DE60111160T2

DE60111160T2 - Ventilannordnung in einer Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE60111160T2
Application number: DE60111160T
Authority: DE
Inventors: Minoru 4-1 Chuo 1-chome Matsuda; Makoto 4-1 Chuo 1-chome Sanada
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2000-11-16
Filing date: 2001-09-12
Publication date: 2005-10-20
Anticipated expiration: 2021-09-13
Also published as: DE60111160D1; EP1207276B1; CA2360101C; EP1207276A2; EP1207276A3; ATE296943T1; CA2360101A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Ventilsystem für einen Motor und insbesondere ein verbessertes Ventilsystem für einen Motor, in welchem ein mit einem Motorventil gekuppelter Kipphebel durch eine unbeweglich durch einen Zylinderkopf gelagerte Kipphebelwelle derart gelagert ist, dass er gemäß der Drehung einer Nockenwelle schwenkbar ist.
Ein Ventilsystem dieses Typs war beispielsweise aus der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. Hei 2000-110516 bekannt.
Das oben beschriebene Ventilsystem der verwandten Technik ist von einem oben liegenden Nockentyp, bei dem eine Nockenwelle über einem Zylinderkopf angeordnet ist. Bei diesem Ventilsystem ist es zur Übertragung einer Rotationsenergie von einer Kurbelwelle zu der Nockenwelle bei einem Untersetzungsverhältnis von 1/2 notwendig, einen Raum an einer Endseite der Kurbelwelle zur Anordnung von Kraftübertragungsmitteln, wie z.B. einer Steuerkette, sicherzustellen, mit dem Ergebnis, dass die Breite eines Motors in der Richtung längs der Achslinie der Kurbelwelle groß wird, was das erhöhte Gewicht des Motors zur Folge hat.
Ein Ventilsystem für einen Motor gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist aus der US-A-1524150 bekannt.
Im Hinblick auf das Vorangehende erfolgte die vorliegende Erfindung und es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Ventilsystem für einen Motor bereitzustellen, welches die Größe und das Gewicht des Motors verringern kann.
Dieses Ziel wird durch ein Ventilsystem für einen Motor mit den Merkmalen des Anspruchs 1 erreicht.
Es ist ein Ventilsystem für einen Motor vorgesehen, in welchem eine Kurbelwelle drehbar von einem Kurbelgehäuse derart gelagert ist, dass sie mit einem Kolben verbunden ist, welcher verschieblich in eine Zylinderbohrung eingesetzt ist; eine Nockenwelle mit einer Achslinie parallel zu einer Achslinie der Kurbelwelle mit der Kurbelwelle mit einem Untersetzungsverhältnis von 1/2 gekuppelt ist; und ein mit Motorventilen gekuppelter Kipphebel von einer unbeweglich durch einen Zylinderkopf gelagerten Kipphebelwelle derart gelagert ist, dass er gemäß der Drehung der Nockenwelle schwenkbar ist; dadurch gekennzeichnet, dass die auf einer Seite der Kurbelwelle angeordnete Nockenwelle drehbar durch das Kurbelgehäuse gelagert ist; dass die Lage der Kipphebelwelle so eingestellt ist, dass sie eine Achslinie besitzt, welche die Achslinie der Kurbelwelle auf der Projektionsebene orthogonal zu einer Achslinie der Zylinderbohrung kreuzt; dass ein sich auf der Projektionsebene von dem Kipphebel zur Seite der Nockenwelle erstreckender Eingangsarm auf einer Seite des schwenkbar durch die Kipphebelwelle gelagerten Kipphebels vorgesehen ist; und dass eine in der Achsrichtung gemäß der Drehung der Nockenwelle hin- und hergehende Zugstange mit dem Eingangsarm verbunden ist, um den Kipphebel in die Ventilöffnungsrichtung zu schwenken, wenn die Zugstange zur Seite der Nockenwelle bewegt wird.
Da die Lage der Kipphebelwelle so eingestellt ist, dass sie eine Achslinie besitzt, welche die Achslinie der Kurbelwelle auf der Projektionsebene orthogonal zu einer Achslinie der Zylinderbohrung kreuzt, kann bei dieser Konfiguration ein Raum, welcher ausgebildet werden muss, um die Kipphebelwelle, den Kipphebel und dgl. anzuordnen, welche einen Teil des Ventilsystems bilden, so eingestellt werden, dass er in der Richtung längs der Achslinie der Kurbelwelle kleiner ist. Da sich auch der Eingangsarm von dem Kipphebel zu der auf einer Seite der Kurbelwelle angeordneten Nockenwelle erstreckt und die in der Achsrichtung gemäß der Drehung der Nockenwelle hin und her gehende Zugstange mit dem Eingangsarm verbunden ist, ist es nicht notwendig, die Breite des Zylinderkopfs in der Richtung längs der Achslinie der Kurbelwelle zur Anordnung der Zugstange zu vergrößern, mit dem Ergebnis, dass es möglich ist, die Größe und das Gewicht des Motors in der Richtung längs der Achslinie der Kurbelwelle zu verringern.
Darüber hinaus stellt die Erfindung ein Ventilsystem für einen Motor bereit, in welchem eine Kurbelwelle durch ein Kurbelgehäuse derart drehbar gelagert ist, dass sie mit einem verschiebbar in eine Zylinderbohrung eingesetzten Kolben verbunden ist; eine Nockenwelle mit einer Achslinie parallel zu einer Achslinie der Kurbelwelle mit der Kurbelwelle mit einem Untersetzungsverhältnis von 1/2 gekuppelt ist; und ein mit ersten Motorventilen gekuppelter erster Kipphebel und ein mit zweiten Motorventilen, welche sich in der Art von den ersten Motorventilen unterscheiden, gekuppelter zweiter Kipphebel jeweils durch eine erste Kipphebelwelle und eine zweite Kipphebelwelle gelagert sind, welche unbeweglich durch einen Zylinderkopf gelagert sind, derart, dass sie gemäß der Drehung der Nockenwelle schwenkbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die auf einer Seite der Kurbelwelle angeordnete Nockenwelle drehbar durch das Kurbelgehäuse gelagert ist; dass der einem Paar der ersten Motorventile entsprechende erste Kipphebel und der einem Paar der zweiten Motorventile entsprechende zweite Kipphebel in dem Zylinderkopf derart angeordnet sind, dass sie zu einer Verbrennungskammer weisen und jeweils durch die erste Kipphebelwelle und die zweite Kipphebelwelle schwenkbar gelagert sind, wobei die erste und die zweite Kipphebelwelle Achslinien besitzen, welche die Achslinie der Kurbelwelle auf der Projektionsebene orthogonal zu einer Achslinie der Zylinderbohrung kreuzen und parallel zueinander angeordnet sind; dass ein Eingangsarm und ein Eingangsarm, welche sich auf der Projektionsebene von dem ersten Kipphebel und dem zweiten Kipphebel zur Seite der Nockenwelle erstrecken, jeweils an dem ersten Kipphebel und dem zweiten Kipphebel vorgesehen sind; dass eine in der Achsrichtung gemäß der Drehung der Nockenwelle hin- und hergehende Druckstange mit dem Eingangsarm des ersten Kipphebels verbunden ist, um den ersten Kipphebel in der Ventilöffnungsrichtung zu schwenken, wenn die Druckstange zu der zur Nockenwelle entgegengesetzten Seite bewegt wird; und dass eine in der Achsrichtung gemäß der Drehung der Nockenwelle hin- und hergehende Zugstange mit dem Eingangsarm des zweiten Kipphebels verbunden ist, um den zweiten Kipphebel in die Ventilöffnungsrichtung zu schwenken, wenn die Zugstange auf die Seite der Nockenwelle bewegt wird.
Da das Paar von ersten Motorventilen und das Paar von zweiten Motorventilen in dem Zylinderkopf derart angeordnet sind, dass sie zu einer Verbrennungskammer weisen, ist es mit dieser Konfiguration möglich, die Saugeffizienz zu verbessern und das Ausgangsdrehmoment in dem niedrigen Drehzahlbereich zu erhöhen. Da die Stellungen der ersten und der zweiten Kipphebelwelle so eingestellt sind, dass ihre Achslinien die Achslinie der Kurbelwelle auf der Projektionsebene orthogonal zu der Achslinie der Zylinderbohrung kreuzen, kann ein Raum, welcher in dem Zylinderkopf zur Anordnung der ersten und der zweiten Kipphebelwelle, des ersten und des zweiten Kipphebels und dgl., welche einen Teil des Ventilsystems bilden, ausgebildet werden muss, so eingestellt werden, dass er in der Richtung längs der Achslinie der Kurbelwelle kleiner ist. Da sich ferner beide Eingangsarme von dem ersten und dem zweiten Kipphebel zu der auf einer Seite der Kurbelwelle angeordneten Nockenwelle erstrecken und die Zugstange und die Druckstange, welche in der Achsrichtung gemäß der Drehung der Nockenwelle hin- und hergehen, mit den Eingangsarmen von beiden Kipphebeln verbunden sind, ist es nicht notwendig, die Breite des Zylinderkopfs in der Richtung längs der Achslinie der Kurbelwelle zur Anordnung der Zugstange und der Druckstange zu vergrößern, sodass ein Antriebssystem zwischen der Nockenwelle und beiden Kipphebeln in einer guten Balance angeordnet werden kann, mit dem Ergebnis, dass es möglich ist, die Größe und das Gewicht des Motors in der Richtung längs der Achslinie der Kurbelwelle zu verringern.
