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Hintergrund der Erfindung
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1. Gebiet der Erfindung
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Die
Erfindung betrifft einen Verbrennungsmotor, in dem das in einer Ölwanne
aufgefangene Öl durch den Betrieb einer Ölpumpe
Schmierstellen zugeführt wird.
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2. Beschreibung des einschlägigen
Stands der Technik
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Normalerweise
ist eine Ölwanne an einem unteren Bereich eines Verbrennungsmotors
in einer vertikalen Richtung bzw. vertikal ausgerichtet angebracht,
und das zur Schmierung dienende Öl wird in der Ölwanne
aufgefangen. Schließlich wird das Öl durch den
Betrieb einer Ölpumpe unter Druckzufuhr aus der Ölwanne
bewegt, so dass es den Schmierstellen des Verbrennungsmotors, wie
z. B. den Lagerbereichen der Kurbelwelle und dergleichen, zugeführt
wird. Darüber hinaus ist eine Konstruktion vorgesehen,
bei der das Öl, das zur Schmierung der Schmierstellen verwendet
worden ist, von den Schmierstellen herabläuft, um in der Ölwanne
aufgefangen zu werden.
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Im
Innenraum eines solchen Verbrennungsmotors (z. B. dem Innenraum
des Kurbelgehäuses) kommt es unweigerlich zu einer Vermischung
von Gas (z. B. Luft, das Durchblasegas, etc.) mit dem Öl. Bildet
das Gas, nachdem es sich mit dem Öl vermischt hat, im Öl
Blasen, stellen die Blasen einen Faktor dar, der eine Verschlechterung
der Druckzufuhr oder Pumpleistung der Ölpumpe und somit
eine Verschlechterung der Schmierleistung etc. hervorruft.
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Daher
wird in der japanischen Patentanmeldungsveröffentlichungsschrift
2005-171921 (
JP-A-2005-171921 )
eine Vorrichtung zum Entfernen von Blasen aus dem Öl vorgeschlagen.
Diese Vorrichtung ist mit einer Druckentlastungskammer ausgestattet,
die innerhalb der Ölwanne definiert ist und in die das Öl
strömt. Das Öl wird über die Druckentlastungskammer
in die Ölpumpe gesogen. Darüber hinaus dient eine Öleinlassöffnung,
die in der Druckentlastungskammer ausgebildet ist, als eine sogenannte
Drossel. Dementsprechend wird in der vorstehenden Vorrichtung die
Abscheidung der Blasen aus dem Öl durch die Verringerung
des Drucks begünstigt, die dem Einströmen des Öls
in die Druckentlastungskammer zugeschrieben wird. Das Öl,
aus dem die Blasen abgeschieden worden sind, wird dementsprechend
in die Ölpumpe gesogen.
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In
der vorstehenden Vorrichtung dient die vorstehend erwähnte Öleinlassöffnung
während des Betriebs der Ölpumpe, d. h. während
des Betriebs des Verbrennungsmotors, als eine Drossel. Somit können
im Vergleich zu einem Verbrennungsmotor, der nicht mit der Druckentlastungskammer
ausgestattet ist, möglicherweise Schwierigkeiten auftreten, wie
z. B. ein Anstieg der auf die Ölpumpe einwirkenden Betriebslast
und ein dadurch verursachter Anstieg des Kraftstoffverbrauchs des
Verbrennungsmotors etc. Somit kann von dieser Vorrichtung nicht
behauptet werden, dass sie Blasen effizient aus Öl abscheiden
kann. Dementsprechend besteht in dieser Hinsicht also noch Spielraum
zur Verbesserung.
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Kurzfassung der Erfindung
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Die
Erfindung schafft einen Verbrennungsmotor, der in der Lage ist,
Gasblasen, die sich mit dem Öl vermischt haben, in geeigneter
Weise aus dem Öl abzuscheiden.
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Ein
Aspekt der Erfindung betrifft einen Verbrennungsmotor mit einer
Struktur, die so beschaffen ist, dass das Öl in einer Ölwanne
durch den Betrieb einer Ölpumpe unter Druckzufuhr zur einer
Schmierstelle bewegt wird und, dass das zur Schmierung der Schmierstelle
verwendete Öl herabläuft bzw. nach unten läuft
und in der Ölwanne aufgefangen wird. Der Verbrennungsmotor
beinhaltet: eine Durchblasegas-Verarbeitungsvorrichtung mit einer
Abführleitung, die einen Bereich der Saugleitung auf einer stromabwärtigen
Seite des Drosselventils in einer Einströmrichtung und
einen Innenraum eines Kurbelgehäuses so miteinander verbindet,
dass sie miteinander kommunizieren, und einem Einwegventil, durch
das das Gas nur in einer Richtung aus dem Innenraum des Kurbelgehäuses
zu der Saugleitung über die Abführleitung abgeführt
werden kann; eine Druckkammer, die in dem Innenraum des Kurbelgehäuses
definiert ist und zu der ein Endbereich der Abführleitung
offen steht; und eine Zwangseinführeinrichtung zum Einführen
von Öl, das in dem Innenraum des Kurbelgehäuses
zerstäubt worden ist, in einen Innenraum der Druckkammer,
bevor das Öl sich mit dem in der Ölwanne aufgefangenen Öl
vermischt.
