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Hintergrund der Erfindung
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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schmieranlage für einen mit einem Turbolader ausgestatteten Motor gemäß Oberbegriff des Anspruches 1. Die erfindungsgemäße Schmieranlage ist insbesondere in der Lage, das Einmischen von Luftbläschen in Öl zu verhindern, welches einen Lagerteil des Turboladers schmiert und in eine Ölwanne zurückgelangt.
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BESCHREIBUNG DES STANDES DER TECHNIK
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In einem mit einem Turbolader ausgestatteten Motor liefert eine Schmieranlage Öl zu einem Lagerteil des Turboladers, der von Abgas angetrieben wird, und das Öl schmiert einen Lagerteil. In der Schmieranlage für einen mit einem Turbolader ausgestatteten Motor wird Öl von einem Zuführrohr zu dem Lagerteil geleitet, um den Lagerteil zu schmieren, bevor das Öl dann über ein Ölablaufrohr zu dem Motor zurückkehrt.
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In einer herkömmlichen Schmieranlage für einen mit einem Turbolader ausgestatteten Motor, wie sie in der
JP 2005 264 917 A (Patentschrift 1) beschrieben ist, sind ein Lagerteil und ein in einem unteren Bereich eines Motorblocks angeordnetes Kurbelgehäuse über eine Ölablaufleiteung verbunden, um eine Strömungsverbindung zwischen einem Ölablaufkanal in dem Ölablaufrohr und einer Kurbelkammer innerhalb des Kurbelgehäuses herzustellen. Die Schmieranlage leitet von dem Lagerteil des Turboladers kommendes Öl durch eine Ölauslassöffung des Ölablaufkanals in die Kurbelkammer und leitet das Öl zu einer im unteren Bereich des Motors befindlichen Ölwanne zurück.
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Wenn allerdings bei der herkömmlichen Schmieranlage für einen mit einem Turbolader ausgestatteten Motor das Öl in die Ölwanne und das Kurbelgehäuse zurückgelangt, kommt das Öl möglicherweise in Berührung mit einem Teil einer in der Kurbelkammer innerhalb des Kurbelgehäuses drehenden Kurbelwelle, was zu einem Spritzen des Öls führen kann. Folglich kommt es bei der herkömmlichen Schmieranlage zu einer Situation, in der Luftbläschen in das in die Ölwanne abgetropfte Öl eingemischt werden können.
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In Übereinstimmung mit dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zeigt die
DE 101 59 104 A1 eine Schmieranlage mit einem Turbolader in einem Seitenbereich, wobei eine Ölrücklaufleitung von dem Lagerteil des Turboladers mit einer Ölpumpe an einem Seitenbereich einer Ölwanne verbunden ist. Das untere Ende der Ölrücklaufleitung ist mit einer in der Ölwanne ausgebildeten Öleinlassöffnung verbunden. Demnach fließt das Öl von dem Turbolader in die Ölrücklaufleitung und wird durch die Öleinlassöffnung in die Ölwanne ausgetragen.
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Einen ähnlichen Stand der Technik zeigen die
JP S63-115510 U ;
JP H09-151 718 A und die
JP H10-131 730 A .
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OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf die oben beschriebenen Umstände im Stand der Technik gemacht, und es ist ein Ziel der Erfindung, eine Schmieranlage für einen mit einem Turbolader ausgestatteten Motor zu schaffen, die in der Lage ist, das Einmischen von Luftbläschen in Öl zu unterbinden, welches einen Lagerteil des Turboladers schmiert und dann in eine Ölwanne zurückgelangt.
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Das oben angegebenen Ziel sowie weitere Ziele können durch die vorliegende Erfindung erreicht werden, indem eine Schmieranlage mit den Merkmalen des Anspruchs 1 geschaffen wird.
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Bevorzugte Ausführungsformen sind durch die abhängigen Ansprüche definiert.
