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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine
Ventilbetätigungseinrichtung, umfassend einen Antriebskipphebel, der
zwischen einer Nockenwelle und wenigstens einem Einlaßventil von
Einlaß- und Auslaßventilen angeordnet ist, die in einem
Zylinderkopf eines Motorkörpers angeordnet und in Schließrichtungen
federvorgespannt sind, und der mit dem Einlaßventil
betriebsmäßig gekoppelt ist, einen freien Kipphebel, der ebenfalls
zwischen der Nockenwelle und wenigstens dem Einlaßventil angeordnet
ist und dazu geeignet ist, von dem Einlaßventil frei zu sein,
einen Kopplungsumschaltmechanismus, der in den Kipphebeln
vorgesehen ist und zum Umschalten der Kopplung und Entkopplung der
Kipphebel geeignet ist, und einen Totgang-Mechanismus, der in
dem Motorkörper zum elastischen Vorspannen des freien Kipphebels
zu der Nockenwelle hin vorgesehen ist.
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Eine derartige Ventilbetätigungseinrichtung ist üblicherweise
bekannt, z.B. aus der japanischen
Patentanmeldungsoffenlegungsschrift Nr. 57806/88.
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In der obigen Ventilbetätigungseinrichtung des Stands der
Technik ist der Totgang-Mechanismus in dem Zylinderkopf vorgesehen,
um den freien Kipphebel von einer Seite des Zylinderkopfes nach
oben elastisch vorzuspannen. Weiterhin sind in einem oberen
Abschnitt des Zylinderkopfes Einlaß- und Auslaßöffnungen,
zylindrische Führungen zum Führen von Einlaß- und Auslaßventilen,
Ventilfedern zum Vorspannen der Einlaß- und Auslaßventile und
dergleichen angeordnet. Zur Gewährleistung von Platz, an dem der
Totgang-Mechanismus angeordnet ist, ist die
Konstruktionsvariationsbandbreite etwa der Form der Öffnungen, der Federlast
(Außendurchmesser) der Ventilfedern und dergleichen eingeschränkt,
und es ist schwierig, den Zylinderkopf in der Größe zu
reduzieren.
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Aus der JP-A-63-219805 ist ferner bekannt, eine
Ventilbetätigungseinrichtung vorzusehen, die umfaßt: einen
Antriebskipphebel, der zwischen einer Nockenwelle und wenigstens einem
Einlaßventil von Einlaß- und Auslaßventilen angeordnet ist, die in
einem Zylinderkopf eines Motorkörpers angeordnet und in
Schließrichtungen federvorgespannt sind, und der an dem Einlaßventil
anliegt, einen freien Kipphebel, der zwischen der Nockenwelle
und wenigstens dem Einlaßventil angeordnet ist und dazu geeignet
ist, von dem Einlaßventil frei zu sein, einen
Kopplungsumschaltmechanismus, der in den Kipphebeln vorgesehen ist und zum
Umschalten der Kopplung und Entkopplung der Kipphebel geeignet
ist, und einen Totgang-Mechanismus, der in dem Motorkörper
oberhalb des freien Kipphebels zum elastischen Vorspannen des freien
Kipphebels zu der Nockenwelle hin vorgesehen ist.
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Die vorliegende Erfindung wurde in Anbetracht der obigen
Umstände vollbracht, und es ist ein Ziel der vorliegenden
Erfindung, eine Ventilbetätigungseinrichtung in einem
Verbrennungsmotor bereitzustellen, bei dem die
Konstruktionsvariationsbandbreite des oberen Abschnitts des Zylinderkopfes vergrößert ist
und der Zylinderkopf in der Größe reduziert werden kann.
Um das obige Ziel zu erreichen, ist der Totgang-Mechanismus
gemäß der vorliegenden Erfindung in einem Tragelement aufgenommen,
das oberhalb der Kipphebel verlaufend angeordnet ist und an dem
Motorkörper festgelegt ist.
