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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Brennkraftmaschine.
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2. Beschreibung des Standes der Technik
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Die japanische Patentanmeldung mit Veröffentlichungsnr. 2012-237234 (
JP 2012-237234 A ) beschreibt eine Brennkraftmaschine, welche mit einer Blow-by-Gas-Reduzierungsvorrichtung versehen ist, welche eine Ölabscheidungsvorrichtung beinhaltet, die Ölnebel vom Blow-by-Gas trennt.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Eine Brennkraftmaschine, die in einem Fahrzeug eingebaut ist, beinhaltet eine Vakuumpumpe, und erhöht die Bremspedalkraft durch Nutzen des negativen Drucks, welcher durch Einsaugen von Luft mit dieser Vakuumpumpe erzeugt wird. Die Vakuumpumpe zieht Luft von einem Eingang ein und stößt Luft aus einem Ausgang aus, sodass zu diesem Zeitpunkt Öl, welches die Gleitpunkte der Vakuumpumpe schmiert, zusammen mit der Luft abgelassen werden kann. Das Öl, welches zusammen mit der Luft von/aus der Vakuumpumpe ausgestoßen wird, wird von/aus dem Ausgang zusammen mit Luft, welche innerhalb einer Luftkammer der Vakuumpumpe druckbeaufschlagt wird, sofort eingespritzt, und wird somit ein Nebel, in dem der Partikeldurchmesser bedeutend klein ist. Deshalb kann, in einer verwandten Ölabscheidungsvorrichtung, der Ölnebel, welcher von der Vakuumpumpe ausgestoßen wird, nicht gesammelt werden.
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Brennkraftmaschine, in der Öl, welches von der Vakuumpumpe ausgestoßen wird, einfach gesammelt wird.
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Ein erster Aspekt der Erfindung bezieht sich auf eine Brennkraftmaschine, welche eine Nockenwelle, einen Zylinderkopf, einen Kopfdeckel, eine Hochdruckpumpe und eine Vakuumpumpe beinhaltet. Der Zylinderkopf lagert die Nockenwelle so, dass die Nockenwelle rotiert. Der Kopfdeckel ist an dem Zylinderkopf montiert. Die Hochdruckpumpe beinhaltet einen Kolben, der gegen einen Nocken, der an der Nockenwelle vorgesehen ist, stößt. Die Hochdruckpumpe ist dazu ausgelegt, durch Rotation des Nockens angetrieben zu werden, so dass Öl, welches angrenzende / anstoßende Abschnitte des Nockens und des Kolbens geschmiert hat, gegen eine Innenwand des Kopfdeckels prallt. Die Vakuumpumpe ist an dem Zylinderkopf montiert. Die Vakuumpumpe beinhaltet einen Eingang und einen Ausgang. Die Vakuumpumpe ist dazu ausgelegt, Luft durch den Eingang einzusaugen und einen Ölnebel mit Luft durch den Ausgang auszustoßen. Der Ausgang ist derart angeordnet, dass der Ölnebel mit Luft durch den Ausgang in einen Raum ausgestoßen wird, in dem ein Ölnebel, der durch einen Sprühnebel aus Öl ausgebildet ist, welcher gegen die Innenwand des Kopfdeckels geprallt ist, stagniert.
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Öl wird den aneinanderstoßenden Abschnitten des Kolbens der Hochdruckpumpe, welche durch die Rotation des Nockens angetrieben wird, und des Nockens zugeführt, sodass diese aneinanderstoßenden Abschnitte geschmiert sind. Deshalb ist Öl, welches dem Nocken zugeführt wurde, innerhalb des Kopfdeckels verteilt, wenn der Nocken rotiert. Das Öl, welches innerhalb des Kopfdeckels verteilt ist, prallt gegen die Innenwand des Kopfdeckels und der Sprühnebel, der zu dem Zeitpunkt dieses Aufprallens produziert wird bzw. entsteht, wird ein Ölnebel, der innerhalb des Kopfdeckels stagniert. Diese Art Ölnebel wird durch das verteilte Öl, welches gegen die Innenwand prallt, produziert / erzeugt, weshalb der Partikeldurchmesser dieser Art Ölnebel normalerweise größer ist als der des Ölnebels, welcher zusammen mit der druckbeaufschlagten Luft aus dem Ausgang der Vakuumpumpe ausgestoßen wird.
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Mit der vorstehend beschriebenen Struktur wird der Ölnebel mit einem kleinen Partikeldurchmesser, welcher zusammen mit Luft aus dem Ausgang der Vakuumpumpe ausgestoßen wird, in Richtung eines Raums ausgestoßen, in dem der Ölnebel, der durch das durch den Nocken verteilte Öl ausgebildet ist, stagniert. Demzufolge prallt der Ölnebel mit einem kleinen Partikeldurchmesser auf den Ölnebel mit einem großen Partikeldurchmesser, und folglich wird der Partikeldurchmesser des Ölnebels mit dem kleinen Partikeldurchmesser größer. Das heißt, der Ölnebel, welcher aus der Vakuumpumpe ausgestoßen wird, wird einfacher zu sammeln. Darüber hinaus prallt der Ölnebel und Luft, welche aus der Vakuumpumpe ausgestoßen werden, auf den Ölnebel, der durch das durch den Nocken verteilte Öl ausgebildet ist, wodurch die Verflüssigung des Öls, welches durch den Nocken verteilt wird, gefördert wird, und der Ölnebel, der durch das durch den Nocken verteilte Öl ausgebildet ist, kann einfacher gesammelt werden.
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In der Brennkraftmaschine gemäß dem vorstehend beschriebenen Aspekt kann die Nockenwelle eine Einlassnockenwelle, die ein Einlassventil antreibt, und eine Auslassnockenwelle, die ein Auslassventil antreibt, beinhalten. Der Zylinderkopf kann die Einlassnockenwelle und die Auslassnockenwelle nebeneinander lagern. Die Vakuumpumpe kann mit einem Ende einer Nockenwelle, entweder der Einlassnockenwelle oder der Auslassnockenwelle, verbunden sein. Die Hochdruckpumpe kann durch einen Nocken angetrieben werden, der aus einer Vielzahl an Nocken, die auf der anderen Nockenwelle, entweder der Einlassnockenwelle oder der Auslassnockenwelle, vorgesehen ist, an einer Position angeordnet ist, die der Vakuumpumpe am nächsten ist.
