DE10115734A1 - Auspuffsteuerventil - Google Patents

Abstract

Es wird ein Auspuffsteuerventil für einen Motor mit einem Ventilkörper vorgeschlagen, der zwischen sich selbst und einem Ventilgehäuse ausgezeichnete Dichteigenschaften hat, eine gute Reaktion auf Antriebsdrehmoment zeigt und gut gießbar ist. Das erfindungsgemäße Auspuffsteuerventil umfasst ein Ventilgehäuse (56) und einen Ventilkörper (57), der drehbar in dem Ventilgehäuse (56) aufgenommen ist, um zum Steuern des Abgasstroms mit dem Ventilgehäuse (56) zusammenzuwirken, wobei ein Getriebeelement (67) zum drehenden Antrieb einer Ventilwelle (61, 62) des Ventilkörper (57), die durch in dem Ventilgehäuse (56) angebrachte Lagerbüchsen (59, 60) drehbar gelagert ist, an einem Ende der Ventilwelle (61, 62) sitzt, wobei der Ventilkörper (57) zur Achslinie der Ventilwelle (61, 62) koaxial zylinderförmig ausgebildet ist und wobei der Ventilkörper (57) und die Ventilwelle (61, 62) einstückig gegossen sind.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Auspuffsteuerventil mit einem Ventilgehäuse und einem Ventilkörper, der drehbar in einer Ventilkammer des Ventilgehäuses aufgenommen ist, um zum Steuern des Abgasstroms mit dem Ventilgehäuse zusammenzuwirken, wobei ein Getriebeelement zum drehenden Antrieb einer Ventilwelle des Ventilkörpers, der durch in dem Ventilgehäuse angebrachte Lagerbüchsen drehbar gelagert ist, an einem Ende der Ventilwelle sitzt.

In einem herkömmlichen Auspuffsteuerventil, wie es zum Beispiel in derjapanischen Offenlegungsschrift (Kokai Nr. 63-212728 (1988)) offenbart ist, hat das aus Guss hergestellte Ventil eine gekröpfte Form, und der Abgasstrom wird durch den gekröpften Abschnitt gesteuert.

Jedoch hat dieser gekröpfte Ventilkörper den Nachteil, dass, da die Form des Ventilkörpers in Bezug auf die Achslinie der Ventilwelle asymmetrisch ist, beim Gießen von einem Ende der Ventilwelle her eine fehlerhafte Schmelzeverteilung auftreten könnte, und auf Grund der partiellen bzw. ungleichmäßigen Materialdicke leicht eine thermische Verformung auftreten kann. Da ferner der als Ventilabschnitt dienende Kröpfabschnitt nur über eine kleine Fläche mit dem Ventilgehäuse in Kontakt steht, ist es schwierig, hohe Dichtleistungen zu erhalten. Da ferner die Gewichtsbalance um die Achslinie des Ventilkörpers schlecht ist, ist die Reaktion auf Antriebsdrehmoment schlecht.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Auspuffsteuerventil anzugeben, welches die oben erwähnten Nachteile vom Stand der Technik überwindet.

Zur Lösung der Aufgabe wird ein Auspuffsteuerventil vorgeschlagen, das ein Auspuffsteuerventil mit einem Ventilgehäuse und einem Ventilkörper aufweist, der drehbar in einer Ventilkammer des Ventilgehäuses aufgenommen ist, um zum Steuern des Abgasstroms mit dem Ventilgehäuse zusammenzuwirken, wobei ein Getriebeelement zum drehenden Antrieb einer Ventilwelle des Ventilkörpers, die durch in dem Ventilgehäuse angebrachte Lagerbüchsen drehbar gelagert ist, an einem Ende der Ventilwelle sitzt, wobei der Ventilkörper zur Achslinie der Ventilwelle koaxial zylinderförmig ausgebildet ist, und wobei der Ventilkörper und die Ventilwelle einstückig gegossen sind.

Da der Ventilkörper und die Ventilwelle eine koaxiale zylindrische Form besitzen, lässt sich während des Gießens eine gute Schmelzeverteilung von einem Mittelabschnitt eines Endes der Ventilwelle ausgehend erreichen, um eine thermische Verformung auf Grund partieller bzw. unterschiedlicher Materialdicke zu verhindern. Ferner kann die Endbearbeitung durch Schneiden der Außenumfangsflächen des Ventilkörpers und der Ventilwelle im Anschluss an das Gießen durchgeführt werden. Im Ergebnis kann ein Ventilkörper mit hoher Präzision effektiv hergestellt werden. Die Außenumfangsfläche des hochpräzisen Ventilkörpers kann im durchgehenden und gleichmäßigen Kontakt mit der Innenoberfläche des Ventilgehäuses stehen, so dass es möglich ist, einen Abgasleckstrom an der Kontaktfläche effektiv zu unterbinden und die Abgassteuerung in geeigneter Weise durchzuführen. Da ferner der zylindrische Ventilkörper um die Achslinie eine gute Gewichtsbalance hat, ist es möglich, zu einer Minderung des Antriebsdrehmoments für den Ventilkörper beizutragen, und daher zu einer Reaktionsverbesserung auf das Antriebsdrehmoment. Ferner ist es möglich, eine ungleichmäßige Belastung der Lagerbüchsen zu minimieren, was zu einer verbesserten Haltbarkeit der Lagerbüchsen beiträgt.

Nachfolgend wird die Erfindung in Ausführungsbeispielen anhand der bei­ gefügten Zeichnungen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Kraftrads, deren Motor ein Einlasssteuerventil und ein Auspuffsteuerventil aufweist;

Fig. 2 eine vertikal geschnittene Seitenansicht eines Hauptteils der Einlasssteuervorrichtung;

Fig. 3 eine Darstellung des Betriebs gemäß Fig. 2;

Fig. 4 eine Schnittansicht entlang Linie 4-4 von Fig. 2;

Fig. 5 eine Schnittansicht entlang Linie 5-5 von Fig. 4;

Fig. 6 eine Schnittansicht entlang Linie 6-6 von Fig. 4;

Fig. 7 eine Perspektivansicht eines Auspuffsystems;

Fig. 8 eine Seitenansicht der Auspuffsteuervorrichtung;

Fig. 9 eine Schnittansicht entlang Linie 9-9 von Fig. 8, die ein Auspuffsteuerventil in dessen Niederdrehzahl-Steuerstellung zeigt,

Fig. 10 eine Schnittansicht entlang Linie 10-10 von Fig. 9;

Fig. 11 eine Schnittansicht entsprechend Fig. 9, die das Auspuffsteuerventil in dessen Mitteldrehzahl-Steuerstellung zeigt;

Fig. 12 eine Schnittansicht entsprechend Fig. 9, die das Auspuffsteuerventil in dessen Hochdrehzahl-Steuerstellung zeigt;

Fig. 13 eine vergrößerte Draufsicht eines Hauptteils des Auspuffsystems;

Fig. 14 eine Schnittansicht entlang Linie 14-14 von Fig. 13;

Fig. 15 eine Schnittansicht entlang Linie 15-15 von Fig. 14;

Fig. 16 eine Schnittansicht entlang Linie 16-16 von Fig. 13;

Fig. 17 eine Schnittansicht entlang Linie 17-17 von Fig. 16;

Fig. 18 eine Draufsicht einer Antriebsvorrichtung für ein Einlasssteuerventil und das Auspuffsteuerventil;

Fig. 19 eine Schnittansicht entlang Linie 19-19 von Fig. 18; und

Fig. 20 eine Schnittansicht entlang Linie 20-20 von Fig. 18.

