindrische
Ventilführung 13 hierdurch eingeführt ist.
Ein Ventilschaft 28b des Einlassventils 28 dringt
durch ein inneres Loch der Ventilführung 13, so dass
der Ventilschaft 28b sich gleitend in die axiale Richtung
bewegt.
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In
dem oberen Kopf 11 ist ein Kernbefestigungsloch 14,
durch das ein erster Kern 301 und ein zweiter Kern 302 gepasst
ist, koaxial mit der Ventilführung 13 ausgebildet.
Ein unterer Abschnitt 14b des Kernbefestigungsloches 14 hat
einen größeren Durchmesser
als ein oberer Abschnitt 14a des Kernbefestigungsloches 14.
Der untere Abschnitt 14b wird nachstehend als ein großdurchmessriger
Abschnitt bezeichnet und der obere Abschnitt 14a wird nachstehend
als ein kleindurchmessriger Abschnitt bezeichnet.
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Der
erste Kern 301 und der zweite Kern 302, die beide
aus einem weichen, magnetischen Material ausgebildet sind, sind
nacheinander mit einem vorgegebenen Zwischenraum 303 in
den kleindurchmessrigen Abschnitt 14a gepasst. Der obere
Endabschnitt des ersten Kerns 301 und der untere Endabschnitt
des zweiten Kerns 302 haben einen Flansch 301a beziehungsweise
einen Flansch 302a. Der erste Kern 301 und der
zweite Kern 302 sind in das Kernbefestigungsloch 14 von
der oberen Seite beziehungsweise der untere Seite eingeführt. Der erste
und der zweite Kern 301, 302 sind so angeordnet,
wenn die Flansche 301a, 302a an die Kanten des
Kernbefestigungslochs 14 in Angrenzung gebracht sind, dass
der vorgegebene Zwischenraum 303 zwischen diesem ersten
und diesem zweiten Kern 301, 302 eingehalten ist.
Eine obere Platte 318 mit einem größeren Durchmesser als dem großdurchmessrigen
Abschnitt 14a ist an dem oberen Abschnitt des ersten Kerns 301 angeordnet,
und ein oberer Deckel 305, der einen zylindrischen Flansch 305a hat,
ist an dem oberen Abschnitt der oberen Platte 318 um sein
unteres Ende angeordnet.
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Der
obere Deckel 305 und die obere Platte 318 sind
an der oberen Fläche
des oberen Kopfes 11 mit einem Bolzen 304 festgelegt,
der in den oberen Kopf 11 geschraubt ist. Der obere Deckel 305 und
die obere Platte 318 sind an den oberen Kopf 11 in
dem Zustand festgelegt, in dem das untere Ende des oberen Deckels 305,
das den Flanschabschnitt 305a hat, an die obere Fläche der
oberen Platte 318 angrenzt und die untere Fläche der
unteren Platte 318 an die obere Umfangsfläche des
ersten Kerns 301 angrenzt. Als ein Ergebnis ist der erste
Kern 301 an den oberen Kopf 11 festgelegt.
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Eine
untere Platte 307, die eine zu dem großdurchmessrigen Abschnitt 14b des
Kernbefestigungsloches 14 gleich Weite hat, ist abwärts des zweiten
Kerns 302 vorgesehen. Die untere Platte 307 ist
an einer Stufenfläche,
die zwischen dem kleindurchmessrigen Abschnitt 14a und
dem großdurchmessrigen
Abschnitt 14b nach unten gerichtet ist, unter Verwendung
eines Bolzens 306 festgelegt, der durch die untere Fläche der
unteren Platte 307 zu dem oberen Kopf 11 dringt.
In diesem Fall ist die untere Platte 307 in Angrenzung
an die untere Umfangsfläche
des zweiten Kerns 203 festgelegt. Als ein Ergebnis ist
der zweite Kern 302 an den oberen Kopf 11 festgelegt.