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Gemäß der Schmieranlage für einen mit einem Turbolader ausgebildeten Motor nach dem oben erläuterten Aspekt mündet die Ölauslassöffnung des Ölablaufkanals in die Kettenkammer, die sich zwischen dem einen Ende des Motors und dem Kettengehäuse befindet, so dass das von dem Turbolader ausgetragene Öl eine Kettenkammer umgehen und in die Ölwanne zurückgelangen kann. Deshalb kann verhindert werden, dass das Öl, welches den Turbolader geschmiert hat und aus der Ölauslassöffung ausgetragen wurde, in Berührung mit einem Teil der in der Kurbelkammer rotierenden Kurbelwelle gelangt und verspritzt, außerdem kann auch verhindert werden, dass sich Luftbläschen in das abtropfende Öl einmischen.
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Die Besonderheiten und weiteren charakteristischen Merkmale der vorliegenden Erfindung werden deutlicher durch die nachfolgende Beschreibung unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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In den begleitenden Zeichnungen ist:
- 1 eine Frontansicht eines mit einem Turbolader ausgestatteten Motors einschließlich einer Schmieranlage gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
- 2 eine Seitenansicht des mit einem Turbolader ausgestatteten Motors mit der Schmieranlage nach 1;
- 3 ebenfalls eine Seitenansicht des mit einem Turbolader ausgestatteten Motors einschließlich der Schmieranlage, wobei eine Kettenabdeckung entfernt ist;
- 4 eine Seitenansicht, die das Innere der Kettenabdeckung bei Betrachtung in einer Seitenansicht des mit einem Turbolader ausgestatteten Motors gemäß der Ausführungsform veranschaulicht;
- 5 eine Schnittansicht im vergrößertem Maßstab entlang der Linie V-V in 2 gemäß der Ausführungsform; und
- 6 eine Schnittansicht im vergrößertem Maßstab entlang der Linie V-V gemäß einer modifizierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
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Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen eine Ausführungsform der Erfindung beschrieben, wobei angemerkt sei, dass in diesen Figuren die Begriffe „oben“, „unten“, „rechts“, „links“ und dergleichen Richtungsangaben sich auf Pfeilrichtungen oder den dargestellten Zustand in den jeweiligen Zeichnungen beziehen.
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1 bis 5 zeigen eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und in den 3 und 4 bezeichnet Bezugszeichen 1 einen mit einem Turbolader ausgestatteten Motor. Der mit einem Turbolader ausgestattete Motor (im Folgenden als „Motor“ bezeichnet) 1 enthält einen Motorblock 2, einen im oberen Bereich des Motorblocks 2 angebrachten Zylinderkopf 3, eine Zylinderkopfabdeckung 4, die an einem oberen Teil des Zylinderkopfs 3 angebracht ist, ein in einem unteren Bereich des Motorblocks 2 befindliches Kurbelgehäuse 5 und eine an dem Kurbelgehäuses 5 angebrachte Ölwanne 6.
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In dem Motor 1 ist in dem Kurbelgehäuses 2 des Motorblocks 2 eine Kurbelkammer 7 gebildet, und darin ist eine Kurbelwelle 8 gelagert, an dem Zylinderkopf 3 innerhalb des Motors 1 ist eine Einlassnockenwelle 9 sowie eine Auslassnockenwelle 10 drehbar gelagert.
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Außerdem ist innerhalb des Motors 1 ein Kurbelwellen-Kettenrad 12 an der Kurbelwelle 8 in der Weise angebracht, dass es von einer Stirnwand 11 an einem axialen Ende der Kurbelwelle des Motorblocks 2 vorsteht, wobei ein Einlassnockenwellen-Kettenrad 14 und ein Außlassnockenwellen-Kettenrad 13 an der Einlassnockenwelle 9 und der Auslassnockenwelle 10 angebracht sind, die von einer Stirnwand 12 an einem axialen Ende der Kurbelwelle des Zylinderkopfs 3 vorstehen, während eine Steuerkette 16 um das Kurbelwellen-Kettenrad 12, das Einlassnockenwellen-Kettenrad 14 und das Auslassnockenwellen-Kettenrad geschlungen ist.
