DE69935776T2

DE69935776T2 - Mehrzylinderkopf

Info

Publication number: DE69935776T2
Application number: DE69935776T
Authority: DE
Inventors: Yasutoshi Wako-shi Ito; Sadao Wako-shi Kojima; Teruo Wako-shi Kobayashi; Masakatsu Wako-shi Honda; Masaki Wako-shi Kanehiro; Naohiro Wako-shi Isogai; Shinji Wako-shi Yamada
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1998-12-01
Filing date: 1999-05-19
Publication date: 2007-12-27
Anticipated expiration: 2019-05-20
Also published as: TW399124B; US6672296B2; US20030098005A1; EP1006272B1; EP1006272A2; MY121430A; EP1006272A3; DE69935776D1; EP1722090A2; CN1153897C; EP1722090B1; EP1722090A3; CA2272416C; CN1255582A; CA2272416A1; US6513506B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Zylinderkopfstruktur in einem Mehrzylindermotor, der einen Sammelauslasskanal enthält, der aus Auslasskanalabschnitten gebildet ist, die sich jeweils in einer Mehrzahl entlang einer Zylinderreihe angeordneter Brennkammern weg erstrecken, wobei die Kanalabschnitte in einem im Zylinderkopf definierten Auslasssammelabschnitt integral zusammengeführt sind.
Allgemein dient ein Auslasskanal, der in einem Zylinderkopf in einem Mehrzylindermotor definiert ist, nur dazu, Abgase zu sammeln, die von einer Mehrzahl von Auslassventilbohrungen in demselben Zylinder im Zylinderkopf abgegeben werden, und das Sammeln der von den Zylindern abgegebenen Abgase erfolgt in einem separaten Auspuffkrümmer, der mit dem Zylinderkopf gekoppelt ist.
Im Gegensatz hierzu gibt es eine Zylinderkopfstruktur, die aus dem japanischen Patent Nr. 2709815 bekannt ist, worin das Sammeln der von den Zylindern abgegebenen Abgase in dem Zylinderkopf erfolgt, ohne einen separaten Auspuffkrümmer zu verwenden. In einer solchen Zylinderkopfstruktur ist die gesamte Peripherie von Sammelauslasskanälen, die innerhalb des Zylinderkopfs integral zusammengeführt sind, von einem Wassermantel umgeben, um die Kühlwirkung zu verbessern, sodass die Haltbarkeit auch dann gewährleistet werden kann, wenn der Zylinderkopf mit einem Material hergestellt ist, das eine schlechte Wärmebeständigkeit hat.
Jedoch leidet die im japanischen Patent Nr. 2709815 beschriebene Zylinderkopfstruktur an einem Problem daran, dass der Zylinderkopf groß bemessen ist, weil die gesamte Seitenfläche des Zylinderkopfs, die mit einem Auslasssammelabschnitt versehen ist, um einen großen Betrag seitlich von einer Sitzfläche des Zylinderkopfs mit einem Zylinderblock vorsteht. Ferner leidet die Struktur an einem Problem darin, dass der Zylinderkopf groß bemessen ist, was die Kompaktheit des gesamten Motors beeinträchtigt und die Vibration vergrößert, weil die gesamte Peripherie der Sammelauslasskanäle, die inenrhalb des Zylinderkopfs integral zusammengeführt sind, von dem Wassermantel umgeben ist.
Dementsprechend ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, sicherzustellen, dass der Zylinderkopf, in dem der Sammelauslasskanal integral vorgesehen ist, kompakter gemacht werden kann.
Die US-A-4993227 offenbart eine Zylinderkopfstruktur in einem Mehrzylindermotor gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Zylinderkopfstruktur in einem Mehrzylindermotor angegeben, umfassend: einen Sammelauslasskanal, der aus Auslasskanalabschnitten gebildet ist, die sich jeweils von einer Mehrzahl entlang einer Zylinderreihe angeordneter Brennkammern weg erstrecken und in einem in einem Zylinderkopf definierten Auslasssammelabschnitt integral zusammengeführt sind, worin die Struktur einen Vorsprung enthält, der an einer Seitenfläche des Zylinderkopfs vorgesehen ist, sodass er von einer Seitenoberfläche eines Zylinderblocks, mit dem der Zylinderkopf verbunden ist, nach außen vorsteht, wobei der Vorsprung in dem Auslasssammelabschnitt um einen größten Betrag nach außen vorsteht, und der Zylinderkopf ein Zündkerzeneinführrohr enthält und ein Wassermantel zwischen einer Zündspule, die in einer Öffnung am Oberende des Zündkerzeneinführrohrs angebracht ist, und dem Sammelauslasskanal angeordnet ist.
Mit der obigen Anordnung steht der Vorsprung, der von der Seitenfläche des Zylinderkopfs nach außen vorsteht, um den größten Betrag in dem Auslasssammelabschnitt nach außen vor. Daher kann die Größe des Vorsprungs reduziert werden, um zur Kompaktheit des Zylinderkopfs beizutragen, im Vergleich zu einer Struktur, die einen Wassermantel enthält, der außerhalb des Auslasssammelabschnitts vorgesehen ist. Darüber hinaus wird das Gewicht des Vorsprungs verringert und daher kann die Vibration des Zylinderkopfs gelindert werden.
Die obigen und andere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen nähert ersichtlich.
1 bis 6 zeigen eine erste Ausführung der vorliegenden Erfindung, worin
1 ist eine vertikale Schnittansicht eines Kopfabschnitts eines Motors;
2 ist eine Schnittansicht entlang Linie 2-2 in 1;
3 ist eine Schnittansicht entlang Linie 3-3 in 2;
4 ist eine Schnittansicht entlang Linie 4-4 in 2;
5 ist eine Ansicht in Richtung von Pfeil 5 in 2;
6 ist eine Schnittansicht entlang Linie 6-6 in 5;
7 bis 9 zeigen eine zweite Ausführung der vorliegenden Erfindung, worin:
7 eine Ansicht ähnlich 2 ist, jedoch gemäß einer zweiten Ausführung;
8 ist eine Schnittansicht entlang Linie 8-8 in 7;
9 ist eine Schnittansicht einer Form, die einen Sandkern bildet;
10 ist eine Ansicht ähnlich 2, jedoch gemäß einer dritten Ausführung der Erfindung;
11 ist eine Ansicht ähnlich 2, jedoch gemäß einer vierten Ausführung der vorliegenden Erfindung;
12 ist eine vertikale Schnittansicht eines Motors gemäß einer fünften Ausführung der vorliegenden Erfindung;
13 bis 14 zeigen eine sechste Ausführung der vorliegenden Erfindung; wobei 13 eine Ansicht ähnlich 2 ist und 14 eine Ansicht in Richtung von Pfeil 14 in 13 ist;
15 ist eine Ansicht ähnlich 2, jedoch gemäß einer siebten Ausführung der vorliegenden Erfindung;
16 bis 18 zeigen eine achte Ausführung der vorliegenden Erfindung, worin
16 ist eine vertikale Schnittansicht eines Motors;
17 ist eine Ansicht in Richtung von Pfeil 17 in 16;
18 ist eine Schnittansicht entlang Linie 18-18 in 17;
19 und 20 zeigen eine neunte Ausführung der vorliegenden Erfindung, wobei 19 eine Ansicht ähnlich 2 ist und 20 eine Ansicht in Richtung von Pfeil 20 in 19 ist;
21 ist eine Schnittansicht entlang Linie 21-21 in 20;
22 und 23 zeigen eine zehnte Ausführung der vorliegenden Erfindung, wobei 22 eine Ansicht ähnlich 2 ist und 23 eine Ansicht in Richtung von Pfeil 23 in 22 ist.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGEN
Nun wird eine erste Ausführung der vorliegenden Erfindung in Bezug auf die 1 bis 6 beschrieben.
In Bezug auf 1 enthält ein serieller oder Reihen-3-Zylindermotor E einen Zylinderkopf 12, der mit einer Oberseite eines Zylinderblocks 11 gekoppelt ist, und einen Kopfdeckel 13, der mit einer Oberseite des Zylinderkopfs 12 gekoppelt ist. In den im Zylinderblock 11 definierten drei Zylindern 14 sind jeweilige Kolben 15 verschiebbar aufgenommen, und unterhalb einer Unterseite des Zylinderkopfs 12, den Oberseiten der Kolben 15 gegenüberliegend, sind Brennkammern 16 definiert. Einlasskanäle 17, die mit den Brennkammern 16 verbunden sind, öffnen sich in eine Seitenfläche des Zylinderkopfs 12 an der Einlassseite, und ein Sammelauslasskanal 18, der mit den Brennkammern 16 verbunden ist, öffnet sich in eine Seitenfläche des Zylinderkopfs 12 an der Auslassseite, wobei ein Auspuffrohr 19 mit der Öffnung des Sammelauslasskanals 18 verbunden ist. Zündkerzeneinsetzrohre 21 zum Anbringen und Abnehmen von Zündkerzen 20 sind integral in dem Zylinderkopf 12 ausgebildet. Die Zündkerzeneinsetzrohre 21 sind geneigt, sodass ihre Oberenden dem Sammelauslasskanal 18, in Bezug auf eine Zylinderachse L₁ näher sind. Die zur Brennkammer 16 weisende Zündkerze 20 ist am Unterende jedes der Zündkerzeneinsetzrohre 21 angebracht, und eine Zündspule 22 ist am Oberende jedes der Zündkerzeneinsetzrohre 21 angebracht.
Eine Ventilantriebskammer 23 ist in einem oberen Abschnitt des Zylinderkopfs 12 definiert und mit dem Kopfdeckel 13 abgedeckt. In der Ventilantriebskammer 23 vorgesehen sind eine Nockenwelle 26, die Einlassnocken 24 und Auslassnocken 25 enthält, sowie eine Kipphebelwelle 29, auf der Einlasskipphebel 27 und Auslasskipphebel 28 schwenkbar gelagert sind.
Einlassventile 31 zum Öffnen und Schließen zweier Einlassventilbohrungen 30, die zu jeder der Brennkammern 16 weisen, haben Ventilschäfte 32, die in die Ventilantriebskammer 23 vorstehen, sodass die Einlassventile durch Ventilfedern 33, die an den vorstehenden Abschnitten der jeweiligen Ventilschäfte angebracht sind, in den Schließrichtungen vorgespannt sind. Eine Rolle 34 ist an einem Ende jedes der Einlasskipphebel 27 zur Anlage gegen den Einlassnocken 24 angebracht, und das andere Ende stützt sich gegen ein Oberende jedes der Ventilschäfte 32 der Einlassventile 31 ab. Auslassventile 36 zum Öffnen und Schließen zweier Auslassventilbohrungen 35, die zu jeder der Brennkammern 16 weisen, haben Ventilschäfte 37, die in die Ventilantriebskammer 23 vorstehen, sodass die Auslassventile durch Ventilfedern 38, die an den vorstehenden Abschnitten der Ventilschäfte 37 jeweils angebracht sind, in die Schließrichtungen vorgespannt werden. Eine Rolle 39 ist an einem Ende jedes der Auslasskipphebel 28 angebracht, zur Anlage gegen den Auslassnocken 25, und das andere Ende stützt sich gegen ein Oberende jedes der Ventilschäfte 37 der Auslassventile 36 ab.
