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Gebiet
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Die vorliegende Beschreibung betrifft im Allgemeinen eine Ölrückführung für einen Verbrennungsmotor.
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Allgemeiner Stand der Technik/Kurzdarstellung
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Schmieröl in einem Verbrennungsmotor wird verwendet, um Motorkomponenten zu schmieren, um eine Abnutzung, Verkeilung und Überhitzung zu verringern, wodurch die Lebensdauer des Motors verlängert wird. Schmieröl kann von einem Ölsumpf des Motors durch Durchlässe zu verschiedenen Komponenten des Kopfs des Motors (z. B. zu Nockenwellenlagern, Spielausgleichern und Komponenten der variablen Nockenzeitsteuerung) und durch den Motor (z. B. zu Hauptlagern, Kolben, das Kurbelgehäuse usw.) gepumpt werden. Das Öl wird dann durch Schwerkraft durch Ölrückführungsdurchgänge zurück nach unten zu der Ölwanne gesaugt. Das Öl läuft von dem Motorkopf durch die Ölrückführungsdurchgänge ab, um das Öl in der Ölwanne wieder aufzufüllen, das durchgehend über einen Hochdruckölkreislauf durch den Motor gepumpt wird.
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Die Erfinder haben hier jedoch mögliche Probleme bei solchen Systemen erkannt. Als ein Beispiel treten bei hohen Motordrehzahlen große Druckschwankungen auf, die durch die Übersetzung der Kolben, Drehung und Übersetzung der Pleuelstangen und die Drehung des Kurbelgehäuses in dem Kurbelgehäuse herbeigeführt werden. Der vorherrschende Strömungsmechanismus wird durch die Translationsbewegung der Kolben erzeugt. Dieses Phänomen ist allgemein als Kurbelgehäusepumpen bekannt und diesem sind Leistungsverluste sowie eine Verhinderung des Ölstroms nach unten in die Ölrückführungen zuzuschreiben. Als Folge dessen kann sich Öl bei hohen Motordrehzahlen in dem Zylinderkopf ansammeln und nicht nach unten in den Ölsumpf ablaufen. Ferner füllt die Ölpumpe Öl nicht durch den Motor wieder auf, wenn das Öl nicht zu dem Ölsumpf ablaufen kann, was somit zu einer unzureichenden Ölzirkulation und einer möglichen Abnutzung von Komponenten in dem Motor führen kann.
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In einem Beispiel werden die vorangehend beschriebenen Probleme durch einen Motor (z. B. einen Verbrennungsmotor) gelöst, der Folgendes umfasst: einen Zylinderblock, der eine Vielzahl von Zylindern beinhaltet, wobei jeder Zylinder einen darin angeordneten Kolben beinhaltet; ein Kurbelgehäuse, das eine Vielzahl von Spritzwänden beinhaltet, welche die Kolben von der Vielzahl von Zylindern trennt, wobei zumindest eine Spritzwand ein atmendes Kurbelgehäusefenster beinhaltet, das darin angeordnet ist und zwei benachbarte Kurbelgehäusebuchten fluidisch kuppelt; und einen Ölrückführungsdurchgang, der einen Eingang in das Kurbelgehäuse an dem atmenden Kurbelgehäusefenster beinhaltet. Als ein Beispiel kann das atmende Kurbelgehäusefenster ein Durchgang sein, der zwischen den zwei benachbarten Kurbelgehäusebuchten und durch die zumindest eine Spritzwand angeordnet ist, welche die zwei benachbarten Kurbelgehäusebuchten trennt. Das atmende Fenster kann für eine lokale Verengung sorgen, durch die sich die Strömungsgeschwindigkeit eines Fluids erhöht und sich der Druck des Fluids verringert, wodurch ein Venturi-Effekt erzeugt wird. Durch Leiten des Ölrückführungsdurchgangs durch das atmende Kurbelgehäusefenster in das Kurbelgehäuse sorgt der niedrige Druck, der während eines Motorbetriebs durch den Venturi-Effekt hervorgerufen wird, für eine Saugwirkung und einen Abwärtsstrom von Öl von dem Zylinderkopf, was somit zu einer höheren Ölrückführung in den Ölsumpf führt. Somit kann die Ölzirkulation durch den Motor erhöht werden.
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Es versteht sich, dass die vorstehende Kurzdarstellung bereitgestellt wird, um in vereinfachter Form eine Auswahl von Konzepten einzuführen, die in der detaillierten Beschreibung weitergehend beschrieben sind. Sie ist nicht dazu vorgesehen, wichtige oder maßgebliche Merkmale des beanspruchten Gegenstands zu nennen, dessen Umfang einzig in den Ansprüchen im Anschluss an die detaillierte Beschreibung definiert ist. Ferner ist der beanspruchte Gegenstand nicht auf Umsetzungen beschränkt, die vorstehend oder in einem beliebigen Teil dieser Offenbarung angeführte Nachteile beheben.
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Figurenliste
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- 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Verbrennungsmotors.
- 2 zeigt ein schematisches, teilweise aufgeschnittenes Diagramm zwischen einem ersten Satz von zwei Kurbelgehäusebuchten, wobei ein Ölrückführungsdurchgang einen Eingang in ein atmendes Kurbelgehäusefenster in einer Spritzwand beinhaltet.
- 3 zeigt ein teilweise aufgeschnittenes Diagramm zwischen einem zweiten Satz von zwei Kurbelgehäusebuchten und an einer Spritzwand.
- 4-5 zeigen nähere Ansichten von Querschnitten eines Motors an verschiedenen Spritzwänden, die eine Vielzahl von atmenden Kurbelgehäusefenstern zeigen.
- 6 zeigt einen Graphen des Massendurchsatzes von Öl durch drei Ölrückführungsdurchgänge in einem herkömmlichen Motor, wobei die Ölrückführungsdurchgänge von den Zylinderköpfen zu der Ölwanne außerhalb der Spritzwände des Kurbelgehäuses führen.
- 7 zeigt einen Graphen des Massendurchsatzes von Öl durch drei Ölrückführungsdurchgänge in einem Motor, wobei der Ölrückführungsdurchgang von den Zylinderköpfen zu den atmenden Kurbelgehäusefenstern führt und somit durch die atmenden Kurbelgehäusefenster in das Kurbelgehäuse eintritt.
- 8 zeigt eine rechnerische Strömungsdynamikdarstellung, welche den Strom durch die drei Ölrückführungsdurchgänge eines herkömmlichen Motors zeigt, wobei die Ölrückführungsdurchgänge an und senkrecht zu der unteren Ebene des Zylinderblocks in den Zylinderblock eintreten.
- 9 zeigt eine rechnerische Strömungsdynamikdarstellung, welche den Strom durch die drei Ölrückführungsdurchgänge eines Motors zeigt, wobei die Ölrückführungsdurchgänge durch atmende Kurbelgehäusefenster in das Kurbelgehäuse und den Zylinderblock eintreten.
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Ausführliche Beschreibung
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Die folgende Beschreibung betrifft Systeme für Ölrückführungsdurchgänge für einen Verbrennungsmotor, wobei die Ölrückführungsdurchgänge einen Eingang in ein Kurbelgehäuse des Motors beinhalten, das an einem atmenden Kurbelgehäusefenster angeordnet ist. Als ein Beispiel können die atmenden Kurbelgehäusefenster in Spritzwänden des Kurbelgehäuses positioniert sein. Jede Spritzwand trennt zwei benachbarte Kurbelgehäusebuchten. Ein unterschiedlicher Kolben eines entsprechenden Motorzylinders bewegt sich in jeder der Kurbelgehäusebuchten. Ein repräsentativer Zylinder des Motors ist in 1 gezeigt. Ferner zeigen 2-5 Beispiele für Ölrückführungsdurchgänge, die an die atmenden Kurbelgehäusefenster gekoppelt sind, und eine Anordnung der atmenden Kurbelgehäusefenster in mehreren Spritzwänden. Wie in den Graphen aus 6-7 und den rechnerischen Strömungsdynamikdarstellungen aus 8-9 gezeigt, kann ein Eintreten der Ölrückführungsdurchgänge in das Kurbelgehäuse an den atmenden Kurbelgehäusefenstern (statt an einer unteren Ebene oder Fläche des Zylinderblocks) den Abwärtsstrom von Öl durch die Ölrückführungsdurchgänge und in das Kurbelgehäuse erhöhen, wodurch die Rückführung des Öls in den Motorölsumpf erhöht wird.
