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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Zylinderkopf mit einem Kraftstoffrückführungs-Strömungsweg.
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Technischer Hintergrund
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In der
JP H09- 250 321 A wird ein Motor offenbart, bei dem ein Kipphebel-Gehäuse (Kipphebel-Verkleidung) integral mit einem Zylinderkopf ausgebildet ist.
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Weiterhin wird in der
US 2015 / 0 136 066 A1 ein Zylinderkopf gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 beschrieben.
Die
US 2017 / 0 335 791 A1 zeigt ein Kraftstoffsystem mit einer Vielzahl von Kraftstoffinjektoren, jeweils assoziiert mit einem Zylinder eines Motors. Ungenutzter Kraftstoff an jedem Injektor wird darin durch eine Kraftstoffrückführleitung zu einem Tank rückgeführt.
Außerdem beschreibt die
DE 102 26 688 A1 einen Kraftstoffzuführungskanal und einen Kraftstoffrücklaufkanal, von denen jeder in einen Zylinderkopf integriert ist. Genauer gesagt, erstrecken sich der Kraftstoffzuführungskanal und der Kraftstoffrücklaufkanal über ihre gesamte Länge zu einer längslaufenden äußeren Wand eines Rahmens zum Montieren von Kipphebelwellen. Die beiden Kanäle befinden sich in Fließverbindung mit den Verbindern von Kraftstoffeinspritzventilen.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Mit der Erfindung zu lösende Probleme
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Wünschenswert sind eine Verstärkung der Steifigkeit und eine Verringerung der Größe des Zylinderkopfes, in den das Kipphebel-Gehäuse integriert ist.
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Die vorliegende Erfindung ist angesichts dieses Problems gemacht worden, und ihr Ziel besteht darin, einen Zylinderkopf zu schaffen, der stärkere Steifigkeit und geringere Größe aufweist.
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Mittel zum Lösen des Problems
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Obiges Problem wird mit einem Zylinderkopf gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Ein Zylinderkopf gemäß einem hierin offenbarten Aspekt enthält einen Zylinderkopf-Hauptkörper, der einen Einlasskanal, der mit einem Zylinder eines Zylinderblocks in Verbindung steht, und einen Auslasskanal hat, der mit dem Zylinder in Verbindung steht, sowie ein Kipphebel-Gehäuse, das integral an dem Zylinderkopf-Hauptkörper ausgebildet ist und dessen Innenraum ein Ventilsystem-Aufnahmeraum ist. Das Kipphebel-Gehäuse enthält eine Seitenwand, die einen Seitenwand-Hauptkörper und einen unteren Endabschnitt aufweist, der sich an einem unteren Ende des Seitenwand-Hauptkörpers entlang erstreckt, den Seitenwand-Hauptkörper mit dem Zylinderkopf-Hauptkörper verbindet und eine Dicke hat, die größer ist als die des Seitenwand-Hauptkörpers, wobei ein Strömungsweg, der in einer Richtung verläuft, in der sich der untere Endabschnitt erstreckt, und durch den eine Flüssigkeit strömt, in dem unteren Endabschnitt ausgebildet ist.
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Effekt der Erfindung
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Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, die Steifigkeit des Zylinderkopfes zu verstärken und die Größe des Zylinderkopfes zu verringern.
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Figurenliste
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- 1 ist eine Schnittansicht, die einen Motor zeigt, der einen Zylinderkopf gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält.
- 2 ist eine Draufsicht, die den Motor in 1 von oben gesehen zeigt.
- 3 ist eine Schnittansicht entlang einer Linie III-III in 2.
- 4 ist eine Schnittansicht entlang einer Linie IV-IV in 3.
- 5 ist eine Schnittansicht entlang einer Linie V-V in 3.
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Ausführungsweise der Erfindung
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Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden ausführlich unter Bezugnahme auf 1 bis 5 beschrieben. Ein Zylinderkopf 3 gemäß der vorliegenden Ausführungsform bildet, wie in 1 gezeigt, zusammen mit einem Zylinderblock 2 einen Motor 1. Der Motor 1 der vorliegenden Erfindung ist ein Dieselmotor.
In 1 bis 5 ist eine Richtung, in der der Zylinderblock 2 und der Zylinderkopf 3 angeordnet sind, als eine Z-Achsen-Richtung definiert. Des Weiteren ist eine erste rechtwinklige Richtung im rechten Winkel zu der Z-Achsen-Richtung als eine Y-Achsen-Richtung definiert. Des Weiteren ist eine zweite rechtwinklige Richtung im rechten Winkel zu der Z-Achsen-Richtung und der Y-Achsen-Richtung als eine X-Achsen-Richtung definiert.
