DE3121158A1

DE3121158A1 - "perforierte motorhauben-lufteinlassanordnung"

Info

Publication number: DE3121158A1
Application number: DE19813121158
Authority: DE
Inventors: Joseph Weatherill 62710 Springfield Ill. Adamson; Clifford Wayne 62703 Springfield Ill. Corr
Original assignee: Fiat Allis Construction Machinery Inc
Current assignee: Fiat Allis Construction Machinery Inc
Priority date: 1980-06-23
Filing date: 1981-05-27
Publication date: 1982-03-25
Also published as: BR8103918A; IT1139337B; KR830006569A; US4341277A; ZA813122B; IT8122139A0

Description

Die Erfindung betrifft allgemein Fahrzeuge und insbesondere eine Motorhaube für ein Fahrzeug.

Insbesondere, jedoch ohne Beschränkung auf den besonderen Einsatz nach Figuren und zugehöriger Beschreibung, betrifft die Erfindung eine perforierte Haube mit einem Lufteinlaß zur Verwendung in Fahrzeugen,wie beispielsweise Baumaschinen, z.B. Gleisketten-Traktoren, Planierfahrzeuge, Ladefahrzeuge und ähnliches. Die erfindungsgemäße Motorhaube mit Lufteinlaß leitet Umgebungsluft an den Fahrzeugkühler zur effektiven Kühlung, ohne die Luft in Wärmetauschbeziehung mit dem Motor zu bringen.

Bei üblichen Kühlsystemen, wie sie in Traktoren und dergleichen verwendet werden, wird Außenluft durch eine Motorhaube oder durch ein Gitter mit einer Gebläseanordnung zum Umlauf gebracht, um sie dem Wärmetauscher für das Motorkühlmittel zuzuliefern. Der in diesen Systemen herrschende Luftstrom bringt die in das Motorabteil eingezogene Luft in direkten Wärmekontakt mit dem Betriebsmotor des Fahrzeugs, wodurch die Temperatur der Umgebungsluft vor dem Zuführen zum Kühler erhöht wird. ^ίι

Der Temperaturwert der durchgeleiteten Luft stellt einen bedeutenden Faktor für die Kühlwirksamkeit des Kühlers dar. Wenn ein Luftstrom mit höherer als Umgebungstemperatur eingeführt wird, erfolgt ein entsprechender Temperaturanstieg des Motorkühlmittels im oberen Gefäß des Kühlers. Eine solche Temperaturerhöhung des Kühlmittels im oberen Gefäß ist unerwünscht, da die Wirksamkeit des Kühlers von verschiedenen Faktoren abhängt, z.B. vom Temperaturunterschied zwischen dem Luftstrom und dem Kühlmittel, dem Temperaturabfall des Kühlmittels während des Durchflusses durch den Kühler und dem Temperaturanstieg des Luftstromes durch thermische Berührung mit dem Fahrzeugmotor. Wegen dieser Beziehung ist die durch den Motor an den zum Kühler fließenden

Luftstrom übertragene Wärme ein Parameter, der direkt den ' Gesamtwirkungsgrad des'Fahrzeugkühlers beeinflußt. " '

Bisher bekannte Maßnahmen, die mit dem Temperaturanstieg des Kühlluftstromes durch den Motor entstandenen Probleme zu lösen, sind unzufriedenstellend. Bekannte Systeme ergeben.keine geeignete thermische Isolierung des Motors gegenüber der durch den Haubenbereich eingezogenen Luft, wie es zur Erzielung eines erhöhten Kühlerwirkungsgrades wirksam wäre. Es wurde auch nicht erreicht, daß eine optimale Luftmenge zum Kühler für verbesserte Kühlung geliefert wurde. Zusätzlich ergibt sich durch die Luftleitaufbauten bei diesen Systemen zur Vermeidung des thermischen Effekts des Motors eine Behinderung der Wartungsfähigkeit des Motors, und gleichzeitig sind die erwünschten Schallschluck- und Schmutzschutzeigenschaften nicht erreicht worden. Bestimmte bekannte Systeme, die die Auswirkung der Motortemperatur auf den Kühlwirkungsgrad beseitigen sollen, erfordern vollständig abgeschlossene Motorräume, so daß die normale Abgabe der Motorwärme verhindert wird. Beispiele bekannter Auslegungen von Motorhauben und Motorabteilen sind in den . US-PS 3 982 600, 4 071 009 und 4 086 976 dargestellt.

