DE69912079T2 - Exhaust gas discharge system with low IR signature - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung für ein Abführsystem von Verbrennungsgasen und erwärmter Kühlluft, wie im Oberbegriff des Anspruchs 1 beschrieben. Die Erfindung ist speziell für Anwendungen in Militärkraftfahrzeugen vorgesehen, wie z. B. Kettenfahrzeugen, Panzern und ähnlichem, um dem Abgasabführsystem des Fahrzeugs eine niedrige thermische Charakteristik zu geben, eine sogenannte IR-Charakteristik, um das Fahrzeug vor einer Erfassung mit wärmesuchenden Kameras zu schützen.The present invention relates an arrangement for a laxative system of combustion gases and heated Cooling air as described in the preamble of claim 1. The invention is especially for applications in military vehicles provided, such. As tracked vehicles, tanks and the like to the exhaust gas removal system give the vehicle a low thermal characteristic, a so-called IR characteristic, to protect the vehicle from detection with heat seeking cameras.

Wie in der DE-A-3 221 378 offenbart, die die im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Merkmale enthält, werden die heißen Verbrennungsgase von dem Motor in einem bekannten Militärfahrzeug mit Kühlluft in einer Sammelkammer in dem unteren Fahrzeugbereich gemischt, bevor sie durch eine Vielzahl von gitterförmigen Öffnungen in der Unterseite des Fahrzeugaufbaus freigesetzt werden. Jedoch wird mit einem Gasabführsystem dieser Art eine steigende IR-Charakteristik erhalten, da die Abgase den untenliegenden Boden genauso wie die Unterseite des Fahrzeugaufbaus durch den Kontakt mit den Gasen aufwärmen.As disclosed in DE-A-3 221 378, which contains the features mentioned in the preamble of claim 1, are the hot ones Combustion gases from the engine in a known military vehicle with cooling air mixed in a collection chamber in the lower vehicle area before they pass through a multitude of latticed openings in the bottom of the Vehicle body are released. However, with a gas exhaust system This type obtained an increasing IR characteristic, since the exhaust gases the bottom floor as well as the underside of the vehicle body warm up by contact with the gases.

US-A-4,864,819 beschreibt einen Abgasauslass von einem Militärfahrzeug, das von einer Gasturbine angetrieben wird, bei dem der Auslass mit starken, schrägen, ballistischen Motorschutzplatten versehen ist, die intern und extern gekühlt werden können mit Kühlluft, die durch eine geringe Anzahl von Schlitzen auf, zwischen oder in diesen Platten strömt, um ihre Temperatur, wie von außen empfunden, zu reduzieren. Eine Einrichtung zur wirksamen Kühlung dieser Teile des Auslasses, die direkt an den Durchlass angrenzen, ist nicht offenbart; statt dessen können sich die Abgase durch eine Verwirbelung mit der umgebenden Kühlluft vermischen und den Auslassdurchlass erwärmen, und somit wird dem Fahrzeug keine optimal niedrige IR-Charakteristik gegeben.US-A-4,864,819 describes an exhaust gas outlet from a military vehicle, which is driven by a gas turbine, wherein the outlet with strong, oblique, Ballistic motor protection plates is provided internally and externally chilled can be with cooling air, due to a small number of slits on, between or in these plates flows to their temperature, as from the outside felt to reduce. A device for effective cooling of these Parts of the outlet that are directly adjacent to the passage is not revealed; instead you can the exhaust gases mix with the surrounding cooling air by turbulence and heat the outlet passage, and thus the vehicle does not have optimally low IR characteristics given.

US-A-3,981,448, 3,921,906 und GB-1 128 532 offenbaren andere Anordnungen, um die Abgase von Strahltriebwerken abzulenken und gleichzeitig die ablenkenden Oberflächen durch Einbringung externer Kühlluft abzukühlen.US-A-3,981,448, 3,921,906 and GB-1 128 532 disclose other arrangements for the exhaust gases of jet engines distract and at the same time the distracting surfaces through Incorporation of external cooling air cool.

Entsprechend der vorliegenden Erfindung ist eine Kühlanordnung für ein Landfahrzeug offenbart, das von einem Verbrennungsmotor angetrieben wird, wo nicht nur der Motor des Fahrzeugs, sondern andere wärmeemittierende Quellen und sein Abgasauslass durch eine Einrichtung einer gemeinsamen Ventilatoreinheit wirksam gekühlt werden können, und dabei die IR-Charakteristik des Fahrzeugs verbessert wird, ungeachtet davon, ob das Fahrzeug in Bewegung ist oder nicht.According to the present invention is a cooling arrangement for a Land vehicle disclosed powered by an internal combustion engine where not only the engine of the vehicle but other heat-emitting Sources and its exhaust outlet by means of a common fan unit effectively cooled can be, and while the IR characteristic of the vehicle is improved, regardless of whether the vehicle is in motion or not.

Zu diesem Zweck ist die Anordnung entsprechend der Erfindung wie in Anspruch 1 definiert.For this purpose, the arrangement according to the invention as defined in claim 1.