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Zylinderblock
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Ein Zylinder 11 ist, wie in 1 gezeigt, in dem Zylinderblock 2 ausgebildet. Der Zylinder 11 weist einen Raum auf, in dem ein Kolben 4 angeordnet ist. Der Zylinder 11 öffnet sich in einer oberen Fläche 2a des Zylinderblocks 2. Der Kolben 4 bewegt sich durch Aufnahme eines Drucks von Verbrennungsgas, das in dem Zylinder 11 verbrannt worden ist, in einer vertikalen Richtung (Z-Achsen-Richtung) hin und her. Der Zylinderblock 2 der vorliegenden Ausführungsform enthält, wie in 2 gezeigt, eine Vielzahl (in dem dargestellten Beispiel drei) von Zylindern 11. Die Vielzahl von Zylindern 11 sind in einer Linie in der ersten rechtwinkligen Richtung (Y-Achsen-Richtung) im rechten Winkel zu der vertikalen Richtung ausgerichtet. In der folgenden Beschreibung wird die erste rechtwinklige Richtung, in der die Vielzahl von Zylindern 11 angeordnet sind, als eine Zylinder-Anordnungsrichtung bezeichnet. Eine Nockenwelle 5 zum Antreiben eines Kipphebels 52, der weiter unten beschrieben wird, ist, wie in 1 gezeigt, in dem Zylinderblock 2 angeordnet. Die Nockenwelle 5 erstreckt sich in der Zylinder-Anordnungsrichtung. Die Nockenwelle 5 dreht sich in Reaktion auf die Hin-und-Her-Bewegung des Kolbens 4.
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Zylinderkopf
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Der Zylinderkopf 3 ist an der oberen Fläche 2a des Zylinderblocks 2 angeordnet und daran montiert. Der Zylinderkopf 3 enthält einen Zylinderkopf-Hauptkörper 6 sowie ein Kipphebel-Gehäuse 7. Des Weiteren enthält der Zylinderkopf 3 einen Einlass-Verteiler 8.
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Zylinderkopf-Hauptkörper
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Der Zylinderkopf-Hauptkörper 6 weist einen Einlasskanal 21 und einen Auslasskanal 22 auf. Der Einlasskanal 21 und der Auslasskanal 22 stehen jeweils mit dem Zylinder elftes Zylinderblocks 2 in Verbindung.
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Ein erstes Ende des Einlasskanals 21 in einer Längsrichtung öffnet sich in einer unteren Fläche 6b des Zylinderkopf-Hauptkörpers 6, die der oberen Fläche 2a des Zylinderblocks 2 gegenüberliegt. Das erste Ende des Einlasskanals 21 ist mit dem Zylinder 11 verbunden. Ein zweites Ende des Einlasskanals 21 öffnet sich in einem seitlichen Abschnitt des Zylinderkopf-Hauptkörpers 6, der zu einer Seite (Seite der positiven Richtung der X-Achse) der zweiten rechtwinkligen Richtung im rechten Winkel zu der vertikalen Richtung und der Zylinder-Anordnungsrichtung gerichtet ist. Das zweite Ende des Einlasskanals 21 ist mit dem Einlass-Verteiler 8 verbunden, der weiter unten beschrieben wird. Der Einlasskanal 21 erstreckt sich von der Seite des Zylinders 11 aus nach oben und ist im weiteren Verlauf zu einer Seite der zweiten rechtwinkligen Richtung hin gebogen. Das heißt, der Einlasskanal 21 ist so ausgebildet, dass Luft über die Einlass-Seite des Zylinderkopf-Hauptkörpers 6 eingelassen wird, die eine Seite der zweiten rechtwinkligen Richtung ist.
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Ein erstes Ende des Auslasskanals 22 in der Längsrichtung öffnet sich auf gleiche Weise wie der Einlasskanal 21 in der unteren Fläche 6b des Zylinderkopf-Hauptkörpers 6. Das erste Ende des Auslasskanals 22 ist mit dem Zylinder 11 verbunden. Ein zweites Ende des Auslasskanals 22 öffnet sich in einem seitlichen Abschnitt des Zylinderkopf-Hauptkörpers 6, der zu der anderen Seite der zweiten rechtwinkligen Richtung (Seite der negativen Richtung der X-Achse) gerichtet ist. Der Auslasskanal 22 erstreckt sich von der Seite des Zylinders 11 nach oben und ist im weiteren Verlauf zu der anderen Seite der zweiten rechtwinkligen Richtung hin gebogen. Das heißt, der Auslasskanal 22 ist so ausgebildet, dass Luft zu einer Auslass-Seite des Zylinderkopf-Hauptkörpers 6 ausgelassen wird, die die andere Seite der zweiten rechtwinkligen Richtung ist.
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Der Einlasskanal 21 und der Auslasskanal 22 befinden sich an Positionen, die näher an der Seite des unteren Endabschnitts (der Seite des Zylinderblocks 2) des Zylinderkopf-Hauptkörpers 6 liegen.
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In der vorliegenden Ausführungsform stehen der Einlasskanal 21 und der Auslasskanal 22 mit jedem der Vielzahl von Zylindern 11 in Verbindung. Das heißt, der Einlasskanal 21 und der Auslasskanal 22 sind so ausgebildet, dass sie den jeweiligen Zylindern 11 entsprechen. In der vorliegenden Ausführungsform sind, wie in 2 gezeigt, zwei Einlasskanäle 21 und ein Auslasskanal 22 für einen Zylinder 11 ausgebildet. Jeder der Vielzahl von Einlasskanälen 21 und der Vielzahl von Auslasskanälen 22 ist in der Zylinder-Anordnungsrichtung angeordnet.
