-
QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
-
Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der vorläufigen US-Anmeldung Nr. 61/345,380, eingereicht am 17. Mai 2010. Die gesamte Offenbarung der obigen Anmeldung ist hier durch Bezugnahme mit aufgenommen.
-
GEBIET
-
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf Motoranordnungen und insbesondere auf eine Motoranordnung, die ein Nockenwellengehäuse enthält.
-
HINTERGRUND
-
Dieser Abschnitt bietet Hintergrundinformationen in Bezug auf die vorliegende Offenbarung, die nicht notwendig Stand der Technik sind.
-
Eine Motoranordnung kann eine Motorstruktur enthalten, die eine Nockenwellenanordnung rotatorisch unterstützt. Die Nockenwellenanordnung kann eine Mehrzahl von Nocken und Lagergebieten, die sich an der Außenoberfläche eines hohlen Rohrs befinden, enthalten. Während des Betriebs des Motors wird die Nockenwellenanordnung gedreht und wirken die Nocken so, dass sie die Einlass- und/oder Auslassventile des Motors öffnen. Die Lagergebiete stellen die Lageroberfläche zur Unterstützung der Nockenwellenanordnung bereit. Die Motorstruktur kann eine Lagerstützfläche für die Lagergebiete der Nockenwellenanordnung bereitstellen. Mit der Motorstruktur können eine Mehrzahl von Lagerkappen oder ein Nockenwellengehäuse gekoppelt sein und eine zweite Lagerstützfläche für die Lagergebiete der Nockenwellenanordnung bereitstellen.
-
ZUSAMMENFASSUNG
-
Dieser Abschnitt bietet eine allgemeine Zusammenfassung der Offenbarung und ist keine umfassende Offenbarung ihres vollständigen Umfangs oder aller ihrer Merkmale.
-
Eine Motoranordnung kann eine Motorstruktur, eine erste Nockenwellengehäuse-Anordnung und eine erste Nockenwellenanordnung enthalten. Die erste Nockenwellengehäuse-Anordnung kann durch die Motorstruktur unterstützt sein und einen ersten Abschnitt, der eine erste Mehrzahl von Lagerstützflächen auf einer ersten Seite bereitstellt, und einen zweiten Abschnitt, der mit dem ersten Abschnitt gekoppelt ist und eine zweite Mehrzahl von Lagerstützflächen bereitstellt, auf einer zweiten Seite, die der ersten Seite gegenüberliegt, aufweisen. Die erste Nockenwellenanordnung kann durch die erste Nockenwellengehäuse-Anordnung rotatorisch unterstützt sein und zwischen dem ersten Abschnitt und dem zweiten Abschnitt angeordnet sein.
-
Ein Verfahren zum Zusammensetzen einer Motoranordnung kann das Bereitstellen einer ersten Nockenwellengehäuse-Anordnung, die einen ersten Abschnitt, der eine erste Mehrzahl von Lagerstützflächen auf einer ersten Seite bereitstellt, und einen zweiten Abschnitt, der mit dem ersten Abschnitt gekoppelt ist und eine zweite Mehrzahl von Lagerstützflächen bereitstellt, auf einer zweiten Seite, die der ersten Seite gegenüberliegt, aufweist, enthalten. Das Verfahren kann ferner das Anordnen einer ersten Nockenwellenanordnung in dem zweiten Abschnitt in der Weise, dass die erste Nockenwellenanordnung die zweite Mehrzahl von Lagerstützflächen berührt, enthalten. Der erste Abschnitt kann in der Weise mit dem zweiten Abschnitt gekoppelt sein, dass die erste Nockenwellenanordnung zwischen dem ersten Abschnitt und dem zweiten Abschnitt angeordnet ist und dass die erste Nockenwellenanordnung die erste Mehrzahl von Lagerstützflächen berührt. Die erste Nockenwellengehäuse-Anordnung mit der ersten Nockenwellenanordnung, die zwischen dem ersten Abschnitt und dem zweiten Abschnitt angeordnet ist, kann mit einer Motorstruktur gekoppelt sein.