Nachfolgend werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in welchen:
1 eine vertikale Schnittrückansicht eines Motors ist.
2 eine vergrößerte Schnittansicht längs einer Linie 2-2 der 1 ist.
3 eine vergrößerte Schnittansicht längs einer Linie 3-3 der 2 ist.
4 eine vergrößerte Schnittansicht längs einer Linie 4-4 der 2 ist.
5 eine Schnittansicht längs einer Linie 5-5 der 1 ist, welche einen Zylinderkopf zeigt.
6 eine Schnittansicht längs einer Linie 6-6 der 5 ist, welche den Zylinderkopf in einem Zustand zeigt, in welchem eine Kopfabdeckung entfernt ist.
7 eine Ansicht längs eines Pfeils 7 der 6 gesehen ist.
8 eine Schnittansicht längs einer Linie 8-8 der 7 ist.
9 eine Schnittansicht längs einer Linie 9-9 der 1 ist.
10 eine perspektivische Explosionsansicht einer Struktur zur Verbindung einer Zugstange mit einem Schlepphebel ist.
11 eine perspektivische Explosionsansicht entsprechend der 10 ist, welche eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Die 1 bis 10 zeigen eine Ausführungsform, bei der die vorliegende Erfindung bei einem Viertakt-Zweizylindermotor vom Boxertyp verwendet wird, wobei 1 eine vertikale Schnittrückansicht des Motors ist; 2 eine vergrößerte Schnittansicht längs einer Linie 2-2 der 1 ist; 3 eine vergrößerte Schnittansicht längs einer Linie 3-3 der 2 ist; 4 eine vergrößerte Schnittansicht längs einer Linie 4-4 der 2 ist; 5 eine Schnittansicht längs einer Linie 5-5 der 1 ist, welche einen Zylinderkopf zeigt; 6 eine Schnittansicht längs einer Linie 6-6 der 5 ist, welche den Zylinderkopf in einem Zustand zeigt, in welchem eine Kopfabdeckung entfernt ist; 7 eine Ansicht längs eines Pfeils 7 der 6 gesehen ist; 8 eine Schnittansicht längs einer Linie 8-8 der 7 ist; 9 eine Schnittansicht längs einer Linie 9-9 der 1 ist; und 10 eine perspektivische Explosionsansicht einer Struktur zur Verbindung einer Zugstange mit einem Schlepphebel ist.
Zuerst auf 1 Bezug nehmend ist dort ein Viertaktmotor vom Boxertyp E gezeigt, welcher an Automobilen, Krafträdern, Flugzeugen und dgl. anzubringen ist. Ein Hauptkörper 11 des Motors E umfasst einen linken Motorblock 12L, welcher von der Rückseite des Motors E aus gesehen an der linken Seite angeordnet ist, und einen rechten Motorblock 12R, welcher von der Rückseite des Motors E aus gesehen an der rechten Seite angeordnet ist.
Der linke Motorblock 12L umfasst einen linken Zylinderblock 13L, ein linkes Kurbelgehäuse 14L, welches integral mit dem linken Zylinderblock 13L ausge bildet ist, und einen linken Zylinderkopf 15L, welcher mit der zum linken Kurbelgehäuse 14L entgegengesetzten Seite des linken Zylinderblocks 13L verbunden ist. In ähnlicher Weise umfasst der rechte Motorblock 12R einen rechten Zylinderblock 13R, ein rechtes Kurbelgehäuse 14R, welches integral mit dem rechten Zylinderblock 13R ausgebildet ist, und einen rechten Zylinderkopf 15R, welcher mit der zum rechten Kurbelgehäuse 14R entgegengesetzten Seite des rechten Zylinderblocks 13R verbunden ist.
Der Zylinderblock 13L (oder 13R) hat eine Zylinderbohrung 16L (oder 16R). Ein Kolben 18L (oder 18R) ist verschieblich in die Zylinderbohrung 16L (oder 16R) derart eingesetzt, dass er eine Verbrennungskammer 17L (oder 17R) zwischen der Zylinderbohrung 16L (oder 16R) und dem Zylinderkopf 15L (oder 15R) bildet.
Beide Motorblöcke 12L und 12R sind einander gegenüber angeordnet, wobei Achslinien der Zylinderbohrungen 16L und 16R im Wesentlichen in der horizontalen Richtung gehalten sind. Das linke und das rechte Kurbelgehäuse 14L und 14R sind aneinander befestigt, um gemeinsam ein Kurbelgehäuse 19 auszubilden. Eine Kurbelwelle 21, welche mit den Kolben 18L und 18R über Pleuelstangen 20L und 20R verbunden ist, ist drehbar zwischen dem linken und dem rechten Kurbelgehäuse 14L und 14R gelagert.
Auf 2 Bezug nehmend ist das Kurbelgehäuse 19 mit einer vorderen Wellenlagerwand 22F, einer dazwischenliegenden Wellenlagerwand 22M und einer hinteren Wellenlagerwand 22R versehen, welche voneinander in der Längsrichtung beabstandet sind. Drei voneinander in der Achsrichtung beabstandete Abschnitte der Kurbelwelle 21 sind drehbar durch diese Wellenlagerwände 22F, 22M und 22R gelagert. Die Kurbelwelle 21 ist in einer in dem Kurbelgehäuse 19 ausgebildeten Kurbelkammer 24 untergebracht und eine den Boden der Kurbelkammer 24 definierende Trennwand 25 ist an der Innenwand des Kurbelgehäuses 19 vorgesehen.
Ein hinterer Endabschnitt (linker Endabschnitt in 2) der Kurbelwelle 21 ragt von der hinteren Wellenlagerwand 22R nach hinten hervor. Ein Rotor 27 eines Generators 26 ist koaxial mit dem hinteren Endabschnitt der Kurbelwelle 21 verbunden und ein Stator 28 des Generators 26 ist hinter der hinteren Wellenlagerwand 22R angeordnet und ist fest durch eine an dem Kurbelgehäuse 19 befestigte Tragplatte 29 gelagert. Eine Abdeckung 30 zur Abdeckung des Generators 26 ist an einem hinteren Abschnitt des Kurbelgehäuses 19 befestigt.
Ein Antriebszahnrad 31 ist an der Kurbelwelle 21 an einer Position zwischen der hinteren Wellenlagerwand 22R und der Tragplatte 29 befestigt. Eine Drehwelle 33, an welcher ein mit dem Antriebszahnrad 31 kämmendes erstes Zwischenzahnrad 32 durch die hintere Wellenlagerwand 22R und die Tragplatte 29 drehbar gelagert ist. Ein zweites Zwischenzahnrad 34, welches integral an der Drehwelle 33 vorgesehen ist, kämmt mit einem Zahnrad 35, welches an einer Nockenwelle 36 vorgesehen ist. Die Nockenwelle 36, welche eine Achslinie parallel zu der Kurbelwelle 21 besitzt, ist drehbar durch das Kurbelgehäuse 19 an einer Position unter der Trennwand 25 gelagert.
Auf diese Weise wird eine Energie von der Kurbelwelle 21 zu der Nockenwelle 36 mit einem Untersetzungsverhältnis von 1/2 über das Antriebszahnrad 31, das erste Zwischenzahnrad 32, das zweite Zwischenzahnrad 34 und das Zahnrad 35 übertragen.
Eine Wasserpumpe 37 ist an der Abdeckung 30 angebracht. Eine Pumpenwelle 38 der Wasserpumpe 37 ist koaxial mit der Drehwelle 33 derart verbunden, dass sie nicht relativ zu der Drehwelle 33 gedreht wird, wodurch eine Rotationsenergie von der Kurbelwelle 21 zu der Wasserpumpe 37 übertragen wird.
