DE10359221B4

DE10359221B4 - 4-Takt-Motor für ein Motorrad

Info

Publication number: DE10359221B4
Application number: DE10359221A
Authority: DE
Inventors: Koji Hamamatsu Yoshida; Kazutatsu Hamamatsu Suzuki; Yoshikazu Hamamatsu Matsui
Original assignee: Suzuki Motor Corp
Current assignee: Suzuki Motor Corp
Priority date: 2002-12-25
Filing date: 2003-12-17
Publication date: 2007-10-18
Anticipated expiration: 2023-12-18
Also published as: DE10359221A1; JP2004204782A; JP4284997B2; US7243490B2; US20040123591A1

Abstract

4-Takt-Motor für ein Motorrad, umfassend:
zumindest vier Zylinder, die in Reihe angeordnet sind;
eine Sekundärluftzuführung mit einem Steuerventil; und
eine Zylinderkopfhaube, deren äußere Oberfläche eine Ausnehmung auf dieser aufweist, wobei die Ausnehmung zu dem Motor hin vertieft ist, um das Steuerventil zu halten; und
zumindest eine Auslassrohrleitung,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Sekundärluftzuführung (34) Sekundärluft zu der Auslassrohrleitung zuführt, und zumindest ein Absperrventil (41) enthält;
die Ausnehmung (35) und das Steuerventil (36) zwischen zwei inneren Zylindern der Zylinderanordnung angeordnet sind; und
dass das Absperrventil (41) mit einem stromabwärtigen Bereich des Steuerventils (36) verbunden und zwischen zwei äußeren Zylindern der Zylinderanordnung angeordnet ist.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen 4-Takt-Motor für ein Motorrad mit einer Sekundärluftzuführung, die Sekundärluft zu Auslassrohrleitungen zuführt um Abgas zu reinigen, gem. dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. dargelegt im einteiligen Anspruch 4.
Konventionelle 4-Takt-Motoren für Motorräder, wie sie beispielsweise in der japanischen ungeprüften Patentanmeldung Veröffentlichungs-Nr. JP 57-79 212 A, der japanischen ungeprüften Patentanmeldung Veröffentlichungs-Nr. JP 2000-87 739 A und der japanischen ungeprüften Patentanmeldung Veröffentlichungs-Nr. JP 2001-50 044 A offenbart sind, haben alle ein Steuerventil und ein Absperrventil, das in der Nähe des oberen Abschnitts einer Zylinderkopfhaube bzw. einer Zylinderkopfabdeckung vorgesehen sind. Das Steuerventil steuert den Einlass von Sekundärluft und das Absperrventil verhindert ein Rückströmen der Sekundärluft.
Da diese Ventile in der Nähe der Zylinderkopfhaube angeordnet sind, ist die Gestaltung in der Umgebung des Motors stark beschränkt. Um zu verhindern, dass ein Luftfilter, der direkt oberhalb der Zylinderkopfhaube angeordnet ist, an das Steuerventil und die Absperrventile stößt, welche nach oben aus der Haube bzw. der Abdeckung herausragen, erfordert der Luftfilter einen ausgenommenen bzw. ausgeschnittenen Bereich in seinem Aufbau. Dies reduziert das Volumen des Luftfilters in unvorteilhafter Weise.
US 6 234 124 B1 beschreibt einen 4-Takt-Motor für ein Motorrad mit vier in Reihe angeordneten Zylindern, einer Sekundärluftzuführung mit einem Steuerventil und eine Zylinderkopfhaube, deren Oberfläche eine zu dem Motor hin vertiefte Ausnehmung aufweist, in dessen Bereich das Steuerventil gehalten wird.
DE 25 50 406 C2 beschreibt einen Motor, bei welchem eine Sekundärluftzuführung zu einer Auslassrohrleitung vorgesehen ist.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen 4-Takt-Motor für ein Motorrad bereitzustellen, welcher eine Sekundärluftzuführung mit einem kompakten Aufbau enthält, welcher zu höherer Gestaltungsfreiheit der Motorumgebung beiträgt, ohne das Volumen des Luftfilters zu reduzieren.
Um die oben genannte Aufgabe zu lösen enthält gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ein 4-Takt-Motor für ein Motorrad mit einer Sekundärluftzuführung zur Zuführung von Sekundärluft in zumindest eine Auslassrohrleitung eine Ausnehmung auf einer Zylinderkopfhaube, welche zum Halten eines Steuerventils zu dem Motor hin vertieft ist. Das Steuerventil der Sekundärluftzuführung ist in dieser Ausnehmung angeordnet.
Dieser Aufbau verhindert, dass das Steuerventil weit aus der Zylinderkopfhaube herausragt. Dem gemäß ist eine kompakte Sekundärluftzuführung bereitgestellt, welche weniger Beschränkungen der Gestaltung der Umgebung des Motors erzielt, ohne das Volumen des Luftfilters zu reduzieren.
Der 4-Takt-Motor für ein Motorrad gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Reihen-Mehrzylindermotor mit zumindest vier Zylindern. Dabei sind die Ausnehmung und das Steuerventil zwischen den zwei inneren Zylindern der Zylinderanordnung angeordnet. Stromabwärtige Bereiche des Steuerventils sind an einem der mehreren Absperrventilen angeschlossen, von denen jedes zwischen zwei äußeren Zylindern der Zylinderanordnung angeordnet sind. Dieser Aufbau verhindert auch, dass das Steuerventil und die Steuerventile weit aus der Zylinderkopfhaube herausragen, wodurch eine kompakte Sekundärluftzuführung bereitgestellt ist.
Gleichzeitig erzielt der 4-Takt-Motor der vorliegenden Erfindung Verbesserungen im Hinblick auf beispielsweise die Unterdruckreaktion in der Sekundärluftzuführung, der Geräuschreduzierung des Motors, der Reduzierung der Anzahl von Komponenten, der Recycling-Fähigkeit der Komponenten, der Wartungsfreundlichkeit und dem Zusammenbau der Komponenten.
