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Die
Erfindung betrifft eine Rückführeinrichtung
für durchblasendes
Gas für
einen Motor und insbesondere eine Rückführeinrichtung für durchblasendes
Gas für
einen Motor, die für
eine glatte Rückführung des
durchblasenden Gases sorgt.
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Bei
Motoren tritt durchblasendes Gas auf, das in das Kurbelgehäuse von
der Verbrennungskammer aus zwischen dem Kolben und der Zylinderbüchse hindurch
austritt. Die Hauptkomponenten des durchblasenden Gases sind unverbrannte
Gase, die eine große
Menge Kohlenwasserstoffe enthalten und es notwendig machen, daß sie in
die Verbrennungskammer zum Zwecke der dortigen Wieder-Verbrennung
zurückgeführt werden.
Zu diesem Zweck ist ein Rückführungssystem
für durchblasendes
Gas vorgesehen, bei dem eine üblicherweise
verwendete Verfahrensweise darin besteht, ein Strömungsmengeneinstellventil
(PCV-Ventil) zu betätigen,
das den Ansaugrohrdruck des Ansaugsystems als einen Lastzustand
des Motors verwendet, wodurch das durchblasende Gas in einen Luftreiniger
oder in einen Ansaugkanal oder ansonsten in beide eingeführt wird. Das
eingeführte
Gas wird hierdurch in die Ansaugluft zurückgeführt und in die Verbrennungskammer
zur dortigen Verbrennung wieder eingeführt.
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Eine
bekannte Rückführungseinrichtung
für durchblasendes
Gas ist in 11 bis 13 dargestellt. In 11 und 12 bezeichnen die Bezugszeichen 202 einen
Motor, 204 einen Zylinderblock, 206 einen Zylinderkopf, 208 eine
Kurbelwelle, 210 eine Pleuelstange, 212 einen
Kolben, 214 eine Nockenwelle, 216 eine Verbrennungskammer, 218 einen
Ansauganschluß, 220 einen
Auslaßanschluß, 222 ein
Kurbelgehäuse, 224 eine Ölwanne, 226 einen
Zylinderkopfdeckel, 228 einen Ansaugkrümmer, 230 einen Ansaugkanal, 232 ein
Drosselventil, 234 einen Auslaßkrümmer und 236 einen
Luftreiniger.
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Der
Zylinderkopf 206 ist an einer oberen Fläche oder Deckfläche des
Zylinderblocks 204 über eine
Zylinderkopfdichtung 238 mittels einer Vielzahl erster
und zweiter Zylinderkopf-Anbauschrauben 240-1 und 240-2 fest
angeordnet. Diese Schrauben 240-1 und 240-2 sind
durch erste und zweite kopfseitige Schraubenlöcher 242-1 und 242-2 im
Zy linderkopf 206 und weiter durch Zylinderkopf-Anbauschraubenbohrungen
des Zylinderblocks 204, d.h. erste und zweite blockseitige
Schraubenbohrungen 244-1 und 244-2, eingesetzt,
in denen die jeweiligen Endbereiche der Schrauben 240-1 und 240-2 eingesetzt
sind, die über
Gewinde mit ersten und zweiten Innengewindebereichen 246-1 und 246-2 zum
Anbringen der Schrauben an tiefen Bereichen der Schraubenbohrungen 244-1 und 244-2 in
Eingriff stehen.
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Das
Kurbelgehäuse 222 ist
an der Unterseite des Zylinderblocks 204 mittels einer
Vielzahl von Kurbelgehäuse-Anbauschrauben 248 befestigt.
Die Kurbelwelle 208 ist sowohl am Zylinderblock 204 als auch
am Kurbelgehäuse 222 drehbar
gelagert. Des weiteren ist der Zylinderkopfdeckel 226 an
einer oberen Fläche
des Zylinderkopfs 206 über
eine Zylinderkopfdeckeldichtung 250 angebracht.
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Der
Kolben 212 ist so vorgesehen, daß er entlang einer Zylinderbüchse 252 hin- und herbewegbar
ist. Die Zylinderbüchse 252 ist
zylindrisch gestaltet und in eine Zylinderbohrung (nicht dargestellt) des
Zylinderblocks 204 eingesetzt und eingepaßt. Eine
kopfseitige Büchse 254 ist
an der oberen Fläche der
Zylinderbüchse 252 angeordnet
und weiter in Reihe zu dieser bzw. hinter dieser angeordnet. Die kopfseitige
Büchse 254 ist
mittels des Zylinderkopfs 206 festgehalten und weniger
hoch als die obere Fläche
des Zylinderkopfs 206. Eine kurbelgehäuseseitige Büchse 256 ist
an der Unterseite der Zylinderbüchse 252 angeordnet
und in Reihe zu dieser bzw. hinter dieser angeordnet. Die kurbelgehäuseseitige Büchse 256 ist
mittels des Kurbelgehäuses 252 festgehalten.
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Der
Motor 202 weist die an seiner Auslaßseite ausgebildeten nachfolgend
angegebenen Kanäle auf:
einen ersten kopfseitigen Kanal 258 für durchblasendes Gas, einen
ersten blockseitigen Kanal 260 für durchblasendes Gas und einen
ersten kurbelgehäuseseitigen
Kanal 262 für
durchblasendes Gas. Der Motor 202 ist des weiteren an seiner
Einlaßseite
mit den nachfolgend angegebenen Kanälen ausgebildet: mit einem
zweiten kopfseitigen Kanal 264 für durchblasendes Gas, mit einem
zweiten blockseitigen Kanal 266 für durchblasendes Gas und mit
einem zweiten kurbelgehäuseseitigen
Kanal 268 für
durchblasendes Gas. Der erste und der zweite kopfseitige Kanal 258 bzw. 264 für durchblasendes
Gas sind an dem oberen Abschnitt des Zylinderkopfs 206 offen.
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In
dem Zylinderkopfdeckel 226 sind eine frischluftseitige
Lüftungskammer 274 und
eine gasseitige Lüftungskammer
(PCV-Kammer) 276 vorgesehen und dort mittels sowohl einer
Ablenkplatte 270 als auch einer Trennwand 272 ausgebildet.
