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HINTERGRUND/KURZDARSTELLUNG
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Variable Nockensteuerung wird im Motor verwendet, um den Verbrennungswirkungsgrad über einen großen Bereich von Motorbetriebsbedingungen zu erhöhen. Zum Beispiel kann die Einlass- und/oder Auslassventilsteuerung auf Grundlage der verschiedenen Betriebsbedingungen, wie zum Beispiel Motortemperatur, angeforderter Leistungsabgabe, Umdrehungen pro Minute (U/min) usw., nach früh oder spät verstellt werden, um den Verbrennungswirkungsgrad zu erhöhen. Infolgedessen kann die Motorleistungsabgabe erhöht werden und können Emissionen reduziert werden. Öffnungen für Komponenten, wie zum Beispiel Nockensteuer-Solenoidventile, sowie anderer Komponenten, die zur Steuerung eines Nockenverstellers verwendet werden, der zur Änderung der Zeitsteuerung einer Einlass- oder Auslasskurbelwelle konfiguriert ist, können in dem Zylinderkopf integriert werden. Insbesondere können Öffnungen für Solenoidventile und/oder Ölzufuhrleitungen maschinell in den Zylinderkopf eingearbeitet oder darin eingegossen werden, um Öl zum Nockenversteller zu leiten.
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Die Erfinder haben jedoch mehrere Nachteile beim Gießen und maschinellen Bearbeiten der oben genannten Merkmale in den Zylinderkopf erkannt. Erstens kann der Zylinderkopf, wenn die Merkmale in den Zylinderkopf integriert werden, möglicherweise nur in Motoren mit variabler Nockenwellensteuerung verwendet werden. Somit ist die Motorkonstruktion spezialisiert. Infolgedessen kann der Zylinderkopf nur in speziellen Arten von Motoren verwendet werden, wodurch die Anwendbarkeit des Zylinderkopfs begrenzt wird und die Produktionskosten des Zylinderkopfs erhöht werden.
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Somit wird gemäß einem Lösungsansatz hier ein Motor bereitgestellt. Der Motor enthält eine Zylinderkopfanordnung, eine eine Öffnung enthaltende Kappe, einen in der Öffnung positionierten Ölführungsstopfen, der eine den Stopfen durchquerende Aussparung enthält, wobei die Aussparung und ein Abschnitt der Wand der Öffnung eine Grenze eines Stopfenölkanals definieren, und einen Ölversorgungskanal, der sich durch die Zylinderkopfanordnung erstreckt und einen mit einem Schmiermittelkreislauf strömungsgekoppelten Einlass und einen in der Aussparung mündenden Auslass enthält.
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Auf diese Weise kann Öl durch einen in einer Öffnung positionierten Ölführungsstopfen geleitet werden. Es versteht sich, dass die Öffnung bei anderen Ausführungsformen auch dazu konfiguriert sein kann, ein Solenoidventil anstatt eines Ölführungsstopfens aufzunehmen. Infolgedessen wird die Anwendbarkeit der Zylinderblockanordnung erhöht, wodurch Produktionskosten gesenkt werden.
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Diese Kurzdarstellung soll in vereinfachter Form eine Auswahl von Konzepten vorstellen, die in der ausführlichen Beschreibung unten näher beschrieben werden. Diese Kurzdarstellung soll weder Schlüssel- oder wesentliche Merkmale des beanspruchten Erfindungsgegenstands aufzeigen, noch soll sie zur Einschränkung des Schutzbereichs des beanspruchten Erfindungsgegenstands verwendet werden. Des Weiteren wird der beanspruchte Erfindungsgegenstand nicht auf Implementierungen beschränkt, die irgendwelche oder alle der in irgendeinem Teil dieser Offenbarung angeführten Nachteile lösen.
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KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
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1–3 zeigen schematisch Darstellungen von drei verschiedenen Ausführungsformen eines Motors.
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4 zeigt eine Darstellung einer Ausführungsform der Zylinderkopfanordnung, die in dem in 2 gezeigten Motor enthalten ist.
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5 zeigt eine Querschnittsansicht der in 4 gezeigten Zylinderkopfanordnung.
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6 zeigt eine Ansicht der in der in 4 gezeigten Zylinderkopfanordnung enthaltenen Kappe.
