DE4316959A1 - Kraftfahrzeug mit einer wärmeisolierenden Abschirmanordnung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einer zwischen einem Fahrzeugboden und einer in einem Tunnel des Fahrzeug­ bodens eingebetteten Abgasanlage angeordneten wärmeisolierenden Abschirmanordnung.

Aus der DE 28 19 371 C2 ist es bekannt, zum Zwecke der thermi­ schen Isolierung zwischen einer Abgasanlage eines Kraftfahr­ zeugs und einem an die Abgasanlage angrenzenden Fahrzeugboden einen Wärmeschirm anzuordnen, der an den Fahrzeugboden angepaßt ist und die Abgasanlage teilweise umgibt. Der Wärmeschirm ist mit Abstand zum Fahrzeugboden angeordnet und weist zum Fahr­ zeugboden hin abragende Abstellungen auf. Durch diese Abstel­ lungen wird Fahrtluft in den Zwischenraum zwischen Wärmeschirm und Fahrzeugboden geführt, wobei durch die Luftströmung eine ständige Lufterneuerung in dem Zwischenraum zwischen Wärme­ schirm und Fahrzeugboden entsteht. Dadurch wird der Fahrzeug­ boden gegen die von der Abgasanlage ausgehende Wärmestrahlung isoliert.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Kraftfahrzeug der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der die Abgasanlage dem Kraft­ fahrzeug schwingungsdämpfend und aerodynamisch günstig zuge­ ordnet ist und dennoch eine ausreichende Steifigkeit des Fahr­ zeugbodens erreicht wird.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Abgasanlage in einen Tunnel des Fahrzeugbodens eingebettet und von einer wärmelei­ tenden, elastischen Hüllstruktur umgeben ist, und daß die Ab­ gasanlage und die wärmeleitende elastische Hüllstruktur mittels einer den Tunnel schließenden Verkleidung am Fahrzeugboden be­ festigt sind. Durch die erfindungsgemäße Lösung wird eine groß­ flächige Abgasanlagenlagerung erreicht, so daß die Karosserie im Bereich des Fahrzeugbodens nur geringe örtliche Kräfte auf­ nehmen muß. Durch Reibung zwischen der elastischen Hüllstruktur und der Abgasanlage wird Schallenergie abgebaut, was zu einer verringerten Geräuschentwicklung führt. Im Gegensatz zum Stand der Technik wird die Wärme der Abgasanlage nicht durch Wärme­ strahlung, sondern durch Wärmeleitung abgeführt, so daß die Ab­ gasanlage vollständig verkleidet werden kann, ohne daß sich der Fahrzeuginnenraum übermäßig aufheizt. Das formschlüssige Ein­ betten der Abgasanlage ermöglicht eine Automation ihrer Mon­ tage, was insbesondere für die Serienfertigung von Kraftfahr­ zeugen von Vorteil ist. Die erfindungsgemäße Lösung ist insbe­ sondere für Abgasanlagen geeignet, die durch ein elastisches Element wie beispielsweise ein Wellrohr von der Bewegungsanre­ gung des Verbrennungsmotors abgekoppelt sind.