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Die
Ablenkplatte 270 ist im wesentlichen parallel zur oberen
Fläche
des Zylinderkopfs 206 angeordnet. Die Trennwand 272 ist
im wesentlichen rechtwinklig zur Ablenkplatte 270 angeordnet,
wodurch das Innere des Zylinderkopfdeckels 226 in eine
Ansaug- und eine Auslaßseite
aufgeteilt ist. Die Ablenkplatte 270 besitzt eine Lüftungsbohrung 278,
die an der Auslaßseite
ausgebildet ist, und eine Gasdurchgangsbohrung 280, die
an der Einlaßseite
ausgebildet ist.
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Der
Zylinderkopfdeckel 226 weist ein Lüftungsrohr 282 auf,
das in der frischluftseitigen Lüftungskammer 274 angeordnet
und angesetzt ist. Der Zylinderkopfdeckel 226 weist ferner
ein Strömungsgeschwindigkeits-Einstellventil
(PCV-Ventil) 284 auf, das in der gasseitigen Lüftungskammer 276 angeordnet
und an dieser angebracht ist.
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Am
Lüftungsrohr 282 ist
ein Frischluft-Einführungsrohr 288 vorgesehen,
das mit dem Luftreiniger 236 verbunden ist, wodurch ein
Frischluft-Einführungskanal 286 gebildet
ist.
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Am
Strömungsgeschwindigkeits-Einstellventil 284 ist
ein Gasrückführungsrohr 292 vorgesehen, das
mit dem Einlaßkrümmer 228 an
der stromabwärtigen
Seite des Drosselventils 232 in Verbindung steht, wodurch
ein Gasrückführungskanal 290 ausgebildet
ist.
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Das
Bezugszeichen 294 in 11 bezeichnet
einen Ölmeßstab.
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Gemäß Darstellung
in 12 muß das durchblasende
Gas nach dem Hindurchtritt zwischen dem Kolben 212 und
der Zylinderbüchse 252 durch den
zweiten kurbelgehäuseseitigen
Kanal 268 für durchblasendes
Gas, den zweiten blockseitigen Kanal 266 für durchblasendes
Gas und den zweiten kopfseitigen Kanal 264 für durchblasendes
Gas hindurch vom Inneren der kurbelgehäuseseitigen Büchse 256 aus
strömen.
Danach wird das durchblasende Gas zuerst an dem oberen Abschnitt
des Zylinderkopfs 206 freigesetzt und dann gezwungen, in
die gasseitige Lüftungskammer 276 durch
die obenangegebene Bohrung 280 hindurch einzuströmen. Das durchblasende
Gas wird dann in den Einlaßkanal 230 durch
den Gasrückführungskanal 290 hindurch
mittels des Strömungsgeschwindigkeits-Einstellventils 284 eingeführt. Das
Ventil 284 arbeitet bei einem Zustand des Ansaugrohrdrucks,
der in dem Ansaugkanal 230 erzeugt wird. Dann wird das
zugeführte durchblasende
Gas in die Verbrennungskammer 216 durch den Ansauganschluß 218 hindurch
eingeführt und
dort wieder verbrannt. Inzwischen wird Frischluft von dem Luftreiniger 236 aus
in die frischluftseitige Lüftungskammer 274 durch
das Lüftungsrohr 282 hindurch
entlang des Frischluft-Einführungskanals 286 eingeführt. Diese
Frischluft muß durch
den ersten kopfseitigen Kanal 258 für durchblasendes Gas, den ersten
blockseitigen Kanal 260 für durchblasendes Gas und den
ersten kurbelgehäuseseitigen
Kanal 262 für
durchblasendes Gas strömen,
wodurch das durchblasende Gas vom Inneren der ersten kurbelgehäuseseitigen
Büchse 256 aus
in Richtung auf den zweiten kurbelgehäuseseitigen Kanal 268 für durchblasendes
Gas ausgestoßen
wird.
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Demzufolge
wird dieses gefährliche
durchblasende Gas in der Verbrennungskammer 216 wieder
verbrannt, ohne in der Umgebungsluft freigesetzt zu werden, während gleichzeitig
Frischluft dort eingeführt
wird, wodurch das durchblasende Gas und Frischluft konstant wiederverwendet
werden.
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Gemäß Darstellung
in 12–16 ist der Zylinderkopf 206 als
am Zylinderblock 204 über
die Zylinderkopfdichtung 238 mit Hilfe erster und zweiter Zylinderkopf-Anbauschrauben 240-1 und 240-2 angeordnet
und befestigt dargestellt. Diese Schrauben 240-1 und 240-2 sind
durch erste und zweite blockseitige Schraubenbohrungen 244-1 und 244-2 eingesetzt.
Diese Schraubenbohrungen 244-1 und 244-2 sind
an ersten und zweiten dicken Bereichen 296-1 und 296-2 des
Zylinderblocks 204 ausgebildet. Diese dicken Bereiche 296-1 und 296-2 sind
mit ersten und zweiten blockseitigen Kanälen 260 und 266 für durchblasendes
Gas in der Nähe
der ersten und zweiten blockseitigen Schraubenbohrungen 244-1 und 244-2 ausgebildet.
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Diese
Bohrungen 244-1 und 244-2 sowie die Kanäle 260 und 266 sind
mit Hilfe jeweiliger Formstifte bzw. Formkerne (nicht dargestellt)
gegossen.
