DE4009257A1 - Fahrerkabine fuer lastkraftwagen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Fahrerkabine für Lastkraft­ wagen mit luftgekühltem Motor, der im Oberbegriff des Pa­ tentanspruchs 1 angegebenen Gattung.

Der das Dach und die Seitenwände einer Fahrerkabine um­ strömende Luftstrom löst sich von den Oberflächen und reißt insbesondere an den Übergängen zwischen der Stirn­ wand, den Seitenwänden und dem Dach teilweise ab, wenn an diesen Stellen die Rundungsradien kleiner als ca. 80 mm sind. Über dem Dach und um die Seitenwände entsteht so eine unausgerichtete Wirbelströmung, deren statischer Druck geringer als der Luftdruck sowohl an der Austritts­ öffnung des Kühlluftkanals als auch der Umgebungsdruck ist, was zahlreiche Nachteile mit sich bringt. Ein nie­ drigerer statischer Luftdruck über dem Kabinendach be­ wirkt, daß die aus dem Kühlluftkanal austretende Luft vor allem über das Dach abströmt, wobei im Bereich der oberen Seitenwandteile eine Luftströmung von der hinteren Kabi­ nenwand nach vorn entsteht. Wenn der Ansaugkanal für die Verbrennungsluft über dem Dach der Fahrerkabine mündet, wird heiße Kühlluft in den Motor gesaugt, was seinen Wir­ kungsgrad und seine Lebensdauer negativ beeinflußt. Fer­ ner gelangt heiße Kühlluft durch die Lüftungsöffnungen oder ein geöffnetes Fenster in den Kabineninnenraum und verschlechtert die Arbeitsbedingungen der Besatzung. Durch den niedrigeren statischen Luftdruck über dem Kabinendach wird Luft aus dem stark verunreinigten Raum zwischen Fah­ rerkabine und Aufbau angesaugt, was eine erhöhte Ver­ schmutzung der rückwärtigen und seitlichen Kabinenwände verursacht. Schließlich wird durch die Ableitung und die Wirbelung der Luft über dem Dach und an den Seitenwänden der Fahrerkabine der Luftwiderstand des Fahrzeugs erhöht, was dessen wirtschaftlichen Betrieb beeinträchtigt.

Bei manchen Fahrzeugtypen, z.B. mit kippbarem Wagenkasten zum Schüttgütertransport kann die Ausblasöffnung für die erwärmte Luft nicht nach hinten gerichtet werden, weil das Schüttgut oder Staub vom Wagenkasten in die Ausblasöffnung eindringen könnte.

Aus der US-A-41 21 684 ist ein Ansaugkanal für die Ver­ brennungsluft bekannt, dessen Einströmöffnung in Fahrt­ richtung über dem Dach der Fahrerkabine liegt. Ein Wärme­ austauscher ist am Dach der Fahrerkabine befestigt und wird von Luft als Kühlmedium umströmt. Durch Abreißen des die Fahrerkabine umströmenden Luftstromes kommt es zur Luftansaugung, wobei die beim Umströmen des Wärmeaustau­ schers erwärmte Luft in die Öffnung des Ansaugkanals ge­ saugt wird.

Aufgabe der Erfindung ist es, bei einer gattungsgemäßen Fahrerkabine die angeführten Nachteile zu beseitigen, wobei das Abreißen des die Fahrerkabine umströmenden Luft­ stromes vermindert, der aus der Ausblasöffnung des Kühl­ luftkanals ausströmende Heißluftstrom ausgerichtet und be­ schleunigt sowie gleichzeitig das Eindringen von Substra­ ten in den Ausblaskanal aus dem Raum hinter der Fahrerka­ bine und das Eindringen von Verunreinigungen in den An­ saugkanal verhindert werden soll.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnen­ den Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Bei der Fahrerkabine gemäß der Erfindung wird die Ablösung des Luftstroms beim Umströmen des Fahrerkabinendaches und die Wirbelbildung über dem Kabinendach weitgehend besei­ tigt und das Ansaugen heißer Kühlluft über den Ansaugkanal in den Motor verhindert. Ferner wird der Austritt der heißen Luft aus dem Ausblaskanal der Motorluftkühlung er­ leichtert. Damit wird der thermische Zustand des Motors verbessert und der Widerstand des Kühlaggregats des Motors reduziert, was die Betriebsfähigkeit des Fahrzeuges erhöht und die Lebensdauer des Motors verlängert. Die Verminde­ rung von Luftstromablösungen und Wirbelbildungen über dem Kabinendach führt zu einer Senkung des Luftwiderstands des Fahrzeugs und erhöht damit seine Wirtschaftlichkeit. Die Orientierung des Luftstroms über das Kabinendach verhin­ dert das Einsaugen heißer Kühlluft durch die Lüftungsöff­ nungen oder geöffneten Fenster in den Innenraum der Fah­ rerkabine, wodurch die Arbeitsbedingungen der Fahrzeugbe­ satzung verbessert werden. Der über das Kabinendach orien­ tierte Luftstrom reduziert auch das Ansaugen des Luft­ stroms mit Verunreinigungen von den Rädern aus dem Raum zwischen Fahrerkabine und Wagenkasten in Aufwärtsrichtung, wodurch die Rückwand und die Seitenwände der Fahrerkabine weniger verunreinigt werden. Durch Verschluß des Ausblas­ kanals der Motorluftkühlung nach oben und zur Seite des Wagenkastens wird das Eindringen von Substrat in die Aus­ blasöffnung des Kanals und dessen Zusetzen verhindert. Die Abdeckungen vor den Austrittsöffnungen des Ausblaskanals mit Orientierung auf die seitlichen Fahrzeugwände senken die Ausbreitung des Geräusches in die seitlichen Fahrzeug­ räume.