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Gemäß der
vorstehenden Konstruktion kann in einem Verbrennungsmotor, der mit
einer Durchblasegas-Verarbeitungsvorrichtung versehen ist, die ein Durchblasegas
in dem Kurbelgehäuse an die Saugleitung unter Inanspruchnahme
des Drucks (dem sogenannten Einlassunterdruck) in einem Bereich
der Saugleitung auf der stromabwärtigen Seite des Drosselventils
in der Einströmrichtung abführt, wobei durch die
Inanspruchnahme des Einlassunterdrucks bewirkt wird, dass der Druck
in einem Bereich innerhalb des Kurbelgehäuses (in der Druckkammer)
den Umgebungsdruck unterschreitet. Indem dann das Öl durch
die Druckkammer, deren Druck gesenkt worden ist, bewegt wird, kann
der Druck des Öls reduziert werden. Somit können
gemäß der vorstehenden Konstruktion die mit dem Öl
vermischten Blasen durch Inanspruchnahme des Einlassunterdrucks
effizient aus dem Öl abgeschieden werden, ohne das die
auf die Ölpumpe einwirkende Last erhöht wird.
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In
dem Verbrennungsmotor gemäß diesem Aspekt kann,
im Gegensatz zu der in Verbindung bzw. Kommunikation befindlichen
Druckkammer, die Druckkammer einen Fensterbereich aufweisen, der den
Innenraum der Druckkammer und den Innenraum des Kurbelgehäuses
miteinander verbindet, und die Zwangseinführeinrichtung
kann das zerstäubte Öl durch den Fensterbereich
in den Innenraum der Druckkammer einführen, bevor sich
das Öl mit dem in der Ölwanne aufgefangenen Öl
vermischt.
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In
dem Verbrennungsmotor gemäß diesem Aspekt kann
der Fensterbereich so konfiguriert sein, dass zumindest ein Bereich
des Fensterbereichs mit einem vorstehenden Bereich in einer inneren
Wandoberfläche des Kurbelgehäuses überlappt, der
dadurch definiert ist, dass ein Betätigungselement, das zusammen
mit der Kurbelwelle innerhalb des Kurbelgehäuses betätigt
wird, zu der inneren Wandoberfläche des Kurbelgehäuses
aus einer orthogonal zu einer Richtung einer Achse der Kurbelwelle
verlaufenden Richtung hervorsteht, wobei es sich bei der Zwangseinführeinrichtung
um das Betätigungselement handeln kann.
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Gemäß den
vorstehenden Konstruktionen kann das in dem Kurbelgehäuse
zerstäubte Öl per Zwangsbetätigung in
den Innenraum der Druckkammer eingeführt werden, indem
die durch die Betätigung des Betätigungselements
verursachte Luftströmung in Anspruch genommen wird.
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In
dem Verbrennungsmotor gemäß dem Aspekt der Erfindung
kann der Verbrennungsmotor in einem Fahrzeug geneigt bzw. schräg
angebracht sein, wobei dabei eine von zwei Seitenwänden
des Kurbelgehäuses in einer orthogonal zu der Richtung der
Achse der Kurbelwelle verlaufenden Richtung weiter unten im Fahrzeug
positioniert ist als die jeweils andere der Seitenwände,
und die Druckkammer kann auf der einen Seitenwand der beiden Seitenwände
ausgebildet sein, die weiter unten im Fahrzeug als die andere Seitenwand
positioniert ist.
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Gemäß dieser
Konstruktion kann, wenn das Öl in die Druckkammer eingeführt
wird, das in dem Kurbelgehäuse zerstäubte Öl
durch Nutzung der Schwerkraft geführt bzw. gezielt bewegt
werden.
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In
dem Verbrennungsmotor gemäß dem Aspekt der Erfindung
kann die Durchblasegas-Verarbeitungsvorrichtung eine Einführleitung
aufweisen, die einen Bereich der Saugleitung auf einer Seite stromauf
des Drosselventils in der Einströmrichtung mit dem Innenraum
des Kurbelgehäuses, unabhängig von der Abführleitung,
so verbindet, dass sie miteinander kommunizieren.
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In
dem Verbrennungsmotor gemäß dem Aspekt der Erfindung
kann der Druck im Innenraum der Druckkammer niedriger sein als der
Druck im Innenraum des Kurbelgehäuses, der sich von der
Druckkammer unterscheidet.
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In
dem Verbrennungsmotor gemäß dem Aspekt der Erfindung
kann es sich bei dem Endbereich der Abführleitung um einen
Endbereich der Abführleitung handeln, der sich auf einer
Seite des Kurbelgehäuses befindet.
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In
dem Verbrennungsmotor gemäß dem Aspekt der Erfindung
kann zumindest ein Bereich des Fensterbereichs in einer vertikalen
Richtung bzw. vertikal über der Flüssigkeitsoberfläche
des Öls, das im Inneren der Ölwanne aufgefangen
worden ist, angeordnet sein.
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In
dem Verbrennungsmotor gemäß dem Aspekt der Erfindung
kann der Fensterbereich in einer vertikalen Richtung bzw. vertikal
unterhalb der Achse der Kurbelwelle angeordnet sein, und die Kurbelwelle kann
sich so drehen, dass sich eine untere Oberfläche der Kurbelwelle
dem Fensterbereich nähert.
