DE102016011673A1

DE102016011673A1 - Motorschmierungsstruktur und Motorrad

Info

Publication number: DE102016011673A1
Application number: DE102016011673.0A
Authority: DE
Inventors: Kohei TSUKAMOTO; Shintaro Yagi; Tomoyuki Oda
Original assignee: Suzuki Motor Corp
Current assignee: Suzuki Motor Corp
Priority date: 2015-10-27
Filing date: 2016-09-28
Publication date: 2017-04-27
Anticipated expiration: 2036-09-29
Also published as: JP2017082635A; DE102016011673B4; US10082056B2; JP6601148B2; US20170114684A1

Abstract

Eine Motorschmierungsstruktur führt in einer unter einem Kurbelgehäuse angeordneten Ölwanne gespeichertes Öl zu einzelnen Komponenten in dem Kurbelgehäuse zu und umfasst: einen Turbolader, der Ansaugluft mittels Abgas eines Motors komprimiert, einen Öldurchgang, der Öl zu dem Turbolader zuführt, und einen Ölrückführdurchgang, der Öl von dem Turbolader zu der Ölwanne zurückführt, wobei das Kurbelgehäuse mit einem Verbindungsanschluss des Ölrückführdurchgangs versehen ist und der Verbindungsanschluss unter einer Öloberfläche angeordnet ist, welche im Betrieb des Motors vorliegt, und über einer Öloberfläche angeordnet ist, welche vorliegt, wenn ein Seitenständer verwendet wird.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Schmierungsstruktur eines Motors mit einem Turbolader und auf ein Motorrad mit der Schmierungsstruktur.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Motorräder mit einem Turbolader, in welchem Abgas des Motors als eine Antriebsquelle des Turboladers benutzt wird, sind bekannt. Bei diesen Motorrädern ist ein Abgasverteiler an einer Abgasöffnung, die in einem Zylinderkopf ausgebildet ist, befestigt und der Turbolader ist an dem Abgasverteiler befestigt.
Bei Turboladern wird gewöhnlich eine ordnungsgemäße Schmierung in solch einer Weise vorgenommen, dass ein Teil des Öls, das durch einen Motor zirkuliert, zu einer Antriebseinheit des Turboladers (siehe z. B. JP-UM-B-60-36758 ) zugeführt wird. Die JP-UM-B-60-36758 offenbart eine Turbolader-Schmierungsstruktur, bei welcher Öl, das von einer Ölwanne durch eine Pumpe nach oben gepumpt wird, zu einem Turbolader über einen Ölzufuhrdurchgang zugeführt und dann zu der Ölwanne über einen Ölrückführdurchgang zurückgeführt wird.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Im Übrigen ist der Turbolader gemäß JP-UM-B-60-36758 unter einer Öloberfläche der Ölwanne angeordnet. Deshalb muss eine separate Ölpumpe oder ein Rückschlagventil installiert werden, um Öl, das zur Schmierung der Innenseite des Turboladers benutzt wurde, zu der Ölwanne zurückzuführen. Das resultiert in einem Anstieg der Anzahl an Komponenten und ist daher ein Faktor, der eine Kostensteigerung verursacht.
Die vorliegende Erfindung wurde unter den obigen Umständen gemacht und es ist daher eine Aufgabe der Erfindung eine Motorschmierungsstruktur, die Schmierung eines Turboladers und eine Rückführung von Öl von diesem mittels einer kostengünstigen Struktur ermöglicht, sowie ein Motorrad, das solch eine Motorschmierungsstruktur hat, vorzustellen.
Eine Motorschmierungsstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung führt Öl, das in einer Ölwanne, die unter einem Kurbelgehäuse angeordnet ist, individuellen Komponenten in dem Kurbelgehäuse zu und umfasst: einen Turbolader, welcher Einlass- bzw. Absaugluft unter Verwendung von Abgas eines Motors komprimiert, einen Öldurchgang, der Öl zu dem Turbolader zuführt, und einen Ölrückführdurchgang, der Öl von dem Turbolader zu der Ölwanne zurückführt, wobei das Kurbelgehäuse mit einer Verbindungsöffnung des Ölrückführdurchgangs ausgestattet ist und die Verbindungsöffnung unter einer Öloberfläche, die während des Betriebs des Motors vorliegt, und über einer Ölfläche, die vorliegt, wenn ein Seitenständer verwendet wird, angeordnet ist.
Bei dieser Konfiguration wird, während der Motor in Betrieb ist, Öl, das zur Schmierung des Turboladers verwendet wurde, zu der Ölwanne zurückgeführt, da die Verbindungsöffnung des Ölrückführdurchflusses unter der Öloberfläche lokalisiert ist, sodass es sich direkt mit dem dort existierenden Öl vereinigt. Das verhindert Blasenbildung durch Rühren der Öloberfläche und Verringerung der Schmierleistung. Wenn der Seitenständer nach einem Anhalten des Motors verwendet wird, wird außerdem, da die Auslassöffnung des Ölrückführdurchgangs über der Öloberfläche lokalisiert ist, Öl zu der Ölwanne zurück geführt, sodass es von einer Position eingebracht wird, die höher als die Öloberfläche ist. Somit kann Öl gleichmäßig von dem Turbolader ausgetragen werden. In Zusammenfassung ist es nicht nötig, Öl, das zur Schmierung des Turboladers verwendet wurde, zu der Ölwanne unter Verwendung einer separaten Pumpe zurückzuführen und daher kann die Schmierung des Turboladers und die Rückführung von Öl von diesem durch eine kostengünstige Struktur realisiert werden.
