Verbrennungsmotor

Die vorliegende Offenbarung betrifft einen Verbrennungsmotor.

Die japanische Offenlegungsschrift JP2015203353JP 2015-203353 AA offenbart einen Verbrennungsmotor mit einer Abgasrückführungsvorrichtung, die einen Teil des Abgases in einen Ansaugkanal zurückführt.

Die Abgasrückführungsvorrichtung umfasst zum Beispiel einen EGR-Kühler, der die Temperatur des dem Ansaugkanal zurückgeführten Abgases absenkt, und ein EGR-Ventil, das mit dem EGR-Kühler verbunden ist, um die Durchströmungsrate des dem Ansaugkanal zurückgeführten Abgases anzupassen. Der EGR-Kühler und das EGR-Ventil sind an einem Hauptkörper des Verbrennungsmotors fixiert.

In einem Zustand, in dem der EGR-Kühler und das EGR-Ventil an den Hauptkörper des Verbrennungsmotors gekoppelt sind, kann ein Herstellungsfehler, ein Kopplungsfehler oder dergleichen den EGR-Kühler und das EGR-Ventil an eine Stelle verlagern, an der der EGR-Kühler und das EGR-Ventil miteinander verbunden sind. Das kann einen Spalt an der Verbindungsstelle bilden. Selbst wenn solch ein Spalt gebildet wird, können der EGR-Kühler und das EGR-Ventil miteinander fixiert werden, um den Spalt zu beseitigen und die Abdichtung an der Verbindungsstelle zu gewährleisten. Jedoch wird der EGR-Kühler gebogen und verformt, wenn der EGR-Kühler und das EGR-Ventil an der Verbindungsstelle fest fixiert werden, um den Spalt zu beseitigen. Das kann zu einer Beanspruchung an dem EGR-Kühler führen.

Diese Zusammenfassung soll eine Auswahl von Konzepten in vereinfachter Form vorstellen, die im Folgenden in der detaillierten Beschreibung näher beschrieben werden. Diese Zusammenfassung ist weder dazu gedacht, Schlüsselmerkmale oder essentielle Merkmale des beanspruchten Gegenstands zu identifizieren, noch ist sie dazu gedacht, den Schutzbereich des beanspruchten Gegenstands in irgendeiner Form zu beschränken.

Aufgabe der vorliegenden Offenbarung ist es, einen Verbrennungsmotor bereitzustellen, der eine Beanspruchung an einem EGR-Kühler reduziert.

Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Verbrennungsmotor mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand von Unteransprüchen.

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung, umfasst ein Verbrennungsmotor einen Hauptkörper des Verbrennungsmotors, der einen Befestigungsabschnitt umfasst; einen EGR-Kühler, der einen an dem Hauptkörper des Verbrennungsmotors befestigten Abschnitt umfasst, wobei der EGR-Kühler konfiguriert ist, eine Temperatur eines einem Ansaugkanal des Verbrennungsmotors zurückgeführten Abgases zu senken; und ein EGR-Ventil, das einen mit einem Bolzen an dem Befestigungsabschnitt befestigten Fixierungsabschnitt und einen an dem EGR-Kühler befestigten Verbindungsabschnitt umfasst, wobei das EGR-Ventil konfiguriert ist, eine Durchströmungsrate des dem Ansaugkanal zurückgeführten Abgases anzupassen, wobei ein Zapfen an dem Fixierungsabschnitt oder dem Befestigungsabschnitt fixiert ist, ein Einführungsloch, in das der Zapfen eingeführt wird, in dem anderen des Fixierungsabschnitts oder des Befestigungsabschnitts angeordnet ist, ein Innendurchmesser des Einführungslochs größer ist als ein Außendurchmesser des Zapfens, und ein Wert, der durch Subtraktion des Außendurchmessers des Zapfens von dem Innendurchmesser des Einführungslochs erhalten wird geringer ist als ein Wert, der durch Subtraktion eines Schaftdurchmessers des Bolzens von einem Innendurchmesser eines Bolzenlochs in dem Fixierungsabschnitt erhalten wird, in den der Bolzen eingesetzt wird.

• 1 ist eine Perspektivansicht, die einen Verbrennungsmotor gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel zeigt.
• 2 ist eine schematische Draufsicht, die den Verbrennungsmotor in 1 zeigt.
• 3 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linien 3-3 in 2.
• 4 ist eine schematische Ansicht, die den Verbrennungsmotor in 1 von oben zeigt.
• 5 ist eine Querschnittsansicht, die einen Fixierungsabschnitt und einen Befestigungsabschnitt in einem Verbrennungsmotor gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel zeigt.
• 6 ist eine Querschnittsansicht, die einen Fixierungsabschnitt und einen Befestigungsabschnitt in einem Verbrennungsmotor gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel zeigt.

In den Zeichnungen und der detaillierten Beschreibung beziehen sich die gleichen Bezugszeichen auf die gleichen Elemente. Die Zeichnungen müssen nicht maßstabsgetreu sein, und die relative Größe, Proportionen und Darstellung von Elementen in den Zeichnungen können aus Gründen der Übersichtlichkeit, Veranschaulichung und Zweckmäßigkeit übertrieben sein.

Die folgende detaillierte Beschreibung soll dem Leser bei der Gewinnung eines umfassenden Verständnisses der hierin beschriebenen Methoden, Vorrichtungen, und / oder Systemen helfen. Jedoch werden die hierin beschriebenen verschiedenen Veränderungen, Modifikationen und Äquivalente der Methoden, Vorrichtungen, und / oder Systemen für einen Fachmann ersichtlich. Die hierin beschriebenen Arbeitsabläufe sind lediglich Beispiele und sind nicht auf die hierin dargelegten beschränkt, können aber geändert werden, wie es für einen Fachmann ersichtlich ist, mit Ausnahme der Abläufe, die notwendigerweise in einer bestimmten Reihenfolge auftreten. Auch Beschreibungen von Funktionen und Konstruktionen, die einem Fachmann bekannt sind, können aus Gründen erhöhter Übersichtlichkeit und Prägnanz wegfallen.

