DE3221378A1

DE3221378A1 - Gepanzertes fahrzeug

Info

Publication number: DE3221378A1
Application number: DE19823221378
Authority: DE
Inventors: Klaus-Dieter Dipl.-Ing. 4010 Hilden Pahnke
Original assignee: Rheinmetall GmbH
Current assignee: Rheinmetall Industrie AG
Priority date: 1982-06-05
Filing date: 1982-06-05
Publication date: 1983-12-08
Also published as: DE3221378C2

Description

Gepanzertes Fahrzeug
Die Erfindung betrifft ein gepanzertes Fahrzeug nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Aus der DE-AS 22 24 SOlist ein gepanzertes Fahrzeug mit einer Verbrennungskraftmaschine bekannt, bei dem die Abgase in einer entlang der Fahrzeugwanne außen angeordneten Abgasleitung geführt werden und imEIeckbereich durch eineUmlenkung quer zur Fahrzeuglängsrichtung austreten. Dabei verlassen die Abgase aufgrund einer Leitungsisolierung ohne nennenswerte ^,kühlung die Abgasleitung, wodurch jedoch eine Erwärmung der am Fahrzeugheck seitlich angebrachten Austrittsöffnungen nicht zu vermeiden ist. Infolge der erwärmten Austrittsöffnungen kann deshalb das Fahrzeug auf Warmebildern bereits über weite Distanz geortet werden. Bei heißen Abgasleitungen können darüber hinaus unerwünschte Störungen auftreten, weil temperaturbedingt ein früher Materialzerfall eintreten und dadurch die Standzeit eingeschränkt werden kann.
Wird aus Ortungsgründen beim Abgasaustritt eine Angleichung der Abgastemperatur an die Umgebung erforderlich, so können, um auch eine Eindämmung der Abgasgeräusche zu erzielen, die örtlichen Verhältnisse es erforderlich machen, daß besondere schalldämmende Maßnahmen durchzuführen sind, wie sie aus der DE-AS 10 77 085 bekannt sind. Die Schalldämmung wird dabei jedoch durch eine mit der Karosserie fest verbundene zusätzlich raumaufwendige Ummantelung erreicht, die zwischen sich und der Abgasanlage ein ruhendes Luftpolster einschließt.
Der Erfindung liegt deshalb unter Vermeidung der genannten Mängel die Aufgabe zugrunde, bei gepanzerten Fahrzeugen eine dauerbeständige Einrichtung zur wirkungsvollen Reduzierung der Abgasaustrittstemperatur zu schaffen, wodurch eine wärmebedingte Ortung des Fahrzeuges wesentlich erschwert und eine Herabsetzung der durch die Abgaspulsation erzeugten Geräusche erzielt wird.
Gelöst wird diese Aufgabe durch die in Anspruch 1 angegebene Erfindung.
Die Erfindung ermöglicht es, bei gepanzerten Fahrzeugen durch Kühlung der Motorabgase in einem als überdimensionalen Schalldämpfer ausgebildeten Abluftkanal nicht nur eine Reduzierung der AbgasteXrlratur beim Verlassen der Motorabgase aus dem Abluftkanal, sondern auch durch die Vielzahl der fahrzeugbodenseitigen Auslaßöffnungen einen gleichmäßigen möglichst pulsationsfreien Volumenstrom der Motorabgase zu erzielen. Durch die bodenseitige Anordnung der Auslaßöffnungen beschränkt sich die Erwärmung der äußeren Fahrzeugteile ausschließlich auf den Fahrzeugboden, wodurch eine Ortung der abgasbedingten Wärmestrahlung des Fahrzeuges verhindert wird. Der gleichmäßige pulsationsarme Abgasvolumenstrom gestattet des weiteren vorteilhaft einen umweltfreundlichen geräuscharmen Abgasaustritt und erschwert dadurch wesentlich eine geräuschbedingte Ortung des Fahrzeuges.Durch eine schnelle Senkung der Abgastemperatur in dem: Abluftkanal wird eine temperaturbedingte Beeinträchtigung des Kanalwerkstoffes vermieden und eine störungsunanfällige dauerhafte Lösung erzielt.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.
