DE60216371T2

DE60216371T2 - Zylinderkopf für eine Viertakt Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE60216371T2
Application number: DE60216371T
Authority: DE
Inventors: Takaaki 4-1 Chuo 1-chome Wako-shi Tsukui; Hiromi 4-1 Chuo 1-chome Wako-shi Sumi
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2001-07-06
Filing date: 2002-05-02
Publication date: 2007-03-15
Anticipated expiration: 2022-05-03
Also published as: EP1273784B1; EP1273784A2; JP4024018B2; US6691663B2; EP1273784A3; JP2003020991A; US20030005902A1; DE60216371D1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Zylinderkopf in einem Viertaktverbrennungsmotor mit obenliegender Nockenwelle (OHC), der mit einem Ventilstößel versehen ist, worin zumindest eine mehrerer Ventilführungen zum gleitbeweglichen Führen von Einlass- und Auslasstellerventilen in einer Öffnungs- oder Schließrichtung in eine unterschiedliche Tiefe eingesetzt sind, und betrifft insbesondere einen Zylinderkopf eines Viertaktverbrennungsmotors, in dem ein Ventilpausemechanismus an einem Einlasstellerventil oder einem Auslasstellerventil vorgesehen ist, das in eine weniger tiefe Ventilführung eines eingesetzten Teils eingesetzt ist.
Wie in 13 gezeigt, sind in einem OHC Viertaktverbrennungsmotor, der mit einen Ventilstößel 00 versehen ist, die Positionen X₁, X₂ an den jeweiligen unteren Enden von Ventilschließfedern 03, 04, die die Einlass- und Auslasstellerventile 01, 02 immer eine Schließrichtung drücken, zwischen der Position des Ventilstößels, der mit einem Ventilpausemechanismus 05 versehen ist, und der Position des Ventilstößels ohne den Ventilpausememachnismus 05 unterschiedlich, und da die Ventilschließfeder 03, die an dem Einlass- oder Auslasstellerventil 01 vorgesehen ist, das mit dem Ventilpausemechanismus 05 versehen ist, um den Betrag des Ventilpausemechanismus 05, der an dem Ventilstößel 00 des Einlass- oder Auslasstellerventils 01 angebracht ist, tiefer angebracht ist, ist eine Ventilführung 06 zum gleitbeweglichen Führen des Einlass- oder Auslasstellerventils 01 kürzer als eine Ventilführung 07 an der Seite, an der kein Ventilpausemechanismus 05 vorgesehen ist (siehe japanische ungeprüfte Patentanmeldeschrift Nr. 2000-205038).
Daher muss die längere Ventilführung 07 zum gleitbeweglichen Führen des Einlass- oder Auslasstellerventils 02, das mit keinem Ventilpausemechanismus versehen ist, um einen längeren Betrag in ein Einsetzloch 07 tiefer in einen Zylinderkopf 08 eingepresst werden, wobei der Einpresswiderstand merklich größer ist, im Vergleich zum Einpresswiderstand, mit dem die Ventilführung 06 des Einlass- oder Auslasstellerventils 01, das mit dem Ventilpausemechanismus 05 versehen ist, eingepresst wird, und die Einpresstiefe tiefer ist. Im Ergebnis ist das Einstellen der Einpresszeit jeder Ventilführung 06, 07 unterschiedlich, wobei das Management des Herstellungsprozesses kompliziert und nicht leicht ist.
Die Erfindung betrifft die Verbesserung eines Zylinderkopfs eines Viertaktverbrennungsmotors, in dem dieses Problem gelöst wird. Die Erfindung gemäß Anspruch 1 beruht auf einem Zylinderkopf eines Viertaktverbrennungsmotors, worin mehrere Ventilführungen zum gleitbeweglichen Führen und Lagern von Einlass- und Auslasstellerventilen in einer Öffnungs- oder Schließrichtung eine im wesentlichen gleichförmige Dicke in der Längsrichtung der Ventilführung haben, und sich eine Tiefe, mit der zumindest der mehreren Ventilführungen in den Zylinderkopf eingesetzt ist, von der Tiefe, mit der die andere Ventilführung in den Zylinderkopf eingesetzt ist, unterscheidet, und ist dadurch gekennzeichnet, dass ein Freieinsetzloch, das eine Tiefe, erhalten durch Subtrahieren einer Tiefe, die im wesentlichen gleich der Tiefe des weniger tief eingesetzten Teils ist, von der Tiefe des tiefer eingesetzten Teils, aufweist und dicker als die Ventilführung ist, von der Endfläche eines eingesetzten Teils an der Seite einer Ventilfeder zu einem Einlassdurchgang oder einem Auslassdurchgang in dem Zylinderkopf ausgebildet ist.
Da die Erfindung gemäß Anspruch 1 wie oben beschrieben konfiguriert ist, können alle Ventilführungen mit einer gleichmäßigen Einpresstiefe in den Zylinderkopf unabhängig von der Länge einer bestimmten Ventilführung eingepresst werden, selbst wenn die bestimmte Ventilführung der mehreren Ventilführungen lang ist.