Auf die 3 und 4 Bezug nehmend ist eine Ölwanne 42 mit einem unteren Abschnitt des Kurbelgehäuses 19 derart verbunden, dass eine Ölvorratskammer 43 unter der Kurbelwelle 36 ausgebildet ist. Eine Ölpumpe 44, welche als eine Trochoidpumpe konfiguriert ist, ist in der Ölwanne 42 untergebracht.
Ein Pumpengehäuse 45 der Ölpumpe 44 ist ausgebildet, indem ein Paar von Gehäusehälften 46 und 47 miteinander verbunden werden. Eine Antriebswelle 48 mit einer Achslinie parallel zu der Kurbelwelle 21 und der Nockenwelle 36 ist drehbar durch die Gehäusehälfte 46 gelagert. Die Antriebswelle 48 ist mit einem Rotor 49 verbunden, welcher zwischen beiden Gehäusehälften 46 und 47 angeordnet ist.
Eine Trennwand 46a ist integral an der Gehäusehälfte 46 vorgesehen, wodurch eine Kraftübertragungskammer 50, welche von der in der Ölwanne 42 ausgebildeten Ölvorratskammer 43 unterteilt ist, zwischen der Trennwand 46a und einer Seitenwand der Ölwanne 42 ausgebildet ist. Ein mit dem Zahnrad 35 der Nockenwelle 36 kämmendes Zahnrad 51, welches durch eine von der Kurbelwelle 21 übertragene Energie gedreht wird, ist an einem Endabschnitt der Antriebswelle 48 auf der Seite der Kraftübertragungskammer 50 befestigt. Auf diese Weise wird eine Rotationsenergie von der Kurbelwelle 21 zu der Ölpumpe 44 übertragen.
Die Trennwand 46a hat einen annähernd U-förmigen transversalen Querschnitt, welcher nach oben offen ist. Das obere Ende der Trennwand 46a ist an einer Position angeordnet, die höher als ein Ölniveau L des in der Ölvorratskammer 43 bevorrateten Öls ist, sodass Öl nicht von der Seite der Ölvorratskammer 43 zur Seite der Kraftübertragungskammer 50 fließt. Obwohl Öl von der Seite der Kurbelkammer 24 in die Kraftübertragungskammer 50 über einen in dem Kraftübertragungsweg von der Kurbelwelle 21 zu dem Zahnrad 51 angeordneten Getriebezug übertragen wird, wird andererseits das Öl in der Kraftübertragungskammer 50 zur Seite der Ölvorratskammer 43 über das obere Ende der Trennwand 46a durch die Drehung des Zahnrads 51 gespritzt.
Ein Paar nabenartige Befestigungsabschnitte 52 sind entsprechend der Gehäusehälfte 46 integral an einem Abschnitt des Bodens der Ölwanne 42 derart vorgesehen, dass sie davon vorstehen. Die Gehäusehälfte 46 ist entfernbar an den Befestigungsabschnitten 52 mit Bolzen 53 angebracht. In ähnlicher Weise sind ein Paar nabenartige Befestigungsabschnitte 52 der Gehäusehälfte 47 entsprechend integral an einem Abschnitt des Bodens der Ölwanne 42 derart vorgesehen, dass sie davon vorstehen. Die Gehäusehälfte 47 ist entfernbar an den Befestigungsabschnitten 52 mit Bolzen 53 angebracht. D.h. das Pumpengehäuse 45 ist entfernbar an den am Boden der Ölwanne 42 vorgesehenen Befestigungsabschnitten 52 angebracht.
Ein Einlass 54 ist in der Gehäusehälfte 46 des Pumpengehäuses 45 vorgesehen und ein mit dem Einlass 54 verbundener Ölfilter 55 ist fest zwischen der Gehäusehälfte 46 und der Ölwanne 42 gehalten. Insbesondere ist ein oberer Abschnitt des Ölfilters 55 von unten in einen unteren Abschnitt der Gehäusehälfte 46 derart eingesetzt, dass er mit dem Einlass 54 kontinuierlich ist, und ein unterer Umfangsrand des Ölfilters 55 ist an einem am Boden der Ölwanne 42 vorgesehenen Aufnahmeabschnitt 56 aufgenommen.
Ein Auslass 57 ist in der Gehäusehälfte 47 des Pumpengehäuses 45 vorgesehen und ein mit dem Auslass 57 verbundenes Entlastungsventil 58 ist fest zwischen der Gehäusehälfte 47 und der Ölwanne 42 gehalten, während es in einer Lage parallel zu der des Ölfilters 55 gehalten ist. Insbesondere ist ein oberer Abschnitt des Entlastungsventils 58 von unten in einen unteren Abschnitt der Gehäusehälfte 47 derart eingesetzt, dass es mit dem Auslass 57 kontinuierlich ist, und ein unteres Ende des Entlastungsventils 58 ist von einen am Boden der Ölwanne 42 vorgesehenen erhöhten Abschnitt 59 aufgenommen.
Ein mit dem Auslass 57 in Verbindung stehender Öldurchgang 61 ist in der Gehäusehälfte 47 vorgesehen. Ein mit dem Öldurchgang 61 in Verbindung stehender Öldurchgang 62 ist in dem unteren Abschnitt der Ölwanne 42 vorgesehen, wenn das Pumpengehäuse 45 an der Ölwanne 42 angebracht ist. Ein mit dem Öldurchgang 62 verbundener Ölfilter 63 ist lösbar an einer äußeren Fläche einer Seitenwand der Ölwanne 42 angebracht. Ein Öldurchgang 64 zum Leiten von durch den Ölfilter 63 gereinigtem Öl ist sowohl in der Ölwanne 42 als auch dem Kurbelgehäuse 19 vorgesehen, welcher Durchgang mit einem in dem Kurbelgehäuse 19 vorgesehenen Hauptgang 65 in Verbindung steht.
Ein vorderer Abschnitt der Kurbelwelle 21 ist in einer zylindrischen hohlen Form ausgebildet, um das Gewicht der Kurbelwelle 21 zu reduzieren. Ein zylindrisches Abstandsstück 66, das eine ringförmige Kammer 67 besitzt, welche zwischen der Innenoberfläche der Kurbelwelle 21 und der Außenoberfläche des Abstandsstücks 66 ausgebildet ist, ist in den zylindrischen hohlen Abschnitt der Kurbelwelle 21 eingesetzt. Die ringförmige Kammer 67 erstreckt sich wenigstens zwischen Abschnitten, welche der vorderen und der dazwischenliegenden Wellenlagerwand 22F und 22M des Kurbelgehäuses 19 entsprechen. Beide axialen Enden der ringförmigen Kammer 67 sind flüssigkeitsdicht abgedichtet durch das Anbringen von Dichtungselementen an beiden Enden des Abstandsstücks 66 oder Einpressen beider Enden des Abstandsstücks 66 in die Kurbelwelle 21.
Ein Öldurchgang 68 zur Zufuhr von Öl zu einem zu schmierenden Abschnitt zwischen der dazwischenliegenden Wellenlagerwand 22M und der Kurbelwelle 21 ist in dem Kurbelgehäuse 19 derart vorgesehen, dass er mit dem Haupt gang 65 in Verbindung steht. Die Kurbelwelle 21 besitzt ein Durchgangsloch 69, um das Öl von dem zu schmierenden Abschnitt zwischen der dazwischenliegenden Wellenlagerwand 22M und der Kurbelwelle 21 zu der ringförmigen Kammer 67 zu leiten, und ein Durchgangsloch 70, um Öl von der ringförmigen Kammer 67 zu einem zu schmierenden Abschnitt zwischen der vorderen Wellenlagerwand 22F und der Kurbelwelle 21 zu leiten.
Die Kurbelwelle 21 umfasst integral einen Kurbelzapfen 21L, welcher mit der Pleuelstange 20L auf der Seite des linken Motorblocks 12L verbunden ist, und einen Kurbelzapfen 21R, welcher mit der Pleuelstange 20R auf der Seite des rechten Motorblocks 12R verbunden ist. Ein Öldurchgang 71 zum Leiten des Öls von der ringförmigen Kammer 67 zu einem zu schmierenden Abschnitt zwischen der Pleuelstange 20L und dem Kurbelzapfen 21L ist in der Kurbelwelle 21 vorgesehen. Öl wird von dem Hauptgang 65 zu einem zu schmierenden Abschnitt zwischen der hinteren Wellenlagerwand 22R und der Kurbelwelle 21 zugeführt. Ein Öldurchgang 72 zum Leiten des Öls von dem zu schmierenden Abschnitt zwischen der hinteren Wellenlagerwand 22R und der Kurbelwelle 21 zu einem zu schmierenden Abschnitt zwischen der Pleuelstange 20R und dem Kurbelzapfen 21R ist in der Kurbelwelle 21 vorgesehen.