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Gemäß dieser Struktur ist der Raum, in dem der Ölnebel, der durch das durch den Nocken verteilte Öl ausgebildet ist, welcher die Hochdruckpumpe antreibt, näher zu der Position, an der die Vakuumpumpe angeordnet ist. Deshalb sind der Ölnebel und Luft, welche aus der Vakuumpumpe ausgestoßen werden, und der Ölnebel, der durch das durch den Nocken verteilte Öl ausgebildet ist, geeigneter zusammenzustoßen bzw. aufeinanderzuprallen, wodurch das Öl einfacher gesammelt werden kann.
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Die Brennkraftmaschine, welche die vorstehend beschriebene Struktur aufweist, kann auch eine Kette, die die Nockenwelle antreibt, und eine Kettenabdeckung beinhalten, welche die Kette abdeckt. Zwei der Zylinderköpfe und zwei der Kopfdeckel können vorgesehen sein. Die Kette kann eine Vielzahl Nockenwellen, welche in jeder der zwei Zylinderköpfe vorgesehen ist, betriebsmäßig verbinden / verknüpfen / koppeln.
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Einer der zwei Kopfdeckel kann einen Einlass / einen Eingang beinhalten, welcher Luft aus einem Abschnitt eines Einlasskanals bzw. eines Ansaugkanals einführt, welcher stromaufwärts einer Position gelegen ist, an der ein Drosselklappenventil in dem Ansaugkanal vorgesehen ist. Der andere der zwei Kopfdeckel kann eine Rückführungsöffnung / einen Rückführungsanschluss beinhalten, welche Blow-by-Gas zu einem Abschnitt des Ansaugkanals ausstößt, welcher in dem Ansaugkanal stromabwärts des Drosselklappenventils gelegen ist, sodass das Blow-by-Gas von dem Eingang, welcher in dem einen der zwei Kopfdeckel ausgebildet ist, zu der Rückführungsöffnung des anderen der zwei Kopfdeckel durch das Innere der Kettenabdeckung fließt. Die Vakuumpumpe und die Hochdruckpumpe können in einem Zylinderkopf angeordnet sein, an dem der eine der zwei Kopfdeckel montiert ist.
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Gemäß dieser Struktur ist die Vakuumpumpe in dem Zylinderkopf angeordnet, welcher mit dem Eingang / Einlass versehen ist, weshalb Ölnebel, welcher von der Vakuumpumpe ausgestoßen wird, aber der nicht gegen den Ölnebel, welcher durch das durch den Nocken verteilte Öl ausgebildet ist, der die Hochdruckpumpe antreibt, prallt, zusammen mit der Luft, die durch einen Kanal fließt, durch den das Blow-by-Gas fließt, fließen wird. Das heißt, dieser Ölnebel wird vom Inneren des Kopfdeckels des Zylinderkopfs, welcher mit dem Eingang versehen ist, in den Kopfdeckel in dem anderen Zylinderkopf über die Innenseite bzw. durch das Innere der Kettenabdeckung fließen. Demzufolge wird Ölnebel, welcher nicht gegen den Ölnebel prallt, der durch das durch den Nocken verteilte Öl ausgebildet ist, der die Hochdruckpumpe antreibt, gegen Tröpfchen anderen Öls prallen, während es durch den Kanal, durch den das Blow-by-Gas fließt, die Innenwände der Kopfabdeckungen, und die Innenwände der Kettenabdeckung und dgl. fließt, sodass der Partikeldurchmesser zunehmen wird und der Ölnebel sich einfacher verflüssigen wird. Deshalb wird Öl, welches nicht gegen den Ölnebel prallt, der durch das durch den Nocken verteilte Öl ausgebildet ist, welcher die Hochdruckpumpe antreibt, ebenfalls einfach zu sammeln sein.
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Die Brennkraftmaschine mit der vorstehend beschriebenen Struktur kann auch eine Kettenführung beinhalten, welche die Kette führt. Die Kettenführung kann ein Ausstoßloch / eine Ausstoßöffnung beinhalten. Die Ausstoßöffnung kann dazu ausgelegt sein, Öltropfen auszustoßen, die den Gleitoberflächen der Kette und der Kettenführung in der Kettenabdeckung zum Schmieren zugeführt werden, durch die das Blow-by-Gas fließt.
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Gemäß dieser Struktur können Öltropfen, welche durch die Ausstoßöffnung der Kettenführung ausgestoßen werden, dazu gebracht werden, gegen den Ölnebel zu prallen, der zusammen mit dem Blow-by-Gas, welches durch die Kettenabdeckung fließt, geflossen ist. Die Ölmenge, die zum Schmieren der Kette verwendet wird, ist größer als die, die an anderen Schmierungspunkten in der Brennkraftmaschine verwendet wird, und die Öltropfen, die von der Kettenführung verteilt werden, haben einen vergleichsweise großen Partikeldurchmesser. Deshalb kann der Partikeldurchmesser des Ölnebels größer gemacht werden, indem die Öltropfen mit einem Partikeldurchmesser, der größer ist als der Partikeldurchmesser des von der Vakuumpumpe ausgestoßenen Ölnebels, dazu gebracht werden, gegen den Ölnebel, welcher von der Vakuumpumpe ausgestoßen wird, zu prallen. Das heißt, der Ölnebel, der von der Vakuumpumpe ausgestoßen wird, kann einfacher gesammelt werden und die Verflüssigung des Öls, welches aus der Ausstoßöffnung der Kettenführung ausgestoßen wird, kann gefördert bzw. verstärkt werden, so dass die Rückführung von Öl, welches von bzw. aus der Ausstoßöffnung der Kettenführung ausgestoßen wird, auch gefördert bzw. verstärkt werden kann.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Merkmale, Vorteile und technische sowie industrielle Bedeutung der beispielhaften Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend mit Bezug zu den beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen gleiche Ziffern gleiche Elemente bezeichnen, und wobei:
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1 eine perspektivische Ansicht einer beispielhaften Ausführungsform gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt;
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2 eine Ansicht zeigt, welche ein Rahmenformat / Rahmengestell eines Abschnitts eines Fließkanals der Ansaugluft und des Abgases des Ausführungsbeispiels gemäß dem Ausführungsbeispiel zeigt;
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3 eine Ansicht zeigt, die ein Rahmenformat / Rahmengestell eines Kettenmechanismus der Brennkraftmaschine gemäß dem Ausführungsbeispiel zeigt;
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4 eine Draufsicht einer Vakuumpumpe gemäß dem Ausführungsbeispiel zeigt;
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5 eine Ansicht der Vakuumpumpe von oben gemäß dem Ausführungsbeispiel zeigt;
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6 eine Schnittansicht eines Zylinderkopfs gemäß dem Ausführungsbeispiel zeigt; und
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7 eine Schnittansicht der Struktur des Zylinderkopfs gemäß dem Ausführungsbeispiel, an einem Bereich um die Vakuumpumpe und die Hochdruck-Kraftstoffpumpe herum, von einer Kopfdeckelseite aus gesehen, zeigt.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Nachfolgend wird eine beispielhafte Ausführungsform der Brennkraftmaschine der Erfindung mit Bezug zu den 1 bis 7 beschrieben. Eine Brennkraftmaschine 10 gemäß dieser beispielhaften Ausführungsform ist eine Brennkraftmaschine vom V-Typ mit zwei Zylinderreihen Va und Vb. Die Brennkraftmaschine 10 beinhaltet ein Kurbelgehäuse 11, welches eine Kurbelwelle 21 lagert, einen Zylinderkopf 12a, der die Reihe Va ausbildet, und einen Zylinderkopf 12b, der die Reihe Vb ausbildet. Eine Ölwanne 14 ist an einem niedrigeren Abschnitt des Kurbelgehäuses 11 befestigt.
