DE102017004036A1

DE102017004036A1 - Nockenantriebssystem für einen Motor

Info

Publication number: DE102017004036A1
Application number: DE102017004036.2A
Authority: DE
Inventors: Paul Nigel Turner; Kevin John Maile; Christopher Raines
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2016-04-26
Filing date: 2017-04-26
Publication date: 2017-11-16
Also published as: RU2017113132A; RU2738988C2; US10883391B2; RU2017113132A3; US20170306808A1; US20190345849A1; CN107435566A; DE102017122665A1; US10422253B2

Abstract

Es werden Verfahren und Systeme für ein Nockenantriebssystem eines Motors vorgesehen. In einem Beispiel umfasst ein Vorderende eines Motors eine ein Zwischenrad und eine Spannrolle umfassende Zwischenradanordnung, wobei das Zwischenrad mit einem ersten Ende einer Kurbelwelle in kämmendem Eingriff steht und die Spannrolle mit dem Zwischenrad verbunden ist und eine gemeinsame Drehachse mit diesem aufweist. Das Vorderende des Motors kann weiterhin erste und zweite Nockenwellenriemenscheiben, die vertikal über der Zwischenradanordnung positioniert sind, und einen Nockenantriebsriemen, der jeweils die ersten und zweiten Nockenwellenriemenscheiben und die Spannrolle berührt, umfassen.

Description

Gebiet
Die vorliegende Beschreibung betrifft allgemein Verfahren und Systeme für ein Nockenantriebssystem eines Motors.
Hintergrund/Zusammenfassung
In einem Fahrzeug kann der Einbauraum für einen Motor beschränkt sein. Insbesondere können eine Höhe, Länge und/oder Breite eines Motors durch eine Größe des Fahrzeugs beschränkt sein. Das Einbauen der großen Anzahl an Motorkomponenten, insbesondere bei einem Dieselmotor in einen Rahmen kleinerer Fahrzeuge ist aber eventuell schwierig. Das Vorderende eines Motors kann zum Beispiel mehrere Antriebsmechanismen zum Antreiben von Motorkomponenten mithilfe von Rotationsenergie von einer Kurbelwelle des Motors umfassen. Insbesondere können Nockenwellen durch Nockenwellenriemenscheiben angetrieben werden, die durch einen Antriebsriemen direkt mit einer Kurbelwelle drehend verbunden sind. Die vorliegenden Erfinder haben aber erkannt, dass ein Verbinden der Nockenwellenriemenscheiben direkt mit der Kurbelwelle mittels eines Riemens die Größe der Räder steigert, die erforderlich ist, um zwischen der Kurbelwelle und den Nockenwellen eine erwünschte Übersetzung beizubehalten. Aufgrund der größeren Größe der Nockenwellenriemenscheiben vergrößern solche Systeme somit die Gesamthöhe und/oder -breite des Motors.
In einem Beispiel können die vorstehend beschriebenen Probleme durch ein Vorderende eine Motors gelöst werden, welches umfasst: ein erstes Ende einer Kurbelwelle, eine ein Zwischenrad und eine Spannrolle umfassende Zwischenradanordnung, wobei die Zwischenradanordnung in kämmendem Eingriff mit dem ersten Ende der Kurbelwelle steht und die Spannrolle mit dem Zwischenrad verbunden ist und mit diesem eine gemeinsame Drehachse aufweist, erste und zweite Nockenwellenriemenscheiben, die vertikal über der Zwischenradanordnung positioniert sind, und einen Nockenantriebsriemen, der jeweils die ersten und zweiten Nockenwellenriemenscheiben und die Spannrolle berührt. Auf diese Weise kann durch Verbinden der Nockenwellenriemenscheiben mit dem Zwischenrad die Größe der Nockenwellenriemenscheiben reduziert werden und somit kann auch die Größe des Motorsystems entsprechend reduziert werden.
Bei einer anderen Ausführung kann ein Verfahren für einen Motor umfassen: das Übertragen von Drehbewegung von einer Kurbelwelle zu einem Zwischenrad, wobei das Zwischenrad mittels mehreren ineinandergreifenden Zähnen mit einem ersten Ende der Kurbelwelle kämmt, das Drehen einer direkt mit dem Zwischenrad verbundenen Spannrolle mittels Drehung des Zwischenrads, wobei das Zwischenrad und die Spannrolle eine gemeinsame Drehachse aufweisen, und das Antreiben von Drehung von ersten und zweiten Nockenwellenriemenscheiben durch einen Nockenantriebsriemen, der von der Spannrolle angetrieben wird, wobei der Nockenantriebsriemen eine Außenfläche der ersten und zweiten Nockenwellenriemenscheiben und der Spannrolle berührt.
Bei einer noch anderen Ausführung kann ein System für einen Motor ein Vorderende umfassen, welches umfasst: ein erstes Ende einer Kurbelwelle, eine Zwischenradanordnung, welche ein Zwischenrad und eine Spannrolle umfasst, wobei das Zwischenrad in kämmendem Eingriff mit dem ersten Ende der Kurbelwelle steht und die Spannrolle mit dem Zwischenrad verbunden ist und eine gemeinsame Drehachse mit diesem aufweist, erste und zweite Nockenwellenriemenscheiben, die mit ersten bzw. zweiten Nockenwellen verbunden sind, und einen Nockenantriebsriemen, der jeweils die ersten und zweiten Nockenwellenriemenscheiben und die Spannrolle und nicht das erste Ende der Kurbelwelle berührt, und ein hinteres Ende, das gegenüber dem Vorderende angeordnet ist, wobei das hintere Ende eine mit einem zweiten Ende der Kurbelwelle verbundene Schwungscheibe aufweist. In manchen Beispielen kann das Zwischenrad mehr Zähne als das erste Ende der Kurbelwelle aufweisen. Zusätzlich oder alternativ kann das Zwischenrad einen größeren Durchmesser als das erste Ende der Kurbelwelle aufweisen.
Somit kann das Zwischenrad aufgrund seiner größeren Anzahl an Zähnen und seines größeren Durchmessers bei einer langsameren Geschwindigkeit drehen als die Kurbelwelle. Durch Verbinden der Nockenwellenriemenscheiben mit dem langsamer drehenden Zwischenrad kann somit der Durchmesser der Nockenwellenriemenscheiben reduziert werden. Durch Reduzieren der Größe der Nockenwellenriemenscheiben kann die Gesamtgröße des Motorsystems reduziert werden.
Es versteht sich, dass die vorstehende Zusammenfassung vorgesehen ist, um in vereinfachter Form eine Auswahl von Konzepten vorzustellen, die in der eingehenden Beschreibung näher beschrieben werden. Sie dient nicht dazu, ausschlaggebende oder wesentliche Merkmale des beanspruchten Gegenstands zu benennen, dessen Schutzumfang allein durch die Ansprüche festgelegt wird, die auf die eingehende Beschreibung folgen. Der beanspruchte Gegenstand ist ferner nicht auf Umsetzungen beschränkt, die vorstehend oder in einem beliebigen Teil dieser Offenbarung genannte Nachteile lösen.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 zeigt eine perspektivische Vorderansicht eines beispielhaften Motorsystems gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.
2 zeigte eine perspektivische Rückansicht des beispielhaften Motorsystems von 1 gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.
3 zeigte eine Seitenansicht des beispielhaften Motorsystems von 1 gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.
4 zeigt eine perspektivische Querschnittansicht eines Vorderendes des beispielhaften Motorsystems von 1, einschließlich einer per Zahnrad angetriebenen Dieselkraftstoff-Einspritzpumpe, gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.
5 zeigt eine Querschnittansicht eines Vorderendes des beispielhaften Motorsystems von 1, einschließlich der per Zahnrad angetriebenen Dieselkraftstoff-Einspritzpumpe von 4, gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.
6 zeigt eine Querschnittansicht einer Seite des beispielhaften Motorsystems von 1, einschließlich der per Zahnrad angetriebenen Dieselkraftstoff-Einspritzpumpe von 4–5, gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.
7 zeigt eine perspektivische Ansicht der per Zahnrad angetriebenen Dieselkraftstoff-Einspritzpumpe von 4–6 gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.
8 zeigt eine perspektivische Querschnittansicht des Vorderendes des beispielhaften Motorsystems von 1, einschließlich der per Zahnrad angetriebenen Dieselkraftstoff-Einspritzpumpe von 4–7, gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.
1–8 sind in etwa maßstabgetreu gezeichnet.
Eingehende Beschreibung
Die folgende Beschreibung betrifft Systeme und Verfahren zum Antreiben einer oder mehrerer Nockenwellen eines Motorsystems. Ein Motorsystem, etwa der in 1-8 gezeigte beispielhafte Motor, kann Nockenwellen umfassen, die drehen, um Öffnungs- und Schließzeiten von Einlass- und Auslassventilen von Brennräumen des Motors zu regeln. Die Drehung der Nockenwellen kann durch eine Kurbelwelle des Motors bei einer bestimmten Übersetzung angetrieben werden, um ein erwünschtes Winkelgeschwindigkeitsverhältnis zwischen den Nockenwellen und der Kurbelwelle beizubehalten. In einem Beispiel kann das erwünschte Winkelgeschwindigkeitsverhältnis etwa 2:1 betragen, so dass die Nockenwellen eine vollständige Drehung pro etwa alle zwei vollständigen Drehungen der Kurbelwelle ausführt.