Daher wird das Einstellen der Einpresszeit vereinfacht, wird die zum Einpressen erforderliche Einpresskraft vereinheitlicht, wird die zum Einpressen erforderliche Regelung erleichtert, wird die Qualität des Einpressens stabilisiert und kann die Produktivität verbessert werden.
Nachfolgend wird eine Ausführung der Erfindung beschrieben, wie sie in den 1 bis 12 gezeigt ist.
1 ist eine schematische Seitenansicht, die einen Viertaktverbrennungsmotor mit einem Ventilpausemechanismus gemäß der Erfindung zeigt;
2 ist eine Draufsicht, die einen vorderen Zylinderkopf zeigt, von dem ein vorderer Kopfdeckel abgenommen ist;
3 ist eine Längsseitenansicht, betrachtet entlang der Linie III-III in 2;
4 ist eine Längsseitenansicht, die einen Zustand zeigt, in dem die Pausierung eines Ventils in 3 gelöst ist;
5 ist eine Längsseitenansicht, die einen Zustand zeigt, in dem die Pause des Ventils gelöst ist und ein Auslassventil durch einen Nocken in 3 geöffnet ist;
6 ist eine Erläuterungszeichnung die einen Zustand zeigt, in dem Zylinderbohrungen und Einlass- und Auslasstellerventile angeordnet sind;
7 ist eine Perspektivansicht, die einen Gleitstifthalter zeigt;
8 ist eine Perspektivansicht, die einen Gleitstift zeigt;
9 ist eine Längsseitenansicht, die einen vergrößerten Hauptteil zeigt, der einen Ventilpausezustand eines Ventilstößels mit Ventilpausemechanismus zeigt;
10 ist eine Längsseitenansicht, die einen vergrößerten Hauptteil zeigt, der einen Pauselösezustand eines Ventilstößels mit Ventilpausemechanismus zeigt;
11 ist eine Schnittansicht betrachtet entlang der Linie XI-XI in 9;
12 ist eine Längsseitenansicht, in der der in 3 gezeigte Hauptteil vergrößert ist; und
13 ist eine Längsschnittansicht, die den Hauptteil eines Zylinderkopfs eines herkömmlichen Viertaktverbrennungsmotors mit Ventilpausemechanismus zeigt.
Ein OHC Viertaktverbrennungsmotor 1, der in einem nicht gezeigten Kraftrad angebracht ist, ist ein Vorne- und Hinten-Verbrennungsmotor vom V-Typ, worin eine Kurbelwelle (nicht gezeigt) in Richtung der Rumpfbreite ausgerichtet ist und ein Zylinder an der Vorderseite des Fahrzeugkörpers und ein Zylinder an der Rückseite des Fahrzeugkörpers nach vorne und hinten einen rechten Einschlusswinkel bilden, wie in 1 gezeigt, und der Körper des OHC Viertaktverbrennungsmotors 1 ist aufgebaut aus einem Zylinderblock 2, einem Kurbelgehäuse 3, das mit dem Zylinderblock 2 an der Unterseite des Zylinderblocks 2 integriert ist, einem Paar von zwei Zylinderköpfen 4, die mit dem jeweiligen Kopfende einer Zylinderbank an der Vorderseite des Fahrzeugkörpers und einer Zylinderbank an der Rückseite des Fahrzeugkörpers in dem Zylinderblock 2 integriert sind, und einem Paar zweier Kopfdeckel 5, die jeweils die Köpfe der Zylinderköpfe 4 abdecken.
Die Zylinderblöcke 2, die an der Vorderseite des Fahrzeugkörpers und an der Rückseite des Fahrzeugkörpers installiert sind und in denen jeweils zwei Zylinderbohrungen 6 in Richtung der Körperbreite angeordnet sind, wie in 2 gezeigt (es ist nur der Zylinderblock an der Vorderseite des Fahrzeugkörpers von den Zylinderblöcken der Vorderseite und Rückseite gezeigt) bilden den Vierzylinder-OHC-Viertaktzylindermotor 1. Ein pultdachförmiger konkaver Abschnitt 7 ist jeweils in einer der Zylinderbohrung 6 entsprechenden Stelle an der Unterseite jedes Zylinderkopfs 4 ausgebildet, die an der Vorderseite und an der Rückseite des Fahrzeugkörpers angeordnet ist, wie in den 3 bis 5 gezeigt, und eine Brennkammer 8 ist durch einen in die Zylinderbohrung 6 eingesetzten Kolben (nicht gezeigt), die Zylinderbohrung 6 und den konkaven Abschnitt gebildet.
Ferner ist in jeder Zylinderbank an der Vorderseite und an der Rückseite des Fahrzeugkörpers des Vierzylinder-OHC-Viertaktverbrennungsmotors 1 vom V-Typ ein Ansaugsystem (nicht gezeigt), das einen Vergaser und eine Ansaugkammer enthält, an der Seite des Zylindereinschlusswinkels angeordnet (an der Seite in Kontakt mit einem in 1 gezeigten V-förmigen Längsraum A, das heißt dem Raum A zwischen der Zylinderbank an der Vorderseite des Fahrzeugkörpers und der Zylinderbank an der Rückseite des Fahrzeugkörpers), und ein nicht gezeigtes Auspuffrohr ist mit der Außenseite jeder Zylinderbank an der Vorderseite und an der Rückseite des Fahrzeugkörpers verbunden (der Außenseite D des V-förmigen Längsraums A).
