DE1775468C3 - Brennkraftmaschine mit geräuschdämmender Verschalung - Google Patents
Brennkraftmaschine mit geräuschdämmender VerschalungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine mit einer die Maschine samt dem Auspuff- und dem Ansaugsammelrohr
als geschlossenes Gehäuse umgebenden geräuschdämmenden Verschalung, die aus zwei stirnseitigen Verschlußteilen und einzelnen im
Abstand voneinander angeordneten seitlicnen Dekkeln gebildet ist, die ebenso wie die stirnseitigen Verschlußteile
sämtlich mit einer Auflage aus schallisolierendem Material versehen sind.
Aus der britischen Patentschrift 640 740 ist ein mit einer geräuschdämmenden Verschalung versehenes
Motor-Generatoraggregat dieser Art bekannt, bei welchem der Motor herkömmlicher Bauart ohne Verkleidung
voll betriebsfähig ist und die nachträglich angebrachte Verschalung nur zur Herabsetzung des Motorgeräusches
dient. Diese Verschalung bildet dabei einen geräumigen massiven Kasten, dessen Raumbedarf
ein Vielfaches des eigentlichen Motorvolumens beträgt. Die seitlich an diesem Kasten angebrachten,
aufklappbaren Deckel ermöglichen den Zugang zu der darin angeordneten Brennkraftmaschine. Der hauptsächliche
Nachteil dieser bekannten Konstruktion liegt darin, daß diese Art der Geräuschdämmung nur
bei stationären Motoren angewendet werden kann, und zwar auch nur in solchen Fällen, wo der Raumbedarf
des schallisolierenden Kastens keine Rolle spielt. Die Verwendungsmöglichkeiten der bekannten Ausführungsind
daher auf ein sehr eng begrenztes Gebiet beschränkt. Charakteristisch für die bekannte Bauweise
ist die Tatsache, daß die geräuschdämmende Verschalung ein separates Bauelement ist, das keinen
wie immer gearteten funktionellen Bestandteil des Motors bzw. des Motor-Generatoraggregats darstellt.
Aus der deutschen Patentschrift 306 982 ist weiter eine Brennkraftmaschine mit geräuschdämmender
Verschalung bekannt, bei der die Verschalung als gesondertes Gehäuse ausgeführt ist, welches den Motor
üblicher Bauart zwar vollständig einschließt, ohne jedoch mit diesem in irgendeiner eine Abstützung beider
Teile gegeneinander bewirkende Verbindung zu
ίο stehen. Vielmehr stützen sich die Maschine und ihre
Verschalung unabhängig voneinander auf einem gemeinsamen Fundament ab. Diese Anordnung ist aber
in vieler Hinsicht nachteilig. Vor allem ist eine erhebliche Gewichtszunahme durch das die Verschalung
bildende Gehäuse zu verzeichnen. Weiter liegen bei der bekannten Ausführung sowohl das Ansaug- als
auch das Auspuffrohr frei, wodurch die an sich nur mäßige geräuschdämmende Wirkung der Verschalung
zum Teil wieder aufgehoben wird. Von Nachteil ist
auch der verhältnismäßig große Raumbedarf, der sich allein schon durch die gesonderte Auflagerung von
Maschine und Verschalung am Fundament ergibt. Ähnlich wie bei der vorerwähnten bekannten Kon
struktion, ist auch in diesem Fall durch die Doppelwandigkeit des verschalten Motors gegenüber einer
unverschalten Maschine ein erhebliches Mehrgewicht in Kauf zu nehmen.
Weiterhin ist es aus der deutschen Patentschrift 873659 bekannt, einen Fahrzeugmotor mit einer
schallabschirmenden Verkleidung in Form einer Abdeckhaube zu versehen, wekne den Motor nach oben
und nach drei Seiten hin abschirmt. Diese Haube ist ein vom Motor völlig getrennter Karosseriebauteil,
dem außer einer geräuschdämmenden Wirkung kei nerlei die Maschine selbst betreffende Funktion zukommt.