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Unter Bezugnahme auf 1 wird ein Verbrennungsmotor 10, der eine Vielzahl von Zylindern umfasst, von denen ein Zylinder in 1 gezeigt ist, durch eine elektronische Motorsteuerung 12 gesteuert. Der Motor 10 beinhaltet einen Zylinder 30 und Zylinderwände 32 mit einem Kolben 36, der darin positioniert und mit einer Kurbelwelle 40 verbunden ist. Der Zylinder 30 kann auch als eine Brennkammer bezeichnet werden. Der Zylinder 30 ist über ein entsprechendes Einlassventil 52 und Auslassventil 54 mit einem Ansaugkrümmer 44 und einem Abgaskrümmer 48 verbunden gezeigt. Jedes Einlass- und Auslassventil kann durch einen Einlassnocken 51 und einen Auslassnocken 53 betrieben werden. Alternativ können ein oder mehrere der Einlass- und Auslassventile durch eine elektromechanisch gesteuerte Ventilspule und Ankerbaugruppe gesteuert werden. Die Position des Einlassnockens 51 kann durch einen Einlassnockensensor 55 bestimmt werden. Die Position des Auslassnockens 53 kann durch einen Auslassnockensensor 57 bestimmt werden.
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Der Ansaugkrümmer 44 ist außerdem zwischen dem Einlassventil 52 und einem Zip-Lufteinlassrohr 42 gezeigt. Der Kraftstoff wird einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung 66 durch ein Kraftstoffsystem (nicht gezeigt) zugeführt, das einen Kraftstofftank, eine Kraftstoffpumpe und einen Kraftstoffverteiler (nicht gezeigt) beinhaltet. Der Motor 10 aus 1 ist derart konfiguriert, dass der Kraftstoff direkt in den Motorzylinder eingespritzt wird, was dem Fachmann als Direkteinspritzung bekannt ist. Der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 66 wird Betriebsstrom von einem Antriebsteil 68 bereitgestellt, das auf die Steuerung 12 reagiert. Des Weiteren ist der Ansaugkrümmer 44 mit einer optionalen elektronischen Drossel 62 und einer Drosselklappe 64 verbunden gezeigt. In einem Beispiel kann ein Direkteinspritzsystem mit Niederdruck verwendet werden, bei dem der Kraftstoffdruck auf etwa 20-30 bar erhöht werden kann. Alternativ kann ein zweistufiges Kraftstoffsystem mit Hochdruck verwendet werden, um höhere Kraftstoffdrücke zu erzeugen. Zusätzlich oder alternativ kann eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung dem Einlassventil 52 vorgelagert positioniert und konfiguriert sein, um Kraftstoff in den Ansaugkrümmer einzuspritzen, was dem Fachmann als Saugrohreinspritzung bekannt ist.
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Ein verteilerloses Zündsystem 88 stellt dem Zylinder 30 als Reaktion auf die Steuerung 12 einen Zündfunken über eine Zündkerze 92 bereit. Eine Breitbandlambda-(Universal Exhaust Gas Oxygen - UEGO)-Sonde 126 ist an den Abgaskrümmer 48 gekoppelt gezeigt, der einem Katalysator 70 vorgelagert ist. Alternativ kann die UEGO-Sonde 126 durch eine binäre Lambdasonde ersetzt werden.
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Der Katalysator 70 kann in einem Beispiel mehrere Katalysatorbausteine beinhalten. In einem weiteren Beispiel können mehrere Emissionsbegrenzungsvorrichtungen, die jeweils mehrere Bausteine aufweisen, verwendet werden. Bei dem Katalysator 70 kann es sich in einem Beispiel um einen Dreiwegekatalysator handeln.
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Die Steuerung 12 ist in 1 als ein herkömmlicher Mikrocomputer gezeigt, der Folgendes beinhaltet: eine Mikroprozessoreinheit 102, Eingangs-/Ausgangskanäle 104, einen Nur-Lese-Speicher 106, einen Direktzugriffsspeicher 108, einen Keep-Alive-Speicher 110 und einen herkömmlichen Datenbus. Der Darstellung nach empfängt die Steuerung 12 mehrere Signale von Sensoren, die an den Motor 10 gekoppelt sind, zusätzlich zu den bereits erörterten Signalen, einschließlich: einer Motorkühlmitteltemperatur (Engine Coolant Temperature - ECT) von einem Temperatursensor 112, der an eine Kühlhülse 114 gekoppelt ist; eines Positionssensors 134, der zum Erfassen einer durch einen Fuß 132 ausgeübten Kraft an ein Gaspedal 130 gekoppelt ist; einer Messung des Motorkrümmerdrucks (Engine Manifold Pressure - MAP) von einem Drucksensor 122, der an den Ansaugkrümmer 44 gekoppelt ist; eines Motorpositionssensors von einem Hall-Effekt-Sensor 118, der die Position der Kurbelwelle 40 erfasst; einer Messung der in den Motor eintretenden Luftmasse von einem Sensor 120; und einer Messung der Drosselposition von einem Sensor 58. Luftdruck kann ebenfalls zur Verarbeitung durch die Steuerung 12 erfasst werden (Sensor nicht gezeigt). In einem bevorzugten Aspekt der vorliegenden Beschreibung erzeugt der Hall-Effekt-Sensor 118 eine vorbestimmte Anzahl gleichmäßig beabstandeter Impulse bei jeder Umdrehung der Kurbelwelle, anhand derer sich die Motordrehzahl (U/Min.) bestimmen lässt.
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Während des Betriebs wird jeder Zylinder in dem Motor 10 üblicherweise einem Viertaktzyklus unterzogen: Der Zyklus beinhaltet den Ansaugtakt, den Verdichtungstakt, den Arbeitstakt und den Ausstoßtakt. Während des Ansaugtakts schließt sich im Allgemeinen das Auslassventil 54 und öffnet sich das Einlassventil 52. Luft wird über den Ansaugkrümmer 44 in den Zylinder 30 eingeführt und der Kolben 36 bewegt sich zum Boden des Zylinders, um das Volumen in dem Zylinder 30 zu erhöhen. Die Position, an der sich der Kolben 36 nahe dem Boden des Zylinders und am Ende seines Takts befindet (z.B. wenn der Zylinder 30 sein größtes Volumen aufweist), wird vom Fachmann üblicherweise als unterer Totpunkt (UT) bezeichnet. Während des Verdichtungstakts sind das Einlassventil 52 und das Auslassventil 54 geschlossen. Der Kolben 36 bewegt sich in Richtung des Zylinderkopfes, um die Luft in dem Zylinder 30 zu verdichten. Der Punkt, an dem sich der Kolben 36 am Ende seines Takts und dem Zylinderkopf am nächsten befindet (z. B. wenn der Zylinder 30 sein geringstes Volumen aufweist), wird vom Fachmann üblicherweise als oberer Totpunkt (OT) bezeichnet. In einem im Folgenden als Einspritzen bezeichneten Vorgang wird Kraftstoff in den Zylinder eingeführt. In einem nachfolgend als Zündung bezeichneten Vorgang wird der eingespritzte Kraftstoff durch bekannte Zündmittel, wie etwa die Zündkerze 92, gezündet, was zur Verbrennung führt. Während des Arbeitstakts drücken die sich ausdehnenden Gase den Kolben 36 zurück zum UT. Die Kurbelwelle 40 wandelt Kolbenbewegungen in ein Drehmoment der Rotationswelle um. Schließlich öffnet sich das Auslassventil 54 während des Ausstoßtakts, um das verbrannte Luft-Kraftstoff-Gemisch an den Abgaskrümmer 48 abzugeben, und der Kolben kehrt zum OT zurück. Es ist zu beachten, dass Vorstehendes lediglich als Beispiel dient und dass die Zeitpunkte für das Öffnen und/oder Schließen des Einlass- und Auslassventils variieren können, wie etwa, um eine positive oder negative Ventilüberschneidung, ein spätes Schließen des Einlassventils oder verschiedene andere Beispiele bereitzustellen.
