DE4206068A1 - Aufbau einer motoreinheit eines fahrzeugs - Google Patents
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Aufbau einer Motor
einheit eines Fahrzeugs mit einem Motor und einer Kraftüber
tragung.
Es ist bereits bekannt, einen Motorkörper seitlich an einem
Fahrzeugkörper zu befestigen, so daß sich die Kurbelwelle in
Querrichtung des Fahrzeugkörpers erstreckt, und ein Getriebe
sowie ein Differential parallel zur Kurbelwelle zu befesti
gen, vgl. beispielsweise die ungeprüfte japanische Patent
veröffentlichung Nr. 1 (1989)-31 655 und das US-Patent
49 15 070.
In einem Fahrzeugmotor sind Hilfsmechanismen, die von rela
tiv kleiner Größe sind und eine relativ leichte Last für den
Motor darstellen, z. B. eine Ölpumpe zum Schmieren des Mo
tors und eine Wasserpumpe, im allgemeinen am Vorderende des
Motors angeordnet und mit der Kurbelwelle direkt oder durch
Zahnräder verbunden, während diejenigen, die eine ver
gleichsweise schwere Last für den Motor darstellen, z. B.
eine Pumpe für eine Servolenkung und eine Lichtmaschine, im
allgemeinen an einer Seite des Motors nahe dem Vorder- oder
Hinterende des Motors angeordnet sind und von der Kurbelwel
le durch einen Riemen oder eine Kette angetrieben werden.
Beispielsweise ist ein Motor, der in der deutschen Patentan
meldung 38 38 073 offenbart ist, seitlich an dem Fahrzeug
körper angebracht, wobei ein Getriebe parallel zum Motor an
geordnet und nach hinten geneigt bzw. schräggestellt ist,
und Hilfsmechanismen sind in einem Raum angeordnet, der
durch die Rückwärtsneigung des Motors gebildet ist, und wer
den von der Kurbelwelle durch einen Riemen angetrieben.
Auch in einem Vordermotor-Vorderradantrieb-Fahrzeug, bei dem
der Motor seitlich angebracht ist, wird das Getriebe im all
gemeinen in Reihe mit dem Motorkörper befestigt und dement
sprechend ist eine Ölwanne sowohl für den Motorkörper als
auch für das Getriebe (die Kraftübertragung) erforderlich,
was den Aufbau der Motoreinheit verkompliziert und den Be
darf an erforderlichem Öl erhöht. Dieses Problem kann auch
nicht überwunden werden mit dem Aufbau, der in der ungeprüf
ten japanischen Patentveröffentlichung Nr. 1 (1989)-31 655
offenbart ist, bei dem das Getriebe parallel zur Kurbelwelle
des Motors vorgesehen ist, um die Summe der Längen der Kur
belwelle und des Getriebes in der Querrichtung des Fahrzeug
körpers zu vermindern.
Dies bedeutet, daß Öl in der Ölwanne in einer Menge gespei
chert werden sollte, die ausreicht, um zu verhindern, daß
der Ölpegel unterhalb des Ölsiebs bzw. Ölfilters fällt, wenn
das Fahrzeug einen plötzlichen Start, einen plötzlichen
Stopp oder eine scharfe Drehung ausführt, und dementspre
chend muß eine große Menge Öl in den Ölwannen für den Motor
und das Getriebe gespeichert sein. Wenn die Ölwanne durch
Tiefziehen gebildet ist oder eine Ablenkplatte bzw. Stau
scheibe am Boden der Ölwanne vorgesehen ist, ist die Her
stellung der Ölwanne kompliziert und die Herstellungskosten
sind erhöht.
Es hat eine Anforderung zum Befestigen von Hilfsmechanismen
in einem Raum an der Vorderseite oder der Hinterseite der
Ölwanne gegeben, wo vergleichsweise ein Totraum besteht. Die
Anordnung des Hilfsmechanismus in einem solchen Raum bringt
jedoch das Problem mit sich, daß das Teil zum Befestigen des
Hilfsmechanismus verstärkt sein muß, um eine Lagersteifig
keit für die Riemenspannung zu gewährleisten, und ein Raum
zum Durchführen der Hilfsmechanismus-Antriebswelle, die mit
der Kurbelwelle verbunden ist, muß vorgesehen sein, was eine
Verminderung des Volumens der Ölwanne mit sich bringt, wobei
die notwendige Ölmenge nicht gewährleistet werden kann. So
mit haben herkömmliche Anordnungen darin versagt, daß sie
die Toträume an der Vorderseite und Hinterseite der Ölwanne
beim Anordnen der Hilfsmechanismen nicht hinreichend genutzt
haben.
Ferner ist der Motorkörper manchmal geneigt bzw. angeschrägt
in einer Richtung relativ zu der vertikalen Ebene, die durch
die Kurbelwelle des Motors im Hinblick auf die Auslegung des
Motorraums geht. In einem solchen Fall kann der Schwerpunkt
des Motorkörpers außermittig oder aufwärts verschoben sein,
was in Abhängigkeit von der Anordnung der Hilfsmechanismen
verstärkt werden kann, um ein Rollen des Fahrzeugkörpers zu
verursachen.
Wenn ferner die Kraftübertragung hinter dem Motor angeordnet
ist, kann das Getriebe nicht genügend durch Luftströmung
während des Fahrens gekühlt werden und ein äußerer Ölkühler
zum Kühlen des Getriebes wird notwendig, was im Hinblick auf
Platz, Kosten und Gewicht unerwünscht ist.