Es ist deshalb ein Ziel der Erfindung, den Wirkungsgrad eines Motorfahrzeug-Kühlsystems zu verbessern. Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, den zum Kühler eines Fahrzeuges zugelieferten Luftstrom gegenüber dem Motor thermisch zu isolieren. Als weiteres Ziel der Erfindung wird die Verbesserung der Motorhaube eines Motorabteils angesehen. Als weiteres Ziel der Erfindung ergibt sich die Verwendung eines Lufteinlasses zur Lenkung eines Umgebungsluftstromes zu einem Fahrzeugkühler.

Noch ein weiteres Ziel der Erfindung besteht in der Erzielung einer verbesserten Kühlwirksamkeit bei einem Fahrzeugkühler bei gleichzeitiger optimaler Wartbarkeit, optimaler Schall-

absorption und optimalem Schmutzschutz für den Motor.

Diese und andere Ziele werden erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß eine verbesserte perforierte Motorhaube mit einem Lufteinlaß zum Anziehen von Umgebungsluft in das ■ Motorabteil und Zuführung zum Kühler vorgesehen wird, ohne die Luft in thermische Berührung mit dem Motor zu bringen. Die perforierte Motorhaube mit Lufteinlaß, die nachfolgend beschrieben wird, ermöglicht einen verbesserten Wirkungsgrad des Kühlers, injäem ein Temperaturanstieg des Umgebungsluftstromes durch die Motorwärme verhindert wird. Die perforierte Motorhaube gemäß der Erfindung ermöglicht einen großvolumigen Luftstrom, der durch ein Druckgebläse aus dem Außenraum in den Lufteinlaß eingezogen und zum Kühler geleitet wird.

Der durch den erfindungsgemäßen verbesserten Lufteinlaß definierte Strömungsweg durch den Motorraum ist von statischen Druckhindernissen befreit, um einen optimalen Luftstrom zum Kühler zu erhalten. Die erfindungsgemäße perforierte Motorhaube mit'Lufteinlaß ergibt einen erhöhten Kühler-Wirkungsgrad ohne Störung der Wartbarkeit ^les Motors oder Beeinflussung der Außenabmessung oder des Gesamteindrucks des Fahrzeugs. Zusätzlich ergibt die Erfindung eine verbesserte Schallabsorption und einen verbesserten Schmutzschutz. Der durch die Erfindung erzielte Wirkungsgrad des Kühlsystems erlaubt eine bessere Flexibilität der Auslegung, da die Verwendung von Kühlern mit geringer Kapazität erforderlichenfalls möglich'ist, um die gleiche Kühlwirkung wie bei Kühlsystemen mit üblichen Umluftverfahren zu erreichen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert; in dieser zeigt:

Fig· 1 eine schematische Seitenansicht eines '.

Baufahrzeugs mit der erfindungsgemäßen perforierten Motorhaube mit Lufteinlaß,

Fig. 2 eine schematische Draufsicht auf die

perforierte Motorhaube mit Lufteinlaß, gesehen in Pfeilrichtung' längs der Linie 2-2, der Fig. 1,

Fig. 3 eine Teilseitenansicht der perforierten

Motorhaube mit Lufteinlaß, gesehen in Pfeilrichtung längs der Linie 3-3 der Fig. 2 mit einem Teil des Motorraums des Fahrzeugs,

Fig. 4 eine Endansicht in Pfeilrichtung längs

der Linie 4-4 der Fig. 2 der perforierten Motorhaube mit Lufteinlaß, und

Fig. 5 eine perspektivische Ansicht der perforier-

' ' ten Motorhaube mit Lufteinlaß nach Fig.