Um Öl zu dem zu schmierenden Abschnitt zwischen der Pleuelstange 20L und dem Kurbelzapfen 21L zu leiten, kann nebenbei bemerkt der gesamte zylindrische hohle Abschnitt der Kurbelwelle 21 als ein Öldurchgang verwendet werden; in diesem Fall können jedoch Unannehmlichkeiten auftreten, dass eine Hydraulikdruckanstiegszeit beim Start des Motors E verzögert wird und eine Restmenge des Öls beim Ölwechsel erhöht wird, da das Volumen des Öldurchgangs übermäßig groß wird. Unter diesem Gesichtspunkt kann gemäß dieser Ausführungsform das Durchgangsvolumen auf einen geeigneten Wert eingestellt werden, um die Verzögerung der Hydraulikdruckanstiegszeit zu verhindern und die Zunahme der Restölmenge beim Ölwechsel zu verhindern, da die ringförmige Kammer 67, welche, wie oben beschrieben, zwischen dem zylindrischen hohlen Abschnitt der Kurbelwelle 21 und dem Abstandsstück 66 ausgebildet ist, als Öldurchgang verwendet wird. Da auch der Innendurchmesser des zylindrischen hohlen Abschnitts der Kurbelwelle 21 auf einen relativ großen Wert eingestellt werden kann, ohne das Durchgangsvolumen zu erhöhen, ist es nicht notwendig, die Genauigkeit von Durchdringungstiefen der Durchgangslöcher 69 und 70 zu erhöhen. Indem das Abstandsstück 66 aus einem leichteren Material als dem der Kurbelwelle 21 hergestellt wird, kann die gesamte Kurbelwelle 21 leichter gemacht werden.
Das Öl, welches den zu schmierenden Abschnitt zwischen der Pleuelstange 20L und dem Kurbelzapfen 21L und den zu schmierenden Abschnitt zwischen der Pleuelstange 20R und dem Kurbelzapfen 21R geschmiert hat, tropft in die Kurbelkammer 24 und wird einmal auf der Trennwand 25 gesammelt. Öldurchgangslöcher 73 zum Leiten des auf der Trennwand 25 angesammelten Öls zu Abschnitten des Kurbelgehäuses 19 zum Abstützen beider Enden der Nockenwelle 36 sind in der Trennwand 25 vorgesehen. Als Ergebnis wird das Öl gleichmäßig zu schmierenden Abschnitten zwischen der Nockenwelle 36 und dem Kurbelgehäuse 19 zugeführt.
Auf die 5 und 6 Bezug nehmend sind ein Paar von Einlassventilöffnungen 76 und ein Paar von Auslassventilöffnungen 77 in dem Zylinderkopf 15R des rechten Motorblocks 12R derart vorgesehen, dass sie an beiden Seiten einer ersten virtuellen Ebene 78 angeordnet sind, welche die Achslinie der Zylinderbohrung 16R enthält und durch das Zentrum der Verbrennungskammer 17R hindurchgeht, und dass sie der Verbrennungskammer 17R gegenüberliegen. Die erste virtuelle Ebene 78 kreuzt eine Achslinie C der Kurbelwelle 21 in einem Winkel α auf der Projektionsebene orthogonal zu der Achslinie der Zylinderbohrung 16R (parallel zu der Papierebene der 5).
Auf die 7 und 8 Bezug nehmend sind ein Paar Zündkerzen 80 in dem Zylinderkopf 15R derart angebracht, dass die Endabschnitte derselben in die Verbrennungskammer 17R ragen und dass die Achslinien derselben durch das Zentrum der Verbrennungskammer 17R hindurchgehen und auf der ersten virtuellen Ebene 78 angeordnet sind.
Beide Zündkerzen 80 sind symmetrisch bezüglich der zweiten virtuellen Ebene 79 orthogonal zu der ersten virtuellen Ebene 78 angeordnet und sind in dem Zylinderkopf 15R derart angebracht, dass sie so geneigt sind, dass ein Abstand zwischen ihnen zur Verbrennungskammer 17R hin kleiner wird. Die in die Verbrennungskammer 17R ragenden Endabschnitte von beiden Zündkerzen 80 sind in einem Bereich angeordnet, welcher von beiden Einlassventilöffnungen 76 und beiden Auslassventilöffnungen 77 umgeben ist.
Beide Zündkerzen 80 sind mit einer Zündschaltung (nicht gezeigt) verbunden und werden üblicherweise in Synchronisation miteinander durch die Zündschaltung betätigt.
Innere Enden von Kerzeneinsetzzylindern 81, in welche die Zündkerzen 80 einzusetzen sind, sind fest in den Zylinderkopf 15R eingesetzt und äußere Enden der Kerzeneinsetzzylinder 81 sind in Öffnungsabschnitten 83 angeordnet, welche in einer an dem Zylinderkopf 15R befestigten Kopfabdeckung 82R ausgebildet sind. Räume zwischen den äußeren Enden der Kerzeneinsetzzylinder 81 und der Kopfabdeckung 82R sind abgedichtet.
Ein einzelner Einlasskanal 84, welcher üblicherweise mit beiden Einlassventilöffnungen 76 in Verbindung steht und dessen Achslinie auf der zweiten virtuellen Ebene 79 angeordnet ist, ist in dem Zylinderkopf 15R derart vorgesehen, dass er in eine obere Seitenfläche des Zylinderkopfs 15R öffnet. Ein einzelner Auslasskanal 85, welcher üblicherweise mit beiden Auslassventilöff nungen 77 in Verbindung steht und dessen Achslinie auf der zweiten virtuellen Ebene 79 angeordnet ist, ist in dem Zylinderkopf 15R derart vorgesehen, dass er in eine untere Seitenfläche des Zylinderkopfs 15R öffnet.
Ein Einlassrohr 74 ist mit der oberen Seitenfläche des Zylinderkopfs 15R derart verbunden, dass es mit dem Einlasskanal 84 in Verbindung steht, und ein Kraftstoffeinspritzventil 75R ist zusätzlich in dem Einlassrohr 74R vorgesehen.
Jede der Einlassventilöffnungen 76 kann durch ein Einlassventil VI als ein erstes Motorventil geöffnet/geschlossen werden. Ein Ventilschaft 86 des Einlassventils VI ist verschieblich in einen Führungszylinder 87 eingesetzt, welcher in dem Zylinderkopf 15R vorgesehen ist. Das Einlassventil VI ist elastisch in die Ventilschließrichtung durch eine Ventilfeder 89 vorgespannt, welche zwischen dem Zylinderkopf 15R und einer Halterung 88 vorgesehen ist, welche an einem von dem Führungszylinder 87 vorstehenden Ende des Ventilschafts 86 befestigt ist.
Jede der Auslassventilöffnungen 77 kann durch ein Auslassventil VE als einem zweiten Motorventil geöffnet/geschlossen werden. Ein Ventilschaft 90 des Auslassventils VE ist verschieblich in einen in dem Zylinderkopf 15R vorgesehenen Führungszylinder 91 eingesetzt. Das Auslassventil VE ist durch eine Ventilfeder 93 elastisch in die Ventilschließrichtung vorgespannt, welche zwischen dem Zylinderkopf 15R und einer Halterung 92 vorgesehen ist, welche an einem von dem Führungszylinder 91 vorstehenden Ende des Ventilschafts 90 befestigt ist.
Wie der rechte Zylinderkopf 15R ist der linke Zylinderkopf 15L auf der Seite des linken Motorblocks 12L mit einem Paar von Einlassventilen VI und einem Paar von Auslassventilen VE versehen und auch mit einem Paar von Zündker zen versehen. Eine Kopfabdeckung 82L ist an dem Zylinderkopf 15L befestigt und ein Einlassrohr 74L, welches zusätzlich mit einem Kraftstoffeinspritzventil 75L versehen ist, ist mit einer oberen Seitenfläche des Zylinderkopfs 15L verbunden.
Das Paar von Einlassventilen VI und das Paar von Auslassventilen VE, welche in dem rechten Zylinderkopf 15R angeordnet sind, werden durch ein Ventilsystem 94R geöffnet/geschlossen und das Paar von Einlassventilen VI und das Paar von Auslassventilen VE, welche in dem linken Zylinderkopf 15L angeordnet sind, werden durch ein Ventilsystem 94L geöffnet/geschlossen. Die Konfiguration des Ventilsystems 94R ist dasselbe wie das von dem Ventilsystem 94L und daher wird nachfolgend nur die Konfiguration des Ventilsystems 94R auf der Seite des rechten Zylinderkopfs 15R beschrieben.
