DE2507475A1 - Luftgekuehlte brennkraftmaschine mit geraeuschdaempfung - Google Patents

Description

T2-I-in/L 10.2.1975

KOTOfi£.K-Wi,RKJfi MANNHEIM AG, vorm. BENZ, Abt. stat. Motorenbau, 6800 Mannheim, Garl-Benz-Strasse 5

Luftgekühlte Brennkraftmaschine mit Geräuschdämpfung.

Die Erfindung bezieht sich auf eine luftgekühlte ürennkraftmaschi= ne mit Reihenanordnung: der Zylinder und einem an der vorderen Stirnseite der Maschine liegenden Kühlluftgebläse axialer Bauart, das die Kühlluft in Faschinenlängsrichtung zu den Zylindern und Zylinaerköpfen hin fördert und von der Kurbelwelle der Maschine über Keilriemen angetrieben wird, der oder die, ebenso wie der Lufteintritt zum Gebläse und vorzugsweise mindestens eine weitere keilriemeneretriebene Hilfsmaschine, von einer Schutzhaube nach außen abgeschirmt sind, wobei an der vorderen Stirnseite der Ma= scnine ein Raderkasten liegt, der den Zahnradantrieb für weitere Hilfseinrichtungen der Maschine enthält.

Luftgekühlte Brennkraftmaschinen dieser Bauart werden überall dort verwendet, wo ein Berührungsschutz des Keilriementriebes an der Maschinenstirnseite aus Sicherheitsgründen erforderlich ist, wie z.B. bei vielen Baumaschinen oder Stromerzeugungsaggregaten. Demnach kann man diese mit einer Schutzhaube für den Gebläse- und gegebenenfalls Lichtmaschinenkeilriementrieb versehenen luftgekühl= ten Brennkraftmaschinen als Normalausführung für solche Antriebs= aufgaben ansehen, bei denen ein Berührungsschutz verlangt wird.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine derartige Normalaus= führung einer luftgekühlten Brennkraftmaschine mit einem möglichst geringen Bauaufwand in eine schallgedämpfte Brennkraftmaschine zu verwandeln.

Es ist bekannt Hubkolbenbrennkraftmaschinen aller Art mit einem nahezu schalldichten kastenartigen Gehäuse zu umgeben, das ledig=

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lieh schallgedämpfte öffnungen für den Ein- und. Austritt der Kühl= luft, sowie durch schalldichte Deckel verschlossene Wartungsöffnun= gen besitzt. Diese Verkleidungen sind aufwendig: in Eezug auf Platz = bedarf und Kosten, behindern die Zugänglichkeit der Brennkraftma= Gchine und verursachen leicht einen Wärmestau im Inneren.

Man hat weiter, um den Platzbedarf gegenüber den vorgenannten Aus= führungen zu vermindern, Hubkolbenbrennkraftmaschinen aller Art mit schalldichten Kapseln umgeben, welche annähernd den Außenkontu= ren der Brennkraftmaschine in geringem Abstand folgen, wobei die Kapsel aus mehreren, einzeln abnehmbaren und gegeneinander abge= dichteten Teilen besteht, von denen einige schallgedämpfte Ein- und Austrittsöffnungen für die Kühlluft aufweisen. Diese Ausführung vermeidet lediglich den großen Platzbedarf der kastenartigen Gehäu= se, ist aber noch aufwendiger und vermeidet die Zugänglichkeitsund Wärmestauprobleme der kastenartigen Ausführung nicht.

Fan hat auch schon einzelne geräuschabstrahlende Bauteile von Brennkraftmaschinen, wie Feilriemenscheiben, Zylinderkopfhauben, ülwannen und gerade Stücke von Keilriemen mit Schallschutzmaßnahmen versehen, aber der Erfolg war im allgemeinen zu begrenzt, um den Mehraufwand zu rechtfertigen.

Die Aufgabe der Erfindung besteht demgegenüber außerdem noch darin, die Nachteile der vorstehend genannten bekannten Schalldämpfungsj= maßnahmen zu vermeiden.

