DE3700405A1

DE3700405A1 - Dieselmotor

Info

Publication number: DE3700405A1
Application number: DE19873700405
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Kasai
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1986-01-08
Filing date: 1987-01-08
Publication date: 1987-07-09
Also published as: DE3700405C2; US4721075A; JPS62159762A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Dieselmotoren und insbe sondere auf eine Verbesserung bei Dieselmotoren, die ein Einlaßventil, ein Auslaßventil, einen Einheits-Injek tor, umfassend eine Einspritzdüse und eine damit zu sammenhängend verbundene Einspritzpumpe, sowie eine Nockenwelle aufweisen,welche die Einlaß- und Auslaß ventile und die Einspritzpumpe steuert.

Dieselmotoren des vorstehend erwähnten Typs sind bereits bekannt und beispielsweise in der japanischen Gebrauchs musteranmeldung KoKoKu No. 6586/1985 beschrieben.

Bei konventionellen Dieselmotoren sind eine Einspritzdüse und eine Einspritzpumpe, die zusammen mit der Einspritz düse einen Einheits-Injektor bildet, in Reihe miteinander verbunden, um insgesamt eine geradlinie Anordnung bzw. Konfiguration zu bilden, so daß die betreffende Einheit so angestellt wird, daß sie hoch nach oben über die Oberwand ragt, welche einen Zylinder festlegt, und noch darüber hinaus, wobei die Antriebssystemkomponenten für die Einspritzpumpe, d.h. eine Nockenwelle oder Kipphebel oberhalb des betreffenden Einheits-Injektors anzuordnen sind. Dadurch steigt in erheblichem Ausmaß die Gesamthöhe des Motors und bringt so ein Problem insofern mit sich, als es schwierig ist, einen kompakten Motor bereitzustel len.

Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, einen Dieselmotor des zuvor erwähnten Typs zu schaffen, der einen kompakten Aufbau aufweist und bei dem ein Einheits- Injektor und dessen zugehöriges Antriebssystem sowie die Komponenten für die Steuerung der Einlaß- und Auslaß ventile so angeordnet sind, daß sie eine derartige Kompaktheit nicht behindern.

Gelöst wird die vorstehend aufgezeigte Aufgabe erfindungs gemäß dadurch, daß eine Einspritzdüse und eine Einspritz pumpe in einem Einheits-Injektor von L-förmiger Konfigu ration miteinander vereinigt sind, daß eine Nockenwelle so angeordnet ist, daß sie unterhalb der Einspritzpumpe verläuft, und daß ein Paar von ersten und zweiten Kipp wellen gesondert zu beiden Seiten des Einheits-Injektors derart angeordnet sind, daß darauf kippbar ein Einlaß- Kipphebel bzw. ein Auslaß-Kipphebel getragen sind, wobei die betreffenden Kipphebel antriebsmäßig mit der Nocken welle und dem Einlaß- bzw. Auslaßventil verbunden sind.

Da der Einheits-Injektor eine L-förmige Konfiguration aufweist, ist es der Einspritzpumpe ermöglicht, horizontal zu liegen, wobei sie keinen Teil aufweist, der nach oben über einen Zylinder ragt. Da die Nockenwelle unterhalb der Einspritzpumpe angeordnet ist und da die ersten und zweiten Kipphebelwellen, welche die Einlaß- und Auslaß- Kipphebel tragen, getrennt auf beiden Seiten des Einheits- Injektors angeordnet sind, können die Antriebssysteme für die Einspritzpumpe sowie für die Einlaß- und Auslaß ventile in geringer Höhe derart angeordnet sein, daß sie keine hochstehende Vorsprünge aufweisen, die oberhalb der Einspritzpumpe vorhanden sind. Demgemäß kann die Deckwand der Ventilbetätigungskammer auf eine Höhe nahe eines eine geringe Höhe aufweisenden Einheits-Injektors vermindert werden bzw. sein, ohne daß eine Störung durch die Antriebssysteme vorhanden ist. Dies ermöglicht die Bereitstellung eines Motors, der im Vergleich zu konven tionellen Motoren eine erheblich verminderte Gesamthöhe aufweist und der kompakt ist.

Anhand von Zeichnungen wird die Erfindung nachstehend an einem bevorzugten Ausführungsbeispiel näher erläutert. Fig. 1 zeigt in einer Seitenschnittansicht die wesent lichen Teile eines Dieselmotors längs einer in Fig. 2 eingetragenen Schnittlinie I-I.

Fig. 2 zeigt eine Schnittansicht längs der in Fig. 1 eingetragenen Schnittlinie II-II.

