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Einrichtung zur Führung der Kühl- und Verbrennungsluft von luftgekühlten
Kraftfahrzeugmotoren Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Führung
der Kühl- und Verbrennungsluft von luftgekühlten Kraftfahrzeugmotoren mit einem
an der Rückseite des Fahrerhauses anaeordneten Frischluftansaugschacht, der von
der Oberkante des Fahrerhauses zu einem den Motorgetriebeblock umgebenden luftdichten
Motorraum führt und Teile für die Führung der Frischluft sowie Teile für die Führung
der Abluft aufweist, wobei die Frischluft am oberen Ende des Frischluftansaugschachtes
in diesen gelangt und die Abluft durch gesonderte Abluftschachtteile zu seitlichen
Abluftauslaßöffnungen geführt wird.
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Es ist bereits vorgeschlagen worden, Motor, Kupplung und Getriebe
eines Fahrzeuges in einen Block zusammenzufassen, diesen Block mit vornliegendem
Getriebe unter dem Fahrerhaus anzuordnen und zur Zuführung der Kühlluft zum Motorkühlgebläse
sowie zur Abführung der an den Zy-
linderrippen erwärmten Luft aus dem Motorraum
einen Schacht zu verwenden, der hinter der als Hilfsaggregate des Motors ausgebildeten
Rückwand des Fahrerhauses angeordnet ist und sich vom Bereich des Fahrerhausdaches
aus bis zum Motorraum erstreckt. Die der Luftabführung dienenden Schachtteile können
in den Schrank einbezogen werden und nach den beiden Fahrzeugseiten gerichtete Luftauslaßöffnungen
haben.
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Eine bereits vorgeschlagene Anordnung gewähr'-leistet, daß dem Motor
Luft zugeführt wird, die so staubfrei wie möglich ist, jedoch ist bei dieser Lösung
eine einwandfreie Kühlung des Antriebsblockes noch nicht gegeben, insbesondere wenn
der Motor mit Luft zu kühlen ist. Vom Kühlgebläse des Motors wird die Frischluft
nämlich durch den Schacht angesaugt und über die Kühlrippen des Motors gedrückt.
Die an den Kühlrippen erwärmte Luft strömt dann frei in den Motorraum ein. Da die
Luftaustrittsöffnungen am Motor und die Eintrittsöffnungen der Abluftschächte räumlich
nahe beieinanderliegen, wird bei ungünstigen Verhältnissen die Luft nur einen geringen
Teil des Motorraumes durchströmen, und es können Wärmestauungen auftreten, weil
der vordere Teil des Motorraumes nicht im Bereich des Abluftstromes liegt und in
den gesamten Motorraum dazu noch die vom Motor erwärmte Kühlluft hineingeführt wird.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den älteren Vorschlag so
weiter auszugestalten, daß auch bei ungünstigen Verhältnissen eine einwandfreie
Belüftung des gesamten Motorraumes und demzufolge eine einwandfreie Kühlung des
gesamten Motor-Getriebe-Blockes gewährleistet ist. Die Anordnung soll baulich einfach
und betriebssicher sein, und die Wartung des Motor-Getriebe-Blockes und seiner Hilfsaggregate
soll nicht erschwert werden.
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In der weiteren Ausgestaltung soll auch eine einwandfreie Kühlung
der Hilfsaggregate gewährleistet sein.
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Dies wird nach der Erfindung dadurch erreicht, daß der Frischluftansaugschacht
- in Fahrzeugquerrichtung gesehen - mit dem der Frischluftführung
dienenden Teil etwa in der Mitte des in Fahrzeuglängsrichtung mit dem Getriebe vom,
dem Motor hinten unter dem Fahrerhaus, liegenden Motor-Getriebe-Blockes in den Motorraum
mündet, in dem einerseits am vorderen Ende des Motor-Getriebe-Blockes ein Gebläse
angeordnet ist, das einen Teil der Frischluft den Motor-Getriebe-Block auf seiner
ganzen Länge von vom her bestreichen läßt, während andererseits ein weiteres Gebläse
am hinteren Blockende vorgesehen ist, das einen anderen Teil der Frischluft unmittelbar
vom unteren Frischluftansaugschachtende über die Motorzylinder zum hinteren Blockende
saugt, wo die beiden Luftströme vereinigt in den Abluftschacht gelangen.
Bei
einer Anordnung nach der Erfindung werden im Motorraum zwei Luftströme erzeugt.