Mit Rücksicht auf die vorangegangenen Betrachtungen und die
vorangegangene Beschreibung liegt eine Hauptaufgabe der vor
liegenden Erfindung darin, einen Aufbau einer Motoreinheit
bereitzustellen, bei der die Menge des erforderlichen Öls
vermindert werden kann, ohne den Aufbau der Ölwanne zu ver
komplizieren.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt darin,
einen Aufbau einer Motoreinheit bereitzustellen, bei dem das
Getriebe, das hinter dem Motor angeordnet ist, wirksam durch
Luftströmung gekühlt werden kann, die beim Fahren des Fahr
zeugs erzeugt wird.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt darin,
einen Aufbau einer Motoreinheit bereitzustellen, bei dem
Riemen oder Ketten zum Antreiben der Hauptmechanismen und
der Hilfsmechanismen kompakt ausgelegt werden können.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt darin,
einen Aufbau einer Motoreinheit bereitzustellen, der es er
möglicht, die Motorhauben-Linie abzusenken, ohne die Größe
der Motoreinheit in der Längsrichtung des Fahrzeugkörpers
wesentlich zu erhöhen.
Die Motoreinheit weist erfindungsgemäß einen Motor und eine
Kraftübertragung mit einem Getriebe auf, und die Motorein
heit ist seitlich an einem Fahrzeugkörper angebracht, wobei
die Kraftübertragung hinter dem Motor angeordnet ist. Der
Motor und die Kraftübertragung sind in einem einzelnen Mo
torgehäuse aufgenommen und eine für den Motor und die Kraft
übertragung gemeinsame Ölwanne ist an der Unterseite des Mo
torgehäuses unterhalb des Motors und der Kraftübertragung
angebracht. Die Länge der Ölwanne in der Querrichtung des
Fahrzeugkörpers ist kleiner als das Motorgehäuse und Hilfs
mechanismen sind in dem Raum an einer Seite der Ölwanne und
unterhalb des Motorgehäuses angeordnet.
Da erfindungsgemäß die Ölwanne gemeinsam für den Motor und
die Kraftübertragung dient, ist die Gesamtmenge an erforder
lichem Öl vermindert, auch wenn Öl in der Ölwanne in einer
Menge gespeichert ist, die ausreicht, um das Absinken des
Ölpegels unter den Ölfilter zu verhindern, wenn das Fahrzeug
einen plötzlichen Start macht, einen plötzlichen Stopp oder
eine scharfe Drehung, und zur selben Zeit ist die Anzahl der
erforderlichen Teile vermindert und die Motoreinheit kann im
Aufbau vereinfacht werden.
Wenn die Ölwanne im wesentlichen in der Mitte zwischen dem
Motor und der Kraftübertragung angeordnet ist, kann die
Fluktuation des Ölpegels während einer scharfen Wendung bzw.
Drehung oder dgl. unterdrückt werden und dementsprechend
kann die Ölmenge kleiner sein.
Da ferner die Ölwanne kleiner ist als das Motorgehäuse in
seiner Größe in der Querrichtung des Fahrzeugkörpers, kann
ein Luftstrom, der während des Fahrens des Fahrzeugs erzeugt
wird, auf das Getriebe hinter dem Motor auftreffen, um es
wirksam zu kühlen.
Ferner können durch Anordnen der Hilfmechanismen in dem Raum
auf einer Seite der Ölwanne und unterhalb des Motorgehäuses
die Hilfsmechanismen kompakt ausgelegt werden.
Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der
vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der
Zeichnung.
Fig. 1 ist eine schematische Seitenansicht einer Motorein
heit gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Er
findung.
Fig. 2 ist eine schematische Vorderansicht quer von oben
gesehen.
Fig. 3 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie III-III
in Fig. 1, wobei die Hilfsmechanismen entfernt sind.
Fig. 4 ist eine Querschnittsansicht, teilweise verkürzt, in
längs einer Linie IV-IV in Fig. 1.
Fig. 5 ist eine schematische Seitenansicht zum Teil im
Querschnitt, die eine zweite Ausführungsform der vorliegen
den Erfindung zeigt.
Fig. 6 ist eine Vorderansicht teilweise im Querschnitt der
zweiten Ausführungsform.
Fig. 7 ist eine Aufsicht, die die Ölwanne und das Hilfsme
chanismus-Antriebssystem der zweiten Ausführungsform zeigt.
Fig. 8 bis 10 sind Ansichten ähnlich der von Fig. 1,
aber jeweils einer dritten bis fünften Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung, und
Fig. 11 ist eine schematische Seitenansicht einer Motorein
heit gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung, gesehen von der linken Seite der Motoreinheit.
In den Fig. 1 bis 4 ist einen Motoreinheit 10 gemäß einer
ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung seitlich
an der Front eines Fahrzeugkörpers (nicht gezeigt) ange
bracht, wobei die linke Seite in Fig. 1 nach vorne zeigt
und die Vorderräder (nicht gezeigt) des Fahrzeug antreiben.
Die Motoreinheit 10 weist einen Vierzylinder-Reihenmotor 11
mit einem Zylinderkopf 12 und einer Kraftübertragung 17 auf,
der ein Getriebe 15 und ein Differential 16 aufweist. Der
Motor 11 und die Kraftübertragung 17 sind in einem Motorge
häuse 18 untergebracht. Der Motor 11 hat eine Kurbelwelle
21, die sich in Querrichtung des Fahrzeugkörpers erstreckt
und der obere Abschnitt des Motors 11 ist am hinteren Teil
des Fahrzeugkörpers geneigt bzw. angeschrägt (in Fig. 1
von rechts gesehen). Ein Paar von Ausgleichswellen 21 und 23
zum Unterdrücken einer Vibration des Motors 11 sind an einem
oberen Abschnitt des Motorgehäuses 18 in der Längsrichtung
des Fahrzeugkörpers voneinander beabstandet angebracht. Eine
Getriebewelle 24 und Antriebswellen (Differentialwellen) 25,
die sich in gegenüberliegenden Richtungen von dem Differen
tial 16 aus erstrecken, sind parallel zu der Kurbelwelle 21
an der Hinterseite des Motors 11 angeordnet.
