DE2835032A1

DE2835032A1 - Brennkraftmaschine mit schalldaemmender verschalung

Info

Publication number: DE2835032A1
Application number: DE19782835032
Authority: DE
Inventors: Heinz Dipl Ing Dr Fachbach; Karl Ing Kirchweger; Gerhard Dipl Ing Dr Thien
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1977-08-18
Filing date: 1978-08-10
Publication date: 1979-02-22
Also published as: GB2002850B; FR2400617B1; JPS5759406B2; GB2002850A; AT365309B; JPS5442539A; US4203407A; SE7808603L; ATA598977A; FR2400617A1

Description

Dip!.~Ing.Br,Dr„h,G. 'Hans LIST (?raz (Österreich)

Brennkraftmaschine ■

mit schalldöfflfflender "Verschalung

909808/0986

Die Erfindung bezieht sich auf eine Brennkraftmaschine mit die Motoraußenflächen unter Bildung eines Zwischenraumes umgebender, wenigstens je eine Lufteintritts- und Luftaustritt so ff nung aufweisender schalldämmender Verschalung und einem zwischen diesen Öffnungen der Verschalung gelegenen Gebläse zur Belüftung des Zwischenraumes, und mit einer Auspuffanlage, die zumindest aus einem Auspuffsammeirohr und einer außerhalb der Verschalung des Motors angeordneten Abgasleitung besteht, sowie mit einer an die Verschalung deB Motors anschließenden AuspuffVerschalung, die an der Oberseite Luftaustrittsöffnungen aufweist.

ei ne χ*
Bei/beitannten Brennkraftmaschine dieser Art ist ein Teil

der Abgasleitung, nämlich ein Auspuffschalldämpfer und ein Teil des Auspuffmündungsstückes außerhalb der Verschalung des Motors in einer eigenen schalldäinmenden Umhüllung angeordnet. Die Belüftung der schalldammenden Verschalung des Motors erfolgt mit dem Kühlgebläse der Brennkraftmaschine, das über eine Lufteintrittsöffnung in der Verschalung Frischluft ansaugt, diese über die Zwischenräume zwischen den Motoraußenflächen und der Verschalung fördert und über Luftaustrittsöffnungen im unteren J;« ι-ο ich der Verschalung der Brennkraftmaschine wieder ins Freie ausblNüt. Der heißeste Teil der Auspuffanlage, nämlich das Auspuff sammelrohr mit den einzelnen Auspuffanschlußstutzen, ist dabei innerhalb der Verschalung des Motors angeordnet. Dae Kühlluftgebläse der Brennkraftmaschine, das gleichzeitig auch der Belüftung der sclialldämmenden Verschalung dient, muß zur Bewältigung der großen Wärmeabstrahlung des Auspuffsammelrohres entsprechend stärker dimensioniert sein, sodaß es nicht nur eine höhere Leistung aufnimmt, sondern auch eine bedeutende Geräuschquelle darstellt. An der Oberseite der den Auspuffdämpfer umgebenden Umhüllung ist eine freie Öffnung angeordnet, durch die erwärmte Luft aus dem Inneren der Umhüllung nach oben abströmen kann. Da bei dieser Brennkraftmaschine die gesamte Auspuffanlage starr mit der Brennkraftmaschine verbunden ist, stellt der daher körperschallbeaufschlagte großflächige Auspuffdämpfer eine bedeutende Quelle der Luftschallabstrahlung dar. Da andererseits der Auspuffdämpfer auch eine starke Wärmeabstrahlung entwickelt, ist die Öffnung an der

909808/0968

Oberseite der Umhüllung des Auspuffdämpfers erf or de Al cn. Durch diese Öffnung gelangt aber der vom Auspuffdämpfer abgestrahlte Schall ungehindert ins Freie und vermindert dadurch erheblich den durch die Verschalung der Brennkraftmaschine bzw. des Auspuff dämpfers erzielten geräuschdämmenden Effekt.

Es ist auch eine Brennkraftmaschine bekannt, bei welcher das nur zur Durchlüftung ihrer schalldämmenden Verschalung dienende--Gebläse innerhalb der Verschalung angeordnet ist. Dabei wird die vom Gebläse geförderte luft durch Leitwände innerhalb der Verschalung in zwei Teilströme aufgeteilt, von denen einer über die weniger erhitzten Motorteile und der andere über die Teile des Abgassystems strömt. Beide Teil ströme gelangen durch getrennte seitliche Öffnungen der Verschalung ins Freie. Hiebe! ist von Nachteil, daß die helfen Teile des Abgassystems daa Kapselinnere nach Abstellen des Motors noch erheblich aufheizen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die genannten Nachteile zu vermeiden und eine möglichst einfache Lösuüg anzugeben, ohne die sahalldämmende Wirkung der Verschalung zu beeinträchtigen. Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, daß auch dcia Auspuffsammeirohr der Brennkraftmaschine sowie je mindestens ein Teil der in das Auspuffsammeirohr mündenden Auspuffanschlußstutzen außerhalb der Verschalung des Motors angeordnet und von der Auspuffverschalung umgeben sind, welche einen in an sich bekannter Welse von der Abgasleitung durchsetzten und diese umschließenden Luftaustrittsschacht aufweist, wobei die einzelnen Auspuffanschlußstutzen an der Durchtrittsstelle durch die Seitenwand der schalldämmenden Verschalung des Motors mit dieser jeweils einen Ringspalt bilden, und daß im Bereich der Luftaustrittsöffnung an der Oberseite der Auspuffverschalung eine Einrichtung zur Verhinderung des Austrittes von Luftschall vorgesehen ist.