Die Nockenwellen können mittels eines Riemens und jeweiliger Riemenscheiben mit einer Zwischenradanordnung verbunden sein, wobei die Zwischenradanordnung mittels kämmender Zähne direkt von der Kurbelwelle angetrieben wird. Die Zwischenradanordnung kann somit Drehmoment von der Kurbelwelle auf die Nockenwellen übertragen. Wie in den Beispielen von 4-8 gezeigt ist, kann die Zwischenradanordnung mehr Zähne als ein erstes Ende der Kurbelwelle, mit der sie in kämmendem Eingriff steht, umfassen. Somit kann die Zwischenradanordnung bei einer langsameren Geschwindigkeit als die Kurbelwelle drehen. Aufgrund der langsameren Winkelgeschwindigkeit der Zwischenradanordnung kann die Größe von Nockenwellenriemenscheiben, die die Nockenwellen mit der Zwischenradanordnung verbinden, reduziert werden, während das erwünschte Winkelgeschwindigkeitsverhältnis zwischen den Nockenwellen und der Kurbelwelle beibehalten wird. Somit kann durch Reduzieren der Größe der Nockenwellenriemenscheiben die Gesamtgröße des Motors reduziert werden.
1–8 zeigen die relative Positionierung von verschiedenen Komponenten eines Motorsystems. Wenn sie einander direkt kontaktierend oder direkt verbunden gezeigt sind, dann können solche Komponenten zumindest in einem Beispiel als direkt kontaktierend oder direkt verbunden bezeichnet werden. Analog können Komponenten, die durchgehend oder aneinander angrenzend gezeigt sind, mindestens in einem Beispiel jeweils durchgehend oder aneinander angrenzend sein. Zum Beispiel können Komponenten, die zueinander in flächigem Kontakt liegen, in flächigem Kontakt stehend oder einander körperlich kontaktierend bezeichnet werden. Als weiteres Beispiel können Elemente, die voneinander getrennt positioniert sind, wobei nur ein Raum und keine anderen Komponenten dazwischen liegen, in mindestens einem Beispiel als solche bezeichnet werden.
Als noch weiteres Beispiel können Elemente, die über/unter einander, an zueinander gegenüberliegenden Seiten oder links/rechts von einander gezeigt sind, im Verhältnis zueinander so bezeichnet werden. Wie in den Figuren gezeigt ist, kann in mindestens einem Beispiel ferner ein oberstes Element oder ein oberster Punkt eines Elements als ”Oberseite” der Komponente bezeichnet werden, und ein unterstes Element oder ein unterster Punkt des Elements kann als ”Unterseite” der Komponente bezeichnet werden.
Ferner umfassen 1–8 ein Achsensystem 150, das genutzt werden kann, um die relative Positionierung von Komponenten des Motorsystems zu beschreiben. Das Achsensystem 150 kann eine vertikale Achse 152, eine Querachse 154 und eine Längsachse 156 umfassen. Die Achsen 152, 154 und 156 können zueinander orthogonal sein, wodurch ein dreidimensionales Achsensystem festgelegt wird. Wie hierin verwendet können ”oben/unten”, ”oberer/unterer”, ”oberhalb/unterhalb” relativ zur vertikalen Achse 152 sein und können genutzt werden, um die Positionierung von Elementen der Figuren relativ zueinander entlang der vertikalen Achse 152 zu beschreiben. Analog können ”links von/rechts von” und ”seitlich von” genutzt werden, um die Positionierung von Elementen der Figuren relativ zueinander entlang der Querachse 154 zu beschreiben, und können genutzt werden, um die Positionierung von Elementen der Figuren relativ zueinander entlang der Querachse 154 zu beschreiben. Ferner können ”vor” und ”hinter” relativ zur Längsachse 156 sein und können genutzt werden, um die Positionierung von Elementen der Figuren relativ zueinander entlang der Längsachse 156 zu beschreiben.
Somit sind in einem Beispiel Elemente, die oberhalb von anderen Elementen gezeigt sind, vertikal oberhalb der anderen Elemente positioniert. Als noch weiteres Beispiel können Formen der Elemente, die in den Figuren dargestellt sind, diese Formen aufweisend (z. B. als kreisförmig, gerade, eben, gebogen, gerundet, abgefast, abgewinkelt oder dergleichen ausgebildet) bezeichnet werden. Einander schneidend gezeigte Elemente können in mindestens einem Beispiel ferner als sich schneidende Elemente oder einander schneidend bezeichnet werden. Des Weiteren kann in einem Beispiel ein Element, das in einem anderen Element gezeigt ist, oder außerhalb eines anderen Elements gezeigt ist, als solches bezeichnet werden.
Beginnend mit 1 zeigt diese eine perspektivische Vorderansicht 100 eines beispielhaften Motorsystems 10. Das Motorsystem 10 kann ein Vorderende 102 gegenüber einem hinteren Ende 104, eine Oberseite 106 gegenüber einer Unterseite 108 und eine erste Seite 110 gegenüber einer zweiten Seite 112 umfassen. Das Motorsystem 10 umfasst einen mit einem Zylinderblock 116 verbundenen Zylinderkopf 114, der ein oder mehrere Brennräume 118 bildet. Im Einzelnen können die Brennräume 118 mittels einer oder mehrerer Bohrungen in dem Zylinderblock 116 gebildet werden, wobei die Bohrungen die Seiten- und Bodenwände der Brennräume 118 festlegen. Der Zylinderkopf 114 kann vertikal oberhalb des Zylinderblocks 116 positioniert sein, und eine Bodenfläche des Zylinderkopfs 114, die an eine obere Fläche des Zylinderblocks 116 anschließt, kann eine obere Wand der Brennräume 118 festlegen. In den in 1–8 gezeigten Beispielen umfasst das Motorsystem 10 vier Brennräume 118. Es versteht sich aber, dass in anderen Beispielen das Motorsystem 10 mehr oder weniger als vier Brennräume 118 umfassen kann. In der vorliegenden Beschreibung können ferner Brennräume 118 hierin auch als Zylinder 118 bezeichnet werden.
Die Zylinder 118 können angrenzend an und/oder parallel zueinander entlang der Längsachse 156 in einer von Fachleuten üblicherweise als ”Reihen”-Anordnung bezeichneten Anordnung angeordnet werden. Die Zylinder 118 können somit als einzelne Reihe von Zylindern angeordnet werden. Es versteht sich aber, dass in anderen Beispielen die Motorzylinder 118 in mehreren Reihen, etwa in einer ”V”-Konfiguration, angeordnet werden können.
Unterhalb des Zylinderblocks 116 kann zwischen dem Zylinderblock 116 und einer Ölwanne 120 eine Kurbelgehäuseschürze 119 positioniert werden. Somit kann die Kurbelgehäuseschürze 119 mit der Unterseite des Zylinderblocks 116 verbunden werden und die Ölwanne 120 kann mit der Unterseite der Kurbelgehäuseschürze 119 verbunden werden. Somit kann die Ölwanne 120 die Unterseite 108 des Motorsystems 10 festlegen. Anders gesagt kann die Ölwanne 120 an der Unterseite 108 des Motorsystems 10 positioniert werden. Die Ölwanne 120 kann eine (in 1 nicht gezeigte) Ölpumpe aufnehmen, die Öl zu verschiedenen sich drehenden Motorkomponenten zur Schmierung derselben pumpt.
Mittels eines Ansaugtrakts 122 kann Ansaugluft in das Motorsystem 10 gelangen. Dann kann die Ansaugluft mittels eines integrierten Ansaugkrümmers zu den Brennräumen 118 geleitet werden. Insbesondere kann eine Luftstrommenge zu den Brennräumen 118 durch eine Ansaugdrosselklappe und/oder ein oder mehrere Einlassventile geregelt werden. Bei Öffnen des einen oder mehrerer Einlassventile kann die Ansaugluft in die Brennräume 118 eingeleitet werden, etwa während eines Ansaughubs eines Kolbens. Die Ansaugluft kann dann während eines Verdichtungshubs des Kolbens verdichtet werden, wenn der Kolben nach oben hin zu dem Zylinderkopf 114 und dem oberen Totpunkt (OT) umsetzt. Mittels jeweiliger Kraftstoffinjektoren 124, die oberhalb der Brennräume 118 positioniert sind, kann Dieselkraftstoff in jeden der Brennräume 118 eingespritzt werden. Insbesondere kann Dieselkraftstoff durch die Kraftstoffinjektoren 124 direkt in jeden der Zylinder 118 eingespritzt werden. Der eingespritzte Kraftstoff kann während eines anschließenden Arbeitshubs mit der verdichteten Ansaugluft verbrennen. Nach der Verbrennung können ein oder mehrere Auslassventile 126 öffnen, um die Verbrennungsprodukte aus den Brennräumen 118 zu einem Abgaskrümmer 128 austreten zu lassen.
Der Abgaskrümmer 128 kann zum Leiten der Verbrennungsprodukte von den Brennräumen 118 zu dem Abgastrakt 130 die Brennräume 118 mit einem gemeinsamen Abgastrakt 130 verbinden. Der Abgastrakt 130 kann eine Turbine 131 eines Turboladers des Motorsystems 10 umfassen. Die Turbine 131 kann mit einem Ansaugverdichter, der in dem Ansaugtrakt 122 zum Verdichten der den Brennräumen 118 gelieferten Ansaugluft positioniert ist, verbunden sein. Nach Strömen durch die Turbine 131 können Abgase vor dem Ausstoßen an die Umwelt durch einen Dieselpartikelfilter und/oder andere Schadstoffbegrenzungsvorrichtungen treten.