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7 zeigt eine Ansicht einer ersten Ausführungsform eines Ölführungsstopfens, der in der in 4 gezeigten Zylinderkopfanordnung enthalten ist.
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8 zeigt eine zweite Ausführungsform eines Ölführungsstopfens, der in der in 4 gezeigten Zylinderkopfanordnung enthalten ist.
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9 zeigt eine Darstellung der in der in 4 gezeigten Zylinderkopfanordnung enthaltenen Kappe ohne Ölführungsstopfen und Solenoidventil.
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10 und 11 zeigen Darstellungen der in der in 4 gezeigten Zylinderkopfanordnung enthaltenen Kappe.
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12 und 13 zeigen zwei Verfahren zum Betrieb eines Motors.
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4–11 sind ungefähr maßstäblich gezeichnet.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Es wird hier ein Motor mit einer Zylinderkopfanordnung bereitgestellt. Die Zylinderkopfanordnung kann eine Kappe enthalten, die eine Öffnung enthält. Ein Ölführungsstopfen kann in der Öffnung positioniert sein und einen Stopfenölkanal enthalten, der zum Empfang von Öl von einem Motorschmiersystem und Leiten von Öl zu einem Zapfenölkanal neben einem drehbar mit einer Nockenwelle gekoppelten Zapfenlager konfiguriert ist. Es versteht sich, dass die Öffnung bei anderen Ausführungsformen andere Komponenten aufnehmen kann. Zum Beispiel kann ein Solenoidventil in der Öffnung positioniert werden. Auf diese Weise kann die Zylinderkopfanordnung zu einem späteren Zeitpunkt in der Produktion modifiziert werden, wodurch die Anwendbarkeit der Zylinderköpfe erhöht und die Herstellungskosten des Motors verringert werden.
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1–3 zeigen schematische Darstellungen von drei Ausführungsformen eines Fahrzeugs 50, das einen Motor 100 enthält. Die drei Ausführungsformen des Fahrzeugs 50, das den Motor 100 aufweist, können gemeinsame Komponenten enthalten, deshalb werden ähnliche Teile entsprechend bezeichnet. Es versteht sich, dass, wenn zwei Komponenten als "gleich" bezeichnet werden, die Geometrien, Konfigurationen usw. der getrennten Komponenten im Wesentlichen identisch sind. Mit anderen Worten, die Komponenten können gemäß den gleichen Konstruktionsspezifikationen gebaut sein. Des Weiteren können die verschiedenen Motorausführungsformen, die in den 1–3 gezeigt werden, in einer Produktlinie enthalten sein. Deshalb kann jede der in den 1–3 gezeigten Fahrzeugausführungsformen in einer Produktlinie enthalten sein. Somit können ähnliche Komponenten in den Motoren in der Produktlinie, wie zum Beispiel die Kappen, gleich sein. Es versteht sich, dass der Motor 100 gemeinsame Komponenten enthalten kann, die leicht modifiziert werden können, um gewünschte Konstruktionsspezifikationen in einem späteren Stadium im Herstellungsprozess zu erfüllen und so Herstellungskosten zu reduzieren.
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1 zeigt eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform des Motors 100. Wie gezeigt, enthält der Motor 100 eine Zylinderblockanordnung 102 und eine Zylinderkopfanordnung 104. Die Zylinderblockanordnung 102 und die Zylinderkopfanordnung 104 können eine Brennkammer 106 bilden. Es versteht sich, dass die Zylinderkopfanordnung 104 und die Zylinderblockanordnung 102 bei anderen Ausführungsformen mehrere Brennkammern bilden können.