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Eine
erste elektromagnetische Spule 308 ist in einer Nut gehalten,
die in dem ersten Kern 301 auf der Seite des Zwischenraums 303 ausgebildet
ist. Eine zweite elektromagnetische Spule 309 ist in einer Nut
gehalten, die in dem zweiten Kern 302 auf der Seite des
Zwischenraums 303 ausgebildet ist. Die erste und die zweite
elektromagnetischen Spule 308 und 309 sind so
platziert, dass sie einander in Bezug auf den Zwischenraum 303 zugewandt
sind. Die erste und die zweite elektromagnetische Spule 308, 309 sind
elektrisch mit einem Antriebskreis auf der Einlassseite gekoppelt.
Der erste Kern 301 und die erste elektromagnetische Spule 308 bilden
einen Elektromagneten des elektromagnetischen Antriebsmechanismus 30.
Der zweite Kern 302 und die zweite elektromagnetische Spule 309 bilden
ebenso den Elektromagneten.
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Ein
Anker 311, der aus weichem, magnetischen Material ausgebildet
ist, ist innerhalb des Zwischenraums 303 angeordnet. Ein
Schaftelement 310, das aus einem nicht magnetischen Material
ausgebildet ist, ist an dem Anker 311 so fixiert, dass
es sich von seiner Mitte entlang der axialen Richtung erstreckt
und durch den ersten und den zweiten Kern 301, 302 dringt.
Das Schaftelement 310 dient als ein Ankerschaft, der die
Verschiebung des Ankers 311 auf den Ventilkörper 28a überträgt. Das
obere Ende des Schaftelements dringt durch den ersten Kern 301,
um in den oberen Deckel 305 zu gelangen, und das untere
Ende dringt durch den zweiten Kern 302, um in den großdurchmessrigen
Abschnitt 14b zu gelangen.
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Jedes
Ende des Kanals 321 von der oberen Fläche des ersten Kerns 301 zu
der unteren Fläche des
zweiten Kerns 302 ist mit einer ringförmigen oberen Buchse 319 und
einer ringförmigen
unteren Buchse 320 versehen, die jeweils einen im Wesentlichen
gleich einem äußeren Durchmesser
des Schaftelements 310 inneren Durchmesser hat. Das Schaftelement 310 ist
gleitend in die axiale Richtung durch die oberen Buchse 319 und
die untere Buchse 320 gelagert. In anderen Worten bilden
die obere Buchse 319 und die unter Buchse 320 einen
Lagerabschnitt, der das Schaftelement 310 trägt. Wie
vorstehend beschrieben, dringt das Schaftelement 310 durch
den ersten und den zweiten Kern 301, 302 und ist
durch die obere Buchse 319 und die untere Buchse 320 gelagert.
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Das
obere Ende des Schaftelements 310, das sich in den oberen
Deckel 305 erstreckt, ist mit einem kreisförmigen oberen
Halter 312 verbunden, und der obere Öffnungsabschnitt des oberen
Deckels 305 ist mit einem Einstellbolzen 313 verschraubt. Eine
obere Feder 314 ist zwischen dem oberen Halter 312 und
dem Einstellbolzen 313 zwischengeordnet. Ein Federsitz 315,
der den zu dem inneren Durchmesser des oberen Deckels 312 gleichen äußeren Durchmesser
hat, ist in der angrenzenden Fläche
zwischen dem Einstellbolzen 313 und der oberen Feder 314 angeordnet.
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Das
untere Ende des Schaftelements 310, das sich in den großdurchmessrigen
Abschnitt 14d erstreckt, grenzt an das obere Ende des Ventilschafts 28b des
Einlassventils 28. Ein äußerer Umfang
des oberen Endes des Ventilschafts 28b ist mit dem scheibenförmigen unteren
Halter 28c verbunden. Eine untere Feder 316 ist
zwischen der unteren Fläche
des unteren Halters 28c und der oberen Fläche des
unteren Kopfes 10 zwischengeordnet.