Die Verbrennung des Luft-Kraftstoff-Gemisches in den Brennräumen 118 kann eine Umsetzbewegung der in den Brennräumen 118 positionierten Kolben antreiben. Eine Bewegung der Kolben kann in Drehbewegung einer Kurbelwelle 132 umgewandelt werden, die genutzt werden kann, um einem oder mehreren Fahrzeugrädern Drehmoment zu liefern. Insbesondere kann, wie nachstehend unter Verweis auf 2 gezeigt, an dem hinteren Ende 104 des Motorsystems 10 eine Schwungscheibe 134 mit einem hinteren zweiten Ende der Kurbelwelle 132 gegenüber einem vorderen ersten Ende 133 der Kurbelwelle 132 verbunden werden. Das vordere erste Ende 133 der Kurbelwelle 132 kann an oder nahe dem Vorderende 102 des Motorsystems 10 positioniert werden und kann ein oder mehrere Zahnräder und/oder Riemenscheiben zum Antreiben verschiedener Komponenten des Motorsystems 10 umfassen. Wie zum Beispiel in 1 gezeigt ist, kann die Kurbelwelle 132 ein oder mehrere äußere erste Riemenscheiben 136 umfassen. Eine der äußeren ersten Riemenscheiben 136 kann mittels eines Riemens oder einer Kette mit einer Wasserpumpen-Riemenscheibe 138 zum Antreiben einer Wasserpumpe 140 des Motorsystems 10 verbunden sein. Insbesondere kann die Wasserpumpen-Riemenscheibe 138 mit der Wasserpumpe 140 verbunden werden, so dass Drehbewegung der Riemenscheibe 138 die Pumpe 140 antreibt. Die äußeren ersten Riemenscheiben 136 können zusätzliche Riemenscheiben umfassen, die mittels Riemen und/oder Ketten mit verschiedenen anderen Motorkomponenten, etwa einem Klimaanlagenkompressor, zum Übertragen von Leistung von der Kurbelwelle zu diesen verbunden werden können. Die Wasserpumpe 140 kann dem Zylinderkopf 114, dem Zylinderblock 116 und/oder einem Kühler zum Kühlen verschiedener Komponenten des Motorsystems 10 Wasser oder Kühlmittel zuführen.
Das Motorsystem 10 kann an dem Vorderende 102 eine vordere Abdeckung 141 umfassen, die innere Komponenten des Motorsystems 10 an dem Vorderende 102 schützt und abdeckt. Die äußeren ersten Riemenscheiben 136 und die Wasserpumpen-Riemenscheibe 138 sind vor oder außerhalb der vorderen Abdeckung 141 positioniert gezeigt. Inwendig der Abdeckung 141 und wie nachstehend unter Verweis auf 4–8 näher beschrieben kann die Kurbelwelle 132 mit einem oder mehreren Zahnrädern und/oder Riemen verbunden werden, um Drehbewegung einer Eingangsnockenwellen-Riemenscheibe 142 und einer Ausgangsnockenwellen-Riemenscheibe 144 anzutreiben. Die Riemenscheiben 142 und 144 können relativ zur vertikalen Achse 152 benachbart zueinander an oder nahe der Oberseite 106 des Vorderendes 102 des Motorsystems 10 positioniert werden. Ferner kann die Kurbelwelle 123 an dem vorderen ersten Ende 133 ein Zahnrad umfassen, das mit einem Zwischenrad (nachstehend unter Verweis auf 4–8 beschrieben) in kämmendem Eingriff stehen kann, wobei das Zwischenrad eine Riemenriemenscheibe umfasst, die mittels eines Nockenwellen-Antriebsriemens 146 mit den Nockenwellen-Riemenscheiben 142 und 144 verbunden ist. Das Zwischenrad kann relativ zum Vorderende 102 hinter und einwärts der äußeren ersten Riemenscheiben 136 positioniert sein. Die Nockenwellen-Riemenscheiben 142 und 144 können mit separaten Nockenwellen verbunden sein. In dem Beispiel von 1 ist nur eine Auslassnockenwelle 148 gezeigt. Die Nockenwellen können somit mit den Nockenwellen-Riemenscheiben 142 und 144 drehen und können den Öffnungs- und Schließzeitpunkt der Einlass- und Auslassventile regeln. Insbesondere kann die Einlassnockenwellen-Riemenscheibe 142 entlang der gleichen Drehachse wie eine Einlassnockenwelle mit der Einlassnockenwelle verbunden werden und kann die Öffnungs- und Schließzeitpunkte eines oder mehrerer Einlassventile regeln. Analog kann die Auslassnockenwellen-Riemenscheibe 144 entlang der gleichen Drehachse wie die Auslassnockenwellen-Riemenscheibe 144 mit einer Auslassnockenwelle verbunden werden und kann die Öffnungs- und Schließzeiten der Auslassventile 126 regeln. Somit kann die Auslassnockenwelle bei in etwa der gleichen Drehzahl wie die Auslassnockenwellen-Riemenscheibe 144 drehen und die Einlassnockenwelle kann bei in etwa der gleichen Drehzahl wie die Einlassnockenwellen-Riemenscheibe 142 drehen. Die Nockenwelle 148 kann Nockenwellennocken 149 umfassen, die Drehbewegung der Nockenwelle 148 in Linearbewegung der Auslassventile umsetzen.
Wie in dem Beispiel von 1 gezeigt ist, kann die Nockenwelle 148 vertikal oberhalb des Zylinderblocks 116 in dem Zylinderkopf 114 positioniert sein. Somit kann die Nockenwelle 148 vertikal oberhalb der Kurbelwelle 132 positioniert sein. Auch wenn in dem Beispiel von 1 nur zwei Nockenwellen gezeigt sind, versteht sich, dass in anderen Beispielen mehr oder weniger als zwei Nockenwellen enthalten sein können. Ferner kann das Motorsystem 10 in manchen Beispielen ein System für variable Ventilsteuerung oder ein System für variable Nockensteuerung umfassen, um Ventilöffnungs- und/oder Ventilschließzeiten einzustellen.
Weiter zu 2 zeigt diese eine perspektivische Rückansicht 200 des Motorsystems 10. Im Einzelnen zeigt 2 eine detailliertere Ansicht des hinteren Endes 104 des Motorsystems 10 einschließlich der Schwungscheibe 134. Die Schwungscheibe 134 kann an einem hinteren zweiten Ende 233 der Kurbelwelle 132 mit der Kurbelwelle 132 verbunden sein, wobei das hintere zweite Ende 233 gegenüber dem vorderen ersten Ende 133 liegt (in 2 nicht gezeigt). Somit kann die Schwungscheibe 134 an dem hinteren Ende 104 des Motorsystems 10 mit der Kurbelwelle 132 verbunden sein. Die Schwungscheibe 134 kann zum Übertragen von Drehmoment von der Kurbelwelle 132 zu dem Getriebe und einem oder mehreren Fahrzeugrädern die Kurbelwelle 132 mit einem Fahrzeuggetriebe verbinden.
2 zeigt auch ein Beispiel eines oder mehrerer Kolben 202, die in einem der Brennräume 118 positioniert sind. Die Kolben 202 können entlang der vertikalen Achse 152 zwischen dem OT und dem unteren Totpunkt (UT) nach oben und unten umsetzen.
Weiter zu 3 zeigt diese eine erste Seitenansicht 300 des Motorsystems 10, die zu der ersten Seite 110 des Motorsystems 10 weist. Gezeigt sind Schnitte von zwei der Brennräume 118, die zwei der darin positionierten Kolben 202 freilegen. Ferner sind die Kraftstoffinjektoren 124 oberhalb der Brennräume 118 positioniert gezeigt, so dass jeder der Brennräume 118 einen dedizierten Kraftstoffinjektor umfasst. Die Kraftstoffinjektoren 124 können mittels Kraftstoffzufuhrleitungen 302 mit einer Kraftstoffpumpe verbunden sein. Damit können die Kraftstoffzufuhrleitungen 302 an einem ersten Ende mit den Kraftstoffinjektoren 124 und an einem gegenüberliegenden zweiten Ende mit einer (in 3 nicht gezeigten) Kraftstoffpumpe verbunden sein.
Unter Bezug nun auf 4 und 5 zeigen diese Querschnittansichten 400 bzw. 500 des Motorsystems 10 an dem Vorderende 102 des Motorsystems 10, wobei die (vorstehend unter Verweis auf 1 beschriebene) Abdeckung 141 abgenommen ist. Somit können 4 und 5 in der vorliegenden Beschreibung gemeinsam beschrieben werden. Somit erfolgt der in 4 gezeigte Querschnitt des Motorsystems 10 an dem Vorderende 102 des Motorsystems 10 entlang einer Ebene parallel zu der durch die vertikale Achse 152 und die Querachse 154 definierten Ebene. Die Abdeckung 141 wurde entfernt, wodurch innere Komponenten des Motorsystems 10 an dem Vorderende 102 des Motorsystems 10 freiliegen. Die in 4 gezeigten Komponenten des Motorsystems 10 können somit unmittelbar benachbart und inwendig der vorderen Abdeckung 141 und der äußeren ersten Riemenscheiben 136 sein, die vorstehend unter Verweis auf 1 und 3 beschrieben wurden.