In Ausgestaltung der Erfindung ist die vom Tunnel abgewandte Seite der Verkleidung im Hinblick auf einen geringen Luftwider­ standsbeiwert des Kraftfahrzeugs strömungsgünstig gestaltet. Dadurch wird die Aerodynamik des Kraftfahrzeugs weiter verbes­ sert.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die Verkleidung aus einem steifen, wärmeleitenden Material hergestellt und ist zu beiden Seiten des Tunnels am Fahrzeugboden befestigt. Dadurch werden auf die Karosserie wirkende Kräfte von einer Seite des Fahrzeugbodens über die Verkleidung zur anderen Seite des Fahr­ zeugbodens geleitet, so daß der Tunnel selbst überbrückt wird. Die an sich erfolgende Schwächung der Karosserieversteifung durch die Ausbildung eines Tunnels wird durch diese Maßnahme ausgeglichen.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist als Hüllstruktur ein Drahtgeflecht vorgesehen. Dies stellt eine einfache und zweckmäßige Lösung zur Erzielung einer Wärmeleitung dar.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist in einem Anschluß­ bereich der Abgasanlage an einen Krümmer des Verbrennungsmotors des Kraftfahrzeugs eine Durchtrittsöffnung in der Abschirman­ ordnung oder in der Verkleidung vorgesehen. Diese Durchtritts­ öffnung ist notwendig, um eine Montage der Abgasanlage zu er­ möglichen. Die Durchtrittsöffnung kann auch als Ansaugöffnung für die Zufuhr einer Fahrtluftströmung in den Tunnel zur Küh­ lung dienen.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die Durchtrittsöff­ nung mittels eines lösbar befestigbaren Zusatzelementes ver­ schließbar. Dadurch kann die Abgasanlage im Bereich des Fahr­ zeugbodens vollständig abgeschlossen werden, wodurch sich wei­ tere strömungstechnische Vorteile ergeben.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. Nachfolgend sind Ausführungsformen der Er­ findung ausführlich beschrieben und anhand der Zeichnungen dar­ gestellt.

Fig. 1 zeigt schematisch einen Querschnitt durch den Bereich eines Kraftfahrzeugs gemäß der Erfindung im Bereich einer am Fahrzeugboden angeordneten Abgasanlage, bei der die Abgasanlage von einer wärmeleitenden Hüll­ struktur umgeben und gegen den Fahrzeugboden mittels eines Abschirmbleches isoliert ist, und

Fig. 2 eine weitere Einbettung einer Abgasanlage in den Fahrzeugboden eines Kraftfahrzeugs ähnlich Fig. 1, bei der die Kontur des Fahrzeugbodens an die Abgas­ anlage angepaßt ist und zwischen Abgasanlage und Fahrzeugboden eine wärmeisolierende Matte eingebracht ist.

Ein Kraftfahrzeug weist einen im Bereich seiner Unterseite vor­ gesehenen Fahrzeugboden (5) auf, der über die Länge des Kraft­ fahrzeugs mit einer Vertiefung in Form eines Tunnels (11) zur Aufnahme einer Abgasanlage (1) versehen ist. Die Abgasanlage schließt in einem Anschlußbereich an einen Krümmer eines Ver­ brennungsmotors des Kraftfahrzeugs an und weist einen Kataly­ sator sowie mehrerer Schalldämpfer auf, die mittels Abgasrohren miteinander verbunden sind.

Die Abgasanlage (1), d. h. sowohl der Katalysator, die Schall­ dämpfer als auch die Abgasrohre, ist von einer wärmeleitenden, elastischen Hüllstruktur in Form eines Drahtgeflechtes (2) um­ schlossen. Das Drahtgeflecht (2) weist über seinen gesamten, die Abgasanlage (1) umgebenden Umfang etwa die gleiche Dicke auf. Die Abgasanlage (1) einschließlich des Drahtgeflechtes (2) ist vollständig in den Tunnel (11) des Fahrzeugbodens (5) ein­ gebettet. Im Tunnel (11) verlaufen auch noch nicht näher be­ zeichnete Zusatzaggregate oder -leitungen für das Kraftfahr­ zeug. Der lichte Querschnitt des Tunnels (11) ist größer als der Querschnitt von Abgasanlage (1) und Drahtgeflecht (2), so daß zwischen Drahtgeflecht (2) und der Wandung des Tunnels (11) ein Zwischenraum (4) verbleibt.

