DE102011008605A1

DE102011008605A1 - Verbrennungsmotor

Info

Publication number: DE102011008605A1
Application number: DE102011008605A
Authority: DE
Inventors: Alan W. Hayman; Hatem Zakaria Orban; James J. Mazzola III
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2010-01-15
Filing date: 2011-01-14
Publication date: 2011-10-06
Anticipated expiration: 2031-01-15
Also published as: US20110174260A1; CN102182555A; DE102011008605B4; CN102182555B; US9103305B2

Abstract

Eine modulare Motorfamilie umfasst eine Motorblockanordnung mit einem oberen Ende, das sich unter einem Winkel α von einer Rückseite der Motorblockanordnung aus zu einer Vorderseite derselben erstreckt. Ein Motorblock verschließt das obere Ende und definiert ein Kurbelgehäuse, das eine Kurbelwelle umfasst, die drei Achszapfen aufweist, die durch Kurbelwellenlager zur Drehung darin gelagert sind. Erste und zweite Kolbenbolzen und zugehörige erste und zweite Kolben/Pleuelstangenanordnungen sind in Kolbenzylindern einer ersten Zylindergehäuseanordnung angeordnet, wobei die ersten und zweiten Kolbenbolzen in der gleichen radialen Position der Kurbelwelle angeordnet sind und der Länge nach beabstandet sind, um ein Zündintervall von 360 Grad zu definieren. Ein Zylinderkopf ist ausgestaltet, um offene Enden der Kolbenzylinder zu verschließen, um dadurch Brennkammern mit den ersten und zweiten Kolben zu definieren; wobei die Zylindergehäuseanordnung um einen Winkel β aus der Vertikalen zu der Rückseite des Motorblocks hin geneigt ist.

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der vorläufigen US-Patentanmeldung mit der Seriennummer 61/295,257, die am 15. Januar 2010 eingereicht wurde und hiermit durch Bezugnahme vollständig hier mitaufgenommen ist.
GEBIET DER ERFINDUNG
Beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung betreffen modulare Motorkonstruktionen und insbesondere einen 2-Zylinder-Reihenmotor und einen damit verwandten 3-Zylinder-V-Motor.
HINTERGRUND
Nachhaltigkeit beim Umweltschutz, wachsende globale Energiebedürfnisse und der daraus resultierende Anstieg bei den Kraftstoffkosten und eine relativ neue Anforderung zur Entwicklung von Einsparungen für einen unabhängigen aber weniger kostspieligen Transport treibt Fahrzeug- und Antriebsstrangkonstrukteure hin zu kleineren und kraftstoffsparsameren Fahrzeugen. Es ist nicht ungewöhnlich, Reihenmotoren mit 3 und 4 Zylindern anzutreffen, die viele mittlere bis kleine Fahrzeuge antreiben. Diese Motoren sind jedoch durch ihre Zylinderreihenkonfigurationen, welche den minimalen Fahrzeugbauraum definieren, in den sie verpackt werden können, in der Länge beschränkt. V-Motoren mit einem schmalen Winkel bieten einige zusätzliche Verpackungsvorteile, indem sie Kolben in versetzten Bänken versetzt anordnen, wodurch sie zusätzliche Kolben und resultierende Leistung bieten, ohne die Länge der Motorpackung unnötig zu vergrößern. Bei derartigen Motoren kann aufgrund der Verwendung eines Einzelzylinderkopfs, der eine Höhe aufweist, die über die Höhe hinausgeht, die für einen Reihenmotor benötigt wird, jedoch die Motorhöhe in Mitleidenschaft gezogen werden.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Bei einer beispielhaften Ausführungsform umfasst ein Verbrennungsmotor einer gemeinsamen Familie eine Motorblockanordnung mit einem unteren Ende, das durch eine Ölwanne verschlossen ist, und mit einem oberen Ende, das sich von einer Hinterseite der Motorblockanordnung aus unter einem Winkel α zu einer Vorderseite derselben erstreckt, und einen Motorblock, der das obere Ende verschließt und ein Kurbelgehäuse definiert, das ausgestaltet ist, um eine Kurbelwelle zur Drehung darin aufzunehmen. Die Kurbelwelle umfasst ferner drei Kurbelwellenachszapfen, die durch Kurbelwellenlager zur Drehung im Kurbelgehäuse gelagert sind. Erste und zweite Kolbenbolzen und zugehörige erste und zweite Kolben/Pleuelstangenanordnungen sind in Kolbenzylindern einer ersten Zylindergehäuseanordnung angeordnet, wobei die ersten und zweiten Kolbenbolzen der Länge nach beabstandet sind. Ein Zylinderkopf ist zum Verschließen offener Enden der Kolbenzylinder ausgestaltet, um dadurch Brennkammern mit den ersten und zweiten Kolben zu definieren, wobei die Zylindergehäuseanordnung um einen Winkel β aus der Vertikalen zur Hinterseite des Motorblocks hin geneigt ist.