Das erste Ende 133 der Kurbelwelle 132 kann ein Kurbelwellenrad 402 und/oder eine Ölpumpen-Riemenscheibe 403 umfassen. Das Kurbelwellenrad 402 und die Ölpumpen-Riemenscheibe 403 können mit der Kurbelwelle 132 verbunden sein und können sich eine Drehachse mit der Kurbelwelle 132 teilen. Insbesondere können die Riemenscheibe 403 und das Zahnrad 402 relativ zur Kurbelwelle 132 drehfest sein. Die Ölpumpen-Riemenscheibe 403 kann hierin auch als Ölpumpen-Antriebsrad 403 bezeichnet werden. Die Riemenscheibe 403 und das Zahnrad 402 können mit der Kurbelwelle 132 und bei im Wesentlichen der gleichen Winkelgeschwindigkeit wie diese drehen. Somit können die Ölpumpen-Riemenscheibe 403 und das Kurbelwellenrad 402 um eine mittlere Drehachse der Kurbelwelle 132 konzentrisch positioniert sein. Das Kurbelwellenrad 402 kann mit einer Zwischenradanordnung 404 verbunden sein. Die Ölpumpen-Riemenscheibe 403 kann mittels eines Ölpumpenriemens 405 mit einer (in 4 nicht gezeigten) Ölpumpe verbunden sein, die in der Ölwanne 120 positioniert ist. Somit kann eine Drehbewegung der Kurbelwelle 132 mittels des Riemens 405 zu der Ölpumpe übertragen werden, um die Ölpumpe anzutreiben und mit Energie zu versorgen.
Das Kurbelwellenrad 402 kann mittels eines kämmenden Eingriffs zwischen mehreren Zähnen des Kurbelwellenrads 402 und mehreren Zähnen 407 der Zwischenradanordnung 404 die Zwischenradanordnung 404 antreiben. Insbesondere kann die Zwischenradanordnung 404 ein Zwischenrad 406 und eine Spannrolle 408 umfassen, wobei das Zwischenrad 406 die Zähne 407 umfasst. Das Zwischenrad 406 steht somit mit dem ersten Ende 133 der Kurbelwelle 132 in kämmendem Eingriff. Das Zwischenrad 406 und die Spannrolle 408 können integral die Zwischenradanordnung 404 bilden. In manchen Beispielen kann die Zwischenradanordnung 404 somit ein einzelnes durchgehendes Teil umfassen, das das Zwischenrad 406 und die Spannrolle 408 umfasst. Das Zwischenrad 406, die Spannrolle 408 und die Zwischenradanordnung 404 können sich somit eine gemeinsame Drehachse teilen. Ferner können das Zwischenrad 406, die Spannrolle 408 und die Zwischenradanordnung 404 zueinander drehfest sein, so dass sie in der gleichen Richtung und bei im Wesentlichen der gleichen Winkelgeschwindigkeit drehen. Das Zwischenrad 406 kann einen größeren Durchmesser als die Spannrolle 408 aufweisen. Bei einer vorgegebenen Winkelgeschwindigkeit der Zwischenradanordnung 404 können somit die Ränder oder Zähne 407 des Zwischenrads 406 aufgrund des größeren Durchmessers des Zwischenrads 406 eine größere Lineargeschwindigkeit als die Ränder der Rolle 408 aufweisen.
Wenn die Kurbelwelle 132 und somit das Kurbelwellenrad 402 drehen, können die kämmenden Zähne des Kurbelwellenrads 402 und des Zwischenrads 406 die Zwischenradanordnung 404 veranlassen zu drehen. Somit kann die Zwischenradanordnung 404 durch Drehen der Kurbelwelle 132 mittels kämmenden Eingriffs der Zähne des Zwischenrads 406 und des Kurbelwellenrads 402 angetrieben werden. Die Zwischenradanordnung 404 kann in einer Richtung entgegen der der Kurbelwelle 132 drehen. Somit kann die Kurbelwelle 132 in einer ersten Richtung drehen, und die Zwischenradanordnung 404 dreht in einer zweiten Richtung, wobei die zweite Richtung entgegengesetzt zur ersten Richtung ist. Wenn zum Beispiel die Kurbelwelle 132 von dem Vorderende 102 des Motorsystems 10 gesehen in einer Richtung gegen den Uhrzeigersinn dreht, dreht die Zwischenradanordnung 404 im Uhrzeigersinn.
Ferner können das Zwischenrad 406 und die Zwischenradanordnung 404 bei einer langsameren Geschwindigkeit (einer kleineren Winkelgeschwindigkeit) als das Kurbelwellenrad 402 und die Kurbelwelle 132 drehen. Insbesondere kann das Zwischenrad 406 mehr Zähne als das Kurbelwellenrad 402 umfassen und/oder kann einen größeren Durchmesser als das Kurbelwellenrad 402 umfassen und kann somit langsamer drehen als die Kurbelwelle 132 bei Antrieb durch das Kurbelwellenrad 402. In einem Beispiel kann das Zwischenrad 406 63 Zähne umfassen und das Kurbelwellenrad 402 kann 45 Zähne umfassen. In anderen Beispielen kann das Zwischenrad 406 mehr oder weniger als 63 Zähne umfassen und/oder das Kurbelwellenrad 402 kann mehr oder weniger als 45 Zähne umfassen.
In manchen Beispielen können ferner der Abstand der Kurbelwellenradzähne und der Zwischenradzähne und/oder die Bemessung der Zähne in etwa gleich sein, um Schlupf zwischen den Zahnrädern 402 und 406 zu reduzieren und einen kämmenden Eingriff zwischen den zwei Zahnrädern 402 und 406 zu wahren. In manchen Beispielen kann das Zwischenrad 406 somit einen größeren Durchmesser als das Kurbelwellenrad 402 aufweisen, um dessen größerer Anzahl an Zähnen zu entsprechen. Das Zwischenrad 406 kann zusätzlich oder alternativ bemessen sein, um das Zwischenrad 406 und ein Kraftstoffpumpen-Antriebsrad 412, mit dem es ebenfalls in kämmendem Eingriff steht, zu trennen. Das Zwischenrad 406 kann somit beruhend auf einem oder mehreren von: einem Sollabstand zwischen dem Kurbelwellenrad 402 und dem Kraftstoffpumpen-Antriebsrad 412, einer Sollanzahl von Zähnen der Zähne an dem Zwischenrad 406, einer Anzahl von Zähnen an dem Kurbelwellenrad 402, einem Sollübersetzungs- oder Solldrehzahlverhältnis zwischen dem Zwischenrad 406 und dem Kurbelwellenrad 402 etc. bemessen sein.
In anderen Beispielen kann das Kurbelwellenrad 402 aber einen größeren Durchmesser als das Zwischenrad 406 aufweisen. In manchen Beispielen können ferner der Abstand und/oder die Bemessung der Kurbelwellenradzähne und der Zwischenradzähne unterschiedlich sein. In noch anderen Beispielen kann das Kurbelwellenrad 402 mehr Zähne als das Zwischenrad 406 umfassen und/oder kann bei einer langsameren Geschwindigkeit als das Kurbelwellenrad 406 drehen.
Das Zwischenrad 406 kann mittels mehrerer ineinandergreifender Zähne ebenfalls in kämmendem Eingriff mit dem Kraftstoffpumpen-Antriebsrad 412 stehen. Im Einzelnen können Zähne 407 des Zwischenrads 406 und Zähne 414 des Kraftstoffpumpen-Antriebsrads 412 in kämmendem Eingriff stehen, so dass Drehbewegung der Zwischenradanordnung 404 Drehbewegung des Kraftstoffpumpen-Antriebsrads 412 antreibt. Das Kraftstoffpumpen-Antriebsrad 412 kann mit einer Antriebswelle 415 einer Kraftstoffpumpe 416 verbunden sein und sich eine Drehachse mit dieser teilen. In manchen Beispielen können das Kraftstoffpumpen-Antriebsrad 412 und die Antriebswelle 415 drehfest sein, so dass sie bei im Wesentlichen der gleichen Winkelgeschwindigkeit drehen. Die Antriebswelle 415 kann einen Kolben oder ein anderes Druckbeaufschlagungselement der Pumpe 416 antreiben. In einem Beispiel kann die Pumpe 416 einen einzelnen Stößel (z. B. Kolben) umfassen. In anderen Beispielen kann die Pumpe 416 aber mehr als einen Stößel oder als ein Druckbeaufschlagungselement umfassen.
Drehbewegung der Antriebswelle 415 kann somit genutzt werden, um die Pumpe 416 zu betreiben, den Kolben der Pumpe 416 zu verlagern und somit dem (in 4 nicht gezeigten) Brennraum 118 gelieferten Kraftstoff mit Druck zu beaufschlagen. In manchen Beispielen kann sich der Kolben der Pumpe 416 pro jeder vollständigen Drehung (z. B. 360 Grad Drehung) der Kurbelwelle 132 zweimal linear nach oben und unten bewegen. Auf diese Weise kann die Kurbelwelle 132 genutzt werden, um die Pumpe 416 zu betreiben. Im Einzelnen kann Drehbewegung der Kurbelwelle 132 mittels des Zwischenrads 406 und des Kraftstoffpumpen-Antriebsrads 412 zu der Antriebswelle 415 der Pumpe 416 übertragen werden.