Eine Einspritzdüse 40 ist in jedem der Einlasskanäle 17 angebracht und zu der Einlassventilbohrung 30 ausgerichtet, um Kraftstoff einzuspritzen.
Wie in den 2 und 3 gezeigt, ist jeder der drei Einlasskanäle 17, der sich von den drei Brennkammern 16 weg erstreckt, Y-förmig ausgebildet. Die drei Einlasskanäle 17 öffnen sich unabhängig in die Seitenfläche des Zylinderkopfs 12 an der Einlassseite, ohne einander zu treffen. Andererseits ist der Sammelauslasskanal 18 aus insgesamt sechs Auslasskanalabschnitten 46 aufgebaut, die sich von den drei Brennkammern 16 weg erstrecken, und einen bogenförmigen Auslasssammelabschnitt 47, in dem die sechs Auslasskanalabschnitte 46 integral zusammengeführt sind. Ein Abgasauslass 48 ist an einem Mittelabschnitt des Auslasssammelabschnitts 47 definiert, und das Auspuffrohr 19 ist mit dem Abgasauslass 48 verbunden.
Eine Seitenwand 12₁ der Zylinderkopfs 12 an der Auslassseite, die den Auslasssammelabschnitt 47 umgibt, ist nach außen vorstehend bogenförmig gekrümmt, um hierdurch einen Vorsprung 49 zu bilden, der von einer Seitenwand 11₁ des Zylinderblocks 11 um einen Abstand d vorsteht. Daher weist der Auslasssammelabschnitt 47 des Sammelauslasskanals 18, der innerhalb des Vorsprungs 49 definiert ist, direkt zu einer Seitenwand 12₁ des Vorsprungs 49, der bogenförmig gekrümmt ist, ohne dazwischen eingefügten Wassermantel.
Daher kann der Zylinderkopf 14 kompakt gemacht werden im Vergleich zu einer Struktur, in der ein Wassermantel zwischen dem Auslasssammelabschnitt 47 und der Seitenwand 12₁ eingefügt ist, weil der Auslasssammelabschnitt 47 des Auslasssammelkanals 18, der innerhalb des Vorsprungs 49 definiert ist, direkt zur Seitenwand 12₁ des Vorsprungs 49 weist, ohne dass ein Wassermantel dazwischen eingefügt ist, wie oben beschrieben. Darüber hinaus ist die Seitenwand 12₁ bogenförmig ausgestaltet, und daher wird die Breite der längs entgegengesetzten Enden des Zylinderkopfs 12 verringert. Somit wird es nicht nur möglich, für eine weitere Kompaktheit zu sorgen, sondern auch zu einer Verbesserung in der Steifigkeit des Zylinderkopfs beizutragen.
Wie aus den 2 bis 4 ersichtlich, sind vier Bolzenlöcher 50 in dem Zylinderkopf 12 an den Einlass- und Auslassseiten jeweils definiert, sodass der Zylinderkopf 12 an dem Zylinderblock 11 befestigt wird, indem acht Zylinderkopfbefestigungsbolzen 51₁ , 51₂ , 51₃ , 51₄ , 51₅ , 51₆ , 51₇ , und 51₈ , die von oben her in insgesamt acht Bolzenbohrungen 50 eingesetzt sind, in im Zylinderblock 11 definierte Bolzenbohrungen 52 eingeschraubt werden.
Zwei Wandabschnitte 53 und 54 erstrecken sich innerhalb des Sammelauslasskanals 18, sodass der zentrale Zylinder 14 und die Zylinder an entgegengesetzten Seiten des zentralen Zylinders 14 voneinander getrennt sind. Zwei Zylinderkopfbefestigungsbolzen 51₂ und 51₃ durchsetzen die zwei Wandabschnitte 53 und 54. Ölrücklaufkanäle 55₁ und 55₂ erstrecken sich durch Außenenden der zwei Wandabschnitte 53 und 54 hindurch, d.h. durch jene Abschnitte der zwei Wandabschnitte 53 und 54, die dem Auslasssammelabschnitt 47 von den zwei Zylinderkopfbefestigungsbolzen 51₂ und 51₃ näher sind.
Die zwei Wandabschnitte 53 und 54 sind gekrümmt, sodass sie sich in Richtung der Abgasströmung innerhalb des Sammelauslasskanals 18 erstrecken, d.h. zum zentral angeordneten Abgasauslass 48 hin ausgerichtet. Daher sind die zwei Ölrücklaufkanäle 55₁ und 55₂ in Bezug auf die zwei Zylinderkopfbefestigungsbolzen 51₂ und 51₃ , die den zwei Ölrücklaufkanälen 55₁ und 55₂ benachbart sind, zu dem Abgasauslass 48 hin versetzt. Die oben beschriebene Anordnung der Ölrücklaufkanäle 55₁ und 55₂ und der Zylinderkopfbefestigungsbolzen 51₂ und 51₃ stellt sicher, dass das Abgas innerhalb des Sammelauslasskanals 18 fließen kann, wodurch der Auslasswiderstand reduziert werden kann, während eine Größenzunahme des Zylinderkopfs 12 vermieden wird.
Der Abgasauslass 48 in dem Zylinderkopf 12 ist mit drei Nabenabschnitten 58₁ , 58₂ und 58₃ versehen, in die drei Bolzen 57 zum Befestigen eines Montageflansches 56 des Auspuffrohrs 19 eingeschraubt sind, und die zwei Ölrücklaufkanäle 55₁ und 55₂ sind in einem Abstand α in der Richtung einer Zylinderreihenlinie L₂, in Bezug auf die zwei Nabenabschnitte 58₁ und 58₂ mit Abstand voneinander in Richtung der Zylinderreihenlinie L₂ versetzt. Somit wird es möglich, den Wandabschnitt 53 und den Nabenabschnitt 58₁ an einander näheren Stellen anzuordnen, und den Wandabschnitt 54 und den Nabenabschnitt 58 an einander näheren Stellen anzuordnen, um hierdurch eine Verminderung im Strömungsquerschnittsbereich des Auslasssammelabschnitts 47 zu vermeiden, um eine Zunahme des Abgaswiderstands zu verhindern, während die Steifigkeit des Zylinderkopfs 12 in der Nähe des Abgasauslasses 48 verbessert wird.
Die Anzahl der Auspuffrohre 19 ist eins und daher können die zwei Nabenabschnitte 58₁ und 58₂ , die von oben her betrachtet darunter angeordnet sind, nicht unter dem Auspuffrohr 19 versteckt werden, und daher wird es möglich, den Vorgang zum Festziehen der Bolzen 57 an den zwei Nabenabschnitten 58₁ und 58₂ leicht durchzuführen. Darüber hinaus kann durch das Vorsehen des einen Nabenabschnitts 58₃ oberhalb des Auspuffrohrs 19 das Auspuffrohr an drei Punkten befestigt werden, um die Montagesteifigkeit zu verbessern, während die Bedienbarkeit beim Festziehen der Bolzen 57 sichergestellt wird.
Eine Nockenantriebskettenkammer 59, in der eine Nockenantriebskette (nicht gezeigt) aufgenommen ist, ist am einen Längsende des Zylinderkopfs 12 definiert. Ein dritter Ölrücklaufkanal 55₃ ist in der Nähe des Zylinderkopfbefestigungsbolzens 54₁ definiert, der an der von der Nockenantriebskettenkammer 59 entgegengesetzten Seite angeordnet ist. Die drei Ölrücklaufkanäle 55₁ , 55₂ und 55₃ stellen sicher, dass die im Zylinderkopf 12 vorgesehene Ventilantriebskammer 23 durch in dem Zylinderblock 11 vorgesehene Ölrücklaufkanäle 60 mit einer Ölwanne (nicht gezeigt) in Verbindung steht.
Auf diese Weise sind die zwei Ölrücklaufkanäle 55₁ und 55₂ in einem Bereich angeordnet, der von den Auslasskanälen in benachbarten Zylindern 14 und dem Auslasssammelabschnitt 47 umgeben ist. Daher können die Ölrücklaufkanäle 55₁ und 55₂ an der Auslassseite des Zylinderkopfs 12 ohne Störung mit dem Sammelauslasskanal 18 definiert werden, wodurch das Öl innerhalb der Ventilantriebskammer 23 im Zylinderkopf 12 zuverlässig zur Ölwanne zurückgeführt werden kann. Darüber hinaus kann das Öl, das bei niedriger Temperatur durch die Ölrücklaufkanäle 55₁ und 55₂ fließt, durch das Abgas erhitzt werden, das durch den Sammelauslasskanal 18 fließt, und daher kann die Öltemperatur erhöht werden, ohne einen speziellen Ölerhitzer vorzusehen, wodurch der Reibungswiderstand jedes geschmierten Abschnitts reduziert werden kann.
Wie aus den 5 und 6 ersichtlich, sind die drei Zündkerzeneinsetzrohre 21, die zur Auslassseite des Zylinderkopfs 12 hin geneigt angeordnet sind, mit einer Oberfläche des Vorsprungs 49 durch im Querschnitt dreieckige Verstärkungswände 61 verbunden. Die Steifigkeit des Vorsprungs 49 kann durch die Verstärkungswände 61 verbessert werden, und die Vibration des Vorsprungs 49 bei Betrieb des Motors E kann wirkungsvoll unterbunden werden.
Wie in den 1 bis 4 gezeigt, ist ein Wassermantel J₁ innerhalb des Zylinderkopfs 12 so definiert, dass er sich entlang der Zylinderreihenlinie L₂ erstreckt. Wassermäntel J₂ und J₃, die Ober- und Unterseiten des Auslasssammelkanals 18 überdecken, sind ebenfalls in dem Vorsprung 49 des Zylinderkopfs 12 vorgesehen, der von durch den Sammelauslasskanal 18 fließendes Abgas auf eine hohe Temperatur erhitzt wird. Die oberen und unteren Wassermäntel J₂ und J₃ stehen durch drei Wassermäntel J₄ an einem Abschnitt, der sich nicht mit den Auslasskanälen 46 stört, miteinander in Verbindung, d.h. in der Nähe der drei Zündkerzeneinsetzrohre 21.