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Weiter
ist gemäß 17–19 der
Zylinderkopf 206 als solcher mit dem zweiten kopfseitigen Kanal 264 für durchblasendes
Gas ausgestattet dargestellt, der an Stellen linear bzw. geradlinig
ausgebildet ist, um der Nockenwelle 214 auszuweichen, die an
einer Seite des Zylinderkopfs 206 angeordnet ist. Des weiteren
sind gemäß Darstellung
in 20 Gehäuseteile
vorgesehen, an denen der Motor 202 mit einem Ölmeßstab 294 ausgestattet
ist, der durch den Zylinderkopfdeckel 266 hindurch mittels
des zweiten kopfseitigen Kanals 264 für durchblasendes Gas, des zweiten
blockseitigen Kanals 266 für durchblasendes Gas und des
zweiten kurbelgehäuseseitigen Kanals 268 für durchblasendes
Gas eingesetzt ist. Der Griffbereich 294a des Ölmeßstabs 294 ist
an einer Stabanbringungsöffnung 298 angebracht,
die an einem Stabanbringungsansatz 226a des Zylinderkopfdeckels 226 ausgebildet
ist.
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Ein
solcher Motor mit den im Zylinderkopf vorgesehen Kanälen für durchblasendes
Gas ist beispielsweise in den offengelegten japanischen Gebrauchsmuster-anmeldungen
JP 2-96059U, JP 63-61515U und JP 2-53512U offenbart. In der erstgenannten
Veröffentlichung
sind die Kanäle
für durchblasendes
Gas geradlinig durch den Zylinderblock in dessen vertikaler Richtung,
hindurchgeführt
vorgesehen, wobei ein Verstärkungsmittel
zum Zwecke der Vergrößerung der
Steifigkeit vorgesehen ist. Bei der zweitgenannten Veröffentlichung
sind untere Öffnungen
der Kanäle
für durchblasendes
Gas an beiden Seiten der Kurbelkammer ausgebildet. Bei der zuletzt genannten
Veröffentlichung
ist eine Kammer im wesentlichen in der Mitte des Kanals für durchblasendes Gas
ausgebildet.
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Bei
den herkömmlichen
Arten von Rückführungssystemen
für durchblasendes
Gas sind der erste und der zweite kopfseitige Kanal für durchblasendes
Gas an den jeweiligen oberen Bereichen des Zylinderkopfs offen.
Gemäß Darstellung
in 13 ist daher Frischluft
von der frischluftseitigen Lüftungskammer
gehalten, eine Abkürzung
entlang des oberen Abschnitts des Zylinderkopfs zu nehmen, wonach
es an der gasseitigen Lüftungskammer
eintrifft. Demzufolge ist es unmöglich,
durchblasendes Gas glatt zurückzuführen. Dies
führt zu
dem Nachteil, daß die
Zersetzung des Öls
beschleunigt und die Schmierung des Motors herabgesetzt wird.
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Bei
der in 15 dargestellten
Bauweise des Zylinderblocks ist dieser groß und in seiner Gestalt komplex,
und neigt er beim Gießen
zur Porenbildung. Insbesondere sind die blockseitigen Kanäle für durchblasendes
Gas in der Nähe
der blockseitigen Schraubenbohrungen angeordnet. Dies führt zu den Nachteilen,
daß der
Zylinderblock mit einem größeren Volumen
herzustellen ist und eine große
Porenbildung beim Gießen
auftritt, was zu Fehlern in den Ausgangsmaterialien führt. Des
weiteren sind die Stifte bzw. Kerne zur Verwendung beim Gießen der blockseitigen
Schraubenbohrungen und der Kanäle für durchblasendes
Gas länglich
bzw. lang, weil diese Schraubenbohrungen und Kanäle verhältnismäßig kleine Durchmesser aufweisen.
Dies führt
zu dem weiteren Nachteil, daß die
Stifte bzw. Kerne gegenüber
dem Ausbrennen des Formsandes anfällig sind. Da des weiteren
der Flächendruck
der Zylinderkopfdichtung in der Nähe der blockseitigen Schraubenbohrungen
konzentriert ist, ist es schwierig, den Flächendruck zwischen benachbarten
bzw. aufeinander folgenden Zylinderkopf schrauben vorzusehen. Dies führt zu dem
noch weiteren Nachteil, daß der
Flächendruck
an der Zylinderkopfdichtung ungleichmäßig verteilt ist, wodurch die
Abdichtung durch die Zylinderkopfdichtung herabgesetzt wird. Des
weiteren enthält
das durchblasende Gas eine große
Menge Öl in
der Form zerstäubten
Nebels. Das durchblasende Gas, das einen zerstäubten Ölnebel enthält, muß durch die Kanäle für durchblasendes
Gas nach oben strömen
und wird dann verbrannt. Dies führt
zu einem weiteren Nachteil, nämlich
einer Vergrößerung der
Menge des Ölverbrauchs.
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Bei
dem in 18 und 19 dargestellten Zylinderkopf
muß des
weiteren der Gesamtbereich jedes kopfseitigen Kanals für durchblasendes
Gas indessen vertikaler Richtung geradlinig ausgebildet sein, um
der Nockenwelle auszuweichen. Dies führt zu dem weiteren Nachteil,
daß die
Breite des Zylinderkopfs in dessen Querrichtung vergrößert wird, und
zwar mit der daraus folgenden Vergrößerung der Größe des Motors.
Des weiteren ist der Ölmeßstab gemäß Darstellung
in 20 am Zylinderkopfdeckel an
nur einer Stelle der Stabanbringungsöffnung desselben abgestützt. Dies
führt zu
den Nachteilen, daß der
Griffbereich des Ölmeßstabs geschüttelt wird bzw.
vibriert und ein Ölverlust
mit der Folge auftritt, daß der Ölmeßstab unzuverlässig arbeitet.
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EP 525 967 A1 beschreibt
eine Bohrung für einen
Befestigungsbolzen, deren Durchmesser nach oben allmählich schwach
ansteigt.
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US 5 069 192 A beschreibt
eine Rückführungseinrichtung
für durchblasendes
Gas für
einen Motor, bei welchem eine Steuerkettenabdeckung einen Kanal
für durchblasendes
Gas bildet. Diese Abdeckung bedeckt stirnseitig den Zylinderblock
und zwei Zylinderköpfe,
so dass zwischen einem Motorkolben und einer Zylinderbüchse durchblasendes Gas
in einen Ölabscheider
durch die Steuerkettenabdeckung eintritt.