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In dem Zylinderkopf-Hauptkörper 6 ist, wie in 1 und 2 gezeigt, ein Einlassventil 23 zum Öffnen und Schließen des Endes jedes Einlasskanals 21 so angeordnet, dass es in der vertikalen Richtung bewegt werden kann. Ein Teil des Einlassventils 23 steht von der oberen Fläche 6a des Zylinderkopf-Hauptkörpers 6 vor. Auf gleiche Weise wie mit dem Einlassventil 23 ist der Zylinderkopf-Hauptkörper 6 mit einem Auslassventil 24 zum Öffnen und Schließen des ersten Endes jedes Auslasskanals 22 versehen. Der Aufbau und die Anordnung des Auslassventils 24 gleichen denen des Einlassventils 23.
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Der Zylinderkopf-Hauptkörper 6 ist, wie in 2 und 3 gezeigt, mit einer Kraftstoffeinspritz-Vorrichtung 25 (Einspritzventil) zum Einspritzen von Kraftstoff in den Zylinder 11 versehen. Das Einspritzventil 25 erstreckt sich in der vertikalen Richtung durch den Zylinderkopf-Hauptkörper 6 hindurch. Ein Einspritzventil 25 ist für jeden der Vielzahl von Zylindern 11 vorhanden. Das heißt, in der vorliegenden Ausführungsform sind eine Vielzahl von Einspritzventilen 25 in der Zylinder-Anordnungsrichtung angeordnet.
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Jedes der Einspritzventile 25 ist so positioniert, dass es, bei Sicht auf den Zylinderkopf-Hauptkörper 6 von oben, in einer Draufsicht (2) dem Mittelpunkt jedes Zylinders 11 entspricht. Um das Einspritzventil 25 herum sind die ersten Enden des Einlasskanals 21 und des Auslasskanals 22, die sich beide in den gleichen Zylinder 11 hinein öffnen, sowie das Einlassventil 23 und das Auslassventil 24 angeordnet, die die ersten Enden desselben öffnen und schließen.
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Ein Kraftstoffzuführ-Rohr 26, das sich zu einer Seite (Einlassseite) in der zweiten rechtwinkligen Richtung erstreckt, ist mit einem oberen Flächenabschnitt jedes Einspritzventils 25 verbunden, der von einem oberen Ende 6a des Zylinderkopf-Hauptkörpers 6 vorsteht. Jedes der Kraftstoffzuführ-Rohre 26 verläuft durch eine Einlassseiten-Seitenwand 41A des Kipphebel-Gehäuses hindurch, das weiter unten beschrieben wird. Eine Vielzahl von Kraftstoffzuführ-Rohren sind, wie in 2 gezeigt, mit einer sogenannten Common-Rail-Vorrichtung 29 verbunden. Die Common-Rail-Vorrichtung 29 ist eine Rohrleitung, die den Kraftstoff auf einem vorgegebenen Druck (Hochdruck) in hält. Die Common-Rail-Vorrichtung 29 kann beispielsweise an dem Zylinderkopf 3 befestigt sein. Der Kraftstoff strömt der Reihe nach aus einem Kraftstofftank 27 zu einer Kraftstoffpumpe 28 und der Common-Rail-Vorrichtung 29, strömt dann in dieser Reihenfolge durch jedes der Kraftstoffzuführ-Rohre 26 sowie jedes der Einspritzventile 25 und wird in die jeweiligen Zylinder 11 eingespritzt.
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Kipphebel-Gehäuse
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Das Kipphebel-Gehäuse 7 ist, wie in 1 bis 3 gezeigt, integral an dem Zylinderkopf-Hauptkörper 6 ausgebildet. Ein Innenraum des Kipphebel-Gehäuses 7 ist ein Ventilsystem-Aufnahmeraum 40.
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Das Kipphebel-Gehäuse 7 weist, wie in 2 gezeigt, eine Seitenwand 41 sowie eine Stirnwand 42 auf. Die Seitenwand 41 und die Stirnwand 42 erstrecken sich jeweils an einem Umfangsrand der oberen Fläche 6a des Zylinderkopf-Hauptkörpers 6 zur Oberseite (in der positiven Richtung der Z-Achse) des Zylinderkopf-Hauptkörpers 6. Die Seitenwand 41 erstreckt sich an beiden Enden des Zylinderkopf-Hauptkörpers 2 in der zweiten rechtwinkligen Richtung (X-Achsen-Richtung) in der Zylinder-Anordnungsrichtung (Y-Achsen-Richtung). Die Stirnwand 42 hingegen erstreckt sich an beiden Enden des Zylinderkopf-Hauptkörpers 6 in der Zylinder-Anordnungsrichtung in der zweiten rechtwinkligen Richtung. Ein von den paarigen Seitenwänden 41 und den paarigen Stirnwänden 42 umgebener Raum ist der oben beschriebene Ventilsystem-Aufnahmeraum 40. Eine Bodenfläche des Ventilsystem-Aufnahmeraums 40 wird durch die obere Fläche 6a des Zylinderkopf-Hauptkörpers 6 gebildet.
