DE19944013A1 - Viertaktmotor - Google Patents
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Abstract
Um vorteilhafterweise einen Positionierstift zum Positionieren eines Nockenwellenhalters auszubilden, wird vorgeschlagen, daß ein gekrümmter Kanal zum Einleiten von Sekundärluft (41b), der aus einem oberen Loch (63a) und einem unteren Loch (68) besteht, in dem Nockenwellenhalter (42) ausgebildet wird, indem dieser durchdrungen wird. Ein Positionierstift (43) ist in das untere Loch (68) durch Einpressen eingepaßt, um dieses mit einem Teil des an der Seite des Zylinderkopfs (3) ausgebildeten Kanals zum Einleiten von Sekundärluft zu verbinden, um den Verbindungsabschnitt mit dem Nockenwellenhalter (42) abzudichten, und der Positionierstift dient auch als ein Positionierstift zum Positionieren des Nockenwellenhalters (42) in dem Zylinderkopf (3). Der auf der Seite des Zylinderkopfdeckels (4) den Kanal zum Einleiten von Sekundärluft bildende Positionierstift (43a) ist in das obere Loch (63a) durch Einpressen eingepaßt. Somit dient der Positionierstift (43a) in ähnlicher Weise zur Dichtung und Positionierung.
Description
Diese Erfindung betrifft eine vorteilhafte Struktur eines Viertaktmotors und
insbesondere einen Kanal zum Einleiten von Sekundärluft.
In der japanischen Offenlegungsschrift Nr. Hei 9-324624 ist eine Struktur
beschrieben, bei der ein Kanal zum Einleiten von Sekundärluft zwischen der
Auslaßöffnung eines Zylinderkopfs und einer an dem Zylinderkopfdeckel
vorgesehenen Membranventilkammer vorgesehen ist und wobei der
Verbindungsabschnitt zwischen dem Zylinderkopf und dem Zylinderkopf
deckel durch einen Positionierstift (knock pin) abgedichtet ist.
Darüber hinaus ist es bekannt, daß der Positionierstift zum Positionieren
dafür verwendet wird, den Nockenwellenhalter am Zylinderkopf zu
positionieren und es gibt einige Strukturen, die einen Teil eines Bolzenlochs
zum Spannen des Nockenwellenhalters verwenden und einen Positionierstift
an einer anderen Position gesondert vom Bolzenloch vorsehen.
Nebenbei bemerkt ist es in dem Fall, wo das Bolzenloch für einen Positio
nierstift zum Positionieren des Nockenwellenhalters verwendet wird, un
möglich, den Spannbolzen nahe an die Nockenwelle zu bringen, wenn der
Durchmesser des Positionierstifts größer wird. Darüber hinaus erfordert die
Verwendung des Positionierstifts für die Positionierung separat vom
Bolzenloch einen eigenen Vorsprung, was das Gewicht des Motors erhöht.
Die Aufgabe dieser Erfindung ist es, ein solches Problem zu lösen.
Um das obige Problem zu lösen, weist eine erste Ausführungsform der
Erfindung, welche sich auf den Viertaktmotor dieser Patentanmeldung
bezieht, einen Kanal zum Einleiten von Sekundärluft auf, der in einem
Nockenwellenhalter zum drehbaren Lagern einer Nockenwelle unter
Mitwirkung eines Zylinderkopfs ausgebildet ist.
Dabei ist ein Kanal zum Einleiten von Sekundärluft in einem Nockenwellen
halter so ausgebildet, daß es nicht notwendig ist, einen Vorsprung für den
Kanal vom Zylinderkopf bereitzustellen, was die Struktur des Zylinderkopfs
vereinfacht.
Die zweite Ausführungsform der Erfindung entspricht der ersten Aus
führungsform der Erfindung, wobei ein in dem Kanal zum Einleiten von
Sekundärluft angeordneter Positionierstift als ein Positionierstift zum
Positionieren des Nockenwellenhalters ausgebildet ist.
Dabei ist der in dem Kanal zum Einleiten von Sekundärluft angeordnete
Positionierstift ein Positionierstift zum Positionieren des Nockenwellenhal
ters, so daß es möglich ist, die Zahl an Positionierstiften zu reduzieren.
Die dritte Ausführungsform der Erfindung entspricht der ersten Aus
führungsform der Erfindung, wobei eine Spannfläche des Nockenwellenhal
ters und eine Trennfläche zwischen dem Zylinder und dem Zylinderkopf
geneigt ist.