Durch das Abdecken des Umfangsbereichs des Sammelauslasskanals 18 mit den Wassermänteln J₁, J₂, J₃ und J₄, wie oben beschrieben, kann die Auslassseite des Zylinderkopfs 12, die tendenziell auf eine hohe Temperatur erhitzt wird, effizient gekühlt werden. Insbesondere ist der Wassermantel J₂ zwischen den als Hilfsaggregate dienenden Zündspulen 22, die durch Wärme leicht beeinträchtigt werden, und den Sammelauslasskanal 18 eingefügt, und daher kann eine Wärmeübertragung auf die Zündspulen 22 wirkungsvoll unterbunden werden (siehe 6).
Wie aus den 3 und 6 ersichtlich, liegt ein Außenabschnitt des Sammelauslasskanals 18 direkt der Seitenwand 12₁ des Vorsprungs 49 gegenüber, ohne dass ein Wassermantel dazwischen eingefügt ist. Daher lassen sich die Strukturen von Kernen zur Formung der Wassermäntel J₂, J₃ und J₄ und des Sammelauslasskanals 18 während des Gießens des Zylinderkopfs 12 vereinfachen.
Der Grund ist folgender: Die Kerne zur Formung der Wassermäntel J₂, J₃ und Ja werden zuerst in Richtung von Pfeil A in eine Form eingesetzt, und dann wird der Kern zur Formung des Sammelauslasskanals 18 in die Form in Richtung von Pfeil A eingesetzt. In diesem Fall befindet sich eine Öffnung 62 zwischen den oberen und unteren Wassermänteln J₂ und J₃, und daher kann der Kern zur Bildung des Auslasssammelkanals 18 durch die Öffnung 62 hindurch eingesetzt werden. Die oberen und unteren Wassermäntel J₂ und J₃ sind durch drei Wassermäntel J₄ miteinander verbunden, aber die den drei Wassermänteln J₄ entsprechenden Kerne sind abwechselnd mit jenen Abschnitten des Kerns zur Bildung des Sammelauslasskanals 18, der den sechs Auslasskanälen 46 in Eingriff, und daher wird die gegenseitige Störung der beiden Kerne vermieden (siehe 2).
Auf diese Weise können die Kerne zur Bildung der Wassermäntel J₂, J₃ und J₄ oder der Kern zur Bildung des Sammelauslasskanals 18 an der Form montiert werden, ohne dass diese unterteilt wird. Wenn daher der Zylinderkopf 12 durch Guss hergestellt wird, können die Kosten reduziert werden.
Nun wird eine zweite Ausführung der vorliegenden Erfindung in Bezug auf die 7 bis 9 beschrieben.
Wie aus 7 ersichtlich, sind die vier Zylinderkopfbefestigungsbolzen 51₅ , 51₆ , 51₇ und 51₈ , die an der Einlassseite angeordnet sind, auf einer geraden Linie mit einem Abstand D₁ von der Zylinderreihenlinie L₂, die die Zylinderachse L₁ der drei Zylinder 14 schneidet, angeordnet. Andererseits ist, bei den vier Zylinderkopfbefestigungsbolzen 51₁ , 51₂ , 51₃ und 51₄ , die an der Auslassseite angeordnet sind, der Abstand der zwei Zylinderkopfbefestigungsbolzen 51₁ und 51₄ an entgegengesetzten Enden von der Zylinderreihenlinie L₂ gleich D₁, aber der Abstand der Zylinderkopfbefestigungsbolzen 51₂ und 51₃ von der Zylinderreihenlinie L₂ ist D₂, größer als D₁. In anderen Worten, der Abstand zwischen der Zylinderreihenlinie L₂ und den zwei Zylinderkopfbefestigungsbolzen 51₆ und 51₇ an der Einlassseite der vier Zylinderkopfbefestigungsbolzen 51₂ , 51₃ , 51₆ und 51₇ , die um einen Außenumfang des dem Auslasssammelabschnitt 47 des Sammelauslasskanals 18 nächsten mittleren Zylinders 14 herum angeordnet sind, ist auf D₁ gesetzt, während der Abstand zwischen der Zylinderreihenlinie L₂ und den zwei Zylinderkopfbefestigungsbolzen 51₂ und 51₃ an der Auslassseite auf D₂ gesetzt ist, größer als D₁.
Die zwei Wandabschnitte 53 und 54 erstrecken sich innerhalb des Sammelauslasskanals 18, um den mittleren Zylinder 14 und die Zylinder 14 an den entgegengesetzten Seiten voneinander zu trennen, und die zwei Zylinderkopfbefestigungsbolzen 51₂ und 51₃ durchsetzen jeweils die zwei Wandabschnitte 53 und 54. Die Ölrücklaufkanäle 55₁ , 55₂ erstrecken sich durch dieses Basisendabschnitte der zwei Wandabschnitte 53 und 54, d.h. durch jene Abschnitte der zwei Wandabschnitte 53 und 54, die sich an der Seite der Zylinderreihenlinie L₂ von den zwei Zylinderkopfbefestigungsbolzen 51₂ und 51₃ befinden. Die zwei Wandabschnitte 53 und 54 sind gekrümmt, sodass sie sich in der Richtung der Abgasströmung innerhalb des Sammelauslasskanals 18 erstrecken, d.h. sie sind zu dem zentral angeordneten Abgasauslass 58 hin ausgerichtet. Daher sind die Zylinderkopfbefestigungsbolzen 51₂ und 51₃ in Bezug auf die zwei Ölrücklaufkanäle 55₁ und 55₂ , die den Zylinderkopfbefestigungsbolzen 51₂ und 51₃ benachbart sind, zu dem Abgasauslass 48 hin versetzt.
Der Vorsprung 49, der seitlich von dem Zylinderkopf 12 vorsteht, hat eine ungenügende Steifigkeit, sodass, während der Motor E läuft, tendenziell eine Vibration erzeugt wird. Indem jedoch die zwei Zylinderkopfbefestigungsbolzen 51₂ und 51₃ nahe dem Auslasssammelabschnitt 47 angeordnet werden, der den größten Vorsprungsbetrag hat, sodass sie zu dem Auslasssammelabschnitt 47 hin versetzt sind, kann der Vorsprung 49 an dem Zylinderblock 11 stabil befestigt werden, wodurch die Steifigkeit effizient erhöht werden kann und das Erzeugen der Vibration unterbunden werden kann. Darüber hinaus wird es möglich, die Dichteigenschaft der Verbindungsoberfläche des Zylinderkopfs 12 und des Zylinderblocks 11 zu gewährleisten, weil die Vibration des Vorsprungs 49 verhindert wird.
Somit stellt die oben beschriebene Anordnung der Ölrücklaufkanäle 55₁ und 55₂ und der Zylinderkopfbefestigungsbolzen 51₂ und 51₃ sicher, dass das Abgas in dem Auslasssammelabschnitt 18 glattgängig fließt, wodurch der Abgaswiderstand reduziert werden kann, während eine Größenzunahme des Zylinderkopfs 12 vermieden wird.
Wie in den 7 und 8 gezeigt, hat der zentral in dem Zylinderkopf 12 definierte Wassermantel J₁ eine Wärmeabstrahlwand 12₃ , die sich darin geradlinig entlang der Zylinderreihenlinie L₂ erstreckt. Der Wassermantel J₁ wird durch einen in 9 gezeigten Sandkern C gebildet, wenn der Zylinderkopf 12 durch Guss hergestellt wird. Der Sandkern C wird durch eine Form gebildet, die eine Unterform D_L und eine Oberform D_U enthält. Somit wird auch die Wärmeabstrahlwand 12₃ durch den Sandkern C gebildet. Um die Trennung der Formen D_L und D_U nach Abschluss der Bildung des Sandkerns C zu erleichtern, wird die Wärmeabstrahlwand 12₃ gebildet, sodass die Dicke an ihrem oberen Abschnitt kleiner ist.
Da die Wärmeabstrahlwand 12₃ , die sich von der Unterseite des im Zylinderkopf 12 vorgesehenen Wassermantels J₁ nach oben erstreckt, in der Anordnungsrichtung der Brennkammer 16 oberhalb der Brennkammern 16, an dem Zylinderkopf 12 durchgehend in der Anordnungsrichtung der Brennkammern 16 vorgesehen ist, kann die Wärmeübertragungsfläche von der Umgebung der Brennkammern 16 zum Kühlwasser durch die Wärmeabstrahlwand 12₃ vergrößert werden, um hierdurch die Wärmeabstrahlfähigkeit von den Umgebungen der Brennkammern 16 zu dem Kühlwasser ausreichend zu verbessern. Weil darüber hinaus die Wärmeabstrahlwand 12₃ in der Anordnungsrichtung der Brennkammers 16 durchgehend ist, kann die Steifigkeit des gesamten Zylinderkopfs 12 vergrößert werden.
Da ferner der Wassermantel J₁ während der Herstellung des Zylinderkopfs 12 beim Gießen durch den Sandkern C gebildet wird, und die Wärmeabstrahlwand 12₃ so ausgebildet wird, dass die Dicke an ihrem oberen Abschnitt kleiner ist, wird die Bildung des Sandkerns durch die Form erleichter, und die Wärmeabstrahlwand 12₃ wird beim Gießen integral mit dem Zylinderkopf 12 ausgebildet, was zu einem merklichen Effekt führt, die Steifigkeit des Zylinderkopfs 12 durch die Wärmeabstrahlwand 12₃ zu vergrößern.
In der zweiten Ausführung ist ein Wasserauslass 12₄ des Wassermantels J₁ zu der Einlassseite in Bezug auf die Wärmeabstrahlwand 12₃ versetzt. Wenn jedoch der Wasserauslass 12₄ auf einer Verlängerungslinie der Wärmeabstrahlwand 12₃ angeordnet wird, kann die Wärmeabstrahlwand 12₃ weitestmöglich bis zu dem Wasserauslass 12₄ verlängert werden, während die Kühlwasserströmung von den entgegengesetzten Seiten der Wärmeabstrahlwand 12₃ zum Wasserauslass 12₄ vergleichmäßigt wird. Daher kann die Steifigkeit des Zylinderkopfs 12 noch weiter erhöht werden, und gleichzeitig kann die Wärmeabstrahlfähigkeit durch die Vergleichmäßigung des Kühlwasserflusses an entgegengesetzten Seiten der Wärmeabstrahlwand 12₃ verbessert werden.
Nachfolgend wird eine dritte Ausführung der vorliegenden Erfindung in Bezug auf 10 beschrieben.
