HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Einlaßsystem in einem Motor,
umfassend einen Einlaßkrümmer, der durch Aneinanderkoppeln einer
Mehrzahl von Elementen gebildet ist.
Beschreibung des Stands der Technik
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Um einen Einlaßkrümmer eines Motors an einem Motorgehäuse mit einem
Zylinderblock, einem Zylinderkopf u. dgl. fest anzubringen, ist der
Einlaßkrümmer üblicherweise an einem am Motorgehäuse vorgesehenen
Befestigungssteg befestigt (siehe die japanische Offenlegungsschrift Nr. 62-
159725).
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Allerdings sind bei momentan verwendeten Motoren und um sie herum eine
große Anzahl von Hilfsmitteln, Einlaßsystemteilen, Auslaßsystemteilen
u. dgl. in dicht gepackter Form angeordnet, und daher ist es schwierig, Platz
für die Gestaltung des Befestigungsstegs zu bieten. Insbesondere dann,
wenn ein großer Einlaßkrümmer mit einer ringförmigen Resonanzkammer in
einem V-förmigen Motor vom Typ mit geneigten Winkeln und mit einem
kleinen Winkel zwischen den zwei Zylinderreihen angebracht wird, ist es
schwierig, den Einlaßkrümmer bei der herkömmlichen Methode fest und
kompakt zu stützen, und eine Komplizierung des Stützaufbaus ist
unvermeidbar.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, den Einlaßkrümmer fest und
kompakt zu stützen, indem eine Mehrzahl von Elementen gemäß den
Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 aneinandergekoppelt wird.
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Mit der beanspruchten Anordnung ist es nicht nur möglich, den
Einlaßkrümmer mit dem Befestigungssteg fest zu stützen, sondern auch
möglich, die Notwendigkeit spezieller Befestigungsmittel zum Befestigen
des Befestigungsstegs am Einlaßkrümmer zu beseitigen, was zu einer
verringerten Anzahl von Teilen führt.
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Weitere Aspekte und Merkmale der vorliegenden Erfindung können in den
abhängigen Ansprüchen 2 bis 4 gefunden werden.
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Die obige Aufgabe und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der
Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung der bevorzugten
Ausführungsform in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen
hervorgehen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die Fig. 1 bis 16 erläutern eine Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung, worin
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Fig. 1 eine Draufsicht auf einen 6-Zylinder-V-Motor ist;
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Fig. 2 eine Querschnittsansicht entlang einer Linie 2-2 in Fig. 1 ist;
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Fig. 3 eine Draufsicht auf einen Einlaßkrümmer ist;
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Fig. 4 eine Explosions-Draufsicht auf den Einlaßkrümmer ist;
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Fig. 5 eine vergrößerte Ansicht eines in Fig. 1 gezeigten
wesentlichen Abschnitts ist;
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Fig. 6 eine Querschnittsansicht entlang einer Linie 6-6 in Fig. 5 ist;
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Fig. 7 eine Querschnittsansicht entlang einer Linie 7-7 in Fig. 5 ist;
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Fig. 8 eine Querschnittsansicht entlang einer Linie 8-8 in Fig. 5 ist;
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Fig. 9 eine vergrößerte Ansicht eines in Fig. 1 gezeigten
wesentlichen Abschnitts ist;
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Fig. 10 eine Querschnittsansicht entlang einer Linie 10-10 in Fig. 9
ist;
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Fig. 11 eine Querschnittsansicht entlang einer Linie 11-11 in Fig. 9
ist;
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Fig. 12 eine Querschnittsansicht entlang einer Linie 12-12 in Fig. 9
ist;
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Fig. 13 eine vergrößerte Ansicht eines in Fig. 1 gezeigten
wesentlichen Abschnitts ist;
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Fig. 14 eine Querschnittsansicht entlang einer Linie 14-14 in Fig.
13 ist;
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Fig. 15 eine vergrößerte Ansicht eines in Fig. 1 gezeigten
wesentlichen Abschnitts ist; und
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Fig. 16 eine Querschnittsansicht entlang einer Linie 16-16 in Fig.
