DE3719255A1

DE3719255A1 - Noise-encapsulated air-cooled internal combustion engine

Info

Publication number: DE3719255A1
Application number: DE19873719255
Authority: DE
Inventors: Ernst-Siegfried Hartmann; Herbert Schleiermacher
Original assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Current assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Priority date: 1987-06-10
Filing date: 1987-06-10
Publication date: 1988-12-22

Abstract

In the case of noise-encapsulated air-cooled internal combustion engines, it is necessary to ventilate the engine intensively in order to avoid a heat build-up within the noise-insulating encapsulation. If the ventilation is not adequate, the internal combustion engine may fail prematurely. The intention is, in the case of a noise-encapsulated air-cooled internal combustion engine, to improve the internal ventilation in such a way that no restriction on the power compared with an unencapsulated engine need be imposed in order to avoid temperature-related failures of temperature-critical components. In the air-ducting space (4), the cooling air is divided into a main flow (5) to the oil cooler (1) and a secondary flow (6) for the direct cooling of the internal combustion engine. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine schallgekapselte, luftgekühlte Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des ersten An spruchs.The invention relates to a soundproof, air-cooled Internal combustion engine according to the preamble of the first type saying.

Bei schallgekapselten, luftgekühlten Brennkraftmaschinen ist es notwendig, den Motor intensiv zu belüften, um einen Wärmestau bzw. um Wärmenester innerhalb der Schallkapsel zu vermeiden. Ist die Belüftung nicht ausreichend, so kann es zum vorzeitigen Ausfall der Brennkraftmaschine kommen. Schallgekapselte, luftgekühlte Motoren können oftmals ihre Nennleistung zur Vermeidung einer thermischen Überbean spruchung nicht erbringen.For soundproof, air-cooled internal combustion engines it is necessary to ventilate the engine intensively in order to Heat build-up or around heat pockets within the sound capsule to avoid. If the ventilation is insufficient, it can there is premature failure of the internal combustion engine. Sound-encapsulated, air-cooled engines can often be theirs Rated power to avoid thermal overbeans do not deliver.

Im deutschen Gebrauchsmuster 19 63 204 ist eine schallge kapselte, luftgekühlte Brennkraftmaschine beschrieben, bei der sowohl der Einlaß als auch der Auslaß für die Kühlluft in der Schallkapsel einen Z- oder S-förmig gebogenen Ver lauf aufweist.In the German utility model 19 63 204 is a schallge encapsulated, air-cooled internal combustion engine described which is both the inlet and the outlet for the cooling air a Z- or S-shaped curved ver has run.

Aufgabe der Erfindung ist es, bei einer schallgekapselten, luftgekühlten Brennkraftmaschine die innere Belüftung so zu verbessern, daß gegenüber einem nicht gekapselten Motor keine Leistungseinschränkung vorgenommen werden muß, um temperaturbedingte Ausfälle bei temperaturkritischen Bau teilen zu vermeiden.The object of the invention is to provide a soundproof, air-cooled internal combustion engine so internal ventilation to improve that over an unenclosed motor no performance restriction needs to be made to Temperature-related failures in temperature-critical construction to avoid sharing.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch gelöst, daß im Luftfüh rungsraum die Kühlluft in einen Hauptstrom zum Ölkühler und in einen Nebenstrom zur direkten Kühlung der Brenn kraftmaschine aufgeteilt ist. Dies bedingt eine intensive innere Belüftung der Schallkapsel, so daß gegenüber einem nicht gekapselten Motor keine Leistungseinschränkung vor genommen werden muß, um temperaturbedingte Ausfälle bei temperaturkritischen Bauteilen zu vermeiden.According to the invention this is achieved in that in the air guide the cooling air into a main flow to the oil cooler and into a bypass for direct cooling of the burning engine is divided. This requires an intensive internal ventilation of the sound capsule, so that opposite one not encapsulated motor no performance restriction must be taken to account for temperature-related failures to avoid temperature-critical components.

Je nach dem, ob die Brennkraftmaschine vollständig luftge kühlt ist oder ein flüssigkeitsgekühltes, z. B. ölgekühl tes Zylinderrohr aufweist, kühlt der Nebenstrom sowohl den Zylinderkopf und den Zylinderrohrbereich oder aber nur den Zylinderkopf.Depending on whether the internal combustion engine is completely air-cooled is cool or a liquid-cooled, e.g. B. oil-cooled t cylinder tube, the sidestream cools both the Cylinder head and the cylinder tube area or just that Cylinder head.