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Der
elektromagnetische Antriebsmechanismus 30 für die Einlassseite
hat einen Schmiermechanismus, um den Gleitwiderstand zwischen dem Schaftelement 310 und
der oberen Buchse 319 sowie dem Schaftelement 310 und
der unteren Buchse 320 zu verringern. Der Schmiermechanismus
hat einen Vertiefungsabschnitt an einer oberen Seite 318a mit
einer Ringform, der an einer Position vorgesehen ist, die der oberen
Fläche
der oberen Buchse 319 in der unteren Fläche der oberen Platte 318 zugewandt ist,
einen ringförmigen
Vertiefungsabschnitt an einer unteren Seite 307a, der an
einer Position vorgesehen ist, der der unteren Buchse 320 in
der oberen Fläche der
unteren Platte 307 zugewandt ist, einen Ölkanal an
einer oberen Seite 401, der das Schmieröl leitet, das durch die Ölpumpe P2
(nicht gezeigt) zu dem Vertiefungsabschnitt an der oberen Seite 318a abgegeben
wird, einen Ölkanal
an einer unteren Seite 402, der das Schmieröl leitet,
das von der Ölpumpe zu
dem Vertiefungsabschnitt einer unteren Seite 307a abgegeben
wird; einen Verbindungskanal 403, der zusätzliches
Schmieröl
leitet, das zu dem Vertiefungsabschnitt an einer oberen Seite 318a zu
dem Vertiefungsabschnitt an einer untern Seite 307a zugeführt wird;
und einen Rückführkanal 404,
der das Schmieröl
zurückführt, das
in den großdurchmessrigen
Abschnitt 14b durch den Zwischenraum von dem Vertiefungsabschnitt
an der unteren Seite 307a zu dem Spalt zwischen dem Schaftelement 310 und dem
Schaftelement 310 und der unteren Platte 307 tropft.
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Bezugnehmend
auf 2 erstreckt sich der Ölkanal an der oberen Seite 401 von
der Ölpumpe P2,
um über
den oberen Kopf 11, den Flansch 301a des ersten
Kerns 301 und das Innere der oberen Platte 318 den
Vertiefungsabschnitt der unteren Seite 318a zu erreichen.
Der Ölkanal
an der unteren Seite 402 erstreckt sich von der Ölpumpe,
um über
den oberen Kopf 11, den zweiten Kern 302 und das
Innere der unteren Platte 307 den Vertiefungsabschnitt der
unteren Seite 307a zu erreichen. Der Verbindungskanal 403 erstreckt
sich von dem Vertiefungsabschnitt an der oberen Seite 318a,
um über
die obere Platte 318, den Flansch 301a des ersten
Kerns 301, den oberen Kopf 11, den Flansch 302a des zweiten
Kerns 302 und das Innere der unteren Platte 307 den
Vertiefungsabschnitt der unteren Seite 307a zu erreichen.
Der Rückführkanal 404 ist
so aufgebaut, dass er das Reservoir (nicht gezeigt) von dem großdurchmessrigen
Abschnitt 17b über
das Innere des untern Kopfes 10 erreicht. Jeder Aufbau
des vorstehend genannten Ölkanals
an der oberen Seite 401, des Ölkanals an der unteren Seite 402,
des Verbindungskanals 403 und des Rückführkanals 404 ist nicht
auf das Beispiel beschränkt,
das in 2 gezeigt ist.
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Ausführungsbeispiele
des elektromagnetisch angetriebenen Ventils und des Schmiermechanismus
werden unter Bezugnahme auf die 3 bis 9 beschrieben. 3 ist
ein Diagramm, das jede Viskosität
von unterschiedlichen Arten von Schmieröl zeigt. 4 ist
eine schematische Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung. 5 zeigt einen
Schmierölweg
in dem ersten Ausführungsbeispiel. 6 bis 9 zeigen
schematische Ansichten des zweiten bis fünften Ausführungsbeispiels der Erfindung.