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Eine Kipphebel-Welle 51 sowie ein Kipphebel 52 zum Antreiben des Einlassventils 23 und des Auslassventils 24, die oben als Teile des Ventilsystems beschrieben sind, sind wie in 1 und 2 gezeigt, in dem Ventilsystem-Aufnahmeraum 40 aufgenommen.
Die Kipphebel-Welle 51 ist, wie in 1 bis 3 gezeigt, integral mit einem Kipphebel-Träger 53 ausgebildet, der an der Bodenfläche des Ventilsystem-Aufnahmeraums 40 befestigt ist. Die Kipphebel-Welle 51 wird durch einen Kipphebel-Träger 53 oberhalb der Bodenfläche des Ventilsystem-Aufnahmeraums 40 in einem Abstand dazu positioniert. Die Kipphebel-Welle 51 erstreckt sich in der Zylinder-Anordnungsrichtung. Die Kipphebel-Welle und der Kipphebel-Träger 53 sind in einem Bereich des Ventilsystem-Aufnahmeraums 40 an der Auslassseite (einer Seite der negativen Richtung der X-Achse) des Zylinderkopf-Hauptkörpers 6 angeordnet.
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Der Kipphebel 52 ist, wie in 1 und 2 gezeigt, schwenkbar an der Kipphebel-Welle 51 angebracht. Das Einlassventil 23 und das Auslassventil 24, die jedem der Zylinder 11 entsprechen, sind jeweils mit dem Kipphebel 52 versehen. Die Vielzahl von Kipphebeln 52 sind in der Zylinder-Anordnungsrichtung angeordnet. Mit der Drehung der Nockenwelle 5 wird jeder Kipphebel 52 durch eine Bewegung der Stößelstangen 54 (1), die sich in der vertikalen Richtung durch den Zylinderkopf-Hauptkörper 6 hindurch erstrecken, in der vertikalen Richtung um die Kipphebel-Welle 51 herum geschwenkt. So können das Einlassventil 23 und das Auslassventil 24 angetrieben werden.
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In der vorliegenden Ausführungsform sind eine Vielzahl von Kipphebel-Wellen 51 separat voneinander vorhanden. Die Vielzahl von Kipphebel-Wellen 51 sind in einem Abstand zueinander in der Zylinder-Anordnungsrichtung angeordnet. Die Kipphebel-Wellen 51 entsprechen den jeweiligen Zylindern 11. Das heißt, die Anzahl der Kipphebel-Wellen 51 ist die gleiche wie die der Zylinder 11. Ein Kipphebel 52, der jedem der Zylinder 11 entspricht, ist an der gleichen Kipphebel-Welle 51 angebracht. Des Weiteren ist der Kipphebel-Träger 53 für jede der Vielzahl von Kipphebel-Wellen 51 vorhanden.
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Jede Seitenwand 41 des Kipphebel-Gehäuses 7 weist einen Seitenwand-Hauptkörper 44 und einen unteren Endabschnitt 45 auf. Der untere Endabschnitt 45 jeder Seitenwand 41 erstreckt sich an dem unteren Ende des Seitenwand-Hauptkörpers 44 entlang in der Zylinder-Anordnungsrichtung und ist ein Abschnitt, der den Seitenwand-Hauptkörper 44 mit dem Zylinderkopf-Hauptkörper 6 verbindet. Die Dicke des unteren Endabschnitts 45 jeder Seitenwand 41 ist größer als die Dicke des Seitenwand-Hauptkörpers 44. Ein Strömungsweg 46, der in der Richtung verläuft, in der sich der untere Endabschnitt 45 erstreckt (Y-Achsen-Richtung), ist in dem unteren Endabschnitt 45 jeder der Seitenwände 41 ausgebildet. Das heißt, der Strömungsweg 46 verläuft in der Zylinder-Anordnungsrichtung.
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Kraftstoffrückführungs-Strömungsweg
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Ein Kraftstoffrückführungs-Strömungsweg 46A ist, wie in 1 bis 4 gezeigt, als der oben erwähnte Strömungsweg 46 in dem unteren Endabschnitt 45 der Einlassseiten-Seitenwand 41A ausgebildet, die von einem Paar Seitenwände 41 an der Einlassseite (Seite der positiven Richtung der X-Achse) des Zylinderkopf-Hauptkörpers 6 angeordnet ist. Ein Kraftstoff (Flüssigkeit), der von der Vielzahl von Einspritzventilen 25 zurückgeführt wird, strömt über den Kraftstoffrückführungs-Strömungsweg 46A. Ein Verbindungs-Strömungsweg 47, der von jedem der Vielzahl von Einspritzventilen 25 aus in einem inneren Abschnitt des Zylinderkopf-Hauptkörpers 6 verläuft, ist, wie in 2 bis 4 gezeigt, mit dem Kraftstoffrückführungs-Strömungsweg 46A verbunden.