Ferner ist, wie in den 3 bis 5 gezeigt, an der Rückseite des Fahrzeugkörpers des Zylinderkopfs 4 an der Vorderseite des Fahrzeugkörpers ein Ansaugkanal an der stromaufwärtigen Seite, der mit dem Ansaugsystem verbunden ist, in zwei Ansaugkanäle an der stromaufwärtigen Seite des Einlasses verzweigt, und ein in die Brennkammer 8 offener Einlassdurchgang 9 ist an zwei Stellen ausgebildet, an der Vorderseite des Fahrzeugkörpers des Zylinderkopfs 4 an der Vorderseite des Fahrzeugkörpers. Zwei Auslasskanäle sind an der stromaufwertigen Seite, die zur Brennkammer 8 an zwei Stellen offen sind, zu einem Auspuffkanal an der stromabwärtigen Seite des Auspuffs vereinigt, und ein Auslassdurchgang 10, der mit dem nicht gezeigten Auspuffrohr verbunden ist, ist ausgebildet, und wie in den 2 und 6 gezeigt, sind Einlasstellerventile 13a und 13b und Auslasstellerventile 14a und 14b, die jeweils die zwei Einlassöffnungen 11a und 11b und die zwei Auslassöffnungen 12a und 12b abdichten, so dass die Ventile geöffnet oder geschlossen werden können, an dem Zylinderkopf 4 vorgesehen.
Ein Einlassdurchgang und ein Auslassdurchgang, die in vorderen und hinteren Positionen an dem Einlassdurchgang 9 und dem Auslassdurchgang 10 im Zylinderkopf 4 an der Vorderseite des Fahrzeugkörpers umgekehrt angeordnet sind, sind ebenfalls in dem Zylinderkopf 4 an der Rückseite des Fahrzeugkörpers ausgebildet. Das heißt, an der Vorderseite des Fahrzeugkörpers des Zylinderkopfs 4 an der Rückseite des Fahrzeugkörpers ist der Einlassdurchgang (nicht gezeigt) mit der gleichen Form wie jener des Einlassdurchgangs 9 an der Rückseite des Fahrzeugkörpers des Zylinderkopfs 4 an der Vorderseite des Fahrzeugkörpers ausgebildet, und an der Rückseite des Fahrzeugkörpers des Zylinderkopfs 4 an der Rückseite des Fahrzeugkörpers ist der Auslassdurchgang (nicht gezeigt) in der gleichen Form wie jener in des Auslassdurchgangs 10 an der Vorderseite des Fahrzeugkörpers des Zylinderkopfs 4 an der Vorderseite des Fahrzeugkörpers ausgebildet.
Ferner ist, wie in den 2 und 6 gezeigt, das immer öffnende oder schließende Einlasstellerventil 13a, an dem ein Ventilstößel 17 ohne Ventilpausemechanismus, wie in den 3 bis 5 gezeigt ist, angebracht ist, an der Einlassöffnung 11a vorgesehen, der an der Außenseite des Fahrzeugkörpers in jedem Zylinderloch angeordnet ist, und das Auslasstellerventil 14a, dessen Öffnungs- oder Schließvorgang pausiert werden kann und an dem ein Ventilstößel 18 mit dem in den 3 bis 5 gezeigten Ventilpausemechanismus angebracht ist, ist an der Auslassöffnung 12a vorgesehen, die an der Außenseite des Fahrzeugkörpers in jeder Zylinderbohrung 6 angeordnet ist.
Das Einlasstellerventil 13b, an dem der Ventilstößel 18 mit Ventilpausemechanismus angebracht ist, ist an der Einlassöffnung 11b vorgesehen, die an der Innenseite des Fahrzeugkörpers in jeder Zylinderbohrung 6 angeordnet ist, umgekehrt zur Einlassöffnung 11a an der Außenseite des Fahrzeugkörpers, und der Ventilstößel 17 ohne Ventilpausemechanismus ist an der Auslassöffnung 12b angebracht, die an der Innenseite des Fahrzeugkörpers in jeder Zylinderbohrung 6 angeordnet ist, umgekehrt zur Auslassöffnung 12a an der Außenseite des Fahrzeugkörpers (in der Längsschnittansicht nicht gezeigt).
Nachfolgend wird nur das Einlasstellerventil 13a beschrieben, das an der Einlassöffnung 11a an der Außenseite des Fahrzeugkörpers in dem Zylinderkopf 4 an der Vorderseite des Fahrzeugkörpers vorgesehen ist und das mit dem Ventilstößel 17 ohne Ventilpausemechanismus versehen ist, und das Auslasstellerventil 14a, das an der Auslassöffnung 12a vorgesehen ist und mit dem Ventilstößel 18 mit dem Ventilpausemechanismus versehen ist.