Das Motorgehäuse 18 weist einen Kurbelgehäuseabschnitt 18a
auf, der einen Zylinderblock-Abschnitt des Motors 11 bildet,
und einen Getriebegehäuseabschnitt 18b zum Aufnehmen der
Kraftübertragung 17. Der Getriebegehäuseabschnitt 18b ist
tiefer als der Kurbelgehäuseabschnitt 18a angeordnet. Das
Motorgehäuse 18 ist linear in ein Hauptgehäuse 19 und ein
Untergehäuse 20 längs einer Ebene unterteilt, die durch die
Achse der Kurbelwelle 21 geht. Eine Ölwanne 26 ist an der
Unterseite des Untergehäuses 20 angebracht. Lagerteile 27
zum Tragen der Kurbelwelle 21 sind in den Paßflächen des
Hauptgehäuses 19 und des Untergehäuses 20 gebildet. Ferner
sind Lagerteile 29 zum Tragen der Antriebswellen 25 in den
Paßflächen des Hauptgehäuses 19 und des Untergehäuses 20 an
der Hinterseite der Lagerteile 27 gebildet.
Eine Kupplung 21 ist an einer Erweiterung der Kurbelwelle 21
an einem Ende des Motors 11 angebracht und der Ausgang der
Kupplung 31 wird in die Getriebewelle 24 durch ein Zahnrad
bzw. Getriebe 32 (Fig. 3) eingegeben. Der Ausgang der Ge
triebewelle 24 wird durch das Differential 16 auf die An
triebswellen 25 übertragen, die sich von dem Differential 16
aus in der Querrichtung des Fahrzeugkörpers an der hinteren
Unterseite des Motors 11 erstrecken.
Wenn die Hinterräder zusätzlich zu den Vorderrädern ange
trieben werden, ist ein Mitteldifferential neben dem Diffe
rential 16 vorgesehen und eine Gelenkwelle, die sich nach
hinten erstreckt, ist mit dem Mitteldifferential durch eine
Überleitung bzw. Überführung verbunden.
Die Ölwanne 26 ist im wesentlichen in der Mitte zwischen dem
Motor 11 und Kraftübertragung 17 angeordnet. In der Längs
richtung des Fahrzeugkörpers erstreckt sich die Ölwanne 26
von dem Boden des Motors 11 (Zylinderblock) zu dem Boden der
Kraftübertragung 17 nahe der Antriebswelle 25. In der Quer
richtung des Fahrzeugkörpers ist die Ölwanne 26 kleiner bzw.
dünner als das Motorgehäuse 18 in der Länge und ist zu der
Kupplung 31 hin außermittig angeordnet, wodurch ein Raum S
unter dem Untergehäuse 20 an dem von der Kupplung 21 ent
fernten Ende der Ölwanne 26 gebildet ist und der Getriebege
häuseabschnitt 18b erstreckt sich über das Ende der Ölwanne
26 in der Querrichtung des Fahrzeugkörpers hinaus. Ferner
ist die Ölwanne 26 an der Unterseite des Untergehäuses 20
längs einer geneigten Oberfläche befestigt und der Boden der
Ölwanne 26 ist tief an dem vorderen Abschnitt und flach an
dem hinteren Abschnitt. Die Oberfläche des Untergehäuses 20
weist den Kurbelgehäuseabschnitt 18a auf, in dem die Lager
teile 27 zum Tragen der Kurbelwelle 21 an gegenüberliegenden
Enden und die Abschnitte zwischen den Zylindern gebildet
sind, und den Getriebegehäuseabschnitt 18b, der den unteren
Abschnitt der Kraftübertragung des Getriebes 15 und den un
teren Abschnitt des Differentials 16 umgibt, wobei die Ab
schnitte 18a und 18b einstückig miteinander ausgebildet
sind. Ferner ist das Untergehäuse 20 an seiner Unterseite
mit einer Öffnung versehen, die kleiner ist als die Öffnung
in der oberen Fläche und an die Oberfläche der Ölwanne 26 in
der Form angepaßt ist.
Die Motoreinheit 10 ist mit Hilfsmechanismen versehen, die
im wesentlichen in dem Raum F an der Seite der Ölwanne 26
angeordnet sind, die von der Kupplung 31 entfernt liegen und
durch einen Riemen 36 angetrieben werden, der um eine Kur
bel-Riemenscheibe 21a geführt ist. Dies bedeutet, daß eine
Lichtmaschine bzw. ein Wechselstromgenerator 27 an der obe
ren Vorderseite des Motorgehäuses 18 angeordnet ist und eine
Wasserpumpe 38 an der unteren Vorderseite des Motorgehäuses
18 angeordnet ist. Ferner ist ein Luftaufbereitungs-Verdich
ter 39 unter dem Motorgehäuse 18 an dessen Mitte angeordnet.
Die Lichtmaschine 37, die Wasserpumpe 38 und der Luftaufbe
reitungs-Verdichter 39 haben jeweils Riemenscheiben 37a, 38a
und 39a und der Riemen 36 wird um die Kurbel-Riemenscheibe
21a, die Riemenscheiben 37a bis 39a und eine Leerlauf-Rie
menscheibe 40 herumgeführt, die zwischen der Kurbelwelle 21
und dem Luftaufbereitungs-Verdichter 39 angeordnet ist. Die
Hilfsmechanismen 37, 38, 39 und das Differential 16 sind auf
einem Kreis um die Kurbelwelle 21 angeordnet. Eine Wasser
leitung bzw. ein Wasserrohr 41 zum Zuführen von Kühlwasser
ist zwischen die Wasserpumpe 38 und einen oberen Abschnitt
des Motorgehäuses 18 (Zylinderblock) des Motors 11 geschal
tet.