Fig. 3 zeigt eine Schnittansicht längs der in Fig. 2 eingetragenen Schnittlinie III-III.

Nunmehr wird die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert werden. Zunächst wird auf Fig. 1 Bezug genommen, in der ein Die selmotor 1 gezeigt ist, der einen Körper 2 aufweist, in welchem ein aufrecht stehender Zylinder 3 gebildet ist. Oberhalb des Zylinders 3 befindet sich eine Ventilbe tätigungskammer 4, und unterhalb des Zylinders befindet sich eine nicht näher dargestellte Kurbelwellenkammer bzw. ein Kurbelwellengehäuse. Die Ventilbetätigungs- bzw. Ventilsteuerkammer 4 ist hinsichtlich ihrer Deckwand durch eine Kopfabdeckung 5 festgelegt, die an dem Motorkörper bzw. Motorblock 2 lösbar befestigt ist. In dem Zylinder 3 ist ein Kolben 6 gleitbar untergebracht, der antriebsmäßig mit einer Kurbelwelle (nicht dargestellt) verbunden ist, die in der zuvor erwähnten Kurbelwellen kammer untergebracht ist.

In einer unteren Position befindet sich innerhalb der Ventilsteuerkammer 4 eine Nockenwelle 8, die in einer horizontalen Richtung verläuft und die von der Kurbelwelle her mittels einer Einstellübertragungseinrichtung 7 in Form eines Riemens angetrieben wird. Diese Nockenwelle 8 steuert ein Einlaßventil 10, ein Auslaßventil 11 und einen Einheits-Injektor 12.

Die Einlaß- und Auslaßventile 10, 11 sind auf der Oberwand des Zylinders 3 derart angebracht, daß sie davon vertikal abstehen; sie sind in einer Seite- an-Seite-Anordnung längs der Achse der Nockenwelle 8 auf einer Seite der Welle ange ordnet. Die betreffenden Ventile werden durch entsprechen de Ventilfedern 13 bzw. 14 in ihre geschlossenen Posi tionen gezwungen.

Die Einlaß- und Auslaßventile 10 und 11 öffnen die Ein laß- bzw. Auslaßanschlüsse 15 bzw. 16, die von der Deck seite des Zylinders 3 aus nach oben verlaufen und die in zueinander entgegengesetzte Richtungen gebogen sind und weitgehend rechtwinklig zur Achse der Nockenwelle 8 ver laufen, so daß ihre äußeren Enden auf gegenüberliegenden Seitenflächen des Motorkörpers 2 offen sind. Einer dieser Anschlüsse 15 und 16 (der Auslaßanschluß 16 bei der dar gestellten Ausführungsform) verläuft unterhalb der Nocken welle 8.

Der Einheits-Injektor 12 besteht aus einer Einspritz düse 12 a und einer Einspritzpumpe 12 b, die mit der Ein spritzdüse zusammenhängend in einer L-förmigen Konfigura tion verbunden ist. Die Einspritzdüse 12 a ist aufrecht stehend oder vertikal von der Oberwand des Zylinders 3 an einer Stelle angeordnet, die zwischen den Einlaß- und Auslaßventilen 10 und 11 in der axialen Richtung der Nockenwelle 8 vorgesehen ist und die sich ferner zwischen diesen Ventilen 10, 11 und der Nockenwelle 8 befindet. Die Düse 12 a ragt mit ihrer Einspritzöffnung in den Innenraum des Zylinders 3 hinein. Die Einspritzpumpe 12 b erstreckt sich in horizontaler Richtung von dem oberen Ende der Einspritzdüse 12 a in eine Richtung, die weitgehend recht winklig zur Achse der Nockenwelle 8 verläuft und die von den Einlaß- und Auslaßventilen 10 und 11 wegführt. Die Nockenwelle 8 verläuft unterhalb der Einspritzpumpe 12 b.

