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Technisches Gebiet
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Die
vorliegende Offenbarung bezieht sich im Allgemeinen auf eine Motorgeräuschverringerungsvorrichtung
und insbesondere auf eine Teilverkleidung, die zu einer verbesserten
Geräuschbeschränkung führt.
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Hintergrund
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Das
Thema der Lärmbelästigung ist in den letzten Jahren
ein Kernpunkt in der Erdbewegungsindustrie geworden und hat einen
hochsignifikanten Einfluss auf diese gehabt. Rigide Geräuschanforderungen
für die Ausrüstung wurden weltweit angenommen,
was zu umfassenden Modifikationen bei den Fahrzeugen geführt
hat, im Bemühen den Lärm zu verringern, der während
ihres Betriebs erzeugt wird. Offensichtlich geht eine primäre
Quelle des Lärms von dem Motor des Fahrzeugs aus. Die logischste
Art und Weise den Lärm zu verringern, ist den Motor in
einer Verkleidung bzw. einem Gehäuse einzuschließen,
das mit einem Akustikschaum oder einem anderen geräuschabsorbierenden
Material ausgekleidet ist. Während diese Lösung
einfach genug erscheint, muss man jedoch die Kühlanforderungen
für den Motor und andere Antriebsstrangkomponenten, wie
beispielsweise Drehmomentwandler, Hydraulikpumpen etc. berücksichtigen,
deren Wärmetauscher durch die Luft gekühlt werden,
die durch das Motorgehäuse hindurchgeht. Es ist nicht unüblich, dass
die Belüftungsluft, die durch das Motorgehäuse eines
Erdbewegungsfahrzeugs hindurchgeht eine Wärmelast auf nimmt,
die ungefähr 20% der Motor- bzw. Ausgangsleistung entspricht.
Daher ist es eine absolute Notwendigkeit Öffnungen ausreichender Größe
in dem Gehäuse vorzusehen, um nicht nur die Temperatur
der Komponenten innerhalb des Gehäuses zu verringern, sondern
auch um einen Luftstrom durch einen Kühler und verschiedene
Wärmetauscher vorzusehen, um Strömungsmittel zu
kühlen, das intern durch den Motor und die zugehörigen Komponenten
zirkuliert.
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Dieser
Luftstrom wurde herkömmlicher Weise durch ein Axialgebläse
vorgesehen, das hinter oder vor dem Kühler und den Wärmetauschern
positioniert ist, um Umgebungsluft von außerhalb des Gehäuses
durch das Gehäuse und die Strömungsmittelkühlvorrichtungen
zu saugen. Anordnungen dieser Bauart wurden erfolgreich verwendet,
um einen großen Teil des Lärms zu dämpfen,
der einem Motorgehäuse entweicht. Da jedoch die Lärmanforderungen strenger
geworden sind, sind Probleme mit dieser Methode der der Lärmdämmung
aufgetreten. Ein logische Lösung für die strengeren
Anforderungen ist es, die Menge des geräuschabsorbierenden
Materials innerhalb des Gehäuses zu erhöhen und
die Anzahl und/oder Größe der Öffnungen
in dem Gehäuse, durch welche Lärm entweichen kann,
zu verringern. Geschieht dies, so wird der Strom von Kühlluft
in das Gehäuse bis zu einem Punkt der Unangemessenheit verringert.
Nicht nur der Luftstrom, der durch die Strömungsmittelkühlvorrichtungen
hindurchgeht, wird verringert, sondern auch der Luftstrom durch
das Gehäuse selbst wird verringert, was zu einem Gesamtanstieg
der Temperatur innerhalb des Abteils führt. Dies beeinflusst
zahlreiche temperaturempfindliche Komponenten, wie beispielsweise
die Lichtmaschine, die Einspritzanlage und verschiedene elektronische
Komponenten, wie beispielsweise Mikroprozessoren, nachteilig, die
in den Betrieb eines Motors durch moderne Motorentechnologie integriert worden
sind. Um den Luftstrom zu erhöhen, ist es allgemeine Praxis
geworden, einen Lüfter bzw. Ventilator vorzusehen, das
sich mit einer größeren Geschwindigkeit dreht.
Während dieser Lösung ein moderater Erfolg beschieden
war, haben die Bedingungen einen Punkt erreicht, wo die Ventilatorgeschwindigkeitsanforderungen
so groß sind, dass die Geräusche, die durch den
Ventilator erzeugt werden, den Motor als die dominante Geräusch-
bzw. Lärmquelle überholt hat, insbesondere bei
hohem Leerlauf mit einem motorgetriebenem Ventilator.
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Der
nächste Schritt in der Fortentwicklung der geräuschunterdrückten
Motorabteile führte zur Trennung von Kühler und
Strömungsmittelkühlvorrichtungen, einschließlich
des Ventilators, vom Motor und seinen zugehörigen Komponenten.
Ein derartiger Aufbau ist im
U.S.