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Die Brennkammer 106 kann ein Auslassventil 108 und ein Einlassventil 110 enthalten. Das Einlassventil 110 kann durch eine in einer Einlassnockenwelle 114 enthaltene Nase 112 betätigt werden. Der Pfeil 116 zeigt die Betätigung des Einlassventils 110 über die Nase 112. Ebenso kann das Auslassventil 108 über eine in einer Auslassnockenwelle 120 enthaltene Nase 118 betätigt werden. Der Pfeil 122 zeigt die Betätigung des Auslassventils 108 über die Nase 118. Auf diese Weise können das Einlass- und das Auslassventil (110 und 108) in gewünschten Zeitintervallen betätigt werden. Darüber hinaus kann die Nockenwelle 120 drehbar mit einem ersten Zapfenlager 206 gekoppelt sein, und die Nockenwelle 114 kann drehbar mit einem zweiten Zapfenlager 306 gekoppelt sein. Das Einlassventil 110 kann mit einem Einlasssystem strömungsverbunden sein, das dazu konfiguriert ist, der Brennkammer Einlassluft zuzuführen, und das Auslassventil 108 kann mit einem Auslassventil strömungsverbunden sein, das dazu konfiguriert ist, Abgas aus der Brennkammer 106 zu empfangen und das Abgas an die umgebende Atmosphäre zu leiten. Der Motor 100 kann bei einigen Ausführungsformen zur Durchführung von 4 Hüben betrieben werden: Einlassen, Verdichten, Verbrennen und Auslassen. Es versteht sich, dass der Motor zusätzliche Komponenten, die nicht dargestellt werden, enthalten kann, um Verbrennung durchzuführen, wie zum Beispiel eine Kraftstoffeinspritzdüse, die dazu konfiguriert ist, der Brennkammer 106 dosierten Kraftstoff zuzuführen, einen mit einer Kurbelwelle gekoppelten Kolben, eine Zündkerze usw.
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Eine Pumpe 124 kann in einem Motorschmiersystem 126 enthalten sein. Die Pumpe 124 kann einen Aufnehmer 128 enthalten, der dazu konfiguriert ist, Öl aus einem Ölbehälter, wie zum Beispiel einer (nicht gezeigten) Ölwanne abzuziehen. Ein Ölversorgungskanal 130 kann mit dem Motorschmiersystem 126 strömungsverbunden sein. Insbesondere ist der Ölversorgungskanal 130 bei der gezeigten Ausführungsform über den die Zylinderblockanordnung 102 und die Zylinderkopfanordnung 104 durchquerenden Ölkanal 132 mit der Pumpe 124 strömungsverbunden. Bei anderen Ausführungsformen durchquert der Ölkanal 132 möglicherweise nicht die Zylinderblockanordnung 102 und/oder die Zylinderkopfanordnung 104. Es können auch nicht gezeigte zusätzliche Schmierkanäle in dem Motorschmiersystem 126 enthalten sein, die dazu konfiguriert sind, verschiedene Motorkomponenten zu schmieren.
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Der Ölversorgungskanal 130 enthält einen Einlass 134, der mit dem Motorschmiersystem 126 strömungsverbunden ist. Der Ölversorgungskanal 130 enthält weiterhin einen ersten Auslass 136 und einen zweiten Auslass 138. Der erste und der zweite Auslass (136 und 138) können auch als Versorgungsauslässe bezeichnet werden. Bei der in 1 gezeigten Ausführungsform ist der erste Auslass 136 über einen ersten Zapfenölkanal 160 und einen zweiten Zapfenölkanal 162 mit einem ersten Solenoidventil 140 strömungsverbunden. Der erste und/oder der zweite Zapfenölkanal können als Ölversorgungskanäle bezeichnet werden. Der erste Zapfenölkanal 160 kann einen Einlass 600 enthalten. Darüber hinaus kann das erste Solenoidventil 140 bei einigen Ausführungsformen in einer in 9 gezeigten Öffnung 900 positioniert sein. Insbesondere ist der erste Zapfenölkanal 160 mit einem Frühverstellkreis 144 im Solenoidventil 140 strömungsverbunden, und der zweite Zapfenölkanal 162 ist mit einem Spätverstellkreis 146 im Nockenversteller 148 strömungsverbunden. Ebenso ist der zweite Auslass 138 über einen dritten Zapfenölkanal 164 und einen vierten Zapfenölkanal 166 mit einem zweiten Solenoidventil 142 strömungsverbunden. Der dritte Zapfenölkanal 164 kann einen in 9 gezeigten Einlass 906 enthalten. Das erste und/oder das zweite Solenoidventil (140 und 142) können variable Nockensteuerungssolenoide sein. Darüber hinaus kann bei einigen Ausführungsformen das erste Solenoidventil in der in 9 gezeigten Öffnung 900 positioniert sein, das zweite Solenoidventil 142 kann in der in 9 gezeigten Öffnung 902 positioniert sein. Das erste und das zweite Solenoidventil (140 und 142) können die Öffnungen (900 und 902) im Wesentlichen abdichten. Des Weiteren ist der dritte Zapfenölkanal 164 mit einem Frühverstellkreis 150 in einem zweiten Nockenversteller 154 strömungsverbunden. Das erste Solenoidventil 140 ist dazu konfiguriert, die einem Frühverstellkreis 144 sowie einem Spätverstellkreis 146 in dem Auslassnockenversteller 148 zugeführte Ölmenge einzustellen. Der Auslassnockenversteller 148 kann dazu konfiguriert sein, die Zeitsteuerung der Auslassnockenwelle 120 einzustellen. Zum Beispiel kann die Nase 118 auf Grundlage von Motorbetriebsbedingungen nach früh oder nach spät verstellt werden.