Dabei sind die Spannfläche des Nockenwellenhalters und die Trennfläche
des Zylinderkopfs geneigt, so daß es unnötig ist, einen geneigten Vorsprung
für den Kanal vorzusehen, was bei einem herkömmlichen Kopfdeckel oder
einem anderen Element, wie z. B. einem Rohr, notwendig ist.
Die vierte Ausführungsform der Erfindung entspricht der dritten Aus
führungsform der Erfindung, wobei der Kanal zum Einleiten von Sekundärluft
in dem Nockenwellenhalter gekrümmt ist.
Dabei ist der Kanal zum Einleiten von Sekundärluft in dem Nockenwellenhal
ter so gekrümmt, daß es möglich ist, einen Kanal innerhalb des Nockenwel
lenhalters gemäß dem jeweiligen Winkel des Kanals auszubilden, der in dem
Kopfdeckel und der Kopfseite ausgebildet ist.
Die fünfte Ausführungsform der Erfindung entspricht der dritten Aus
führungsform der Erfindung, wobei der an der Trennfläche des Nockenwel
lenhalters angeordnete Positionierstift bezüglich einer vertikalen Linie an der
Trennfläche geneigt ist, und wobei eine um den Positionierstift ausgebildete
Nut eine konstante Höhe aufweist.
Dabei besitzt die um den Positionierstift ausgebildete Nut, welche an der
Trennfläche des Nockenwellenhalters angeordnet ist, eine konstante Höhe,
so daß die Funktion eines Dichtelements, wie z. B. eines O-Rings, nicht
beeinträchtigt wird.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels näher
erläutert.
Fig. 1 ist eine Querschnittsansicht, welche den Nockenwellenhalter
in der Ausführungsform (entsprechend der Linie 1-1 in Fig. 4)
zeigt;
Fig. 2 ist eine teilweise gebrochene Seitenansicht des Motors
bezüglich der Ausführungsform;
Fig. 3 ist eine Querschnittsansicht in der Längsrichtung des Motors
längs des Kanals zum Einleiten von Sekundärluft; und
Fig. 4 ist eine Draufsicht des Zylinderkopfs mit dem angebrachten
Nockenwellenhalter.
Im folgenden werden unter anderem die folgenden Bezugszeichen ver
wendet: Zylinder = 2; Zylinderkopf = 3; Auslaßöffnung = 8; Mem
branventilkammer = 40; Kanal zum Einleiten von Sekundärluft = 41, 41a,
41b, 41c; Positionierstift = 43; Positionierstift = 43a; O-Ring = 44; Po
sitionierstiftvorsprung = 60a, 60b, 60c, 60d; oberes Loch = 63a, 63b,
63c, 63d; Verbindungsfläche = 67.
Zuerst wird unter Verwendung von Fig. 2 die knappe Struktur des Motors
beschrieben. Dieser Motor ist ein wassergekühlter DOHC-Viertaktmotor mit
einem Kurbelgehäuse 1, einem Zylinder 2, einem Zylinderkopf 3 und einem
Zylinderkopfdeckel 4.
Ein in dem Zylinder 2 enthaltener und frei gleitender Kolben 5 ist mit der
Kurbelwelle 6 (die Zeichnung zeigt den mittleren Teil) innerhalb des
Kurbelgehäuses 1 verbunden und bildet einen Brennraum 9 zwischen dem
Kolben 5, dem Zylinder 2 und dem Zylinderkopf 3 aus.
Die mit diesem Brennraum 9 in Verbindung stehende Lufteinlaßöffnung 7
und die Auslaßöffnung 8 sind in dem Zylinderkopf 3 vorgesehen und
werden jeweils durch ein Lufteinlaßventil 10 und ein Auslaßventil 11 ge
schlossen oder geöffnet.
Das Lufteinlaßventil 10 und das Auslaßventil 11 werden durch die Nocken
an den Nockenwellen 12 und 13 angetrieben, die zur Kurbelwelle 6
synchron drehen.
