DE3137397C2 - Kraftfahrzeug mit Antrieb durch eine flüssigkeitsgekühlte Brennkraftmaschine - Google Patents

Abstract

Zur Verminderung der Wärmeabstrahlung der Brennkraftmaschine und Erzielung einer schnellen Aufheizung des Kühlwassers, dessen aufgenommene Abwärme für die Fahrzeugheizung nutzbar gemacht wird, ist der die Brennkraftmaschine aufnehmende Raum ohne wesentliche Änderung an der Karosserie und an der Brennkraftmaschine allseitig abgeschlossen und mit einem Wärmedämmaterial in Granulatform ausgefüllt, welches bei einer Reparatur oder bei Wartungsarbeiten über eine Ablauföffnung abgelassen werden kann. Die rotierenden Teile der mit der Brennkraftmaschine verbundenen Aggregate befinden sich außerhalb des Raumes oder sind gegen ein Berühren mit dem Dämmaterial abgekapselt.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Kraftfahrzeug mit Antrieb durch eine flüssigkeitsgekühlte Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei einem bekannten Kraftfahrzeug dieser Art (DE-OS 26 20 774) ist eine zum Teil von Karosseriebautcilen gebildete, allseitig geschlossene, schalldichte Verschalung für die Brennkraftmaschine vorgesehen, um die Geräuschabstrahlung der Brennkraftmaschine zu verringern. Eine Wärmedämmung ist damit nicht beabsichtigt. Sie soll im Gegenteil durch eine Belüftung vermieden werden.

Bei Brennkraftmaschinen mit hohem Wirkungsgrad, insbesondere Diesel-Brennkiaftmaschinen mit Direkteinspritzung, reicht der Wärmeinhalt der das Heizsystem durchströmenden Kühlflüssigkeit insbesondere im Leerlauf und im unteren Teillastbereich bei niedrigen Außentemperaturen nicht aus, um eine zufriedenstellende Beheizung des Passagierraumes sicherzustellen. Zusatzheizungen sind teuer, haben hohe Betriebskosten und sind aufgrund der beengten Raumverhältnisse im Motorraum nur schwierig unterzubringen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kraftfahrzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, bei dem mit einfachen Mitteln die Wärmeabstrahlung der Brennkraftmaschine auf ein Mindestmaß reduziert wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der die Brennkraftmaschine aufnehmende Raum mit einem Wärmedämmaterial in Granulatform ausgefüllt ist.

Unter einem allseitigen Abschluß ist ein Abschluß zu verstehen, der nicht unbedingt dicht, sondern lediglich so beschaffen sein muß, daß das Herausfallen des Granulats ausgeschlossen ist. Der obere Abschluß wird normalerweise durch die Motorhaube gebildet. Selbstverständlich müssen freiliegende rotierende Teile, wie der Kühlluftventilator, die Antriebswellen oder dergleichen sowie Bauteile mit einer höheren Temperatur, insbesondere die Auspuffanlage, abgekapselt werden.

Aus der DE-PS 11 27 733 ist eine Schall- und Schwingungsisolierung für Brennkraftmaschinen eines Fahrzeuges bekanntgeworden, wobei der gesamte oder annähernd der gesamte Hohlraum zwischen der Motorhaube und den Schall- und Schwingungsc|uellen darstellenden Brennkraftmaschinenicilen mit Schaumkunststoff ausgefüllt ist, der eingegossen, cingcsprii/.t oder vorgeformt eingesetzt wird. Abgesehen von der unterschiedlichcn Aufgabenstellung, hier Verringerung der Wärmeabstrahlung, dort Verringerung der Schallabstrahlung — soll beim Gegenstand der DE-PS 11 27 733 nur der Hohlraum zwischen der Motorhaube und den

j die Schall- und Schwingungsquellen darstellenden ßrennkraftmaschinenteilcn mit dem Schaumkunststoff ausgefüllt werden. Schall- und Schwingungsquellen sind nun aber keineswegs auch Wärmestrahlungsquellen. Der Motorblock beispielsweise ist aufgrund seiner Masse nur in äußerst geringem Maße als Schall- oder Schwingungsquelle anzusehen, er bildet jedoch aufgrund seiner großen Oberfläche die hauptsächliche Wärmestrahlungsquelle.

Überdies dürfte es erhebliche Schwierigkeiten bereiten. einen ausgehärteten Kunststoff bei einer Reparatur einer Brennkraftmaschine zu entfernen. Die Verwendung von vorgeformten Schaumstoffteilen ist im Hinblick auf die zerklüftete Außenfläche der Brennkraftmaschine kaum möglich. Außerdem müßten dann solche vorgeformten Kunststoffteile irgendwie befestigt werden.