15 ist.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
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Die vorliegende Erfindung wird nun anhand einer bevorzugten
Ausführungsform mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben
werden.
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Der in den Fig. 1 und 2 gezeigte V-förmige 6-Zylindermotor E umfaßt
eine vordere Reihe BF und eine hintere Reihe BR, die sich in einem oberen
Bereich in V-Form öffnen. Ein Einlaßkrümmer I ist in einem zwischen den
Reihen BF und BR gebildeten Raum angordnet. Kolben 2 sind in drei
Zylindern 1 verschiebbar aufgenommen, die in jeder der Reihen BF und BR
vorgesehen sind. Einlaßanschlüsse 4, Auslaßanschlüsse 5, Einlaßventile 6,
Auslaßventile 7 und Ventilbetätigungsvorrichtungen 8 sind in
Zylinderköpfen 3F und 3R vorgesehen, die an obere Abschnitte der Zylinder
1 gekoppelt sind. Die Ventilbetätigungsvorrichtungen 8 sind mit
Kopfabdeckungen 9F und 9R abgedeckt, welche an die Zylinderköpfe 3F und
3R gekoppelt sind.
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Eine obere Fläche des Motors E ist mit einer ersten Abdeckung C&sub1;, einer
zweiten Abdeckung C&sub2;, einer dritten Abdeckung C&sub3;, einer vierten
Abdeckung C&sub4; und einer fünften Abdeckung C&sub5; bedeckt. Die erste, zweite,
dritte, vierte und fünfte Abdeckung C&sub1;, C&sub2;, C&sub3;, C&sub4; bzw. C&sub5; sind derart
angeordnet, daß sie sich nicht überlappen. Ein Bereich des Einlaßkrümmers I
liegt frei in den zwischen den Abdeckungen C&sub1;, C&sub2;, C&sub3;, C&sub4; und C&sub5;
definierten Lücken. Ein Namensschild 10 ist an einer oberen Fläche der
fünften Abdeckung C&sub5; angebracht.
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Wie in den Fig. 3 und 4 zu sehen ist, ist der Einlaßkrümmer I in einen
Hauptabschnitt 11 und einen Verbindungsabschnitt 12 unterteilt und an
oberen Flächen von Einspritzventilbasen 13F und 13R gestützt (siehe Fig.
2), welche an die Zylinderköpfe 3F und 3R gekoppelt sind, um ein (nicht
gezeigtes) Einspritzventil zu stützen.
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Der Hauptabschnitt 11 umfaßt ein vorderes Sammelrohr 14F und ein
hinteres Sammelrohr 14R, welche integral gebildet sind und in Draufsicht im
wesentlichen eine U-Form aufweisen. Entsprechend den sechs Zylindern 1
sind in den Sammelrohren 14F und 14R sechs obere unabhängige
Einlaßrohre 15 integral gebildet, und ein oberer Anbringungsflansch 16 ist
integral mit unteren Abschnitten der oberen unabhängigen Einlaßrohre 15
verbunden. Der Verbindungsabschnitt 12 ist bogenförmig gebildet, um das
Ende des vorderen Sammelrohrs 14F und des hinteren Sammelrohrs 14R
miteinander zu verbinden, um eine ringförmige Einlaßresonanzkammer zu
bilden. An entgegengesetzten Enden des Verbindungsabschnitts 12 sind
Anbringungsflansche 17, 17 integral gebildet. Jede der Einspritzventilbasen
13F und 13R umfaßt einen unteren Anbringungsflansch 19, der an den
oberen Anbringungsflansch 16 des Hauptabschnitts 11 mit einer Mehrzahl
von Bolzen 18 gekoppelt ist, sowie drei untere unabhängige Einlaßrohre 20,
welche von den unteren Anbringungsflanschen 19 ausgehen und an eine
Seitenwand der Zylinderköpfe 3F und 3R gekoppelt sind.