Ferner ist es bei der Motorschmierungsstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung zu bevorzugen, dass der Turbolader über der Ölwanne angeordnet ist und dass die Verbindungsöffnung an einer vorderen Oberfläche des Kupplungsgehäuse an der Gegenseite des Seitenständers in der links-rechts Richtung angeordnet ist. Mit dieser Konfiguration kann, wenn der Seitenständer benutzt wird, Öl zu der Ölwanne unter Verwendung seines Eigengewichts zurückgeführt werden, was einen Anstieg in Ölaustragbarkeit bedeutet.
Ferner ist es bei der Motorschmierungsstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung zu bevorzugen, dass der Ölrückführdurchgang im Querschnitt größer ist als der Öldurchgang. Mit dieser Konfiguration kann der Widerstand des Ölrückführdurchgangs gegen Rückströmungsöl reduziert werden, was einen Anstieg in Ölaustragbarkeit bedeutet.
Ferner umfasst ein Motorrad gemäß der vorliegenden Erfindung die Motorschmierungsstruktur.
Die Erfindung kann die Schmierung des Turboladers und die Rückführung von Öl von diesem mittels einer kostengünstigen Struktur realisieren, weil die Position der Verbindungsöffnung des Ölrückführdurchgangs hinsichtlich der Öloberfläche, wenn der Motor in Betrieb ist, unterschiedlich gemacht werden kann zu der wenn der Motor gestoppt ist.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine rechtsseitige Ansicht, die eine schematische Konfiguration eines Motors eines Motorrads gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
2 ist eine Vorderansicht des Motors, der in 1 dargestellt ist.
3 ist eine Vorderansicht des Motors gemäß der Ausführungsform mit einem Turbolader.
4 ist eine perspektivische Ansicht eines Teils des Motors gemäß der Ausführungsform mit dem Turbolader.
5 ist eine Vorderansicht eines Kurbelgehäuses des Motors gemäß der Ausführungsform.
6 ist eine rechtsseitige Ansicht des Motors gemäß der Ausführungsform, von welchem eine Kupplungsabdeckung entfernt ist.
7 ist eine Schnittansicht des Kupplungsgehäuses, die entlang einer Linie A-A in 5 gemacht ist.
8 ist eine Schnittansicht des Kupplungsgehäuses, die entlang einer Linie B-B in 5 gemacht ist.
9 zeigt Öloberflächenhöhen in dem Motor gemäß der Ausführungsform.
Bezugszeichenliste

1: Motor
2: Turbolader
24a: Einlassrohr (Öldurchgang)
24b: Auslassrohr (Ölrückführdurchgang)
4: Kurbelgehäuse
40a: Verbindungsöffnung (Öldurchgang)
41a: Verbindungsöffnung (Ölrückführdurchgang)
5: Ölwanne
L1, L2: Öloberfläche

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend im Detail mit Bezug zu den beiliegenden Zeichnungen beschrieben werden. Die Ausführungsform ist so, dass die Schmierungsstruktur eines Motors mit einem Turbolader gemäß der Erfindung, auf ein Motorrad angewandt ist. Jedoch ist die Erfindung nicht auf diesen Fall limitiert und kann ebenso auf andere Fahrzeugtypen wie andere Motorradtypen, motorisierte Dreiräder vom Typ Buggy („buggy type motor trycicles”) und Automobile angewendet werden.
Betreffend der Richtungen in Bezug zu dem Fahrzeug werden die vordere, hintere, linksseitige und rechtsseitige Richtung jeweils durch Pfeile FR, RE, L, und R angegeben. Es wird ebenso angemerkt, dass in jeder Zeichnung ein Teil der Komponenten und Elemente zur Zweckmäßigkeit der Beschreibung weggelassen sind.
Zuerst wird eine allgemeine Konfiguration eines Motorrads gemäß der Ausführungsform mit Referenz zu den 1–4 beschrieben werden. 1 ist eine rechtsseitige Ansicht, die eine schematische Konfiguration eines Motors 1 des Motorads gemäß der Ausführungsform zeigt. 2 ist eine Vorderansicht des Motors 1. 3 ist einer Vorderansicht des Motors 1 mit einem Turbolader 2. 4 ist eine perspektivische Ansicht eines Teils des Motors 1 mit dem Turbolader 2. In 1 und 2 werden der Turbolader 2 und andere Komponenten und Elemente zur leichteren der Beschreibung weggelassen.
Wie in 1 und 2 dargestellt ist das Motorrad gemäß der Ausführungsform ein Motorrad, das mit einem Turbolader 2 ausgestattet ist, welcher ein Aufladegebläse ist, das Abgas des Motors 1 als eine Antriebsquelle (siehe 3) nutzt. Der Motor 1 ist ein 2-Zylinder, 4-Takt Verbrennungsmotor. Der Motor 1 ist in solch einer Weise konfiguriert, dass Komponenten wie Kolben (nicht dargestellt) in einer Zylindereinheit 12 aufgenommen sind, welche aus einem Zylinderblock 10 und einem Zylinderkopf 11 gebildet ist, und eine Zylinderkopfabdeckung 13 an der Oberseite der Zylindereinheit 12 (Zylinderkopf 11) befestigt ist. Ein Kurbelgehäuse 4, welches eine Kurbelwelle (nicht dargestellt) aufnimmt, ist an einem unteren hinteren Abschnitt der Zylindereinheit 12 befestigt.
Das Kurbelgehäuse 4 ist so konfiguriert, dass es in der vertikalen Richtung teilbar ist, und es hat ein oberes Gehäuse 40 und ein unteres Gehäuse 41. Ein Raum, um mehrere Wellen zu beinhalten, ist in dem Kurbelgehäuse 4 durch Kombination des oberen Gehäuses 40 und des unteren Gehäuses 41 ausgebildet. Ein oberer vorderer Abschnitt des oberen Gehäuses 40 hat eine Öffnung, und der Zylinderblock 10 ist an dem oberen Gehäuse 40 befestigt, um die Öffnung zu schließen. Das untere Gehäuse 41 ist mit einer Öffnung an der unteren Seite ausgebildet, und eine Ölwanne 5 ist an dem unteren Gehäuse 41 befestigt, um die Öffnung zu schließen.
