JP2014129813A - Internal combustion engine in modular design - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an internal combustion engine in a novel modular design.SOLUTION: The internal combustion engine comprises: a crankcase guiding a crankshaft and at least one camshaft; a cylinder bank having a plurality of cylinders 18, 18', each cylinder having a head 37 which has inlet and exhaust valves 20, 22 and a fuel valve 21; a control part interacting with a rocker arm 27 which is operated by a push rod 26 operating the valve 20, and with the camshaft having a rocker arm which is operated by a further push rod operating the valve 22. The push rod 26 is guided together with a push rod guide 33 in a rocker arm box 32 and is not guided in the head 37. An air intake guide of each cylinder is extended through the head 37 and is not extended through the rocker arm box 32. The contour of the head 37 is designed symmetrically with respect to a longitudinal axis of a liner 19.

Description

本発明はモジュラー設計の内燃エンジンに関する。本発明はさらに、内燃エンジン用のモジュラーシステムに関する。   The present invention relates to a modular design internal combustion engine. The invention further relates to a modular system for an internal combustion engine.

現在まで、内燃エンジンは、常に、既定の作動目的および既定の要件のために別個に設計された内燃エンジンであった。内燃エンジンが新たに開発される場合、そのアセンブリの全ては、原則として、新しい開発の影響下に置かれる。現在まで、既存のコンポーネントを内燃エンジンの新たな開発において利用することは、そしてこれらを改変を伴わずに利用し続けることは不可能であり、あるいは非常に限定された範囲内でのみ可能であった。これは不利である。   To date, internal combustion engines have always been internal combustion engines that are separately designed for a predetermined operating purpose and predetermined requirements. When an internal combustion engine is newly developed, all of its assemblies are in principle subject to the new development. To date, it is impossible to use existing components in new developments of internal combustion engines, and continue to use them without modification, or only within a very limited range. It was. This is disadvantageous.

こうした状況に鑑みて、本発明は、新規なタイプの内燃エンジンを提供するという目的に基づく。この目的は、請求項１に記載のモジュラー設計の内燃エンジンによって達成される。モジュラー設計の内燃エンジンは、その中でクランクシャフトおよび少なくとも一つのカムシャフトがガイドされるシリンダークランクケースを備える。さらに、モジュラー設計の内燃エンジンは、それぞれが複数のシリンダーを備える一つ（Ｌ型エンジン）あるいは複数（Ｖ型）のシリンダーバンクを備え、各シリンダーは、給気のための少なくとも一つのインレットバルブと、排気のための少なくとも一つのエキゾーストバルブと、燃料のための少なくとも一つのインレットバルブとを備えるシリンダーヘッドを備える。さらにモジュラー設計の内燃エンジンは、上記あるいは各カムシャフトと相互作用するバルブ制御部を備え、これは、各シリンダーに関して、各シリンダーの吸気のための上記あるいは各インレットバルブを作動させるためのプッシュロッドによって作動させられるロッカーアームと、さらなるプッシュロッドによって作動させられる各シリンダーの排気のための上記あるいは各エキゾーストバルブを作動させるためのロッカーアームとを備える。   In view of these circumstances, the present invention is based on the object of providing a new type of internal combustion engine. This object is achieved by a modularly designed internal combustion engine according to claim 1. A modular design internal combustion engine comprises a cylinder crankcase in which a crankshaft and at least one camshaft are guided. Furthermore, the internal combustion engine of modular design comprises one (L-type engine) or multiple (V-type) cylinder banks each comprising a plurality of cylinders, each cylinder having at least one inlet valve for air supply and A cylinder head comprising at least one exhaust valve for exhaust and at least one inlet valve for fuel. Furthermore, the internal combustion engine of a modular design comprises a valve control that interacts with the or each camshaft, which is associated with each cylinder by a push rod for actuating the or each inlet valve for the intake of each cylinder. A rocker arm to be actuated and a rocker arm to actuate the above or each exhaust valve for exhausting each cylinder actuated by a further push rod.

プッシュロッドは、プッシュロッドガイドと共に、確かに、各シリンダーのロッカーアームボックス内でガイドされるが、各シリンダーのシリンダーヘッド内ではガイドされない。各シリンダーのための吸気供給は各シリンダーのシリンダーヘッド内でガイドされるが、各シリンダーのロッカーアームボックス内ではガイドされない。各シリンダーのシリンダーヘッドの幾何学的外側輪郭は、各シリンダーのシリンダーライナーの長手方向軸線に関して対称に設計される。   The push rod, together with the push rod guide, is indeed guided in the rocker arm box of each cylinder, but not in the cylinder head of each cylinder. The intake air supply for each cylinder is guided in the cylinder head of each cylinder, but not in the rocker arm box of each cylinder. The geometric outer contour of the cylinder head of each cylinder is designed symmetrically with respect to the longitudinal axis of the cylinder liner of each cylinder.

