DE102012202013A1 - Nockenwellendeckel-einzelzündspulenhalterung über ölabscheider - Google Patents

Nockenwellendeckel-einzelzündspulenhalterung über ölabscheider Download PDF

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DE102012202013A1
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Frank Acierno Valencia
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Ford Global Technologies LLC
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    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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    • F02P3/00Other installations
    • F02P3/02Other installations having inductive energy storage, e.g. arrangements of induction coils
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F01M13/04Crankcase ventilating or breathing having means for purifying air before leaving crankcase, e.g. removing oil
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    • H01F38/12Ignition, e.g. for IC engines

Abstract

Es wird ein System für einen Zylinderkopf bereitgestellt. Das System umfasst einen am Zylinderkopf angebrachten Nockenwellendeckel, der einen Ölabscheider und eine über eine Schnappverbindung mit dem Ölabscheider gekoppelte Einzelzündspule (COP) umfasst. Die Schnappverbindung hält die Einzelzündspule in Position und kann eine kostengünstigere Alternative zu bestehenden Systemen zum Festhalten von Einzelzündspulen an einem Nockenwellendeckel bereitstellen.

Description

  • VERWANDTE ANMELDUNGEN
  • Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der am 16. Februar 2011 eingereichten US Provisional Application Nr. 61/443,609 und der am 18. Februar 2011 eingereichten US Provisional Application 61/444,392, wobei auf den gesamten Inhalt beider hiermit für alle Zwecke Bezug genommen wird.
  • GEBIET
  • Die vorliegende Offenbarung betrifft ein geschlossenes Kurbelgehäuse-Entlüftungssystem für einen Motor.
  • HINTERGRUND UND KURZDARSTELLUNG
  • Motoren können geschlossene Kurbelgehäuse-Entlüftungssysteme (PCV-Systeme, PCV – positive crankcase ventilation) verwenden, um Motoremissionen zu reduzieren. Insbesondere können druckbeaufschlagte Gase von dem Kurbelgehäuse des Motors verschiedene Kohlenwasserstoffe enthalten. Durch Zurückleiten der druckbeaufschlagten Gase zu dem Motoreinlass können die Gase in den Motorzylinder eingespeist werden, wodurch die Kohlenwasserstoffe im Zylinder verbrannt werden. Es kann jedoch Öl in den druckbeaufschlagten Gasen mitgeführt werden, und somit können Ölabscheider auf der Einlassseite des PCV-Systems verwendet werden, um in das Einlasssystem eingespeistes Öl zu reduzieren. Solche Ölabscheider können in dem Motornockenwellendeckel integriert sein, um Kosten zu reduzieren.
  • Bei einigen Motoren kann die Effektivität und der Grad der Ölabscheidung, die bei einigen Motoren erforderlich ist, bewirken, dass die Größe des Ölabscheiders und somit von Teilen des Nockenwellendeckels bedeutend anwächst. Solch vergrößerte Abmessungen können manchmal beeinträchtigende Sekundärauswirkungen auf verschiedene Komponenten haben, wie zum Beispiel Einzelzündspulenanordnungen, die mit den Zündkerzen des Motors gekoppelt sind.
  • Der Erfinder der vorliegenden Erfindung hat die obigen Probleme erkannt und hat weiterhin eine Art und Weise einer vorteilhaften Verwendung der vergrößerten Abmessungen des Ölabscheiders (eine ansonsten nachteilige Eigenschaft) erkannt. In einem Beispiel wird ein System für einen Zylinderkopf bereitgestellt, das einen Nockenwellendeckel, der einen Ölabscheider enthält, wobei der Nockenwellendeckel an dem Zylinderkopf angebracht ist, und eine Einzelzündspule (COP – coil on plug) umfasst, wobei die COP über eine Schnappverbindung mit dem Ölabscheider verbunden ist.
  • Bei einer Ausführungsform kann die Schnappverbindung eine Kugelsperranordnung in einer Ausführungsform enthalten, und die COP kann über die Kugelsperranordnung an dem Nockenwellendeckel befestigt werden. Die Kugelsperranordnung kann aus einer Kugel bestehen, die sich aus dem Nockenwellendeckel heraus erstreckt und über Haltearme und -rippen gestützt wird. Des Weiteren kann die Kugelsperranordnung mit einem an der COP enthaltenen Pfannenmerkmal angelenkt sein.