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In den Fig. ist eine perforierte Motorhaube 1 mit Lufteinlaß der erfindungsgemäßen Art gezeigt, die nach Fig. 1 im Gebrauch den oberen Abschnitt eines Motorabteils 2 eines Fahrzeugs 3 bildet, das in Fig. 1 ein Gleiskettentraktor ist; es kann eine gleichartige perforierte Motorhaube mit Lufteinlaß auch in einem Schürffahrzeug, einem Radlader oder dergleichen angewendet werden. In dem Motorabteil 2 ist der Motor 4 mit daran angebrachtem Druckgebläse 5 (Fig. 3) untergebracht.

Die Gebläseanordnung 5 bewirkt das Anziehen eines Umgebungsluftstromes in das Motorabteil, um diesen durch einen Kühler 6 (Fig. 3) zu schicken. Der Kühler 6 erhält das

Kühlwasser oder das andere Kühlmittel vom Motor, um dess.eri Temperatur abzusenken und bringt das Kühlmittel zum Motor 4 in üblicher Weise -zurück. Die Motorhaube 1 mit Lufteinlaß enthält die eigentliche Haube. 10, die den oberen

Abschnitt des Motorabteils 2 bildet. Die Haube 10 ist in üblicher Weise an dem Fahrzeug angebracht, und weitere Motorabteiltafeln und Baubestandteile des Motorabteils' 2 können mit der Haube 10 wirksam verbunden werden.

Die gesamte Haube 10 umfaßt ein flaches oberes Haubenteil 3 mit zwei integral angeformten, sich an den Seiten nach unten erstreckenden Haübenseitenansätzen 14. Die Haubenansätze 14 reichen von einem Krümmungsabschnitt 15 an den Seitenkanten des oberen Haubenteils 13 nach unten. Eine Vielzahl von Öffnungen schaffen Umgebungslufteinlässe 16, 17 und 18, und sind nach Fig. 2 und 5 so im Haubenteil 13 angeordnet, daß sie durch drei unperforierte Abschnitte 19, die in Winkelrichtung zueinander stehen, getrennt werden, und diese bilden beim Zusammentreffen einen zentralen Verbindungsabschnitt 20. Die Einlasse 16, 17 und 18 im Haubanteil 13 sind seitlich durch die Seitenabschnitte 21 und 22 begrenzt. Das Haubenteil 13 enthält¹ferner einen hinteren, sich in Querrichtung erstreckenden Abschnitt 2 3 und einen vorderen, sich ebenfalls in Querrichtung erstreckenden Abschnitt 24. Nach Fig. 2 ist das obere Haubenteil trapezförmig, es können jedoch auch erfindungsgemäß andere Grundformen Verwendung finden.

Jeder Lufteinlaß 16, 17 und 18 ist mit perforierten Platten 25, 26 und 27 versehen, die das Haubenteil von unten überdecken und mit Schweißverbindungen oder dergleichen in dieser Lage so befestigt sind, daß sie die jeweiligen Einlasse überdecken. Die Größe und die Anzahl der in den Platten 25, 2 6 und 2 7 gebildeten Perforationen sind so ausgelegt, daß sich ein genügend großer Einlaß für die Umgebungluft zum Einführen in das Motorabteil 2 ergibt.

Eine Luftstromleitung 30 ist an der Unterseite der Gesamthaube 10 befestigt. Die Leitungsanordnung 30 ist eine Schweißkonstruktion mit einer nach vorne abwärts geneigten unteren Wand 31, die sich über einen Teil des Motors 4 mit einer Länge erstreckt, die geringer als die Länge der Haubenanordnung 10 ist (Fig. 3/ 5). Die untere Wand oder Bodenwand 31 ist an ihren Seitenkanten 32 und mit den Leitungs-Seitenwänden 34 verschweißt oder auf ähnliche Weise verbunden, und die Seitenwände besitzen nach Fig. 4 und 5 etwa Z-Form. Jede Leitungsseitenwand besitzt einen nach innen gewendeten unteren Flansch 35, an dem die Bodenwand 31 befestigt ist. Die Seitenwände der Leitung 30 sind durch im wesentlichen aufrechtstehende Zwischenabschnitte 36 gebildet, an welche nach außen gewendete obere Flanschabschnitte 37 anschließen. Die oberen Flanschabschnitte 37 reichen nach außen so weit, daß die Leitungsseitenwände 34 dicht mit der Unterseite der Haubenseitenäbschnitte 14 verbunden werden können, beispielsweise durch Schweißen und dergleichen. Nach Fig. 3 und 5 nimmt die Höhe der Leitungsseitenwände 34 nach vorne allmählich zu,entsprechend der Neigung der Bodenwand 31. Eine hintere Abschlußplatte 39 ist hiifter dem Lufteinlaß 16 an der Unterseite des Hauptteils 13 befestigt. Die hintere Abschlußplatte 39 ist gleichfalls mit den hinteren Kanten der Leitungsbodenwand 31 und der Leitungsseitenwände 34 verbunden, beispielsweise verschweißt, um das Ende der Leitung 30 an der hinteren Verbindung mit der Haubenanordnung 10 abzudichten.

