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Bei herkömmlichen luftgekühlten Verbrennungsmotoren bestehen
Schwierigkeiten dahingehend, daß, was die Wellenanordnungen
anbelangt, eine Nockenwelle und eine Ausgleichswelle separat
auf der linken bzw. rechten Seite einer Kurbelwelle und ein
schwerer Anlasser an einem oberen Teil der Kurbelwelle auf der
Seite der Ausgleichswelle angeordnet ist. Folglich liegt der
Schwerpunkt des Motors an einer relativ hohen Stelle, die
Gesamthöhe des Motors ist groß und das Schwingungsgeräusch
störend.
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Bei einem luftgekühlten Verbrennungsmotor besteht eine Aufgabe
der Erfindung darin, die Schwingungen des gesamten Motors zu
kontrollieren und die Motorgesamtgröße durch eine
einfallsreiche Konzeption der Anordnungen der jeweiligen Wellen zu
verringern.
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Bei einem luftgekühlten Verbrennungsmotor nach der
vorliegenden Erfindung sind, von einer Abtriebseite in Längsrichtung
einer Kurbelwelle gesehen, ein Auspufftopf und ein Luftfilter
separat an der linken und rechten Seite eines Motorblocks
angeordnet, ein Ventilator und ein Ventilatorgehäuse an einer
der Abtriebseite gegenüberliegenden Seite befestigt und ein
Kraftstofftank an einem oberen Teil des Ventilatorgehäuses
angebracht. Ferner sind eine Nockenwelle und eine
Ausgleichswelle in dem Motorblock auf der Luftfilterseite relativ zu der
Kurbelwelle angeordnet, ein Anlasser ist an einer Seitenfläche
des Motorblocks an der Auspufftopfseite relativ zu der
Kurbelwelle
angeordnet, die Ausgleichwelle und ein Wellenteil des
Anlassers sind tiefer als die Kurbelwelle angeordnet und der
Auspufftopf ist über dem Anlasser angeordnet. Auf diese Weise
kann der Schwerpunkt des gesamten Motors tiefergelegt, die
Motorschwingung kontrolliert und die Gesamtgröße des Motors
gering gehalten werden.
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Im folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die
Zeichnungen näher erläutert und beschrieben. Es zeigen:
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Fig. 1 eine Vorderansicht eines ersten
Motorausführungsbeispiels;
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Fig. 2 eine Draufsicht desselben;
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Fig. 3 eine Rückansicht desselben;
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Fig. 4 eine Seitenansicht von rechts;
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Fig. 5 eine horizontale Schnittansicht eines Zylinderkopfes
desselben Motors;
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Fig. 6 eine vertikale Schnittansicht eines Zylinderkopfdeckels
desselben Motors;
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Fig. 7 eine Schnittansicht entlang der Linie VII-VII von Fig.
6;
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Fig. 8 eine vergrößerte vertikale Schnittansicht eines oberen
Befestigungsbereiches eines Kraftstofftanks desselben Motors;
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Fig. 9 eine vertikale Schnittansicht eines oberen
Befestigungsbereiches eines Ventilatorgehäuses desselben Motors;
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Fig. 10 eine vertikale Schnittansicht eines Ventilators
desselben Motors;
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Fign. 11 und 12 Schnittansichten entlang der Linien XI-XI bzw.
XII-XII eines Luftfilters von Fig. 1; und
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Fig. 13 eine horizontale schematisierte Schnittansicht eines
zweiten Ausführungsbeispiels eines mit einem Auspuffrohr und
einer Trennplatte ausgerüsteten zweiten Ausführungsbeispiels
eines Verbrennungsmotors.
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Die Fign. 1 bis 10 zeigen einen die Erfindung verkörpernden
horizontalen luftgekühlten Verbrennungsmotor.
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Fig. 1 ist eine von der Abtriebsseite her in Längsrichtung der
Kurbelwelle gesehene Vorderansicht. Der Motorblock besteht aus
einem Zylinderblock 1 und einem Zylinderkopf 7 etc., und dem
zylinderblock 1 sind ein Zylinder 2 und ein Kurbelgehäuse 3
einstückig angeformt. Ein Luftfilter 9 ist an der rechten
Seite des Zylinders 2 angeordnet und der Auspufftopf 10 ist an
seiner linken Seite angeordnet. An der Oberseite des
Zylinderkopfes 7 ist ein Zylinderkopfdeckel 8 befestigt.