Die Bezeichnung Hauptstrom und Nebenstrom sagt nichts über das Volumen des Haupt- und Nebenstroms aus. Es kann durch aus sein, daß der Nebenstrom ein größeres Volumen aufweist als der Hauptstrom.The designation main flow and secondary flow says nothing about it the volume of the main and sidestream. It can by be from that the sidestream has a larger volume than the main stream.

Vorteilhafterweise ist in Strömungsrichtung hinter dem Ölkühler der Hauptstrom in zwei Teilströme aufgeteilt, von denen ein erster Teilstrom zwischen Kurbelgehäuse und Schallkapsel geführt, den Motor umströmt und ein zweiter Teilstrom zwischen Zylinderkopf und Schallkapsel geführt ist und beide Teilströme die Schallkapsel durch die Aus laßöffnung verlassen. Auf diese Weise ist das Kurbelgehäu se mit der Ölwanne und der Zylinderkopfbereich vollständig von der Kühlluft umströmt. Is advantageously behind in the flow direction Oil cooler divided into two main streams, the main stream which a first partial flow between the crankcase and Sound capsule guided, flows around the engine and a second Partial flow between the cylinder head and sound capsule is and both sub-flows the sound capsule through the off leave the opening. In this way, the crankcase complete with the oil pan and the cylinder head area flows around the cooling air.

Zur weiteren Erhöhung der Kühlleistung ist es vorteilhaft, zusätzlich zu dem Haupt- und Nebenstrom einen Strom aus dem Luftführungsraum direkt in den Luftführungsweg des ersten Teilstroms zu leiten. Um einen erhöhten Förderdruck und Fördermenge des Kühlgebläses zu erreichen, wird zweck mäßigerweise die Drehzahl des Kühlgebläses erhöht. Dadurch wird der höhere Systemwiderstand kompensiert und der zu sätzliche Kühlluftstrom ermöglicht.To further increase the cooling capacity, it is advantageous in addition to the main and secondary flow the air duct directly into the air duct of the to conduct the first partial flow. To an increased delivery pressure and to achieve the delivery rate of the cooling fan is useful moderately increases the speed of the cooling fan. Thereby the higher system resistance is compensated for and the additional cooling air flow enables.

Damit die Kühlluft nicht auf dem widerstandsärmsten sprich kürzesten Weg die Schallkapsel verläßt, ist vorteilhafter weise der Strömungswiderstand für den ersten und zweiten Teilstrom annähernd gleich. Dies kann erfindungsgemäß durch die Anordnung einer Drossel im Luftführungsweg des zweiten Teilstroms erreicht werden.So that the cooling air does not speak on the least resistant The shortest way out of the sound capsule is more advantageous the flow resistance for the first and second Partial flow approximately the same. This can be done according to the invention by arranging a throttle in the air duct of the second partial flow can be achieved.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der Be schreibung und der Figur, die eine Ausführungsform der Erfindung zeigt und nachfolgend näher beschrieben ist.Further features of the invention result from the Be writing and the figure, which is an embodiment of the Invention shows and is described in more detail below.

Die Figur zeigt eine schallgekapselte, luftgekühlte Brenn kraftmaschine, die sämtliche für den Betrieb einer Brenn kraftmaschine nötigen Teile und Aggregate aufweist. Bei der gezeigten Brennkraftmaschine handelt es sich um eine Mehrzylinder-Brennkraftmaschine mit eingegossenen Zylin derlaufbuchsen 12 in der Open-Deck-Anordnung, d. h. zwi schen der Zylinderlaufbuchse 12 und dem Kurbelgehäuse 9 ist ein Ringraum 13 angeordnet, der zum Zylinderkopf 7 hin offen ist. Zur Kühlung wird durch diesen Ringraum 13 vor teilhafterweise Kühlöl geleitet. In der Zylinderlaufbuchse 12 ist ein Kolben 14 geführt, der über einen Pleuel 15 mit der Kurbelwelle 16 der Brennkraftmaschine verbunden ist. Der Zylinderkopf 7 ist nur andeutungsweise gezeigt, wobei hier besonders zu betonen ist, das dieser luftgekühlt ist und deswegen Luftkanäle 17 aufweist.The figure shows a soundproof, air-cooled internal combustion engine, which has all the parts and units necessary for the operation of an internal combustion engine. The internal combustion engine shown is a multi-cylinder internal combustion engine with cast-in cylinder liners 12 in the open deck arrangement, ie, between the cylinder liner 12 and the crankcase 9 , an annular space 13 is arranged which is open to the cylinder head 7 . For cooling is passed through this annular space 13 in front part by way of legally cooling oil. A piston 14 is guided in the cylinder liner 12 and is connected to the crankshaft 16 of the internal combustion engine via a connecting rod 15 . The cylinder head 7 is only shown in a hint, it being particularly emphasized that it is air-cooled and therefore has air channels 17 .