Zur Befestigung der Abgasanlage (1) am Fahrzeugboden (5) ist ein Abschirmblech (3) mit einem etwa U-förmigen Profil vorge­ sehen, das an die Außenkontur des Drahtgeflechts (2) angepaßt ist. Das Abschirmblech (3) ist im Bereich der gegenüberliegen­ den Seiten des Fahrzeugbodens, die die seitlichen Kanten für den Tunnel (11) bilden, über die Länge des Tunnels (11) mittels mehrerer Befestigungselemente (8 und 9) befestigt. Im Bereich der Befestigungspunkte am Fahrzeugboden (5) sind auf beiden Seiten des Abschirmbleches (3) jeweils Versteifungssicken (12) vorgesehen, die die Stabilität der den Fahrzeugboden (5) auf­ weisenden Unterbodengruppe erhöhen. Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 sind die Befestigungselemente (8 und 9) Befesti­ gungsschrauben, die in mit dem Fahrzeugboden (5) verschweißte Gewindemuttern eingreifen. Um die Abgasanlage (1) einschließ­ lich des Drahtgeflechtes (2) in der Wanne des Abschirmbleches (3) zu sichern und damit die Abgasanlage (1) am Fahrzeugboden (5) zu lagern, ist eine als Tunnelschließteil dienende Ver­ kleidung (7) vorgesehen, die eine mit Sicken (10) zur form­ schlüssigen Sicherung der Abgasanlage (1) versehene Abdeck­ platte darstellt. Die Verkleidung (7) ist aus einem steifen und wärmeleitenden Material, beim Ausführungsbeispiel aus einem Stahlblech, hergestellt. Wie auch das Abschirmblech (3) ist die Verkleidung (7) mittels der Befestigungselemente (8 und 9) am Fahrzeugboden (5) fixiert.

Zum Fahrzeugboden (5) hin befindet sich zwischen dem Abschirm­ blech (3) und dem Fahrzeugboden (5) ein Zwischenraum (4). Die­ ser Zwischenraum (4) wird bei der Fahrt des Kraftfahrzeugs von Luft durchströmt, die durch Luftspalte zwischen Abschirmblech (3) und Fahrzeugboden (5) in den Tunnel einströmt. Durch den ständig erfolgenden Luftaustausch ergibt sich in dem Zwischen­ raum (4) und damit im Tunnel (11) eine Art Luftpolster zwischen Abschirmblech (3) und Fahrzeugboden (5), die zur Wärmeisolie­ rung des Fahrzeugbodens (5) führt. Montagebedingt weist das Ab­ schirmblech (3) im Anschlußbereich der Abgasanlage (1) an den Krümmer des Verbrennungsmotors eine Aussparung auf, durch die entsprechende Fahrtluft in den Zwischenraum (4) und in den Tunnel (11) einströmen kann. Bei einer nicht dargestellten Aus­ führung der Erfindung ist diese Aussparung durch ein lösbar am Fahrzeugboden (5) befestigbares Zusatzblech verschlossen. Die­ ses Zusatzblech ist mit einer Ansaugdüse versehen, durch die ein definierter Luftstrom in den Tunnel (11) und in den Zwi­ schenraum (4) eingeleitet werden kann.

Bei der Ausführung nach Fig. 2 ist die Kontur des Tunnels im Fahrzeugboden (5a) weitestgehend an die Außenkontur der Abgas­ anlage (1) angepaßt. Dadurch ist es möglich, die Abgasanlage (1) einschließlich ihrer als Drahtgeflecht (2) ausgebildeten Hüllstruktur formschlüssig in den Tunnel des Fahrzeugbodens (5a) einzubetten, wobei anstelle des Abschirmbleches (3) zwi­ schen Fahrzeugboden (5a) und Drahtgeflecht (2) eine wärmeiso­ lierende Matte (6) vorgesehen ist. Die Fixierung der Abgasan­ lage (1) im Tunnel des Fahrzeugbodens (5a) erfolgt analog zur Ausführung nach Fig. 1 mittels einer Verkleidung (7), die durch Befestigungsschrauben (8a, 9a) am Fahrzeugboden (5a) fixiert ist. Die Verkleidung (7) entspricht der Verkleidung (7) nach Fig. 1.