Die Ausnehmung kann an einem Winkel angeordnet sein, der durch die obere Oberfläche und eine der Seitenoberflächen der Zylinderkopfhaube begrenzt ist und kann zwischen Nocken angeordnet sein, die alle in einem von benachbarten Zylindern angeordnet sind. Des Weiteren kann die Ausnehmung in Achsrichtung einer Nockenwelle gesehen in der Nähe eines rotierenden Orbits bzw. Umfangs einer Lappenspitze bzw. einer Spitze von einem der Nocken angeordnet sein. Durch diesen Aufbau werden Leerräume in dem Motor effizient verwendet, um die Gestaltung in der Umgebung des Motors zu verbessern.
In diesem 4-Takt-Motor kann ein stromaufwärtiges Rohr, welches sich von einem Luftfilter erstreckt und stromabwärtige Rohre zur Verbindung des Steuerventils mit den Absperrventilen in der Nähe der Zylinderkopfhaube entlang der Zylinderanordnung angeordnet werden. Das stromaufwärtige Rohr, die stromabwärtigen Rohre und das Steuerventil sind in einem Raum angeordnet, der durch die Zylinderkopfhaube, die Bodenoberfläche des Luftfilters, und einer Luft/Kraftstoffgemisch-Zufuhreinrichtung, die mit dem Luftfilter verbunden ist, umschlossen ist. Somit sind die zusammengeschlossenen Teile der Sekundärluftzuführung kompakt angeordnet, um die Gestaltung in der Umgebung des Motors weiter zu verbessern.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält ein 4-Takt-Motor mit einer Sekundärluftzuführung zum Zuführen von Sekundärluft zu Auslassrohrleitungen Nockenwellen, welche axial durch Lagergehäuse und einem Zylinderkopf gestützt werden. Absperrventilzellen sind zwischen den Lagergehäusen und einer Zylinderkopfhaube vorgesehen. Absperrventile der Sekundärluftzuführung sind in diesen Absperrventilzellen angeordnet. Dieser Aufbau erlaubt eine effiziente Verwendung der Leerräume in dem Motor und trägt ebenfalls zu einem kompakteren Aufbau der Sekundärluftzufuhr und des 4-Takt-Motors bei. Des Weiteren sind Komponenten, die ausschließlich zum Halten der Absperrventile verwendet werden, nicht nötig, und somit wird eine Reduzierung der Anzahl von Komponenten erzielt.
Die Lagergehäuse können mit dem Zylinderkopf verbunden werden, so dass Sekundärluft-Zuleitungen sich durch die Lagergehäuse und durch das Innere des Zylinderkopfs erstrecken, um die Absperrventilzellen mit Abgasöffnungen zu verbinden. Dem gemäß wird die Länge der Sekundärluft-Rohrleitungen verkürzt, um die Unterdruckreaktion bzw. das Unterdruckansprechverhalten der Sekundärluftzuführung zu verbessern.
Dieser 4-Takt-Motor kann einen Sekundärlufteinlass mit einem vereinigten Aufbau enthalten, der sich von jeder Absperrventilzelle zu dem Äußeren der Zylinderkopfhaube parallel mit der Verbindungsoberfläche der Zylinderkopfabdeckung und des Zylinderkopfes erstreckt, wodurch zu einem kompakteren Aufbau der Sekundärluftzufuhr beigetragen wird.
Dieser 4-Takt-Motor kann ein Reihen-Mehrzylindermotor mit zwei obenliegenden Nockenwellen sein. In diesem Fall können alle Lagergehäuse erste und zweite Gruppen von Lagerkappen enthalten. Die erste Gruppe kann entlang der Axialrichtung einer Einlassnockenwelle und die zweite Gruppe kann entlang der Axialrichtung einer Auslassnockenwelle vorgesehen sein. Jedes Lagergehäuse kann mit einem Verbindungssegment zum Verbinden der ersten und zweiten Gruppen versehen sein. Das Verbindungssegment kann mit Absperrventilzellen versehen sein, welche zwischen der Einlassnockenwelle und der Auslassnockenwelle angeordnet sind. Dies erlaubt ebenfalls eine effiziente Verwendung der toten Räume bzw. Leerräume in dem Motor und erzielt einen kompakteren Aufbau der Sekundärluftzuführung. Des weiteren wird die Zugänglichkeit von Stösseln der Einlass- und Auslassventile verbessert, um eine höhere Wartungsfreundlichkeit des Motors zu erzielen.
Dieser Viertaktmotor kann des weiteren Absperrventilzellen-Dichtungen enthalten, die aus einem elastischen Material ausgebildet sind, und zwischen der Zylinderkopfhaube und den Lagergehäusen angeordnet sind, so dass die Dichtung die Zylinderkopfhaube elastisch in ihrem mittleren Bereich stützt. Dies unterdrückt das Geräusch, welches durch die Schwingung der unteren Oberfläche der Zylinderkopfhaube erzeugt wird, und trägt zur Geräuschreduzierung des Viertaktmotors bei.
In diesem Viertaktmotor können die Absperrventilzellen in der Nähe entsprechender Zündkerzenöffnungen vorgesehen sein, die in der Zylinderkopfhaube ausgebildet sind. Zündkerzenöffnungs-Dichtungen, die entlang entsprechenden Zündkerzenöffnungen vorgesehen sind, können mit den Absperrventilzellen-Dichtungen integral bzw. einstückig ausgebildet sein, um Dichtungszusammensetzungen zu bilden. Somit werden kleine Gummiteile miteinander kombiniert, um die Anzahl von Komponenten im Zusammenhang mit Dichtungen zu reduzieren, wodurch die Recycling-Fähigkeit erheblich verbessert wird.
Dieser Viertaktmotor kann des weiteren eine Zylinderkopfhauben-Dichtung enthalten, die zwischen dem Zylinderkopf und der Zylinderkopfhaube angeordnet ist. Eine der Dichtungszusammensetzungen kann mit der Zylinderkopfhauben-Dichtung über ein Verbindungsteil verbunden sein. Das Verbindungsteil kann mit einem Rand versehen sein, welcher die Höhendifferenz zwischen der Dichtungszusammensetzung und der Zylinderkopfhauben-Dichtung kompensiert. Dies erlaubt die Integration der Dichtungszusammensetzung und der Zylinderkopfhauben-Dichtung, welche beide unterschiedliche Montagehöhen aufweisen, um so die Anzahl von Komponenten zu reduzieren und die Recycling-Fähigkeit der Komponenten zu verbessern.