Der eine Teilstrom wird zum vorderen Ende des Motor-Getriebe-Blockes geleitet und
strömt am ganzen Block vorbei zum Luftauslaß des Motorraumes. Er bewirkt im besonderen
eine zuverlässige Kühlung des Getriebes und der zweckmäßigerweise mit einem offenen
Gehäuse ausgeführten Kupplung. Außerdem verhindert dieser Teilluftstrom Wärmestauungen
im vorderen Bereich des Motorraumes. Der zweite Teilluftstrom gelangt unverbraucht
an den Motor und bewirkt auch nach seiner Vennischung mit dem ersten Teilluftstrom
eine einwandfreie Kühlung des Motors. Außerdem verhindert er zusammen mit dem ersten
Teilluftstrom Wärmestauungen im hinteren Bereich des Motorraumes. Es ist also mit
der Anordnung nach der Erfindung eine intensive Belüftung aller Teile des Motorraumes
und eine intensive Kühlung aller Teile des Motor-Getriebe-Blockes gewährleistet.
Es besteht nicht die Gefahr, daß einige Teile des Motor-Getriebe-Blockes überhaupt
nicht von Kühlluft beaufschlagt werden oder frische Kühlluft nur an einige Teile
des Motor-Getriebe-Blockes gelangt, während anderen Teilen nur noch die bereits
vorgewärinte Kühlluft zugeführt wird. Die Intensität der beiden Kühlluftströme kann
absolut und relativ zueinander durch entsprechende Bemessung der Förderleistung
der gegebenenfalls verstellbaren Gebläse so eingestellt werden, daß sich die beiden
Kühlluftströme zur Lösung der gestellten Aufgabegünstig ergänzen.
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Das Gebläse am hinteren Ende des Motor-Getriebe-Blockes saugt im besonderen
aus dem Motorraum die Frischluft an, drückt sie dann an den Kühlrippen des Motors
vorbei in seitlich links und rechts am Motor angeordneten, der Führung der Abluft
dienende Schachtteile und von dort ins Freie.
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Zweckmäßig ist es, zwischen dem unteren Ende des Frischluftansaugschachtes
und der SaugSeite des Gebläses am vorderen Ende des Motor-Getriebe-Blockes einen
Luftführungskanal vorzusehen. Hierdurch wird gewährleistet daß auch bei geringerer
Förderleistung des vorderen Gebläses am Getriebe und an der Kupplung genügend Frischluft
vorbeigeführt wird. Mit dem Luftführungskanal, der an das obenerwähnte Leitblech
anschließt, wird zwangsweise ein Teil der durch den Frischluftansaugschacht geführten
Frischluft abgespaltet. Das vordere Gebläse hat lediglich diese agbespaltete Luftmenge
an das vordere Ende des Motor-Getriebe-Blockes zu saugen und den nicht im Ansaugstrom
des Motorkühlgebläses liegenden Teil des Motor-Getriebe-Raumes intensiv zu belüften.
Das Gebläse kann daher relativ klein ausgebildet sein. Fehlt der Luftführungskanal,
so kann zwar die angestrebte Wirkung grundsätzlich auch erreicht werden, es muß
aber wesentlich größere Sorgfalt auf die Abstimmung der beiden Gebläse verwendet
werden, und es besteht die Gefahr, daß zwar die angestrebte Wirkung in bestimmten
Betriebsbereichen einwandfrei gewährleistet ist, in anderen Betriebsbereichen aber
das vordere Gebläse am Getriebe nur als Luftverwirbler ohne effektive Luftförderung
wirkt. Der bauliche Aufwand für den zusätzlichen Vorschlag der Erfindung ist nicht
groß, da eine Trennwand zwischen Motorraum und Fahrerhaus ohnehin vorhanden ist
und der Luftführungskanal gemäß einem weiteren Erfindungsmerkmal zumindest im wesentlichen
dadurch geschaffen werden kann, daß diese Trennwand doppelwandig ausgeführt wird.
In Verbindung mit dem wesentlichen Vorschlag der Erfindung wird also mit den beiden
weiteren Vorschlägen durch relativ geringen Aufwand ein Effekt erzielt, der die
Lösung der gestellten Aufgabe wesentlich begünstigt.