Die Leitung 30 ist außerdem mit einer einen Teil des Lufteinlasses bildenden Baffle-Anordnung 40 versehen, die unter der Bodenwand 31 der Leitung 30 angeordnet ist, wie am besten in Fig. 3 bis 5 gezeigt. Die Baffle-Anordnung wird ebenfalls durch Verschweißen oder dergleichen an der Bodenwand 31 der Leitung gehalten. Die Baffle-Anordnung enthält eine vordere, der Gebläseanordnung 5 gegenüberliegende

Bafflewand 41 mit einem oberen geneigten Abschnitt 42 und einem im wesentlichen vertikalen unteren Abschnitt 43, · der in der Nähe eines Teils des Motors 4 angeordnet ist. Zwei mit Abstand voneinander angeordnete Baffleseitenwände "^: 44 sind an der Bafflevorderwand 41 befestigt und reichen jeweils an den Seiten eines oberen Motorabschnitts nach hinten.

Zwei miteinander ausgerichtete Öffnungen 50 und 51 sind in dem zentralen Verbindungsabschnitt 20 des Haubenteils 13 bzw. der Bodenwand 31 ausgebildet. Sie werden durch ein Rohrteil 52 verbunden und dieses dient zur Aufnahme der Auspuffleitung 53 des Fahrzeugs (Fig. 1). Eine zusätzliche Öffnung 54 ist im hinteren Querabschnitt 2 3 des Haubenteils 13 vorgesehen zur Aufnahme des Luftansaugrohres 56 (Fig. 1).

Aus der Beschreibung ist zu ersehen, daß die Leitung 30 mit der Leitungsbodenwand 31 und den Seitenwänden 34, und die Baffle-Anordnung 40 einen Luftdurchlaß 60 bilden, der in Fluidverbindung mit den Einlassen 16, 17 und 18 steht. Beim Fahrzeugbetrieb zieht die Gebläseanordnung 5 Umgebungsluft durch die Einlasse 16, 17 und 18 ein.iund erzeugt einen Umgebungsluftstrom durch den Luftdurchlaß 60, wie er mit Pfeilen in Fig. 3 dargestellt ist. Der Luftstrom wird durch den Kühler 6 gerichtet zur Kühlung des Motorkühlmittels in üblicher Weise.

Die Anbringung der Leitungsanordnung 30 über dem Motor 4 in Umgebungsbeziehung mit dem vorderen Ende und den Seiten des Motors durch die Baffle-Anordnung 40 verhindert einen thermischen Kontakt zwischen dem heißen Motor und dem Umgebungsluftstrom. Das Rohrteil 52 verhindert eine Wärmeübertragung zwischen dem Auspuff und dem Luftstrom. Infolge dieser Anbringungsart wird der Umgebungsluftstrom thermisch gegen den Motor und die Auspuffleitung isoliert und es besteht keine Wärmeübertragungsbeziehung. Diese thermische

Isolierung stellt sicher, daß der durch den Kühler geleitete Luftstrom im wesentlichen auf Umgebungstemperatur bleibt und es ergibt sich dadurch der angeführte größere Motorwirkungsgrad .

Dem Fachmann wird eine Anwendung der in Verbindung mit einem Gleiskettentraktor beschriebenen Motorhaubenanordnung 1 auf andere Baufahrzeugarten ersichtlich sein.