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In
dem Verbrennungsmotor gemäß dem Aspekt der Erfindung
kann die orthogonal zur Richtung der Achse der Kurbelwelle verlaufende
Richtung orthogonal zur vertikalen Richtung verlaufen.
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In
dem Verbrennungsmotor gemäß dem Aspekt der Erfindung
kann die Ölpumpe durch eine Drehung bzw. Drehbewegung der
Kurbelwelle angetrieben werden.
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In
dem Verbrennungsmotor gemäß dem Aspekt der Erfindung
kann die Zwangseinführeinrichtung das zerstäubte Öl,
per Zwangsbetätigung, durch den Fensterbereich in den Innenraum
der Druckkammer einführen, bevor sich das Öl mit
dem in der Ölwanne aufgefangenen Öl vermischt.
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Kurzbeschreibung der Zeichnung
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Die
vorstehenden und weiteren Aspekte, Merkmale und Vorteile der Erfindung
werden anhand der nachstehenden Beschreibung der beispielhaften Ausführungsformen unter
Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher
erläutert, in der zur Benennung identischer Elemente identische
Bezugszeichen verwendet werden. Es zeigen:
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1 eine
schematische Konstruktionszeichnung eines Verbrennungsmotors gemäß einer Ausführungsform
der Erfindung;
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2 eine
Teilschnittansicht, die eine teilweise im Querschnitt dargestellte
Struktur eines Verbrennungsmotor gemäß einer Ausführungsform
der Erfindung darstellt;
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3 eine
vergrößerte Seitenansicht, die einen Bereich zeigt,
der mit einer Druckkammer versehen ist, die sich in einer inneren
Wandoberfläche eines Kurbelgehäuses gemäß einer
Ausführungsform der Erfindung befindet; und
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4 eine
schematische Darstellung, die eine Innenstruktur eines Verbrennungsmotors
gemäß einer Ausführungsform der Erfindung
schematisch darstellt.
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Ausführliche Beschreibung
der Ausführungsformen
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Nachstehend
erfolgt eine Beschreibung eines Verbrennungsmotors gemäß einer
Ausführungsform der Erfindung. Zunächst erfolgt
jedoch unter Bezugnahme auf 1 die Beschreibung
eines allgemeinen Aufbaus eines Verbrennungsmotors gemäß der
Ausführungsform. Darüber hinaus ist der Verbrennungsmotor
gemäß der Ausführungsform als eine Antriebsquelle
in einem Fahrzeug angebracht.
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Wie
in 1 gezeigt, ist eine Saugleitung 12 mit
einem Verbrennungsraum 11 eines Verbrennungsmotors 10 verbunden.
Die Saugleitung 12 ist mit einem Drosselventil 13 verbunden.
In diesem Verbrennungsmotor 10 wird die Luft durch die
Saugleitung 12 in den Verbrennungsraum 11 gesogen,
und die Menge der eingesogenen Luft wird durch eine Steuerung des Öffnungsgrads
bzw. -winkels des Drosselventils 13 angepasst. Daneben
ist eine Abgasleitung 14 mit dem Verbrennungsraum 11 des Verbrennungsmotors 10 verbunden.
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Eine
Kurbelwelle 16 ist in einem Kurbelgehäuse 15 des
Verbrennungsmotors 10 angeordnet. Die Kurbelwelle 16,
die um ihre eigene Achse drehbar gelagert ist, ist an einem unteren
Bereich eines Zylinderblocks 17 des Verbrennungsmotors 10 angebracht.
Ein Kolben 19 ist mit der Kurbelwelle 16 über eine
Pleuelstange 18 verbunden. Während des Betriebs
des Verbrennungsmotors 10 werden die in 3 in
der Auf- und Abwärtsrichtung dargestellten Hin- und Herbewegungen
des Kolbens 19 mittels der Pleuelstange 18 in
eine Drehbewegung der Kurbelwelle 16 umgewandelt. Außerdem
ist die Kurbelwelle 16 mit einem Gegengewicht 20 versehen,
um das Auftreten von Vibrationen einzudämmen, die der Drehbewegung
des Motors zugeschriebenen werden.
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Der
Verbrennungsmotor 10 ist mit einer Ölwanne versehen,
die so konfiguriert ist, dass sie einen an der unteren Seite des
Fahrzeugs befindlichen Endbereich des Motors 10 bedeckt.
Darüber hinaus ist eine Ölpumpe 22, die
das Öl unter Druckzufuhr aus der Ölwanne 21 bewegt,
am Verbrennungsmotor 10 angebracht. Die in dieser Ausführungsform
verwendete Ölpumpe 22 ist eine mechanisch angetriebene
Pumpe, die durch die Drehkraft der Kurbelwelle 16 des Verbrennungsmotors 10 angetrieben
wird. Das durch die Ölpumpe 22 gepumpte Öl
wird untere Druckzufuhr zu den verschiedenen Schmierstellen des
Verbrennungsmotors 10 bewegt. Darüber werden Gleitbereiche
von und in der Umgebung der Kurbelwelle 16, die Pleuelstange 18 und
der Kolben 19, die innerhalb des Zylinderblocks 17 angeordnet
sind, Bereiche von und in der Umgebung eines Einlassventils 24,
ein Auslassventil 25, eine Einlassnockenwelle und eine
Auslassnockenwelle (von denen keine gezeigt ist), die innerhalb
des Zylinderkopfs 23 angeordnet sind, etc. als Beispiele
für die verschiedenen Schmierstellen genannt. Schließlich
läuft das zum Schmieren der verschiedenen Schmierstellen
des Verbrennungsmotors 10 verwendete Öl den Innenraum
des Verbrennungsmotors 10 (insbesondere den Zylinderkopf 23,
den Zylinderblock 17 und das Kurbelgehäuse 15)
entlang nach unten und wird dann wieder in der Ölwanne 21 aufgefangen.