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In dem Kurbelgehäuse 3 ist in einer vertikalen Ebene, die mit
der Zylindermittellinie C zusammenfällt, eine horizontale
Kurbelwelle 12 gelagert, eine Ausgleichswelle 13 und eine
Nockenwelle 14 sind auf der Luftfilterseite (rechten Seite)
der Kurbelwelle 12 in dem Kurbelgehäuse 3 angeordnet und ein
Anlasser 29 ist auf einer Seite des Kurbelgehäuses auf der
Auspufftopf seite (linken Seite) angeordnet. Die Nockenwelle 14
befindet sich an einer Position oberhalb der Höhe der
Kurbelwelle 12, und Wellenteile sowohl der Ausgleichswelle 13 als
auch des Anlassers 29 sind tiefer als die Kurbelwelle 12
angeordnet, so daß die Höhe des Schwerpunkts des gesamten Motors
gering gehalten werden kann. Zusammen mit einem oberen
Elektromagneten 35 ist der Anlasser 29 unter Verwendung von
Schrauben 31 an an dem Kurbelgehäuse 3 ausgebildeten Klammern
30 befestigt. Der oben erwähnte Auspufftopf 10 ist direkt
oberhalb des Anlassers 29 installiert.
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An der Abtriebsseite des Kurbelgehäuses 3 ist die
Ausgleichswelle 13 mit einem durch die Ausgleichswelle angetriebenen
Zahnrad 24 und einem Nockenwellenantriebszahnrad 25
ausgerüstet. Das durch die Ausgleichswelle angetriebene Zahnrad 24
kämmt mit einem Zahnrad 23 der Kurbelwelle 12. Das
Nockenwellenantriebszahnrad 25 kämmt mit einem Nockenzahnrad 26, so daß
die Nockenwelle 14 in dieselbe Drehrichtung gedreht werden
kann wie die Kurbelwelle 12.
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Um den Zylinder 2 herum ist ein zylinderseitiger
Kühlluftdurchlaß 32 ausgebildet, der ein Strömen der Kühlluft
lediglich zu der Abtriebsseite hin zuläßt, und zwar von einer
gegenüberliegenden Seite (der Ventilatorseite) aus. Auch in dem
Zylinderkopf 7 ist ein kopfseitiger Kühlluftdurchlaß 33
ausgebildet, der das Strömen der Kühlluft lediglich von der
Ventilatorseite zu der Abtriebsseite hin zuläßt, und eine
Auspufföffnung 34 des Zylinderkopfs 7 öffnet sich an der
Abtriebsseite. An dem Auspufftopf 10 ist zur Verbindung mit der
vorstehenden Auspufföffnung 34 zusammen mit einem Auspuffrohr 41
eine Primärexpansionskammer ausgebildet, die in Längsrichtung
vertikal ausgebildet ist, um die Abtriebsseiten des
Zylinderkopfes 7 und des Zylinders 2 abzudecken.
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Um die Abtriebsseiten des Zylinderkopfs 7 und des Zylinders 2
ist ein beide Kühlluftdurchlässe 32,33 umgebender
Abluftflansch 38 ausgebildet, und in dem einmotorigen Zustand von
Fig. 1 ist an dem Abluftflansch 38 mittels Schrauben eine
Abluftführung 42 befestigt.
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In Fig. 2 ist ein an der dem Abtrieb gegenüberliegenden Seite
installierter Kraftstofftank 19 dargestellt. Dieser
Kraftstofftank 19 erstreckt sich durchgehend in Querrichtung
von einem Ende des Auspufftopfs 10 zu dem anderen Ende des
Luftfilters 9. Somit sind die vier Seiten des Zylinders 2 von
dem Kraftstofftank 19, dem Luftfilter 9, dem Auspufftopf 10
und der Primärexpansionskammer zusammen mit dem Auspuffrohr 41
umgeben.
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In Fig. 3 sind ein auf der dem Abtrieb gegenüberliegenden
Seite installierter Ventilator 17 und eine den Ventilator
abdeckenden Ventilatorabdeckung 18 dargestellt, und der
Kraftstofftank 19 ist an einem oberen Teil der Ventilatorabdeckung
18 installiert dargestellt.