Patent Nr. 3,866,580 , ausgegeben an Whitehurst et al.,
offenbart. Der Aufbau von Whitehurst sieht eine Wand zwischen den
Strömungs mittelkühlkomponenten und den motorbezogenen
Komponenten vor. Umgebungsluft außerhalb des Gehäuses
wird durch die Öffnungen in der Seite und auf der Oberseite
des Gehäuses durch einen motorgetriebenen Ventilator eingesaugt.
Der Luftstrom geht durch die Strömungsmittelkühlkomponenten
hindurch, die auf der Motorseite des Ventilators positioniert sind.
Das Gehäuse wird mit Umgebungsluft belüftet, die
von Lufteinlässen eingesaugt wird, die sich an der Rückseite
und den Seiten des Fahrzeugs positioniert sind, und zwar durch eine
Druckdifferenz, die durch die Beziehung zwischen der Motorauspuffleitung
und dem Gehäuseauspuffstutzen erzeugt wird. Wenn die Abgase
von dem Motor in den Auspuffstutzen ausgestoßen werden,
wird eine Druckdifferenz oder ein „Venture-Effekt" erzeugt,
der Luft durch das Motorgehäuse einsaugt. Dies erfordert
jedoch relativ große Öffnungen in dem Motorabteil,
um einen ausreichenden Luftstrom vorzusehen und auf diese Weise
wird die höchst effiziente Lärmdämmung
geopfert. Darüber hinaus ist der Luftstrom nicht steuerbar
und ist nur effektiv solange der Motor läuft. Mit einem
fest abgedichteten, geräuschunterdrückenden Motorgehäuse
kann der Temperaturanstieg, der innerhalb des Gehäuses
auftritt nachdem der Motor abgestellt wurde, zu einem vorzeitigen
Defekt von temperaturempfindlichen Komponenten, wie beispielsweise
Mikroprozessoren, führen.
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Ein
weiterer Aufbau, der getrennte Abteile für die motorzugehörigen
Komponenten und die Strömungsmittelkühlkomponenten
offenbart, ist in dem
U.S. Patent
Nr. 4,086,976 , ausgegeben an Holm et al., offenbart. Holm
ist hinsichtlich seiner Funktionsweise ähnlich zu Whitehurst
in Bezug auf das Verfahren zum Belüften der beiden Abteile.
Ein Umgebungsluftstrom wird durch das Strömungsmittelkühlabteil
durch einen motorgetriebenen Ventilator eingesaugt, und das Motorabteil
wird über einen ähnlichen Differentialdruck belüftet,
der durch den Strom der Abgase von einem Auspuffrohr des Motors
erzeugt wird. Eine Leitung erstreckt sich zwischen dem Motorabteil
und dem Abteil, das den motorgetriebenen Ventilator beherbergt,
so dass der Ventilator genutzt werden kann, um das Motorabteil zu
belüften. Dieser Aufbau weist die gleichen Mängel
auf, die im Hinblick auf den Aufbau von Whitehurst diskutiert wurden. Darüber
hinaus, da ein Ventilator eine volumetrische Strömungsvorrichtung
ist und der Luftdurchsatz durch die Leitung in den Ventilatoreinlassluftstrom eintritt,
muss die Ventilatorgeschwindigkeit über die Geschwindigkeit
hinaus erhöht werden, die ausreichend ist, um die Luftdurchsatzanforderungen
für die Strömungsmittelkühlvorrichtung
zu erfüllen, was zu einer Lärm- bzw. Geräuscheinbuße
beim Ventilator führt.
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Noch
ein weiterer Aufbau, der separate Abteile zwischen dem Motor und
den zugehörigen Antriebskomponenten und den Strömungsmittelkühlkomponenten
verwendet, ist in dem
U.S. Patent
Nr. 4,854,278 , ausgegeben an Honecker, und dem
U.S. Patent Nr. 5,692,467 ,
ausgegeben an Sahm et al., offenbart. Dieser Aufbau verwendet einen
Ventilator in dem Strömungsmittelkühlabteil, um
Luft von Öffnungen an der Vorderseite des Fahrzeugs durch
das Motorabteil und in die Strömungsmittelkühlabteil
zu saugen. Die Luft von dem Motorabteil wird dann mit der Umgebungsluft
vermischt, die durch die Oberseite des Strömungsmittelkühlkomponentenabteils,
die dem Ventilator und den Wärmetauschern vorgelagert ist,
eingesaugt wird. Wiederum weist der Aufbau viele der Mängel
auf, die im Hinblick auf die oben beschriebenen Aufbaue erläutert
wurden. Darüber hinaus sei bemerkt, dass die erwärmte
Temperatur von dem Motorabteil die Gesamttemperatur der Luft erhöht, die
durch die Strömungsmittelkühlvorrichtungen eingesaugt
wird. Da die Leistung eines Wärmetauschers proportional
zu der Differenz der Einlasstemperatur zwischen der Luft des Strömungsmittels
ist, wird Kühleffizienz geopfert.
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Die
vorliegende Offenbarung ist auf das Überwinden von einem
oder mehreren der Probleme oder Nachteile gerichtet, die im Stand
der Technik vorhanden sind.