Abgesehen davon, daß eine die Maschine nur teilweise umgebende schalldämmende Verschalung
akustisch wenig wirksam ist, müssen auch bei dieser Ausführung der erhebliche Raumbedarf und die Not-
wendigkeit einer individuellen Anpassung der Kapselform an die jeweilige Type als nachteilig in Kauf
genommen werden.
Schließlich ist aus der britischen Patentschrift 986 740 ein tragbares Stromaggregat bekannt, wel-
ches aus einer Einzylinder-Brennkraftmaschine besteht,
die an einem Kurbelwellenende einen Generator und am anderen ein Gebläselaufrad trägt und die
zusammen mit verschiedenen anderen Zubehörteilen in einem nach Art eines Tragkoffers ausgebildeten,
mit einem aufklappbaren Deckel mit Handgriffen versehenen Blechgehäuse untergebracht ist. Dieses
Gehäuse, welches der geschützten Unterbringung und dem erleichterten Transport des Aggregrats dient,
kann nicht als geräuschdämmende Verschalung angesprechen werden, weil einerseits für das Gehäuse kein
schallisolierendes Material verwendet wird, und andererseits keine Maßnahmen getroffen sind, um die
Körperschalleitung von der Antriebsmaschine auf das Gehäuse zu unterbinden. Das Blechgehäuse des bekannten
Motoraggregats bildet auch keinen integrierenden Bestandteil der Brennkraftmaschine selbst.
Die Erfindung ist darauf gerichtet, eine Brennkraftmaschine mit geräuschdämmender Verschalung
der eingangs genannten Bauart zu schaffen, bei der die Verschalung einen notwendigen Bestandteil des
Motors bildet, dessen Hauptaufgabe in der wirkungsvollen Abschirmung des von den Motoraußenflächen
abgestrahlten Schalles besteht, wobei auch eine kör-
perschalleitende Verbindung zwischen der Verschalung
und dem Motor selbst vermieden werden soll. Die Verschalungsoll überdies möglichst raumsparend
sein und nach Möglichkeit zu keiner Vergrößerung des Maschinengewichtes führen. Damit sollen die
hauptsächlichen Nachteile der genannten bekannten Konstruktionen vermieden werden.
Diese Anforderungen werden nach der Erfindung in einfacher und kostensparender Weise dadurch erfüllt,
daß das Kurbelgehäuse der Maschine in an sich bekannter Weise durchbrochene Wände aufweist, daß
seitlich je zwei Deckel angeordnet sind, daß die stirnseitigen
Verschlußteile ebenfalls Deckel sind, daß alle Deckel bis in die Höhe der Oberkante des Zylinderkopfes
reichen und unter Zwischenlage körperschallisolierender Dichtungen direkt am Kurbelgehäuse befestigt
sind und daß auf dem oberen Rand der Öeckel unter Beilage einer weiteren körperschalüsolierenden
Dichtung ein den Kipphebelraum nach oben abschließender Verschalungsdeckel aufgesetzt ist. Eine nach
diesen Prinzipien gestaltete, geräuschdämmend verkleidete Brennkraftmaschine hat gegenüber den bekannten
Ausführungen eine Reihe wesentlicher Vorzüge. Neben der hohen akustischen Wirksamkeit der
Verschalung sind die verhältnismäßig geringen Material- und Bearbeitungskosten sowie der nur unbedeutende
Raumbedarf für die Verschalung als besondere Vorteile hervorzuheben.
Ein weiterer Vorteil dieser Anordnung ist darin zu ersehen, daß der Deckel zum Kipphebelraum nicht
wie bisher üblich am Zylinderkopf selbst, sondern bereits auf den körperschallisoliert befestigten, die Seiten
des Motors umfassenden Deckeln aufsitzt. Auf diese Weise besteht keine schalleitende Verbindung
mit den aus dem Zylinderkopf austretenden Verbrennungsgeräuschen und mechanischen Geräuschen der
Steuerung. Der Kipphebelraumdeckel verhindert, da er über die Auspuff- und Ansaugleitung reicht, auch
die Schallabstrahlung aus diesen Leitungen nach oben. Dadurch, daß dieser Deckel auf Flanschen der darunterliegenden
seitlichen Deckel aufliegt, wird eine Körperschallübertragung vom Zylinderkopf in diesen
Deckel vermieden, wie eine solche bei jenen bekannten Konstruktionen auftritt, bei denen der Zylinderkopf
mit einer noch dazu unterteilten Kappe umgeben ist, die allerdings am Zylinderkopf selbst, wenn auch
unter Zwischenlage von elastischem Material, befestigt ist.