Das Zwischenrad und die Zwischenradanordnung 404 können somit zwischen der Kurbelwelle 132 und dem Kraftstoffpumpen-Antriebsrad 412 positioniert werden und können diese trennen. Ferner kann die Zwischenradanordnung 404 vertikal oberhalb der Kurbelwelle 132 positioniert werden. Das Zwischenrad 406 kann somit mittels mehrerer ineinandergreifender Zähne in kämmendem Eingriff mit dem ersten Ende 133 der Kurbelwelle 132 und mit dem Kraftstoffpumpen-Antriebsrad 412 stehen. Ferner könnten die Kurbelwelle 132 und insbesondere das Kurbelwellenrad nicht in kämmendem Eingriff mit dem Kraftstoffpumpen-Antriebsrad 412 stehen. Somit können das Kurbelwellenrad 402 und das Kraftstoffpumpen-Antriebsrad 412 durch das Zwischenrad 406 getrennt sein. Somit könnten die Kurbelwelle 132 und das Kraftstoffpumpen-Antriebsrad 412 nicht in körperlichem Kontakt miteinander stehen. Zwischen der Kurbelwelle 132 und dem Kraftstoffpumpen-Antriebsrad 412 kann aber mittels des Zwischenrads 406 immer noch Drehmoment übertragen werden.
Das Kraftstoffpumpen-Antriebsrad 412 kann in etwa den gleichen Durchmesser und/oder die gleiche Anzahl an Zähnen wie das Kurbelwellenrad 402 aufweisen. In solchen Beispielen kann das Kraftstoffpumpen-Antriebsrad 412 somit einen kleineren Durchmesser als das Zwischenrad 406 aufweisen und kann in etwa 45 Zähne umfassen. Ferner kann das Kraftstoffpumpen-Antriebsrad 412 bei in etwa der gleichen Winkelgeschwindigkeit wie die Kurbelwelle 132 drehen. In anderen Beispielen kann das Kraftstoffpumpen-Antriebsrad 412 aber einen größeren oder kleineren Durchmesser als das Kurbelwellenrad 402 aufweisen und/oder kann mehr oder weniger Zähne als das Kurbelwellenrad 402 umfassen. Ferner dreht das Kraftstoffpumpen-Antriebsrad 412 in der Gegenrichtung des Zwischenrads 406. Somit dreht das Kraftstoffpumpen-Antriebsrad 412 in der gleichen Richtung wie die Kurbelwelle 132.
Auf diese Weise können eine seitliche Belastung der Kraftstoffpumpen-Antriebswelle 415 und Kraftstoffpumpenlager relativ zu Systemen, bei denen Riemen und Riemenscheiben genutzt werden, um die Kurbelwelle 132 mit der Kraftstoffpumpen-Antriebswelle 415 zu verbinden, durch Aufnehmen des Zwischenrads 406 als Drehmomentübertragungsmechanismus zwischen der Kurbelwelle 132 und der Kraftstoffpumpen-Antriebswelle 415 reduziert werden. Ferner können zwischen der Kraftstoffpumpe 416 und der Kurbelwelle 132 entstehende Reibungsverluste relativ zu Systemen, bei denen Riemen und Riemenscheiben genutzt werden, um die Kurbelwelle 132 mit der Kraftstoffpumpen-Antriebswelle 415 zu verbinden, durch Verbinden der Kurbelwelle 132 mit der Kraftstoffpumpen-Antriebswelle 415 mittels der Zwischenradanordnung 404 reduziert werden. Somit können Reibung und Verschleiß an der Kraftstoffpumpe 416 reduziert werden und eine Haltbarkeit der Kraftstoffpumpe 416 kann durch Reduzieren der Last an einem oder mehreren Lagern der Kraftstoffpumpe 416 reduziert werden. Des Weiteren kann ein Abstand zwischen der Kurbelwelle 132 und der Kraftstoffpumpe 416 durch Aufnehmen des Zwischenrads 406 relativ zu Systemen, bei denen Riemen und Riemenscheiben genutzt werden, um die Kurbelwelle 132 mit der Kraftstoffpumpe 416 zu verbinden, reduziert werden, wodurch die Größe, der Bauraum und die Kosten des Motorsystems 10 reduziert werden.
Der Nockenwellen-Antriebsriemen 146 kann durch die Zwischenradanordnung 404 angetrieben werden. Im Einzelnen kann der Nockenwellen-Antriebsriemen 146 eine Außenumfangsfläche der Spannrolle 408 kontaktieren. Somit kann der Nockenwellen-Antriebsriemen 146 drehen, wenn die Zwischenradanordnung 404 dreht. Auf diese Weise kann die Kurbelwelle 132 den Nockenwellen-Antriebsriemen 146 mittels der Zwischenradanordnung 404 antreiben. Im Einzelnen treibt die Kurbelwelle 132 Drehung der Zwischenradanordnung 404 mittels eines kämmenden Eingriffs zwischen dem ersten Ende 133 der Kurbelwelle 132 und dem Zwischenrad 406 an, und Drehung des Zwischenrads 406 treibt Drehung des Nockenwellen-Antriebsriemens 146 mittels der Rolle 408 an. Auf diese Weise kann die Kurbelwelle 132 Drehung der Zwischenradanordnung 404 antreiben und die Zwischenradanordnung 404 kann Drehung sowohl des Nockenwellen-Antriebsriemens 146 als auch des Kraftstoffpumpen-Antriebsrads 412 antreiben. Der Nockenwellen-Antriebsriemen 146 muss die Kurbelwelle 132 aber nicht kontaktieren.
Der Nockenwellen-Antriebsriemen 146 kann zusätzlich Außenumfangsflächen der Nockenwellen-Riemenscheiben 142 und 144 kontaktieren. Im Einzelnen können die Nockenwellen-Riemenscheiben 142 und 144 äußere Zähne 438 umfassen, die mit dem Nockenwellen-Antriebsriemen 146 in kämmendem Eingriff stehen können. In manchen Beispielen können die Riemenscheiben 142 und 144 jeweils in etwa 21 Zähne umfassen. In anderen Beispielen können die Riemenscheiben 142 und 144 aber jeweils mehr oder weniger als 21 Zähne umfassen. Die Anzahl an Zähnen an den Riemenscheiben 142 und 144 und/oder die Bemessung der Riemenscheiben 142 und 1445 können gewählt werden, um zwischen der Kurbelwelle 132 und den Riemenscheiben 142 und 144 ein Übersetzungsverhältnis von 2:1 zu erreichen, so dass die Riemenscheiben 142 und 144 sowie die Nockenwellen alle zwei vollständige Drehungen der Kurbelwelle 132 eine vollständige Drehung abschließen. Eine vollständige Drehung kann als Drehung von 360 Grad definiert sein. Somit können die Nockenwellen und Riemenscheiben 142 und 144 alle 720 Grad, die sich die Kurbelwelle 132 dreht, um 360 Grad drehen.
Eine Drehung der Zwischenradanordnung 404 mittels der sich drehenden Kurbelwelle 132 kann somit Drehung des Nockenwellen-Antriebsriemens 146 antreiben, der wiederum Drehung der Nockenwellen-Riemenscheiben 142 und 144 antreiben kann. Die Nockenwellen-Riemenscheiben 142 und 144 können sich mit den Nockenwellen eine Drehachse teilen. Insbesondere kann sich die Einlassnockenwellen-Riemenscheibe 142 eine Drehachse mit einer Einlassnockenwelle 448 teilen und die Auslassnockenwellen-Riemenscheibe 144 kann sich eine Drehachse mit der Auslassnockenwelle 148 teilen. Die Einlassnockenwellen-Riemenscheibe 142 kann mit der Einlassnockenwelle 448 drehfest sein, so dass die Nockenwellen-Riemenscheibe 142 und die Nockenwelle 448 bei in etwa der gleichen Winkelgeschwindigkeit drehen, und/oder die Auslassnockenwellen-Riemenscheibe 144 kann mit der Auslassnockenwelle 148 drehfest sein, so dass die Nockenwellen-Riemenscheibe 144 und die Nockenwelle 148 bei in etwa der gleichen Winkelgeschwindigkeit drehen. In anderen Beispielen kann aber ein System für variable Ventilsteuerung enthalten sein, um die relative Drehzahl der Riemenscheiben 142 und 144 sowie der Nockenwellen 148 und 448 einzustellen. Wie in dem Beispiel von 4 gezeigt ist, können die Nockenwellen 148 und 448 sowie die Nockenwellen-Riemenscheiben 142 und 144 vertikal oberhalb der Zwischenradanordnung 404 positioniert sein.
Auf diese Weise kann der Riemen 146 die Zwischenradanordnung 404 mit den Nockenwellen-Riemenscheiben 142 und 144 verbinden. Anders gesagt kann der Riemen 146 direkt mit der Spannrolle 408 und nicht mit der Kurbelwelle 132 verbunden werden. Somit kann Drehbewegung der Kurbelwelle 132 mittels des Riemens 146 zunächst zu der Zwischenradanordnung 404 und dann von der Zwischenradanordnung 404 zu den Nockenwellen-Riemenscheiben 142 und 144 übertragen werden. Der Riemen 146 kann um die Außenflächen der Spannrolle 408 und der Nockenwellen-Riemenscheiben 142 und 144 eine geschlossene Schleife bilden. Somit kann die Lineargeschwindigkeit der Nockenwellen-Riemenscheiben 142 und 144 an den äußeren Rändern oder Zähnen der Riemenscheiben 142 und 144 in etwa gleich der Lineargeschwindigkeit der Spannrolle 408 an der Außenfläche der Rolle 408 sein. Ferner können aufgrund des sich drehenden Riemens 146, der die Riemenscheiben 142 und 144 mit der Zwischenradanordnung 404 verbindet, die Nockenwellen-Riemenscheiben 142 und 144 in der gleichen Richtung wie die Zwischenradanordnung 404 drehen. Somit können die Nockenwellen-Riemenscheiben 142 und 144 in einer Richtung entgegen der Kurbelwelle drehen. Somit kann die Kurbelwelle 132 in einer ersten Richtung drehen, und die Zwischenradanordnung 404 und die Riemenscheiben 142 und 144 drehen in einer zweiten Richtung, wobei die zweite Richtung entgegengesetzt zur ersten Richtung ist. Wenn zum Beispiel die Kurbelwelle 132 von dem Vorderende 102 des Motorsystems 10 gesehen in einer Richtung gegen den Uhrzeigersinn dreht, drehen die Riemenscheiben 142 und 144 im Uhrzeigersinn.