-
Eine Zentraldirekteinspritzungs-Motoranordnung kann eine Motorstruktur, eine Einlassnockenwellengehäuse-Anordnung, eine Einlassnockenwellenanordnung, eine Auslassnockenwellengehäuse-Anordnung und eine Auslassnockenwellenanordnung enthalten. Die Motorstruktur kann einen Zylinderkopf enthalten, der eine Öffnung definiert. Die Einlassnockenwellengehäuse-Anordnung kann durch die Motorstruktur unterstützt sein und einen ersten Abschnitt, der eine erste Mehrzahl von Lagerstützflächen auf einer ersten Seite bereitstellt, und einen zweiten Abschnitt, der mit dem ersten Abschnitt gekoppelt ist, mit einer ersten Mehrzahl von Befestigungselementen und der mit einer zweiten Mehrzahl von Lagerstützflächen versehen ist, auf einer zweiten Seite, die der ersten Seite gegenüberliegt, aufweisen. Die Einlassnockenwellengehäuse-Anordnung kann durch eine zweite Mehrzahl von Befestigungselementen mit dem Zylinderkopf gekoppelt sein. Die Einlassnockenwellenanordnung kann rotatorisch durch die Einlassnockenwellengehäuse-Anordnung unterstützt sein und zwischen dem ersten Abschnitt und dem zweiten Abschnitt angeordnet sein. Die Auslassnockenwellengehäuse-Anordnung kann durch die Motorstruktur unterstützt sein und einen dritten Abschnitt, der eine dritte Mehrzahl von Lagerstützflächen auf einer dritten Seite bereitstellt, und einen vierten Abschnitt, der mit dem dritten Abschnitt gekoppelt ist, mit einer dritten Mehrzahl von Befestigungselementen und der eine vierte Mehrzahl von Lagerstützflächen bereitstellt, auf einer vierten Seite, die der vierten Seite gegenüberliegt, aufweisen. Die Auslassnockenwellenanordnung kann rotatorisch durch die Auslassnockenwellengehäuse-Anordnung unterstützt und zwischen dem dritten Abschnitt und dem vierten Abschnitt angeordnet sein. Die Auslassnockenwellengehäuse-Anordnung kann durch eine vierte Mehrzahl von Befestigungselementen in der Weise mit dem Zylinderkopf gekoppelt sein, dass die Öffnung zwischen der ersten Nockenwellengehäuse-Anordnung und der zweiten Nockenwellengehäuse-Anordnung angeordnet ist.
-
Weitere Bereiche der Anwendbarkeit gehen aus der hier gegebenen Beschreibung hervor. Die Beschreibung und die spezifischen Beispiele in dieser Zusammenfassung sind nur zur Veranschaulichung bestimmt und sollen den Umfang der vorliegenden Offenbarung nicht einschränken.
-
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
-
Die hier beschriebenen Zeichnungen dienen nur zur Veranschaulichung und sollen den Umfang der vorliegenden Offenbarung in keiner Weise einschränken.
-
1 ist eine schematische Schnittansicht einer Motoranordnung in Übereinstimmung mit der vorliegenden Offenbarung;
-
2 ist eine perspektivische Teilansicht der Motoranordnung aus 1;
-
3 ist eine perspektivische Teilansicht einer Nockenwellengehäuse-Anordnung der Motoranordnung aus 1;
-
4 ist eine perspektivische Teilansicht der Nockenwellengehäuse-Anordnung aus 3; und
-
5 ist eine perspektivische Teilansicht der Nockenwellengehäuse-Anordnung aus 3.
-
Entsprechende Bezugszeichen geben überall in den mehreren Ansichten der Zeichnungen einander entsprechende Teile an.
-
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
-
Anhand der beigefügten Zeichnungen werden nun Beispiele der vorliegenden Offenbarung umfassender beschrieben. Die folgende Beschreibung ist dem Wesen nach lediglich beispielhaft und soll die vorliegende Offenbarung, die vorliegende Anwendung oder die vorliegenden Verwendungen nicht einschränken.