Da bei der Erfindung ein eigenes Belüftungsgebläse für die Verschalung der Brennkraftmaschine vorgesehen ist und die erfindungsgemäß besonders stark hitzeabstrahlenden Teile der Auspuffanlage aus der Verschalung des Motors in eine eigene Auspuffverschalung verlegt sind, kann das Belüftungsgebläse für die Verschalung der Brennkraftmaschine gegenüber der vor-

909808/0966

stehend an erster Stelle angegebenen Bauart wesentlich kleiner dimensioniert werden und nimmt so weniger Leistung auf und verursacht auch eine geringere Schallemission. Der großen Hitzeentwicklung nach Abstellen des Motors der im wesentlichen zur Gänze in der Auspuffversehalung liegenden Auspuffanlage ist dadurch Rechnung getragen, daß an der Obe'fioite der Auspuff verschalung eine Luf taustz'ittsoffnung angeordnet Ist, In deren Bereich eine Einrichtung vorgesehen ist, die den Austritt Von Luftschall unterbindet. Im Gegensatz zur vorstehend an erster Stelle genannten bekannten Brennkraftmaschine kann bei der Erfindung die Luftaustrittsöffnung an der Oberseite der Auspuffversehalung sehr groß gewählt werden, sodaß eine gute Kühlung der innerhalb der Auspuffversehalung liegenden Auspuffteile erfolgt und ein unerwünschtes Einströmen von an diesen heißen Auspuffteilen erhitzter Luft in das Innere der Verschalung der Brennkraftmaschine nach dem Abstellen der Brennkraftmaschine verhindert wird. Durch die erfindungsgemäße Einrichtung zur Verhinderung des Austrittes von Luftschall ist trotz des großen freien Durchströmquerschnittes für die erhitzte Luft während des Betriebes des Motors eine wirksame Schalldämmung erreicht. Durch die ringförmigen Spalte in der Seitenwand der Verschalung im Bereich der Auspuffanschlußstutzen kann während des Beti'iebes vom Gebläse genügend Luft zur Kühlung der Abgasleitung im Luftaustrittsschacht gedrückt werden; nach Abstellen des Motors gelangt die aufsteigende heiße Luft jedoch über die einen wesentlich geringeren Strömungswiderstand aufweisende Luftaustrittsöffnung an der Oberseite der Auspuffversehalung, ohne wieder über die Ringspalte in die Verschalung der Brennkraftmaschine einzutreten, ins Freie.

Eine besonders einfache und gleich wirksame Anordnung gemäß der Erfindung sieht vor, daß vor der an der Oberseite der Auspuffversohalung angeordneten Luftaustrittsöffnung ein Luftaustrittskanal mit mindestens einer Umlenkvorrichtung für die austretende Luft angeordnet ist, welche eine Auskleidung aus schallschluckendem Material

909808/0966

aufweist. Durch die entsprechende Bemessung der Umlenkvorrichtung, die eine Art Labyrinth bildet, kann die im Motorbetrieb entlang der Abgasleitung unter Kühlung derselben austretende Kühlluftmenge festgelegt werden. Gleichzeitig ermöglicht das Labyrinth - zusammen mit dessen Auskleidung mit schallschluckendem Material - eine sehr wirksame Luftschalldämmung.

In Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß die Liif taustrittsüffnung an der Auspuffverschalung in ihrem Querschnitt veränderbar ist und vorzugsweise in an sich bekannter Art eine von einer Motorbetriebsgröße gesteuerte Klappenanordnung aufweist, wobei die die Klappenanordnung steuernde Motorbetriebsgröße die Klappen bei laufendem Motor beispielsweise üher einen vom Sohmieröldruck der Brennkraftmaschine beaufschrägten hydraulischen Arbeitszylinder geschlossen hält und beim Abstellen des Motors öffnet. Mit dieser Ausbildung wird erreicht, daß während des Motorbetriebes überhaupt kein Luftschall wegen der geschlossenen Öffnung ander Auspuff verschalung austreten kann. Die Anordnung eines Absorptionsschalldämpfers kann entfallen und die Vorrichtung wird erst unmittelbar dann in liott'ieb gesetzt, wenn sie gebraucht wird, näinlioh nach Abstellen des Motors. Die Steuerung über eine Motorbetriebsgrüße ermöglicht einen einfachen, automatischen und sicheren Betrieb..