Diese Aufgaben werden an einer luftgekühlten Brennkraftmaschine der eingangs genannten Art erfindungsgemäß durch folgende Maßnah= men gelöst, welche die normalerweise vorhandene Schutzhaube für einen Keilriemenantrieb in eine schalldämpfende Haube verwandeln: a) Die Lufteintrittsöffnung zum Kühlluftgebläse ist durch einen innen mit schallschluckendem Werkstoff ausgekleideten, unten offe= nen, mit der Schutzhaube verbundenen Eintrittsschacht abgedeckt, ^er die Hauptmenge der zum Gebläseeintritt fließenden Luft zwingt,

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zunächst etwa senkrecht zur Gebläseachse zu strömen, um darauf unter Umlenkung über die freie Innenkante der maschinenseitigen Schachtwand zum Gebläseeintritt zu gelangen, wobei die Schutzhaube im Bereich ihrer offenen Seiten so weit wie möglich abgedeckt ist. b) Der von der eigentlichen Schutzhaube nicht überdeckte Teil des Räderkastens ist durch eine mit der Schutzhaube verbundene zusatz= liehe Haubenpartie an seiner vorderen Stirnseite und an seinen daran anschließenden Seitenflächen abgedeckt, wobei diese Hauben= partie ebenso wie die schutzhaube innen mit schallschluckendem Werkstoff ausgekleidet ist.

Auf die vorstehend beschriebene Art kann eine normale Schutzhaube mit relativ geringem Aufwand, wie Hinzufügen eines Kühlluftein= trittsschachtes, einer den überstehenden Teil des Räderkastens vorn und seitlich abdeckenden Haubenpartie, weitgehende Abdeckung der offenen Seiten der Haube, sowie innere Auskleidung mit schall= schluckendem Werkstoff in eine schallüämpfende Haube verwandelt werden.

Die Zug-änglichkeit der Brennkraftmaschine bei Wartung und Betrieb wird durch diese Haube in keiner Weise beeinträchtigt. Ein Wärmestau in dem Raum unter der Haube kann nicht auftreten, da dieser durch die Hauptmenge der zum Gebläseeintritt fließenden Kühlluft und von Nebenluftmengen durchströmt wird, die überall da, wo die Haube nicht dichtend anliegt, in den Raum unter der Haube unter der Saugwirkung des Kühlluftgebläses einströmen. Die Verminderung des an der vorderen Stirnseite der Brennkraftma= schine abgestrahlten Geräusches durch die schalldämpfende Haube beträgt bis zu 6 Dezibel.

An der Seite der Maschine, an der die Kühlluft nach Passieren der Kühlluftwege der Zylinder und Zylinderköpfe quer zur Maschinen= längsachse abströmt, kann die Schallabstrahlung vorteilhaft da= durch vermindert werden, daß eine maschinenseitig mit schall= schluckendem Werkstoff ausgekleidete, sowie zur Maschine hin offe= ne Ablenkschaufel im Abstand zu den Zylindern und Zylinderköpfen angeordnet ist, welche die abströmende Kühlluft nach unten lenkt.

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Die Anordnung im Abstand zu den Zylindern und Zylinderkopfen be= wirkt dabei, daß ein Wärmestau vermieden wird und daß die Ablenk= schaufel leicht abnehmbar gestaltet werden kann, um den Zugang zu Hilfsmaschinen zu ermöglichen, die, wie z.B. eine Einspritzpumpe, an der gleichen Maschinenseite liegen. Ungeachtet der offenen An= bringungsweise läßt sich mit Hilfe einer derartigen Ablenkschaufel eine Verminderung des dort abgestrahlten Geräusches je nach Länge der Schaufel von 1 bis 4 Dezibel erreichen.

An der Seite der Maschine, an der ein Kühlluftschacht an der Reihe der Zylinder und Zylinderköpfe entlang geführt ist, in dessen kur= belgehäusenahen Eereich ein Ölkühler liegt, den ein nach außen ge= richteter Kühlluftstrom durchfließt, der von dem zu den Zylindern fließenden Kühlluftstrom abzweigt, kann die öchallabstrahlung. vor= teilhaft dadurch vermindert werden, daß der den ulkühler verlassen= de Kühlluftstrom durch eine im Abstand zu einer Seitenwand des Kurbelgehäuses angebrachte maschinenseitig mit schallschluckendem Werkstoff ausgekleidete Leitwand gezwungen wird, entlang der Sei= tenwand zu fließen.

Mit dieser Anordnung kann eine Verminderung des dort abgestrahlten Geräusches von etwa 3 Dezibel erreicht werden. Hier wird nicht nur ein Wärmestau hinter der Leitwand vermieden, sondern vielmehr die Wärmeabfuhr aus dem Ol im kurbelgehäuse noch zusätzlich verbessert.

Eine unerwünschte Geräuschabstrahlung an der Trennstelle zwischen der schalldämpfenden Haube und dem Kühl] uftgebläse kann vorteilhaft dadurch vermieden werden, daß sich die Haube dicht, vorzugsweise über eine elastische Dichtkante,an die Gehäusepartie des Kühlluft= gebläses anschließt, welche die Lufteintrittsöffnung umgibt.

