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Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine mit schalldämmender Verschalung, durch welche die am
Auspuffsammelrohr unter Zwischenschaltung wenigstens eines körperschallisolierenden, elastischen Verbindungs- stückes angeschlossene Auspuffleitung schalldicht herausgeführt ist und mit einer aus dem Kühlwasserkreislauf des Motors gespeisten Kühleinrichtung für innerhalb der Verschalung gelegene Teile des Auspuffsystems.
Bei Brennkraftmaschinen mit schalldämmender Verschalung ist die schalldichte Herausführung der
Auspuffleitung wegen der Gefahr zu starker Erwärmung der Kapselwand an der Durchtrittsstelle der
Auspuffleitung mit Schwierigkeiten verbunden. In gewissem Ausmass kann der Wärmeübertritt durch
Zwischenschaltung von Elementen mit schlechten Wärmeleiteigenschaften, wie Asbest, vermindert werden, doch haben solche Elemente im allgemeinen eine sehr geringe mechanische Festigkeit und Lebensdauer.
Eine gewisse Verbesserung gegenüber diesen Ausbildungsformen ergibt sich bei der eingangs beschriebenen
Gestaltung, weil dort durch eine besondere Kühleinrichtung die Temperatur des Auspuffsystems im Bereich des
Verschalungsdurchtrittes vermindert wird.
Es handelt sich dabei um ein am Zylinderkopf seitlich befestigtes Gehäuse, das das Auspuffsammelrohr enthält und an das unter Zwischenschaltung eines Wellrohre die Auspuffleitung anschliesst ; diese Auspuffleitung durchsetzt die Verschalung in einem Austrittsschalldämpfer, der die Auspuffleitung im Abstand umgibt. Dieser
Auspuffschalldämpfer besteht aus einer mit Absorptionsmaterial ausgekleideten Hülse, wobei durch den Spalt zwischen Auspuffleitung und Absorptionsauskleidung die zur Belüftung des Innenraumes der Verschalung erforderliche Kühlluft ausgeblasen werden kann. Diese Lösung setzt eine einwandfreie Lagefixierung des
Auspuffrohres in bezug auf die Verschalung voraus.
Im übrigen ist die Unterbringung des
Absorptionsschalldämpfers entlang der Auspuffleitung in zahlreichen Anwendungsfällen aus Platzgründen nicht möglich.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, bei einer Brennkraftmaschine der eingangs genannten Art allgemein anwendbare, von der Lage der Kühlluftaustrittsöffnung unabhängige, Massnahmen zu treffen, die eine schalldichte Herausführung der Auspuffleitung unter Vermeidung jeglicher überhitzungsgefahr der angrenzenden
Teile der Verschalung gewährleisten. Dabei soll eine Lösung gefunden werden, die man bei Motoren unterschiedlicher Bauart und Kapselung mit gleichem Vorteil anwenden kann. Zu diesem Zweck ist erfindungsgemäss vorgesehen, dass die Kühleinrichtung als in die Auspuffleitung eingesetztes Zwischenstück ausgebildet ist, das eine vorzugsweise ringförmige, über Rohrleitungen an den Kühlwasserkreislauf des Motors angeschlossene Kammer enthält und an der Durchtrittsstelle der Auspuffleitung durch die Verschalungswand an dieser befestigt ist.
Durch die Anwendung der erfindungsgemässen Ausbildung werden auch jene besonderen Verhältnisse beherrscht, die sich bei Verwendung von Verkleidungen aus Kunststoff ergeben, deren geringe Hitzebeständigkeit allgemein bekannt ist. Die wirksame Kühlung der Verschalung im Nahbereich der Auspuffleitung durch den direkten Kontakt des vom Kühlwasser durchströmten Zwischenstückes mit der Verschalung steht im Einklang. mit der damit erreichten Schalldichte der Durchtrittsstelle.
Da alle wesentlichen Bauteile nach der Erfindung innerhalb der Verschalung Platz finden, ist kein zusätzlicher Bauraum erforderlich und bleiben die Abmessungen eines solchen Motors unverändert. Dem Konstrukteur bleibt bei Anwendung der Erfindung ein hohes Mass an Freizügigkeit gewahrt, weil nicht die Auspuffrohre die Verschalung durchsetzen, sondern nur das Sammelrohr aus der Verschalung herausgeführt ist.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann an der Durchtrittsstelle der Auspuffleitung die Durchbrechung der Verschalungswand in an sich bekannter Weise grösser als der Querschnitt der Auspuffleitung sein und der ausserhalb der Verschalung gelegene Teil der Auspuffleitung an der im Bereich der Durchbrechung der Verschalungswand freiliegenden Fläche des Zwischenstückes befestigt, vorzugsweise angeschraubt, sein.