Die vorstehenden Merkmale und Vorteile und andere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich leicht aus der folgenden genauen Beschreibung der Erfindung, wenn sie in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen gelesen wird.
BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Andere Ziele, Merkmale, Vorteile und Details erscheinen nur als Beispiel in der folgenden genauen Beschreibung der Ausführungsformen, wobei sich die genaue Beschreibung auf die Zeichnungen bezieht, in denen:
1 eine Seitenansicht eines 2-Zylinder-Reihenmotors ist, der Merkmale der Erfindung verkörpert;
2 eine Seitenansicht eines 3-Zylinder-V-Motors ist, der Merkmale der Erfindung verkörpert;
3 eine schematische Ansicht des 2-Zylinder-Reihenmotors von 1 ist;
4 eine schematische Ansicht einer Kurbelwelle des 2-Zylinder-Reihenmotors von 1 ist;
5 eine schematische Ansicht des 3-Zylinder-V-Motors von 2 ist;
6 eine schematische Ansicht einer Kurbelwelle des 3-Zylinder-V-Motors von 2 ist; und
7 eine perspektivische Ansicht von hinten des 3-Zylinder-V-Motors von 2 ist.
BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Die folgende Beschreibung ist rein beispielhaft und ist nicht dazu gedacht, die vorliegende Offenbarung, ihre Anwendung oder Verwendungsmöglichkeiten einzuschränken. Es versteht sich, dass in den Zeichnungen einander entsprechende Bezugszeichen gleiche oder einander entsprechende Teile und Merkmale bezeichnen.
Mit Bezug auf 1 und 2 ist bei einer beispielhaften Ausführungsform eine Familie von Verbrennungsmotoren gezeigt, die einen 2-Zylinder-Reihenmotor 2 in 1 und einen 3-Zylinder-V-Motor 3 in 2 umfassen. In den verschiedenen Figuren weisen gleiche Merkmale, die von dem 2-Zylinder-Reihenmotor 2 und dem 3-Zylinder-V-Motor 3 gemeinsam genutzt werden, gleiche diesen zugeordnete Bezugszeichen auf. Die Motoren 2 und 3 umfassen Motorblockanordnungen 12 mit einem offenen unteren Abschnitt oder Rand 14, der durch einen Ölvorratsbehälter oder eine Ölwanne 16 verschlossen ist. Die oberen Enden 18 der Motorblockanordnungen 12 erstrecken sich unter einem Winkel ”α” von der Hinterseite 20 der Motoren 2, 3 zu der Vorderseite 22 der Motoren und sind durch einen Motorblock 24 verschlossen. Es wird in Betracht gezogen, dass der Winkel α in einem Bereich von etwa 45° liegen kann, aber es wird auch in Betracht gezogen, dass der Winkel α in Abhängigkeit von der speziellen Fahrzeugkonfiguration und von anderen anwendungsgetriebenen Variablen in einem Bereich von etwa 0° bis etwa 45° variieren kann. Die Kombination aus der Motorblockanordnung 12, der Ölwanne 16 und dem Motorblock 24 definiert ein Kurbelgehäuse 26, das Kurbelwellen 28A oder 28B (28A = 2-Zylindermotor 2 und 28B = 3-Zylindermotor 3) und Ausgleichswellen 27 und 29, 3 und 5, zur Drehung darin aufnimmt und lagert. Die Kurbelwellen 28A oder 28B sind durch einen Riemen, eine Kette oder einen Zahnradantrieb gekoppelt, um eine Nockenwelle 33, 7, drehend zu betreiben.