Eine Einlassnockenwelle 19 ist über einer Verlängerung eines Schafts 15a des Einlasstellerventils 13a angeordnet, eine Auslassnockenwelle 20 ist über einer Verlängerung eines Schafts 16a des Auslasstellerventils 14a angeordnet, die Einlassnockenwelle 19 und die Auslassnockenwelle 20 sind an dem Zylinderkopf 4 jeweils an einem Nockenwellenhalter 23, der in der Mitte in Richtung der Körperbreite angeordnet ist, und einem Nockenwellenhalter 24, der an der rechten Seite in Richtung der Körperbreite angeordnet ist, angebracht, so dass die jeweiligen Nockenwellen gedreht werden können, wie in 2 gezeigt, ein Einlassnocken 21a der Einlassnockenwelle 19 und ein Auslassnocken 22a der Auslassnockenwelle 20 jeder Zylinderbohrung 6 berühren jede Oberseite des Ventilstößels 17a ohne den Ventilpausemechanismus des Einlasstellerventils 13a und den Ventilstößel 18a mit dem Ventilpausemechanismus des Auslasstellerventils 14a, ein Abtriebsritzel 25 ist mit der Einlassnockenwelle 19 und der Auslassnockenwelle 20 am rechten Ende des Fahrzeugkörpers jeweils integriert, eine nicht gezeigte Endloskette ist zwischen einem Antriebsritzel (nicht gezeigt), das mit einer nicht gezeigten Kurbelwelle integriert ist, und dem Abtriebsritzel 25 herum gelegt, und wenn der OHC Viertaktverbrennungsmotor 1 in Betrieb ist, werden ein Einlassnocken 21 und ein Auslassnocken 22 mit einer Geschwindigkeit gedreht, die einer Hälfte der Drehzahl der Kurbelwelle entspricht, und in der gleichen Richtung.
Wie in den 3 bis 5 gezeigt, ist jede Kontaktoberfläche des Zylinderkopfs 4 und des Nockenwellenhalters 23 oder 24 eine Ebene, die die Mitte der Einlassnockenwelle 19 und die Mitte der Auslassnockenwelle 20 verbindet, und jede Kontaktoberfläche des Zylinderkopfs 4 und des Nockenwellenhalters 23 oder 24 ist parallel zu jeder Kontaktoberfläche des Zylinderblocks 2 und des Zylinderblocks 4 angeordnet. Daher ist der Abstand von der oberen Wand 32 des Ventilstößels 17 ohne Ventilpausemechanismus zur Einlassöffnung 11 im wesentlichen gleich dem Abstand von der oberen Wand 40 des Ventilstößels 18 mit dem Ventilpausemechanismus zur Auslassöffnung 12.
Da jedoch der Ventilpausemechanismus 41 nicht mit dem Ventilstößel 17a ohne den Ventilpausemechanismus versehen ist, der an dem Schaft 14a des Einlasstellerventils 13a angebracht ist, ist ein Halter 27 integral auf die Oberseite des Schafts 15a über einen Keil 28 benachbart unter der Unterseite der oberen Wand 32a des Ventilstößels 17a ohne den Ventilpausemechanismus angebracht. Da der Ventilpausemechanismus 41 an dem Ventilstößel 18a mit dem Ventilpausemechanismus versehen ist, zum Anbringen am Schaft 16a des Auslasstellerventils 14a, ist unterdessen ein Halter 35 integral über einen Keil 36 weiter unterhalb des Ventilpausemechanismus 41 unter der oberen Wand 40 des Ventilstößels 18 mit dem Ventilpausemechanismus angebracht. Die Länge der Ventilschließfedern 30 und 31 zum aufwärts Drücken des Einlasstellerventils 30a und des Ventilstößels 17a ohne den Ventilpausemechanismus und jede Länge der Ventilschließfeder 38 zum Aufwärtsdrücken des Auslasstellerventils 14 und einer Ventilschließfeder 39 zum aufwärts Drücken des Ventilstößels 18a mit dem Ventilpausemechanismus sind im wesentlichen auf identische Längen eingestellt, um eine im wesentlichen identische Federbelastung und im wesentlichen identische Charakteristik zu bekommen.
Daher ist, wie in 3 gezeigt, ein Ventilführungszylinder 26a, der den Schaft 14a des Einlasstellerventils 13a gleitbeweglich führt und lagert, länger als ein Ventilführungszylinder 34a, der den Schaft 16a des Auslasstellerventils 14a gleitbeweglich führt und lagert, und darüber hinaus ist ein Ventilfederhalter 29 zum Tragen des jeweiligen Unterendes der Ventilschließfedern 30 und 31 des Einlasstellerventils 13a an der Oberseite eines Ventilfederhalters 37 zum Tragen jedes Unterendes der Ventilschließfedern 38 und 39 des Auslasstellerventils 14a angeordnet. Im Ergebnis ist die Tiefe, in die der Ventilführungszylinder 26a in den Zylinderkopf 4 eingesetzt ist, tiefer als die Tiefe, um die der Ventilführungszylinder 34a in den Zylinderkopf 4 eingesetzt ist.