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Fig. 4 zeigt, daß die Ventilatorabdeckungsmontageflächen 53
für den Zylinderblock 1 und den Zylinderkopf 7 in derselben
vertikalen Ebene abgeglichen sind. Die Ventilatorabdeckung 18
ist mit einer Dichtung 65 an der Montagefläche 53 befestigt.
Ein oberer Teil der Ventilatorabdeckung 18 ist als
Schrägfläche 18a ausgebildet, und eine Befestigungsplatte 54 des
Kraftstofftanks 19 ist an der Schrägfläche 18a angebracht,
wobei zwischen diesen ein Schwingungsdämpferteil 64 gehalten
ist. An dem oberen und unteren Ende der Befestigungsplatte 54
sind obere bzw. untere Klammern 55 und 56 vorgesehen. Die
untere Klammer 56 ist zusammen mit dem unteren Ende der
Befestigungsplatte 54 ohne Verwendung eines schüttelfesten
Mechanismus an einer Seitenfläche der Ventilatorabdeckung 18
befestigt, und die obere Klammer 55 ist zusammen mit dem oberen
Teil der Befestigungsplatte 54 mittels einer schüttelfesten
Gummiunterlage flexibel an dem oberen Ende des Zylinderkopfes
7 angebracht und, wie in Fig. 8 gezeigt, durch eine Schraube
61 gesichert.
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Die Ventilatorabdeckung 18 selbst ist mittels eines
schüttelfesten Dämpfers 66 flexibel an dem Zylinderblock 1 etc.
angebracht und an diesem, wie in Fig. 9 gezeigt, mit einer
Schraube 68 gesichert.
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In Fig. 5, die eine horizontal geschnittene Ansicht des
Zylinderkopfes 7 darstellt, ist der kopfseitige Kühlluftdurchlaß 33
als in drei Zweigdurchlässe 33-A, 33-B und 33-C geteilt
dargestellt, die allesamt so ausgebildet sind, daß sie ein Strömen
der Kühlluft lediglich von dem Ventilator zu dem Abtrieb hin
zulassen. Das Bezugszeichen 36 bezeichnet eine Saugöffnung.
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Fig. 6 ist eine vertikal geschnittene Ansicht des
Zylinderkopfdeckels 8. In dem Zylinderkopfdeckel 8 ist eine
Kraftstoffeinspritzventilkammer 46 ausgebildet, die von einer einen
Kipphebel 44 aufnehmenden Kipphebelkammer 47 getrennt ist und
eine einstückige Abdeckungswand 46a aufweist.
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Aus Fig. 7, die einen Schnitt entlang der Linie VII-VII von
Fig. 6 darstellt, geht hervor, daß eine Kühlluftansaugöffnung
49a, die das ventilatorseitige Ende der
Kraftstoffeinspritzventilkammer 46 mit dem ventilatorseitigen Ende des
kopfseitigen Kühlluftdurchlasses 33 verbindet, an einer oberen Wand des
Zylinderkopfes ausgebildet ist. Ferner ist dort eine
Kühlluftauslaßöffnung 49b ausgebildet, die das Abtriebsende der
Kraftstoffeinspritzventilkammer 46 mit dem abtriebsseitigen Ende
des kopfseitigen Kühlluftdurchlasses 33 verbindet. Somit wird
bewirkt, daß ein Teil der Zylinderkopfkühlluft durch die
Kraftstoffeinspritzventilkammer 46 strömt, um das
Kraftstoffeinspritzventil 43 vorteilhaft zu kühlen.
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Der Verlauf des Kühlluftstroms ist wie folgt:
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Von dem Ventilator 17 von außen angesaugte Kühlluft strömt von
der Ventilatorabdeckung 18 in den Zylinder 2 und die
Durchlässe 32,33 des Zylinderkopfes 7. Ein Teil der Kühlluft in dem
Zylinderkopf 7 strömt ferner in die
Kraftstoffeinspritzventilkammer 46 des Zylinderkopfdeckels 8, um den Zylinder 2, den
Zylinderkopf 7 bzw. das Kraftstoffeinspritzventil 43 zu
kühlen. All diese Kühlluftströme werden an der Abtriebsseite
ausgestoßen. Wenn die Abluftführung 42 gemäß Fig. 1 an dem
Abluftflansch 38 befestigt ist, wird die ausgestoßene Kühlluft
durch diese Führung 42 geführt.