Wie in 1, 3 und 4 dargestellt ist, umfasst der 2-Zylinder-Reihenmotor 2 bei einer beispielhaften Ausführungsform eine Kurbelwelle 28A, die an einem ersten Ende eine Kurbelnase 30 enthält. Die Kurbelnase 30 erstreckt sich aus der Vorderseite der Motorblockanordnung 12 nach außen und kann darauf eine Kurbelwellenriemenscheibe 34 abstützen. Drei Kurbelwellen-Achszapfen 36, 38 und 40 sind durch Kurbelwellenlager 42, 44 und 46 gelagert, um es der Kurbelwelle 28A dadurch zu ermöglichen, sich frei im Kurbelgehäuse 26 zu drehen. Zwei Kolbenbolzen 48 und 50 stützen zugehörige erste und zweite Kolben/Pleuelstangenanordnungen 52 und 54 in ersten und zweiten Zylindern 56 bzw. 58. Wenn sich die Kurbelwelle 28A dreht, bewegen sich die Kolben/Pleuelstangenanordnungen 52, 54 in den Zylindern 56, 58 auf bekannte Weise hin und her. Bei der in 3 und 4 gezeigten beispielhaften Ausführungsform sind die Kolbenbolzen 48 und 50 in einer der Länge nach beabstandeten Beziehung entlang der Kurbelwelle 28A radial an der gleichen Stelle angeordnet, um ein Zündintervall von 360 Grad zu ermöglichen (4-Taktmotor). Ein Schwungrad 60 ist an einem zweiten Ende 62 der Kurbelwelle 28A angeordnet und kann zum Eingriff mit einer zugehörigen Getriebeanordnung (nicht gezeigt) sowie anderen zugehörigen Motoranordnungen nach Bedarf (z. B. einem Startermotor) ausgestaltet sein. Zahnradgetriebene Ausgleichswellen 27 und 29 können zur Drehung im Kurbelgehäuse 26 angeordnet sein und arbeiten zur Reduktion von Vibrationen, die durch natürliche Ungleichgewichte in der Konstruktion des 2-Zylinder-Reihenmotors verursacht werden. Wieder mit Bezug auf 1 sind bei einer beispielhaften Ausführungsform die Motorzylinder 56 und 58 in einer ersten Zylindergehäuseanordnung 72 des Motorblocks 24 zur Hin- und Herbewegung darin angeordnet. Den Verschluss des oberen Endes der ersten Zylindergehäuseanordnung 72 bildet ein erster Zylinderkopf 78, der die offenen Enden der ersten und zweiten Kolbenzylinder 56 und 58, 3, verschließt und Brennkammern (nicht gezeigt) mit den ersten und zweiten Kolben/Pleuelstangenanordnungen 52 und 54 definiert.
Bei einer beispielhaften Ausführungsform ist eine Ansauganordnung 80 ausgestaltet, um Verbrennungsluft an Einlassanschlüsse (nicht gezeigt) der Zylinder 56 und 58 zum Vermischen und Verbrennen mit eingespritztem Kraftstoff (nicht gezeigt) zu leiten. Die Ansauganordnung 80 umfasst einen Ansaugkrümmer 82 mit einem Ansaugkanal 84 zur Aufnahme dosierter Verbrennungsluft durch einen Drosselkörper 86. Der Ansaugkanal 84 ist mit einer zentralen Luftkammer 88 des Ansaugkrümmers 82 fluidtechnisch verbunden und liefert Verbrennungsluft dorthin, von wo aus die Verbrennungsluft auf Ansaugkanäle 90 verteilt wird, die mit den Brennkammern jedes Zylinders 56 und 58 fluidtechnisch verbunden sind. Die Verbrennungsluft tritt in jeden Zylinder ein, wird mit dem Kraftstoff vermischt, der von Kraftstoffeinspritzventilen 92 eingespritzt wird, die mit einem Kraftstoffsystem (nicht gezeigt) verbunden sind, und darin verbrannt.
