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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung betrifft
eine Brennkraftmaschine mit einem Ventilcharakteristik-Steuermechanismus
zum Verändern
der Betriebscharakteristik zumindest eines eines Einlassventils
und eines Auslassventils, das durch einen an einer Nockenwelle vorgesehenen
Nocken angetrieben wird, sowie einer Steuervorrichtung zum Steuern
des Drucks von Arbeitsöl,
das dem Ventilcharakteristik-Steuermechanismus zuzuführen ist.
Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Einfassungskammer
in der Brennkraftmaschine, die ein endloses, flexibles Element,
wie etwa eine Kette oder einen Riemen, umschließt, das zwischen der Nockenwelle
und einer Kurbelwelle liegt, um ein Drehmoment der Kurbelwelle auf
die Nockenwelle zum Antrieb der Nockenwelle zu übertragen.
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Bisher ist, etwa aus der
US 5 353 755 A ,
eine Brennkraftmaschine bekannt geworden, mit einem Ventilcharakteristik-Steuermechanismus
zum Verändern
der Betriebscharakteristik zumindest eines Einlassventils und eines
Auslassventils, das durch einen Nocken angetrieben wird, der an
einer am Zylinderkopf drehend gelagerten Nockenwelle vorgesehen ist,
sowie einem Steuerventil zum Steuern des Drucks von Arbeitsöl, das dem
Ventilcharakteristik-Steuermechanismus zuzuführen ist.
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In dieser Brennkraftmaschine ist
das Steuerventil durch ein elektromagnetisches Solenoidventil aufgebaut
und ist an einer Seitenfläche
des Zylinderkopfs angebracht. Daher wird das Steuerventil, das durch
elektrischen Strom zur Erhitzung neigt, durch die Luft gekühlt, um
einen übermäßigen Temperaturanstieg
zu verhindern, und da das Steuerventil an einem dem Öl nicht
ausgesetzten Ort angeordnet ist, ist ein öldichtes Steuerventil unnö tig.
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Andererseits ist eine Brennkraftmaschine bekannt
geworden, mit einer Einfassungskammer für ein endloses, flexibles Element,
wie etwa eine Kette oder einen Riemen, das zwischen der Nockenwelle und
der Kurbelwelle liegt, um die Nockenwelle durch ein Drehmoment der
Kurbelwelle anzutreiben, wobei die Kammer durch ein Gehäuse gebildet
ist, die durch einen Maschinenhauptkörper und einen das Gehäuse abdeckenden
Deckel gebildet ist.
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In der Brennkraftmaschine, die in
der oben erwähnten
japanischen Druckschrift beschrieben ist, steht das Steuerventil
von einer Seitenfläche
des Zylinderkopfs vor. Daher ist die Anordnung von Teilen in der
Nähe beschränkt, um
eine Störung
mit den Teilen zu vermeiden, und vom Blickpunkt der Kompaktheit der
Maschine her besteht Raum zur Verbesserung. Ferner neigt das Steuerventil
zu Vibration aufgrund der vom Zylinderkopf übertragenen Vibration, was
einen schlechten Einfluss auf die Betriebsleistung des Steuerventils
ausübt.
Daher muss ein Steuerventil, welches die Vibration aushält und teuer
ist, verwendet werden, was hohe Kosten verursacht.
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Einerseits vibriert in der üblichen
Einfassungskammer der Deckel aufgrund der Vibration, die von dem
Maschinenhauptkörper übertragen
wird, und es wird Geräusch
erzeugt.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER MASCHINE
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Die vorliegende Erfindung ist im
Hinblick auf das Vorstehende erreicht worden, und eine Aufgabe der
Erfindung ist es, die Brennkraftmaschine, die einen Hydraulikventilcharakteristik-Steuermechanismus
aufweist, kompakt zu machen und die Vibration eines Deckels einer
Einfassungskammer zu unterbinden, um Geräusch zu reduzieren.
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Eine andere Aufgabe der vorliegenden
Erfindung ist es, die Vibration des Steuerventils aufgrund der Vibration
des Maschinenhauptkörpers
zu beschränken,
kein teures, vibrationsbeständiges
Steuerventil zu benötigen
und die Kosten zu reduzieren.