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Wie aus Fig. 10 hervorgeht, ist der Ventilatorkörper 18,
getrennt von einem Schwungrad 50, aus Harz ausgebildet. Nach
erfolgtem Zusammenbau steht der Ventilator 17 in engem Kontakt
zum Außenumfang einer an dem Schwungrad 50 befestigten
Anlasserscheibe 70. Die Kühlluft wird von dem Ventilator 17 von
außen in axialer Richtung des Ventilators angesaugt. Der
Außenumfang des Ventilators 17 ist in Anpassung an den
Kühlluftstrom, wie bei 17b gezeigt, gebogen ausgebildet.
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Als Ergebnis des in engem Kontakt mit dem Außenumfang der
Anlasserscheibe 70 stehenden einzelnen, aus Harz bestehenden
Ventilators 17 kann die Schwingung der Anlasserscheibe 70
kontrolliert werden. Darüber hinaus kann die Gestalt des
Ventilators 17 zur Anpassung an den Strom der Kühlluft leicht
geformt werden, und dadurch wird das Volumen des
Kühlluftstroms erhöht. Darüber hinaus verläuft der
Kühlluftstrom ungehindert, so daß das von den Ventilatorflügeln 17a
erzeugte Ventilatorgeräusch reduziert werden kann. Auch
dadurch, daß der Ventilator 17 separat von dem Schwungrad 50
ausgebildet wird, läßt sich eine Gewichtsverringerung
erzielen, beispielsweise durch Versehen des Schwungrads 50 mit
Bohrungen, und zwar ohne daß das Volumen der
Kühlluftstrommenge verringert wird.
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Im folgenden wird der Aufbau des Luftfilters 9, einer
Kraftstoffeinspritzpumpe 112 und eines Ansaugdurchlasses 111
beschrieben.
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In Fig. 1 öffnet sich der Ansaugdurchlaß 111 zu der rechten
Seite und die Kraftstoffeinspritzpumpe 112 ist an dem
Kurbelgehäuse 3 neben einem Ansaugdurchlaßeinlaß 111a angebracht. In
bezug auf die Zylindermittellinie ist die
Kraftstoffeinspritzpumpe 112 unter einem geringen Winkel (20º zum Beispiel)
angebracht, und sie ist über ein Kraftstoffrohr mit dem
Kraftstoffeinspritzventil 43 (Fig. 6) verbunden.
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Das auf der Kraftstoffeinspritzpumpenseite (rechten Seite) des
Zylinderkopfes 7 installierte Luftfilter 9 ist derart groß und
von derart hohem Leistungsvermögen, daß es ungefähr die
Gesamtflächen der Ansaugdurchlaßeinlaßseiten des Zylinderkopfes
7 und des Zylinders 2 abdeckt.
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Das Luftfilter 9 weist einen Luftfilterkörper 116 und eine
Luftfilterabdeckung 117 auf. Der Luftfilterkörper 116 ist um
eine vorbestimmte Distanz von einer Luftfiltermontagefläche
114 des Zylinderkopfs 3 beabstandet. Die oben erwähnte
Kraftstoffeinspritzpumpe 112 ist unterhalb des
Ansaugdurchlaßeinlasses 111a zwischen dem Luftfilterkörper 116 und der
Luftfiltermontagefläche 114 angeordnet. Ein sich zu dem Zylinderkopf
erstreckendes Ansaugdurchlaßrohr 123 ist aus Harz an dem
Luftfilterkörper 116 einstückig ausgebildet. Dieses Rohr 123 ist
mit (nicht dargestellten) Schrauben zum Herstellen einer
Verbindung mit dem Einlaß 111a des Ansaugdurchlasses 111 des
vorerwähnten Zylinderkopfs 7 an der Luftfiltermontagefläche 114
gesichert. Ein weiteres Luftansaugrohr 120 ist aus Harz
einstückig mit dem Luftfilterkörper 116 an der
zylinderkopfseitigen Fläche des Luftfilterkörpers 116 ausgebildet.
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Die Luftfilterabdeckung 117 ist mit einer Paßschraube 124 und
einer Flügelmutter 125 abnehmbar an dem Luftfilterkörper 117
befestigt und in der Luftfilterabdeckung 117 ist ein Element
121 installiert.