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Der Motor 10 kann ferner einen Tubolader beinhalten, der einen Verdichter 80 aufweist, der in dem Ansaugkrümmer 44 positioniert und an eine Turbine 82 gekoppelt ist, die in dem Ansaugkrümmer 48 positioniert ist. Eine Antriebswelle 84 kann den Verdichter an die Turbine koppeln. Somit kann der Tubolader den Verdichter 80, die Turbine 82 und die Antriebswelle 84 beinhalten. Abgase können durch die Turbine geleitet werden, die eine Rotorbaugruppe antreibt, die wiederum den Antriebsstrang dreht. Die Antriebswelle dreht wiederum ein Verdichterrad, das in dem Verdichter beinhaltet und konfiguriert ist, um die Dichte der dem Zylinder 30 zugeführten Luft zu erhöhen. Auf diese Weise kann der Leistungsausgang des Motors erhöht werden. In anderen Beispielen kann der Verdichter mechanisch angetrieben werden und kann die Turbine 82 nicht in dem Motor beinhaltet sein. Ferner kann der Motor 10 in anderen Beispielen selbstsaugend sein.
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2-5 zeigen verschiedene Querschnitte und Ansichten eines V-Motors 200, der eine zentrale Kurbelgehäuseanordnung und einen oder mehrere Ölrückführungsdurchgänge aufweist, die mit einem Eingang in das Kurbelgehäuse 210 an einem atmenden Kurbelgehäusefenster angeordnet sind, das in einer Spritzwand (z. B. wie etwa der in 2 gezeigte Spritzwand 216) des Kurbelgehäuses 210 angeordnet ist. Wie in 2-5 gezeigt, beinhaltet der Motor 200 eine zentrale, vertikale Achse 208 und beinhaltet das Kurbelgehäuse 210 eine zentrale Achse 213, die eine zentrale Drehachse einer Kurbelwelle (wie etwa der in 1 gezeigten Kurbelwelle 40 ist, die durch Öffnungen 222 in den Spritzwänden verläuft. Die Öffnungen können hierin als zentrale Öffnungen bezeichnet werden und sind jeweils angepasst (z. B. geformt), um die Kurbelwelle aufzunehmen. 2 zeigt einen ersten Querschnitt des Motors 200, der nahe einem ersten (z. B. vorderen) Ende 203 des Motors 200 an einer ersten Spritzwand 216 vorgenommen wurde, die zwischen benachbarten Kurbelgehäusebuchten (z.B. Räumen in dem Kurbelgehäuse 210, die keine Spritzwände einschließen) angeordnet ist. 3 zeigt einen zweiten Querschnitt des Motors 200, der an einer fünften Spritzwand 260 vorgenommen wurde, die sich zwischen zwei benachbarten Kurbelgehäusebuchten befindet, und sich weiter in dem Motor und in Richtung des zweiten Endes 104 des Motors befindet als der in 2 gezeigte erste Querschnitt. Der in 3 gezeigte zweite Querschnitt ist näher an einem zweiten (z. B. hinteren) Ende 104 des Motors als der in 2 gezeigte erste Querschnitt positioniert. 4 zeigt eine vergrößerte Ansicht eines dritten Querschnitts des Motors 200, der an einer zweiten Spritzwand 230 vorgenommen ist, die zwischen zwei benachbarten Kurbelgehäusebuchten angeordnet ist. 5 zeigt eine vergrößerte Ansicht eines vierten Querschnitts des Motors 200, der an einer dritten Spritzwand 240 vorgenommen ist, die zwischen zwei benachbarten Kurbelgehäusebuchten angeordnet ist. Der in 5 gezeigte vierte Querschnitt ist entlang der zentralen Achse 213, näher an dem zweiten Ende 204 als der in 4 gezeigte Querschnitt und an der dritten Spritzwand 240 vorgenommen, die zwischen zwei anderen benachbarten Kurbelgehäusebuchten als die zweite Spritzwand 230 angeordnet ist. Die Ansichten aus 4 und 5 konzentrieren sich auf das atmende Fenster und zeigen mehrere Spritzwände des Kurbelgehäuses 210.
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Der in 2-5 gezeigte Motor 200 kann ähnlich dem in 1 gezeigten sein und ähnliche Komponenten aufweisen wie dieser, wie vorangehend beschrieben. Zum Beispiel kann der Motor 200 eine Vielzahl von Zylindern beinhalten, die jeweils eine dem in 1 gezeigten Zylinder 30 ähnliche Konfiguration aufweisen können. Somit kann jeder in 2-5 gezeigte Zylinder einen Kolben beinhalten, der dort mit einer Pleuelstange angeordnet ist, die jeden Kolben mit der Kurbelwelle verbindet, die in dem Kurbelgehäuse 210 aufgenommen sein kann. Zum Beispiel kann die Kurbelwelle (z. B. die in 1 gezeigte Kurbelwelle 40) entlang der zentralen Achse 213 zentriert sein und sich somit durch die Öffnungen 222 erstrecken, die in jeder Spritzwand angeordnet sind.
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Der in 2-5 gezeigte Motor 200 ist als ein V-Motor konfiguriert, wobei die Zylinder und Kolben in zwei getrennten Ebenen oder „Bänken“ ausgerichtet sind, die entlang der zentralen Achse 213 des Kurbelgehäuses 210 gesehen eine „V“-Form bilden. Insbesondere beinhaltet der Motor 200 eine erste Bank 201, die an einer ersten Seite des Motors 200 angeordnet ist, und eine zweite Bank 202 an einer zweiten Seite des Motors. Wie vorstehend eingeführt, weist der Motor 200 außerdem ein erstes Ende 203 (z. B. ein vorderes Ende) und ein gegenüberliegendes, zweites Ende 204 (z. B. ein hinteres Ende) auf. Die erste und zweite Bank beinhaltet jeweils eine Vielzahl von Zylindern. Zum Beispiel kann der Motor 100 unter anderem ein V4-, V8- oder V12-Motor sein.
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Wie in 2-3 gezeigt, umfasst der Motor 200 einen Zylinderkopf 205, der an einen Zylinderblock 206 gekoppelt ist, und eine Ölwanne (hierin auch als Ölsumpf bezeichnet) 207, die an den Zylinderblock 206 gekoppelt ist. Der Zylinderblock 206 umfasst die Vielzahl von Zylindern, die in einem oberen Abschnitt des Zylinderblocks 206 angeordnet ist, und ein Kurbelgehäuse 210, das in einem unteren Abschnitt des Zylinderblocks 206 angeordnet ist. Das Kurbelgehäuse 210 beinhaltet eine Vielzahl von Spritzwänden, die entlang der zentralen Achse 213 angeordnet ist. Flache, ebene Flächen der Spritzwände sind senkrecht zu der zentralen Achse 213 angeordnet. Die Spritzwände sind voneinander beabstandet und beinhalten Öffnungen 222, die angepasst sind, um die Kurbelwelle aufzunehmen. Eine Kurbelgehäusebucht (z. B. ein offener Raum in dem Kurbelgehäuse 210, wie in 4 und 5 angegeben) ist zwischen zwei benachbarten Spritzwänden positioniert. 2 zeigt die erste Spritzwand 216, 4 zeigt eine zweite Spritzwand 230 und eines dritte Spritzwand 240 und 5 zeigt die dritte Spritzwand 240 und eine vierte Spritzwand 250. Eine untere Fläche 224 des Kurbelgehäuses 210 ist direkt an eine obere Fläche der Ölwanne 207 gekoppelt. Ferner ist eine obere Fläche des Zylinderkopfes 206 direkt an eine untere Fläche der des Zylinderkopfes 205 gekoppelt.
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2 zeigt einen ersten Zylinder 214 (z. B. eine Innenseite eines Zylinders), der in der ersten Bank 201 angeordnet ist, und einen zweiten Zylinder 215 (lediglich ein Abschnitt oder eine Kante des zweiten Zylinders 215 ist in 2 gezeigt), der in der zweiten Bank 202 angeordnet ist. Ein Kühlmittelmantel kann eine äußere Wand jedes Zylinders umgeben. Zum Beispiel umgibt ein Kühlmittelmantel 212 wie in 2 gezeigt einen zweiten Zylinder 215 (z. B. um einen Umfang einer äußeren Wand des Zylinders 215). Kühlfluid (z.B. Wasser oder ein Kühlmittel) kann durch den Kühlmittelmantel 12 (und die Kühlmittelmäntel des anderen Zylinders) strömen, um den zweiten Zylinder 215 zu kühlen.