Bei beiden Ausführungsformen ist die Abgasanlage (1) form­ schlüssig in eine wärmeisolierende Abschirmanordnung, nämlich in das Abschirmblech (3) oder die Matte (6) eingebettet und vollständig in einen entsprechenden Tunnel des Fahrzeugbodens (5) integriert. Die von der Abgasanlage (1) abgewandte Unter­ seite der Verkleidung (7) fluchtet mit der Unterseite des Fahr­ zeugbodens (5), so daß die Verkleidung (7) strömungstechnisch vollständig an den Fahrzeugboden angepaßt ist. Da die Abgasan­ lage (1) vollständig in einem Tunnel des Fahrzeugbodens (5, 5a) integriert ist, können durch Schalldämpfer, Katalysator oder Abgasrohre entstehende Erhöhungen des Luftwiderstandsbeiwertes des Kraftfahrzeuges nicht auftreten. Da die Verkleidung (7) mit der Unterseite des Fahrzeugbodens (5) fluchtet und zu beiden Seiten des Tunnels (11, 11a) mit dem Fahrzeugboden (5) ver­ schraubt ist, dient die Verkleidung (7) direkt zur Kraftüber­ tragung von in die Karosserie eingeleiteten Kräften. Eine Schwächung der Karosseriestruktur durch die Einbuchtung des Tunnels (11 oder 11a) tritt daher bei montierter Abgasanlage (1) nicht auf.

Die Wärme der Abgasanlage (1) wird über das wärmeleitende Drahtgeflecht (2) und die Verkleidung (7) abgeführt, da die Verkleidung (7) durch den Fahrtwind gekühlt wird.

Claims (8)

1. Kraftfahrzeug mit einer zwischen einem Fahrzeugboden und einer Abgasanlage angeordneten wärmeisolierenden Abschirmanord­ nung, dadurch gekennzeichnet, daß die Abgasanlage (1) in einen Tunnel (11, 11a) des Fahrzeug­ bodens (5, 5a) eingebettet und von einer wärmeleitenden, ela­ stischen Hüllstruktur (2) umgeben ist, und daß die Abgasanlage (1) und die wärmeleitende elastische Hüllstruktur (2) mittels einer den Tunnel (11, 11a) schließenden Verkleidung (7) am Fahrzeugboden (5, 5a) befestigt sind.

2. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vom Tunnel (11, 11a) abgewandte Seite der Verkleidung (7) im Hinblick auf einen geringen Luftwiderstandsbeiwert des Kraftfahrzeugs strömungsgünstig gestaltet ist.

3. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verkleidung (7) aus einem steifen, wärmeleitenden Material hergestellt ist und zu beiden Seiten des Tunnels (11, 11a) am Fahrzeugboden (5, 5a) befestigt ist.

4. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Hüllstruktur ein Drahtgeflecht (2) vorgesehen ist.

5. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Abschirmanordnung ein mit Versteifungssicken (12) wenigstens im Bereich der Befestigungspunkte (8, 9) am Fahr­ zeugboden (5) versehenes Abschirmblech (3) vorgesehen ist, das unter Ausbildung eines Zwischenraumes (4) für eine Luftströmung zum Fahrzeugboden (5) in Abstand angeordnet ist.

6. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Tunnel (11a) an die Kontur der Abgasanlage (1) angepaßt ist und als Abschirmanordnung eine aus einem wärmeisolierenden Material hergestellte Matte (6) vorgesehen ist, die den Tunnel (11a) zwischen Abgasanlage (1) und Fahrzeugboden (5a) ausklei­ det.

7. Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Anschlußbereich der Abgasanlage (1) an einen Krüm­ mer des Verbrennungsmotors des Kraftfahrzeugs eine Durchtritts­ öffnung in der Abschirmanordnung (3, 4; 6) oder in der Verklei­ dung (7) vorgesehen ist.

8. Kraftfahrzeug nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchtrittsöffnung mittels eines lösbar befestigbaren Zusatzelementes verschließbar ist.