  • Auf diese Weise können die vergrößerten Abmessungen des Ölabscheiders dazu konfiguriert sein, die COP-Halterung bereitzustellen, anstatt einfach mehr Packungsraum im Motorraum einzunehmen. Indem man zum Beispiel durch Verwendung von Haltearmen und -rippen die Kugel aus dem Ölabscheider des Nockenwellendeckels vorragen lässt, kann die COP-Anordnung die Ölabscheiderstruktur zur Unterstützung der Halterung der COPs verwenden.
  • Des Weiteren sind in einigen Beispielen in der Regel speziell ausgeführte Einsätze im Nockenwellendeckel enthalten, um ein Befestigungselement unterzubringen und/oder aufzunehmen. Die Verwendung der Kugelsperranordnung wie beschrieben kann, falls gewünscht, die Verwendung des Befestigungselements überflüssig machen. Somit kann durch Verwendung eines Kugelgelenkhalterungssystems eine kostengünstigere Verbindung mit reduzierter Montagezeit erreicht werden.
  • Die obigen Vorteile und andere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Beschreibung gehen aus der folgenden ausführlichen Beschreibung, allein betrachtet oder in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen, leicht hervor.
  • Es versteht sich, dass die obige Kurzdarstellung dazu vorgesehen ist, in vereinfachter Form eine Auswahl von Konzepten vorzustellen, die in der ausführlichen Beschreibung näher beschrieben werden. Sie soll keine Schlüssel- oder wesentlichen Merkmale des beanspruchten Erfindungsgegenstands aufzeigen, dessen Schutzbereich einzig durch die der ausführlichen Beschreibung folgenden Ansprüche definiert wird. Des Weiteren ist der beanspruchte Erfindungsgegenstand nicht auf Implementierungen beschränkt, die irgendwelche oben oder in irgendeinem anderen Teil dieser Offenbarung angeführten Nachteile lösen.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
  • 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Verbrennungsmotors.
  • 2 ist eine isometrische Ansicht eines Verbrennungsmotors.
  • 3 ist eine isometrische Ansicht eines Nockenwellendeckels, Ölabscheiders und der COP von 2.
  • 4 zeigt eine weggeschnittene Ansicht einer COP, die über das Halterungsmerkmal an einem Nockenwellendeckel befestigt ist.
  • 5 zeigt eine Draufsicht eines Nockenwellendeckels mit einer COP in der "Start"-Position.
  • 6 zeigt eine Draufsicht eines Nockenwellendeckels mit einer COP in der installierten Position.
  • 7 ist eine weggeschnittene Ansicht eines an einem Motor angebrachten Ölabscheiders.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
  • Es werden hier Ausführungsformen eines Ölabscheider-Einzelzündpulen-(COP)-Halterungsmerkmals offenbart. Solch ein Halterungsmerkmal kann die strukturellen Ölabscheiderkonfigurationen verwenden, um einem Kugelgelenk zu ermöglichen, eine COP an einem Nockenwellendeckel zu befestigen, wie im Folgenden ausführlicher beschrieben.
  • Auf 1 Bezug nehmend, wird ein mehrere Zylinder, von denen ein Zylinder in 1 gezeigt wird, umfassender Verbrennungsmotor 10 durch die elektronische Motorsteuerung 12 gesteuert. Der Motor 10 enthält eine Brennkammer 30 und Zylinderwände 32 mit einem darin positionierten Kolben 36, der mit einer Kurbelwelle 40 verbunden ist. Die Brennkammer 30 steht in der Darstellung über ein Einlassventil 52 bzw. ein Auslassventil 54 mit einem Einlasskrümmer 44 und einem Auslasskrümmer 48 in Verbindung. Jedes Einlass- und Auslassventil kann durch einen Einlassnocken 51 und einen Auslassnocken 53 betätigt werden. Als Alternative dazu können ein oder mehrere der Einlass- und Auslassventile durch eine elektromechanisch gesteuerte Ventilspulen- und -ankeranordnung betätigt werden. Die Stellung des Einlassnockens 51 kann durch den Einlassnockensensor 55 bestimmt werden. Die Stellung des Auslassnockens 53 kann durch den Auslassnockensensor 57 bestimmt werden.