Das Nachfüllen von bchmieröl kann vorteilhaft ebenso leicht wie bei einer normalen Brennkraftmaschine geschehen, wenn ein auf dem Räderkasten angebrachter üleinfüllstutzen durch eine Öffnung der zusätzlichen Haubenpartie ins Freie ragt.

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Die Öffnung in der Haubenpartie bewirkt keine nennenswerte Ver= schlechterung der Dämpf una-swirkunp;.

Die Zueänglichkeit einer an der gleichen i^;iaschinenseite wie die Ablenkschaufel liegenden Hilfsmaschine, z.B. einer Einspritzpumpe, kann vorteilhaft ohne Abnehmen der Ablenkschaufel dadurch gesichert werden, daß die Ablenkschaufel lediglich gegenüber den verrippten Partien der Zylinder und Zylinderköpfe angeordnet ist, insbesondere wenn eine Einbuße an Dämpf unprswirkunp: an dieser Seite vertretbar ist.
Die größte Dämpfungswirkung der Ablenkschaufel wird demgegenüber dann erreicht, wenn sich die Ablenkschaufel etwa bis zur Unterkante des Kurbelgehäuses der !Maschine erstreckt.

Vorteilhaft kann, ohne daß die Dämpfungswirkung nennenswert leidet, die Leitwand für die ülkühlerabluft an den stellen mit Ausschnit= ten versehen sein, an denen riilfseinrichtungen der Brennkraftma= schine liegen, insbesondere Einrichtungen, die zu Wartunpszwecken zugänglich sein müssen, wie z.B. das Schmierölfilter und der Öl= peilstab.

Zweckmäßig kann auch ein abwärts führendes Rohr zur Kurbelgehäuse= entlüftung durch eine Öffnuns: der im Bereich der Kurbel°ehäuseun= terkante liegenden Abdeckung der Schutzhaube ins Freie ragen, ohne daß die Dämpfungswirkung nennenswert leidet.

In den beigefügten Zeichnungen ist ein Ausfuhrungsbeispiel des Erfinoungsgegenstandes schematisch dargestellt.

Fig. 1 zeigt eine Ansicht der vorderen Stirnseite der erfindungs= eernäß schallgedämpften luftgekühlten Brennkraftmaschine.

Fig. 2 zeigt eine Seitenansicht der Brennkraftmaschine gemäß Fig. 1 in Richtung des Pfeiles II gesehen.

Fig. 3 zeigt eine Ansicht der vorderen Stirnseite der Maschine gemäß Fig. 1 zur Hälfte mit einer Ablenkschaufel auf der Kühlluftaustrittsseite. - 6 -

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Fig. 4- zeigt eine Ansicht der vorderen Stirnseite einer anderen Ausführung der erfindungsgemälien Brennkraftmaschine, in der ein Teil der schalldämpfenden Haube als abgebrochen dargestellt ist, um die Leitwand, für die Ölkühlerabluft zu zeigen.

Fig. 5 zeigt eine Seitenansicht der Brennkraftmaschine gemäß Fig. 4 in Ricntung des Pfeiles V gesehen.

An der vorderen Stirnseite der dargestellten Brennkraftmaschine ist die schalldämpfende Haube 1 angebracht, die durch Ergänzung einer normalen Schutzhaube für den Keilriementrieb der Maschine entstanden ist. Der Keilriementrieb besteht im wesentlichen aus den Riemenscheiben 2, 3 und 4 und dem Dorpelkeilriemen 5· Die Ergänzungsteile zu der Schutzhaube sind der besseren Deutlichkeit halber in den Zeichnungen durch kreuzweise Schraffur hervorgehoben. Zu den Ergänzungsteilen gehört der Eintrittsschacht 6, der die Hauptmenge der zum Gebläseeintritt 7 fließenden Kühlluft zwingt, in Richtung des eingezeichneten Ffeiles 8 nach oben zu strömen, um darauf unter Umlenkung über die freie Innenkante 9 der maschi= nenseitigen Schachtwand 10 zum Kühlluftgebläse 11 zu gelangen. Ein weiteres Ergänzungsteil ist die Haubenpartie 12, die den Ra= derkasten 13 , soweit er über die Schutzhaube herausragt, an seiner vorderen Stirnseite und an seinen daran anschließenden Seitenflä= chen abdeckt. Der Räderkasten 13 enthält den Zahnradantrieb für die Ventilsteuerung der Brennkraftmaschine, sowie für die Einspritz= pumpe 14. Die Haubenpartie 12 ist zur Einspritzpumpe 14 hin offen. Die Schutzhaube, dargestellt durch die nicht schraffierten Teile der schalldämpfenden Haube 1, schirmte ursprünglich nicht nur den aus den Teilen 2, 3, 4 und 5 bestehenden Keilriementrieb ab, son= dern auch die vordere Stirnseite des Kühlluftgebläses 11, wobei sich an der durch die Kante 9 begrenzten l.ufteintrittsöffmmg 7 ein in der Zeichnung nicht sichtbares Schutzgitter befand, das bei der schalldämpfenden Haube 1 beibehalten ist. Außerdem schirm= te die Schutzhaube eine weitere keilriemengetriebene Hilfsmaschine, nämlich die Lichtmaschine 15 teilweise ab, auf deren Welle die