In Fig. 1 umfasst ein Fahrzeuggrundrahmen 2 eines Kraftrads 1 ein linkes/rechtes Paar von Hauptrahmen 4, 4, die an ihren Vorderenden ein Kopfrohr 3 aufweisen, die nach unten hin geneigt sind und deren Hinterenden miteinander verbunden sind, sowie eine Sitzschiene 5, die mit den Hinterenden der Hauptrahmen 4, 4 verbunden ist und nach hinten oben ansteigt. Ein Vierzylinder-Reihenmotor En ist an dem Hauptrahmenpaar 4, 4 angebracht. Der Motor En ist so angebracht, dass sein Zylinderblock 8 und sein Zylinderkopf 9 ein wenig nach vorne geneigt sind und der Zylinderkopf 9 zwischen den Hauptrahmen 4, 4 sitzt.

Eine Frontgabel 6f zum Lagern eines Vorderrads 9f über eine Welle ist lenkbar mit dem Kopfrohr 3 verbunden. Eine ein Hinterrad 7r tragende hintere Gabel 6r ist vertikal schwenkbar mit einem hinteren Teil eines Kurbelgehäuses 10 des Motors En durch eine Schwenkwelle 11 verbunden. Eine hintere Dämpfereinheit 12 ist zwischen die hintere Gabel 6r und die Hauptrahmen 4, 4 eingesetzt. Eine Ausgangswelle 13 des Motors En, die an der Vorderseite der Schwenkwelle 11 angebracht ist, treibt das Hinterrad 7r durch eine Kettengetriebevorrichtung 14 an.

Ein Kraftstofftank 15 ist an dem Hauptrahmen 4, 4 angebracht. Ein Tandemhauptsitz 16 ist auf die Sitzschiene 5 aufgesetzt.

Ein Einlasssystem In des Motors En, das einen Luftfilter 17 und einen Dros­ selkörper 18 aufweist, ist an der Oberseite des Zylinderkopfs 9 derart an­ geordnet, dass es mit dem Kraftstofftank 15 abgedeckt wird. Ein Auspuff­ system Ex des Motors En, das Auspuffrohre 51a bis 51d sowie einen Auspufftopf 54 umfasst, ist so angeordnet, dass es von der Vorderseite des Zylinderkopfs 3 und des Zylinderblocks 8 durch die Unterseite des Kur­ belgehäuses 10 und schräg nach oben verläuft.

Zunächst wird das Einlasssystem In des Motors En anhand der Fig. 1-6 beschrieben.

Wie in den Fig. 1-4 gezeigt, sind vier Drosselkörper 18, 18 . . . entspre­ chend den vier Zylindern des Motors mit dem Zylinderkopf 9 des Motors En verbunden. Lufttrichter 21, 21 . . . sind mit einem Einlass eines Einlasswegs 18a der Drosselkörper 18, 18 . . . verbunden. Ein Filtergehäuse 22 des Luftfilters 11 zur Aufnahme aller Lufttrichter 21, 21 . . . ist an die vier Drosselkörper 18, 18 . . . angesetzt. Das Filtergehäuse 22 umfasst eine untere Gehäusehälfte 22b, die an den Drosselkörpern 18, 18 . . . angebracht ist, sowie eine obere Gehäusehälfte 22a, die durch kleine Schrauben 27 mit der unteren Gehäusehälfte 22b trennbar verbunden ist. Eine Filterelement-Halteplatte 25 zum Unterteilen des Innenraums des Filtergehäuses 22 in eine untere nicht saubere Kammar 23 und eine obere saubere Kammer 24 ist zwischen den Gehäusehälften 22a und 22b aufgenommen. Ein Filterelement 26 ist in ein Aufnahmeloch 25a in der Filterelement-Halteplatte 25 eingesetzt.

Eine Lufteinlassöffnung 28 zum Öffnen der nicht sauberen Kammer 23 zur Atmosphäre ist an einer Seite der unteren Gehäusehälfte 22b vorgesehen. Die Lufttrichter 21, 21 . . . sind so angeordnet, dass sie eine Bodenwand der unteren Gehäusehälfte 22b durchdringen, und ihre Einlässe öffnen sich in die saubere Kammer 24. Daher wird, bei Betrieb des Motors En, Luft, die durch die Lufteinlassöffnung 28 in die nicht saubere Kammer 23 strömt, durch das Filterelement 26 gefiltert, wird in die saubere Kammer 24 hineingelassen, strömt in die Lufttrichter 21 und die Drosselkörper 18 und wird in den Motor En mit einer Strömungsrate gesaugt, die durch die Drosselventile 29 in Drosselkörpern 18 gesteuert ist. Bei diesem Vorgang wird Kraftstoff zu einer Einlassöffnung des Motors En aus einem Kraftstoffeinspritzventil 32 eingespritzt, das an einer Seitenwand jedes der Drosselkörper 18 sitzt.

Die Drosselventile 29 aller Drosselkörper 18 besitzen Ventilwellen 29a, die zum gemeinsamen Betrieb miteinander verbunden sind, und sie werden von einem Drosselgriff, der an einem Lenkergriff des Kraftrad 1 sitzt, durch eine Rolle 30, die an der Außenseite der Ventilwelle 29a angebracht ist, und einem mit der Rolle 30 verbundenen Betätigungskabel 31 geöffnet und ge­ schlossen.

Die untere Gehäusehälfte 22b ist integral mit einer Trennwand 34 versehen, um einen Zwischenabschnitt der nicht sauberen Kammer 23 in eine untere querschnittskleine Passage 33a und eine obere querschnittsgroße Passage 33b zu trennen. Ein Einlasssteuerventil 35 zum Öffnen und Schließen der querschnittsgroßen Passage 33b ist durch eine Welle an der Trennwand 34 gelagert.

Das Einlasssteuerventil 35 umfasst eine Ventilplatte 36 und eine Ventilwelle 37, die integral mit einem Seitenende der Ventilplatte 36 ausgebildet ist. Die Trennwand 34 ist mit einem Lager 38 versehen, um einen Endabschnitt der Ventilwelle 37 drehbar zu lagern, sowie einem linken/rechten Paar von Lagern 39, 39 um den anderen Endabschnitt der Ventilwelle 37 drehbar lagern.

Wie in Fig. 3 gezeigt, wird das Einlasssteuerventil 35 zwischen einer ersten Einlasssteuerstellung A (siehe Fig. 2), in der die Endspitze der Ventilplatte 36 in Kontakt mit einer Deckfläche der querschnittsgroßen Passage 33b ist, um die querschnittsgroße Passage 33b vollständig zu schließen, und einer zweiten Einlasssteuerstellung B, in der die Ventilplatte 36 parallel zur Trennwand 34 angeordnet ist, um die Passage 33b vollständig zu öffnen, gedreht. Im dargestellten Fall beträgt der Drehwinkel etwa 45°. In der zweiten Einlasssteuerstellung B des Einlasssteuerventils 35 ist die Ventilplatte 36 schräg angeordnet, wobei ihre Endspitze zur stromaufwärtigen Seite der querschnittsgroßen Passage 33b ausgerichtet ist, und die Ventilplatte 36 durch den Einlassunterdruck des Motors En zur Schließrichtung vorgespannt wird.