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Zusammenfassung der Offenbarung
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In
einem Aspekt ist ein Fahrzeug offenbart, das ein Gehäuse
und eine Trennwand umfasst. Das Gehäuse definiert ein Motorabteil
und das Motorabteil umschließt einen Verbrennungsmotor.
Die Trennwand erstreckt sich von einem vorderen Teil des Motorabteils
zu einem hinteren Teil des Motorabteils. Das Motorabteil ist zumindest
in einen oberen Teil und einen unteren Teil durch die Trennwand
getrennt.
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In
einem weiteren Aspekt ist eine Geräuschverringerungsvorrichtung
für ein Fahrzeug mit einem Verbrennungsmotor offenbart.
Die Vorrichtung umfasst eine Trennwand, die sich im Allgemeinen
horizontal von einem vorderen Teil eines Motorabteils zu einem hinteren
Teil des Motorabteils erstreckt, wodurch das Motorabteil in einen
oberen Teil und einen unteren Teil unterteilt wird. Der obere Teil
des Motorabteils enthält zumindest Geräuschunterdrückungs- und
Kühlvorrichtungen und der untere Teil des Motorabteils
enthält zumindest den Motor und die Antriebsstrangkomponenten.
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In
einem weiteren Aspekt ist ein Verfahren zur Verringerung der Motorgeräusche
eines Fahrzeugs offenbart. Das Verfahren umfasst das Vorsehen eines
Verbrennungsmotors, der auf einem Fahrzeug getragen wird, und das
wesentliche Umschließen des Motors in einem Gehäuse,
das Vorsehen einer Trennwand innerhalb des Gehäuses, wobei
die Trennwand das Gehäuse in einen oberen Teil und einen
unteren Teil unterteilt, so dass der obere Teil des Motorabteils
Geräuschunterdrückungs- und Kühlvorrichtungen
enthält und der untere Teil des Motorabteils den Motor
und die Antriebsstrangkomponenten enthält.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 ist
eine Darstellung eines Fahrzeugs, in dem die vorliegende Erfindung
verwendet wird.
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2 ist
eine vergrößerte Ansicht eines Teils des Gehäuses
des Fahrzeugs, das in 1 gezeigt ist.
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3 ist
eine Draufsicht eines Teils des Gehäuses des Fahrzeugs,
das in 2 gezeigt ist.
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4 ist
eine vergrößerte Ansicht eines Teils des Gehäuses
des Fahrzeugs, das in 1 gezeigt ist, und zwar gemäß einem
alternativen Ausführungsbeispiel.
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5 ist
eine Seitenansicht eines Teils eines Gehäuses des Fahrzeugs,
das in 1 gezeigt ist, und zwar gemäß einem
alternativen Ausführungsbeispiel.
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6 ist
eine Seitenansicht eines alternativen Ausführungsbeispiels
einer Trennwand.
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Detaillierte Beschreibung
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Bezug
nehmend auf 1 ist ein Fahrzeug 10,
wie beispielsweise ein Raupentraktor 12 dargestellt. Der
Raupentraktor 12 umfasst einen Rahmen, der im Allgemeinen
als 14 gezeigt ist, und einen Motor 18 (schematisch
dargestellt), der auf dem Rahmen 14 angebracht ist. Der
Motor 18 steht antriebsmäßig im Eingriff
mit einem Getriebe oder Antriebsstrang, der mit einer Fahrgestellanordnung 16 gekoppelt
ist, um die Maschine über den Boden anzutreiben. Die Fahrgestellanordnung 16 einschließlich
einer rechten Seite, in 1 gezeigt, und einer linken Seite
(nicht dargestellt) ist an dem Rahmen 14 angebracht. Die
Fahrgestellanordnung 16 umfasst einen Längsträger 20 mit
einer darauf angebrachten vorderen Laufrolle 22 und einer
hinteren Laufrollen 24. Eine Vielzahl von Triebdreh- bzw.
Laufgestellrädern 28 ist unterhalb des Längsträgers 20 positioniert,
um die Maschine auf dem Raupenfahrgestell 26 zu tragen.
Ein Antriebskettenrad 30 ist über der Fahrgestellanordnung 16 positioniert
und antriebsmäßig mit dem Motor 18 gekoppelt.
Das Raupenfahrgestell 26 umfasst die Fahrgestellanordnung 16 und
steht in Eingriff mit dem Antriebskettenrad 30, der vorderen Laufrolle 22,
der hinteren Laufrolle 24 und den Laufgestellrädern 28.
Der Motor 18 ist innerhalb eines Gehäuses 32 untergebracht,
das ein Motorabteil 34 definiert. Innerhalb des Motorabteils 34 sind
eine Vielzahl von Antriebsstrangkomponenten, im Allgemeinen mit 23 bezeichnet,
einschließlich des Motors 18, eines Drehmomentwandlers
und eines Getriebes (nicht gezeigt) positioniert, die verwendet
werden, um Leistung an das Antriebskettenrad 30 zu liefern, welches
seinerseits den Raupentraktor 12 in Bewegung setzt.
