DE102004011331B4

DE102004011331B4 - Luftführung für einen Abgasschalldämpfer eines Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE102004011331B4
Application number: DE200410011331
Authority: DE
Inventors: Ralf Habrik; Dieter Dipl.-Ing. Steinhauser; Oliver Dipl.-Ing. Stoffels
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2004-03-09
Filing date: 2004-03-09
Publication date: 2008-10-30
Anticipated expiration: 2024-03-10
Also published as: DE102004011331A1

Abstract

Luftführung für einen Abgasschalldämpfer eines Kraftfahrzeugs, insbesondere Personenkraftwagens, wobei der Abgasschalldämpfer in einem Raum eines Aufbaus des Personenkraftwagens angeordnet ist und zur Luftführung eine Luftführungseinrichtung dient, die den Abgasschalldämpfer zumindest bereichsweise umgibt, dadurch gekennzeichnet, dass im Raum (9) des Aufbaus ein Abschirmgehäuse (14) über Luftkanäle (19, 20, 21) beabstandet zum Abgasschalldämpfer (12) angeordnet ist und dieser einen etwa U-förmigen Querschnitt aufweist und von oben nach unten (Richtung C) über das Schalldämpfergehäuse (23) in eine Einbaulage gebracht wird und das Abschirmgehäuse (14) zur Umgebungsluft (Ul) des Personenkraftwagens (1) mindestens eine obenseitige Durchgangsöffnung (17) sowie im Unterboden (8) weitere den Luftführungskanälen (19, 20) des Abschirmgehäuses (14) zugerichtete Durchgangsöffnungen (18, 18') aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Luftführung für einen Abgasschalldämpfer eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Personenkraftwagens nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Schalldämpfer von Personenkraftwagen werden üblicherweise in einem Aufbauraum hinter einer Hinterachse untergebracht, DE 44 29 924 A1 Diese Schalldämpfer strahlen beim Betrieb von mit ihnen verbundenen Brennkraftmaschinen Wärmeenergie ab, dem dadurch Rechnung zu tragen ist, dass angrenzende Bauteile des jeweiligen Personenkraftwagens entweder hitzebeständig oder mit entsprechendem Abstand zur Wärmequelle angeordnet sind. Dieser Bauweise sind dann Grenzen gesetzt, wenn ein Schalldämpfer aus konzeptionellen Gründen mit geringem Abstand zu einer nichtmetallischen Aufbaustruktur, die bspw. aus Kohlefaser verstärktem Werkstoff – CFK – besteht, verläuft.
Aus der DE 37 16 701 A1 geht ein Personenkraftwagen hervor, der hinter einer Hinterachse eine Brennkraftmaschine mit einem quer zur Fahrzeuglängsrichtung verlaufenden Abgasschalldämpfer umfasst. Zwischen Brennkraftmaschine bzw. Abgasschalldämpfer und der Fahrbahn ist der Aufbau des Personenkraftwagen mit einem Unterboden versehen, der mit Öffnungen zur gezielten Luftführung an Aggregate des Personenwagens versehen ist.
In der DE 1 286 917 wird ein Personenkraftwagen behandelt, der an einer Unterseite mit einer Abdeckung versehen, die als Wanne ausgebildet ist. Die Wanne ist mehrteilig ausgeführt und mit Vorrichtungen zur Luftführung versehen.
Aus der US 2,529,959 C1 ist ein Aufnahmeraum im Heck eines Kraftfahrzeugs für ein en Abgasschalldämpfer bekannt, wobei der Raum von den Karosseriewandungen selbst gebildet wird. Über eine Bodenöffnung sowie eine heckseitige Öffnung ist eine Luftzirkulation um den Abgasschalldämpfer herum möglich.
Aufgabe der Erfindung ist an einem Personenkraftwagen mit einem in einem Heck angeordneten, Vorkehrungen gegen Wärmestrahlungen aufweisenden Abgasschalldämpfer eine Luftführung vorzusehen, die sich durch gute Wirkung und einfache Bauweise auszeichnet.
Nach der Erfindung wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere, die Erfindung ausgestaltende Merkmale sind in den Unteransprüchen enthalten.
Die mit der Erfindung hauptsächlich erzielten Vorteile sind darin zu sehen, dass die Luftführungseinrichtung der Luftführung die vom Abgasschalldämpfer abgestrahlte Wärme funktionsgerecht an die Umgebungsluft ableitet. Dabei schützt das den Abgasschalldämpfer umhüllend Abschirmgehäuse bspw. dicht an ihn herangeführte Fahrzeugkomponenten z. B. Aufbaustrukturen aus hochfestem nichtmetallischem Werkstoff – Kohlefaser verstärkter Kunststoff – vor Temperaturüberbeanspruchungen. Dank der Kanäle der Luftführungseinrichtung innerhalb dem Abschirmgehäuse und den Durchgangsöffnungen im Abschirmgehäuse sowie dem Unterboden wird eine wirkungsvolle Be- und Entlüftung des Raums erreicht, in dem der Abgasschalldämpfer angeordnet ist. Schließlich lässt sich die Luftführungseinrichtung, die durch das Abschirmgehäuse und den Unterboden gebildet wird mit vertretbaren Mitteln umsetzen.