Weitere Vorzüge und Besonderheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von bevorzugten Aus­ führungsbeispielen der Fahrerkabine anhand der schemati­ schen Zeichnung. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer ersten Kabinenausführung,

Fig. 2 die Kabine nach Fig. 1 in Draufsicht,

Fig. 3 eine zweite Ausführung in Seitenansicht und

Fig. 4 die Kabine nach Fig. 3 in Draufsicht.

Das dargestellte Nutzfahrzeug enthält eine Fahrerkabine 1 und einen dahinter angeordneten Aufbau 2. An der Rückwand 3 der Kabine 1 ist ein Ausblaskanal 4 der nicht darge­ stellten Luftkühlung des Motors etwa mittig angeordnet. Neben dem Ausblaskanal 4 befindet sich ein Ansaugkanal 5 zum Ansaugen von Kaltluft in den Motor, dessen Eintritts­ öffnung 6 sich über dem Dach 7 der Kabine 1 befindet. Die Austrittsöffnung 8 des Ausblaskanals 4 mündet im Raum hin­ ter der Rückwand 3 der Kabine 1 oberhalb der horizontalen Ebene P und mit ihrer Unterkante etwa 500 mm unter der Ebene des Kabinendaches 7. Die Achse 0 der Austrittsöff­ nung 8 weist bei der Ausführung nach Fig. 1, 2 in Fahrt­ richtung S nach vorn oder verläuft bei der Ausführung nach Fig. 3, 4 senkrecht zur Fahrtrichtung S, wobei in diesem Fall eine oder zwei seitliche Austrittsöffnungen 8 vorge­ sehen sein können. In Fahrtrichtung vor der Austrittsöff­ nung 8 ist ein Leitelement 16 vorgesehen, dessen äußere Führungsfläche 16 a vom Kabinendach 7 schräg nach hinten verläuft. Vor dieser Austrittsöffnung 8 sind in Längsrich­ tung verlaufende Führungselemente 15 angeordnet, die mit den Endkanten des Leitelements 16 verbunden sind und eine etwa senkrechte Führungsfläche 15 a aufweisen. An der Vor­ derkante des Kabinendachs 7 ist vor dem Leitelement 16 a in Querrichtung des Fahrzeugs eine Vorrichtung zur laminaren Luftführung über das Kabinendach 7 angeordnet.

Bei der Ausführung nach Fig. 1, 2 ist an der Kante zwi­ schen der Stirnwand 13 und dem Kabinendach 7 eine Profil­ leiste 18 angeordnet, deren Länge etwa gleich der Minimal­ breite B des Ausblaskanals 4 mit dem Leitelement 16 ist und deren Wölbung nach hinten einen Halbmesser R von mindestens 100 mm hat.

Bei der Ausführung nach Fig. 3, 4 ist am vorderen Teil des Kabinendachs 7 eine gegen den Ausblaskanal 4 gerichtete gewölbte Querleiste 10 mittels Konsolen 9 befestigt, deren Breite mindestens gleich der Breite B des Ausblaskanals 4 mit dem Leitelement 16 ist. Diese Querleiste 10 bildet mit der Oberfläche der Kabine 1 einen Kanal 11, dessen Ein­ trittsöffnung 12 über der Vorderwand 13 der Kabine 1 einen größeren Querschnitt als seine Austrittsöffnung 14 hat, die über dem Kabinendach 7 ausmündet.

Die Kombination beider Typen von Profilleisten 10 und 18 und der Anbringung der Mündung von Austrittsöffnung 8 des Ausblaskanals 4 der Luftkühlung vom Motor ist beliebig. Da der Ausblaskanal 4 zur Seite des Aufbaus 2 und oben ge­ schlossen ist, wird das Hineinfallen von Substrat in den Ausblaskanal 4 und seine Verstopfung, insbesondere bei Kippfahrzeugen, verhindert.