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Die vorliegende Erfindung gibt eine
Einfassungskammer für
ein endloses, flexibles Nockenwellenantriebselement einer Brennkraftmaschine
an, umfassend eine Nockenwelle zum Antrieb eines Motorventils, einen
hydraulischen Ventilcharakteristik-Steuermechanismus zum Verändern der
Betriebscharakteristik des Motorventils, ein Steuerventil zum Steuern
des dem Ventilcharakteristik-Steuermechanismus zugeführten Arbeitsöldrucks,
sowie ein endloses, flexibles Nockenwellenantriebselement, das zwischen
der Nockenwelle und einer Kurbelwelle liegt, um ein Drehmoment der
Kurbelwelle auf die Nockenwelle zu übertragen, worin die Einfassungskammer
durch ein Gehäuse,
das durch einen Maschinenhauptkörper
gebildet ist, und einen Deckel, der eine offene Seite des Gehäuses dicht
verschließt,
gebildet ist, wobei das Steuerventil an dem Maschinenhauptkörper an
einem Abschnitt angebracht ist, der von dem endlosen, flexiblen
Element umgeben ist, wobei der Deckel eine Öffnung aufweist, durch die
das Steuerventil zur Außenseite
des Deckels vorsteht, und wobei das Gehäuse einen Halterungsabschnitt aufweist,
an dem ein Umfang der Öffnung
des Deckels dicht angelegt und befestigt ist.
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Da gemäß dieser Erfindung das Steuerventil an
dem Maschinenhauptkörper
an einem Abschnitt angebracht ist, der von dem endlosen, flexiblen
Element unter Nutzung eines Totraums umgeben ist, kann die Brennkraftmaschine
kompakt gemacht werden und ist die Anordnung von Teilen in der Nähe nicht
eingeschränkt.
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Da der Deckel an dem Halterungsabschnitt an
einer Position befestigt ist, die von dem endlosen, flexiblen Element
umgeben ist, wird die Steifigkeit des Deckels erhöht, um der
Vibration zu widerstehen, und im Ergebnis wird das Geräusch reduziert.
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Ein Halterungsabschnitt, an dem ein
Montagebeschlag der Brennkraftmaschine befestigt ist, kann an dem
Maschinenhauptkörper
in der Nachbarschaft des Steuerventils vorgesehen sein.
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Da der Montagebeschlag, der zum weitgehenden
Beschränken
der Motorvibration in der Lage ist, in der Nähe des Steuerventils befestigt
ist, wird die Vibration des Steuerventils unterbunden, wodurch die
Verwendung eines vibrationsbeständigen Steuerventils
unnötig
ist und die Kosten reduziert werden können.
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In der oben erwähnten Einfassungkammer kann
das Steuerventil an einem Zylinderkopf angebracht sein, der ein
Teil des Maschinenhauptkörpers darstellt,
wobei der Halterungsabschnitt an dem Zylinderkopf ausgebildet ist,
wobei ein Ende des Deckels ein Dichtungselement aus elastischem
Material berühren
kann, das an einem Zylinderkopfdeckel sitzt, der ein Teil des Gehäuses darstellt,
und wobei ein anderes Ende des Deckels an einer Ölwanne befestigt sein kann,
die ein Teil des Gehäuses
darstellt.
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Weil ein Ende des Deckels mittels
des elastischen Dichtungselements an dem Zylinderkopfdeckel gehalten
ist und das andere Ende des Deckels an der Ölwanne befestigt ist, wird
an dem Deckel eine membranartige Vibration erzeugt. Diese membranartige
Vibration wird tendenziell am meisten an einem dem Zylinderkopf
entgegengesetzten Abschnitt erzeugt. Jedoch ist der Deckel an dem
Halterungsabschnitt an diesem Abschnitt befestigt, so dass die Vibration
effizient unterbunden wird und daher Geräusche stärker reduziert werden.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine schematische Gesamtansicht einer Brennkraftmaschine in Anwendung
mit der vorliegenden Erfindung;
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2 ist
eine rechte Seitenansicht der Brennkraftmaschine;
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3 ist
eine Teilschnittansicht der Brennkraftmaschine mit entferntem Deckel;
und
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4 ist
eine Schnittansicht entlang Linie IV-IV von 3.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNG
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Nachfolgend wird eine bevorzugte
Ausführung
der vorliegenden Erfindung in Bezug auf die 1 bis 4 beschrieben.
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In dieser Ausführung ist die Brennkraftmaschine 1 ein
kerzengezündeter
Vierzylindermotor mit doppelter oben liegender Nockenwelle, der
an einem Fahrzeug angebracht ist, wobei eine Kurbelwelle in Links-rechts-Richtung
des Fahrzeugs weist.