Das Ventilsystem 94R umfasst eine Haltevorrichtung 97, welche integral zylindrische Stößelgehäuse 95 koaxial zu den Ventilschäften 86 von beiden Einlassventilen VI und zylindrische Stößelgehäuse 96 koaxial zu Ventilschäften 90 von beiden Auslassventilen VE umfasst und welche an dem Zylinderkopf 15R befestigt ist; eine einlassseitige Kipphebelwelle 98 als eine erste Kipphebelwelle und eine auslassseitige Kipphebelwelle 99 als eine zweite Kipphebelwelle, welche Achslinien parallel zueinander besitzen und welche fest durch die Haltevorrichtung 97 gelagert sind; einen einlassseitigen Kipphebel 100 als einen ersten Kipphebel, welcher durch die einlassseitige Kipphebelwelle 98 schwenkbar gelagert ist, und einen auslassseitigen Kipphebel 101 als einen zweiten Kipphebel, welcher von der auslassseitigen Kipphebelwelle 99 schwenkbar gelagert ist; Stößel 102, welche verschieblich in die Stößelgehäuse 96 derart eingesetzt sind, dass sie zwischen dem Einlasskipphebel 100 und beiden Einlassventilen VI angeordnet sind, und Stößel 103, welche in die Stößelgehäuse 97 derart verschieblich eingesetzt sind, dass sie zwischen dem auslassseitigen Kipphebel 101 und beiden Auslassventilen VE angeordnet sind; die Nockenwelle 36, welche mit der Kurbelwelle 21 mit einem Untersetzungsverhältnis von 1/2 gekuppelt ist; und eine Druckstange 104, um auf den einlassseitigen Kipphebel 100 gemäß der Drehung der Nockenwelle 36 eine Ventilöffnungskraft zu übertragen, und eine Zugstange 105, um auf den auslassseitigen Kipphebel 101 gemäß der Drehung der Nockenwelle 36 eine Ventilöffnungskraft zu übertragen.
Die einlassseitigen und auslassseitigen Kipphebelwellen 98 und 99 sind an dem Zylinderkopf 15 derart angebracht, dass sie an beiden Seiten des Paars von Zündkerzen 80 angeordnet sind. Insbesondere ist die einlassseitige Kipphebelwelle 98 zwischen dem Paar der Einlassventile VI, d.h. den Stößelgehäusen 95 und beiden Zündkerzen 80, angeordnet und die auslassseitige Kipphebelwelle 99 ist zwischen dem Paar von Auslassventilen VE, d.h. den Stößelgehäusen 96 und beiden Zündkerzen 80 angeordnet. Auf der Projektionsebene orthogonal zu der Achslinie der Zylinderbohrung 16R (parallel zu der Papierebene der 7) sind die Lagen von beiden Kipphebelwellen 98 und 99 so eingestellt, dass sich ihre Achslinien parallel zu den ersten virtuellen Ebenen 78 auf beiden Seiten der ersten virtuellen Ebene 78 erstrecken, während sie die Achslinie C der Kurbelwelle 21 kreuzen.
Der Stößel 102 (oder 103) ist in einer zylindrischen Form mit geschlossenem Boden ausgebildet, welche einen Durchmesser besitzt, welcher größer als ein Außendurchmesser des Ventilschafts 86 des Einlassventils VI (oder des Ventilschafts 90 des Auslassventils VE) ist. Der Stößel 102 (oder 103) ist verschieblich in das Stößelgehäuse 95 (oder 96) eingesetzt, wobei das geschlossene Ende desselben zur Seite des Kipphebels 101 (oder 102) gerichtet ist. Das geschlossene Ende des Stößels 102 (oder 103) hat eine Mehrzahl von Durchgangslöchern 106 (oder 107), welche längs einer kreisförmigen Linie angeordnet sind, um das Gewicht des Stößels 102 (oder 103) zu verringern.
Ein Paar Antriebsarme 100a und 100b, welche sich zu den Stößeln 102 erstrecken, sind integral an dem einlassseitigen Kipphebel 100 vorgesehen. Die vorderen Enden der Antriebsarme 100a und 100b sind in Kontakt mit den äußeren Flächen der geschlossenen Enden der Stößel 102, um auf die Ventilschäfte 86 der Einlassventile VI über die Stößel 102 Antriebskräfte zu übertragen, um die Einlassventile VI in die Ventilöffnungsrichtung zu drücken.
Ein Paar Antriebsarme 100a und 100b, welche sich zu den Stößeln 103 erstrecken, sind integral an dem auslassseitigen Kipphebel 101 vorgesehen. Die vorderen Enden der Antriebsarme 101a und 101b sind in Kontakt mit den äußeren Flächen der geschlossenen Enden der Stößel 103, um auf die Ventilschäfte 90 der Auslassventile VE über die Stößel 103 Antriebskräfte zu übertragen, um die Auslassventile VE in die Ventilöffnungsrichtung zu drücken.
Nebenbei bemerkt ist gemäß dieser Ausführungsform zum Einstellen eines Ventilspiels, wie in 6 gezeigt, eine Ausgleichscheibe 121 zwischen dem Ventilschaft 86 und dem Stößel 102 gehalten, und eine Ausgleichscheibe 122 ist zwischen dem Ventilschaft 90 und dem Stößel 103 gehalten. Anstelle der Ausgleichscheibe 121 (oder 122) kann eine Stößelschraube, welche in das vordere Ende des Antriebsarms 100a (oder 100b), 101a (oder 101b) derart geschraubt ist, dass sie in ihrer Vorwärts- und Rückwärtsbewegungsposition einstellbar ist, in Kontakt mit dem Stößel 102 (oder 103) gebracht werden.
Ein Öldurchgang 108, zu dem das Öl von der Ölpumpe 44 geleitet wird, ist sowohl in dem Zylinderkopf 15R als auch der mit dem Zylinderkopf 15R verbundenen Haltevorrichtung 97 vorgesehen. Ein Ölloch 109, welches mit dem Öldurchgang 108 und mit ringförmigen Ausnehmungen 110 und 111 in Verbindung steht, welche an Innenflächen der Stößelgehäuse 95 und 96 vorgesehen sind, ist in der Haltevorrichtung 97 und in den Stößelgehäusen 95 und 96 vorgesehen.
Auf 9 Bezug nehmend ist die unter der Kurbelwelle 21 angeordnete Nockenwelle 36 versehen mit einem einlassseitigen Nocken 112R entsprechend den Einlassventilen VI auf der Seite des rechten Motorblocks 12R, einem einlassseitigen Nocken 112L entsprechend den Einlassventilen VI auf der Seite des linken Motorblocks 12L, einem auslassseitigen Nocken 113R entsprechend den Auslassventilen VE auf der Seite des rechten Motorblocks 12R, und einem auslassseitigen Nocken 113L entsprechend den Auslassventilen VE auf der Seite des linken Motorblocks 12L.
Schlepphebel 114R und 114L, welche den einlassseitigen Nocken 112R und 112L folgen, und Schlepphebel 115R und 115L, welche den auslassseitigen Nocken 113R und 113L folgen, sind schwenkbar durch das Kurbelgehäuse 19 gelagert. Die Schlepphebel 114R und 115L sind bezüglich der Nockenwelle 36 auf der Seite des rechten Motorblocks 12R angeordnet und sind durch eine an dem Kurbelgehäuse 19 angebrachte gemeinsame Tragwelle 118 schwenkbar gelagert. Die Schlepphebel 114L und 115R sind bezüglich der Nockenwelle 36 auf der Seite des linken Motorblocks 12L angeordnet und sind durch eine an dem Kurbelgehäuse 19 angebrachte gemeinsame Tragwelle 119 schwenkbar gelagert.
Auf 7 Bezug nehmend sind Eingangsarme 100c und 101c, welche sich auf der Projektionsebene orthogonal zu der Achslinie der Zylinderbohrung 16R von dem einlasseitigen Kipphebel 100 und dem auslassseitigen Kipphebel 101 zur Seite der Nockenwelle 36 (untere Seite der 7) erstrecken, jeweils an den Kipphebeln 100 und 101 vorgesehen. Der Eingangsarm 100c des einlassseitigen Kipphebels 100 ist mit dem Schlepphebel 114R durch eine Druckstange 104 verbunden und der Eingangsarm 101c des auslassseitigen Kipphebels 101 ist mit dem Schlepphebel 115R durch die Zugstange 105 verbun den. Die Druckstange 104 wirkt bei der Bewegung derselben in der Richtung entgegengesetzt zur Nockenwelle 36, um den Eingangsarm 100c zum Schwenken des einlassseitigen Kipphebels 100 in die Ventilöffnungsrichtung nach oben zu drücken. Die Zugstange 105 wirkt bei der Bewegung derselben zur Seite der Nockenwelle 36, um den Eingangsarm 101c zum Schwenken des auslassseitigen Kipphebels 101 in die Ventilöffnungsrichtung zu ziehen.