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Darüber
hinaus ist am Verbrennungsmotor 10 ein Ausgleichs- bzw.
Gegengewichtsmechanismus 30 an einer Position innerhalb
des Kurbelgehäuses 15 angebracht, wo die Kurbelwelle 16 und
die Ölwanne 21 getrennt voneinander ausgebildet
sind. Der Ausgleichs- bzw. Gegengewichtsmechanismus 30 bewirkt,
dass die Trägheitskraft des Kolbens 19, die während
des Betriebs des Verbrennungsmotors 10 in der Bewegungsrichtung
des Kolbens 19 wirkt, aufgehoben wird.
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Genauer
gesagt weist der Ausgleichsmechanismus 30 an einer in Bezug
auf das Fahrzeug unterhalb der Kurbelwelle 16 befindlichen
Stelle zwei Ausgleichs- bzw. Gegengewichtswellen 31, 32 auf,
die drehbar gelagert sind, so dass sie parallel zur Kurbelwelle 16 angeordnet
sind. Jede der Ausgleichs- bzw. Gegengewichtswellen 31, 32 ist
dermaßen mit einem Gewicht (nicht gezeigt) versehen, dass
dessen Schwerpunkt nicht mit der Achse einer entsprechenden der
Ausgleichs- bzw. Gegengewichtswellen 31, 32 übereinstimmt.
Die Ausgleichswellen 31, 32 sind mit der Kurbelwelle 16 über
einen Getriebemechanismus (nicht gezeigt) verbunden.
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Während
sich die Kurbelwelle 16 dreht, drehen sich in dem Ausgleichsmechanismus 30 die
Ausgleichswellen 31, 32 sowie ihre Gewichte synchron mit
der Kurbelwelle 16. Daher verändert sich der Schwerpunkt
eines jeden Gewichts so, dass die Trägheitskraft des Gewichts
sich in der Bewegungsrichtung des Kolbens 19 bewegt und
somit die Trägheitskraft des Kolbens 19 aufgehoben
wird.
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Ferner
ist der Verbrennungsmotor 10 mit einer Durchblasegas-Verarbeitungsvorrichtung 40 versehen.
Bei der Durchblasegas-Verarbeitungsvorrichtung 40 handelt
es sich um eine Vorrichtung zum Verarbeiten des Verbrennungsgases,
das durch den Zwischenraum zwischen den Gleitoberflächen
des Zylinders 26 und des Kolbens 19 aus dem Verbrennungsraum 11 in
das Kurbelgehäuse 15 ausgetreten ist, d. h. das
Durchblasegas, wobei das Gas der Saugluft wieder zugeführt
wird.
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Die
Durchblasegas-Verarbeitungsvorrichtung 40 ist mit einer
Einführleitung 41 ausgestattet, die einen Bereich
der Saugleitung 12 auf einer Seite stromauf des Drosselventils 13 in
der Einströmrichtung und einem Innenraum des Verbrennungsmotors 10 (insbesondere
einen Innenraum einer Zylinderkopfabdeckung 27 des Motors 10)
so miteinander verbindet, dass sie miteinander kommunizieren bzw. in
Verbindung stehen. Ein Ölabscheider 42 zum Abscheiden
des Durchblasegases und des Ölnebels ist innerhalb der
Zylinderkopfabdeckung 27 angeordnet. Über den Ölabscheider 42 ist
die Einführleitung 41 so mit der Zylinderkopfabdeckung 27 verbunden,
dass sie miteinander kommunizieren bzw. in Verbindung stehen.
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Darüber
hinaus ist die Durchblasegas-Verarbeitungsvorrichtung 40 mit
einer Entlüftungsleitung 43 ausgestattet, die
einen Bereich der Saugleitung 12 auf der stromabwärtigen
Seite des Drosselventils 13 in der Einströmrichtung
(die nachstehend einfach als „stromabwärtige Seite” bezeichnet
wird) und einen Innenraum des Kurbelgehäuses 15 so
miteinander verbindet, dass diese miteinander kommunizieren bzw.
in Verbindung stehen. Übrigens ist in dem Kurbelgehäuse 15 auch
ein Ölabscheider 44 zu Abscheiden des Durchblasegases
und des Ölnebels angeordnet. Über den Ölabscheider 44 ist
die Entlüftungsleitung 43 mit dem Kurbelgehäuse 15 so
verbunden, dass sie miteinander kommunizieren. Die Einführleitung 41 und
die Entlüftungsleitung 43 verbinden jeweils voneinander
unabhängig die Saugleitung 12 und den Innenraum
des Kurbelgehäuses 15, so dass diese miteinander
kommunizieren.