Wie man aus Fig. 1 sehen kann, sind die Hilfsmechanismen
37, 38 und 39 unterhalb der Paßfläche des Motorgehäuses 18
angeordnet, während die Nockenwelle 43, die Ausgleichswellen
22 und 23 und dgl. über der Paßfläche angeordnet sind. Fer
ner sind die Hilfsmechanismen 37, 38 und 39 an der Seite des
Motors 11 gegenüber der Kraftübertragung 17 angeordnet, d. h.
sind an der Vorderseite des Motors 11 positioniert.
Ein Paar von Nockenwellen 43 sind in einem oberen Abschnitt
des Zylinderkopfs 12 angeordnet. Die Nockenwellen 43 und die
Ausgleichswellen 22 und 23 sind in der folgenden Weise ange
trieben, d. h., daß eine Mittelwelle 45 von der Kurbelwelle
21 durch eine erste Kette 44 angetrieben wird, und die
Nockenwellen 43 durch die Mittelwelle 45 mit einer verminderten
Geschwindigkeit durch eine zweite Kette 46 angetrieben wird.
Ferner werden die Ausgleichswellen 22 und 23 von der Mittel
welle 45 in einer erhöhten Geschwindigkeit durch eine dritte
Kette 47 angetrieben.
Wie in Fig. 2 gezeigt ist, ist die Kupplung 31 in einem
Kupplungsgehäuse 49 aufgenommen und eine Ölpumpe 50 für eine
Servolenkung ist unterhalb des Kupplungsgehäuses 49 und an
der Seite der Ölwanne 26 angeordnet.
Eine Hilfmechanismus-Antriebswelle 51 erstreckt sich inner
halb der Ölwanne 26 und steht aus der Ölwanne 26 an der lin
ken Seite (in Fig. 2 zu sehen) der Ölwanne 26 vor. Die
Hilfsmechanismus-Antriebswelle 51 ist mit einer Ölpumpe zur
Schmierung des Motors 11 in der Ölwanne 26 (in Fig. 3
trotzdem nicht gezeigt) und mit der Ölpumpe 50 für die Ser
volenkung außerhalb der Ölwanne 26 verbunden. Die Hilfsme
chanismus-Antriebswelle 51 wird von der Kurbelwelle 21 durch
Zahnräder und eine Kette in der Ölwanne 26 angetrieben und
treibt die Ölpumpen an.
In der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
sind das Motoröl zum Schmieren verschiedener Teile des Mo
tors, z. B. des Kolbens, der Lagerteile 27, der Kurbelwelle
21 und dgl., und das Getriebeöl zum Schmieren verschiedener
Teile des Getriebes 15 und des Differentials 16 und der
Kraftübertragung 17, z. B. die Wellen und die Zahnräder,
beide in der Ölwanne 26 gespeichert. Das Motoröl und das Ge
triebeöl können dasselbe Öl sein, und durch Verwenden der
Ölwanne 26 für das Motoröl und das Getriebeöl kann die An
zahl der Teile vermindert werden, der Aufbau der Motorein
heit vereinfacht und der Zusammenbau der Motoreinheit er
leichtert werden.
Der von der Front des Fahrzeugs während des Fahrens einge
führte Luftstrom trifft auf die Vorderseite der Motoreinheit
10 auf, um diese zu kühlen. Ein Teil des Luftflusses wird
durch die Wasserpumpe 38 und den Verdichter 39 und die Rie
menscheiben 38a und 39a so geführt, daß er auf den Getriebe
gehäuseabschnitt 18b hinter dem Kurbelgehäuseabschnitt 18a,
der durch die Seite der Ölwanne 26 wie durch Pfeile C in Fi
gur 1 bis 3 tritt, auftrifft, wodurch die Kraftübertragung
17 wirksam gekühlt wird. Ferner kann durch Ändern der Tiefe
der Ölwanne 26, so daß sie an die Neigung des Motors 11 an
gepaßt ist, die Gesamthöhe des Motors 11 vermindert werden,
während das erforderliche Volumen der Ölwanne 26 erhalten
bleibt.
Wenn der Luftaufbereitungs-Verdichter 39 direkt an dem Mo
torgehäuse 18 an einem Abschnitt angebracht ist, der im we
sentlichen in der Mitte zwischen der Kurbelwelle 21 und den
Antriebswellen 25 liegt, so daß der Luftaufbereitungs-Ver
dichter 39, die Kurbel 21 und die Antriebswellen 25 an Spit
zen eines Dreiecks angeordnet sind, kann die Querschnitts-
Steifigkeit des Abschnitts, auf den ein Vibrationsknoten des
Differentials 16 fällt, maximiert werden und die Verschlech
terung der Vibrationseigenschaften aufgrund einer Biegevi
bration während des Betriebs des Motors, durch eine Ver
schlechterung der Verläßlichkeit aufgrund einer Verformung
der Lager und dgl. kann durch die Verwendung der Steifigkeit
der Hilfsmechanismen unterdrückt werden.
Da ferner in der ersten Ausführungsform der Hauptkörper des
Motors 11 über der Paßfläche des Motorgehäuses 18 angeordnet
ist und die Hilfsmechanismen 37 bis 39 unterhalb des Haupt
körpers des Motors 11 und an der Seite des Motors gegenüber
der Kraftübertragung 17 angeordnet sind, wird das Gewicht
der Kraftübertragung 17 an der Hinterseite des Motors 11
durch das Gewicht der Hilfsmechanismen 37 bis 39 an der Vor
derseite des Motors 11 in Ausgleich gehalten, wodurch eine
Verschiebung bzw. ein Offset des Schwerpunkts der Motorein
heit 10 verhindert ist und zur selben Zeit wird der Schwer
punkt der Motoreinheit 10 abgesenkt, wodurch eine Vibration
des Motors 11 und Geräusche unterdrückt werden können. Da
ferner der Riemen 36 zum Antreiben der Hauptmechanismen 37
bis 39 so ausgelegt ist, daß er die Ketten 46 und 47 zum An
treiben der Hauptmechanismen des Motors 11 nicht kreuzt, kann
die Gesamtlänge der Motoreinheit 10 in der Querrichtung des
Fahrzeugkörpers ohne Störung des Riemens 36 mit den Ketten
46 und 47 vermindert werden.