In der Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt, das nach stehend näher erläutert wird.
Es zeigen
1 eine schematische Teilseitenansicht eines Personenkraftwagens,
2 eine Einzelheit X der 1 in größerem Maßstab,
3 eine Ansicht entsprechend 2,
4 eine Schrägansicht von vorne oben auf eine Luftführungseinrichtung nach der Erfindung,
5 eine Schrägansicht von vorne oben auf einen Unterboden des Personenkraftwagens.
Von einem Personenkraftwagen 1 ist lediglich ein Teilbereich eines Hecks 2 mit einem Aufbau 3 dargestellt, dessen Außenhaut 4 mit einer Luftleitvorrichtung 5 und Luftauslassschlitzen 6 versehen ist. Die Außenhaut 4, ein Stoßfänger 7 und ein Unterboden 8 begrenzen einen Raum 9, in dem eine hinter Hinterrädern 10 angeordnete Brennkraftmaschine 11 und ein Abgasschalldämpfer 12 vorgesehen sind. Die Brennkraftmaschine 11 ist an einem Aggregatträger 13 aus nichtmetallischem Werkstoff bspw. Kohlefaser verstärktem Kunststoff – CFK – befestigt, der relativ nahe an den Abgasschalldämpfer 12 herangeführt ist. Der Abgasschalldämpfer 12 weist – im Querschnitt – eine angenähert elliptische Form auf, wobei seine längere Seite in Fahrzeughöhenrichtung A-A verläuft. Darüber hinaus erstreckt sich der Abgasschalldämpfer 12 quer zur Fahrzeuglängsrichtung B-B.
Um angrenzende Bauteile des Personenkraftwagens 1 u. a. den Aggregatträger 13 vor Wärmestrahlung des Abgasschalldämpfers 12 zu schützen, ist letzterer zumindest bereichsweise von einem Abschirmgehäuse 14 umgeben, das einen etwa U-förmigen Querschnitt besitzt und von oben nach unten – Richtung C – in eine konstruktiv festgelegte Einbaulage gebracht wird. Für den Abgasschalldämpfer 12 ist eine Luftführung 15 mit einer Luftführungseinrichtung 16 vorgesehen, welche Luftführungseinrichtung 16 zur Umgebungsluft Ul des Personenkraftwagens 1 hin gerichtete Durchgangsöffnungen 17 und 18, 18' besitzt, die am aus hitzeresistentem Werkstoff bestehenden Abschirmgehäuse 14 und am Unterboden 8 vorgesehen sind; der Unterboden 8 verläuft benachbart zu einer Fahrbahn Fb.
Die Luftführungseinrichtung 16 weist Kanäle 19, 20 und 21 auf, die zwischen einer Außenseite 22 eines Schalldämpfergehäuses 23 und einer Innenseite 24 des Abschirmgehäuses 14 ausgebildet sind. Dabei sind ein oder mehrere erste Durchgangsöffnungen 17 oberhalb des Schalldämpfergehäuses 23 an einer Oberseite 25 des Abschirmgehäuses 14 angebracht. Und weitere eine oder mehrere zweite Durchgangsöffnungen 18, 18' sind unterhalb des Schalldämpfergehäuses 23 an dem eine Unterseite 26 des Personenkraftwagens 1 weitreichend verkleidenden Unterboden 8 vorgesehen. Im Ausführungsbeispiel ist lediglich eine erste Durchgangsöffnung 17 vorgesehen, die mit einem ersten umlaufende Kragen 27 versehen ist, der auf der vom Schalldämpfergehäuse 23 abgekehrten Seite 28 des Abschirmgehäuses 13 angeordnet ist. Der besagte erste Kragen 27 erstreckt sich über eine wesentliche Breite Bw des quer zur Fahrzeuglängsrichtung B-B ausgerichteten Abschirmgehäuses 14.
Die zweiten Durchgangsöffnungen 18, 18 werden von zweiten Krägen 29 und 30 begrenzt, die an einer Innenseite 31 der des Unterbodens 8 angeordnet und zum Schalldämpfergehäuse 23 hin zeigen. Der Unterboden 8 ist beiderseits einer Mittellängsebene D-D mit zwei zweiten Durchgangsöffnungen 18, 18' und den zweiten Krägen 29 und 30 versehen, die jeweils einen schmalen etwa rechteckigen Querschnitt aufweisen, wobei die längere Seite 32 dieses Querschnitts in Fahrzeuglängsrichtung A-A ausgerichtet ist.
Bei unbewegtem Personenkraftwagen 1 – 2 –, jedoch Betriebstemperatur abstrahlendem Abgasschalldämpfer 12 wirkt die Luftführungseinrichtung 16 in der Weise, dass das Luftmedium über die zweiten Durchgangsöffnungen 18 und 18, die Kanäle 19, 20 und 21 und die erste Durchgangsöffnung 17 von unten nach oben hin an die Umgebungsluft Ul innerhalb des Raums 9 bzw. außerhalb des Personenkraftwagens 1 geleitet wird. Sofern der Personenkraftwagen 1 in Bewegung ist – 3 – und der Abgasschalldämpfer 12 Wärme abgibt, wird das Luftmedium einerseits über die zweiten z. B. in einer Unterdruckzone Uz liegenden Durchgangsöffnungen 18 und 18' und andererseits über die erste Durchgangsöffnung 17 an die Umgebungsluft Ul geführt.