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In
der Durchblasegas-Verarbeitungsvorrichtung 40 wird das
Durchblasegas im Inneren des Kurbelgehäuses 15 über
die Entlüftungsleitung 43 in die Saugleitung 12 gesogen
und somit aufgrund der Differenz zwischen dem Innendruck in dem
Kurbelgehäuse 15, der durch das Einführen
von Außenluft durch die Einführleitung 41 fast
dem atmosphärischen Druck entspricht, und dem Druck (Einlassunterdruck)
in dem Bereich der Saugleitung 12 auf der stromabwärtigen
Seite des Drosselventils 13 wieder der Saugluft zugeführt.
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Abgesehen
davon ist in der Durchblasegas-Verarbeitungsvorrichtung 40 einer
von zwei Endbereichen der Entlüftungsleitung 43 über
ein Drucksteuerventil (PCV valve) 45 mit dem Kurbelgehäuse 15 (insbesondere
mit dem Ölabscheider 44) verbunden, und der andere
Endbereich derselben ist mit der Saugleitung 12 verbunden.
Bei dem Drucksteuerventil 45 handelt es sich um differenzdruckbetätigtes Ventil.
Der Grad bzw. Winkel der Öffnung des Drucksteuerventils 45 wird
auf einen größeren Winkel eingestellt, umso höher
der Druck auf der Seite des Kurbelgehäuses 15 gegenüber
dem Druck auf die Seite der Saugleitung 12 ist. Wenn der
Druck auf der Seite des Kurbelgehäuses 15 kleiner
oder gleich dem Druck auf die Seite der Saugleitung 12 ist,
ist das Drucksteuerventil 45 geschlossen. Aufgrund dieses Drucksteuerventils 45 wird
das Einführen von Außenluft von der Saugleitung 12 in
das Kurbelgehäuse 15 über die Entlüftungsleitung 43 unterbunden
und das Abführen des Durchblasegases aus dem Innenraum des
Kurbelgehäuses 15 in die Saugleitung 12 ermöglicht.
Abgesehen davon wird die Strömungsmenge des in die Saugleitung 12 über
die Entlüftungsleitung 43 abgeführten
Durchblasegases aufgrund des Drucksteuerventils 45 entsprechend
der Differenz zwischen dem Druck auf die Seite des Kurbelgehäuses 15 und
dem Druck auf die Seite der Saugeleitung 12 autonom bzw.
eigenständig eingestellt.
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In
dem Verbrennungsmotor 10 gemäß dieser Ausführungsform
werden Blasen, die sich mit dem Öl vermischt haben, aus
dem Öl abgeschieden, indem der Druck des Öls durch
Inanspruchnahme bzw. Nutzung des Einlassunterdrucks gesenkt wird.
Nachstehend erfolgt eine ausführlichere Beschreibung der Konstruktion
zum Erreichen der Abscheidung der Blasen aus dem Öl.
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2 zeigt
eine teilweise im Querschnitt erstellte Struktur des Verbrennungsmotors 10.
Wie in 1 und 2 gezeigt, weist eine Innenoberfläche des
Kurbelgehäuses 15 des Verbrennungsmotors 10 einen
Aussparungsbereich 46 auf, der an einem auf der unteren
Seite des Fahrzeugs befindlichen Bereich offen steht und sich in
Richtung einer Oberseite des Fahrzeugs erstreckt. Innerhalb des
Kurbelgehäuses 15 ist der Ausgleichsmechanismus 30 derart positioniert,
dass ein auf der unteren Seite des Fahrzeugs befindlicher Bereich
des Aussparungsbereichs 46 teilweise bedeckt ist. Somit ist
innerhalb des Kurbelgehäuses 15 eine Kammer (Druckkammer 47) vorgesehen,
die durch eine innere Wandoberfläche des Aussparungsbereichs 46 und
eine obere Oberfläche des Ausgleichsmechanismus 30 definiert
ist.
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Hinzu
kommt, dass der Ölabscheider 44 auf einer Seitenwand
des Kurbelgehäuses 15 des Verbrennungsmotor 10 einstückig
ausgebildet ist und dass das Drucksteuerventil 45 auf einer äußeren Oberfläche
der Seitenwand des Kurbelgehäuses 15 angebracht
bzw. montiert ist. Darüber hinaus ist eine Verbindungsleitung 48,
die den Ölabscheider 44 und die Druckkammer 47 so
verbindet, dass sie miteinander kommunizieren bzw. in Verbindung
stehen, in der Seitenwand des Kurbelgehäuses 15 ausgebildet.
Im Übrigen dienen die Entlüftungsleitung 43 und
die Verbindungsleitung 48 in dieser Ausführungsform
in dieser Ausführungsform als Abführleitungen.
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Wenn
in dem Verbrennungsmotor 10 in der Entlüftungsleitung 43 der
Druck auf der Seite der Saugleitung 12 niedriger ist als
der Druck auf der Seite des Kurbelgehäuses 15 (genauer
gesagt der Seite des Ölabscheiders 44), d. h.
wenn das Drucksteuerventil 45 offen ist, wird der Einlassunterdruck
in die Druckkammer 47 eingeführt, so dass der
Innendruck in der Druckkammer 47 den Umgebungsdruck innerhalb
des Kurbelgehäuses 15 unterschreitet. Währen das Öl
mit verringertem Druck durch die Druckkammer 47 bewegt
wird, nimmt der Druck des Öls ab, wodurch die Blasen, die
sich mit dem Öl vermischt haben, aus dem Öl abgeschieden
werden. Somit können gemäß dieser Ausführungsform
die Blasen, die sich mit dem Öl vermischt haben, durch
Nutzung des Einlassunterdrucks effizient abgeschieden werden, ohne
dabei die auf die Ölpumpe 22 einwirkende Last zu
erhöhen.
