DE69915534T2

DE69915534T2 - Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE69915534T2
Application number: DE69915534T
Authority: DE
Inventors: Tomotaka Iwata-shi Takano
Original assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Current assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Priority date: 1998-05-11
Filing date: 1999-05-11
Publication date: 2004-08-05
Anticipated expiration: 2019-05-12
Also published as: EP0971116A2; DE69915534D1; DE69913256D1; DE69913256T2; EP0957259A3; EP0957259B1; EP0957259A2; EP0971116A3; EP0971116B1

Description

Diese Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine mit zumindest einer Nockenwelle mit Nocken, wobei die Nockenwelle für eine Drehung an einem Zapfenlagerabschnitt eines Zylinderkopfes und durch eine Nockenkappe gelagert ist, einer Kraftstoffpumpe zum Zuführen von Kraftstoff zu einem Einspritzer zum Kraftstoffeinspritzen in eine Brennkammer, wobei die Kraftstoffpumpe durch die Nockenwelle antreibbar ist, wie z. B. in der US- A- 5769611 gezeigt.
Motoren, die in Fahrzeugen montiert werden sollen, schließen z. B. einen Motor ein, in dem eine Nockenwelle einer Ventilbetätigungsvorrichtung zur Drehung mittels eines Zapfenlagerabschnittes eines Zylinderkopfes und einer Nockenkappe axial gelagert ist, und er ist mit einer Kraftstoffpumpe versehen, um Kraftstoff zu einem Einspritzern mit der Kraftstoffpumpe, die mit der Nockenwelle angetrieben wird, zuzuführen.
Die Kraftstoffpumpe ist z. B. mit einem separat zugeordneten, mit dem Zylinderkopf verbundenen Befestigungsdeckel verbunden.
Das Befestigen der Kraftstoffpumpe an dem separat zugeordneten, mit dem Zylinderkopf verbundenen Befestigungsdeckel erhöht die Anzahl der separaten Teile, erhöht die Kosten, die Gesamtlänge und das Gewicht des Motors.
Demzufolge ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung eine Brennkraftmaschine, wie oben angezeigt, zu schaffen, die ein zuverlässiges Befestigen der Kraftstoffpumpe erreicht und gleichzeitig die Verminderung der Kosten, des Gewichts und der Größe der Brennkraftmaschine.
Entsprechend der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe für eine Brennkraftmaschine, wie oben angezeigt, dadurch gelöst, dass die Kraftstoffpumpe einen einstückigen Pumpen- Befestigungsabschnitt gegenüber einem ersten Befestigungsabschnitt des Zylinderkopfes und einen zweiten Befestigungsabschnitt der Nockenkappe zum Befestigen der Kraftstoffpumpe aufweist, und dass die Kraftstoffpumpe mit dem gegenüberliegenden ersten Befestigungsabschnitt des Zylinderkopfes und mit dem zweiten Befestigungsabschnitt der Nockenkappe verbunden ist.
Nach einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung sind der erste und der zweite Pumpen- Befestigungsabschnitt jeweils einstückig mit dem Zylinderkopf und der Nockenkappe gebildet. In diesem Fall sind keine speziellen Befestigungsteile erforderlich. Zusätzlich reduziert dies das Gewicht und die Größe der Brennkraftmaschine. Überdies hat die enstückige Struktur auch den Vorteil des Sicherstellens der Steifigkeit.
Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung hat die Pumpe einen einstückigen Befestigungsabschnitt gegenüber einem Seitenabschnitt des Zylinderkopfes und einem Seitenabschnitt der Nockenkappe zum Befestigen der Kraftstoffpumpe. Als ein Ergebnis ist ein separat zugeordnetes Befestigungsteil unnötig und folglich werden das Gewicht und die Größe reduziert und die einstückige Struktur sichert die Steifigkeit.
Zusätzlich ist entsprechend eines weiteren Ausführungsbeispieles der Erfindung die Nockenkappe mit einem Nockensensor- Befestigungsabschnitt zwischen einem Nocken- Aufnahmeabschnitt zum Lagern der Nockenwelle und des Pumpen- Befestigungsabschnittes vorgesehen, und dass ein Nockensensor mit dem Nockensensor- Befestigungsabschnitt verbunden ist.