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Für die weitere Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß
der die Frischluft führende Teil des Frischluftansaugschachtes an der Innenseite
der Fahrerhausrückwand, die sich hinter der Mitte des Motor-Getriebe-Blockes befindet,
angeordnet ist und der Frischluftansaugschacht schräg mit von oben nach unten zunehmendem
Abstand zu der Fahrerhausrückwand verläuft, wobei er durch eine Verkleidung mit
letzterer verbunden ist. Mit dieser Lösung kann die Voraussetzung dafür geschaffen
sein, daß die Frischluft in Fahrzeuglängsrichtung vor der Stelle angesaugt wird,
an der die Abluft ausströmt. Die Frischluftansaugung erfolgt dabei dann unbeeinflußt
von der Abluft. Außerdem kann es vielfach mit Rücksicht auf die baulichen Gegebenheiten
hinter dem Fahrerhaus zweckmäßig sein, den Luftführungsschacht zumindest zum Teil
innerhalb des Fahrerhauses zu haben. Andererseits gewährleistet die Schräglage des
Frischluftansaugschachtes die Anordnung des Schachtauslasses über der Mitte des
Motor-Getriebe-Blockes ohne lange Horizontalleitungen. Der Frischluftansaugschacht
behindert aber durch seine Schräglage auch nicht die Seitensicht des Fahrers, weil
der Frischluftansaugschacht in der Höhe der Augen des Fahrers nur wenig aus der
Fahrerhausrückwand herausragt, in seinem unteren Bereich aber für die Seitensicht
nicht störend ist. Er kann in seinem unteren Bereich so weit aus der Rückwand herausragen,
daß er als Stütze für die Rückenlehne eines in der Mitte des Fahrerhauses sitzenden
zweiten Beifahrers dienen kann. Der schräg an der Innenseite der Fahrerhausrückwand
angesetzte Frischluftansaugschacht begünstigt also wiederum die Lösung der gestellten
Aufgabe und bringt gleichzeitig noch einige zusätzliche Vorteile.
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Unter Wahrung des grundsätzlichen Lösungsprinzipes lassen sich auch
in einfacher Weise Hilfsaggregate des Motor-Getriebe-Blockes in den Frischluftstrom
einbeziehen, die gemäß dem eingangs erwähnten älteren Vorschlag in einem Schrank
angeordnet sind, dessen eine Wand die Fahrerhausrückwand ist. Hierzu schlägt die
Erfindung gemäß einem weiteren Vorschlag vor, daß der Frischluft führende Teil des
Frischluftansaugschachtes nahe seinem oberen Einlaußende eine Öffnung aufweist,
durch die ein Teil der Frischluft entnommen wird, die der Belüftung eines an die
Fahrerhausrückwand anschließenden Raumes zur Aufnahme von Hilfsgeräten des Motor-Getriebe-Blockes
dient, wobei das unteren Ende des Hilfsgeräteraumes mit dem Motorraum in Verbindung
steht. Die Belüftung der im Schrank untergebrachten Hilfsaggregate erfolgt demnach
ohne großen Aufwand, weil der Teilluftstrom durch den Schrank mit dem Gebläse am
hinteren Ende des Motor-Getriebe-Blockes zu fördern ist. über die Öffnung nahe dem
oberen Frischluftansaugschachtende kann auch die Verbrennungsluft für den Motor
entnommen werden, wenn zweckmäßi,-erweise die Frischluftfilter des Motors in dem
erwähnten Schrank untereebracht sind.
Um die Wartung der in dem
Schrank untergebrachten Aggregate zu erleichtern, wird vorgeschlagen, daß ein mittlerer
oder unterer Frischluftansaugschachtteil abnehmbar ist, um einen Zugang zu dem hinter
der Fahrerhausrückwand angeordneten Hilfsgeräteraum vom Fahrerhaus aus freizugeben.
Diese Maßnahme kann in besonderem Maße aemeinsam mit den übrigen Merkmalen der Erfin-C
dung angewendet werden, weil zwar der Frischluftansaugschacht die Fahrerhausrückwand
verstärkt und versteift, nicht aber eigentliches tragendes Teil der Fahrerhausrückwand
sein muß. Die bei einer Inspektion auftretenden Belastungen können von der nicht
durch den Frischluftansaugschacht versteiften Rückwand aufgenommen werden, während
für größere Belastungen beim Betrieb des Fahrzeuges der Frischluftansaugschacht
die Fahrerhausrückwand verstärkt. In Verbindung mit der schrankartigen Ausbildung
und dem angesetzten Frischluftansaugschacht kann die Rückwand so steif sein, daß
die übrige Hülle des Fahrerhauses nur noch Schutzkunktion haben muß, leicht ausgeführt
und gegebenenfalls gegenüber dem übrigen Fahrzeug leicht abnehmbar sein kann.