In der dritten Ausführung sind die vier Zylinderkopfbefestigungsbolzen 51₁ , 51₂ , 51₃ und 51₄ , die an der Auslassseite des Zylinderkopfs 12 angeordnet sind, und die vier Zylinderkopfbefestigungsbolzen 51₅ , 51₆ , 51₇ und 51₈ , die an der Einlassseite des Zylinderkopfs 12 angeordnet sind, alle an Stellen angeordnet, die um den Abstand D₁ von der Zylinderreihenlinie L₂ entfernt angeordnet sind. Zwei Auslasssammelabschnittbefestigungsbolzen 51₉ und 51₁₀ sind in zwei Wandabschnitten 53 und 54 angeordnet, die den zentralen Zylinder 14 und die Zylinder 14 an den entgegengesetzten Seiten voneinander trennt, sodass die Bolzen 51₉ und 51₁₀ außerhalb der Ölrücklaufkanäle 55₁ und 55₂ angeordnet sind (an von der Zylinderreihenlinie L₂ weiter entfernten Stellen). Die zwei Auslasssammelabschnittbefestigungsbolzen 51₉ und 51₁₀ an der Seite des Auslasssammelabschnitts 47, die in dieser Ausführung zusätzlich vorgesehen sind, haben einen Durchmesser, der kleiner ist als jener der zwei Zylinderkopfbefestigungsbolzen 51₂ und 51₃ an der Seite der Brennkammer 16. Dies kann dazu beitragen, eine Größenzunahme des Zylinderkopfs 12 zu vermeiden und den Abgaswiderstand zu reduzieren.
In der obigen Weise sind die zwei Auslasssammelabschnittbefestigungsbolzen 51₉ und 51₁₀ zusätzlich an der Auslassseite des Zylinderkopfs 12 vorgesehen, um den Auslasssammelabschnitt 47 mit dem Zylinderblock 11 zu koppeln. Daher ist es nicht nur möglich, die Steifigkeit des Vorsprungs 49 zu erhöhen, um das Entstehen der Vibration wirkungsvoll zu unterbinden, sondern auch, die Abdichtung der Verbindungsoberflächen des Zylinderkopfs 12 und des Zylinderblocks 11 zu gewährleisten. Weil darüber hinaus jeder der zwei Ölrücklaufkanäle 55₁ und 55₂ zwischen den zwei Bolzen 51₉ und 51₁₀ angeordnet sind, wird auch die Abdichtung der Ölrücklaufkanäle 55₁ und 55₂ verbessert.
Die zwei Wandabschnitte 53 und 54 sind zu dem mittleren Abgasauslass 48 hin gekrümmt, sodass sie sich entlang der Richtung von in dem Sammelauslasskanal 18 fließendem Abgas erstrecken, und die zwei Zylinderkopfbefestigungsbolzen 51₂ und 51₃ , die zwei Ölrücklaufkanäle 55₁ und 55₂ und die zwei Auslasssammelabschnittbefestigungsbolzen 51₉ und 51₁₀ sind in den Wandabschnitten 53 und 54 so angeordnet, dass sie sich von einer Stelle, die der Zylinderreihenlinie L₂ oder einer Zylindermittelachse L₁ näher ist, zu einer Stelle, die von der Zylinderreihenlinie L₂ oder der Mittelzylinderachse L₁ weiter entfernt ist, erstrecken. Daher wird es möglich, sicherzustellen, dass das Abgas glattgängig in dem Auslasssammelabschnitt 18 fließt, wodurch der Abgaswiderstand reduziert werden kann, während eine Größenzunahme des Zylinderkopfs 12 vermieden wird.
Nachfolgend wird eine vierte Ausführung der vorliegenden Erfindung in Bezug auf 11 beschrieben.
Auch in der vierten Ausführung sind die vier Zylinderkopfbefestigungsbolzen 51₁ , 51₂ , 51₃ und 51₄ , die an der Auslassseite des Zylinderkopfs 12 angeordnet sind, und die vier Zylinderkopfbefestigungsbolzen 51₅ , 51₆ , 51₇ und 51₈ , die an der Einlassseite des Zylinderkopfs 12 angeordnet sind, alle an Stellen angeordnet, die um den Abstand D₁ von der Zylinderreihenlinie L₂ entfernt angeordnet sind. An entgegengesetzten Seiten des Auslasses 18 des Vorsprungs 49 des Zylinderkopfs 12 sind der Vorsprung 49 und ein von der Seitenwand 11₁ des Zylinderblocks 11 vorstehender Vorsprung durch zwei Auslasssammelabschnittbefestigungsbolzen 51₉ und 51₁₀ jeweils mit kleinerem Durchmesser miteinander gekoppelt. Auf diese Weise ist der äußerste Abschnitt des Vorsprungs 49 des Zylinderkopfs 12 mit dem Vorsprung des Zylinderblocks 11 durch die zwei Auslasssammelabschnittbefestigungsbolzen 51₉ und 51₁₀ gekoppelt, und daher kann die Steifigkeit des Vorsprungs 49 des Zylinderkopfs 12 wirkungsvoll vergrößert werden, wodurch das Entstehen von Vibration zuverlässig verhindert werden kann. Darüber hinaus hat jeder der zwei Auslasssammelabschnittbefestigungsbolzen 51₉ und 51₁₀ an der Seite des Auslasssammelabschnitts 47 einen kleineren Durchmesser als die zwei Zylinderkopfbefestigungsbolzen 51₂ und 51₃ an der Seite der Brennkammer 16, und daher kann eine Größenzunahme des Zylinderkopfs 12 vermieden werden.
Nachfolgend wird eine fünfte Ausführung der vorliegenden Erfindung in Bezug auf 12 beschrieben.
Wie aus 12 ersichtlich, ist das Auspuffrohr 19, das mit dem Abgasauslass 48 des Sammelauslasskanals 18, der im Vorsprung 49 des Zylinderkopfs 12 definiert ist, um 90° nach unten gebogen, und in dem Auspuffrohr 19 ist ein angenähert zylinderischer Abgasemissionssteuerungskatalysator 41 angebracht. Ein Abschnitt des Abgasemissionssteuerungskatalysators 41, der vertikal angeordnet ist, um sich entlang einer Seitenfläche des Zylinderblocks 11 zu erstrecken, erstreckt sich unter den Vorsprung 49 des Zylinderkopfs 12. Daher überlappt dieser Abschnitt des Abgasemissionssteuerungskatalysators 41 mit dem Vorsprung 49 unter den Letzteren, bei Betrachtung in Richtung der Zylinderachse L₁.
Auf diese Weise wird zumindest ein Abschnitt des Abgasemissionssteuerungskatalysators 41 in einer Ausnehmung 43 aufgenommen, die unter einer Unterseite des Vorsprungs 49 des Zylinderkopfs 12, der Seitenfläche des Zylinderblocks 11 und einer Oberseite der Kurbelgehäusewölbung 11₂ definiert ist, und daher kann der gesamte Motor E einschließlich des Abgasemissionssteuerungskatalysators 41 kompakt gemacht werden. Darüber hinaus ist der Abgasemissionssteuerungskatalysator 41 an einer Stelle angeordnet, die dem Abgasauslass 48 des Sammelauslasskanals 18 extrem nahe ist, und daher kann Abgas mit hoher Temperatur dem Abgasemissionssteuerungskatalysator 41 zugeführt werden, um die Temperatur des Abgasemissionssteuerungskatalysators 41 anzuheben und hierdurch die Aktivierung des Abgasemissionssteuerungskatalysators 41 zu begünstigen.
Nachfolgend wird eine sechste Ausführung der vorliegenden Erfindung in Bezug auf die 13 und 14 beschrieben.
In der sechsten Ausführung sind ein erster sekundärer Abluftkanal 66 und ein zweiter sekundärer Abluftkanal 67 in dem Zylinderkopf 12 definiert. Zwei Rippen 68 und 69 sind in der bogenförmigen Seitenwand 12₁ des Vorsprungs 49 des Zylinderkopfs 12 ausgebildet, sodass sie sich längs des Zylinderkopfs 12 mit dem dazwischen eingefügten Abgasauslass 48 erstrecken, und der erste sekundäre Abluftkanal 66 ist innerhalb einer der Rippen 69 definiert. Der erste sekundäre Abluftkanal 66 ist so definiert, dass er sich entlang der Seitenwand 12₁ des bogenförmigen Vorsprungs 49 erstreckt, und daher kann die Größenzunahme des Zylinderkopfs 12 und eine Zunahme der Vibration verhindert werden.
Ein Auslass 66, (eine Lufteinlassöffnung zum Einführen von sekundärer Abluft in ein Auspuffsystem) ist am einen Ende des ersten sekundären Abluftkanals 66 vorgesehen und öffnet sich in der Nähe des Abgasauslasses 48 des Auslasssammelabschnitts 47, und das andere Ende des ersten sekundären Abluftkanals 66 öffnet sich in eine Endfläche des Zylinderkopfs 12 und ist mit einem Stopfen 70 verschlossen. Ein Ende des zweiten sekundären Abluftkanals 67, der entlang der Endoberfläche des Zylinderkopfs 23 definiert ist, öffnet sich in der Nähe des anderen Endes des ersten sekundären Abluftkanals 66, und das andere Ende des Kanals 67 öffnet sich in die Seitenwand 12₂ des Zylinderkopfs 12 an der Einlassseite. Sekundäre Abluft, die von einem Luftfilter 72 mit einer Luftpumpe 71 eingeführt wird, wird über ein Steuerventil 73 dem zweiten sekundären Abluftkanal 67 zugeführt, welcher sich in die Seitenwand 12₂ des Zylinderkopfs 12 an der Einlassseite öffnet. Die Luftpumpe 71 und das Steuerventil 73 sind mit einer elektronischen Steuereinheit U verbunden und werden hierdurch angesteuert. Wenn der Abgasemissionssteuerungskatalysator inaktiv wird, unmittelbar nach dem Betrieb des Motors E, werden der Betrieb der Luftpumpe 71 und der Betrieb des Steuerventils 73 durch einen Befehl von der elektronischen Steuereinheit angesteuert, und die dem zweiten sekundären Abluftkanal 67 zugerführte sekundäre Abluft wird über den ersten sekundären Abluftkanal 66 dem Auslasssammelabschnitt 47 des Sammelauslasskanals 18 zugeführt. Somit können schädliche Komponenten, wie etwa KW und CO, im Abgas durch Nachverbrennung in harmlose Komponenten umgewandelt werden, und darüber hinaus kann der Abgasemissionssteuerungskatalysator frühzeitig aktiviert werden, um hierdurch für einen zufriedenstellenden Abgasreinigungseffekt zu sorgen.