Bei diesem weiteren Ausführungsbeispiel wird der Raum effizient verwendet und die Steifigkeit der Nockenkappe wird erhöht, da der Nockenwellen- Aufnahmeabschnitt, der Pumpen- Befestigungsabschnitt und der Nockensensor- Befestigungsabschnitt mit der Nockenkappe einstückig gebildet sind.
In diesem Fall ist es vorteilhaft, wenn der Kopfdeckel an dem Nockensensor- Befestigungsabschnitt der Nockenkappe gelagert ist.
Demzufolge ist es möglich, dass die Befestigung des Kopfdeckels zuverlässiger wird, als wenn der Kopfdeckel an dem Nockensensor- Befestigungsabschnitt der Nockenkappe gelagert ist.
Weitere bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung sind in weiteren abhängigen Ansprüchen niedergelegt.
Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung in größerer Ausführlichkeit in Bezug zu mehreren Ausführungsbeispielen derselben in Verbindung zu den beigefügten Zeichnungen erläutert, wobei:
1 eine Draufsicht einer Brennkraftmaschine ist.
2 eine Seitenansicht einer Brennkraftmaschine ist,
3 eine Querschnittsdarstellung ist, die die Befestigung einer Kraftstoffpumpe und eines Nockenwellensensors zeigt,
4 die Kraftstoffpumpe für eine Brennkraftmaschine zeigt,
5 eine Querschnittsansicht, genommen entlang der Linie VI–VI in 1, ist, und
6 eine Querschnittsdarstellung, genommen entlang der Linie VI–VI in 1 ist.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend in Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. 1 ist eine Draufsicht einer Brennkraftmaschine. 2 ist eine Seitenansicht der Brennkraftmaschine. 3 ist eine Querschnittsdarstellung, die die Befestigung einer Kraftstoffpumpe und eines Nockensensors zeigt. 5 ist eine Querschnittsdarstellung, genommen entlang der Linie V–V in 1. 6 ist eine Querschnittsdarstellung, genommen entlang der Linie VI–VI in 1.
Diese Brennkraftmaschine ist vom Typ des Dreizylinder- Viertakt- Reihenmotors und weist einen Block 2 auf, und einen Zylinderkopf 3, verbunden über dem Zylinderblock 2 mittels der Befestigungsschrauben 80, die durch den Zylinderkopf 3 durchgehen und in dem Zylinderblock 2 verschraubt sind. An dem Zylinderkopf 3 ist außerdem ein Kopfdeckel 4 befestigt. An dem Zylinderkopf 3 ist außerdem ein Kopfdeckel 4 befestigt. Ein Kolben 5 ist zum Hin- und Hergehen in jedem Zylinder 2a, gebildet in dem Zylinderblock 2, angeordnet. Eine Brennkammer 6 ist mit dem Kolben 5 und dem Zylinderkopf 3 gebildet.
Zwei Einlasskanäle 7 und zwei Auslasskanäle 8, die jeweils zu jedem der drei Zylinder entsprechen, sind in dem Zylinderkopf 3, mit den Öffnungen 7a der Einlasskanäle 7 und den Öffnungen 8a der Auslasskanäle 8 gebildet, so hergestellt, um jeder Brennkammer 6 zugewandt zu sein. Ein Einlassrohr 30, das mit den Einlasskanälen 7 in Verbindung ist, ist mit dem Zylinderkopf 3 verbunden. Ein Wirbelsteuerventil 31 zum Steuern der Einlassluftmenge und zum Erzeugen eines Wirbelstromes in einem niedrigen Drehzahlbereich ist in dem Einlassrohr 30 angeordnet. Ein Auslassrohr 32, das mit den Aus lasskanälen 8 in Verbindung ist, ist auch mit dem Zylinderkopf 3 verbunden. Der Zylinderkopf 3 ist auch mit einem Einspritzer 33, gebildet um Kraftstoff direkt in die Brennkammer 6 einzuspritzen, versehen.
Einlassventile 9 und Auslassventile 10, jeweils zum Öffnen oder Schließen der Einlasskanäle 7 oder der Auslasskanäle 8, sind in dem Zylinderkopf 3 vorgesehen. Für jeden Zylinder ist eine Zündkerze 90 in dem mittleren Teil des Zylinderkopfes 3, mit seinem zu der Mitte der Brennkammer 6 zugewandten Zündungsabschnitt 90a vorgesehen.