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Die Erfindung schlägt weiterhin vor, daß die Frischlufteinlaßöffnung
des Frischluftansaugschachtes sich im Bereich des Fahrerhausdaches und der Fahrzeuglängsmittelebene
befindet und die der Abluftführung dienenden Schachtteile innerhalb des Hilfsgeräteraumes
angeordnet sind, während die Abel im
luftauslaßöffnungen seitlich davon hinter
der Einlaßöffnung und unter dieser nach den beiden Fahrzeugseiten gerichtet sind.
Hierdurch ist gewährleistet, daß mit der Frischluft keine Abluft angesaugt wird.
Vorteilhaft ist es, daß der belüftete Motorraum Teile des Fahrzeuglaufwerkes einschließt.
Schließlich empfiehlt es sich nach weiteren Merkmalen der Erfindung, daß das Dach
des Fahrerhauses zur Freigabe der Frischlufteinlaßöffnung des Frischluftansaugschachtes
eine Aussparung aufweist, daß die Batterieräume durch den Abluftstrom heizbar sind
und daß endlich die Abgasleitung des Motors ganz oder teilweise im Abluftschacht
der Kühlluft geführt ist.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch
darg gestellt. Es zeigt F i g. 1 unterhalb der Bruchlinie einen Mittellängsschnitt
durch das vordere Teil eines Fahrzeuges gemäß der Erfindung, oberhalb der Bruchlinie,
eine Seitenansicht, F i g. 2 links eine Draufsicht auf die Anordnung gemäß
F i g. 1, rechts eine Draufsicht bei abgenommener Fahrerhaushülle und in
der Mitte einen Schnitt nach der Linie II-II der F i g. 1,
F i g. 3
links eine Ansicht von vorn der Anordnung bei abeenommener Fahrerhaushülle und ausgebauten
Sitzen und rechts einen Schnitt etwa nach der Linie 111-III der F i g. 1.
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Auf dem vorderen Ende des Fahrzeugrahmens ist die zu einer einheitlichen
Baugruppe zusammen-Cr gefaßte Anordnung nach der Erfindung aufgesetzt. Sie weist
einen Motorraum 1 auf, in dem der Block aus Motor 2, Kupplung 3 und
Getriebe 4 angeordnet und in geeigneter Weise gelagert ist. Das Getriebe 4 mit dem
zur besseren Kühlmöglichkeit stark verrippten Gehäuse ist am vorderen Ende des Blockes
angeordnet, der Motor 2 mit dem wiederum stark verrippten Gehäuse, insbesondere
auch der Trockensumpfschmierung, am hinteren Blockende. Die horizontale Wand
5 zwischen,dem Motorraum und dem inneren Raum des Fahrerhauses
6 ist im vorderen Teil als Doppelwand ausgeführt. Der dadurch gebildete Luftführungskanal
7 reicht vom vorderen Ende des Motor-Getriebe-Blockes bis zu dem die Frischluft
führenden Teil des erfindungsgemäßen Frischluftansaugschachtes 8. Der Frischluftansaugschacht
8 ist in der Fahrzeuglängsmittelebene angeordnet und erstreckt sich schräg
nach unten geneigt von der Oberkante des Fahrerhauses bis in den Fußbodenbereich
des Fahrerhauses. Er erstreckt sich mit von oben nach unten gegenüber der Fahrerhausrückwand
9 zunehmendem Abstand, wobei der Abstand zwischen Fahrerhausrückwand undFrischluftansaugschacht
durch seitliche Verkleidungsbleche verdeckt ist. Seitlich von dem Frischluftansaugschacht
sind der Fahrersitz 10 und ein Beifahrersitz 11, vor dem Frischluftansaugschacht
ein weiterer Beifahrersitz 11 a
angeordnet. Das obere Ende des Frischluftansaugschachtes
8 ist als nach hinten gerichtete Frischlufteinlaßöffnuna, 12 ausaebildet.
Das untere Frischluftansaugschachtende ist offen, und dieses untere Ende im Bereich
der öffnung 13 schließt zum Teil an den Luftführungskana17 über ein Luftleitblech7a
an, zum Teil steht sie direkt etwa im Bereich des vorderen Endes des Motors, also
etwa in vertikaler Querebene der Mitte des Motor-Getriebe-Blockes mit dem Motorraum
1 in Verbindung. Nahe dem oberen Frischluftansaugschachtende ist in der Frischluftansaugschachtrückwand
eine weitere öffnung14 vor-C t' Clesehen, die in einen Schrank mündet, dessen vordere
Wand unmittelbar die Fahrerhausrückwand ist. Im oberen Bereich 15 dieses
Schrankes sind Hilfsgeräte, insbesondere des Motors, wie ein Kaltstartge a rät,
aber auch eine Klimaanlage für das Fahrerhaus untergebracht. Im vorderen unteren
Bereich 16
des Schrankes sind die Frischluftansaugfilter 17 des Motors
angeordnet, die mit den Frischlufteinlaßöffnungen des Motors in Verbindung stehen.