Die Absperrventile können seitlich in die inneren Umfangsabschnitte der Absperrventilzellen-Dichtungen eingreifen, so dass die Ventile parallel zu der Hauptebene der Dichtung angeordnet sind. Die Absperrventilzellen-Dichtungen können vertikal in die Zylinderkopfhaube eingreifen. Dies verhindert, dass die Absperrventile und die Absperrventilzellen-Dichtungen während des Anbringens der Zylinderkopfhaube herausfallen, so dass der Zusammenbau der Komponenten verbessert ist.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine Seitenansicht von links eines oberen Abschnitts eines Viertaktmotors gemäß der vorliegenden Erfindung;
2 ist eine Draufsicht eines Abschnitts, der durch einen Pfeil II in 1 angezeigt ist, und zeigt eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
3 ist eine vertikale Querschnittsansicht, die entlang der Linie III-III von 2 genommen ist;
4 ist eine horizontale Querschnittsansicht, die entlang der Linie IV-IV von 3 genommen ist;
5 ist eine Draufsicht eines Lagergehäuses, welches Lagerkappen enthält;
6 ist eine Querschnittsansicht, die entlang der Linie VI-VI von 5 genommen ist;
7 ist eine Draufsicht eines Zylinderkopfes ohne Lagergehäuse;
8 ist eine Querschnittsansicht, die entlang der Linie VIII-VIII von 2 genommen ist;
9 ist eine Querschnittsansicht, die entlang der Linie IX-IX von 2 genommen ist;
10 ist eine Draufsicht einer Zylinderhaubendichtung und Dichtungszusammensetzungen; und
11 ist eine Querschnittsansicht, die entlang der Linie XI-XI von 10 genommen ist.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
1 ist eine Seitenansicht von links eines oberen Abschnitts eines Viertaktmotors gemäß der vorliegenden Erfindung. 2 ist eine Draufsicht eines Abschnitts, der durch einen Pfeil II in 1 angezeigt ist. 3 ist eine vertikale Querschnittsansicht, die entlang der Linie III-III von 2 genommen ist. 4 ist eine horizontale Querschnittsansicht, die entlang der Linie IV-IV von 3 genommen ist.
Ein Viertaktmotor 1, der in einen Rahmen eines Motorrads eingebaut ist, ist beispielsweise ein Reihen-4-Zylinder-Motor mit zwei obenliegenden Nockenwellen (DOHC-Motor) mit vier Ventilen für jeden Zylinder, der einen Zylinderkopf 2 und eine Zylinderkopfhaube 3 aufweist, die auf einem Motorblock angeordnet sind, welcher nicht in den Zeichnungen dargestellt ist. Der Zylinderkopf 2, die Zylinderkopfhaube 3 und der Motorblock sind in nach vorne geneigten Positionen auf einem Kurbelgehäuse angeordnet, welches ebenfalls nicht in den Zeichnungen dargestellt ist. Eine Zylinderkopfhauben-Dichtung 4, die aus einem elastischen Material, wie aus hitze- und ölbeständigem Gummi hergestellt ist, ist zwischen dem Zylinderkopf 2 und der Zylinderkopfhaube 3 angeordnet.
Ein Luftfilter 6 ist oberhalb des Viertaktmotors 1 angeordnet. Vier Einlassöffnungen 7 (siehe 4) sind an der hinteren Oberfläche des Zylinderkopfs 2 angeordnet und sind mit einem Drosselkörper 8 verbunden. Ein stromaufwärtiger Bereich des Drosselkörpers 8 ist mit der Bodenoberfläche des Luftfilters verbunden. Vier Auslassöffnungen 9, die auf der vorderen Oberfläche des Zylinderkopfs 2 angeordnet sind, sind mit Auslassrohrleitungen verbunden, welche nicht in den Zeichnungen dargestellt sind.
In 3 wird eine von vier Verbrennungskammern 11, die in der unteren Oberfläche des Zylinderkopfs 2 vorgesehen sind, gezeigt. Jede der Verbrennungskammern 11 ist mit einer entsprechenden Einlassöffnung 7 und einer entsprechenden Auslass- bzw. Auspufföffnung 9 verbunden. Eine Zündkerze 12 ist in der Mitte der Kammer 11 eingeschraubt. Der Zylinderkopf 2 enthält Einsetzkanäle 13, von denen jeder zu einer Zündkerze 12 gehört, und die Zylinderkopfhaube 3 enthält Kerzenöffnungen 14, von denen jede zu einem der Einsetzkanäle 13 gehört. Vier Zylinder, die durch die Bezeichnungen "erster", "zweiter", "dritter" und "vierter" bezeichnet sind, sind in dieser Reihenfolge von links bezüglich der Bewegungsrichtung des Motorrads vorgesehen.
Bezugnehmend auf 4 sind eine Einlassnockenwelle 17 und eine Auslassnockenwelle 18 jeweils axial durch fünf Lagerkappen 19a bis 19e und fünf Lagerkappen 20a bis 20e in drehbarer Weise in dem Zylinderkopf 2 getragen. Beide Gruppen der Lagerkappen 19a bis 19e und 20a bis 20e sind entlang der Axialrichtung der jeweiligen Nockenwellen 17 und 18 angeordnet. Jede der entsprechenden Lagerkappen 19a und 20a, 19b und 20b, ..., und 19e und 20e ist an dem Zylinderkopf 2 durch zwei Bolzen bzw. Schrauben 21 befestigt.