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Wie
in 1 gezeigt, ist die Druckkammer 47 auf
einer von zwei Seitenwänden 15A, 15B des Kurbelgehäuses 15 in
einer Richtung, die orthogonal zur Richtung der Achse der Kurbelwelle 16 verläuft, die
auf einer vorderen Seite (linke Seite in 1) in einer
Dreh-(Bewegungs-)richtung (der Richtung, die in 4 durch
einen weißen Pfeil angezeigt ist) von einem auf einer unteren
Seite des Fahrzeugs befindlichen Endbereich der Kurbelwelle 16 positioniert
ist, d. h. einer Seitenwand 15A, ausgebildet.
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3 zeigt
eine Struktur eines Bereichs der inneren Wandoberfläche
des Kurbelgehäuses 15, auf dem die Druckkammer 47 angeordnet
ist, in einer Ansicht von der Seite der Kurbelwelle 16.
Darüber hinaus veranschaulicht in 3 ein quer
schraffierter Bereich (vorstehender Bereich A) einen Bereich der inneren
Wandoberfläche des Kurbelgehäuses 15,
auf dem die Arbeits- bzw. Betriebsbereiche der Betätigungselemente,
die in dem Kurbelgehäuse 15 arbeiten (z. B. die
Pleuelstange 18 und das Gegengewicht 20), aus
einer Richtung orthogonal zu der Richtung der Achse der Kurbelwelle 16 hervorstehen.
In dieser Ausführungsform dienen die vorstehend genannten Betätigungselemente
als Zwangseinführeinrichtungen.
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Wie
in 3 gezeigt, ist an einer Position, die sich in
dem vorstehenden Bereich A eines auf der Seite der Kurbelwelle 16 befindlichen
Wandbereichs 46A des Aussparungsabschnitts 46 befindet,
ein Fensterbereich 49 ausgebildet, der eine Form aufweist,
die dadurch ausgebildet wird, dass ein Bereich bzw. Teil des Wandbereichs 46A weggeschnitten wird,
der sich von dem auf einer unteren Seite des Fahrzeugs befindlichen
Endbereich des Wandbereichs 46A in Richtung der oberen
Seite des Fahrzeugs erstreckt.
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Somit
ist in der Ausführungsform die Druckkammer 47 so
ausgebildet, dass sie in dem vorstehenden Bereich A eine Öffnung
aufweist. 4 ist eine schematische Darstellung
einer Innenstruktur des Verbrennungsmotors 10 gemäß dieser
Ausführungsform.
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Wie
durch die weißen Pfeile in 4 gezeigt ist,
entsteht eine Gasströmung (die das Durchblasegas beinhaltet),
die um die Achse L der Kurbelwelle 16 strömt,
innerhalb des Kurbelgehäuses 15 des Verbrennungsmotors 10 durch
die Drehung bzw. Drehbewegung der Kurbelwelle 16 (die das
Gegengewicht 20 beinhaltet). Darüber hinaus bläst
eine derartige Gasströmung (Luftströmung) innerhalb
des Kurbelgehäuses 15 einen Teil des in dem Kurbelgehäuse 15 zerstäubten Öls
an die Seitenwand 15A des Kurbelgehäuses 15,
wie durch die schwarzen Pfeile in 4 gezeigt
ist. Darüber hinaus ist das Momentum des an die Seitenwand 15A des
Kurbelgehäuses 15 geblasenen Öls in dem
vorstehenden Bereich A besonders stark.
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In
der Ausführungsform ist die Druckkammer 47 so
konfiguriert, dass die Druckkammer 47 eine Öffnung
in dem vorstehenden Bereich A der Seitenwand 15A aufweist.
Abgesehen davon weist der Verbrennungsmotor 10 eine Struktur
auf, bei der ein Teil des in dem Kurbelgehäuse 15 zerstäubten Öls
auf die obere Oberfläche des Ausgleichmechanismus 30 herabfällt.
Somit wird in dieser Ausführungsform auf einen Teil des Öls,
der auf die obere Oberfläche des Ausgleichsmechanismus 30 gefallen
ist, durch die vorstehend erwähnte Luftströmung
ein derartiger Druck ausgeübt, dass er in den Innenraum
der Druckkammer 47 gedrängt wird. Außerdem
ist in dieser Ausführungsform der Fensterbereich 49 vertikal unterhalb
der Achse der Kurbelwelle 16 angeordnet, und die Kurbelwelle
dreht sich so, dass eine untere Oberfläche derselben sich
dem Fensterbereich 49 nähert. Das zerstäubte Öl
kann daher effizient in den Innenraum der Druckkammer 47 eingeführt
werden.