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In Bezug auf 1 ist ein Kolben 3, der in eine
Bohrung eines Zylinders gleitend eingesetzt ist, mit der Kurbelwelle
mittels einer Pleuelstange 4 verbunden, um die Hin- und
Herbewegung des Kolbens 3 in eine Drehung der Kurbelwelle 2 umzuwandeln. Ein
Antriebsritzel 5 ist am rechten Endabschnitt (linken Ende
in 1) der Kurbelwelle 2 vorgesehen, und
ein Einlassnockenritzel 8 und ein Auslassnockenritzel 9 sind
an jeweiligen rechten Endabschnitten einer Einlassnockenwelle 6 und
einer Auslassnockenwelle 7 vorgesehen, die parallel zueinander
angeordnet sind. Eine Steuerkette 10 (ein endloses, flexibles
Nockenwellenantriebselement) ist um die Ritzel 5, 8, 9 herumgelegt,
so dass die Nockenwellen 6, 7 eine Umdrehung machen,
während
die Kurbelwelle 2 zwei Umdrehungen macht.
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In dieser Beschreibung sind "vorne", "hinten", "rechts" und "links" in Bezug auf jemanden
ausgedrückt,
der das Fahrzeug, an dem der Motor angebracht ist, fährt und
zur Vorderseite des Fahrzeugs blickt. In 1 zeigt der Pfeil A die Fahrrichtung
des Fahrzeugs.
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Jeder Zylinder hat ein Einlassventil 13 und ein
Auslassventil 14, die gemeinsam Motorventile genannt werden.
In dieser Ausführung
hat jeder Zylinder ein Paar der Einlassventile 13 und ein
Paar der Auslassventile 14. Die Einlassventile 13 werden durch
eine Mehrzahl von Einlasskipphebeln angetrieben, die durch eine
Mehrzahl von Einlassnocken unterschiedlicher Profile, die an der
Einlassnockenwelle vorgesehen sind, verkippt werden. Ein einlassseitiger erster
Ventilcharakteristik-Steuermechanismus 15 ist vorgesehen,
um den Hub und die Öffnungsdauer
der Einlassventile 13 zu verändern. Der erste Ventilcharakteristik-Steuermechanismus 15 enthält einen
Verbindungswechselmechanismus, der die Einlasskipphebel mittels
eines durch Öldruck
betriebenen Stifts verbindet und trennt.
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Ähnlich
werden die Auslassventile 14 durch eine Mehrzahl von Auslasskipphebeln
angetrieben, die durch eine Mehrzahl von Auslassnocken unterschiedlicher
Profile, die an der Auslassnockenwelle vorgesehen sind, verkippt
werden. Ein auslassseitiger erster Ventilcharakteristik-Steuermechanismus 16 ist
vorgesehen, um den Hub und die Öffnungsdauer
der Auslassventile 14 zu verändern. Der auslassseitige erste
Ventilcharakteristik-Steuermechanismus 16 enthält einen
Verbindungswechselmechanismus, der die Auslasskipphebel mittels
eines durch Öldruck
betätigten
Stifts verbindet und trennt.
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Arbeitsöldruck in jedem der ersten
Ventilcharakteristik-Steuermechanismen 15, 16 wird
durch ein erstes Öldrucksteuerventil
(nicht gezeigt) gesteuert. In einem Niederdrehzahlbereich des Motors
wird nämlich
das erste Öldrucksteuerventil
mit einem Ablaufkanal 54 verbunden (3), um die Niederöldruckstellung einzunehmen,
so dass der Verbindungswechselmechanismus mit Arbeitsöl niedrigen Drucks
versorgt wird und die Einlass- und Auslasskipphebel getrennt werden,
um die Einlassventile 13 und die Auslassventile 14 mit
einem kleinen Hub und einer kurzen Öffnungsdauer anzutreiben, die
für den Niederdrehzahlbereich
des Motors geeignet sind. Der Ablaufkanal 54 öffnet sich
in eine Kettenkammer 61 zur Schmierung der Kette.
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In einem Hochdrehzahlbereich des
Motors schließt
das erste Öldrucksteuerventil
den Ablaufkanal 54 und steht mit einer Arbeitsölzufuhrquelle
in Verbindung, um eine hohe Öldruckstellung
einzunehmen, so dass der Verbindungswechselmechanismus mit Arbeitsöl hohen
Drucks versorgt wird und die Einlass- und Auslasskipphebel verbunden
werden, um die Einlassventile 13 und die Auslassventile 14 mit großem Hub
und langer Öffnungsdauer
anzutreiben, die für
den Hochdrehzahlbereich des Motors geeignet sind.
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An dem rechten Endabschnitt der das
Einlassnockenritzel 8 aufweisenden Einlassnockenwelle 6 ist
ein zweiter Ventilcharakteristik-Steuermechanismus vorgesehen, der
die Öffnungs-Schließ-Zeit des Einlassventils 13 in
Bezug auf die Kurbelwelle 2 kontinuierlich vorverlagert
oder verzögert,
um die Nockenphase zu verändern.
Ein zweites Öldrucksteuerventil 18 zum
Steuern des Öldrucks
in dem zweiten Ventilcharakteristik-Steuermechanismus 17 ist
innerhalb der Steuerkettenschleife 10 angeordnet.
