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DE69611854T2 - Brennkraftmaschine mit Drosselklappe in einem Abgaskanal - Google Patents

Brennkraftmaschine mit Drosselklappe in einem Abgaskanal

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Publication number
DE69611854T2
DE69611854T2 DE69611854T DE69611854T DE69611854T2 DE 69611854 T2 DE69611854 T2 DE 69611854T2 DE 69611854 T DE69611854 T DE 69611854T DE 69611854 T DE69611854 T DE 69611854T DE 69611854 T2 DE69611854 T2 DE 69611854T2
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DE
Germany
Prior art keywords
exhaust
housing
throttle valve
internal combustion
valve
Prior art date
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DE69611854T
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DE69611854D1 (de
Inventor
Tatsuyuki Masuda
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yamaha Motor Co Ltd
Original Assignee
Yamaha Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Yamaha Motor Co Ltd filed Critical Yamaha Motor Co Ltd
Publication of DE69611854D1 publication Critical patent/DE69611854D1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE69611854T2 publication Critical patent/DE69611854T2/de
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    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D13/00Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing
    • F02D13/02Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing during engine operation
    • F02D13/028Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing during engine operation for two-stroke engines
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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    • F02B61/00Adaptations of engines for driving vehicles or for driving propellers; Combinations of engines with gearing
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05CINDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
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Description

  • Diese Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine, die mindestens eine Verbrennungskammer innerhalb eines Motorkörpers, mindestens eine Abgas aus der Verbrennungskammer führende Abgaspassage und ein Steuerventil, das in einem Gehäuse aufgenommen und ein mit einer Ventilwelle ausgestattetes Drosselklappenventil zur Steuerung eines Abgasstromes ist, aufweist, wobei das Gehäuse eine durch das Drosselklappenventil betätigbare Abgasöffnung aufweist, und auf eine Brennkraftmaschine mit zumindest einer Verbrennungskammer innerhalb eines Motorkörpers, mindestens einer Abgas aus der Verbrennungskammer führenden Abgaspassage und mindestens einer Unter-Abgaspassage, um Abgas früher als die Abgaspassage aus der Verbrennungskammer abzuführen, und einem innerhalb der Unter-Abgaspassage angebrachten Steuerventil, um den Abgasstrom zu steuern.
  • Eine solche Brennkraftmaschine entsprechend der zuerst erwähnten Alternative ist jeweils aus EP-A-479 342 oder US-A-4 805 571 bekannt. Jedoch hat diese Brennkraftmaschine Probleme, wie in Bezug auf einen Motorradmotor diskutiert werden wird.
  • Eine Steuerung für diesen Motorradmotor ist im Hinblick auf eine Verbesserung der Ausgangsleistung oder der Erleichterung des Startens vorgeschlagen worden. Das heißt, ein zylindrisches Auslaßventil ist in der Mitte einer Abgaspassage angebracht, die Abgas aus einer Verbrennungskammer herauszieht. Das zylindrische Auslaßventil kreuzt und durchdringt mindestens einen Teil der Abgaspassage, um den Querschnittbereich der Abgaspassage veränderlich zu machen. Wenn eine Dekompressionsvorrichtung vorgesehen wird, arbeitet diese auch als eine Abgaspassage, da während eines Auslaßhubes Abgas aus der Verbrennungskammer in diese Vorrichtung fließt.
  • In einem solchen Motorrad ist typischerweise ein Antriebsmotor zum Rotieren des Auslaßventils getrennt von dem Auslaßventil angebracht, zum Beispiel nahe der Lenkvorrichtung, und die Leistung des Antriebsmotors wird durch einen Draht oder dergleichen übertragen, um das Auslaßventil zu drehen.
  • Übrigens, kann während des Betriebs des Motors eine durch Oxidation des Kraftstoffes erzeugte teerartige Substanz oder Ruß durch eine kleine Lücke zwischen dem Ventilteil des zylindrischen Auslaßventils und einer inneren zylindrischen Oberfläche einer Bohrung in einer Abgaspassagenwand, durch die das Ventilteil eindringt, eintreten. Wenn der Motor anhält, verfestigen sich die teerartige Substanz oder der Ruß und können das Auslaßventil zum Verklemmen und zum Versagen bringen. Um dieses Problem zu lösen, ist es praktiziert worden, das Auslaßventil vor dem Starten des Motors oder nach dem Anhalten des Motors zu betätigen, um die teerartige Substanz oder Ruß, die sich in der Lücke zwischen dem Ventilteil des Auslaßventils und der inneren zylindrischen Oberfläche der Bohrung in der Abgaskanal verfestigt haben, auszukratzen.