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Wie vorstehend eingeführt, ist ein atmendes Kurbelgehäusefenster 220 in der ersten Spritzwand 216 zwischen zwei benachbarten Kurbelgehäusebuchten (einem vor der Spritzwand 216 und einem dahinter) positioniert. Das atmende Kurbelgehäusefenster 220 erstreckt sich zwischen den zwei benachbarten Kurbelgehäusebuchten und kuppelt diese fluidisch aneinander, wie nachfolgend in Bezug auf 4-5 genauer beschrieben. Des Weiteren ist ein Ölrückführungsdurchgang 218 in einer Zylinderblockwand 226 des Zylinderblocks 206 angeordnet. Insbesondere ist der Ölrückführungsdurchgang 218 in der Zylinderblockwand 226 zwischen dem Kühlmittelmantel 212 und einer Außenwand 228 des Zylinderblocks positioniert. Anders ausgedrückt ist der Ölrückführungsdurchgang 218 in der Zylinderblockwand 226 und bezogen auf die vertikale Achse 208 außerhalb des Kühlmittelmantels 212 positioniert. Der Ölrückführungsdurchgang 218 ist von dem Zylinderkopf 205 zu dem atmenden Kurbelgehäusefenster 220 durch die Zylinderblockwand 226 geführt. Zum Beispiel beinhaltet der Ölrückführungsdurchgang 218 ein Einlassende 227, das an den Zylinderkopf gekoppelt ist, und ein Auslassende 229, das an das atmende Kurbelgehäusefenster 220 gekoppelt ist. Auf diese Weise ist der Ölrückführungsdurchgang 218 konfiguriert, um Öl von dem Zylinderkopf 206 zu dem Kurbelgehäuse 210 und der Ölwanne 207 über das atmende Kurbelgehäusefenster 220 zu leiten (und rückzuführen). Sowohl der Ölrückführungsdurchgang 218 als auch das atmende Kurbelgehäusefenster 220 ist zwischen den zwei benachbarten Kurbelgehäusebuchten angeordnet.
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Wie in 2 gezeigt, weist der Ölrückführungsdurchgang 218 an dem atmenden Kurbelgehäusefenster 220 einen Eingang in das Kurbelgehäuse 210 auf. In einem Beispiel ist der Ölrückführungsdurchgang 218 durch eine Oberseite (z.B. bezogen auf die vertikale Achse 208) des atmenden Kurbelgehäusefensters 220 an das atmende Kurbelgehäusefenster 220 gekoppelt und tritt hierüber in dieses ein. In alternativen Ausführungsformen kann der Ölrückführungsdurchgang an einer Seite des atmenden Kurbelgehäusefensters in das atmende Kurbelgehäusefenster 220 eintreten. Das atmende Kurbelgehäusefenster 220 ist in einer gleichen Ebene angeordnet wie die erste Spritzwand 216.
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Wenn Luft während einem Motorbetrieb durch das atmende Kurbelgehäusefenster 220 strömt, erhöht der kleinere Durchmesser des atmenden Kurbelgehäusefensters 220 bezogen auf den größeren Querschnittsbereich der Kurbelgehäusebuchten eine Luftgeschwindigkeit und verringert gleichzeitig den Luftdruck. Dieses Phänomen ist als der Venturi-Effekt bekannt. Der Venturi-Effekt erzeugt eine nach unten gerichtete Saugkraft, die das Motoröl von dem höheren Abschnitt des Ölrückführungsdurchgangs 218 (an dem Zylinderkopf) in das atmende Kurbelgehäusefenster 220 und das Kurbelgehäuse 210 saugt. Öl, das über das atmende Kurbelgehäusefenster 220 in das Kurbelgehäuse 210 eintritt, kann dann durch Schwerkraft nach unten in die Ölwanne 207 gesaugt werden.
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Nun unter Bezugnahme auf 3 ist der zweite Querschnitt des Motors 200 gezeigt, der an der fünften Spritzwand 260 vorgenommen ist, die sich zwischen zwei benachbarten Kurbelgehäusebuchten befindet. Die fünfte Spritzwand 260 ist zwischen zwei anderen benachbarten Kurbelgehäusebuchten positioniert als die in 2 gezeigte erste Spritzwand 216. In einem Beispiel können sich die erste Spritzwand 216 und die fünfte Spritzwand 260 jedoch eine Kurbelgehäusebucht teilen (z. B. können die erste und fünfte Spritzwand benachbart zueinander angeordnet sein, sodass eine Kurbelgehäusebucht diese voneinander trennt). Die fünfte Spritzwand 260 beinhaltet ein erstes atmendes Spritzwandfenster 320 und ein zweites atmendes Spritzwandfenster 322, wobei das erste und zweite atmende Spritzwandfenster an gegenüberliegenden Seiten der fünften Spritzwand 260 über die Öffnung 222 einander gegenüber angeordnet sind. Wie in 3 gezeigt, ist unter Umständen kein Ölrückführungsdurchgang in der ersten Spritzwand 260 angeordnet.
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4 zeigt eine vergrößerte Ansicht eines dritten Querschnitts des Motors 200, die an der zweiten Spritzwand 230 vorgenommen ist, die zwischen einer ersten Kurbelgehäusebucht 402 (die bezogen auf die zentrale Achse 213 nach vorne oder aus der Seite heraus angeordnet ist) und einer zweiten Kurbelgehäusebucht 404 (die nach hinten, näher an dem zweiten Ende des Motors 200 als die erste Kurbelgehäusebucht 402 angeordnet ist) angeordnet ist (und diese trennt). Eine dritte Spritzwand 240 ist in 4 ebenfalls gezeigt. Die dritte Spritzwand 240 ist bezogen auf die zentrale Achse 213 hinter der zweiten Spritzwand und von dieser beabstandet positioniert. Insbesondere trennt die zweite Kurbelgehäusebucht 404 die dritte Spritzwand 240 von der zweiten Spritzwand 230. Auf diese Weise ist die zweite Spritzwand 230 zwischen den zwei benachbarten Kurbelgehäusebuchten 402 und 404 positioniert. 4 zeigt außerdem einen Zylinder 406 (der in einem Beispiel derselbe sein kann wie der in 3 gezeigte Zylinder 215) und einen Kühlmittelmantel 212, der eine äußere Wand des Zylinders 406 umgibt. Ein erstes atmendes Kurbelgehäusefenster 420 und ein zweites atmendes Kurbelgehäusefenster 422 (welches dasselbe sein kann wie das in 2 gezeigte atmende Kurbelgehäusefenster 220, jedoch in einer anderen Spritzwand des Motors 200 positioniert ist als die in 2 gezeigte Wand) sind in der zweiten Spritzwand 230 positioniert. Lediglich ein Abschnitt des zweiten atmenden Kurbelgehäusefensters 422 ist in der Ansicht aus 4 gezeigt; es kann jedoch eine gleiche Geometrie und Konfiguration aufweisen wie das erste atmende Kurbelgehäusefenster 420, liegt jedoch an einer gegenüberliegenden Seite der zweiten Spritzwand 230 von dem ersten atmenden Kurbelgehäusefenster 420, was nachfolgend genauer beschrieben ist. Des Weiteren ist ein Ölrückführungsdurchgang 424 in 4 gezeigt, der durch die Zylinderblockwand verläuft und in das zweite atmende Kurbelgehäusefenster 422 eintritt.
