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GEBIET
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Die vorliegende Offenbarung betrifft Luftansauganordnungen für Verbrennungsmotoren.
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HINTERGRUND
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Dieser Abschnitt stellt Hintergrundinformation in Verbindung mit der vorliegenden Offenbarung dar, die nicht unbedingt Stand der Technik bildet.
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Verbrennungsmotoren können ein Gemisch aus Luft und Kraftstoff in Zylindern verbrennen und dadurch Antriebsmoment erzeugen. Eine Luft- und Kraftstoffströmung in und aus den Zylindern kann durch einen Ventiltrieb gesteuert werden. Der Ventiltrieb kann eine Nockenwelle aufweisen, die Ansaug- und Abgasventile betätigt und dadurch die zeitliche Steuerung und Menge an Luft und Kraftstoff, die in die Zylinder eintreten, und Abgasen, die die Zylinder verlassen, steuert.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Eine Motorbaugruppe kann einen Motorblock, einen mit dem Motorblock gekoppelten Zylinderkopf und ein erstes und zweites Ansaugventil, die durch den Zylinderkopf gelagert sind, aufweisen. Der Motorblock kann einen ersten Satz von Zylinderbohrungen definieren, die längs in Reihe angeordnet sind und eine erste Zylinderbohrung und eine zweite Zylinderbohrung benachbart der ersten Zylinderbohrung aufweisen. Der Zylinderkopf kann einen Hohlraum, der einen Ansaugkrümmerbereich bildet, einen ersten Ansaugkanal, der quer einwärts von dem Ansaugkrümmerbereich zu der ersten Zylinderbohrung verläuft, und einen zweiten Ansaugkanal definieren, der quer einwärts von dem Ansaugkrümmerbereich zu der zweiten Zylinderbohrung verläuft. Das erste Ansaugventil kann selektiv eine Kommunikation zwischen dem ersten Ansaugkanal und der ersten Zylinderbohrung bereitstellen. Das zweite Ansaugventil kann selektiv eine Kommunikation zwischen dem zweiten Ansaugkrümmer und der zweiten Zylinderbohrung bereitstellen.
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Weitere Anwendungsbereiche werden aus der hier vorgesehenen Beschreibung offensichtlich. Die Beschreibung und spezifischen Beispiele in dieser Zusammenfassung sind nur zu Zwecken der Veranschaulichung und nicht dazu bestimmt, den Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung zu beschränken.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die hier beschriebenen Zeichnungen dienen nur zu Veranschaulichungszwecken und sind nicht dazu bestimmt, den Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung auf irgendeine Weise einzuschränken.
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1 ist eine schematische Schnittansicht einer Motorbaugruppe gemäß der vorliegenden Offenbarung;
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2 ist eine perspektivische Ansicht des Zylinderkopfes von der in 1 gezeigten Motorbaugruppe; und
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3 ist eine zusätzliche Schnittansicht eines Anteils der in
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1 gezeigten Motorbaugruppe.
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Entsprechende Bezugszeichen geben in den verschiedenen Ansichten der Zeichnungen entsprechende Teile an.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Beispiele der vorliegenden Offenbarung werden nun vollständiger unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben. Die folgende Beschreibung ist lediglich beispielhafter Natur und nicht dazu bestimmt, die vorliegende Offenbarung, Anwendung oder Gebräuche zu beschränken.
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Es sind beispielhafte Ausführungsformen vorgesehen, so dass diese Offenbarung vollständig ist und den Schutzumfang dem Fachmann vollständig übermittelt. Es sind zahlreiche spezifische Details dargestellt, wie Beispiele spezifischer Komponenten, Vorrichtungen und Verfahren, um ein vollständiges Verständnis der Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung bereitzustellen. Dem Fachmann sei offensichtlich, dass spezifische Details nicht verwendet werden müssen, dass beispielhafte Ausführungsformen in vielerlei verschiedenen Formen ausgeführt werden können und nicht so auszulegen sind, dass der Schutzumfang der Offenbarung eingeschränkt wird. Bei einigen beispielhaften Ausführungsformen sind gut bekannte Prozesse, gut bekannte Vorrichtungsaufbauten und gut bekannte Technologien nicht detailliert beschrieben.