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Die Steuerkette 16 erstreckt sich von dem Einlassnockenwellen-Kettenrad 14 in Richtung des Auslassnockenwellen-Kettenrads 15 über das Kurbelwellen-Kettenrad 12 unter Drehung im Uhrzeigersinn in 3 und überträgt die Drehbewegung der Kurbelwelle 8 auf die Einlassnockenwelle 9 und die Auslassnockenwelle 10. An der einen Stirnwand 11 des Motorblocks 2 und der einen Stirnwand 13 des Zylinderkopfs ist eine Kettenführung 17 auf einer Spannseite (der rechten Seite in 3) der Steuerkette 6 angebracht, und auf einer losen Seite (der linken Seite in 3) der Steuerkette 16 befinden sich ein Kettenspanner 18 und ein Spannungseinsteller 19.
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In dem Motor 1 ist an einem Ende in Richtung der Kurbelwelle ein Kettengehäuse 20 angebracht, welches die Steuerkette 16 abdeckt. An der einen Stirnwand 11 des Motorblocks 2 ist gemäß 3 eine Auslassseiten-Anlagefläche 21 bzw. eine Auslassseiten-Anlagefläche 22 an gegenüberliegenden Seitenkanten in Breitenrichtung rechtswinkelig zur Richtung der Kurbelwelle des Motors 1 vorgesehen.
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An der einen Stirnwand 13 des Zylinderkopfs 3 sind an einander abgewandten Seitenkanten in Breitenrichtung des Motors 1 eine Auslassseiten-Anlagefläche 23 bzw. eine Einlassseiten-Anlagefläche 24 vorgesehen.
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Innerhalb des Kettengehäuses 20 sind gemäß 4 an einander abgewandten Seitenkanten in Breitenrichtung eine Auslassseiten-Anlagefläche 25 bzw. eine Einlassseiten-Anlagefläche 26 vorgesehen. Das Kettengehäuse 20 ist derart gelagert, dass die Anlageflächen 25 und 26 an den Anlageflächen 21 bzw. 22 des Motorblocks 2 und an den Anlageflächen 23 bzw. 24 des Zylinderkopfs 3 anliegen.
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An dem einen axialen Ende der Kurbelwelle ist eine Kettenkammer 27 in der Weise gebildet, dass sie von der einen Stirnwand 11 des Motorblocks 2, der einen Stirnwand 13 des Zylinderkopfs 3 und dem Kettengehäuse 20 umgeben ist.
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Wie in den 1 und 2 gezeigt ist, ragt in dem Motor 1 die Kurbelwelle 8 von dem Kettengehäuse 20 an einem axialen Ende der Kurbelwelle vor, und an der Kurbelwelle 8 ist eine Kurbel-Riemenscheibe 28 angebracht. An dem einen axialen Ende der Kurbelwelle 8 trägt der Motor 1 einen Klimaanlagenkompressor 30, eine Wasserpumpe 38 und einen Generator 32 als Zusatz-Ausrüstungsteile oder -Komponenten, die durch den Betrieb der Kurbel-Riemenscheibe 28 über einen Treibriemen 29 angetrieben werden.
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Der Klimaanlagenkompressor 30 befindet sich an dem unteren Bereich des Motorblocks 2 auf einer Seite in Breitenrichtung rechtwinkelig zur Axialrichtung der Kurbelwelle 8 des Motors 1, und an einer Kompressorwelle 3 ist eine Kompressor-Riemenscheibe 34 angebracht. Die Wasserpumpe 31 ist in dem Kettengehäuse 20 auf einer Seite in Breitenrichtung des Motors 1 angeordnet, und an einer Waserpumpenwelle 35 ist eine Wasserpumpen-Riemenscheibe 36 angebracht. Der Generator 32 ist auf der anderen Seite in Breitenrichtung des Motorblocks 2 des Motors 1 angeordnet, und an einer Generatorwelle 37 ist eine Generator-Riemenscheibe 38 angebracht.
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Der Treibriemen 29 ist um die Kurbel-Riemenscheibe 28, die Kompressor-Riemenscheibe 34, die Wasserpumpen-Riemenscheibe 36 und die Generator-Riemenscheibe 38 gewunden. Die Spann-Riemenscheibe 40 des Riemenspanners 39 bringt Spannung auf den Treibriemen 29 auf, und der Treibriemen 29 überträgt die Drehung der Kurbelwelle 8 auf die Kompressorwelle 33, die Wasserpumpenwelle 35 und die Generatorwelle 37, um dadurch den Klimaanlagenkompressor 30, die Wasserpumpe 31 und den Generator 32 anzutreiben.