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Eine ähnliche
Rückführungseinrichtung
ist in
GB 2 187 791
A gezeigt.
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Eine
weitere Rückführeinrichtung
ist in JP 3-61112 U gezeigt.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, eine Rückführungseinrichtung für durchblasendes Gas
bereitzustellen, welche den Ölverbrauch
klein hält.
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Zur
Oberwindung der vorstehend angegebenen Nachteile hat die Erfindung
eine Rückführungseinrichtung
für durchblasendes
Gas für
einen Motor geschaffen, bei der ein Kanal für durchblasendes Gas sowohl
im Zylinderblock als auch im Zylinderkopf in solcher Weise vorgesehen
ist, daß ein
zwischen dem Kolben und der Zylinderbüchse strömendes durchblasendes Gas in
eine gasseitige Lüftungskammer
eingeführt
wird, wobei diese Kammer mittels einer Ablenkplatte innerhalb des
Zylinderkopfdeckels ausgebildet ist und ein einen Kanal bildendes
Element vorgesehen ist, um den Kanal für durchblasendes Gas mit der
gasseitigen Lüftungskammer
in durchgehender Verbindung zu halten, und zwar ohne daß diese
Verbindung entlang des Kanals für
durchblasendes Gas unterbrochen ist.
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Des
weiteren hat die Erfindung eine Rückführungseinrichtung für durchblasendes
Gas für
einen Motor geschaffen, bei der ein Kanal für durchblasendes Gas sowohl
im Zylinderblock als auch im Zylinderkopf in solcher Weise vorgesehen
ist, daß das zwischen
dem Kolben und der Zylinderbüchse
strömende
durchblasende Gas in eine gasseitige Lüftungskammer eingeführt wird,
wobei diese Kammer durch eine Ablenkplatte innerhalb des Zylinderkopfdeckels
ausgebildet ist und der Zylinderblock mit einem leeren Raumabschnitt
ausgestattet ist, der an dem Raum für eine Zylinderkopf-Anbauschraubenbohrung
und den Kanal für
durchblasendes Gas teilnimmt.
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Des
weiteren hat die Erfindung eine Rückführungseinrichtung für durchblasendes
Gas für
einen Motor geschaffen, bei dem ein Kanal für durchblasendes Gas sowohl
im Zylinderblock als auch im Zylinderkopf in solcher Weise vorgesehen
ist, daß zwischen
dem Kolben und der Zylinderbüchse
durchströmendes
durchblasendes Gas in eine gasseitige Lüftungskammer geführt wird,
wobei diese Kammer mittels einer Ablenkplatte innerhalb des Zylinderkopfdeckels
gebildet ist, und wobei der Kanal für durchblasendes Gas im Zylinderkopf
in Querrichtung im wesentlichen in der Mitte der Länge desselben
versetzt ist.
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Erfindungsgemäß ist der
Kanal für
durchblasendes Gas sowohl im Zylinderblock als auch im Zylinderkopf
in Fortsetzung zu der gasseitigen Lüftungskammer ohne Zwischenraum
vorgesehen. Demzufolge sorgt Frischluft für eine glatte Rückführung des
durchblasenden Gases, wodurch die Ölzersetzung minimiert werden
kann und was zu einer verbesserten Motorschmierung führt.
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Des
weiteren ist der Zylinderblock mit dem leeren Raumabschnitt ausgestattet,
der den Raum für
die Zylinderkopf-Anbauschraubenbohrung und den Kanal für durchblasendes
Gas bildet. Diese Bauweise sorgt für einen leichtgewichtigen Zylinderblock. Die
obige Bauweise kann die Bildung eines porösen Zylinderblocks beim Gießen desselben
verhindern. Des weiteren kann der Gießstift bzw. -kern im Durchmesser
größer ausgebildet
werden, wodurch das Ausbrennen des Formsandes des Gießstifts
bzw. -kerns verhindert wird. Weiterhin kann der Flächendruck
zwischen benachbarten Zylinderkopf-Anbauschrauben leicht ausgebildet
werden, um so den Flächendruck
an der Zylinderkopfdichtung gleichmäßig zu verteilen, wodurch die
Abdichtung durch die Zylinderkopfdichtung verbessert wird. Ferner
kann die Ölmenge
in dem durchblasenden Gas verringert werden, was den Ölverbrauch
verringert. Des weiteren ist der Kanal für durchblasendes Gas im Zylinderkopf im
wesentlichen in der Mitte versetzt. Diese Bauweise verringert die
Breite des Zylinderkopfs in dessen Querrichtung, was zu einem kompakten
Motor führt. Des
weiteren führt
die obenangegebene Bauweise zu einem zwangsweisen Verbiegen des Ölmeßstabs, wodurch
das Schütteln
des Griffbereichs des Ölmeßstabs verhindert
wird. Demzufolge kann ein Ölaustritt verhindert
werden, und ist somit der Ölmeßstab stets arbeitsfähig.