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In 2 ist
eine vergrößerte Ansicht des Gehäuses 32 des
Traktors 12 dargestellt, der in 1 gezeigt
ist. Wie gezeigt, ist das Gehäuse 32 vorgesehen,
um den Motor 18 und die Antriebsstrangkomponenten 23 auf
sämtlichen Seiten abzudecken. Das Gehäuse umfasst
einen Gehäuserahmen 44 und ist konfigurierte um
Gehäuseplatten zu tragen und definiert die Außenumfassung
des Gehäuses 32. Das Gehäuse 32 umfasst
ein Paar von im Wesentlichen vertikal ausgerichteten Seitenplatten 36,
die einzeln um einen Anlenkungsmechanismus 38, jeweils
an ihrer Vorderkante 40, bewegbar sind. Es sollte erkannt werden,
dass das Gehäuse 32 auf dem Gehäuserahmen 44 so
angebracht sein kann, dass das gesamte Gehäuse 32 um
einen Anlenkungsmechanismus (nicht gezeigt) geschwenkt werden kann
oder so, dass die einzelnen Seitenplatten 36 relativ zu
dem Gehäuserahmen 44 in einer gewünschten
Richtung oder in einer geeigneten Art und Weise schwenkbar sind.
Wie gezeigt, kann die Seitenplatten 36 zwischen einer ersten,
geschlossenen Position (in 1 dargestellt)
und einer zweiten, offenen Position (in 2 dargestellt)
durch Bedienung einer Verriegelungsanordnung (nicht gezeigt) bewegt
werden. Die Platte 36 kann auch vollständig entfernt
werden, wenn dies erwünscht ist. Bei Öffnung wird
ein vollständiger oder beträchtlicher Zugang zum
Motor and den zugehörigen Antriebsstrangkomponenten 23, ebenso
wie anderer Komponenten darin, zur Wartung und Reparatur ermöglicht.
Wenn die Seitenplatten 36 geschlossen sind, wirken sie
als eine Teilabsperrung um die Geräusche einzudämmen,
die durch den Betrieb des Motors und der zugehörigen Komponenten
innerhalb des Gehäuses 32 erzeugt werden.
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Das
Gehäuse 32 umfasst ebenfalls eine im Allgemeinen
horizontale obere Platte 42, die mit dem Gehäuserahmen 44 verbunden
ist, oder alternativ direkt mit den Seitenplatten 36 verbunden
sein könnte. Die obere Platte 42 definiert die
obere Oberfläche 46 des Gehäuses 32.
Die obere Platte 42 ist an dem Gehäuserahmen 44 des
Traktors 12 in dem dargestellten Ausführungsbeispiel
befestigt. Es kann jedoch erkannt werden, dass die obere Platte 42 relativ
zu dem Gehäuserahmen 44 schwenkbar sein kann,
wenn dies erwünscht ist. Die obere Platte 42 umfasst
eine Vielzahl von Öffnungen 48, um einen Auspuffstutzen 50,
eine Lufteinlassanordnung 52 und andere motorzugehörige
Komponenten unterzubringen. Die obere Platte 42 kann ebenfalls Öffnungen 54 oder
Perforationen umfassten, die den Luftstrom in das Motorabteil 34 ermöglichen,
wie detaillierter unten beschrieben. Ein derartiger Aufbau ist Fachleuten
bekannt.
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Eine
vordere Platte oder vorderes Gitter 45 ist an der Vorderseite
des Traktors 12 auf einem vorderen Teil 92 des
Motorabteils 34 gelegen. Das vordere Gitter 45 definiert
ebenfalls die Vorderseite des Gehäuses 32 und
umfasst eine Vielzahl von Öffnungen durch das Gitter 45.
Wie durch die Pfeile 47 (in 3 gezeigt)
ange zeigt, ermöglichen die Öffnungen durch das
vordere Gitter 45, das Luft durch den Kühler 72 und
aus dem Motorabteil 34 austritt. Das vordere Gitter 45 kann
in einer Art und Weise bewegbar oder entfernbar sein, die ähnlich
der ist, die in Bezug auf die Seitenplatten 36 beschrieben
wurde, wenn dies erwünscht ist.
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Zusätzlich
zu dem Luftstrom durch die obere Platte 42, im Allgemeinen
durch die Pfeile 43 angezeigt, wird der Luftstrom in das
Motorabteil ebenfalls durch den hinteren Teil 56 des Gehäuses 32 erreicht. Umgebungsluft
von außerhalb des Gehäuses 32 kann zu
den Komponenten innerhalb des Motorabteils 34 über Öffnungen 58 an
dem hinteren Teil 56 des Gehäuses 32 übertragen
werden. Umgebungsluft könnte dann in das Motorabteil 34 strömen,
wie durch die Pfeile 60 gezeigt. Die Seitenplatten 36 können
Belüftungsvorrichtungen (nicht gezeigt) umfassten, die
Luftdurchgänge oder -kanäle definieren, die an
der Innenoberfläche 62 der Seitenplatten 36 angebracht
sind, die den Luftstrom von dem hinteren Teil 56 des Gehäuses 32 in
das Motorabteil 34 leiten. Darüber hinaus umfasst
jede Seitenplatte 36 zumindest ein Gitter 64 oder
eine Vielzahl von Gitter, die Öffnungen 66 oder
Perforationen umfassen, die es ermöglichen, dass Luft in
oder aus dem Motorabteil 34 strömt, wie im Allgemeinen
durch die Pfeile 68 gezeigt.