Die hierin beschriebenen Merkmale können in verschiedenen Formen verkörpert sein und sind nicht so auszulegen, dass sie sich auf die hierin beschriebenen Beispiele beschränken. Stattdessen wurden die hierin beschriebenen Beispiele bereitgestellt, damit diese Offenbarung gründlich und vollständig ist, und einem Fachmann der volle Umfang der Offenbarung übermittelt wird.

Ein Verbrennungsmotor gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel wird mit Bezug auf die Zeichnungen erläutert.

Ein Verbrennungsmotor 10 umfasst eine Vielzahl von Zylindern. In der nachstehenden Beschreibung wird die Richtung, in der die Zylinder ausgelegt sind, als die „Längsrichtung L“ des Verbrennungsmotors 10 bezeichnet. Der Pfeil L kennzeichnet in den 1, 2 und 4 die „Längsrichtung L“. Ferner wird eine Richtung, die sowohl zu der Richtung, in der Kolben des Verbrennungsmotors 10 hin- und herbewegt werden, als auch zu der „Längsrichtung L“ orthogonal ist als die „Breitenrichtung W“ des Verbrennungsmotors 10 bezeichnet. Der Pfeil W kennzeichnet in den 1, 2 und 4 die „Breitenrichtung W“. Eine Richtung, die sowohl zu der „Längsrichtung L“, als auch zu der „Breitenrichtung W“ orthogonal ist, wird als die „Vertikalrichtung H“ des Verbrennungsmotors 10 bezeichnet. Der Pfeil H kennzeichnet in den 1, 3, 5 und 6 die „Vertikalrichtung H“.

Wie in den 1 und 2 gezeigt, umfasst der Verbrennungsmotor 10 einen Zylinderblock 40, in dem die Kolben in einer Weise aufgenommen sind, die es ermöglicht, dass sich die Kolben hin- und her bewegen.

Ein Zylinderkopf 20, der die Brennräume 11 (siehe 2) bildet, ist an dem Zylinderblock 40 montiert. Der Zylinderkopf 20 umfasst eine Seitenfläche, die sich in die Längsrichtung L erstreckt. Eine Vielzahl von Einlasskanälen 25 erstreckt sich durch die Seitenfläche.

Ein Nockengehäuse 30 ist an dem Zylinderkopf 20 montiert. Das Nockengehäuse 30 umfasst Lager 38 (siehe 2) einer Nockenwelle 16 (siehe 16), die Einlassventile antreiben, und Lager einer Nockenwelle, die Abgasventile antreiben.

Eine Zylinderkopfabdeckung 100 ist auf dem Nockengehäuse 30 montiert.

Der Verbrennungsmotor 10 umfasst eine Abgasrückführungsvorrichtung, die einen Teil des Abgases in einen Ansaugkanal zurückführt. Die Abgasrückführungsvorrichtung umfasst zum Beispiel einen EGR-Kühler 50, der die Temperatur des dem Ansaugkanal des Verbrennungsmotors zurückgeführten Abgases senkt, und ein EGR-Ventil 60, das mit dem EGR-Kühler 50 verbunden ist, um die Durchströmungsrate des dem Ansaugkanal zurückgeführten Abgases anzupassen.

Der EGR-Kühler 50 umfasst eine Kühleinheit 51, die im Wesentlichen kastenförmig ist, um das Abgas mit Kühlmittel zu kühlen. Die Fläche der Kühleinheit 51, die dem Zylinderkopf 20 zugewandt ist, umfasst eine Öffnung, durch die Abgas aus dem Zylinderkopf 20 angesaugt wird.

Eine Leitung 52, durch die das durch die Kühleinheit 51 gekühlte Abgas strömt, ist mit einem der beiden Enden der Kühleinheit 51 in Längsrichtung der Kühleinheit 51 verbunden. Die Leitung 52 ist gekrümmt, um sich in eine Richtung, die im Wesentlichen orthogonal zu der Längsrichtung der Kühleinheit 51 ist, zu erstrecken. Die Leitung 52 umfasst einen ersten Kühlerflansch 53 an dem distalen Ende der Leitung 52. Der erste Kühlerflansch 53 ist flach und erstreckt sich in die Längsrichtung der Kühleinheit 51. Ferner umfasst der erste Kühlerflansch 53 in Bezug auf die Leitung 52 an symmetrischen Stellen Löcher 54. Das andere der beiden Enden der Kühleinheit 51 in Längsrichtung der Kühleinheit 51 umfasst einen zweiten Kühlerflansch 55. Der zweite Kühlerflansch 55 ist flach und erstreckt sich in die Längsrichtung der Kühleinheit 51. Ferner umfasst der zweite Kühlerflansch 55 zwei Löcher 56, in die (Gewinde-)Bolzen 84 eingeführt werden. Der zweite Kühlerflansch 55 definiert einen Abschnitt, an dem der EGR-Kühler 50 an einem Hauptkörper des Verbrennungsmotors 10 fixiert ist. Der Hauptkörper des Verbrennungsmotors 10 umfasst zum Beispiel den Zylinderkopf 20, das Nockengehäuse 30 und den Zylinderblock 40.