  • Der Einlasskrümmer 44 ist in der Darstellung zwischen dem Einlassventil 52 und einem Lufteinlass-Ziprohr 42 angeordnet. Kraftstoff wird dem Kraftstoffeinspritzventil 66 durch ein (nicht gezeigtes) Kraftstoffsystem zugeführt, das einen Kraftstofftank, eine Kraftstoffpumpe und eine (nicht gezeigte) Kraftstoff-Verteilerleitung enthält. Der Motor 10 von 1 ist so konfiguriert, dass der Kraftstoff direkt in den Zylindereinlasskanal eingespritzt wird, was dem Fachmann als Direkteinspritzung bekannt ist. Dem Kraftstoffeinspritzventil 66 wird von dem auf die Steuerung 12 reagierenden Treiber 68 Betriebsstrom zugeführt. Darüber hinaus steht der Einlasskrümmer 44 in der Darstellung mit einer optionalen elektronischen Drosselklappe 62 mit der Drosselplatte 64 in Verbindung. In einem Beispiel kann ein Niederdruckdirekteinspritzsystem verwendet werden, in dem Kraftstoffdruck auf ca. 20–30 bar erhöht werden kann. Als Alternative dazu kann ein zweistufiges Hochdruck-Kraftstoffsystem zur Erzeugung von höheren Kraftstoffdrücken verwendet werden. Als Alternative oder zusätzlich dazu kann ein Kraftstoffeinspritzventil stromaufwärts des Einlassventils 52 positioniert und dazu konfiguriert sein, Kraftstoff in den Einlasskrümmer einzuspritzen, was dem Fachmann als Einlasskanaleinspritzsystem bekannt ist.
  • Eine verteilerlose Zündanlage 88 liefert über die Zündkerze 92 als Reaktion auf die Steuerung 12 einen Zündfunken zur Brennkammer 30. In der Darstellung ist ein Universal-Lambdasensor 126 (UEGO-Sensor, UEGO - Universal Exhaust Gas Oxygen, Universal-Abgas-Sauerstoffgehalt) stromaufwärts eines Katalysators 70 mit dem Auslasskrümmer 48 verbunden. Als Alternative dazu kann anstelle des UEGO-Sensors 126 ein Zweizustands-Lambdasensor eingesetzt werden.
  • Der Katalysator 70 kann in einem Beispiel mehrere Katalysator-Bricks enthalten. In einem anderen Beispiel können mehrere Abgasreinigungssysteme, jeweils mit mehreren Bricks, verwendet werden. Der Katalysator 70 kann in einem Beispiel ein Dreiwege-Katalysator sein.
  • In der Darstellung von 1 ist die Steuerung 12 ein herkömmlicher Mikrocomputer, der eine Mikroprozessoreinheit 102, Eingangs-/Ausgangs-Ports (I/O) 104, einen Nurlesespeicher (ROM) 106, einen Direktzugriffsspeicher (RAM) 108, einen Erhaltungsspeicher (KAM) 110 und einen herkömmlichen Datenbus enthält. Die Steuerung 12 erhält in der Darstellung neben den zuvor besprochenen Signalen verschiedene Signale von mit dem Motor 10 gekoppelten Sensoren, darunter die Motorkühlmitteltemperatur (ECT) von dem mit der Kühlhülse 114 gekoppelten Temperatursensor 112; einen mit einem Fahrpedal 130 gekoppelten Positionssensor 134 zur Erfassung von durch den Fuß 132 angelegter Kraft; eine Messung eines Einlasskrümmerdrucks (MAP) von dem mit dem Einlasskrümmer 44 gekoppelten Drucksensor 122; einen Motorpositionssensor von einem Hall-Effekt-Sensor 118, der die Position der Kurbelwelle 40 erfasst; eine Messung der in den Motor eintretenden Luftmasse vom Sensor 120; und eine Messung der Drosselklappenstellung vom Sensor 58.
  • Bei einem im Folgenden als Zündung bezeichneten Vorgang wird der eingespritzte Kraftstoff durch ein Zündmittel, wie zum Beispiel eine Zündkerze 92, gezündet, was zur Verbrennung führt.