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Das zweite Solenoidventil 142 ist dazu konfiguriert, die dem Frühverstellkreis 150 sowie dem Spätverstellkreis 152 im Einlassnockenversteller 154 zugeführte Ölmenge einzustellen. Der Einlassnockenversteller 154 kann dazu konfiguriert sein, die Zeitsteuerung der Einlassnockenwelle 114 einzustellen. Es versteht sich jedoch, dass bei anderen Ausführungsformen das erste Solenoidventil 140 dazu konfiguriert sein kann, die dem Einlassnockenversteller zugeführte Ölmenge einzustellen, und das zweite Solenoidventil 142 kann dazu konfiguriert sein, die dem Auslassnockenversteller zugeführte Ölmenge einzustellen.
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2 zeigt eine zweite Ausführungsform des Motors 100. Wie gezeigt, ist der zweite Auslass 138 mit dem Solenoidventil 142, wie in 1 gezeigt, strömungsverbunden. Der erste Auslass 136 ist jedoch mit einem durch einen Ölführungsstopfen 202 geführten Stopfenölkanal 200 strömungsverbunden. Der Ölführungsstopfen 202 kann in einer Öffnung, wie zum Beispiel der in 9 gezeigten Öffnung 900, positioniert sein. Der Ölführungsstopfen 202 kann die Öffnung abdichten und den Stopfenölkanal 200 bereitstellen. Der Ölführungsstopfen 202 kann auch als Stopfen bezeichnet werden. Die Grenze des Stopfenölkanals 200 kann durch eine Aussparung in dem Ölführungsstopfen 202 und eine Wand, die hier später ausführlicher besprochen wird, definiert sein.
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Der Stopfenölkanal 200 kann mit dem Zapfenölkanal 160, der zur Zuführung von Öl zu einem Zapfenlager 206 und einem Kurbelwellenzapfen konfiguriert ist, strömungsverbunden sein. Darüber hinaus kann der Stopfenölkanal 200 bei einigen Ausführungsformen mit einem zweiten Zapfenölkanal 162, der dazu konfiguriert ist, dem Zapfenlager 206 Öl zuzuführen, strömungsverbunden sein. Bei anderen Ausführungsformen kann Öl jedoch im Wesentlichen daran gehindert werden, von dem Stopfenölkanal 200 in den zweiten Zapfenölkanal 162 zu fließen.
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Der erste und/oder der zweite Zapfenölkanal (160 und 162) können mit zusätzlichen Ölkanälen in dem Motorschmiersystem 126 strömungsverbunden sein. Des Weiteren versteht sich, dass das Öl von dem ersten und/oder zweiten Zapfenölkanal (160 und 162) zu dem Ölbehälter zurück geleitet werden kann.
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3 zeigt eine dritte Ausführungsform des Motors 100. Wie gezeigt, ist der zweite Auslass 138 mit einem zweiten Stopfenölkanal 300, der durch einen zweiten Ölführungsstopfen 302 geführt wird, strömungsverbunden. Es versteht sich, dass der zweite Ölführungsstopfen 302 bei einigen Ausführungsformen eine im Wesentlichen ähnliche Konfiguration (Geometrie, Größe, Material usw.) haben kann wie der erste Ölführungsstopfen 202. Die Grenze des zweiten Stopfenölkanals 300 kann durch eine Aussparung in dem Ölführungsstopfen 202 und einer Wand definiert werden.