Die Ausbildung einer durchgehend abgedichteten Verschalung, die einen integrierenden Bestandteil des
Motors bildet und deshalb die Funktion des Motorgehäuses, insbesondere die der Abdichtung übernimmt,
ermöglicht es, daß das eigentliche Zylindergehäuse nur die Kräfte aufzunehmen hat, während die Verschalung
der Abdichtung des Motorraumes dient. Durch die damit möglichen großen Aussparungen im
Motorgehäuse wird eine bedeutende Gewichtsersparnis möglich. Auch die Fertigungs- und Montagekosten
werden verringert. Die Verschalung bildet in diesem Fall zugleich die öldichte Außenwand der Brennkraftmaschine.
Ebenfalls gewichtsparend wirkt sich der dichte Abschluß des Kipphebelraumes durch den vorgesehenen
Verschalungsdeckel aus, welcher damit an die Stelle des bei konventionellen Motoren auf den
Zylinderkopf aufgesetzten, verhältnismäßig schweren Kipphebelgehäuses tritt. Die Vermeidung der Doppelwandigkeit
ist aber nicht nur wegen des verringerten Gewichtes, sondern auch aus Gründen der Materialersparnis
von Vorteil.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind die Sammelrohre in an sich bekannter
Weise als am Zylinderkopf angegossene Kanäle ausgebildet, von denen der Auspuff-Sammelkanal mit einem
Kühlwassermantel umgeben ist. Bisher ist es nur bekanntgeworden, den Auspuff-Sammelkanal längs
der Zylinder in das Motorgehäuse mit einzugießen, um die Auspuffleitungen kurz halten zu können. Nach
der Erfindung ist dieser Ausführungsvorschlag in erweiterter Form in die erfindungsgemäßen Maßnahmen
zur Geräuschdämmung mit einbezogen, womit erreicht wird, daß die schallabstrahlenden Flächen der
Verschalung möglichst klein gehalten werden. Durch Kühlung des Auspuff-Sammelkanals besteht die
Möglichkeit, die schallisoherenden Deckel garn, nahe
an die seitlichen Außenwände des Zylinderkopfes heranzurücken, ohne daß die schallabstrahlende Fläche
der Deckel durch entsprechende Auswölbungen im Bereich des Sammelkanals vergrößert werden
muß. Diese Anordnung ist vor aüem dann zu empfehlen,
wenn für die schallisolierende Verkleidung Dichtelemente
aus wärmeempfindlichen Materialien verwendet werden, da durch die besondere Kühlung des
Auspuff-Sammelkanals die Wärmeabstrahlung desselben stark reduziert und damit einer Zerstörung der
Dichtelemente vorgebeugt wird.
Die Verschalungsteile können zweckmaßigerweise als sogenannte Sandwichbleche, das sind doppelwandige
Bleche mit dazwischenliegender schallisolierender Schicht, ausgebildet werden, wobei es sich empfiehlt,
zur Vermeidung von Eigenschwingungen der Verschalungsteile diese mit einer leichten Wölbung
auszuführen oder anderweitig, z. B. durch Anbringung von Sicken, zu versteifen. Als körperschallisolierende
Beilage zwischen den Teilen der Verschalung und dem Kurbelgehäuse bzw. dem Zylinderkopf kommen sowohl
Dichtungen aus Gummi als auch aus anderen nachgiebigen Materialien, wie /.. B. elastischem
Kunststoff, in Frage.
Die Erfindung wird im folgenden an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles
näher ei läutert. Die einzige Figur zeigt einen Vertikalschnitt einer Brennkraftmaschine nach der Erfindung.