Gemäß einer Besonderheit der Erfindung wird die mit Auslaßöffnungen zum I3odt gerichtete Seite des Abluftkanalcs von einer großflächigen, ebenen undWärmestrahiung aufnehmenden Fahrzeugwanne gebildet, deren Auslaßöffnungen vom Anfang bis zum Ende des Kanals mit in der Anzahl zunehmenden Gittern versehen sind, damit entsprechend der Druckabnahme im Abluftkanal eine im Volumen gleichmäßige Austrittsströmung erzielt werden kann. Zur Vermeidung unnötiger Reibungsverluste bei der Einleitung in die Auslaßöffnungen können die Gitter entsprechend ihrer jeweils an den Gittern herrschenden Strömungsgeschwindigkeit und ihres Einströmwinkels eine schräge oder senkrechte oder bis zum Erreichen einer am Ende des Abluftkanales befindlichen senkrechten Lage eine stetig abnehmende schräge Lage einnehmen.
Falls fertigungstechnische Gründe oder Fahrzeug unabhängige äußere Einflüsse es erforderlich machen, können die Gitter mit Umlenkelementen versehen werden.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform werden die heißen Motorabgase zentrisch durch einen oder weitere parallel angeschlossene Ringkühler in den Abluftkanal geleitet und dabei, bevor sie die Abluftkanalwand erreichen, von der durch den Lüfter geförderten Luft ringförmig umschlossen gekühlt.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der in den Zeichnungen unter weitgehendem Verzicht auf erfindungsunwesentliche Einzelheiten dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiele, des näheren erläutert, Es zeigt: Figur 1 einen Längsschnitt durch das gepanzerte Fahrzeug mit einem zentrisch durch den Ringkühler hin- durch in den Abluftkanal hineinragenden Auspuff, Figur 2 einen Längsschnitt durch das gepanzerte Fahrzeug mit einem separaten in den Abluftkanal hineinragenden Auspuff, Figur 3 einen Querschnitt durch das gepanzerte Fahrzeug entlang der Fläche 3-3 mit einer Anordnung der in den Auslaßöffnungen befindlichen Abluftgitter, Figur 4 eine Anordnungsvariante mit senkrecht verlaufendem Abluftgitter, Figur 5 eine Anordnungsvariante mit schräg verlaufendem Abluftgitter, Figur 6 eine Anordnungsvariante mit senkrecht verlaufendem Abluftgitter, das mit Umledielementen versehen ist, Figur 7 eine kombinierte Anordnungsvariante, bei der die Auslaßöffnungen mit jeweils schräg oder senkrecht verlaufenden Abluftgittern versehen sind.
In Figur 1 werden innerhalb eines rad-oder kettenangetriebenen Fahrzeuges heiße Abluftgase einer Verbrennungskraftmaschine 1 über einen Auspuff 4 in Richtung 21 durch das Zentrum 19 einer als Ringkühler 18 arbeitenden Gebläseeinrichtung 3 in einen Abluftkanal 2 geleitet. Aus dem die Verbrennungskraftmaschine 1 umgebenden Raum 5 wird durch die Gebläseeinrichtung 3 in Pfeilrichtung 20 kältere Luft mit dem Zweck in den Abluftkanal 2 gefördert, daß die heißen Abluftgase ringförmig von der kälteren Luft umschlossen und abgekühlt werden. Gleichzeitig wird vermieden, daß sich die zum Fahrzeuginnenraum 10 hin wärmeisolierte Kanlawandung 11 unnötig hoch erwärmt, Das Abgaskühlluftgemisch gelangt durch die Nachförderung in Richtung 22 in eine den Austrittsquerschnitt des Abluftkanales.2 vergrößernde Erweiterung 7, die einerseits von dem eine Vielzahl Auslaßöffnungen 6 aufweisenden Fahrzeugboden 8 und andererseits gegenüber dem Fahrzeuginnenraum 10 von der wärmeisolierten Kanalwandung 11 begrenzt wird. Durch den großflächigen Fahrzeugboden 8 wird durch Wärmeabstrahlung eine weitere Kühlung der Motorabgase erreicht. Dadurch, daß die Auslaßöffnungen 6 über die gesamte Länge der bodenseitigen Erweiterung 7 des Abluftkanales 2 angeordnet sind, tritt ein Druckgefälle von der linken zur rechten Seite in Pfeilrichtung 22 auf. Um neben der Motorabgaskühlung einen möglichst gleichmäßig zum Boden 9 in Richtung 23 strömenden pulsationsarmen Austritt des Abgasluftgemisches aus dem Fahrzeugboden 8 zu gewährleisten, sind die Auslaßöffnungen 6 entsprechend dem innerhalb des Abluftkanales 2 herrschenden Druckgefälle umgekehrt proportional ihren