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Wenn ein Element oder eine Schicht als ”auf”, ”in Eingriff mit”, ”verbunden mit” oder ”gekoppelt mit” einem anderen Element oder einer anderen Schicht bezeichnet ist, kann es/sie direkt auf, in Eingriff mit, verbunden mit oder gekoppelt mit dem anderen Element oder der anderen Schicht sein, oder es können dazwischen liegende Elemente oder Schichten vorhanden sein. Im Gegensatz dazu dürfen, wenn ein Element als ”direkt auf”, ”direkt in Eingriff mit”, ”direkt verbunden mit” oder ”direkt gekoppelt mit” einem anderen Element oder einer anderen Schicht bezeichnet ist, keine dazwischen liegenden Elemente oder Schichten vorhanden sein. Ein anderer Wortlaut, der zur Beschreibung der Beziehungen zwischen Elementen verwendet ist, sei auf eine ähnliche Weise auszulegen (beispielsweise ”zwischen” gegenüber ”direkt zwischen”, ”benachbart” gegenüber ”direkt benachbart”, etc.). Der hier verwendete Begriff ”und/oder” umfasst jede oder alle Kombinationen eines oder mehrerer der zugeordneten aufgelisteten Objekte.
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Obwohl die Begriffe erstes, zweites, drittes, etc. hier dazu verwendet sein können, verschiedene Elemente, Komponenten, Bereiche, Schichten und/oder Abschnitte zu beschreiben, sind diese Elemente, Komponenten, Bereiche, Schichten und/oder Abschnitte nicht durch diese Begriffe beschränkt. Diese Begriffe sollen nur dazu verwendet werden, ein Element, eine Komponente, einen Bereich, eine Schicht oder einen Abschnitt von einem anderen Bereich, einer anderen Schicht oder einem anderen Abschnitt zu unterscheiden. Begriffe wie ”erstes”, ”zweites” und andere numerische Begriffe, wenn sie hier verwendet sind, implizieren keine Abfolge oder Reihenfolge, sofern es durch den Kontext nicht deutlich angegeben ist. Somit kann ein erstes Element, eine erste Komponente, ein erster Bereich, eine erste Schicht oder ein erster Abschnitt, wie nachfolgend diskutiert ist, als ein zweites Element, eine zweite Komponente, ein zweiter Bereich, eine zweite Schicht oder ein zweiter Abschnitt ohne Abweichung von den Lehren der beispielhaften Ausführungsformen bezeichnet werden.
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Bezug nehmend auf 1 ist eine Motorbaugruppe 10 gezeigt. Die Motorbaugruppe 10 kann eine Konstruktion mit im Block befindlichen Nocken und mit einer V-Konfiguration aufweisen. Die Motorbaugruppe 10 kann einen Motoraufbau 12, der Zylinderbohrungen 14 definiert, Kolben 16, die in den Zylinderbohrungen 14 angeordnet sind, eine Kurbelwelle 18, Pleuelstangen 20, die die Kolben 16 mit der Kurbelwelle 18 koppeln, und eine Ventiltriebbaugruppe 22 aufweisen. Der Motoraufbau 12 kann einen Motorblock 24, der die Zylinderbohrungen 14 definiert, und Zylinderköpfe 26 aufweisen, die mit dem Motorblock 24 gekoppelt sind. Der Motorblock 24 kann eine V-Konfiguration mit einer ersten und zweiten Bank 28, 30 aus Zylinderbohrungen 14 definieren, die unter einem Winkel relativ zueinander angeordnet sind. Die erste Bank 28 kann einen ersten Satz von Zylinderbohrungen 14 definieren, die längs in Reihe angeordnet sind, und die zweite Bank 30 kann einen zweiten Satz von Zylinderbohrungen 14 definieren, die längs in Reihe angeordnet sind. Jedoch sei zu verstehen, dass die vorliegende Offenbarung nicht auf Motoren mit einer Konstruktion mit im Block befindlichen Nocken und mit einer V-Konfiguration beschränkt ist.
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Mit zusätzlichem Bezug auf 3 kann der erste Satz von Zylinderbohrungen 14 eine erste, zweite, dritte und vierte Zylinderbohrung 14A, 14B, 14C, 14D aufweisen. Die erste Zylinderbohrung 14A kann an einem ersten Längsende des Motorblocks 24 angeordnet sein, und die zweite Zylinderbohrung 14B kann benachbart der ersten Zylinderbohrung 14A angeordnet sein. Die dritte Zylinderbohrung 14C kann an einem zweiten Längsende des Motorblocks 24 gegenüberliegend dem ersten Längsende angeordnet sein, wobei eine Letzte des ersten Satzes von Zylinderbohrungen 14 gebildet wird. Der Zylinderkopf 26 kann einen ersten Bereich 27, der sich über die erste Zylinderbohrung 14A erstreckt, einen zweiten Bereich 29, der sich über die zweite Zylinderbohrung 14B erstreckt, einen dritten Bereich 31, der sich über die dritte Zylinderbohrung 14C erstreckt, und einen vierten Bereich 33 aufweisen, der sich über die vierte Zylinderbohrung 14D erstreckt. Der erste Bereich 27 kann an einem ersten Längsende des Zylinderkopfes 26 angeordnet sein, und der zweite Bereich 29 kann benachbart dem ersten Bereich 27 angeordnet sein. Der dritte Bereich 31 kann an einem zweiten Längsende des Zylinderkopfes 26 gegenüberliegend dem ersten Längsende angeordnet sein. Während ein Acht-Zylinder-Motor gezeigt ist, sei zu verstehen, dass die vorliegende Offenbarung nicht auf derartige Anordnungen beschränkt ist und gleichermaßen Anwendung auf Motoren mit einer beliebigen Anzahl von Kolben-Zylinder-Anordnungen findet.
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Die Ventiltriebbaugruppe 22 kann eine Nockenwelle 32, Ansaug- und Abgasventile 34, 36 und eine Ventilbetätigungbaugruppe 38 aufweisen. Die Nockenwelle 32 kann Ansaug- und Abgaserhebungen 40, 42 aufweisen. Die Ventilbetätigungbaugruppe 38 kann mit den Ansaug- und Abgaserhebungen 40, 42 und den Ansaug- und Abgasventilen 34, 36 in Eingriff stehen, um die Ansaug- und Abgasventile 34, 36 selektiv zu öffnen. Die Ventilbetätigungbaugruppe 38 kann Ventilhubmechanismen 44 und Kipphebel 46 aufweisen. Der Ventilhubmechanismus 44 kann eine Stößelstange 48, die mit dem Kipphebel 46 in Eingriff steht, und einen Stößel 50 aufweisen, der mit der Nockenwelle 32 in Eingriff steht.
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Bezug nehmend auf die 2 und 3 kann der Zylinderkopf 26 erste Stößelstangendurchgänge 52, die der ersten Zylinderbohrung 14A zugeordnet sind, zweite Stößelstangendurchgänge 54, die der zweiten Zylinderbohrung 14B zugeordnet sind, dritte Stößelstangendurchgänge 56, die der dritten Zylinderbohrung 14C zugeordnet sind, und vierte Stößelstangendurchgänge 58 definieren, die der vierten Zylinderbohrung 14D zugeordnet sind. Der Zylinderkopf 26 kann ferner einen Hohlraum, der einen Ansaugkrümmerbereich 60 bildet, erste Ansaugkanäle 62, die quer einwärts von dem Ansaugkrümmerbereich 60 zu der ersten Zylinderbohrung 14A und dem ersten Bereich 27 verlaufen, zweite Ansaugkanäle 64, die quer einwärts von dem Ansaugkrümmerbereich 60 zu der zweiten Zylinderbohrung 14B und dem zweiten Bereich 29 verlaufen, dritte Ansaugkanäle 66, die quer einwärts von dem Ansaugkrümmerbereich 60 zu der dritten Zylinderbohrung 14C und dem dritten Bereich 31 verlaufen, und vierte Ansaugkanäle 68 definieren, die quer einwärts von dem Ansaugkrümmerbereich 60 zu der vierten Zylinderbohrung 14D und dem vierten Bereich 33 verlaufen.
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Die ersten Ansaugventile 34, die jedem der ersten Ansaugkanäle 62 zugeordnet sind, können selektiv eine Kommunikation zwischen den ersten Ansaugkanälen 62 und der ersten Zylinderbohrung 14A bereitstellen. Die zweiten Ansaugventile 34, die jedem der zweiten Ansaugkanäle 64 zugeordnet sind, können selektiv eine Kommunikation zwischen den zweiten Ansaugkanälen 64 und der zweiten Zylinderbohrung 14B bereitstellen. Die dritten Ansaugventile 34, die jedem der dritten Ansaugkanäle 66 zugeordnet sind, können selektiv eine Kommunikation zwischen den dritten Ansaugkanälen 66 und der dritten Zylinderbohrung 14C bereitstellen. Die vierten Ansaugventile 34, die jedem der vierten Ansaugkanäle 68 zugeordnet sind, können selektiv eine Kommunikation zwischen den vierten Ansaugkanälen 68 und der vierten Zylinderbohrung 14D bereitstellen.