Eine Motoreinheit 110 gemäß einer zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme
auf die Fig. 5 bis 7 beschrieben. In den Fig. 5 bis 7
werden die mit in den Fig. 1 bis 4 gezeigten analogen
Teile mit Bezugsziffern bezeichnet, die durch Hinzuzählen
von 100 zu den in den Fig. 1 bis 4 gegebenen Bezugszif
fern erhalten werden.
In den Fig. 5 bis 7 ist die Motoreinheit 10 seitlich von
der Front eines Fahrzeugkörpers (nicht gezeigt) angebracht,
wobei die linke Seite in Fig. 5 nach vorne zeigt und die
Vorderräder (nicht gezeigt) des Fahrzeugs antreibt. Die Mo
toreinheit 110 weist einen Vierzylinder-Reihenmotor 111 mit
einem Zylinderkopf 12 und einer Kraftübertragung 117 auf,
die ein Getriebe 115 und ein Differential 116 aufweist. Der
Motor 111 und die Kraftübertragung 117 sind in einem Motor
gehäuse 118 untergebracht. Der Motor 111 hat eine Kurbelwel
le 121 mit einer Kurbel-Riemenscheibe 121a an einem Ende und
in der Querrichtung des Fahrzeugkörpers erstreckt. Der obere
Abschnitt des Motors 11 ist hinter dem Fahrzeugkörper ge
neigt bzw. angeschrägt, und zwar bezüglich der vertikalen
Ebene, die die Längsachse der Kurbelwelle 121 einschließt.
Eine Getriebewelle 124 und Antriebswellen (Differentialwel
len) 125, die sich in entgegengesetzten Richtung von dem
Differential 116 erstrecken, sind parallel zu der Kurbelwel
le 121 an der Hinterseite des Motors 11 angeordnet.
Das Motorgehäuse 118 ist linear geteilt in ein Hauptgehäuse
119 und ein Untergehäuse 120 längs einer Ebene, die durch
die Achse der Kurbelwelle 121 geht. Eine Ölwanne 126 von
einstückigem Aufbau ist an der Unterseite des Untergehäuses
120 befestigt. Lagerteile 127 zum Tragen der Kurbelwelle 121
sind in den Paßflächen den Hauptgehäuses 19 und des Unterge
häuses 20 gebildet. Ferner sind Lagerteile 129 zum Tragen
der Antriebswellen 125 in den Paßflächen des Hauptgehäuses
119 und des Untergehäuses 120 an der Hinterseite der Lager
abschnitte 127 gebildet. Ein Druckausgleichsbehälter 61 ist
in der Nähe des Untergehäuses 120 an der Seite des Motors
111 gegenüber dem Getriebe 115 vorgesehen und ein Einlaßrohr
62 ist nach oben gekrümmt und mit dem Zylinderkopf 112 ver
bunden.
Wie in Fig. 5 gezeigt, ist die Ölwanne 126 so gebildet, daß
sie den Raum auffüllt, der im wesentlichen ein Dreieck in
der Form ist, und zwar in der Axialrichtung der Kurbelwelle
121 gesehen, und durch die Hinterneigung des Motors 111 ge
bildet wird. Wie klar in Fig. 6 gezeigt, erstreckt sich die
Ölwanne 126 in der Längsrichtung des Motors 11 von einer Po
sition nahe eines Drehmomentwandler-Gehäuses 63 zu einer Po
sition, die eine vorbestimmte Strecke vor der Vorderkante
(der rechten Kante in Fig. 6) des Untergehäuses 120 liegt
und erstreckt sich über die gesamte Länge des Getriebes 115
auf der Getriebeseite. Somit wird ein Raum S unterhalb des
Untergehäuses 120 benachbart der Vorderkante der Ölwanne 126
gebildet.
Eine Hilfsmechanismus-Antriebswelle 151 erstreckt sich durch
die Ölwanne 126 parallel zur Kurbelwelle 121 an dem Motor
Seitenabschnitt der Ölwanne 126. Eine Ölpumpe 64 für ein
Automatikgetriebe ist unterhalb des Drehmoment-Wandlergehäu
ses 63 in der Nähe der Ölwanne 126 an der Hinterseite (der
linken Seite in Fig. 6) des Motors 111 angeordnet, und eine
Ölpumpe 150 für eine Servolenkung ist an der Außenseite der
Ölpumpe 64 für das Automatikgetriebe angeordnet. Die Pumpen
64 und 150 sind in Reihe an einem Endabschnitt der Hilfsme
chanismus-Antriebswelle 151 verbunden. Ferner ist eine Was
serpumpe 138 in dem Raum S in der Vorderseite (dem rechten
Seitenende in Fig. 6) der Ölwanne 126 angeordnet und ist
mit dem anderen Endabschnitt der Hilfmechanismus-Antriebs
welle 151 verbunden. Eine Ölpumpe 66 für die Motorschmierung
ist in der Ölwanne 126 nahe der Wand angeordnet, die zu der
Wasserpumpe 138 zeigt und ist mit der Hilfsmechanismus-An
triebswelle 151 verbunden.