Zur Kühlung der Brennkraftmaschine wird Kühlluft von einem nicht gezeigten Kühlgebläse durch eine nicht gezeigte Z-förmige Einlaßöffnung in einen Luftführungsraum 5 geför dert und dort erfindungsgemäß in einen Hauptstrom 5 zum Ölkühler 1 und in einen Nebenstrom 6 zum Zylinderkopf 7 aufgeteilt. Der Hauptstrom 5 wird wiederum in Strömungs richtung hinter dem Ölkühler 1 in zwei Teilströme 8 a, 8 b aufgeteilt, von denen ein erster Teilstrom 8 a zwischen Kurbelgehäuse 9 und Schallkapsel 2 geführt, den Motor umströmt und ein zweiter Teilstrom 8 b zwischen Zylinder kopf 7 und Schallkapsel 2 geführt ist und beide Teilströme 8 a, 8 b die Schallkapsel 2 durch eine Auslaßöffnung 3 ver lassen. Diese Auslaßöffnung 3 weist einen Z-förmigen Ver lauf auf, wobei die Wände der Auslaßöffnung 3 mit einer schalldämpfenden Schicht versehen sind. Durch die Auftei lung des Hauptstromes 5 in zwei Teilströme 8 a, 8 b ist erreicht, daß die Kühlluft den Motor vollständig umströmen kann. Der erste Teilstrom 8 a dient dabei zur Kühlung der unteren Partien der Brennkraftmaschine und der zweite Teilstrom 8 b zur Kühlung der oberen Partien. So strömt der erste Teilstrom 8 a an einer Seite der Brennkraftmaschine entlang bis zur Ölwanne 18 und von dort aus in Richtung Zylinderkopf 7, um dann durch die Auslaßöffnung 3 die Schallkapsel 2 zu verlassen.To cool the internal combustion engine, cooling air is fed from a cooling fan, not shown, through a Z-shaped inlet opening, not shown, into an air guide space 5 and there, according to the invention, divided into a main stream 5 to the oil cooler 1 and a secondary stream 6 to the cylinder head 7 . The main stream 5 is, in turn, the direction in flow downstream of the oil cooler 1 in two partial streams 8 a split 8 b, of which a first partial flow conducted 8a between the crankcase 9 and sound chamber 2, flows around the engine and a second partial flow 8 b between the cylinder head 7 and sound chamber 2 is guided and both partial flows 8 a, 8 b have the sound chamber 2 through an outlet port 3 ver. This outlet opening 3 has a Z-shaped Ver run, the walls of the outlet opening 3 are provided with a sound-absorbing layer. By dividing the main stream 5 into two partial streams 8 a , 8 b it is achieved that the cooling air can flow around the motor completely. The first partial flow 8 a serves for cooling the lower parts of the internal combustion engine and the second partial flow 8 b for cooling the upper parts. Thus, the first partial stream 8a flows on one side of the engine along to the oil pan 18 and from there towards the cylinder head 7, and then to exit through the outlet opening 3, the acoustic enclosure. 2

Damit beide Teilströme 8 a, 8 b einen ungefähr gleichen Strömungsdurchsatz aufweisen, ist vorteilhafterweise der Strömungswiderstand für den ersten 8 a und zweiten Teil strom 8 b annähernd gleich. Dieser gleiche Strömungswider stand kann vorteilhafterweise durch die Anordnung einer Drossel 11 im Luftführungsweg des zweiten Teilstroms 8 b erreicht werden.So that both partial flows 8 a , 8 b have approximately the same flow throughput, the flow resistance for the first 8 a and second partial flow 8 b is advantageously approximately the same. This same flow resistance was advantageously achieved by arranging a throttle 11 in the air duct of the second partial flow 8 b .