Auf diese Weise öffnet sich der Auslass 66₁ des ersten sekundären Abluftkanals 66 in den Auslasssammelabschnitt 47, der kaum durch Trägheit und Impulse des Abgases beeinflusst wird, weil darin die mehreren Auslasskanäle 46 zusammengeführt sind. Daher kann der Einfluss der Trägheit und der Pulse des Abgases beseitigt werden, und die sekundäre Abluft kann stabil zugeführt werden, ohne die Strukturen der Kanäle zum Zuführen der sekundären Abluft zu verkomplizieren. Weil darüber hinaus die ersten und zweiten sekundären Abluftkanäle 66 und 67 integral im Zylinderkopf 12 definiert sind, kann der Raumbedarf und die Anzahl der Teile reduziert werden im Vergleich zu dem Fall, wo die sekundären Abluftkanäle durch separate Elemente außerhalb des Zylinderkopfs 12 definiert sind. Weil darüber hinaus die zwei Rippen 68 und 69 von der Seitenwand 12₁ des Vorsprungs 49 vorstehen, kann die Steifigkeit des Vorsprungs 49 durch die Rippen 68 und 69 vergrößert werden, wodurch die Vibration reduziert werden kann. Insbesondere verbinden die zwei Rippen 68 und 69 das Ende des Zylinderkopfs 12 mit den Nabenabschnitten 58₁ und 58₂ zum Anbringen des Auspuffrohrs 19, was zu einer erhöhten Steifigkeit bei der Montage des Auspuffrohrs 19 beiträgt. Insbesondere ist eine der Rippen 69 mit einem Spannerhalterungssitz 63 verbunden, der einen Kettenspanner 65 trägt, wodurch die Montagesteifigkeit des Auspuffrohrs 19 und die Montagesteifigkeit des Kettenspanners 65 effizient erhöht werden können.
Ferner sind in der sechsten Ausführung AGR-Kanäle durch Nutzung des Vorsprungs 49 des Zylinderkopfs 12 definiert. Ein AGR-Gaszuführsystem enthält einen ersten AGR-Gaskanal 66' und einen zweiten AGR-Gaskanal 67'. Der erste AGR-Gaskanal 66' ist innerhalb der anderen Rippe 68 des Vorsprungs 49 des Zylinderkopfs 12 definiert. Ein Einlass 66₁' am einen Ende des ersten AGR-Gaskanals 66' öffnet sich in der Nähe des Abgasauslasses 48 des Auslasssammelabschnitts 47, und das andere Ende des ersten AGR-Gaskanals 66' öffnet sich in die Endfläche des Zylinderkopfs 12 und ist mit einem Stopfen 70' verschlossen. Ein Ende des zweiten AGR-Gaskanals 67, der entlang der Endoberfläche des Zylinderkopfs 12 definiert ist, öffnet sich in der Nähe des anderen Endes des ersten AGR-Gaskanals 66', und das andere Ende des Kanals 67' öffnet sich in die Seitenwand 12₂ des Zylinderkopfs 12 an der Einlassseite. Der zweite AGR-Gaskanal 67', der sich in die Seitenwand 12₂ des Zylinderkopfs 12 an der Einlassseite öffnet, ist mit den drei Einlasskanälen 17 durch ein AGR-Ventil 74 zum Regeln der Strömungsrate von AGR-Gas verbunden.
Somit wird Abgas, das von dem Sammelauslasskanal 18 genommen wurde, zu dem Einlasssystem durch die ersten und zweiten AGR-Gaskanäle 66' und 67' und das AGR-Ventil 74 rückgeführt, wodurch die Nox-Entstehung durch Verbrennung unterbunden werden kann, und das NOx in dem Abgas reduziert werden kann.
Auf diese Weise öffnet sich der Einlass 66₁' des ersten AGR-Gaskanals 66' in den Auslasssammelabschnitt 47, der nur kaum durch die Trägheit und das Pulsieren des Abgases beeinflusst wird, weil darin die Mehrzahl von Auslasskanälen 46 zusammengeführt sind. Daher kann der Einfluss der Trägheit und des Pulsierens des Abgases eliminiert werden, und das AGR-Gas kann stabil zugeführt werden. Weil darüber hinaus die ersten und zweiten AGR-Gaskanäle 66' und 67' integral in dem Zylinderkopf 12 definiert sind, kann der Platzbedarf und die Anzahl der Teile reduziert werden, im Vergleich zu dem Fall, wo AGR-Gaskanäle durch separate Elemente außerhalb des Zylinderkopfs 12 definiert sind.
Nachfolgend wird eine siebte Ausführung der vorliegenden Erfindung in Bezug auf 15 beschrieben.
In der siebten Ausführung ist ein Sauerstoffkonzentrationssensor 82 zum Erfassen einer Sauerstoffkonzentration im Abgas in der Nähe eines Abgasauslasses 48 angebracht, der am Außenende des Vorsprungs 49 des Zylinderkopfs 12 definiert ist. Der Sauerstoffkonzentrationssensor 82 enthält einen Körperabschnitt 82₁ , der in der Nähe des Abgasauslasses 48 des Vorsprungs 49 befestigt ist, einen Erfassungsabschnitt 82₂ , der am Außenende des Körperabschnitts 82₁ vorgesehen ist, sodass er zum Auslasssammelabschnitt 47 weist, sowie ein Kabel 82₃ , das sich vom Hinterende des Körperabschnitts 82₁ weg erstreckt. Der Körperabschnitt 82₁ ist parallel zur Zylinderreihenlinie L₂ angeordnet, sodass er der Seitenwand 12, des Vorsprungs 49 gegenüber liegt.
Auf diese Weise weist der Erfassungsabschnitt 82₂ des Sauerstoffkonzentrationssensors 82 zu dem Auslasssammelabschnitt 47, wo die Abgase von den drei Brennkammern 16 gesammelt werden. Daher kann die Sauerstoffkonzentration im Abgas des gesamten Motors E mit einem einzigen Sauerstoffkonzentrationssensor 82 erfasst werden, und die Anzahl der Sauerstoffkonzentrationssensoren 82 kann auf dem Minimum gehalten werden. Darüber hinaus kann durch das Vorsehen des Sauerstoffkonzentrationssensors 82 in dem Auslasssammelabschnitt 47 des Zylinderkopfs 12 die Temperatur des Sauerstoffkonzentrationssensors 82 durch die Wärme des Abgases, das unmittelbar nach Verlassen der Brennkammer 16 eine hohe Temperatur hat, frühzeitig zur Aktivierung angehoben werden.
Weil darüber hinaus der Vorsprung 49 bogenförmig ausgebildet ist, sind Toträume an entgegengesetzten Seiten des Vorsprungs 49 in der Richtung der Zylinderreihenlinie L₂ definiert. Weil aber der Sauerstoffkonzentrationssensor 82 in der Nähe des Außenendes des bogenförmigen Vorsprungs 49 angebracht ist, wobei der Körperabschnitt 82₁ gegenüber und entlang der Seitenwand 12₁ des Vorsprungs 49 vorgesehen ist, kann der Sauerstoffkonzentrationssensor 82 durch effiziente Nutzung eines der Toträume kompakt angeordnet werden. Darüber hinaus ist der Körperabschnitt 82₁ des Sauerstoffkonzentrationssensor 82 allmählich weiter und weiter von der Seitenwand 12₁ des Vorsprungs 49 angeordnet. Darüber hinaus kann der Abstand des Kabels 82₃ , das sich vom Körperabschnitt 82₁ erstreckt, von dem Vorsprung 49 ausreichend sichergestellt werden, wodurch die thermische Belastung des Kabels 82₃ gelindert wird.
Ferner ist der Sauerstoffkonzentrationssensor 82 an der von der Nockenantriebskettenkammer 59 entgegengesetzten Seite angeordnet, wo das andere Element, wie etwa der Kettenspanner 65, angebracht ist. Daher lässt sich eine Störung des Sauerstoffkonzentrationssensor 82 mit dem anderen Element, wie etwa dem Kettenspanner 65, während des Anbringens und Entfernens des Sauerstoffkonzentrationssensors 82 verhindern, was zu verbesserten Arbeitseigenschaften führt, und darüber hinaus kann der Sauerstoffkonzentrationssensor 82 und das andere Element kompakt verteilt an entgegengesetzten Seiten in der Richtung der Zylinderreihenlinie L₂ angeordnet werden.
Nachfolgend wird eine achte Ausführung der vorliegenden Erfindung in Bezug auf die 16 bis 18 beschrieben.
In der achten Ausführung sind zwei Schwingungsdämpfmittel D in der Seitenwand 11₁ des Zylinderblocks 11 an der Auslassseite angebracht. Eine Durchgangsbohrung 11₃ , die in der Seitenwand 11₁ des Zylinderblocks 11 definiert ist, um jedes der Schwingungsdämpfmittel D anzubringen, hat ein Innenende, das sich in einen im Zylinderblock 11 definierten Wassermantel J₅ öffnet, und ein Außenende, das sich in eine Außenfläche der Seitenwand 11₁ des Zylinderblocks 11 öffnet. Ein Gehäuse 92, in dessen Außenumfangsoberfläche ein Außengewindeabschnitt gebildet ist, ist von der Außenoberfläche der Seitenwand 11₁ in einen Innengewindeabschnitt eingeschraubt, der in einer Innenumfangsoberfläche der Durchgangsbohrung 13 ausgebildet ist, und ist an der Innenumfangsoberfläche der Durchgangsbohrung 11₃ befestigt, während ein Dichtungselement 93 zwischen dem Gehäuse 92 und dem Zylinderblock 11 eingefügt ist. Eine elastische Membrane 94 ist an einer Öffnung am Außenende des Gehäuses 92, dessen Innenseite hohl ist, befestigt, und ein geschlossener Raum 95 ist zwischen der elastischen Membrane 94 und dem Gehäuse 92 definiert. In einem Zustand, in dem das Gehäuse 92 in der Durchgangsbohrung 11₃ angebracht worden ist, weist die elastische Membrane 94 zum Wassermantel J₅.
Die elastische Membrane 94 ist aus Gummi oder einem Kunstharz gebildet, das mit einem Gewebe, einer Kunstfaser oder einer Glasfaser verstärkt ist, und ist in der Öffnung des Gehäuses 92 z.B. durch Verbacken befestigt. In einem Zustand, in dem das Schwingungsdämpfmittel D in der Durchgangsbohrung 11₃ in der Seitenwand 11₁ des Zylinderblocks 11 angebracht worden ist, ist die elastische Membrane 94 im Wesentlichen in Flucht mit der Wandoberfläche des Wassermantels J₅ angeordnet, sodass sie nicht in den Wassermantel J₅ vorsteht.
Wenn die Kolben 15, die sich beim Betrieb des Motors E vertikal bewegen, mit Innenwänden der Zylinder 14 zusammenstoßen und Vibration der Kolben von den Zylindern 14 auf das Kühlwasser innerhalb des Wassermantels J₅ übertragen werden, wird in dem Kühlwasser, das eine nicht komprimierbare Flüssigkeit ist, eine starke Druckschwankung erzeugt, wodurch die Seitenwand 11₁ des Zylinderblocks 11 in Schwingung versetzt werden könnte, und aus diesem Grund könnte ein ein Geräusch hervorrufendes Kolbenklappergeräusch von dem Zylinderblock 11 nach außen abgestrahlt werden. In dem Motor E, der in der vorliegenden Ausführung mit dem Schwingungsdämpfmittel D versehen ist, werden jedoch die elastischen Membrane 94 des Schwingungsdämpfmittels D mit einer Druckänderung des Kühlwassers innerhalb des Wassermantels J₅ elastisch verformt, wodurch die Druckschwankung des Kühlwassers absorbiert wird. Im Ergebnis wird eine Vibrationskraft, die von dem Kühlwasser zur Seitenwand 11₁ des Zylinderblocks 11 übertragen wird, reduziert, um die Schwingung der Seitenwand 11₁ zu schwächen, und daher wird das vom Zylinderblock 11 nach außen abgestrahlte Kolbenklappergeräusch reduziert. Darüber hinaus wird die zum Raum 95 weisende Außenoberfläche der elastischen Membrane 94 mit dem Gehäuse 92 abgedeckt, und daher kann ein durch Schwingung der elastischen Membrane 94 hervorgerufenes Geräusch nicht direkt zur Außenseite abgestrahlt werden.