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Ebenfalls
innerhalb des Motorabteils 34 sind Strömungsmittelkühlvorrichtungen
positioniert, die im Allgemeinen mit 70 bezeichnet sind.
Die Strömungsmittelkühlvorrichtungen 70 umfassen
typischerweise einen Kühler 72 und eine Ventilatoranordnung 74 zum
Kühlen von Wasser oder anderen Strömungsmitteln,
die durch den Motor 18 zirkuliert werden. Die Strömungsmittelkühlvorrichtungen 70 können
zusätzliche Wärmetauscher (nicht gezeigt) für
Strömungsmittel umfassen, die durch das Getriebe oder andere
Hydrauliksysteme zirkulieren. Das Motorabteil 34 enthält
ebenfalls einen Auspuffdämpfer 76 (oder andere
Geräuschunterdrückungsvorrichtungen) und Abgasreinigungs-
oder -filtervorrichtungen, wie beispielsweise einen Dieselpartikelfilter
(nicht gezeigt) und eine Eintrittsluftfilteranordnung 52.
Der Auspuffdämpfer 76 und die Eintrittsluftfilteranordnung 52 werden
im Allgemeinen als Geräuschunterdrückungsvorrichtungen
bezeichnet, die im Allgemeinen bei 71 angezeigt sind.
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Gemäß dem
in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist
das Gehäuse 32 in zwei Abteile durch eine Trennwand 78 unterteilt.
Die Trennwand 78 trennt das Motorabteil 34 in
einen oberen Teil 80 und einen unteren Teil 82.
Der untere Teil 82 des Motorabteils 34 enthält
hauptsächlich die Antriebsstrangkomponenten, die im Allgemeinen
mit 23 bezeichnet sind. Der obere Teil 80 des
Motorabteils 34 enthält hauptsächlich
die Strömungsmittelkühlvorrichtungen 70,
die Geräuschunterdrückungsvorrichtungen, wie beispielsweise
den Auspuffdämpfer 76, die Luftfilteranordnung 52 und
einen Dieselpartikelfilter. Abhängig von der Anordnung
und der Konfiguration des Motors 18 ist es möglich,
dass Komponenten, die zu den Abgasturbolader (nicht gezeigt) des Motors 18 gehören,
entweder in dem oberen Teil 80 oder dem unteren Teil 82 des
Motorabteils 34 positioniert sein könnten.
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In 3 ist
eine schematische Draufsicht eines Teils des Gehäuses 32 dargestellt.
Wie in den 2 und 3 gesehen
werden kann, ist die Trennwand 78 eine im Wesentlichen
horizontale Platte, die aus einem Blech besteht. Es kann jedoch
erkannt werden, dass die Trennwand 78 aus irgendeinem geeigneten
Material bestehen kann. Die Trennwand 78 besitzt, wie gezeigt,
eine Dicke von ungefähr 3 bis 5 Millimetern, kann jedoch
irgendeine Dicke aufweisen, entsprechend den exakten Aufbaucharakteristiken
eines bestimmen Fahrzeugs, in dem die Trennwand 78 installiert
ist. Darüber hinaus ist die Dicke der Trennwand 78 eine
Funktion des Raums der zwischen den verschiedenen Komponenten verfügbar
ist, die innerhalb des Motorabteils 34 gelegen sind.
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Die
Trennwand 78 erstreckt sich von einem vorderen Teil des
Motorabteils 34 zu einem hinteren Teil des Motorabteils 34.
An der vorderen Position 92 des Motorabteils 34 ist
es bevorzugt, dass die Trennwand 78 eine kurze Distanz
entfernt von dem Kühler 72 endet. An dem hinteren
Ende 94 des Motorabteils 34 endet die Trennwand 78 an
oder nahe der Feuerschutzwand 84. Die Trennwand 78 erstreckt
sich ebenfalls über die Breite W des Gehäuses 32 zwischen
den gegenüberliegenden Seitenplatten 36 des Gehäuses 32 hinweg.
Insbesondere erstreckt sich die Trennwand 78 von einer
ersten Seite 88 des Gehäuses 32 zu der
zweiten, gegenüberliegenden, Seite 90 des Gehäuses 32.
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Die
Trennwand 78, wie sind in den 2 und 3 gezeigt
ist, ist im Wesentlichen horizontal und im Wesentlichen ebenflächig über
ihre Breite hinweg, umfasst jedoch auch einen oder mehrere gestufte Teile 86.