In der Zeichnung bezeichnet die Bezugszahl 15 eine Wasserpumpe,
Bezugszahl 16 bezeichnet einen Wasserschlauch, Bezugszahl 17 bezeichnet
ein Verbindungsrohr, Bezugszahl 20 bezeichnet ein Thermostatventil,
Bezugszahl 21 bezeichnet eine Verbindung, Bezugszahl 22 bezeichnet einen
Auslaßabschnitt für das Kühlwasser, Bezugszahl 23 bezeichnet einen
Bypass-Schlauch, Bezugszahl 24 bezeichnet einen Anlassermotor,
Bezugszahl 25 bezeichnet einen Vergaser, Bezugszahl 26 bezeichnet ein mit
einem Kühler (nicht gezeigt) verbundenes Einlaßrohr, Bezugszahl 27
bezeichnet einen Wasserschlauch, Bezugszahl 28 bezeichnet eine Ölwanne,
Bezugszahl 29 bezeichnet ein Ölfilter, Bezugszahl 30 bezeichnet einen
Geschwindigkeitssensor, Bezugszahl 31 bezeichnet eine Hauptwelle,
Bezugszahl 32 bezeichnet eine Vorgelegewelle und Bezugszahl 33
bezeichnet eine Schalttrommel.
Als nächstes wird die detaillierte Struktur des Kanals zum Einleiten von
Sekundärluft beschrieben. Wie in Fig. 3 gezeigt, ist ein Kanal zum Einleiten
von Sekundärluft 41 ausgebildet, der die an der oberen Fläche des Zylin
derkopfdeckels 4 vorgesehene Membranventilkammer 40 und die Aus
laßöffnung 8 verbindet.
Der Kanal zum Einleiten von Sekundärluft 41 besteht aus einem Teil 41a des
Zylinderkopfs 3, einem Teil 41b des Nockenwellenhalters 42 und einem Teil
41c des Zylinderkopfdeckels 4 und jeder Verbindungsabschnitt ist durch
einen Positionierstift und einen O-Ring 44 abgedichtet.
Der Kanal zum Einleiten von Sekundärluft ist rechtwinklig zur Dichtfläche
der Kopfdichtung 45 ausgebildet, die zwischen dem Zylinder 2 und dem
Zylinderkopf 3 dichtet und der obere Abschnitt ist mit der Auslaßöffnung 8
durch ein hornförmiges Loch 46 verbunden, das von der Seite der Aus
laßöffnung 8 her integral ausgebildet ist.
Dieses hornförmige Loch 46 ist beim Gießen des Zylinderkopfs 3 derart
integral mit dem Kern für die Auslaßöffnung 8 ausgebildet, daß das obere
Teil durch Einkerben verbunden wird, wenn der Kanal 41a zum Einleiten von
Sekundärluft nach dem Gießen bearbeitet wird.
Darüber hinaus ist der Kanal 41b zum Einleiten von Sekundärluft in der
Mitte gekrümmt. Dieser Teil kann leicht durch Bearbeitung von beiden
Seiten in der vertikalen Richtung des relativ dünnen Nockenwellenhalters 42
in unterschiedlichen Winkeln ausgebildet werden.
Der Kanal 41c zum Einleiten von Sekundärluft ist in einem an dem mittleren
Abschnitt der Membranventilkammer 40 vorgesehenen dicken Teil
ausgebildet und steht mit der Membranventilkammer 40 über einen in einer
schrägen Richtung ausgebildeten Durchgang 47 in Verbindung.
Das Membranventil 48 ist in der Membranventilkammer 40 vorgesehen und
durch einen Deckel 49 geschlossen. Ein Verbindungsrohr 50 ist integral am
Deckel 49 ausgebildet, so daß saubere Luft als Sekundärluft von einem in
der Zeichnung nicht gezeigten Filter durch einen Schlauch 51 eingeleitet
wird.
Das Membranventil 48 leitet die Sekundärluft zur Auslaßöffnung 8 und
schließt unter Verwendung von Abgasschwingungen in der Auslaßöffnung
8, da der Durchgang 41 zum Einleiten von Sekundärluft mit der Auslaß
öffnung 8 kommuniziert. Die Bezugszahl 52 in den Zeichnungen bezeichnet
eine Entlüftungskammer.
Es ist in Fig. 4 deutlich gezeigt, daß Positionierstiftvorsprünge 60a, 60b,
60c und 60d am Zylinderkopf 3 entsprechend jedem Zylinder vorgesehen
sind, die mit einem ein Zündkerzenloch umgebenden Rand 62 integral
ausgebildet sind, und obere Löcher 63a, 63b, 63c, 63d, die zum Anbringen
von Positionierstiften an jedem Vorsprung ausgebildet sind.
Ein Positionierstift 43a ist in jedem oberen Loch 63a, 63b, 63c und 63d
angebracht, um den Zylinderkopfdeckel 4 (unter Bezug auf Fig. 1) zu
verbinden. Jedoch ist der Durchmesser des Lochs so gesetzt, daß die
Positionierstiftvorsprünge 60a, 60d der äußeren Vorsprünge 60a, 60d etwas
lockerer als die Positionierstiftvorsprünge 60b, 60c der inneren Vorsprünge
60b, 60c sind.