Gemäß Fig. 2 und 3 ist die Nockenwelle 8 mit einer Ein laß-Nocke 17, einer Auslaß-Nocke 18 und einer Einspritz- Nocke 19 um ihren Außenumfang herum ausgestattet. Von diesen Nocken ist die Einspritz-Nocke 19 nahezu in einer mittleren Position in axialer Richtung der Nockenwelle 8 angeordnet; sie ist unmittelbar unterhalb der Einspritz pumpe 12 b vorgesehen, während die Einlaß-Nocke 17 und die Auslaß-Nocke 18 in axialem Abstand auf gegenüberliegenden Seiten der zwischen ihnen liegenden Einspritz-Nocke 19 angeordnet sind. Auf einer Seite der Nockenwelle 8 sind erste und zweite Kipphebelwellen bzw. -achsen 20 und 21 angeordnet, welche Einlaß- bzw. Auslaß-Kipphebel 23 bzw. 24 in weitgehend horizontal verlaufenden Stützen tragen. Die Einlaß- und Auslaß-Nocken 17, 18 stehen über die Kipphebel 23 bzw. 24 mit den Einlaß- bzw. Auslaß ventilen 10, 11 in antriebsmäßiger Verbindung. Eine dritte Kipphebelwelle 22 ist auf der anderen Seite der Nocken welle 8 in bezug auf die Wellen 20 und 21 angeordnet; sie trägt einen Einspritz-Kipphebel 25 derart, daß dieser Kipphebel nahezu in vertikaler Richtung verläuft und zu einer Position seitlich der Nockenwelle 8 herab hängt. Die Einspritznocke 19 befindet sich über den Ein spritzkipphebel 25 mit einer Druckrolle 26 in antriebs mäßiger Verbindung, welche an dem vorderen Ende der Einspritzpumpe 12 b vorgesehen ist.

Die ersten und zweiten Kipphebelwellen 20 und 22 sind koaxial auf gegenüberliegenden Seiten des Einheits-Injek tors 12 derart angeordnet, daß sie parallel zu der Nocken welle 8, jedoch in einer Abstandsbeziehung voneinander in axialer Richtung verlaufen. Diese Kipphebelwellen 20, 21 sind mittels Bolzen 38, 28 an einem Paar von Tragstützen 27 befestigt, die von der Bodenwand der Ventilsteuer kammer 4 aus nach oben abstehen und die nahezu parallel zu der Einspritzdüse 12 a verlaufen.

Die Nockenwelle 8 ist ferner mit einem ersten Lager zapfen 30 und einem zweiten Lagerzapfen 31 an ihrem axialen einen Endteil bzw. in einem mittleren Bereich versehen. Der erste Lagerzapfen 30 ist dabei außerhalb der Auslaßnocke 18 bei der dargestellten Ausführungsform angeordnet, und er ist drehbar in einem Lager 32 aufge nommen, welches in einer Seitenwand der Ventilsteuer kammer 4 gebildet ist. Der zweite Lagerzapfen 31, der sich in einer Position zwischen der Einlaßnocke 17 und der Einspritznocke 19 bei der dargestellten Ausführungs form befindet, ist von einem Lager 34 drehbar aufgenommen, welches in einer Tragwand 33 gebildet ist, die von der Bodenwand der Ventilsteuerkammer 4 aus hochsteht.

Von der Bodenwand der Ventilsteuerkammer 4 steht ferner eine weitere Trag- bzw. Stützwand 33′ an einer Stelle hoch, die sich auf der Innenseite der Nocke 18 befindet. Die betreffende Stützwand 33′ liegt der Stütz- bzw. Trag wand 33 gegenüber, wobei die Einspritznocke 19 zwischen diesen Wänden angeordnet ist. Ein Paar von Anschlägen 35 verläuft kontinuierlich von den einen Seiten der betref fenden Stützwände 33 und 33′ aus und trägt eine dritte Kipphebelwelle 22 an deren beiden Enden in einer Stütze parallel zu der Nockenwelle 8.

Der Einheits-Injektor 12 weist zwei Paare von Nasen 37, 37 und 38, 38 auf, die paarweise von gegenüberliegenden Seiten der Einspritzpumpe 12 b an dessen vorderen Endbereichen bzw. an dessen Grundendbereichen abstehen. Die Nasen 37, 37 an der vorderen Endseite sind mittels Bolzen 40 an einem Paar von Gewindeansätzen 39 befestigt, die zusammen hängend an oberen Bereichen der Tragwände 33, 33′ ge bildet sind, und zwar an Stellen oberhalb der Nocken welle 8. Die Nasen bzw. Vorsprünge 38 an der Grundendseite sind indessen von zwei Gewindestiften 41 getragen, die in die Bodenwand der Ventilsteuerkammer 4 eingesetzt sind, und zwar an Stellen zwischen dem Einlaßventil 10 und der ersten Kipphebelwelle 20 bzw. zwischen dem Aus laßventil 11 und der zweiten Kipphebelwelle 21.

Wie oben bereits beschrieben, sind die Einlaß- und Aus laßventile 10, 11, der Einheits-Injektor 12 und die zugehörigen Steuersysteme in einer ziemlich kompakten Art und Weise innerhalb der Ventilsteuerkammer 4 ange ordnet, währenddessen unnötige gegenseitige Störungen vermieden sind, was in erheblichem Ausmaß zur Erzielung eines kompakten Motors beiträgt.