Querschnitt vergrößernd angeordnet, In Figur 2 ist eine weitere Ausführungsvariante einer Einleitung des Auspuffs 4 in den Abluftkanal 2 dargestellt, die sich durch einen einfachen konstruktiven Aufbau auszeichnet. Die aus dem Raum 5 durch die Gebläseeinrichtung 3 in Richtung 20 angesaugte kühlere Luft vermischt sich dabei mit dem von der Verbrennungskraftmaschine 1 erzeugten in horizontaler Richtung 24 ausströmenden heißen Motorabgasen erst innerhalb des Abluftkanales 2. Nach der Durchmischung erfolgt unter weiterer Abkühlung der gleiche vorteilhafte Austritt des Abgasluftgemisches aus den Auslaßöffnungen 6 des Fahrzeugbodens 8, wie er bereits bei Figur 1 beschrieben ist.
Figur 3 zeigt die in unterschiedlichen Abständen 12 hintereinander und in parallelen Reihen 14 nebeneinander angeordneten Auslaßöffnungen 6 innerhalb einer vom Fahrzeugboden 8 gebildeten Unterseite des in Figur 2 dargestellten Abluftkanales 2.
Dabei sind die Auslaßöffnungen 6 in einem um die Flächenanteile 26 der Räume 5,10 (Figur 2) reduzierten und seitlich von dem Fahrwerk 25 begrenzten, großflächigen'und ebenen Bereich des Fahrzeugbodens 8 angeordnet. Die heißen Motorabgase strömen unter stetiger Abkühlung gemeinsam mit der durch die Gebläseeinrichtung 3 aus dem Motorraum 5 (Figur 2) angesaugten kälteren Luft durch die in Fahrzeuglängsrichtung 27 mit einer zunehmenden Anzahl von Gittern 13 versehenen Auslaßöffnungen 6, damit aufgrund eines gle;chmäßigenund großflächigen aus dem Kanal 2 (Figur 2) austretenden Abgasluftvolumenstromes bei niedriger Strömungsgeschwindigkeit eine schnelle Temperaturangleichung mit der Umgebungsluft bei geringen Temperaturunterschieden erfolgen kann. Aufgrund der schnellen Abgaskühlung und der dadurch resultierenden geringen thermischen Belastung der Wandung des Abluftkanales 2 (Figur 2), sind der Fahrzeugboden 8 und die Kanalwandung 11 (Figur 2) weitgehend störungsunanfällig. Durch den großflächigen Austritt des Abgasluftgemisches aus dem Fahrzeugboden 8 bei geringem Temeraturunterschied zur 'mgebungstemperatur werden die angrenzenden Fahrzeugteile nIcht mit erwärmt, wodurch eine Infrarotortung der Auspuffanlage verhindert wird.
In den Figuren 4 bis 7 werden verschiedene Anordnungen der Gitter 13 dargestellt. Figur 4 zeigt eine senkrechte und Figur 5 eine schräge Gitteranordnung, wobei die Schrägstellung der Gitter die Funktion einer besseren Umlenkung und einer gleichmäßigen Ablösung des Abgasluftgemisches erfüllen soll.
Entsprechend Figur 6 leiten zur Verhinderung einer Staubaufwirbelung Umlenkelemente 17, die auch verstellbar sein können, leitblechartig die Abgasluft in Abluftabströmrichtung 29.
Figur 7 stellt eine Kombination schräger und senkrechter Gitter 15,16 dar, wodurch eine günstige Abluftabströmrichtung 29 unter Berücksichtigung der Ausströmgeschwindigkeit erreicht wird. Der Neigungswinkel d der Gitter 15 nimmt dabei -bis-zum Erreichen einer am Ende 28 des Abluftkanales 2 (Figur 2) befindlichen senkrechten Lage der Gitter 16 stetig zu.
Wird durch die Erfindung die Ortung gepanzerter Fahrzeuge wesentlich erschwert, so ist die Anordnung des Abluftkanales auch bei nicht gepanzerten Fahrzeugen zur Erzielung einer geringen Umweltbelastung einsetzbar.
Bezugszeichenliste 1. Verbrennungskraftmaschine 2. Abluftkanal 3. Gebläseeinrichtung 4. Auspuff 5. Raum 6. Auslaßöffnungen 7. Erweiterung 8, Fahrzeugboden 9. Boden 10. Fahrzeuginnenraum 11. Kanalwandung 12. Abstand 13. Gitter 14. Reihe 15. Gitter (schräg) 16. Gitter (senkrecht) 17, Umlenkelement 18. Ringkühler 19. Zentrum 20. Richtung 21. Richtung 22. Richtung 23. Richtung 24. Richtung 25. Fahrwerk 26. Flächenanteil 27. Fahrzeuglängsrichtung 28. Ende 29. Abluftabströmrichtung Neigungswinkel