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Die Resonanzkammer ist durch Koppeln des Hauptabschnitts 11 an den
Verbindungsabschnitt 12 ringförmig gebildet und ist an Einlaßanschlüsse 4
in den sechs Zylindern 1 durch das obere und das untere unabhängige
Einlaßrohr 15 bzw. 20 angeschlossen, welche miteinander in Verbindung
stehen. Ein Drosselklappengehäuse 21 ist an Zweigabschnitte der vorderen
und hinteren Sammeleinlaßrohre 14F und 14R des Hauptabschnitts 11
angeschlossen, und Einspritzventile 22 sind an unteren Enden der drei
unteren unabhängigen Einlaßrohre 20 der Einspritzventilbasen 13F und 13R
gestützt.
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Wie in den Fig. 4 und 10 zu sehen ist, ist ein plattenförmiger
Befestigungssteg 23 zwischen entgegengesetzten Enden des
Hauptabschnitts 11 und den Anbringungsflanschen 17, 17 des
Verbindungsabschnitts 12 festgeklemmt. Speziell sind zwei Schraubbolzen
24a in die entgegengesetzten Enden des Hauptabschnitts 11 eingesetzt und
durch Dichtungen 25, 25, den Befestigungssteg 23, Dichtungen 26, 26 und
die Anbringungsflansche 17, 17 hindurchgeführt und durch Muttern 27
gesichert. Zwei in die Anbringungsflansche 17, 17 eingesetzte Bolzen 24b
sind durch die Dichtungen 26, 26, den Befestigungssteg 23, und die
Dichtungen 25, 25 hindurchgeführt und an den entgegengesetzten Enden
des Hauptabschnitts 11 befestigt.
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Wie in den Fig. 3 und 10 zu sehen ist, sind ein erstes Stützbein 23&sub1; und
ein zweites Stützbein 23&sub2; integral an einer Seite des Befestigungsstegs 23
gebildet. Das erste Stützbein 23&sub1; ist an eine obere Fläche des oberen
Anbringungsflansches 16 durch einen der Bolzen 18 befestigt, welche die
unteren Anbringungsflansche 19, 19 der Einspritzventilbasen 13F und 13R
an den oberen Anbringungsflansch 16 des Hauptabschnitts 11 koppeln.
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Da der zwischen dem Hauptabschnitt 11 und dem Verbindungsabschnitt 12
des Einlaßkrümmers I festgeklemmte Befestigungssteg 23 in der obigen
Weise an die oberen Flächen der Einspritzventilbasen 13F und 13R gekoppelt
ist, sind der Hauptabschnitt 11 und der Verbindungsabschnitt 12 des
Einlaßkrümmers I steif mit den Einspritzventilbasen 13F und 13R gekoppelt,
so daß die Steifheit des Einlaßkrümmers I erhöht ist. Ferner ist ein Teil des
Gewichts des Verbindungsabschnitts 12 direkt durch die Verwendung der
Einspritzventilbasen 13F und 13R gestützt, die direkt mit hoher Steifheit an
die Zylinderköpfe 3F und 3R gekoppelt sind. Somit ist es möglich, die
Längsbiegung (siehe einen Pfeil in Fig. 2) des Einlaßkrümmers I um die
Einspritzventilbasen 13F und 13R zu vermeiden, welche durch die
Schwingung des Motors E erzeugt wird, insbesondere die Biegung seines
Verbindungsabschnitts 12, wodurch der Biegewiderstand erhöht ist.
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Der Befestigungssteg 23 ist durch die Verwendung der Schraubbolzen 24a
und Bolzen 24b befestigt, welche den Verbindungsabschnitt 12 mit dem
Hauptabschnitt 11 koppeln, und daher werden gesonderte
Befestigungsmittel zur Befestigung des Befestigungsstegs 23 nicht benötigt.