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Weiterhin findet sich, wie in den 4 und 5 gezeigt ist, eine von der Kurbelwelle 8 angetriebene Ölpumpe 41 in der Kettenkammer 27. Die Ölpumpe 41 enthält ein Pumpengehäuse 42 innerhalb der Kettenkammer 27 innerhalb eines Bereichs, in welchem die Kurbelwelle 8 vorsteht, und sie wird direkt von der Kurbelwelle 8 angetrieben. Die Ölpumpe 41 saugt in der Ölwanne 6 befindliches Öl an und gibt das Öl ab. Das abgegebenen Öl wird von einem Ölfilter 43 gefiltert und dann zur Schmierung zu den jeweiligen Komponenten oder Elementen geleitet, die in dem Motor 1 angeordnet sind. In dem Motor 1 ist, wie in den 1 und 2 gezeigt ist, ein von Abgas angetriebener Turbolader 44 auf einer Seite (der rechten Seite in 2) in Breitenrichtung des Motorblocks angeordnet. Der Turbolader 44 enthält eine Turbine 45, einen Lagerteil 46 und einen Kompressor 47. Die Turbine 45 besitzt einen mit einem Auspuffkrümmer 48 an einer Seite in Breitenrichtung des Zylinderkopfs 3 verbundenen Einlass und einen mit einem Katalysator 49 verbundenen Auslass, wobei an dem Katalysator stromabwärts ein Auspuffrohr 5 angeschlossen ist. Der Auspuffkrümmer 48, die Turbine 45 und der Katalysator 49 sind von einem Auspuffkrümmerdeckel 51 abgedeckt. Der Kompressor 47 befindet sich an einem Abschnitt auf dem Weg eines Einlasskanals.
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Der Motor 1 enthält außerdem eine Schmieranlage 52, welche den Turbolader 44 schmiert.
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In der Schmieranlage 52 liefert, wie in 2 gezeigt ist, eine Ölzuleitung 53 von der Ölpumpe 41 abgegebenes Öl zu dem Lagerteil 46, und ein Ölablaufrohr 45, ausgebildet als Ölablaufkanal, leitet das Öl, welches den Lagerteil 46 geschmiert hat, zu dem Motor 1 zurück. Das Ölablaufrohr (der Kanal) 54 ist mit einem Ende an einem unteren Teil des Lagerteils 46 angeschlossen, das andere Ende ist mit dem Kurbelgehäuse 5 im unteren Bereich des Motorblocks 2 verbunden.
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Wie in 3 gezeigt ist, bildet das Ölablaufrohr 54 einen rohrseitigen Ölablaufkanal 55, und andererseits ist in dem Kurbelgehäuses 5 ein gehäuseseitiger Ölablaufkanal 56 gebildet, mit dem der rohrseitige Ölablaufkanal 55 kommuniziert.
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Wie in 5 gezeigt ist, enthält der gehäuseseitige Ölablaufkanal 56 einen Einlauf-Kanalabschnitt 57 und einen Auslauf-Kanalabschnitt 58. Der Einlauf-Kanalabschnitt 57 mündet in eine Öleinleitöffnung 59 (vgl. 3), die außerhalb des Kurbelgehäuses 5 als gefrästes Loch ausgebildet ist, welches sich in das Innere des Kurbelgehäuses 5 erstreckt. Andererseits erstreckt sich der Auslauf-Kanalabschnitt 58 von einem Ende des Einlauf-Kanalabschnitts 57 in Richtung des einen axialen Endabschnitts der Kurbelwelle entlang der Innenseite des Kurbelgehäuses 5 und ist als gegossenes Loch ausgebildet, welches in eine Ölauslassöffung 60 mündet, die der außerhalb der einen Stirnwand 11 gebildeten Kettenkammer 27 gegenüberliegt.
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Die Schmieranlage 52 fördert in die Kettenkammer 27 das Öl, welches den Lagerteil 46 geschmiert hat, über den rohrseitigen Ölablaufkanal 55 und den gehäuseseitgen Ölablaufkanal 56 ab, um anschließend das Öl in die im unteren Bereich des Motors 1 befindliche Ölwanne 6 zurückzuleiten.