Gegenüber einem älteren Vorschlag, in einer Motorverschalung eine relativ grosse Durchtrittsöffnung für das Auspuffsystem durch eine besondere Blende zu verschliessen, die mit dem Auspuffrohr ihrerseits verschraubt, jedoch an ihrem äusseren Rand durch eine ringförmige Abdichtung mit dem benachbarten grossen Verschalungsteil verbunden ist, ist bei Anwendung dieser Erfindungsmerkmale die unmittelbare Befestigung der Verschalung an dem Zwischenstück möglich. Dies ergibt eine wesentliche Verminderung des Aufwandes an Teilen und an Fertigungsvorgängen.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Die Zeichnung zeigt die Vorderansicht einer schalldämmend gekapselten, wassergekühlten Brennkraftmaschine nach der Erfindung, teilweise im Schnitt.
Die dargestellte Brennkraftmaschine--l--ist innerhalb einer schalldämmenden Kapsel--2-angeordnet, von der nur die beiden seitlichen Verschalungswände--3, 4--und der Deckel--5--aus der Zeichnung ersichtlich sind. Die Kapsel--2--ist mit der Brennkraftmaschine--l--in nicht dargestellter Weise körperschallisolierend verbunden.
Am Zylinderkopf--6--des Motors ist die Auspuffsammelleitung --7--, die die Auslasskanäle sämtlicher Zylinder verbindet, mittels Schrauben--8--befestigt. An die Auspuffsammelleitung--7--schliesst ein körperschallisolierendes elastisches Verbindungsstück --9- an, das im Falle des Ausführungsbeispieles aus zwei hintereinandergeschalteten Wellrohr-Kompensatoren gebildet ist. Das Verbindungsstück--9--hat nicht nur die Aufgabe, die Körperschalleitung nach aussen zu unterbinden, sondern auch Wärmedehnungen der Auspuffleitung auszugleichen.
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An das Verbindungsstück-9-schliesst ein im vorliegenden Fall als Gussteil ausgeführtes Zwischenstück - -10-- an, welches eine mit der Auspuffleitung--11--fluchtende Bohrung--12--besitzt und das einen
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Die Verschalungswand-3-weist für den Durchtritt der AuspuffleitUng --11-- eine Durchbrechung auf, die zweckmässigerweise, wie dargestellt, einen grösseren Querschnitt als die Auspuffleitung besitzt, so dass ein Teil der Aussenfläche des Zwischenstückes --10-- nach aussen hin freiliegt.
An diesem Flächenteil des Zwischenstückes-10-ist der ausserhalb der schalldämmenden Kapsel-2-gelegene Teil-17-der Auspuffleitung --11--, welcher zum Auspuffschalldämpfer führt, direkt angeschraubt.
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Zwischenstückes-10-wirdTemperatur der Auspuffleitung --11-- im Bereich ihrer Durchtrittsstelle durch die Kapsel --2-- stark reduziert, so dass eine unzulässige Erwärmung der Verschalungswand --3-- und der an diese anschliessenden Teile der Kapsel--2--verhindert wird.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Brennkraftmaschine mit schalldämmender Verschalung, durch welche die am Auspuffsammelrohr unter Zwischenschaltung wenigstens eines körperschallisolierenden, elastischen Verbindungsstückes angeschlossene Auspuffleitung schalldicht herausgeführt ist, und mit einer aus dem Kühlwasserkreislauf des Motors gespeisten Kühleinrichtung für innerhalb der Verschalung gelegene Teile des Auspuffsystems, dadurch gekenn- zeichnet, dass die Kühleinrichtung als in die Auspuffleitung (11) eingesetztes Zwischenstück (10) ausgebildet ist, das eine vorzugsweise ringförmige, über Rohrleitungen (15) an den Kühlwasserkreislauf des Motors (1) angeschlossene Kammer (13) enthält und an der Durchtrittsstelle der Auspuffleitung durch die Verschalungswand an dieser befestigt ist.
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The invention relates to an internal combustion engine with sound-absorbing casing through which the am
Exhaust manifold with the interposition of at least one structure-borne sound insulating, elastic connecting piece connected exhaust line is led out soundproof and with a cooling device fed from the cooling water circuit of the engine for parts of the exhaust system located within the casing.
In the case of internal combustion engines with sound-absorbing casing, the soundproof lead-out is the
Exhaust line because of the risk of excessive heating of the capsule wall at the point of passage of the
Exhaust pipe associated with difficulties. To a certain extent, the heat transfer can through
Interposition of elements with poor thermal conductivity, such as asbestos, can be reduced, but such elements generally have very poor mechanical strength and service life.
A certain improvement over these forms of training results from the one described above
Design, because there the temperature of the exhaust system in the area of the
Formwork passage is reduced.