本発明によって、モジュラー形態の内燃エンジンを具現化することが初めて提案される。したがって、内燃エンジンの個々のシリンダーおよび内燃エンジンのシリンダーのためのバルブ制御部は、カムシャフトの数、したがってそのポジションとは無関係である。各シリンダーの領域において１８０°だけ、バルブ制御部あるいはバルブ制御部のロッカーアームボックスを方向転換することで、バルブ制御部は各カムシャフトのポジションに適応することができる。シリンダーヘッドの形態は、バルブ制御部の、そしてバルブ制御部のロッカーアームボックスのこの方向転換を制限しない。これに関して、内燃エンジンの異なる実施形態と共に、同一のシリンダーおよびバルブ制御部を利用することが可能である。   The present invention proposes for the first time a modular internal combustion engine. Thus, the individual cylinders of the internal combustion engine and the valve controls for the cylinders of the internal combustion engine are independent of the number of camshafts and hence their position. By changing the direction of the valve control unit or the rocker arm box of the valve control unit by 180 ° in the area of each cylinder, the valve control unit can adapt to the position of each camshaft. The configuration of the cylinder head does not limit this turning of the valve control and of the rocker arm box of the valve control. In this regard, the same cylinder and valve control can be utilized with different embodiments of the internal combustion engine.

好ましくは、各シリンダーのシリンダーヘッドの幾何学的外側輪郭は、各シリンダーのシリンダーライナーの長手方向軸線を通って延在する平面に関して軸対称であるか、あるいは各シリンダーのシリンダーライナーの長手方向軸線に関して点対称である。内燃エンジンのシリンダーのシリンダーヘッドのそうした幾何学的外側輪郭は特に好ましく、各シリンダーの領域において１８０°だけ、バルブ制御部の、特にそのロッカーアームボックスの制限されない方向転換を可能とする。   Preferably, the geometric outer contour of the cylinder head of each cylinder is axisymmetric with respect to a plane extending through the longitudinal axis of the cylinder liner of each cylinder, or with respect to the longitudinal axis of the cylinder liner of each cylinder. It is point symmetric. Such a geometric outer contour of the cylinder head of the cylinder of an internal combustion engine is particularly preferred, allowing an unrestricted turn of the valve control, in particular its rocker arm box, by 180 ° in the area of each cylinder.

特に、各シリンダーが給気用の複数のインレットバルブと排気用のエキゾーストバルブを備える場合、対応するロッカーアームは、ヨークブリッジを介して各ガス交換バルブに対して結合される。この形態は特に簡素である。   In particular, when each cylinder includes a plurality of inlet valves for supplying air and an exhaust valve for exhausting, the corresponding rocker arm is coupled to each gas exchange valve via a yoke bridge. This form is particularly simple.

本発明に基づく内燃エンジン用のモジュラーシステムが請求項７において規定される。   A modular system for an internal combustion engine according to the invention is defined in claim 7.

本発明の好ましいさらなる展開は従属請求項ならびに以下の詳細な説明から得られる。本発明の代表的実施形態について、それに限定されることなく、図面を参照して詳しく説明する。   Preferred further developments of the invention result from the dependent claims as well as from the following detailed description. Exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings without being limited thereto.

本発明に基づくモジュラー設計の第１の内燃エンジンを示す図である。1 shows a first internal combustion engine with a modular design according to the invention. FIG. 本発明に基づくモジュラー設計の第２の内燃エンジンを示す図である。FIG. 3 shows a second internal combustion engine of modular design according to the invention. 図２の、または図１の内燃エンジンの第１の細部を示す図である。FIG. 3 shows a first detail of the internal combustion engine of FIG. 2 or FIG. 1. 図２の、または図１の内燃エンジンの第２の細部を示す図である。FIG. 3 shows a second detail of the internal combustion engine of FIG. 2 or FIG. 1. 本発明に基づくモジュラー設計の第３の内燃エンジンを示す図である。FIG. 4 shows a third internal combustion engine with a modular design according to the invention. 図３の内燃エンジンの第１の細部を示す図である。FIG. 4 is a view showing a first detail of the internal combustion engine of FIG. 3. 図３の内燃エンジンの第２の細部を示す図である。FIG. 4 shows a second detail of the internal combustion engine of FIG. 3. 図１ないし図３の内燃エンジンのさらなる細部の斜視図である。4 is a perspective view of further details of the internal combustion engine of FIGS. 1-3. FIG. 図１ないし図３の内燃エンジンのさらなる細部の平面図である。4 is a plan view of further details of the internal combustion engine of FIGS. 1-3. FIG.

本発明はモジュラー設計の内燃エンジンに関するものであり、このものにおいては、内燃エンジンの具体的実施形態に関係なく、当該内燃エンジンの多数のコアコンポーネントは、改変を伴わずに、あるいは形態的モジュラーシステムの意味での最小限の適応を伴って利用可能である。   The present invention relates to an internal combustion engine of modular design, in which a number of core components of the internal combustion engine can be used without modification or a morphological modular system regardless of the specific embodiment of the internal combustion engine. Available with minimal adaptation in the sense of

図１ないし図３は、モジュラー形態での本発明に基づく、さまざまな内燃エンジン（ここでは、ＬおよびＶ設計を表すＶ型）１０，１０’および１０”の斜視図であり、ここで、図１ないし図３それぞれに示す内燃エンジンはそれぞれシリンダークランクケース１１，１１’および１１”を備え、この中で、クランクシャフト１２および少なくとも一つのカムシャフト１３，１４および１５がそれぞれガイドあるいはマウントされる。   1 to 3 are perspective views of various internal combustion engines (here, V-types representing L and V designs) 10, 10 'and 10 "according to the invention in modular form, where FIG. Each of the internal combustion engines shown in FIGS. 1 to 3 includes cylinder crankcases 11, 11 ′ and 11 ″, in which the crankshaft 12 and at least one camshaft 13, 14 and 15 are respectively guided or mounted.