Der Zylinderkopf 4 ist gegossen, so dass ein Einsetzloch 58 mit einem kleineren Durchmesser als der Außendurchmesser des Ventilführungszylinders 34a in einem Teil ausgebildet ist, in den der Ventilführungszylinder 34a in den Zylinderkopf 4 eingesetzt wird, und ein unteres Einsetzloch 59, das einen kleineren Durchmesser als der Außendurchmesser des Ventilführungszylinders 26a hat und der die gleiche Tiefe wie die Tiefe H₂ des Einsetzlochs 58 hat, und ein oberes Freieinsetzloch 60, das einen größeren Durchmesser als in der Außendurchmesser des Ventilführungszylinders 26a hat sind in einem Teil ausgebildet, in dem der Ventilführungszylinder 26a in dem Zylinderkopf 4 eingesetzt wird. Es werden Schneidarbeiten, die um den Presssitzbetrag kleiner sind als die jeweiligen Außendurchmesser der Ventilführungszylinder 34a und 26a, angewendet, um das gesamte Einsetzloch 58 in das untere Einsetzloch 59 in dem Zylinderkopf 4 auszubilden, und über dem Einsetzloch 59 werden, falls erforderlich, Schneidarbeiten auf ein solches Ausmaß ausgeführt, dass die Umfangsoberfläche des Ventilführungszylinders 26a das obere Freieinsetzloch 60 überhaupt nicht berührt.
Das heißt, die Tiefe des Einsetzlochs 58 des Ventilführungszylinders 34a ist auf H₂ eingestellt. Die Tiefe des Einsetzteils des Zielführungszylinders 26a ist auf H, eingestellt, und die Tiefe des Freieinsetzlochs 60 ist auf H (=H₁ – H₃) eingestellt, die man erhält, in dem man H₃, das im wesentlichen gleich der Tiefe H₂ des Einsetzlochs 58 ist, von der Tiefe H₁ des Einsetzteils subtrahiert.
Der Innendurchmesser des Freieinsetzlochs 60 ist auf einen Bereich von einem Minimalwert eines Durchmessers, in dem keine Wechselwirkung mit der Ventilführung 26a aufgrund der Exzentrizität des Einsetzlochs 59 auftritt, bis zu einem Maximalwert des Durchmessers, in dem ein Bereich sichergestellt werden kann, in dem in dem Ventilfederhalter 29 keine Verformung auftritt, eingestellt. Wenn daher die oben erwähnte Bedingung erfüllt ist, kann das Freieinsetzloch 60 auch, zusätzlich zu Schneidarbeiten durch Ausgießen gebildet werden.
Auch werden der Ventilführungszylinder 34a und der Ventilführungszylinder 26a jeweils in das Einsetzloch 58 und das untere Einsetzloch 59 im Zylinderkopf 4 mit einer gleichmäßigen Einpresskraft in einer vorbestimmten Zeit eingepresst.
Ferner sind die Ventilfederhalter 29 und 37 auf die jeweiligen oberen freiliegenden Teile des Ventilführungszylinders 26a und des Ventilführungszylinders 34a aufgesetzt, wobei die zwei inneren und äußeren Ventilschließfedern 30 und 31 parallel zwischen den Haltern 27 und den Ventilfederhaltern 29 eingesetzt sind und die zwei inneren und äußeren Ventilschließfedern 38, 39 parallel zwischen dem Halter 35 oder dem Ventilpausemechanismus 41 und den Ventilfederhalter 47 eingesetzt sind. Das Einlasstellerventil 13 und das Auslasstellerventil 14 werden durch die Federkraft der Ventilschließfedern 30 und 31 und der Ventilschließfedern 38, 39 in einer Richtung gepresst, in der die Einlassöffnung 11a des Einlassdurchgangs 9 und die Auslassöffnung 12a des Auslassdurchgangs 10 abgedichtet sind, und die obere Wand 32a des Ventilstößels 17a ohne den Ventilpausemechanismus und die obere Wand 40a des Ventilstößels 18 mit dem Ventilpausemechanismus werden in einer Richtung gedrückt, in der die Ventilstößel jeweils von dem Einlassnocken 29a und dem Auslassnocken 22a berührt werden.
Eine Beilage 33 ist zwischen die obere Wand 32a des Ventilstößels 17a ohne den Ventilpausemechanismus und das Oberende des Schafts 15a eingesetzt, wobei ein dickerer Teil 57, der etwas dicker ist als das Umfangsteil für die Funktion als Beilage, in der Mitte der oberen Wand 40a des Ventilstößels 18 mit dem Ventilpausemechanismus ausgebildet ist, wobei der dickere Beilagenteil 57 in unterschiedlichen Dicken ausgebildet ist und wenige Typen von Ventilstößeln 18a mit dem Ventilpausemechanismus vorbereitet werden.