  • Wenn das Luft-Kraftstoff-Gemisch in der Brennkammer 30 des Motors verbrannt wird, kann ein kleiner Teil des verbrannten Gases durch die Kolbenringe in das Motorkurbelgehäuse 136 eintreten. Dieses Gas wird als Kurbelgehäusegas bezeichnet. Um zu verhindern, dass dieses unbehandelte Gas direkt in die Atmosphäre abgelassen wird, ist zwischen dem einen höheren Druck aufweisenden Kurbelgehäuse 136 und dem einen niedrigeren Druck aufweisenden Einlasskrümmer 44 ein geschlossenes Kurbelgehäuse-Entlüftungssystem (PCV-System, PCV – positive crankcase ventilation) vorgesehen, um zu gestatten, dass das Kurbelgehäusegas aus dem Kurbelgehäuse 136 in den Einlasskrümmer 44 strömt und mit Frischluft vermischt wird. Von hier kann das Gas zur Neuverbrennung wieder in die Brennkammer 30 eingeleitet werden.
  • Des Weiteren kann der Motor 10 einen Turbolader mit einem Verdichter 80 enthalten, der in dem mit einer im Auslasskrümmer 48 positionierten Turbine 82 gekoppelten Einlasskrümmer 44 positioniert ist. Eine Antriebswelle 84 kann den Verdichter mit der Turbine verbinden. Somit kann der Turbolader den Verdichter 80, die Turbine 82 und eine Antriebswelle 84 enthalten. Abgase können durch die Turbine geleitet werden und eine Rotoranordnung antreiben, die wiederum die Antriebswelle dreht. Die Antriebswelle dreht wiederum ein im Verdichter enthaltenes Laufrad, das dazu konfiguriert ist, die Dichte der der Brennkammer 30 zugeführten Luft zu erhöhen. Auf diese Weise kann die Leistungsabgabe des Motors erhöht werden. In anderen Ausführungsformen kann der Verdichter mechanisch angetrieben sein und die Turbine 82 möglicherweise nicht im Motor enthalten sein. Weiterhin kann der Motor 10 in anderen Beispielen selbstansaugend sein.
  • Die 27 zeigen Bilder eines Verbrennungsmotors und verschiedene Ansichten eines Nockenwellendeckels, eines Ölabscheiders und einer COP, die über die Kugelsperranordnung des Ölabscheiders an dem Nockenwellendeckel festgehalten wird. Die 27 sind alle ungefähr maßstäblich gezeichnet. Des Weiteren ist in der Darstellung nur eine beispielhafte COP am Nockenwellendeckel befestigt. Es versteht sich jedoch, dass alle Zylinder des Motors eine über sie konfigurierte COP aufweisen können und dass alle COPs durch die Kugelsperranordnung festgehalten werden können.
  • 2 zeigt eine isometrische Ansicht des Verbrennungsmotors 10. Der Einlasskrümmer 44 verteilt Einlassluft zu mehreren Zylindern. Bei dieser Ausführungsform sind sechs Zylinder dargestellt; eine beliebige Anzahl von Zylindern in einer beliebigen Anordnung liegt jedoch innerhalb des Schutzbereichs dieser Offenbarung. Die inneren Komponenten, darunter Zündkerze, Zylinder, Brennkammer, Kolben und Kurbelgehäuse, die oben bezüglich 1 beschrieben werden, werden von einem Nockenwellendeckel 202 bedeckt, der auf dem Zylinderkopf angebracht ist. Oben auf dem Nockenwellendeckel 202 ist eine beispielhafte Einzelzündspule (COP) 204 konfiguriert. COPs liefern Spannung zu Zündkerzen zur Bereitstellung des zur Einleitung von Verbrennung benötigten Funkens. Jede Zündkerze weist ihre eigene Zündspule auf, wodurch gestattet wird, dass jede Zündspule mehr Zeit zum Aufbau einer Ladung zwischen Zündfunken entsprechend einem Zündsystem hat, wobei eine einzige Zündspule mehreren Zündkerzen Ladung zuführt. Die COP 204 erstreckt sich durch den Nockenwellendeckel 202 in einem Durchgang 206, bis sie direkt auf der (nicht gezeigten) Zündkerze sitzt. Vorherige Konfigurationen verwendeten standardmäßige M5- oder M6-Befestigungselemente zur Befestigung der COPs an dem Nockenwellendeckel. Obgleich sich diese Befestigungsstrategie als zuverlässig erwiesen hat, übersteigt sie jedoch potentiell das Erfordernis des Gelenks, was zu zusätzlichen Kosten führt. Um eine PCV-Ölabscheiderstruktur auszunutzen, ist die COP 204 stattdessen über den PCV-Ölabscheider 208 unter Verwendung einer Kugelsperranordnung 210 an dem Nockenwellendeckel befestigt.