Darüber hinaus bilden die oberen Löcher 63a, 63b, 63c und 63d jeweils
einen Teil des Kanals zum Einleiten von Sekundärluft 41c, so daß der Grad
des Spiels so gesetzt ist, daß die zum Dichten von Sekundärluft benötigte
Dichtfähigkeit beibehalten wird. Daher ist es möglich, alle oberen Löcher
63a, 63b, 63c, 63d locker zu gestalten, wenn der Grad des Spiels innerhalb
des Bereichs liegt.
In Fig. 4 ist der Nockenwellenhalter 42 am Zylinderkopf 3 mit einem
Bolzen 64 zum Befestigung des Nockenwellenhalters befestigt und ist durch
Zwischenlegen der Nockenwelle 12 für den Lufteinlaß und der Nockenwelle
13 für den Luftauslaß parallel in der Querrichtung zwischen dem Zylin
derkopf 3 abgestützt.
Fig. 1 ist eine detaillierte Ansicht, welche einen Querschnitt des Po
sitionierstiftvorsprungs 60a und des oberen Lochs 63a in dem Nockenwel
lenhalter 42 zeigt. Darüber hinaus ist die Struktur des Positionierstiftvor
sprungs 60a und des oberen Lochs 63a dieselbe wie die der anderen
Positionierstiftvorsprünge 60b, 60c und 60d. Wie in dieser Zeichnung
gezeigt ist, ist der Lagerungsabschnitt 65 der lufteinlaßseitigen Nockenwelle
12 und der Lagerungsabschnitt 66 der auslaßseitigen Nockenwelle 13,
welche vorne und hinten vorgesehen sind, separat an vorderen und hinteren
Abschnitten vorgesehen und der Positionierstiftvorsprung 60a ist zwischen
diesen Lagerungsabschnitten 65, 66 ausgebildet.
Die Verbindungsfläche 67 des Nockenwellenhalters 42 zum Zylinderkopf 3
ist mit einer Neigung von θ zur Dichtfläche der Kopfdichtung 45 versehen
und das von einer oberen Richtung rechtwinklig zu dieser Verbindungsfläche
67 ausgebildete obere Loch 63a und ein von einer unteren Richtung zur
Verbindungsfläche 67 geneigt und zur Kopfdichtung 45 rechtwinklig
ausgebildetes unteres Loch 68 sind an dem Positionierstiftvorsprung 60a
vorgesehen. Das obere Loch 63a und das untere Loch 68 kommunizieren
innerhalb des gekrümmten dicken Abschnitts des Positionierstiftvorsprungs
60a und bilden auf diese Weise mit diesen Löchern den Kanal zum Einleiten
von Sekundärluft.
Darüber hinaus ist ein vertiefter Abschnitt zum Abdichten 69 auf der Seite
des Zylinderkopfs 3 mit einem größeren Durchmesser um das untere Loch
68 ausgebildet. Dieser vertiefte Abschnitt zum Abdichten 69 ist im wesentli
chen parallel zur Verbindungsfläche 67 ausgebildet und ist mit dem
zwischen den Positionierstift 43 in das untere Loch 68 eingepreßten O-Ring
44 im Eingriff.
Der Positionierstift 43 dichtet die Verbindungsfläche zwischen dem Kanal
zum Einleiten von Sekundärluft 41a auf der Seite des Zylinderkopfs 3 und
dem Kanal zum Einleiten von Sekundärluft 41b auf der Seite des Nocken
wellenhalters 42 ab und dient auch als ein Positionierstift zum Positionieren
des Nockenwellenhalters 42 am Zylinderkopf 3. In ähnlicher Weise dichtet
der Positionierstift 43a die Verbindungsfläche zwischen dem Kanal zum
Einleiten von Sekundärluft 41b und dem Kanal zum Einleiten von Sekundär
luft 41c ab und dient auch als ein Stift zum Positionieren des Nockenwellen
halters 42 und des Zylinderkopfsdeckels 4. Daher haben diese Positionier
stifte 43, 43a sowohl eine Positionierfunktion als auch eine Funktion zum
Dichten der Verbindungsfläche des Kanals zum Einleiten von Sekundärluft.
Die Effekte dieses Beispiels werden nachfolgend beschrieben. Wie in Fig.
