DE3016673A1 - Geraeuscharme brennkraftmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine geräuscharme Brennkraftmaschine, bei der die unmittelbar körperschallerregten Teile« und zwar der die Kurbelwellen-Haupt lager tragende Triebwerke·-. träger samt Zylinderkopf und angebauten Hilfsaggregaten, über mindestens ein am Triebwerksträger befestigtes körpersehallisolierendes Element mit dem bis über die Kurbelwellenmitte hochgezogenen Kurbelgehäuse verbunden sind und bei der die über dem Kurbelgehäuse befindlichen körperschallerregten Teile eine schalldämmende Verkleidung aufweisen.

Lurch die elastische Aufhängung der hauptsächlich körperschallerzeugenden Teile wie Triebwerksträger und Zylinderkopf samt angebauten Hilfsaggregaten in dem Über die Kurbelwellenmitte hochgezogenen Kurbelgehäuse ist dieses weitge*- hend fei von Körperschall und seine Schallabstrahlung daher ausreichend klein. Ba aufgrund der logarithmischen Addition von Schallquellen eine wesentliche Verminderung des SehallpegelB erst auftritt, wenn möglichst alle körperschallführenden Bauteile an der Schallabstrahlung gehindert werden, ist es notwendig, auch den verbleibenden Oberteil der Brennkraftmaschine, also die über dem Kurbelgehäuse befindlichen körperschallerregten Teile abzukapseln, bzw. an der Schallabstrahlung zu hindern. Bei der in der DE-OS 26 12 182 beschriebenen Anordnung werden die über dem Kurbelgehäuse befindlichen körperschallerregten Teile des Motors mit einer an Motorgehäuse und Schwungradgehäuse befestigten schalldämmenden Verkleidung umgeben. Diese zusätzlich angebrachte Abkapselung bewirkt zwar eine gute schallmäßige Abschirmung der über dem Kurbelgehäuse befindlichen Teile, bedeutet aber für die Brennkraftmaschine zusätzlich anzubringende Teile und somit ein erhöhtes Gewicht sowie eine Vergrößerung der Außenabmessungen. Außerdem muß bei einer auf diese Weise erfolgenden Abkapselung zusätzlich für eine ausreichende Belüftung und Kühlung des von der Brennkraftmaschine erwärmten Innenraumes der Kapsel, sowie durch Anordnung von leicht entfernbaren Deckeln oder ähnlichem für eine gute Zugänglichkeit der zu wartenden Aggregate gesorgt werden.

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Aus der AT-PS 350*.855 ist es bei einem Motor der eingangs genannten Art auch bekannt, die Ansaug- und die Auspuffleitung vor dem Durohtritt durch die Kapsel je mit einem körperschallisolierenden Zwischenglied eu versehen und die aus der Kapsel herausragenden Rohrteile am Kurbelgehäuse abzustützen. Hierbei ist zusätzlich zur schalldämmenden Verkleidung ein relativ großer Aufwand für die Abstützung der Rohre erforderlich«,

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, den Aufwand an mit der Schallisolierung der Brennkraftmaschine im Zusammenhang stehenden Teilen, insbesondere auch den zur Verkleidung zusätzlichen Teilen, zu senken und die Zugänglichkeit der zu wartenden Aggregate zu erhöhen.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß über dem Kurbelgehäuse befindliche, an körperschallerregten Teilen befestigte, nicht kraftführende Teile, wie z.B. das Zuleitungsrohr für die luft oder das Kraftstoffluftgemisch, oder der Kipphebeldeckel, von den kraftführenden Teilen, an denen er bzw. sie befestigt ist bzw. sind, wie z.B. dem Zylinderkopf in an sich bekannter Weise körperschallmäßig isoliert ist, baw. sind und so ausgebildet ist bzw. sind, daß er bzw. sie körperschallmäßig nicht isolierte Motorteile, die außerhalb seines eigentlichen Funktionsbereiches bzw. ihrer eigentlichen Punktionsbereiche liegen, unter Bildung zusätzlicher Teile der schalldämmenden Verkleidung zumindest teilweise überdeckt bzw. überdecken. Auf diese Weise wird die Anzahl der Teile, die Körperschall führen und damit Körperschall abstrahlen und auch die Anzahl der Teile, die zur Abkapselung der schallabstrahlenden Teile zusätzlich zu den an sich am Motor vorhandenen Teilen angebracht werden müssen? verringert. Weiters sind zusätzliche Teile zur Abstützung ν der die Kapsel durchsetzenden Rohre am Motor nicht erforderlich.