Da die Hilfsmechanismus-Antriebswelle 151 auf der Motorseite
der Ölwanne 126 angeordnet ist, d. h. die Hilfsmechanismus-
Antriebswelle 151 sich in einer Position befindet, die dem
oberen Abschnitt des Motors bezüglich der Vertikalebene ge
genüberliegt, die die Längsachse der Kurbelwelle 121 ein
schließt, und in der sie dazu dient, den Schwerpunkt der Mo
toreinheit 110 zu senken, wird die Verschiebung bzw. der
Offset der Motoreinheit 110 aufgrund der Schrägung des Mo
tors 111 ausgeglichen und der Schwerpunkt der Motoreinheit
110 wird durch das Gewicht der Hilfsmechanismen 64, 66, 138
und 150 auf der Hilfsmechanismus-Antriebswelle 151 tiefer ge
setzt.
Eine behälterartige Wand 67 ist in der Ölwanne 126 nahe der
von der Ölpumpe 66 entfernten Seitenwand zur Motorschmierung
gebildet und die Hilfsmechanismus-Antriebswelle 151 er
streckt sich durch die behälterartige Wand 67 und ein ange
triebenes Kettenrad 68 bzw. Zahnrolle bzw. Zahn ist auf der
Hilfsmechanismus-Antriebswelle 115 in der behälterartigen
Wand 67 angebracht. Eine Erweiterung 67a der behälterartigen
Wand 67 ist in der Ölwanne 126 an einem Abschnitt der behäl
terartigen Wand 67 nahe dem Getriebe 115 und dem Hinterende
des Motors 111 gebildet, und ein Trägerelement 71 zum Unter
stützen einer Drehung einer Welle 70 eines Leerlauf-Zahnrads
169 ist an der oberen Endfläche der Erweiterung 67a befe
stigt. Das Leerlaufrad 69 ist in einer Position gegenüber
einer Achterrippe bzw. einem Achtersteg 72 an dem hinteren
Endabschnitt der Kurbelwelle 121 angeordnet, und eine An
triebs-Zahnrolle 73 ist an der Welle 70 des Leerlaufrads 69
befestigt.
Die angetriebene und Antriebs-Zahnrollen 68 und 73 sind mit
einander durch eine Kette 74 verbunden. Ein Kraft-Ausgangs
zahnrad 75 ist an der Kurbelwelle 121 an dem Abschnitt des
Achterstegs 72 vorgesehen und ist in Eingriff mit dem Leer
laufrad 69.
Der Motorausgangs-Kraftausgang durch das Kraft-Ausgangsrad
75 wird durch das Leerlaufrad 69, die Antriebs-Zahnrolle 73,
die Kette 74 und die angetriebene Rolle 68 auf die Hilfsme
chanismus-Antriebswelle 151 übertragen. Somit werden die Öl
pumpen 64 für das Automatikgetriebe 64, die Ölpumpe 150, die
Servolenkung, die Wasserpumpe 138 und die Ölpumpe 66 für die
Motorschmierung angetrieben. Bezugszeichen 74 in den Fig.
6 und 7 bezeichnet einen Ölfilter.
In der Motoreinheit der zweiten Ausführungsform können die
Hilfsmechanismen kompakt angeordnet werden durch die Verwen
dung des Raumes S, der benachbart dem einen Ende der Ölwanne
126 gebildet ist und zur selben Zeit kann die Verschiebung
des Gewichts der Motoreinheit 110 durch eine solche Anord
nung der Hilfsmechanismen korrigiert werden.
Eine Motoreinheit 210 gemäß einer dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme
auf die Fig. 8 beschrieben.
Die Motoreinheit 210 der dritten Ausführungsform ist im we
sentlichen dieselbe wie die Motoreinheit 10 der ersten Aus
führungsform und die erste unterscheidet sich von der letz
teren hauptsächlich in der Anordnung der Hilfsmechanismen.
In Fig. 8 sind analoge Teil zu denen, die in den Fig. 1
bis 4 gezeigt sind, durch dieselben Bezugsziffern bezeichnet
und werden hier nicht beschrieben.
Im Gegensatz zu der ersten Ausführungsform, wo der Luftauf
bereitungs-Verdichter 39 unterhalb der Kurbelwelle 21 im we
sentlichen in der Mitte der Gesamt-Motoreinheit angeordnet
ist, ist in dieser dritten Ausführungsform der Luftaufberei
tungs-Verdichter 39 ebenfalls an der Seite des Motors 11 ge
genüber der Kraftübertragung 17 angeordnet. Deswegen sind
die Lichtmaschine 37 und Wasserpumpe 38 oberhalb bzw. auf
wärts angeordnet. Dies bedeutet, daß die Lichtmaschine 37
und die Wasserpumpe 38 und der Luftaufbereitungs-Verdichter
39 in vertikaler Richtung in dieser Ordnung von oben an der
Vorderseite der Kurbelwelle 21 angeordnet sind. Die Art der
Führung des Riemens 36 wird gemäß der Veränderung der Anord
nung der Hilfsmechanismen geändert.
In dieser Ausführungsform ist das Gewicht an der Front der
Motoreinheit größer als in der ersten Ausführungsform und
das Gewicht an der Front der Motoreinheit ist mit dem Ge
wicht der Kraftübertragung 17 besser ausgeglichen, obwohl
der Schwerpunkt leicht höher liegt als in der ersten Ausfüh
rungsform.
Eine Motoreinheit 310 gemäß einer vierten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme
auf Fig. 9 erläutert.
Die Motoreinheit 310 der vierten Ausführungsform ist im we
sentlichen dieselbe wie die Motoreinheit 10 der ersten Aus
führungsform, die erste unterscheidet sich von der letzteren
hauptsächlich darin, daß die Wasserpumpe 38 nicht durch den
Riemen 36 angetrieben wird, eine Spannvorrichtung 60 vorge
sehen ist und die Positionen der Lichtmaschine 37 und des
Luftaufbereitungs-Verdichters 39. In Fig. 9 sind analoge
Teile zu denen, die in den Fig. 1 bis 4 gezeigt sind, mit
denselben Bezugsziffern bezeichnet und werden hier nicht be
schrieben.
