DE3225347A1

DE3225347A1 - Wassergekuehlte brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE3225347A1
Application number: DE19823225347
Authority: DE
Inventors: Karl Ing. Kirchweger; Franz Ing. 8010 Graz Knopf
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1981-07-14
Filing date: 1982-07-07
Publication date: 1983-02-10
Also published as: AT380932B; US4455971A; DE3225347C2; ATA310881A

Description

Prof. Dipl.-Ing. Dr-Dr--b. c. -HaHS-ilST·,- G»»az /Österreich

Wassergekühlte Brennkraftmaschin!» **..·.:!.

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Die Erfindung betrifft eine wassergekühlte Brennkraftmaschine mit schalldämmender Verschalung, deren Verschalungsraum gegen Schallaustritt abgedichtete Lufteintritts- und Luftaustrittsöffnungen aufweist, im Betrieb der Brennkraftmaschine mit Kühlluft belüftet ist, und eine vom übrigen Verschalungsraum abgeteilte Auspuffverschalung mit eigener Kühlluftführung aufweist, wobei der Kühlerventilator außerhalb der Verschalung in der Nähe einer Verschalungswand, welche die Ventilatorabluft radial abführt, angeordnet ist und die Auspuffverschalung von ihrer Luftaustrittsöffnung bis zur Lufteintrittsöffnung einem im wesentlichen ansteigenden Verlauf hat.

Eine beispielsweise aus der DE-OS 28 35 032 bekannte Brennkraftmaschine der genannten Art weist eine schalldämmende Verschalung auf, die von einem an einer Riemenscheibe an der Stirnseite der Brennkraftmaschine angeordneten Gebläse zwangsbelüftet ist. Die bei dieser bekannten Ausführung außerhalb der eigentlichen Brennkraftmaschinenverschalung als getrennter Verschalungsteil aufgesetzte Auspuffverschalung wird über zwischen der Verschalungswand und den Auspuffanschlußkrümmern gebildete Ringspalte mit Kühlluft aus der Verschalung versorgt, welche nach dem Vorbeistreichen an dem nach unten von der Brennkraftmaschine weggeführten und mit einem Absorptionsschalldämpfer umgebenen Auspuffsammeirohr aus dieser separaten Äuspuffverschalung ins Freie austritt. Da die Auspuffverschalung insbesonders nach dem Abstellen der Brennkraftmaschine - womit die Zwangsbelüftung der Verschalung durch das Gebläse entfällt - durch das heiße

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Auspuffsammelrohr bzw. die an diesem erhitzte und im Spalt des Absorptionsschalldäinpfers aufsteigende heiße Luft in unerwünschter Weise sehr stark aufgeheizt wird, ist es erforderlich, an der höchsten Stelle der Aus-" puffverschalung eine Entlüftungsöffnung vorzusehen, welche entweder ständig geöffnet ist und damit einer schallabsorbierenden Auskleidung bedarf, oder durch eine steuerbare Klappenanordnung im Betrieb der Brennkraftmaschine geschlossen ist und nur nach dem Abstellen zur Entlüftung der Auspuffverschalung geöffnet wird. Nachteilig ist in dem einen Fall, daß Kühlluft während des Betriebes der Brennkraftmaschine ungenützt entweicht und daß im anderen Falle ein relativ großer zusätzlicher Aufwand durch die steuerbaren Klappen an der Entlüftungsöffnung notwendig ist.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die angeführten Nachteile der bekannten Brennkraftmaschine zu vermeiden und insbesondere eine Belüftung der Auspuffverschalung auch nach dem Abstellen der Brennkraftmaschine auf möglichst einfache Weise sicherzustellen.

Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß die Lufteintrittsöffnung zur Auspuffverschalung mit dem höchstgelegenen Bereich derselben in Verbindung steht und im Strome der abgeführten Ventilatorkühlluft angeordnet ist. Durch diese Maßnahmen wird einerseits ein Teil der vom Kühlerventilator im Betrieb der Brennkraftmaschine abströmenden Abluft unmittelbar zur Belüftung und Kühlung der Auspuffverschalung herangezogen, wodurch die Auspuffverschalung gegen den übrigen Verschalungsraum vollkommen abgeschlossen sein kann und kein eigenes Lüftungsgebläse benötigt. Andererseits ist durch die Maßnahme, daß die Lufteintrittsöffnung zur Auspuffverschalung mit dem höchstgelegenen Bereich derselben in Verbindung steht zusammen mit dem im wesentlichen ansteigenden Verlauf der Auspuffverschalung von der Luftaustrittsöffnung bis zur Lufteintrittsöffnung auf sehr einfache Weise sichergestellt, daß nach dem Abstellen der Brennkraftmaschine

mit heißem Auspuffsystem die in der Auspuffverschalung erwärmte Luft stetig aufsteigen kann und durch die eigentliche Lufteintrittsöffnung aus der Auspuffverschalung ins Freie gelangt. Neben einer Vereinfachung der Belüftung der Auspuffverschalung im Betrieb der Brennkraftmaschine ist also durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen auch bei stillstehender Brennkraftmaschine eine deutliche Verbesserung erreicht.