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Nachfolgend
wird die Erfindung weiter ins einzelne gehend ausschließlich bei spielhaft
und unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben; in diesen
zeigen:
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1 eine
Ansicht mit der Darstellung einer Rückführungseinrichtung für durchblasendes
Gas für einen
Motor bei einer ersten Ausführungsform
der Erfindung;
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2 einen
Schnitt mit der Darstellung des Motors bei der ersten Ausführungsform;
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3 eine
Draufsicht mit der Darstellung des Zylinderblocks bei einer zweiten
Ausführungsform;
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4 einen
Teilschnitt mit der Darstellung des Motors bei der zweiten Ausführungsform;
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5 eine
Draufsicht mit der Darstellung eines anderen Zylinderblocks bei
der zweiten Ausführungsform;
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6 einen
Teilschnitt mit der Darstellung eines anderen Motors bei der zweiten
Ausführungsform;
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7 einen
Schnitt mit der Darstellung des Motors bei einer dritten Ausführungsform;
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8 eine
Draufsicht mit der Darstellung des Zylinderkopfs bei der dritten
Ausführungsform;
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9 einen
Schnitt entlang der Linie 9-9 von 8;
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10 einen
Schnitt mit der Darstellung eines Motors mit daran angeordnetem Ölmeßstab bei der
dritten Ausführungsform;
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11 einen
Schnitt mit der Darstellung eines herkömmlichen Motors;
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12 eine
Ansicht der Bauweise mit der Darstellung einer herkömmlichen
Rückführungseinrichtung
für durchblasendes
Gas für
den Motor von 11;
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13 eine
Ansicht der Bauweise mit der Darstellung der Strömung des durchblasenden Gases
bei 12;
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14 einen
Teil-Schnitt mit der Darstellung eines anderen herkömmlichen
Motors;
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15 eine
Draufsicht auf den Zylinderblock des Motors von 14;
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16 einen
Teilschnitt durch den Motor von 14;
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17 einen
Teilschnitt mit der Darstellung eines weiteren herkömmlichen
Motors;
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18 eine
Draufsicht mit der Darstellung des Zylinderkopfs des Motors von 17;
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19 einen
Schnitt entlang der Linie 19-19 von 18 und
mit der Darstellung des Zylinderkopfs;
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20 einen
Schnitt mit der Darstellung des Motors von 17 mit
daran angeordnetem Ölmeßstab.
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Nachfolgend
werden Ausführungsformen der
Erfindung weiter ins Detail gehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen
beschrieben.
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1 und 2 zeigen
eine erste Ausführungsform.
In 1 und 2 bezeichnen 2 einen Motor, 4 einen
Zylinderblock, 6 einen Zylinderkopf, 8 eine Kurbelwelle, 10 eine
Pleuelstange, 12 einen Kolben, 14 Nockenwellen, 16 eine
Verbrennungskammer, 18 einen Ansauganschluß, 20 einen
Auslaßanschluß, 22 ein
Kurbelgehäuse, 24 eine Ölwanne, 26 einen
Zylinderkopfdeckel, 28 einen Ansaugkrümmer, 30 einen Ansaugkanal, 32 ein
Drosselventil, 34 einen Auslaßkrümmer und 36 einen
Luftreiniger.
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Der
Zylinderkopf 6 ist an der oberen Fläche bzw. Kopffläche des
Zylinderblocks 4 über
eine Zylinderkopfdichtung 38 mittels einer Vielzahl erster
und zweiter Zylinderkopf-Anbauschrauben 40-1 und 40-2,
nachfolgend auch Schrauben 40-1 und 40-2 genannt,
fest angeordnet. Diese Schrauben 40-1 und 40-2 sind
durch erste und zweite Zylinderkopf-Schraubenlöcher 42-1 und 42-2 des
Zylinderkopfs 6 und weiter durch Zylinderkopf-Anbauschraubenbohrungen
des Zylinderblocks 4, d.h. erste und zweite blockseitige
Schraubenbohrungen 44-1 und 44-2, eingesetzt,
in denen die jeweiligen Endbereiche der Schrauben 40-1 und 40-2 an
ersten und zweiten Anbauschrauben-Innengewindebereichen 46-1 und 46-2 an
tiefgelegenen Bereichen der Schraubenbohrungen 44-1 und 44-2 befestigt
sind und im Gewindeeingriff stehen.
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Das
Kurbelgehäuse 22 ist
an der Unterseite des Zylinderblocks 4 mittels einer Vielzahl
von Kurbelgehäuse-Anbauschrauben 48 angebracht.
Die Kurbelwelle 8 ist sowohl am Zylinderblock 4 als
auch am Kurbelgehäuse 22 drehbar
gelagert. Des weiteren ist der Zylinderkopfdeckel 26 an
der oberen Fläche
des Zylinderkopfs 6 über
eine Zylinderkopfdeckeldichtung 50 angebracht.
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Der
Kolben 12 ist derart vorgesehen, daß er entlang einer Zylinderbüchse 52 hin- und herbewegbar
ist. Die Zylinderbüchse 52 ist
zylindrisch gestaltet und in einer Zylinderbohrung (nicht dargestellt)
des Zylinderblocks 4 eingesetzt und eingepaßt.
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Eine
kopfseitige Büchse 54 ist
an der oberen Fläche
der Zylinderbüchse 52 angebracht
und dort in Reihe zu dieser angeordnet. Die kopfseitige Büchse 54 ist mittels
des Zylinderkopfs 6 festgehalten. Die kopfseitige Büchse 54 besitzt
einen ersten Büchsenwandbereich 56 an
ihrer Auslaßseite
und einen zweiten Büchsenwandbereich 58 an
ihrer Ansaugseite. Der erste Büchsenwandbereich 56 ist
nicht so hoch wie die obere Fläche
des Zylinderkopfs 6. Der zweite Büchsenwandbereich 58 ist
so hoch wie die obere Fläche
des Zylinderkopfs 6.
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Eine
kurbelgehäuseseitige
Büchse 60 ist
an der Unterseite der Zylinderbüchse 52 angebracht und
dabei mit dieser in Reihe angeordnet. Die kurbelgehäuseseitige
Büchse 60 ist
mittels des Kurbelgehäuses 22 festgehalten.
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Der
Motor 2 ist hierdurch mit den nachfolgend angegebenen Kanälen auf
seiner Auslaßseite ausgebildet,
wobei diese Kanäle
miteinander in Verbindung stehen: mit einem ersten kopfseitigen
Kanal 22 für
durchblasendes Gas, mit einem erstten blockseitigen Kanal 64 für durchblasendes
Gas und mit einem ersten kurbelgehäuseseitigen Kanal 66 für durchblasendes
Gas. Der Motor 2 ist des weiteren mit den nachfolgend angegebenen
Kanälen
auf seiner Ansaugseite ausgebildet, die miteinander in Verbindung
stehen: mit einem zweiten kopfseitigen Kanal 68 für durchblasendes
Gas, mit einem zweiten blockseitigen Kanal 70 für durchblasendes
Gas und mit einem zweiten kurbelgehäuseseitigen Kanal 72 für durchblasendes
Gas. Die Kanäle 62, 64 und 66 bilden
somit einen durchgehenden Kanal für durchblasendes Gas auf der
Auslaßseite,
und die Kanäle 68, 70 und 72 bilden
einen durchgehenden Kanal für durchblasendes
Gas auf der Ansaugseite.