Im hinteren unteren Teil 18 des Schrankes sind weitere Hilfsaggregate des
Motor-Getriebe-Blockes angeordg riet, wie insbesondere Lichtmaschine, ölpumpe u.
dgl. Links und rechts der Hilfsaggregate sind an der rückwärtigen Schrankwand zusätzlich
noch Räume zur Unterbringung der Batterien 18 a, des Behälters für
das Öl der Trockensumpfschmierung des Motors 18 b und des Behälters
für Hydrauliköl 18 c vorgesehen. Am hinteren Ende des Motor-Getriebe-Blockes
ist ein Gebläse 19 angeordnet, am vorderen Ende ein weiteres, aber kleines
Gebläse 20. Das vordere Gebläse beinhaltet noch die Trommel oder Scheibe für eine
Getriebehandbremse. Mit Hilfe dieser beiden Gebläse 19, 20 werden nun im
Motorraum 1 zwei Luftströme erzeugt. Ein Teilstrom, der durch Pfeile 21 gekennzeichnet
ist, führt durch den Luftführungskanal 7 zum vorderen Ende des Motor-Getriebe-Blockes,
um an dem Getriebe unter der Kupplung entlang in den Saugstrom 22 des Motorkühlgebläses
zu gelangen. Der zweite Teilluftstrom, der durch Pfeil 22 gekennzeichnet ist, kühlt
den gesamten Motorblock, während die seitlichen am unteren Ende des Frischluftansauaschachtes
befindlichen öffnungen 13 insbesondere zur intensiven Kühlung der stark verrippten
Zylinderkopfreihen vorgesehen sind. Im hinteren Bereich des Motorraumes werden die
beiden Luftströme der Pfeile 21, 22 mit einem dritten Luftstrom vereinig
C
,t, der durch Pfeil 23 ge-
kennzeichnet ist und von der Frischluftansauim
schachtöffnung
14 den Schrank mit den Teilen 15,
16 und 18 durchströmt. Die
vereinigten Luftströme gelangen über das Motorkühlgebläse 19 durch den
m
Motor in seitlich am Motor angebrachte Abluftschächte 24 a, die über
Dichtelemente 24 b mit den Abluftschächten 24 in luftdichter Verbindung stehen
und die sich als die abluftführenden Teile des Abluftschachtes 24, 24 a seitlich
hinter dem Frischluftansaugschacht 8 befinden und mit ihren Abluftauslaßöffnungen
25 nach beiden Fahrzeugseiten weisen.
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Da die Batterien 18a direkt über den Abluftschächten 24, die die erwärmte
Kühlabluft abführen, liegen, kann bei Bedarf durch Klappen 26 und 26a diese
Warmluft in den Batterieraum umgeleitet und zum Warinhalten der Batterien herangezogen
werden.
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Die heißen Motorabaase können in Rohren durch die seitlichen Abluftschächte
24 bzw. 24a mit abgeführt werden. Durch diese Anordnung wird erreicht, daß die Strahlungswärme
der heißen Abgasrohre vom Motor-Getriebe-Raum ferngehalten wird.
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Ein mittlerer oder unterer Teil 8a des Frischluftansaugschachtes
8 ist abnehmbar, so daß die Geräte in dem Schrank hinter dem Frischluftansau-Schacht
und der Fahrerhausrückwand durch die dann freigegebene Öffnung gewartet werden können.
Im übrigen ist der Schrank weitgehend durch Klappen in seinen Wänden zugänglich.
Die eigentliche Fahrerhaushülle ist nur eigensteif und ausschließlich der am Fahrzeug
angebrachten schrankartigen Rückwand vom Fahrzeug abnehmbar, so daß durch weitere,
Klappen im Fußboden des Fahrerhauses der Motor bequem ausgebaut werden kann.
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Die Größe des Motorraumes 1 richtet sich nach den jeweiligen
Anforderungen. Der Motorraum kann so klein als möglich bemessen sein, um lediglich
den Motor-Getriebe-Block aufzunehmen, er kann aber auch größer bemessen werden und
Antriebsteile des Laufwerkes, wie Achsverteilerkopf und Verteilergetriebe, aufnehmen
und in den Kühlluftstrom des Motorraumes mit einbeziehen.