Eine sich von dem Kurbelgehäuse 19 zu beiden Zylinderköpfen 15R und 15L erstreckende Stangenkammer 120 ist unter dem Motorhauptkörper 11 ausgebildet. Die Druckstange 104 und die Zugstange 105 sind in der Stangenkammer 120 enthalten und angeordnet. Da darüber hinaus die Zugfestigkeit eines Materials zur Ausbildung der beiden Stangen 104 und 105 höher als die Druckfestigkeit derselben ist, ist der Durchmesser der Zugstange 105 so eingestellt, dass er kleiner als der der Druckstange 104 ist.
Sphärische Abschnitte 104a und 104b sind an beiden Enden der Druckstange 104 vorgesehen. Der sphärische Abschnitt 104a an einem Ende der Druckstange 104 ist schwenkbar an dem Schlepphebel 114R aufgenommen und der sphärische Abschnitt 104b an dem anderen Ende der Druckstange 104 ist schwenkbar an dem vorderen Ende des Eingangsarms 100c aufgenommen, welcher an dem einlassseitigen Kipphebel 100 vorgesehen ist.
Wie in 10 gezeigt, ist eine annähernd U-förmige Gabel 116, welche zur Seite entgegengesetzt zur Nockenwelle 36 geöffnet ist, integral an dem Schlepphebel 115R vorgesehen und ein in einem Ende der Zugstange 105 durch Presssitz oder dgl. befestigter Stift 123 ist mit der Gabel 116 im Eingriff. Ferner ist eine annähernd U-förmige Gabel 117, welche auf der Seite entgegengesetzt zu der Kurbelwelle 36 geöffnet ist, integral an dem vorderen Ende des Eingangsarms 101c vorgesehen, welcher an dem auslassseitigen Kipphebel 101 vorgesehen ist, und ein Stift 124, welcher in dem anderen Ende der Zugstange 105 befestigt ist, ist mit der Gabel 117 im Eingriff. Da die beiden Enden der Zugstange 105 mit dem an dem auslassseitigen Kipphebel 101 vorgesehenen Eingangsarm 101c und dem Schlepphebel 115R verbunden werden können, indem lediglich die beiden Enden der Zugstange 105 mit den Gabeln 116 und 117 in Eingriff gebracht werden, kann bei dieser Konfiguration ein Ende der Zugstange 105 mit dem Schlepphebel 115R von der Seite des Zylinderkopfs 15R her verbunden werden, ohne die Ölwanne 42 zu zerlegen, mit dem Ergebnis, dass die Durchführbarkeit bei Wartungsarbeiten verbessert werden kann.
Die Funktion dieser Ausführungsform wird unten beschrieben. Da das Pumpengehäuse 45 der Ölpumpe 44 zur Zufuhr von Schmieröl zu verschiedenen Abschnitten des Motors E entfernbar an den Montageabschnitten 52 angebracht ist, welche am Boden der mit dem unteren Abschnitt des Kurbelgehäuses 19 verbundenen Ölwanne 42 vorgesehen sind, ist es möglich, die Ölpumpe 44 an eine relativ niedrigen Position in dem Motor E zu setzen und folglich den Schwerpunkt des Motors E abzusenken und die Saugeffizienz und Wartungsdurchführung der Ölpumpe 44 zu verbessern.
Da der mit dem Einlass 54 der Ölpumpe 44 verbundene Ölfilter 55 fest zwischen der Ölwanne 42 und dem Pumpengehäuse 45 gehalten ist, ist es möglich, den Ölfilter 55 zwischen der Ölwanne 42 und dem Pumpengehäuse 45 ohne Verwendung von Teilen, welche für die Befestigung desselben spezialisiert sind, wie z.B. Bolzen, zu fixieren und folglich die Teilezahl und Anzahl an Montageschritten zu verringern. Da ferner ein Ölsaugdurchgang zwischen dem Einlass 54 der Ölpumpe 44 und dem Ölfilter 55 verkürzt werden kann, kann der Pumpverlust der Ölpumpe 44 verringert werden.
Da das mit dem Auslass 57 der Ölpumpe 44 verbundene Entlastungsventil 58 fest zwischen der Ölwanne 42 und dem Pumpengehäuse 45 gehalten ist, während es in einer Stellung parallel zu der des Ölfilters 55 gehalten wird, kann das Entlastungsventil 58 angeordnet werden, indem ein Raum effektiv verwendet wird, welcher an einer Seite des Ölfilters 55 ausgebildet ist, indem der Ölfilter 55 zwischen dem Pumpengehäuse 45 und der Ölwanne 42 gehalten wird. Da auch das Entlastungsventil direkt mit dem Pumpengehäuse 45 der Ölpumpe 44 verbunden ist, ist es möglich, den Ölaustragsdurchgang, welcher aus den Öldurchgängen 61 und 62 besteht, welche sich von dem an der Außenfläche der Seitenwand der Ölwanne 42 angebrachten Ölfilter 63 zu der Ölpumpe 44 erstrecken, zu verkürzen und zu vereinfachen. Da ferner eine Entlastungsöffnung des Entlastungsventils 58 leicht in Öl in der Ölwanne 42 gesetzt werden kann, kann verhindert werden, dass das Öl Blasen bildet.
Nebenbei bemerkt ist die Trennwand 46a, welche die Kraftübertragungskammer 50 bildet, welche von der Ölvorratskammer 43 getrennt ist, welche in der Ölwanne 42 zwischen der Seitenwand der Ölwanne 42 und der Trennwand 46a ausgebildet ist, an der Gehäusehälfte 46 ausgebildet, welche einen Teil des Pumpengehäuses 45 bildet, und das Zahnrad 51, welches durch eine von der Kurbelwelle 21 übertragene Energie gedreht wird, ist an dem Endabschnitt der drehbar durch das Pumpengehäuse 45 gelagerten Antriebswelle 48 auf der Seite der Kraftübertragungskammer 50 befestigt. Da folglich das Zahnrad 51 zur Übertragung einer Energie von der Kurbelwelle 21 zu der Antriebswelle 48 das in der Ölvorratskammer 43 in der Ölwanne 42 bevorratete Öl nicht hin- und herbewegt, ist es möglich, das Auftreten von Reibungsverlusten und Ölnebel infolge der Hin- und Herbewegung des Öls zu verhindern.
Der in einer zylindrischen Form mit geschlossenem Boden ausgebildete Stößel 102 (oder 103), welcher einen größeren Durchmesser als den des Ventilschafts 86 (oder 90) besitzt, ist zwischen dem Ventilschaft 86 des Einlassventils VI (oder dem Ventilschaft 90 des Auslassventils VE) und dem einlass seitigen Kipphebel 100 (oder auslassseitigen Kipphebel 101) angeordnet, welcher gekoppelt mit der Drehung der Nockenwelle 36 geschwenkt wird; und der Stößel 102 (oder 103) ist verschieblich in das zylindrische Stößelgehäuse 95 (oder 96) eingesetzt, welches integral an der an den Zylinderköpfen 15R und 15L befestigten Haltevorrichtung 97 vorgesehen ist und welches koaxial zum Ventilschaft 86 (oder 90) ist.
Mit dieser Konfiguration wird eine Antriebskraft von dem einlassseitigen Kipphebel 100 (oder dem auslassseitigen Kipphebel 101) auf den Ventilschaft 86 des Einlassventils VI (oder den Ventilschaft 90 des Auslassventils VE) über den Stößel 102 (oder 103) ausgeübt, sodass keine Biegelast auf den Ventilschaft 86 (oder 90) ausgeübt wird, welcher einen relativ kleinen Durchmesser besitzt. Als Ergebnis ist es möglich, das Auftreten von partiellem Verschleiß, Fressen und dgl. in dem Führungszylinder 87 (oder 91) zu verhindern. Da ferner der Stößel 102 (oder 103) einen relativ großen Durchmesser besitzt, ist es selbst dann, wenn eine Biegelast von dem einlassseitigen Kipphebel 100 (oder auslassseitigen Kipphebel 101) ausgeübt wird, möglich, das Auftreten von partiellem Verschleiß, Fressen und dgl. zwischen dem Stößelgehäuse 95 (oder 96) und dem Stößel 102 (oder 103) zu minimieren und folglich die Zuverlässigkeit der Ventilsysteme 94R und 94L zu verbessern.