  • Wie oben beschrieben, da die teerartige Substanz oder Ruß in dem Spalt zwischen dem Ventilteil des Auslaßventils und der inneren zylindrischen Oberfläche der Bohrung in der Abgaspassagennwand vor dem Starten des Motors oder nach dem Anhalten des Motors durch Drehen des Auslaßventils ausgekratzt wird, kann sich die teerartige Substanz oder Ruß ansammeln, es sei denn das Auslaßventil wird durch einen großen Hub während des Betriebes des Motors, speziell bei Hoch-Drehzahl- /Hochlastbetrieb betätigt, und übt einen Gegendruck gegen das Auslaßventilklemmen aus.
  • Entsprechend ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, einen Verbrennungsmotor zu schaffen, der dazu fähig ist, immer eine verläßliche Betätigung des Steuerventils zu sichern und gleichzeitig die Montage und Wartung dieses Ventils erleichtert.
  • Entsprechend der vorliegenden Erfindung wird dieses Ziel für eine Brennkraftmaschine der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß das Gehäuse innerhalb der Abgaspassage und innerhalb des Motorkörpers angeordnet ist und daß das Material dieses Gehäuses verschieden von dem Material des Motorkörpers ist.
  • Dabei ist es vorteilhaft, wenn das Gehäuse jeweils aus Eisen, einer Legierung auf Eisenbasis oder einer Legierung auf Kupferbasis besteht, und daß der Motorkörper aus einer Aluminiumlegierung besteht.
  • Um den Bereich innerhalb des Drosselklappenventils, wo Klemmen vorkommen kann, weiter zu verringern, ist es vorteilhaft, wenn die Höhe des Abgasöffnung kleiner ist, als die Gesamthöhe des Drosselklappenventiles und daß die Dicke des Drosselklappenteils dieses Drosselklappenventiles kleiner ist, als der Durchmesser der Ventilwelle.
  • In dem Fall, daß die Brennkraftmaschine mindestens zwei in einer Reihe angeordnete Zylinderbohrungen aufweist, und entsprechende Verbrennungskammern, die mit entsprechenden Abgaspassagen verbunden sind, ist es vorteilhaft, wenn jede dieser Auslaßpassagen mit einem entsprechenden Gehäuse, das das entsprechende Drosselklappenventil beherbergt, ausgestattet ist und daß zwischen den jeweiligen Gehäusen gemeinsame Abdeckungen vorgesehen sind oder, wenn ein einzelnes Gehäuse vorgesehen ist, das die jeweiligen Drosselklappenventile aufnimmt. Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung sind jeweils das Drosselklappenventil oder die Drosselklappenventile durch eine Abgassteuerung steuerbar.
  • Andere bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung sind in weiteren anhängigen Ansprüchen niedergelegt.
  • Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung ist das Gehäuse in der Mitte der Auslaßpassage angeordnet, so daß das Abgas aus der Verbrennungskammer herausströmen kann, und das Drosselklappenventil zur Veränderung der Querschnittsfläche der Passage ist in der Auslaßöffnung des Gehäuses angeordnet. Daher setzen sich teerartige Substanz oder Ruß nicht zwischen der äußeren Oberfläche des Drosselklappenventils zum Verändern des Querschnittsbereiches der Passage und dem Gehäuse ab. Da außerdem die Welle zur Lagerung des Drosselklappenventils für ein Verändern der Querschnittsfläche der Abgaspassage drehbar an dem Gehäuse gehalten wird und im Durchmesser klein gemacht ist, ist sein Dreh- Antriebsdrehmoment klein und bewahrt das Drosselklappenventil davor, durch die teerartigen Substanz oder Ruß verklemmt zu werden und gestattet den genauen Antrieb des Ventiles.
  • Die Erfindung ist entweder auf einen Zweitaktmotor mit einer veränderlichen Kompressionsverhältnissteuerung in seiner Abgaspassage, einen Zwei- oder Viertaktmotor mit Steuerung von Widerstand, Länge, Volumen oder Abzweigung seiner Abgaspassage oder auf einen ähnlichen, mit einer Dekompressionseinrichtung ausgestatteten Motortyp und, insbesondere auf einen Motor anwendbar, der mit einer Abgassteuereinrichtung versehen ist, der in der Lage ist, ein Ventil, das in einem Abgaskanal angeordnet ist, genau anzutreiben.