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Insbesondere ist das in 4 gezeigte atmende Kurbelgehäusefenster 420 von der ersten Kurbelgehäusebucht 402 zu der zweiten Kurbelgehäusebucht 404 durch die zweite Spritzwand 230 angeordnet. Somit kann das atmende Kurbelgehäusefenster 420 als ein Durchgang bezeichnet werden (der eine Durchgangslänge aufweist, welche dieselbe ist wie eine Breite oder Dicke der Spritzwand), der in der und durch die zweite Spritzwand 230 angeordnet ist. Das atmende Kurbelgehäusefenster 420 kann eine zentrale Fensterachse 408 beinhalten, die von der ersten Kurbelgehäusebucht 402 zu der zweiten Kurbelgehäusebucht 404 durch ein Zentrum des atmenden Kurbelgehäusefensters 420 angeordnet ist. Die zentrale Fensterachse 408 ist senkrecht zu einer ebenen Fläche der zweiten Spritzwand 230 angeordnet, die außerdem senkrecht zu der zentralen Achse 213 angeordnet ist. Ferner ist die zentrale Fensterachse 408 parallel zu der unteren Fläche 224 des Kurbelgehäuses 210 angeordnet. Auf diese Weise ist die zentrale Achse 213 des Kurbelgehäuses 210 parallel zu der zentralen Fensterachse 408. Die zentrale Fensterachse 408 und die zentrale Achse 213 des Kurbelgehäuses sind nicht koaxial zueinander. Stattdessen ist die zentrale Fensterachse 408 von der zentralen Achse 213 beabstandet und näher an der Außenwand 228 des Zylinderblocks angeordnet (die außerdem die Außenwand des Kurbelgehäuses 210 ist). Somit ist das atmende Kurbelgehäusefenster 420 näher an einer äußeren Kante der zweiten Spritzwand 230 positioniert als eine innere Kante der zweiten Spritzwand, die sich an der Öffnung 222 befindet. Ferner ist die zentrale Fensterachse 408 bezogen auf die zentrale, vertikale Achse 208 des Motors 200 niedriger positioniert als die zentrale Achse 213 des Kurbelgehäuses 210. Des Weiteren ist ein Querschnittsbereich des atmenden Kurbelgehäusefensters 420 (der in einer zu der zentralen Achse 213 senkrechten Ebene definiert ist) kleiner als ein Querschnittsbereich der Öffnung 222 und ein Querschnittsbereich der Kurbelgehäusebuchten 402 und 404. Anders ausgedrückt ist die Breite, oder der Durchmesser im Falle eines kreisförmigen Fensters, des atmenden Kurbelgehäusefensters 420 kleiner als ein Durchmesser der Öffnung 222. Somit erzeugt der kleinere Querschnittsbereich des atmenden Kurbelgehäusefensters 420 eine Verengung des Luftstroms zwischen der ersten Kurbelgehäusebucht 402 und der zweiten Kurbelgehäusebucht 404. Wie vorangehend dargelegt, kann dies die Luftströmungsgeschwindigkeit durch das atmende Kurbelgehäusefenster 420 erhöhen und einen Venturi-Effekt erzeugen. Dies kann zu einer Saugkraft an dem atmenden Kurbelgehäusefenster 420 führen, wodurch Öl durch den Ölrückführungsdurchgang, der an das atmende Kurbelgehäusefenster 420 gekoppelt ist, nach unten und in das Kurbelgehäuse 210 und die Ölwanne gesaugt wird. Obwohl kein an das erste atmende Kurbelgehäusefenster 420 gekoppelter Ölrückführungsdurchgang gezeigt ist, ist der Ölrückführungsdurchgang 424 als an das zweite atmende Kurbelgehäusefenster 422 gekoppelt gezeigt, das dieselbe Konfiguration wie vorangehend für das erste atmende Kurbelgehäusefenster 420 beschrieben aufweisen kann (und somit genauso funktionieren kann wie dieses).
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5 zeigt eine vergrößere Ansicht des vierten Querschnitts des Motors 200, der an der dritten Spritzwand 240 vorgenommen ist, die zwischen der zweiten Kurbelgehäusebucht 404 (die bezogen auf die zentrale Achse 213 nach vorne oder in 5 aus der Seite heraus angeordnet ist) und einer dritten Kurbelgehäusebucht 502 (die nach hinten, näher an dem zweiten Ende des Motors 200 als die zweite Kurbelgehäusebucht 404 angeordnet ist) angeordnet ist (und diese trennt). Eine vierte Spritzwand 250 ist in 5 ebenfalls gezeigt. Die vierte Spritzwand 250 ist bezogen auf die zentrale Achse 213 hinter der dritten Spritzwand 240 und von dieser beabstandet positioniert. Insbesondere trennt die dritte Kurbelgehäusebucht 502 die dritte Spritzwand 240 von der vierten Spritzwand 250. Auf diese Weise ist die dritte Spritzwand 240 zwischen zwei benachbarten Kurbelgehäusebuchten 404 und 502 positioniert, die andere zwei Kurbelgehäusebuchten sind als die zwei Kurbelgehäusebuchten 402 und 404, zwischen denen die zweite Spritzwand 230 angeordnet ist.
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5 zeigt außerdem einen Zylinder 504 und einen Kühlmittelmantel 212, der eine äußeren Wand des Zylinders 504 umgibt. Ein erstes atmendes Kurbelgehäusefenster 520 und ein zweites atmendes Kurbelgehäusefenster 522 (welches dasselbe sein kann wie das in 2 gezeigte atmende Kurbelgehäusefenster 220, jedoch in einer anderen Spritzwand des Motors 200 positioniert als die in 2 gezeigte Wand) sind in der dritten Spritzwand 240, jedoch bezogen auf die Öffnung 222 an gegenüberliegenden Seiten der dritten Spritzwand 240 positioniert. Insbesondere sind die in 5 gezeigten atmenden Kurbelgehäusefenster 520 und 522 von der zweiten Kurbelgehäusebucht 404 zu der dritten Kurbelgehäusebucht 502 durch die dritte Spritzwand 240 angeordnet. Somit können die atmenden Kurbelgehäusefenster 520 und 522 als Durchgänge bezeichnet werden (die eine Durchgangslänge aufweisen, welche dieselbe ist wie eine Breite oder Dicke der Spritzwand), die in der und durch die dritte Spritzwand 240 angeordnet sind. Wie für das erste atmende Kurbelgehäusefenster 520 gezeigt, können die atmenden Kurbelgehäusefenster eine zentrale Fensterachse 408 beinhalten, die von der zweiten Kurbelgehäusebucht 404 zu der dritten Kurbelgehäusebucht 502 durch ein Zentrum des atmenden Kurbelgehäusefensters 520 angeordnet ist. Die atmenden Kurbelgehäusefenster 520 und 522 können ähnlich wie das atmende Kurbelgehäusefenster 420 in der dritten Spritzwand 240 angeordnet sein, wie vorangehend in Bezug auf 4 beschrieben.
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4 und 5 zeigen eine Vielzahl von Spritzwänden des Motors 200, die entlang der zentralen Achse 213 des Kurbelgehäuses 210 von dem ersten (z. B. vorderen) Ende 203 des Motors 200 zu dem zweiten (z. B. hinteren) Ende 204 des Motors 200 angeordnet sind und voneinander durch eine Vielzahl von Kurbelgehäusebuchten beabstandet sind, die offene Räume ohne Spritzwände beinhalten (und somit einen größeren Querschnittsbereich aufweisen). Ein Kolben jedes Zylinders ist in dem Kurbelgehäuse in einem Raum angeordnet, der durch eine entsprechende Kurbelgehäusebucht erzeugt wurde, und mit diesem verbunden. Eine Bewegung der Kolben in den entsprechenden Kurbelgehäusebuchten sorgt für einen Luftstrom durch die atmenden Kurbelgehäusefenster (z. B. durch zumindest ein Fenster in jeder Spritzwand). Mit ansteigendem Luftstrom durch die atmenden Kurbelgehäusefenster (aufgrund der kleineren Querschnitte der Fenster, wie vorangehend beschrieben) wird eine Saugwirkung erzeugt, wodurch Öl durch die Olrückführungsdurchgänge, die direkt an die atmenden Kurbelgehäusefenster gekoppelt sind, nach unten in Richtung eines Innenraums des Kurbelgehäuses und der Ölwanne (z. B. des Sumpfes) gesaugt wird. Auf diese Weise können eine Ölmenge an die Ölwanne und eine Ölrückführung durch den Motor erhöht werden. In einer Ausführungsform kann jedes atmende Kurbelgehäusefenster jeder Spritzwand mit einem Ölrückführungsdurchgang verbunden sein. In einer alternativen Ausführungsform kann lediglich ein Abschnitt der atmenden Kurbelgehäusefenster mit einem Ölrückführungsdurchgang verbunden sein. Zum Beispiel kann in einer Ausführungsform lediglich ein Ölrückführungsdurchgang auf jeder Seite des Motors (z. B. an jeder Bank des Motors oder an jeder Seite des Motors bezogen auf die Kurbelwelle) vorhanden sein. Insbesondere kann lediglich ein Ölrückführungsdurchgang an jeder Seite des Zylinderblocks 206 vorhanden sein, der sich in ein atmendes Kurbelgehäusefenster einer einzigen Spritzwand öffnet. Auf diese Weise kann eine Spritzwand zwei atmende Kurbelgehäusefenster beinhalten, die bezogen auf eine Öffnung für die Kurbelwelle an gegenüberliegenden Seiten der Spritzwand angeordnet sind, wobei jedes der zwei atmenden Kurbelgehäusefenster an einen anderen Ölrückführungsdurchgang gekoppelt ist. Somit können in einer Ausführungsform lediglich die Fenster einer einzigen Spritzwand des Kurbelgehäuses an die Ölrückführungsdurchgänge des Motors gekoppelt sein.