Claims

Luftführung für einen Abgasschalldämpfer eines Kraftfahrzeugs, insbesondere Personenkraftwagens, wobei der Abgasschalldämpfer in einem Raum eines Aufbaus des Personenkraftwagens angeordnet ist und zur Luftführung eine Luftführungseinrichtung dient, die den Abgasschalldämpfer zumindest bereichsweise umgibt, dadurch gekennzeichnet, dass im Raum (9) des Aufbaus ein Abschirmgehäuse (14) über Luftkanäle (19, 20, 21) beabstandet zum Abgasschalldämpfer (12) angeordnet ist und dieser einen etwa U-förmigen Querschnitt aufweist und von oben nach unten (Richtung C) über das Schalldämpfergehäuse (23) in eine Einbaulage gebracht wird und das Abschirmgehäuse (14) zur Umgebungsluft (Ul) des Personenkraftwagens (1) mindestens eine obenseitige Durchgangsöffnung (17) sowie im Unterboden (8) weitere den Luftführungskanälen (19, 20) des Abschirmgehäuses (14) zugerichtete Durchgangsöffnungen (18, 18') aufweist.
Luftführung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kanäle (19, 20 und 21) zwischen einer Außenseite (22) des Schalldämpfergehäuses (23) des Abgasschalldämpfers (12) und einer Innenseite (24) des Abschirmgehäuses (14) vorgesehen sind.
Luftführung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder mehrere Durchgangsöffnungen (18) oberhalb des Schalldämpfergehäuses (23) an einer Oberseite (25) des Abschirmgehäuses (14) und eine oder mehrere zweite Durchgangsöffnungen (18 und 18') unterhalb des Schalldämpfergehäuses (23) im Unterboden (8) des Aufbaus (3) des Personenkraftwagens (1) vorgesehen sind.
Luftführung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der ersten Durchgangsöffnungen (17) von einem ersten Kragen (27) begrenzt wird, der sich auf der vom Schalldämpfergehäuse (23) abgekehrten Seite (28) des Abschirmgehäuses (14) erstreckt.
Luftführung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der zweiten Durchgangsöffnungen (18, 18') von einem zweiten Kragen (29, 30) begrenzt wird, der zwischen einer Innenseite (31) des Unterbodens (8) und dem Schalldämpfergehäuse (23) verläuft.
Luftführung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Unterboden (8) beiderseits einer Mittellängsebene (D-D) zweite Durchgangsöffnungen (18 und 18') und zweite Krägen (29 und 30) besitzt, die jeweils einen relativ schmalen etwa rechteckigen Querschnitt aufweisen, dessen längere Seite (32) in Fahrzeuglängsrichtung (B-B) ausgerichtete ist.
Luftführung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Kragen (27) sich über eine wesentliche Breite (Bw) des sich quer zur Fahrzeuglängsrichtung (B-B) verlaufenden Abschirmgehäuses (14) erstreckt.
Luftführung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei unbewegtem Personenkraftwagen (1) das Luftmedium über die zweiten Durchgangsöffnungen (18 und 18'), die Kanäle (19, 20 und 21) und die ersten Durchgangsöffnungen (17) von unten nach oben an die Umgebungsluft (Ul) geleitet wird.
Luftführung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei bewegtem Personenkraftwagen (1) das Luftmedium einerseits über die zweiten bspw. in einer Unterdruckzone (Zu) des Unterbodens (8) liegenden Durchgangsöffnungen (18 und 18') und andererseits über die ersten Durchgangsöffnungen (17) an die Umgebungsluft (Ul) geleitet werden.