Bei der vierten Ausführungsform ist der Luftaufbereitungs-
Verdichter 39 unterhalb der Kraftübertragung 17 angeordnet
und die Lichtmaschine 37 ist an der Seite der Kurbelwelle 21
gegenüber dem Luftaufbereitungs-Verdichter 39 angeordnet.
Durch Anordnen der Lichtmaschine 37 und des Verdichters 39
in größerem Abstand voneinander kann eine Pulsierung des
Verdichters 39 durch die Elastizität des Riemens 36 absor
biert werden und es kann verhindert werden, daß der Riemen
36 einer übermäßig starken Belastung unterworfen wird, was
die Verläßlichkeit des Riemens 36 verbessert.
Dank einer Spannvorrichtung 60, die zur Drehung auf der Rie
menspannrolle 40 zwischen der Kurbelwelle 21 und dem Ver
dichter 39 gelagert ist, und dem Riemen 36 in der Richtung
des Pfeils hinter dem Verdichter 39 eine Spannung erteilt,
kann eine durch den Verdichter 39 erzeugte Vibration bzw.
Schwingung wirksam absorbiert werden.
In dieser Ausführungsform wird die Wasserpumpe 38 durch den
Antriebsmechanismus zum Antreiben der Ölpumpe 50 (Fig. 2)
angetrieben.
Eine Motoreinheit 410 gemäß einer fünften Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme
auf die Fig. 10 beschrieben.
Die Motoreinheit 410 der fünften Ausführungsform ist im we
sentlichen dieselbe wie die Motoreinheit 310 der vierten
Ausführungsform und die erste unterscheidet sich von letzte
ren hauptsächlich in der Anordnung und dem Aufbau der Licht
maschine bzw. der Wechselstrommaschine.
Dies bedeutet, daß in dieser Ausführungsform die Lichtma
schine 137 eine angetriebene Welle 170 und eine Riemenschei
benwelle 171 aufweist, und eine Riemenscheibe 137a an der
Riemenscheiben-Welle 171 befestigt ist. Der Riemen 36 wird
um die Riemenscheibe 137a geführt. Die Riemenscheiben-Welle
171 ist auf der Seite der angetriebenen Welle 170 gegenüber
der Kurbelwelle 21 und dem Verdichter 39 angeordnet. Die
Riemenscheiben-Welle 171 ist mit der angetriebenen Welle 170
durch Drehzahl-Vergrößerungsräder 172 und 173 verbunden, die
jeweils an der Riemenscheibe-Welle 171 und der angetriebenen
Welle 170 befestigt sind und im Durchmesser größer sind als
die Riemenscheibe 137a.
Mit dieser Anordnung kann der Abstand zwischen der Riemen
scheibe der Lichtmaschine und der Kurbelwelle 21 größer sein
als in der vierten Ausführungsform und dementsprechend kann
der Kontaktwinkel zwischen der Riemenscheibe und dem Riemen
36 größer sein. Da ferner der Abstand zwischen der Riemen
scheibe der Lichtmaschine und dem Verdichter 39 größer ist,
kann die Schwingung durch den Riemen 36 wirksamer absorbiert
werden. Dank der Drehzahl-Erhöhungsräder 172 und 173 wird
die angetriebene Welle 170 mit einer Drehzahl gedreht, die
höher ist als die der Riemenscheiben-Welle 171, wodurch eine
erforderliche Drehzahl der Lichtmaschine 137 erhalten werden
kann.
Eine Motoreinheit 510 gemäß einer sechsten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme
auf die Fig. 11 beschrieben.
Die Motoreinheit 510 dieser Ausführungsform ist sehr ähnlich
der Motoreinheit 110 der zweiten Ausführungsform und dement
sprechend wird nur der Unterschied zwischen den beiden hier
beschrieben.
In dieser Ausführungsform ist ein Druckausgleichsbehälter
206 an der Vorderseite des Motors 211 nahe einem unteren
Block 205 vorgesehen, welcher einen Einfassungsteil des
Zylinderblocks des Motors 211 bildet, und ein Einlaßvertei
ler bzw. Druckluftverteiler 207, welcher den Druckaus
gleichsbehälter 206 mit den jeweiligen Zylindern verbindet,
ist oben bzw. aufwärts gekrümmt und mit einem Zylinderkopf
208 verbunden.
Ein Auslaßverteiler bzw. Druckluftverteiler 225 ist mit dem
Zylinderkopf 208 von hinten verbunden. Kraftstoff-Einspritz
ventile 227 sind an dem Zylinderkopf 208 befestigt, um
Kraftstoff in die Einlaßleitung 226 des Zylinderkopfs 208
von oben einzuspritzen. Da der Einlaßverteiler 207, welcher
den Druckausgleichsbehälter 206 und den Zylinderkopf 208
verbindet, nach oben gekrümmt ist und dementsprechend der
höchste Punkt des Einlaßsystems an einem mittleren Abschnitt
des Einlaßverteilers 207 liegt, kann der Kraftstoff, der von
den Kraftstoff-Einspritzventilen 227 eingespritzt wird, die
in einer Position angebracht sind, die von dem Einlaßvertei
ler 207 zu dem Motor hin verschoben ist, nicht in den Druck
ausgleichsbehälter 206 strömen. Obwohl in dieser Aufüh
rungsform die Kraftstoff-Einspritzventile 227 an dem Zylin
derkopf 208 angebracht sind, können die Kraftstoff-Ein
spritzventile 227 an dem Einlaßverteiler 207 so lange ange
bracht sein, wie sie an der Seite des höchsten Punktes näher
dem Motor 211 sich befinden. Bezugsziffer 230 in Fig. 11
bezeichnet einen Kühler bzw. Ventilator.