Wie in 3 dargestellt sind ein Ölkühler 14, um Öl in dem Motor 1 zu kühlen, und ein Ölfilter 15, um schmutziges Öl zu filtern, an einem vorderen Abschnitt des unteren Gehäuses 41 an einer rechten Position bzw. einer linken Position befestigt.
Das Kurbelgehäuse 4 ist mit jeweiligen Öffnungen auf der linken und der rechten Seite ausgebildet. Eine Magnetzündungsabdeckung 16 (nicht dargestellt in 1), welche eine Magnetzündung („magneto”) (nicht dargestellt) abdeckt, ist an dem Kurbelgehäuse 4 befestigt, sodass dessen linke Öffnung verschlossen ist, und eine Kupplungsabdeckung 17, welche eine Kupplung abdeckt, ist an dem Kurbelgehäuse 4 befestigt, sodass dessen rechte Öffnung verschlossen ist.
Der Motor 1, der ein wassergekühlter Motor ist, ist gemäß der Ausführungsform mit einer Wasserpumpe 18 ausgestattet, um diesem Kühlwasser zuzuspeisen. Die rechtsseitige Oberfläche des Kurbelgehäuses 4 ist mit einer Wasserpumpe 18 vor der Kupplungsabdeckung 17 ausgestattet. Obwohl in keiner Zeichnung dargestellt ist ein Seitenständer, um einen Fahrzeugkörper (Motor 1) zu tragen, an der unteren linken Seite des Kurbelgehäuses 4 angeordnet.
Wie in 3 und 4 dargestellt ist der Turbolader 2 an einer vorderen Position des Motors 1 angeordnet, sodass er nahe bei (benachbart zu) der vorderen Oberfläche des Kurbelgehäuses 4 ist. Der Turbolader 2 hat einen Gehäusekörper 23, der durch integrales Gießen eines Abgasverteilers (nachfolgend referenziert als Verteilerabschnitt 21 bezeichnet) und eines Turbinengehäuses (nachfolgend als ein Gehäuseabschnitt 22 bezeichnet; später beschrieben) geformt ist. Der Verteilerabschnitt 21 ist an Abgasöffnungen des Motors 1 befestigt, wobei der Turbolader 2 an dem Motor 1 fixiert ist.
Der Gehäuseabschnitt 22 ist wie ein Zylinder geformt, dessen Achsen sich in der Fahrzeug-Querrichtung (links-rechts Richtung) erstrecken, und nimmt eine Turbine (nicht dargestellt) im Inneren auf. Der Verteilerabschnitt 21 ist mit einem oberen Abschnitt des zylindrischen Gehäuseabschnitts 22 verbunden. Der Verteilerabschnitt 21 hat einen Verbindungsabschnitt, der mit dem Gehäuseabschnitt 22 verbunden ist, und ein Paar von Verzweigungsrohren 21a, welche sich aufwärts von dem Verbindungsabschnitt erstrecken. Endabschnitte der Verzweigungsrohre 21a sind mit den zwei jeweiligen vorderen Abgasöffnungen des Zylinderkopfs 11 verbunden.
Ein Abgasrohr (nicht dargestellt) ist zu einem rechten Endabschnitt des Gehäuseabschnitts 22 verbunden. Ein Lagergehäuse 24, welches ein Lager (nicht dargestellt) einer Turbowelle (nicht dargestellt) aufnimmt, ist an der linken Seite des Gehäuseabschnitts 22 angeordnet. Ein Kompressorgehäuse 25, welches einen Kompressor (nicht dargestellt) aufnimmt, ist an der linken Seite des Lagergehäuses 24 angeordnet.
Ein Ende eines Einlassrohrs 24a, um Öl von dem Kurbelgehäuse 4 dem Turbolader 2 zuzuführen, ist zu einem oberen Abschnitt der Lagergehäuses 24 verbunden und das andere Ende des Einlassrohrs 24a ist mit dem oberen Gehäuse 40 verbunden. Genauer gesagt ist das obere Gehäuse 40 mit einer Verbindungsöffnung (Verbindungsanschluss) 40a für das Einlassrohr 24a an einer vorderen rechten Position ausgebildet. Wie in 7 dargestellt ist der Verbindungsanschluss 40a zylindrisch und steht von einem rechten Endabschnitt einer Untergalerie („sub-gallery”) 48 (später beschrieben) nach vorne vor.
Das Einlassrohr 24a erstreckt sich linksseitig von dem Verbindungsanschluss 40a entlang der Untergalerie 48 und ist dann nach unten gebogen, sodass es um den Gehäuseabschnitt 22 herumläuft (unter ihm hindurch läuft). Das Einlassrohr 24a verläuft so unter einer Betriebswelle 28 eines Auslasssteuerventils 26 („waste-gate-valve”) (später beschrieben), dass sie nicht durch einen Bewegungsbereich der Betriebswelle 28 passiert. Danach erstreckt sich das Einlassrohr 24a aufwärts entlang dem Gehäuseabschnitt 22 und ist mit einem oberen Endabschnitt des Lagergehäuses 24 verbunden.
Ein Ende eines Auslassrohrs 24b, um Öl zurückzuführen, das benutzt wurde, um die Innenseite des Turboladers 2 zu schmieren, ist mit einem unteren Abschnitt des Lagergehäuses 24 verbunden, und das andere Ende des Auslassrohrs 24b ist mit dem unteren Gehäuse 41 verbunden. Genauer gesagt ist das untere Gehäuse 41 mit einer Verbindungsöffnung (einem Verbindungsanschluss) 41a für das Auslassrohr 24b an einer vorderen rechten Position ausgeformt. Die Verbindungsöffnung 41a ist an der vorderen Oberfläche unter dem Turbolader 2 ausgebildet.