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Wie in den 3 und 5 zu sehen ist, ist bei der Schmieranlage 52 des Motors 1 mit dem oben erläuterten Aufbau die Ölauslassöffnung 60 in dem gehäuseseitigen Ölablaufkanal 56 zu der Kettenkammer 27 hin geöffnet, die von der einen Stirnwand 11 an dem einen axialen Ende der Kurbelwelle des Motors 1 und dem Kettengehäuse 20 umgeben ist, so dass das von dem Lagerteil 46 des Turboladers 44 abgeförderte Öl die Kurbelkammer 7 umgehen und zu der Ölwanne 6 zurückgeleitet werden kann.
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Folglich kann die Schmieranlage 52 verhindern, dass das Öl, welches den Lagerteil 46 des Turboladers 44 geschmiert hat und von der Ölauslassöffung 60 ausgetragen wurde, in Berührung mit einem Steg 61 der in der Kurbelkammer 7 drehenden Kurbelwelle 8 in Berührung gelangt und dann verspritzt, wodurch verhindert wird, dass in das abtropfende Öl Luftbläschen eingemischt werden.
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Wie in den 3 und 4 zu sehen ist, mündet in der Schmieranlage 52 die Ölauslassöffung 60 zwischen der Kettenführung 17 an der Spannseite der Steuerkette 16 und der Anlagefläche 21 zu dem Kettengehäuse 20 des Motorblocks 2, der den Motor 1 bildet.
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Durch die obige Struktur kann in der Schmieranlage 52, weil die Ölauslassöffung 60 zwischen der Kettenführung 17 und der Anlagefläche 21 mündet, das von der Ölauslassöffung 60 in die Kettenkammer 27 von der Kettenführung 17 ausgetragene Öl an einer Berührung mit der Steuerkette 16 und an einem Spritzen gehindert werden. Selbst wenn in der Schmieranlage 52 ein Teil des Öls in Berührung mit der Steuerkette 16 gelangt, wird, weil die Steuerkette 16 sich auf der Spannseite von einer oberen zu einer unteren Seite erstreckt, das Öl in Richtung der in dem unteren Bereich des Motors befindlichen Ölwanne 6 transportiert werden, so dass ein Aufwärts-Spritzen des Öls verhindert wird. Damit kann die Schmieranlage 52 verhindern, dass in dem in die Ölwanne 6 abgetropften Öl Luftbläschen entstehen.
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Wie in den 2 bis 5 zu sehen ist, ist die Schmieranlage 52 mit einem Ölabtropfraum 62 ausgestattet, der mit der Ölwanne 6 innerhalb der Kettenkammer 27 in einem Bereich unterhalb der Ölauslassöffung 60 in Verbindung steht, und die von der Kurbelwelle 8 angetriebene Ölpumpe 41 befindet sich innerhalb der Kettenkammer 27. Die Ölpumpe 41 ist mit einem Erweiterungsabschnitt 63 ausgebildet, der mit einem Druckregelventil in einem Bereich innerhalb des Kettengehäuses 20 ausgestattet ist, und der Erweiterungsabschnitt 63 befindet sich unterhalb der Kettenführung 17 und zwischen dem Ölabtropfraum 62 und der sich von der Kettenführung 17 nach unten erstreckenden Steuerkette 16.
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In der Schmieranlage 52 können der Ölabtropfraum 62 und die Steuerkette 16 durch die Erweiterungsabschnitte 63 geteilt werden. Durch eine solche Ausgestaltung verhindert die Schmieranlage 52, dass von der Ölauslassöffung 60 ausgetragenes und in den Ölabtropfraum 62 abtropfendes Öl in Berührung mit der Steuerkette 16 gelangt und verspritzt, wodurch das Einmischen von Luftbläschen in das Öl verhindert wird.