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Wie in den 2 bis 4 gezeigt,
ist die Kurbelwelle 2 an einer Kontaktoberfläche zwischen
dem Zylinderblock 22 und einem unteren Block 21 gelagert. Eine Ölwanne 21 ist
an einer unteren Endfläche
des unteren Blocks 21 montiert. Der Zylinderkopf 23 ist an
einer oberen Endfläche
des Zylinderblocks 22 montiert, und ein Zylinderkopfdeckel 24 ist
an einer oberen Endfläche
des Zylinderkopfs 23 montiert.
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An dem rechten Endabschnitt der Kurbelwelle 2 sind
das oben erwähnte
Antriebsritze) 5 sowie ein Ritzel 26 zum Antrieb
einer Ölpumpe 25 ange bracht,
so dass sie sich gemeinsam mit der Kurbelwelle 2 drehen.
Die Ritzel 5, 26 sind als ein Körper ausgebildet.
Ein Abtriebsritzel 27 ist an der Welle der Pumpe 25 integral
ausgebildet, so dass die Ölpumpe 25 durch
eine um die Ritzel 26, 27 herumgelegte Kette 28 angetrieben
wird.
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Das rechte Ende der Kurbelwelle 2 durchsetzt
einen Deckel 60 durch ein Dichtungselement, und eine Hilfsmaschinenantriebsriemenscheibe 29 ist
an dem Ende der Außenseite
des Deckels 60 durch einen Bolzen angebracht, um einen
Kompressor 31, eine Kühlwasserpumpe 32,
eine Lichtmaschine 33 und eine Ölpumpe 34 für eine Servolenkung, die
an einem Beschlag 30, der an einer Vorderfläche des
Motorhauptkörpers
fixiert ist, angebracht ist, mittels eines Riemens 35 anzutreiben
(2).
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Auf dem Zylinderkopf 23 sitzen
Kipphebelwellenhalter 36 an beiden Enden der Zylinderreihe und
zwischen den Zylindern. Der Kipphebelwellenhalter 36 ist
mit einer Einlasskipphebelwelle versehen, die die Einlasskipphebel
schwenkbeweglich trägt,
und einer Auslasskipphebelwelle, die die Auslasskipphebel schwenkbeweglich
trägt.
Ferner sitzt auf jedem Kipphebelwellenhalter 36 ein entsprechender
Nockenhalter 37. Der Kipphebelwellenhalter 36 und
der Nockenhalter 37 sind durch Bolzen an dem Zylinderkopf 23 befestigt.
Die Einlass- und Auslassnockenwellen 6, 7 sind
jeweils in kreisförmigen
Löchern
gelagert, die jeweils eine untere halbzylindrische Lagerfläche, die
an einer oberen Fläche
des Kipphebelwellenhalters 36 ausgebildet ist, und eine untere
halbzylindrische Lagerfläche,
die an einer Unterfläche
des entsprechenden Nockenhalters 37 ausgebildet ist, aufweisen.
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An den Vorder- und Rückseiten
der Steuerkette sind jeweilige Kettenführungen 38, 39 vorgesehen
(3). Die Kettenführung 39 an
der Rückseite wird
durch einen Spanner 40 unter Druck gesetzt. Ähnlich hat
die Pumpenantriebskette 28 eine Kettenführung 42 an der Rückseite
und eine Kettenführung 41 an
der Vorderseite, die durch einen Spanner 43 unter Druck
gesetzt wird.
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Das zweite Öldrucksteuerventil 18 ist
an einer rechten Endfläche
des Zylinderkopfs 23 angebracht, die innerhalb der Schleife
der Steuerkette 10 und an der Seite der Einlassnockenwelle 6 in
Bezug auf die Achse der Zylinderbohrung angeordnet ist. Das zweite Öldrucksteuerventil
ist in ein Einsetzloch 23b eingesetzt, welches in dem Zylinderkopf 23 ausgebildet
ist.
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Das zweite Öldrucksteuerventil 18 weist
eine zylindrische Buchse 18a auf, die in das Einsetzloch 23b eingesetzt
ist, einen Schieber (nicht gezeigt), der in die Buchse 18a gleitbeweglich
eingesetzt ist, sowie ein Tastsolenoid 18b, das außerhalb
des Zylinderkopfs 23 angeordnet und an der Buchse 18a zum
Antrieb des Schiebers befestigt ist. Durch Taststeuerung des dem
Tastsolenoid 18b zugeführten
elektrischen Stroms wird die Axialstellung des Schiebers kontinuierlich
verändert
und wird der Druck des Arbeitsöls,
das dem zweiten Ventilcharakteristik-Steuermechanismus 17 zugeführt wird,
kontinuierlich gesteuert. Ein Außenende der Buchse 18a durchsetzt das
Einsetzloch 23b, um in einen in dem Zylinderkopf 23 gebildeten
Raum vorzustehen.