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Wie
der von oben nach unten verlaufenden Richtung des Fahrzeugs, die
in 4 (oder 1) gezeigt
ist, zu entnehmen ist, ist der Verbrennungsmotor 10 darüber
hinaus in dem Fahrzeug so montiert, dass, während eines
Stopps des Fahrzeugs auf einer horizontalen Fahrbahnoberfläche,
die Seitenwand, mit der die Saugleitung 12 verbunden ist,
in der von oben nach unten verlaufenden Richtung des Fahrzeugs höher
positioniert ist als die Seitenwand, mit der die Abgasleitung 14 (1)
verbunden ist. Anders ausgedrückt ist der Verbrennungsmotor 10 in dem
Fahrzeug geneigt bzw. schräg angebracht bzw. montiert,
wobei eine der beiden Seitenwände 15A, 15B des
Kurbelgehäuses 15 in einer Richtung orthogonal
zu der Richtung der Achse der Kurbelwelle 16 niedriger
im Fahrzeug positioniert ist als die jeweils andere der beiden Seitenwände 15A, 15B.
Abgesehen davon ist die Druckkammer 47 auf der Seitenwand 15A ausgebildet,
bei der es sich um die in dem Fahrzeug niedriger positionierte der
beiden Seitenwände 15A, 15B handelt.
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Das
in dem Kurbelgehäuse 15 zerstäubte Öl fällt
unter Einwirkung der Schwerkraft nach unten. Der Verbrennungsmotor 10 ist
in dem Fahrzeug wie oben beschrieben geneigt bzw. schräg
montiert. Somit besteht die Wahrscheinlichkeit, dass in dem Verbrennungsmotor 10 das
in dem Kurbelgehäuse 15 zerstäubte Öl
auf oder in die Nähe der Seitenwand 15A fällt,
bei der es sich in Bezug auf das Fahrzeug um die niedriger positionierte
der beiden Seitenwände 15A, 15B handelt.
Daher kann gemäß dieser Ausführungsform,
wenn das in dem Kurbelgehäuse 15 zerstäubte Öl
in die Druckkammer 47 eingeführt wird, das Öl
unter Nutzung der Schwerkraft geführt bzw. gezielt bewegt
werden. Somit kann das Öl im Vergleich zu einer Konstruktion,
in der die Druckkammer 47 auf der jeweils anderen Seitenwand 15B ausgebildet
ist, d. h. der Seitenwand 15B, bei der es sich um die in
dem Fahrzeug höher positionierte der beiden Seitenwände
handelt, effizient zur Druckkammer 47 geführt
bzw. geleitet werden.
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Somit
ist dadurch, dass der Verbrennungsmotor 10 gemäß der
Ausführungsform so strukturiert ist, dass das in dem Kurbelgehäuse 15 zerstäubte Öl, per
Zwangsbetätigung, in die Druckkammer 47 eingeführt
wird, die Menge des Öls, das durch die Druckkammer 47 bewegt
wird, relativ groß, und daher werden die Blasen im Vergleich
zu einem Verbrennungsmotor, bei dem eine solche Struktur nicht angewendet
wird, effizient aus dem Öl abgeschieden.
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Wie
vorstehend beschrieben, können gemäß dieser
Ausführungsform die nachstehend aufgeführten Effekte
erreicht werden. (1) Die mit dem Öl vermischten Blasen
können durch Nutzung des Einlassunterdrucks effizient abgeschieden
werden, ohne die auf die Ölpumpe 22 einwirkende
Last zu erhöhen. (2) In dem Kurbelgehäuse 15 ist
die Druckkammer 47 so konfiguriert, dass die Druckkammer 47 eine Öffnung
in dem vorstehenden Bereich in der inneren Wandoberfläche
des Kurbelgehäuses 15 aufweist, der dadurch definiert
ist, dass die Pleuelstange 18 und das Gegengewicht 20,
die zusammen mit der Kurbelwelle 16 innerhalb des Kurbelgehäuses 15 betätigt
werden, zu der inneren Wandoberfläche des Kurbelgehäuses 15 aus
einer Richtung orthogonal zu der Richtung der Achse der Kurbelwelle 16 hervorstehen.
Daher kann durch Verwendung bzw. Nutzung der Luftströmungen,
die durch die Betätigung der Pleuelstange 18 und
des Gegengewichts 20 verursacht werden, das in dem Kurbelgehäuse 15 zerstäubte Öl
in den Innenraum der Druckkammer 47 per Zwangsbetätigung
eingeführt werden. (3) Die Druckkammer 47 ist
auf der Seitenwand 15A der beiden Seitenwände 15A, 15B des
Kurbelgehäuses 15 in einer Richtung orthogonal
zu der Richtung der Achse der Kurbelwelle 16 ausgebildet,
wobei es sich bei der Seitenwand 15A um die im Fahrzeug
niedriger positionierte Seitenwand handelt. Wenn somit das in dem
Kurbelgehäuse 15 zerstäubte Öl
in die Druckkammer 47 eingeführt wird, kann das Öl
mittels seiner Schwerkraft geführt bzw. gezielt bewegt
werden.
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Im Übrigen
sind folgende Änderungen an der Ausführungsform
möglich. Die Konstruktion der Durchblasegas-Verarbeitungsvorrichtung
kann zweckmäßig verändert werden, solange
der auf der Seite des Kurbelgehäuses 15 befindliche
Endbereich der Abführleitung, der den Bereich der Saugleitung 12 auf
der stromabwärtigen Seite des Drosselventils 13 und
den Innenraum des Kurbelgehäuses 15 so miteinander
verbindet, dass sie miteinander kommunizieren, eine Öffnung
innerhalb der Druckkammer 47 aufweist.