Bei einer beispielhaften Ausführungsform ist auch ein Auslasskrümmer 94 mit dem Zylinderkopf 78 fluidtechnisch verbunden und ist ausgestaltet, um Verbrennungsnebenprodukte aus den Brennkammern zu entfernen. Die Verbrennungsnebenprodukte strömen durch eine Abgassystemleitung 96, die ausgestaltet ist, um die Verbrennungsnebenprodukte aus dem Auslasskrümmer 94 aufzunehmen und um die Verbrennungsnebenprodukte an verschiedene Abgasnachbehandlungseinrichtungen zu übertragen, etwa den direkt angekoppelten Katalysator 98 zur Oxidation, Reduktion oder anderweitigen Umwandlung geregelter Abgasbestandteile der Verbrennungsnebenprodukte vor ihrer Freisetzung in die Atmosphäre.
Mit Bezug auf 2 und 5–7 enthält der 3-Zylinder-V-Motor 3 bei einer beispielhaften Ausführungsform die Motorblockanordnung 12 mit einem offenen unteren Abschnitt oder Rand 14, der durch einen Ölvorratsbehälter oder eine (Ölwanne 16 verschlossen ist. Das obere Ende 18 der Motorblockanordnung 12 erstreckt sich von der Rückseite 20 des Motors aus unter einem Winkel ”α” zu der Vorderseite 22 des Motors und ist durch einen Motorblock 24 verschlossen. Es wird in Betracht gezogen, dass der Winkel α im Bereich von etwa 45° liegen kann, aber es wird auch in Betracht gezogen, dass der Winkel α in Abhängigkeit von der speziellen Fahrzeugkonfiguration und von anderen anwendungsgetriebenen Variablen in einem Bereich von etwa 0° bis etwa 45° variieren kann. Die Kombination aus der Motorblockanordnung 12, der Ölwanne 16 und dem Motorblock 24 definiert ein Kurbelgehäuse 26, das eine Kurbelwelle 28B, 5 und 6, aufnimmt und lagert. Eine Ausgleichswelle 27 kann im Kurbelgehäuse 26 zur Drehung darin angeordnet sein. Die Kurbelwelle 28B ist durch einen Riemen, eine Kette oder einen Zahnradantrieb gekoppelt, um eine Nockenwelle 33 drehend zu betreiben. Die Nockenwelle wirkt auf Stößelstangen 32 ein, die sich in die Zylinderköpfe 78 und 120 hinein erstrecken, um einen darin angeordneten Ventiltrieb (nicht gezeigt) zu betreiben.
Wie es in 6 veranschaulicht ist, umfasst die Kurbelwelle 28B bei einer beispielhaften Ausführungsform an einem ersten Ende eine Kurbelnase 30. Die Kurbelnase 30 erstreckt sich aus der Vorderseite der Motorblockanordnung 12 nach außen und stützt darauf eine Kurbelwellenriemenscheibe 34, 2, ab. Drei Kurbelwellenachszapfen 36, 38 und 40 sind durch Kurbelwellenlager 42, 44 und 46 gelagert, um es der Kurbelwelle 28B dadurch zu ermöglichen, sich frei im Kurbelgehäuse 26 zu drehen.