Als nächstes wird der Ventilpausemechanismus 41 in dem Ventilstößel 18 mit dem Ventilpausemechanismus beschrieben.
Wie in den 9 und 10 gezeigt, ist der Ventilpausemechanismus 41 gebildet durch einen in 7 gezeigten Gleitstifthalter 43, der an eine zylindrische Umfangswand 42 des Ventilstößels 18 mit dem Ventilpausemechanismus gesetzt ist, so dass der Gleitstifthalter in einer Richtung (einer vertikalen Richtung) bewegt werden kann, in der der Ventilstößel 18a mit dem Ventilpausemechanismus verschoben wird, einen in 8 gezeigten Gleitstift 45, der in ein Stiftloch 44 des Gleitstifthalters 43 eingesetzt ist, so dass der Gleitstift verschoben werden kann, um den Ventilpausemechanismus mit dem Schaft 16a des Auslasstellerventils 14a derart zusammenzusetzen, dass der Gleitstift davon gelöst werden kann, einen Führungsstift 47, der den Gleitstifthalter 43 durchsetzt und in eine Führungsnut 46 eingesetzt werden kann, die am einen Ende des Gleitstifts 45 ausgebildet ist, eine Stiftfeder 49, die auf dem Außenende des Gleitstifts 45 und auf dem Boden des Stiftlochs 44 des Gleitstifthalters 43 sitzt und den Boden der Führungsnut 46 des Gleitstifts 45 in eine Richtung drückt, in der der Boden den Führungsstift 47 berührt, und eine Hydraulikantriebseinheit 50, die den Gleitstift 45 zu der Stiftfeder 49 gegen die Feder in einem Schaftdurchgangsloch 48 drückt.
Im in 9 gezeigten Zustand, in dem einem Druckölkanal 51 der einen Endseite des Stiftlochs 44 durch die Hydraulikantriebseinheit 50 kein Öldruck zugeführt wird, und der Boden der Führungsnut 46 des Gleitstifts 45 den Führungsstift 47 durch die Stiftfeder 49 berührt, ist das Schaftdurchgangsloch 48 in dem Gleitstift 45 in einer Richtung ausgebildet, in der der Schaft 16a des Auslasstellerventils 14a ausgefahren ist und der Schaft 16a des Auslasstellerventils 14a in dem Schaftdurchgangsloch 48 des Gleitstifts 45 frei verschoben werden kann.
In der Hydraulikantriebseinheit 50, wie in den 9 und 10 gezeigt, ist der Druckölkanal 51, der mit einer Auslassöffnung einer Hydraulikpumpe (nicht gezeigt), die in dem OHC Viertaktverbrennungsmotor 1 vorgesehen ist, über ein Steuerventil (nicht gezeigt) verbunden ist, in dem Zylinderkopf 4 ausgebildet, wobei eine konkave Umfangsnut 53 in einem Stößelführungsloch 52 des Ventilstößels 18 mit dem Ventilpausemechanismus, der an dem Zylinderkopf 4 vorgesehen ist, ausgebildet ist, und der Druckölkanal 51 und die konkave Umfangsnut 53 stehen über ein Verbindungsloch 54 miteinander in Verbindung.
Ferner ist ein Seitenloch 55 in der zylindrischen Umfangswand 52 des Ventilstößels 18 mit dem Ventilpausemechanismus ausgebildet, das selbst dann mit der konkaven Umfangsnut 53 des Stößelführungslochs 52 in Verbindung stehen kann, wenn sich der Ventilstößel 18a mit dem Ventilpausemechanismus an irgendeiner Stelle befindet, wenn der Ventilstößel 18a mit dem Ventilpausemechanismus durch den Auslassnocken 22a vertikal bewegt wird. Wie in 7 gezeigt, ist die konkave Umfangsnut 56, die mit dem Seitenloch 55 in Verbindung steht, an der Umfangsfläche des Gleitstifthalters 53 ausgebildet, wobei die konkave Umfangsnut 56 mit einer Öffnung des Stiftlochs 44 in Verbindung steht. Falls dem Druckölkanal 51 Drucköl zugeführt wird, wird das Drucköl der Öffnung des Stiftlochs 44 von dem Druckölkanal 51 über das Verbindungsloch 54, die konkave Umfangsnut 53, das Seitenloch 55 und die konkave Umfangsnut 56 zugeführt, wird der Gleitstift 45 gegen die Federkraft der Stiftfeder 49 mit dem Druck des Drucköls zu der Stiftfeder 49 hin bewegt (siehe 4, 5 und 10), und wird der Schaft 16a des Auslasstellerventils 14a auf den Gleitstift 45 gesetzt. Der Ventilstößel 18b mit dem Ventilpausemechanismus ist mit dem Einlassdurchgang 11b versehen, der an der Innenseite des Fahrzeugkörpers entgegengesetzt dem Einlassdurchgang 11a an der Außenseite des Fahrzeugkörpers angeordnet ist, und der Ventilstößel 17b ohne den Ventilpausemechanismus ist an dem Auslassdurchgang 12b vorgesehen, der an der Innenseite des Fahrzeugkörpers angeordnet ist.