In weiterer Ausführung der Erfindung erfolgt die körperschallmäßige Isolierung über separate Dicht- und Befestigungselemente, die zumindest teilweise aus elastischem kör-

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perschalldämmendem Material bestehen. Dadurch ist gewährleistet, daß die über elastische Sichtelemente körperschallmäßig abgekoppelten Teile nicht durch die Befestigungselemente wieder Körperschall übertragen bekommen und somit die Wirkung der Körperschallisolierung beeinträchtigt wird.

Gemäß einer besonderen Ausführung der Erfindung sind zwischen dem Zuleitungsrohr für die Luft oder das Kraftstoffluftgemisch und dem Zylinderkopf körperschalldämmende und dichtende Zwischenringe z.B. aus Gummi, Torgesehen. Dadurch ist das Zuleitungsrohr als Ganzes körpersehallmäßig vom Zylinderkopf isoliert und kann somit selbst zur Schallabschirmung des Zylinderkopfes verwendet werden. Auf diese Weise wird durch die günstige Ausbildung eines vorhandenen Teiles ein gewicht- und volumenvergrößernder zusätzlicher Teil eingespart. .

Die körperschalldämmenden Zwischenringe können gemäß einer bevorzugten Ausführung der Erfindung das Zuleitungsrohr mit einem in den Einlaßkanal des Zylinderkopfes gepreßten kurzen Rohr verbinden. Durch das Einpressen des kurzen Rohrstückes in den Zylinderkopf wird die Anbringung der erfindungsgemäßen Zuleitungsrohrisolierung vereinfacht.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist das Zuleitungsrohr an beiden Endenüber je einen den Zylinderkopf etwa U-förmig umgreifenden Teil mittels körperschalldämmender Elemente am Zylinderkopf befestigt. Diese beiden U-förmigen Teile bewirken einerseits die Schallabschirmung der Zylinderkopfstlraflächen und ermöglichen andererseits eine sichere und körpersohallmäßig isolierte Befestigung des Zuleitungsrohres an einer geeigneten Stelle des Zylinderkopfes.

Besonders bei der, bei einem Motor mit einem von den Abgasen betriebenen Turbolader erfindungsgemäß ebenfalls möglichen Ausführung eines der beiden U-förmigen Teile als Verbindungskrümmer vom Zuleitungsrohr zum Turbolader, ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Befestigung des Zuleitungsrohres über die beiden U-förmigen Teile an der dem Zuleitungsrohr gegenüberliegenden Seite des Zylinder-

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kopfes erfolgt. Die zur Befestigung dienenden körperschalldämmenden Elemente stützen auf diese Weise bei aufgeladenen Motoren die durch den Aufladedruck entstehende Kraft, die das Zuleitungsrohr von den Rohrstutzen auf denen es sitzt abdrucken würde, ab.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist das Zuleitungsrohr samt den beiden U-förmigen Teilen mit einer Dichtlippe z.B» aus Gummi gegen das Kurbelgehäuse abgedichtet. Durch diese umlaufende Dichtlippe wird der Schallaustritt zwischen dem Kurbelgehäuse und dem Zuleitungsrohr samt den beiden TJ-fÖrmigen Teilen verhindert.

Die Durchführung des Kühlwasser-Zuführungsschlauches und bzw. oder Kühlwasserableitungsschlauches zum Zylinderkopf kann erfindungsgemäß in gegenüber dem Schlauchquerschnitt verkleinerten Erweiterungen der Trennfuge zwischen Zuleitungsrohr und einem der TJ-förmigen Teile erfolgen. Ein für diese Zwecke üblicherweise verwendeter elastischer Schlauch kann so auf einfache Weise zwischen dem Zuleitungsrohr und einem der U-förmigen Teile geklemmt werden, was eine gute schalldichte Durchführung ergibt.