Drei Kolbenbolzen 100, 102 und 104 stützen zugehörige Kolben/Pleuelstangenanordnungen 106, 108 und 110 in Zylindern 112, 114 und 116 ab. Bei der gezeigten beispielhaften Ausführungsform sind die Kolbenbolzen 102 und 104 nahe benachbart zueinander und zwischen den Kurbelwellenlagern 38 und 40 angeordnet. Diese Konfiguration unterscheidet sich von den meisten 3-Zylinder-Reihenmotoren, die typischerweise vier Kurbelwellenlager benötigen, welche die Länge der Motorpackung erhöhen, eine Reibung erhöhen und Ölzufuhranforderungen erhöhen. Wenn sich die Kurbelwelle 28B dreht, bewegen sich die Kolben in den Zylindern auf bekannte Weise hin und her. Bei der in 5 und 6 gezeigten Ausführungsform können die ersten und zweiten Kolbenbolzen 102, 104 für die Kolben/Pleuelstangenanordnungen 114 und 116 in einer der Länge nach beabstandeten Beziehung entlang der Kurbelwelle 28B an radial der gleichen Stelle angeordnet sein. Der dritte Kolbenbolzen 100 kann bei etwa 180 Grad radial vom ersten und zweiten Kolbenbolzen 102 und 104 entfernt angeordnet sein, was ein Gesamtzündintervall von 240 Grad (4-Taktmotor) zulässt. Selbstverständlich werden andere radiale Abstände in Betracht gezogen, wobei der Schutzumfang der Erfindung nicht verlassen wird. Ein Schwungrad 60 ist an einem zweiten Ende 62 der Kurbelwelle 28B angeordnet und kann für einen Eingriff mit einer zugehörigen Getriebeanordnung (nicht gezeigt) sowie mit anderen verwandten Motoranordnungen nach Bedarf (z. B. einem Startermotor) ausgestaltet sein. Eine zahnradgetriebene Ausgleichswelle 27 kann zur Drehung im Kurbelgehäuse 26 angeordnet sein und arbeitet zur Reduktion von Vibrationen, die durch natürliche Ungleichgewichte in der Konstruktion des 3-Zylinder-V-Motors verursacht werden.
Wieder mit Bezug auf 2, 5 und 6 sind die Motorzylinder 112 und 116 bei einer beispielhaften Ausführungsform in einer ersten Zylindergehäuseanordnung 72 zur Hin- und Herbewegung darin angeordnet. Der dritte Motorzylinder 114 ist in einer Zylindergehäuseanordnung 118 des Motorblocks 24 zur Hin- und Herbewegung darin angeordnet. Aufgrund der benachbarten Anordnung der Kolbenbolzen 102 und 104 können der dritte Zylinder 114 und die Zylindergehäuseanordnung 118 mit Bezug auf die ersten und zweiten Zylinder 112 und 116 nicht zentriert werden, sondern können in die Richtung des Kolbenbolzens 104 axial versetzt sein. Die Ausgestaltung des 3-Zylinder-V-Motors 3 ermöglicht, dass der gleiche oder ein ähnlicher Kurbelsatz sowohl im 2-Zylindermotor 2 als auch im 3-Zylindermotor 3 mit einer Veränderung nur bei der Kurbelwellenkonfiguration verwendet wird; speziell dem Hinzufügen eines dritten radial beabstandeten Kolbenbolzens 100, da die Kurbelwellenlager 36, 38 und 40 und zugehörige Achszapfen 42, 44 und 46 die gleiche Geometrie aufweisen und zur Installation in sowohl dem 2-Zylinder-Reihenmotor 2 als auch dem 3-Zylinder-V-Motor 3 ähnlich angeordnet sind. Den Verschluss des oberen Endes der ersten Zylindergehäuseanordnung 72 bildet ein erster Zylinderkopf 78, der die offenen Enden der Kolbenzylinder 112 und 116 verschließt und Brennkammern (nicht gezeigt) mit dem Kolben 106, 110 definiert. Auf ähnliche Weise bildet ein zweiter Zylinderkopf 120 den Verschluss des oberen Endes der zweiten Zylindergehäuseanordnung 118, der das offene Ende des dritten Kolbenzylinders 114 abschließt und eine Brennkammer (nicht gezeigt) mit dem dritten Kolben 108 definiert.