Eine Rückstellfeder 41 zum Vorspannen der Ventilplatte 36 in Schließrich­ tung, nämlich zur ersten Einlasssteuerstellung A hin, durch einen Hebel 40, ist mit dem Hebel 40 verbunden, der integral mit einem Endabschnitt der Ventilwelle 37 ausgebildet ist. Eine Abtriebsrolle 46, die durch ein erstes Übertragungskabel 75a mit einer Antriebsrolle 73 eines Aktuators 71 (später beschrieben) zwischen dem Lagerpaar 39, 39 verbunden ist, ist auf den anderen Endabschnitt der Ventilwelle 37 aufgesetzt. Ein Leerwegmechanismus 42 zum Kuppeln der Abtriebsrolle 46 mit der Ventilwelle 37 ist zwischen der Abtriebsrolle 46 und der Ventilwelle 37 vorgesehen. Der Leerwegmechanismus 42 umfasst einen Übertragungsstift 43, der an einer Seitenfläche der Ventilwelle 37 vorsteht, eine bogenförmige Nut 44, die in einer Innenumfangsfläche der Abtriebsrolle 46 ausgebildet ist und sich in der Umfangsrichtung zum Eingriff des Übertragungsstifts 43 erstreckt, sowie eine Leerwegfeder 45, die die Abtriebsrolle 46 zur ersten Einlasssteuerstellung A des Einlasssteuerventils 35 hin vorspannt. Der Mittelwinkel der Bogennut 44 ist größer festgelegt als ein Öffnungs- und Schließwinkel des Einlasssteuerventils 35, so dass, wenn die Abtriebsrolle 46 von einer eingefahrenen Stellung in die Öffnungsrichtung des Einlasssteuerventils 35 gedreht wird, nämlich zur zweiten Einlasssteuerstellung B hin, eine Endfläche der Bogennut 44 im Kontakt mit dem Übertragungsstift 43 kommt, um eine Bewegung des Einlasssteuerventils 35 zur zweiten Einlasssteuerstellung B hin einzuleiten, nachdem ein vorbestimmter Spielwinkel a durchlaufen ist.

Nachfolgend wird das Auspuffsystem Ex des Motors En im Detail anhand der Fig. 1 und 7-17 beschrieben.

Zuerst werden, in Fig. 1 und Fig. 7, vier parallele Zylinder des Motors En von der linken Seite des Fahrzeugs ausgehend als erste bis vierte Zylinder 50a bis 50d bezeichnet. Die Zündfolge der Zylinder ist erster Zylinder 50a, zweiter Zylinder 50b, vierter Zylinder 50d und dritter Zylinder 50c. Erste bis vierte Auspuffrohre 51a bis 51d, die den jeweiligen ersten bis vierten Zylindern 50a bis 50d entsprechen, sind mit einer Vorderseite des Zylinderkopfs 3 verbunden. Abgasrohre 51a bis 51d erstrecken sich von einer Vorderseite des Motors En nach unten und sind an einer tieferliegenden Stelle nach hinten gebogen. Unter dem Motor En sind das erste und das vierte Abgasrohr 51a und 51d an der linken und rechten Seite nebeneinander angeordnet, und das zweite und das dritte Abgasrohr 51b und 51c sind unter dem ersten und vierten Abgasrohr nebeneinander angeordnet. Eine Auspuffsteuervorrichtung 55 ist an einem Zwischenabschnitt der Auspuffrohre 51a bis 51d vorgesehen.

Wie in Fig. 8-12 gezeigt, umfasst das Auspuffsteuerventil 55 ein gemeinsames Ventilgehäuse 56, das in dem Zwischenabschnitt der ersten bis vierten Auspuffrohre 51a bis 51d angeordnet ist, sowie einen Ventilkörper 57, der in dem Ventilgehäuse 56 angebracht ist. Die stromaufwärtige Seite und die stromabwärtige Seite der ersten bis vierten Abgasrohre 51a bis 51d sind jeweils mit vorderen und hinteren Flanschen 56A, 56B verbunden, die an Vorder- und Hinterenden des Ventilgehäuses 56 vorgesehen sind. Das Ventilgehäuse 56 ist mit Paaren von Einlassöffnungen 56A, 56A und Auslassöffnungen 56b, 56b versehen, die sich zu jeder Endseite der vorderen und hinteren Flansche 56A, 56B öffnen und mit stromaufwärtigen und stromabwärtigen Rohren des ersten und des vierten Abgasrohrs 51d, 51d übereinstimmen. Ein zylindrisches Ventilelement 56c ist zwischen den Einlassöffnungen 56a, 56a und den Auslassöffnungen 56b, 56b vorgesehen und erstreckt sich in Richtung orthogonal zur Achslinie jeder Öffnung. Ein Paar von Verbindungsöffnungen 56d, 56d ist zwischen dem vorderen und hinteren Flansch 56A, 56B ausgebildet und stimmt mit den stromaufwärtigen und stromabwärtigen Rohren des zweiten und dritten Abgasrohrs 51b, 51c überein. Ein Paar von Verbindungslöchern 56e, 56e zur Verbindung der Verbindungsöffnungen 56d, 56d mit der Ventilkammer 56c ist an der Oberseite der Verbindungs­ öffnungen 56d, 56d vorgesehen.

Ein Ende der Ventilkammer 56c ist mit einer Endwand verschlossen, die mit dem Ventilgehäuse 56 integral ist, und eine Lagerbüchse 59 ist an der End­ wand angebracht. Das andere Ende der Ventilkammer 56c ist offen, und ein Lagerträger 58 zum Verschließen des anderen Endes ist durch Bolzen 64 mit dem Ventilgehäuse 56 verbunden. Der Lagerträger 58 besitzt eine zur Lagerbüchse 59 koaxiale Lagerbüchse 60.

Andererseits ist der Ventilkörper 57 drehbar in der Ventilkammer 56c ange­ bracht und ist grundlegend zylinderförmig. Ventilwellen 61, 62, die integral mit axial ausgerichteten Enden des Ventilkörpers 57 ausgebildet sind, sind an den Lagerbüchsen 59, 60 drehbar gelagert, so dass sie zwischen einer Niederdrehzahl-Steuerstellung C, einer Mitteldrehzahl-Steuerstellung D und einer Hochdrehzahl-Steuerstellung E gedreht werden können.

Insbesondere steht in diesem Fall die Lagerbüchse 60 in dem Lagerträger 58 ein wenig von einer Innenendfläche des Lagerträgers 58 vor, um auch eine Endfläche des Ventilkörpers 57 zu lagern.

Das Ventilgehäuse 56 ist aus Titanmaterial gegossen, und auch der Ventilkörper 57 ist, zusammen mit den Ventilwellen 61, 62, aus Titanmaterial gegossen. Andererseits sind die Lagerbüchsen 59, 60 zum Lagern der Ventilwellen 61, 62 aus nicht metallischem Material gebildet, das sowohl ausgezeichnete Lagereigenschaften als auch ausgezeichnete Dichteigenschaften aufweist, genauer gesagt einem Kohlenstoffmaterial, beispielsweise Kohlenstoff-Graphit.

Eine Abtriebsrolle 67 ist durch eine Mutter 67 an einem Endabschnitt der Ventilwelle 62 angebracht, der zur Außenseite des Lagerträgers 58 vorsteht. Die Abtriebsrolle 67 wird von einer Antriebsrolle 73 des Aktuators 71 (später beschrieben) durch zweite und dritte Übertragungskabel 75c angetrieben.