Eine Turbine ist an einem (rechten) Endabschnitt der Turbowelle, welche sich in der Fahrzeug-Querrichtung zwischen dem Gehäuseabschnitt 22 und dem Kompressorgehäuse 25 erstreckt, fixiert, und der Kompressor ist an dem anderen (linken) Endabschnitt der Turbowelle fixiert. Daher können die Turbine und der Kompressor zusammen an bzw. auf der Turbowelle rotieren.
Das Ablasssteuerventil 26 ist unter dem Kompressorgehäuse 25 angeordnet. Das Ablasssteuerventil 26 hat eine Rolle des Einstellens der Rate des Einströmens von Abgas in die Turbine (Gehäuseabschnitt 22). Das Steuerventil 26 hat eine Hauptkörpereinheit 27, um die Strömungsrate von Abgas in dem Gehäuseabschnitt 22 durch Erfassen des Druckes in dem Kompressorgehäuse 25 einzustellen. Die Hauptkörpereinheit 27 ist unter dem Kompressorgehäuse 25 angeordnet und die Betriebswelle 28, welche sich zu dem Gehäuseabschnitt 22 erstreckt, ist an der Hauptkörpereinheit 27 befestigt.
Ein Ventilstopfen (nicht dargestellt) ist an dem Gehäuseabschnitt-22-seitigen Außenende der Betriebswelle 22 befestigt. Der Ventilstopfen bewirkt eine Öffnung eines Verschlusses, wenn die Betriebswelle 28 durch die Hauptkörpereinheit 27 betätigt wird, wobei die Strömungsrate des Abgases in dem Gehäuseabschnitt 22 eingestellt wird. Wenn zum Beispiel der Turbodruck schnell angestiegen ist, betätigt die Hauptkörpereinheit 27 die Betriebswelle 28 so, dass der Ventilstopfen eine Öffnung bewirkt, wodurch die Rate des Einströmens von Abgas in den Gehäuseabschnitt 22 verringert wird.
Ein Kompressorrohr (nicht dargestellt), um Luft, die einen Luftreiniger (nicht dargestellt) passiert hat, in den Turbolader 2 einzuführen, ist vorgesehen. Ein Einlassrohr (nicht dargestellt), um Luft, die in dem Kompressorgehäuse 25 komprimiert wurde, in den Motor 1 einzulassen, ist mit einem oberen Abschnitt des Kompressorgehäuses 25 verbunden.
Bei dem Motorrad, welches mit dem so konfigurierten Turbolader 2 ausgestattet ist, wird während Abgas des Motors 1 in dem Gehäuseabschnitt 22 über den Verteilerabschnitt 21 gemäß einer Drosselmanipulation eines Fahrers eingebracht wird, externe Luft in das Kompressorgehäuse 25 über den Luftreiniger und das Kompressorrohr eingegebracht.
In dem Gehäuseabschnitt 22 wird die Turbine mit einer hohen Geschwindigkeit durch einen Strom von Abgas rotiert. Das Abgas wird zu der Außenseite über das Abgasrohr ausgetragen. In dem Kompressorgehäuse 25 wird der Kompressor gemäß der Rotation der Turbine rotiert, wodurch dort Luft komprimiert wird. Die komprimierte Luft wird in den Motor 1 über das Einlassrohr eingebracht.
Durch Komprimieren der Luft durch den Turbolader 2 in der obigen Weise kann ein Luft-Kraftstoffgemisch, das eine Gesamtverdrängung des Motors 1 überschreitet, zu dem Motor 1 gespeist werden, um seine Ausgangsleistung zu erhöhen.
Ein Teil von Öl, das durch den Motor 1 zirkuliert, wird von der Untergalerie 48 zu dem Turbolader 2 (Lagergehäuse 24) über das Einlassrohr 24a zugeführt, wobei die Turbowelle und die Lagerung geschmiert werden. Nachdem das Öl zur Schmierung des Turboladers 2 benutzt wurde, wird es zu dem Kurbelgehäuse 4 (Ölwanne 5) über das Auslassrohr 24b zurückgeführt. Die Querschnittsfläche des Auslassrohrs 24b ist größer als die des Einlassrohrs 24a. Deswegen ist der Widerstand des Ölrückführdurchgangs reduziert und daher kann das Rückführen von Öl von dem Turbolader 2 gleichmäßig durchgeführt werden.
Im Übrigen ist bei konventionellen Motorrädern, die mit einem Turbolader, welcher Einlassluft unter Verwendung von Abgas eines Motors komprimiert, ausgestattet sind, der Turbolader vor einer Ölwanne angeordnet. In diesem Fall wird, wenn die Betriebswelle (Turbowelle) des Turboladers unter einer Öloberfläche der Ölwanne angeordnet ist, Öl, das zur Schmierung der Innenseite des Turboladers verwendet wurde, nicht einfach zu der Ölwanne zurückgeführt. Um dieses Problem zu lösen ist ein Ölrückführdurchgang des Turboladers mit einer separaten (eigenen) Ölpumpe (Rückförderpumpe) ausgestaltet, welche Öl, das zur Schmierung des Turboladers verwendet wurde, zwangsweise zu der Ölwanne rückführt.
Da der Turbolader eine Komponente ist, die sich auf eine sehr hohe Temperatur (d. h. höher als 800°C) aufheizt, wird nicht nur eine Verschlechterung des Öls durch Hitze beschleunigt, sondern kann sich auch die Lagerung festsetzen, wenn Öl in dem Turbolader nach einem Halt des Motors verbleibt. Es ist daher wünschenswert, das Öl von dem Turbolader abzulassen, sobald der Motor angehalten ist.