Im folgenden wird die Art und Weise dieser Ausführungsform beschrieben werden.

Während des Betriebs des Motors 1 erteilt dann, wenn die Nockenwelle 8 durch die (nicht dargestellte) Kurbel welle über die Einstell-Übertragungseinrichtung 7 ange trieben und gedreht wird, die Einlaßnocke 17 dem Einlaß- Kipphebel 23 im Lufteinlaßhub eine Anhebung, wodurch der Kipphebel 23 um die erste Kipphebelwelle 20 eine Schwenkung ausfährt und damit eine Ventilöffnungswirkung bezüglich des Einlaßventils 10 hervorruft. Dies ermöglicht das An saugen von Luft in dem Zylinder 3 von dem Einlaßanschluß 15 her. In der letzten Stufe des Kompressionshubes dreht die Anhebewirkung der Einspritznocke 19 den Einspritz-Kipp hebel 25 um die dritte Kipphebelwelle 22, wodurch die Einspritzpumpe 12 b betätigt wird, was die Einspritzung von Kraftstoff von der Einspritzdüse 12 a in den Zylinder 3 zur Folge hat. Nachdem der eingespritzte Kraftstoff durch die Kompressionswärme entzündet ist, die durch die ange saugte Luft hervorgerufen wird, verschiebt sich der Ar beitszyklus zum Expansionshub, und im nächsten Auslaßhub ruft die Auslaßnocke 18 eine Anhebewirkung hervor, wodurch der Auslaß-Kipphebel 24 um die zweite Kipphebelwelle 21 geschwenkt wird, und sodann wird das Auslaßventil 11 in eine offene Position bewegt. Dies ermöglicht das Abführen des Abgases von dem Zylinder 3 durch den Auslaßdurchgang 13 zur Außenseite.

Bei dem oben beschriebenen Dieselmotor 1 weist der Ein heits-Injektor 12 eine L-förmige Konfiguration als ganzes auf; er besteht aus der aufrechtstehend auf der Oberwand des Zylinders 3 angeordneten Einspritzdüse 12 a und aus einer horizontal von dem oberen Ende der Einspritzdüse 12 a aus abstehenden Einspritzpumpe 12 b. Infolge dieses Aufbaus kann die Höhe des Einheits-Injektors 12 auf einen Wert vermindert werden, der etwa die Hälfte des Wertes konventioneller Injektoren ausmacht, und außerdem kann bezüglich der Einspritzpumpe 12 b vermieden werden, daß von dieser Teile nach oben über den Zylinder 3 ragen. Darüber hinaus ist die Nockenwelle 8 unterhalb der Ein spritzpumpe 12 b angeordnet, und die ersten und zweiten Kipphebelwellen 20, 21, welche die Einlaß- und Auslaß- Kipphebel 23, 24 tragen, sind in Abstand voneinander auf gegenüberliegenden Seiten des Einheits-Injektors 12 derart angeordnet, daß sämtliche Antriebskomponenten für die Einspritzpumpe 12 b sowie für die Einlaß- und Auslaß ventile 10, 11 in derart niedrigen Höhen angeordnet sein können, daß keine über die Einspritzpumpe 12 b hinausragen de Vorsprünge vorhanden sind. Demgemäß kann die Deckwand der Ventilsteuerkammer 4, d.h. die Kopfabdeckung 5, näher bei dem eine geringe Höhe aufweisenden Einheits-Injek tor 12 angeordnet werden, ohne daß dadurch eine Störung mit den Antriebs- bzw. Steuerkomponenten hervorgerufen wird. Dies ermöglicht, die Gesamthöhe des Motors 1 hin reichend zu reduzieren.

Claims

1. Dieselmotor mit einem Einlaßventil,
mit einem Auslaßventil,
mit einem Einheits-Injektor, der durch eine Einspritz düse und durch eine damit zusammenhängend verbundene Einspritzpumpe gebildet ist,
und mit einer Nockenwelle, welche die Einlaß- und Aus laßventile und die Einspritzpumpe antreibt,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Einspritzdüse (12 a) und die Einspritzpumpe (12 b) in einer L-förmigen Konfiguration miteinander verbunden sind,
daß die Nockenwelle (8) derart angeordnet ist, daß sie unterhalb der Einspritzpumpe (12 b) verläuft,
daß ein Paar von ersten und zweiten Kipphebelwellen (20, 21) vorgesehen ist, die in Abstand voneinander auf gegenüber liegenden Seiten des Einheits-Injektors (12) angeordnet sind,
und daß die beiden Kipphebelwellen (20, 21) einen Einlaß- Kipphebel (23), der das Einlaßventil (10) und die Nocken welle (8) wirksam verbindet, und einen Auslaß-Kipp hebel (24) drehbar tragen, der das Auslaßventil (11) und die Nockenwelle (8) wirksam verbindet.