Demgegenüber wird durch den erfindungsgemäßen Vorschlag, die Wärmeabstrahlung der Brennkraftmaschine durch ein wärmedämmendes Material in Granulatform zu verringern, sichergestellt, daß alle wärmeabstrahlenden Flächen der Brennkraftmaschine bedeckt werden. Das Granulat behindert die Beweglichkeit der Stcuere'emente nicht, so daß hierfür keine Abdeckvorrichtungen vorgesehen werden müssen. Das Granulat kann auf einfache Weise in den abgeschlossenen Motorraum eingeschüttet werden. Ein weiterer Vorteil des Granulats liegt darin, daß die Schüttung eine gewisse Porosität aufweist, die einen geringen Luftdurchsatz und damit eine Belüftung ermöglicht.

Die Verwendung eines granulatförmigen Wärmedämmatcrials ist bei einem Heißgasmotor durch die DE-OS 27 33 371 bekanntgeworden. Dieser Heißgasmotor hat einen Zylinder, der eine dünne Metallbüchse enthält, und zwischen einem Teil der Metallbüchse und dem Zylinder ist eine wärmeisolierende Sandschicht eingeschlossen. Der Zylinder ist von einem Kühlmantel umgeben. Die Sandschicht hat die Aufgabe, den Expansionsrainn des Heißgasmotors auf hoher Temperatur zu halten, um einen hohen Wirkungsgrad zu erzielen. Es

<r> handelt sich hierbei im Prinzip um nichts anderes als um die auch bei üblichen Brennkraftmaschinen bekannte Wärmeisolierung der Brennkamme· zur Verbesserung des Wirkungsgrades. Eine Anregung zu dem Vorschlag, einen die Brennkraftmaschine allseitig umschließenden Raum mit einem Wärmedämmaterial in Granulatform zu füllen, um die Wärmeabstrahlung der gesamten Brennkraftmaschine zu verringern, läßt sich aus dieser Druckschrift nicht entnehmen.

Um die Brennkraftmaschine zur Reparatur oder Wartungszwecken zugänglich zu machen, kann der mit dem Granulat gefüllte Raum mit einer verschließbaren Ablauföffnung für das Granulat versehen werden. Es wird dann im Bedarfsfall lediglich das Granulat abgelassen und nach erfolgter Reparatur oder Wartung wieder in

ho den Raum eingefüllt.

Da die würmeabslrahlendcn Flächen der Brennkraftmaschine — mit Ausnahme der Auspuffanlage — kaum wärmer .ils etwa 120''C werden, ist eine Vielzahl von Kunststoffen als Wärmedämmaterial verwendbar, bei-

ti5 spielsweise Polyureian. Polyearbonat. Polycsiher, Polyamiil und dergleichen.

Ein Aiisfühningsbcispiel der Erfindung wird in folgendem inner Bezugnahme aiii die Zeichnung näher

beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 ein Teilstück eines Kraftfahrzeuges, bei dem der Motorraum mit einer Brennkraftmaschine im Schnitt vereinfacht dargestellt ist, und

Fig.2 eine Draufsicht auf das Kraftfahrzeug in F i g. 1, wobei die Motorhaube weggelassen ist.

Das in F i g. 1 und F i g. 2 gezeigte vordere Teilstück eines Kraftfahrzeuges weist einen Motorraum 1 auf, in dem eine flüssigkeitsgekühlte Diesel-Brennkraftmaschine 2 angeordnet ist, die über ein Getriebe 3 zum Beispiel die Vorderräder 4 des Kraftfahrzeuges antreibt. Die Brennkraftmaschine 2 steht über nicht näher dargestellte Kühlflüssigkeitsleitungen mit einem in Fahrtrichtung betrachtet vor der Brennkraftmaschine 2 angeordneten Kühler 5 in Verbindung, der mit einem Ventilator 6 für die Förderung von Kühlluft versehen ist. An die Brennkraftmaschine 2 ist über strichpunktiert angedeutete Leitungen außerdem eine vereinfacht dargestellte Heizeinrichtung 7 für die Einführung von Heiz!uft in den Fahrgastraum 8 angeschlossen. Zur Zuführung von Verbrennungsluft weist die Brennkraftmaschine 2 eine nach vorn gerichtete Einlaßleitung 9 mit einem Luftfilter 10 und ein Saugrohr 11 auf, während für den Ausschub der verbrannten Gase ein Abgassammeirohr 12 und eine aus dem Motorraum 1 nach hinten führende Abgasleitung 13 vorgesehen sind. An der Brennkraftmaschine 2 ist außerdem auf ihrer einen Seite eine Lichtmaschine 14 und auf ihrer anderen Seite ein Anlasser 15 sowie eine Einspritzpumpe 16 angeordnet. Die Lichtmaschine 14 und die Einspritzpumpe 16 werden auf übliche Weise über einen Riementrieb angetrieben, der von einer Verschalung 17 vollständig abgekapselt ist.