図１の代表的実施形態においては、三つのカムシャフト１３，１４および１５がシリンダークランクケース１１内にマウントされている。図２の代表的実施形態においては、二つのカムシャフト１３および１４がシリンダークランクケース１１’内にマウントされている。図３の代表的実施形態においては、単一のカムシャフト１５がシリンダークランクケース１１”内にマウントされている。   In the exemplary embodiment of FIG. 1, three camshafts 13, 14 and 15 are mounted in the cylinder crankcase 11. In the exemplary embodiment of FIG. 2, two camshafts 13 and 14 are mounted in a cylinder crankcase 11 '. In the exemplary embodiment of FIG. 3, a single camshaft 15 is mounted in the cylinder crankcase 11 ''.

内燃エンジン１０，１０’および１０”のそれぞれは、二つのシリンダーバンク１６および１７を備え、そのそれぞれは複数の、図示する代表的実施形態では三つのシリンダー（１８，１８’および１８”）を備える。図２ａはシリンダー１８および１８’を、そして図３ａはシリンダー１８”を、それぞれ単独で示している。   Each of the internal combustion engines 10, 10 'and 10 "includes two cylinder banks 16 and 17, each of which includes a plurality of, in the exemplary embodiment shown, three cylinders (18, 18' and 18"). . FIG. 2a shows cylinders 18 and 18 ', and FIG. 3a shows cylinder 18 "alone.

シリンダー１８，１８’，１８”のシリンダーライナー１９が示されているが（このものでは図示していないピストンが各例において動作可能にガイドされている）、図示する代表的実施形態における各シリンダー１８，１８’，１８”は、給気用の二つのインレットバルブ２０と、燃料用のインジェクターとして設計されたインレットバルブ２１と、各例に関して排気用の二つのエキゾーストバルブ２２とを備える。給気は、給気ライン２３を介して各シリンダーバンク１６および１７それぞれのシリンダーへと供給することができ、排気は排気ライン２４それぞれを介して各シリンダーバンク１６および１７のシリンダーから放出される。   Although cylinder liners 19 of cylinders 18, 18 ', 18 "are shown (pistons not shown here are operatively guided in each example), each cylinder 18 in the exemplary embodiment shown. , 18 ′, 18 ″ include two inlet valves 20 for supplying air, an inlet valve 21 designed as a fuel injector, and two exhaust valves 22 for exhaust in each example. The supply air can be supplied to the cylinders of each of the cylinder banks 16 and 17 via the supply air line 23, and the exhaust is discharged from the cylinders of each of the cylinder banks 16 and 17 via the exhaust line 24, respectively.

図３の代表的実施形態において（これはガスエンジンである）、燃料としてのガスは、ガス供給ライン２５それぞれを経てシリンダー群１６，１７の個々のシリンダー１８”に対して供給可能である。   In the exemplary embodiment of FIG. 3 (which is a gas engine), gas as fuel can be supplied to the individual cylinders 18 ″ of the cylinder groups 16, 17 via gas supply lines 25, respectively.

図１の代表的実施形態において（このものでは内燃エンジンは三つのカムシャフト１３，１４および１５を備える）、二つの外側カムシャフト１３および１４は、燃料用のインレットバルブを作動させるために、したがって各シリンダーバンク１６および１７のインジェクター２１を作動させるために機能し、一方、中間カムシャフト１５は、両シリンダーバンク１６および１７のシリンダー１８のガス交換バルブ２０および２２を作動させるために機能する。図２の代表的実施形態において（このものでは内燃エンジン１０’のシリンダークランクケース１１’内に二つのカムシャフト１３および１４が収容されている）、カムシャフト１３および１４のそれぞれは、ガス交換バルブ２０および２２ならびに各シリンダー群１６および１７のシリンダー１８’のインジェクター２１を作動させるために機能する。図３の代表的実施形態では（このものでは単一のカムシャフト１５が存在する）、カムシャフト１５は、両シリンダー群あるいはシリンダーバンク１６および１７の全てのシリンダー１８”の全てのガス交換バルブ２０および２２を作動させるために機能する。   In the exemplary embodiment of FIG. 1 (in which the internal combustion engine comprises three camshafts 13, 14 and 15), the two outer camshafts 13 and 14 are thus used to actuate the fuel inlet valve. The intermediate camshaft 15 serves to actuate the gas exchange valves 20 and 22 of the cylinders 18 of both cylinder banks 16 and 17 while actuating the injectors 21 of each cylinder bank 16 and 17. In the exemplary embodiment of FIG. 2 (where two camshafts 13 and 14 are housed in a cylinder crankcase 11 ′ of the internal combustion engine 10 ′), each of the camshafts 13 and 14 is a gas exchange valve. It functions to actuate the injectors 20 and 22 and the cylinders 18 'of each cylinder group 16 and 17. In the exemplary embodiment of FIG. 3 (in which there is a single camshaft 15), the camshaft 15 is connected to all gas exchange valves 20 of all cylinders 18 "of both cylinder groups or cylinder banks 16 and 17. And 22 to actuate.