Da in dieser Ausführungsform der Druckausgleichsbehälter 206
tief an der Vorderseite des Motors 211 angeordnet ist und
der Einlaßverteiler 207 von dem Druckausgleichsbehälter 206
nach oben gekrümmt ist, kann die Motorhauben-Linie 228 auf
der Basis der Höhe des Kühlers 230 und des Kopfdeckels bzw.
der Haubenbedeckung 229 bestimmt werden, und zwar ohne Be
schränkung durch das Einlaßsystem, und kann vergleichsweise
tiefliegen, wie in Fig. 11 gezeigt. Da ferner die Hilfsme
chanismen an der Seite der Ölwanne 126 angeordnet sind, kann
auch die Größe der Motoreinheit 510 in der Längsrichtung des
Fahrzeugkörpers klein sein.
Claims (11)
1. Motoreinheit mit einem Motor (11) und einem Getriebe
(15), seitlich an einem Fahrzeugkörper angebracht,
wobei das Getriebe (15) an der Hinterseite des
Motors angeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Motor (11) und das Getriebe (15) in einem einzelnen
Motorgehäuse (18) untergebracht sind, eine Ölwanne (26)
gemeinsam für den Motor und das Getriebe an der Unter
seite des Motorgehäuses unter dem Motor und dem Getriebe
angebracht ist, wobei die Länge der Ölwanne in der Quer
richtung des Fahrzeugkörpers kleiner ist als das Motor
gehäuse (18), und ein Hilfsmechanismus (37; 38; 39) in
den Raum auf einer Seite der Ölwanne und unterhalb des
Motorgehäuses angeordnet ist.
2. Motoreinheit nach Anspruch 1, wobei ein Differential
(16) an der Hinterseite des Motors angeordnet ist.
3. Motoreinheit nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Motor
(nach) hinten geneigt ist und die Ölwanne im Querschnitt
im wesentlichen dreieckig ist.
4. Motoreinheit nach einem der vorhergehenden Ansprü
che, wobei eine Hilfs-Antriebswelle (51) sich durch die
Ölwanne in der Querrichtung des Fahrzeugkörpers er
streckt und ein Hilfsmechanismus (37; 38; 39) mit jedem
Ende der Hilfsmechanismus-Antriebswelle verbunden ist.
5. Motoreinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei die Hilfsmechanismus-Antriebswelle (51) sich durch
eine behälterartige Wand (67) erstreckt, die in der Öl
wanne nahe deren einer Seitenwand gebildet ist, und eine
angetriebene Zahnrolle (68) an der Hilfsmechanismus-An
triebswelle (51) in der behälterartigen Wand (67) ange
bracht ist, wobei die angetriebene Zahnrolle mit der
Kurbelwelle des Motors durch eine Antriebs-Zahnrolle
(73) und eine Kette (74) verbunden ist.
6. Motoreinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei eine Ölpumpe (64) für ein Automatikgetriebe und
eine Ölpumpe (150) für eine Servolenkung mit einem End
abschnitt der Hilfsmechanismus-Antriebswelle (51) in Se
rie miteinander verbunden sind und eine Wasserpumpe
(138) mit dem anderen Ende der Hilfsmechanismus-An
triebswelle verbunden ist.
7. Motoreinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei das Maschinengehäuse linear geteilt ist in ein
Hauptgehäuse (119) und ein Untergehäuse (120) längs ei
ner Ebene, die durch die Achse der Kurbelwelle des Mo
tors verläuft und die Ölwanne (126) an der Unterseite des
Untergehäuses befestigt ist, wobei Lagerteile (127) zum
Lagern der Kurbelwelle in den Paßflächen des Hauptgehäu
ses und des Untergehäuses gebildet sind und Lagerteile
(129) zum Lagern der Antriebswellen in den Paßflächen
des Hauptgehäuses und des Untergehäuses auf der Hinter
seite der Lagerteile zum Lagern der Kurbelwelle gebildet
sind.
8. Motoreinheit nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, wobei ein Druckausgleichsbehälter (206) eines
Einlaßsystems an der Vorderseite des Motors nahe einem
Einfassungsabschnitt des Motorblocks vorgesehen ist, ein
Einlaßverteiler (207) zum Verbinden des
Druckausgleichsbehälters (206) mit dem Zylinderkopf des
Motors aufwärts von dem Druckausgleichsbehälter gekrümmt
und mit dem Zylinderkopf verbunden ist, und ein
Auslaßverteiler (225) mit dem Zylinderkopf von der
Hinterseite des Motors verbunden ist.
9. Motoreinheit nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, wobei eine Lichtmaschine bzw. ein
Wechselstromgenerator (37) an der oberen Vorderseite des
Motorgehäuses angeordnet ist, eine Wasserpumpe (38) an
der unteren Vorderseite des Motorgehäuses angeordnet
ist, und eine Verdichter (39) für einen Luftaufbereiter
unter dem Motorgehäuse in deren Mitte angeordnet ist,
wobei die Lichtmaschine, die Wasserpumpe und der
Verdichter jeweils Riemenscheiben (37a; 38a; 39a) haben
und durch einen Antriebsriemen (36) angetrieben sind,
der um die Riemenscheiben und eine Kurbel-Riemenscheibe
(21a) herumgeführt ist, die an der Kurbelwelle des
Motors befestigt ist.
10. Motoreinheit nach einem der vorhergehenden Ansprü
che, wobei eine Antriebswelle mit dem Getriebe parallel
zur Kurbelwelle des Motors verbunden ist und der Haupt
mechanismus des Motors oberhalb der Linie angeordnet
ist, die durch die Kurbelwelle und die Antriebswelle
verläuft, während der Hilfsmechanismus unterhalb des
Hauptmechanismus des Motors und an der Vorderseite des
Motors angeordnet ist.
11. Motoreinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei der Abschnitt des Motorgehäuses, in dem das Ge
triebe aufgenommen ist, sich in der Querrichtung des
Fahrzeugkörpers über eine Seitenkante der Ölwanne hinaus
erstreckt.
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