  • Im folgenden wird die vorliegende Erfindung in größerer Einzelheit in Bezug auf verschiedene Ausführungsbeispiele derselben in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen erklärt, wobei:
  • Fig. 1 einen Querschnitt eines mit einer Abgassteuereinrichtung ausgestatteten Motors zeigt;
  • Fig. 2a und 2b ein Drosselklappenventil zum Verändern der Querschnittsfläche der Passage, angeordnet in einem Zylinderkörper, zeigen;
  • Fig. 3 einen Querschnitt entlang der Linie III-III in Fig. 2a zeigt;
  • Fig. 4 eine perspektivische Ansicht eines Gehäuses und des Drosselklappenventils zum Verändern des Querschnittsbereiches des Kanales ist;
  • Fig. 5 einen Querschnitt des Zylinderkörpers zeigt;
  • Fig. 6 einen Querschnitt entlang der Linie VI-VI in Fig. 5 zeigt;
  • Fig. 7 ein Gehäuse und eine Ventileinheit des Drosselklappenventils zum Verändern der Querschnittsfläche der Passage zeigt;
  • Fig. 8 einen Querschnitt entlang der Linie VIII-VIII in Fig. 6 zeigt;
  • Fig. 9 ein weiteres Ausführungsbeispiel des Gehäuses und der Ventileinheit des Drosselklappenventils zum Steuern der Querschnittsfläche der Passage zeigt;
  • Fig. 10 einen Querschnitt entlang der Linie X-X in Fig. 9 zeigt, und
  • Fig. 11 eine vergrößerte Querschnittsansicht des Drosselklappenventils in Fig. 3 zeigt.
  • Ein Ausführungsbeispiel eines Motors, versehen mit einer Abgassteuerung, nach der vorliegenden Erfindung wird mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben.
  • Fig. 1 zeigt einen Querschnitt eines mit einer Abgassteuereinrichtung ausgestatteten Motors. Die Fig. 2a und 2b zeigen ein Drosselklappenventil, vorgesehen an dem Zylinder zum Verändern der Querschnittsfläche der Passage. Fig. 3 zeigt einen Querschnitt entlang der Linie III-III in Fig. 2a. Fig. 4 ist eine perspektivische Ansicht des Gehäuses und des Drosselklappenventiles.
  • Ein Motor 1 ist ein Zweitakt- Einzylinder- Dieselmotor, mit einem Kurbelgehäuse 2, einen Zylinderkörper 3 und einen an das Kurbelgehäuse 2 angesteckten und mit diesem verbundenen Zylinderkopf 4, einem Kolben 5, der frei gleitbar in eine Bohrung 3a eingesetzt und durch ein Pleuel 6 mit einer Kurbelwelle 7 in dem Kurbelgehäuse 2 verbunden ist.
  • Der Zylinderkopf 4 ist von einer in zwei Teile gespaltenen Struktur, die aus einem unteren Kopf 8 und einem oberen Kopf 9 aufgebaut ist, mit einer im Grenzbereich zwischen den zwei Bestandteilen ausgebildeten Unter-Verbrennungskammer 10a. Die Unter-Verbrennungskammer 10a ist durch einen Kanal 8a mit kleinem Durchmesser mit einer Hauptverbrennungskammer 10b der Zylinderbohrung 3a verbunden. Spitzen einer Glühkerze 11 zum Starten der Zündung und ein Kraftstoffeinspritzventil 12 sind der Unter- Verbrennungskammer 10a zugewandt.
  • Das Kurbelgehäuse 2 und der Zylinderkörper 3 bilden eine Kurbelkammer 2a. Der Zylinderkörper 3 ist mit einer Einlaßöffnung 3b versehen, die mit der Kurbelkammer 2a verbunden ist. Die Einlaßöffnung 3b ist mit einem Einlaßkanal 13 verbunden. Die Einlaßöffnung 3b ist mit einem Klappenventil 14 zum Steuern des Einlaßzeitpunktes und zum Verhindern einer Rückströmung versehen.
  • Auf ungefähr mittlerer Höhe des Zylinderkörpers 3 sind zwei erste Spülöffnungen 15a, 15a und eine zweite Spülöffnung 15b vorgesehen, von denen jede durch einen Spülkanal 15 mit der Kurbelkammer 2a verbunden ist. Eine Hauptauslaßöffnung 16a ist im oberen Teil des Zylinderkopfes 3 ausgebildet. Die Hauptauslaßöffnung 16a ist mit einem Hauptauslaßkanal 16b verbunden, der nach außen zu der Außenwand des Zylinders führt. Ein Paar Unter-Auslaßöffnungen 17a, 17ä, die voneinander in Umfangsrichtung beabstandet sind, sind geringfügig oberhalb (in der Zylinderbohrungsachsenrichtung) des Hauptauslaßkanales 16b geformt. Ein mit den Unter-Ausfaßausgängen 17a verbundener Unter-Auslaßkanal 17b mündet mit seiner stromabwärtigen Seite in den Hauptauslaßkanal 16b und führt durch einen Auslaßkanal 18 nach außen.