Zur weiteren intensiven Kühlung ist es vorteilhaft, zu sätzlich zu dem Haupt- und Nebenstrom 5, 6 einen Strom 10 aus dem Luftführungsraum 4 direkt in den Luftführungsweg des ersten Teilstroms 8 a zu leiten. Um eine ausreichende Kühlluftmenge zu erhalten, wird vorteilhafterweise der Förderdruck und die Fördermenge des Kühlgebläses erhöht. Dies kann z. B. durch eine Erhöhung der Drehzahl erreicht werden.To further intensive cooling it is advantageous to pass to additionally to the mainstream and sidestream 5, 6, a stream 10 from the air guiding chamber 4 directly into the Luftführungsweg the first partial flow 8 a. In order to obtain a sufficient amount of cooling air, the delivery pressure and the delivery rate of the cooling fan are advantageously increased. This can e.g. B. can be achieved by increasing the speed.

Claims

1. Schallgekapselte, luftgekühlte Brennkraftmaschine, wobei die Brennkraftmaschine mit einem Kühlgebläse und einem Ölkühler (1) vollständig von einer geräuschdämpfen den Schallkapsel (2) umgeben ist und in der Schallkapsel (2) Z-förmig ausgebildete Einlaß- und Auslaßöffnungen (3) für die Kühlluft angeordnet sind und die Kühlluft, vom Kühlgebläse angesaugt, durch die Einlaßöffnung in einen Luftführungsraum (4) gelangt, dadurch gekennzeichnet, daß im Luftführungsraum (4) die Kühlluft in einen Hauptstrom (5) zum Ölkühler (1) und in einen Nebenstrom (6) zur direkten Kühlung der Brennkraft maschine aufgeteilt ist.1. Sound-encapsulated, air-cooled internal combustion engine, the internal combustion engine with a cooling fan and an oil cooler ( 1 ) being completely surrounded by a noise-damping the sound capsule ( 2 ) and in the sound capsule ( 2 ) Z-shaped inlet and outlet openings ( 3 ) for the Cooling air is arranged and the cooling air, drawn in by the cooling fan, passes through the inlet opening into an air guidance space ( 4 ), characterized in that in the air guidance space ( 4 ) the cooling air is passed into a main flow ( 5 ) to the oil cooler ( 1 ) and into a secondary flow ( 6 ) is divided for direct cooling of the internal combustion engine.

2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Nebenstrom (6) den Zylin derkopf (7) kühlt.2. Internal combustion engine according to claim 1, characterized in that the bypass (6) The head (7) cools the Zylin.

3. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Nebenstrom (6) den Zylin derrohrbereich kühlt. 3. Internal combustion engine according to claim 1 or 2, characterized in that the secondary flow ( 6 ) cools the Zylin derrohrbereich.

4. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in Strömungsrichtung (4) hin ter dem Ölkühler (1) der Hauptstrom (5) in zwei Teilströme (8 a, b) aufgeteilt ist, von denen ein erster Teilstrom (8 a) zwischen Kurbelgehäuse (9) und Schallkapsel (2) ge führt, den Motor umströmt und ein zweiter Teilstrom (8 b) zwischen Zylinderkopf (7) und Schallkapsel (2) geführt ist und beide Teilströme (8 a, b) die Schallkapsel (2) durch die Auslaßöffnung (3) verlassen.4. Internal combustion engine according to one of claims 1 to 3, characterized in that in the direction of flow ( 4 ) towards the oil cooler ( 1 ) the main flow ( 5 ) is divided into two partial flows ( 8 a , b ), of which a first partial flow ( 8 a ) between the crankcase ( 9 ) and sound capsule ( 2 ) leads, flows around the engine and a second partial flow ( 8 b ) between the cylinder head ( 7 ) and sound capsule ( 2 ) and both partial flows ( 8 a , b ) the sound capsule Leave ( 2 ) through the outlet opening ( 3 ).

5. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zu dem Haupt- und Nebenstrom (5, 6) ein Strom (10) aus dem Luftführungsraum (4) direkt in den Luftführungsweg des ersten Teilstroms (8 a) geleitet ist.5. Internal combustion engine according to one of claims 1 to 4, characterized in that in addition to the main and secondary flow ( 5 , 6 ), a stream ( 10 ) from the air duct ( 4 ) directly into the air duct of the first partial stream ( 8 a ) is.

6. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Strömungswiderstand für den ersten (8 a) und zweiten Teilstrom (8 b) annähernd gleich ist.6. Internal combustion engine according to one of claims 1 to 5, characterized in that the flow resistance for the first ( 8 a) and second partial flow ( 8 b ) is approximately the same.

7. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß im Luftführungsweg des zweiten Teilstroms (8 b) eine Drossel (11) angeordnet ist.7. Internal combustion engine according to one of claims 1 to 6, characterized in that a throttle ( 11 ) is arranged in the air duct of the second partial flow ( 8 b ).