内燃エンジン１０，１０’および１０”はさらにバルブ制御部（これはカムシャフトの少なくとも一つと相互作用する）を備え、各シリンダー１８，１８’，１８”用のバルブ制御部は、各シリンダーの吸気のための上記あるいは各インレットバルブ２０を作動させるためのプッシュロッド２６によって作動させられるロッカーアーム２７と、各シリンダーの排気のための上記あるいは各エキゾーストバルブ２２を作動させるためのさらなるプッシュロッド２８によって作動させられるロッカーアーム２９とを備える。特に、代表的実施形態において示すように、給気用の二つのインレットバルブ２０および排気用の二つのエキゾーストバルブが各シリンダーに存在する場合、ロッカーアーム２７および２９は、各ガス交換バルブ上のヨークブリッジ３０，３１に作用する。   The internal combustion engines 10, 10 'and 10 "further comprise a valve control (which interacts with at least one of the camshafts), and the valve control for each cylinder 18, 18', 18" Actuated by a rocker arm 27 actuated by a push rod 26 for actuating the above or each inlet valve 20 and a further push rod 28 for actuating the above or each exhaust valve 22 for exhausting each cylinder And a rocker arm 29 to be moved. In particular, as shown in the exemplary embodiment, when there are two inlet valves 20 for air supply and two exhaust valves for exhaust, each rocker arm 27 and 29 has a yoke on each gas exchange valve. It acts on the bridges 30 and 31.

図４から最も明らかであるように、バルブ制御部のロッカーアーム２７および２９は、いわゆるロッカーアームハウジング３２内に収容されている。プッシュロッド２６および２８は、いわゆるプッシュロッドガイド３３および３４内でそれぞれガイドされる。ロッカーアーム２７および２９と反対側に置かれた端部において、プッシュロッド２６および２８は、それぞれ、いわゆるカムフォロア３５および３６を介して、各カムシャフトに作用する。   As is most apparent from FIG. 4, the rocker arms 27 and 29 of the valve control unit are accommodated in a so-called rocker arm housing 32. The push rods 26 and 28 are guided in so-called push rod guides 33 and 34, respectively. At the end located opposite the rocker arms 27 and 29, the push rods 26 and 28 act on each camshaft via so-called cam followers 35 and 36, respectively.

図１ないし図３に示すモジュラー形態で具現化された内燃エンジン１０，１０’，１０”は、全て、同一のバルブおよび同一のバルブ制御部を利用し、ここで、これは、バルブ制御部のプッシュロッド２６および２８が、プッシュロッドガイド３３および３４と共に、各シリンダーの各ロッカーアームボックス３２内でガイドされるが、各シリンダーのシリンダーヘッド３７内ではガイドされないために可能となっている。   The internal combustion engines 10, 10 ′, 10 ″ embodied in the modular form shown in FIGS. 1 to 3 all use the same valve and the same valve control unit, where This is possible because the push rods 26 and 28, along with the push rod guides 33 and 34, are guided in each rocker arm box 32 of each cylinder, but not in the cylinder head 37 of each cylinder.

これに関して、さらに、各シリンダーへの給気供給部が各シリンダーのシリンダーヘッド３７を経て延在するが、各シリンダーのロッカーアームボックス３２を経ていないことが重要である。   In this regard, it is further important that the air supply to each cylinder extends through the cylinder head 37 of each cylinder, but not through the rocker arm box 32 of each cylinder.

これに加えて、各シリンダーのシリンダーヘッド３７の幾何学的外側輪郭は、各シリンダーのシリンダーライナー１９の長手方向軸線に関して、対称に形成される。   In addition, the geometric outer contour of the cylinder head 37 of each cylinder is formed symmetrically with respect to the longitudinal axis of the cylinder liner 19 of each cylinder.

これによって、バルブ制御部、特にロッカーアームボックス３２は、ロッカーアーム２７および２９とプッシュロッド２６および２８とプッシュロッドガイド３３および３４と共に、各シリンダーヘッド３７に関して、したがって各シリンダーに関して、１８０°だけ向きを変更可能であることを達成することができる。これは、図２ａおよび図３ａの比較から分かることであり、図２ａにおいては、バルブ制御部は、第１の相対ポジションにおいて各シリンダーあるいはシリンダーヘッド３７に作用し、そして図３ａにおいては、１８０°だけ向きが変わった第２の相対ポジションにおいてそれを行う。   Thereby, the valve control, in particular the rocker arm box 32, together with the rocker arms 27 and 29, the push rods 26 and 28 and the push rod guides 33 and 34, is oriented by 180 ° with respect to each cylinder head 37 and thus with respect to each cylinder. It can be achieved that it can be changed. This can be seen from a comparison of FIGS. 2a and 3a, in which the valve control acts on each cylinder or cylinder head 37 in a first relative position, and in FIG. 3a it is 180 °. Do it in the second relative position, which only changed direction.