Das EGR-Ventil 60 umfasst einen flachen, ersten Ventilflansch 61, der mit dem ersten Kühlerflansch 53 verbunden ist. Ein mittlerer Abschnitt des ersten Ventilflansches 61 umfasst eine Abgasöffnung 62. Die Abgasöffnung 62, die das Abgas in das EGR-Ventil 60 ansaugt, steht in Verbindung mit der Leitung 52, wenn der erste Kühlerflansch 53 an den ersten Ventilflansch 61 gekoppelt ist. Schraubbolzen 63, die in Bezug auf die Abgasöffnung 62 an symmetrischen Stellen angeordnet sind, werden durch die entsprechenden Löcher 54 des ersten Ventilflansches 61 eingeführt. Der erste Ventilflansch 61 definiert einen Verbindungsabschnitt, der an dem EGR-Kühler 50 befestigt ist.

Das EGR-Ventil 60 umfasst auch einen zweiten Ventilflansch 64, der sich zur Flanschoberfläche des ersten Ventilflansches 61 in eine im Wesentlichen orthogonale Richtung erstreckt. Ein Einlassflansch 71, der an einem Ende einer EGR-Zufuhrleitung 70 angeordnet ist, die das EGR-Ventil 60 mit einem Ansaugkrümmer (nicht gezeigt) des Verbrennungsmotors 10 verbindet, wird durch Bolzen 86 an dem zweiten Ventilflansch 64 fixiert. Ferner ist ein Auslassflansch 73 an dem Ende der EGR-Zufuhrleitung 70 angeordnet, welches dem Ende an dem der Einlassflansch 71 angeordnet ist gegenüberliegt. Der Auslassflansch 73 ist mit einem EGR-Anschluss (nicht gezeigt) des Ansaugkrümmers verbunden.

Das EGR-Ventil 60 umfasst auch einen flachen Fixierungsabschnitt 66, der sich zu der Flanschfläche des ersten Ventilflansches 61 in eine im Wesentlichen orthogonale Richtung erstreckt. Der Fixierungsabschnitt 66 umfasst zwei Bolzenlöcher 67, die nebeneinander angeordnet sind. Bolzen 82 werden in die Bolzenlöcher 67 eingeführt. Die zwei Bolzenlöcher 67 haben den gleichen Aufbau.

Der EGR-Kühler 50 und das EGR-Ventil 60 werden in der nachstehend beschriebenen Weise an den Verbrennungsmotor 10 fixiert.

Das Nockengehäuse 30 umfasst eine Seitenfläche 13, die sich in Längsrichtung L erstreckt. Die Seitenfläche 13 des Nockengehäuses 30 erstreckt sich in die gleiche Richtung wie die Seitenfläche des Zylinderkopfs 20, durch die sich die Einlasskanäle 25 erstrecken. Ein Befestigungsabschnitt 31 ragt in der Breitenrichtung W von der Seitenfläche 13 des Nockengehäuses 30 hervor. Der Befestigungsabschnitt 31 umfasst zwei Bolzenbefestigungsabschnitte 33, die nebeneinander angeordnet sind. Die Bolzen 82 werden in die Bolzenbefestigungsabschnitte 33 eingeführt. Die beiden Bolzenbefestigungsabschnitte 33 haben den gleichen Aufbau. Die Bolzen 82 befestigen den Fixierungsabschnitt 66 des EGR-Ventils 60 an eine obere Fläche 31U des Befestigungsabschnitts 31. Die Anzahl der Bolzen 82 kann verändert werden.

Der Zylinderkopf 20 umfasst eine Seitenfläche 14, die sich in Breitenrichtung W erstreckt. Die Seitenfläche 14 des Zylinderkopfs 20 umfasst einen Lochplattenabschnitt 21, an den der zweite Kühlerflansch 55 des EGR-Kühlers 50 fixiert wird. Der Lochplattenabschnitt 21 umfasst Innengewindeabschnitte 22 mit denen Außengewinde der Bolzen 84, die durch die entsprechenden Löcher 56 des zweiten Kühlerflansches 55 eingeführt werden, in Eingriff stehen.

Der Aufbau der Bolzenlöcher 67, die sich durch den Fixierungsabschnitt 66 erstrecken, und der in dem Befestigungsabschnitt 31 nebeneinander angeordneten Bolzenbefestigungsabschnitte 33 wird nachstehend beschrieben.

3 ist eine Querschnittsansicht des Befestigungsabschnitts 31 in Vertikalrichtung H, wenn der Fixierungsabschnitt 66 des EGR-Ventils 60 an den Befestigungsabschnitt 31 des Nockengehäuses 30 gekoppelt ist.

Zylindrische Zapfen 90 werden koaxial mit den Bolzenlöchern 67 in die Bolzenlöcher 67 des Fixierungsabschnitts 66 eingepresst. Die Zapfen 90 werden von einer unteren Fläche 66T des Fixierungsabschnitts 66 ausgehend nach oben eingepresst, und die unteren Teile der Zapfen 90 ragen von der unteren Fläche 66T des Fixierungsabschnitts 66 nach unten. Ein Innendurchmesser D1 des Zapfens 90 ist so eingestellt, dass er im Wesentlichen gleich einem Innendurchmesser D2 des Bolzenlochs 67 ist. Ferner ist der Innendurchmesser D1, der der Durchmesser einer inneren Umfangsfläche 92 des Zapfens 90 ist, so eingestellt, dass er größer als ein Schaftdurchmesser d1 eines äußeren Gewindebolzenschafts 82G (D1 > d1) des Bolzens 82 ist. Der aus dem Bolzenloch 67 herausragende Bolzen 82 wird in den Innendurchmesserabschnitt des Zapfens 90 eingeführt. Das heißt, dass der Zapfen 90 ein Hohlstab bzw. eine Hülse ist und der Bolzen 82 in den Zapfen 90 eingeführt wird.

Jeder Bolzenbefestigungsabschnitt 33 des Befestigungsabschnitts 31 umfasst ein Einführungsloch 33A und einen Innengewindeabschnitt 33B. Das Einführungsloch 33A, in das der entsprechende Zapfen 90 eingeführt wird, erstreckt sich von der unteren Fläche 31U des Befestigungsabschnitts 31 nach unten. Der Innengewindeabschnitt 33B ist koaxial mit dem Einführungsloch 33A und von dem Einführungsloch 33A nach unten angeordnet. Das Außengewinde des Bolzens 82 steht mit dem Innengewindeabschnitt 33B in Eingriff.

