DE19815284C2 - Isoliervorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Isoliervorrichtung mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Merk­ malen.

Stand der Technik

Eine derartige Isoliervorrichtung ist aus DE 39 22 ­ 636 C1 bekannt.

Es ist bekannt, daß Brennkraftmaschinen eine erheb­ liche Hitzeabstrahlung verursachen. Zwar wird bei flüssigkeitsgekühlten Brennkraftmaschinen ein er­ heblicher Teil durch die hohen Verbrennungstempera­ turen entstehenden Wärme über einen luftdurchström­ ten Wärmetauscher an die Umgebungsluft abgegeben, dennoch entstehen insbesondere im Bereich eines Ab­ gastraktes, beispielsweise in der Nähe eines Aus­ puffkrümmers, deutlich höhere Temperaturen als im übrigen Einbauraum der Brennkraftmaschine. Durch eine zunehmende Verwendung von Kunststoffteilen als Funktions- oder Verkleidungsbauteile, vorzugsweise aus Gewichts- aber auch aus optischen Gründen, bei bekannten Brennkraftmaschinen tritt zunehmend deut­ licher ein Problem zutage, nahe an Hitzeherden po­ sitionierte temperaturempfindliche Teile thermisch effektiv abzuschirmen.

So werden Zylinderkopfhauben, Saugrohre oder Abgas­ rückführventile, die beispielsweise aus Polyamid oder Polyphenylensulfid gefertigt sind, zum Schutz gegen Beschädigungen aufgrund zu hoher thermischer Belastung durch sogenannte, als Strahlungsreflekto­ ren fungierende, Hitzeschilder abgeschirmt.

Als Strahlungsreflektor ist aus US 56 49 510 A ein sogenanntes Hitzeschild, das mit Hilfe von Klammern an einer abzuschirmenden Anlasserspule befestigt ist, bekannt. Die Klammern halten das Hitzeschild in einem Abstand von der Anlasserspule.

Nachteilig bei dieser bekannten Isoliervorrichtung sind unter anderem eine relativ aufwendige und da­ mit kostspielige Fertigung und Montage, da das üb­ licherweise für das Schild verwendete Blech zu­ nächst gestanzt und dann mittels Umformschritt in ihre endgültige Form gebracht werden muß. Schließ­ lich müssen durch Nieten die Klammern befestigt werden. Zudem ist eine Nietbefestigung der Bügel und Klammern und damit ein weiterer Montageschritt erforderlich.

DE 40 25 813 A1 lehrt einen Schichtaufbau für Hit­ zeschutzkleidung. Ein isoliertes Faservlies ist an seiner Außenseite mit einer Metallisierung oder ei­ ner metallisierten Folie versehen.

Die Verwendung von Metallfolien zur Wärmeabschir­ mung ist auch in DE 44 24 099 A1 beschrieben. Al­ lerdings wird dort ein ganzer Stapel solcher Folien verwendet, um ein zur Verfügung stehendes Isolati­ onsvolumen vielfach zu unterteilen. Ein eventuell vorhandenes IR-Reflexionsvermögen der Folien ist für die Isolationswirkung nicht relevant.

Aufgabe der Erfindung ist, eine Isoliervorrichtung zur Abschirmung von hitzeempfindlichen Bauteilen von Brennkraftmaschinen anzugeben, die eine große Variabilität mit äußerst leichter Montierbarkeit und minimalem Platzbedarf vereint. Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Weitere Vorteile der erfindungsgemäßen Isoliervor­ richtung sind gegenüber den bekannten Isoliervor­ richtungen deutlich geringere Kosten, sowohl hin­ sichtlich des Arbeitsaufwandes als auch des Mate­ rialaufwandes. Zudem sind gegenüber herkömmlichen Hitzeblechen wesentliche Gewichtseinsparungen mög­ lich.