Das Einlassventil 9 und das Auslassventil 10 sind einander im Aufbau ähnlich. Die Nockenwellen 11 und 12 einer Ventilantriebsvorrichtung sind über den Einlassventilen 9 und den Auslassventilen 10 angeordnet und in Zapfenlagerabschnitten 3g und 3h, gebildet in dem Zylinderkopf 3, drehbar gestaltet. Die Nockenkappen 20 und 21 sind über den Zapfenlagerabschnitten 3g und 3h mittels der Schrauben 22 und 23 befestigt.
Die Nockenwelle 11 auf der Einlassseite ist mit den Nocken 11a an den Positionen versehen, die den Eilassventilen 9 entsprechen. Die Nockenwelle 12 auf der Auslassseite ist mit den Nocken 12a an den Positionen gebildet, die den Auslassventilen 10 entsprechen. Die Nockenwellen 11 und 12 sind mit Zahnrädern (nicht gezeigt) versehen, so dass die Nockenwellen, da verriegelt, mit der Kurbelwelle rotieren. Wenn die Nockenwellen 11 und 12 rotieren, treiben die Nocken 11a die Einlassventile 9 an, während die Nocken 12a die Auslassventile 10 antreiben, um die Öffnungen 7a der Einlasskanäle 7 und die Öffnungen 8a der Auslasskanäle 8 bei vorbestimmten Zeitpunkten zu öffnen oder zu schließen.
Eine Seite in der Richtung der Nockenwelle des Zylinderkopfes 3 hat einen einstückig gebildeten Pumpen- Befestigungsabschnitt 3b, um eine Kraftstoffpumpe 40 zu befestigen. Eine Nockenkappe 20, angeordnet auf der Seite in der Richtung zu der Nockenwelle des Zylinderkopfes 3, hat einen einstückig gebildeten Pumpen- Befestigungsabschnitt 20a zum Befestigen der Kraftstoffpumpe 40. Der Pumpen- Befestigungsabschnitt 3b des Zylinderkopfes 3 und der Pumpen- Befestigungsabschnitt 20a der Nockenkappe 20 sind im Verhältnis untereinander und übereinander einander gegenüberliegend mit Befestigungsschrauben 70 angeordnet, die von oben durch beide Seiten 20a1 des Pumpen- Befestigungsabschnittes 20a durchgehen und die in den Schraubenaufnahmeabschnitten 3b1 des Pumpen- Befestigungsabschnittes 3b verschraubt sind, um beide Bauteile zu verbinden.
Der gegenseitig gegenüberliegende Pumpen- Befestigungsabschnitt 3b des Zylinderkopfes 3 und der Pumpen- Befestigungsabschnitt 20a der Nockenkappe 20 sind jeweils mit den Aussparungen 3b2 und 20a2 versehen, in die der Befestigungsabschnitt 40a der Kraftstoffpumpe 40 eingesetzt und installiert ist. Ein Abdichtteil 42 ist zwischen die Aussparungen 3b2 und 20a2 und den Verbindungsabschnitt 40a der Kraftstoffpumpe 40 zwischengefügt und mit drei Schrauben 43 befestigt, die durch den Befestigungsabschnitt 40a in der Richtung der Seite des Zylinderkopfes 3 durchgehen und in den Seitenabschnitt des Zylinderkopfes 3 verschraubt sind.
Die Kraftstoffpumpe 40 zum Zuführen von Kraftstoff zu dem Einspritzer 33, um den Kraftstoff einzuspritzen, ist wie oben beschrieben angeordnet, und ist mit einem Kraftstoffeinlassabschnitt 40d und einem Kraftstoffauslassabschnitt 40e versehen. Der von dem Kraftstoffauslassabschnitt 40e gelieferte Kraftstoff wird zu dem Einspritzer 33 gesendet. Der treibende Abschnitt von dem Kraftstoffauslassabschnitt 40e ist hergestellt, um mit dem vorderen Endabschnitt 11f der Nockenwelle 11 im Eingriff zu sein, so dass die Kraftstoffpumpe 40 durch die Drehung der Nockenwelle 11 angetrieben wird.