Die Erfindung wird anhand zweier AusfUhrunßsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:

pig. 1 eine erfindungsgemäße Brennkraftmaschine im

. Längsschnitt,
Fig.2 einen Querschnitt gemäß der Linie U-II in Fig.1 einer ersten Ausführungsform, bei abgestelltem, · warjuem Motor,

pig.3 das gleiche wie pig.2, jedoch bei laufendem Motor, Fig.4 einen Teilquerschnitt entsprechend -Pig.2 einer

zweiten Ausführungsform bei abgestelltem Motor, und Pig.5 das gleiche wie Pig.4 bei laufendem Motor. Gleiche Teile sind bei beiden AusfUhrungsbeispielen gleich

809808/0968

!•!ο nur In IhI¹IUi ΠιπτΊππβη nnhornuti nch dar/rootel lte ίϋ'βυίι!. i-aJ'tmaiicliiiitt I, an die auoh ein Getriebe 2 angeflanscht ist, isb von einer schalldämmenden Verschalung 3 a;'lseiU3 umgeben, deren Befestigung, weil nicht erfindungsv/tiHen¹,! ich, nicht dargestellt ist. Die Verschalung 3 weist eine mit einer Anal:] ei dung A aus schallschluckendem Ma- !,Mi'iHi. ve i'üeliorie LmL' its int rl. i.tuöff nung b auf, die schnorchelartig bia zum V/asserkühler C vorgezogen ist, sodaü keine vom Wasserkühler 6 erhitzte und vom Ventilator 6¹ geförderte Luft in d!.e Lüfte int ritt so ff nung 5 gelangen icann. Innerhalb der Verschalung 3 ist ein Gebläse 7 angeordnet, das von der durch die Achse 7' angedeuteten Kurbelwelle der Brennkraftmaschine 1 über den Keilriementrieb 8 angetrieben wird. .[Jie Achse de£ä Gebläses 7 ist mit 7" bezeichnet. Das Lifjb]äBe 7 fördert Kühlluft von der Eintrittsöffnung 5 über riiβ Brennkraftmaschine 1, worauf ein Teil strom 9 über die an rhir Oberseite der Verschalung 3 angeordnete, mit einer Auskleidung Λ¹ aus Hchallachluckendem Material versehene Luftauötril;taöffnung Ii) ina Freie abströmt. Ein zweiter 'Peil — Mt rom, angedeutet durch Pfeil 11, umströmt auch d«.s Getriebe 2 und tritb ifbei* eJne Öffnung 12, die ebenfalls mit ej.iiL-r Auskleidung ¹3 aus schalldämpfendem Material versehen ist, Ina Freie aus. Die mit der Kurbelwelle 7¹ über das Kardangelenk 28 verbundene Antriebswelle iat mit 29 bezeichnete

Holange die Brennkraftmaschine 1 in Betrieb ist, strömt ein weiterer Teil der Kapselkühlluft - dargestellt in Pig. 3 -- über ringförmige Spalte 14, die durch die Seitenwund 15 der Verschalung 3 und die Auspuffanschlußstufczen 16 gebildet werden, in die Auspuffverschalung 17 aus. Von dort gelangt sie - angedeutet durch Pfeile 21 - zum überwiegenden Teil in den die Abgasleitung 18 umgebenden, als Schalldämpfer 19 ausgebildeten Luftaustrittsschacht 20, wobei das heii3e Auspuffrohr gekühlt wird. Ein kleinerer KUhlluftteil Pfeil 23 - strömt über den an der Oberseite der Auspuffverijchalung 17 angeordneten, durch, die Umlenkvorrichtung 22' gebil detei), .1 abyrinthfihnlich.en,mit einer ßchalldämmenden Auskleidung Ί¹ versehenen Luf üaustrittskanal 22 ins Freie aua (Pig_o3)_o

9O9S03/0S8S

Nach Abstellen des Motors (Fig.2) erhitzt sich die durch Konvektion im Luftaus trittaschauht 20 aufsteigende Luft - Pfeil 24 - an der heißen Abgasleitung 18 und am heißen Auspuffsammeirohr 18', Sie tritt über den Luftaustritt ska rial 22 Ina Freie aus, ohne wieder - wie bei uekannten Konstruktionen - in dje achalldämirierule Verschalung 3 einzutreten. Ea kann daher nach dem Abstellen des Mo bora nicht mehr zu einer überhitzung innerhalb der Verschalung 3 kommen, was für die Dichtelemente der Verschalung schädlich wäre. Auch die Brandgefahr durch Überhitzung ist damit entschärft. Diese in den Fig.2 und 3 dargestellte Lösung ohne bewegliche Teile an der Auspuffverschalung 17 zeichnet sich durch besondere Einfachheit aus; durch die Auskleidung der Öffnung 21 mit schallschluckendem Material wird bei "Betrieb des Motors eine gute Geräuschminderung erreicht.