Wie am besten in 17 gezeigt, sind die zwei Schwingungsdämpfmittel D an Stellen an den linken und rechten Seiten des Auspuffrohrs 19 angeordnet und weicht davon ab, wenn man die Seitenwand 11₁ des Zylinderblocks 11 an der Auspuffseite von der Vorderseite her betrachtet. In anderen Worten, wenn das Auspuffrohr 19 an der Seitenwand 11₁ des Zylinderblocks 11 an der Auslassseite vorsteht, sind die zwei Schwingungsdämpfmittel D außerhalb eines Bereichs dieses Vorsprungs angeordnet. Die oben beschriebene Anordnung stellt sicher, dass die Wärme des auf eine hohe Temperatur erhitzten Auspuffrohrs 19 nur schwer auf das Schwingungsdämpfmittel D übertragen wird, wodurch verhindert werden kann, dass die durch die Wärme leicht beeinträchtigte Haltbarkeit der elastischen Membrane 94 verschlechtert wird. Darüber hinaus kann die auf das Schwingungsdämpfmittel D übertragene Wärme ferner durch die Anordnung einer Wärmeisolierplatte 96 zwischen dem Auspuffrohr 19 und dem Zylinderblock 11 verringert werden.
Es besteht der Wunsch, dass die Schwingungsdämpfmittel D an Stellen angeordnet werden, die den oberen Totpunkten der Kolben 15 nahe sind, nämlich an Stellen, die dem Zylinderkopf 12 nahe sind, um den Geräuschverhinderungseffekt zu verbessern. Wenn die Schwingungsdämpfmittel D in der Nähe des Zylinderkopfs 12 angeordnet werden, stören sie sich tendenziell mit dem Auspuffrohr 19. Gemäß der vorliegenden Ausführung stellt jedoch die Anordnung der Schwingungsdämpfmittel D außerhalb des Bereichs des Vorsprungs des Auspuffrohrs 19 sicher, dass selbst dann, wenn das Auspuffrohr 19 in der Nähe des Zylinderblocks 11 angeordnet wird, sich das Auspuffrohr 19 nicht mit den Schwingungsdämpfmitteln D stören kann. Daher kann das Auspuffrohr 19 in ausreichender Nachbarschaft zum Zylinderblock 11 angeordnet werden, wodurch der Motor E kompakt gemacht werden kann.
Nachfolgend wird eine neunte Ausführung der vorliegenden Erfindung in Bezug auf die 19 bis 21 beschrieben.
Der Motor E in der neunten Ausführung ist ein serieller oder Reihen-Sechs-Zylindermotor, wobei sich jeder der sechs Einlasskanäle 17, der sich von den sechs Brennkammern 16 weg erstreckt, Y-förmig ausgebildet ist. Die sechs Einlasskanäle 17 öffnen sich unabhängig in eine Seitenoberfläche des Zylinderkopfs 12 an der Einlassseite, ohne dass sie miteinander vereinigt werden. Andererseitst ist jeder der ersten und zweiten Auslasssammelkanäle 18a und 18b aus insgesamt sechs Auslasskanälen 46 aufgebaut, die sich von den drei Brennkammern 16 jeweil weg erstrecken, und einem bogenförmigen ersten/zweiten Auslasssammelabschnitt 47a, 47b, wo die sechs Auslasskanäle 46 integral zusammengeführt sind. Die Abgasauslässe, mit denen die Auspuffrohre 19 gekoppelt sind, sind in Mittelabschnitten der ersten und zweiten Auslasssammelabschnitte 47a und 47b definiert.
Wenn man die sechs Zylinder 14 aufeinanderfolgend von der Seite der Nockenantriebskettenkammer 49 mit #1, #2, #3, #4, #5 und #6 bezeichnet, ermöglicht der erste Sammelauslasskanal 18a, dass die Abgase von den Brennkammern 16 in den drei Zylindern #4, #5 und #6 an der einen Endseite der Zylinderreihenlinie ermöglicht L₂ in dem ersten Auslasssammelabschnitt 47a gesammelt werden, und der zweite Sammelauslasskanal 18b, dass die Abgase von den Brennkammern 16 in den drei Zylindern #1, #2 und #3 an der anderen Endseite der Zylinderreihenlinie L₂ in dem zweiten Auslasssammelabschnitt 47b gesammelt werden. Die ersten und zweiten Sammelausslaskanäle 18a und 18b haben im Wesentlichen die gleiche Struktur. Durch Unterteilung des Sammelauslasskanals ist erste und zweite Sammelauslasskanäle 18a und 18b mit der gleichen Struktur können die Kerne zur Formung der Sammelauslasskanäle während der Gussproduktion des Zylinderkopfs 12 verkleinert werden, und darüber hinaus kann ein einziger Kerntyp verwendet werden, was zu einer Kostenreduktion beiträgt.
Die Zündfolge der Zylinder #1, #2, #3, #4, #5 und #6 ist #1 → #5 → #3 → #6 #2 → #4. Somit ist die Zündfolge der drei Zylinder #1, #2 und #3, die dem ersten Sammelauslasskanal 18a entsprechen, nicht durchgehend, und die Zündfolge der drei Zylinder #4, #5 und #6, die dem zweiten Sammelauslasskanal 18b entsprechen, ist ebenfalls nicht durchgehend. Daher wird keine Abgasinterferenz zwischen den drei Zylindern #1, #2 und #3, die dem ersten Sammelauslasskanal 18a entsprechen, erzeugt, und es wird auch keine Abgasinterferenz zwischen den drei Zylindern #4, #5 und #6 erzeugt, die dem zweiten Sammelauslasskanal 18b entsprechen.
Die zwei Abschnitte der auslassseitigen Seitenwand 12₁ des Zylinderkopfs 12, die zu den ersten und zweiten Auslasssammelabschnitten 47a und 47b weisen, sind nach außen vorstehend bogenförmig gekrümmt, um hierdurch erste und zweite Vorsprünge 49a und 49b zu bilden, die von der Seitenwand 11₁ des Zylinderblocks 11 vorsteht. Daher weisen die ersten und zweiten Auslasssammelabschnitte 47a und 47b der ersten und zweiten Sammelauslasskanäle 18a und 18b, die in den ersten und zweiten Vorsprüngen 49a und 49b definiert sind, direkt zu den Seitenwänden 12₁ der bogenförmigen ersten und zweiten Vorsprünge 49a und 49b, ohne dass ein Wassermantel dazwischen eingefügt ist.
Da die ersten und zweiten Auslasssammelabschnitte 47a und 47b der ersten und zweiten Sammelauslasskanäle 18a und 18b, die in den ersten und zweiten Vorsprüngen 49a und 49b definiert sind, direkt zu den Seitenwänden 12₁ der ersten und zweiten Vorsprünge 49a und 49b weisen, ohne dass ein Wassermantel dazwischen eingefügt ist, wie gerade oben beschrieben, kann der Zylinderkopf 12 kompakt gemacht werden, und es wird leicht, den Zylinderkopf 12 auszubilden, im Vergleich zu dem Fall, wo ein Wassermantel zwischen den ersten und zweiten Auslasssammelabschnitten 47a und 47b und den Seitenwänden 12₁ eingefügt ist. Weil darüber hinaus die Seitenwand 12₁ bogenförmig ausgebildet ist, ist die Breite von längs entgegengesetzten Enden des Zylinderkopfs 12 verringert. Dies ermöglicht eine weitere Kompaktheit und kann auch zu einer erhöhten Steifigkeit des Zylinderkopfs 12 beitragen, und ferner kann die Abgasströmung geglättet werden. Darüber hinaus ist eine Ausnehmung 101 (siehe 19) zwischen den ersten und zweiten Vorsprüngen 49a und 49b definiert, und daher wird es möglich, die Größe des Motors E zu reduzieren, um hierdurch den Platz in der Ausnehmung 101 effizient zu nutzen.
Sieben Bolzenbohrungen 50 sind in dem Zylinderkopf 12 jeweils an den Einlass- und Auslassseiten definiert. Somit wird der Zylinderkopf 12 an dem Zylinderblock 11 befestigt, indem vierzehn Zylinderkopfbefestigungsbolzen 51₁ , 51₂ , 51₃ , 51₄ , 51₅ , 51₆ , 51₇ , 51₈ , 51₉ , 51₁₀ , 51₁₁ , 51₁₂ , 51₁₃ und 51₁₄ , die von oben in insgesamt vierzehn Bolzenbohrungen 50 eingesetzt sind, in die in dem Zylinderblock 11 definierten Bolzenbohrungen 52 eingeschraubt werden.
Die zwei Wandabschnitte 53 und 54 erstrecken sich innerhalb des ersten Sammelauslasskanals 18a, um die drei Zylinder 14, die dem ersten Sammelauslasskanal 18a entsprechen, voneinander zu trennen. Die zwei Zylinderkopfbefestigungsbolzen 51₂ und 51₃ durchsetzen die zwei Wandabschnitte 53 und 54. Die Ölrücklaufkanäle 55₁ und 55₂ als Ölkanäle sind so vorgesehen, dass sie Außenendbereiche der zwei Wandabschnitte 53 und 54 durchsetzen, d.h. die zwei Wandabschnitte 53 und 54 an der Seite des ersten Auslasssammelabschnitts 47a, jeweils von den zwei Zylinderkopfbefestigungsbolzen 51₂ und 51₃ her. Ähnlich erstrecken sich die zwei Wandabschnitte 53 und 54 innerhalb des zweiten Auslasssammelkanals 18b, um die drei Zylinder 14, die zweiten Sammelauslasskanal 18b entsprechen, voneinander zu trennen. Die zwei Zylinderkopfbefestigungsbolzen 51₅ und 51₆ durchsetzen die zwei Wandabschnitte 53 und 54. Die Ölrücklaufkanäle 55₃ und 55₄ als Ölkanäle sind so vorgesehen, dass sie Außenendbereiche der zwei Wandabschnitte 53 und 54 durchsetzen, d.h. Bereiche der zwei Wandabschnitte 53 und 54 an der Seite des zweiten Auslasssammelabschnitts 47b, jeweils von den Zylinderkopfbefestigungsbolzen 51₅ und 51₆ her.