Angesichts des Obigen ist bei der Ausführungsform die Untergalerie 48, um Öl zu den Wellen in dem Motor 1 zuzuführen, mit dem Öldurchgang (Verbindungsöffnung bzw. Verbindungsanschlus 40a und Einlassrohr 24a) zu dem Turbolader 2 ausgestattet. Mit dieser Maßnahme kann nicht nur Öl den Wellen mit einem angemessenen hohen Druck zugeführt werden, sondern es kann auch Öl dem Turbolader 2 zugeführt werden. Da die Verbindungsöffnung bzw. der Verbindungsanschluss 41a des Auslassrohrs 24b unter dem Turbolader 2 angeordnet ist, kann Öl von dem Turbolader 2 gleichmäßig unter Verwendung seines Eigengewichts ausgetragen werden.
Insbesondere ist bei der Ausführungsform die Position der Verbindungsöffnung bzw. des Verbindungsanschlusses 41a des Ölrückführdurchgangs (Auslassrohr 24b) bezüglich der Öloberfläche, wenn der Motor 1 in Betrieb ist, unterschiedlich zu dem gemacht, wenn der Motor 1 gestoppt ist. Mit dieser Maßnahme ist, während der Motor 1 in Betrieb ist, die Verbindungsöffnung 41a niedriger als eine Öloberfläche L1 (siehe 9), was eine Bildung von Blasen im Öl verhindert. Andererseits ist, während der Motor 1 gestoppt ist, die Verbindungsöffnung 41a höher als eine Öloberfläche L2, was verhindert, dass Öl in dem Turbolader 2 verbleibt.
Nachfolgend wird bezogen auf 5–8 eine Beschreibung der Anordnung von Wellen in dem Motor 1 gemäß der Ausführungsform und von Ölzufuhrwegen gemacht werden. 5 ist eine Vorderansicht des Kurbelgehäuses 4 des Motors 1. 6 ist eine rechtsseitige Ansicht des Motors 1, von welchem die Kupplungsabdeckung 17 entfernt ist. 7 ist eine Schnittansicht des Kurbelgehäuses 4, die entlang der Linie A-A in 5 gemacht ist. 8 ist eine Schnittansicht des Kurbelgehäuses 4, die entlang der Linie B-B in 5 gemacht ist.
Zuerst wird die Anordnung der Wellen beschrieben werden. Wie in 5 und 6 dargestellt sind zusätzlich zu einer Kurbelwelle 30 mehrere Wellen zur Übertragung von Antriebsleistung bzw. Antriebskraft des Motors 1 in dem Kurbelgehäuse 4 aufgenommen. Im Folgenden wird eine Beschreibung der Lagen der mehreren Wellen unter Verwendung der Position der Kurbelwelle 30 als Referenz gemacht werden. Die Kurbelwelle 30 ist ein wenig vor dem Zentrum des Kurbelgehäuses 4 aufgenommen. Zwei Kolben (nicht dargestellt) sind an der Kurbelwelle 30 über jeweilige Verbindungsstangen (nicht dargestellt) befestigt und in der axialen Richtung angeordnet.
Eine Vorgelegewelle 31 ist über und hinter der Kurbelwelle 30 angeordnet. Das rechte Ende der Vorgelegewelle 31 ist mit der Kupplung (nicht dargestellt) vorgesehen. Eine Antriebswelle 32 ist an der unteren hinteren Seite der Ausgleichswelle 31 angeordnet. Die Antriebswelle 32 ist mit mehreren Schaltungszahnrädern ausgestattet. Mehrere (bei der Ausführungsform zwei) Ausgleichswellen 33 zur Verhinderung von rotationsinduzierter Vibration des Motors 1 sind um die Kurbelwelle 30 herum angeordnet.
Die Ausgleichswellen 33 umfassen eine erste Ausgleichswelle 34, welche vor der Kurbelgswelle 30 angeordnet ist, und eine zweite Ausgleichswelle 35, welche (rechts) unter der Kurbelwelle 30 angeordnet ist. Die erste Ausgleichswelle 34 und die zweite Ausgleichswelle 35 erstrecken sich parallel zu der Achse der Kurbelwelle 30 und sind in solch einer Weise angeordnet, dass die gerade Linie, die die erste Ausgleichswelle 34 und die Kurbelwelle 30 verbindet, und die, die die zweite Ausgleichswelle 35 und die Kurbelwelle 30 verbindet, einen näherungsweise rechten Winkel bilden.
Wie in 7 dargestellt befinden sich bei der Ausführungsform die erste Ausgleichswelle 34, die Kurbelwelle 30, und die Antriebswelle 32 in einer Verbindungsebene des oberen Gehäuses 40 und des unteren Gehäuses 41. Genauer gesagt sind drei Lagerungen in der Verbindungsebene des oberen Gehäuses 40 und des unteren Gehäuses 41 so gebildet, dass sie in der vorne-hinten Richtung angeordnet sind und die erste Ausgleichswelle 34, die Kurbelwelle 30 und die Antriebswelle 32 in dieser Reihenfolge von der vorderen Seite aufnehmen. Die zweite Ausgleichswelle 35 ist durch das untere Gehäuse 41 und ein Ausgleichsgehäuse 6, welches die zweite Ausgleichswelle 35 beherbergt, getragen. Eine Lagerung ist in einer Verbindungsebene des unteren Gehäuses 41 und des Ausgleichsgehäuses 6 aufnimmt, und die zweite Ausgleichswelle 35 ist in diese Lagerung gesetzt.