Zusätzliche Akustikdämpfungen lassen sich auf ein­ fache Weise durch eine weitere isolierende Schicht zwischen Kunststoffteil und Isoliervorrichtung be­ ziehungsweise -folie integrieren. Durch den äußerst geringen Raumbedarf der Isoliervorrichtung als Re­ flektorfolie lassen sich sehr geringe Abstände von Kunststoffunktionsteilen zu hitzeabstrahlenden Mo­ torteilen, wie beispielsweise Auspuffkrümmern, rea­ lisieren. Zudem kann auf diese Weise eine Optimie­ rung eines Montagefreiraumes zwischen dem Auspuff­ krümmer zu der Zylinderkopfhaube erfolgen.

Als besonders vorteilhaft kann sich weiterhin ein Zugewinn an konstruktiver Freiheit hinsichtlich ei­ ner Gestaltung und Gruppierung von Bauteilen erweisen. So können bei einer Verwendung der erfindungsgemäßen Isoliervorrichtung beispielsweise die Abstände zwi­ schen Auspuffkrümmer und hitzeempfindlichen Kunst­ stoffteilen, besonders bei geneigten Zylinderkopfhau­ ben, signifikant reduziert werden.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen, in den Unteransprüchen genannten Merkmalen.

Zeichnungen

Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispie­ len anhand der zugehörigen Zeichnungen näher erläu­ tert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Isoliervorrichtung für einen Zylinder­ kopfdeckel einer Brennkraftmaschine;

Fig. 2 eine Isoliervorrichtung mit einer zusätzli­ chen akustischen Abschirmung und

Fig. 3 eine herkömmliche Isoliervorrichtung aus Stahlblech.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Fig. 1 zeigt in einer schematischen Teilansicht ei­ nen Ausschnitt einer Brennkraftmaschine 2 mit einem seitlich herausgeführten Abgastrakt, verdeutlicht durch einen Auspuffkrümmer 4, und mit einem Zylinder­ kopf 6 oberhalb der Brennkraftmaschine 2. Der Zylin­ derkopf 6 besitzt zur Abdeckung, zur Verkleidung und/oder zur akustischen Bedämpfung eine Zylinder­ kopfhaube 10. Diese kann beispielsweise aus einem Kunststoff wie Polyamid oder Polyphenylensulfid be­ stehen, der nicht gegen beliebig hohe Temperaturen beständig ist, wie sie bei der Brennkraftmaschine 2 auftreten können. Insbesondere bei einer Positionie­ rung in Nähe des Auspuffkrümmers 4 bedürfen derartige Kunststoffteile einer zusätzlichen Hitzeisolierung beziehungsweise -abschirmung, um einerseits akute Beschädigungen durch lokale Überhitzungen zu verhin­ dern wie auch zur Reduzierung beziehungsweise Vermei­ dung von mittel- und längerfristigen Materialverän­ derungen wie beispielsweise Versprödungen.

Um die Zylinderkopfhaube 10 in Nähe des Auspuffkrüm­ mers 4 vor Hitzeeinwirkung zu schützen, ist auf die Oberfläche der Zylinderkopfhaube 10 eine Isoliervor­ richtung in Form einer Reflektorfolie 14 aufgebracht. Diese kann beispielsweise aus einer dünnen Metallfo­ lie oder aus einer metallbedampften Kunststoffolie bestehen. Eine Herstellung einer guten Verbindung zwischen Reflektorfolie 14 und Zylinderkopfhaube 10 wird zweckmäßigerweise durch eine flächige Verklebung hergestellt, beispielsweise durch Beschichtung der Reflektorfolie 14 mit einer selbstklebenden Schicht.

Die Reflektorfolie 14 kann in einfacher Weise groß­ flächig auf derartige hitzeempfindliche Kunststoff­ teile wie die Zylinderkopfhaube 10 aufgebracht werden und kann durch eine vorzugsweise flexible beziehungs­ weise dehnfähige Struktur durch eine daraus resultie­ rende Anpassungsfähigkeit auch auf gekrümmte und un­ regelmäßig geformte Oberflächen verlegt beziehungs­ weise formschlüssig aufgebracht werden.