Claims

P a t e n t a n s p.r ü c h e : Gepanzertes Fahrzeug mit einer Verbrennungskraftmaschine, deren Abgase durch einen Abluftkanal umgelenkt werden, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Abluftkanal (2) fahrzeugbodenseitig als ein überdimensionaler Schalldämpfer der Abgaspulsation mit zum Boden (g) gerichteten Auslaßöffnungen (U) ausgebildet ist und eingangsseitig mit einer die Luft aus dem Raum (5) der Verbrennungskraftmaschine (1) ansaugenden Gebläseeinrichtung (3) sowie mit einem in den Abluftkanal (2) heiße Motorabgase leitenden Auspuff (4) ausgerüstet ist, wobei durch die angesaugte kältere Luft aus dem Raum (5) und durch die Wärmeabstrahlung an den Fåhrzeugboden (8) die heißen Motorabgase abkühlbar und ohne nennenswerte Pulsation aus den Auslaßöffnungen (6) ausströmbar sind, so daß eine Fahrzeugortung über die Abgaspulsation erschwert und eine Fahrzeugsignatur über die abgasbedingte Wärmeabstrahlung des Fahrzeuges verhinderbar ist.
2. Gepanzertes Fahrzeug, nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß dio Auslaßö££nungen (6) auf einer großflächigen und ebenen Seite des Abluftkanals (2) in einem vom Fahrwerk (25) seitlich begrenzten und um die Flächenanteile(26)der Räume (5,10) reduzierten Bereich des Fahrzeugbodens (8) verteilt angeordnet sind.
3. Gepanzertes Fahrzeug, nach einem der Ansprüche 1 und 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Abluftkanal (2) bodenseitig im Bereich der Auslaßöffnungen (6) von dem Fahrzeugboden (8) und fahrzeugseitig von einer wärmeisolierten Kanalwandung (11) gebildet wird.
4. Gepanzertes Fahrzeug nach einem der Ansprüche l bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Auslaßöffnungen (6) mit Gittern (13) versehen und in Fhrzeuglingsric'ltung (27) in in unterschiedlichen Abständen (12) hintereinander und in parallelen Reihen (14) nebeneinander angeordnet sind.
5. Gepanzertes Fahrzeug, nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Auslaßöffnungen (6) des Abluftkanales (2) in Fahrzeuglängsrichtung (27), ausgehend von der Abgaseintrittsseite des Auspuffs (4), bis zum Ende (28) des Abluftkanals (2) zunehmende Flächen mit steigender Gitteranzahl aufweisen.
6. Gepanzertes Fahrzeug, nach einem der Ansprüche 1 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Gitter (13) schräg (15) oder senkrecht (16) angeordnet sind.
7. Gepanzertes Fahrzeug, nach einem der Ansprüche 1 bis 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Neigungswinkel Q( ' der schrägen Gitter (15) bis zum Erreichen einer am Ende (28) des Abluftkanals (2) befindlichen senkrechten Lage stetig zunimmt.
8. Gepanzertes Fahrzeug, nach einem der Ansprüche 1 bis 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die schräg (15) oder senkrecht (16) angeordneten Gitter (13) mit ii;i Abluitabströmrichtung (29) weisenden Umlenkelementen (17) versehen sind.
9. Gepanzertes Fahrzeug, nach einem der Ansprüche 1 bis 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Gebläseanordnung (3) aus einem oder mehreren Kühlluft fördernden Ringkühler (18) besteht, der zur Erzielung einer verstärkten Motorabgaslrühlung den Auspuff (4) zentrisch aufnimmt.