Die Abtriebsrolle 67 ist integral mit einem Flanschabschnitt 80 versehen, der einen ringförmigen Halte-Vertiefungsabschnitt 80a aufweist, der sich zur Seite des Lagerträgers 58 öffnet. Ein ringförmiger Halter 81 und zwei Druckscheiben 82, 82', die drehbar relativ zu dem Halter 81 gehalten sind, sind in dem Haltevertiefungsabschnitt 80a aufgenommen. Zwischen den Druckscheiben 82, 82' und dem Lagerträger 58 ist eine Axialdruckfeder 83 mit einer bestimmten Last komprimiert angeordnet, und die Last stellt sicher, dass eine Endfläche des Ventilkörpers 57 und eine Endfläche der Lagerbüchse 60 in einem Druckkontakt-Dichtzustand gehalten werden. Hierbei entsteht ein Spalt g zwischen gegenüberliegenden Endflächen einer Endwand des Ventilgehäuses 56 an der gegenüberliegenden Seite des Lagerträgers 58 und dem Ventilkörper 57, wobei eine thermische Ausdehnung des Ventilkörpers 57 in der axialen Richtung durch den Spalt g aufgenommen wird.

Der Ventilkörper 57 ist mit einem Paar von Durchgangslöchern 57a versehen, die mit der Einlassöffnung 56a und der Auslassöffnung 56b, die die Achslinie des Ventilkörpers 57 kreuzen, sowie mit Verbindungslöchern 57b, die sich zu einer Seitenfläche der Durchgangslöcher 57a in radialer Richtung des Ventilkörpers 57 öffnen, in Übereinstimmung gebracht werden können.

In der Niederdrehzahl-Steuerstellung C des Ventilkörpers 57 (siehe Fig. 9 und 10) überlappt das Verbindungsloch 57b mit der Einlassöffnung 56a des Ventilgehäuses, während eine Endseite des Durchgangslochs 57a mit dem Verbindungsloch 56e des Ventilgehäuses 56 überlappt. Eine Ventilwand 57A des Ventilkörpers 57, die dem Verbindungsloch 57b gegenübersteht, verschließt die Auslassöffnung 56b. In der Mitteldrehzahl- Steuerstellung D (siehe Fig. 11) stimmen die Durchgangslöcher 57a mit den Einlass- und Auslassöffnungen 56a, 56b überein, und die Ventilwand 57A verschließt das Verbindungsloch 56e. Eine Außenfläche der Ventilwand 57A ist mit einem bogenförmigen Vertiefungsabschnitt 57c versehen, der in der Mitteldrehzahl-Steuerstellung D mit einer Innenumfangsfläche der Verbindungsöffnung 56d verbunden ist (siehe Fig. 12). In der Hochdrehzahl-Steuerstellung E stimmen die Durchgangs­ löcher 57a mit den Einlass- und Auslassöffnungen 56a, 56b überein, und das Verbindungsloch 57b stimmt mit dem Verbindungsloch 56e überein. Daher hat die Mitteldrehzahl-Steuerstellung D von der Hochdrehzahl- Steuerstellung E des Ventilkörpers 57 einen Abstand von etwa 180°, und die Niederdrehzahl-Steuerstellung C befindet sich an einem Mittelpunkt zwischen den Steuerstellungen D und E.

In den Fig. 1, 7 und 13 sind, wo die ersten bis vierten Auspuffrohre 51a bis 51d durch das Auspuffsteuerventil 55 hindurchgetreten sind, das erste und das vierte Abgasrohr 51a und 51d mit einem oberen ersten Abgassammelrohr 52a verbunden, um diese zu sammeln, während das zweite und das dritte Abgasrohr 51b, 51c mit einem unteren ersten Abgassammelrohr 52b verbunden sind, um diese zu sammeln. Danach sind die Abgassammelrohre 52a, 52b mit einem zweiten Abgassammelrohr 53 verbunden, um diese zu sammeln, und ein Auspufftopf 54 ist mit dem Hinterende des zweiten Abgassammelrohrs 53 verbunden. In diesem Fall der oberen und unteren ersten Abgassammelrohre 52a, 52b ist nur das untere erste Abgassammelrohr 52b, das mit der Verbindungsöffnung 56d des Auspuffsteuerventils 55 verbunden ist, darin mit einem primären Abgasreiniger 84 versehen, und das zweite Abgassammelrohr 53 ist mit einem sekundären Abgasreiniger 85 versehen.

Wie in den Fig. 14 und 15 gezeigt, ist der primäre Abgasreiniger 84 nicht auf diesen Typ beschränkt. Im dargestellten Fall ist der Reiniger 84 aus einem dreifachen katalytischen Wandler zusammengesetzt, der hauptsächlich aus einem zylindrischen Katalysatorträger 87 besteht, der in seiner Umfangswand zahlreiche Durchgangsporen 88 aufweist. Ein Endabschnitt des Katalysatorträgers 87 ist durch Schweißung an der Innenwand des unteren ersten Abgassammelrohrs 52b befestigt, während der andere Endabschnitt an der Innenwand durch ein Wärmeisolierelement 89 verschiebbar gehalten ist, das aus Glaswolle, Stahlwolle oder dergleichen besteht. Ein zylindrischer adiabatischer Raum 90 ist zwischen dem restlichen Mittelabschnitt des Katalysatorträgers 87 und dem unteren ersten Abgassammelrohr 52b ausgebildet. Dies ermöglicht eine thermische Ausdehnung des primären Abgasreinigers 84 durch Schlupf zwischen dem primären Abgasreiniger 84 und dem Wärmeisolierelement 89. Dies kann ferner die Entstehung thermischer Spannung in dem primären Abgasreiniger 84 und dem unteren ersten Abgassammelrohr 52b unterdrücken. Durch das Wärmeisolierelement 89 und den adiabatischen Raum 90 ist es möglich, die Temperatur des primären Abgasreinigers 84 zu halten und eine Überhitzung des unteren ersten Abgassammelrohrs 52b zu verhindern.

Wie in den Fig. 16 und 17 gezeigt, umfasst das zweite Abgassammelrohr 53 ein Außenrohr 92, das mit der stromaufwärtigen Seite verbunden ist, sowie ein Innenrohr 93, das mit der stromabwärtigen Seite verbunden ist, wobei das Innenrohr 93 innerhalb des Außenrohrs 92 mit einem zylindrischen adiabatischen Raum 94 dazwischen angeordnet ist. Das stromabwärtige Ende des Außenrohrs 92 ist an den Außenumfang des Innenrohrs 93 geschweißt, und das stromaufwärtige Ende des Innenrohrs 93 ist an dem Außenrohr 92 über ein Wärmeisolierelement 95, das aus Glaswolle, Stahlwolle oder dergleichen gebildet ist, relativ verschiebbar gehalten. Das zweite Abgassammelrohr 53 ist an seinem Mittelabschnitt ein wenig gebogen, und ein Führungsring 96, der das Innenrohr 93 umgibt, ist an dem gebogenen Abschnitt auf die Innenumfangsfläche des Außenrohrs 92 geschweißt.