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Die Buchse 18a ist mit einer
zentralen Einlassöffnung 18c versehen,
die mit der Arbeitsölzufuhrquelle
in Verbindung steht, einer Vorverlagerungsöffnung 18d und einer
Verzögerungsöffnung 18e,
die jeweils an beiden Seiten der Einlassöffnung 18c angeordnet
sind, sowie einem Paar von Ablauföffnungen 18f, 18g,
die an jeweiligen Außenseiten der Öffnungen 18d, 18e angeordnet
sind. Das Tastsolenoid 18b weist einen Halterungsbeschlag
18h auf, um das zweite Öldrucksteuerventil 18 an
dem Zylinderkopf 23 durch einen Bolzen 44 zu befestigen, sowie
einen Verbinder 18j zum Verbinden einer Signalleitung,
die zu einer elektronischen Steuereinheit führt.
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Ein vorverlagerungsseitiger Ölkanal 50 und ein
verzögerungsseitiger Ölkanal 51 erstrecken
sich von dem zweiten Öldrucksteuerventil 18 zu
dem zweiten Ventilcharakteristik-Steuermechanismus 17. Der
vorverlagerungsseitige Ölkanal 50 erstreckt
sich von der Vorverlagerungsöffnung 18d aufwärts in dem Zylinderkopf 23 und
dem Kipphebelwellenhalter 36, dann entlang einer Oberfläche in Kontakt
mit dem Nockenhalter 37 und entlang einem Ringkanal, der an
einem Umfang der Einlassnockenwelle 6 durch eine untere
Lagerfläche
des Kipphebelwellenhalters 36 und eine obere Lagerfläche des
Nockenhalters 37 gebildet ist.
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Der verzögerungsseitige Ölkanal 51 erstreckt
sich von der Verzögerungsöffnung 18e aufwärts in dem
Zylinderkopf 23 und dem Kipphebelwellenhalter 36,
dann entlang einer Oberfläche
des Kipphebelwellenhalters 36 in Kontakt mit dem Nockenhalter 37 und
ferner entlang einem Ringkanal, der an einem Umfang der Einlassnockenwelle 6 durch
eine untere Lagerfläche
des Kipphebelwellenhalters 36 und eine obere Lagerfläche des
Nockenhalters 37 gebildet ist.
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In dem zweiten Ventilcharakteristik-Steuermechanismus 17 sind
vier Flügel
integral mit der Einlassnockenwelle 6 ausgebildet, und
eine Vorveriagerungskammer und eine Verzögerungskammer sind an beiden
Seiten jedes Flügels
ausgebildet.
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Der vorverlagerungsseitige Ölkanal 50 steht mit
einem Paar von Vorverlagerungsölkanälen 52 in Verbindung,
die mit der Vorverlagerungskammer durch einen Ringölkanal in
Verbindung stehen, die an einem Umfang der Einlassnockenwelle 6 ausgebildet sind,
und vier Ölkanälen, die
in dem zweiten Ventilcharakteristik-Steuermechanismus ausgebildet sind.
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Ähnlich
steht der Verzögerungsölkanal 51 mit
einem Paar von Verzögerungsölkanälen 53 in Verbindung,
die mit der Verzögerungskammer
durch einen Ringölkanal
in Verbindung stehen, die an einem Umfang der Einlassnockenwelle 6 ausgebildet sind,
und vier Ölkanälen, die
in dem zweiten Ventilcharakteristik-Steuermechanismus 17 ausgebildet sind.
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Das zweite Öldrucksteuerventil 18 steuert den
Druck des Arbeitsöls
gemäß einem
Signal einer elektronischen Steuereinheit, so dass die Nockenphase
mit einer Sollnockenphase übereinstimmt,
die entsprechend einer Motordrehzahl und einer Motorlast gesetzt
ist. Um die Nockenphase vorzuverlagern, wird nämlich der Schieber des zweiten Öldrucksteuerventils 18 bewegt,
um die Einlassöffnung 18c mit der
Vorverlagerungsöffnung 18d zu
verbinden, so dass ein gesteuertes Arbeitsöl die Vorverlagerungskammern
von der Vorverlagerungsöffnung 18d durch den
vorverlagerungsseitigen Ölkanal 50 und
die diesbezogene Ölkanäle erreicht.