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Mit einer derartigen Konstruktion ist es möglich, unterhalb der
Kipphebel einen Platz vorzusehen, der ausreicht, um die
Einlaßund Auslaßöffnungen, die zylindrischen Führungen zum Führen der
Einlaß- und Auslaßventile, die Ventilfedern zum Vorspannen der
Einlaß- und Auslaßventile in Schließrichtungen und dergleichen
anzuordnen. Dies macht es möglich, die
Konstruktionsvariationsbandbreite zu vergrößern und den oberen Abschnitt des
Motorkörpers in der Größe zu reduzieren.
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Weiterhin kann der Totgang-Mechanismus angeordnet werden, ohne
den Einlaß- und Auslaßöffnungen und dergleichen in die Quere zu
kommen, und deshalb kann der Totgang-Mechanismus an einer Stelle
angeordnet sein, an der seine elastische Kraft am effektivsten
ausgeübt werden kann. Darüber hinaus kann der
Totgang-Mechanismus in der Größe reduziert sein.
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Eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird
in den Zeichnungen veranschaulicht, in denen
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Figur 1 eine Draufsicht eines wesentlichen Abschnittes ist;
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Figur 2 eine entlang einer Linie II-II in Figur 1 geschnittene
Ansicht ist; und
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Figur 3 eine entlang einer Linie III-III in Figur 2
geschnittene Ansicht ist.
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Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun in
Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen beschrieben.
PBezugnehmend als erstes auf die Figuren 1 und 2 umfaßt ein
wesentlicher Abschnitt eines Motorkörpers E bei einem
Mehrzylinderverbrennungsmotor des SOHC-Typs einen Zylinderblock 1 und
einen mit einer oberen Oberfläche des Zylinderblocks 1 gekoppelten
Zylinderkopf 2. In jedem einer Mehrzahl von Zylindern 3, die in
dem Zylinderblock 1 in der axialen Richtung einer nicht
gezeigten Kurbelwelle voneinander beabstandet vorgesehen sind, ist ein
Kolben 4, der in einer oberen Oberfläche desselben mit einer
Vertiefung 4a versehen ist, verschiebbar aufgenommen. Zwischen
der oberen Oberfläche des Kolbens 4 und dem Zylinderkopf 2 ist
eine Verbrennungskammer 5 gebildet.
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Den Zylindern 3 sind jeweils ein Paar von Einlaßventilbohrungen
6 und ein Paar von Auslaßventilbohrungen 7 zugeordnet, die in
dem Zylinderkopf 2 vorgesehen und an einer Deckenoberfläche der
Verbrennungskammer 5 offen sind. Beide Einlaßventilbohrungen 6
sind mit einer einzigen Einlaßöffnung 8 verbunden, die an einer
Seite des Zylinderkopfs 2 offen ist, und beide
Auslaßventilbohrungen
7 sind mit einer einzigen Auslaßöffnung 9 verbunden, die
an der anderen Seite des Zylinderkopfes 2 offen ist. In einem in
dem Zylinderkopf 2 angeordneten Paar von zylindrischen Führungen
10 ist ein Paar von Einlaßventilen VI1 und VI2 verschiebbar
aufgenommen, die geeignet sind> die Einlaßventilbohrungen 6
unabhängig zu öffnen und zu schließen. Zwischen dem Zylinderkopf 2
und Haltern 11, 11, die an den von den entsprechenden
zylindrischen Führungen 10 vorstehenden oberen Enden der Einlaßventile
VI1 und VI2 festgelegt sind, sind gewendelte Ventilfedern 12, 12
derart angeordnet, daß sie das Einlaßventil VI1 bzw. VI2 umgeben.
Die Einlaßventile VI1 und VI2 sind durch die Ventilfeder 12 bzw.
12 nach oben vorgespannt, d.h. in ihre Schließrichtungen. In
einem Paar von in dem Zylinderkopf 2 angeordneten zylindrischen
Führungen 13 ist ein Paar von Auslaßventilen VE1 und VE2
verschiebbar aufgenommen, die geeignet sind, die
Auslaßventilbohrungen 7 unabhängig zu öffnen und zu schließen. Zwischen dem
Zylinderkopf 2 und Haltern 14, 14, die an den von den
entsprechenden zylindrischen Führungen 13 vorstehenden oberen Enden der
Auslaßventile VE1 und VE2 festgelegt sind, sind gewendelte
Ventilfedern 15, 15 derart angeordnet, daß sie das Auslaßventil VE1
bzw. VE2 umgeben. Die Auslaßventile VE1 und VE2 sind mittels der
Ventilfeder 15 bzw. 15 nach oben vorgespannt, d.h. in ihre
Schließrichtungen.