In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Lufteintrittsöffnung an der Oberseite der Verschalung angeordnet ist und eine zugehörige, an der Außenseite der umgebenden Verschalungswand angebrachte Luftsammeieinrichtung aufweist. Die Luftsammeieinrichtung kann dabei beispielsweise einfach aus entsprechend gebogenen Blechteilen bestehen,die einen Teil der abströmenden Ventilatorabluft sammeln und zur Lufteintrittsöffnung leiten, wodurch auf einfache Weise der Durchsatz an Kühlluft durch die Auspuffverschalung erhöht wird.

Bei Verwendung einer erfindungsgemäß ausgebildeten Brennkraftmaschine zum Antrieb eines Kraftfahrzeuges ist es nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung besonders vorteilhaft, wenn der Schalldämpfer an der Lufteintrittsöffnung außerhalb der Verschalung angebracht und ebenso wie die Luftsammeieinrichtung zumindest teilweise von umgebenden Fahrzeugteilen gebildet ist. Damit werden ohnedies vorhandene Fahrzeugteile in der Umgebung der schalldämmenden Verschalung der Brennkraftmaschine mit zur Verbesserung und Vereinfachung der Belüftung der Auspuffverschalung herangezogen, was beispielsweise insbesonders bei Lastkraftwagen mit den dort meist sehr knappen Platzverhältnissen für den Einbau des Antriebsmotors große Vorteile bringt.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.

Fig. 1 zeigt einen teilweisen Längsschnitt durch einen Lastkraftwagen, welcher von einer erfindungsgemäß ausgebildeten

Brennkraftraaschine angetrieben ist, Fig. 2 zeigt einen teilweisen Querschnitt entlang der Linie II-II in Fig. 1 in vergrößertem Maßstab, Fig. 3 zeigt einen teilweisen Schnitt entlang

der Linie III-III in Fig. 2 und Fig. 4 zeigt einen teilweisen Schnitt entsprechend der Fig. 1 durch ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Ein Lastkraftwagen 1 weist gemäß Fig. 1 eine unterhalb des Fahrerhausbodens 2 angeordnete, mit einer schalldämmenden Verschalung 3 versehene Brennkraftmaschine k als Antriebsmotor auf, welche mittels eines Kühlers 5 und eines Kühlerventilators 6 wassergekühlt ist. Zusammen mit der Brennkraftmaschine A ist auch ein Getriebe 7 von der schalldämmenden Verschalung 3 umschlossen, wobei der Durchtritt der Getriebeabtriebswelle 8 durch die Verschalung 3 mittels eines Absorptionsschalldämpfers 9 gegen Schallaustritt abgedichtet ist. Wie auch insbesonders in Fig. 2 ersichtlich, ist im Innenraum der Verschalung 3 eine vom übrigen Verschalungsraum abgeteilte Auspuffverschalung 10 vorgesehen, welche im dargestellten Ausführungsbeispiel unmittelbar am Zylinderkopf 11 der Brennkraftmaschine A befestigt ist und die im Betrieb der Brennkraftmaschine sehr heißen Auspuffkrümmer 12 sowie das Sammelrohr 13 gegen die im übrigen Verschalungsraum angeordneten Teile der Brennkraftmaschine isoliert. Ebenfalls aus Fig. 2 ist ersichtlich, daß die als C-Profil ausgebildeten Fahrzeuglängsholme 14 einen integralen Bestandteil der schalldämmenden Verschalung 3 bilden, welche an ihrer Ober- und Unterseite für Wartungszwecke abnehmbare Deckel 15, 16 aufweist.

Im in Richtung der in Fig. 1 eingezeichneten Pfeile 17 erfolgenden Strom der Abluft, des Ventilators 6, welcher aufgrund der Anordnung des Ventilators 6 in unmittelbarer Nähe der vorderen Verschalungswand 18 etwa radial nach außen gerichtet ist, ist an der Oberseite der schall-

dämmenden Verschalung 3 eine Lufteintrittsöffnung 19 zur Auspuffverschalung 10 vorgesehen, welche mit dem höchstgelegenen Bereich der von der Lufteintrittsöffnung bis zur Luftaustrittsöffnung 20 einen im wesentlichen abfallenden Verlauf aufweisenden Auspuffverschalung 10 in Verbindung steht. An der Lufteintrittsöffnung 19 ist mittels schalldämmendem Material 21, 22, welches teilweise an der Außenwand der Verschalung 3 und teilweise an der Unterseite des Fahrerhausbodens 2 angebracht ist, ein Absorptionsschalldämpfer 23 gebildet, der den Schallaustritt aus der Verschalung 3 an dieser Stelle verhindert. An der Luftaustrittsöffnung 20 ist, ähnlich wie an der Durchtrittsstelle der Abtriebswelle 8 durch die Verschalungswand, ein ringförmiger Absorptionsschalldämpfer 24 vorgesehen.