Eine von der oberen Fläche 31U ausgehende Tiefe H1 des Einführungslochs 33A ist so eingestellt, dass sie größer als eine oder gleich einer von der unteren Fläche 66T ausgehenden Projektionslänge T1 des Zapfens 90 (H1 ≥ T1) ist.

Ein Innendurchmesser D3 des Einführungslochs 33A ist so eingestellt, dass er größer ist als ein Außendurchmesser d2 ist, welcher der Durchmesser einer äußeren Umfangsfläche 91 des Zapfens 90 ist (D3 > d2).

Ein Wert, der durch Subtraktion des Außendurchmessers d2 des Zapfens 90 von dem Innendurchmesser D3 des Einführungslochs 33A erhalten wird, wird als Abstandswert bzw. Spiel C1 (C1 = D3 - d2) bezeichnet. Ferner wird ein Wert, der durch Subtraktion des Schaftdurchmessers d1 des Bolzenschafts 82G von dem Innendurchmesser D2 des Bolzenlochs 67 erhalten wird, als Abstandswert bzw. Spiel C2 (C2 = D2 - d1) bezeichnet. Der Abstandswert C1 ist geringer als der Abstandswert C2 (C1 < C2).

Der EGR-Kühler 50 und das EGR-Ventil 60 werden in der nachstehend beschriebenen Weise an den Hauptkörper des Verbrennungsmotors gekoppelt.

Wie in 3 gezeigt, sind die Bolzen 82, die den Fixierungsabschnitt 66 an den Befestigungsabschnitt 31 befestigen, in einem Zustand, in dem die Zapfen 90 des Fixierungsabschnitts 66 in die Einführungslöcher 33A des Befestigungsabschnitts 31 eingeführt sind und sich die untere Fläche 66T des Fixierungsabschnitts 66 auf der oberen Fläche 31U des Befestigungsabschnitts 31 befindet, in die entsprechenden Bolzenlöcher 67 des Fixierungsabschnitts 66 eingeführt. Dann werden die eingeführten Bolzen 82 zeitweise an die Innengewindeabschnitte 33B des Befestigungsabschnitts 31 befestigt. Das koppelt das EGR-Ventil 60 zeitweise an den Befestigungsabschnitt 31 des Verbrennungsmotors 10.

Ferner werden Muttern 88 in Bezug auf 1 zeitweise, nachdem die beiden Schraubbolzen 63 des EGR-Ventils 60 in die entsprechenden Löcher 54 des ersten Kühlerflansches 53 eingeführt sind, an den Schraubbolzen 63 befestigt. Das koppelt das EGR-Ventil 60 zeitweise an den EGR-Kühler 50.

Ferner werden die beiden Bolzen 84 in einem Zustand, in dem die beiden Löcher 56 des zweiten Kühlerflansches 55 mit den beiden entsprechenden Innengewindeabschnitten 22 in dem Lochplattenabschnitt 21 des Zylinderkopfs 20 fluchten, in die beiden entsprechenden Löcher 56 eingeführt und zeitweise an die beiden Innengewindeabschnitte 22 des Lochplattenabschnitts 21 befestigt. Das koppelt den EGR-Kühler 50 zeitweise an den Lochplattenabschnitt 21 des Verbrennungsmotors 10.

Wie in 2 gezeigt, kommt eine Flanschfläche 61F des ersten Ventilflansches 61 des EGR-Ventils 60 durch das vollständige Befestigen der Muttern 88 in Kontakt mit einer Flanschfläche 53F des ersten Kühlerflansches 53, die der Flanschfläche 61F zugewandt ist. Das vollendet das Koppeln des EGR-Ventils 60 und des EGR-Kühlers 50.

Dann wird das Koppeln des EGR-Ventils 60 an den Befestigungsabschnitt 31 durch das vollständige Befestigen der Bolzen 82 vollendet. Anschließend wird das Koppeln des EGR-Kühlers 50 an den Lochplattenabschnitt 21 durch das vollständige Befestigen der Bolzen 84 (siehe 1) vollendet. Alternativ kann das Koppeln des EGR-Ventils 60 an den Befestigungsabschnitt 31 durch das vollständige Befestigen der Bolzen 82 durchgeführt werden, nachdem das Koppeln des EGR-Kühlers 50 an den Lochplattenabschnitt 21 durch das vollständige Befestigen der Bolzen 84 (siehe 1) vollendet wurde.

Die EGR-Zufuhrleitung 70 ist über die Bolzen 86 an das EGR-Ventil 60 gekoppelt.

Der Ablauf und Vorteile des ersten Ausführungsbeispiels werden nachstehend beschrieben.

(1) Wie in 4 gezeigt kann ein Herstellungsfehler, ein Kopplungsfehler oder dergleichen der Komponenten in einem Zustand, in dem der EGR-Kühler 50 und das EGR-Ventil 60 an den Hauptkörper des Verbrennungsmotors 10 gekoppelt sind, einen Spalt S an einer Stelle ausbilden, an der der EGR-Kühler 50 mit dem EGR-Ventil 60 verbunden ist, das heißt zwischen der Flanschfläche 53F des ersten Kühlerflansches 53 und der Flanschfläche 61F des ersten Ventilflansches 61.