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Eine Einlassnockenwelle 22, die ein Einlassventil antreibt, und eine Auslassnockenwelle 23, die ein Auslassventil antreibt, sind nebeneinander und parallel durch den Zylinderkopf 12a gelagert. Ähnlich sind eine Einlassnockenwelle 22 und eine Auslassnockenwelle 23 nebeneinander parallel durch den Zylinderkopf 12b gelagert.
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Das heißt, jede der Reihen Va und Vb ist mit einer Einlassnockenwelle 22 und einer Auslassnockenwelle 23 nebeneinander versehen.
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Ferner ist ein Zylinderkopfdeckel bzw. Kopfdeckel 13a an dem Zylinderkopf 12a montiert und ein Kopfdeckel 13b ist an dem Zylinderkopf 12b montiert. Ein Einlass / Eingang 32, welcher Luft in den Kopfdeckel 13a einführt, ist in dem Kopfdeckel 13a angeordnet. Unterdessen ist eine Rückführungsöffnung bzw. ein Rückführungsanschluss 34, welcher Luft ausstößt, die Blow-by-Gas von innerhalb des Kopfdeckels 13b beinhaltet, in dem Kopfdeckel 13b angeordnet.
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Ferner ist ein Kettenmechanismus, der die Antriebskraft der Kurbelwelle 21 auf die Einlassnockenwelle 22 und die Auslassnockenwelle 23 überträgt, in der Brennkraftmaschine 10 vorgesehen und eine Kettenabdeckung 41, die diesen Kettenmechanismus abdeckt, ist befestigt. Deswegen steht in der Brennkraftmaschine 10 ein Raum innerhalb des Kopfdeckels 13a mit einem Raum innerhalb des Kopfdeckels 13b über einen Raum innerhalb der Kettenabdeckung 41 in Verbindung, in dem der Kettenmechanismus untergebracht ist.
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Jeder Abschnitt der Brennkraftmaschine 10, wie bspw. der Kettenmechanismus, wird mit Öl geschmiert, welches durch eine Ölpumpe aus der Ölwanne 14 hochgezogen wird. Ölauffangwannen, die das Öl sammeln, welches zum Schmieren der Innenseiten / des Inneren der Zylinderköpfe 12a und 12b vorgesehen ist, sind in den Zylinderköpfen 12a und 12b vorgesehen. Öltropflöcher, die mit dem Kurbelgehäuse 11 in Verbindung stehen, sind in den Ölauffangwannen vorgesehen und das in den Ölauffangwannen gesammelte Öl wird durch diese Öltropflöcher an die Ölwanne 14 zurückgegeben, welche an dem unteren Abschnitt des Kurbelgehäuses 11 befestigt ist.
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In der Brennkraftmaschine 10 ist eine Vakuumpumpe 50 in dem Zylinderkopf 12a angeordnet. Diese Vakuumpumpe 50 ist mit einem Endabschnitt der Einlassnockenwelle 22 verbunden, die durch den Zylinderkopf 12a gelagert ist, und wird durch die Rotation der Einlassnockenwelle 22 angetrieben. Ein Eingang / Einlass 51 der Vakuumpumpe 50 ist mit einem Bremskraftverstärker verbunden, und die Vakuumpumpe 50 erzeugt negativen Druck, der in dem Bremskraftverstärker gespeichert werden soll, indem Luft aus dem Bremskraftverstärker eingesaugt wird und Luft in den Kopfdeckel 13a ausgestoßen wird.
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Darüber hinaus ist eine Hochdruck-Kraftstoffpumpe 60 in dem Kopfdeckel 13a angeordnet. Diese Hochdruck-Kraftstoffpumpe 60 wird durch die Rotation der Auslassnockenwelle 23 angetrieben, welche durch den Zylinderkopf 12a gelagert ist. Die Hochdruck-Kraftstoffpumpe 60 ist eine Pumpe, die Kraftstoff mit Druck beaufschlagt und diesen druckbeaufschlagten Kraftstoff einer Hochdruck-Kraftstoffleitung zuführt, die mit einem Kraftstoffeinspritzventil verbunden ist. Die Hochdruck-Kraftstoffpumpe 60 ist mittig in einem Kraftstoffzuführkanal angeordnet, welcher der Hochdruck-Kraftstoffleitung Kraftstoff von einem Kraftstofftank zuführt.