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Ein erstes Ende jedes Verbindungs-Strömungsweges 47 in einer Längsrichtung ist mit einem Kraftstoffrückführungs-Kanal (nicht dargestellt) verbunden, der in einem Mittelabschnitt jedes Einspritzventils 25 in der Längsrichtung ausgebildet ist. Ein zweites Ende jedes Verbindungs-Strömungsweges 47 hingegen ist mit dem Kraftstoffrückführungs-Strömungsweg 46A verbunden. Dabei liegt der Kraftstoffrückführungs-Kanal tiefer (an der Seite der negativen Richtung der Z-Achse) als der Kraftstoffrückführungs-Strömungsweg 46A. Daher verläuft jeder der Verbindungs-Strömungswege 47 so, dass er von jedem der Einspritzventile 25 nach oben zu der Einlassseite des Zylinderkopf-Hauptkörpers 6 hin geneigt ist. Die Vielzahl von Verbindungs-Strömungswegen 47 sind in einem Abstand zueinander in einer Längsrichtung des Kraftstoffrückführungs-Strömungsweges 46A angeordnet.
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Ein erstes Ende des Kraftstoffrückführungs-Strömungsweges 46A in der Längsrichtung (Y-Achsen-Richtung) ist mit dem Kraftstofftank 27 verbunden. So wird der überschüssige Kraftstoff des jedem der Einspritzventile 25 von der Common-Rail-Vorrichtung 29 zugeführten Kraftstoffs über jeden Verbindungs-Strömungsweg 47 und jeden Kraftstoffrückführungs-Strömungsweg 46A zu dem Kraftstofftank 27 zurückgeführt.
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Ein zweites Ende des Kraftstoffrückführungs-Strömungsweges 46A ist mit der Common-Rail-Vorrichtung 29 verbunden. Ein Ventil (nicht dargestellt) zum Öffnen und Schließen einer Leitung, die die Common-Rail-Vorrichtung 29 und den Kraftstoffrückführungs-Strömungsweg 46A verbindet, befindet sich zwischen der Common-Rail-Vorrichtung 29 und dem Kraftstoffrückführungs-Strömungsweg 46A. Das Ventil öffnet sich, wenn der Druck in der Common-Rail-Vorrichtung 29 zu hoch wird und wenn der Motor 1 angehalten wird. Dadurch strömt der Kraftstoff in der Common-Rail-Vorrichtung 29 zu dem Kraftstoffrückführungs-Strömungsweg 46A aus, so dass der Druck in der Common-Rail-Vorrichtung 29 reduziert werden kann. Der Kraftstoff, der aus einem Innenraum der Common-Rail-Vorrichtung 29 in den Kraftstoffrückführungs-Strömungsweg 46A ausströmt, wird auf die gleiche Weise wie oben beschrieben, zu dem Kraftstofftank 27 zurückgeführt.
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Schmieröl-Strömungsweg
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Ein Schmieröl-Strömungsweg 46B ist, wie in 1 bis 3 und 5 gezeigt, als der oben erwähnte Strömungsweg 46 in einem unteren Endabschnitt 45 einer Auslassseiten-Seitenwand 41 B ausgebildet, die von einem Paar Seitenwände 41 an einer Auslassseite (Seite der negativen Richtung der X-Achse) des Zylinderkopf-Hauptkörpers 6 angeordnet ist. Schmieröl (Flüssigkeit), das jedem gleitenden Abschnitt zwischen der Kipphebel-Welle 51 und dem Kipphebel 52 zugeführt wird, die eine Komponente des Ventilsystems sind, strömt über den Schmieröl-Strömungsweg 46B. Ein Zufuhr-Strömungsweg 48 (in 1 und 2 mit einer gestrichelten Linie angedeutet), der von dem Schmieröl-Strömungsweg 46B zu jedem gleitenden Abschnitt zwischen der Kipphebel-Welle 51 und dem Kipphebel 52 verläuft, ist mit dem Schmieröl-Strömungsweg 46B verbunden. In der vorliegenden Ausführungsform sind, da eine Vielzahl von Kipphebel-Wellen 51 separat voneinander vorhanden sind, eine Vielzahl von Zufuhr-Strömungswegen 48 mit dem Schmieröl-Strömungsweg 46B verbunden. Die Vielzahl von Zufuhr-Strömungswegen 48 sind in einem Abstand zueinander in einer Längsrichtung des Schmieröl-Strömungsweges 46B angeordnet.