Bezugnehmend auf die 4 bis 6 sind die Lagerkappen 19a, 19b, 20a und 20b zusammen durch ein Verbindungssegment 22a miteinander verbunden, um ein Lagergehäuse 22 zu bilden; die Lagerkappen 19c, 19d, 20c und 20d sind durch ein Verbindungssegment 23a miteinander verbunden, um ein Lagergehäuse 23 zu bilden; und die Lagerkappen 19e und 20e sind durch ein Verbindungssegment 24a miteinander verbunden, um ein Lagergehäuse 24 zu bilden. Auf jeder Seite entsprechender Paare der Lagerkappen 19a und 20a, 19b und 20b, ..., und 19e und 20e, ist ein Befestigungsloch 25 vorgesehen, das zu einem der Bolzen 21 gehört bzw. diesem entspricht.
Die Lagergehäuse 22 und 23 sind in der Draufsicht im Wesentlichen H-förmig, und das Lagergehäuse 24 ist in der Draufsicht im Wesentlichen I-förmig. Die Lagergehäuse 22 und 23 haben Öffnungen 13a, welche mit entsprechenden Einsetzkanälen 13 des Zylinderkopfs 2 ausgerichtet sind. Bezugnehmend auf 7 ist eine Draufsicht des Zylinderkopfs 2 ohne die Lagergehäuse 22, 23 und 24 gezeigt.
Jedes der Lagergehäuse 22, 23 und 24 enthält zwei Befestigungsvorsprünge 28, die in entsprechende Schraubbefestigungslöcher 27 (siehe 2) der Zylinderkopfhaube 3 passen. Sechs Zylinderkopfhauben-Befestigungsbolzen oder -Schrauben, welche nicht in den Zeichnungen dargestellt sind, sind durch die Löcher 27 eingesetzt und an den Vorsprüngen 28 befestigt, so dass die Zylinderkopfhaube 3 an dem Zylinderkopf 2 befestigt ist. Jeder der Vorsprünge 28, die auf den Lagergehäusen 22, 23 und 24 ausgebildet sind, sind im Wesentlichen oberhalb der entsprechenden Einlassnockenwelle 17 oder Auslassnockenwelle 18 positioniert.
Die Einlassnockenwelle 17 ist mit zwei Einlassnocken 31 für jeden Zylinder versehen, das heißt mit einer Gesamtzahl von 8 Einlassnocken 31. Entsprechend ist die Auslassnockenwelle 18 mit zwei Auslassnocken 32 für jeden Zylinder versehen, das heißt mit einer Gesamtzahl von 8 Auslassnocken 32. Diese Nocken 31 und 32 öffnen und schließen jeweilige bzw. zugehörige Einlass- und Auslassventile, welche nicht in der Zeichnung dargestellt sind, mit einem vorbestimmten Zeitablauf, um den Viertaktmotor 1 zu steuern bzw. zu betätigen.
Der Viertaktmotor weist eine Sekundärluftzuführung 34 auf, welche Sekundärluft zu den Auslassrohrleitungen zuführt, welche zu den Auslassöffnungen 9 führen. Bezugnehmend auf 2 enthält die Sekundärluftzuführung 34 eine Ausnehmung 35, die auf der Zylinderkopfhaube 3 zum Halten eines Steuerventils 36 ausgebildet ist; eine Unterdruck- bzw. Vakuumleitung 37; ein stromaufwärtiges Rohr 38; stromabwärtige Rohre 39L und 39R; Absperrventilzellen 40L und 40R, in welchen Absperrventile 41 angeordnet sind; und Sekundärluft-Rohrleitungen 42.
Bezugnehmend auf 2 ist die Ausnehmung 35 zwischen dem zweiten und dem dritten Zylinder angeordnet, und teilweise zwischen den Einlassnocken 31 der zwei Zylinder. Bezugnehmend auf 8 ist die Ausnehmung 35 an einer Kante angeordnet, die durch eine obere Oberfläche 3a und einer der Seitenoberflächen 3b der Zylinderkopfhaube 3 derart angeordnet, dass die Ausnehmung 35 sich zu dem Motor hin vertieft.
In axialer Richtung der Einlassnockenwelle 17 gesehen, ist die Ausnehmung 35 in der Nähe des rotierenden Orbits bzw. der Rotations-Kreisbahn der Nockenspitze von einer der Einlassnocken 31, oder ist weiter zu dem Motor hin vertieft. Das Steuerventil 36 ist in der Ausnehmung 35 angeordnet.
Die Absperrventile 41 sind an die stromabwärtigen Rohre des Steuerventils 36 angeschlossen. Bezugnehmend auf die 2 und 4 ist eines der Absperrventile 41 und die Absperrventilzelle 40L zwischen dem ersten Zylinder und dem zweiten Zylinder angeordnet, und das andere Absperrventil 41 und die Absperrventilzelle 40R sind zwischen dem dritten Zylinder und dem vierten Zylinder angeordnet.
Bezugnehmend auf 9 ist die Absperrventilzelle 40L zwischen der Zylinderkopfhaube 3 und dem Lagergehäuse 22 vorgesehen, und entsprechend ist die Absperrventilzelle 40R zwischen der Zylinderkopfhaube 3 und dem Lagergehäuse 23 vorgesehen. Ein Paar von oberen Kammern 44 ist auf den linken und rechten Abschnitten der Zylinderkopfhaube 3 vorgesehen und bildet Vorsprünge auf der Zylinderkopfhaube 3 aus. Ein Paar von unteren Kammern 45 ist in jedem der Verbindungssegmente 22a und 23a der Lagergehäuse 22 und 23 vorgesehen und bildet Vertiefungen auf den Verbindungssegmenten 22a und 23a. Eine Absperrventilzellen-Dichtung 46, die aus einem elastischen Material, wie hitze- und ölbeständigem Gummi, ausgebildet ist, ist zwischen jeder Anbindungsoberfläche zwischen der oberen Kammer 44 und den zwei unteren Kammern 45 angeordnet, um diese beiden Kammern hermetisch zu unterteilen.
Der innere umfängliche Abschnitt jeder Dichtung 46 greift in das entsprechende Absperrventil 41 ein, um die obere Kammer 44 von den unteren zwei Kammern 45 abzutrennen. Die Absperrventilzellen 40L und 40R sind in der Draufsicht (siehe 4) zwischen der Einlassnockenwelle 17 und der Auslassnockenwelle 18 angeordnet, und sind ebenfalls in der Nähe der Zündkerzenöffnungen 14 auf der Zylinderkopfhaube 3 angeordnet.