Das Kurbelgehäuse 1 der Brennkraftmaschine sitzt mit seinem unteren Anschlußflansch 2 unter Zwischenlage
einer elastischen Dichtung 3 auf dem oberen Anschlußflansch 4 der Kurbelwanne 5 auf und ist
mit dieser mittels an der Unterseite des Anschlußflansches
2 angeschraubter Spannspratzen 6, welche den Flansch 4 der Kurbelwanne 5 unter Beilage einer ein
Winkelprofil aufweisenden Dichtung 7 untergreifen, korperschallisolierend verbunden.
Der Zylinderkopf 8 der Brennkraftmaschine ist am oberen Anschlußflansch 9 des Zylinderblocks mittels
aus der Zeichnung nicht ersichtlicher Befestigungsschrauben in bekannter Weise befestigt. Die Unterfläche
des Zylinderkopfes 8 liegt hierbei am oberen Rand der in den geschlossenen Wasserraum eingesetzten
Zylinderlaufbüchsen 10 auf und sichert diese in axialer Richtung. Die für die Erfindung nicht wesentlichen
Antriebsteile, wie Kolben, Pleuel und Kurbelwelle, sind in der Zeichnung fortgelassen.
Im Zylinderkopf 8 des als wassergekühlte Viertakt-Einspritzbrennkraftmaschine
ausgebildeten Motors sind die Ventile, von denen nur das Einlaßventil 11 samt dem Einlaßkanal 12 ersichtlich ist, hängend
angeordnet. Der Ventilantrieb erfolgt in bekannter Weise über Kipphebel 13 und Stoßstangen 14 von der
seitlich im Kurbeigehäuse 1 gelagerten Nockenwelle 15 aus. Die Einspritzdüse 16 ist mit geringer Neigung
gegen die Vertikale in den Zylinderkopf 8 eingesetzt.
Sowohl das Ansaugsammelrohr 17 als auch das Auspuff-Sammelrohr 18 der Brennkraftmaschine sind
als an den Zylinderkopf 8 angegossene Kanäle ausgebildet, wobei das Auspuffsammelrohr 18 innerhalb
eines mit dem Kühlwasserraum 19 des Zylinderkopfes 8 verbundenen Kühlkanals 20 verläuft, welcher
ein zur Zylinderkopfmitte hin offenes C-Profil aufweist.
Die Brennkraftmaschine ist mit einer geräuschdämmenden Verkleidung versehen, welche aus zwei
an den Seitenwänden des Kurbelgehäuses 1 angebrachten Deckeln 21 und 22 sowie einem den Kipphebelraum
24 nach oben abschließenden Verschalungsdeckel 23 besteht. Die Deckel 21, 22 und 23 sind als
sogenannte Sandwichbleche ausgebildet, das sind doppelwandige Bleche mit einer dazwischenliegenden
Schicht 25 aus schallisolierendem Material.
Die beiden seitlichen Deckel 21 und 22 erstrecken sich vom unteren Anschlußflansch 2 des Kurbelgehäuses
bis etwa zur Oberkante des Zylinderkopfes 8 und sind mittels Schrauben 26, von denen nur eine
in der rechten Bildhälfte dargestellt ist, unter Zwischenlage jeweils einer körperschallisolierenden
Dichtung 27 bzw. 28 am Kurbelgehäuse 1 befestigt. Die Deckel 21 und 22, welche sowohl im Bereich der
Seitenwände des Kurbelgehäuses 1 als auch des Zylinderkopfes 8 zur Vermeidung von Eigenschwingungen
eine leichte Wölbung nach außen aufweisen, sind längs ihres oberen Randes nach außen C-f örmig abgewinkelt,
so daß sie ebene Flansche 29 und 30 bilden. Auf diese Flansche ist der Verschalungsdeckel 23 unter
Zwischenlage einer genuteten Dichtung 31 aus körperschallisolierendem Material aufgesetzt. Der
Deckel 23 ist nur an der vorderen sowie an der hinteren Seite des Zylinderkopfes 8 in nicht dargestellter
Weise angeschraubt. Diese Schraubenverbindung sorgt für den erforderlichen Anpreßdruck der Dichtung
31 auf den Flanschen 29 und 30 der beiden Dekkel 21 und 22.
