DE2835032A1 - Brennkraftmaschine mit schalldaemmender verschalung - Google Patents
Brennkraftmaschine mit schalldaemmender verschalungInfo
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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
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
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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-
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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
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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,
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
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!•!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 (Pigo3)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
Kr/Pt
909808/0966
Claims (2)
- ΡΑΤΕΝΤΑΓ.WMT R. BüB
PATEN I Af 'Λ -MT ί R: H 3 F. :■:■(}
RECtITS." N-A^JIN Λ1. l!IR"A-~liTOtFCN 15 ·.]-:.· 78 23 OI ül 1U4BPatentansprüche(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-909809/0966kleidung (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/Pt8/0966
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