Bezugnehmend auf 9 enthält jedes Absperrventil 41 Zungen 49 und Zungenstopper 50, die zusammen mit Schrauben 51 auf der unteren Oberfläche einer Ventilplatte 48 befestigt sind, welche der Hauptbestandteil des Absperrventils 41 ist. Jedes der zwei Ventilplatten 48 steht mit dem inneren umfänglichen Abschnitt der Dichtung 46 im Eingriff. Der Zungenanschlag 50 reguliert die maximale Öffnung der Zunge 49. Für jede Ventilplatte 48 sind zwei Zungen 49 und zwei Zungenanschläge 50 vorgesehen, so dass eine Gesamtzahl von vier Zungen 49 und vier Zungenanschlägen 50 entlang der Zylinderanordnung angeordnet sind.
Die Ventilplatte 48 ist seitlich in eine Nut 53 eingesetzt, die in dem inneren umfänglichen Abschnitt der Dichtung 46 ausgebildet ist, so dass die Platte 48 mit der Dichtung 46 parallel mit der Hauptebene derselben im Eingriff steht. Die Dichtung 46 ist in nach oben weisender Richtung auf die untere Oberfläche der Zylinderkopfhaube 3 zu eingesetzt, um vertikal in die Zylinderkopfhaube 3 einzugreifen. Somit stützt die Dichtung 46 elastisch die Zylinderkopfhaube 3 in dem mittleren Bereich derselben, das heißt in der Nähe der oberen Kammer 44.
Die obere Oberfläche der oberen Kammer 44 von jeder der Absperrventilzellen 40L und 40R weist einen Sekundärlufteinlass 56 auf, der sich durch die Zylinderkopfhaube 3 zu deren Äußerem erstreckt. Der Sekundärlufteinlass 56 hat einen vereinigungsartigen Aufbau, der sich nach hinten parallel mit der Verbindungsoberfläche der Zylinderkopfhaube 3 und des Zylinderkopfs 2 erstreckt.
Bezugnehmend auf 6 und 9 sind die Lagergehäuse 22 und 23 jeweils mit vertieften Abschnitten 57 versehen, welche sich nach unten von den Bodenoberflächen der beiden unteren Kammern 45 erstrecken. Die unteren Oberflächen der vertieften Abschnitte 57 sind an den Zylinderkopf 2 durch O-Ringe 58 angefügt. Ein Paar von Sekundärluft-Rohrleitungen 42, welche in jeder der Absperrventilzellen 40L und 40R vorgesehen sind, erstreckt sich durch die vertieften Abschnitte 57 der Lagergehäuse 22 und 23 und ebenso durch das Innere des Zylinderkopfs 2, um so die Absperrventilzellen 40L und 40R mit entsprechenden Auslassöffnungen 9 zu verbinden.
Bezugnehmend auf 9 ist jede Rohrleitung 42 direkt unter einer der Zungen 49 und neben dem freien Ende der Zunge 49 angeordnet, das heißt, auf die Vorderseite des Motors zu. Dies ermöglicht, dass der durch die Zunge 49 strömende Luftstrom gleichmäßig in die Rohrleitung 42 strömt.
Bezugnehmend auf 3 weist jeder Einsetzkanal 13 einen Drainagedurchgang 59 zum Ableiten von beispielsweise Regenwasser von der Bodenoberfläche des Einsetzkanals 13 zu dem äußeren Bereich nahe der Auslassöffnung 9 auf.
Ebenfalls bezugnehmend auf 3 ist eine Zündkerzen-Öffnungsdichtung 61, die aus einem elastischen Material gebildet ist, zwischen jeder Zündkerzenöffnung 14 und der Zylinderkopfhaube 3 angeordnet. Bezugnehmend auf 10 und 11 sind die Zündkerzen-Öffnungsdichtungen 61 mit der Absperrventilzellendichtung 46 integriert, um ein Paar von Dichtungszusammensetzungen 62 zu bilden.
Die linke Dichtungszusammensetzung 62 ist mit der linken Kante der Zylinderkopfhauben-Dichtung 4 über ein Verbindungsteil 63a mit riemenartigem Aufbau verbunden. Ähnlich sind die linken und rechten Dichtungszusammensetzungen 62 aneinander über ein riemenartiges Verbindungsteil 63b verbunden. Bezugnehmend auf 11 kompensiert ein Rand S des Verbindungsteils 63a eine Höhendifferenz H zwischen der linken Dichtungszusammensetzung 62 und der Zylinderkopfhauben-Dichtung 4.
Bezugnehmend auf 1 und 2 sind das stromaufwärtige Rohr 38 und die stromabwärtigen Rohre 39L und 39R beispielsweise Gummischläuche, die im Wesentlichen L-förmig sind. Das stromaufwärtige Rohr 38 verbindet die Bodenoberfläche des Luftfilters 6 mit einem Anschluss 65, der auf der hinteren Oberfläche des Steuerventils 36 ausgebildet ist. Anschlüsse 66 und 67 ragen horizontal in entgegengesetzten Richtungen aus dem Steuerventil 36 heraus, und sind mit den jeweiligen stromabwärtigen Rohren 39L und 39R verbunden. Die stromabwärtigen Rohre 39L und 39R sind mit den jeweiligen Sekundärlufteinlässen 56 der jeweiligen Absperrventilzellen 40L und 40R verbunden.
Die Vakuumleitung 37 erstreckt sich zu der Vorderseite von einem Nippel 68, der an dem vorderen Abschnitt des Steuerventils 36 ausgebildet ist und ist dann nach hinten gekrümmt. Die Vakuumleitung 37 ist an einem Abschnitt angeschlossen, an welchen Unterdruck angelegt wird, welcher Bereich beispielsweise der stromabwärtige Bereich eines Drosselventils in dem Drosselkörper 8 ist. Die Vakuumleitung 37, das stromaufwärtige Rohr 38 und die stromabwärtigen Rohre 39L und 39R sind alle in einer Weise angeordnet, dass diese nicht mit den Bolzenbefestigungslöchern 27 und den Zündkerzen 12 überlappen.