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Zwischen den Einlaßventilen VI1 und VI2 und einer einzelnen, mit
der Kurbelwelle (nicht gezeigt) mit einem
Untersetzungsverhältnis von 1/2 betriebsmäßig verbundenen Nockenwelle 16 sind ein
erster und ein zweiter Antriebskipphebel 24 und 25 und ein
freier Kipphebel 26 derart angeordnet, daß sie die Drehung der
Nockenwelle 16 in die Öffnungs- und Schließbewegungen der
Einlaßventile VI1 und VI2 umwandeln. Zwischen der Nockenwelle 16 und
den Auslaßventilen VE1 und VE2 ist ein Paar von Auslaßkipphebeln
29 und 30 derart angeordnet, daß sie die Drehung der Nockenwelle
16 in die Öffnungs- und Schließbewegungen der Auslaßventile VE1
und VE2 umwandeln.
PBezugnehmend auch auf Figur 3 weist die Nockenwelle 16 eine zu
der Achse jedes Zylinders 3 orthogonale horizontale Achse auf
und ist durch den Zylinderkopf 2 und durch an dem Zylinderkopf 2
auf entgegengesetzten Seiten jedes Zylinders 3 entlang der Achse
der Kurbelwelle befestigte Halter 19, 19 drehbar getragen. Die
Nockenwelle 16 ist integral mit einer Hochgeschwindigkeitsnocke
21, einer einer Seite der Hochgeschwindigkeitsnocke 21
benachbarten Niedriggeschwindigkeitsnocke 22 und einem der
Hochgeschwindigkeitsnocke 21 auf der der Niedriggeschwindigkeitsnocke
22 entgegengesetzten Seite benachbarten erhabenen Abschnitt 20
versehen. Die Nockenwelle 16 ist ferner integral mit
Auslaßventilnocken 23, 23 auf beiden Seiten der
Niedriggeschwindigkeitsnocke 22 und des erhabenen Abschnitts 20 versehen. Die
Hochgeschwindigkeitsnocke 21 weist eine zum ffnen und Schließen der
Einlaßventile VI1 und VI2 in einem
Hochgeschwindigkeitsbetriebsbereich des Motors geeignete Form auf und umfaßt einen
Basiskreisabschnitt 21a und einen von dem Basiskreisabschnitt 21a
radial nach außen vorstehenden Vorsprungsabschnitt 21b. Die
Niedriggeschwindigkeitsnocke 22 weist eine zum Öffnen und Schließen
des Einlaßventils VI1 in einem
Niedriggeschwindigkeitsbetriebsbereich des Motors geeignete Form auf und umfaßt einen
Basiskreisabschnitt 22a und einen Vorsprungsabschnitt 22b. Dieser
Vorsprungsabschnitt 22b steht von dem Basiskreisabschnitt 22a
bezüglich der Nockenwelle 16 um ein kleineres Ausmaß als das des
Vorsprungsabschnitts 21b der Hochgeschwindigkeitsnocke 21 nach
radial außen und über einen kleineren Zentrumswinkelbereich als
der des Vorsprungsabschnitts 21b vor. Der erhabene Abschnitt 20
ist im Grunde derart ausgebildet, daß er eine um die Achse der
Nockenwelle 16 kreisförmige äußere Oberfläche aufweist, so daß
das Einlaßventil VI2 in einem unteren
Geschwindigkeitsbetriebsbereich des Motors in einen im wesentlichen funktionslosen
Zustand gebracht wird; es ist aber an dem erhabenen Abschnitt 20
ein leicht vorstehender Vorsprung an einer Stelle vorgesehen,
der jedem der Vorsprungsabschnitte 21b und 22b der Hoch- und
Niedriggeschwindigkeitsnocken 21 und 22 entspricht. Darüber
hinaus ist die Breite des erhabenen Abschnitts 20 in einer Richtung
entlang der Achse der Nockenwelle 16 auf einen relativ kleinen
Wert festgesetzt. Ferner weist jede der Auslaßventilnocken 23,
23 eine zum Öffnen und Schließen der Auslaßventile VE1 und VE&sub2;
ungeachtet des Betriebszustands des Motors geeignete Form auf.