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Wie vorstehend beschrieben sind in dieser Brennkraftmaschine 10 die Vakuumpumpe 50 und die Hochdruck-Kraftstoffpumpe 60 in jeder Reihe Va und Vb angeordnet. Wie in 2 gezeigt, sind Verbrennungsräume bzw. Brennkammern 28 in beiden Reihen Va und Vb vorgesehen. Ein Ansaugkanal / Einlasskanal 26, der Luft in die Brennkammern 28 einführt, und ein Auslasskanal 29, durch den Abgas fließt, welches von den Brennkammern 28 ausgestoßen wird, sind mit jeder Brennkammer 28 verbunden. Eine Drosselklappe bzw. ein Drosselklappenventil 27 ist in dem Einlasskanal 26 angeordnet und eine Fließrate der Luft, die jeder Brennkammer 28 zugeführt wird, ist durch eine Öffnungsmenge dieses Drosselklappenventils 27 reguliert.
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Weiter wird eine Blow-by-Gas-Reduzierungsvorrichtung, die in der Brennkraftmaschine 10 vorgesehen ist, beschrieben. Ein Ende eines Einführkanals 31 ist mit einem Abschnitt des Einlasskanals 26 verbunden, welcher stromaufwärts des Drosselklappenventils 27 gelegen ist. Das andere Ende des Einführkanals 31 ist mit dem Einlass 32 verbunden, welcher in dem Kopfdeckel 13a vorgesehen ist. Ferner ist ein Ende eines Rückführungskanals 35 mit einem Abschnitt des Einlasskanals 26 verbunden, der stromabwärts des Drosselklappenventils 27 gelegen ist. Das andere Ende des Rückführungskanals 35 ist mit dem Rückführungsanschluss 34 verbunden, welcher in dem Kopfdeckel 13b vorgesehen ist.
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Wenn die Fließrate der Luft, die der Brennkammer 28 zugeführt wird, durch das Drosselklappenventil 27 reduziert ist, wird Druck in dem Abschnitt des Einlasskanals 26, der stromabwärts des Drosselklappenventils 27 gelegen ist, niedriger als der Druck in dem Abschnitt des Einlasskanals 26, der stromaufwärts des Drosselklappenventils 27 gelegen ist.
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Der Raum innerhalb des Kopfdeckels 13a ist mit dem Raum innerhalb des Kopfdeckels 13b über den Raum innerhalb der Kettenabdeckung 41, wie vorstehend beschrieben, in Verbindung. Deshalb wird ein Luftstrom von dem Abschnitt des Einlasskanals 26, der stromaufwärts des Drosselklappenventils 27 gelegen ist, in Richtung des Abschnitts des Einlasskanals 26, der stromabwärts des Drosselklappenventils 27 gelegen ist, durch den Raum innerhalb der Brennkraftmaschine 10 durch diese Druckdifferenz erzeugt, welche kreiert wird. Das heißt, Luft in dem Raum innerhalb der Brennkraftmaschine 10 wird durch den Rückführungsanschluss 34 in Richtung des Abschnitts stromabwärts des Drosselklappenventils 27 gelegen eingesaugt, an dem der Druck niedrig ist, und Luft wird durch den Einlass 32 aus dem Abschnitt stromaufwärts des Drosselklappenventils 27 gelegen, an dem der Druck hoch ist, in die Brennkraftmaschine 10 eingeführt. Zu diesem Zeitpunkt vermischt sich das Blow-by-Gas, welches aus der Brennkammer 28 ausgeflossen ist, mit der Luft während des Passiervorgangs durch den Raum innerhalb des Kopfdeckels 13a, den Raum innerhalb der Kettenabdeckung 41 und den Raum innerhalb des Kopfdeckels 13b, in dieser Reihenfolge. Anschließend wird die Luft, die das Blow-by-Gas beinhaltet, von dem Rückführungsanschluss 34 in den Rückführungskanal 35 ausgestoßen, und wird dem Einlasskanal 26, stromabwärts des Drosselklappenventils 27 gelegen, rückgeführt. Zusammengefasst wird in dieser Blow-by-Gas-Reduzierungsvorrichtung der Brennkraftmaschine 10 ein Blow-by-Gas-Fließweg erzeugt, sodass die Luft, die das Blow-by-Gas beinhaltet, von dem Inneren des Kopfdeckels 13a in der Reihe Va zu dem Inneren des Kopfdeckels 13b in der Reihe Vb über das Innere der Kettenabdeckung 41 fließt. Deshalb ist in diesem Blow-by-Gas-Fließweg die Reihe Va auf der stromaufwärts gelegenen Seite positioniert und die Reihe Vb ist auf der stromabwärts gelegenen Seite positioniert.
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Ein Ölabscheider 33 zum Trennen bzw. Abscheiden des Öls von der Luft, die das Blow-by-Gas beinhaltet, welches von dem Rückführungsanschluss 34 ausgestoßen wird, ist in dem Kopfdeckel 13b vorgesehen, welcher an dem Zylinderkopf 12b vorgesehen ist. Die Luft, die das Blow-by-Gas beinhaltet, wird von dem Rückführungsanschluss 34 ausgestoßen, nachdem es den Ölabscheider 33 passiert hat. Ein Labyrinth-Ölabscheider oder ein Zyklon-Ölabscheider können, z.B., als der Ölabscheider 33 verwendet werden. Ferner kann ein PCV-Ventil (pressure control valve – Druckbegrenzungsventil), welches die Fließrate der Luft reguliert, die von dem Raum innerhalb des Kopfdeckels 13b in den Rückführungskanal 35 ausgestoßen wird, ebenfalls in dem Rückführungsanschluss 34 vorgesehen sein.
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Als nächstes wird mit Bezug zu 3 der Kettenmechanismus, der innerhalb der Kettenabdeckung 41 vorgesehen ist, beschrieben. Der Kettenmechanismus beinhaltet zwei Ketten 43 und eine Kette 42.
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Die Kette 42 ist um ein Ritzel / Zahnrad / Kettenrad der Einlassnockenwelle 22, die in der Reihe Va angeordnet ist, um ein Ritzel / Zahnrad / Kettenrad der Einlassnockenwelle 22, die in der Reihe Vb angeordnet ist und um ein Ritzel / Zahnrad / Kettenrad der Kurbelwelle 21 gewickelt / gewunden, wodurch die Kurbelwelle 21 mit den Einlassnockenwellen 22 jeder Reihe Va und Vb betriebsmäßig verbunden / verknüpft / gekoppelt ist.
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Die Kette 43, die in jeder Reihe Va und Vb vorgesehen ist, ist um das Kettenrad der Einlassnockenwelle 22 und das Kettenrad der Auslassnockenwelle 23 in jeder Reihe Va und Vb herumgewickelt, wodurch die Einlassnockenwelle 22 und die Auslassnockenwelle 23 in jeder Reihe Va und Vb betriebsmäßig miteinander verbunden / verknüpft / gekoppelt sind.