これはまた図２ｂおよび図３ｂから分かることであり、ここでは、ロッカーアームボックス３２は１８０°だけ向きが変わった相対ポジションで示されている。シリンダーヘッド３７の外部でのシリンダーヘッド３７に対するプッシュロッド２６および２８の異なる相対ポジションが図５に示されており、図５から、シリンダーヘッド３７の幾何学的寸法あるいは輪郭は、１８０°だけ、ロッカーアームボックス３２を回転させるのを、したがって各シリンダーのバルブ制御部を回転させるのを妨げないことが分かる。   This can also be seen from FIGS. 2b and 3b, where the rocker arm box 32 is shown in a relative position that has been turned by 180 °. The different relative positions of the push rods 26 and 28 relative to the cylinder head 37 outside the cylinder head 37 are shown in FIG. 5, from which the geometric dimension or contour of the cylinder head 37 is 180 ° It can be seen that rotating the arm box 32 does not prevent the valve control of each cylinder from rotating.

したがって、シリンダー群１６及び１７のシリンダーのガス交換バルブ２０及び２２が外側カムシャフト１３および１４によって作動させられたとき、各シリンダーのバルブ制御部は図２ａおよび図２ｂに示す相対ポジションを呈する。対照的に、ガス交換バルブ２０，２２が（両シリンダーバンク間に配置された）中間カムシャフト１５によって作動させられたとき、バルブ制御部およびロッカーアームボックス３２は、各シリンダーの領域において、図３ａおよび図３ｂに示す相対ポジションを呈する。   Thus, when the gas exchange valves 20 and 22 of the cylinders of the cylinder groups 16 and 17 are actuated by the outer camshafts 13 and 14, the valve controls of each cylinder assume the relative positions shown in FIGS. 2a and 2b. In contrast, when the gas exchange valves 20, 22 are actuated by the intermediate camshaft 15 (placed between both cylinder banks), the valve control and rocker arm box 32 are shown in FIG. And the relative position shown in FIG. 3b.

図５から最もよく分かるように、シリンダーヘッド３７の幾何学的外側輪郭は対称、すなわちシリンダーライナー１９の長手方向軸線を通って延びる平面に関して軸対称あるいはシリンダーライナーの長手方向軸線に関して点対称である。   As best seen in FIG. 5, the geometric outer contour of the cylinder head 37 is symmetrical, i.e., axially symmetric with respect to a plane extending through the longitudinal axis of the cylinder liner 19 or point symmetric with respect to the longitudinal axis of the cylinder liner.

シリンダーヘッド３７の幾何学的外側輪郭のこの対称性によって、各シリンダーのバルブ制御部、すなわち各シリンダーのロッカーアームボックス３２は、プッシュロッド２６および２８と共に、それによってバルブ制御部をカムシャフト（これは各プッシュロッド２６および２８を作動させるために機能する）のポジションに適合させるために、シリンダーヘッド３７に対して、したがって各シリンダーに対して、１８０°だけ向きを変えることができる。   Due to this symmetry of the geometric outer contour of the cylinder head 37, the valve control of each cylinder, i.e. the rocker arm box 32 of each cylinder, along with the push rods 26 and 28, thereby the valve control with the camshaft (which is To accommodate the position of each push rod 26 and 28), it can be turned by 180 ° relative to the cylinder head 37 and thus relative to each cylinder.

したがって、本発明に基づく内燃エンジン１０，１０’，１０”はモジュラー形態で具現化される。内燃エンジン１０，１０’，１０”に関して対応するモジュラーシステムはシリンダークランクケース１１，１１’，１１”をそれぞれ備え、これは、型の交換によって、鋳造の間、カムシャフト１３，１４および１５の数およびポジションに適応させられる必要がある。シリンダーバンク１６および１７のシリンダー１８，１８’，１８”、特にシリンダーのシリンダーヘッド３７、およびガス交換バルブ２０および２２を作動させるためのバルブ制御部は、しかしながら同一であり、これらは、カムシャフトの数およびポジションに対する適合を実施するために、１８０°だけその相対ポジションに関して互いに対して向きを変えることができる。各シリンダーの領域において、ロッカーアームボックス３２は、プッシュロッド２６および２８ならびにプッシュロッドガイド３３および３４のガイドおよび幾何学的ポジションがいかなる制限を受けこともなく、シリンダーヘッド３７に対して１８０°だけ向きを変えることができる。プッシュロッド２６および２８は、実際、ロッカーアームボックス３２内でプッシュロッドガイド３３および３４と共にガイドされるが、シリンダーヘッド３７内ではそうされない。各シリンダーへの吸気供給は、実際、各シリンダーヘッド３７内でガイドされるが、各ロッカーアームボックス３２内ではそうされない。シリンダーヘッド３７の幾何学的外側輪郭は、シリンダーヘッド３７の対称性によって、シリンダーヘッド３７に対して、ロッカーアームボックス３２の方向転換を可能とする。   Accordingly, the internal combustion engine 10, 10 ′, 10 ″ according to the invention is embodied in a modular form. The corresponding modular system for the internal combustion engine 10, 10 ′, 10 ″ includes the cylinder crankcase 11, 11 ′, 11 ″. Each of which has to be adapted to the number and position of the camshafts 13, 14 and 15 during casting by changing the mold. Cylinders 18, 18 ', 18 "of the cylinder banks 16 and 17, in particular The cylinder head 37 of the cylinder and the valve controls for actuating the gas exchange valves 20 and 22 are identical, however, they are relative to each other by 180 ° in order to carry out an adaptation to the number and position of the camshaft. Reorient each other with respect to position It can be. In the area of each cylinder, the rocker arm box 32 is oriented by 180 ° relative to the cylinder head 37 without any restrictions on the guide and geometric position of the push rods 26 and 28 and the push rod guides 33 and 34. Can be changed. Push rods 26 and 28 are actually guided with push rod guides 33 and 34 in rocker arm box 32, but not in cylinder head 37. The intake air supply to each cylinder is actually guided in each cylinder head 37 but not in each rocker arm box 32. The geometric outer contour of the cylinder head 37 allows the rocker arm box 32 to turn relative to the cylinder head 37 due to the symmetry of the cylinder head 37.

そうしたモジュラーシステムによって設計された内燃エンジンは数多くの利点を有する。すなわち、アセンブリは数多くの内燃エンジン形態において利用可能であり、この結果、内燃エンジン用のアセンブリ異形体が削減される。内燃エンジンの別個のアセンブリは、別なエンジンサイズに容易にサイズ変更して組み込むことができる。加えて、製造業者および顧客が保管する交換部品が削減される。顧客のトレーニング労力が削減される。製造業者および顧客の双方において経済性が増大する。   An internal combustion engine designed with such a modular system has a number of advantages. That is, the assembly can be used in many internal combustion engine configurations, resulting in a reduction in assembly variants for the internal combustion engine. A separate assembly of the internal combustion engine can be easily resized and incorporated into different engine sizes. In addition, replacement parts stored by manufacturers and customers are reduced. Customer training effort is reduced. Economic efficiency increases for both manufacturers and customers.

１０，１０’，１０” 内燃エンジン
１１，１１’，１１” シリンダークランクケース
１２ クランクシャフト
１３，１４，１５ カムシャフト
１６，１７ シリンダーバンク
１８，１８’，１８” シリンダー
１９ シリンダーライナー
２０ インレットバルブ（ガス交換バルブ）
２１ インレットバルブ（インジェクター）
２２ エキゾーストバルブ（ガス交換バルブ）
２３ 給気ライン
２４ 排気ライン
２５ ガス供給ライン
２６ プッシュロッド
２７ ロッカーアーム
２８ プッシュロッド
２９ ロッカーアーム
３０，３１ ヨークブリッジ
３２ ロッカーアームボックス
３３，３４ プッシュロッドガイド
３５，３６ カムフォロア
３７ シリンダーヘッド 10, 10 ', 10 "internal combustion engine 11, 11', 11" cylinder crankcase 12 crankshaft 13, 14, 15 camshaft 16, 17 cylinder bank 18, 18 ', 18 "cylinder 19 cylinder liner 20 inlet valve (gas Exchange valve)
21 Inlet valve (injector)
22 Exhaust valve (gas exchange valve)
23 Supply Air Line 24 Exhaust Line 25 Gas Supply Line 26 Push Rod 27 Rocker Arm 28 Push Rod 29 Rocker Arm 30, 31 York Bridge 32 Rocker Arm Box 33, 34 Push Rod Guide 35, 36 Cam Follower 37 Cylinder Head

Claims (8)

モジュラー設計の内燃エンジンであって、
シリンダークランクケース（１１，１１’，１１”）であって、その中で、クランクシャフト（１２）および少なくとも一つのカムシャフト（１３，１４，１５）がガイドされるシリンダークランクケース（１１，１１’，１１”）を備え、
それぞれが複数のシリンダー（１８，１８’，１８”）を備える複数のシリンダーバンク（１６，１７）であって、各シリンダーは、給気のための少なくとも一つのインレットバルブ（２０）と、排気のための少なくとも一つのエキゾーストバルブ（２２）と、燃料のための少なくとも一つのインレットバルブ（２１）と、を備えたシリンダーヘッド（３７）を備えている複数のシリンダーバンク（１６，１７）を備え、
前記あるいは各カムシャフト（１３，１４，１５）と相互作用するバルブ制御部であって、各シリンダーに関して、前記各シリンダーの吸気のための前記あるいは各インレットバルブ（２０）を作動させるためのプッシュロッド（２６）によって作動させられるロッカーアーム（２７）と、前記各シリンダーの排気のための前記あるいは各エキゾーストバルブ（２２）を作動させるためのさらなるプッシュロッド（２８）によって作動させられるロッカーアーム（２９）と、を備えるバルブ制御部を備え、
前記プッシュロッド（２６，２８）は、プッシュロッドガイド（３３，３４）と共に、前記各シリンダーのロッカーアームボックス（３２）内で実際にガイドされるが、前記各シリンダーの前記シリンダーヘッド（３７）内ではガイドされず、
前記各シリンダーのための吸気供給部は、前記各シリンダーの前記シリンダーヘッド（３７）を通って延在するが、前記各シリンダーの前記ロッカーアームボックス（３２）を通って延在しておらず、
前記各シリンダー（１８，１８’，１８”）の前記シリンダーヘッド（３７）の幾何学的外側輪郭は、前記各シリンダーのシリンダーライナー（１９）の長手方向軸線に関して対称に形成されることを特徴とする内燃エンジン。 A modular design internal combustion engine,
Cylinder crankcase (11, 11 ′, 11 ″) in which a crankshaft (12) and at least one camshaft (13, 14, 15) are guided 11 "),
A plurality of cylinder banks (16, 17), each comprising a plurality of cylinders (18, 18 ', 18 "), each cylinder having at least one inlet valve (20) for air supply and an exhaust A plurality of cylinder banks (16, 17) comprising a cylinder head (37) with at least one exhaust valve (22) for fuel and at least one inlet valve (21) for fuel;
A valve control unit that interacts with the or each camshaft (13, 14, 15), and for each cylinder, a push rod for operating the or each inlet valve (20) for intake of the cylinder Rocker arm (27) actuated by a rocker arm (27) actuated by (26) and a further push rod (28) for actuating the or each exhaust valve (22) for exhausting each cylinder And a valve control unit comprising
The push rods (26, 28), together with push rod guides (33, 34), are actually guided in the rocker arm box (32) of each cylinder, but in the cylinder head (37) of each cylinder. Is not a guide,
The intake air supply for each cylinder extends through the cylinder head (37) of each cylinder, but does not extend through the rocker arm box (32) of each cylinder,
The geometric outer contour of the cylinder head (37) of each cylinder (18, 18 ', 18 ") is formed symmetrically with respect to the longitudinal axis of the cylinder liner (19) of each cylinder. Internal combustion engine. 前記各シリンダー（１８，１８’，１８”）の前記シリンダーヘッド（３７）の前記幾何学的外側輪郭は、前記各シリンダーの前記シリンダーライナー（１９）の長手方向軸線を通って延在する平面に関して、軸対称であることを特徴とする請求項１に記載の内燃エンジン。   The geometric outer contour of the cylinder head (37) of each cylinder (18, 18 ', 18 ") is relative to a plane extending through the longitudinal axis of the cylinder liner (19) of each cylinder. The internal combustion engine according to claim 1, wherein the internal combustion engine is axisymmetric. 前記各シリンダー（１８，１８’，１８”）の前記シリンダーヘッド（３７）の前記幾何学的外側輪郭は、前記各シリンダーの前記シリンダーライナー（１９）の長手方向軸線を通って延在する平面に関して、点対称であることを特徴とする請求項１に記載の内燃エンジン。   The geometric outer contour of the cylinder head (37) of each cylinder (18, 18 ', 18 ") is relative to a plane extending through the longitudinal axis of the cylinder liner (19) of each cylinder. The internal combustion engine according to claim 1, which is point-symmetric. 特に、各シリンダーが給気用の複数のインレットバルブ（２０）と、排気用の複数のエキゾーストバルブ（２２）と、を備える場合、前記対応するロッカーアーム（２７，２９）は、ヨークブリッジ（３０，３１）を介して、前記各ガス交換バルブ（２０，２２）に対して結合されることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の内燃エンジン。   In particular, when each cylinder is provided with a plurality of inlet valves (20) for supplying air and a plurality of exhaust valves (22) for exhausting, the corresponding rocker arms (27, 29) are provided with a yoke bridge (30 The internal combustion engine according to any one of claims 1 to 3, wherein the internal combustion engine is coupled to the gas exchange valves (20, 22) via the gas exchange valves (31, 31). 特に、前記内燃エンジンがガスエンジンとして、あるいは直結式燃料ポンプを備えたディーゼルエンジンとして設計される場合、前記内燃エンジンは、燃料用の全てのインレットバルブ（２１）および全てのガス交換バルブ（２０，２２）を作動させる単一カムシャフトを備えることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の内燃エンジン。   In particular, when the internal combustion engine is designed as a gas engine or as a diesel engine with a direct fuel pump, the internal combustion engine includes all inlet valves (21) for fuel and all gas exchange valves (20, 20). The internal combustion engine according to any one of claims 1 to 4, further comprising a single camshaft for operating (22). 特に、前記内燃エンジンが直結式燃料ポンプを持たないディーゼルエンジンとして設計される場合、前記内燃エンジンは、二つあるいは三つのカムシャフトを備え、特に前記内燃エンジンが二つのカムシャフトを備える場合、それぞれシリンダーバンク（１６，１７）のための一つの外側カムシャフト（１３，１４）はそれぞれ、燃料用の前記インレットバルブ（２１）と、前記各シリンダーバンク（１６，１７）の前記ガス交換バルブ（２０，２２）を作動させ、一方、特に前記内燃エンジンが三つのカムシャフト（１３，１４，１５）を備える場合、シリンダーバンク（１６，１７）のための一つの外側カムシャフト（１３，１４）はそれぞれ、前記各シリンダーバンク（１６，１７）の燃料用の前記インレットバルブ（２１）を作動させ、かつ、両シリンダーバンク（１６，１７）用の中間カムシャフト（１５）は前記ガス交換バルブ（２０，２２）を作動させることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の内燃エンジン。   In particular, when the internal combustion engine is designed as a diesel engine without a direct-coupled fuel pump, the internal combustion engine includes two or three camshafts, particularly when the internal combustion engine includes two camshafts, respectively. One outer camshaft (13, 14) for the cylinder bank (16, 17) is respectively connected to the inlet valve (21) for fuel and the gas exchange valve (20) of each cylinder bank (16, 17). , 22), while the outer camshaft (13, 14) for the cylinder bank (16, 17) is particularly suitable when the internal combustion engine comprises three camshafts (13, 14, 15). The inlet valve (21) for the fuel of each cylinder bank (16, 17) is operated respectively. 5. An intermediate camshaft (15) for both cylinder banks (16, 17) actuates the gas exchange valve (20, 22) according to any one of claims 1 to 4. The internal combustion engine described. 内燃エンジン用のモジュラーシステムであって、
シリンダークランクケース（１１，１１’，１１”）であって、その中で、クランクシャフト（１２）それぞれおよび少なくとも一つのカムシャフト（１３，１４，１５）がガイドされるシリンダークランクケース（１１，１１’，１１”）を備え、
そのそれぞれが複数のシリンダー（１８，１８’，１８”）を備えるシリンダーバンク（１６，１７）であって、各シリンダーは、給気のための少なくとも一つのインレットバルブ（２０）と、排気のための少なくとも一つのエキゾーストバルブ（２２）と、燃料のための少なくとも一つのインレットバルブ（２１）と、を備えたシリンダーヘッド（３７）を備えているシリンダーバンク（１６，１７）を備え、
前記あるいは各カムシャフト（１３，１４，１５）と相互作用するバルブ制御部であって、各シリンダーに関して、前記各シリンダーの吸気のための前記あるいは各インレットバルブ（２０）を作動させるためのプッシュロッド（２６）によって作動させられるロッカーアーム（２７）と、前記各シリンダーの排気のための前記あるいは各エキゾーストバルブ（２２）を作動させるためのさらなるプッシュロッド（２８）によって作動させられるロッカーアーム（２９）と、を備えるバルブ制御部を備え、
前記プッシュロッド（２６，２８）は、プッシュロッドガイド（３３，３４）と共に、前記各シリンダーのロッカーアームボックス（３２）内で実際にガイドされるが、前記各シリンダーの前記シリンダーヘッド（３７）内ではガイドされず、
前記各シリンダーのための吸気供給部は、前記各シリンダーの前記シリンダーヘッド（３７）を通って延在するが、前記各シリンダーの前記ロッカーアームボックス（３２）を通って延在しておらず、
前記各シリンダー（１８，１８’，１８”）の前記シリンダーヘッド（３７）の幾何学的外側輪郭は、前記各シリンダーのシリンダーライナー（１９）の長手方向軸線に関して対称に形成されることを特徴とする内燃エンジン用のモジュラーシステム。 A modular system for an internal combustion engine,
Cylinder crankcase (11, 11 ′, 11 ″), in which each crankshaft (12) and at least one camshaft (13, 14, 15) are guided. ', 11 ")
A cylinder bank (16, 17), each comprising a plurality of cylinders (18, 18 ', 18 "), each cylinder having at least one inlet valve (20) for air supply and for exhaust. A cylinder bank (16, 17) comprising a cylinder head (37) with at least one exhaust valve (22) and at least one inlet valve (21) for fuel;
A valve control unit that interacts with the or each camshaft (13, 14, 15), and for each cylinder, a push rod for operating the or each inlet valve (20) for intake of the cylinder Rocker arm (27) actuated by a rocker arm (27) actuated by (26) and a further push rod (28) for actuating the or each exhaust valve (22) for exhausting each cylinder And a valve control unit comprising
The push rods (26, 28), together with push rod guides (33, 34), are actually guided in the rocker arm box (32) of each cylinder, but in the cylinder head (37) of each cylinder. Is not a guide,
The intake air supply for each cylinder extends through the cylinder head (37) of each cylinder, but does not extend through the rocker arm box (32) of each cylinder,
The geometric outer contour of the cylinder head (37) of each cylinder (18, 18 ', 18 ") is formed symmetrically with respect to the longitudinal axis of the cylinder liner (19) of each cylinder. A modular system for an internal combustion engine. 請求項１ないし６のいずれか１項あるいは複数項に記載の特徴を備える請求項７に記載のモジュラーシステム。   A modular system according to claim 7, comprising the features of any one or more of claims 1-6.
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