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Der erste Antriebskipphebel 24 ist mit einem Einlaßventil VI1
betriebsmäßig verbunden und der zweite Antriebskipphebel 25 ist
mit dem anderen Einlaßventil VI2 betriebsmäßig verbunden. Der
freie Kipphebel 26 ist zwischen dem ersten und dem zweiten
Kipphebel 24 und 25 diesen benachbart angeordnet> so daß er von den
Einlaßventilen VI1 und VI2 frei sein kann. Zwischenabschnitte der
Kipphebel 24, 25 und 26 sind auf einer Einlaßkipphebelwelle 27
schwenkbar getragen, die auf den Haltern 19, 19--- oberhalb der
Nockenwelle 16 fest gehalten ist und eine zu der Nockenwelle 16
parallele Achse aufweist. Die beiden Auslaßkipphebel 29 und 30
sind jeweils unabhängig mit dem Auslaßventil VI1 bzw. VI2
betriebsmäßig verbunden. Zwischenabschnitte der Auslaßkipphebel 29
und 30 sind auf einer Auslaßkipphebelwelle 28 schwenkbar
getragen, die auf den Haltern 19, 19--- parallel zu der
Einlaßkipphebelwelle 27 oberhalb der Nockenwelle 16 fest getragen ist.
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An einem Ende des ersten Antriebskipphebels 24 ist eine Rolle
31 getragen, die in gleitenden Kontakt mit der an der
Nockenwelle 16 vorgesehenen Niedriggeschwindigkeitsnocke 22 kommt, und
an dem einen Ende des zweiten Antriebskipphebels 25 ist ein
Gleitstück 32 vorgesehen, das mit dem an der Nockenwelle 16
vorgesehenen erhabenen Abschnitt 20 in gleitenden Kontakt kommt.
Die Breite des Gleitstücks 32 ist derart schmal ausgeführt, daß
sie dem erhabenen Abschnitt 20 entspricht. An dem freien
Kipphebel 26 ist ein Nockengleitstück 33 vorgesehen, das mit der an
der Nockenwelle 16 vorgesehenen Hochgeschwindigkeitsnocke 21 in
gleitenden Kontakt kommt. Zusätzlich ist an einem Ende jedes der
Auslaßkipphebel 29 und 30 jeweils eine Rolle 34 getragen, welche
Rollen 34 mit jeder der an der Nockenwelle 16 vorgesehenen
Auslaßventilnocken 23, 23 in gleitenden Kontakt kommen.
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In das andere Ende jedes der ersten und zweiten
Antriebskipphebel 24 und 25 ist jeweils eine Mitnehmerschraube 35 vorwärts und
rückwärts bewegbar eingeschraubt, um an einem oberen Ende jedes
der Einlaßventile V und V anzuliegen. Die Einlaßventile VI1
und VI2 werden in Ubereinstimmung mit den Schwenkbewegungen der
Einlaßkipphebel 24 und 25 geöffnet und geschlossen. Auch in das
andere Ende jedes der Kipphebel 29 und 30 ist jeweils eine
Mitnehmerschraube
36 vorwärts und rückwärts bewegbar eingeschraubt,
um an einem oberen Ende jedes der Auslaßventile VE1 und VE2
anzuliegen. Die Auslaßventile VE1 und VE2 werden in Übereinstimmung
mit den Schwenkbewegungen der Auslaßkipphebel 29 und 30 geöffnet
und geschlossen.
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An den oberen Enden der Halter 19, 19---, die von dem
Zylinderkopf 2 auf entgegengesetzten Seiten des jeweiligen Zylinders 3
nach oben vorstehen, ist eine Tragplatte 37 als ein Tragelement
derart festgelegt, daß sie die Halter 19, 19--- verbindet. In
der Tragplatte 37 ist ein Totgang-Mechanismus 38 vorgesehen zum
elastischen Vorspannen des freien Kipphebels 26 von oben hin zu
der Hochgeschwindigkeitsnocke 21.