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Die 4 und 6 bis 9 zeigen
eine Zylinderblock 1010, eine Ölwanne 1011, einen
Zylinderkopf 1012, eine Nockenwelle 1013, eine
Behälter (Reservoir) 1014,
eine Pumpe 1015, ein elektromagnetisch angetriebenes Ventil 1016,
Schmieröl 1017 für das elektromagnetisch
angetriebene Ventil 1016, Schmieröl 1018 für den Zylinderblock
(Motor), Schmieröl 1019 für das nockengetriebene
Ventil, eine Pumpe 1020 für den Zylinderblock und eine Trennwand 1021 in
der Zylinderkopfabdeckung, eine Trennwand 1022 in der Zylinderkopfabdeckung
und eine Pumpe 1024 für
das nockengetriebene Ventil sowie einen Behälter 1025 für das nockengetriebene Ventil.
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Vor
der Beschreibung der Ausführungsbeispiele
werden die Eigenschaften des Schmieröls bezugnehmend auf 3 beschrieben. 3 zeigt
ein logarithmischen Graphen der Viskosität, die durch eine kinematische
Viskosität
auf der Y-Achse und die Temperatur auf der X-Achse definiert ist.
Die Linie, die mit O markiert ist, stellt die Eigenschaft des Schmieröls für den Motor
da, das zu der Kurbelwelle und dergleichen in dem Zylinderdruck
zugeführt
wird. Die Linie, die mit • markiert
ist, stellt die Eigenschaft des Schmieröls für das nockengetriebene Ventil
da. Die Linie, die mit Δ markiert
ist, stellt die Eigenschaft des Schmieröls für den Antrieb des elektromagnetisch
angetriebenen Ventils da. Die Viskosität des Schmieröls für den Motor
ist unter den anderen Arten von Schmieröl am höchsten. Die erforderliche Viskosität des Schmieröls für das elektromagnetisch
angetriebene Ventil ist niedriger als des Schmieröls für den Motor.
Die erforderliche Viskosität
für das
nockengetriebene Ventil ist der des Schmieröls für den Motor näher als
der für
das elektromagnetisch angetriebene Ventil. Wenn die erforderliche
Viskosität
des Schmieröls
von dem zu schmierenden Element abhängt, ist es bevorzugt, das
Schmieröl
entsprechend dem zu schmierenden Element zu ändern. Das gleiche Schmieröl kann jedoch
zum Schmieren des nockengetriebenen Ventils und des Motors verwendet werden.
Der Schmierölweg,
der entsprechend der Viskosität
als die Eigenschaft des Schmieröls
getrennt ist, wird beschrieben. In diesem Fall ist der Schmierölweg für mindestens
das elektromagnetisch angetriebene Ventil getrennt von anderen Schmierölwegen.
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Erstes Ausführungsbeispiel
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4 ist
eine Ansicht, die ein erstes Ausführungsbeispiel entsprechend
(A) darstellt, das den voneinander unabhängig funktionierend aufgebauten Schmierölkanal L1
für den
Zylinderblock und Schmierölkanal
L2 für
das elektromagnetisch angetriebene Ventil in dem Zylinderkopf hat.
Der Schmierölkanal
L1 führt
Schmieröl
zu dem Schmierölkanal
L3 für
das nockengetriebene Ventil zu.
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Der
Schmierölzuführweg wird
unter Bezugnahme auf 5 beschrieben. Das Schmieröl, das durch
die Ölpumpe
P1 von der Ölwanne 1011 gepumpt
wird, wird durch einen Ölfilter
gefiltert und dann von einem Hauptölgang zu dem Zylinderkopf zugeführt. Das
Schmieröl
fließt
von dem Zylinderkopf für
direkte Schmierung durch einen Abgasnockenzapfen (inklusive der
Nockenwelle 1013) für
das Ventil zum Antreiben des Abgasventils und kehrt zu der Ölwanne 1011 zurück. Ein
Teil des Schmieröls
fließt durch
ein Scherengetriebe, nachdem es durch den Abgasnockenzapfen fließt und kehrt
zu der Ölwanne 1011 zurück. Das
Schmieröl,
das zu dem Hauptölgang
zugeführt
wird, fließt
zur Schmierung durch den Hauptlagerzapfen, den Kurbelzapfen, das
Pleuel und den Kolben und kehrt zu der Ölwanne 1011 zurück.