Bei einer beispielhaften Ausführungsform ist eine Ansauganordnung 80 mit niedrigem Profil ausgestaltet, um Verbrennungsluft an Einlassanschlüsse (nicht gezeigt) der Zylinder 112, 114 und 116 zum Mischen und Verbrennen mit eingespritztem Kraftstoff (nicht gezeigt) zu leiten. Die Ansauganordnung 80 umfasst einen Ansaugkrümmer 122 mit einem Ansaugkanal 124 zur Aufnahme dosierter Verbrennungsluft durch einen Drosselkörper 126. Der Ansaugkanal 124 ist mit einer zentralen Luftkammer 88 des Ansaugkrümmers 122 fluidtechnisch verbunden und liefert Verbrennungsluft dorthin, von wo aus die Verbrennungsluft an Ansaugkanäle 128, 130, 132, 7, verteilt wird, die mit der Brennkammer jedes Zylinders 112, 114 und 116 fluidtechnisch verbunden sind. Die Verbrennungsluft tritt in jeden Zylinder ein, wird mit Kraftstoff vermischt, der von Kraftstoffeinspritzventilen 92 eingespritzt wird, die mit einem (nicht gezeigten) Kraftstoffsystem verbunden sind, und wird darin verbrannt. Ein zweiter Auslasskrümmer 134 ist auch mit dem Zylinderkopf 120 fluidtechnisch verbunden und ist ausgestaltet, um Verbrennungsnebenprodukte aus der Brennkammer des dritten Zylinders 114 zu entfernen. Die Verbrennungsnebenprodukte strömen durch eine Abgassystemleitung 136, die ausgestaltet ist, um die Verbrennungsnebenprodukte aus dem zweiten Auslasskrümmer 134 aufzunehmen und um das Abgas durch die Abgassystemleitung 136 zu leiten, von wo es an die verschiedenen Abgasnachbehandlungseinrichtungen geliefert wird, etwa den direkt gekoppelten Katalysator 138 zur Oxidation, Reduktion oder einer anderen Umwandlung geregelter Abgasbestandteile der Verbrennungsnebenprodukte vor deren Freisetzung in die Atmosphäre.
Bei einer beispielhaften Ausführungsform und mit Bezug auf den 2-Zylinder-Reihenmotor 2 von 1 ermöglicht das Anwinkeln des oberen Endes 18 der Motorblockanordnung 12 das Anwinkeln oder Zurücklegen der ersten Zylindergehäuseanordnung 72 zum Zweck des Verpackens des Motors 2 auf effiziente Weise in einem Fahrzeug. Bei der in 1 veranschaulichten Ausführungsform liegt der Winkel β der hinteren Bank der ersten Zylindergehäuseanordnung 72 etwa 70° von der Vertikalen entfernt. Es wird jedoch in Betracht gezogen, dass der Winkel β der hinteren Bank in Abhängigkeit von der speziellen Fahrzeugkonfiguration und anderen anwendungsgetriebenen Variablen von etwa 30° bis etwa 90° variieren kann. Mit einer derartigen Konfiguration kann der 2-Zylindermotor 2 in nahezu jede Fahrzeugplattform oder Konfiguration verpackt werden.
Bei einer weiteren beispielhaften Ausführungsform und mit Bezug auf den 3-Zylinder-V-Motor 3 von 2 und 5 ist der Motorzylinder 114 der zweiten Zylindergehäuseanordnung 118 vorzugsweise unter einem Winkel ”γ” orientiert, der jeweils etwa 90 Grad von den zwei Reihenzylindern 112, 116 der ersten Zylindergehäuseanordnung 72 entfernt ist. Es wird jedoch in Betracht gezogen, dass der Winkel ”γ” von etwa 25° bis etwa 115° variieren kann, wieder in Abhängigkeit von der speziellen Fahrzeugkonfiguration und anderen anwendungsgetriebenen Variablen. Eine derartige Orientierung, wie sie in 2 und 7 dargestellt ist, wird ermöglichen, dass der 3-Zylinder-V-Motor 3 das niedrige Profil beibehält, das durch den 2-Zylinder-Reihenmotor 2 erreicht wird, während er zusätzliche Leistung bereitstellt, die bei einigen Anwendungen notwendig sein kann. Der eine relativ senkrecht orientierte Einzelzylinder 114 des Motors der zweiten Zylindergehäuseanordnung 118 ist klein und relativ zentral angeordnet, so dass er teilweise in einen Abschnitt eines Fahrzeugtunnels bzw. Zentraltunnels verpackt werden kann, was zu der gleichen Fahrzeugverpackung und Innenraumvorteilen führt, die mit dem vorstehend beschriebenen 2-Zylinder-Reihenmotor 2 realisiert werden.