Im Bereich der Lufteintrittsöffnung 19 ist eine insbesonders aus Fig. 3 ersichtliche Luftsammeieinrichtung 25 in Form eines gebogenen Leitbleches zwischen der Oberseite der Verschalung und dem Fahrerhausboden angeordnet, welche einen Te'il der entlang der Pfeile 17 abströmenden Ventilatorabluft sammelt und der Lufteintrittsöffnung 19 zuführt. Diese ist über einen flexiblen Schlauch 26 mit einem Anschlußstutzen 27 an der Auspuffverschalung 10 verbunden, womit der von der Luftsammeieinrichtung 25 aus der Ventilatorabluft abgezweigte Teilstrom entlang des Pfeiles 28 in die Auspuffverschalung gedrückt wird. Die Kühlung der Auspuffverschalung 10 erfolgt somit im Betrieb der Brennkraftmaschine entlang der Pfeile 29; an der tiefsten Stelle der Auspuffverschalung tritt die Kühlluft sodann durch den Absorptionsschalldämpfer 24 bzw. dessen Ringspalt zum Auspuffrohr 30 wieder ins Freie aus.

Im Betrieb der Brennkraftmaschine ist also durch den Kühlerventilator 6 und ohne zusätzliches Gebläse eine ausreichende und durch die Anordnung bzw. Dimensionierung der Luftsammeieinrichtung 25 variierbare Belüftung der Auspuffverschalung sichergestellt. Nach dem Abstellen der Brennkraftmaschine kehrt sich infolge der Wirkung der

der heißen Teile des Auspuffsystems die Luftströmung im Inneren der Auspuffverschalung 10 um; durch die Öffnung 20 wird Außenluft eingesaugt, im Inneren der Auspuffverschalung 10 erwärmt, und durch die Öffnung 19 bzw. den anschließenden Absorptionsschalldämpfer 23 wieder abgegeben. Es ist also auf sehr einfache Weise für eine - im Betrieb der Brennkraftmaschine verlustlose - Kühlung des Auspuffsystems nach dem Abstellen der Brennkraftmaschine gesorgt.

Das Detail aus Fig. A zeigt die Anordnung eines Absorptionsschalldämpfers 31 für die Lufteintrittsöffnung 19 in die Auspuffverschalung 10, wobei die Schalldämpferstrecke hier innerhalb der Verschalung 3 der nicht weiter dargestellten Brennkraftmaschine angeordnet ist. Die Eintrittsöffnung 32 in den Absorptionsschalldämpfer 31 ist hier an der Vorderwand der Verschalung 3 angeordnet, wodurch der Weg der vom hier nicht dargestellten Ventilator abströmenden Abluft direkter wird und keine eigene Luftsammelvorrichtung erforderlich ist. Die übrigen und in Fig. 4 nicht dargestellten Details dieser Ausführungsform können beispielsweise wie zu den Fig. 1 bis 3 bereits besprochen ausgebildet sein, weshalb hier nicht mehr näher darauf eingegangen wird. Sämtliche Vorteile der vorliegenden Erfindung insbesonders im Hinblick auf die Kühlung der Auspuffverschalung sind auch hier unverändert gegeben.

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Claims

Prof. Dipl.-Ing. Dr.Dr. h.c. Hans LIST, Graz /Österreich Wassergekühlte Brennkraftmaschine

Patentansprüche

Wassergekühlte Brennkraftmaschine mit schalldämmender Verschalung, deren Verschalungsraum gegen Schallaustritt abgedichtete Lufteintritts- und Luftaustrittsöffnungen aufweist, im Betrieb der Brennkraftmaschine mit Kühlluft belüftet ist, und eine vom übrigen Verschalungsraum abgeteilte Auspuffverschalung mit eigener Kühlluftführung aufweist, wobei der Kühlerventilator außerhalb der Verschalung in der Nähe einer Verschalungswand, welche die Ventilatorabluft radial abführt, angeordnet ist und die Auspuffverschalung von ihrer Luftaustrittsöffnung bis zur Lufteintrittsöffnung einen-im wesentlichen ansteigenden Verlauf hat, dadurch gekennzeichnet, daß die Lufteintrittsöffnung (19) zur Auspuffverscha-

-]5 lung (10) mit dem höchstgelegenen Bereich derselben in Verbindung steht und im Strom der abgeführten Ventilatorabluft angeordnet ist.
2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lufteintrittsöffnung (19) an der Oberseite der Verschalung (3) vorgesehen ist und eine zugehörige, an der Außenseite der umgebenden Verschalungswand angebrachte Luftsamrceleinrichtung (25) aufweist .
3. Brennkraftmaschine nach Anspruch 2, zum Antrieb eines Kraftfahrzeuges, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalldämpfer (31) an der Lufteintrittsöffnung (19) außerhalb der Verschalung (3) angebracht und ebenso wie die Luftsammeieinrichtung zumindest teilweise von

umgebenden Fahrzeugteilen gebildet ist