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Der
Schmierölkanal
L2, der getrennt von dem anderen Schmierölkanal vorgesehen ist, dient dazu,
Schmieröl
zu dem elektromagnetisch angetriebenen Ventil zuzuführen, das
das Einlassventil ausbildet. Das Schmieröl wird durch die Ölpumpe P2
zu dem als Behälter
bezeichneten Reservoir 1014 gepumpt und zu dem Ölgang zugeführt. Das
Schmieröl fließt von dem Ölgang zu
dem elektromagnetischen Ventil und kehrt zu dem Reservoir 1014 zurück. Der spezielle
Weg ist schon vorstehend unter Bezugnahme auf 2 beschrieben
worden.
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Das
Schmieröl,
das zu dem Antrieb für
das elektromagnetisch angetriebene Ventil in dem Zylinderkopf durch
den Schmierölkanal
L2 (für
das wie in 3 gezeigte elektromagnetisch
angetriebene Ventil) zugeführt
wird, hat eine von der des Schmieröls (für den Motor), das durch den
Schmierölkanal
L1 für den
Zylinderblock zugeführt
wird, unterschiedlichen Viskosität.
In diesem Ausführungsbeispiel
wird das Schmieröl,
das durch den Schmierölkanal
L1 für
den Zylinderblock zugeführt
wird, als das Schmieröl
verwendet, das durch den Schmierölkanal
L3 zugeführt wird,
der die Nockenwelle (Abgasnockenzapfen) des nockengetriebenen Ventils
schmiert.
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Die
entsprechenden Schmierölkanäle für das elektromagnetisch
angetriebene Ventil und das nockengetriebene Ventil sind getrennt
vorgesehen, so dass jedes Schmieröl unabhängig fließt, so dass sie nicht miteinander
vermischt werden. Die erforderliche Viskosität des Schmieröls für das elektromagnetisch
angetriebene Ventil ist von dem des Schmieröls für das nockengetriebene Ventil
verschieden. Das heißt,
die Viskosität
des Schmieröls
in dem Kanal L1 ist verhältnismäßig höher als
die des Schmieröls
in den Kanälen
L2 oder L3. Die Viskosität
des Schmieröls
für das
elektromagnetisch angetriebene Ventil muss verhältnismäßig niedrig sein, so dass der
Motor leicht bei niedrigen Temperaturen gestartet werden kann. Es
ist bevorzugt, einen Dichtungsaufbau vorzusehen, der den Schmierölkanal L2
von dem Blow-By-Gas zwischen dem Zylinderblock und dem Zylinderkopf
schützt,
so dass verhindert wird, dass der Antrieb des elektromagnetisch
angetriebenen Ventils dem Blow-By-Gas ausgesetzt ist.
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Der
Schmierölkanal
L2 für
das elektromagnetisch angetriebene Ventil ist getrennt von den Schmierölkanälen L1 (für den Zylinderblock)
und dem Schmierölkanal
L3 für
das nockengetriebene Ventil vorgesehen. In dem vorstehend genannten Aufbau
ist das Schmieröl
des elektromagnetisch angetriebenen Ventils nicht durch die Verwendung
des Schmieröls
für den
Motor beeinflusst. Dies macht es möglich, eine geeignete Schmierung
für das
elektromagnetisch angetriebene Ventil zu verwirklichen. In diesem
Ausführungsbeispiel
wird das Schmieröl 1018 für den Motorkörper durch
den Schmierölkanal L1
(für den
Zylinderblock) und den Schmierölkanal
L3 für
das nockengetriebene Ventil zugeführt, was zu einer Kostenverringerung
führt.