Obwohl die Erfindung mit Bezug auf beispielhafte Ausführungsformen beschrieben wurde, wird der Fachmann verstehen, dass verschiedene Veränderungen durchgeführt werden können und Elemente durch Äquivalente derselben ersetzt werden können, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen. Zudem können viele Modifikationen durchgeführt werden, um eine spezielle Situation oder ein spezielles Material an die Lehren der Erfindung anzupassen, ohne deren wesentlichen Schutzumfang zu verlassen. Es ist daher beabsichtigt, dass die Erfindung nicht auf die speziellen offenbarten Ausführungsformen begrenzt ist, sondern dass die Erfindung alle Ausführungsformen umfassen wird, die in den Schutzumfang der vorliegenden Anmeldung fallen.

Claims

Verbrennungsmotorfamilie, umfassend: eine Motorblockanordnung mit einem unteren Ende, das durch eine Ölwanne verschlossen ist, und einem oberen Ende, das sich von einer Rückseite der Motorblockanordnung aus unter einem Winkel α zu einer Vorderseite derselben erstreckt; einen Motorblock, der das obere Ende verschließt und ein Kurbelgehäuse definiert, das ausgestaltet ist, um eine Kurbelwelle zur Drehung darin aufzunehmen, wobei die Kurbelwelle ferner umfasst: drei Kurbelwellenachszapfen, die durch Kurbelwellenlager zur Drehung im Kurbelgehäuse gelagert sind; erste und zweite Kolbenbolzen und zugehörige erste und zweite Kolben/Pleuelstangenanordnungen, die in Kolbenzylindern einer ersten Zylindergehäuseanordnung angeordnet sind; und einen Zylinderkopf, der ausgestaltet ist, um offene Enden der Kolbenzylinder zu verschließen, um dadurch Brennkammern mit den ersten und zweiten Kolben/Pleuelstangenanordnungen zu definieren, wobei die Zylindergehäuseanordnung um einen Winkel β aus der Vertikalen um eine Achse der Kurbelwelle herum zu der Rückseite des Motorblocks hin geneigt ist.
Verbrennungsmotorfamilie nach Anspruch 1, wobei die ersten und zweiten Kolbenbolzen in der gleichen radialen Position an der Kurbelwelle angeordnet sind und der Länge nach beabstandet sind, um ein Zündintervall von 360 Grad zu definieren.
Verbrennungsmotorfamilie nach Anspruch 1, wobei der Winkel α im Bereich von etwa 0 Grad bis etwa 45 Grad liegt.
Verbrennungsmotorfamilie nach Anspruch 3, wobei der Winkel α im Bereich von etwa 45 Grad liegt.
Verbrennungsmotorfamilie nach Anspruch 1, wobei der Winkel β im Bereich von etwa 30 Grad bis etwa 90 Grad liegt.
Verbrennungsmotorfamilie nach Anspruch 5, wobei der Winkel β im Bereich von etwa 45 Grad liegt.
Verbrennungsmotorfamilie nach Anspruch 1, wobei die Kurbelwelle ferner umfasst: einen dritten Kolbenbolzen und eine zugehörige Kolben/Pleuelstangenanordnung, die in einem Kolbenzylinder einer zweiten Zylindergehäuseanordnung angeordnet sind, wobei der dritte Kolbenbolzen entweder zum ersten oder zum zweiten Kolbenbolzen benachbart und zwischen zwei Kurbelwellenachszapfen angeordnet ist; und einen zweiten Zylinderkopf, der zum Verschließen eines offenen Endes des dritten Kolbenzylinders ausgestaltet ist, um dadurch eine Brennkammer mit der dritten Kolben/Pleuelstangenanordnung zu definieren, wobei die zweite Zylindergehäuseanordnung um einen Winkel γ um eine Achse der Kurbelwelle herum von der ersten Zylindergehäuseanordnung entfernt orientiert ist.
Verbrennungsmotorfamilie nach Anspruch 7, wobei die drei Kurbelwellenachszapfen und die zugehörigen Kurbelwellenlager die gleiche Geometrie aufweisen und zur Installation in sowohl dem 2-Zylinder-Reihenmotor als auch dem 3-Zylinder-V-Motor ähnlich angeordnet sind.
Verbrennungsmotorfamilie nach Anspruch 7, wobei der dritte Kolbenbolzen etwa 180 Grad radial von den ersten und zweiten Kolbenbolzen entfernt angeordnet ist, um ein Zündintervall von 240 Grad zu definieren.