Die gestuften Teile 86 sind hauptsächlich enthalten,
um die verschiedenen Komponenten unterzubringen, die innerhalb des
Motorabteils 34 enthalten sind. Insbesondere umfasst die
Trennwand 78 die gestuften Teile 86, um die Konfiguration
und die Positionen des Motors 18 und der Antriebsstrangkomponenten 23 unterzubringen,
ebenso wie der Geräuschunterdrückungsvorrichtungen 71 und
der Strömungsmittelkühlvorrichtungen 70.
Wie gezeigt, ruht zumindest ein Teil der Trennwand 78 auf
einer Ventilabdeckung (nicht gezeigt) des Motors 18. Als solches
liefert der Motor 18 eine strukturelle Abstützung
für die Trennwand 78. Falls erwünscht,
kann die Trennwand 78 auf Streifen (nicht gezeigt) oder
anderen Strukturen getragen werden, die die Trennwand 78 über
ihre Breite hinweg tragen. Durchlässe 96 können
durch die Trennwand 78 gebildet sein, um es zu ermöglichen,
dass der Motor 18 und die Antriebsstrangkomponenten 23 mit
den Geräuschunterdrückungsvorrichtungen 71 und
den Strömungsmittelkühlvorrichtungen 70 verbunden
sind. Zusätzlich können weitere Durchlässe 96 in
der Trennwand 78 vorhanden sein, um andere Komponenten
innerhalb des Motorabteils 34 unterzubringen, die sich
zwischen dem oberen Teil 80 des Motorabteils 34 und dem
unteren Teil 82 des Motorabteils erstrecken.
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Es
sollte erkannt werden, dass die exakten Materialien, der Aufbau,
die Form und der Ort derartiger Abdichtungsmechanismen nicht im
Detail beschrieben werden, da sie im Allgemeinen in der Technik
bekannt sind oder deren Verwendung Fachleuten des Gebiets offensichtlich
wäre.
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Industrielle Anwendbarkeit
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Beim
Betrieb eines Motors 18 werden typischerweise hohe Niveaus
an Wärme und Lärm innerhalb des Motorabteils 34 erzeugt,
wie oben beschrieben. Wie jedoch ebenfalls oben beschrieben wurde, ermöglicht
ein abgetrenntes Luftsystem keine ausreichende Kühlung
des Motors, während ein ausreichendes Niveau der Geräuschverringerung
aufrechterhalten wird. Dies wird jedoch durch die Verwen dung der
Trennwand 78 gemäß den dargestellten Ausführungsbeispielen
erreicht. Die Trennwand ist so positioniert, dass sie das Motorabteil 34 in
einen oberen Teil 80 und einen unteren Teil 82 trennt,
wodurch ein halbabgetrenntes Luftsystem erzeugt wird.
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Gemäß den
dargestellten Ausführungsbeispielen ist der Motor 18 relativ
niedrig in dem Chassis positioniert. Daher kann die Anordnung der
Trennwand 78 unterhalb der Öffnungen 66 des
Gitters 64 der Seitenplatten 36 sein. Die Anordnung
der Trennwand 78 über dem Motor 18 auf
diese Art und Weise, verringert und hindert Motorgeräusche
am Entweichen durch das Gehäuse 32 durch die Öffnungen 66 des
Gitters 64 der Seitenplatten 36. Darüber
hinaus trennt die Trennwand 78 ferner den Motor 18 von
der oberen Platte 42 ab, um dadurch den Durchgang von Geräuschen
durch die Öffnungen 54 darin zu begrenzen. Auf
diese Weise wird das Motorgeräusch im Wesentlichen unterhalb
der Trennwand 78 zurückgehalten, und zwar ohne
den Luftdurchsatz, wie unten beschrieben, wesentlich zu begrenzen.
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Die
Geräuschmenge, die dem Fahrzeug 10 entspringt
und insbesondere dem Motorabteil 34 kann ferner durch den
Einsatz von Geräuschregelungsmaterialien in Verbindung
mit der Trennwand 78 verringert werden. Genauer gesagt,
ist wie in 4 gezeigt, die Trennwand 78 auf
zumindest einer Oberfläche mit einem Lärmminderungsmaterial 98 bedeckt.
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Geräuschminderungsmaterial 98 auf
einer unteren Oberfläche 102 der Trennwand 78 angebracht. Es
kann erkannt werden, dass das Geräuschminderungsmaterial 98 auf
einer oberen Oberfläche 100 der Trennwand 78 angebracht
sein könnte oder auf sowohl der oberen Oberfläche 100 als
auch der unteren Oberfläche 102 der Trennwand 78.
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Wie
ebenfalls in 4 gesehen werden kann, kann
ein Teil der Platten 36, 42 und der Gehäuserahmen 44 des
Gehäuses 32 ebenfalls mit dem Geräuschminderungsmaterial 98 abgedeckt
sein. Wie gezeigt, ist das Geräuschminderungsmaterial 98 auf
der Innenoberfläche 62 der Seitenplatte 36 angeordnet,
die den Seitenkanten der Trennwand 78 entspricht, so dass
wenn die Seitenplatte 36 geschlos sen wird, das Geräuschminderungsmaterial 98 auf der
Seitenplatte 36 gegen die Kanten der Trennwand 78 anstößt,
wodurch die Geräusche unterhalb der Trennwand 78 „eingeschlossen"
werden. Daher ist der untere Teil 82 des Motorabteils 34,
wo die lautesten Komponenten des Fahrzeugs 10 untergebracht sind,
zumindest teilweise von dem oberen Teil 80 des Motorabteils 34 abgetrennt.