It is a housing attached to the side of the cylinder head, which contains the exhaust manifold and to which the exhaust line connects with the interposition of a corrugated pipe; this exhaust pipe penetrates the casing in an outlet silencer which surrounds the exhaust pipe at a distance. This
The exhaust silencer consists of a sleeve lined with absorption material, whereby the cooling air required to ventilate the interior of the casing can be blown out through the gap between the exhaust pipe and the absorption lining. This solution assumes a perfect position fixation of the
Exhaust pipe in relation to the casing ahead.
In addition, the accommodation of the
Absorption silencer along the exhaust line is not possible in numerous applications for reasons of space.
The invention is based on the object of taking generally applicable measures in an internal combustion engine of the type mentioned above, independent of the position of the cooling air outlet opening, which ensure a soundproof lead out of the exhaust pipe while avoiding any risk of overheating of the adjacent one
Ensure parts of the casing. A solution is to be found that can be used with the same advantage in motors of different designs and encapsulation. For this purpose it is provided according to the invention that the cooling device is designed as an intermediate piece inserted into the exhaust line, which contains a preferably ring-shaped chamber connected to the cooling water circuit of the engine via pipelines and is fastened to the exhaust line at the point where the exhaust line passes through the casing wall.
By using the design according to the invention, those special conditions are also mastered which arise when using cladding made of plastic, the low heat resistance of which is generally known. The effective cooling of the casing in the vicinity of the exhaust line through the direct contact of the intermediate piece through which the cooling water flows with the casing is consistent. with the sound density achieved at the point of passage.
Since all the essential components according to the invention find space within the casing, no additional installation space is required and the dimensions of such a motor remain unchanged. When using the invention, the designer is guaranteed a high degree of freedom of movement, because it is not the exhaust pipes that penetrate the casing, but only the header pipe is led out of the casing.
In a further embodiment of the invention, the opening in the casing wall at the point of passage of the exhaust pipe can be larger than the cross section of the exhaust pipe in a manner known per se and the part of the exhaust pipe located outside the casing can be attached to the surface of the intermediate piece exposed in the area of the opening in the casing wall, preferably screwed on.
Compared to an older proposal to close a relatively large passage opening for the exhaust system in an engine casing with a special screen, which in turn is screwed to the exhaust pipe, but is connected at its outer edge to the adjacent large casing part by an annular seal, this is Features of the invention allow the formwork to be attached directly to the intermediate piece. This results in a significant reduction in the cost of parts and manufacturing processes.
The invention is explained in more detail below with reference to an embodiment shown in the drawing. The drawing shows the front view of a sound-absorbing, encapsulated, water-cooled internal combustion engine according to the invention, partially in section.
The illustrated internal combustion engine - 1 - is arranged within a sound-absorbing capsule - 2 - of which only the two lateral casing walls - 3, 4 - and the cover - 5 - can be seen from the drawing. The capsule - 2 - is connected to the internal combustion engine - 1 - in a manner that is not shown in a manner that is soundproof.
The exhaust manifold --7--, which connects the exhaust ducts of all cylinders, is attached to the cylinder head - 6 - of the engine by means of screws - 8 -. The exhaust manifold - 7 - is connected to a structure-borne sound-insulating elastic connecting piece --9-, which in the case of the exemplary embodiment is formed from two corrugated pipe expansion joints connected in series. The connection piece - 9 - not only has the task of preventing the structural sound conduction to the outside, but also compensating for thermal expansion of the exhaust line.
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The connecting piece -9- is adjoined by an intermediate piece - -10--, which is designed as a cast part in the present case and which has a bore -12-aligned with the exhaust line -11-and the one
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The cladding wall-3-has an opening for the passage of the exhaust line -11- which, as shown, expediently has a larger cross-section than the exhaust line, so that part of the outer surface of the intermediate piece -10- points outwards exposed.
The part 17 of the exhaust line 11, which is located outside the sound-absorbing capsule 2 and which leads to the exhaust silencer, is screwed directly onto this surface part of the intermediate piece 10.
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Intermediate piece -10-, the temperature of the exhaust line --11-- in the area of its passage through the capsule --2-- is greatly reduced, so that inadmissible heating of the casing wall --3-- and the parts of the capsule that adjoin it - 2 --is prevented.
PATENT CLAIMS:
1. Internal combustion engine with sound-absorbing casing, through which the exhaust line connected to the exhaust manifold with the interposition of at least one structure-borne sound-insulating, elastic connector is led out in a soundproof manner, and with a cooling device fed from the cooling water circuit of the engine for parts of the exhaust system located within the casing, characterized in that that the cooling device is designed as an intermediate piece (10) inserted into the exhaust line (11), which contains a preferably ring-shaped chamber (13) connected to the cooling water circuit of the engine (1) via pipes (15) and at the point where the exhaust line passes through the Formwork wall is attached to this.
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