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Ein Kettenspanner 44 als eine Kettenführung, die die Kette 43 führt, ist zwischen der Einlassnockenwelle 22 und der Auslassnockenwelle 23 in jeder Reihe Va und Vb angeordnet. Dieser Kettenspanner 44 ist schienenförmig ausgebildet, mit einer Führungsrille / Führungsnut versehen, und führt die Kette 43, indem die Kette 43 in der Führungsnut gleitet. Ferner ist eine Ausstoßöffnung 45 in einem Bodenabschnitt der Führungsnut des Kettenspanners 44 geöffnet / offen und Öl, welches die Kette 43 schmiert, wird aus der Ausstoßöffnung 45 in den Raum innerhalb der Kettenabdeckung 41 ausgestoßen bzw. abgeführt.
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Die Bewegung der Kurbelwelle 21 wird über diesen Kettenmechanismus auf die Einlassnockenwelle 22 und die Auslassnockenwelle 23 übertragen. Als nächstes wird die Vakuumpumpe 50 mit Bezug zu den 4 und 5 beschrieben.
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Wie in 4 gezeigt, beinhaltet die Vakuumpumpe 50 eine Antriebswelle 54. Diese Antriebswelle 54 ist mit dem Endabschnitt der Einlassnockenwelle 22 verbunden, die durch den Zylinderkopf 12a gelagert ist, und wird durch die Rotation der Einlassnockenwelle 22 angetrieben. Ferner beinhaltet die Vakuumpumpe 50 einen Eingang / Einlass 51, der Luft ansaugt / einsaugt und einen Ausgang / Auslass 52, der Luft ausstößt / abführt. Der Einlass 51 ist mit einem Bremskraftverstärker verbunden.
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Die Vakuumpumpe 50 saugt Luft von dem Bremskraftverstärker über den Einlass 51 ein, und erzeugt durch Ausstoßen der Luft aus dem Auslass 52 in den Kopfdeckel 13a, negativen Druck. Ferner ist ein Ventilkörper, welcher durch eine Tellerfeder, die den Auslass 52 verschließt, ausgebildet ist, in der Vakuumpumpe 50 vorgesehen.
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Wenn die Antriebswelle 54 rotiert, bewegt sich eine Luftkammer, die durch ein Flügelrad / einen Drehschieber bzw. einen Flügel, welcher an der Antriebswelle 54 befestigt ist, geteilt wird, während sich das Volumen ändert. Genauer gesagt, nimmt die Luftkammer im Volumen allmählich zu, wenn die Antriebswelle 54 rotiert, während die Luftkammer mit dem Einlass 51 und nicht mit dem Auslass 52 in Verbindung steht. Währenddessen verringert sich die Luftkammer im Volumen allmählich, wenn die Antriebswelle 54 rotiert, während die Luftkammer mit dem Auslass 52 und nicht mit dem Einlass 51 in Verbindung steht. Durch diese Zunahme und Abnahme in dem Volumen der Luftkammer, wenn die Antriebswelle 54 rotiert, wird Luft von dem Einlass 51 eingesaugt und die eingesaugte Luft komprimiert und aus dem Auslass 52 ausgestoßen. Der Auslass 52 ist durch den Ventilkörper verschlossen, welcher durch die Tellerfeder ausgebildet ist, sodass, wenn der Ventilkörper durch den Druck der Luft, die komprimiert ist, wenn das Volumen der Luftkammer abnimmt, gebogen ist, öffnet sich der Auslass 52 und die Luft wird ausgestoßen. Das heißt, diese Vakuumpumpe 50 stößt die Luft, die von dem Einlass 51 eingesaugt wurde, intermittierend / periodisch aus dem Auslass 52 aus.
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Darüber hinaus ist ein plattenartiger Stopper 53 zum Beschränken der Öffnungsmenge des Auslasses 52 in der Vakuumpumpe 50 vorgesehen, indem die Biegung des Ventilkörpers innerhalb eines bestimmten Bereichs reguliert wird. Wie in 5 gezeigt, ist der Stopper 53 derart vorgesehen, dass ein Ende an einem Gehäuse der Vakuumpumpe 50 befestigt / fixiert ist und das andere Ende von dem Gehäuse der Vakuumpumpe 50 getrennt ist.
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Wenn Luft aus dem Auslass 52 der Vakuumpumpe 50 ausgestoßen wird, wird Öl, das das Innere der Vakuumpumpe 50 schmiert, zusammen mit der Luft ausgestoßen. Dieses Öl wird auf einmal / sofort aus dem Auslass 52 zusammen mit der Luft, die innerhalb der Luftkammer der Vakuumpumpe 50 mit Druck beaufschlagt wurde, ausgestoßen und bildet somit einen Nebel mit einem bedeutend kleinen Partikeldurchmesser aus. Zu diesem Zeitpunkt ist der Stopper 53, der die Biegung des Ventilkörpers reguliert, vorgesehen, sodass sich der ausgestoßene Ölnebel in der Richtung, die durch den in 5 gezeigten Pfeil angezeigt wird, in einen Raum ausbreitet.
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Als nächstes wird die Hochdruck-Kraftstoffpumpe 60 mit Bezug zu 6 beschrieben. Die Hochdruck-Kraftstoffpumpe 60 nimmt einen vertikal beweglichen Kolben 61 auf. In der Hochdruck-Kraftstoffpumpe 60 nimmt das Volumen einer Druckkammer durch die Bewegung des beweglichen Kolbens 61 nach oben und nach unten, zu und ab. Ferner wird in die Druckkammer eingeführter Kraftstoff mit Druck beaufschlagt und geliefert / zugestellt, indem die Zu- und Abnahme in dem Volumen dieser Druckkammer genutzt wird.
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Der Kolben 61 hat an einem spitzen Ende eine bewegliche Rolle 62. Die Hochdruck-Kraftstoffpumpe 60 ist derart angeordnet, dass die Rolle 62 gegen einen Pumpen-Antriebsnocken 24 anstößt, der an der Auslassnockenwelle 23 vorgesehen ist.