Es kann erkannt werden, dass zusätzliches Geräuschminderungsmaterial 98 irgendwo
auf den Seitenplatten 36 angebracht werden kann oder innerhalb
des Motorabteils 34, um die Gesamtmenge an Geräuschen
zu verringern ohne den Luftstrom durch das Abteil 34 zu
beschränken. Daher ist es bevorzugt, dass das Geräuschminderungsmaterial 98 nicht
das Gitter 64 bedeckt.
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Das
Geräuschminderungsmaterial 98 kann irgendein Material
sein, das imstande ist, Geräusche zu verringern oder Schallwellen
von dem Motor 18 und den Antriebsstrangkomponenten 23 abzulenken. Die
Materialien 98 sollten imstande sein, Temperaturen und
anderen Bedingungen zu widerstehen, die innerhalb des Motorabteils 34 angetroffen
werden. Beispiele von Geräuschminderungsmaterialien 98, die
gemäß der Offenbarung hierin verwendet werden können,
sind Schaumstoff bzw. -gummi, offenzelliger Schaum oder Glaswolle.
Die Geräuschminderungsmaterialien 98 können
eine erwünschte Dicke aufweisen, wie sie in den hierin
beschriebenen Ausführungsbeispielen verwendet wird. Es
sollte erkannt werden, dass irgendeine Kombination dieser Materialien
als Geräuschminderungsmaterialien 98 verwendet
werden könnte oder irgendein anderes geeignetes Material
könnte ebenfalls verwendet werden, ohne den Rahmen dieser
Offenbarung zu verlassen.
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Um
zu verringern oder zu verhindern, dass Wärme von dem unteren
Teil 82 des Motorabteils 34 den oberen Teil 80 des
Motorabteils 34 erreicht, umfasst die Trennwand 78 zumindest
eine Oberfläche, die mit einem wärmeabweisenden
bzw. temperaturbeständigem Material 104 bedeckt
ist. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist das temperaturbeständige
Material 104 an der oberen Oberfläche 100 der
Trennwand 78 angebracht. Es kann erkannt werden, dass das
temperaturbeständige Material 104 an der unteren
Oberfläche 102 der Trennwand 78 oder an
sowohl der oberen Oberfläche 100 als auch der unteren
Oberfläche 102 der Trennwand 78 angebracht
sein könnte. Darüber hinaus könnte, wenn dies
erwünscht ist, ein Teil der Platten 36, 42 und
der Gehäuserahmen 44 des Gehäuses 32 mit
dem temperaturbeständigen Material 104 bedeckt
sein. Wie gezeigt, ist das temperaturbeständige Material 104 hauptsächlich
in dem oberen Teil 80 des Motorabteils 34 angeordnet,
um die heißesten Komponenten von dem Rest des Motorabteils 34 abzutrennen.
Die anderen Teile des Gehäuses 32 können
jedoch (vollständig oder teilweise) mit dem temperaturbeständigen
Material 104 bedeckt sein, wenn dies erwünscht ist.
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Gemäß den
dargestellten Ausführungsbeispielen und im Gegensatz zum
Stand der Technik verringert die Trennung des Motors 18 und
der zugehörigen Komponenten von den Kühlkomponenten nicht
die Gesamtkühlungs- und Geräuschverringerungsleistung
des Fahrzeugs 10. Die Kühlung und die Geräuschverringerung
wird mit den Aufbauen verbessert, die in den dargestellten Ausführungsbeispielen
gezeigt sind. Die Geräuschverringerung wird wie oben beschrieben
bewerkstelligt. Die Kühlung wird in dem unteren Teil 82 des
Motorabteils durch den Durchlauf von Umgebungsluft bewerkstelligt,
die an die Komponenten innerhalb des unteren Teils 82 des
Motorabteils 34 über Öffnungen 58 and
dem hinteren Teil 56 des Gehäuses 32 übertragen
wird. Diese Umgebungsluft strömt in das Motorabteil 34,
wie durch die Pfeile 60 in 2 gezeigt.
Die Luft geht von dem hinteren Teil 56 an dem Motor 18 vorbei
und durch den Kühler 72 hindurch. Darüber
hinaus tritt Umgebungsluft in den oberen Teil 80 des Motorabteils 34 durch
die Öffnungen 54 in der oberen Platte 42 und
durch die Öffnungen 66 des Gitters 64 der Seitenplatten 36 und
durch den Kühler ein. Diese Luft, welche herkömmlicherweise
durch den Motor 18 erwärmt werden würde,
ist von den „heißen" Bereichen innerhalb des Motorabteils 34 durch
die Trennwand 78 abgetrennt. Daher ist dies kühlere Luft,
die an die Strömungsmittelkühlvorrichtungen 70 geliefert
wird, als sie bei Verwendung herkömmlicher Mechanismen
wäre.