Claims

\ 1.yHaubenanordnung zur Leitung von Umgebungsluft durch das Motorabteil eines Fahrzeuges zur Zuführung des Umgebungsluftstromes zum Motorkühler, dadurch gekennzeichnet , daß eine Haubenanordnung (10) zum Umschließen mindestens eines Abschnittes des Motorabteils (2) des Fahrzeuges (3) vorgesehen ist, daß die Haubenanordnung Einlaßeinrichtungen (16, 17, 18; 25, 26, 27) zur Aufnahme eines ümgebungsluftstromes vom Außenraum des Motorabteils aufweist, daß eine Leitungsanordnung (30, 40) starr mit der Haubenanordnung (10) zur Bildung eines Luftdurchlasses mit dieser in dem Motorabteil (2)

in Fluidverbindungmit dem Einlaß (16, 17, 18) verbunden ist, daß die Leitungsanordnung (30, 40) den Luftdurchlaß gegenüber dem in dem Motorabtei 1(2) untergebrachten Motor (4) thermisch isoliert, um im wesentlichen eine Wärmetauschbeziehung zwischen der in den Luftdurchlaß eingezogenen Luft und dem Motor zu verhindern, daß eine Gebläseanordnung (5) in Fluidverbindungmit dem Luftdurchlaß angebracht ist, um Umgebungsluft durch den Einlaß anzuziehen und einen Luftstrom in der Leitungsanordnung (30, 40) zur Zulieferung zum Motorkühler (6) zu erzeugen, und daß die Leitungsanordnung einen oberhalb des Motors (4) angeordneten Abschnitt (30) und einen um einen Endabschnitt des Motors (4) angeordneten Baffle-Abschnitt (40) aufweist.
2. Haubenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Leitungsanordnung (30, 40) nur einen Abschnitt des Motors (4) umgibt.
3. Haubenanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e kennze-ichnet , daß der Einlaß mindestens eine Öffnung (16, 17, 18) in der Haubenanordnung (10) umfaßt und daß in dieser Öffnung eine perforierte Platte (25, 26, 27) angeordnet ist.
4. Haubenanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Einlaßeinrichtung eine Vielzahl von Öffnungen mit jeweiligen darin angeordneten perforierten Platten umfaßt.
5. Haubenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn zeichnet , daß die Leitungsanordnung eine über dem Fahrzeugmotor (4) angeordnet Bodenwand (31) und zwei mit Abstand voneinander angeordnete aufrechte Wände (34) umfaßt und einen Abschnitt des Luftdurchlasses bestimmt.
6. Haubenanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet ,' daß der Baffle-Abschnitt (40) eine" starr mit der Bodenwand (31) verbundene, und sich von dieser nach unten erstreckende, zwischen einem Endabschnitt des Motors (4) und dem Luftdurchlaß angeordnete Tafel enthält.
7„ Haubenanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Baffle-Abschnitt ferner zwei mit Abstand voneinander angebrachte Wärmebaffleteile (44) enthält, die von der Tafel abstehen und im wesentlichen eine Wärmetauschbeziehung zwischen dem Motor und dem ümgebungsluftstrom verhindern.
8. Haubenanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die Haubenanordnung (10) ein oberes Haubenteil (13) mit darin ausgebildeten Einlassen (16, 17, 18) und zwei starr mit der Leitungsanordnung (30) verbundene Haubenseitenwände (14) enthält.
ο HaubenanOrdnung nach Anspruch 8, daduröh gekennzeichnet , daß die Leitungsanordnung (30) eine Bodenwand (31) und zwei integral damit ausgeführte aufrechte Leitungsseitenwände (36) umfaßt, welche in dichter Verbindung mit mindestens einem Teil der Haubenseitenwände (14) stehen.
10. Haubenanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß eine Auspuffrohreinrichtung (51, 52, 53) mit der Haubenanordnung (10) und der Leitungsanordnung (30) verbunden ist zur Aufnahme des Auspuffrohrs (53) des Motors (4) in im wesentlichen isolierter Wärmetauschbeziehung mit dem Umgebungsluftstrom durch den Luftdurchlaß.