  • Wie oben unter Bezugnahme auf 1 beschrieben, kann Kurbelgehäusegas durch die Kolbenringe entweichen und in das Kurbelgehäuse eintreten. Bei normalem Motorbetrieb befindet sich zur Schmierung sich bewegender Teile des Motors verwendetes Motorschmieröl im Kurbelgehäuse. Der hohe Druck im Kurbelgehäuse verursacht, dass ein Teil des Schmieröls in einer Nebelform suspendiert ist. Dieser Ölnebel kann sich dann mit dem Kurbelgehäusegas vermischen und über einen Verbindungskanal zu dem Einlasskrümmer zur Verbrennung zurückgeführt werden. Verbrennung des Öls kann jedoch bewirken, dass der Nettoölverbrauch ansteigt und sich die Qualität der Motoremissionen verschlechtert.
  • Um diese Probleme zu lösen, kann ein Ölabscheider, wie unten ausführlicher beschrieben, verwendet werden, um den Ölgehalt aus dem den Ölnebel enthaltenden Kurbelgehäusegas abzuscheiden. Nach der Abscheidung wird das Öl zum dem Motorschmiersystem zurückgeführt, während das Kurbelgehäusegas zum Motoreinlasssystem zurückgeführt wird. Zum Beispiel kann der Ölabscheider mehrere getrennte Kammern und/oder Leitflächen enthalten, um eine effektive Ölabscheidung zu verstärken und die Luftdurchblaserate zu steuern. Solche Merkmale in den Ölabscheidern können dazu führen, dass der Abscheider eine große und/oder sperrige Form aufweist. Der Ölabscheider 208 in 2 erstreckt sich zum Beispiel zu der Höhe der COPs in einer im Wesentlichen senkrecht zu der Fläche des Nockenwellendeckels verlaufenden Richtung. Um auszunutzen, dass sich der Ölabscheider in unmittelbarer Nähe zu den COPs befindet, können die COPs durch Schnappverbindungen, wie zum Beispiel Kugelsperranordnungen, die aus der Wand des Ölabscheiders vorragen, wie unten ausführlicher beschrieben wird, aufgenommen sein.
  • 3 zeigt eine Detail-Ansicht des Ölabscheiders 208, der an dem Nockenwellendeckel 202 angebracht ist und sich über diesem erstreckt. Der Ölabscheider 208 kann eine im Wesentlichen rechteckige Form aufweisen, sich entlang der Länge der Motorbank in Längsrichtung erstrecken und kann aus Kunststoff oder einem anderen geeignet starren Material hergestellt sein. In dem Ölabscheider sind eine Reihe von Kammern untergebracht, die Vorsprünge zum Abscheiden von Öl aus dem Kurbelgehäusegas enthalten, wie unten unter Bezugnahme auf 7 ausführlicher beschrieben. Der Ölabscheider kann zwar aus einem ähnlichen Material wie der Nockenwellendeckel hergestellt sein, jedoch bestehen der Abscheider und der Nockenwellendeckelmöglicherweise nicht aus einem einzigen Formkörper. Stattdessen kann der Ölabscheider ein getrenntes Teil sein, das zum Beispiel durch Ultraschallschweißen mit dem Nockenwellendeckel verbunden ist.