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Gemäß einem
alternativen Ausführungsbeispiel, das in 5 gezeigt
ist, wird ein Fahrzeug 10 verwendet, das im Wesentlichen
dem ähnlich ist, das oben beschrieben wurde. Die Geräuschunterdrückungsvorrichtungen 71 sind
jedoch innerhalb eines Wärmebehälters, im Allgemeinen
mit 106 bezeichnet, innerhalb des Wär meabteils 34 gelegen.
Der Wärmebehälter 106 umfasst im Allgemeinen
vertikal ausgerichtete Platten 110, die die Komponenten
in dem oberen Teil 80 des Motorabteils 34 umgeben. Die
Platten 110 können sich zu der oberen Platte 42 erstrecken
oder zu einem Punkt unterhalb der oberen Platte 42. Der
Wärmebehälter 106 wird an seinem unteren
Teil 108 durch die Trennwand 78 definiert.
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Der
Wärmebehälter 106 wird hauptsächlich für
Fahrzeuge konfiguriert, die zusätzliche Nachbehandlungskomponenten
im Zusammenhang mit der Erfüllung höherer Abgasbegrenzungsregulierungen und
-standards umfassen. Beispielsweise werden zukünftige Fahrzeuge
zur Verringerung von Emissionen Partikelfilter und Katalysatoren
umfassen. Partikelfilter erfordern typischerweise Erneuerungen,
was in einigen Fällen dazu führt, dass die Filtertemperatur auf
ein sehr hohes Niveau erhöht wird. Daher kann der Wärmebehälter 106 verhindert,
dass zusätzliche an den unteren Teil 82 des Motorabteils 34 übertragen
wird. Das Verhindern der Übertragung von Wärme
auf den unteren Teil 82 des Motorabteils 34 ist ebenfalls
nützlich, um zu verhindern, dass die Wärme wärmeempfindliche
Komponenten, wie beispielsweise elektronische Komponenten (Mikrochips
etc.) beschädigt. Darüber hinaus wird der Einsatz
des Wärmebehälters 106 die Wärmeübertragung
auf den Kühler 72 begrenzen. Daher wird die zusätzliche Wärme,
die innerhalb des Motorabteils 34 erzeugt wird, die Kühlfunktion
des Kühlers 72 nicht wesentlich beeinflussen.
Zusätzlich können die Platten 110 des
Wärmebehälters 106 mit dem temperaturbeständigen
Material 104 bedeckt sein, wie oben beschrieben, um die
Wärmemenge weiter zu verringern die von dem Wärmebehälter 106 übertragen
wird.
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In 6 ist
ein alternatives Ausführungsbeispiel einer Trennwand 112 dargestellt.
Die Trennwand 112 definiert eine gefaltete bzw. gewundene Oberfläche,
die im Allgemeinen mit 114 bezeichnet ist. Wie gezeigt
wird die gewundene Oberfläche 114 der Trennwand 112 durch
eine Vielzahl von Kanten 116 definiert. Die Kanten 116 sind
relativ zu einer horizontalen Achse gewinkelt, so dass die Schallwellen, die
von dem Motor 18 und den Antriebsstrangkomponenten 23 ausströmen,
abgelenkt und umgeleitet werden, wenn sie die Trennwand 112 kontaktieren. Darüber
hinaus kann die Trennwand 112 mit Geräuschminderungsmaterialien 98 und/oder temperaturbeständigen
Materialien 104 so wie oben beschrieben bedeckt sein. Aufgrund
der räumlichen Beschränkungen zwischen dem oberen
Teil 80 des Motorabteils 34 und dem unteren Teil 82 des
Motorabteils 34 ist es bevorzugt, dass die Trennwand 112 relativ
dünn ist, ungefähr 3–5 mm, wie oben beschrieben
wurde.
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Es
sollte erkannt werden, dass die obige Beschreibung lediglich illustrativen
Zwecken dienen soll und nicht den Rahmen der vorliegenden Offenbarung in
irgendeiner Weise beschränken soll. Fachleute werden daher
erkennen, dass andere Aspekte, Ziele und Vorteile der Offenbarung
bei einer Untersuchung der Zeichnungen, der Offenbarung und angefügten Ansprüche
erhalten werden können.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Ein
Fahrzeug einschließlich eines Gehäuses und einer
Trennwand ist offenbart. Das Gehäuse definiert ein Motorabteil
und das Motorabteil umschließt einen Verbrennungsmotor.
Die Trennwand erstreckt sich von einem vorderen Teil (92)
des Motorabteils zu einem hinteren Teil des Motorabteils. Das Motorabteil ist
zumindest teilweise in einen oberen Teil (80) und einen
unteren Teil (82) durch die Trennwand unterteilt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - US 3866580 [0004]
- - US 4086976 [0005]
- - US 4854278 [0006]
- - US 5692467 [0006]