-
Es werden beispielhafte Ausführungsformen gegeben, sodass diese Offenbarung gründlich erfolgt und den Umfang dem Fachmann auf den Gebiet vollständig vermittelt. Um ein gründliches Verständnis von Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung zu schaffen, sind zahlreiche spezifische Einzelheiten wie etwa Beispiele spezifischer Komponenten, Vorrichtungen und Verfahren dargelegt. Für den Fachmann auf dem Gebiet ist offensichtlich, dass keine spezifischen Einzelheiten genutzt zu werden brauchen, dass beispielhafte Ausführungsformen in vielen verschiedenen Formen verkörpert werden können und dass keine als Beschränkung des Umfangs der Offenbarung verstanden werden soll. In einigen beispielhaften Ausführungsformen sind gut bekannte Prozesse, gut bekannte Vorrichtungsstrukturen und gut bekannte Technologien nicht ausführlich beschrieben.
-
Wenn auf ein Element oder auf eine Schicht in der Weise Bezug genommen wird, dass es/sie ”an”, ”in Eingriff mit”, ”verbunden mit” oder ”gekoppelt mit” einem anderen Element oder einer anderen Schicht ist, kann es/sie direkt an, in Eingriff mit, verbunden mit oder gekoppelt mit dem anderen Element oder der anderen Schicht sein oder können dazwischenliegende Elemente oder Schichten vorhanden sein. Wenn auf ein Element im Gegensatz dazu in der Weise Bezug genommen wird, dass es ”direkt an”, ”direkt in Eingriff mit”, ”direkt verbunden mit” oder ”direkt gekoppelt mit” einem anderen Element oder einer anderen Schicht ist, können keine dazwischenliegenden Elemente oder Schichten vorhanden sein. Andere Wörter, die zur Beschreibung der Beziehung zwischen Elementen verwendet werden, sind auf die gleiche Weise zu interpretieren (z. B. ”zwischen”, gegenüber, ”direkt zwischen”, ”benachbart”, gegenüber ”direkt benachbart” usw.). Wie der Begriff ”und/oder” hier verwendet wird, enthält er alle Kombinationen eines oder mehrerer der zugeordneten aufgeführten Positionen.
-
Obgleich die Begriffe erstes, zweites, drittes usw. hier zur Beschreibung verschiedener Elemente, Komponenten, Gebiete, Schichten und/oder Teilabschnitte verwendet werden können, sollen diese Elemente, Komponenten, Gebiete, Schichten und/oder Teilabschnitte durch diese Begriffe nicht beschränkt sein. Diese Begriffe können nur verwendet werden, um ein Element, eine Komponente, ein Gebiet, eine Schicht oder einen Teilabschnitt von einem anderen Gebiet, einer anderen Schicht oder einem anderen Teilabschnitt zu unterscheiden. Soweit im Kontext nichts anderes deutlich angegeben ist, bedeuten Begriffe wie etwa ”erstes”, ”zweites” und andere Zahlenwörter, wenn sie hier verwendet werden, keine Sequenz oder Reihenfolge. Somit könnte ein erstes Element, eine erste Komponente, ein erstes Gebiet, eine erste Schicht oder ein erster Teilabschnitt, das/die/der im Folgenden diskutiert ist, als ein zweites Element, eine zweite Komponente, ein zweites Gebiet, eine zweite Schicht oder ein zweiter Teilabschnitt bezeichnet werden, ohne von den Lehren der beispielhaften Ausführungsformen abzuweichen.