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Einerseits sind die Verzögerungsöffnung 18e und
die Ablauföffnung 18g des
zweiten Öldrucksteuerventils 18 miteinander
verbunden, so dass das Arbeitsöl
in der Verzögerungskammer
in einen im Zylinderkopf 23 gebildeten Raum durch diesbezügliche Ölkanäle, den
verzögerungsseitigen Ölkanal 51,
die Verzögerungsöffnung 18e und
die am Außenende der
Buchse 18a vorgesehene Ablassöffnung 18g ausgegeben wird.
Im Ergebnis dreht sich der Flügel aufgrund
der Druckdifferenz zwischen der Vorverlagerungskammer und der Verzögerungskammer,
so dass sich die Einlassnockenwelle 6 relativ zu dem Einlassnockenritzel 8 dreht,
um die Nockenphase vorzuverlagern.
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Ähnlich
wird, um die Nockenphase zu verzögern,
der Schieber des zweiten Öldrucksteuerventils 18 bewegt,
um die Einlassöffnung 18c mit
der Verzögerungsöffnung 18e zu
verbinden, so dass ein gesteuertes Arbeitsöl die Verzögerungskammern von der Verzögerungsöffnung 18e durch
den verzögerungsseitigen Ölkanal 51 und
diesbezogene Ölkanäle erreicht.
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Einerseits sind die Vorverlagerungsöffnung 18d und
die Ablassöffnung 18f des
zweiten Öldrucksteuerventils 18 miteinander
verbunden, so dass das Arbeitsöl
in den Vorverlagerungskammern in die Kettenkammer 61 durch
diesbezügliche
Kanäle,
den vorverlagerungsseitigen Ölkanal 50,
die Vorverlagerungsöffnung 18d,
die Ablassöffnung 18f und
einen in dem Zylinder kopf ausgebildeten Ölkanal 55 ausgegeben
wird. Im Ergebnis dreht sich der Flügel aufgrund der Druckdifferenz
zwischen der Verzögerungskammer
und der Vorverlagerungskammer, so dass sich die Einlassnockenwelle 6 relativ
zu dem Einlassnockenritzel 8 dreht, um die Nockenphase
zu verzögern.
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Wenn eine Istnockenphase mit der
Sollnockenphase übereinstimmt,
wird der Schieber in eine Neutralstellung bewegt, wo die Vorverlagerungsöffnung 18d und
die Verzögerungsöffnung 18e von
der Einlassöffnung 18c und
den Ablassöffnungen 18f, 18g getrennt
sind, und wird die Nockenphase gehalten.
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Das Antriebsritzel 5, das
Einlassnockenritzel 8, das Auslassritzel 9 und
die Steuerkette 10 sind in einer Kettenkammer (Einfassungskammer) 61 eingeschlossen,
die durch den Zylinderkopfdeckel 24, die Ölwanne 30 und
einen Deckel, der an den rechten Enden des Zylinderkopfs 23 und
des Zylinderblocks 22 angebracht ist, abgedeckt ist. Die
Einlass- und Auslassnockenritzel 8, 9 sind durch
den Zylinderkopfdeckel 24 abgedeckt, und die Ketten 10, 28 sind durch
den Deckel 60 abgedeckt.
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In dieser Ausführung bilden der Zylinderkopfdeckel 24,
der Zylinderkopf 23, der Zylinderblock 22, der
untere Block 21 und die Ölwanne 20 einen Maschinenhauptkörper, und
ein Endabschnitt des Maschinenhauptkörpers in der Nähe der Steuerkette 10 bildet
ein Gehäuse
der Kettenkammer 61. Offene Endflächen des Zylinderkopfdeckels 24,
des Zylinderkopfs 23, des Zylinderblocks 22, des
unteren Blocks 21 und der Ölwanne 20 bilden eine Öffnung des
Gehäuses.
Eine nach unten offene Endfläche 24a des
Zylinderkopfdeckels 24, nach rechts offene Endflächen 23a, 22a, 21a des
Zylinderkopfs 23, des Zylinderblocks 22 und des
unteren Blocks 21 sowie eine nach oben offene Endfläche 20a der Ölwanne 20 bilden
eine Öffnung
des Gehäuses,
und ein Deckel 60 ist an den offenen Endflächen flüssigkeitsdicht
angebracht.
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Genauer gesagt ist der Deckel 60 auf
ein elastisches Material, z. B. ein Dichtungselement 62 aus
Gummi, dicht aufgelegt, das auf der nach unten offenen Endfläche 24a des
Zylinderkopfdeckels 24 sitzt, und ist an den nach rechts
offenen Endflächen 23a, 22a und 21a des
Zylinderkopfs 23, des Zylinderblocks 22 und des
unteren Blocks 21 sowie an der oben offenen Endfläche 20a der Ölwanne 20 durch Bolzen
befestigt, die entlang den offenen Endflächen 20a, 21a, 22a und 23a angeordnet
sind.