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Nun unter Bezugnahme auf 6-7 sind beispielhafte Graphen des Massendurchsatzes von Öl durch drei Ölrückführungsdurchgänge eines Motors gegenüber einer Position einer Kurbelwelle (z. B. einem Kurbelwellenwinkel) gezeigt. Der Massendurchsatz von Öl ist entweder positiv und zeigt einen Aufwärtsstrom an oder negativ und zeigt einen Abwärtsstrom durch die Ölrückführungsdurchgänge an. Eine Entfernung größer 0 zeigt einen größeren Massenstrom durch die Durchgänge an. 6 zeigt einen Graphen 600 des Massendurchsatzes von Öl durch drei Ölrückführungsdurchgänge in einem herkömmlichen Motor, wobei die Ölrückführungsdurchgänge von den Zylinderköpfen zu der Ölwanne (z. B. dem Sumpf) außerhalb der Spritzwände des Kurbelgehäuses führen (z. B. durch eine Außenwand des Zylinderblocks). Die Ölrückführungsdurchgänge treten dann senkrecht zu einer unteren Ebene (z. B. einer unteren Fläche des Kurbelgehäuses) des Zylinderblocks in den Zylinderblock (z. B. das Kurbelgehäuse) ein. Somit sind die Ölrückführungsdurchgänge in diesem herkömmlichen Design nicht mit den atmenden Kurbelgehäusefenstern verbunden. Ein Verlauf 602 zeigt den Massendurchsatz von Öl durch einen ersten Ölrückführungsdurchgang, ein Verlauf 604 zeigt den Massendurchsatz von Öl durch einen zweiten Ölrückführungsdurchgang und ein Verlauf 606 zeigt den Massendurchsatz von Öl durch einen dritten Ölrückführungsdurchgang. Alle drei Ölrückführungsdurchgänge können an einer selben Seite (z. B. einer Bank) des Motors ausgerichtet sein, wie etwa der rechten Seite. 7 zeigt einen Graphen 700 des Massendurchsatzes von Öl durch drei Ölrückführungsdurchgänge in einem Motor (wie etwa dem in 2-5 gezeigten Motor 200), wobei der Ölrückführungsdurchgang von den Zylinderköpfen zu den atmenden Kurbelgehäusefenstern führt und somit durch die atmenden Kurbelgehäusefenster in das Kurbelgehäuse eintritt. Ein Verlauf 702 zeigt den Massendurchsatz von Öl durch einen ersten Ölrückführungsdurchgang (der einem Ort des in dem Verlauf 602 gezeigten Durchgangs entsprechen kann), ein Verlauf 704 zeigt den Massendurchsatz von Öl durch einen zweiten Ölrückführungsdurchgang (der einem Ort des in dem Verlauf 604 gezeigten Durchgangs entsprechen kann) und ein Verlauf 706 zeigt den Massendurchsatz von Öl durch einen dritten Ölrückführungsdurchgang (der einem Ort des in dem Verlauf 606 gezeigten Durchgangs entsprechen kann). Ähnlich wie bei FIG. 6 können alle drei Ölrückführungsdurchgänge aus 7 an einer selben Seite (z. B. einer Bank) des Motors ausgerichtet sein, wie etwa der rechten Seite.
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Wie aus dem Vergleich von dem Graphen 600 und dem Graphen 700 ersichtlich wird, führt die Ölrückführungsdurchgangsanordnung, die in dem Graphen 700 dargestellt ist (z. B. eines Motors, wie etwa des Motors 200) zu einem höheren Abwärtsstrom durch alle drei der Ölrückführungsdurchgänge in mehr von dem Motorzyklus als bei dem in dem Graphen 600 dargestellten herkömmlichen Design. Insbesondere wird der Aufwärtsstrom in allen dreien der Ölrückführungsdurchgänge des Graphen 700 verglichen mit den Durchgängen des Graphen 600 um zumindest 30 % verringert und wird der Abwärtsstrom in alle dreien der Ölrückführungsdurchgänge des Graphen 700 verglichen mit den Durchgängen des Graphen 600 um zumindest 25 % erhöht. Dies wird in dem (in dem Verlauf 706 gezeigten) dritten Rückführungsdurchgang besonders ersichtlich, in dem Öl für einen entscheidenden Abschnitt des Motorzyklusses in die erwünschte Abwärtsrichtung strömt.
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Nun unter Bezugnahme auf 8-9 sind beispielhafte Ergebnisse rechnerischer Strömungsdynamiken (Computational Fluid Dynamics - CFD) eines Abwärtsstroms durch Ölrückführungsdurchgänge eines Motors in einem selben Kurbelwinkel gezeigt. Insbesondere zeigt 8 einen CFD-Verlauf 800, der den Strom durch drei Ölrückführungsdurchgänge 802 eines herkömmlichen Motors zeigt, wobei die Ölrückführungsdurchgänge an und senkrecht zu der unteren Ebene des Zylinderblocks in den Zylinderblock eintreten (wie vorangehend in Bezug auf 6 beschrieben). Im Gegensatz dazu zeigt 9 einen CFD-Verlauf 900, der den Strom durch drei Ölrückführungsdurchgänge 902 eines Motors (wie etwa des in 2-5 gezeigten Motors 200 und wie vorangehend in Bezug auf 7 beschrieben) zeigt, wobei die Ölrückführungsdurchgänge durch atmende Kurbelgehäusefenster in das Kurbelgehäuse und den Zylinderblock eintreten. In den beiden Verläufen 800 und 900 geben die kleinen Pfeile die Richtung des Ölstroms durch die Durchgänge an und gibt die Einfärbungen in Graustufen den Betrag der Geschwindigkeit an. Wie durch die Graustufenlegende gezeigt, zeigen die variierenden Graustufeneinfärbungen einen Bereich von Geschwindigkeitsbeträgen.
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Wie in 8 gezeigt, ist der Ölstrom durch die Ölrückführungsdurchgänge in einem herkömmlichen Motorsystem, in dem die Ölrückführungsdurchgänge an der Unterseite des Zylinderblocks offen und nicht an die atmenden Fenster gekoppelt sind, weniger einheitlich. Insbesondere ist der Ölstrom in den meisten Ölrückführungsdurchgängen null aufwärts oder nahe null. Im Gegensatz dazu ist der Ölstrom durch die Durchgänge wie in 9 gezeigt für das Motorsystem, in dem die Ölrückführungsdurchgänge über die atmenden Kurbelgehäusefenster mit dem Kurbelgehäuse verbunden sind und in dieses eintreten, in allen Abläufen nach unten. Insbesondere zeigt der Ölstrom in den oberen Hälften der Ölrückführungsdurchgänge eine einheitlichere Abwärtsströmungsrichtung mit einer niedrigeren Strömungsgeschwindigkeit. Dem liegt die Tatsache zugrunde, dass die durch den Venturi-Effekt an den atmenden Kurbelgehäusefenstern erzeugte nach unten gerichtete Saugkraft die Druckschwankungen in den Kurbelgehäusen bei einer höheren Motordrehzahl überwindet. Aus 9 wird ersichtlich, dass das in 2-5 gezeigte Motorsystem zu einem effizienteren Ablaufen von Öl durch die Ölrückführungsdurchgänge und in das Kurbelgehäuse und die Ölwanne führt.