In weiterer Ausführung der Erfindung ist es auch möglieh, daß der Kipphebeldeckel mit einer umlaufenden körperschalldämmenden Dichtung gegen den Zylinderkopf abgedichtet und an diesem mittels Schrauben und körpersehalldämmender Zwischenlagen befestigt ist. Dies bedeutet eine weitere vorteilhafte Anwendung des erfindungsgemäßen Gedankens, nämlich vorhandene Teile körperschallmäßig zu isolieren und als Abschirmung für körperschallführende Teile zu verwenden. Die körperschalldämmenden Zwischenlagen an den Schrauben gewährleisten, daß nicht wieder Körperschall auf den vom Zylinderkopf mit einer umlaufenden Dichtung bereits isolierten Kipphebeldeckel tibertragen wird. Der isolierte Kipphebeldeckel dient also somit selbst zur Schallisolierung des Zylinderkopfes und der Ventilbetätigungselemente.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der Rand des Kipphebeldeckels über die körperschalldämmende Dichtung hinaus

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nach unten gezogen und. mit einer Dichtung gegen das Zuleitungsrohr und die beiden TJ-förmigen Teile abgedichtet. Auf diese Weise ist aucti an dieser Stelle der Schallaustritt verhindert.

Anhand der in den Zeichnungen vereinfacht dargestellten Ausführungsformen soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigt:

Pig. 1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäß

ausgeführten Brennkraftmaschine, Fig. 2 einen Horizontalschnitt entlang der Linie

H-II in Fig. 1,
Fig. 3 einen Vertikalschnitt entlang der Linie

TII-III in Fig. 1,

Fig. 4 eine Seitenansicht einer anderen Ausführung einer Brennkraftmaschine gemäß der Erfindung und
Fig. 5 einen Horizontalschnitt entlang der Linie

. V-V in Fig. 4.

Die in den Fig. 1, 2 und 3 dargestellte Brennkraftmaschine besteht aus einem Triebwerksträger 1, der zusammen mit hier nicht näher dargestellten Elementen wie Zylinder,Zylinderköpf 35!Kurbelwelle und Kurbelwellenlager, sowie den im wesentlichen am Zylinderkopf angebrachten nicht dargestellten Ventilen und Ventilbetätigungselementen den kraftführenden Teil des Motors bildet. Es ist dies auch der unmittelbar kSrpersehaller— regte Teil des Motors. Der Triebwerksträger 1 ist über körperschallisolierende Elemente 2 in nicht näher dargestellter Weise etwa in Höhe der Kurbelwellenmitte 3 mit dem bis über die Kurbelwellenmitte 3 hochgezogenen Kurbelgehäuse 4 schwingungselastisch verbunden. Am oberen Rand 5 weist das Kurbelgehäuse 4 ein umlaufendes Dichtelement 6 auf, welches das Kurbelgehäuse 4 nach oben öldicht abschließt. Das Zuleitungsrohr 7 ist über körperschalldämmende und dichtende Zwischenringe 8 gegen ein in den Zylinderkopf 35 eingepreßtes kurzes Rohrstück 9 körperschallmäßig isoliert. Das Zuleitungsrohr 7 ist weiters an seinen beiden Enden 11 und

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12 mit je einem den Zylinderkopf 35 etwa U-förmig umgreifenden Teil 13 bzw. 14 verbunden. Über diese TJ-förmigen Teile

13 und 14 ist das Zuleitungsrohr 7 mittels körperschalldämmender Elemente 15 und 16 am Zylinderkopf 35 direkt bzw. über einen Befestigungswinkel 17 befestigt. Die U-förmigen Teile 13 und 14 sind ebenso wie das Zuleitungsrohr 7 am über dem Kurbelgehäuse 4 vorstehenden Motorteil nach unten gezogen und gemeinsam mit dem ZuIeitungsrohr 7 mittels der umlaufenden Dichtung 10 gegen den oberen Rand 5 des Kurbelgehäuses abgedichtet. So wie das Zuleitungsrohr 7 schirmen also auch die U-förmigen Teile 13 und 14 die seitliche Schallabstrahlung von den über dem Kurbelgehäuse 4 befindlichen körperschallerregten Teilen ab.

Die an der dem Zuleitungsrohr 7 gegenüberliegenden Seite angebrachten Auspuffkrümmer 18 werden von einem Schallschutzschild 19» welcher über die U-förmigen Teile 13 und und somit über die körperschallisolierenden Elemente 15 und 16 am Zylinderkopf 35 befestigt ist, körperschallmäßig abgeschirmt .