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Ein Halterungsabschnitt 64 ist
so ausgebildet, dass er das Einsetzloch 23b des Zylinderkopfs und
das in das Einsetzloch 23b eingesetzte zweite Öldrucksteuerventil
umgibt, und der Deckel 60 liegt auch dicht an der Halterungsfläche 64a des
Halterungsabschnitts an und ist durch einen Bolzen 64 befestigt,
der in ein Gewindeloch 65 eingreift, das an der Halterungsfläche 64a ausgebildet
ist. Der Deckel 60 weist eine zylindrische Öffnung 60a auf,
die das zweite Öldrucksteuerventil 18 durchsetzt,
so dass es zur Außenseite
der Kettenkammer 61 vorsteht, und ein gesamter Außenrand
der Öffnung 60a an
der Seite des Zylinderkopfs 23 berührt die Halterungsoberfläche 64a flüssigkeitsdicht.
Daher stellt auch die Halterungsfläche 64a des Halterungsabschnitts 64 einen Teil
der offenen Endflächen
des Gehäuses
dar, welches die Kettenkammer 61 bildet.
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Ein anderes Gewindeloch 67 ist
an dem Halterungsabschnitt 64 ausgebildet, und ein Bolzen 68 ist
in das Gewindeloch 67 geschraubt, um einen Montagebeschlag 70 des
Motors 1 und den Deckel 60 zusammenzusetzen. Somit
ist der Halterungsabschnitt 64 ein Befestigungsabschnitt
des Montagebeschlags 70 an dem Maschinenhauptkörper. Ferner
ist der Montagebeschlag 70 an der rechten offenen Endfläche 23a des
Zylinderkopfs 23 zusammen mit dem Deckel 60 durch
zwei Bolzen 69 befestigt.
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Wenn der Motor läuft, werden die Einlassventile 13 und
die Auslassventile 14 jedes Zylinders im Fall des Niederdrehzahlbereichs
des Motors mit einem kleinen Hub und einer kurzen Öffnungsdauer oder
im Fall des Hochdreh zahlbereichs des Motors mit einem großen Hub
und einer langen Öffnungsdauer
durch die ersten Ventilcharakteristik-Steuermechanismen 15, 16 angetrieben,
die entsprechend dem Arbeitsöldruck
betätigt
werden, der durch das erste Öldrucksteuerventil
gesteuert wird.
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Einerseits steuert der zweite Ventilcharakteristik-Steuermechanismus 17,
der gemäß dem Arbeitsöldruck betätigt wird,
der durch das zweite Öldrucksteuerventil 18 gesteuert
wird, die Öffnungs-Schließ-Zeit des
Einlassventils 13 derart, dass die Istnockenphase mit einer
Sollnockenphase übereinstimmt,
die entsprechend einer Motordrehzahl und einer Motorlast gesetzt
ist.
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Das zweite Öldrucksteuerventil 18 ist
an dem Zylinderkopf 23 an der Innenseite der Steuerkettenschleife 10 unter
Nutzung eines Totraums angebracht, so dass der Motor 1 kompakt
gemacht werden kann und die Anordnung von Teilen um den Motor herum
nicht eingeschränkt
ist.
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Obwohl das zweite Öldrucksteuerventil 18 an
der Innenseite der Steuerkettenschleife 10 vorgesehen ist,
berührt
der Außenrand 60b der Öffnung 60a des
Deckels 60 insgesamt die Halterungsfläche 64a des an dem
Motorzylinderkopf ausgebildeten Halterungsabschnitts 64 flüssigkeitsdicht.
Daher ist das zweite Öldrucksteuerventil 18 außerhalb
der Kettenkammer 61, isoliert von einer öligen Atmosphäre in der
Kettenkammer 61, angeordnet. im Ergebnis ist kein öldichtes
Steuerventil für
das zweite Öldrucksteuerventil 18 erforderlich,
und können
die Kosten reduziert werden.
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Da das zweite Öldrucksteuerventil 18 außerhalb
der Kettenkammer 61 angeordnet ist und keiner hohen Temperaturatmosphäre ausgesetzt
ist, im Vergleich zu einem Fall, dass es innerhalb der Kettenkammer 61 angeordnet
ist, ist kein teures hochtemperaturfestes Steuerventil erforderlich
und können die
Kosten auch in dieser Hinsicht reduziert werden. Da das Tastsolenoid 18b außerhalb
der Kettenkammer 61 angeordnet ist, kann ein Tem peraturanstieg des
zweiten Öldrucksteuerventils 18 aufgrund
des elektrischen Stroms des Tastsolenoids 18b durch Luftkühlung gesenkt
werden.