Die Kraftstoffpumpe 40 hat den einstückig gebildeten Pumpen- Befestigungsabschnitt 40a, der den Seitenabschnitten des Zylinderkopfes 3 und der Nockenkappe 3 zugewandt ist. Die Kraftstoffpumpe 40 ist mit dem gegenüberliegenden Pumpen- Befestigungsabschnitt 3b des Zylinderkopfes 3 und dem Pumpen- Befestigungsabschnitt 20a der Nockenkappe 20 verbunden.
Das Ausbilden der Pumpen- Befestigungsabschnitte 3b und 20a, einstückig mit den Seitenabschnitten des Zylinderkopfes 3 und der Nockenkappe 20, jeweils wie oben beschrieben, macht eine separates, besonderes Befestigungsteil unnötig, und reduziert demgemäss das Gewicht und die Größe.
Die Nockenkappe 20 ist mit einem Nockensensorbefestigungsabschnitt 20c zwischen dem Pumpen- Befestigungsabschnitt 20a und einem Nockenwellenaufnahmeabschnitt 20b zum Lagern der Nockenwelle 11 versehen. Ein Nockensensor 85 zum Erfassen der Nockenwinkel ist mit dem Nockensensorbefestigungsabschnitt 20c verbunden. Der Befestigungsabschnitt 85a des Nockensensors 85 ist an dem Nockensensorbefestigungsabschnitt 20c der Nockenkappe 20 mittels einer Schraube 86 befestigt und gesichert. Der Nockensensor 85 ist gegenüberliegend zu dem unregelmäßig geformten Winkelertassungsabschnitt 11d der Nockenwelle 11 angeordnet.
Das Ausbilden des Nockenwellenaufnahmeabschnittes 20c des Pumpen- Befestigungsabschnittes 20a und des Nockensensorbefestigungsabschnittes 20c einstückig an der Nockenkappe 20 macht es möglich, den Raum effizient zu nutzen, während die Steifigkeit der Nockenkappe 20 erhöht wird.
Der Nockensensorbefestigungsabschnitt 20c der Nockenkappe 20 ist in die Befestigungsbohrung 88 des Kopfdeckels 4 eingesetzt. Ein Dichtungsteil 89 ist hergestellt, um mit dem ausgesparten Abschnitt 4a1 des Befestigungsabschnittes 4a des Kopfdeckels im Eingriff zu sein. Der Kopfdeckel 4 ist mit dem Zylinderkopf 4a der Oberseite des Zylinderkopfes 3 verbunden. Auf diese Weise wird die Befestigung der Nockenkappe 20 zuverlässiger vorgenommen, da die Nockenkappe 20 auf dem Kopfdeckel 4 unter Verwendung des Befestigungsabschnittes 20c der Nockenkappe 20 gelagert ist.
Wie oben beschrieben hat entsprechend der Erfindung die Kraftstoffpumpe den einstückigen Pumpen- Befestigungsabschnitt dem Seitenabschnitt des Zylinderkopfes und des Seitenabschnittes der Nockenkappe gegenüberliegend, und die Kraftstoffpumpe ist mit den gegenüberliegenden Seitenabschnitten verbunden. Da der Pumpen- Befestigungsabschnitt mit der Kraftstoffpumpe einstückig ist, ist ein separat zugeordnetes Befestigungsteil unnötig und demzufolge sind das Gewicht und die Größe des Motors reduziert, und die einstückige Struktur stellt die Steifigkeit sicher.
Entsprechend eines weiteren Ausführungsbeispieles der Erfindung ist die Nockenkappe mit dem Nockensensorbefestigungsabschnitt zwischen dem Nockenwellenaufnahmeabschnitt und dem Pumpen- Befestigungsabschnitt versehen, und der Nockensensor ist mit dem Nockensensorbefestigungsabschnitt verbunden. Da der Pumpen- Befestigungsabschnitt und der Nockensensorbefestigungsabschnitt mit der Nockenkappe einstückig sind, wird der Raum effizient genutzt und die Steifigkeit der Nockenkappe wird erhöht.
Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung wird die Befestigung der Nocken zuverlässiger, da der Kopfdeckel auf dem Nockensensorbefestigungsabschnitt der Nockenkappe unter Verwendung des Nockensensorbefestigungsabschnittes gelagert ist.

Claims

Brennkraftmaschine (1), die zumindest eine Nockenwelle (11, 12) mit Nocken (11a, 12a) aufweist, die Nockenwelle (11, 12) für eine Rotation an einem Zapfenlagerabschnitt (3g, 3h) eines Zylinderkopfes (3) und durch eine Nockenkappe (20) axial gelagert ist, eine Kraftstoffpumpe (40), um Kraftstoff zu einem Einspritzer (33) zum Einspritzen von Kraftstoff in eine Brennkammer (6) zuzuführen, wobei die Kraftstoffpumpe (40) durch die Nockenwelle (11) antreibbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftstoffpumpe (40) einen einstückigen Pumpen- Befestigungsabschnitt (40a), gegenüberliegend einem ersten Befestigungsabschnitt (3b) des Zylinderkopfes (3), und einen zweiten Befestigungsabschnitt (20a) der Nockenkappe (20) zum Befestigen der Kraftstoffpumpe (40) aufweist, und dass die Kraftstoffpumpe (40) an dem gegenüberliegenden ersten Befestigungsabschnitt (3b) des Zylinderkopfes (3) und an dem zweiten Pumpenbefestigungsabschnitt (20a) der Nockenkappe (20) verbunden ist.
Brennkraftmaschine nach Anspruch (1), dadurch gekennzeichnet, dass der erste und der zweite Pumpenbefestigungsabschnitt (3b, 20a) mittels Schrauben (70) befestigt sind.
Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und der zweite Befestigungsabschnitt (3b, 20a) jeder mit jeweiligen Aussparungen (3b2, 20a2) zum Aufnehmen des einstücken Pumpenbefestigungsabschnittes (40a) der Kraftstoffpumpe (40) versehen ist.
Brennkraftmaschine nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch ein Abdichtteil (42), eingesetzt zwischen die Aussparungen (3b2, 20a2) und den integrierten Pumpenbefestigungsabschnitt (40a) der Kraftstoffpumpe (40).
Brennkraftmaschine nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftstoffpumpe (40) einen Kraftstoffeinlassabschnitt (40d) und einen Kraftstoffauslassabschnitt (40e) aufweist, der Auslassabschnitt (40e) mit dem Einspritzer (33) verbunden ist, und dass die Kraftstoffpumpe (40) über einen angetriebenen Abschnitt (40f) der Kraftstoffpumpe (40), der mit einem Vorderendabschnitt (11f) der Nockenwelle (11) im Eingriff ist, antreibbar ist.
Brennkraftmaschine nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Nockenkappe (20) mit einem Nockensensor- Befestigungsabschnitt (20c) versehen ist, angeordnet zwischen dem zweiten Pumpenbefestigungsabschnitt (20a) und einen Nockenwellen- Aufnahmeabschnitt (20b), der die Nockenwelle (20) lagert, und dass ein Nockensensor (85) mit einem weiteren Nockensensor- Befestigungsabschnitt (85a) versehen ist, um den Nockensensor (85) mit der Nockenkappe (20) zu verbinden.
Brennkraftmaschine nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und zweite Pumpenbefestigungsabschnitt (3b, 20a) jeweils mit dem Zylinderkopf (3) und der Nockenkappe (20) einstückig gebildet ist.
Brennkraftmaschine nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Nockensensor- Befestigungsabschnitt (20c) und der weitere Nockensensor-Befestigungsabschnitt (85a) jeder mit der Nockenkappe (20) und dem Nockensensor (85) jeweils einstückig gebildet ist.
Brennkraftmaschine nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Nockensensor- Befestigungsabschnitt (20c) der Nockenkappe (20) in eine Befestigungsbohrung (88) der Kopfabdeckung (4) eingesetzt ist.
Brennkraftmaschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Kopfabdeckung (4) durch den Nockensensor- Befestigungsabschnitt (20c) der Nockenkappe (20) gelagert ist.
Brennkraftmaschine nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennkraftmaschine eine Reihenmotor-Dreizylinder- Brennkraftmaschine vom Viertakt- Typ ist.