  • Obwohl es noch möglich ist, einen einzelnen oder den Hauptabgaskanal 16b mit einem entsprechenden Abgassteuerventil zu versehen, ist in diesem Ausführungsbeispiel ein Gehäuse 30, das ein von dem Zylinderkörper 3 getrennter Bestandteil ist, in der Mitte des Unter-Auslaßkanales 17b angeordnet, der Abgas aus der durch die Verbrennungskammerwand des Zylinderkörpers 3 gebildeten Hauptverbrennungskammer 10b herauszieht. Das Gehäuse 30 ist mit einer Durchgangsabgasbohrung 30a versehen, die ungefähr denselben Querschnitt wie die Unter-Auslaßkanal 17b aufweist und die mit dem Unter-Auslaßkanal 17b verbunden ist. Ein Drosselklappenventil 31 zur Veränderung des Querschnittsfläche des Kanales ist in der Abgasbohrung 30a in dem Gehäuse 30 angeordnet und ist zur freien Drehung durch eine Welle 32 an dem Gehäuse gelagert. Das Drosselklappenventil 31 zur Veränderung des Querschnittes des Kanales wird durch eine Antriebsvorrichtung 21 zum Rotieren angetrieben. Die obigen Bestandteile bilden eine Abgassteuereinrichtung. Der Zylinderkörper 3 besteht aus einer Aluminiumlegierung. Das Gehäuse 30 und die Welle 32 sind aus Eisen, einer Legierung auf Eisenbasis oder einer Legierung auf Kupferbasis, hergestellt. Eine Drosselklappe 31a des Drosselklappenventils 31 ist aus einer Aluminiumlegierung, Eisen, einer Legierung auf Eisenbasis oder einer Legierung auf Kupferbasis hergestellt. Der Außendurchmesser D1 des Gehäuses 30 ist, wie in Fig. 2a und 2b gezeigt, größer als der Innendurchmesser des Abgasbohrungen 30a des Gehäuses 30. Der Durchmesser D3 der Welle 32 ist kleiner als der Innendurchmesser D2 der Abgasbohrung 30a.
  • Um das Gehäuse 30, das Drosselklappenventil 31 zum Verändern der Querschnittsfläche und die Welle 32 zu montieren wird die Welle 32 in eine Wellenbohrung 30b des Gehäuses 30 eingesetzt, und das Drosselklappenventil 31 zum Verändern der Querschnittsfläche des Kanales wird mit einer Schraube 33 an der Welle 32 befestigt, um eine Ventileinheit zu bilden. Die Ventileinheit wird in die durch den Unter-Auslaßkanal 17b gebildete Installationsbohrungen 17c, 17d eingesetzt. Ein Ende 32a der Welle 32 des Drosselklappenventils 31 zum Verändern der Querschnittsfläche des Kanales ist mit einer Kappe 34 versehen. Die Kappe ist mit einem O-Ring 35 zur Abdichtung ausgestattet. Das andere (Grund-) Ende 32b der Welle 32 ist mit einer Antriebsvorrichtung 21, die die Welle 32 zum Rotieren antreibt, verbunden.