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Dies führt zu einer verringerten Zahl von Teilen. Ferner ist der
Befestigungssteg 23 innerhalb des Hauptabschnitts 11 und des
Verbindungsabschnitts 12 angeordnet, welche eine Ringgestalt bilden, und
daher bleibt die Kompaktheit des Motors E erhalten. Ferner ist der
Befestigungssteg 23 mit dem Hauptabschnitt 11 und dem
Verbindungsabschnitt 12 über die Dichtungen 25, 25 und 26, 26
gekoppelt, und ferner sind auch die Einspritzventilbasen 13F und 13R, an
welchen der Befestigungssteg 23 gestützt ist, mit den Zylinderköpfen 3F
und 3R durch (nicht gezeigte) Dichtungen gekoppelt. Daher werden
Schwingungen des Motors E durch den Befestigungssteg 23 kaum auf den
Einlaßkrümmer I übertragen, was ebenfalls zu einer Erhöhung der
Betriebsruhe beitragen kann.
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Der Einlaßkrümmer I wird einfach dadurch montiert, daß der vorher
gebildete Aufbau aus Hauptabschnitt 11, Verbindungsabschnitt 12 und
Befestigungssteg 23 mittels eines Bolzens 18 von oben an die
Einspritzventilbasen 13F und 13R gekoppelt wird, die an den Zylinderköpfen
3F und 3R angebracht sind. Daher ist der Einlaßkrümmer I gut montierbar,
und die Montage kann in kurzer Zeit einfach durchgeführt werden.
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Wenn der Hauptabschnitt 11 und der Verbindungsabschnitt 12 integral
gebildet sind, ist der Aufbau eines Gußkerns kompliziert, und ferner wird ein
Schließstopfen zum Verschließen eines Sandentnahmerohrs erfordert, was
zu einer erhöhten Zahl von Teilen führt. Das Gußproblem ist jedoch gelöst,
wenn der Hauptabschnitt 11 und der Verbindungsabschnitt 12 als getrennte
Elemente gebildet werden. Ferner kann die Resonanzfrequenz der
Einlaßresonanzkammer abgestimmt werden, um einen verbesserten Betrieb
des Motors E durch eine einfache Veränderung in Form einer Vergrößerung
oder Verkleinerung des Volumens des Verbindungsabschnitts 12 zu
ermöglichen. Ferner sind die Einspritzventilbasen 13F und 13R getrennt vom
Einlaßkrümmer I gebildet, und daher kann der Einlaßkrümmer I einfach
durch Gießen hergestellt werden, und ferner kann der Freiheitsgrad der
Anbringungsposition der Einspritzventile 22 und die Länge der
unabhängigen Einlaßrohre 15 und 20 vergrößert werden, um einen
verbesserten Betrieb des Motors E zu ermöglichen.
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Die Strukturen der Anbringung der ersten bis fünften Abdeckung C&sub1; bis C&sub5;
wird nachfolgend beschrieben werden.
(1) Erste Abdeckung C&sub1;
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Die erste Abdeckung C&sub1; deckt einen Gaszug, einen Kraftstoffschlauch u. dgl.
von oben ab, um eine Verbesserung im ästhetischen Sinn zu bewirken.
Durch Entfernung der ersten Abdeckung C&sub1; kann leicht auf den Gaszug und
den Kraftstoffschlauch zugegriffen werden.
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Wie in den Fig. 5 und 6 gezeigt ist, sind L-förmige Befestigungshalter
35&sub1;, 35&sub1; mit Bolzen 32, 32 an zwei vorstehenden Abschnitten 11&sub1;, 11&sub1;
befestigt, die vom Hauptabschnitt 1 l des Einlaßkrümmers I vorstehen, und
sind integral mit einer Hochspannungskabelschiene 35 gebildet, welche
Hochspannungskabel 34 hält (siehe Fig. 1), die von drei Zündkerzen in der
vorderen Reihe BF des Motors E ausgehen. Die Hochspannungskabelschiene
35 und die erste Abdeckung C&sub1; werden gleichzeitig am Hauptabschnitt 11
des Einlaßkrümmers I befestigt, in dem zwei Klammern 36, 36 von oben
durch die erste Abdeckung C&sub1; hindurch in Gummitüllen 33, 33 eingesetzt
werden, die an den oberen Flächen der Befestigungshalter 35&sub1;, 35&sub1;
angebracht sind.