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Der zweite Stopfenölkanal 300 kann mit einem dritten Zapfenölkanal 164, der dazu konfiguriert ist, einem zweiten Zapfenlager 306 Öl zuzuführen, strömungsverbunden sein. Darüber hinaus kann der zweite Stopfenölkanal 304 bei einigen Ausführungsformen mit einem vierten Zapfenölkanal 166, der dazu konfiguriert ist, dem zweiten Zapfenlager 306 und einem Nockenwellenzapfen Öl zuzuführen, strömungsverbunden sein. Bei anderen Ausführungsformen kann Öl jedoch im
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Wesentlichen daran gehindert werden, von dem zweiten Stopfenölkanal 300 in den vierten Zapfenölkanal 166 zu fließen.
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Der dritte und/oder der vierte Zapfenölkanal (164 und 166) können mit zusätzlichen Ölkanälen in dem Motorschmiersystem 126 strömungsverbunden sein. Des Weiteren versteht sich, dass Öl von dem dritten und/oder vierten Zapfenölkanal (164 und 166) zurück zu dem Ölbehälter geleitet werden kann.
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Die 4–11 zeigen Darstellungen der zweiten Ausführungsform der in dem in 2 gezeigten Motor 100 enthaltenen Zylinderkopfanordnung 104. 4 zeigt eine perspektivische Ansicht der Zylinderkopfanordnung 104, die den Zylinderkopf 401 enthält. Wie gezeigt, enthält die Zylinderkopfanordnung eine Kappe 400, die mit der Zylinderkopfanordnung 104 gekoppelt ist. Bei der gezeigten Ausführungsform sind die Kappe 400 und der Zylinderkopf 401 getrennte Komponenten, die getrennt hergestellt (zum Beispiel gegossen) und dann aneinander gekoppelt werden. Bei anderen Ausführungsformen kann die Kappe 400 jedoch Teil des Zylinderkopfs 401 sein. Somit können die Kappe 400 und der Zylinderkopf 401 bei einigen Ausführungsformen über einen einzigen Gießvorgang hergestellt werden. Es versteht sich, dass die Zylinderköpfe bei einigen Ausführungsformen mittels Gießen hergestellt werden können. Der Ölführungsstopfen 202 kann in einer in 9 gezeigten Öffnung 900 in der Kappe 400 positioniert sein. Weiter auf 4 Bezug nehmend, kann bei einigen Ausführungsformen der Ölführungsstopfen 202 aus einem anderen Material hergestellt sein als der Zylinderkopf 401. Bei anderen Ausführungsformen können der Ölführungsstopfen 202 und der Zylinderkopf 401 jedoch aus einem ähnlichen Material hergestellt sein. Das Solenoidventil 142 kann in einer in 9 gezeigten zweiten Öffnung 902 in der Kappe 400 positioniert sein. Weiter auf 4 Bezug nehmend, können das erste Zapfenlager 206 und das zweite Zapfenlager 306 in der Zylinderkopfanordnung 104 enthalten sein, wie zuvor besprochen. Das erste Zapfenlager 206 kann drehbar mit der Auslassnockenwelle 120 gekoppelt sein. Ebenso kann das zweite Zapfenlager 306 drehbar mit der Einlassnockenwelle 114 gekoppelt sein. Wie zuvor besprochen, können die Nockenwellen eine oder mehrere Nasen enthalten, die dazu konfiguriert sind, das oder die mit der oder den Brennkammer(n) im Motor 100 gekoppelten Ventil(e) zu betätigen. Obgleich die Zapfenlager allgemein mit Kästen dargestellt werden, versteht sich, dass die verschiedensten geeigneten Lager verwendet werden können. Der in 5 gezeigte Querschnitt wird durch die Schnittebene 402 definiert, und der in 6 gezeigte Querschnitt wird durch die Schnittebene 404 definiert. Darüber hinaus kann bei einigen Ausführungsformen ein Nockenwellendeckel mit einer Oberseite 406 der Zylinderkopfanordnung 104 gekoppelt sein. Die in den 1–3 gezeigte Zylinderblockanordnung 102 kann mit einer Unterseite 408 der Zylinderkopfanordnung 104 gekoppelt sein.