Mehrere (nur zwei sind in 7 dargestellt) Durchgangslöcher 42/60, durch welche Befestigungsbolzen 7 einzuführen sind, sind durch das untere Gehäuse 41 und das Ausgleichsgehäuse 6 gebildet. Die mehreren Durchgangslöcher 42/60 sind an solchen Positionen gebildet, dass die Kurbelwelle 30 oder die zweite Ausgleichswelle 35 zwischen diesen eingefügt ist. Das obere Gehäuse 40 ist mit Schraubenlöchern (nicht dargestellt) an Positionen, die zu den mehreren jeweiligen Durchgangslöchern 42/60 korrespondieren, ausgebildet. Das obere Gehäuse 40, das untere Gehäuse 41 und das Ausgleichsgehäuse 6 sind aneinander (zusammen integriert) durch Einführen der Befestigungsbolzen 7 in die Durchgangslöcher 42/60 von unten und durch Einschrauben dieser in das obere Gehäuse 40 befestigt.
Jetzt wird eine Beschreibung der Ölwege in dem Kurbelgehäuse 4 gemacht werden. Wie in 7 dargestellt ist eine Hauptgalerie 43, welche ein Öldurchgang in dem Motor 1 ist, in dem unteren Gehäuse 41 unter der ersten Ausgleichswelle 34 vor der zweiten Ausgleichswelle 35 ausgebildet. Die Hauptgalerie 43 erstreckt sich in der links-rechts Richtung.
Öldurchgänge 44 und 45, um Öl von der Hauptgalerie 43 zu der Kurbelwelle 30 und der ersten Ausgleichswelle 34 zuzuführen, und ein Öldurchgang 46, um Öl von der Kurbelwelle 30 zu der Hauptgalerie 43 zuzuführen, sind in dem unteren Gehäuse 41 ausgebildet. Ein Öldurchgang 47, um Öl zu der Antriebswelle 32 zuzuführen, ist mit dem Öldurchgang 46 verbunden. Die Öldurchgänge 44 und 47 sind so ausgebildet, dass sie die mehreren Durchgangslöcher 42 schräg durchdringen. Mit dieser Maßnahme können die Durchgangslöcher 42 für die Befestigungsbolzen 7 als Teile der Öldurchflüsse verwendet werden.
Andererseits ist in dem oberen Gehäuse 40 die Untergalerie 48 über der ersten Ausgleichswelle 34 so ausgebildet, dass sie sich in der links-rechts Richtung erstreckt. Ein Öldurchgang 49 ist, um Öl von der Hauptgalerie 43 zu der Untergalerie 48 über die erste Ausgleichswelle 34 zuzuführen, in dem oberen Gehäuse 40 ausgebildet.
Bei der Ausführungsform wird Öl, das in der Ölwanne 5 gespeichert ist, durch eine Ölpumpe nach oben gepumpt und zu der Hauptgalerie 43 zugeführt. Das Öl, das der Hauptgalerie 43 zugeführt wurde, wird den Wellen und den Lagerungen zugeführt, während es auf einem angemessenen hohen Druck gehalten wird. Ein Teil des Öls, das Öl ist, das der ersten Ausgleichswelle 34 zugeführt wird, wird danach der Untergalerie 48 über einen Öldurchgang 49 zugeführt.
Das Öl, das zu der Untergalerie 48 zugeführt wurde, wird danach dem Turbolader 2 (siehe 3) von der Verbindungsöffnung 40 über das Einlassrohr 24a zugeführt. Wie später beschrieben wird Öl ebenso Kolbenstrahler („piston jets”) 50 (siehe 8) zugeführt. Auf diese Weise wird Öl, das zur Schmierung der ersten Ausgleichswelle 34 verwendet wurde, wieder zur Schmierung des Turboladers 2 und zur Kühlung der Kolben verwendet. Wie oben beschrieben kann Öl den individuellen Komponenten, die in dem Motor 1 vorgesehen sind, zugeführt werden.
Bei dieser Ausführungsform sind die Wellen in der oben beschriebenen Weise angeordnet, und die Hauptgalerie 43 und die Untergalerie 48 sind in freien Regionen, die sich in der Nachbarschaft der zwei Ausgleichswellen 33 befinden, ausgebildet. Das heißt, die erste Ausgleichswelle 34 ist unter der Untergalerie 48 angeordnet und die Hauptgalerie 43 ist unter der ersten Ausgleichwelle 34 ausgebildet. Diese Struktur macht es möglich, die Öldurchgänge zu den Wellen (Lagerungen) in der Form von geraden Durchgangslöchern auszuformen. Deswegen können die Öldurchgänge durch einfaches Bohren ausgeformt werden und die Anzahl an Fertigungsschritten kann reduziert werden.
Da der Öldurchgang 45 von der Hauptgalerie 43 zu der ersten Ausgleichswelle 34, und der Öldurchgang 49 von der ersten Ausgleichswelle 34 zu der Untergalerie 48 gerade sein können, können die Öldurchgänge 45 und 49 kurz gemacht sein, was zur Verhinderung von Reduktion des Öldrucks führt.
Da die Kurbelwelle 30 und die zweite Ausgleichswelle 35 benachbart zueinander in dem unteren Gehäuse 41 sind, kann der Öldurchgang 46 zwischen der Kurbelwelle 30 und der zweiten Ausgleichswelle 35 einfach durch Bohren ausgeformt sein. Deswegen kann das Kurbelgehäuse 4 leichter gemacht sein als bei einer Struktur, bei der ein separater (unabhängiger) Öldurchgang ausgebildet ist, der ungenützte Abschnitte des Kurbelgehäuses 4 nützt.
Wie in 8 dargestellt geht ein Teil von Öl, das zu der Untergalerie 48 geführt worden ist, tief in diese und wird den Kolbenstrahlern 50 zugeführt. Die Kolben (nicht dargestellt) werden durch Öl gekühlt, das von den Kolbenstrahlern 50 zu ihnen gestrahlt wird. Die Zufuhr von Öl zu den Kolbenstrahlern 50 verringert den Öldruck in der Untergalerie 48. Da jedoch der Schmierungsweg von der Hauptgalerie 43 (siehe 7) zu der Untergalerie 48 unterschiedlich ist zu dem von der Hauptgalerie 43 zu der Lagerung der Kurbelwelle 30, kann der Einfluss der Öldruckreduzierung bezogen auf die Kolbenstrahler 50 auf den Öldruck für die Lagerung der Kurbelwelle 30 gemindert werden.