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Wie aus Fig. 12, die den Schnitt entlang der Linie XII-XII von
Fig. 1 zeigt, hervorgeht, ist das Luftansaugrohr 120 des
Luftfilters 9 L-förmig ausgebildet und erstreckt sich über die
Oberseite des Ansaugdurchlaßrohres 123 in ungefähr
horizontaler Richtung von einem Lufteinlaß 120a zu der Vorderseite, wo
es abwärts gebogen ist, um an seinem unteren Ende in einem
Ausgang 120b zu enden, der mit einer äußeren Kammer 128 des
Elements 121 verbunden ist, wie in Fig. 11 gezeigt.
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Fig. 11 zeigt das Element 121, das eine rechtwinklige
Rahmenkonstruktion aufweist; seine innere Kammer 129 ist mit dem
Ansaugdurchlaßrohr 123 verbunden. Für
Luftfilterkörperpaßschrauben sind Löcher 130 vorgesehen.
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Während der Motor läuft, strömt an der Luftansaugöffnung 120a
von Fig. 12 eingesaugte Frischluft von dem Saugrohr 120 in die
äußere Elementkammer 128 von Fig. 11, passiert das Element
121, wodurch sie gereinigt wird, und strömt in die innere
Kammer 129. Dann strömt die Luft über den luftfilterseitigen
Ansaugdurchlaß des Rohrs 123 zu dem Ansaugdurchlaß 111 des
Zylinderkopfes 7.
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Fig. 13 zeigt einen anderen Verbrennungsmotor, der von einer
die Erfindung darstellenden Schallisolationsabdeckung 57
umgeben ist.
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Bei diesem Motor ist eine Trennplatte 58 zwischen der
Ventilatorgehäusemontagefläche 53 des Motorblocks und dem
Ventilatorgehäuse 18 angeordnet, so daß ein Raum in der
Schallisolationsabdeckung 57 in eine erste Kammer 73, die an der
Abtriebsseite der Trennplatte 58 angeordnet ist, und eine zweite
Kammer 74, die an der Ventilatorgehäuseseite der Platte 58
angeordnet ist, unterteilt ist. Der Motorblock, der
Auspufftopf 10 und das Luftfilter 9 sind in der ersten Kammer 73
installiert und das Ventilatorgehäuse 18 und der
Kraftstofftank 19, die darüber angeordnet sind, sind in der zweiten
Kammer 74 installiert. Eine Abluftleitung 59 ist mit dem
Abluftflansch 38 verbunden, um von dem Zylinder 2 und dem
Zylinderkopf 7 her strömende Abluft kollektiv in eine
Auspuffabdeckung 59a zu leiten und sie dann zum Äußeren des
Schallisolationsabdeckung 57 hin auszustoßen. Die
Primärexpansionskammer ist zusammen mit dem Auspuffrohr 41 in der
Abluftleitung 59 untergebracht.
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Aufgrund der Wärmestrahlung des Motorblocks, der aus dem
Auspuffrohr 41 ausgestoßenen Luft und der ausgestoßenen Kühlluft
erwärmt sich die erste Kammer 73. Die mittels der Trennplatte
58 abgetrennte zweite Kammer 74 wird dagegen auf einer
niedrigen Temperatur gehalten. Eine Luftansaugöffnung 9a des
Luftfilters 9 verläuft durch die Trennplatte 58 und mündet in die
zweite Kammer 74 mit niedriger Temperatur, so daß sie stets
neue kühle Luft ansaugen kann, was insbesondere beim
Ermöglichen einer Zunahme der Motorleistung nützlich ist.
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Wie oben beschrieben, sind die Nockenwelle 14 und die
Ausgleichswelle 13 erfindungsgemäß an der Luftfilterseite der
Kurbelwelle 12 installiert und der Anlasser 29 an deren
Auspufftopfseite,
wobei die Wellenteile der Ausgleichswelle 13
und des Anlassers 29 tiefer angeordnet sind als die
Kurbelwelle 12 und der Auspufftopf 10 horizontal an einer geringfügig
höher als der Anlasser 29 liegenden Stelle angeordnet ist. Auf
diese Weise wird der Schwerpunkt des gesamten Motors tiefer
gelegt. Folglich wird die Stabilität des Motors erhöht und die
auf Schwingungen des Anlassers selbst zurückzuführenden
Schwingungen des gesamten Motors können kontrolliert werden.
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Da darüber hinaus der Anlasser 29 an einer tiefgelegenen
Position angeordnet ist, so daß der Auspufftopf 10 horizontal
darüber installiert werden kann, kann die Gesamtgröße des
Motors insgesamt herabgesetzt werden.