Wie in Pig. 3 ersichtlich, ist der Kipphebeldeckel 20 gegenüber dem Zylinderkopf 35 durch eine umlaufende körperschalldämmende Dichtung 21 isoliert und abgedichtet. Die Befestigung des Kipphebeldeckels 20 erfolgt über Schrauben 22, welche über eine Unterlagscheibe 23 auf eine körperschalldämmende Zwischenlage 24 wirken. Auf diese Weise wird verhindert, daß in den über die Dichtung 21 körperschallisolierten Kipphebeldeckel 20 durch die Schrauben 22 Körperschall eingeleitet wird. Dadurch ist also der Kipphebeldeckel 20 zu einem schallabschirmenden Bauteil für die darunter liegenden, nicht dargestellten Ventile und Ventilbetätigungselemente und den Oberteil des Zylinderkopfes 35 geworden. Weiters ist der Rand 25 des Kipphebeldeckels 20 über die körperschalldämmende Dichtung 21 hinaus nach unten gezogen. Das Zuleitungsrohr 7 und die beiden U-förmigen Teile und H bilden mit ihren oberen Kanten eine umlaufende Dichtfläche, gegen welche der Rand 25 des Kipphebeldeckels 20

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mittels der Dichtung 2.6 abdichtet. Der nach unten gezogene Rand 25 wird an der Seite der Auspuffkrümmer 18 vom Schallschutzschild 19 überdeckt. Dieser weist an seiner Innenseite eine hitzebeständige schallabsorbierende Verkleidung 31 auf und ist an den U-förmigen Teilen 13 und 14 über die körperschallisolierenden ElementeΊ5 und 16am Zylinderkopf 35 befestigt. Die durch die Spalte 32 und 33 im Schallschutzschild 19 aufsteigende Luft kühlt den Innenraum des Schallschutzschildes 19 und verhindert somit eine unzulässige Erwärmung.

Die Spalte 32 und 33 stellen gleichzeitig Schalldämpfstrecken dar, sodaß der Schallaustritt an diesen Stellen weitgehend verhindert wird. TJm ein Aufsteigen der erwärmten Kühlluft unter den nach unten gezogenen Rand 25 des Kipphebeldeckels 20, was eine unzulässige Erwärmung der Dichtung 21 bedeuten könnte, zu verhindern, ist an dieser Stelle ein Ablenkblech 34 angebracht. In den Fig. 1 und 2 ist auch die Durchführung -der Kühlwasserzuführungs- und -ableitungs-8chläuche 27 und 28 dargestellt. Durch die in der Trennfuge 12' zwischen dem Zuleitungsrohrende 12 und dem U-fö'rmigen Teil 14 vorgesehenen, gegenüber dem Schlauchquerschnitt verkleinerten Erweiterungen der Trennfuge .12· ist es möglich» die gebräuchlichen elastischen Schläuche auf einfache Weise zu klemmen und damit eine schalldichte Durchführung der Kühlwasserschläuche 27 und 28 zum Zylinderkopf zu eichern.

Bei der in den Fig. 4 und 5 dargestellten Ausführungsform einer geräuscharmen Brennkraftmaschine ist an der Seite der Auspuffkrümmer 18 ein am Kurbelgehäuse 4 befestigter Abgasturbolader 29 vorgesehen. Der eine der beiden mit dem Zuleitungsrohr 7 verbundenen U-förmigen Teile ist hier direkt als Verbindungskrümmer 30 ausgebildet. Dadurch kann wieder ein für die Schallisolierung der Brennkraftmaschine zusätzlich notwendig gewesener Teil entfallen« Die anderen in den Fig. 4 und 5 enthaltenen Teile sind die gleichen wie schon in den Fig. 1 bis 3 beschrieben. Die körperschallisolierenden Elemente 15 und 16 dienen hier noch zu-

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sätzlich zur Abstützung der Kraft, die durch den Aufladedruck entsteht und das Zuleitungsrohr 7 vom Zylinderkopf abdrücken würde.