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Ferner wird der Kolben 61 über eine Feder 63 in Richtung der Mitte des Pumpen-Antriebsnockens 24 gedrängt.
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Das heißt, der Kolben 61 bewegt sich in zyklischer Weise nach oben und nach unten, wenn die Auslassnockenwelle 23 rotiert. Die Hochdruck-Kraftstoffpumpe 60 wird angetrieben, sodass druckbeaufschlagter Kraftstoff der Hochdruck-Kraftstoffleitung zugeführt wird, indem die Antriebskraft der Auslassnockenwelle 23 auf diese Weise auf die Hochdruck-Kraftstoffpumpe 60 übertragen wird.
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Die anstoßenden Abschnitte der Rolle 62 und des Pumpen-Antriebsnocken 24 sind durch das Öl geschmiert, welches von einem Schmieröl-Zuführanschluss 15, der in dem Zylinderkopf 12a vorgesehen ist, ausgestoßen wird. Öl, welches an dem Pumpen-Antriebsnocken 24 anhaftet, wird innerhalb des Kopfdeckels 13a verteilt (d.h., fliegt herum), wenn der Pumpen-Antriebsnocken 24 rotiert. Das verteilte Öl prallt gegen die Innenwand des Kopfdeckels 13a und die Innenwand des Zylinderkopfs 12a und der Sprühnebel, der produziert wird, wenn das verteilte Öl gegen diese Wände prallt, bildet einen Ölnebel, der innerhalb des Kopfdeckels 13a, wie durch den in 6 dargestellten Pfeil angegeben, steigt und stagniert in dem Raum innerhalb des Kopfdeckels 13a.
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Wie in 7 gezeigt, ist die Vakuumpumpe 50 derart vorgesehen, dass der Auslass 52 innerhalb des Kopfdeckels 13a positioniert ist. Ferner ist der Pumpen-Antriebsnocken 24, der ein Nocken ist, der die Hochdruck-Kraftstoffpumpe 60 antreibt, der Nocken, der unter einer Vielzahl Nocken, die auf der Auslassnockenwelle 23 vorgesehen sind, der Vakuumpumpe 50 am nächsten positioniert ist. Der Bereich D, welcher durch die unterbrochene Linie angezeigt ist, stellt einen Raum dar, in dem der Ölnebel, der durch das durch den Pumpen-Antriebsnocken 24 verteilte Öl ausgebildet ist, wie vorstehend beschrieben, stagniert. Die Vakuumpumpe 50 ist derart angeordnet, dass der Ölnebel, der aus dem Auslass 52 ausgestoßen wird, in Richtung dieses Bereichs D ausgestoßen wird. Das heißt, die Vakuumpumpe 50 ist derart angeordnet, dass der Ölnebel, der von dem Auslass 52 ausgestoßen wird, in Richtung des Raums ausgestoßen wird, in dem der Ölnebel, der durch das durch den Pumpen-Antriebsnocken 24 verteilte Öl ausgebildet ist, stagniert.
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Als nächstes wird der Betrieb der Brennkraftmaschine 10 gemäß dieser beispielhaften Ausführungsform mit Bezug zu den 1 und 7 beschrieben. Wie in 7 gezeigt, ist der Auslass 52 der Vakuumpumpe 50 in dieser Brennkraftmaschine 10 in einer Position angeordnet, in der der Ölnebel, der von dem Auslass 52 der Vakuumpumpe 50 ausgestoßen wird, in Richtung des Bereichs D ausgestoßen wird, in dem der Ölnebel, der durch das durch den Pumpen-Antriebsnocken 24 verteilte Öl ausgebildet ist, stagniert. Deshalb kann der Ölnebel mit einem kleinen Partikeldurchmesser, der zusammen mit Luft aus dem Auslass 52 der Vakuumpumpe 50 ausgestoßen wird, gegen den Ölnebel prallt, der durch das Öl, welches durch den Pumpen-Antriebsnocken 24 verteilt wird, ausgebildet ist, der die Hochdruck-Kraftstoffpumpe 60 antreibt.
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Darüber hinaus, wie in 1 gezeigt, ist die Vakuumpumpe 50 in dem Zylinderkopf 12a angeordnet, d.h., in der Reihe Va, wodurch die Vakuumpumpe 50 stromaufwärts des Blow-by-Gas-Fließwegs gelegen angeordnet ist, der in der Brennkraftmaschine 10 ausgebildet ist. Deshalb fließt der Ölnebel, der aus der Vakuumpumpe 50 ausgestoßen wird, durch den Blow-by-Gas-Fließweg zusammen mit der Luft, die durch den Blow-by-Gas-Fließweg fließt. Somit kann der Ölnebel, der nicht auf den Ölnebel prallt, der durch das durch den Pumpen-Antriebsnocken 24 verteilte Öl ausgebildet ist, der die Hochdruck-Kraftstoffpumpe 60 antreibt, gegen Tropfen anderen Öls prallen, während er durch den Blow-by-Gas-Fließweg, die Innenwände der Kopfdeckel 13a und 13b und die Innenwand der Kettenabdeckung 41 und dergleichen fließt.
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Insbesondere ist in dieser beispielhaften Ausführungsform der Blow-by-Gas-Fließweg so ausgebildet, dass er die Kettenabdeckung 41 durchläuft. Deshalb kann der Ölnebel, der aus der Vakuumpumpe 50 ausgestoßen wird, gegen das Öl, das aus der Ausstoßöffnung 45 des Kettenspanners 44 ausgestoßen wird, prallen. Die Ölmenge, die verwendet wird, um die Ketten 42 und 43 zu schmieren, ist größer als die, die an anderen Schmierungspunkten in der Brennkraftmaschine verwendet wird und die Öltropfen, die durch den Kettenspanner 44 verteilt sind, haben einen vergleichsweise großen Partikeldurchmesser. Deshalb kann der Partikeldurchmesser des Ölnebels größer gemacht werden, indem diese Öltropfen auf den Ölnebel, der aus der Vakuumpumpe 50 ausgestoßen wird, prallen.