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Der
erste kopfseitige Kanal 62 für durchblasendes Gas ist zu
einem oberen Abschnitt des Zylinderkopfs 6 hin offen. Andererseits
ist der zweite kopfseitige Kanal 68 für durchblasende Luft zu dem
oberen Abschnitt des Zylinderkopfs 6 nicht offen.
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In
dem Zylinderkopfdeckel 26 sind eine frischluftseitige Lüftungskammer 78 und
eine gasseitige Lüftungskammer
(PCV-Kammer) 80 mittels einer Ablenkplatte 74 und
einer Trennwand 76 begrenzt und ausgebildet. Die Ablenkplatte 74 liegt
im wesentlichen parallel zur oberen Fläche des Zylinderkopfs 6. Die
Trennwand 76 liegt im wesentlichen rechtwinklig zur Ablenkplatte 74,
wodurch das Innere des Zylinderkopfdeckels 26 in eine Ansaug-
und eine Auslaßseite
aufgeteilt ist. Die Ablenkplatte 74 ist mit einer Lüftungsbohrung 82 an
der Auslaßseite
ausgebildet.
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Ein
einen Kanal bildendes Objekt (d.h. eine Wand) 84 ist an
der oberen Fläche
des zweiten Büchsenwandbereichs 58 der
kopfseitigen Büchse 54 vorgesehen und
mit dieser verbunden. Die einen Kanal bildende Wand 84 berührt die
Ablenkplatte 74 und ist so ausgebildet, daß der zweite
kopfseitige Kanal 68 für
durchblasendes Gas und die gasseitige Lüftungskammer 80 ohne
Unterbrechung in durchgehender Fluidverbindung miteinander stehen,
jedoch auch den oberen Abschnitt des Zylinderkopfs 6 gegenüber dem
Kanal 68 isolieren. Demzufolge stehen die gasseitige Lüftungskammer 80,
der zweite kopfseitige Kanal 68 für durchblasendes Gas, der zweite
blockseitige Kanal 70 für
durchblasendes Gas und der zweite kurbelgehäuseseitige Kanal 72 für durchblasendes
Gas in durchgehender Fluidverbindung miteinander, ohne daß diese
Verbindung unterwegs unterbrochen ist.
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Der
Zylinderkopfdeckel 26 besitzt ein Lüftungsrohr 86, das
in der frischluftseitigen Lüftungskammer 78 angeordnet
und dort befestigt ist. Der Zylinderkopfdeckel 26 besitzt
des weiteren ein Einstellventil für die Strömungsrate (Verschmutzungssteuerventil
oder PVC Ventil [= pollution control valve]) 88, das in
der gasseitigen Lüftungskammer 80 angeordnet
und in dieser eingepaßt
ist.
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An
dem Lüftungsrohr 86 ist
ein Frischluft-Einführungsrohr 92 vorgesehen,
das mit einem Luftreiniger 36 verbunden ist, wodurch ein
Frischluft-Einführungskanal 90 gebildet
ist.
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An
dem Einstellventil 88 für
die Strömungsrate
ist ein Gasrückführungsrohr 96 vorgesehen,
das mit dem Ansaugkrümmer 28 an
der stromabwärtigen Seite
des Drosselventils 32 in Verbindung steht, wodurch ein
Gasrückführungskanal 94 gebildet
ist.
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Das
Bezugszeichen 98 in 2 bezeichnet einen Ölmeßstab. Der Ölmeßstab 98 ist
durch einen ersten deckelseitigen Kanal 84a für durchblasendes Gas
hindurch eingesetzt, der in dem Zylinderkopf 26 vorgesehen
ist. Dieser Kanal 84a steht mit der gasseitigen Lüftungskammer 80 über einen
zweiten kopfseitigen Kanal 84b für durchblasendes Gas in Verbindung.
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Die
Arbeitsweise der ersten Ausführungsform
(1 und 2 wird nachfolgend kurz beschrieben).
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Nach
dem Hindurchtritt zwischen dem Kolben 12 und der Zylinderbüchse 52 erreicht
das durchblasende Gas die gasseitige Lüftungskammer 80 vom
Inneren der kurbelgehäuseseitigen
Büchse 60 aus
durch den zweiten kurbelgehäuseseitigen Kanal 72 für durchblasendes
Gas, den zweiten blockseitigen Kanal 70 für durchblasendes
Gas und den zweiten kopfseitigen Kanal 68 für durchblasendes
Gas hindurch, ohne dort irgendwo zu verweilen. Das Einstellventil 88 für die Strömungsrate
wird auf der Grundlage des Ansaugrohrdrucks betätigt, und das durchblasende
Gas muß daher
in den Ansaugkanal 30 hinein durch den Gasrückführungskanal 94 hindurch
strömen.
Dann wird das durchblasende Gas der Verbrennungskammer 16 über den
Ansauganschluß 18 zugeführt und
dort wieder verbrannt.
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Bei
diesem Abführen
des genannten durchblasenden Gases zur Wieder-Verbrennung wird Frischluft
von dem Luftreiniger 36 aus in die frischluftseitige Lüftungskammer 78 hinein
durch den Frischluft-Einführungskanal 90 hindurch
zum Einströmen veranlaßt.
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Die
vorstehend genannte Frischluft wird in zuverlässiger Weise aus der Lüftungskammer 78 in Richtung
zu dem ersten kopfseitigen Kanal 64 für durchblasendes Gas durch
die Lüftungsbohrung 82 hindurch
vorwärts
getrieben, ohne eine Abkürzung entlang
des oberen Abschnitts des Zylinderkopfs 6 zu nehmen, weil
die gasseitige Lüftungskammer 80 gegenüber sowohl
der frischluftseitigen Lüftungskammer 78 als
auch dem oberen Abschnitt des Zylinderkopfs 6 mittels der
Trennwand 76, der Wand bzw. des Objekts 84, das
einen Kanal bildet und der Ablenkplatte 74 isoliert ist.