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Jeder Zufuhr-Strömungsweg 48 verläuft zu der Einlassseite (Seite der positiven Richtung der X-Achse) des Zylinderkopf-Hauptkörpers 6 hin an dem inneren Abschnitt des Zylinderkopf-Hauptkörpers 6 so, dass er von dem Schmieröl-Strömungsweg 46B zu dem Kipphebel-Träger 53 gerichtet ist, und verläuft dann so, dass er in einer Biegung nach oben verläuft und von dem Zylinderkopf-Hauptkörper 6 in den Kipphebel-Träger 53 hinein verläuft. Des Weiteren verläuft jeder Zufuhr-Strömungsweg 48 durch die inneren Abschnitte des Kipphebel-Trägers 53 und der Kipphebel-Welle 51 hindurch und öffnet sich an der Außenumfangsfläche der Kipphebel-Welle 51, an der der Kipphebel 52 gleitet. Dadurch kann, wie in 3 gezeigt, Das Schmieröl dem gleitenden Abschnitt zwischen der Kipphebel-Welle 51 und dem Kipphebel 52 zugeführt werden.
Das Schmieröl kann dem Schmieröl-Strömungsweg 46B auf einem beliebigen Weg zugeführt werden. Das Schmieröl kann dem Schmieröl-Strömungsweg 46B beispielsweise von der Seite des Zylinderblocks 2 zugeführt werden.
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Einlass-Verteiler
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Der Einlass-Verteiler 8 ist, wie in 1 bis 3 gezeigt, integral an einer Einlassseite (Seite der positiven Richtung der X-Achse) des Zylinderkopf-Hauptkörpers 6 ausgebildet. Der Einlass-Verteiler 8 erstreckt sich so in der Zylinder-Anordnungsrichtung, dass er mit jedem der Einlasskanäle 21 verbunden ist.
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Oberhalb des Innenraums des Einlass-Verteilers 8, der mit jedem Einlasskanal 21 verbunden ist, befindet sich der oben erwähnte Kraftstoffrückführungs-Strömungsweg 46A. Daher verläuft, wie in 3 gezeigt, der Verbindungs-Strömungsweg 47, der den Kraftstoffrückführungs-Strömungsweg 46A und das Einspritzventil 25 verbindet, von dem Einspritzventil 25 zu der Einlassseite hin geneigt und zwischen dem Ventilsystem-Aufnahmeraum 40 und dem Innenraum des Einlasskanals 21 und dem Einlass-Verteiler 8, der mit dem Einlasskanal 21 in Verbindung steht, im inneren Abschnitt des Zylinderkopf-Hauptkörpers 6.
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Der Zylinderkopf 3 der vorliegenden Ausführungsform, der wie oben beschrieben aufgebaut ist, ist mit einer Befestigungsschraube (nicht dargestellt) an dem Zylinderblock 2 befestigt. Der Zylinderkopf-Hauptkörper 6 weist, wie in 2 gezeigt, eine Vielzahl von Schraubenlöchern 60 auf, die in der vertikalen Richtung durch den Zylinderhub-Hauptkörper 6 hindurch verlaufen und über die die Befestigungsschraube eingeführt wird. Jedes der Schraubenlöcher 60 öffnet sich in einem von dem Kipphebel-Gehäuse 7 umgebenen Bereich der oberen Fläche 6a des Zylinderkopf-Hauptkörpers 6. Jedes Schraubenloch 60 ist an einer Position ausgebildet, die einem Umfang jedes der Zylinder 11 entspricht. Bei dem dargestellten Beispiel sind vier Schraubenlöcher 60 in einer Umfangsrichtung jedes der Zylinder 11 angeordnet. Ein Teil der Schraubenlöcher 60 befindet sich in einem Bereich zwischen 2 benachbarten Kipphebel-Wellen 51 an der oberen Fläche 6a des Zylinderkopf-Hauptkörpers 6.
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Funktion und Effekte
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Bei dem Zylinderkopf 3 der vorliegenden Ausführungsform und dem damit versehenen Motor 1 ist, wie oben beschrieben, die Dicke des unteren Endabschnitts 45 der Seitenwand 41 des Kipphebel-Gehäuses 7 größer als die des Seitenwand-Hauptkörpers 44. Daher kann, selbst wenn die Dicke des Seitenwand-Hauptkörpers 44 gering ist, die Steifigkeit der Seitenwand 41 des Kipphebel-Gehäuses 7 verbessert werden. Des Weiteren ist es, da der Seitenwand-Hauptkörper 44 dünn ausgebildet sein kann, möglich, das Gewicht des Zylinderkopfes 3 zu reduzieren. Im Folgenden wird dieser Aspekt beschrieben.
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Wenn die Seitenwand 41 des Kipphebel-Gehäuses 7 integral in dem Zylinderkopf-Hauptkörper 6 ausgeformt wird, wird damit auf einfache Weise bewirkt, dass sich die Spannung stärker an dem unteren Endabschnitt 45 der Seitenwand 41 konzentriert. Daher ist es, wenn die gesamte Seitenwand 41 dünn ist, wahrscheinlich, dass es an dem unteren Endabschnitt 45 der Seitenwand 41 zum Bruch kommt. Wenn jedoch die gesamte Seitenwand 41 dick ausgebildet ist, kann die Spannungskonzentration an dem unteren Endabschnitt 45 der Seitenwand 41 eingeschränkt werden, jedoch wird dann der gesamte Zylinderkopf 3 schwer. Daher ist bei dem Zylinderkopf 3 der vorliegenden Ausführungsform der untere Endabschnitt 45 der Seitenwand 41 dicker ausgebildet als der Seitenwand-Hauptkörper 44. So ist es möglich, die Konzentration von Spannung an dem unteren Endabschnitt 45 der Seitenwand 41 einzuschränken und das Gewicht des gesamten Zylinderkopfes 3 zu reduzieren.