Das Motorsystem 10 kann ferner eine Spannvorrichtung 410 umfassen. Wie in dem Beispiel von 4 gezeigt ist, kann die Spannvorrichtung 410 vertikal oberhalb der Zwischenradanordnung 404 positioniert sein. Die Spannvorrichtung 410 kann drehbar sein und kann mittels einer Feder vorgespannt werden, um in einer Richtung zu drehen. In dem Beispiel von 4 kann die Feder der Spannvorrichtung 410 die Spannvorrichtung 410 vorspannen, um von dem Vorderende 102 des Motorsystems 10 gesehen gegen den Uhrzeigersinn zu drehen. Somit kann die Spannvorrichtung 410 dem Riemen 146 eine Querkraft nach links (z. B. entlang der Querachse 154 in der positiven Richtung) liefern, und der Riemen 146 kann entsprechend eine Normalkraft in einer Richtung entgegen der Spannvorrichtung 410 nach rechts (z. B. entlang der Querachse 154 in der negativen Richtung) ausüben. Auf diese Weise kann die Spannvorrichtung 410 die Spannung in dem Riemen 146 bei einem in etwa konstanten Betrag halten. Die Spannvorrichtung 410 kann eine äußere erste Fläche 411 des Riemens 146 kontaktieren, während die Riemenscheiben 142 und 144 sowie die Spannrolle 408 eine gegenüberliegende innere zweite Fläche 413 des Riemens 146 kontaktieren können.
Aufgrund seines größeren Durchmessers und/oder seiner größeren Anzahl an Zähnen relativ zu dem Kurbelwellenrad 402 kann das Zwischenrad 406 bei einer kleineren Winkelgeschwindigkeit als die Kurbelwelle 132 drehen. Bei Verbindung mit der Zwischenradanordnung 404 kann der Riemen 146 somit bei einer niedrigeren Drehzahl als bei Verbindung mit der Kurbelwelle 132 drehen. Da die Drehzahl des Riemens 146 reduziert werden kann, kann der Durchmesser der Nockenwellen-Riemenscheiben 142 und 144 in der in 4 gezeigten Ausführungsform des Motorsystems relativ zu Motorsystemen, bei denen der Nockenwellenriemen direkt mit der Kurbelwelle 132 verbunden ist, reduziert werden, um zwischen der Kurbelwelle 132 und den Nockenwellen-Riemenscheiben 142 und 144 ein Sollwinkelgeschwindigkeitsverhältnis zu erreichen. Zum Beispiel kann das Sollwinkelgeschwindigkeitsverhältnis zwischen der Kurbelwelle 132 und den Nockenwellen-Riemenscheiben 142 und 144 etwa 2:1 betragen, so dass die Nockenwellen-Riemenscheiben 142 und 144 sowie die Nockenwellen 148 und 448 in etwa eine vollständige Drehung pro zwei vollständige Drehungen der Kurbelwelle 132 abschließen. Es versteht sich aber, dass das Sollwinkelgeschwindigkeitsverhältnis in anderen Beispielen größer oder kleiner als 2:1 sein kann. Durch Reduzieren des Durchmessers der Nockenwellen-Riemenscheiben 142 und 144 können die Gesamtgröße, der Bauraum und die Kosten des Motorsystems 10 relativ zu dem System, bei dem der Nockenwellenriemen direkt mit der Kurbelwelle 132 verbunden ist, reduziert werden. In manchen Beispielen können die Durchmesser der Nockenwellen-Riemenscheiben 142 und 144 in etwa gleich sein. In anderen Beispielen können die Durchmesser der Nockenwellen-Riemenscheiben 142 und 144 jedoch unterschiedlich sein.
Das Motorsystem 10 kann ferner eine Abgasrückführung (AGR) umfassen. Insbesondere kann das Motorsystem 10 ein Hochdruck-Abgasrückführungssystem umfassen, bei dem ein HP-AGR-Kanal (HP = kurz vom engl. High Pressure = Hochdruck) den Abgastrakt stromaufwärts der Turbine des Turboladers mit dem Teil stromabwärts des Verdichters des Turboladers in dem Ansaugtrakt 122 verbindet. Zusätzlich oder alternativ kann das Motorsystem 10 ein Niederdruck-AGR-System umfassen, bei dem ein LP-AGR-Kanal (LP = kurz vom engl. Low Pressure = Niederdruck) den Abgastrakt stromabwärts der Turbine des Turboladers mit dem Teil stromaufwärts des Verdichters des Turboladers in dem Ansaugtrakt 122 verbindet. Auf diese Weise können Abgase zu dem Ansaugtrakt 122 rückgeführt werden. Der Ansaugtrakt 122 ist in 4 mit einer Einlassdrosselklappe 418 gezeigt, die eine in das Motorsystem 10 strömende Luftmenge regeln kann.
Der AGR-Kanal 420 kann den Abgastrakt mit dem Motoreinlass verbinden. In Beispielen, bei denen das AGR-System als HP-AGR-System ausgelegt ist, etwa in dem Beispiel von 4, kann der AGR-Kanal 420 im Einzelnen mit einem Ansaugkrümmer 422 verbunden sein. Der Ansaugkrümmer 422 kann ein integrierter Ansaugkrümmer 422 sein. Der Ansaugkrümmer 422 leitet Ansauggase von dem Ansaugtrakt 122 zu jedem der Brennräume 118 (in 4 nicht gezeigt). Das AGR-System kann einen AGR-Kühler 424 zum Kühlen von Abgases umfassen, die zu dem Ansaugkrümmer 422 zurückgeführt werden. Im Einzelnen kann der AGR-Kühler 424 zum Kühlen der Abgase auf dem Weg zu dem Ansaugkrümmer 422 in dem AGR-Kanal 420 positioniert sein.
Unter Verweis nun auf 6 zeigt diese eine Seitenquerschnittansicht 600 des Motorsystems 10 an der zweiten Seite 112 des Motorsystems 10. Somit erfolgt der in 6 gezeigte Querschnitt des Motorsystems 10 an der zweiten Seite 112 des Motorsystems 10 entlang einer Ebene parallel zu der durch die vertikale Achse 152 und die Längsachse 156 definierte Ebene. In 6 liegen somit Innenkomponenten des Motorsystems 10 an der zweiten Seite 112 des Motorsystems 10 frei.
Wie in 6 dargestellt kann die Wasserpumpen-Riemenscheibe 138 vor (in der negativen Richtung der Längsachse 156) dem Kurbelwellenrad 402, dem Ölpumpenriemen 405 und der Ölpumpen-Riemenscheibe 403 etc. positioniert werden. Ferner können der Ölpumpenriemen 405 und die Ölpumpen-Riemenscheibe 403 vor und benachbart zu dem Kurbelwellenrad 402 positioniert werden. Somit kann das Kurbelwellenrad 402 hinter dem Kurbelwellenrad 402 und der Wasserpumpen-Riemenscheibe 138 positioniert werden. Das Kurbelwellenrad 402, das Zwischenrad 406 und das Kraftstoffpumpen-Antriebsrad 412 können jedoch entlang der Längsachse 156 an der gleichen Position positioniert werden. Somit können das Kurbelwellenrad 402, das Zwischenrad 406 und das Kraftstoffpumpen-Antriebsrad 412 entlang der gleichen Ebene parallel positioniert werden, wobei die Ebene eine Ebene parallel zu einer durch die vertikale Achse 152 und die Querachse 154 festgelegten Ebene sein kann. Die Drehachsen des Kraftstoffpumpen-Antriebsrads 412, des Kurbelwellenrads 402 und des Zwischenrads 406 können somit parallel zueinander sein. Durch Positionieren der Zahnräder 402, 412 und 406 in der gleichen Ebene kann die Länge des Motorsystems 10 bezüglich der Längsachse 156 relativ zu Systemen, bei denen die Pumpe 416 durch einen Riemen oder eine Kette angetrieben wird, reduziert werden. Somit können die Größe, der Bauraum und/oder die Kosten des Motorsystems 10 reduziert werden.
Wie in 6 dargestellt ist, können ferner die Kraftstoffpumpe 416 und das Kraftstoffpumpen-Antriebsrad 412 sowie die Kraftstoffpumpe 416 vertikal oberhalb der Kurbelwelle 132 positioniert werden. Zusätzlich oder alternativ kann die Kraftstoffpumpe 416 hinter dem ersten Ende 133 der Kurbelwelle 132 und/oder hinter dem Kurbelwellenrad 402, dem Zwischenrad 412 und dem Kraftstoffpumpen-Antriebsrad 412 positioniert werden. Ferner kann die Kraftstoffpumpe 416 unterhalb des Ansaugkrümmers 422 (unter Verweis auf 4 vorstehend gezeigt und beschrieben) und unterhalb der Nockenwellen-Riemenscheiben 142 und 144 positioniert werden. Die Kraftstoffpumpe 416 kann unterhalb des AGR-Kühlers 424 positioniert werden.