Wenn der Spalt S ausgebildet ist und das EGR-Ventil 60, wenn die an den Schraubbolzen 63 des EGR-Ventils 60 gekoppelten Muttern 88 vollständig befestigt sind, fest an dem Befestigungsabschnitt 31 fixiert ist, kann dies zu folgender Situation führen. Der Spalt S wird beseitigt und die Abdichtung zwischen der Flanschfläche 53F und der Flanschfläche 61F wird gewährleistet, da sich der EGR-Kühler 50 biegt und sich die Flanschfläche 53F des ersten Kühlerflansches 53 zu der Flanschfläche 61F des ersten Ventilflansches 61 bewegt. Jedoch wird der EGR-Kühler 50 in diesem Fall gebogen und verformt, um den Spalt S zu beseitigen. Dies kann eine Beanspruchung am EGR-Kühler 50 hervorrufen.

Hinsichtlich dessen werden die Zapfen 90 wie in 3 gezeigt in den Fixierungsabschnitt 66 des EGR-Ventils 60 in dem ersten Ausführungsbeispiel eingepresst. Der Innendurchmesser D3 der Einführungslöcher 33A, in die die Zapfen 90 eingeführt und in den Befestigungsabschnitt 31 des Nockengehäuses 30 verlängert werden, ist so eingestellt, dass er größer als der Außendurchmesser d2 der Zapfen 90 ist.

Daher sind die Zapfen 90 in einem Zustand, in dem der Fixierungsabschnitt 66 des EGR-Ventils 60 zeitweise an den Befestigungsabschnitt 31 des Nockengehäuses 30 gekoppelt ist, in Radialrichtung der Einführungslöcher 33A in den Einführungslöchern 33A beweglich. Das heißt, dass das EGR-Ventil 60 in dem zeitweisen Kopplungszustand an der oberen Fläche 31U des Befestigungsabschnitts 31 in dem von dem Abstandswert C1 maximal zulässigen Umfang beweglich ist.

Daher wird das EGR-Ventil 60, selbst wenn der Spalt S in dem in 4 gezeigten zeitweisen Kopplungszustand ausgebildet wird, durch vollständiges Befestigen der Muttern 88 an den Schraubbolzen 63 des EGR-Ventils 60 so bewegt, dass sich die Flanschfläche 61F des ersten Ventilflansches 61 zu der Flanschfläche 53F des ersten Kühlerflansches 53 bewegt. Zum Beispiel wird das EGR-Ventil 60 wie in 4 gezeigt in die durch den Pfeil M angezeigte Richtung bewegt. Eine derartige Bewegung des EGR-Ventils 60 begrenzt das Biegen des EGR-Kühlers 50, wenn der Spalt S beseitigt ist. Das reduziert den an dem EGR-Kühler 50 erzeugten Stress.

(2) Ferner ist der Abstandswert C1 so eingestellt, dass er geringer ist als der Abstandswert C2, der ein Wert ist, der durch Subtraktion des Schaftdurchmessers d1 des Bolzens 82 von dem Innendurchmesser D2 des Bolzenlochs 67 erhalten wird, in das der Bolzen 82, der den Fixierungsabschnitt 66 an den Befestigungsabschnitt 31 befestigt, eingesetzt wird. Mit anderen Worten ist der Abstand zwischen der inneren Umfangsfläche des Einführungslochs 33A und der äußeren Umfangsfläche 91 des Zapfens 90 geringer als der Abstand zwischen der inneren Umfangsfläche des Bolzenlochs 67 und der äußeren Umfangsfläche des Gewindebolzenschafts 82G. Das verbessert die Positionsgenauigkeit des EGR-Ventils 60 in einem Zustand, in dem der Fixierungsabschnitt 66 des EGR-Ventils 60 zeitweise an den Befestigungsabschnitt 31 gekoppelt ist, im Vergleich mit einer Struktur, die keine Einführungslöcher 33A und Zapfen 90 umfasst.

Ein Verbrennungsmotor gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel wird mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.

In dem ersten Ausführungsbeispiel sind die Zapfen in dem Fixierungsabschnitt 66 des EGR-Ventils 60 angeordnet und die Einführungslöcher 33A, in die die Zapfen eingeführt werden, in dem Befestigungsabschnitt 31 des Nockengehäuses 30 angeordnet. Das zweite Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel darin, dass die Zapfen 90 in dem Befestigungsabschnitt 31 angeordnet sind und die Einführungslöcher 68, in die die Zapfen eingeführt werden, in dem Fixierungsabschnitt 66 angeordnet sind. Die nachstehende Beschreibung fokussiert sich auf Unterschiede eines Verbrennungsmotors gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel zu dem ersten Ausführungsbeispiel. In 5 sind den Komponenten, die den entsprechenden Komponenten des ersten Ausführungsbeispiels gleich sind, die gleichen Bezugszeichen zugeordnet.

5 ist eine Querschnittsansicht des Befestigungsabschnitts 31 in Vertikalrichtung H, wenn der Fixierungsabschnitt 66 des EGR-Ventils an den Befestigungsabschnitt 31 des Nockengehäuses 30 gekoppelt ist.

Wie in 5 gezeigt, sind die zylindrischen Zapfen 90 in den Befestigungsabschnitt 31 eingepresst. Jeder Zapfen 90 ist von der oberen Fläche 31U des Befestigungsabschnitts 31 nach unten eingepresst und der obere Abschnitt der Zapfen 90 ragt von der oberen Fläche 31U des Befestigungsabschnitts 31 nach oben.

Der Befestigungsabschnitt 31 umfasst die Innengewindeabschnitte 33B, die koaxial mit den Zapfen 90 sind und nach unten von den Zapfen 90 angeordnet sind. Die Außengewinde der Bolzen 82, die das EGR-Ventil 60 an den Befestigungsabschnitt 31 fixieren, stehen mit den Innengewindeabschnitten 33B in Eingriff. In dem zweiten Ausführungsbeispiel umfasst jeder Bolzenbefestigungsabschnitt 33 den Zapfen 90 und den Innengewindeabschnitt 33B.

Der Fixierungsabschnitt 66 umfasst die Einführungslöcher 68, die koaxial mit den Bolzenlöchern 67 sind. Die Zapfen 90 werden in die Einführungslöcher 68 eingeführt. Die Einführungslöcher 68 erstrecken sich von der unteren Fläche 66T des Fixierungsabschnitts 66 nach oben.

Der Innendurchmesser D1 des Zapfens 90 ist so eingestellt, dass er im Wesentlichen gleich dem Innendurchmesser D2 des Bolzenlochs 67 ist. Ferner ist der Innendurchmesser D1, welcher der Durchmesser der inneren Umfangsfläche 92 des Zapfens 90 ist, so eingestellt, dass er größer ist als der Schaftdurchmesser d1 des Gewindebolzenschafts 82G (D1 > d1). Der Bolzen 82, der durch das Bolzenloch 67 eingeführt wird, wird ferner in den Zapfen 90 eingeführt. Das heißt, der Zapfen ist ein Hohlstab bzw. eine Hülse und der Bolzen 82 wird in den Zapfen 90 eingeführt.

Eine von der unteren Fläche 66T ausgehende Tiefe H1 des Einführungslochs 68 ist so eingestellt, dass sie größer als eine oder gleich einer von der oberen Fläche 31U ausgehenden Projektionslänge T1 des Zapfens 90 (H1 ≥ T1) ist.

Ein Innendurchmesser D3 des Einführungslochs 68 ist so eingestellt, dass er größer ist als der Außendurchmesser d2, der der Durchmesser der äußeren Umfangsfläche 91 des Zapfens 90 (D3 > d2) ist.

Ein Wert, der durch Subtraktion des Außendurchmessers d2 des Zapfens 90 von dem Innendurchmesser D3 des Einführungslochs 68 erhalten wird, wird als Abstandswert C1 (C1 = D3 - d2) bezeichnet. Ferner wird eine Maßabweichung, die durch Subtraktion des Schaftdurchmessers d1 des Bolzenschafts 82G von dem Innendurchmesser D2 des Bolzenlochs 67 erhalten wird, als Abstandswert C2 (C2 = D2 - d1) bezeichnet. Der Abstandswert C1 ist geringer als der Abstandswert C2 (C1 < C2).

Ablauf und Vorteile des zweiten Ausführungsbeispiels werden beschrieben.

(1) Wie in 5 gezeigt, sind die Zapfen 90 in den Befestigungsabschnitt 31 des Nockengehäuses 30 eingepresst. Der Innendurchmesser D3 von jedem Einführungsloch 68 in dem Befestigungsabschnitt 66 des EGR-Ventils 60, in das die Zapfen 90 eingeführt werden, ist so eingestellt, dass er größer ist als der Außendurchmesser d2 der Zapfen 90.

Daher sind die Zapfen 90 in einem Zustand, in dem der Fixierungsabschnitt 66 des EGR-Ventils 60 zeitweise an den Befestigungsabschnitt 31 des Nockengehäuses 30 gekoppelt ist, in Radialrichtung der Einführungslöcher 68 innerhalb der Einführungslöcher 68 beweglich. Das heißt, dass das EGR-Ventil 60 in dem zeitweisen Kopplungszustand an der oberen Fläche 31U des Befestigungsabschnitts 31 in dem von dem Abstandswert C1 maximal zulässigen Umfang beweglich ist.

Daher hat das zweite Ausführungsbeispiel die gleichen Vorteile wie das mit Bezug auf 4 und dergleichen beschriebene erste Ausführungsbeispiel. Insbesondere wird das EGR-Ventil 60 durch vollständiges Befestigen der Muttern 88 an die Schraubbolzen 63 des EGR-Ventils 66 derart bewegt, dass sich die Flanschfläche 61F des ersten Ventilflansches 61 zu der Flanschfläche 53F des ersten Kühlerflansches 53 bewegt, selbst wenn der Spalt S in einem Zustand geformt wird, in dem der Fixierungsabschnitt 66 des EGR-Ventils 60 zeitweise an den Befestigungsabschnitt 31 des Nockengehäuses 30 gekoppelt ist. Eine derartige Bewegung des EGR-Ventils 60 begrenzt das Biegen des EGR-Kühlers 50, wenn der Spalt S beseitigt ist, und reduziert die an dem EGR-Kühler 50 hervorgerufene Beanspruchung.

(2) Ferner ist der Abstandswert C1 so eingestellt, dass er geringer ist als der Abstandswert C2, der ein Wert ist, der durch Subtraktion des Schaftdurchmessers d1 des Bolzens 82 von dem Innendurchmesser D2 des Bolzenlochs 67 erhalten wird, in das der Bolzen 82 eingesetzt wird, um den Fixierungsabschnitt 66 an dem Befestigungsabschnitt 31 zu befestigen. Mit anderen Worten ist der Abstand zwischen der inneren Umfangsfläche des Einführungslochs 68 und der äußeren Umfangsfläche 91 des Zapfens 90 geringer als der Abstand zwischen der inneren Umfangsfläche des Bolzenlochs 67 und der äußeren Umfangsfläche des Gewindebolzenschafts 82G. Daher verbessert das zweite Ausführungsbeispiel die Positionsgenauigkeit des EGR-Ventils 60 in einem Zustand, in dem der Fixierungsabschnitt 66 des EGR-Ventils 60 zeitweise an den Befestigungsabschnitt 31 gekoppelt ist im Vergleich mit einer Struktur, die keine Einführungslöcher 68 und Zapfen 90 umfasst.

Ein Verbrennungsmotor gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel wird mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.

In dem ersten Ausführungsbeispiel ist jeder Zapfen 90 ein Hohlstab bzw. eine Hülse. Ferner wird der entsprechende Bolzen 82, der den Fixierungsabschnitt 66 an dem Befestigungsabschnitt 31 befestigt, in den Zapfen 90 eingeführt.

Das dritte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel darin, dass die Zapfen 110 massiv sind und die Einführungslöcher 120, in die die Zapfen 110 eingeführt werden, an getrennten Stellen von den Löchern angeordnet sind, in die die Bolzen 82 eingesetzt werden, die den Fixierungsabschnitt 66 an dem Befestigungsabschnitt 31 befestigen. Die nachstehende Beschreibung eines Verbrennungsmotors gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel fokussiert sich auf die Unterschiede zu dem ersten Ausführungsbeispiel. In 6 sind den Komponenten, die den entsprechenden Komponenten des ersten Ausführungsbeispiels gleich sind, die gleichen Bezugszeichen zugeordnet.

6 ist eine Querschnittsansicht des Befestigungsabschnitts 31 in Vertikalrichtung H, wenn der Fixierungsabschnitt 66 des EGR-Ventils 60 an den Befestigungsabschnitt 31 des Nockengehäuses 30 gekoppelt ist.

Bolzenlöcher 67, in die die Bolzen 82 eingeführt werden, erstrecken sich durch den Fixierungsabschnitt 66 hindurch.

Die Zapfen 110 sind in Axialrichtung der Bolzenlöcher 67 gesehen an getrennten Stellen von den Bolzenlöchern 67 an dem Fixierungsabschnitt 66 befestigt. Die Zapfen 110 sind von der unteren Fläche 66T des Fixierungsabschnitts 66 nach oben eingepresst. Die unteren Teile der Zapfen 110 ragen von der unteren Fläche 66T des Fixierungsabschnitts 66 nach unten. Das dritte Ausführungsbeispiel umfasst zwei Zapfen 110. Jedoch kann die Anzahl der Zapfen geändert werden.

Jeder Bolzenbefestigungsabschnitt 33 des Befestigungsabschnitts 31 umfasst ein Bolzenloch 33C und den Innengewindeabschnitt 33B. Das Bolzenloch 33C, in das der Bolzen 82 eingeführt wird, erstreckt sich von der oberen Fläche 31U des Befestigungsabschnitts 31 nach unten. Der Innengewindeabschnitt 33B ist koaxial mit dem Bolzenloch 33C und von dem Bolzenloch 33C nach unten angeordnet. Das Außengewinde des Bolzens 82 steht mit dem Innengewindeabschnitt 33B in Eingriff. Ferner ist ein Innendurchmesser D1 des Bolzenlochs 33C so eingestellt, dass er im Wesentlich gleich dem Innendurchmesser D2 des Bolzenlochs 67 ist und größer als der Schaftdurchmesser d1 des Gewindebolzenschafts 82G des Bolzens 82 ist (D1 = D2 > d1).

Der Befestigungsabschnitt 31 umfasst zwei Einführungslöcher 120, in die die beiden entsprechenden Zapfen 110 eingeführt werden. Die Einführungslöcher 120 erstrecken sich von der oberen Fläche 31U des Befestigungsabschnitts 31 nach unten. Die Einführungslöcher 120 sind an separaten Stellen von den Bolzenlöchern 33C angeordnet, in die die Bolzen 82 eingeführt werden.

Eine von der oberen Fläche 31U ausgehende Tiefe H1 des Einführungslochs 120 ist so eingestellt, dass sie größer als eine oder gleich einer von der unteren Fläche 66T ausgehenden Projektionslänge T1 des Zapfens 110 (H1 ≥ T1) ist.

Ein Innendurchmesser D3 des Einführungslochs 120 ist so eingestellt, dass er größer als ein Außendurchmesser d2 des Zapfens 110 (D3 > d2) ist.

Ein Wert, der durch Subtraktion des Außendurchmessers d2 des Zapfens 110 von dem Innendurchmesser D3 des Einführungslochs 120 erhalten wird, wird als Abstandswert C1 (C1 = D3 - d2) bezeichnet. Ferner wird ein Wert, der durch Subtraktion des Schaftdurchmessers d1 des Bolzenschafts 82G von dem Innendurchmesser D2 des Bolzenlochs 67 erhalten wird, als Abstandswert C2 (C2 = D2 - d1) bezeichnet. Der Abstandswert C1 ist geringer als der Abstandswert C2 (C1 < C2).

Ablauf und Vorteile des dritten Ausführungsbeispiels werden beschrieben.

(1) Wie in 6 gezeigt, sind die Zapfen 110 in den Fixierungsabschnitt 66 des EGR-Ventils 60 eingepresst. Der Innendurchmesser D3 der Einführungslöcher 120 in dem Befestigungsabschnitt 31 des Nockengehäuses 30, in die die Zapfen 110 eingeführt werden, ist so eingestellt, dass er größer ist als ein Außendurchmesser d2 der Zapfen 110.

Daher sind die Zapfen 110 in einem Zustand, in dem der Fixierungsabschnitt 66 des EGR-Ventils 60 zeitweise an den Befestigungsabschnitt 31 des Nockengehäuses 30 gekoppelt ist, in Radialrichtung der Einführungslöcher 120 in den Einführungslöchern 120 beweglich. Das heißt, dass das EGR-Ventil 60 in dem zeitweisen Kopplungszustand an der oberen Fläche 31U des Befestigungsabschnitts 31 in dem von dem Abstandswert C1 maximal zulässigen Umfang beweglich ist.