1 deutlich gezeigt ist, ist der Kanal zum Einleiten von Sekundärluft 41b, der
einen Teil des Kanals zum Einleiten von Sekundärluft bildet, in dem
Nockenwellenhalter 42 so ausgebildet, daß es nicht notwendig ist, einen
Vorsprung für den Kanal vom Zylinderkopfdeckel 4 bereitzustellen, wodurch
die Struktur des Zylinderkopfdeckels vereinfacht wird.
Darüber hinaus dient der in dem Durchgang zum Einleiten von Sekundärluft
41b angeordnete Positionierstift 43, 43a auch als ein Positionierstift zum
Positionieren des Nockenwellenhalters 42, wodurch es möglich ist, die Zahl
an Positionierstiften zu verringern.
Selbst wenn die Verbindungsfläche 67 des Nockenwellenhalters 42 und die
Kopfdichtung des Zylinderkopfs 3 geneigt sind, ist es darüber hinaus
unnötig, den vom Zylinderkopfdeckel bereitgestellten Vorsprung für den
Kanal geneigt auszubilden, oder ein weiteres Element, wie z. B. ein Rohr,
separat bereitzustellen, wie es früher notwendig war.
Darüber hinaus ist der Kanal 41b zum Einleiten der Sekundärluft in dem
Nockenwellenhalter 42 so gekrümmt, daß es möglich ist, den Kanal in dem
Nockenwellenhalter 42 gemäß dem Winkel für die an der Seite des
Kopfdeckels 4 bzw. der Seite des Zylinderkopfs 3 auszubilden Kanälen 41a,
41c zum Einleiten von Sekundärluft auszubilden.
Darüber hinaus ist die Bodenfläche des vertieften Abschnitts 69 für die
Dichtung, der um den an der Trennfläche des Nockenwellenhalters
angeordneten Positionierstifts herum ausgebildet ist, parallel zur Ver
bindungsfläche 67 ausgebildet, so daß die Funktion des darin enthaltenen
O-Rings 44 oder eines anderer Dichtelements nicht beeinträchtigt wird.
Um vorteilhafterweise einen Positionierstift zum Positionieren eines
Nockenwellenhalters auszubilden, wird vorgeschlagen, daß ein gekrümmter
Kanal zum Einleiten von Sekundärluft 41b, der aus einem oberen Loch 63a
und einem unteren Loch 68 besteht, in dem Nockenwellenhalter 42
ausgebildet wird, indem dieser durchdrungen wird. Ein Positionierstift 43 ist
in das untere Loch 68 durch Einpressen eingepaßt, um dieses mit einem Teil
des an der Seite des Zylinderkopfs 3 ausgebildeten Kanals zum Einleiten von
Sekundärluft zu verbinden, um den Verbindungsabschnitt mit dem Nocken
wellenhalter 42 abzudichten, und der Positionierstift dient auch als ein
Positionierstift zum Positionieren des Nockenwellenhalters 42 in dem
Zylinderkopf 3. Der auf der Seite des Zylinderkopfdeckels 4 den Kanal zum
Einleiten von Sekundärluft bildende Positionierstift 43a ist in das obere Loch
63a durch Einpressen eingepaßt. Somit dient der Positionierstift 43a in
ähnlicher Weise zur Dichtung und Positionierung.
Claims (5)
1. Viertaktmotor mit einem Kanal (41) zum Einleiten von Sekundärluft,
der in einem Nockenwellenhalter (42) zum drehbaren Lagern einer
Nockenwelle (12, 13) unter Mitwirkung eines Zylinderkopfs (3)
ausgebildet ist.
2. Viertaktmotor nach Anspruch 1, wobei ein im Kanal (41) zum Ein
leiten von Sekundärluft angeordneter Positionierstift (43) als ein
Positionierstift (43) zum Positionieren des Nockenwellenhalters (42)
ausgebildet ist.
3. Viertaktmotor nach Anspruch 1 , wobei eine Spannfläche des Nocken
wellenhalters (42) und eine Trennfläche zwischen dem Zylinder (2)
und dem Zylinderkopf (3) geneigt sind.
4. Viertaktmotor nach Anspruch 3, wobei der Kanal (41) zum Einleiten
von Sekundärluft innerhalb des Nockenwellenhalters (42) gekrümmt
ist.
5. Viertaktmotor nach Anspruch 3, wobei der an der Trennfläche des
Nockenwellenhalters (42) angeordnet Positionierstift (43) bezüglich
einer vertikalen Linie an der Trennfläche geneigt ist, und wobei eine
um den Positionierstift (43) ausgebildete Nut (69) eine konstante
Höhe aufweist.
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