Der sekundäre Abgasreiniger 85 ist ebenfalls nicht auf diesen Typ be­ schränkt. Im dargestellten Fall ist er aus einem dreifachen katalytischen Wandler gebildet, der hauptsächlich aus einem zylindrischen Katalysatorträger 98 gebildet ist, der an seiner Umfangswand eine Vielzahl von Durchgangsporen 99 aufweist. Der Katalysatorträger 98 ist an einem Mittelabschnitt in axialer Richtung auf das Innenrohr 93 durch ein Wärmeisolierelement 100 und einen Haltering 101 aufgesetzt. Das Wärme­ isolierelement 100 ist aus Glaswolle, Stahlwolle oder dergleichen gebildet. Der Haltering 101 ist durch Überlappungsschweißung gegenüberliegender Endabschnitte eines Paars von Halbringen 101a, 101b gebildet. In diesem Fall wird eine Kompressionskraft auf das Wärmeisolierelement 100 ausgeübt, wodurch eine Reibkraft zum gleitenden Halten des Katalysatorträgers 98 zwischen dem Wärmeisolierelement 100 und dem Katalysatorträger 98 erzeugt wird. Das Innenrohr 93 ist mit einem Paar von Vorsprüngen 93a versehen, die radial einwärts und in diametraler Richtung einander gegenüberliegend vorstehen. Die Außenumfangsfläche des Halterings 101 ist an die Vorsprünge 93a geschweißt. Und an dem restlichen Abschnitt, außer den geschweißten Abschnitten, ist ein adiabatischer Raum 102 zwischen dem Haltering 101 und dem Innenrohr 93 gebildet. Andere Abschnitte des Katalysatorträgers 98 als der durch den Haltering 101 gehaltene Mittelabschnitt sind von der Innenumfangsfläche des Innenrohrs 93 ausreichend entfernt, so dass das Abgas innerhalb und außerhalb des Katalysatorträgers 98 durch die Vielzahl von Durchgangsporen 99 frei zirkulieren kann.

Somit ist ein Mittelabschnitt des sekundären Abgasreinigers 85 an dem Innenrohr 93 durch das Wärmeisolierelement 100 und den Haltering 101 verschiebbar gehalten. Dies ermöglicht eine thermische Ausdehnung des sekundären Abgasreinigers 85 durch Schlupf zwischen dem sekundären Abgasreiniger 85 und dem Haltering 100, und hierdurch kann die Entstehung thermischer Spannung in dem sekundären Abgasreiniger 85 und dem Innenrohr 93 unterdrückt werden. Durch die Anordnung des Wärmeisolierelements 100, des adiabatischen Raums 102, des Innenrohrs 93 und des äußeren adiabatischen Raums 94 ist es möglich, die Temperatur des sekundären Abgasreinigers 85 effektiv zu halten und eine Überhitzung des Außenrohrs 92 zu verhindern. Zusätzlich wird der sekundäre Abgasreiniger 85 in einer Stellung stabil gehalten; in anderen Stellungen als dem Halteabschnitt kann das Abgas innerhalb und außerhalb des Katalysatorträgers 98 durch die Durchgangsporen 98 hindurch zirkulieren, so dass die Abgasreinigung effektiv erfolgen kann. Die Differenz zwischen thermischen Ausdehnungen des Außenrohrs 92 und des Innenrohrs 93, welches das zweite Abgassammelrohr 53 bildet, ist durch Schlupf zwischen dem Innenrohr 93, dem Wärmeisolierelement 85 und dem Außenrohr 92 möglich. Darüber hinaus verhindern die adiabatischen Räume 94, 102, die sich doppelt zwischen dem sekundären Abgasreiniger 85 und dem Außenrohr 92 befinden, effektiv eine thermische Beschädigung in Bezug auf den sekundären Abgasreiniger 85.

Nachfolgend wird eine Antriebsvorrichtung des Einlasssteuerventils 35 und des Auspuffsteuerventils 55 in Bezug auf Fig. 1 und die Fig. 18 bis 20 beschrieben.

Wie in den Fig. 1 und 18 gezeigt, ist an der Oberseite des Kurbelgehäuses 10 des Motors En der Aktuator 71, gemeinsam an einem an den Innenflächen des Hauptrahmens 4 befestigten Trägerpaar 70, 70, über ein Elastikelement 77 mit einem Bolzen 78 angebracht. Der Aktuator 71 ist so angeordnet, dass der Abstand von dem Aktuator 71 zu dem Einlasssteuerventil 35 im Wesentlichen gleich dem Abstand von dem Aktuator 71 zu dem Auspuffsteuerventil 55 ist. Im dargestellten Fall besteht der Aktuator 71 aus einem vorwärts und rückwärts drehbaren Elektromotor. Die an der Ausgangswelle 72 des Elektromotors angebrachte Antriebsrolle 73 ist mit einer ersten Kabelnut 73a versehen, die einen kleinen Durchmesser aufweist, und zweiten und dritten Übertragungskabelnuten 73b, 73c mit großem Durchmesser. Ein erstes Übertragungskabel 75a steht mit der ersten Kabelnut 54a und einer Kabelnut 46a der Abtriebsrolle 46 (siehe Fig. 6) an der Seite des Einlasssteuerventils 35 in Eingriff. Enden des ersten Übertragungskabels 75a sind mit der Antriebs- und Abtriebsrolle 73, 46 verbunden. Zweite und dritte Übertragungskabel 75b, 75c stehen mit den zweiten und dritten Kabelnuten 73b, 73c und einem Paar von Kabelnuten 67b, 67c der Abtriebsrolle 67 (siehe Fig. 9) an der Seite des Auspuffsteuerventils 55 in entgegengesetzte Umwicklungsrichtungen in Eingriff. Enden der zweiten und dritten Übertragungskabel 75b, 75c sind mit der Antriebsrolle 73 und der Abtriebsrolle 67 verbunden.

Eine mit dem Aktuator 71 verbundene elektronische Steuereinheit 76 unter­ scheidet einen Niederdrehzahlbereich, einen Mitteldrehzahlbereich und einen Hochdrehzahlbereich des Motors En auf der Basis der Drehzahl des Motors En, eines Verstärker-Unterdrucks oder dergleichen, die von Sensoren (nicht gezeigt) eingegeben werden, und steuert den Aktuator 71 auf der Basis der Unterscheidungsergebnisse. In dem Mitteldrehzahlbereich des Motors En hält der Aktuator 71 die Antriebsrolle 73 in einer Anfangsstellung a. Im Niederdrehzahlbereich dreht der Aktuator 71 die Abtriebsrolle 73 in eine erste Antriebsstellung b, die einen Abstand von der Anfangsstellung a hat, um einen vorbestimmten Winkel entlang einer Rückwärtsdrehrichtung R. In dem Hochdrehzahlbereich dreht der Aktuator 71 die Abtriebsrolle 73 in eine zweite Antriebsstellung c, die einen Abstand von der ersten Antriebsstellung b hat, um einen vorbestimmten Winkel in Vorwärtsrichtung F durch die Anfangsstellung a hindurch.

Nachfolgend wird der Betrieb dieser Ausführung beschrieben.

Wenn im Niederdrehzahlbereich des Motors En die Abtriebsrolle 73 durch den Aktuator 71 in die erste Antriebsstellung b angetrieben wird, zieht die Antriebsrolle 73 an den ersten und zweiten Übertragungskabeln 75a, 75b, wodurch die Abtriebsrolle 46 an der Seite des Einlasssteuerventils 35 um einen vorbestimmten Winkel in Ventilöffnungsrichtung gedreht wird (in Fig. 6 im Gegenuhrzeigersinn), und die Abtriebsrolle 67 an der Seite des Auspuffsteuerventils 35 um einen vorbestimmten Winkel im Gegenuhrzeigersinn in Fig. 8 gedreht wird, mit der Folge, dass der Ventilkörper 57 des Auspuffventils 35 in die Niederdrehzahl-Steuerstellung C der Fig. 9 und 10 gebracht wird.