(2) Zweite Abdeckung C&sub2;
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Die zweite Abdeckung C&sub2; hat die Aufgabe, zur Verbesserung der Ästhetik
einen Bereich des Hauptabschnitts 11 des Einlaßkrümmers I und die Bolzen
18 (siehe Fig. 3) zum Koppeln des Hauptabschnitts 11 an die
Einspritzventilbasen 13F und 13R von oben abzudecken. Die Abdeckung C&sub2;
bedeckt auch den oberen Anbringungsflansch 16, in dem ein EGR-
Gasdurchgang 16, vorgesehen ist (siehe Fig. 7 und 8), um EGR-Gas
zum Zweigabschnitt der Sammeleinlaßrohre 14L und 14R des
Hauptabschnitts 11 zuzuführen, um hierdurch ein Absinken der Temperatur
des durch den EGR-Durchgang 16&sub1; strömenden EGR-Gases zu vermeiden.
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Wie in den Fig. 5 und 7 bis 10 gezeigt ist, ist ein torförmiger
Befestigungshalter 37 an eine obere Fläche des oberen
Anbringungsflansches 16 durch die zwei Bolzen 18, 18 gekoppelt, welche
den oberen Anbringungsflansch 16 des Hauptabschnitts 11 mit dem
unteren Anbringungsflansch 19 der Einspritzventilbasis 13F koppeln. Die
drei Befestigungsklauen 38, die vorstehend an einem Ende der zweiten
Abdeckung C&sub2; vorgesehen sind, sind an der oberen Fläche der
Hochspannungskabelschiene 35 befestigt. Die zweite Abdeckung C&sub2; wird
an einem Ende mit dem Hauptabschnitt 11 des Einlaßkrümmers I
verbunden, indem man einen an einer unteren Fläche der zweiten
Abdeckung C&sub2; vorstehend bereitgestellten Stift 40 von oben in die
Gummitülle 39 steckt, die am Befestigungshalter 37 angebracht ist. Das
andere Ende der zweiten Abdeckung C&sub2; wird ebenfalls befestigt, indem man
einen an ihrer unteren Fläche vorstehenden Stift 41 von oben in die
Gummitülle 42 steckt, die am zweiten Stützbein 23&sub2; des Befestigungsstegs
23 angebracht ist.
(3) Dritte Abdeckung C&sub3;
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Die dritte Abdeckung C&sub3; hat die Aufgabe, den Verbindungsabschnitt 12 des
Einlaßkrümmers I von oben abzudecken, um die
Wärmespeicherungseigenschaften zu verbessern und ferner um den
Befestigungssteg 23 zur Verbesserung der Ästhetik von oben abzudecken.
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Wie in den Fig. 9 bis 12 gezeigt ist, sind zwei an der dritten Abdeckung
C&sub3; gebildete Befestigungsklauen 43, 43 in zwei Befestigungsbohrungen 23&sub3;,
23&sub3; eingesetzt, die im Befestigungssteg 23 gebildet sind. Ferner sind L-
förmige Halter 44, 44 mittels Bolzen 45, 45 an zwei vorstehenden
Abschnitten 121, 121 befestigt, die am Verbindungsabschnitt 12 gebildet
sind. An einer unteren Fläche der dritten Abdeckung C&sub3; vorstehend
bereitgestellte Stifte 47, 47 sind von oben in Gummitüllen 46, 46 gesteckt,
die an den Befestigungshaltern 44, 44 angebracht sind, um hierdurch die
dritte Abdeckung C&sub3; am Verbindungsabschnitt 12 und am Befestigungssteg
23 zu befestigen.
(4) Vierte Abdeckung C&sub4;
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Die vierte Abdeckung C&sub4; hat die Aufgabe, einen oberen Bereich des
hinteren Sammeleinlaßrohrs 14R abzudecken, um die
Wärmespeichereigenschaften bei niedriger Temperatur sicherzustellen.