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Das heißt, der Partikeldurchmesser des Ölnebels, der aus der Vakuumpumpe 50 ausgestoßen wird, wird größer, indem dieser Ölnebel gegen anderes Öl und die Innenwände und dergleichen prallt. Ferner sammelt sich das Öl, das im Partikeldurchmesser größer wurde und sich verflüssigt hat, in der Ölwanne 14 durch die Öltropföffnungen, nachdem es in den Ölauffangwannen in den Zylinderköpfen 12a und 12b gesammelt wurde. Ferner fließt Ölnebel, der sich nicht verflüssigt hat, obwohl der Partikeldurchmesser größer wurde, zusammen mit Luft durch den Blow-by-Gas-Fließweg und wird durch den Ölabscheider 33, der in der Blow-by-Gas-Reduzierungsvorrichtung vorgesehen ist, von der Luft getrennt und gesammelt.
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Gemäß dieser vorstehend beschriebenen beispielhaften Ausführungsform, können die nachfolgend beschriebenen Effekte erhalten werden. (1) Ein Ölnebel mit einem kleinen Partikeldurchmesser, der zusammen mit Luft aus dem Auslass 52 der Vakuumpumpe 50 ausgestoßen wird, wird in Richtung des Raums ausgestoßen, in dem ein Ölnebel mit einem großen Partikeldurchmesser angesammelt ist. Demzufolge prallen die Ölnebel aufeinander bzw. gegeneinander, weshalb der Partikeldurchmesser des Ölnebels mit dem kleinen Partikeldurchmesser größer wird. Deshalb wird der Ölnebel, der aus der Vakuumpumpe 50 ausgestoßen wird, einfacher zu sammeln.
- (2) Die Luft und der Ölnebel, die aus der Vakuumpumpe 50 ausgestoßen wird, können auf den Ölnebel prallen, der durch das durch den Pumpen-Antriebsnocken 24 verteilte Öl ausgebildet wird, der die Hochdruck-Kraftstoffpumpe 60 antreibt. Deshalb kann die Verflüssigung des Öls, das durch den Pumpen-Antriebsnocken 24 verteilt wird, gefördert werden, und der Ölnebel, der durch das Öl, das durch den Pumpen-Antriebsnocken 24 verteilt wird, ausgebildet ist, kann einfacher gesammelt werden. Das heißt, sowohl der Ölnebel, der aus der Vakuumpumpe 50 ausgestoßen wird, als auch der Ölnebel, der durch das Öl ausgebildet ist, das durch den Pumpen-Antriebsnocken 24 verteilt wird, können gesammelt werden.
- (3) Die Vakuumpumpe 50 und die Hochdruck-Kraftstoffpumpe 60 sind in der Reihe Va angeordnet. Deshalb sind der Raum, in dem der Ölnebel, der durch das Öl ausgebildet ist, das durch den Pumpen-Antriebsnocken 24 verteilt wird, der die Hochdruck-Kraftstoffpumpe 60 antreibt, und die Position, an der die Vakuumpumpe 50 angeordnet ist, näher zusammen. Das heißt, die Luft und der Ölnebel, der aus der Vakuumpumpe 50 ausgestoßen wird, und der Ölnebel, der durch das Öl ausgebildet ist, das durch den Pumpen-Antriebsnocken 24 verteilt wird, neigen dazu aufeinander zu prallen, weshalb das Öl einfacher gesammelt werden kann.
- (4) Die Vakuumpumpe 50 ist in dem Zylinderkopf 12a angeordnet, der die Reihe Va ausbildet, die mit dem Einlass 32 versehen ist. Deshalb wird Ölnebel, der aus der Vakuumpumpe 50 ausgestoßen wird, aber nicht auf den Ölnebel geprallt ist, der durch das Öl ausgebildet ist, das durch den Pumpen-Antriebsnocken 24 verteilt wird, der die Hochdruck-Kraftstoffpumpe 60 antreibt, durch den Blow-by-Gas-Fließweg zusammen mit der Luft, die durch den Blow-by-Gas-Fließweg fließt, fließen. Das heißt, dieser Ölnebel wird vom Inneren des Kopfdeckels 13a der Reihe Va, welche mit dem Einlass 32 versehen ist, in den Kopfdeckel 13b in der anderen Reihe Vb über das Innere der Kettenabdeckung 41 fließen. Demzufolge wird der Ölnebel, der nicht gegen bzw. auf den Ölnebel geprallt ist, der durch das Öl ausgebildet ist, das durch den Pumpen-Antriebsnocken 24 verteilt wird, der die Hochdruck-Kraftstoffpumpe 60 antreibt, gegen Tropfen anderen Öls, während es durch den Blow-by-Gas-Fließweg fließt, die Innenwände der Kopfdeckel 13a und 13b und die Innenwand der Kettenabdeckung 41 und dgl. prallen, sodass der Partikeldurchmesser größer wird und der Ölnebel wird sich leichter verflüssigen. Deshalb wird Öl, das nicht gegen den Ölnebel geprallt ist, der durch das Öl ausgebildet ist, das durch den Pumpen-Antriebsnocken 24 verteilt ist, der die Hochdruck-Kraftstoffpumpe 60 antreibt, ebenfalls einfacher zu sammeln sein.
- (5) Öltropfen mit einem großen Partikeldurchmesser, die aus der Ausstoßöffnung 45 des Kettenspanners 44 ausgestoßen werden, können dazu gebracht werden, gegen den Ölnebel zu prallen, der durch den Blow-by-Gas-Fließweg zusammen mit der Luft geflossen ist. Das heißt, der Ölnebel, der aus der Vakuumpumpe 50 ausgestoßen wird, kann einfacher gesammelt werden und die Verflüssigung des Öls, das aus der Ausstoßöffnung 45 des Kettenspanners 44 ausgestoßen wird, kann gefördert werden, wodurch die Rückgewinnung von Öl, das aus der Ausstoßöffnung 45 des Kettenspanners 44 ausgestoßen wird, gefördert werden kann.