Jedoch erfolgt die Drehung um den vorbestimmten Winkel der Abtriebsrolle 46 in dem Leerwegmechanismus 42 im Bereich des Spielwinkels α zwischen der Abtriebsrolle 73 und dem Einlasssteuerventil 35, und daher wird die Ventilplatte 36 des Einlasssteuerventils 35 durch die Spannkraft der Rückstellfeder 41 in dem in der ersten Einlasssteuerstellung A gehalten.

In diesem Zustand des Einlasssteuerventils 35, wie in Fig. 2 gezeigt, ist die querschnittsgroße Passage 33b durch die Ventilplatte 36 vollständig ge­ schlossen, so dass in den Motor En angesaugte Luft durch die querschnittskleine Passage 33a fließen muss, wenn sie durch den Luftfilter 17 hindurchströmt. Daher wird auch während Beschleunigungsbetrieb in diesem Niederdrehzahlbereich (wenn das Drosselventil 29 abrupt geöffnet wird) eine Verdünnung des Gasgemisches vermieden, und dem Motor En kann ein geeignet fettes Gasgemisch zugeführt werden, wodurch man günstige Beschleunigungseigenschaften erhält.

Wenn andererseits der Ventilkörper 57 des Auspuffsteuerventils 55 in die Niederdrehzahl-Steuerstellung C der Fig. 9 und 10 kommt, wie oben beschrieben, überlappt das Verbindungsloch 57b des Ventilkörpers mit der Einlassöffnung 56a des Ventilgehäuses 56, während eine Endseite des Durchgangslochs 57a des Ventilkörpers mit dem Verbindungsloch 56e des Ventilgehäuses 56 überlappt und die Ventilwand 57A des Ventilkörpers 57 die Auslassöffnung 56b verschließt. Daher wird Abgas, das von der strom­ aufwärtigen Seite durch die Einlassöffnung 56a des Ventilgehäuses 56 in die Ventilkammer 56c die ersten bis vierten Abgasrohre 51a bis 51d strömt, durch die Ventilwand 57A des Ventilkörpers 57 blockiert, so dass es zur Seite der Verbindungsöffnung 56d abgelenkt wird und sich mit dem Abgas vermischt, da von der stromaufwärtigen Seite der zweiten und dritten Auspuffrohre 51b, 51c und durch die Verbindungsöffnung 56d strömt. Wegen des hierdurch vergrößerten Abgaswiderstands wird von den Auspuffrohren 51a bis 51d auf den Motor En ein Abgasdruck ausgeübt, der für den Niederdrehzahlbereich geeignet ist. Daher wird, während der Ventilüberlappungsperiode, ein Abblasen von Frischgas von den Zylindern 50a bis 50d zum Auspuffsystem unterbunden, was zu einer Verbesserung der Niederdrehzahl-Ausgangsleistung beitragen kann.

Das durch die Verbindungsöffnung 56d des Ventilgehäuses 56 strömende Abgas fließt durch die stromabwärtige Seite der zweiten und dritten Abgas­ rohre 51b, 51c in das untere erste Abgassammelrohr 52b, wo es sich mit einem anderen Teil des Abgases vermischt und durch den primären Abgasreiniger 84 gereinigt wird. Daher fließt die gesamte Abgasmenge von dem Motor En durch den primären Abgasreiniger 84. Ferner kann der primäre Abgasreiniger 84 durch Abgaswärme und Reaktionswärme auch unmittelbar nach dem Start des Motors En schnell aktiviert werden. Das Abgas, das durch das untere erste Abgassammelrohr 52b hindurchgetreten ist, strömt in das zweite Abgassammelrohr 53, wo es durch den sekundären Abgasreiniger 85 weiter gereinigt wird. Da der sekundäre Abgasreiniger 85a ebenfalls warm gehalten wird, kann dessen Aktivierung beschleunigt werden.

Somit wird im Niederdrehzahlbereich des Motors En die gesamte Abgas­ menge durch den primären und den sekundären Abgasreiniger 84, 85 gerei­ nigt, so dass die Reinigungswirkung auch dann verbessert werden kann, wenn die Abgastemperatur vergleichsweise niedrig ist.

Mittlerweile wird die stromabwärtige Seite des ersten und des vierten Auspuffrohrs 51a, 51d durch die Ventilwand 57A des Ventilkörpers 57 verschlossen, und das Abgas wird daran gehindert, in das obere erste Abgassammelrohr 52a zu fließen, so dass es nicht erforderlich ist, im oberen ersten Abgassammelrohr 52a einen gesonderten Abgasreiniger vorzusehen.

Wenn der Motor En in den Mitteldrehzahlbereich kommt und die Antriebsrolle 73 durch den Aktuator 71 in die Anfangsstellung a zurückgedreht wird, lässt die Antriebsrolle 73 das erste Übertragungskabel 75a los und zieht an dem dritten Übertragungskabel 75c. Durch das Loslassen des ersten Übertragungskabels 75a wird die Abtriebsrolle 46 an der Seite des Einlasssteuerventils 35 nur in die Anfangsstellung von Fig. 6 zurückgedreht, und zwar unter der Spannkraft der Leerwegfeder 45 im Bereich des Spielwinkels α, so dass in der ersten Einlasssteuerstellung A des Einlasssteuerventils 35 keine Änderung stattfindet.

Andererseits wird, durch die Drehung der Abtriebsrolle 67 an der Seite des Auspuffsteuerventils 35 durch den Zug an dem dritten Übertragungskabel 75c, der Ventilkörper 57 in die Mitteldrehzahl-Steuerstellung D von Fig. 9 gebracht. Im Ergebnis stimmen, wie oben beschrieben, die Durchgangslöcher 57a des Ventilkörpers 57 mit den Einlass- und Auslassöffnungen 56a, 56b überein, und die Ventilwand 57A verschließt das Verbindungsloch 56e, so dass die ersten bis vierten Abgasrohre 51a bis 51d in einem einzeln durchleitenden Zustand sind. Insbesondere stimmen die Durchgangslöcher 57a des Ventilkörpers 57 mit dem ersten und dem vierten Abgasrohr 51a, 51d über die Einlassöffnung 56a und die Auslassöffnung 56b überein, so dass die Leitungen des ersten und des vierten Abgasrohrs 51a, 51d über ihre Gesamtlänge mit einem gleichmäßigen Querschnitt versehen werden können. Die bogenförmigen Vertiefungsabschnitte 57c der Außenfläche der Ventilwand 57A des Ventilkörpers 57, die den Verbindungslöchern 56e des Ventilgehäuses 56 gegenüberstehen, schließen sich an die Innenumfangsfläche der Verbindungsöffnung 56d an, die ursprünglich mit den Leitungen des zweiten und dritten Auspuffrohrs 51b, 51c in Übereinstimmung waren. Daher können die Leitungen des zweiten und dritten Auspuffrohrs 51b, 51c über ihre Gesamtlänge mit einem gleichmäßigen Querschnitt versehen werden. Entsprechend ist es in den ersten bis vierten Auspuffrohren 51a bis 51d möglich, durch Nutzung der Gesamtlängen der Auspuffrohre einen wirkungsvollen Abgasträgheitseffekt und/oder einen Abgaspulsiereffekt zu erhalten. Die effektive Rohrlänge jedes der Auspuffrohre 51a bis 51d ist nämlich von dem Motor En zu den oberen und unteren ersten Abgassammelrohren 52a, 52b maximal, und die maximalen Rohrlängen sind so festgelegt, dass der Abgasträgheitseffekt und/oder der Abgaspulsationseffekt die Volumeneffizienz des Motors En in den mittleren Drehzahlbereich verbessert. Daher ist es möglich, die Mitteldrehzahl- Ausgangsleistung des Motors En zu verbessern.