Das stromaufwärtige Rohr 38 und die stromabwärtigen Rohre 39L und 39R sind in der Nähe der Zylinderkopfhaube 3 entlang der Zylinderanordnung angeordnet. Bezugnehmend auf 1 sind die Rohre 38, 39L und 39R und das Steuerventil 36 in einem Raum 70 angeordnet, der durch die Zylinderkopfhaube 3, die Bodenoberfläche des Luftfilters 6, und eine Luft/Kraftstoffgemisch-Zufuhreinrichtung, das heißt, der mit dem Luftfilter 6 verbundene Drosselkörper 8 umschlossen ist.
Bei dieser Sekundärluftzuführung 34 beeinflusst, wenn der Viertaktmotor 1 in Betrieb ist, der an den stromabwärtigen Bereich des Drosselkörpers 8 angelegte Unterdruck das Steuerventil 36 durch die Vakuumleitung 37 derart, dass das Steuerventil 36 geöffnet wird. Dies ermöglicht, dass die Luft in dem Luftfilter 6 zu den Auslassöffnungen 9 als Sekundärluft über das stromaufwärtige Rohr 38, die stromabwärtigen Rohre 39L und 39R, die Absperrventilzellen 40L und 40R und die Sekundärluft-Rohrleitungen 42 zugeführt werden. In diesem Fall öffnen und schließen die Zungen 49 der Absperrventile 41 in Übereinstimmung mit den Auslass- bzw. Auspuffpulsen, um das Rückströmen des Abgases in die Sekundärluft-Rohrleitungen 42 zu verhindern.
Die Sekundärluft, die zu den Auslassöffnungen 9 zugeführt wird, entzündet spontan unverbrannte Elemente, die in dem Abgas enthalten sind, so dass die Elemente vollständig verbrannt werden, um das Abgas zu reinigen.
Der Viertaktmotor 1 der vorliegenden Erfindung weist die Ausnehmung 35, welche in der Zylinderkopfhaube 3 vorgesehen ist und in Richtung auf den Motor zu vertieft ist, auf, um das Steuerventil 36 zu halten. Da das Steuerventil 36 der Sekundärluftzuführung 34 in dieser Ausnehmung 35 angeordnet ist, wird verhindert, dass das Steuerventil 36 weit von der Zylinderkopfhaube 3 herausragt. Somit ist die Gestaltung in der Umgebung des Motors weit weniger beschränkt, und eine kompakte Sekundärluft-Zuführung 34 wird ohne Reduzierung des Volumens des Luftfilters 6 bereitgestellt.
Die Anordnung der Ausnehmung 35 und des Steuerventils 36 zwischen dem zweiten und dem dritten Zylinder, der Absperrventilzelle 40L und dem Absperrventil 41 davon zwischen dem ersten und zweiten Zylinder, und der Absperrventilzelle 40R und dem Absperrventil 41 davon zwischen dem dritten und vierten Zylinder, verhindert, dass das Steuerventil 36 und die Absperrventile 41 weit von der Zylinderkopfhaube 3 herausragen. Somit kann eine kompakte Sekundärluft-Zuführung 34 bereitgestellt werden.
Wie oben beschrieben wurde, ist die Ausnehmung 35 an einer Kante angeordnet, die durch die obere Oberfläche und eine der Seitenoberflächen der Zylinderkopfhaube 3 begrenzt wird, und ist zwischen den zwei Einlassnocken 31 der benachbarten zweiten und dritten Zylinder vorgesehen. Da die Ausnehmung 35 in axialer Richtung der Einlassnockenwelle 17 gesehen in der Nähe des rotierenden Orbits 31a der Nockenspitze von einem der Einlassnocken 31 angeordnet ist, sind die toten Räume an dem Motor effizient verwendet, um die Gestaltung in der Umgebung des Motors zu verbessern.
Wie oben beschrieben wurde, sind das stromaufwärtige Rohr 38 und die stromabwärtigen Rohre 39L und 39R in der Nähe der Zylinderkopfhaube 3 entlang der Zylinderanordnung angeordnet und sind an die Steuerventile 36 angeschlossen. Da die Rohre 38, 39L und 39R und das Steuerventil 36 in dem Raum 70 angeordnet sind, sind die zugehörigen Teile der Sekundärluft-Zuführung 34 kompakt angeordnet, um die Gestaltung in der Umgebung des Motors weiter zu verbessern.
Die Anordnung der Absperrventilzellen 40L und 40R zwischen der Zylinderkopfhaube 3 und den jeweiligen Lagergehäusen 22 und 23 erlaubt eine effiziente Verwendung der toten Räume an dem Motor und trägt ebenfalls zu einem kompakteren Aufbau der Sekundärluft-Zuführung 34 und dem Viertaktmotor 1 bei. Des weiteren sind keine Komponenten notwendig, die ausschließlich zum Halten der Absperrventile 41 verwendet werden, wodurch eine Reduzierung der Anzahl der Komponenten erzielt wird.
Wie oben beschrieben wurde, weisen die Lagergehäuse 22 und 23 im Wesentlichen eine H-Form auf, welche die Lagerkappen 19a bis 19d verbindet, welche entlang der Axialrichtung der Einlassnockenwelle 17 mit den jeweiligen Lagerkappen 20a bis 20d verbindet, welche entlang der Axialrichtung der Auslassnockenwelle 18 vorgesehen sind. Die Verbindungssegmente 22a und 23a weisen alle die unteren Kammern 45 in einer der jeweiligen Absperrventilzellen 40L und 40R auf. Die Absperrventilzellen 40L und 40R sind zwischen der Einlassnockenwelle 17 und der Auslassnockenwelle 18 angeordnet. Dies ermöglicht ebenfalls eine effiziente Verwendung der toten Räume in dem Motor und erzielt einen kompakteren Aufbau der Sekundärluft-Zuführung 34. Des weiteren ist die Zugänglichkeit der Stössel der Einlass- und Auslassventile verbessert, um eine höhere Wartungsfreundlichkeit des Motors zu erzielen.