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Des Weiteren ist bei dem Zylinderkopf 3 und dem Motor 1 der vorliegenden Ausführungsform der Strömungsweg 46, über den der Kraftstoff und das Schmieröl strömen, in dem unteren Endabschnitt 45 der Seitenwand 41 ausgebildet, der eine starke Dicke hat. So ist es im Unterschied zu einem Fall, in dem der Strömungsweg 46 in einem anderen Abschnitt (z.B. einem Innenabschnitt des Zylinderkopf-Hauptkörpers 6) ausgebildet ist, möglich, die Größe des Zylinderkopf-Hauptkörpers 6 zu verringern. Des Weiteren ist es, wie oben beschrieben, da die Dicke des Seitenwand-Körpers 44 verringert werden kann, auch möglich, die Größe des Kipphebel-Gehäuses 7 zu reduzieren. Dementsprechend ist es möglich, die Größe des Zylinderkopfes 3 zu verringern.
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Darüber hinaus verlaufen bei dem Zylinderkopf 3 und dem Motor 1 der vorliegenden Ausführungsform der Kraftstoffrückführungs-Strömungsweg 46A und der Schmieröl-Strömungsweg 46B, die in der Seitenwand 41 des Kipphebel-Gehäuses 7 und dem unteren Endabschnitt 45 der Seitenwand 41 ausgebildet sind, in der Zylinder-Anordnungsrichtung. Das heißt, wenn der untere Endabschnitt 45 der Seitenwand 41 des Kipphebel-Gehäuses 7, der länger ausgebildet ist als die Stirnwand 42 des Kipphebel-Gehäuses 7, dick ausgebildet ist, ist es möglich, die Steifigkeit der Seitenwand 41 zu verstärken, die sich in der Zylinder-Anordnungsrichtung erstreckt.
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Weiterhin ist es, wenn eine Vielzahl von Einspritzventilen 25 in der Zylinder-Anordnungsrichtung (der Verlaufsrichtung des Kraftstoffrückführungs-Strömungsweges 46A) angeordnet sind, möglich, den Abstand von dem Kraftstoffrückführung-Weg 46A zu jedem der Einspritzventile anzugleichen. So wird der Teil der Vielzahl von Verbindungs-Strömungswegen 47, der den Kraftstoffrückführungs-Strömungsweg 46A und die Vielzahl von Einspritzventil 25 verbindet, nicht verlängert, und alle der Verbindungs-Strömungswege 47 können in kürzerer Länge ausgebildet werden als der Verbindungs-Strömungsweg. Desgleichen kann, wenn die Vielzahl von Ventilsystem-Komponenten in der Zylinder-Anordnungsrichtung (Verlaufsrichtung des Schiebe-Strömungsweges 46B) angeordnet werden, der Abstand von dem Schmieröl-Strömungsweg 46B zu jeder der Ventilsystem-Komponenten angeglichen werden. So wird der Teil des Zufuhr-Strömungsweges 48, der von dem Schmieröl-Strömungsweg 46B zu der Vielzahl von Ventilsystem-Komponenten verläuft, nicht länger und alle der Zufuhr-Strömungswege 48 können kurz ausgebildet werden.
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Des Weiteren verläuft bei dem Zylinderkopf 3 und dem Motor 1 der vorliegenden Ausführungsform der Verbindungs-Strömungsweg 47, der den Kraftstoffrückführungs-Strömungsweg 46A und das Einspritzventil 25 verbindet, von dem Einspritzventil 25 zu der Einlassseite hin nach oben geneigt und zwischen dem Einlasskanal 21 und dem Innenraum des Einlass-Verteilers 8, der mit dem Einlasskanal 21 in Verbindung steht. So ist es möglich, die Öffnung des Einlasskanals 21 zu vergrößern, die sich unterhalb des Verbindungs-Strömungsweges 47 befindet und die als ein Verbindungsabschnitt zu dem Einlass-Verteiler 8 dient. Ein Bezugszeichen 21S in 3 kennzeichnet die Größe der Öffnung des Einlasskanals 21. So ist es möglich, den Einlass-Widerstand an dem Motor 1 zu reduzieren und den Kraftstoffverbrauch des Motors 1 zu verbessern.
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Weiterhin ist bei dem Zylinderkopf 3 und dem Motor 1 der vorliegenden Ausführungsform der Einlass-Verteiler 8 integral mit dem Zylinderkopf-Hauptkörper 6 ausgebildet. Daher kann der Verbindungs-Strömungsweg 47 in der Nähe eines Grenzbereiches zwischen dem Zylinderkopf-Hauptkörper 6 und dem Einlass-Verteiler 8 in dem Innenabschnitt des Zylinderkopf-Hauptkörpers 6 ausgebildet werden.