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Der Ölführungsstopfen 202 enthält weiterhin eine Montageverlängerung 410, die sich von einem Ende des Ölführungsstopfens 202 radial erstreckt und eine Befestigungsvorrichtung 412 enthält, die dazu konfiguriert ist, an der Zylinderkopfanordnung 104 befestigt zu werden. Die Montageverlängerung ermöglicht es, den Ölführungsstopfen 202 ohne übermäßige Sichtinspektion während der Herstellung in eine gewünschte Position auszurichten.
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5 zeigt eine Querschnittsansicht der Zylinderkopfanordnung 104. Der Ölversorgungskanal 130 erstreckt sich in der Darstellung durch den Zylinderkopf 401. Bei der gezeigten Ausführungsform erstreckt sich der Ölversorgungskanal 130 vertikal durch den Zylinderkopf 401. Bei anderen Ausführungsformen ist jedoch eine andere Führung möglich. Darüber hinaus erstreckt sich ein Abschnitt des Ölversorgungskanals 130 durch die Kappe 400, und ein Abschnitt des Ölversorgungskanals erstreckt sich durch den Zylinderkopf 401.
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Der Ölversorgungskanal 130 enthält den Einlass 134 und einen Auslass 136, der in dem im Ölführungsstopfen 202 enthaltenen Stopfenölkanal 200 mündet. Der Stopfenölkanal 200 wird in 6 näher gezeigt und hier ausführlicher besprochen. Der Zapfenölkanal 160 ist mit dem Stopfenölkanal 200 strömungsverbunden. Der Ölversorgungskanal 130 enthält weiterhin einen zweiten Auslass 138, der mit dem Solenoidventil 142 strömungsverbunden ist. Wie zuvor besprochen, ist das Solenoidventil 142 dazu konfiguriert, die dem in 2 gezeigten Nockenversteller zugeführte Ölmenge einzustellen.
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6 zeigt eine Querschnittsansicht der Kappe 400. Der erste Auslass 136 ist in der Darstellung wieder mit dem Stopfenölkanal 200 strömungsverbunden. Darüber hinaus enthält der Zapfenölkanal 160 einen Einlass 600, der mit dem Stopfenölkanal 200 strömungsverbunden ist. Auf diese Weise kann Öl von dem Ölversorgungskanal 130 zu dem Stopfenölkanal 200 und von dem Stopfenölkanal 200 zu dem Zapfenlager 206 geführt werden. Die Grenze des Stopfenölkanals 200 wird durch eine Aussparung 602, die in dem Ölführungsstopfen 202 enthalten ist, und eine Wand 604, die die Grenze der in 9 gezeigten Öffnung 900, die in der Kappe 400 enthalten ist, definiert, definiert. Es versteht sich, dass ein Abschnitt einer Außenfläche des Ölführungsstopfens 202 mit der Wand 604 in Flächenkontakt steht. Auf diese Weise kann Öl in dem Stopfenölkanal 200 eingeschlossen sein und dadurch im Wesentlichen daran gehindert werden, aus dem Ölführungsstopfen 202 heraus zu lecken. Die Aussparung 602 durchquert bei der dargestellten Ausführungsform den Umfang des Ölführungsstopfens 202. Es sind bei anderen Ausführungsformen jedoch auch andere Konfigurationen möglich.
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7 zeigt eine Darstellung des Ölführungsstopfens 202. Wie gezeigt, verläuft die Aussparung um den Umfang des Ölführungsstopfens 202 um volle 360°. Bei anderen Ausführungsformen verläuft die Aussparung jedoch möglicherweise nur teilweise um den Ölführungsstopfen 202. Die Aussparung 602 enthält einen vertikalen Abschnitt 700, der sich in einer axialen Richtung erstreckt. Es versteht sich, dass der in 6 gezeigte Einlass 600 in dem vertikalen Abschnitt 700 münden kann. Auf diese Weise kann Öl zu stromabwärtigen Komponenten geleitet werden. Ebenso enthält der Ölführungsstopfen weiterhin einen nicht ausgesparten Abschnitt 702, der mit der in 6 gezeigten Wand 604 in Flächenkontakt stehen kann.