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Der Totgang-Mechanismus 38 umfaßt ein zylindrisches
Führungselement 39 mit Boden, das in die Tragplatte 37 eingepaßt ist, einen
in dem Führungselement 39 verschiebbar aufgenommenen Kolben 40,
der an einem dem freien Kipphebel 26 näheren Ende des Kolbens 40
mit einem sich verjüngenden Anlageabschnitt 41a versehen ist, um
an dem freien Kipphebel 26 anzuliegen, einen Anschlag 41, der an
einer inneren Oberfläche des Führungselements 39 näher zu dessen
offenen Ende lösbar gesichert ist, um mit dem Kolben 40 in
Eingriff zu stehen, und eine erste und eine zweite Feder 42 und 43,
die zwischen dem Kolben 40 und dem Führungselement 39 angeordnet
sind, um den Kolben 40 in einer Richtung elastisch vorzuspannen,
damit dieser an dem freien Kipphebel 26 anliegt.
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Die Tragplatte 37 umfaßt einen zylindrischen Abschnitt 37a mit
Boden, dessen oberes Ende geschlossen ist, wobei aber ein
unteres Ende des Abschnitts an einer Stelle offen ist, die dem
jeweiligen freien Kipphebel 26 entspricht. Das Führungselement 39
ist in den zylindrischen Abschnitt 37a mit Boden mit einem
offenen Ende des Elements 39 nach unten gerichtet eingefügt.
Zwischen dem Kolben 40 und dem Führungselement 39 ist eine
Federkammer 44 gebildet. Die eine relativ kleine Federkonstante
aufweisende erste Feder 42 ist zwischen dem Kolben 40 und einem in
der Federkammer 44 enthaltenen Halter 45 zusammengedrückt, und
die eine relativ große Federkonstante aufweisende zweite Feder
43 ist zwischen dem Halter 45 und einem geschlossenen Ende des
Führungselements 39 zusammengedrückt.
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In einer inneren Oberfläche des geschlossenen Endes des Kolbens
40 ist ein Loch 40b mit kleinem Durchmesser konzentrisch
vorgesehen, das einen geschlossenen Boden aufweist. Die die relativ
kleine Federkonstante aufweisende erste Feder 42 ist in dem Loch
40b kleinen Durchmessers enthalten und wird dadurch gehindert,
schräg zu stehen. Um zu verhindern, daß das Innere der
Federkammer 44 während einer Schiebeoperation des Kolbens 40 unter Druck
oder unter Unterdruck gesetzt wird, ist in dem Anlageabschnitt
40a des Kolbens 40 ein kreuzförmiges Luftentlüftungsloch 46
vorgesehen und an einer Außenoberfläche des Anlageabschnitts 40a
offen, um die Verbindung der Federkammer 44 mit der Außenseite
zu ermöglichen.
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Weiterhin ist auf der Tragplatte 37 eine Ölnut 47 vorgesehen,
die sich parallel zu der Nockenwelle 16 benachbart einem
Basisende des zylindrischen Abschnitts 37a mit Boden erstreckt. In
dem Basisende des zylindrischen Abschnitts 37a mit Boden und in
dem Führungselement 39 ist ein Öldurchgang 48 vorgesehen, um zu
ermöglichen, daß Öl durch die Ölnut 47 fließt, damit dieses in
die Federkammer 44 weitergegeben wird. Durch Weitergeben von
einer Schmierölzufuhrpumpe 49 durch die Ölnut 47 zugeführten
Schmieröls kann das Schmieröl dem Bereich zwischen dem Kolben 40
und dem Führungselement 39 zugeführt werden.
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Ein Kupplungsumschaltmechanismus 50 ist in dem ersten
Antriebskipphebel 24, dem zweiten Antriebskipphebel 25 und dem freien
Kipphebel 26 vorgesehen und dazu geeignet, die Kupplung und
Entkupplung dieser Kipphebel 24 bis 26 umzuschalten.
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Der Kupplungsumschaltmechanismus 50 umfaßt einen
Verbindungskolben 51, der zum Verbinden des ersten Antriebskipphebels 24 und
des freien Kipphebels 26 miteinander geeignet ist, einen
Verbindungsstift 52, der zum Verbinden des freien Kipphebels 26 und
des zweiten Antriebskipphebels 25 miteinander geeignet ist, ein
Hemmelement 53 zum Hemmen der Bewegungen des Verbindungskolbens
51 und des Verbindungsstiftes 52, und eine Rückstellfeder 54 zum
Vorspannen des Verbindungskolbens 51, des Verbindungsstiftes 52
und des Hemmelements 53 in eine Entkupplungsrichtung.