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Da der Deckel 60 an dem
Halterungsabschnitt 64, der innerhalb der Steuer kette 14 angeordnet ist, durch den Bolzen 66 befestigt
ist, wird die Steifigkeit des Deckels erhöht, so dass Schwingungen und
Geräusche
unterbunden werden.
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An dem Halterungsabschnitt 64 ist
der Montagebeschlag 70 befestigt, der die Vibration des
Motors 1 am meisten unterbindet. Daher werden Vibrationen
des Deckels 60 und des zweiten Öldrucksteuerventils 18 unterbunden,
so dass als das zweite Öldrucksteuerventil 18 ein
teures vibrationsfestes Steuerventil unnötig ist und die Kosten reduziert
werden können.
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Weil ein Ende des Deckels 60 an
dem Zylinderkopfdeckel 24, der den Motorhauptkörper darstellt,
mittels eines Dichtungselements 62 aus elastischem Material
abgestützt
ist, und ein anderes Ende des Deckels an der Ölwanne 20, die den
Maschinenhauptkörper
darstellt, und dem Gehäuse
der Kettenkammer 61 befestigt ist, wird an dem Deckel 60 eine membranartige
Vibration erzeugt. Diese membranartige Vibration wird tendenziell
am meisten an einem Abschnitt erzeugt, die dem Zylinderkopf 23 gegenüberliegt.
Da jedoch der Deckel 60 an dem Halterungsabschnitt 64 an
dem oben erwähnten
Abschnitt befestigt ist, wird die Vibration effizient unterbunden und
wird daher das Geräusch
unterbunden. Da ferner der Deckel 60 an dem Halterungsabschnitt 64 zusammen
mit dem Montagebeschlag 70 durch den Bolzen befestigt ist,
wird die Vibration des Deckels 60 noch weiter unterbunden.
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Arbeitsöl, das von dem Ablaufkanal 55 zu
einem Abschnitt über
dem Halterungsabschnitt 64 ausgegeben wird, wird in vordere
und hintere Ströme entlang
dem Umfang des Halterungsabschnitts 64 aufgeteilt, so dass
eine Vorderseite und eine Rückseite
der Steuerkette 10 gleirhermaßen geschmiert werden können.
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Das Drucksteuerventil 18 ist
innerhalb der Steuerkette 10 vorgesehen, wobei jedoch,
anstelle des zweiten Öldrucksteuerventils 18,
auch das erste Öldrucksteuerventil
innerhalb der Steuerkette 10 vorgesehen sein kann.
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Obwohl in der oben erwähnten Ausführung der
zweite Ventilcharakteristik-Steuermechanismus 17 an
der Einlassnockenwelle 6 vorgesehen ist, kann der zweite
Ventilcharakteristik-Steuermechanismus 17 auch an der Auslassnockenwelle 7 oder
sowohl an der Einlassnockenwelle 6 als auch an der Auslassnockenwelle 7 vorgesehen
sein. Ferner kann der Motor 1 eine einzige Nockenwelle
aufweisen, an dem ein Einlassnocken und ein Auslassnocken integral ausgebildet
sind.
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Obwohl in der oben erwähnten Ausführung der
Montagebeschlag 70 an dem Halterungsabschnitt 64 befestigt
ist, der um das zweite Öldrucksteuerventil 18 herum
ausgebildet ist, kann der Montagebeschlag 70 auch an einer
anderen Nachbarschaft des zweiten Öldrucksteuerventils 18 als
dem Halterungsabschnitt 64 befestigt sein. Die Befestigungsposition
wird im Hinblick auf den Vibrationseinfluss auf das zweite Öldrucksteuerventil 18 und
die Verhinderung der membbranartigen Vibration des Deckels 60 geeignet
bestimmt.
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In einer Brennkraftmaschine, die
einen Hydraulikventilcharakteristik-Steuermechanismus zum Verändern der
Phase eines ein Einlassventil antreibenden Nockens sowie ein Öldrucksteuerventil
zum Steuern des Drucks von Arbeitsöl, das dem Ventilcharakteristik-Steuermechanismus
zugeführt
wird, aufweist, umfasst eine Kettenkammer ein Gehäuse, das
durch einen Maschinenhauptkörper
gebildet ist, und einen das Gehäuse
schließenden
Deckel. Das Öldrucksteuerventil
ist an dem Maschinenhauptkörper
so angebracht, dass es von einer Steuerkette umgeben ist. Um das Öldrucksteuerventil
außerhalb der
Kettenkammer zu positionieren, hat der Deckel eine Öffnung zum
Einsetzen des Öldrucksteuerventils,
und das Gehäuse
hat einen Halterungsabschnitt um das Öldrucksteuerventil herum, an
dem ein gesamter Außenrand
der Öffnung
flüssigkeitsdicht
anliegt und dort befestigt ist.