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Die
Konstruktion gemäß der vorstehenden Ausführungsform
ist nicht auf den Verbrennungsmotor 10 beschränkt,
der mit der mechanisch angetriebenen Ölpumpe 22 ausgestattet
ist, sondern auch auf einen Verbrennungsmotor anwendbar, der mit
einer elektrischen Ölpumpe ausgestattet ist, die durch einen
Elektromotor angetrieben wird.
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In
Verbindung mit den beiden Seitenwänden des Kurbelgehäuses
in einer Richtung orthogonal zu der Richtung der Achse der Kurbelwelle,
kann die Druckkammer auf der Seitenwand ausgebildet sein, bei der
es sich um die im Fahrzeug höher positionierte der beiden
Seitenwände handelt, vorausgesetzt, dass die höhere
Seitenwand die Seitenwand ist, die auf einer vorderen Seite in der
Drehrichtung des auf der unteren Seite des Fahrzeugs befindlichen
Endbereichs der Kurbelwelle positioniert ist.
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Die
Druckkammer 47 und/oder der Fensterbereich 49 können
auch so konfiguriert sein, dass die Öffnung an einer Position
ausgebildet ist, die von dem vorstehenden Abschnitt A leicht beabstandet
ist. Zum Beispiel kann die Druckkammer auch in einem anderen Bereich
ausgebildet sein als dem vorstehenden Bereich A, solange der Verbrennungsmotor
mit einer Konstruktion ausgestattet ist, die zum unter Zwangsbetätigung
erfolgenden Bewegen des in dem Kurbelgehäuse 15 zerstäubten Öls
in die Druckkammer ausgelegt ist, z. B. einer Konstruktion, in der
eine Strahlöffnung, durch die das Öl in das Kurbelgehäuse 15 in
einem Strahl ausgestoßen wird, zur Druckkammer führt.
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Die
vorstehende Ausführungsform ist zudem auf Verbrennungsmotoren
anwendbar, in denen der Ausgleichsmechanismus 30 nicht
vorgesehen ist. Von solchen Verbrennungsmotoren kann in einem Verbrennungsmotor,
der, anstatt mit dem Ausgleichsmechanismus 30, mit einem
Prallblech versehen ist, das so geformt ist, dass die Kurbelwelle 16 und
die Ölwanne 21 voneinander abgetrennt sind, ein
Teil des Öls, das auf die obere Oberfläche des
Prallblechs herabfällt, durch Nutzung der Luftströmung nach
unten geschoben und somit unter Zwangsbetätigung in den
Innenraum des Verbrennungsmotors 47 eingeführt
werden.
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Die
Erfindung ist auch auf Verbrennungsmotoren anwendbar, die in einer
solchen Art und Weise in Fahrzeugen montiert sind, dass sich die
beiden Seitenwände des Kurbelgehäuses in einer
Richtung orthogonal zu der Richtung der Achse der Kurbelwelle auf
gleicher Höhe befinden, wie z. B. in einem Verbrennungsmotor,
der in einem Fahrzeug derart montiert ist, dass die Zylinder des
Verbrennungsmotors sich in einer von oben nach unten verlaufenden
Richtung des Fahrzeugs erstrecken.
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Obgleich
im Vorstehenden einige Ausführungsformen der Erfindung
veranschaulicht worden sind, sei darauf hingewiesen, dass die Erfindung nicht
auf Einzelheiten der veranschaulichten Ausführungsformen
beschränkt ist, sondern mit verschiedenen Veränderungen,
Modifizierungen und Verbesserungen verkörpert werden kann,
die für Fachleute offensichtlich sind, ohne vom Schutzbereich
und dem Gedanken der Erfindung abzuweichen.
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Zusammenfassung
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Verbrennungsmotor
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In
einem Verbrennungsmotor (10) wird ein Öl in einer Ölwanne
durch den Betrieb einer Ölpumpe (22) unter Druckzufuhr
zu Schmierstellen bewegt. Nachdem das Öl zur Schmierung
der Schmierstellen verwendet worden ist, läuft das Öl
nach unten und wird in der Ölwanne (21) aufgefangen.
Der Verbrennungsmotor (10) ist mit einer Durchblasegas-Verarbeitungsvorrichtung
(40) versehen, die eine Verbindungsleitung (48)
beinhaltet, die einen Bereich der Saugleitung (12) auf
der stromabwärtigen Seite des Drosselventils (13)
in der Einströmrichtung und einen Innenraum des Kurbelgehäuses
(15) so miteinander verbindet, dass sie miteinander kommunizieren.
Eine Druckkammer (47), zu der ein Endbereich der Verbindungsleitung
(48) offen ist, ist in dem Innenraum des Kurbelgehäuses
(15) definiert. Das in dem Innenraum des Kurbelgehäuses
(15) zerstäubte Öl wird in einen Innenraum
der Druckkammer (47) eingeführt, bevor es sich
mit dem in der Ölwanne aufgefangenen Öl vermischt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - JP 2005-171921
A [0004]