  • Wie oben beschrieben, ist das Gehäuse 30 in der Mitte des Unter-Abgaskanales 17b, der das Abgas aus der Hauptverbrennungskammer 10b herauszieht, angebracht, und das Drosselklappenventil 31 zum Verändern der Querschnittsfläche des Kanales ist in der Abgasbohrung 30a des Gehäuses 30 angebracht. Wie in Fig. 2b gezeigt, ist die Höhe A der Abgasbohrung 30a des Gehäuses 30 gleich dem Innendurchmesser D2, und die Höhe A ist ungefähr dieselbe, wie die Höhe H des Unter-Abgaskanales 17b. Weiterhin ist die Höhe A kleiner als der Außendurchmesser D1 und auch kleiner als die Gesamthöhe C des Drosselklappenteiles oder des Ventilkörpers des Drosselklappenventils 31 zum Verändern der Querschnittsfläche des Kanales. Die Dicke t des Drosselklappenteiles oder des Ventilkörpers des Drosselklappenventiles 31 zum Verändern der Querschnittsfläche des Kanales ist kleiner als der Außendurchmesser D3 der Ventilwelle 32. Somit kann die Außenoberfläche der Drosselklappe entfernt von einer Kontaktposition mit dem Gehäuse 30 gehalten werden, es sei denn, das Drosselklappenventil 31 zum Verändern der Querschnittsfläche des Kanales ist vollständig geschlossen. Speziell bei Motoren, bei denen das Drosselklappenventil 31 zum Verändern des Querschnittes des Kanales unter Vollast oder bei hohen Drehzahlen, um das Verdichtungsverhältnis im Vergleich zu demjenigen unter Niedriglast oder bei niedrigen Drehzahlen nicht vollständig geschlossen ist, erhöht sich die Menge an Abgas wegen des Vollast- oder Hochdrehzahlbetriebes. Entsprechend erhöht sich die Menge an Teer, die das Drosselklappenventil 31 zur Veränderung der Querschnittsfläche des Kanales passiert. Der Vollast- oder Hochdrehzahlbetrieb erhöht auch die Temperatur des Abgaskanales und tendiert dazu, Ruß aus der teerartigen Substanz zu erzeugen. Sogar in einer solchen Situation kann der Umkreis des Drosselklappenventiles außer Kontakt mit dem Gehäuse 30 gehalten werden, so daß die teerartige Substanz nicht in der Kontaktposition zwischen dem Umfangsrand des Drosselklappenventiles und dem Gehäuse 30 verbleibt. Deshalb verursacht die teerartige Substanz selbst dann kein Klemmen des Umfanges des Drosselklappenventiles 31 im Gehäuse 30, wenn das Drosselklappenventiles 31 zum Verändern des Querschnittes des Kanales betätigt wird und der Motor gestoppt wird, so daß der Drosselklappenventilumkreis in Kontakt mit dem Gehäuse 30 kommt. Selbst wenn die teerartige Substanz den Drosselklappenventilumkreis zum Klemmen im Gehäuse 30 veranlaßt, ist da die Dicke t des Drosselklappenventilumkreises kleiner als der Außendurchmesser D3 der Ventilwelle 32 ist, der Verstopfungsbereich klein, und die Gesamtkraft des Klemmens ist klein.
  • Andererseits hat die herkömmliche Anordnung kein Gehäuse 30 und der Ventilkörper ist von einer zylindrischen Form. Daher ist die zylindrische Außenform des Ventilkörpers immer eng benachbart zu der Abgaspassage mit zylindrischen Form. Deshalb gibt es immer Bedenken, daß die teerartige Substanz oder Ruß in den Bereich zwischen den zwei Bestandteilen eintreten und ein Klemmen verursachen kann. Weiterhin wird in dem Zustand, in dem das Ventil völlig geschlossen ist, eine große Klemmkraft erzeugt, da der zylindrische Kontaktoberflächenbereich zwischen dem Ventilkörper und dem Auslaßkanal groß ist.
  • Da das Gehäuse 30 wie oben beschrieben, aus Eisen, einer Eisenlegierung oder Kupferlegierung hergestellt ist, die höheren Widerstand gegen Abrieb, Festigkeit bei hohen Temperaturen und Zähigkeit bei hohen Temperaturen haben, wird das Gehäuse 30 nicht durch wiederholte Kontakte mit der Drosselklappe 31a verformt werden. Selbst wenn das Gehäuse 30 verformt wird, muß der Zylinderkörper 3 nicht ersetzt werden, sondern es muß nur das Gehäuse 30 ersetzt werden, wodurch die Unterhaltungskosten gesenkt werden. Außerdem, selbst wenn die Drosselklappe 31a verformt wird, erfordert ihr Austausch nur geringe Kosten, da es ein kleiner Bestandteil ist. Da das Gehäuse 30, wie zuvor beschrieben, aus Eisen, Eisenlegierung oder Kupferlegierung hergestellt ist und einen hohen Widerstand gegen Abrieb, Festigkeit bei hohen Temperaturen und Zähigkeit bei hohen Temperaturen hat, neigt das Gehäuse 30 nicht dazu, durch die Rotation der Ventilwelle 32 für eine lange Zeit verschlissen oder verformt zu werden. Selbst wenn das Gehäuse 30 abgenutzt oder verformt wird, erfordert der Ersatz nur geringe Kosten.
  • Da die Welle 32 zur Lagerung des Drosselklappenventils 31 zum Verändern der Querschnittsfläche des Kanales frei drehbar durch das Gehäuse 30 gelagert wird und der Durchmesser der Welle 32 klein gemacht ist, ist das rotatorische Antriebsdrehmoment des Drosselklappenventiles 31 zum Verändern der Querschnittsfläche des Kanales klein. Selbst wenn teerartige Substanz oder Ruß zwischen die rotierenden Oberflächen eintritt, ist der durch die teerartige Substanz oder Ruß verursachte Klemmdrehmoment klein, da die Umfangslänge der Welle klein ist und die Klemmkraft entsprechend klein ist. Selbst wenn die teerartige Substanz oder Ruß an das Drosselklappenventil 31 zum Verändern der Querschnittsfläche des Kanales anhaftend ist, sind die Öffnungs- und Schließbetätigungen des Drosselklappenventiles 31 zum Verändern der Querschnittsfläche des Kanales nichtbeeinträchtigt. Daher wird das Klemmen verhindert und das Ventil wird genau angetrieben.
  • Die Fig. 5 bis 8 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel dieser Erfindung. Fig. 5 zeigt einen Querschnitt eines Zylinderkörpers. Fig. 6 zeigt einen entlang der Linie VI-VI in Fig. 5 entnommenen Querschnittbereich. Fig. 8 zeigt einen entlang der Linie VIII-VIII in Fig. 6 entnommenen Querschnitt.
  • Ein Motor 1 ist ein Zweitakt-, Dreizylinder-, Dieselmotor. Da jeder Zylinder in derselben Art wie oben beschrieben aufgebaut ist, werden dieselben Symbole für einander entsprechende Bauteile vorgesehen und die Beschreibung weggelassen.
  • In diesem Ausführungsbeispiel sind drei Gehäuse 30 angeordnet, um die drei Unter-Abgaskanäle 17b der drei Zylinder zu durchdringen. Verbindungsabdeckungen 40 sind zwischen den benachbarten Gehäusen 30 vorgesehen. Beide Enden 30e jedes Gehäuses 30 und beide Enden 40a jeder Verbindungsabdeckung 40 sind mit sich gegenseitig ergänzenden Aussparungen und Vorsprüngen ausgebildet, so daß ein Ende 40a einer Verbindungsabdeckung 40 in ein Ende 30e eines Gehäuses 30 greift. Benachbarte Teile werden durch einen Schnappring 41 gestoppt, um zu verhindern, daß sie sich voneinander lösen.
  • Das Drosselklappenventil 31 zum Verändern der Querschnittsfläche des Kanales ist in der Abgasbohrung 30a in jedem Gehäuse 30 angebracht. Benachbarte Enden 32e der Welle 32 des Drosselklappenventils 31 zum Verändern der Querschnittsfläche des Kanales sind so gefertigt, daß sie einander zugewandt sind und in Kontakt mit einem Verbindungsglied 42, das mit einer Schraube 43 befestigt ist, so daß die benachbarten Wellen 32 durch Festziehen verbunden und befestigt sind.
  • In solchen wie oben beschriebenen Mehrzylindermotoren kann eine Anordnung, wie in Fig. 9 und 10 gezeigt getroffen werden, in denen ein einziges Gehäuse 30 dazu benutzt wird, um sich über eine Mehrzahl von Unter-Abgaskanälen 17b zu erstrecken, und die Drosselklappenventile zum Steuern der Querschnittsfläche des Kanales werden durch drei Wellen 32 in derselben Weise, wie dies in Fig. 6 gezeigt ist, gelagert. In diesem Falle sind Wellenlagerungsteile 50 zwischen benachbarten Drosselklappenventilen 31 angeordnet, zum Verändern der Querschnittsfläche des Kanales durch Einsetzen der Wellenlagerungsteile 50 durch Öffnungen 30f des Gehäuses 30 und Befestigen mit Schrauben 51, so daß die drei Wellen 32 ruhig in einem Körper arbeiten. Die drei Wellen 32 können auch äls eine einzige Welle ausgebildet sein. In diesem Fall sind die Öffnungen 30f und die Schrauben 51 überflüssig.
  • Fig. 11 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung, das ähnlich jenen bereits beschriebenen Ausführungsbeispielen ist. Wo dieses Ausführungsbeispiel dasselbe wie jene vorherig beschriebenen Ausführungsbeispiele ist, sind gemeinsame Bestandteile durch gleiche Bezugszeichen bezeichnet worden und werden nicht erneut beschrieben. Dieses Ausführungsbeispiel hat den Vorteil der Verwendung einiger gemeinsamer Teile und es wird gesehen werden, daß die Ventilanordnung in dem Motor durch eine Bohrung, die auf ihrem rückseitigen Ende gegengebohrt ist, angeordnet wird, um ein Paar Trockenbuchsen 100, die die Wellen 32a drehbar lagern, aufzunehmen. Rußdichtungsringe 101 sind an den Enden der Trockenbuchsen 100 zu Dichtungszwecken vorgesehen.
  • An dem Ende 32b, an dem die Ventilwelle 32 mit dem Servomotor verbunden ist, ist sie durch eine weitere Buchse 102 gelagert, die durch eine Rückhalterung 105, die durch ein Verschlußplatte 103 an Ort und Stelle gehalten wird, an ihrem Ort gehalten.
  • Eine Druckscheibe 104 ist zwischen einen Stoppplatte 34 und die Buchse 100 an dem gegenüberliegenden Ende 32a eingesetzt, um die axiale Anordnung der Ventilwelle 32 zu vervollständigen.
  • Diese Erfindung kann auch auf solche Anordnungen angewendet werden: Eine, in der eine Einrichtung zum Verändern der Querschnittsfläche des Auslaßkanales mit einem Ventil in der Mitte des Auslaßkanales zum Steuern der Abgaspulsation angebracht ist; eine, bei der eine Resonanzbox in der Mitte des Auslaßkanales verbunden und ein Ventil an der Verbindungsstelle vorgesehen ist, eine, bei der ein Zylinderkopf mit einer Verbindungsöffnung von kleinem Durchmesser versehen und eine Dekompressionsvorrichtung ist, mit einem Ventil zum Öffnen der Verbindungsöffnung nur zum Zeitpunkt des Starts ausgestattet ist, eine, bei der der Auslaßkanal in eine Mehrzahl von Auslaßkanälen verzweigt ist, wobei jedes von diesen an seiner mittleren Position mit einem Ventil versehen ist, um entsprechend den Betriebsbedingungen die Zahl der verwendbaren Auslaßkanäle variabel zu machen und so weiter. Übrigens wird die Verbindungsbohrung in Dekompressionsgeräten als eine in den Ansprüchen dieser Erfindung beschriebener Auslaßkanal angesehen, da Abgas aus der Verbrennungskammer während des Auslaßhubes in die Verbindungsbohrung eintritt.
  • Wie aus der obigen Beschreibung klar ist, ist diese Erfindung nicht nur auf einen Dieselmotor, sondern auch auf einen Benzinmotor anwendbar. Sie ist auch auf den Viertaktmotor genau so wie auf den Zweitaktmotor anwendbar.
  • Gemäß noch einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist, da daß Gehäuse in der Mitte des Abgaskanales angeordnet ist, der Abgas aus der Verbrennungskammer abzieht, und das Drosselklappenventil zum Verändern der Querschnittsfläche des Kanales in den Abgaskanal, in das Gehäuse eingesetzt ist und die Welle zur Lagerung des Drossellklappenveniles zum Verändern der Querschnittsfläche des Kanales frei drehbar in dem Gehäuse gelagert wird, ein Klemmen um das Drosselklappenventil herum zur Veränderung der Querschnittsfläche des Kanales minimiert. Da die Welle zur Lagerung des Drosselklappenventiles für die Veränderung der Querschnittsfläche des Kanales im Durchmesser gering ausgeführt ist, ist das Rotations-Antriebsdrehmoment klein, selbst dann, wenn teerartige Substanz oder Kohlenstoffpartikel rund um die Welle eintreten. Bei dem Drosselklappenventil zur Veränderung der Querschnittsfläche des Kanales wird die Öffnungs- oder Schließbetätigung des Drosselklappenventiles zur Veränderung der Querschnittsfläche des Kanales nicht beeinträchtigt, Klemmen verhindert und das Ventil wird präzise angetrieben, selbst dann, wenn teerartige Substanz oder Kohlenstoff an ihm haftet.
  • Es ist leicht ersichtlich, daß die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele ein Auslaßsteuerventil schaffen, das Ventilklemmen durch sich an der Oberfläche des Ventils ansammelnde Verbrennungsprodukte verhindert und auch eine Anordnung schafft, die leicht von dem Motor entfernt werden kann, sollte Instandhalten erforderlich werden. Selbstverständlich ist die vorangehende Beschreibung die bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung, und verschiedene Veränderungen und Abänderungen können vorgenommen werden, ohne von der Erfindung wie in den beiliegenden Ansprüchen definiert, abzuweichen.