  • Der Nockenwellendeckel 202 enthält Durchgänge 206, die sich nach unten zu den (nicht gezeigten) Zündkerzen erstrecken. In jedem Durchgang ist eine COP untergebracht, obgleich in 3 nur eine beispielhafte COP 204 gezeigt wird. Die COPs sind über eine Kugelsperranordnung 210 an dem Ölabscheider 208 befestigt. Wie oben beschrieben, erstreckt sich der Ölabscheider 208 zu einer Höhe, die mindestens gleich der Höhe des COPs 204 ist. Die Kugelsperranordnungen sind in der Nähe des oberen Endes des Ölabscheiders an der zu den COPs weisenden Außenwand angeordnet. Es ist wieder nur eine Kugelsperranordnung 210 abgebildet, aber jede COP ist über eine jeweilige Kugelsperranordnung an dem Ölabscheider befestigt. Die Kugelsperranordnung 210 kann in den Ölabscheider 208 eingeformt sein, und verwendet somit die Ölabscheiderstruktur zur Unterstützung des Festhaltens des COPs 204. Obgleich eine Kugelsperranordnung, die ein Kugelgelenk umfasst, in 3 dargestellt ist, kann auch eine andere Schnappverbindung, die ein sich aus dem Ölabscheider ragendes Gelenk enthält, das in dem COP untergebracht ist, zur Verbindung des COPs mit dem Ölabscheider verwendet werden. Zu beispielhaften Schnappverbindungen gehören ein auskragender Träger oder eine Torsions-Schnappverbindung.
  • 4 zeigt die Kugelsperranordnung 210, die eine beispielhafte COP 204 in Eingriff nimmt. Die Kugelsperranordnung umfasst ein in den Ölabscheider 208 eingeformtes Kugelgelenk. Der Kugelteil des Gelenks umfasst einen Arm 402, der aus der Wand des Ölabscheiders 208 herausragt. Am unteren Ende des Arms befindet sich eine Kugel 404. Halterippen 406 ermöglichen eine Unterstützung des Arms 402 und der Kugel 404. Die Kugelsperranordnung kann aus einem beliebigen geeigneten Material hergestellt sein, das strukturelle Steifigkeit gewährleistet. Zum Beispiel kann die Kugelsperranordnung aus dem gleichen Material wie der Ölabscheider, wie zum Beispiel Kunststoff, hergestellt sein, um Einfachheit während des Herstellungsprozesses zu ermöglichen. Des Weiteren können der Arm 402, die Kugel 404 und die Rippen 406 aus einem ähnlichen Material oder bei alternativen Ausführungsformen aus verschiedenen Materialien hergestellt sein.
  • Wenn sich die COP 204 in ihrer installierten Position befindet, sitzt die Kugel 404 in einem Pfannenverbinder 408 der COP. Bei Betrachtung in einer weggeschnittenen Ansicht besteht der Pfannenverbinder 408 aus einer Bohrung, die sich durch die COP 204 erstreckt und sich zwischen der Kugel 404 und einem Nockenwellendeckelzapfen 410 befindet. Die Kugel 404 kann auf einem oberen Ende der Bohrung angeordnet sein. In einigen Beispielen kann sich der Nockenwellendeckelzapfen 410 zumindest teilweise in den Pfannenverbinder 408 der COP erstrecken, wenn die COP 204 installiert ist, zum Beispiel kann er sich zumindest teilweise in ein unteres Ende der Bohrung erstrecken. Somit kann der Nockenwellendeckelzapfen 410 eine laterale Bewegung oder Bewegung von Seite zu Seite der COP 204 begrenzen. Da das obere Ende der Bohrung eine im Wesentlichen konkave Form aufweist, kann sie eine Aufnahme zum Aufnehmen der Kugel 404 bereitstellen. Auf diese Weise wird die COP 204 mit einer Klemmlast festgehalten, die durch den Arm 402 und die Kugel 404 bereitgestellt wird. Der Arm und die Kugel sind so ausgeführt, dass sie unter Spannung stehen und somit die zum Festhalten der COP erforderliche Klemmlast bereitstellen. Des Weiteren stellt der Nockenwellendeckelzapfen 410 eine strukturelle Abstützung für die COP durch Bereitstellung einer Basis für die COP 204 bei Befestigung mit dem Kugelgelenk bereit.