Während der Fahrt umströmt die Luft die Stirnwand 13 der Kabine 1 und die Profilleisten 10 oder 18, an denen sie beschleunigt wird. Bei der Ausführung nach Fig. 1, 2 um­ strömt der so beschleunigte Luftstrom die Profilleiste 18, die fest auf der Oberfläche der Kabine 1 aufsitzt. Da die Profilleiste 18 eine Abrundung R von mindestens 100 mm bildet, strömt an der Verbindungsstelle von Stirnwand 13 und Kabinendach 7 der Luftstrom beschleunigt über das Dach 7 zum Aufbau 2. Bei der zweiten Ausführung nach Fig. 3, 4 umströmt der beschleunigte Luftstrom die Profilleiste 10 und wird dadurch über das Kabinendach 7 orientiert. Da die Profilleiste 10 den Kanal 11 begrenzt, tritt die Luft in den Kanal 11 durch die Eintrittsöffnung 12 ein und tritt durch die Austrittsöffnung 14 aus. Der so orientierte und entsprechend dem Querschnittsverhältnis der Öffnungen 12 und 14 weiter beschleunigte Luftstrom hat einen niedrige­ ren statischen Druck als der statische Druck der Umgebung und strömt längs des Kabinendachs 7 in Richtung zum Auf­ bau 2. Durch die Leitelemente 15, 16 und die Führungsflä­ che 15 a, 16 a wird der beschleunigte und orientierte Luft­ strom über die Austrittsöffnung 8 des Ausblaskanals 4 ge­ lenkt und der Austritt der heißen Luft mit höherem sta­ tischem Druck aus der Austrittsöffnung 8 erleichtert. Sei­ ne Richtung wird von der Hinterwand der Kabine 1 zum Aus­ bau 2 orientiert. Die Leitelemente 15 mit den Führungs­ flächen 15 a verhindern die seitliche Ausbreitung der hei­ ßen Luft und der Geräusche. So wird die ungünstige Luft­ strömung über das Dach 7 und in den oberen Teilen der Sei­ tenwände 19 verhindert und eine günstigere Orientierung der Luftströmung, vor allem längs des Kabinendaches 7 er­ reicht.

Claims (7)

1. Fahrerkabine für Lastkraftwagen mit luftgekühltem Motor mit einem hinter der Kabine angeordneten Saugkanal für die Verbrennungsluft des Motors, der mit seiner Öffnung über dem Kabinendach ausmündet, und mit einem Ausblas­ kanal für die erwärmte Kühlluft, die unter einem Winkel von maximal 20° zur Horizontalebene ausströmt, dadurch gekennzeichnet,
daß in Fahrtrichtung vor der Ausblasöffnung (8) der er­ wärmten Kühlluft mindestens ein quergerichtetes Leit­ element (16) angeordnet ist, dessen äußere Führungsflä­ che (16 a) vom Kabinendach 7 schräg nach hinten ver­ läuft,
daß neben und vor der Ausblasöffnung (8) zwei längs­ verlaufende Führungselemente (15) mit je einer etwa senkrechten Führungsfläche (15 a) angeordnet sind und
daß an der vorderen Kante des Kabinendachs (7) vor der Führungsfläche (16 a) in Querrichtung des Fahrzeugs eine Leitvorrichtung zur laminaren Luftführung über das Ka­ binendach (7) vorgesehen ist.

2. Fahrerkabine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitvorrichtung eine gewölbte Profilleiste (18) enthält, deren äußere Führungsfläche (18 a) vom Kabi­ nendach (7) schräg nach hinten verläuft und mit einem Halbmesser von mindestens 100 mm gewölbt ist.

3. Fahrerkabine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitvorrichtung eine Profilleiste (10) enthält, deren bogenförmige innere Führungsfläche (10 a) zusam­ men mit der Oberfläche der Fahrerkabine (1) einen Kanal (11) begrenzt, dessen Eintrittsöffnung (12) einen grös­ seren Querschnitt als die Austrittsöffnung (14) hat, die über dem Kabinendach (7) ausmündet.

4. Fahrerkabine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ansaugkanal (5) für die Verbrennungsluft seitlich neben dem Austrittskanal (4) der erwärmten Kühlluft auf dem Kabinendach (7) ausmündet.

5. Fahrerkabine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des querverlaufenden Leitelements (16) größer als die Breite der Austrittsöffnung (8) ist und daß die vorderen Enden der aufrechten Führungselemente (15) mit den Endkanten des Leitelements (16) verbunden sind.

6. Fahrerkabine nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsöffnung (8) in Fahrtrichtung weist.

7. Fahrerkabine nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühlluftkanal (4) in zwei seitliche Austrittsöff­ nungen (8) ausmündet, wobei vor jeder Öffnung (8) die Leitelemente (15, 16) angeordnet sind.