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Zweites Ausführungsbeispiel
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Wie
in 6 gezeigt ist, hat ein zweites Ausführungsbeispiel
einen Aufbau entsprechend (B), in dem der Schmierölkanal L1
für die
Kurbelwelle des Zylinderblocks und der Schmierölkanal L2 für das elektromagnetisch angetriebene
Ventil und das nockengetriebene Ventil in dem Zylinderkopf getrennt vorgesehen
sind. Der Schmierölkanal
L2 ist so aufgebaut, um das Schmieröl zu beiden, dem Antrieb für das elektromagnetisch
angetriebene Ventil 101 in dem Zylinderkopf und der Nockenwelle
für das
nockengetriebene Ventil 1013, zuzuführen.
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Das
Schmieröl
für den
Motor, wie in 3 gezeigt ist, wird durch den
Schmierölkanal
L1 zugeführt
und das Schmieröl
für das
elektromagnetisch angetriebene Ventil oder das nockengetriebene
Ventil wird durch den Schmierölkanal
L2 zugeführt.
Jede Viskosität
der zugehörigen
Arten an Schmieröl
ist unterschiedlich, wie in 3 gezeigt
ist, d. h. die Viskosität
des Schmieröls
in dem Schmierölkanal
L1 ist verhältnismäßig höher als
die des Schmieröls
in dem Schmierölkanal
L2. Es ist bevorzugt, das Schmieröl nur für das elektromagnetisch angetriebene
Ventil in dem Schmierölkanal
L2 unter Berücksichtigung
der Schmierung des elektromagnetisch angetriebenen Ventils zu verwenden.
Das Schmieröl
für entweder das
elektromagnetisch angetriebene Ventil oder das nockengetriebene
Ventil kann so lange verwendet werden, wie der Schmierölkanal L2
von dem Schmierölkanal
L1 für
den Motor in dem Zylinderblock getrennt ist. Es wird berücksichtigt,
dass das Schmieröl
für das
nockengetriebene Ventil die Fähigkeit
zum ausreichenden Schmieren des elektromagnetisch angetriebenen
Ventils hat. Wenn die gleiche Art von Schmieröl zum Schmieren des Antriebs
für das
elektromagnetisch angetriebene Ventil und der Nockenwelle für das nockengetriebene
Ventil verwendet wird, muss der Aufbau innerhalb des Zylinderkopfes
kein Element zum Trennen des Schmieröls des elektromagnetisch angetrieben
Ventils von dem des nockengetriebenen Ventils haben, wodurch der
Aufbau innerhalb des Zylinderkopfes vereinfacht ist. Die Nockenwelle
und der Gleitabschnitt zwischen dem Ventil der Ventilführung müssen, verglichen
mit dem Gleitabschnitt des Zylinderblocks (zwischen der Zylinderbohrung
und dem Kolben oder an den Abschnitten der Kurbellagerbuchse und
den Abschnitten der Pleuelbuchse) keinen höheren Widerstand gegen Fressen
aufweisen. Dies macht es möglich, Schmieröl mit der
niedrigeren Viskosität
als dem Schmieröl
für den
Zylinderblock zu verwenden. Das Schmieröl mit der niedrigeren Viskosität als der
des Schmieröls
für den
Motor auf der Seite des Zylinderblocks kann für den Antrieb des elektromagnetischen angetriebenen
Ventils verwendet werden. Als ein Ergebnis wird die Reibung, die
innerhalb des Gleitabschnitts verursacht wird, minimiert, wodurch
der Energieverbrauch zum Antreiben des elektromagnetisch angetriebenen
Ventils verringert wird.
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Drittes Ausführungsbeispiel
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Wie
in 7 gezeigt ist, hat ein drittes Ausführungsbeispiel
einen Aufbau entsprechend zu (B), in dem die Schmierölkanäle L1 und
L2 unabhängig wie
in dem zweiten Ausführungsbeispiel
vorgesehen sind. Der Schmierölkanal
L2 erstreckt sich zu dem Antrieb für das elektromagnetisch angetriebenen Ventil
in dem Zylinderkopf und ferner zu der Nockenwelle für das nockengetriebene
Ventil, um beide Ventile mit der gleichen Art von Schmieröl zu schmieren.