Entsprechend drückt
die genannte Frischluft das durchblasende Gas aus dem Inneren der
kurbelgehäuseseitigen
Büchse 60 heraus
in Richtung zu dem zweiten kurbelgehäuseseitigen Kanal 72 für durchblasendes
Gas. Demzufolge ist es möglich,
eine glatte Rückführung des
durchblasenden Gases vorzusehen und somit die Ölzersetzung zu minimieren.
Folglich ist es möglich,
die Schmierung des Motors 2 zu verbessern.
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3 bis 6 zeigen
eine zweite Ausführungsform.
Bei dieser Ausführungsform
werden die gleichen Bezugszeichen zur Identifizierung von Merkmalen
bzw. Teilen verwendet, die in ihrer Funktion mit solchen identisch
sind, die bei der vorausgehenden Ausführungsform beschrieben sind.
Die zweite Ausführungsform
ist wie nachfolgend angegeben charakterisiert.
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Im
Zylinderblock 4 sind gemäß Darstellung in 3 und 4 erste
leere Raumabschnitte 104-1 an ersten dicken Bereichen 102-1 an
seiner Auslaßseite
ausgebildet, um so an dem Raum mit den ersten blockseitigen Schraubenbohrungen 44-1 und
den ersten blockseitigen Kanälen 64 für durchblasendes Gas
teilzuhaben.
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Des
weiteren sind zweite leere Raumabschnitte 104-2 an zweiten
dicken Bereichen an der Ansaugseite des Zylinderblocks 4 so
ausgebildet, daß sie
an dem Raum mit den zweiten blockseitigen Schraubenbohrungen 44-2 und
den zweiten blockseitigen Kanälen 70 für durchblasendes
Gas teilhaben. Die ersten und die zweiten leeren Raumabschitte 104-1 und 104-2 sind
zu einer beispielsweise viereckigen Gestalt mittels eines Gießkern (nicht
dargestellt) gegossen, der einen größeren Durchmesser aufweist.
Des weiteren sind diese Raumabschnitte 104-1 und 104-2 an
der oberen Deckfläche
des Blocks ausgebildet, und erstrecken sie sich von dort nach unten,
und enden sie in einer Tiefe H1 von dort. Die ersten und zweiten
Schrauben-Anbau-Innengewindebereiche 46-1 und 46-2 sind
an einer Stelle vorgesehen, die von der Deckfläche beabstandet ist bzw. von
dieser nach unten gerichtet angeordnet ist, um eine große Ausbildung
der ersten und der zweiten leeren Raumabschnitte 104-1 und 104-2 zu
schaffen.
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Des
weiteren kann die Tiefe H1 der ersten und der zweiten leeren Raumabschnitte 104-1 und 104-2 auf
irgendeine Tiefe zwischen der Deckfläche und den ersten und zweiten
Innengewindebereichen 46-1 und 46-2 eingestellt
sein.
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Des
weiteren können
die leeren Raumabschnitte 104 in anderen unterschiedlichen
Gestalten ausgebildet sein. Beispielsweise bewirkt, wie in 5 dargestellt
ist, die Verwendung von Gießkernen
mit anderen Querschnittsgestalten, daß die leeren Raumabschnitte 104 ausgebildet
sind, zu: kreisförmig
gestalteten ersten leeren Raumabschnitten 104-2a an der
Ansaugseite und zu elliptisch gestalteten zweiten leeren Raumabschnitten 104-1a an
der Auslaßseite.
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Wie
weiter in 6 dargestellt ist, kann die Tiefe
der ersten und der zweiten leeren Raumabschnitte 104-1 und 104-2 von
der Deckfläche
aus auf H2 eingestellt sein, dessen Größe kleiner als die von H1 ist.
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Die
Bauweise der zweiten Ausführungsform (3–6)
besitzt große
leere Raumabschnitte 104, die an den dicken Bereichen 102 ausgebildet sind,
um an den blockseitigen Schraubenlöchern und den Kanälen für durchblasendes
Gas teilzuhaben. Demzufolge kann der Zylinderblock 4 im
Gewicht leichter ausgebildet sein. Des weiteren kann das Auftreten
von Porositäten
im Zylinderblock 4 während des
Gießens
verhindert werden.
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Des
weiteren können
die Gießkerne
zur Ausbildung dieser großen
leeren Raumabschnitte 104 im Durchmesser (oder im Querschnitt)
größer als
herkömmliche Kerne
ausgebildet werden. Demzufolge kann verhindert werden, daß die Gießkerne während des
Gießens
einem Ausbrennen des Formsandes ausgesetzt sind.
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Des
weiteren befinden sich die leeren Raumabschnitte 104 in
der Nähe
der blockseitigen Schraubenbohrungen 44, die gegenüber dem
Auftreten des Flächendrucks
der Zylinderkopfdichtung 38 am anfälligsten sind. Demzufolge ist
es möglich,
in einfacher und leichter Weise den Flächendruck zwischen den benachbarten
Zylinderkopf-Anbauschrauben 40 vorzusehen und die Verteilung
des Flächendrucks
an der Zylinderkopfdichtung 38 mit einer daraus resultierenden
Verbesserung der Abdichtung durch die Zylinderkopfdichtung 38 auszugleichen.
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Wenn
das eine große
Menge Öl
enthaltende durchblasende Gas durch die leeren Raumabschnitte 104 hindurchtritt,
tritt des weiteren eine steile bzw. starke Vergrößerung (insbesondere des Drucks)
in dem Strömungskanalbereich
auf, wodurch die Strömungsgeschwindigkeit
des durchblasenden Gases verringert wird. Wenn die Bewegung des Öls, das
in dem durchblasenden Gas enthalten ist, den Druck des durchblasenden
Gases überwindet,
fällt das Öl im Gegenstrom
zu dem Strom des durchblasenden Gases nach unten herunter. Demzufolge
kann die Menge des Öls
in dem durchblasenden Gas verringert werden, und kann somit der Ölverbrauch
verringert werden.