-
Anhand von 1 kann eine Motoranordnung 20 eine Motorstruktur 30, eine Kurbelwelle 32, die rotatorisch durch die Motorstruktur 30 unterstützt ist, einen oder mehrere Kolben 34, die mit der Kurbelwelle 32 gekoppelt sind und zwischen einer oberen Totpunktstellung und einer unteren Totpunktstellung hin- und hergehend verlagerbar sind, erste und zweite Nockenwellengehäuse-Anordnungen (wie etwa die Einlass- und die Auslassnockenwellengehäuse-Anordnungen 35, 37), die an der Motorstruktur 30 unterstützt sind, erste und zweite Nockenwellenanordnungen (wie etwa die Einlass- und die Auslassnockenwellenanordnungen 36, 38), die rotatorisch an den Einlass- und an den Auslass-Nockenwellengehäuse-Anordnungen 35 bzw. 37 unterstützt sind, Ventilhubanordnungen 44, wenigstens ein Einlassventil 46 und wenigstens ein Auslassventil 50, enthalten. Die Motorstruktur 30 kann einen Motorblock 56 und einen Zylinderkopf 54 enthalten. Der Motorblock 56 kann Zylinderbohrungen 58 definieren. Der Zylinderkopf 54 und die Zylinderbohrungen 58 in dem Motorblock 56 können zusammenwirken, um Verbrennungskammern 60 zu definieren. In dem vorliegenden nicht einschränkenden Beispiel ist die Motoranordnung 20 als ein Motor mit zwei obenliegenden Nockenwellen gezeigt, wobei die Motorstruktur 30 den Zylinderkopf 54 aufweist, der die Einlass- und die Auslass-Nockenwellengehäuse-Anordnungen 35, 37 stützt. Allerdings ist festzustellen, dass die vorliegende Offenbarung nicht auf Konfigurationen mit obenliegender Nockenwelle beschränkt ist.
-
Nun in 2–5 sind beispielhafte Einlass- und Auslassnockenwellengehäuse-Anordnungen 35, 37 dargestellt. Die Einlassnockenwellengehäuse-Anordnung 35 kann einen ersten Abschnitt 100 enthalten, der mit einem zweiten Abschnitt 102 gekoppelt ist. Der erste Abschnitt 100 kann auf einer ersten Seite eine erste Mehrzahl von Lagerflächen 101 bereitstellen, um die Einlassnockenwellenanordnung 36 rotatorisch zu stützen. Der zweite Abschnitt 102 kann eine zweite Mehrzahl von Lagerflächen 103 bereitstellen, um die Einlassnockenwellenanordnung 36 auf einer zweiten Seite, die der ersten Seite gegenüberliegt, entsprechend der ersten Mehrzahl von Lagerflächen 101 rotatorisch zu stützen. In einem nicht einschränkenden Beispiel kann der erste Abschnitt 100 mit dem zweiten Abschnitt 102 durch eine erste Mehrzahl von Befestigungselementen 105 gekoppelt sein. Die Einlassnockenwellenanordnung 36 kann eine Mehrzahl von Nocken 136 enthalten, die entlang ihrer Länge angeordnet sind.
-
Ähnlich der oben beschriebenen Einlassnockenwellengehäuse-Anordnung 35 kann die Auslassnockenwellengehäuse-Anordnung 37 einen dritten Abschnitt 110 enthalten, der mit einem vierten Abschnitt 112 gekoppelt ist. Der dritte Abschnitt 110 kann auf einer dritten Seite eine dritte Mehrzahl von Lagerflächen 111 bereitstellen, um die Auslassnockenwellenanordnung 38 rotatorisch zu stützen. Der vierte Abschnitt 112 kann auf einer vierten Seite, die der dritten Seite gegenüberliegt, eine vierte Mehrzahl von Lagerflächen 113 bereitstellen, um die Auslassnockenwellenanordnung 38 entsprechend der dritten Mehrzahl von Lagerflächen 111 rotatorisch zu stützen. In einem nicht einschränkenden Beispiel kann der dritte Abschnitt 110 durch eine dritte Mehrzahl von Befestigungselementen 115 mit dem vierten Abschnitt 112 gekoppelt sein. Die Auslassnockenwellenanordnung 38 kann eine Mehrzahl von Nocken 138 enthalten, die entlang ihrer Länge angeordnet sind.
-
Die Einlassnockenwellenanordnung 36 kann zwischen der ersten und der zweiten Mehrzahl von Lagerflächen 101, 102 der Einlassnockenwellengehäuse-Anordnung 35 angeordnet und durch sie rotatorisch unterstützt sein (5). Die Auslassnockenwellenanordnung 38 kann zwischen der dritten und der vierten Mehrzahl von Lagerflächen 111, 112 der Auslassnockenwellengehäuse-Anordnung 37 angeordnet und rotatorisch durch sie unterstützt sein (5). Die Einlass- und die Auslassnockenwellengehäuse-Anordnungen 35, 37 mit den darin angeordneten Einlass- und Auslassnockenwellenanordnungen 36, 38 können mit der Motorstruktur 30 gekoppelt und durch sie unterstützt sein.