In dem ersten Sammelauslasskanal 18a sind die zwei Wandabschnitte 53 und 54 gekrümmt, sodass sie sich in der Strömungsrichtung des Abgases innerhalb des ersten Sammelauslasskanals 18a erstrecken, d.h. so, dass sie zu dem zentral angeordneten Abgasauslass 48 hin ausgerichtet sind. Daher sind die zwei Ölrücklaufkanäle 55₁ und 55₂ in Bezug auf die zwei benachbarten Zylinderkopfbefestigungsbolzen 51₂ und 51₃ zu dem Abgasauslass 48 hin versetzt. Die oben beschriebene Anordnung der Ölrücklaufkanäle 55₁ und 55₂ und der Zylinderkopfbefestigungsbolzen 51₂ und 51₃ stellt sicher, dass das Abgas glattgängig in dem ersten Sammelauslasskanal 18a fließen kann, wodurch der Abgaswiderstand reduziert werden kann, während eine Größenzunahme des Zylinderkopfs 12 vermieden wird. Der zweite Sammelauslasskanal 18b hat die gleiche Struktur wie die oben beschriebene Struktur des ersten Sammelauslasskanals 18a.
Die Ausnehmung 101 ist zwischen den bogenförmig ausgebildeten ersten und zweiten Vorsprüngen 49a und 49b definiert und hat eine derartige Form, dass sie sich entlang den ersten und zweiten Sammelauslasskanälen 18a und 18b erstreckt. Die ersten und zweiten Vorsprünge 49a und 49b sind durch ein Paar oberer und unterer Verbindungswände 102 und 103 miteinander verbunden, die über und unter der Ausnehmung 101 angeordnet sind. Ein fünfzehnter Zylinderkopfbefestigungsbolzen 51₁₅ zum Befestigen des Zylinderkopfs 12 an dem Zylinderblock 11 ist mit seinem Kopf an der Oberseite der unteren Verbindungswand 103 abgestützt. Die oben beschriebene Anordnung stellt sicher, dass ein Befestigungsabschnitt zwischen dem Zylinderkopf 12 und dem Zylinderblock 11 durch den fünfzehnten Zylinderkopfbefestigungsbolzen 51₁₅ kompakter gemacht werden kann, und darüber hinaus der Strömungswegquerschnitt eines Verbindungskanals 107 (der nachfolgend beschrieben wird) in der oberen Verbindungswand 102 vergrößert werden kann.
Ein sechster Ölrücklaufkanal 55₆ als Ölkanal ist zwischen den zwei Zylinderkopfbefestigungsbolzen 51₄ und 51₁₅ definiert und steht mit der Ölwanne durch einen im Zylinderblock 11 definierten Ölrücklaufkanal 109 in Verbindung. Auf diese Weise ist der Ölrücklaufkanal 55₆ an einer Stelle zwischen den ersten und zweiten Vorsprüngen 49a und 49b definiert. Daher wird eine Größenzunahme des Zylinderkopfs 12 vermieden, und darüber hinaus kann ein den Ölrücklaufkanal 55₆ definierender Abschnitt auch die Funktion einer Wand übernehmen, die die ersten und zweiten Vorsprünge 49a und 49b verbindet, um hierdurch die Steifigkeit des Zylinderkopfs 12 zu vergrößern, um die Schwingung der ersten und zweiten Vorsprünge 49a und 49b zu lindern. Ferner kann die Umgebung des Ölrücklaufkanals 55₆ durch die Wärme von den ersten und zweiten Sammelauslasskanälen 18a und 18b in den ersten und zweiten Vorsprüngen 49a und 49b erhitzt werden, ohne einen speziellen Ölheizer vorzusehen, um hierdurch die Viskosität von Öl zu senken, um den Reibungswiderstand jedes der verschiedenen Gleitabschnitte zu verringern.
Da die ersten und zweiten Vorsprünge 49a und 49b durch die Verbindungswände 102 und 103 miteinander verbunden sind, wie oben beschrieben, können die ersten und zweiten Vorsprünge 49a und 49b miteinander verstärkt werden, wodurch deren Steifigkeit vergrößert werden kann und die Entstehung von Vibration unterbunden werden kann. Darüber hinaus kann die thermische Verspannung der ersten und zweiten Vorsprünge 49a und 49b mit den ersten und zweiten Sammelauslasskanälen 18a und 18b, die darin definiert sind und durch die heißes Abgas fließt, auf dem Minimum gehalten werden. Weil darüber hinaus der Zylinderkopf 12 an dem Zylinderblock 11 zwischen den ersten und zweiten Vorsprüngen 49a und 49b durch den Zylinderkopfbefestigungsbolzen 51₁₅ befestigt ist, kann die Steifigkeit der ersten und zweiten Vorsprünge 49a und 49b verbessert werden, um ferner das Entstehen der Vibration wirkungsvoll zu verhindern und darüber hinaus die Abdichtung zwischen dem Zylinderkopf 12 und dem Zylinderblock 11 zu verbessern.
Verbindunsgkanäle 107 und 108, durch die Kühlwasser hindurchfließt, sind in den oberen und unteren Verbindungswänden 102 und 103 jeweils definiert. Somit stehen die oberen Wassermäntel J₂ in den ersten und zweiten Vorsprüngen 49a und 49b durch den Verbindungskanal 107 in der oberen Verbindungswand 102 miteinander in Verbindung, während die unteren Wassermäntel J₃ in den ersten und zweiten Vorsprüngen 49a und 49b durch den Verbindungskanal 108 in der unteren Verbindungswand 103 miteinander in Verbindung stehen. Da benachbarte der oberen und unteren Wassermäntel J₂ in den ersten und zweiten Vorsprüngen 49a und 49b durch den Verbindungskanal 107 in der oberen Verbindungswand 102 miteinander in Verbindung stehen, und benachbarte der unteren Wassermäntel J₃ durch den Verbindungskanal 108 in der unteren Verbindungswand 103 miteinander in Verbindung stehen, wie gerade oben beschrieben, kann die Kühlwasserströmung innerhalb der Wassermäntel J₂ und J₃ in den ersten und zweiten Vorsprüngen 49a und 49 geglättet werden, um das Entstehen einer Stagnation zu verhindern und hierdurch die Kühlwirkung zu verbessern.
Nachfolgend wird eine zehnte Ausführung der vorliegenden Erfindung in Bezug auf die 22 und 23 beschrieben.
Die Grundstruktur des Motors E in der zehnten Ausführung ist mit jener des seriellen oder Reihen-Sechszylindermotors, ähnlich jener der neunten Ausführung, identisch. Zwei Auspuffrohre 19, die mit den Abgasauslässen 48 der ersten und zweiten Sammelauslasskanäle 18a und 18 in den ersten und zweiten Vorsprüngen 49a und 49b gekoppelt sind, sind an ihren stromaufwärtigen Abschnitten durch den gemeinsamen Montageflansch 56 integral miteinander verbunden. Insbesondere enthält der Montageflansch 56 an seinen entgegengesetzten Enden jeweilige Nabenabschnitte 56₁ , 56₂ und 56₃ . Die zwei oberen gegenüberliegenden Nabenabschnitte 56₃ , 56₃ sind durch einen balkenförmigen Verbindungsabschnitt 114 miteinander verbunden, und die zwei unteren gegenüberliegenden Nabenabschnitte 56₁ , 56₁ sind durch einen balkenförmigen Verbindungsabschnitt 115 miteinander verbunden. Daher ist der Montageflansch 56 für die zwei Auspuffrohre 19 mit dem Zylinderkopf 12 durch insgesamt sechs Bolzen 57 gekoppelt.
Insbesondere sind die zwei gegenüberliegenden Nabenabschnitte 56₃ , 56₃ des Montageflansches 56 für die Auspuffrohre 19 durch die Bolzen 57 an den Verstärkungswänden 61 befestigt, die die Zündkerzeneinsetzrohre 21 mit den Oberseiten der ersten und zweiten Vorsprünge 49a und 49b verbinden. Daher kann die Tragsteifigkeit der Auspuffrohre 19 merklich verbessert werden, um die Vibration zu lindern.
Die zwei Abgasemissionssteuerungskatalysatoren 41, die an den unteren Abschnitten der zwei Auspuffrohre 19 jeweils angebracht sind, sind durch einen Verbindungsflansch 116 integral miteinander gekoppelt, der an Unterenden der Abgasemissionssteuerungskatalysatoren 41 angebracht ist, um weitere stromabwärtige Auspuffrohre (nicht gezeigt) zu koppeln, die integral miteinander an gegenüberliegenden Abschnitten der Abgasemissionssteuerungskatalysatoren 41 gekoppelt sind.
Durch das direkte Anbringen der Abgasemissionssteuerungskatalysatoren 41, 51 am Unterende der Auspuffrohre 19, die mit ihrem Oberende an dem Zylinderkopf 12 befestigt sind, kann der Abstand von den Brennkammern 16 zu den Abgasemissionssteuerungskatalysatoren 41 verkürzt werden, um einen Temperaturabfall von Abgas zu verhindern, und die Abgasemissionssteuerungskatalysatoren 41 können durch die Abgaswärme rasch aktiviert werden, um die Abgasemissionssteuerungsleistung zu verbessern.
Weil darüber hinaus die Abgasemissionssteuerungskatalysatoren 41, die ein hohes Gewicht haben, in den Auspuffrohren angebracht sind, werden die zwei Auspuffrohre 19 tendenziell zusammen mit den Abgasemissionssteuerungskatalysatoren 41 in Schwingung versetzt. Jedoch sind beide Auspuffrohre 19 an ihren unteren Abschnitten durch die Abgasemissionssteuerungskatalysatoren 41 und an ihren oberen Abschnitten durch den Montageflansch 56 integral miteinander verbunden, und daher verstärken die Auspuffrohre 19 der Abgasemissionssteuerungskatalysatoren 41 und der Montageflansch 56 einander, wodurch die Schwingung gedämpft werden kann. Darüber hinaus ist der Montageflansch 56 an seinen entgegengesetzten Enden an den Abgasauslässen 48 der ersten und zweiten Sammelauslasskanäle 18a und 18b befestigt, sodass er eine ausreichend lange Spannweite in Richtung der Zylinderreihenlinie L₂ hat, und daher wird die Tragsteifigkeit der Auspuffrohre 19 erhöht und wird der Schwingungsdämpfeffekt weiter verbessert. Im Ergebnis sind Verstärkungselemente, wie etwa Streben, zum Stützen der Auspuffrohre 19 und der Abgasemissionssteuerungskatalysatoren 41 zur Schwingungsdämpfung nicht erforderlich, was zu einer Reduktion der Teilezahl und zur Kompaktheit des Motors E beitragen kann.
Obwohl die Ausführungen der vorliegenden Erfindung im Detail beschrieben worden sind, versteht es sich, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die oben beschriebenen Ausführungen beschränkt ist und zahlreiche konstruktive Modifikationen vorgenommen werden können, ohne vom in den Ansprüchen definierten Umfang der Erfindung abzuweichen.