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8 zeigt eine zweite Ausführungsform des Ölführungsstopfens 202. Wie gezeigt, sind die axiale Länge des Ölführungsstopfens 202 sowie die Seite der Aussparung 602 vergrößert. Insbesondere ist die axiale Strecke des Abschnitts der Aussparung 602, der sich um den Umfang des Ölführungsstopfens erstreckt, vergrößert. Deshalb ist die Größe der Seite ohne Aussparung 702 verringert. Infolgedessen kann Öl von dem Ölführungsstopfen 202 zu dem zweiten Zapfenölkanal 162 geleitet werden. Es versteht sich, dass, wenn ein Solenoid in der Öffnung positioniert ist, der erste und der zweite Zapfenölkanal Öl zu einem Spätverstell- und Frühverstellkreis in einem in 2 gezeigten Nockenversteller 154 leiten. Auf diese Weise können Abschnitte der Zylinderkopfanordnung 104 spät im Montageprozess modifiziert werden. Infolgedessen können die Produktionskosten der Produktlinie verringert werden.
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9 zeigt eine Darstellung der Kappe 400 ohne den Ölführungsstopfen 202 oder das Solenoidventil 142. In dieser Darstellung sind die erste Öffnung 900 und die zweite Öffnung 902 deutlich zu sehen. Es versteht sich, dass sowohl der Ölführungsstopfen 202 als auch das Solenoidventil 142, die in 4 gezeigt werden, in den Öffnungen (900 und 902) positioniert sein können, wenn die in 4 gezeigte Zylinderkopfanordnung 104 montiert ist. Die Öffnungen (900 und 902) können oben in der Zylinderblockanordnung positioniert sein und sich vertikal in die Kappe erstrecken. Es versteht sich jedoch, dass auch andere Ausrichtungen möglich sind. Darüber hinaus befindet sich die erste Öffnung 900 neben dem ersten Zapfenlager 206, und die zweite Öffnung 902 befindet sich neben dem zweiten Zapfenlager 306.
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Der Einlass 600 des ersten Zapfenölkanals 160 wird gezeigt. Ebenso wird der Einlass 904 des zweiten Zapfenölkanals 162 gezeigt. Der erste und der zweite Zapfenölkanal durchqueren einen Abschnitt der Kappe 400, der dazu konfiguriert ist, das Zapfenlager 206 aufzunehmen, das drehbar mit der in 2 gezeigten Auslassnockenwelle 120 gekoppelt ist. Insbesondere können der erste und der zweite Zapfenölkanal (160 und 162) mindestens einen Abschnitt des Zapfenlagers 206 um den Umfang durchqueren. Auf diese Weise wird für das Zapfenlager 206 Schmierung bereitgestellt, wodurch die Wahrscheinlichkeit einer thermischen Schädigung des Zapfenlagers verringert wird.
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Der erste Auslass 136 und der zweite Auslass 138 des Ölversorgungskanals 130 werden auch gezeigt. Des Weiteren wird der Einlass 906 des dritten Zapfenölkanals 164 gezeigt. Darüber hinaus wird auch der vierte Zapfenölkanal 166 gezeigt. Der dritte Zapfenölkanal 164 und der vierte Zapfenölkanal 166 können mindestens einen Abschnitt des zweiten Zapfenlagers 306 um den Umfang durchqueren. Auf diese Weise wird Schmierung für das zweite Zapfenlager 306 bereitgestellt, wodurch die Wahrscheinlichkeit einer thermischen Schädigung des zweiten Zapfenlagers verringert wird.
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10 zeigt eine Darstellung der Kappe 400, des Ölführungsstopfens 202 und des Solenoidventils 142. Der Pfeil 1000 zeigt den allgemeinen Strömungsweg des Öls durch den Stopfenölkanal 200. Es versteht sich jedoch, dass der Ölstrom zusätzliche Komplexität haben kann, die nicht dargestellt ist. Darüber hinaus enthält das Solenoidventil 142 einen Schaft 1002. Das Solenoidventil 142 kann dazu konfiguriert sein, den Schaft in einer axialen Richtung zu betätigen, um den Ölstrom zu dem dritten und vierten Zapfenölkanal (164 und 166) zu steuern. 11 zeigt eine andere Darstellung der Kappe 400, des Ölführungsstopfens 202 und des Solenoidventils 142.