An der Durchtrittsstelle des Auspuff-Sammelrohres 18 durch den seitlichen Deckel 21, an der das Auspuffrohr 32 der Maschine angeflanscht ist, weist der Deckel 21 eine Öffnung mit eingezogenem Rand 33 (in der Zeichnung mit strichlierten Linien angedeutet) auf. Die Abdichtung der Durchtrittsstelle des Auspuffsammelkanals 18 erfolgt mittels eines in eine umlaufende Sicke des Randes 33 eingelegten O-Ringes 35. In gleicher Weise ist auch die Durchtrittsstelle des Ansaug-Sammelrohres 17 durch den seitlichen Dekkel 22 ausgeführt.
An der Durchtrittsstelle des Auspuff-Sammelrohres 18 durch den seitlichen Deckel 21, an der das Auspuffrohr 32 der Maschine angeflanscht ist, weist der Deckel 21 eine Öffnung mit eingezogenem Rand 33 (in der Zeichnung mit strichlierten Linien angedeutet) auf. Die Abdichtung der Durchtrittsstelle des Auspuffsammelkanals 18 erfolgt mittels eines in eine umlaufende Sicke des Randes 33 eingelegten O-Ringes 35. In gleicher Weise ist auch die Durchtrittsstelle des Ansaug-Sammelrohres 17 durch den seitlichen Dekkel 22 ausgeführt.
Durch die vollständige Verkleidung des Kurbelge-
' häuses 1 und des Zylinderkopfes 8, welche auch die
als besondere Geräuschquellen hervortretenden Sammelkanäle 17 und 18 mit einschließt, wird die
Schallabstrahlung von den Außenwänden der Brennkraftmaschine
erheblich reduziert. Dazu trägt auch die in gewissen Grenzen elastische körperschallisolierende
Verbindung zwischen dem Kurbelgehäuse 1 und der Kurbelwanne 5 bei. Die seitlichen Wände des
Kurbelgehäuses sind unterbrochen, wodurch die schallabstrahlenden Flächen ebenfalls vermindert
werden. Die Öffnungen in den Seitenwänden dienen zur Rückführung des aus der Nockenwelle und Kipphebelwelle
im Kopf austretenden Schmieröls.
Die Verschalung kann gegebenenfalls auch an der Brennkraftmaschine angebrachte Hilfsmaschinen mit einschließen.
Die Verschalung kann gegebenenfalls auch an der Brennkraftmaschine angebrachte Hilfsmaschinen mit einschließen.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (2)
1. Brennkraftmaschine mit einer die Maschine samt dem Auspuff- und dem Ansaugsammelrohr
als geschlossenes Gehäuse umgebenden geräuschdämmenden Verschalung, die aus zwei stirnseitigen
Verschlußteilen und einzelnen im Abstand voneinander angeordneten seitlichen Deckeln gebildet
ist, die ebenso wie die stirnseitigen Verschlußteile sämtlich mit einer Auflage aus schallisolierendem
Material versehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Kurbelgehäuse (1)
der Maschine in an sich bekannter Weise durchbrochene Wandt, aufweist, daß seitlich je zwei
Deckel (21,21) angeordnet sind, daß die stirnseitigen
Verschlußteile ebenfalls Deckel sind, daß alle Deckel bis in die Höhe der Oberkante des
Zylinderkopfes (8) reichen und unter Zwischenlage körperschaHisoIierender Dichtungen (27,28)
direkt am Kurbelgehäuse befestigt sind und daß auf dem oberen Rand (29, 30) der Deckel unter
Beilage einer weiteren körperschallisolierenden Dichtung (31) ein den Kipphebelraum (24) nach
oben abschließender Verschalungsdeckel (23) aufgesetzt ist.
2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sammelrohre (17,
18) in an sich bekannter Weise als am Zylinderkopf (8) angegossene Kanäle ausgebildet sind, von
denen der Auspuff-Sammelkanal (18) mit einem Kühlwassermantel (20) umgeben ist.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
EF | Willingness to grant licences | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |