DE3029813A1

DE3029813A1 - Viertakt-brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE3029813A1
Application number: DE19803029813
Authority: DE
Inventors: Shoichi Honda; Shoichiro Iramajiri
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1979-08-07
Filing date: 1980-08-06
Publication date: 1981-02-26
Also published as: GB2055966A; US4466400A; FR2463264A1; JPS5627047A

Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. H. WeiCKaJ ann, Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke

Dipl.-Ing. R A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber Dr. Ing. H. LisKA η ^ Π 9 Q R 1 ^

-6. Aug.

8000 MÜNCHEN 86, DEN " POSTFACH 860 820 SBgW MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 98 39 21/22

Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha 27-8 6-ciiome, Jingumae
Shibuya-ku
Tokyo / Japan

Viertakt-Brennliraftmaschine

1 30009/0855

Die Erfindung betrifft eine Viertakt-Brennlcraftmaschine mit mindestens einem in einer Zylinderbohrung geführten Kolben, der über eine Pleuelstange mit einer Kurbelwelle verbunden ist und einen länglichen Querschnitt aufweist. Der Kolben bildet eine Wand einer Verbrennungskammer, und jede Verbrennungskammer hat ein Eintritts- und ein Austrittsventil sowie eine Zündkerze.

Um bei einer Viertaktmaschine einer solchen Konstruktion eine möglichst hohe Leistung zu erreichen, müssen die folgenden Bedingungen erfüllt sein: 1) Der Kopfbereich des Eintrittsventils und des Austrittventils muß möglichst groß gegenüber dem Querschnitt der Zylinderbohrung sein; 2) Die Verbrennungskammer muß möglichst kompakt sein, so daß ein großer Teil des zugeführten Gemische auf den Bereich der Zündkerze konzentriert wird; 3) Die Zündkerze muß möglichst nahe der Kitte der Verbrennungskammer angeordnet sein. Bei bisherigen Brennkraftmaschinen einer solchen Konstruktion haben die Zylinderbohrung und der Kolben einen kreisrunden Querschnitt, so daß einer gemeinsamen Erfüllung der vorstehenden drei Bedingungen eine Grenze gesetzt ist. Eine Brennkraftmaschine mit zwei oder mehr Eintrittsventilen oder zwei oder mehr Austrittsventilen für jeden Zylinder, bei der eine Zündkerze in der Mitte angeordnet ist, kann die vorstehenden Bedingungen sehr zufriedenstellend erfüllen. Nimmt die Zahl der Eintrittsventile und Austrittsventile -ZXX^ so ergibt sich jedoch notwendigerweise ein komplizierter Ventilsteuermechanismus, wodurch die Herstellungskosten ansteigen und eine Massenherstellung solcher Brennkraftmaschinen unzweckmäßig ist.

-o

Um diese Schwierigkeiten zu vermeiden, ist eine Brennkraftmaschine eingangs genannter Art erfindungsgemäß derart ausgebildet, daß die größere Abmessung des länglichen Querschnitts rechtwinklig zur Kurbenwellenachse

1 30009/0855

liegt, daß ein Eintritts-Tellerventil und ein Austritts-Tellerventil jeweils an einem Ende des länglichen Querschnitts angeordnet und mit der zwischen Kolben und Zylinder ausgebildeten Verbrennungskammer verbunden sind und daß die Längsachse eines jeden Tellerventils gegenüber der zentralen Zylinderachse geneigt ist und daß eine Zündkerze jeweils zwischen den beiden Tellerventilen angeordnet ist und mit der Verbrennungskammer in Verbindung steht.

-¹O

Die Bezeichnung "länglich" gilt für einen Querschnitt, der oval oder elliptisch oder länglich-kreisförmig mit geraden Seiten und halblereisförmigen Enden ist, oder für jeden anderen symmetrischen Querschnitt, bei dem Länge und Breite nicht übereinstimmen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt der wichtigsten

Teile einer nach der Erfindung aufgebauten Brennkraftmaschine,

Fig. 2 den Schnitt 2-2 nach Fig. 1 und

Fig. 3 eine teilweise geschnittene Drauf

sicht gemäß der in Fig. 1 gezeigten Schnittlinie 3-3.

In den Figuren ist eine Brennkraftmaschine mit einen Kurbelgehäuse 1, einem Zylinderblock 2 und einem Zylinderkopf 3 dargestellt. Eine Kurbelwelle 4 ist in dem Kurbelgehäuse 1 drehbar gelagert und mit den üblichen Kurbelteilen 4a versehen. Jede Zylinderbohrung 5 enthält einen Kolben 6, und jeder Kolben 6 ist mit einem Kurbelteil 4a

130009/0855

über eine Pleuelstange 7 lind einen Kolbenbolzen S verbunden .

Die Zylinderbohrungen 5 sind nicht kreisrund, sondern in einer Richtung rechtwinklig zur Längsachse der Kurbelwelle 4 länglich ausgebildet. Die dargestellten vier Zylinderbohrungen 5 sind nach Art einer Reihenanordnung in Richtung der kleineren Achse ihrer Querschnitte vorgesehen. Die Kolben 6 haben im wesentlichen dieselbe längliche Form v/ie die Zylinderbohrungen 5. Die obere Fläche der nach oben ausgebogenen Kolben 6 bildet jeweils mit einem Raum im Zylinderkopf 3 eine Verbrennungskammer 9. Ansaugkanäle 10 und Auspuffkanäle 11 sind durch Eintrittsventile 12 bzw. Austrittsventile 13 verschlossen. Diese Ventile sind als Tellerventile ausgebildet.

Jedes Paar von Eintritts- und Austrittsventilen ist in Richtung der größeren Achse des länglichen Querschnitts der Zylinderbohrung 5 angeordnet, und ihre Längsachsen sind gegenüber der zentralen Zylinderachse der Zylinderbohrung 5 symmetrisch geneigt. In jeder Anordnung liegen die Achse I des Ventils 12 und die Achse E des Ventils in ein und derselben Ebene mit der Achse C, und in dieser Ebene liegt auch die längere Achse des Querschnitts der Zylinderbohrung 5.

Eine Zündkerze 14 ist im Zylinderkopf 3 zwischen jeweils zwei Ventilen 12 und 13 angeordnet. Sie ist im Scheitel der Verbrennungskammer 9 über der Ebene der äußeren Umfangsteile angeordnet, die die längere Abmessung der Verbrennungskammer begrenzen. Die Elektroden der Zündkerze 14 liegen nahe dem Eintrittsventil 12.

Am Zylinderkopf 3 ist auch eine Nockenwelle 15 für die

1 30009/0855

Sintrittsventile 12 und eine nockenwelle 1-5 für die Austrittsventile 13 vorgesehen. Die Nockenwellen 15 und 16 liegen parallel zur Kurbelwelle 4 und werden in üblicher ^TJeise, beispielsweise über einen Zahnriemen 17, zeitlich abgestimmt von der Kurbelwelle 4 her angetrieben. Die Ventilfeder!! 18 und 19 bewegen die Eintritts- und Austrittsventile 12 und 13 in Schließrichtung.

Aus der vorstehenden Beschreibung ergibt sich, daß gemäß der Erfindung ein länglicher Querschnitt für die Zylinderbohrung und den Kolben vorgesehen ist. Ein Eintritts-Tellerventil und ein Austritts-Tellerventil sind nahe den Endabschnitten des länglichen Querschnitts angeordnet, und eine Zündkerze ist zwischen den beiden Ventilen zentral zur Zylinderbohrung vorgesehen. Obwohl die Zündkerze zentral angeordnet ist, kann der Kopf eines jeden Ventils nahe den Enden des länglichen Querschnitts angeordnet sein, was gegenüber Brennkraftmaschinen mit kreisrundem Zylinderquerschnitt vorteilhaft ist. Durch diese Konstruktion können größere Ventilköpfe verwendet werden als bei kreisrunden Zylinderquerschnitten. Ferner ergibt sich eine wesentliche Verringerung des Strömungswiderstandes im Ausgangs- und Auspuffkanal, wodurch der Ladewirkungsgrad des zugexührten Gemischs wesentlich verbessert wird. Da die Zündkerze zwischen jeweils einem Eintritts- und einem Austrittsventil angeordnet ist, liegt sie ausreichend nahe der Mitte der Verbrennungskammer, so daß beim Zündvorgang eine Falmme gleichmäßig in jeden Teil des Umfangs der Verbrennungskammer gerichtet wird.