Fig. 2 zeigt eine Ansicht auf einen Teil der Brenn­ kraftmaschine 2 entsprechend Fig. 1. Im Unterschied zu der in Fig. 1 vorgesehenen dünnen Reflektorfolie ist die Reflektorfolie 14 entsprechend Fig. 2 zu­ sätzlich mit einem Isolationselement 18 versehen, das sowohl zu einer besseren thermischen Isolationswir­ kung als auch zu einer zusätzlichen akustischen Iso­ lationswirkung eingesetzt werden kann. Das Isola­ tionselement 18 kann wahlweise vor Aufbringen der Reflektorfolie 14 an der Zylinderkopfhaube 10 ange­ bracht sein oder auch - in einer Zwischenlage zwi­ schen zwei dünnen Folienschichten - Bestandteil der Reflektorfolie 14 selbst sein. Die Montage erfolgt auch hier zweckmäßigerweise durch ein Verkleben, bei­ spielsweise durch eine selbstklebende Schicht auf der Reflektorfolie 14.

Zur Verdeutlichung der besonderen Vorteile der erfin­ dungsgemäßen Isoliervorrichtung zeigt Fig. 3 eine weitere Ansicht auf einen Teil der Brennkraftmaschine 2 entsprechend den Fig. 1 und 2. Hier ist jedoch eine herkömmliche Isoliervorrichtung, wie sie in be­ kannter Weise vielfältig an Brennkraftmaschinen zum Einsatz kommt, dargestellt. Erkennbar ist ein Hitze­ blech 20, an dem eine Federklammer 22 zur rastenden Verbindung des Hitzeblechs mit der Zylinderkopfhaube 10 aus Kunststoff befestigt ist. Die Federklammer 22 kann beispielsweise über eine Nietverbindung am Hit­ zeblech 20 angebracht sein.

An der Zylinderkopfhaube 10 sind mehrere Stege 24 erkennbar, die zweckmäßigerweise bereits in der Guß­ form vorzusehen sind, um eine Montierbarkeit - und insbesondere eine Demontierbarkeit im Reparaturfall - des Hitzeblechs 20 ohne Verschraubung oder Vernietung zu ermöglichen. Deutlich erkennbar sind die notwendi­ gen Hinterschneidungen der Stege 24, welche eine auf­ wendigere und damit kostspieligere Herstellung der Zylinderkopfhaube 10 erfordern, als dies bei den Aus­ führungsbeispielen entsprechend den Fig. 1 und 2 der Fall ist.

Claims (9)

1. Isoliervorrichtung zur Abschirmung von hitzeempfindlichen Bauteilen von Brennkraftmaschinen gegen eine Einwirkung von Hitzestrahlung, insbesondere Isolierschicht zur thermischen Abschirmung von hitzeempfindlichen Bauteilen aus Kunstoff an stark temperaturbelasteten Einbauorten, welche aus einer Folie aus temperaturbeständigem Material besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie eine mit einer selbstklebenden Schicht versehene, Hitzestrahlen reflektierende Reflektorfolie (14) ist.

2. Isoliervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Reflektorfolie (14) flexibel und längsdehnbar ist.

3. Isoliervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Reflek­ torfolie (14) eine temperaturbeständige Metallfolie ist.

4. Isoliervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Reflektorfo­ lie (14) aus temperaturbeständigem Kunststoff be­ steht.

5. Isoliervorrichtung nach Anspruch 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Reflektorfolie (14) eine me­ tallbedampfte Kunststoffolie ist.

6. Isoliervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Reflek­ torfolie (14) ein zusätzliches Isolationselement (18) aufweist.

7. Isoliervorrichtung nach Anspruch 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Isolationselement (18) eine hohe akustische Dämpfung aufweist.

8. Isoliervorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Isolationse­ lement (18) einen hohen thermischen Übergangswider­ stand aufweist.

9. Isoliervorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Isolationse­ lement (18) zwischen einer Zylinderkopfhaube (10) und der Re­ flektorfolie (14) angeordnet ist.