Da das in den Innenflächen der Stößelgehäuse 95 und 96 geöffnete Ölloch 109 in der Haltevorrichtung 97 und in den Stößelgehäusen 95 und 96 vorgesehen ist, ist es möglich, die Gleitbewegung des Stößels 102 (oder 103) in dem Stößelgehäuse 95 (oder 96) gleichmäßiger zu machen und folglich sicherer das Auftreten von partiellem Verschleiß, Fressen und dgl. zwischen dem Stößelgehäuse 95 (oder 96) und dem Stößel 102 (oder 103) zu verhindern.
Wenn ein Punkt des Stößels 102 (oder 103), an welchem eine Antriebskraft von dem einlassseitigen Kipphebel 100 (oder 101) ausgeübt wird, vom Zentrum des Stößels 102 (oder 103) versetzt ist, kann in diesem Fall der Stößel 102 (oder 103) um seine Achslinie gedreht werden und entsprechend kann das Einlassventil VI (oder Auslassventil VE) gedreht werden, um auf diese Weise zu verhindern, dass ein Blockieren an einer Seite des Einlassventils VI (oder Auslassventils VE) vorkommt. Unter diesem Gesichtspunkt kann gemäß dieser Ausführungsform das Einlassventil VI (oder Auslassventil VE) durch das problemlose Gleiten des Stößels 102 (oder 103) in dem Stößelgehäuse 95 (oder 96) leicht gedreht werden.
Das Paar von Einlassventilöffnungen 76 und das Paar von Auslassventilöffnungen 77 sind in dem Zylinderkopf 15R (oder 15L) derart vorgesehen, dass sie an beiden Seiten der ersten virtuellen Ebene 78 angeordnet sind, welche die Achslinie der Zylinderbohrung 16R (oder 16L) enthält, und durch ein annäherndes Zentrum der Verbrennungskammer 17R (17L) hindurchgeht und dass sie zu der Verbrennungskammer 17R (17L) weisen; und das Paar von Zündkerzen 80 sind an dem Zylinderkopf 15R (oder 15L) angebracht. Beide Zündkerzen 80, welche annähernd symmetrisch bezüglich der zweiten virtuellen Ebene 79 sind, welche durch das Zentrum der Verbrennungskammer 17R (oder 17L) hindurchgeht und orthogonal zu der ersten virtuellen Ebene 78 ist, sind in dem Zylinderkopf 15R (oder 15L) derart angeordnet, dass sich ihre Achslinien im Wesentlichen längs der ersten virtuellen Ebene 78 erstrecken und dass sie so geneigt sind, dass ein Abstand zwischen ihnen zur Brennkammer 17R (oder 17L) hin kleiner wird. Die in die Verbrennungskammer 17R (oder 17L) ragenden Enden der Zündkerzen 80 sind in dem Bereich angeordnet, welcher von beiden Einlassventilöffnungen 76 und beiden Auslassventilöffnungen 77 umgeben ist.
Da die in die Verbrennungskammer 17R (oder 17L) ragenden Enden des Paars von Zündkerzen 80 in der Nähe eines annähernd zentralen Abschnitts in der Verbrennungskammer 17R (oder 17L) angeordnet sind, ist es mit dieser Konfiguration möglich, eine Flamme in der Verbrennungskammer 17R (oder 17L) ideal zu verbreiten, und ferner ist es selbst dann, wenn eine unbeabsichtigte Zündung in einer der beiden Zündkerzen 80 vorkommt, möglich, die Verschlechterung des Flammenausbreitungszustands zu minimieren, da die andere Zündkerze 80 in dem annähernd zentralen Abschnitt der Verbrennungskammer 17R (oder 17L) angeordnet ist.
Da beide Zündkerzen 80 aus der Richtung orthogonal zu der ersten virtuellen Ebene 78 gesehen in einer annähernden V-Form, welche in der Richtung entgegengesetzt zur Verbrennungskammer 17R (oder 17L) geöffnet ist, angeordnet sind, können beide Zündkerzen 80 leicht in dem Zylinderkopf 15R (oder 15L) angebracht werden, wobei die in die Verbrennungskammer 17R (oder 17L) ragenden Enden der Zündkerzen 80 in der Nähe eines annähernd zentralen Abschnitts der Verbrennungskammer 17R (oder 17L) angeordnet sein dürfen.
Da beide Zündkerzen 80 gemeinsam in der Nähe des zentralen Abschnitts der Verbrennungskammer 17R (oder 17L) angeordnet sind, ist es möglich, den Freiheitsgrad der Form eines Wassermantels auf der Seite des Zylinderkopfs 15R (oder 15L) zu erhöhen und den Freiheitsgrad einer Anordnung von Befestigungsbolzen zur Befestigung des Zylinderkopfs 15R (oder 15L) an dem Zylinderblock 13R (oder 13L) zu erhöhen und folglich die Abdichtleistung zwischen dem Zylinderkopf 15R (oder 15L) und dem Zylinderblock 13R (oder 13L) wie auch die Kühlleistung zu verbessern.
Die einlassseitigen und auslassseitigen Kipphebel 100 und 101 sind schwenkbar durch die einlassseitigen und auslassseitigen Kipphebelwellen 98 und 99 gelagert, welche die sich längs der ersten virtuellen Ebene 78 erstreckenden Achslinien besitzen, welche Ebene die Achslinie der Zylinderbohrung 16R enthält und durch das Zentrum der Verbrennungskammer 17R hindurchgeht; und welche Ebene die Achslinie der Kurbelwelle 21 in dem Winkel α auf der Projektionsebene orthogonal zu der Achslinie der Zylinderbohrung 16R kreuzt; und die einlassseitigen und auslassseitigen Kipphebelwellen 98 und 99 sind an dem Zylinderkopf 15R (oder 15L) derart angebracht, dass sie an beiden Seiten von beiden Zündkerzen 80 angeordnet sind. Mit dieser Konfiguration ist es möglich, die Breite des Zylinderkopfs 15R (oder 15L) auf einen relativ kleinen Wert in der Richtung längs der zweiten virtuellen Ebene 79 einzustellen und folglich zur Kompaktheit des Motors E beizutragen.
Der sich auf der Projektionsebene orthogonal zu der Achslinie der Zylinderbohrung 16R (oder 16L) vom Kipphebel 101 zur Seite der Nockenwelle 36 hin erstreckende Eingangsarm 101c ist an dem auslassseitigen Kipphebel 101 vorgesehen und die Zugstange 105, welche in der Achsrichtung gemäß der Drehung der Nockenwelle 36 hin- und hergeht, ist mit dem Eingangsarm 101c verbunden, um den auslassseitigen Kipphebel 101 in die Ventilöffnungsrichtung zu schwenken, wenn die Zugstange 105 zur Seite der Nockenwelle 36 hin bewegt wird. Mit dieser Konfiguration ist es nicht notwendig, die Breite des Zylinderkopfs 15R (15L) in der Richtung längs der Achslinie der Kurbelwelle 21 zur Anordnung der Zugstange 105 zu vergrößern und folglich die Größe und das Gewicht des Motors E in der Richtung längs der Achslinie der Kurbelwelle 21 zu verringern.
Der Eingangsarm 100c, welcher sich auf der Projektionsebene orthogonal zu der Achslinie der Zylinderbohrung 16R (oder 16L) von dem Kipphebel 101 zur Seite der Nockenwelle 36 erstreckt, ist an dem einlassseitigen Kipphebel 100 vorgesehen und die in der Achsrichtung gemäß der Drehung der Nockenwelle 36 hin- und hergehende Druckstange 104 ist mit dem Eingangsarm 100c verbunden, um den einlassseitigen Kipphebel 100 in die Ventilöffnungsrichtung zu schwenken, wenn die Druckstange 104 zur Seite der Nockenwelle 36 hin bewegt wird.
Gemäß der Konfiguration, in welcher die einlass- und auslassseitigen Kipphebelwellen 98 und 99 und die einlassseitigen und auslassseitigen Kipphebel 100 und 101, wie oben beschrieben, angeordnet sind und auch eine Öffnungs/Schließkraft zum einlassseitigen Kipphebel 100 durch die Zugstange 105 übertragen wird und eine Öffnungs/Schließkraft zum auslassseitigen Kipphebel 101 durch die Druckstange 104 übertragen wird, kann der Raum in dem Simulator 15R (oder 15L), welcher Raum notwendig ist zur Anordnung der Kipphebelwellen 98 und 99 und der Kipphebel 100 und 101, welche Teile des Ventilsystems 94R (oder 94L) bilden, in der Richtung längs der Achslinie der Kurbelwelle 21 klein gemacht werden.