  • Die 5 und 6 zeigen eine beispielhafte Anordnung der COP. Insbesondere zeigen die Figuren COP-Positionen bezüglich der Kugelsperranordnung vor und nach Installation der COP. In 5 steht die COP 204 nicht mit der Kugelsperranordnung 210 in Eingriff, und die Pfanne 408 der COP ist entgegen dem Uhrzeigersinn von der Kugelsperranordnung um ca. 45 Grad gedreht. Da die COP 204 mit der Anordnung 210 nicht in Eingriff steht, wird sie nicht in irgendeiner speziellen Position gehalten. In 6 ist die COP 204 im Uhrzeigersinn um ca. 45 Grad gedreht worden, bis der Pfannenverbinder 408 der COP 204 mit der Kugel 404 der Kugelsperranordnung 210 in Position einschnappt. Die COP 204 kann auch zwecks Wartung, Entfernen usw. aus der Halterung freigegeben werden. Die COP 204 wird entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht, bis die durch den Haltearm 402 ausgeübte Klemmlast und die Kugel 404 freigegeben werden. Falls gewünscht, können jedoch auch andere Drehwinkel und Drehrichtungen zur Installation und Freigabe der COP verwendet werden.
  • 7 zeigt eine weggeschnittene Ansicht eines Ölabscheiders 208. Wie durch die Pfeile gezeigt, wird Luft aus dem Kurbelgehäuse, die nicht verbrannten Kraftstoff enthalten kann, aufgrund der aus dem einen höheren Druck aufweisenden Kurbelgehäuse zu dem einen niedrigeren Druck aufweisenden Einlasskrümmer strömenden Luft in den Abscheider geführt und wird über das (nicht gezeigte) PCV-Ventil gesteuert. Luft strömt in eine erste Kammer 702 des Abscheiders und dann in eine zweite Kammer 704. Vorsprünge oder Leitflächen 706 erstrecken sich in und zwischen den Kammern. Wenn die Luft auf die Leitflächen prallt, werden in der Luft suspendierte Öltröpfchen aus der Luft gedrückt und sammeln sich auf dem Boden des Abscheiders. Zwischen den Kammern 704 und 708 ist eine perforierte Leitfläche 712 positioniert. In der Kammer 708 wird durch die perforierte Leitfläche 712 passierende Luft mit Luft aus dem Kanal 714 vermischt, der von dem Kurbelgehäuse nach oben führt und weiterhin dazu konfiguriert ist, einen (nicht gezeigten) Messstab zur Bestimmung von Ölpegeln im Ölschmiersystem aufzunehmen. Dann strömt Luft durch die Kammer 710 und aus dem Kanal 716, wo sie zur Verbrennung in den Einlasskrümmer geleitet wird. Öl, das sich nach dem Aufprall auf die Leitflächen ansammelt, kann über Ablasslöcher im Abscheider, zum Beispiel Loch 718, zur Kurbelwelle zurück geführt werden.
  • Somit wird ein System zum Festhalten einer COP auf einem Zylinderkopf offenbart. Das System umfasst einen Nockenwellendeckel, der einen sich auf einem Zylinderkopf befindenden Ölabscheider enthält, eine COP und eine sich aus einer Außenwand des Ölabscheiders heraus erstreckende Kugelsperranordnung. Die Kugelsperranordnung weist einen Arm mit einer unter dem Arm enthaltenen Kugel auf, die durch Halterippen festgehalten wird. Die Kugel nimmt einen Pfannenverbinder der COP in Eingriff. Diese Kugelsperranordnung gestattet eine Ausrichtung der COP in einer ordnungsgemäßen Position zur Ermöglichung einer elektrischen Verbindung mit einer Zündkerze. Weiterhin stellt die Anordung eine Halterung der COP in dem Zylinderkopf bereit und gestattet ein Mittel zum Warten und/oder Entfernen der COP. Die Anordnung erfüllt diese Anforderungen unter Reduzierung von Kosten gegenüber bestehenden Halterungsmethoden.
  • In einem anderen Beispiel wird ein Motorsystem bereitgestellt, das ein PCV-System enthält, welches einen auf einer Außenseite eines Nockenwellendeckels positionierten Ölabscheider enthält, wobei eine COP neben dem Ölabscheider positioniert ist und die COP über eine Schnappverbindung zwischen der COP und dem Ölabscheider im Nockenwellendeckel gekoppelt ist. Des Weiteren kann der Ölabscheider mit einem Messstabdurchgang in Verbindung stehen.
  • Es versteht sich, dass die hier beschriebenen Konfigurationen und Verfahren beispielhaft sind und dass diese bestimmten Ausführungsformen nicht einschränkend zu betrachten sind, da zahlreiche Variationen möglich sind. Zum Beispiel kann die obige Technologie auf V6-, I-4-, I-6-, V-12-, Boxer-4- und andere Motorarten angewandt werden. Der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung enthält alle neuen und nicht offensichtlichen Kombinationen und Unterkombinationen der verschiedenen Systeme und Konfigurationen und andere Merkmale und Funktionen und/oder Eigenschaften, die hier offenbart werden.
  • Die folgenden Ansprüche weisen speziell auf bestimmte Kombinationen und Unterkombinationen hin, die als neu und nicht offensichtlich betrachtet werden. Diese Ansprüche können sich auf "ein" Element oder "ein erstes" Element oder das Äquivalent davon beziehen. Solche Ansprüche sollten als den Einschluss von einem oder mehreren solchen Elementen umfassend verstanden werden, wobei sie zwei oder mehr solche Elemente weder erfordern noch ausschließen. Andere Kombinationen und Unterkombinationen der offenbarten Merkmale, Funktionen, Elemente und/oder Eigenschaften können durch Änderung der vorliegenden Ansprüche oder durch Vorlage von neuen Ansprüchen in dieser oder einer verwandten Anmeldung beansprucht werden. Solche Ansprüche werden, unabhängig davon, ob ihr Schutzbereich weiter, enger, gleich oder anders in Bezug auf die ursprünglichen Ansprüche ist, auch als im Gegenstand der vorliegenden Offenbarung enthalten betrachtet.

Claims (10)

  1. System für einen Zylinderkopf, umfassend: einen Nockenwellendeckel (202) mit einem Ölabscheider (208), wobei der Nockenwellendeckel an dem Zylinderkopf angebracht ist; und eine Einzelzündspule (COP) (204), wobei die COP über eine Schnappverbindung (210) mit dem Ölabscheider gekoppelt ist.
  2. System nach Anspruch 1, wobei die Schnappverbindung eine Kugelsperranordnung (404) umfasst, die sich aus einer Außenwand des Ölabscheiders heraus erstreckt.
  3. System nach Anspruch 2, wobei die Kugelsperranordnung die COP mit dem Nockenwellendeckel koppelt.
  4. System nach Anspruch 2, wobei die Kugelsperranordnung eine mit einem Arm (402) gekoppelte Kugel umfasst, wobei sich der Arm aus dem Ölabscheider heraus erstreckt.
  5. System nach Anspruch 4, wobei die Kugel und der Arm über eine oder mehrere Halterippen (406), die mit dem Arm und dem Ölabscheider gekoppelt sind, gestützt werden.
  6. System nach Anspruch 4, wobei die Kugel zur Positionierung in einem Pfannenverbinder (408) der COP konfiguriert ist.
  7. System nach Anspruch 6, wobei der Pfannenverbinder eine Bohrung in der COP umfasst, und wobei die Kugel zur Positionierung an einem oberen Ende der Bohrung konfiguriert ist.
  8. System nach Anspruch 7, das weiterhin einen Nockenwellendeckelzapfen (410) umfasst, wobei der Nockenwellenzapfen so konfiguriert ist, dass er sich zumindest teilweise in einem unteren Ende der Bohrung erstreckt.
  9. Einzelzündspulenanordnung (CPO-Anordnung) für einen Verbrennungsmotor, umfassend: einen Nockenwellendeckel mit einem Ölabscheider; eine Einzelzündspule (COP), die sich durch einen Kanal des Nockenwellendeckels erstreckt; und eine Kugelsperranordnung, die die COP über den Ölabscheider mit dem Nockenwellendeckel koppelt.
  10. COP-Anordnung nach Anspruch 9, wobei die Kugelsperranordnung eine Kugel umfasst, die sich aus dem Ölabscheider heraus erstreckt.
DE201210202013 2011-02-16 2012-02-10 Nockenwellendeckel-einzelzündspulenhalterung über ölabscheider Ceased DE102012202013A1 (de)

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