Der Motorraum 1, der nach oben durch eine Motorhaube 18, nach hinten — auf der Zeichnung nach rechts — durch eine Spritzwand 19 und seitlich von äußeren Seitenwänden 20 begrenzt ist, wird durch ein zusätzliches, unterhalb der Brennkraftmaschine 2 angeordnetes Bodenblech 21 und eine zwischen dem Ventilator 6 und der Brennkraftmaschine 2 eingesetzte Stirnwand 22 allseitig abgeschlossen, wobei die Einlaßleitung 9 durch die Stirnwand 22 hindurchgeführt ist. Der auf diese Weise abgeschlossene Raum 23 ist bis an die zwischen der Brennkraftmaschine 2 und der Motorhaube 18 verlaufende Linie mit einem schraffiert dargestellten Wärmedämmaterial in Granulatform ausgefüllt. Obwohl die Brennkraftmaschine 2 dadurch vollständig von Dämmaterial umgeben ist, wurde die Brennkraftmaschine wegen einer besseren Übersichtlichkeit in der Zeichnung jedoch nicht mit der das Dämmateria! darstellenden Schraffur überzogen. Selbstverständlich kann der Raum 23 bis auf eine andere Höhe, beispielsweise bis an die Motorhaube 18 oder tiefer gefüllt sein. Das Wärmedämmaterial, das die Brennkraftmaschine 2 einschließlich ihrer Aggregate vollständig einhüllt und umgibt, reduziert weitgehend die Wärmeabstrahlung der Brennkraftmaschine 2 und stellt eine schnelle und zufriedenstellende Aufheizung der Brennkraftmaschine und somit der Heizeinrichtung 7 sicher. Um Störungen an den Aggregaten der Brennkraftmaschine, wie zum Beispiel der Lichtmaschine, zu vermeiden, sind deren übrige rotierende Teile gegenüber dem Wärmedämmaterial ebenfalls dicht abgekapselt. Das Bodenblech 21 und die Stirnwand 22 sind beispielsweise aus Lochblech hergestellt, wodurch der an Meh abgeschlossene Raum 23 belüftet aber nicht geküPli, gleichzeitig aber ein Herausfallen des Granulats vorhindert wird. Im Bodcnblech 21 ist eine von einem Stopfen verschließbare Ablauföffnung 24 vorgesehen, üb⁽:r die das Granulat bei Bedarf abgelassen werden kann, und die Brennkraftmaschine 2 dadurch für eine Reparatur oder für Wartungsarbeiten freigelegt und zugänglich gemacht wird. Um eine Kühlung des Schmieröles der auf solche Weise wärmeisolierten Brennkraftmaschine 2 zu erzielen, ist im Bodenblech 21 eine weitere öffnung angeordnet, durch welche die Ölwanne la der Brennkraftmaschine 2 hindurchragt. Wenn jedoch keine Kühlung des Schmieröles notwendig ist, wird auch die ölwanne 2a von dem Bodenblech

to 21 umgeben, wie dies strichpunktiert angegeben ist.

Um zu vermeiden, daß das Wärmedämmaterial von der Abgasanlage in Mitleidenschaft gezogen wird, weil die Abgasanlage bei Betrieb eine die Zersetzungstemperatur des Dämmaterials übersteigende Temperatur aufweist, sind das Abgassammeirohr 12 und die Abgasleitung 13 im Bereich des Raumes 23 von einer in einem Abstand angeordneten, in F i g. 1 geschnitten dargestellten Verschalung 25 umgeben, wodurch eine direkte Berührung zwischen dem Wärmedämmaterial und der Abgasanlage ausgeschlossen und das Wärmedämmaterial vor der heißen Abgasanlage geschützt ist. Bei Verwendung von mineralischem Wärmedämmaterial, das eine höhere Wärmebeständigkeit aufweist, kann auf die Verschalung 25 selbstverständlich verzichtet werden.

Der Raum 23 kann — wie aus Fig. 2 hervorgeht — durch besondere, zwischen den äußeren Seitenwänden 20 und der Brennkraftmaschine 2 angeordneten, strichpunktiert dargestellten Seitenwänden 26 begrenzt werden. In diesem Fall erstreckt sich auch die Stirnwand 22 nicht mehr bis an Seitenwand 20, sondern reicht lediglich bis an die Seitenwand 26. Der mit Wärmedämmaterial gefüllte Raum 23 kann sich aber auch bis an die seitlich des Kühlers 5 strichpunktiert angegebenen Wände 27 erstrecken. Das bedeutet, daß die Einlaßleitung 9 bis an die Frontseite des Kraftfahrzeuges vorgezogen werden muß.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Kraftfahrzeug mit Antrieb durch eine flüssigkeitsgekühlte Brennkraftmaschine, insbesondere eine Diesel-Brennkraftmaschine mit Direkteinspritzung, die in einem allseitig abgeschlossenen Motorraum des Kraftfahrzeuges angeordnet ist und an deren Kühlflüssigkeitskreislauf ein Fahrzeug-Hcizsystem anschließbar ist. dadurch gekennzeichnet, daß der die Brennkraftmaschine (2) aufnehmende Raum (23) mit einem Wärmedämmmaterial in Granulatform ausgefüllt ist.

2. Kraftfahrzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Raum (23) mit einer verschließbaren Ablauföffnung (24) für das Granulat versehen ist.