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Außerdem ist in der Schmieranlage 52 ein motorseitiger Vorsprung 64 an einem Bereich nahe der Ölauslassöffung 60 in der einen Strinwand 11 des Motorblocks 2 und oberhalb des Erweiterungsabschnitts 63 des Kettengehäuses 20 ausgebildet, und ein gehäuseseitiger Vorsprung 65 ist ebenfalls in einem Bereich nahe und gegenüber dem motorseitigen Vorsprung 54 im Inneren des Kettengehäuses 20 und oberhalb des Erweiterungsabschnitts 63 ausgebildet.
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In der Schmieranlage 52 mit dem oben beschriebenen Aufbau können der Ölabtropfraum 62 und die Steuerkette 16 durch den Erweiterungsabschnitt 63 abgeteilt werden, und der Ölabtropfraum 62 oberhalb des Erweiterungsabschnitts 63 und die Steuerkette 16 können ebenfalls von dem motorseitigen Vorsprung 64 und dem gehhäuseseitigen Vorsprung 65, die einander nahe gegenüber liegen, abgeteilt werden.
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Damit kann die Schmieranlage 52 sicher verhindern, dass das von der Ölauslassöffung 60 ausgetragene und in den Ölabtropfraum 62 abtropfende Öl in Berührung mit der Steuerkette 16 gelangt und verspritzt, wodurch das Einmischen von Luftbläschen in das Öl verhindert wird.
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Da außerdem in der Schmieranlage 52 der Einlauf-Kanalabschnitt 57 des gehäuseseitigen Ölablaufkanals 56 als gefrästes Loch ausgebildet ist, und der Auslauf-Kanalabschnitt 58 als gegossenes Loch ausgebildet ist, läßt sich die Anzahl von zerspanten Bereichen reduzieren, was die Bearbeitungskosten verringert.
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Obschon bei der oben beschriebenen Ausführungsform der Erweiterungsabschnitt 63 eine Abtrennung zwischen dem Ölabtropfraum 62 und der Steuerkette 16 durch den Erweiterungsabschnitt 63 bildet, kann es möglich sein, eine Lücke zwischen dem Erweiterungsabschnitt 63 und der einen Stirnwand 11 des Motorblocks 2 gegenüber dem Erweiterungsabschnitt 63 als modifizierte Ausführungsform zu verengen.
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Das heißt beispielsweise, dass gemäß 6 in der Schmieranlage 52 dieser modifizierten Ausführungsform ein Vorsprung 66, der in Richtung der einen Stirnwand 11 des Motorblocks 2 vorsteht, in dem Erweiterungsabschnitt 63 derart ausgebildet ist, dass er die Lücke zwischen dem Erweiterungsabschnitt 63 und der einen Stirnwand 11 des Motorblocks 2 gegenüber dem Erweiterungsabschnitt 63 versperrt.
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Bei dieser Schmieranlage 62 kann der Vorsprung 66, der in dem Erweiterungsabschnitt 63 ausgebildet ist, die Lücke zwischen dem Erweiterungsabschnitt 63 und der einen Stirnwand des Motorblocks 2 ausfüllen.
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Damit verhindert die Schmieranlage 62 noch sicherer und zuverlässiger, dass aus der Ölauslassöffung 60 ausgetragenes und in den Ölabtropfraum 62 abtropfendes Öl in Berührung mit der Steuerkette 16 gelangt und verspritzt.
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Außerdem kann es möglich sein, den Vorsprung 66 nicht nur in dem Erweiterungsabschnitt 63 auszubilden, sondern auch an der einen Stirnwand 11 des Motorblocks 2 gegenüber dem Erweiterungsabschnitt 63, so dass er in Richtung des Erweiterungsabschnitts 63 ragt.
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Wie oben erläutert, lässt sich erfindungsgemäß das Einmischen von Luftbläschen in das Öl, welches den Turbolader schmiert und in die Ölwanne zurückgeleitet wird, zuverlässig verhindern, und außerdem gilt dies vorteilhaft auch für das Einmischen von Luftbläschen in solches Öl, welches andere Teile als den Turbolader schmiert und in die Ölwanne zurückgeleitet wird.
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Außerdem sei angemerkt, dass die vorliegenden Erfindung nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt ist, sondern dass zahlreiche weitere Änderungen und Modifizierungen möglich sind, ohne vom Schutzumfang der beigefügten Ansprüche abzuweichen.