2. Dieselmotor nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß ein Zylinder (3) und ein darin gleitbar untergebrachter Kolben (6) vorgesehen sind,
daß die Einspritzdüse (12 a) in einer oberhalb des Zylin ders (3) angeordneten Ventilsteuerkammer (4) angeordnet ist,
daß die Einspritzdüse (12 a) in der betreffenden Ventil steuerkammer (4) weitgehend parallel zu den Einlaß- und Auslaßventilen (10, 11) aufrecht steht
und daß die Einspritzpumpe (12 b) von einem oberen Ende der Einspritzdüse (12 a) aus in eine Richtung horizontal und weitgehend rechtwinklig zu einer Achse der Nocken welle (8) verläuft.

3. Dieselmotor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Kipphebelwellen (20, 21) parallel zu der Nockenwelle (8) auf einer Seite der Nockenwelle (8) angeordnet sind, daß eine Einlaßnocke (17) und eine Auslaßnocke (18) in antriebsmäßiger Verbindung mit dem Einlaß- bzw. Auslaß kipphebel (23, 24) stehen und auf der Nockenwelle (8) in axial in Abstand voneinander vorgesehenen Stellen vorge sehen sind,
daß eine dritte Kipphebelwelle (22) vorgesehen ist, die parallel zu der Nockenwelle (8) auf derjenigen Seite der Nockenwelle (8) vorgesehen ist, die gegenüber der Seite liegt, auf der die ersten und zweiten Kipphebelwellen (20, 21) vorgesehen sind,
daß ein Einspritz-Kipphebel (25) auf der dritten Kipphebel welle (22) kippbar getragen ist und von dieser Welle herabhängt
und daß der betreffende Einspritz-Kipphebel (25) mit einem seiner gegenüberliegenden Enden in wirksamer Ver bindung mit einem vorderen Ende der Einspritzpumpe (12 b) und mit seinem anderen Ende in wirksamer Verbindung mit einer Einspritznocke (19) steht, die auf der Nocken welle (8) zwischen den Einlaß- und Auslaßnocken (17, 18) angeordnet ist.

4. Dieselmotor nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß ein Tragteil (33, 33′) vor gesehen ist, welches die Nockenwelle (8) drehbar trägt und welches ferner als Trageinrichtung für die Einspritz pumpe (12 b) dient.

5. Dieselmotor mit einem Zylinder, in welchem ein Kolben gleitbar ist,
mit einer Ventilsteuerkammer, die oberhalb des Zylinders festgelegt ist,
mit einer Nockenwelle, die in einer niedrigen Stellung innerhalb der Ventilsteuerkammer derart angeordnet ist, daß sie horizontal verläuft,
mit Einlaß- und Auslaßventilen, die in einer Seite- an- Seite-Anordnung längs einer Achse der Nockenwelle auf recht stehen auf gegenüberliegenden Seiten der Nocken welle angeordnet sind,
mit einer Einspritzdüse, die in einer aufrechten Stellung an einer Stelle zwischen den Einlaß- und Auslaßventilen und der Nockenwelle angeordnet ist,
und mit einer Einspritzpumpe, die horizontal und in einer Richtung weitgehend rechtwinklig zur Achse der Nocken welle derart verläuft, daß sie oberhalb der Nockenwelle verläuft, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß erste und zweite Kipphebelwellen (20, 21) parallel zu der Nockenwelle (8) auf gegenüberliegenden Seiten der Einspritzdüse (12 a) und der Einspritzpumpe (12 b) derart angeordnet sind, daß die betreffende Düse und die Pumpe dazwischen angeordnet sind,
daß eine dritte Kipphebelwelle (22) parallel zu der Nockenwelle (8) angeordnet und auf der anderen Seite der Nockenwelle (8) gegenüber den beiden genannten Kipphebel wellen (20, 21) vorgesehen ist,
daß Einlaß- und Auslaß-Kipphebel (23, 24) vorgesehen sind, die von den ersten bzw. zweiten Kipphebelwellen (20, 21) derart getragen sind, daß sie mit dem Einlaß- bzw. Auslaß ventil (10, 11) wirksam verbunden sind,
und daß ein Einspritz-Kipphebel (25) von der dritten Kipphebelwelle (22) derart getragen ist, daß er in wirk samer Verbindung mit der Einspritzpumpe (12 b) steht.