Da in der Ausführung, die in den 1 bis 12 gezeigt ist, wie oben beschrieben, das Einsetzloch 59, in das der längere Ventilführungszylinder 26a eingepresst ist, und das Einsetzloch 58, in das der kürzere Ventilführungszylinder 34a eingepresst ist, in der Presssitzdicke und Presssitztiefe im wesentlichen gleich sind, werden die Ventilführungszylinder 26a und 34a jeweils in die Einsetzlöcher 59 und 58 des Zylinderkopfs 4 oder den gleichen Presssitzbedingungen, wie etwa der Einpresskraft und der Einpresszeit, jeweils eingepresst. Daher werden die Presssitzarbeiten und die Kontrolle der Ventilführungszylinder 26a und 34a stark vereinfacht, und wird die Produktivität verbessert, und darüber hinaus ist die Presssitzqualität zufriedenstellend stabil.
Der ähnliche Effekt wird auch in dem Presssitz des Ventilführungszylinders 26b zum gleitbeweglichen Führen und Lagern eines Schafts 15b des anderen Einlasstellerventils 13b und dem Presssitz eines Ventilführungszylinders 34b zum gleitbeweglichen Führen und Lagern eines Schafts 16b des anderen Auslasstellerventils 14b erzeugt.
In einem Zustand, in dem der OHC Viertaktverbrennungsmotor 1 bei niedriger Drehzahl oder bei niedriger Last arbeitet und dem Öldruckkanal 51 kein Öldruck zugeführt wird, wird der Gleitstift 45 durch die Federkraft der Stiftfeder 49 unter Druck gesetzt und in eine Richtung bewegt, in der der Gleitstift von der Stiftfeder 49 getrennt ist und, wie in den 3 und 9 gezeigt, wird der Boden der Führungsnut 46 an den Führungsstift 47 gesetzt, wobei das Schaftdurchgangsloch 58 über dem Schaft 15b oder 16a angeordnet ist.
In dem oben erwähnten Betriebszustand bei niedriger Drehzahl oder niedriger Last, wird, da die Oberseite des Schafts 15b oder 16a des Einlasstellerventils 13b oder des Auslasstellerventils 14a durch das Schaftdurchgangsloch 48 des Gleitstifts 45 relativ frei gleiten kann, das Einlasstellerventil 13b oder das Auslasstellerventil 14a im geschlossenen Zustand gehalten, selbst wenn der Ventilstößel 18a oder 18b mit dem Ventilpausemechanismus durch den Einlassnocken 21 oder den Auslassnocken 22 vertikal angehoben oder gesenkt wird und in einen Ventilpausezustand versetzt ist.
Wenn jedoch der OHC Viertaktverbrennungsmotor 1 mit hoher Drehzahl oder mit niedriger Last arbeitet und dem Druckölkanal 51 Drucköl zugeführt wird, wird das Drucköl von dem Druckölkanal 51 über das Verbindungsloch 54, die konkave Umfangsnut 53, das Seitenloch 55 und die konkave Umfangsnut 56 in das Stiftloch 54 geleitet, wobei der Gleitstift 45 gegen die Federkraft der Stiftfeder 49 durch den Druck des Drucköls in der Öffnung des Stiftlochs 44 in einer Richtung angetrieben wird, in der sich der Gleitstift der Stiftfeder 49 annähert. Wie in den 4, 5 und 10 gezeigt, werden die jeweiligen Schäfte 15b und 16a des Einlasstellerventils 13b und des Auslasstellerventils 14a in jeden Bodenausschnitt 45a jedes Gleitstifts 45 eingesetzt, und, wie in 5 gezeigt, werden das Einlasstellerventil 13b und das Auslasstellerventil 14a geöffnet und geschlossen.
Da der Ventilpausemechanismus 41 jeweils in die Ventilstößel 18a und 18b mit dem Ventilpausemechanismus eingebaut ist, ist die Höhe tendenziell groß, aber weil keine Beilage 33 an den Ventilstößeln 18a und 18b mit dem Ventilpausemechanismus vorgesehen ist, wird die Höhe der Ventilstößel 18a und 18b mit dem Ventilpausemechanismus durch diesen Betrag reduziert, und selbst wenn ein Ventileinschlusswinkel des Einlasstellerventils 13 und des Auslasstellerventils 44 reduziert ist, um die Brennkammer 8 zu verkleinern und das Verdichtungsverhältnis zu erhöhen, wird verhindert, dass die Höhe des Zylinderkopfs 4 vergrößert wird, und wird eine Vergrößerung der Abmessungen des OHC Viertaktverbrennungsmotors 1 vermieden.
Da ferner an den Ventilstößeln 18a und 18b mit dem Ventilpausemechanismus keine Beilage 33 vorgesehen ist, sinkt das entsprechende Gewicht des Einlasstellerventils 13b und des Auslasstellerventils 14a, wird die Federlast der Ventilfeder 31 reduziert und wird der Leistungsverlust zum Öffnen und Schließen des Einlasstellerventils 13b und des Auslasstellerventils 14a reduziert.