Z.B. sind in den Ausführungen der Reihen-3-Zylindermotor E und der Reihen-6-Zylindermotor E dargestellt worden, aber die Erfindung ist auch auf Bänke anderer Reihenmotoren anwendbar, die eine andere Zylinderzahl aufweisen, sowie auch V-Motoren.
Zusätzlich sind in Ausführungen die Ölrücklaufkanäle 55₁ bis 55₆ als die Ölkanäle dargestellt worden, aber die in der vorliegenden Erfindung verwendeten Ölkanäle beinhalten auch einen Ölzufuhrkanal zum Zuführen von Öl von dem Zylinderblock 11 zu der Ventilantriebskammer 23 innerhalb des Zylinderblocks 12 sowie einen Durchblasgaskanal, der ermöglicht, dass die Ventilantriebskammer 23 innerhalb des Zylinderkopfs 12 mit dem Kurbelgehäuse in Verbindung steht, um die Entlüftung von Durchblasgas durchzuführen.
Der Abgasemissionssteuerungskatalysator 41 hat in den Ausführungen einen kreisförmigen Querschnitt, aber der Querschnitt der Abgasemissionssteuerungskatalysators 41 braucht nicht notwendigerweise kreisförmig zu sein. Wenn der Querschnitt des Abgasemissionssteuerungskatalysators 41 eine elliptische Form hat, mit einer längeren Achse in Richtung zur Zylinderachse L₁ hin, oder eine solche nicht kreisförmige Gestalt, dass er in Richtung zur Zylinderachse L₁ hin gewölbt ist, kann der Totraum unter dem Vorsprung 49 effizient genutzt werden.
Darüber hinaus ist die Struktur des Schwingungsdämpfmittels D nicht auf jene der Ausführung beschränkt, und es können auch andere verschiedene Strukturen angewendet werden.
Ferner sind mehrere Vorsprünge, Auslasssammelabschnitte und Sammelauslasskanäle vorgesehen, und die Anzahl von jedem derselben ist nicht notwendigerweise auf zwei beschränkt, und kann drei oder mehr sein. In diesem Fall ist die Anzahl der Verbindungswände 102 und 103 nicht notwendigerweise auf zwei beschränkt, und kann auch eins oder drei oder mehr sein. Noch weiter können die Wassermäntel J₂ und J₃ in nur einer der Ober- und Unterseiten der ersten und zweiten Auslasssammelabschnitte 47a und 47b definiert sein, anstatt in beiden Ober- und Unterseiten definiert zu sein.

Claims

Zylinderkopfstruktur in einem Mehrzylindermotor, umfassend: einen Sammelauslasskanal (18; 18a, 18b), der aus Auslasskanalabschnitten (46) gebildet ist, die sich jeweils von einer Mehrzahl entlang einer Zylinderreihe angeordneter Brennkammern (16) weg erstrecken und in einem in einem Zylinderkopf (12) definierten Auslasssammelabschnitt (47; 47a, 47b) integral zusammengeführt sind, worin die Struktur einen Vorsprung (49; 49a, 49b) enthält, der an einer Seitenfläche des Zylinderkopfs (12) vorgesehen ist, sodass er von einer Seitenoberfläche eines Zylinderblocks (11), mit dem der Zylinderkopf (12) verbunden ist, nach außen vorsteht, wobei der Vorsprung (49; 49a, 49b) in dem Auslasssammelabschnitt (47; 47a, 47b) um einen größten Betrag nach außen vorsteht, und dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinderkopf (12) ein Zündkerzeneinführrohr (21) enthält und ein Wassermantel (J₂) zwischen einer Zündspule (22), die in einer Öffnung am Oberende des Zündkerzeneinführrohrs (21) angebracht ist, und dem Sammelauslasskanal (18; 18a, 18b) angeordnet ist.
Zylinderkopfstruktur in einem Mehrzylindermotor nach Anspruch 1, worin das Zündkerzeneinführrohr (21) in Bezug auf eine Zylinderachse zu dem Auslasssammelabschnitt (47; 47a, 47b) hin geneigt ist, wobei das Zündkerzeneinführrohr (21) mit einer Oberseite des Vorsprungs (49; 49a, 49b) durch eine Verstärkungswand (61) verbunden ist.
Zylinderkopfstruktur in einem Mehrzylindermotor nach Anspruch 1 oder 2, worin der Abstand (D2) von einer Zylinderachse zu jener einer Mehrzahl von Bolzen (51₂ , 51₃ ; 51₉ , 51₁₀ ), die um die Brennkammer (16) herum zum Befestigen des Zylinderkopfs (12) an dem Zylinderblock (11) angeordnet sind, die sich an der Auslassseite nächst dem Auslasssammelabschnitt (47) befinden, größer gemacht ist als der Abstand (D1) von der Zylinderachse zu den Bolzen (51₅ , 51₆ , 51₇ , 51₈ ), die sich an der Einlassseite befinden.
Zylinderkopfstruktur in einem Mehrzylindermotor nach Anspruch 3, worin die Anzahl von Bolzen (51₁ , 51₂ , 51₃ , 51₄ , 51₉ , 51₁₀ ; 51₁ , 51₂ , 51₃ , 51₄ , 51₅ , 51₆ , 51₇ , 51₁₅ ) zum Verbinden des Zylinderkopfs (12) mit dem Zylinderblock (11), die sich an der Auslassseite befinden, größer ist als die Anzahl der Bolzen (51₅ , 51₆ , 51₇ , 51₈ ; 51₈ , 51₉ , 51₁₉ , 51₁₁ , 51₁₂ , 51₁₃ , 51₁₄ ), die sich an der Einlassseite befinden.
Zylinderkopfstruktur in einem Mehrzylindermotor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, worin der Auslasssammelabschnitt (47) mit dem Zylinderblock (11) durch Auslasssammelabschnitt-Befestigungsbolzen (51₉ , 51₁₀ ) verbunden ist.
Zylinderkopfstruktur in einem Mehrzylindermotor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, worin die Anzahl der Vorsprünge (49a, 49b), in denen die Sammelauslasskanäle (18a, 18b) definiert sind, zumindest zwei beträgt.
Zylinderkopfstruktur in einem Mehrzylindermotor nach Anspruch 6, worin benachbarte der Vorsprünge (49a, 49b) durch eine Verbindungswand (102, 103) miteinander verbunden sind.
Zylinderkopfstruktur in einem Mehrzylindermotor nach Anspruch 7, worin die Verbindungswand (103) an dem Zylinderblock (11) befestigt ist.
Zylinderkopfstruktur in einem Mehrzylindermotor nach Anspruch 7 oder 8, worin in zumindest einer von Ober- und Oberseiten des Auslasssammelabschnitts (47a, 47b) Wassermäntel (J₂, J₃) definiert sind, wobei benachbarte der Wassermäntel (J₂, J₃) durch einen in der Verbindungswand (102, 103) definierten Verbindungskanal (107, 108) miteinander in Verbindung stehen.
Zylinderkopfstruktur in einem Mehrzylindermotor nach einem der Ansprüche 6 bis 9, worin zwischen benachbarten der Vorsprünge (49a, 49b) eine Vertiefung (101) definiert ist, die sich entlang einer Form des Auslasssammelabschnitts (47a, 47b) erstreckt.
Zylinderkopfstruktur in einem Mehrzylindermotor nach einem der Ansprüche 6 bis 10, worin Ölkanäle (55₆ ) an Stellen zwischen benachbarten der Vorsprünge (49a, 49b) des Zylinderkopfs (12) definiert sind.
Zylinderkopfstruktur in einem Mehrzylindermotor nach einem der Ansprüche 6 bis 11, worin erste und zweite Sammelauslasskanäle (18a, 18b) in den zwei Vorsprüngen (49a, 49b) definiert sind, die jeweils in einer Bogenform von der Seitenwand des Zylinderkopfs (11) vorstehen.
Zylinderkopfstruktur in einem Mehrzylindermotor nach einem der Ansprüche 1 bis 12, worin zumindest zwei Sammelauslasskanäle (18a, 18b) innerhalb des Vorsprungs (49a, 49b) definiert sind, und die Struktur ein Auslasskanalelement (19) enthält, das an seinem einen Ende an einem Abgasauslass (18) jedes der Sammelauslasskanäle (18a, 18b) befestigt ist, sowie einen Abgasemissionssteuerungskatalysator (41), der am anderen Ende jedes der Auslasskanalelemente (19) vorgesehen ist, wobei die Auslasskanalelemente (19) integral miteinander verbunden sind.
Zylinderkopfstruktur in einem Mehrzylindermotor nach einem der Ansprüche 1 bis 13, die ferner ein Auslasskanalelement (19) enthält, das mit dem Zylinderkopf (12) derart gekoppelt ist, dass es mit dem Sammelauslasskanal (18; 18a, 18b) verbunden ist, wobei der Zylinderblock (11) einen Wassermantel (J₅) aufweist, der um Außenumfänge der Zylinder (14) herum definiert ist, und ein Schwingungsdämpfmittel (D) in einer Seitenwand (11₁ ) des Zylinderblocks (11) vorgesehen ist, wobei das Schwingungsdämpfmittel (D) eine elastische Membrane (94) aufweist, deren eine Seitenoberfläche zu dem Wassermantel (J₅) weist, und ein Gehäuse (92), das zwischen dem Gehäuse und der anderen Seitenoberfläche des elastischen Membrane (94) einen Raum (95) definiert, wobei das Schwingungsdämpfmittel (D) außerhalb eines Vorsprungsbereichs des Auslasskanalelements (19) auf der Seitenwand (11₁ ) des Zylinderblocks (11) angeordnet ist.
Zylinderkopfstruktur in einem Mehrzylindermotor nach einem der Ansprüche 1 bis 14, worin der Vorsprung (49; 49a, 49b), der in der Seitenoberfläche (12₁ ) des Zylinderkopfs (12) definiert ist, in einer Bogenform außerhalb der Seitenoberfläche des Zylinderblocks (11), mit dem Zylinderkopf (12) verbunden ist, vorsteht, und der Auslasssammelabschnitt (47; 47a, 47b) derart definiert ist, dass kein Wassermantel zwischen einer Seitenwand (12₁ ) des Vorsprungs (49; 49a, 49b) und dem Auslasssammelabschnitt (47; 47a, 47b) angeordnet ist.
Zylinderkopfstruktur in einem Mehrzylindermotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die ferner einen Wassermantel (J₂, J₃) enthält, der in einer Ober- oder Unterseite des Auslasssammelabschnitts (47; 47a, 47b) definiert ist.
Zylinderkopfstruktur in einem Mehrzylindermotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin der Auslasssammelabschnitt (47; 47a, 47b) einen Abgasauslass (48) mit elliptischer Form aufweist, die in Richtung der Zylinderreihe langgestreckt ist.