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Kr/Fr

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Claims (1)

1. PATENTANWALT R. BIBRACH "--' ^- -" -":--'- - -"-: -

   PATENTANWALT E. REHBERG ·.-'"--' *--"■ : "--"".-"

   .'«CHTSANWÄLTfN M. BiBfiACH-8flA>JDtS 3 O I P V 7 3

   MJTTERWEe 6 · D-3400 GÖTTIMQEN

   TELEFON OS 51 - 4 50 34 -■'3.·)

   Patentansprüche

   Geräuscharme Brennkraftmaschine, bei der die unmittelbar körperschallerregten Teile, und zwar der die Kurbelwellen-Hauptlager tragende Triebwerksträger samt Zylinderkopf und angebauten Hilfsaggregaten, über mindestens ein am Triebwerksträger befestigtes, körperschallisolierendes Element mit dem bis über die Kurbelwellenmitte hochgezogenen Kurbelgehäuse verbunden sind, und bei der die über dem Kurbelgehäuse befindlichen körperschallerregten Teile eine schalldämmende Verkleidung aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß über dem Kurbelgehäuse (4) befindliche, an körperschallerregten Teilen befestigte, nicht kraftführende Teile, wie-z.B. das Zuleitungsrohr für die Luft oder das Kraftstoffluftgemisch (7) oder der Kipphebeldeckel (20), von den kraftführenden Teilen, an denen er bzw. sie befestigt ist bzw. sind, wie z.B. dem Zylinderkopf (35), in an sich bekannter Weise körperschallmäßlg isoliert ist bzw. sind und so ausgebildet ist bzw. sind, daß er bsw. sie körperschallmäßig nicht isolierte Motorteile, die außerhalb seines eigentlichen Eunktionsbereiehes bsw. ihrer eigentlichen Funktionsbereiche liegen, unter Bildung zusätzlicher Teile der schalldämmenden Verkleidung zumindest teilweise überdeckt bzw» überdecken.

   Brennkraftmaschine nach Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet ρ daß die körperschallmäßige Isolierung über separate Dicht- und Befestigungselemente erfolgt, die zumindest teilweise aus elastischem, körperschalldämmendem Material bestehen.
   Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn-

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   zeichnet, daß zwischen den Zuleitungerohr (7) und dem Zylinderkopf (35) körperschalldämmende und dichtende Zwischenringe (8), z.B. aus Gummi, vorgesehen sind.

   4. Brennkraftmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenringe (8).das Zuleitungsrohr (7) mit einem, in den Einlaßkanal (36) des Zylinderkopfes (35) eingepreßten, kurzen Rohr (9) verbinden.

   5. Brennkraftmaschine nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Zuleitungsrohr (7) an beiden Enden (11, 12) über je einen den Zylinderkopf (35) etwa U-förmig umgreifenden Teil (13,14) mittels körperschalldämmender Elemente (15, 16) am Zylinderkopf (35) befestigt ist.

   6. Brennkraftmaschine nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigung des Zuleitungsrohres (7) über die beiden U-förmigen Teile (13» 14) an der dem Zuleitungsrohr (7) gegenüberliegenden Seite des Zylinderkopfes (35) erfolgt.

   7. Brennkraftmaschine nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Zuleitungsrohr (7) samt den beiden U-förmigen Teilen (13, 14) mit einer Dichtlippe (10) z.B. aus Gummi gegen das Kurbelgehäuse (4) abgedichtet ist.

   8. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 5 bis 7» mit einem von den Abgasen betriebenen Turbolader, dadurch gekennzeichnet, daß einer der mit dem Zuleitungsrohr (7) verbundenen U-förmigen Teile (13, 14) als Verbindungskrümmer (30) vom Zuleitungsrohr (7) zum Turbolader (29) ausgeführt ist.

   9. Brennkraftmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeieh-

   . net, daß die Durchführung des Kühlwasserzuführungsschlauches (27) und bzw. oder Kühlwasserableitungsschlauches (28) zum Zylinderkopf (35) in gegenüber dem Schlauchquerschnitt verkleinerten Erweiterungen der Trennfuge (12·) zwischen Zuleitungsrohr (7) und einem der*U-förmigen Teile erfolgt.

   10. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kipphebeldeckel (20) mit einer umlaufen-

   den körpersehalldämmenden Dichtung (21) gegen den Zylinderkopf (35) abgedichtet und an diesem mittels Schrauben (22) und körperschalldämmender Zwischenlagen (24) befestigt ist.

   11.Brennkraftmaschin© nach den Ansprüchen 5 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Hand (25) des Kipphebeldeokels (20) über die körperschalldämmende Dichtung (21) hinaus nach unten gezogen ist, und mit einer Dichtung (26) gegen das Zuleitungsrohr (7) und die beiden U-förmigen Teile (13, 14) abgedichtet ist_o

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