Wie in 6 dargestellt ist, sind ferner die Spannrolle 408 (in 6 durch den Nockenwellen-Antriebsriemen 146, der über der Spannrolle 408 positioniert ist, verdeckt), die Ölpumpen-Riemenscheibe 403, der Ölpumpenriemen 405 und der Nockenwellen-Antriebsriemen 146 an dem Vorderende 102 des Motorsystems 10 alle in einer gemeinsamen Ebene angeordnet. Somit können die Spannrolle 408, die Ölpumpen-Riemenscheibe 403, der Ölpumpenriemen 405 und der Nockenwellen-Antriebsriemen 146 entlang der gleichen Ebene parallel positioniert werden, wobei die Ebene eine Ebene parallel zu einer durch die vertikale Achse 152 und die Querachse 154 festgelegten Ebene sein kann. Anders gesagt können die Spannrolle 408, die Ölpumpen-Riemenscheibe 403, der Ölpumpenriemen 405 und der Nockenwellen-Antriebsriemen 146 entlang der Längsachse 156 an der gleichen Position positioniert werden. Ferner können die Drehachsen der Spannrolle 408, der Ölpumpen-Riemenscheibe 403, des Ölpumpenriemens 405 und des Nockenwellen-Antriebsriemens 146 parallel zueinander sein.
6 zeigt ebenfalls zwei der Kolben 202, die mittels jeweiliger Pleuelstangen 604 mit der Kurbelwelle 132 verbunden sind. Die Kurbelwelle 132 kann Hauptlager 602 und Gegengewichte 606 umfassen. Somit kann eine Linearbewegung der Kolben 202 in Drehbewegung der Kurbelwelle 132 umgesetzt werden.
Unter Bezug nun auf 7 und 8 zeigen diese perspektivische Seitenansichten 700 bzw. 800 des Vorderendes 102 des Motorsystems 10. 7 und 8 zeigen somit die Komponenten an dem Vorderende 102 des Motorsystems 10, das bereits in 4 und 5 gezeigt wurde, wobei die vordere Abdeckung 141 abgenommen ist, was Innenkomponenten des Motorsystems 10 an dem Vorderende 102 freilegt. Somit können 7 und 8 in der vorliegenden Beschreibung gemeinsam beschrieben werden.
Wie in 8 gezeigt ist, können die Nockenwellen-Riemenscheiben 142 und 144 vertikal oberhalb der Kraftstoffpumpe 416, der Zwischenradanordnung 404, der Spannvorrichtung 410, des Kraftstoffpumpen-Antriebsrads 412 und/oder der Kurbelwelle 132 positioniert werden. Ferner sind die Spannrolle, die Ölpumpen-Riemenscheibe 403, der Ölpumpenriemen 405, der Nockenwellen-Antriebsriemen 146 und die Nockenwellen-Riemenscheiben 142 und 144 an dem Vorderende 102 des Motorsystems 10 alle in einer gemeinsamen Ebene angeordnet. Somit können die Spannrolle 408, die Ölpumpen-Riemenscheibe 403, der Ölpumpenriemen 405, der Nockenwellen-Antriebsriemen 146 und die Nockenwellen-Riemenscheiben 142 und 144 entlang der gleichen Ebene parallel positioniert werden, wobei die Ebene eine Ebene parallel zu einer durch die vertikale Achse 152 und die Querachse 154 festgelegten Ebene sein kann. Anders gesagt können die Spannrolle 408, die Ölpumpen-Riemenscheibe 403, der Ölpumpenriemen 405, der Nockenwellen-Antriebsriemen 146 und die Nockenwellen-Riemenscheiben 142 und 144 entlang der Längsachse 156 an der gleichen Position positioniert werden. Ferner können die Drehachsen der Spannrolle 408, der Ölpumpen-Riemenscheibe 403, des Ölpumpenriemens 405, des Nockenwellen-Antriebsriemens 146 und der Nockenwellen-Riemenscheiben 142 und 144 parallel zueinander sein.
Die Kraftstoffpumpe 416 kann ferner unterhalb des Ansaugkrümmers 422 positioniert werden. Verglichen mit Beispielen, bei denen die Kraftstoffpumpe 416 mittels eines Riemens oder einer Kette mit der Kurbelwelle 132 verbunden ist, kann durch Verbinden der Kraftstoffpumpe 416 mittels eines Antriebsrads (z. B. des Zwischenrads 406) mit der Kurbelwelle 132 auf diese Weise der Abstand zwischen der Kraftstoffpumpe 416 und der Kurbelwelle 132 reduziert werden. Somit kann die Kraftstoffpumpe 416 unterhalb der Nockenwellen-Riemenscheiben 142 und 144 statt oberhalb der Riemenscheiben 142 und 144 positioniert werden, wie es in Beispielen der Fall sein kann, bei denen die Kraftstoffpumpe 416 von einer Riemenscheibe oder einem Riemen angetrieben wird. Verglichen mit Beispielen, bei denen die Kraftstoffpumpe 416 von einem Riemen angetrieben wird, kann die Höhe des Motorsystems 10 bezüglich der vertikalen Achse somit durch Antreiben der Kraftstoffpumpe 416 mittels eines Antriebsrads (z. B. Zwischenrad 406) reduziert werden.
Auf diese Weise kann durch Antreiben einer Kraftstoffpumpe mittels einer Reihe von Rädern, die Drehmoment von einer Kurbelwelle auf die Kraftstoffpumpe übertragen, eine technische Wirkung des Reduzierens einer seitlichen Belastung einer Kraftstoffpumpe erreicht werden. Ferner können verglichen mit Systemen, bei denen Riemen und Riemenscheiben genutzt werden, um die Kurbelwelle mit der Kraftstoffpumpe zu verbinden, zwischen Kraftstoffpumpe und Kurbelwelle auftretende Reibungsverluste reduziert werden. Durch Antreiben der Kraftstoffpumpe mit der Reihe von Rädern statt mit Riemen oder Ketten kann des Weiteren eine technische Wirkung des Reduzierens des Abstands zwischen der Kurbelwelle und der Kraftstoffpumpe erreicht werden, wodurch die Größe, der Bauraum und die Kosten des Motorsystems reduziert werden.
Durch Verbinden eines Nockenwellen-Antriebsriemens mit einem durch ein Kurbelwellenrad angetriebenen Zwischenrad, das einen größeren Durchmesser als ein Kurbelwellenrad aufweist, kann eine weitere technische Wirkung des Reduzierens von Motorgröße und Verbessern der Kompaktheit erreicht werden. Da das Zwischenrad bei einer langsameren Geschwindigkeit als die Kurbelwelle drehen kann, kann die Größe der Nockenwellen-Riemenscheiben reduziert werden, wodurch die Gesamtgröße, der Bauraum und die Kosten des Motorsystems relativ zu Systemen, bei denen der Nockenwellenriemen direkt mit der Kurbelwelle verbunden ist, reduziert werden. Die Größe, der Bauraum und die Kosten des Motorsystems können ferner durch Anordnen des Kurbelwellenrads, des Zwischenrads und des Kraftstoffpumpen-Antriebsrads parallel zueinander entlang der gleichen Ebene reduziert werden. Durch Positionieren der Räder in der gleichen Ebene kann die Länge des Motorsystems relativ zu Systemen, bei denen die Pumpe durch einen Riemen oder eine Kette angetrieben wird, reduziert werden.
Zu beachten ist, dass die hierin enthaltenen beispielhaften Steuerungs- und Schätzroutinen mit verschiedenen Motor- und/oder Fahrzeugsystemkonfigurationen genutzt werden können. Zu beachten ist, dass die hierin offenbarten Steuerverfahren und -routinen als ausführbare Befehle in einem nicht flüchtigen Speicher gespeichert und von dem Steuersystem, das das Steuergerät kombiniert mit den verschiedenen Sensoren, Aktoren und anderer Motorhardware umfasst, ausgeführt werden können. Die hierin beschriebenen bestimmten Routinen können ein oder mehrere einer Anzahl von Verarbeitungsstrategien wie ereignisgesteuert, interruptgesteuert, Multitasking, Multithreading und dergleichen darstellen. Somit können verschiedene gezeigte Schritte, Operationen und/oder Funktionen in der gezeigten Abfolge oder parallel durchgeführt oder in manchen Fällen übergangen werden. Analog ist die Reihenfolge der Verarbeitung nicht unbedingt erforderlich, um die hierin beschriebenen Merkmale und Vorteile der beispielhaften Ausführungsformen zu erreichen, wird aber für einfache Darstellung und Beschreibung vorgesehen. Abhängig von der verwendeten bestimmten Strategie können ein oder mehrere der gezeigten Schritte, Operationen und/oder Funktionen wiederholt durchgeführt werden. Ferner können die beschriebenen Schritte, Operationen und/oder Funktionen einen Code graphisch darstellen, der in einen nicht flüchtigen Speicher des maschinell lesbaren Speichermediums in dem Motorsteuersystem zu programmieren ist, wobei die beschriebenen Schritte durch Ausführen der Befehle in einem System ausgeführt werden, das die verschiedenen Motorhardware-Komponenten kombiniert mit dem elektronischen Steuergerät umfasst.