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Die vorstehend beschriebene beispielhafte Ausführungsform kann auch in den nachfolgend beschriebenen Modi ausgeführt werden, die in geeigneter Weise angepasst wurden. – In der vorstehend beschriebenen beispielhaften Ausführungsform wird Öl aus der Ausstoßöffnung 45 des Kettenspanners 44 in den Blow-by-Gas-Fließweg ausgestoßen. Ferner fließt der Ölnebel, der aus der Vakuumpumpe 50 ausgestoßen wird, durch den Blow-by-Gas-Fließweg und kann gegen das Öl prallen, das aus der Ausstoßöffnung 45 ausgestoßen wird. Jedoch kann, mit dem Kettenmechanismus, Öl verteilt werden, ungeachtet dessen, ob Öl aus der Ausstoßöffnung 45 des Kettenspanners 44 ausgestoßen wird. Ein solches Öl, das durch den Kettenmechanismus verteilt wird, kann ebenfalls dazu gebracht werden, gegen den Ölnebel zu prallen, der aus der Vakuumpumpe 50 ausgestoßen wird. Das heißt, ein Effekt ähnlich zu dem, der durch die vorstehend beschriebene beispielhafte Ausführungsform erhalten wird, kann ebenfalls mit dem Kettenspanner 44 gezeigt werden, der keine Ausstoßöffnung 45 in sich ausgebildet hat. Deshalb ist es nicht immer notwendig, die Ausstoßöffnung 45 in dem Kettenspanner 44 vorzusehen.
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Ferner kann ein Effekt, ähnlich zu dem, der durch die vorstehend beschriebene beispielhafte Ausführungsform erhalten wird, ebenfalls gezeigt werden, indem Öl, welches durch etwas in dem Blow-by-Gas-Fließweg verteilt wird, das sich von dem Kettenmechanismus unterscheidet, dazu gebracht wird, gegen den Ölnebel zu prallen, der aus der Vakuumpumpe 50 ausgestoßen wird. Deshalb ist der Kettenspanner 44 keine essentielle Struktur und kann ausgelassen werden.
- – Die Brennkraftmaschine 10 gemäß der vorstehend beschriebenen beispielhaften Ausführungsform ist eine Brennkraftmaschine vom V-Typ, jedoch kann die Brennkraftmaschine 10 auch, z.B., eine Brennkraftmaschine vom Reihentyp sein. Die Vakuumpumpe 50 muss nur so angeordnet sein, dass Ölnebel in Richtung des Bereichs ausgestoßen wird, in dem der Ölnebel, der durch das Öl ausgebildet ist, das von dem Pumpen-Antriebsnocken 24 verteilt wird, stagniert, ungeachtet des Typs der Brennkraftmaschine. Ferner können die Vakuumpumpe 50 und die Hochdruck-Kraftstoffpumpe 60 ähnlich zu der vorstehend beschriebenen beispielhaften Ausführungsform angeordnet sein, wenn die Einlassnockenwelle 22 und die Auslassnockenwelle 23 innerhalb des Zylinderkopfs nebeneinander gelagert sind.
- – In der vorstehend beschriebenen beispielhaften Ausführungsform ist die Vakuumpumpe 50 mit der Einlassnockenwelle 22 verbunden und die Hochdruck-Kraftstoffpumpe 60 ist mit der Auslassnockenwelle 23 verbunden, jedoch ist die Erfindung nicht auf diese Kombination beschränkt. Zum Beispiel kann die Hochdruck-Kraftstoffpumpe 60 mit der Einlassnockenwelle 22 verbunden sein und die Vakuumpumpe 50 kann mit der Auslassnockenwelle 23 verbunden sein.
- – In der vorstehend beschriebenen beispielhaften Ausführungsform ist die Vakuumpumpe 50 mit der Einlassnockenwelle 22 verbunden und die Hochdruck-Kraftstoffpumpe 60 ist mit der Auslassnockenwelle 23 verbunden, jedoch können die Vakuumpumpe 50 und die Hochdruck-Kraftstoffpumpe 60 beide mit der gleichen Nockenwelle verbunden sein. Um einen Effekt zu erhalten, der ähnlich ist zu dem, der durch die vorstehend beschrieben beispielhafte Ausführungsform erhalten wird, muss die Vakuumpumpe 50 einfach derart angeordnet sein, dass Ölnebel in Richtung des Bereichs ausgestoßen wird, in dem Ölnebel, der durch Öl ausgebildet ist, das durch den Pumpen-Antriebsnocken 24 verteilt wird, stagniert.
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Gemäß der vorstehend beschriebenen Struktur kann der Effekt, in dem Ölnebel mit einem kleinen Partikeldurchmesser, der aus der Vakuumpumpe 50 ausgestoßen wird, einfacher zu sammeln ist, ähnlich zu der vorstehend beschriebenen beispielhaften Ausführungsform, erhalten werden, selbst in einer Brennkraftmaschine, in der die Einlassnockenwelle 22 und die Auslassnockenwelle 23 nicht nebeneinander in dem Zylinderkopf gelagert sind. Ferner können die Vakuumpumpe 50 und die Hochdruck-Kraftstoffpumpe 60 derart angeordnet sein, dass der Effekt, dass Ölnebel mit einem kleinen Partikeldurchmesser, der aus der Vakuumpumpe 50 ausgestoßen wird, einfacher zu sammeln ist, erhalten werden kann, selbst in einer Brennkraftmaschine, die mit einer Nockenwelle versehen ist, die sowohl das Einlassventil als auch das Auslassventil antreibt.
- – In der vorstehend beschriebenen beispielhaften Ausführungsform ist die Vakuumpumpe 50 nahe der Hochdruck-Kraftstoffpumpe 60 angeordnet und Ölnebel mit einem kleinen Partikeldurchmesser, der aus der Vakuumpumpe 50 ausgestoßen wird, wird dazu gebracht, gegen den Ölnebel, der durch Öl ausgebildet ist, das durch den Pumpen-Antriebsnocken 24 verteilt wird, der die Hochdruck-Kraftstoffpumpe 60 antreibt, zu prallen. Jedoch muss die Vakuumpumpe 50 nicht immer nahe der Hochdruck-Kraftstoffpumpe 60 angeordnet sein.
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Das heißt, der Ölnebel mit einem kleinen Partikeldurchmesser, der aus der Vakuumpumpe 50 ausgestoßen wird, muss nur gegen den Ölnebel mit einem großen Partikeldurchmesser prallen können, der durch das Öl ausgebildet ist, das durch den Pumpen-Antriebsnocken 24 verteilt ist, der die Hochdruck-Kraftstoffpumpe antreibt. Diese Art der Struktur ermöglicht es, den Effekt, in dem der Ölnebel mit einem kleinen Partikeldurchmesser, der aus der Vakuumpumpe 50 ausgestoßen wird, einfacher gesammelt werden kann, genauso wie in der vorstehend beschriebenen beispielhaften Ausführungsform, zu erhalten.