Da die Kolbenstrahler 50 offene Enden haben, wird, wenn der Motor 1 angehalten ist und der Betrieb der Ölpumpe gestoppt ist, Luft in dem Kurbelgehäuse 4 durch die Kolbenstrahler 50 abgesaugt und dem Turbolader 2 (siehe 3) über die Untergalerie 48 und das Einlassrohr 24a (siehe 3) zugeführt. Als ein Ergebnis kann, wenn Öl in den Öldurchgängen durch Luft ersetzt wird, die Luft in die Öldurchgänge gleichmäßig eingebracht werden, was einen gleichmäßigen Ölaustrag ermöglicht. Daher neigen die Öldurchgänge nicht dazu, mit Öl verstopft zu werden.
Da die Untergalerie 48 sich über der Öloberfläche in dem Kurbelgehäuse 4 befindet, kann die Verbindungsöffnung 40a (siehe 7) des Einlassrohrs 24a über der Öloberfläche gesetzt sein. Dies erhöht den Freiheitsgrad bei der Bestimmung des Ortes der Verbindungsöffnung 41a des Auslassrohrs 24b, welches unter der Verbindungsöffnung 40a des Einlassrohrs 24a angeordnet ist.
Als nächstes wird die Höhe der Öloberfläche in dem Motor 1 mit Bezug zu 9, welche Öloberflächenhöhen in dem Motor 1 gemäß der Ausführungsform darstellt, beschrieben werden.
Wie oben beschrieben, ist bei den Motor 1 eine vorgeschriebene Menge von Öl in der Ölwanne 5, welche sich unter dem Kurbelgehäuse 4 befindet, gespeichert. Wenn der Motor 1 betrieben wird, wird Öl aus der Ölwanne 5 nach oben durch die Ölpumpe (nicht dargestellt) gepumpt und den individuellen Komponenten des Motors 1 zugeführt. Öl, das zur Schmierung der individuellen Komponenten des Motors 1 verwendet wurde, wird zu der Ölwanne 5 zurückgeführt.
Wie in 9 dargestellt ist, während der Motor 1 in Betrieb ist, die Öloberfläche L1, die durch eine gestrichelte Linie angedeutet ist, über der Verbindungsöffnung 41a und des Auslassrohrs 24b (siehe 3) angeordnet. Genauer gesagt ist das Zentrum des Ölfilters 15 (siehe 3), welches sich unten in dem unteren Gehäuse 41 befindet, näherungsweise auf derselben Höhe wie die Öloberfläche L1. Das heißt, während der Motor 1 in Betrieb ist, ist die Innenseite der Verbindungsöffnung 41a mit Öl gefüllt. Daher wird Öl, das zur Schmierung des Turboladers 2 verwendet wurde, so ausgetragen, dass es sich direkt mit dem Öl, das in dem unteren Gehäuse 41 existiert, vereinigt. Als ein Ergebnis wird keine Luft in dem Kurbelgehäuse 4 in das Öl, das ausgetragen wird, gemischt und daher wird die Öloberfläche L1 nicht rau.
Wenn andererseits der Seitenständer nach einem Stopp des Motors 1 benutzt wird, ist der Motor 1 geneigt, weil sich der Fahrzeugkörper zur Seite des Seitenständers (das heißt, nach links) legt. Wenn die Öloberfläche L2, die durch eine zwei-Punkt-gestrichelte Linie angedeutet ist, als eine horizontale Oberfläche gesehen wird, befindet sie sich dabei unter der Verbindungsöffnung 41a des Auslassrohrs 24b. Das heißt, die Innenseite der Verbindungsöffnung 41a befindet sich über der Öloberfläche L2 und ist im Kontakt mit der Luft. Da der Hauptkörper des Turboladers 2 sich höher als die Verbindungsöffnung 41a befindet, wird Öl von dem Turbolader 2 zu dem unteren Gehäuse 4 das Auslassrohr 24b hinab, wegen seines Eigengewichts ausgetragen.
Bei der Ausführungsform befindet sich insbesondere der Turbolader 2 über der Ölwanne 5 und die Verbindungsöffnung 41a ist an der vorderen Oberfläche des Kurbelgehäuses 4 angeordnet, das heißt, an der Seite (rechten Seite) gegenüber dem Seitenständer. Wenn der Seitenständer benutzt wird, kann deshalb Öl zu der Ölwanne 5 unter Verwendung seines Eigengewichts zurückgeführt werden, was eine weitere Verbesserung der Ölaustragbarkeit bedeutet.
Wie oben beschrieben kann Öl in geeigneter Weise von dem Turbolader 2 sogar nach einem Stopp des Motors 1 und selbstverständlich während des Betriebs des Motors 1 ausgetragen werden. Dies macht es möglich, eine Ölverschlechterung aufgrund von Hitzegeneration in dem Turbolader 2 und ein Festsetzen von zum Beispiel der Lagerung der Turbowelle zu verhindern.
Wie oben beschrieben wird gemäß der Ausführungsform, während der Motor 1 in Betrieb ist, da die Verbindungsöffnung 41a des Auslassrohrs 24b sich unter der Öloberfläche L1 befindet, Öl, das zur Schmierung des Turboladers 3 verwendet wurde, zu der Ölwanne 5 so zurückgeführt, dass es sich direkt mit dem dort existierenden Öl vereinigt. Das verhindert eine Generation von Blasen durch AUfrühren der Öloberfläche L1 und eine Verringerung der Schmierungsleistung.