Wie oben beschrieben wurde, sind die vertieften Abschnitte 57 der Lagergehäuse 22 und 23 an dem Zylinderkopf 2 angebunden bzw. mit diesem verbunden. Die Sekundärluft-Rohrleitungen 42 verbinden die Absperrventilzellen 40L und 40R mit jeweiligen Auslassöffnungen 9 durch die vertieften Abschnitte 57 und durch das Innere des Zylinderkopfs 2. Somit ist die Länge der Sekundärluft-Rohrleitungen 42 verkürzt, um die Unterdruck-Reaktion der Sekundärluftzuführung 34 zu verbessern.
Die Sekundärlufteinlässe 56 der Absperrventilzellen 40L und 40R haben einen anschlussartigen Aufbau, welcher sich parallel mit der Verbindungsoberfläche der Zylinderkopfhaube 3 und des Zylinderkopfes 2 erstreckt. Dem gemäß sind die Länge und die Höhe der stromabwärtigen Rohre 39L und 39R, die mit diesen Einlässen 56 verbunden sind, reduziert, wodurch zu einem kompakteren Aufbau der Sekundärluftzuführung 34 beigetragen wird.
Die Absperrventilzellen-Dichtungen 46, die aus einem elastischen Material gebildet sind, und in den Verbindungsoberflächen der Zylinderkopfhaube 3 und der Lagergehäuse 22 und 23 angeordnet sind, stützen den mittleren Bereich der unteren Oberfläche der Zylinderkopfhaube 3 elastisch. Dies unterdrückt Geräusche, die durch die Schwingungen der unteren Oberfläche der Zylinderkopfhaube 3 erzeugt werden und trägt zur Geräuschreduzierung des Viertaktmotors 1 bei.
Die Absperrventilzellen-Dichtungen 46 sind mit den Zündkerzen-Öffnungsdichtungen 61 integriert, um ein Paar von Dichtungszusammensetzungen 62 zu bilden. Die Dichtungszusammensetzungen 62 sind mit der Zylinderkopfhauben-Dichtung 4 über Verbindungsteile 63a und 63b mit riemenartiger Struktur integriert. Somit sind kleine Gummiteile miteinander kombiniert, um die Anzahl von Komponenten im Zusammenhang mit Dichtungen zu reduzieren, wodurch die Recycling-Fähigkeit (bzw. die Wiederverwendbarkeit der Materialien) dramatisch verbessert ist.
Der Rand S des Verbindungsteils 63a kompensiert die Höhendifferenz H zwischen einem der Dichtungszusammensetzungen 62 und der Zylinderkopfhauben-Dichtung 4. Dies ermöglicht die Integration der Dichtungszusammensetzung 62 und der Zylinderkopfhauben-Dichtung 4, die beide unterschiedliche Montagehöhen aufweisen, um so die Anzahl von Komponenten zu reduzieren und die Recycling-Fähigkeit der Komponenten zu verbessern.
Jedes Absperrventil 41 greift in den inneren umfänglichen Abschnitt der Absperrventilzellen-Dichtung 46 ein. Dies bedeutet, dass das Absperrventil 41 seitlich in die Dichtung 46 eingesetzt ist, so dass das Ventil 41 in die Dichtung 46 parallel zur Hauptebene derselben eingreift. Die Dichtung 46 ist in der Richtung nach oben zu der unteren Oberfläche der Zylinderkopfhaube 3 angeordnet, um vertikal in die Zylinderkopfhaube 3 einzugreifen. Dies verhindert, dass die Absperrventile 41 und die Absperrventilzellen-Dichtungen 46 während der Anbringung der Zylinderkopfhaube 3 herausfallen, um so den Zusammenbau der Komponenten zu verbessern.
Zusammenfassend weist ein Viertaktmotor für ein Motorrad eine Sekundärluftzuführung zum Zuführen von Sekundärluft zu Auslassrohrleitungen auf. Der Motor enthält eine Ausnehmung, welche in Richtung auf den Motor zu vertieft ist, wobei die Ausnehmung auf einer Zylinderkopfhaube zum Halten eines Steuerventils der Sekundärluftzuführung vorgesehen ist. Die Ausnehmung und das Steuerventil sind zwischen zwei inneren Zylindern der Zylinderanordnung positioniert, und Absperrventile, welche an stromabwärtige Bereiche des Steuerventils angeschlossen sind, sind jeweils zwischen zwei äußeren Zylindern der Zylinderanordnung angeordnet.

Claims

4-Takt-Motor für ein Motorrad, umfassend: zumindest vier Zylinder, die in Reihe angeordnet sind; eine Sekundärluftzuführung mit einem Steuerventil; und eine Zylinderkopfhaube, deren äußere Oberfläche eine Ausnehmung auf dieser aufweist, wobei die Ausnehmung zu dem Motor hin vertieft ist, um das Steuerventil zu halten; und zumindest eine Auslassrohrleitung, dadurch gekennzeichnet, dass die Sekundärluftzuführung (34) Sekundärluft zu der Auslassrohrleitung zuführt, und zumindest ein Absperrventil (41) enthält; die Ausnehmung (35) und das Steuerventil (36) zwischen zwei inneren Zylindern der Zylinderanordnung angeordnet sind; und dass das Absperrventil (41) mit einem stromabwärtigen Bereich des Steuerventils (36) verbunden und zwischen zwei äußeren Zylindern der Zylinderanordnung angeordnet ist.
4-Takt-Motor gemäß Anspruch 1, des Weiteren umfassend: Nocken (31, 32); und zumindest eine Nockenwelle (17, 18), wobei die Ausnehmung (35) an einer Kante angeordnet ist, die durch die obere Oberfläche und eine der seitlichen Oberflächen der Zylinderkopfhaube begrenzt ist, und zwischen zwei Nocken von zwei benachbarten Zylindern angeordnet ist, wobei die Ausnehmung in Achsrichtung der Nockenwelle gesehen in der Nähe eines rotierenden Orbits einer Nockenspitze von einem der Nocken angeordnet ist.