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Nachfolgend
wird auf 7 bis 10 Bezug
genommen, die eine dritte Ausführungsform
zeigen.
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Diese
Ausführungsform
ist dadurch gekennzeichnet, daß bei
dem Zyinderkopf 6 jeder zweite kopfseitige Kanal 68 für durchblasendes
Gas im wesentlichen an seiner Mitte um eine vorbestimmte Strecke "S" versetzt ist und dadurch der Kanal 68 durch
einen oberen und unteren Kanal, d.h. einen zweiten kopfseitig oben
gelegenen Kanal 68a für durchblasendes
Gas und einen zweiten kopfseitig unten gelegenen Kanal 68b für durchblasendes
Gas, gebildet ist. Insbesondere sind die zweiten kopfseitig oben
ausgebildeten Kanäle 68a für durchblasendes Gas
an einer Stelle ausgebildet, daß sie
mit der Nockenwelle 14 nicht zusammentreffen. Des weiteren sind
die zweiten kopfseitig unten gelegenen Kanäle 68b für durchblasendes
Gas gegenüber
den oben gelegenen Kanälen 68a einwärts in Richtung
auf das Zentrum des Motors um die Strecke "S" versetzt.
Das heißt,
die unten gelegenen Kanäle 68b sind
in Richtung auf das Zentrum des Motors angeordnet und weiterhin
an einer Stelle vorgesehen, bei der es nicht notwendig ist, ein
Zu sammentreffen mit der Nockenwelle 14 zu vermeiden. Insbesondere
sind die zentralen Kanäle 68a und 68b auch
in der Richtung der Nockenwelle versetzt angeordnet.
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Bei
der Bauweise der dritten Ausführungsform
sind die zweiten kopfseitigen unten gelegenen Kanäle 68b für durchblasendes
Gas in Richtung auf das Zentrum des Motors versetzt angeordnet.
Die Breite des Zylinderkopfs 6 in Querrichtung ist entsprechend
kleiner ausgebildet, was für
einen kompakten Zylinderkopf 6 sorgt. Demzufolge kann der gesamte
Motor 2 in seiner Größe kompakt
ausgeführt werden.
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Wenn
des weiteren gemäß Darstellung
in 10 ein Ölmeßstab 98 unter
Verwendung des zweiten kopfseitigen Kanals 68 für durchblasendes Gas
eingesetzt wird, wird der Ölmeßstab 98 mittels desselben
Kanals 68, der im wesentlichen entlang seiner Mitte versetzt
ist, zwangsweise gebogen. Der Ölmeßstab 98 ist
hierdurch an zwei oder mehr Stellen gelagert, nämlich an einer Stabanbringungsöffnung 26b,
die in einem Stabanbringungsansatz 26a des Zylinderkopfdeckels 26 ausgebildet
ist, und an einer Verbindung oder Schulter "P",
die an der Versetzungsstelle ausgebildet ist. Diese Bauweise kann das
Schütteln
bzw. Rütteln
des Griffbereichs 98a des Ölmeßstabs 98 verhindern
und kann somit einen Ölaustritt
verhindern. Folglich ist der Ölmeßstab 98 stets
arbeitsbereit.
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Wie
durch die vorstehende Beschreibung dargelegt ist das Objekt oder
die Wand, die einen Kanal bildet, dazu vorgesehen, die Kanäle für durchblasendes
Gas in fortlaufender Verbindung mit der gasseitigen Lüftungskammer
ohne Unterbrechung der Kanäle
für durchblasendes
Gas zu halten. Diese Bauweise kann eine glatte Rückführung des durchblasenden Gases
realisieren und somit die Ölzersetzung
minimieren. Demzufolge kann die Schmierung des Motors verbessert
werden.
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Des
weiteren ist der Zylinderblock mit leeren Raumabschnitten ausgestattet,
die an den Zylinderkopf-Anbringungsschraubenbohrungen und den Kanälen für durchblasendes
Gas teilhaben. Diese Bauweise ist dazu geeignet und bestimmt, einen
leichgewichtigen Zylinderblock zu schaffen. Die oben angegebene
Bauweise kann des weiteren die Bildung eines porösen Zylinderblocks bei dessen
Gießen
verhindern. Des weiteren können
die Gußkerne
im Querschnitt größer sein,
wodurch verhindert wird, daß die
Gießkerne
ein Ausbrennen des Formsandes erfahren. Des weiteren kann der Flächendruck
zwischen benachbarten Zy linderkopf-Anbauschrauben in einfacher Weise
so vorgesehen werden, daß der Flächendruck
an der Zylinderkopfdichtung gleichmäßig verteilt wird, wodurch
die Abdichtung durch die Zylinderkopfdichtung verbessert wird. Des
weiteren kann die Ölmenge
in dem durchblasenden Gas verringert werden, um eine Verringerung
des Ölverbrauchs
zu realisieren.
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Des
weiteren können
die Kanäle
für durchblasendes
Gas in dem Zylinderkopf an einer Stelle entlang eines Teilstücks der
Länge der
Kanäle
versetzt angeordnet sein. Diese Bauweise bewirkt, daß der Zylinderkopf
in seiner Querrichtung eine kleinere Breite aufweist, was zu einem
kompakten Motor führt.
Des weiteren führt
die obige Bauweise zu einer zwangsweisen Verbiegung des Ölmeßstabs,
wodurch ein Schütteln
bzw. Rütteln
des Griffbereichs des Ölmeßstabs verhindert
ist. Demzufolge kann ein Ölaustritt
verhindert werden, und ist somit der Ölmeßstab stets arbeitsbereit.
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Obwohl
vorstehend besondere bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung
im Detail zu Erläuterungszwecken
beschrieben worden sind, ist es selbstverständlich, daß Veränderungen oder Modifikationen
der offenbarten Vorrichtung einschließlich der anderweitigen Anordnung
von Teilen unter den Rahmen der Erfindung fallen.