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In dem ersten Antriebskipphebel 24 ist ein erstes
Führungssackloch 55 parallel zu der Einlaßkipphebelwelle 27 vorgesehen und
zu der Seite des freien Kipphebels 26 offen. Der
Verbindungskolben 51 ist in dem ersten Führungsloch 55 verschiebbar
aufgenommen. Zwischen einem Ende des Verbindungskolbens 51 und einem
geschlossenen Ende des ersten Führungsloches 55 ist eine
Hydraulikdruckkammer 56 gebildet. In dem ersten Kipphebel 24 ist
ferner ein Verbindungsdurchgang 57 vorgesehen, der mit der
Hydraulikdruckkammer 56 in Verbindung steht. In der
Einlaßkipphebelwelle 27 ist ein Hydraulikdruckversorgungsdurchgang 58
vorgesehen und führt zu einer nicht gezeigten
Hydraulikdruckversorgungsquelle. Der Hydraulikdruckversorgungsdurchgang 58 steht
ungeachtet des Schwenkzustandes des Antriebskipphebels 24 stets
mit dem Verbindungsdurchgang 57 in Verbindung.
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Ein dem ersten Führungsloch 55 entsprechendes Führungsloch 59
ist in dem freien Kipphebel 26 parallel zu der
Einlaßkipphebelwelle 27 vorgesehen und erstreckt sich zwischen entgegengesetzen
Seiten des freien Kipphebels 26. Der mit einem Ende an dem
anderen Ende des Verbindungskolbens 51 anliegende Verbindungsstift
52 ist in dem ersten Führungsloch 59 verschiebbar aufgenommen.
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Ein dem Führungsloch 59 entsprechendes zweites Führungssackloch
60 ist in dem zweiten Antriebskipphebel 25 parallel zu der
Einlaßkipphebelwelle 27 vorgesehen und zu der Seite des freien
Kipphebels 26 offen. Das zylindrische Hemmelement 53 mit Boden,
das an dem anderen Ende des Verbindungsstiftes 52 anliegt, ist
in dem zweiten Führungsloch 60 verschiebbar aufgenommen. Das
Hemmelement 53 ist mit seinem offenen Ende zu einem
geschlossenen Ende des zweiten Führungslochs 60 gerichtet angeordnet und
ein radial nach außen vorstehender Kragen 53a an einem offenen
Ende des Hemmelements 53 ist in Gleitkontakt mit einer inneren
Oberfläche des zweiten Führungslochs 60. Die Rückstellfeder 54
ist zwischen dem geschlossenen Ende des zweiten Führungslochs 60
und dem geschlossenen Ende des Hemmelements 53 zusammengedrückt.
Der Verbindungskolben 51, der Verbindungsstift 52 und das
Hemmelement 53 liegen aneinander an und sind durch die Federkraft
der Rückstellfeder 54 in Richtung zu der Hydraulikdruckkammer 56
vorgespannt. Weiterhin ist das geschlossene Ende des zweiten
Führungslochs 60 mit einem Verbindungsloch 61 zum Auslassen von
Luft und Öl versehen.
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Bezugnehmend wieder auf die Figuren 1 und 2 ist eine Zündkerze
64 an einem Zentralabschnitt der Deckenoberfläche der
Verbrennungskammer 5 angeordnet. In dem Zylinderkopf 2 ist ein
Kerzenrohr 65 angeordnet, in das die Zündkerze 64 eingeführt ist. Das
Paar von Auslaßkipphebeln 29 und 30 ist derart angeordnet, daß
die beiden Kipphebel in Gleitkontakt mit den Auslaßventilnocken
23, 23 auf entgegengesetzten Seiten des ersten
Antriebskipphebels 24, des freien Kipphebels 26 und des zweiten
Antriebskipphebels 25 kommen, die einander benachbart angeordnet sind. Dies
macht es möglich, einen relativ breiten Raum zwischen den
Auslaßkipphebeln 29 und 30 zu gewährleisten und die Auslaßventile
VE1 und VE2 in einer relativ weiten Entfernung voneinander
anzuordnen. Deshalb ist das Kerzenrohr 65 in dem Zylinderkopf 2
derart angeordnet, daß es sowohl zwischen den Auslaßventilen VE1
und VE2 als auch zwischen den Auslaßventilkipphebeln 29 und 30
angeordnet ist. Die in das Kerzenrohr 65 eingeführte Zündkerze
64 ist in den Zylinderkopf 2 eingeschraubt, so daß sie dem
Mittelabschnitt der Deckenoberfläche der Verbrennungskammer 5
zugekehrt ist.