Desweiteren wird, wenn der Seitenständer nach einem Stopp des Motors 1 verwendet wird, da sich die Auslassöffnung 41a des Auslassrohrs 24b über der Öloberfläche L2 befindet, Öl zu der Ölwanne 5 so zurück geführt, dass es von einer Position, die höher als die Öloberfläche L2 ist, eintritt. Daher kann Öl gleichmäßig von dem Turbolader 2 ausgetragen werden.
Zusammenfassend ist es nicht nötig Öl, das zur Schmierung des Turboladers 2 verwendet wurde, zu der Ölwanne 5 unter Verwendung einer separaten Pumpe zurückzuführen, und daher kann die Schmierung des Turboladers 2 und die Rückführung von Öl von ihm durch eine kostengünstige Struktur realisiert werden.
Die Erfindung ist nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform limitiert und kann durch Modifizierung in verschiedenen Weisen praktiziert werden. Die Erfindung ist nicht limitiert auf die Größen, Formen, etc., die in den Zeichnungen gezeigt sind und sie können soweit angemessen in den Grenzen so verändert werden, dass die Vorteile der Erfindung erreicht werden können. Andere Modifikationen können, soweit sie angemessen sind und die Aufgabe der Erfindung erreicht wird, ebenso gemacht werden.
Obwohl die obige Ausführungsform auf den 2-Zylinder Motor 1 bezogen ist, ist die Erfindung nicht auf diesen Fall limitiert und die Erfindung kann beispielsweise ebenso auf Einzylindermotoren und Motoren, die drei oder mehr Zylinder haben, angewendet werden.
Obwohl die obige Ausführungsform auf den wassergekühlten Motor 1 bezogen ist, ist die Erfindung nicht auf diesen Fall limitiert und die Erfindung kann ebenso auf luftgekühlte Motoren und andere Motortypen angewendet werden.
Obwohl bei der Ausführungsform die Untergalerie 48 vor dem Kurbelgehäuse 20 angeordnet ist, ist die Erfindung nicht auf diesen Fall limitiert und die Untergalerie 48 kann hinter der Kurbelwelle 30 angeordnet sein.
Obwohl bei der Ausführungsform Öl von der Untergalerie 48 nur dem Turbolader 2 und den Kolbenstrahlern 50 zugeführt wird, ist die Erfindung nicht auf diesen Fall limitiert und Öl kann ebenso von der Untergalerie 48 dem Zylinderkopf 11 etc. zugeführt werden.
Obwohl bei der Ausführungsform Öl von der Hauptgalerie 43 der Untergalerie 48 über die Lagerung der ersten Ausgleichswelle 34 zugeführt wird, ist die Erfindung nicht auf diesen Fall limitiert und Öl kann ebenso direkt der Untergalerie 48 von der Hauptgalerie 43 zugeführt werden.
Obwohl bei der Ausführungsform die Verbindungsöffnung 41a des Auslassrohrs 24b an einer vorderen Position des Motors 1 angeordnet ist, ist die Erfindung nicht auf diesen Fall limitiert und das Auslassrohr 24b kann ebenso an einer Seitenposition oder an einer hinteren Position des Motors 1 angeordnet sein.
Obwohl bei der Ausführungsform der Seitenständer auf der linken Seite des Motors 1 angeordnet ist, ist die Erfindung nicht auf diesen Fall limitiert und der Seitenständer kann ebenso auf der rechten des Motors 1 angeordnet sein. In diesem Fall ist es zu bevorzugen, dass die Verbindungsöffnung 41a auf der Seite (linken Seite) gegenüber dem Seitenständer angeordnet ist.
Obwohl bei der Ausführungsform das Einlassrohr 24a, und die Verbindungsöffnung 40a (Öldurchgang), und das Auslassrohr 24b, und die Verbindungsöffnung 41a (Ölrückführdurchgang) zylindrische Querschnitte haben, ist die Erfindung nicht auf diesen Fall limitiert und Öldurchgang und Ölrückführdurchgang können geeignete Formen, verschieden zu einem zylindrischer Querschnitt, haben.
Wegen der Bereitstellung des oben beschriebenen Vorteils, dass Schmierung des Turboladers und Rückführung von Öl von ihm durch eine kostengünstige Struktur realisiert werden können, ist die Erfindung insbesondere nützlich, wenn sie auf Schmierungsstrukturen eines Motors, der einen Turbolader hat und auf ein Motorrad, das eine solche Schmierungsstruktur hat, angewendet wird.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 60-36758 B [0003, 0003, 0004]

Claims

Eine Motorschmierungsstruktur, die in einer unter einem Kurbelgehäuse angeordneten Ölwanne gespeichertes Öl zu einzelnen Komponenten in dem Kurbelgehäuse zuführt, mit: einem Turbolader, der Einlassluft unter Verwendung von Abgas eines Motors komprimiert, einem Öldurchgang, der Öl zu dem Turbolader zuführt, und einem Ölrückführdurchgang, der Öl von dem Turbolader zu der Ölwanne zurückführt, wobei: das Kurbelgehäuse mit einer Verbindungsöffnung des Ölrückführdurchgangs versehen ist und die Verbindungsöffnung unter einer Öloberfläche, welche im Betrieb des Motors vorliegt, und über einer Öloberfläche angeordnet ist, welche vorliegt, wenn ein Seitenständer verwendet wird, angeordnet ist.
Die Motorschmierungsstruktur gemäß Anspruch 1, wobei der Turbolader über der Ölwanne angeordnet ist und die Verbindungsöffnung an einer vorderen Oberfläche des Kurbelgehäuses an einer dem Seitenständer in der links-rechts Richtung gegenüberliegenden Seite angeordnet ist.
Die Motorschmierungsstruktur gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei der Ölrückführdurchgang im Querschnitt größer ist als der Öldurchgang.
Ein Motorrad mit der Motorschmierungsstruktur gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3.