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2-5 zeigen beispielhafte Konfigurationen mit einer relativen Positionierung der verschiedenen Komponenten. Wenn sie so gezeigt sind, dass sie einander direkt berühren oder direkt aneinander gekoppelt sind, können derartige Elemente zumindest in einem Beispiel als sich direkt berührend bzw. direkt gekoppelt bezeichnet werden. Gleichermaßen können Elemente, die aneinander angrenzend oder zueinander benachbart gezeigt sind, in zumindest einem Beispiel aneinander angrenzend bzw. zueinander benachbart sein. Als ein Beispiel können Komponenten, die in flächeteilendem Kontakt miteinander stehen als in flächeteilendem Kontakt bezeichnet werden. Als ein weiteres Beispiel können Elemente, die voneinander getrennt positioniert sind, wobei nur ein Raum und keine anderen Komponenten dazwischen liegen, in zumindest einem Beispiel als derartige bezeichnet werden. Als noch ein weiteres Beispiel können Elemente, die über-/untereinander, an gegenüberliegenden Seiten voneinander oder links/rechts voneinander gezeigt sind, bezogen aufeinander als solches bezeichnet werden. Ferner kann, wie in den Figuren gezeigt, ein oberstes Element oder ein oberster Punkt eines Elements in zumindest einem Beispiel als ein „Oberseite“ der Komponente bezeichnet werden und ein unterstes Element oder ein unterster Punkt des Elements als ein „Unterseite“ der Komponente bezeichnet werden. Im hier verwendeten Sinne kann sich Oberseite/Unterseite, obere(r/s)/untere(r/s), über/unter auf eine vertikale Achse der Figuren beziehen und verwendet werden, um die Positionierung von Elementen der Figuren bezogen aufeinander zu beschreiben. Demnach sind Elemente, die über anderen Elementen gezeigt sind, in einem Beispiel vertikal über den anderen Elementen positioniert. Als noch ein weiteres Beispiel können Formen der Elemente, die in den Figuren dargestellt sind, als diese Formen (wie z. B. kreisförmig, gerade, eben, gebogen, abgerundet, abgeschrägt, abgewinkelt oder dergleichen) aufweisend bezeichnet werden. Ferner können Elemente, die so gezeigt sind, dass sie einander schneiden, in zumindest einem Beispiel als sich schneidende Elemente oder einander schneidend bezeichnet werden. Noch ferner kann ein Element, das innerhalb eines anderen Elements oder außerhalb eines anderen Elements gezeigt ist, in einem Beispiel als solches bezeichnet werden.
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Auf diese Weise kann ein Motor einen oder mehrere Ölablaufdurchgänge (z. B. Ölrückführungsdurchgänge) beinhaltet, die das Ablaufen von Öl von Zylinderköpfen des Motors zu dem Kurbelgehäuse und einer Ölwanne (z. B. dem Sumpf) des Motors vereinfachen. Als ein Beispiel kann jeder dieser Ablaufdurchgänge einen Eingang in das Kurbelgehäuse an einem atmenden Kurbelgehäusefenster beinhalten, das in einer Spritzwand des Kurbelgehäuses angeordnet ist. Während des Motorbetriebs strömt, während die Kolben in ihren entsprechenden Zylindern pumpen, Luft über die atmenden Kurbelgehäusefenster zwischen die Kurbelgehäusebuchten in dem Kurbelgehäuse. Der Luftstrom wird aufgrund einer Verengung, die durch den kleineren Querschnittsbereich (z. B. den Durchmesser) der Fenster verglichen mit den Kurbelgehäusebuchten erzeugt wird, durch die atmenden Kurbelgehäusefenster beschleunigt. Als Folge dessen wird eine Saugkraft an den atmenden Fenstern erzeugt, die einen Ölablass in den Ölablaufdurchgängen durch die Durchgänge und in das Kurbelgehäuse saugt. Somit besteht der technische Effekt von einem oder mehreren Ölrückführungsdurchgängen, die einen Eingang in das Kurbelgehäuse an den atmenden Kurbelgehäusefenstern beinhalten, darin, den Abwärtsstrom von Öl von den Zylinderköpfen in das Kurbelgehäuse zu erhöhen. Als Folge dessen kann mehr Öl zu der Ölwanne zurückgeleitet werden, wodurch die Ölrückführung durch den Motor erhöht und effizienter gestaltet werden kann.
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Als eine Ausführungsform beinhaltet ein Motor einen Zylinderblock, der Folgendes beinhaltet: eine Vielzahl von Zylindern, wobei jeder Zylinder einen darin angeordneten Kolben beinhaltet; ein Kurbelgehäuse, das eine Vielzahl von Spritzwänden beinhaltet, welche die Kolben von der Vielzahl von Zylindern trennt, wobei zumindest eine Spritzwand ein atmendes Kurbelgehäusefenster beinhaltet, das darin angeordnet ist und zwei benachbarte Kurbelgehäusebuchten fluidisch kuppelt; und einen Ölrückführungsdurchgang, der einen Eingang in das Kurbelgehäuse an dem atmenden Kurbelgehäusefenster beinhaltet. In einem ersten Beispiel für den Motor beinhaltet der Motor ferner einen Zylinderkopf, der an den Zylinderblock gekoppelt ist, und wobei der Ölrückführungsdurchgang durch eine Wand des Zylinderblocks von dem Zylinderkopf zu dem atmenden Kurbelgehäusefenster geführt ist. Ein zweites Beispiel für den Motor beinhaltet gegebenenfalls das erste Beispiel und beinhaltet ferner, dass der Ölrückführungsdurchgang außerhalb eines Kühlmittelmantels, der einen Zylinder der Vielzahl von Zylindern bezogen auf eine zentrale, vertikale Achse des Motors umgibt, durch die Wand des Zylinderblocks geführt ist. Ein drittes Beispiel für den Motor beinhaltet gegebenenfalls eines oder mehrere von dem ersten und zweiten Beispiel und beinhaltet ferner einen Zylinderkopf, der an den Zylinderblock gekoppelt ist, und wobei der Ölrückführungsdurchgang ein Einlassende, das an den Zylinderkopf gekoppelt ist, und ein Auslassende beinhaltet, das an das atmende Kurbelgehäusefenster gekoppelt ist. Ein viertes Beispiel für den Motor beinhaltet gegebenenfalls eines oder mehrere von dem ersten bis dritten Beispiel und beinhaltet ferner, dass der Eingang des Ölrückführungsdurchgangs zwischen den zwei benachbarten Kurbelgehäusebuchten angeordnet ist. Ein fünftes Beispiel für den Motor beinhaltet gegebenenfalls eines oder mehrere von dem ersten bis vierten Beispiel und beinhaltet ferner, dass der Eingang des Ölrückführungsdurchgangs bezogen auf eine zentrale, vertikale Achse des Motors an einer Oberseite des atmenden Kurbelgehäusefensters angeordnet ist. Ein sechstes Beispiel für den Motor beinhaltet gegebenenfalls eines oder mehrere von dem ersten bis fünften Beispiel und beinhaltet ferner, dass der Ölrückführungsdurchgang zwischen einem Kühlmittelmantel, der einen Zylinder der Vielzahl von Zylindern umgibt, und einer Außenwand des Zylinderblocks angeordnet ist. Ein siebtes Beispiel für den Motor beinhaltet gegebenenfalls eines oder mehrere von dem ersten bis sechsten Beispiel und beinhaltet ferner, dass das atmende Kurbelgehäusefenster von einer ersten Kurbelgehäusebucht der zwei benachbarten Kurbelgehäusebuchten zu einer zweiten Kurbelgehäusebucht der zwei benachbarten Kurbelgehäusebuchten durch die zumindest eine Spritzwand angeordnet ist. Ein achtes Beispiel für den Motor beinhaltet gegebenenfalls eines oder mehrere von dem ersten bis siebten Beispiel und beinhaltet ferner, dass eine zentrale Achse des atmenden Kurbelgehäusefensters und eine zentrale Achse des Kurbelgehäuses nicht koaxial zueinander sind, wobei die zentrale Achse des Kurbelgehäuses eine zentrale Drehachse eines Kurbelgehäuses ist, die in dem Kurbelgehäuse positioniert ist. Ein neuntes Beispiel für den Motor beinhaltet gegebenenfalls eines oder mehrere von dem ersten bis achten Beispiel und beinhaltet ferner, dass die zentrale Achse des atmenden Kurbelgehäusefensters bezogen auf eine zentrale, vertikale Achse des Motors niedriger als die zentrale Achse des Kurbelgehäuses positioniert ist. Ein zehntes Beispiel für den Motor beinhaltet gegebenenfalls eines oder mehrere von dem ersten bis neunten Beispiel und beinhaltet ferner, dass die zentrale Achse des atmenden Kurbelgehäusefensters senkrecht zu der zumindest einen Spritzwand und parallel zu einer unteren Fläche des Kurbelgehäuses angeordnet ist. Ein elftes Beispiel für den Motor beinhaltet gegebenenfalls eines oder mehrere von dem ersten bis zehnten Beispiel und beinhaltet ferner eine Ölwanne, die an die untere Fläche des Kurbelgehäuses gekoppelt ist. Ein zwölftes Beispiel für den Motor beinhaltet gegebenenfalls eines oder mehrere von dem ersten bis elften Beispiel und beinhaltet ferner, dass der Kolben jedes Zylinders an ein Kurbelgehäuse gekoppelt ist, das in dem Kurbelgehäuse aufgenommen ist. Ein dreizehntes Beispiel für den Motor beinhaltet gegebenenfalls eines oder mehrere von dem ersten bis zwölften Beispiel und beinhaltet ferner, dass die zumindest eine Spritzwand ein Kurbelgehäuse umgibt, und wobei das atmende Kurbelgehäusefenster nahe einer äußeren Wand der zumindest einen Spritzwand und von dem Kurbelgehäuse weg angeordnet ist.