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Die Funktionsweise dieser Ausführungsform wird unten
beschrieben.
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Während eines Niedriggeschwindigkeitsbetriebes des Motors ist
der Hydraulikdruck innerhalb der Hydraulikdruckkammer 56 in dem
Kupplungsumschaltmechanismus 50 abgelassen, und die
Anlageoberflächen des Verbindungskolbens 51 und des Verbindungsstiftes 52
sind an einer Position, die einer Position zwischen dem ersten
Antriebskipphebel 24 und dem freien Kipphebel 26 entspricht,
wohingegen die Anlageoberflächen des Verbindungsstiftes 52 und des
Hemmelements 53 an einer Position sind, die einer Position
zwischen dem freien Kipphebel 26 und dem zweiten Antriebskipphebel
25 entspricht. Deshalb können die Kipphebel 24, 25 und 26
relativ zueinander winkelmäßig verlagert werden.
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In einem derartigen Entkupplungszustand bewirkt die Drehung der
Nockenwelle 16, daß der erste Antriebskipphebel 24 in Antwort
auf den Gleitkontakt mit der Niedriggeschwindigkeitsnocke 22
schwenkt, und das eine Einlaßventil VI1 wird mit einem Takt und
einem Hub in Abhängigkeit von der Form der
Niedriggeschwindigkeitsnocke 22 geöffnet und geschlossen. Zusätzlich ist der
zweite Antriebskipphebel 25 in Gleitkontakt mit dem erhabenen
Abschnitt 20 in seinen im wesentlichen funktionslosen Zustand
gebracht, so daß das andere Einlaßventil VI2 in seinen im
wesentlichen funktionslosen Zustand gebracht werden kann. In einem
derartigen Entkupplungszustand wird das Einlaßventil VI2 nicht
vollständig funktionslosen, sondern es wird leicht in einer
Öffnungsrichtung betätigt, wenn das eine Einlaßventil VI1 geöffnet
wird. Folglich ist es möglich, ein Steckenbleiben des
Einlaßventils VI2 in dem Ventilsitz zu verhindern, was andernfalls
passieren könnte, falls ein vollständig geschlossener Zustand
aufrechterhalten wird. Weiterhin wird der freie Kipphebel 26 in
Antwort auf den Gleitkontakt mit der Hochgeschwindigkeitsnocke
21 geschwenkt; diese Schwenkbewegung übt aber keinen Einfluß auf
den ersten und den zweiten Antriebskipphebel 24 und 25 aus. Die
Auslaßventile VE1 und VE2 werden ebenfalls mit einem Takt und
einem Hub in Abhängigkeit von der Form der Auslaßventilnocken 23,
23 geöffnet und geschlossen.
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Der erste Antriebskipphebel 24, der in einem
Niedriggeschwindigkeitsbereich in Funktion ist, in dem sich die
Reibungsverlustkomponente in der Ventilbetätigungseinrichtung auf einen großen
Prozentsatz des Reibungsverlustes des gesamten Motors beläuft,
ist in Gleitkontakt mit der Niedriggeschwindigkeitsnocke 22
durch die Rolle 31, und es ist folglich möglich, zu einer
Verminderung in der Reibungsverlustkomponente in der
Ventilbetätigungseinrichtung, d.h. zu einer Verminderung im Reibungsverlust
in dem gesamten Motor in dem Niedriggeschwindigkeitsbereich
beizutragen.