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Weiterhin ist es, selbst wenn der Verbindungs-Strömungsweg 47 quer über den Innenabschnitt des Zylinderkopf-Hauptkörpers 6 und den Innenabschnitt des Einlass-Verteilers 8 ausgebildet ist, möglich, dass der Kraftstoff in dem Verbindungs-Strömungsweg 47 ungehindert strömt. Beispielsweise setzt bei der Konstruktion, bei der der Einlass-Verteiler 8 und der Zylinderkopf-Hauptkörper 6 separat ausgebildet und aneinander befestigt werden, wenn der Verbindungs-Strömungsweg 47 quer über den Innenraum des Zylinderkopf-Hauptkörpers 6 und den Innenraum des Einlass-Verteilers 8 ausgebildet wird, aufgrund der Verschiebung des Verbindungsabschnitts zwischen dem Zylinderkopf-Hauptkörper 6 und dem Einlass-Verteiler 8 der Verbindungsabschnitt dem Strom in dem Verbindungs-Strömungsweg 47 Widerstand entgegen. Dadurch wird ungehindertes Strömen des Kraftstoffs in dem Verbindungs-Strömungsweg 47 erschwert.
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Des Weiteren sind bei dem Zylinderkopf 3 und dem Motor 1 der vorliegenden Ausführungsform eine Vielzahl von Kipphebel-Wellen 51 so konstruiert, dass sie separat voneinander sind. Daher wird, selbst wenn die Schraubenlöcher 60 in dem Bereich zwischen den zwei benachbarten Kipphebel-Wellen 51 an der oberen Fläche 6a des Zylinderkopf-Hauptkörpers 6 ausgebildet sind, verhindert, dass das Schraubenloch 60 und die durch dieses hindurch eingeführte Befestigungsschraube von der Kipphebel-Welle 51 abgedeckt werden. So kann der Zylinderkopf 3 an dem Zylinderblock 2 angebracht und von ihm entfernt werden, wenn die Kipphebel-Welle 51 an dem Zylinderkopf 3 angebracht ist. Das heißt, es ist auf einfache Weise möglich, den Zylinderkopf 3 an dem Zylinderblock 2 anzubringen und von ihm zu entfernen.
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Andere Ausführungsformen
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Obwohl oben eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben worden ist, ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt und kann in entsprechender Weise abgewandelt werden, ohne von der technischen Idee der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
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Bei dem Zylinderkopf der vorliegenden Erfindung kann die Anzahl von Kipphebel-Wellen beispielsweise 1 betragen. Das heißt, alle Kipphebel können an der gleichen Kipphebel-Welle angebracht sein.
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Bei dem Zylinderkopf der vorliegenden Erfindung kann die Flüssigkeit, die über den Strömungsweg strömt, zusätzlich beispielsweise ein Kühlwasser zum Kühlen des Zylinderkopf-Hauptkörpers sein. Der Strömungsweg, über den das Kühlwasser strömt, kann beispielsweise ein Strömungsweg sein, der das Kühlwasser von einem Kühlwasser-Strömungsraum, der in einem Innenabschnitt des Zylinderkopf-Hauptkörpers ausgebildet ist, zu einer Hilfsvorrichtung (z.B. einer Hydraulikpumpe) leitet. Das zu der Hilfsvorrichtung geleitete Kühlwasser kann beispielsweise die Hilfsvorrichtung kühlen.
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Die Anzahl von Zylindern des Motors in einem nicht von der Erfindung umfassten Beispiel kann beispielsweise 1 betragen.
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Der Motor der vorliegenden Erfindung kann bei jedem beliebigen Arbeitsfahrzeug, wie beispielsweise einem Kipper, einem Hydraulikbagger, einer Planierraupe, einem Motor-Gabelstapler oder dergleichen, eingesetzt werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Motor
- 2
- Zylinderblock
- 3
- Zylinderkopf
- 6
- Zylinderkopf-Hauptkörper
- 7
- Kipphebel-Gehäuse
- 8
- Einlass-Verteiler
- 11
- Zylinder
- 21
- Einlasskanal
- 22
- Auslasskanal
- 25
- Einspritzventil
- 27
- Kraftstofftank
- 29
- Common-Rail-Vorrichtung
- 40
- Ventilsystem-Aufnahmeraum
- 41
- Seitenwand
- 41A
- Einlassseiten-Seitenwand
- 41B
- Auslassseiten-Seitenwand
- 42
- Stirnwand
- 44
- Seitenwand-Hauptkörper
- 45
- unterer Endabschnitt
- 46
- Strömungsweg
- 46A
- Kraftstoffrückführungs-Strömungsweg
- 46B
- Schmieröl-Strömungsweg
- 47
- Verbindungs-Strömungsweg
- 48
- Zufuhr-Strömungsweg
- 60
- Schraubenloch