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Angenommen,
dass Elemente in dem Zylinderblock mit dem Schmieröl von verhältnismäßig niedriger
Viskosität
geschmiert werden können,
kann das Schmieröl 1017 für das elektromagnetisch
angetriebene Ventil oder das Schmieröl 1019 für das nockengetriebene
Ventil als das Schmieröl
verwendet werden, das durch die Schmierölkanäle L1 und L2 zugeführt wird.
In diesem Ausführungsbeispiel
ist der Schmierölkanal
L1 getrennt von dem Schmierölkanal L2
vorgesehen. Dies macht es möglich,
die Verwendung des Schmieröls
zu verhindern, das durch Schmieren der Elemente in dem Zylinderblock
innerhalb des Kanals L1 verschlechtert worden ist, dass es zu dem
Antrieb für
das elektromagnetisch angetriebene Ventil durch den Kanal L2 zugeführt wird. Dementsprechend
kann das elektromagnetisch angetriebene Ventil einen normalen Betrieb
ausführen, ohne
das Abwürgen
des Motors zu verursachen. Dieser Aufbau beabsichtigt, die Verwendung
des Schmieröls
zu verhindern, das wahrscheinlich durch Mischung des Blow-By-Gases
bei der Betriebsbedingung bei verhältnismäßig hoher Temperatur durch den
Kanal L1 verschlechtert wird, dass es zu dem elektromagnetisch angetriebenen
Ventil durch den Kanal L2 zugeführt
wird.
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Angenommen,
dass die Viskosität
des Schmieröls 1018 für den Motor
zum Verringern der Reibung gesenkt wird und ausreichende Schmierfähigkeit
aufweist, kann das Schmieröl 1018 zu
beiden, dem Schmierölkänalen L1
und L2, zugeführt
werden. Das Schmieröl
in dem Kanal L1 wird getrennt von dem Kanal L2 zugeführt, so
dass das Schmieröl
in dem Kanal L2 zugeführt
wird, der nicht durch das Schmieröl beeinflusst wird, das durch
den Kanal zu dem elektromagnetisch angetriebenen Ventil zugeführt wird.
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Viertes Ausführungsbeispiel
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Wie
in 8 gezeigt ist, hat ein viertes Ausführungsbeispiel
einen Aufbau entsprechend zu (C), in dem die Schmierölkanäle L1, L2
und L3 unabhängig
vorgesehen sind. Die Viskosität
des Schmieröls, das
durch den Kanal L2 zu dem Antrieb für das elektromagnetisch angetriebene
Ventil in dem Zylinderkopf zugeführt
wird, ist von der des Schmieröls
verschieden, das durch den Kanal L3 zu der Nockenwelle des nockengetriebenen
Ventils zugeführt
wird. Die Viskosität
des Schmieröls,
das zu der Nockenwelle für
das nockengetriebene Ventil durch den Kanal L3 zugeführt wird,
ist zu der des Schmieröl
gleich, das durch den Kanal L1 zugeführt wird.
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Jede
Viskosität
des Schmieröls,
das durch die Kanäle
L1 und L3 zugeführt
wird, ist verhältnismäßig größer als
die des Schmieröls,
das durch den Kanal L2 zugeführt
wird. In diesem Ausführungsbeispiel
wird das Schmieröl 1018 für den Motor
oder das Schmieröl 1019 für das nockengetriebene
Ventil als das Schmieröl
verwendet, das durch die Kanäle
L1 und L3 zugeführt
wird. Das Schmieröl 1017 für das elektromagnetisch
angetriebene Ventil wird als das Schmieröl verwendet, das durch den
Kanal L2 zugeführt
wird.