Da ferner die Arbeit zum Anbringen der Beilage 33 an den Ventilstößel 18a und 18b mit dem Ventilpausemechanismus nicht erforderlich ist, werden die Montagemannstunden reduziert und wird die Produktivität verbessert.
Weil darüber hinaus die Ventilstößel 17a und 17b ohne den Ventilpausemechanismus keinen Ventilpausemechanismus 41 aufweist, kann die Höhe der Ventilstößel 17a und 17b ohne den Ventilpausemechanismus an jene der Ventilstößel 18a und 18b mit dem Ventilpausemechanismus angeglichen werden. Selbst wenn die Beilage 33 vorgesehen ist, wird nur ein Typ vom Ventilführungszylinder 34 für die Ventilstößel 17a und 17b ohne den Ventilpausemechanismus vorbereitet, wodurch die Vorratshaltung der Ventilstößel 17a und 17b ohne den Ventilpausemechanismus vereinfacht wird und die Kosten reduziert werden können.
In einem Zustand, in dem das Auslasstellerventil 14a und das Einlasstellerventil 13b mit niedriger Drehzahl oder mit niedriger Last arbeitet, wobei das Ventil durch die Ventilstößel 18a und 18b mit dem Ventilpausemechanismus pausiert, dann wird, da das Einlasstellerventil 13a und das Auslasstellerventil 14b, die jeweils immer geöffnet und geschlossen werden, diagonal angeordnet sind, wie in den 2 und 6 gezeigt, in dem Luftkraftstoffgemisch in der Brennkammer 8 ein Wirbel erzeugt, wird die Zündung sicher ausgeführt, wird die Erzeugung von unverbranntem Gas unterbunden und wird der Kraftstoffverbrauch verbessert.
Die Erfindung sieht einen Zylinderkopf vor, in dem jede Ventilführung in den Zylinderkopf mit im wesentlichen gleichmäßiger Presssitzkraft eingepresst werden kann, auf der Basis des Zylinderkopfs, worin zumindest eine Ventilführung von mehreren Ventilführungen zum jeweiligen Führen von Einlass- und Auslasstellerventilen eines OHC Viertaktverbrennungsmotors, der mit Ventilstößeln versehen ist, so dass die Ventilführung in einer Richtung gleiten werden kann, in der jedes Ventil geöffnet oder geschlossen wird, unterschiedlich tief in ein eingesetztes Teil eingesetzt ist.
Um dies zu erreichen, ist in einem Zylinderkopf 4 eines Viertaktverbrennungsmotors 1, worin mehrere Ventilführungen 26a und 34a zum Führen und Lagern von Einlass- und Auslasstellerventilen 14a und 16a, so dass sie in einer Richtung gleiten können, in der sie geöffnet oder geschlossen werden, eine im wesentlichen gleichmäßige Dicke in den jeweiligen Längsrichtungen der Ventilführungen 26a und 34a haben, und sich eine Tiefe, in die zumindest eine Ventilführung 26a der mehreren Ventilführungen 26a und 34a in den Zylinderkopf 4 eingesetzt ist, von der Tiefe, in die eine andere Ventilführung 34a in den Zylinderkopf 4 eingesetzt ist, unterscheidet, wobei ein Freieinsetzloch 60, das dicker als die Ventilführung ist, mit einer Tiefe N ausgebildet ist, erhalten durch Subtrahieren der Tiefe H₂ des weniger tief eingesetzten Teils von der Tiefe H₁ des tiefer eingesetzten Teils von jeder Endfläche der eingesetzten Teile an den Seiten der Ventilfedern 30 und 31 zu einem Einlassdurchgang 9 hin.

Claims

Zylinderkopf eines Viertaktverbrennungsmotors, worin mehrere Ventilführungen (26a, 34a), die jeweils ein Einlasstellerventil (15a) und ein Auslasstellerventil (16a) derart führen und lagern, dass sie in einer Öffnungs- oder Schließrichtung gleiten können, eine im wesentlichen gleichförmige Dicke in der Längsrichtung jeder Ventilführung haben, und sich eine Tiefe (H₁), mit der zumindest eine Ventilführung (26a) der mehreren Ventilführungen in den Zylinderkopf (4) eingesetzt ist, von der Tiefe (H₂), mit der die andere Ventilführung (34a) in den Zylinderkopf eingesetzt ist, unterscheidet, worin: ein Freieinsetzloch (60), das eine Tiefe (H), erhalten durch Subtrahieren einer Tiefe (H₃), die im wesentlichen gleich der Tiefe (H₂) des weniger tief eingesetzten Teils (58) ist, von der Tiefe (H₁) des tiefer eingesetzten Teils, aufweist und dicker als die Ventilführung ist, von der Endfläche des eingesetzten Teils an der Seite einer Ventilfeder (30, 31) zu einem Einlassdurchgang (9) oder einem Auslassdurchgang in dem Zylinderkopf (4) hin ausgebildet ist.