Es versteht sich, dass die hierin offenbarten Konfigurationen und Routinen beispielhafter Natur sind und dass diese spezifischen Ausführungsformen nicht in einschränkendem Sinne gesehen werden sollen, da zahlreiche Abänderungen möglich sind. Zum Beispiel kann die vorstehende Technologie bei V-6-, I-4-, I-6-, V-12-, 4-Zylinder-Boxer- und anderen Motortypen zum Einsatz kommen. Der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung umfasst alle neuartigen und nicht nahe liegenden Kombinationen und Unterkombinationen der verschiedenen Systeme und Auslegungen sowie andere Merkmale, Funktionen und/oder Eigenschaften, die hierin offenbart werden.
Die folgenden Ansprüche zeigen insbesondere bestimmte Kombinationen und Unterkombinationen auf, die als neuartig und nicht naheliegend betrachtet werden. Diese Ansprüche können auf ”ein” Element oder ”ein erstes” Element oder dessen Entsprechung hinweisen. Solche Ansprüche sind so zu verstehen, dass sie das Enthalten eines oder mehrerer solcher Elemente umfassen, wobei zwei oder mehr dieser Elemente weder gefordert noch ausgeschlossen werden. Es können andere Kombinationen und Unterkombinationen der offenbarten Merkmale, Funktionen, Elemente und/oder Eigenschaften durch Abänderung der vorliegenden Ansprüche oder durch Vorlage neuer Ansprüche in dieser oder einer verwandten Anmeldung beansprucht werden. Solche Ansprüche, seien sie nun breiter, enger, gleich oder von anderem Schutzumfang als die ursprünglichen Ansprüche gefasst, werden ebenfalls im Gegenstand der vorliegenden Offenbarung enthalten betrachtet.

Claims

Vorderende eines Motors, umfassend: ein erstes Ende einer Kurbelwelle; eine ein Zwischenrad und eine Spannrolle umfassende Zwischenradanordnung, wobei das Zwischenrad mit dem ersten Ende der Kurbelwelle in kämmendem Eingriff steht und die Spannrolle mit dem Zwischenrad verbunden ist und eine gemeinsame Drehachse mit diesem aufweist; erste und zweite Nockenwellenriemenscheiben, die vertikal über der Zwischenradanordnung positioniert sind; und einen Nockenantriebsriemen, der jeweils die ersten und zweiten Nockenwellenriemenscheiben und die Spannrolle berührt.
Vorderende nach Anspruch 1, wobei der Nockenantriebsriemen die Kurbelwelle nicht berührt.
Vorderende nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Vorderende des Motors gegenüber einem hinteren Ende des Motors angeordnet ist, wobei das hintere Ende eine mit einem zweiten Ende der Kurbelwelle verbundene Schwungscheibe umfasst.
Vorderende nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die ersten und zweiten Nockenwellenriemenscheiben einen gleichen Durchmesser aufweisen und relativ zu einer vertikalen Achse des Motors an einer Oberseite des Vorderendes des Motors zueinander benachbart positioniert sind, wobei die Oberseite gegenüber einer Unterseite des Motors angeordnet ist, wobei die Unterseite eine Ölwanne umfasst.
Vorderende nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Spannrolle einen kleineren Durchmesser als das Zwischenrad aufweist und wobei der Nockenantriebsriemen eine Außenumfangsfläche der Spannrolle berührt.
Vorderende nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das erste Ende der Kurbelwelle in einer ersten Richtung dreht, die Zwischenradanordnung in einer zweiten Richtung entgegen der ersten Richtung dreht und die ersten und zweiten Nockenwellenriemenscheiben in der zweiten Richtung drehen.
Vorderende nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welches weiterhin ein erstes Ende einer ersten Nockenwelle, das direkt mit der ersten Nockenwellenriemenscheibe verbunden ist, und ein zweites Ende einer zweiten Nockenwelle, das direkt mit der zweiten Nockenwellenriemenscheibe verbunden ist, umfasst, wobei die erste und die zweite Nockenwelle in einer Richtung entgegen einer Drehrichtung des ersten Endes der Kurbelwelle drehen.
Vorderende nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Zwischenrad 63 Zähne aufweist, das erste Ende der Kurbelwelle 45 Zähne aufweist und die ersten und zweiten Nockenwellenriemenscheiben jeweils 21 Zähne aufweisen.
Vorderende nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welches weiterhin ein Ölpumpen-Antriebsrad umfasst, das mittels eines Ölpumpen-Antriebsriemens mit dem ersten Ende der Kurbelwelle antreibend verbunden ist, wobei der Ölpumpen-Antriebsriemen, das Ölpumpen-Antriebsrad, der Nockenantriebsriemen und die ersten und zweiten Nockenwellenriemenscheiben an dem Vorderende des Motors alle in einer gleichen Ebene angeordnet sind.
Vorderende nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welches weiterhin ein Kraftstoffpumpen-Antriebsrad in kämmendem Eingriff mit dem Zwischenrad umfasst, wobei das Kraftstoffpumpen-Antriebsrad direkt mit einer Antriebswelle einer Kraftstoffpumpe verbunden ist.
Verfahren für einen Motor, umfassend: Übertragen einer Drehbewegung von einer Kurbelwelle zu einem Zwischenrad, wobei das Zwischenrad mittels mehrerer ineinandergreifender Zähne mit einem ersten Ende der Kurbelwelle kämmt; Drehen einer Spannrolle, die mittels Drehung des Zwischenrads direkt mit dem Zwischenrad verbunden ist, wobei das Zwischenrad und die Spannrolle eine gemeinsame Drehachse aufweisen; und Antreiben von Drehung der ersten und zweiten Nockenwellenriemenscheiben durch einen Nockenantriebsriemen, der durch die Spannrolle angetrieben wird, wobei der Nockenantriebsriemen eine Außenfläche der ersten und zweiten Nockenwellenriemenscheiben und der Spannrolle berührt.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei das Übertragen von Drehbewegung von der Kurbelwelle zu dem Zwischenrad ein Drehen der Kurbelwelle in einer ersten Richtung und ein Drehen des Zwischenrads in einer zweiten Richtung entgegen der ersten Richtung umfasst und wobei ein Drehen der Spannrolle ein Drehen der Spannrolle in der zweiten Richtung umfasst.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welches weiterhin ein Drehen einer ersten Nockenwelle, die direkt mit der ersten Nockenwellenriemenscheibe verbunden ist, in der zweiten Richtung und ein Drehen einer zweiten Nockenwelle, die direkt mit der zweiten Nockenwellenriemenscheibe verbunden ist, in der zweiten Richtung umfasst.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Antreiben von Drehung der ersten und zweiten Nockenwellenriemenscheiben das Drehen der ersten und zweiten Nockenwellenriemenscheiben bei der halben Drehzahl der Nockenwelle umfasst.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Zwischenrad, die Spannrolle und die ersten und zweiten Nockenwellenriemenscheiben alle an einem Vorderende des Motors angeordnet sind, wobei das Vorderende einem hinteren Ende des Motors, das eine Schwungscheibe des Motors umfasst, gegenüberliegt.
System für einen Motor, umfassend: ein Vorderende, umfassend: ein erstes Ende einer Kurbelwelle; eine ein Zwischenrad und eine Spannrolle umfassende Zwischenradanordnung, wobei das Zwischenrad mit dem ersten Ende der Kurbelwelle in kämmendem Eingriff steht und die Spannrolle mit dem Zwischenrad verbunden ist und eine gemeinsame Drehachse mit diesem aufweist; erste und zweite Nockenwellenriemenscheiben, die mit ersten bzw. zweiten Nockenwellen verbunden sind; und einen Nockenantriebsriemen, der jeweils die ersten und zweiten Nockenwellenriemenscheiben und die Spannrolle und nicht das erste Ende der Kurbelwelle berührt; und ein hinteres Ende, das gegenüber dem vorderen Ende angeordnet ist, wobei das hintere Ende eine mit einem zweiten Ende der Kurbelwelle verbundene Schwungscheibe umfasst.
System nach Anspruch 16, wobei die Spannrolle einen kleineren Durchmesser als das Zwischenrad aufweist, wobei das Zwischenrad eine größere Anzahl von Zähnen als das erste Ende der Kurbelwelle umfasst.
System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Vorderende weiterhin ein Kraftstoffpumpen-Antriebsrad in kämmendem Eingriff mit dem Zwischenrad umfasst, wobei das Kraftstoffpumpen-Antriebsrad direkt mit einer Antriebswelle einer Kraftstoffpumpe verbunden ist, wobei die Kraftstoffpumpe verglichen mit dem Vorderende des Motors weiter innen zum Motor positioniert ist.
System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Vorderende weiterhin ein Ölpumpen-Antriebsrad in kämmendem Eingriff mit einer Kurbelwellenriemenscheibe umfasst, die mit dem ersten Ende der Kurbelwelle direkt verbunden ist und mit einer Eingangswelle einer Ölpumpe direkt verbunden ist, wobei ein Ölpumpenriemen jeweils die Kurbelwellenriemenscheibe und das Ölpumpen-Antriebsrad kontaktiert.
System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Vorderende weiterhin eine Spannvorrichtung umfasst, die vertikal oberhalb der Zwischenradanordnung und vertikal unterhalb der ersten und zweiten Nockenwellenriemenscheiben angeordnet ist, wobei eine Seite der Spannvorrichtung eine Außenfläche des Nockenantriebsriemens berührt und wobei eine Innenfläche des Nockenantriebsriemens die ersten und zweiten Nockenwellenriemenscheiben berührt.