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Riemenscheibe 4 befestigt ist. Bei der schalldämpfenden Haube 1 ist die Lichtmaschine 15 nicht nur vorn und auf einem Teil ihrer Seite, wie bei der Schutzhaube, sondern auf ihrer ganzen Seite und auf ihrer Rückseite durch eine bis zum Kurbelgehäuse 16 rei= chende V/and 17 nach außen abgeschirmt. Schließlich ist die schall= dämpfende Haube 1 an ihrer Unterseite durch eine waagrechte Wand 18 abgeschlossen. Die Innenseite der schalldämpfenden Haube 1, d.h. die Innenseiten der ursprünglichen Schutzhaube, des Eintritts= Schachtes 6, der zusätzlichen Haubenpartie 12, sowie der Wände 17 und 18 sind mit schallschluckendem Werkstoff ausgekleidet. Die größeren ebenen Flächen dieser Teile kennen mit Sicken versehen sein, um Eigenschwingungsresonanzen zu unterbinden. Die Elemente, die zur Befestigung der schalldämpfenden Haube 1 an der Maschine dienen, können mit elastischen Zwischengliedern versehen sein, die eine Weiterleitung von Körperschall verhindern. Das Kühlluftgebläse 11 fördert die Kühlluft in Maschinenlängsrich= tung durch den Kühlluftschacht 19 (Fig. 5) zu den in einer Reihe angeordneten Zylindern 20 bzw. den Zylinderköpfen 21. Die Haupt= menge der Kühlluft durchströmt die verrippten Kühlluftweee der Zylinder 20 und der Zylinderköpfe 21 und tritt in Richtung der Pfeile 22 quer zur ursprünglichen Richtung aus. Diese austretende Kühlluft kann durch die Ablenkschaufel 25, wie in Fig. 3 gezeigt, nach unten abgelenkt werden.

Eine Teilmenge zweigt von der Kühlluft, die zu den Zylindern 20 strömt, ab, durchfließt den Ölkühler 24 und wird durch eine Leit= wand 25 an der Seitenwand des Kurbelgehäuses 16 entlanggeführt. Die Leitwand 25 ist an den Stellen, an denen der Anlasser 26, der ölpeilstab 27 und das Schmierölfilter 28 angebracht sind, mit Ausschnitten versehen, welche diese Teile ebensogut zugänglich machen, wie bei einer normalen Brennkraftmaschine. Die Ablenkschaufel 25 kann,abweichend von der Darstellung in .Fig. 3, lediglich gegenüber den in Fig. 2 sichtbaren verrippten Partien der Zylinder 20 und Zylinderköpfe 21 angeordnet sein, wodurch die Einspritzpumpe 14 offen zugänglich bleibt. In jedem Fall erstreckt sich, die Ablenkschaufel 23 über die gesamte Aus =

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dehnung der Zylinder 20 und der Zylinderköpfe 21 in Maschinenlängs= richtung. Die Ablenkschaufel 25 und die Leitwand 25 sind an ihren maschinenseitigen Innenseiten mit schallschluckendem Werkstoff aus= gekleidet. Hinsichtlich ihrer Befestigung an der Maschine und ihrer Versteifung durch Sicken gilt das zu der schalldämpfenden Haube 1 Gesagte sinngemäß.

Der Öl einfüllstutzen 29 und das abwärts führende Rohr 30 zur Kurbel = gehäuseentlüftung ragen durch entsprechende Öffnungen der Hauben= partie 12 bzw. der Wand 18 ins Freie.