Daher hat das dritte Ausführungsbeispiel die gleichen Vorteile wie das mit Bezug auf 4 und dergleichen beschriebene erste Ausführungsbeispiel. Insbesondere wird das EGR-Ventil 60 durch vollständiges Befestigen der Muttern 88 an die Schraubbolzen 63 des EGR-Ventils 66 derart bewegt, dass sich die Flanschfläche 61F des ersten Ventilflansches 61 zu der Flanschfläche 53F des ersten Kühlerflansches 53 bewegt, selbst wenn der Spalt S in dem Zustand geformt wird, in dem der Fixierungsabschnitt 66 des EGR-Ventils 60 zeitweise an den Befestigungsabschnitt 31 des Nockengehäuses 30 gekoppelt ist. Eine derartige Bewegung des EGR-Ventils 60 begrenzt das Biegen des EGR-Kühlers 50, wenn der Spalt S beseitigt ist. Das reduziert den an dem EGR-Kühler 50 erzeugten Stress.

(2) Ferner ist der Abstandswert C1 so eingestellt, dass er geringer ist als der Abstandswert C2, der ein Wert ist, der durch Subtraktion des Schaftdurchmessers d1 des Bolzens 82 von dem Innendurchmesser D2 des Bolzenlochs 67 erhalten wird, in das der Bolzen 82 eingesetzt wird, der den Fixierungsabschnitt 66 an dem Befestigungsabschnitt 31 befestigt. Mit anderen Worten ist der Abstand zwischen der inneren Umfangsfläche des Einführungslochs 120 und der äußeren Umfangsfläche des Zapfens 110 geringer als der Abstand zwischen der inneren Umfangsfläche des Bolzenlochs 67 und der äußeren Umfangsfläche des Gewindebolzenschafts 82G. Daher verbessert das dritte Ausführungsbeispiel die Positionsgenauigkeit des EGR-Ventils 60 in dem Zustand, in dem der Fixierungsabschnitt 66 des EGR-Ventils 60 zeitweise an den Befestigungsabschnitt 31 gekoppelt ist im Vergleich mit einer Struktur, die keine Einführungslöcher 120 und Zapfen 110 umfasst.

Es sollte für einen Fachmann offensichtlich sein, dass die vorliegende Erfindung in vielen anderen Formen verkörpert werden kann, ohne sich technisch zu widersprechen oder von dem Geist oder Umfang der Erfindung abzuweichen. Insbesondere sollte verstanden werden, dass die vorliegende Erfindung in den folgenden Formen verkörpert werden kann.

In dem dritten Ausführungsbeispiel sind die Zapfen 110 in dem Fixierungsabschnitt 66 des EGR-Ventils 60 angeordnet und die Einführungslöcher 120 sind in dem Befestigungsabschnitt 31 des Nockengehäuses 30 angeordnet. Des Weiteren oder stattdessen können die Einführungslöcher 120 in dem Fixierungsabschnitt 66 des EGR-Ventils 60 angeordnet sein und die Zapfen 110 können in dem Befestigungsabschnitt 31 des Nockengehäuses 30 angeordnet sein.

In dem dritten Ausführungsbeispiel ist der Zapfen 110 ein massiver Zapfen. Jedoch kann der Zapfen 110 ein hohler Zapfen sein.

In den vorstehenden Ausführungsbeispielen ist der zweite Kühlerflansch 55 des EGR-Kühlers 50 an dem Zylinderkopf 20 befestigt. Des Weiteren oder stattdessen kann der zweite Kühlerflansch 55 an anderen Abschnitten des Hauptkörpers des Verbrennungsmotors befestigt sein wie dem Nockengehäuse 30 und dem Zylinderblock 40.

In den vorstehenden Ausführungsbeispielen ist der Fixierungsabschnitt 66 des EGR-Ventils 60 an dem Nockengehäuse 30 befestigt. Des Weiteren oder stattdessen kann der Fixierungsabschnitt 66 an anderen Abschnitten des Hauptkörpers des Verbrennungsmotors befestigt sein wie dem Zylinderkopf 20 und dem Zylinderblock 40.

In den vorstehenden Ausführungsbeispielen ist das Nockengehäuse 30 in dem Verbrennungsmotor 10 von dem Zylinderkopf 20 getrennt. Alternativ kann das Nockengehäuse 30 in dem Verbrennungsmotor 10 integral mit dem Zylinderkopf 20 ausgebildet sein und der Befestigungsabschnitt 31 kann auf dem Zylinderkopf 20 angeordnet sein.

In den vorstehenden Ausführungsbeispielen ist die Leitung 52 des EGR-Kühlers 50 gekrümmt, um sich zu der Längsrichtung der Kühleinheit 51 in eine im Wesentlichen orthogonale Richtung zu erstrecken. Alternativ kann die Leitung 52 eine gerade Leitung sein, die sich zu der Längsrichtung der Kühleinheit 51 in eine im Wesentlichen parallele Richtung erstreckt.

Die in den Zeichnungen gezeigten Formen des EGR-Kühlers 50 und des EGR-Ventils 60 können verändert werden.

Zusammenfassend betrifft die Erfindung einen Verbrennungsmotor mit einem Hauptkörper, der einen Befestigungsabschnitt umfasst; einem EGR-Kühler, der einen an dem Hauptkörper befestigten Abschnitt umfasst; und einem EGR-Ventil, das einen mit einem Bolzen an dem Befestigungsabschnitt befestigten Fixierungsabschnitt und einen an dem EGR-Kühler befestigten Verbindungsabschnitt umfasst. Ein Zapfen ist an dem Fixierungsabschnitt oder dem Befestigungsabschnitt fixiert. Ein Einführungsloch, in das der Zapfen eingeführt wird, ist in dem anderen des Fixierungsabschnitts oder des Befestigungsabschnitts angeordnet. Ein Innendurchmesser des Einführungslochs ist größer als ein Außendurchmesser des Zapfens, und ein Wert, der durch Subtraktion des Außendurchmessers des Zapfens von dem Innendurchmesser des Einführungslochs erhalten wird, ist geringer als ein Wert, der durch Subtraktion eines Schaftdurchmessers des Bolzens von einem Innendurchmesser eines Bolzenlochs in dem Fixierungsabschnitt erhalten wird.

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• JP 2015203353 A