Ferner sind die Auslaßkipphebel 29 und 30 ebenfalls
durch die Rolle 34, 34 in Gleitkontakt mit den
Auslaßventilnokken 23, 23, und deshalb ist es möglich, den Reibungsverlust im
Niedriggeschwindigkeitsbereich weiter zu reduzieren.
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Während eines Hochgeschwindigkeitsbetriebs des Motors wird der
Hydraulikdruckkammer 56 ein höherer Hydraulikdruck zugeführt.
Dies bewirkt, daß der Verbindungskolben 51 im
Kupplungsumschaltmechanismus 50 in einer Richtung bewegt wird, so daß sich das
Volumen der Hydraulikdruckkammer 56 gegen die Federkraft der
Rückstellfeder 54 vergrößert, so daß folglich der
Verbindungsstift 52 bewegt wird. Wenn die Achsen des ersten Führungslochs
55, des Führungsloches 59 und des zweiten Führungsloches 30
miteinander fluchten, d.h. wenn die Kipphebel 24 bis 26 keine
Relativbewegung zeigen, wird der Verbindungskolben 51 in dem
Führungsloch 59 aufgenommen und in Antwort hierauf wird der
Verbindungsstift 52 in dem zweiten Führungsloch 60 aufgenommen,
wodurch die Kipphebel 24 bis 26 in ihre Kupplungszustände gebracht
werden.
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Wenn die Kipphebel 24 bis 26 in dieser Art und Weise verbunden
sind, wird der freie Kipphebel 26, der in Gleitkontakt mit der
Hochgeschwindigkeitsnocke 21 ist, in einem größten Ausmaß
geschwenkt. Deshalb werden der erste und der zweite
Antriebskipphebel 24 und 25 zusammen mit dem freien Kipphebel 26 geschwenkt,
so daß die Einlaßventile VI1 und VI2 mit einem Takt und einem Hub
in Abhängigkeit von der Form der Hochgeschwindigkeitsnocke 21
geöffnet und geschlossen werden. Zusätzlich bewirken die
Auslaßkipphebel 29 und 30, daß die Auslaßventile VE1 und VE2 ebenfalls
mit einem Takt und einem Hub in Abhängigkeit von der Form der
Auslaßventilnocken 23, 23 geöffnet und geschlossen werden, wie
beim Niedriggeschwindigkeitsbetrieb.
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In dieser Ventilbetätigungseinrichtung ist der
Totgang-Mechanismus 38 zum elastischen Vorspannen des freien Kipphebels 26 in
Richtung zur Nockenwelle 16 in der Tragplatte 37 angeordnet, die
die oberen Enden der Halter 19, 19 --- verbindet, und der
Totgang-Mechanismus spannt den freien Kipphebel 26 von oben in
Richtung zur Nockenwelle 16 elastisch vor. Folglich ist es
möglich, Platz unterhalb der Kipphebel 24 bis 26 und oberhalb des
Zylinderkopfes 2 vorzusehen, der ausreicht, die Einlaßöffnung 8,
die Auslaßöffnung 9, die zylindrischen Führungen 10 und 13 zum
Führen der Einlaßventile VI1 und VI2, die Ventilfedern 12 und 15
zum Vorspannen der Einlaßventile VI1 und VI2 und der
Auslaßventile VE1 und VE2 in Schließrichtungen, und dergleichen
anzuordnen. Dies kann die Konstruktionsvariationsbandbreite, etwa der
Form der Öffnungen 8 und 9, der Federlast (Außendurchmesser) der
Ventilfedern 12 und 15 und dergleichen, vergrößern, und dies
kann auch den Zylinderkopf in der Größe reduzieren.
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Ferner kann der Totgang-Mechanismus 38 ohne gegenseitige Störung
mit den Einlaß- und Auslaßöffnungen 8 und 9, den
Führungszylindem 10 und 13, den Ventilfedern 12 und 15 und dergleichen
angeordnet sein. Deshalb kann der Totgang-Mechanismus 38 an einer
Stelle angeordnet sein, an der seine elastische Kraft am
effektivsten ausgeübt werden kann. Folglich kann die Last jeder der
ersten und zweiten Federn 42 und 43 vermindert sein, was zu
einer Verminderung der Größe der Federn und folglich des Totgang-
Mechanismus beiträgt.