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12 zeigt ein Verfahren 1200 zum Betrieb eines Motors. Der oben beschriebene Motor 100 kann bei einigen Ausführungsformen zur Implementierung des Verfahrens 1200 verwendet werden. Insbesondere kann das Verfahren 1200 über die in 2 gezeigte Ausführungsform des Motors 100 implementiert werden. Bei anderen Ausführungsformen kann jedoch ein anderer geeigneter Motor zur Implementierung des Verfahrens 1200 verwendet werden.
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Bei 1202 umfasst das Verfahren Leiten von Öl von einem Motorschmiersystem zu einem einen Zylinderkopf durchquerenden Ölversorgungskanal. Als Nächstes umfasst das Verfahren bei 1204 Leiten von Öl von dem Ölversorgungskanal zu einem Stopfenölkanal, wobei der Stopfenölkanal eine Grenze aufweist, die durch eine in einem in einer Öffnung positionierten Ölführungsstopfen enthaltene Aussparung und einen Abschnitt der die Öffnung definierenden Wand definiert wird.
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Bei 1206 umfasst das Verfahren Leiten von Öl von dem Stopfenölkanal zu einem Zapfenölkanal, der dazu konfiguriert ist, Schmierung für ein Zapfenlager einer Nockenwelle bereitzustellen. Die Nockenwelle kann bei einigen Ausführungsformen eine Auslassnockenwelle sein. Bei anderen Ausführungsformen kann die Nockenwelle jedoch auch eine Einlassnockenwelle sein. Bei 1208 umfasst das Verfahren Leiten von Öl von dem Zapfenölkanal zu einem Ölbehälter.
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Als Nächstes umfasst das Verfahren bei 1210 Leiten von Öl von dem Ölversorgungskanal zu einem in einer zweiten Öffnung in der Kappe positionierten Solenoidventil, wobei das Solenoidventil dazu konfiguriert ist, Öl gezielt einem Frühverstell- und Spätverstellkreis in einem Nockenversteller zuzuführen. Der Nockenversteller kann dazu konfiguriert sein, die Zeitsteuerung einer zweiten Nockenwelle einzustellen.
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13 zeigt ein anderes Verfahren zum Betrieb eines Motors. Insbesondere kann das Verfahren 1300 über die in 3 gezeigte Ausführungsform des Motors 100 implementiert werden. Bei anderen Ausführungsformen kann jedoch auch ein anderer geeigneter Motor zur Implementierung des Verfahrens 1300 verwendet werden. Das Verfahren 1300 umfasst Schritte, die den Schritten in dem Verfahren 1200 ähneln. Deshalb werden einander entsprechende Schritte entsprechend bezeichnet.
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Bei 1310 umfasst das Verfahren Leiten von Öl von dem Ölversorgungskanal zu einem zweiten Stopfenölkanal, der eine Grenze aufweist, die durch eine in einem in einer Öffnung positionierten zweiten Ölführungsstopfen enthaltene Aussparung und einen Abschnitt der die Öffnung definierenden Wand definiert wird.
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Bei 1312 umfasst das Verfahren Leiten von Öl von dem zweiten Stopfenölkanal zu einem zweiten Zapfenölkanal, der dazu konfiguriert ist, Schmierung für ein Zapfenlager einer zweiten Nockenwelle bereitzustellen.
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Es versteht sich, dass die hier beschriebenen Konfigurationen und/oder Lösungsansätze beispielhaft sind und dass diese bestimmten und andere Beispiele nicht einschränkend zu betrachten sind, da zahlreiche Variationen möglich sind. Der Erfindungsgegenstand der vorliegenden Offenbarung umfasst alle neuen und nicht offensichtlichen Kombinationen und Unterkombinationen der verschiedenen Merkmale, Funktionen, Handlungen und/oder Eigenschaften, die hier offenbart werden, sowie jegliche und alle Äquivalente davon.
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Dies schließt die Beschreibung ab. Ihre Lektüre durch den Fachmann würde viele Änderungen und Modifikationen ohne Verlassen des Gedankens und Schutzbereichs der Beschreibung erkennen lassen. Zum Beispiel könnten Einzylinder-, I2-, I3-, I4-, I5-, V6-, V8-, V10-, V12- und V16- Motoren, die mit Erdgas, Benzin, Diesel oder mit alternativen Kraftstoffkonfigurationen betrieben werden, die vorliegende Beschreibung vorteilhaft nutzen.