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Obwohl
das gleiche Schmieröl
zu den Kanälen
L1 und L3 zugeführt
wird, sind diese Kanäle
L1 und L3 unabhängig
vorgesehen, so dass das Schmieröl
nicht zugeführt
wird, das durch Schmierung durch den Kanal L1 zu dem Kanal L3 verschlechtert
worden ist. Das Schmieröl 1017 für das elektromagnetisch
angetriebene Ventil wird zu dem Kanal L2 zugeführt, um die Leistung des elektromagnetisch
angetriebenen Ventils ausreichend aufrechtzuerhalten. Das Schmieröl in dem
Kanal L2 ist nicht durch das Schmieröl in den Kanälen L1 und
L3 beeinflusst, wodurch die Leistung des elektromagnetisch angetriebenen
Ventils in einem besseren Zustand aufrechterhalten werden kann.
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Fünftes Ausführungsbeispiel
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Wie
in 9 gezeigt ist, hat das fünfte Ausführungsbeispiel einen Aufbau
entsprechend zu (C), in dem die Schmierölkanäle L1, L2 und L3 unabhängig wie
in dem zweiten Ausführungsbeispiel
und wie in dem vierten Ausführungsbeispiel
vorgesehen sind.
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Anders
als in dem vierten Ausführungsbeispiel
verwendet das fünfte
Ausführungsbeispiel
unterschiedliche Arten von Schmieröl für die Schmierölkanäle L1, L2
bzw. L3. Die Viskosität
des Schmieröls für das elektromagnetisch
angetriebene Ventil ist niedriger als die des Schmieröls für das nockengetriebene
Ventil. Die Viskosität
des Schmieröls
für das nockengetriebene
Ventil ist niedriger als die des Schmieröls für den Zylinderblock. Der vorstehend
genannte Aufbau wird als der am meisten bevorzugte erachtet, da
Schmierung unter Verwendung des Schmieröls mit der Viskosität entsprechend
den Elementen der entsprechenden zu schmierenden Abschnitte ausgeführt wird.
Da die entsprechenden Kanäle
L1, L2 und L3 unabhängig
vorgesehen sind, kann jedes Schmieröl in diesen Kanälen Schmierung,
ohne einander zu beeinflussen, ausführen. Da die Schmierung unter
Verwendung des Schmieröls entsprechend
der zugehörigen
Abschnitte ausgeführt wird,
können
diese Abschnitte geeignet geschmiert werden.
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Die
Erfindung ist so aufgebaut, dass das Schmieröl für das elektromagnetisch angetriebene Ventil
nicht mit anderem Schmieröl
zum Schmieren anderer Abschnitte gemischt wird. Dementsprechend wird
das Schmieröl,
das durch Schmierung der anderen Abschnitte verschlechtert worden
ist, nicht zu dem elektromagnetisch angetriebenen Ventil zugeführt. Dies
macht es möglich,
dass das elektromagnetisch angetriebene Ventil normal arbeiten kann, was
zu einem sachgemäßen Betrieb
des Verbrennungsmotors führt.
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In
einem Verbrennungsmotor, der ein elektromagnetisch angetriebenes
Ventil (1) zum Antreiben von einem von einem Einlassventil
(2) und einem Auslassventil (4) hat, ist mindestens
ein Schmierölkanal
zu einem Kopfabschnitt, der einen Schmierölkanal zu dem elektromagnetisch
angetriebenen Ventil (L2) hat, unabhängig von einem anderen Schmierölkanal (L1,
L3) ausgebildet, so dass das Schmieröl für das elektromagnetisch angetriebene Ventil
(1) nicht mit anderem Schmieröl gemischt wird. Eine Schmierölvorrichtung
kann einen Abschnitt haben, in dem das Schmieröl gemeinsam in den Schmierölkanälen von
(L1), (L2) und (L3) so lange verwendet wird, wie das Schmieröl zum Schmieren des
elektromagnetisch angetriebenen Ventils und des Schmieröls zum Schmieren
der anderen Elemente nicht vermischt wird.