Die in den Pig.4 und 5 dargestellte Alternative welbt an der Oberseibe der- Auspuff verschalung 1'/ einen Klapnenmechatiismus 25 auf, der bei Motorbetrieb geschlossen ii-u,, aodaß dort kein Luft schal.L austreten kann. Die gesamte ü'her· die ririgfürrnLgen Spalte 14 in die AuHpuffverschaltmg 17 austretende Kapselkühlluft strömt unter Kühlung der Abgas!ei tuu'g 18 über den Luftaustrittsschaoht 20 nach unten ab, wie in Fig.5 durch die Pfeile 21 angedeutet.

Nach Abstellen des Motors (Fig.A) werden Öffnungen ?f> durch den Klappenmechanlsmus 25 freigegeben, sodaß die entlang der Abgasleitung 18 aufsteigende erhitzte Luft (Pfeile 2A) nach oben auatpeten kann« wie 4uroh die Pfeile 27 angedeutet ist. Auch hier wird wieder das Eintreten der heißen Luft in die achalldämmende Verschalung 3 vermieden.

Die Betätigung des Klappenmechanlsmua 25 kann von Hand oder vorzugsweise über einen nioht dargestellten hydraulischen Arbeitszylinder, der an den Schmierölkreislauf" der Brennkraftmaschine angeschlossen ist, erfolgen.

1978 07 24
Kr/Pt

909808/0966

Claims

ΡΑΤΕΝΤΑΓ.WMT R. BüB
PATEN I Af 'Λ -MT ί R: H 3 F. :■:■(}
RECtITS." N-A^JIN Λ1. l^!IR"A-~li

TOtFCN 15 ·.]-:.· 78 23 OI ül 1U4B

Patentansprüche

(1,/ Brennkraftmaschine mit die Motoraußenflächen unter Bildung eines Zwischenraumes umgehender, wenigstens je eine Lufteintritts- und Luftaustrittsöffnung aufweisender schalldämmender Verschalung und einem zwischen diesen Öffnungen der Verschalung gelegenen G-ehläse zur Belüftung des Zwischenraumes, und mit einer Auspuffanlage, die zumindest aus einem Auspuffsammeirohr und einer außerhalb der Verschalung des Motors angeordneten Abgasleitung besteht, sowie mit einer an die Verschalung des Motors anschließenden AuspuffVerschalung, die an der Oberseite Luftaustritt ab'ffnungen aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß auch das Auspuffsamraelrohr (18¹) der Brennkraftmaschine (1) sowie je mindestens ein Teil der in das Auspuff sarnmelrohr (18') mündenden Auspuffanschlußstutzen (.16) außerhalb der Verschalung (3) des Motors angeordnet und von der Auspuffverschalung (17) umgeben sind, welche einen in an sich bekannter Weise von der Abgasleitung (18) durchsetzten und diese umschließenden Luftaustrittsschaoht (20) aufweist, wobei die einzelnen Auspuffanschlußstutzen (16) an der Durchtrittsstelle durch die Seltenwand (15) der schalldämmenden Verschalung (3) des Motors mit dieser jeweils einen Ringspalt (14) bilden, und daß im Bereich der Luftaustrittsöffnung (26) an der Oberseite der Auspuff Verschalung (17) eine Einrichtung (22', 25) zur Verhinderung des Austrittes von Luftschall vorgesehen ist.
2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vor der an der Oberseite der Auspuffverschalung (17) angeordneten Luftaustrittsöffnung ein Luftaustrittskanal (22) mit mindestens einer Umlenkvorrichtung (22') für die austretende Luft angeordnet ist, welche eine Aus-

909809/0966

kleidung (4) aus schallschluckendem Material aufweist (Pig.2,3).

Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftaustrittsöffnung (26) an der Auspuffverschalung (17) in ihrem Querschnitt veränderbar ist und vorzugsweise in an sich bekannter Art eine von einer Motorbe trifib:3gc'öiie gesteuerte Klappenanordnung (25) aufweist, wobei die die Klappena.nordnung steuernde Motorbetriebsgröße die Klappen bei laufendem Motor beispielsweise über einen vom SchmierÖ !druck der Brennkraf tinaschine beaufschlagten hydraulischen Arbeitszylinder geschlossen hält und beim Abstellen des Motors öffnet (Pig.4,5).

07 24
Kr/Pt

8/0966