Verbrennungsmotorfamilie nach Anspruch 7, wobei der dritte Kolbenzylinder mit Bezug auf den ersten und zweiten Zylinder nicht axial zentriert ist.
Verbrennungsmotorfamilie nach Anspruch 7, wobei der Winkel γ im Bereich von etwa 25 Grad bis etwa 115 Grad liegt.
Verbrennungsmotorfamilie nach Anspruch 11, wobei der Winkel γ im Bereich von etwa 90 Grad liegt.
Verbrennungsmotorfamilie mit einem 2-Zylinder-Reihenmotor und einem 3-Zylinder-V-Motor, wobei der 2-Zylinder-Reihenmotor umfasst: eine Motorblockanordnung mit einem untere Ende, das durch eine Ölwanne verschlossen ist, und einem oberen Ende, das sich von einer Rückseite der Motorblockanordnung aus unter einem Winkel α zu einer Vorderseite derselben erstreckt; einen Motorblock, der das obere Ende verschließt und ein Kurbelgehäuse definiert, das ausgestaltet ist, um eine Kurbelwelle zur Drehung darin aufzunehmen, wobei die Kurbelwelle ferner umfasst: drei Kurbelwellenachszapfen, die durch Kurbelwellenlager zur Drehung im Kurbelgehäuse gelagert sind; erste und zweite Kolbenbolzen, die mit ersten und zweiten Kolben/Pleuelstangenanordnungen zur Anordnung in Kolbenzylindern einer ersten Zylindergehäuseanordnung verbunden sind, wobei die ersten und zweiten Kolbenbolzen der Länge nach beabstandet sind; einen Zylinderkopf, der ausgestaltet ist, um offene Enden der Kolbenzylinder der ersten Zylindergehäuseanordnung zu verschließen, um dadurch Brennkammern mit den ersten und zweiten Kolben/Pleuelstangenanordnungen zu definieren, wobei die Zylindergehäuseanordnung um einen Winkel β aus der Vertikalen zu der Hinterseite des Motorblocks hin um eine Achse der Kurbelwelle herum geneigt ist; und wobei der 3-Zylinder-V-Motor umfasst: einen dritten Kolbenbolzen und eine zugehörige Kolben/Pleuelstangenanordnung, die in einem Kolbenzylinder einer zweiten Zylindergehäuseanordnung angeordnet ist, wobei der dritte Kolbenbolzen benachbart zu entweder dem ersten oder dem zweiten Kolbenbolzen und zwischen zwei Kurbelwellenachszapfen angeordnet ist; und einen zweiten Zylinderkopf, der ausgestaltet ist, um ein offenes Ende des dritten Kolbenzylinders der zweiten Zylindergehäuseanordnung zu verschließen, um dadurch eine Brennkammer mit der dritten Kolben/Pleuelstangenanordnung zu definieren, wobei die zweite Zylindergehäuseanordnung um einen Winkel γ um die Achse der Kurbelwelle herum von der ersten Zylindergehäuseanordnung entfernt orientiert ist.
Verbrennungsmotorfamilie nach Anspruch 13, wobei die drei Kurbelwellenachszapfen und die zugehörigen Kurbelwellenlager die gleiche Geometrie aufweisen und zur Installation in sowohl dem 2-Zylinder-Reihenmotor als auch dem 3-Zylinder-V-Motor ähnlich angeordnet sind.
Verbrennungsmotorfamilie nach Anspruch 13, wobei der Winkel α im Bereich von etwa 0 Grad bis etwa 45 Grad liegt.
Verbrennungsmotorfamilie nach Anspruch 15, wobei der Winkel α im Bereich von etwa 45 Grad liegt.
Verbrennungsmotorfamilie nach Anspruch 13, wobei der Winkel β im Bereich von etwa 30 Grad bis etwa 90 Grad liegt.
Verbrennungsmotorfamilie nach Anspruch 17, wobei der Winkel β im Bereich von etwa 45 Grad liegt.
Verbrennungsmotorfamilie nach Anspruch 13, wobei der Winkel γ im Bereich von etwa 30 Grad bis etwa 90 Grad liegt.
Verbrennungsmotorfamilie nach Anspruch 19, wobei der Winkel γ im Bereich von etwa 90 Grad liegt.