-
In einem nicht einschränkenden Beispiel können die Einlass- und die Auslassnockenwellenanordnung 35, 37 mit den darin angeordneten Einlass- und Auslassnockenwellenanordnungen 36, 38 mit dem Zylinderkopf 54 gekoppelt und durch ihn unterstützt sein. Die Einlassnockenwellengehäuse-Anordnung 35 kann durch eine zweite Mehrzahl von Befestigungselementen 107, die durch Öffnungen 108 im zweiten Abschnitt 102 gehen und an dem Zylinderkopf 54 befestigt sind, mit dem Zylinderkopf 54 gekoppelt sein. Ähnlich kann die Auslassnockenwellengehäuse-Anordnung 37 durch eine vierte Mehrzahl von Befestigungselementen 117, die durch Öffnungen 118 im vierten Abschnitt 112 gehen und an dem Zylinderkopf 54 befestigt sind, mit dem Zylinderkopf 54 gekoppelt sein.
-
Für die Einlass- und für die Auslassnockenwellengehäuse-Anordnungen 35, 37 kann Öl bereitgestellt werden, um z. B. die Einlass- und die Auslassnockenwellenanordnungen 36, 38 zu schmieren. In einem nicht einschränkenden Beispiel kann die Einlassnockenwellengehäuse-Anordnung 35 eine oder mehrere Schmierungsstrukturen 109 enthalten, um einen Leitungsverlauf von einer Ölzufuhr (nicht gezeigt) zu der Einlassnockenwellengehäuse-Anordnung 35 und zu der Einlassnockenwellengehäuse-Anordnung 36 bereitzustellen. In der Schmierungsstruktur 109 kann ein erster Anschluss 109A zum Koppeln mit der Ölzufuhr definiert sein. Ähnlich kann die Auslassnockenwellengehäuse-Anordnung 37 eine oder mehrere Schmierungsstrukturen 119 enthalten, um einen Leitungsverlauf von einer Ölzufuhr (nicht gezeigt) zu der Auslassnockenwellengehäuse-Anordnung 37 und zu der Auslassnockenwellengehäuse-Anordnung 38 bereitzustellen. In der Schmierungsstruktur 119 kann ein zweiter Anschluss 119A definiert sein, um mit der Ölzufuhr zu koppeln.
-
In einem nicht einschränkenden Beispiel können eine oder beide der Einlass- und Auslassnockenwellenanordnungen 36, 38 Nockenphasensteller enthalten, um eine variable Ventilzeiteinstellung bereitzustellen. Die Einlass- und die Auslassnockenwellengehäuse-Anordnungen 35, 37 können Phasenstellerschmierungsstrukturen 120 bzw. 130 enthalten, um Öl für die Nockenphasensteller bereitzustellen. Die Phasenstellerschmierungsstruktur 120 kann eine Mehrzahl von Ölanschlüssen 122 enthalten, um Drucköl zu empfangen, um die Nockenphasensteller der Einlassnockenwellenanordnung 36 zu betreiben. Die Ölanschlüsse 122 können einen Anschluss für die Verstellung nach früh, um den Nockenphasensteller nach früh zu verstellen, und einen Anschluss für die Verstellung nach spät, um den Nockenphasensteller nach spät zu verstellen, enthalten. Ähnlich kann die Phasenstellerschmierungsstruktur 130 eine Mehrzahl von Ölanschlüssen 132 enthalten, um Drucköl zu empfangen, um den Nockenphasensteller der Auslassnockenwellenanordnung 38 zu betreiben. Die Ölanschlüsse 132 können einen Anschluss für die Verstellung nach früh, um den Nockenphasensteller nach früh zu verstellen, und einen Anschluss für die Verstellung nach spät, um den Nockenphasensteller nach spät zu verstellen, enthalten.
-
Nur beispielhaft kann die Motoranordnung ein Zentraldirekteinspritzungsmotor sein. In diesem Motortyp können die Einlass- und die Auslassnockenwellengehäuse-Anordnungen 35, 37 und die Nockenwellenanordnungen 36, 38, wenn sie mit dem Zylinderkopf 54 gekoppelt sind, durch eine in dem Zylinderkopf 54 gebildete Öffnung 150 getrennt sein. Die Zündkerzen und Kraftstoffeinspritzeinrichtungen, die mit der Motoranordnung 20 genutzt werden sollen, können innerhalb der Öffnung 150 angeordnet sein. Zum Beispiel kann dadurch, dass die Einlass und Auslassnockenwellengehäuse-Anordnungen 35, 37 mit einer Nockenabdeckung (nicht gezeigt) bedeckt sind, verhindert werden, dass Öl, das die Einlass- und die Auslassnockenwellenanordnungen 36, 38 schmiert, in die Öffnung 150 eintritt.
-
Die Motoranordnung 20 kann wie folgt zusammengesetzt werden. Nur beispielhaft kann die Einlassnockenwellenanordnung 36 in dem zweiten Abschnitt 102 in der Einlassnockenwellengehäuse-Anordnung 35 angeordnet werden. Die Lagerflächen an der Einlassnockenwellenanordnung 36 können mit der zweiten Mehrzahl von Lagerflächen 103 des zweiten Abschnitts 102 in Berührung gebracht werden. Der erste Abschnitt 100 kann in der Weise mit dem zweiten Abschnitt 102 gekoppelt werden, dass die Einlassnockenwellenanordnung 36 zwischen dem ersten und dem zweiten Abschnitt 100, 102 angeordnet wird und dass die Lagerflächen an der Einlassnockenwellenanordnung 36 mit der ersten Mehrzahl von Lagerflächen 101 des ersten Abschnitts 100 in Kontakt gebracht werden. Der erste und der zweite Abschnitt 100, 102 können mit einer Mehrzahl von Befestigungselementen 105 miteinander gekoppelt werden.
-
Ähnlich kann die Auslassnockenwellenanordnung 38 in dem vierten Abschnitt 112 der Auslassnockenwellengehäuse-Anordnung 37 angeordnet werden. Die Lagerflächen an der Auslassnockenwellenanordnung 38 können mit der vierten Mehrzahl von Lagerflächen 113 des vierten Abschnitts 112 in Kontakt gebracht werden. Der dritte Abschnitt 110 kann in der Weise mit dem vierten Abschnitt 112 gekoppelt werden, dass die Auslassnockenwellenanordnung 38 zwischen dem dritten und dem vierten Abschnitt 110, 112 angeordnet wird und dass die Lagerflächen an der Auslassnockenwellenanordnung 38 mit der dritten Mehrzahl von Lagerflächen 111 des vierten Abschnitts 110 in Kontakt gebracht werden. Der dritte und der vierte Abschnitt 110, 112 können mit einer Mehrzahl von Befestigungselementen 115 miteinander gekoppelt werden.
-
Die Einlass- und die Auslassnockenwellengehäuse-Anordnungen 35, 37 (mit ihren zugeordneten Einlass- und Auslassnockenwellenanordnungen 36, 38) können dann mit der Motorstruktur 30, z. B. mit dem Zylinderkopf 54, gekoppelt werden. In einem nicht einschränkenden Beispiel wird der Zylinderkopf 54 mit dem Motorblock 56 gekoppelt, bevor die Einlass- und die Auslassnockenwellengehäuse-Anordnungen 35, 37 (und die zugeordneten Nockenwellenanordnungen 36, 38) mit dem Zylinderkopf 54 gekoppelt werden. Auf diese Weise können die Einlass- und die Auslassnockenwellengehäuse-Anordnungen 35, 37 in einer Position angeordnet werden, die den Zugang für die Befestigungselemente (z. B. Kopfbolzen), die dazu genutzt werden, den Zylinderkopf 54 mit dem Motorblock 56 zu koppeln, beschränkt und somit die Gesamtgröße der Motoranordnung 20 verringert.