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Die ersten Stößelstangen 48 verlaufen durch die ersten Stößelstangendurchgänge 52 und stehen mit den ersten Ansaugventilen 34 in Eingriff. Die zweiten Stößelstangen 48 erstrecken sich durch die zweiten Stößelstangendurchgänge 54 und stehen mit den zweiten Ansaugventilen 34 in Eingriff. Die dritten Stößelstangen 48 verlaufen durch die dritte Stößelstangendurchgänge 56 und stehen mit den dritten Ansaugventilen 34 in Eingriff. Die vierten Stößelstangen 48 verlaufen durch die vierten Stößelstangendurchgänge 56 und stehen mit den vierten Ansaugventilen 34 in Eingriff.
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Der Ansaugkrümmerbereich 60 kann längs entlang eines Querendes 70 des Zylinderkopfes 26 von der ersten Zylinderbohrung 14A (und dem ersten Bereich 27) zu der dritten Zylinderbohrung 14C (und dem dritten Bereich 31) verlaufen und kann einen gemeinsamen Lufteinlass für jede des ersten Satzes von Zylinderbohrungen 14 bilden. Der Ansaugkrümmerbereich 60 kann eine kontinuierliche Öffnung längs entlang des Querendes 70 von der ersten Zylinderbohrung 14A (und dem ersten Bereich 27) zu der dritten Zylinderbohrung 14C (und dem dritten Bereich 31) bilden. Eine erste Wand 72, die in dem Zylinderkopf 26 ausgebildet ist und den ersten und zweiten Ansaugkanal 62, 64 trennt, kann an einer Stelle quer einwärts von dem Querende 70 enden, wobei eine erste Kammer 74 gebildet wird. Eine zweite Wand 76, die in dem Zylinderkopf 26 ausgebildet ist und den dritten und vierten Ansaugkanal 66, 68 trennt, kann an einer Stelle quer einwärts von dem Querende 70 enden, wobei eine zweite Kammer 78 gebildet wird. Eine dritte Wand 80, die in dem Zylinderkopf 26 ausgebildet ist und den zweiten und vierten Ansaugkanal 64, 68 trennt, kann an einer Stelle quer einwärts von dem Querende 70 enden, wobei eine dritte Kammer 82 gebildet wird.
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Daher verläuft die erste Kammer 74 quer von dem Ansaugkrümmerbereich 60 zu einem der ersten Ansaugkanäle 62 und einem der zweiten Ansaugkanäle 64. Ähnlicherweise verläuft die zweite Kammer 78 quer von dem Ansaugkrümmerbereich 60 zu einem der dritten Ansaugkanäle 66 und einem der vierten Ansaugkanäle 68, und die dritte Kammer 62 verläuft quer von dem Ansaugkrümmerbereich 60 zu einem der zweiten Ansaugkanäle 64 und einem der vierten Ansaugkanäle 68.
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Die erste Kammer 64 kann längs zwischen der ersten und zweiten Zylinderbohrung 14A, 14B und längs zwischen dem ersten und zweiten Bereich 27, 29 angeordnet sein. Die erste Kammer 74 kann zusätzlich längs zwischen dem ersten und zweiten Stößelstangendurchgang 52, 54 angeordnet und quer mit diesen ausgerichtet sein. Die zweite Kammer 78 kann längs zwischen der dritten und vierten Zylinderbohrung 14C, 14D und längs zwischen dem dritten und vierten Bereich 31, 33 angeordnet sein. Die zweite Kammer 78 kann zusätzlich längs zwischen dem dritten und vierten Stößelstangendurchgang 56, 58 angeordnet und quer mit diesen ausgerichtet sein. Die dritte Kammer 82 kann längs zwischen der zweiten und vierten Zylinderbohrung 14B, 14D und längs zwischen dem zweiten und vierten Bereich 29, 33 angeordnet sein. Die dritte Kammer 82 kann zusätzlich längs zwischen dem zweiten und vierten Stößelstangendurchgang 54, 58 angeordnet und quer mit diesen ausgerichtet sein.
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Die Motorbaugruppe 10 kann zusätzlich einen Ansaugkrümmer 84 aufweisen, der mit dem Zylinderkopf 26 an dem Ansaugkrümmerbereich 60 gekoppelt ist. Der Ansaugkrümmer 84 kann einen Lufteinlass 86 aufweisen und mit dem Ansaugkrümmerbereich 60 des Zylinderkopfes 26 zusammenwirken, um ein gemeinsames Volumen von Luft in Kommunikation mit jedem des ersten, zweiten, dritten und vierten Ansaugkanals 62, 64, 66, 68 zu definieren.