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Claims (8)

- Φ - 10.2.1975 • a. Patentansprüche

1. Luftgekühlte Brennkraftmaschine mit Reihenanordnung der Zylin= der und einem an der vorderen Stirnseite der Maschine liegenden Kühlluftgebläse axialer Bauart, das die Kühlluft in Maschinen = längsrichtung zu den Zylindern und Zylinderköpfen hin fördert und von der Kurbelwelle der Maschine über Keilriemen angetrieben wird, der oder die, ebenso wie der Lufteintritt zum Gebläse und Vorzugs= weise mindestens eine weitere keilriemengetriebene Hilfsmaschine, von einer Schutzhaube nach außen abgeschirmt sind, wobei an der vorderen Stirnseite der Maschine ein Räderkasten liest, der den Zahnradantrieb für weitere Hilfseinrichtungen der ivaschine enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzhaube durch folgende Maßnah= men in eine schalldämpfende Haube (1) verwandelt ist:

a) Die Lufteintrittsöffnung (7) zum Kühlluftgebläse (11) ist durch einen innen mit schallschluckendem Werkstoff ausgekleideten, unten offenen, mit der Schutzhaube verbundenen Eintrittsschacht (6) ab= gedeckt, der die Hauptmenge der zum Gebläse fließenden Luft zwingt, zunächst etwa senkrecht zur Gebläseachse zu strömen, um darauf unter Umlenkung über die freie Innenkante (9) der maschinenseitigen Schachtwand (10) zum Gebläseeintritt (7) zu gelangen, wobei die Haube (1) im Bereich ihrer offenen Seiten (17,18) so weit wie mög= lieh abgedeckt ist.

b) Der von der eigentlichen Schutzhaube nicht überdeckte Teil des Räderkastens (13) ist durch eine mit der Schutzhaube verbundene zusätzliche Haubenpartie (12) an seiner vorderen Stirnseite und an seinen daran anschließenden Seitenflächen abgedeckt, wobei diese Haubenpartie, ebenso wie die Schutzhaube innen mit schallschlucken= dem Werkstoff ausgekleidet ist.

2. Luftgekühlte Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, bei der die Kühlluft nach Passieren der ^"ühlluftwege der Zylinder und Zylinder= köpfe quer zur Maschinenlängsrichtung abströmt, dadurch gekennzeich= net, daß eine maschinenseitig mit schallschluckenden! Werkstoff

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ausgekleidete, zur Maschine hin offene Ablenkschaufel (23) im Ab= stand zu den Zylindern (20) und Zylinderköpfen (21) angeordnet ist, welche die abströmende Kühlluft nach unten lenkt.

3. Luftgekühlte Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, mit einem an der Reihe der Zylinder und Zylinderköpfe entlang geführten Kühlluft= schacht, in dessen kurbelRennusenahen Eereich ein Ölkühler liegt, den ein nach außen gerichteter Kühlluftstrom durchfließt, der von dem zu den Zylindern fließenden Kühlluftstrom abzweigt, dadurch gekennzeichnet, daß der den Ölkühler (24) verlassende Kühlluftstrom durch eine im Abstand zu einer Seitenwand des Kurbelgehäuses (16) angebrachte maschinenseitig mit schallschluckendem Werkstoff aus= gekleidete Leitwand (25) gezwungen wird entlang der Seitenwand zu fließen.

4. Luftgekühlte Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch Rekenn= zeichnet, daß sich die Haube (1) dicht, vorzugsweise über eine elastische Dichtkante, an die Gehtiusepartie des KühLluftgebläses (11) anschließt, welche die Lufteintrittsöffnung (7) umgibt.

5. Luftgekühlte Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekenn= zeichnet, daß ein auf dem Räderkasten (13) angebrachter Üleinfüll= stutzen (29) durch eine Öffnung der zusätzlichen Haubenpartie (12) ins Freie ragt.

6. Luftgekühlte Brennkraftmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekenn= zeichnet, daß die Ablenkschaufel (23) lediglich gegenüber den ver= rippten Partien der Zylinder (20) und Zylinaerköpfe (21) angeord= net ist.

7· Luftgekühlte Brennkraftmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekenn= zeichnet, daß sich die Ablenkschaufel (23) bis etwa zur Unterkante des Kurbelgehäuses (16) der Maschine erstreckt.

8. Luftgekühlte Brennkraftmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekenn=

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zeichnet, daß die Leitwand (25) an den Stellen mit Ausschnitten versehen ist, an denen Hilfseinrichtungen (26,27,28) der Brenn= kraftmaschine liegen, insbesondere Einrichtungen (27,28), die zu Wartungszwecken zugänglich sein müssen.

9· Luftgekühlte Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekenn= zeichnet, daß ein abwärts führendes Rohr (30) zur Kurbelgehäuse= entlüftung durch eine Öffnung der im Bereich der Kurbelgehäuse= unterkante liegenden Abdeckung (18) ins Freie ragt.

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