Wenn ferner der Motor En in den Hochdrehzahlbereich kommt und die An­ triebsrolle 73 durch den Aktuator 71 zur zweiten Antriebsstellung c angetrieben wird, zieht die Antriebsrolle 73 starr an den ersten und zweiten Übertragungskabeln 75a, 75b. Durch das weite Ziehen an dem ersten Übertragungskabel 75a wird die Abtriebsrolle 76 an der Seite des Einlasssteuerventils 35 weit über den Spielwinkel α hinaus in eine Ventilöffnungsrichtung gedreht, wobei eine Endwand der Bogennut 44 in Kontakt mit dem Übertragungsstift 43 des Einlasssteuerventils 35 gebracht wird und die Ventilplatte 36 des Einlasssteuerventils 35 in die zweite Einlasssteuerstellung B von Fig. 3 gebracht wird.

Durch das weite Ziehen an dem zweiten Übertragungskabel 75b wird die Abtriebsrolle 67 an der Seite des Auspuffsteuerventils 35 von der Mittel­ drehzahl-Steuerstellung D über die Niederdrehzahl-Steuerstellung C um etwa 180° gedreht, wobei der Ventilkörper 57 in die Hochdrehzahlstellung E von Fig. 12 gebracht wird.

Wenn die Ventilplatte 36 des Einlasssteuerventils 35 die zweite Einlasssteuerstellung B erreicht, wie in Fig. 3 gezeigt, öffnet die Ventilplatte 36 die querschnittsgroße Passage 33b vollständig, so dass in den Motor En gesaugte Luft durch sowohl die querschnittsgroße Passage 33b als auch die querschnittskleine Passage 33a strömen kann, wenn sie durch die Luftfilter 17 fließt. Daher wird der Ansaugwiderstand reduziert und wird die Volumeneffizienz des Motors En verbessert, was zu einer Verbesserung der Hochdrehzahl-Ausgangsleistung beiträgt.

Wenn andererseits der Ventilkörper 57 des Auspuffsteuerventils 55 die Hochdrehzahl-Steuerstellung E von Fig. 12 erreicht, stimmen die Durch­ gangslöcher 57a des Ventilkörpers 57 mit den Einlass- und Auslassöffnungen 56a, 56b des Ventilgehäuses 56 überein, und die Verbindungslöcher 57b des Ventilkörpers 57 stimmen mit den Verbindungslöchern 56e des Ventilgehäuses 56 überein, wie oben beschrieben. Obwohl die Verbindungszustände der ersten bis vierten Auspuffrohre 51a bis 51d nicht verändert sind, werden die Mittelabschnitte des ersten und des vierten Auspuffrohrs 51a, 51d und des zweiten und dritten Auspuffrohrs 51b, 51c jeweils über die Durchgangslöcher 56e, 56e und 57b, 57b verbunden. Im Ergebnis ist die effektive Rohrlänge jedes der Auspuffrohre 51a, 51d von dem Motor En zu dem Auspuffsteuerventil 55 minimal. Die minimalen effektiven Rohrlängen sind so festgelegt, dass der Abgasträgheitseffekt und/oder der Abgaspulsationseffekt die Volu­ meneffizienz des Motors En im Hochdrehzahlbereich verbessert, wodurch es möglich wird, die Hochdrehzahl-Ausgangsleistung des Motors En zu verbessern.

In den Mitteldrehzahl- bis Hochdrehzahl-Betriebsbereichen des Motors En vereinigen sich die Abgase, die durch das erste und vierte Abgasrohr 51a, 51d hindurchgetreten sind, miteinander in dem oberen ersten Abgassammelrohr 52a und strömen zu dem zweiten Abgassammelrohr 53, während die Abgase, die durch das zweite und das dritte Abgasrohr 51b, 51c hindurchgetreten sind, sich in dem unteren ersten Abgassammelrohr 52b vereinigen und durch den primären Abgasreiniger 84 gereinigt werden, bevor sie zu dem zweiten Abgassammelrohr 53 fließen. Alle Abgase vereinigen sich miteinander in dem zweiten Abgassammelrohr 53, bevor sie durch den zweiten Abgasreiniger 85 gereinigt werden. Daher werden die Abgase, die durch das erste und das vierte Abgasrohr 51a, 51d hindurchgetreten sind, nur von dem sekundären Abgasreiniger 85 gereinigt. Jedoch verursacht dies keine Schwierigkeiten, weil die Strömungsrate des Abgases in den Mittel- bis Hochdrehzahl-Betriebsbereich vergleichsweise hoch ist und die Reinigungsfunktion des sekundären Abgasreinigers 85 durch die großen Mengen an Abgaswärme und Reaktionswärme ausreichend verbessert wird, was eine effektive Reinigung des gesamten Abgases verspricht.

Auf diese Weise erhalten sowohl das Einlasssystem In als auch das Aus­ puffsystem Ex Funktionen entsprechend dem Betriebszustand des Motors En, so dass die Ausgangsleistung des Motors En über sämtliche Niederdrehzahl­ bis Hochdrehzahlbereiche des Motors En effektiv verbessert werden kann.

Wenn der Aktuator 71 die Antriebsrolle 73 von der zweiten Antriebsstellung c zu der ersten Antriebsstellung b wieder zurückdreht, werden die Abtriebsrolle 46 und die Ventilplatte 36 des Einlasssteuerventils 35 wieder zu der ersten Einlasssteuerstellung A von Fig. 2 zurückgedreht, und zwar durch die Spannkräfte der Leerwegfeder 45 und der Rückstellfeder 41 etwa zu der Zeit, zu der das Auspuffsteuerventil 35 von der Hochdrehzahl-Steuerstellung E zu der Niederdrehzahl-Steuerstellung, die sich der Zwischenstellung befindet, gebracht wird. Danach kann sich auch die Abtriebsrolle 46 in dem Bereich des Spielwinkels α des Leerwegmechanismus 42 weiter zurückdrehen, und daher kann sich das Auspuffsteuerventil 35 an der Niederdrehzahl-Steuerstellung vorbei zur Mitteldrehzahl-Steuerstellung D drehen.

Auch wenn daher eine große Differenz zwischen dem Drehwinkel des Ein­ lasssteuerventils 35 und dem des Auspuffsteuerventils 55 vorhanden ist, wird die Differenz durch den Leerwegmechanismus 42 aufgenommen, und daher können beide Steuerventile 35, 55 durch den gemeinsamen Aktuator 71 geeignet betätigt werden. Insbesondere wird die Drehung der Antriebsrolle 73, die das Auspuffsteuerventil 35 zwischen der Niederdrehzahl-Steuerstellung und der Mitteldrehzahl-Steuerstellung D betätigt, durch den Leerwegmechanismus 42 aufgenommen werden, um hierdurch Effekte auf das Einlasssteuerventil 35 zu beseitigen, das sich in der ersten Einlasssteuerstellung A befindet. Daher kann der Ventilkörper 57 des Auspuffsteuerventils 35 zwischen der Niederdrehzahl-Steuerstellung C, der Mitteldrehzahl-Steuerstellung D und der Hochdrehzahl-Steuerstellung E frei betätigt werden. Somit wird, durch das gemeinsame Vorsehen des Aktuators 71 für beide Steuerventile 35, 55, die Struktur des Antriebssystems für die Steuerventile 35 und 55 vereinfacht, wodurch sich sowohl eine Verbesserung der Motorleistung als auch eine Kostenminderung erhalten lassen, und ferner eine Gewichtsminderung erzielt wird.

In dem Auspuffsteuerventil 55 trägt die Lagerbüchse 16 an der Seite der Abtriebsrolle 67 des Ventilgehäuses 56, wie oben beschrieben, nicht nur die Ventilwelle 62 an einer Seite des Ventilkörpers 57, sondern nimmt auch eine Stirnfläche des Ventilkörpers 57 auf, die durch die Last der Druckfeder 83 zur Seite der Lagerbüchse 60 hin gespannt wird, so dass die Lagerbüchse 60 und der Ventilkörper 57 in einem sicheren Druckkontakt- Dichtzustand gehalten werden. Daher kann der Abschnitt zwischen dem Ventilkörper 57 und der Lagerbüchse 60 abgedichtet werden, ohne dass ein spezielles Dichtelement erforderlich wäre, und es kann ein Leckstrom von Abgas aus der Nachbarschaft der Ventilwelle 62 verhindert werden. Da zusätzlich keine teuren Dichtungselemente erforderlich sind, wird die Anzahl der Bauteile reduziert, was zu einer Kostenminderung beiträgt. Das Fehlen der Dichtungselemente ermöglicht ferner, dass die in dem Lagerträger 58 anzubringende Lagerbüchse 60 in der axialen Richtung länger ist, wodurch eine hohe Lagertragfähigkeit zum Lagern der Ventilwelle 62 auf einer breiten Fläche sichergestellt werden kann. Daher kann die Lagerbüchse 60 die Ventilwelle 62 stabil halten und zeigt eine ausgezeichnete Haltbarkeit, obwohl sie direkt eine Last von der Abtriebsrolle 67 aufnimmt, die auf der Ventilwelle 62 sitzt.

Wenn die Lagerbüchse 60, insbesondere an der Seite für den Druckkontakt mit der einen Endfläche des Ventilkörpers 57, aus einem nicht metallischen Material gebildet ist, wie etwa Kohlenstoffgraphit, lassen sich gute Dicht­ eigenschaften erreichen, und gleichzeitig können Schwingungen in der Axialrichtung des Ventilkörpers 57 durch Abgaspulsieren absorbiert werden, wodurch das Entstehen eines abnormalen Geräusches unterdrückt werden kann.

Ferner sind das Ventilgehäuse 56 und der mit den Ventilwellen 61, 62 integral einstückige Ventilkörper 57 aus einem Titanmaterial geformt, was stark zu einer Gewichtsminderung des Auspuffsteuerventils 55 beiträgt. Obwohl ferner das den Ventilkörper 57 insgesamt bildende Titanmaterial ein aktives Material ist und eine hohe Verschleißtendenz hat, stellt die Verwendung der aus Kohlenstoffmaterial hergestellten Lagerbüchsen 59, 50 sicher, dass zwischen den Ventilwellen 61, 62 und den Lagerbüchsen 59, 60 auch unter Hochtemperaturbedingungen gute Drehgleiteigenschaften erzielt werden können. Dies kann, zusammen mit der Gewichtsminderung des Ventilkörpers 57, die Reaktion auf Antriebsdrehmoment wirkungsvoll verbessern.

Die koaxiale Zylinderform des Ventilkörpers 57 und der Ventilwellen 61, 62 verspricht, während des Gießens, eine gute Schmelzeverteilung von einem Mittelabschnitt des Wellenendes aus, und gleichzeitig kann eine thermische Verformung auf Grund partieller bzw. unterschiedlicher Materialdicke vermieden werden. Darüber hinaus kann die Endbearbeitung durch spanende Bearbeitung der Außenumfangsflächen des Ventilkörpers 57 und der Ventilwellen 61, 62 im Anschluss an das Gießen durchgeführt werden, so dass der Ventilkörper 57 mit hoher Präzision effizient hergestellt werden kann.

Der so erhaltene hochpräzise Ventilkörper 57 kann mit seiner Außenumfangsfläche in gleichmäßigem Kontakt mit der Innenfläche des Ventilgehäuses 56 stehen, so dass ein Abgasleckstrom an der Kontaktfläche wirkungsvoll unterbunden werden kann, und die Abgassteuerung in geeigneter Weise erfolgen kann.

Weil der zylinderförmige Ventilkörper 57 eine gute Gewichtsbalance um seine Achslinie besitzt, kann dies zu einer Minderung des Antriebsdrehmoments für den Ventilkörper 57 beitragen, und somit einer Reaktionsverbesserung auf das Antriebsdrehmoment. Ferner kann eine Teilbelastung der Lagerbüchsen 59, 60 minimiert werden, wodurch sich die Haltbarkeit der Lagerbüchsen 59, 60 verbessern lässt.

Als Variante kann zum Beispiel das Einlasssteuerventil 35 so aufgebaut sein, dass die effektive Rohrlänge des Einlasssystems In entsprechend dem Betriebszustand des Motors En geändert wird. Die Erfindung ist auch bei einem Zweizylindermotor anwendbar, bei dem zwei Auspuffrohre von der Auspuffsteuervorrichtung 55 genauso gesteuert werden wie das erste und vierte Auspuffrohr 51a, 51d und das zweite und dritte Auspuffrohr 51b, 51c der obigen Ausführung. Selbstverständlich ist die Erfindung auch bei anderen Mehrzylindermotoren anwendbar.

Es wird ein Auspuffsteuerventil für einen Motor mit einem Ventilkörper vorgeschlagen, der zwischen sich selbst und einem Ventilgehäuse ausgezeichnete Dichteigenschaften hat, eine gute Reaktion auf Antriebsdrehmoment zeigt und gut gießbar ist. Das erfindungsgemäße Auspuffsteuerventil umfasst ein Ventilgehäuse 56 und einen Ventilkörper 57, der drehbar in dem Ventilgehäuse 56 aufgenommen ist, um zum Steuern des Abgasstroms mit dem Ventilgehäuse 56 zusammenzuwirken, wobei ein Getriebeelement 67 zum drehenden Antrieb einer Ventilwelle 61, 62 des Ventilkörpers 57, die durch in dem Ventilgehäuse 56 angebrachte Lagerbüchsen 59, 60 drehbar gelagert ist, an einem Ende der Ventilwelle 61, 62 sitzt, wobei der Ventilkörper 57 zur Achslinie der Ventilwelle 61, 62 koaxial zylinderförmig ausgebildet ist und wobei der Ventilkörper 57 und die Ventilwelle 61, 62 einstückig gegossen sind.

Claims (1)

1. Auspuffsteuerventil mit einem Ventilgehäuse (56) und einem Ventilkörper (57), der drehbar in einer Ventilkammer (56c) des Ventilgehäuses (56) aufgenommen ist, um zum Steuern des Abgasstroms mit dem Ventilgehäuse (56) zusammenzuwirken, wobei ein Getriebeelement (67) zum drehenden Antrieb einer Ventilwelle (61, 62) des Ventilkörpers (57), die durch in dem Ventilgehäuse (56) angebrachte Lagerbüchsen (59, 60) drehbar gelagert ist, an einem Ende der Ventilwelle (61, 62) sitzt, wobei der Ventilkörper (57) zur Achslinie der Ventilwelle (61, 62) koaxial zylinderförmig ausgebildet ist und wobei der Ventilkörper (57) und die Ventilwelle (61, 62) durch Gießen als ein Körper ausgebildet sind.