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Wie in den Fig. 13 und 14 gezeigt ist, ist die vierte Abdeckung C&sub4; an
der Kopfabdeckung 9R befestigt, indem man zwei Bolzen 49, 49 durch
Gummitüllen 48, 48 hindurch, die an zwei Punkten an der vierten
Abdeckung C&sub4; angebracht sind, in die Kopfabdeckung 9R hineinschraubt.
(5) Fünfte Abdeckung C&sub5;
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Die fünfte Abdeckung C&sub5; hat die Aufgabe, eine Lücke zwischen der
Kopfabdeckung 9F und dem vorderen Sammeleinlaßrohr 14F in der vorderen
Reihe BF abzudecken, um die Ästhetik zu verbessern.
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Wie in den Fig. 15 und 16 gezeigt ist, ist die fünfte Abdeckung C&sub5; an
der Kopfabdeckung 9F befestigt, indem man drei Bolzen 51 durch
Gummitüllen 50 hindurch, die an drei Punkten an der fünften Abdeckung C&sub5;
angebracht sind, in die Kopfabdeckung 9F hineinschraubt. Vier erste
Befestigungsbohrungen 52 und drei zweite Befestigungsbohrungen 53 sind
in der fünften Abdeckung C&sub5; vorgesehen. Ein Namensschild 10 ist an einer
oberen Fläche der fünften Abdeckung C&sub5; befestigt, indem man vier
Befestigungsklauen 10&sub1;, die am Namensschild 10 gebildet sind, in Eingriff in
die ersten Befestigungsbohrungen 52 bringt und indem man drei zweite
Befestigungsklauen 10&sub2; in Eingriff in die zweiten Befestigungsbohrungen 53
bringt.
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Da wie oben beschrieben die abnehmbaren ersten bis fünften Abdeckungen
C&sub1; bis C&sub5; voneinander unabhängig angebracht sind, muß zur Durchführung
von Wartungsarbeiten nur die gewünschte Abdeckung abgenommen
werden, was zu verbesserter Bearbeitbarkeit führt.
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Die bevorzugte Ausführungsform kann verändert werden, beispielsweise
dahingehend, daß der Einlaßkrümmer I, der in der oben beschriebenen
Ausführungsform in zwei Elemente aufgeteilt ist, nämlich den
Hauptabschnitt 11 und den Verbindungsabschnitt 12, in drei oder mehr
Elemente aufgeteilt ist. In diesem Fall kann die Anzahl der
Befestigungsstege 23 zwei oder mehr betragen. In der obigen
Ausführungsform wird die Einspritzventilbasis als Stützelement für den
Einlaßkrümmer verwendet, aber jedes andere Element wie z. B. der
Zylinderkopf, der Zylinderblock u. dgl. kann verwendet werden, wenn es
eine hohe Steifheit aufweist.
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Obwohl die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung detailliert
beschrieben worden ist, versteht es sich, daß die vorliegende Erfindung
nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform beschränkt ist, und daß
verschiedene Veränderungen der Gestaltung vorgenommen werden können,
ohne den in den Ansprüchen definierten Bereich der Erfindung zu verlassen.
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Ein zwischen zwei Reihen eines V-förmigen Motors angeordneter
Einlaßkrümmer weist einen Aufbau auf, bei dem ein Hauptabschnitt und ein
Verbindungsabschnitt aneinandergekoppelt sind und ein plattenförmiger
Befestigungssteg dazwischen angeordnet ist. Ein integral am
Befestigungssteg gebildetes Stützbein ist mittels eines Bolzens an
Einspritzventilbasen befestigt, welche an Zylinderköpfen des Motors E
befestigt sind. Somit ist es möglich, den Einlaßkrümmer mit Hilfe des
Befestigungsstegs stabil zu stützen und ferner möglich, die Erfordernis einer
gesonderten Befestigungsvorrichtung zum Befestigen des Befestigungsstegs
am Einlaßkrümmer zu beseitigen, was zu einer verringerten Zahl von Teilen
führt.