Claims (12)

1. Eine Brennkraftmaschine (1), mit zumindest einer Verbrennungskammer innerhalb eines Motorkörpers (3), mindestens einem Abgaskanal (16b, 17b) zum Abführen von Abgas aus der Verbrennungskammer und einem Steuerventil (31), aufgenommen in einem Gehäuse (30) zur Steuerung einer Abgasströmung, ausgebildet als Drossenklappenventil (31) mit einer Ventilwelle (32), wobei das Gehäuse (30) eine durch das Drosselklappenventil (31) gesteuerte Abgasbohrung (30a) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (30) innerhalb des Abgaskanales (16b, 17b) und innerhalb des Motorkörpers (3) angeordnet ist, und daß das Material des Gehäuses (30) verschieden von dem Material des Motorkörpers (3) ist.
2. Eine Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie mindestens einen Unter-Abgaskanal (17b) zum Herausführen von Abgas aus der Verbrennungskammer früher als aus dem Abgaskanal (16b) aufweist, wobei das Steuerventil (31) innerhalb des Unter-Abgaskanales (17b) zum Steuern der Abgasströmung angeordnet ist.
3. Eine Brennkraftmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gehäuse (30) innerhalb des Unter-Abgaskanales (17b) angeordnet ist, zum Aufnehmen des Drosselklappenventiles (31), wobei das Gehäuse (30) eine durch das Drosselklappenventil (31) steuerbare Abgasbohrung (30a) aufweist.
4. Eine Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (30) jeweils aus Eisen, einer Eisenlegierung auf Eisenbasis oder einer Legierung auf Kupferbasis aufgebaut ist, und daß der Motorkörper (3) aus Aluminiumlegierung besteht.
5. Eine Brennkraftmaschine nach zumindest einem der Ansprüche 1, 3 oder 4 dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe (A) der Abgasbohrung (30a) kleiner als die Gesamthöhe (C) des Drosselklappenventils (31), und daß die Dicke (t) eines Drosselklappenteiles (31a) des Drosselklappenventiles (31) kleiner ist als der Durchmesser (D3) der Ventilwelle (32).
6. Eine Brennkraftmaschine nach zumindest einem der Ansprüche 1, 3 oder 5, wobei der Motor (1) mindestens zwei Zylinderbohrungen (3a), die in einer Reihe angeordnet sind und entsprechende Verbrennungskammern aufweisen, die mit jeweiligen Abgaskanälen (17b) verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Abgaskanäle (17b) mit einem entsprechenden Gehäuse (30) versehen ist, das das jeweilige Drosselklappenventil (31) aufnimmt und daß Verbindungsabdeckungen (40) zwischen den jeweiligen Gehäusen (30) vorgesehen sind.
7. Eine Brennkraftmaschine nach zumindest einem der Ansprüche 1, 3 oder 5, wobei der Motor (1) mindestens zwei Zylinderbohrungen (3a), die in einer Reihe angeordnet sind und entsprechende Verbrennungskammern aufweisen, die mit jeweiligen Abgaskanälen (17b) verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß ein einziges Gehäuse (30) vorgesehen ist, das alle jeweiligen Drosselklappenventile (31) aufnimmt.
8. Eine Brennkraftmaschine nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der Drosselklappenventile (31) getrennt steuerbar ist oder daß alle Drosselklappenventile (31) mit einer einzigen Welle zum gleichzeitigen Steuern aller Drosselklappenventile (31) versehen sind.
9. Eine Brennkraftmaschine nach zumindest einem der Ansprüche 1, 4 oder 8, wobei die Ansprüche 4 bis 8 nicht von den Ansprüchen 2 oder 3 abhängen, dadurch gekennzeichnet, daß der Abgaskanal ein Hauptabgaskanal (16b) oder ein Unter- Abgaskanal (17b) ist.
10. Eine Brennkraftmaschine nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils das Drosselklappenventil (31) oder die Drosselklappenventile (31) durch eine Abgassteuereinrichtung steuerbar ist oder sind.
11. Eine Brennkraftmaschine nach zumindestens einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (30) in der Mitte jeweils des Auslaßkanales oder der Unter-Abgaskanäle (16b, 17b) angeordnet ist.
12. Eine Brennkraftmaschine nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilwelle (32), die das Drosselklappenventil (31) lagert, mit einem kleinen Durchmesser versehen ist.
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