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Als eine weitere Ausführungsform beinhaltet ein Motor einen Zylinderkopf; und einen Zylinderblock, der an den Zylinderkopf gekoppelt ist und Folgendes beinhaltet: ein Kurbelgehäuse, das eine zentrale Achse und eine Vielzahl von Spritzwänden beinhaltet, die von einem vorderen Ende zu einem hinteren Ende des Motors entlang der zentralen Achse angeordnet sind, wobei die Vielzahl von Spritzwänden durch eine Vielzahl von Kurbelgehäusebuchten voneinander getrennt sind, wobei jede Spritzwand der Vielzahl von Spritzwänden eine Öffnung beinhaltet, die angepasst ist, um ein Kurbelgehäuse und ein atmendes Kurbelgehäusefenster aufzunehmen, das zwei benachbarte Kurbelgehäusebuchten der Vielzahl von Kurbelgehäusebuchten fluidisch kuppelt; und einen Ölrückführungsdurchgang, der ein Einlassende, das an den Zylinderkopf gekoppelt ist, und ein Auslassende beinhaltet, das an das atmende Kurbelgehäusefenster gekoppelt ist. In einem ersten Beispiel für den Motor beinhaltet der Zylinderblock ferner eine Vielzahl von Zylindern, wobei jeder Zylinder der Vielzahl von Zylindern einen darin angeordneten Kolben beinhaltet und wobei sich jeder Kolben in einer anderen Kurbelgehäusebucht der Vielzahl von Kurbelgehäusebuchten bewegt. Ein zweites Beispiel für den Motor beinhaltet gegebenenfalls das erste Beispiel und beinhaltet ferner, dass der Ölrückführungsdurchgang zwischen einem Kühlmittelmantel, der einen Zylinder der Vielzahl von Zylindern umgibt, und einer Außenwand des Zylinderblocks durch eine Zylinderblockwand des Zylinderblocks geführt ist. Ein drittes Beispiel für den Motor beinhaltet gegebenenfalls eines oder mehrere von dem ersten und zweiten Beispiel und beinhaltet ferner, dass die Öffnung entlang der zentralen Achse des Kurbelgehäuses zentriert ist, und wobei das atmende Kurbelgehäusefenster eine zentrale Fensterachse beinhaltet, die zu der zentralen Achse des Kurbelgehäuses versetzt ist, wobei die zentrale Fensterachse entlang einer Länge des atmenden Kurbelgehäusefensters von einer ersten der zwei benachbarten Kurbelgehäusebuchten zu einem zweiten der zwei benachbarten Kurbelgehäusebuchten angeordnet ist.
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Als noch eine weitere Ausführungsform beinhaltet ein Motor einen Zylinderkopf und einen Zylinderblock, der an den Zylinderkopf gekoppelt ist und Folgendes beinhaltet: eine Vielzahl von Zylindern, die in einem V angeordnet sind, wobei gegenüberliegende Zylinder der Vielzahl von Zylindern in jeder der zwei entsprechenden Zylinderbänke bezogen aufeinander in einem nichtgeradlinigen Winkel angeordnet sind; ein Kurbelgehäuse, das eine Vielzahl von Spritzwänden und eine Vielzahl von atmenden Kurbelgehäusefenstern beinhaltet, wobei jedes atmende Kurbelgehäusefenster der Vielzahl von atmenden Kurbelgehäusefenstern in einer anderen Spritzwand der Vielzahl von Spritzwänden angeordnet ist und wobei benachbarte Spritzwände der Vielzahl von Spritzwänden über eine Kurbelgehäusebucht voneinander getrennt sind; und eine Vielzahl von Ölrückführungsdurchgängen, wobei jeder Ölrückführungsdurchgang der Vielzahl von Ölrückführungsdurchgängen zwischen dem Zylinderkopf und einem von der Vielzahl von atmenden Kurbelgehäusefenstern gekoppelt ist. In einem ersten Beispiel für den Motor beinhaltet der Motor ferner eine Ölwanne, die an eine untere Fläche des Kurbelgehäuses gekoppelt ist, wobei jeder Ölrückführungsdurchgang durch eine Wand des Zylinderblocks geführt ist und wobei jedes atmende Kurbelgehäusefenster zu einer in einer entsprechenden Spritzwand angeordneten zentralen Öffnung versetzt ist, wobei die zentrale Öffnung angepasst ist, um ein Kurbelgehäuse aufzunehmen.
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Es versteht sich, dass die hierin offenbarten Konfigurationen und Verfahren beispielhafter Natur sind und diese konkreten Ausführungsformen nicht in einschränkendem Sinn aufzufassen sind, da zahlreiche Variationen möglich sind. Beispielsweise kann die vorstehende Technik auf V-6-, 1-4-, 1-6-, V-12-, 4-Zylinder-Boxer- und andere Motorarten angewendet werden. Der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung beinhaltet alle neuartigen und nicht naheliegenden Kombinationen und Unterkombinationen der unterschiedlichen Systeme und Konfigurationen und weitere hier offenbarte Merkmale, Funktionen und/oder Eigenschaften.
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Die folgenden Patentansprüche legen insbesondere bestimmte Kombinationen und Unterkombinationen dar, die als neuartig und nicht naheliegend betrachtet werden. Diese Patentansprüche können sich auf „ein“ Element oder „ein erstes“ Element oder das Äquivalent davon beziehen. Derartige Patentansprüche sind so zu verstehen, dass sie die Einbeziehung eines oder mehrerer derartiger Elemente einschließen und zwei oder mehr derartige Elemente weder erfordern noch ausschließen. Weitere Kombinationen und Unterkombinationen der offenbarten Merkmale, Funktionen, Elemente und/oder Eigenschaften können durch Änderung der vorliegenden Patentansprüche oder durch Einreichung neuer Patentansprüche in dieser oder einer verwandten Anmeldung beansprucht werden. Derartige Patentansprüche werden unabhängig davon, ob sie im Vergleich zu den ursprünglichen Patentansprüchen einen weiteren, engeren, gleichen oder unterschiedlichen Umfang aufweisen, ebenfalls als im Gegenstand der vorliegenden Offenbarung eingeschlossen betrachtet.