Ferner sind die Achsen der Eintritts- und Avistrittsventile gegenüber der zentralen Zylinderachse geneigt, wodurch die Verbrennungskammer eine kompakte Struktur hat. Die Zündkerze ist nahe dem oberen Abschnitt der Verbrennungskammer angeordnet, so daß das in sie

130009/0855

eingeführte Gemisch größtenteils im Bereich der Zündkerze konzentriert wird -und die Verbrennung zusammen mit einer gleichmäßigen Ausbreitung einer Flamme von der Zündkerze aus zu jedem Teil der Verbrennungskammer stattfindet.

v/eitere Vorteile der Erfindung bestehen darin, daß die abgegebene Leistung, der Kraftstoffverbrauch sowie andere Eigenschaften gegenüber bisherigen Brennkraftmaschinen verbessert sind. Die Erfindung macht es möglich, Viertaktmaschinen mit hoher Leistung zu bauen und gleichzeitig wirtschaftliche Einsparungen zu verwirklichen, indem eine möglichst einfache Konstruktion mit nur einem Eintrittsventil und einem Austrittsventil pro Zylinder vorgesehen wird.

"ifird die Brennkraftmaschine als Mehrzylindermaschine aufgebaut, so ist durch die Anordnung mehrerer Zylinderbohrungen in einer Reihe rechtwinklig zu ihren längeren Achsen die Gesamtlänge der Brennkraftmaschine in Richtung der Reihenanordnung gegenüber derjenigen einer Brennkraftmaschine mit demselben Hubraum und derselben Anzahl von Zylindern wesentlich geringer.

Die symmetrische Neigung der Ventillängsachsen eines jeden Zylinders gegenüber dessen Längsachse ermöglicht den Einsatz von Ventilen größeren Durchmessers und gleichzeitig eine Scheitellage der Zündkerze auf der Zylinderlängsachse über der Ebene, in der die äußeren Begrenzungen der Verbrennungskammer auf deren längerer Abmessung liegen. Die nahe Anordnung der Elektroden zu dem Eintrittsventilen begünstigt einen Reinigungseffekt während des Ansaughubs und geährleistet, daß die Elektroden nach dem Koin-

130009/0855

^S-

pressionshub hauptsächlich mit unverbranntem angesaugten Gemisch in Kontakt kommen.

130009/0855

Claims

Patente, nsnrüc he

Viertaktbrennkraftmaschine mit mindestens einen in einer Zylinderbohrung geführten Kolben, der über eine Pleuelstange mit einer Kurbelv,^relle verbunden ist und einen länglichen Querschnitt auf v/eist, dadurch gekennzeichnet, daß die größere Abmessung des länglichen Querschnitts rechtwinklig zur Kurbelwelleiiachse liegt, daß ein 3intritts-?ellerventil (12) und ein Austritts-Tellerventil (13) jeweils an einen Ende des länglichen Querschnitts angeordnet und mit der zwischen Kolben (6) und Zylinder (5) ausgebildete::» Verbrennungskammer (9) verbunden sind, daß die Längsachse eines jeden Tellerventils (12, 13) gegenüber der zentralen Zylinderachse geneigt ist und daß eine Zündkerze (14) jeweils zwischen den beiden Tellerventilen (12, 13) angeordnet ist und mit der Verbrennungskammer (9) in Verbindung steht.
2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsachsen der Eintritts- und Austrittsventile (12, 13) gegenüber der zentralen Zylinderachse symmetrisch geneigt sind.
3. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündkerze (14) in der Verbrennungskammer (9) in einer Scheitellage über der Ebene angeordnet ist, in der die äußeren Begrenzungen der Verbrennungskammer (9) in Richtung ihrer größeren Abmessung liegen, und daß die Zündkerzenelektroden nahe dem ihnen zugewandten Teil des Eintrittsventils (12) angeordnet sind.

130009/0855