Ferner ist es nicht notwendig, die Breite des Zylinderkopfs 15R (oder 15L) in der Richtung längs der Achslinie der Kurbelwelle 21 zur Anordnung der Zugstange 105 und der Druckstange 104 zu vergrößern, sodass ein Antriebssystem zwischen der Nockenwelle 36 und beiden Kipphebeln 100 und 101 in einer guten Balance angeordnet werden kann. Dies ermöglicht es, die Größe und das Gewicht des Motors E in der Richtung längs der Achslinie der Kurbelwelle 21 zu verringern.
Da das Paar von Einlassventilen VI und das Paar von Auslassventilen VE in dem Zylinderkopf 15R (oder 15L) derart angeordnet sind, dass sie zu der Verbrennungskammer 17R (oder 17L) weisen, ist es möglich, die Saugeffizienz zu verbessern und dadurch das Ausgangsdrehmoment in einem niedrigen Drehzahlbereich des Motors E zu erhöhen.
11 zeigt eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Ein sphärischer Abschnitt 105a ist an einem Ende einer Zugstange 105 vorgesehen und ein Eingriffsabschnitt 126, welcher in einer Schalenform mit einem Schlitz 127 ausgebildet ist, welcher das Einsetzen der Zugstange 105 erlaubt, ist an einem Schlepphebel 115R vorgesehen, welcher mit dem einen Ende der Zugstange 105 zu verbinden ist. Das eine Ende der Zugstange 105 ist mit dem Schlepphebel 115R durch den Eingriff des spährischen Abschnitts 105a mit dem Eingriffsabschnitt 126 verbunden.
Selbst in dieser Ausführungsform ist es möglich, die Durchführbarkeit bei Wartungsarbeiten zu verbessern, da das eine Ende der Zugstange 105 mit dem Schlepphebel 115R von der Seite des Zylinderkopfs 15R her verbunden werden kann, ohne die Ölwanne 42 auszubauen.
Während die bevorzugten Ausführungsformen, wie oben beschrieben, beschrieben wurden, ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt und es ist verständlich, dass verschiedene Änderungen im Design vorgenommen werden können, ohne vom Schutzbereich der Ansprüche abzuweichen.
Beispielsweise kann die vorliegende Erfindung weithin bei anderen Motoren als dem Zweizylindermotor vom Boxertyp verwendet werden.
Wie oben beschrieben, kann gemäß der im Anspruch 1 beschriebenen Erfindung ein Raum, welcher zur Anordnung der Kipphebelwelle, des Kipphebels und dgl., welche einen Teil des Ventilsystems bilden, ausgebildet werden muss, so eingestellt werden, dass er in der Richtung längs der Achslinie der Kurbelwelle kleiner ist. Da es ferner nicht notwendig ist, die Breite des Zylinderkopfs in der Richtung längs der Achslinie der Kurbelwelle zur Anordnung der Zugstange zu vergrößern, ist es möglich, die Größe und das Gewicht des Motors in der Richtung längs der Achslinie der Kurbelwelle zu verringern.
Gemäß der im Anspruch 2 beschriebenen Erfindung ist es möglich, die Saugeffizienz zu verbessern und das Ausgangsdrehmoment in einem niedrigen Drehzahlbereich zu erhöhen. Ebenso kann ein Raum, welcher in dem Zylinderkopf zur Anordnung der ersten und der zweiten Kipphebelwellen, der ersten und zweiten Kipphebel und dgl., welche einen Teil des Ventilsystems bilden, ausgebildet werden muss, so eingestellt werden, dass er in der Richtung längs der Achslinie der Kurbelwelle kleiner ist. Da es ferner nicht notwendig ist, die Breite des Zylinderkopfs in der Richtung längs der Achslinie der Kurbelwelle zur Anordnung der Zugstange und der Druckstange zu vergrößern, kann ein Antriebssystem zwischen der Nockenwelle und beiden Kipphebeln in einer guten Balance angeordnet werden mit dem Ergebnis, dass es möglich ist, die Größe und das Gewicht des Motors in der Richtung längs der Achslinie der Kurbelwelle zu verringern.
Zusammenfassend ist es ein Ziel, ein Ventilsystem für einen Motor bereitzustellen, in welchem ein mit einem Motorventil gekuppelter Kipphebel auf einer Kipphebelwelle gelagert ist, welche fest an einem Zylinderkopf angebracht ist, derart, dass er gemäß der Drehung einer Nockenwelle schwenkbar ist, welches durch eine Realisierung der Größen- und Gewichtsverringerung des Motors gekennzeichnet ist.
Um dies zu erreichen, ist die Lage einer Kipphebelwelle 99 so eingestellt, dass sie eine Achslinie besitzt, welche eine Achslinie einer Kurbelwelle auf der Projektionsebene orthogonal zu einer Achslinie einer Zylinderbohrung kreuzt. Ein durch die Kipphebelwelle 99 schwenkbar gelagerter Kipphebel 101 ist mit einem Eingangsarm 101c versehen, welcher sich auf der Projektionsebene von dem Kipphebel 101 zur Seite der Nockenwelle erstreckt, und eine gemäß der Drehung der Nockenwelle in der Achsrichtung hin- und hergehende Zugstange 105 ist mit dem Eingangsarm 101c verbunden.

Claims

Ventilsystem für einen Motor, in welchem eine Kurbelwelle (21) durch ein Kurbelgehäuse (19) derart drehbar gelagert ist, dass sie mit einem verschiebbar in eine Zylinderbohrung (16R, 16L) eingesetzten Kolben (18R, 18L) verbunden ist; eine Nockenwelle (36), welche eine Achslinie parallel zu einer Achslinie der Kurbelwelle (21) besitzt, mit der Kurbelwelle (21) mit einem Untersetzungsverhältnis von 1/2 gekuppelt ist; und ein mit ersten Motorventilen (VI) gekuppelter erster Kipphebel (100) und ein mit zweiten Motorventilen (VE) gekuppelter zweiter Kipphebel (101) jeweils durch eine erste Kipphebelwelle (98) und eine zweite Kipphebelwelle (99), welche fest von einem Zylinderkopf (15R, 15L) gelagert sind, derart gelagert sind, dass sie gemäß der Drehung der Nockenwelle (36) schwenkbar sind, wobei die auf einer Seite der Kurbelwelle (21) angeordnete Nockenwelle (36) drehbar durch das Kurbelgehäuse (19) gelagert ist; ein erster Eingangsarm (100c) und ein zweiter Eingangsarm (101c), welche sich auf der Projektionsebene von dem ersten Kipphebel (100) und dem zweiten Kipphebel (101) jeweils zur Seite der Nockenwelle (36) erstrecken, jeweils an dem ersten Kipphebel (100) und dem zweiten Kipphebel (101) vorgesehen sind; und eine in der Achsrichtung gemäß der Drehung der Nockenwelle (36) hin- und hergehende Zugstange (105) mit dem zweiten Eingangsarm (101c) des zweiten Kipphebels (101) verbunden ist, um den zweiten Kipphebel (101) in die Ventilöffnungsrichtung zu schwenken, wenn die Zugstange (105) zur Seite der Welle (36) bewegt wird; dadurch gekennzeichnet, dass eine in der Achsrichtung gemäß der Drehung der Nockenwelle (36) hin- und hergehende Druckstange (104) mit dem ersten Eingangsarm (100c) des ersten Kipphebels (100) verbunden ist, um den ersten Kipphebel (100) in die Ventilöffnungsrichtung zu schwenken, wenn die Druckstange (104) zur Seite entgegengesetzt zur Nockenwelle (36) bewegt wird; dass die Lage der ersten und der zweiten Kipphebelwelle (98) und (99) so eingestellt ist, dass sie Achslinien haben, welche die Achslinie der Kurbelwelle (21) auf der Projektionsebene orthogonal zu einer Achslinie der Zylinderbohrung (16R, 16L) kreuzen; und dass die erste und die zweite Kipphebelwelle (98, 99) zwischen den ersten und zweiten Motorventilen (VI, VE) angeordnet sind.
Ventilsystem gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der einem Paar von den ersten Motorventilen (VI) entsprechende erste Kipphebel (100) und der einem Paar von den zweiten Motorventilen (VE) entsprechende zweite Kipphebel (101) in dem Zylinderkopf (15R, 16L) derart angeordnet sind, dass sie zu einer Verbrennungskammer (17R, 17L) weisen und jeweils schwenkbar durch die erste Kipphebelwelle (98) und die zweite Kipphebelwelle (99) gelagert sind, und dass die erste und die zweite Kipphebelwelle (98) und (99) parallel zueinander angeordnet sind.