4-Takt-Motor gemäß einem der Ansprüche 1 und 2, des Weiteren umfassend: einen Luftfilter (6); und eine Luft/Kraftstoffgemisch-Zufuhreinrichtung (8), wobei die Sekundärluftzuführung des Weiteren enthält: ein stromaufwärtiges Rohr zum Verbinden des Luftfilters mit dem Steuerventil; und zumindest ein stromabwärtiges Rohr (39) zum Verbinden des Steuerventils mit dem Absperrventil, wobei das stromaufwärtige Rohr (38) sich von dem Luftfilter erstreckt, in der Nähe der Zylinderkopfhaube parallel mit der Zylinderanordnung angeordnet ist, und an dem Steuerventil angeschlossen ist; und wobei das stromabwärtige Rohr in der Nähe der Zylinderkopfhaube parallel mit der Zylinderanordnung angeordnet ist; und wobei das Steuerventil, das stromaufwärtige Rohr und das stromabwärtige Rohr in einem Raum angeordnet sind, der durch die Zylinderkopfhaube, die Bodenoberfläche des Luftfilters, und die Luft/Kraftstoffgemisch-Zufuhreinrichtung (8) umschlossen ist.
4-Takt-Motor für ein Motorrad, umfassend: eine Sekundärluftzuführung (34), enthaltend: zumindest eine Absperrventilzelle (40); zumindest ein Absperrventil (41); und eine Zylinderkopfhaube (3); zumindest eine Auslassrohrleitung; zumindest eine Nockenwelle (17, 18); zumindest ein Lagergehäuse (22, 23); und einen Zylinderkopf (2), wobei die Sekundärluftzuführung (34) Sekundärluft zu der Auslassrohrleitung zuführt; wobei die Nockenwelle (17, 18) axial durch das Lagergehäuse (22, 23) und den Zylinderkopf (2) gestützt ist; und wobei die Absperrventilzelle (40) zwischen dem Lagergehäuse (22, 23) und der Zylinderkopfhaube (2) vorgesehen ist, und die Absperrventilzelle (40) darin das Absperrventil (41) hält.
4-Takt-Motor gemäß Anspruch 4, des Weiteren umfassend eine Auslassöffnung (9), wobei die Sekundärluftzuführung des Weiteren zumindest eine Sekundärluft-Rohrleitung (42) enthält; wobei das Lagergehäuse mit dem Zylinderkopf (2) verbunden ist; und wobei die Sekundärluft-Rohrleitung (42) sich durch das Lagergehäuse und durch das Innere des Zylinderkopfes erstreckt, um die Absperrventilzelle mit der Auslassöffnung (9) zu verbinden.
4-Takt-Motor gemäß einem der Ansprüche 4 und 5, wobei die Zylinderkopfhaube und der Zylinderkopf miteinander verbunden sind; und wobei die Sekundärluftzuführung (34) des Weiteren einen Sekundärlufteinlass mit vereinigtem Aufbau enthält, der sich von der Absperrventilzelle (40) zu dem Äußeren der Zylinder kopfhaube parallel mit der Verbindungsoberfläche der Zylinderkopfhaube und des Zylinderkopfes erstreckt.
4-Takt-Motor für ein Motorrad gemäß einem der Ansprüche 4 bis 6, des Weiteren umfassend: mehrere Zylinder, die in Reihe angeordnet sind; zwei oben liegende Nockenwellen (DOHC); eine Einlassnockenwelle (17); und eine Auslassnockenwelle (18), wobei das Lagergehäuse (22, 23) erste und zweite Gruppen von Lagerkappen (19, 20) enthält, wobei die erste Gruppe entlang der Axialrichtung der Einlassnockenwelle (17) und die zweite Gruppe entlang der Axialrichtung der Auslassnockenwelle (18) angeordnet ist, das Lagergehäuse (22, 23) ein Verbindungssegment aufweist, welches die ersten und zweiten Gruppen verbindet; und wobei das Verbindungssegment (22a, 23a) mit der Absperrventilzelle (40) versehen ist, welche zwischen der Einlassnockenwelle (17) und der Auslassnockenwelle (18) angeordnet ist.
4-Takt-Motor gemäß Anspruch 4, die des Weiteren zumindest eine Absperrventilzellen-Dichtung (46) umfasst, die aus einem elastischen Material gebildet ist, wobei die Absperrventilzellen-Dichtung (46) zwischen der Zylinderkopfhaube (3) und dem Lagergehäuse (22, 23) angeordnet ist, so dass die Dichtung die Zylinderkopfhaube in dem mittleren Bereich derselben elastisch stützt.
4-Takt-Motor gemäß Anspruch 8, des Weiteren umfassend: zumindest eine Zündkerzenöffnung (14), die in der Zylinderkopfhaube ausgebildet ist; und zumindest eine Zündkerzenöffnungs-Dichtung (61), die entlang der Zündkerzenöffnung vorgesehen ist, wobei die Absperrventilzelle in der Nähe der Zündkerzenöffnung vorgesehen ist; und wobei die Zündkerzenöffnungs-Dichtung (61) in die Absperrventilzellen-Dichtung (46) integriert ist, um zumindest eine Dichtungszusammensetzung zu bilden.
4-Takt-Motor gemäß Anspruch 9, des Weiteren umfassend: eine Zylinderkopfhauben-Dichtung (4); und zumindest einen Verbindungsteil (63), wobei die Zylinderkopfhauben-Dichtung (4) zwischen dem Zylinderkopf (2) und der Zylinderkopfhaube (3) angeordnet ist; und wobei die Dichtungszusammensetzung in die Zylinderkopfhauben-Dichtung (4) über den Verbindungsteil (63) integriert ist, wobei der Verbindungsteil (63) mit einem Rand versehen ist, welcher eine Höhendifferenz zwischen der Dichtungszusammensetzung und der Zylinderkopfhauben-Dichtung (4) kompensiert.
4-Takt-Motor gemäß einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei das Absperrventil (41) seitlich in den inneren Umfangsabschnitt der Absperrventilzellen-Dichtung (46) eingreift; und wobei die Absperrventilzellen-Dichtung (46) vertikal in die Zylinderkopfhaube (3) eingreift.