Zusätzliche Kennzeichen der Anordnung entsprechend der vorliegenden Erfindung sind ausführlicher unten unter Bezugnahme auf die anliegende Zeichnung offenbart.Additional characteristics of the arrangement accordingly of the present invention are described in more detail below revealed on the attached drawing.

Die Zeichnung zeigt schematisch einen Querschnitt durch den Raum in einem Fahrzeug, der direkt über einem (nicht dargestellten) Kettensatz eines militärischen Kettenfahrzeugs angeordnet ist.The drawing shows schematically a cross section through the space in a vehicle directly above a (not shown) Chain set of a military Tracked vehicle is arranged.

Die Zeichnung zeigt einen Querschnitt durch einen Kettenrahmen, der im allgemeinen mit 10 angezeigt ist, an einem Fahrzeug, das mit Ketten angetrieben wird. Dieser Kettenrahmen ist über seinem jeweiligen Kettensatz (nicht dargestellt) an dem Fahrzeug angeordnet und hergestellt, fähig zu sein, u. a. die Antriebseinrichtung des Fahrzeugs aufzunehmen, wobei der Kettenrahmen 10 des Fahrzeugs entwickelt wurde, einen oder mehrere Verbrennungsmotoren, wie z. B. Dieselmotoren, Kühlsystemen, Batterien, Kraftstofftanks, Steuerungseinrichtungen, usw. aufzunehmen. Der Kettenrahmen 10 hat eine äußere Seitenwand 12, die gepanzert sein kann, eine untere Bodenwand 14, eine innere Seitenwand 16, die ebenfalls gepanzert sein kann, und eine obere Wand 18. In der oberen Wand 18 ist ein gitterförmiger Lufteinlass 20 installiert, durch den Frischluft vertikal in einen Ventilationsschacht 22 mittels eines motorangetriebenen Ventilators 24 gesaugt werden kann. Der Ventilator 24 führt Kühlluft durch einen Kühler 26, um das Kühlmittel von einem (nicht dargestellten) Verbrennungsmotors zu kühlen und/oder von anderen Antriebssystemen oder Einrichtungen, die gekühlt werden müssen. Stromabwärts des Kühlers 26 wird Kühlluft mit heißen Verbrennungsgasen von dem Fahrzeugmotor gemischt, die in einen Gasauslasskanal 28 von einem Dämpfer 30 strömen. Der Gasauslasskanal 28, der eine Verlängerung des Ventilationsschachts 22 sein kann, ist mit seinem stromabwärtigen Teil in Richtung der äußeren Seitenwand 12 gebogen und mündet in einen offenen Abführdurchlass 32 in der Wand. Der Gasauslasskanal 28 ist durch eine Wand 32 begrenzt, die zumindest in dem Teil der Wand, der stromabwärts der Abführöffnung 36 des Dämpfers 30 angeordnet ist, Schlitze hat oder perforiert ist. Der Gasauslasskanal 28 ist ebenfalls von einem Kühlluftkanal 38 umgeben, der mit der Druckseite des Ventilators 24 über Öffnungen 40 verbunden ist, wodurch ein Kühlluftfluss, der von außen eingesaugt wird, den Kühler 26 umgehen kann und nicht nur über die Außenseite der Kanalwand 34 geführt wird, sondern ebenso direkt über die Innenseite der Wand über Löcher oder Schlitze in der Kanalwand 34. Durch dieses Mittel wird die Kanalwand 34, die von außen über die Öffnung 32 sichtbar ist, gut gekühlt gehalten, um das Risiko des Erfassens durch wärmesuchende Kameras zu reduzieren. Ähnlich trägt die Tatsache, dass die Abführöffnung 32 vollständig geöffnet ist, d. h. nicht mit Gittern und ähnlichen versehen ist, zur geringen IR-Charakteristik bei, da es keinen Gegenstand gibt, der durch die abgeführten Abgase aufgewärmt wird.The drawing shows a cross section through a chain frame, indicated generally at 10, on a vehicle which is driven by chains. This chain frame is arranged above its respective chain set (not shown) on the vehicle and made to be capable, inter alia, of receiving the drive device of the vehicle, the chain frame 10 of the vehicle has been developed, one or more internal combustion engines, such. As diesel engines, cooling systems, batteries, fuel tanks, control equipment, etc. include. The chain frame 10 has an outer sidewall 12 which can be armored, a lower bottom wall 14 , an inner sidewall 16 , which can also be armored, and a top wall 18 , In the upper wall 18 is a grid-shaped air intake 20 installed, through the fresh air vertically into a ventilation shaft 22 by means of a motor driven fan 24 can be sucked. The ventilator 24 guides cooling air through a radiator 26 to cool the coolant from an internal combustion engine (not shown) and / or from other propulsion systems or devices that need to be cooled. Downstream of the radiator 26 Cooling air is mixed with hot combustion gases from the vehicle engine entering a gas exhaust duct 28 from a damper 30 stream. The gas outlet channel 28 , which is an extension of the ventilation shaft 22 can be with its downstream part towards the outer sidewall 12 bent and opens into an open discharge passage 32 in the wall. The gas outlet channel 28 is through a wall 32 limited, at least in the part of the wall, the downstream of the discharge opening 36 of the damper 30 is arranged, has slots or is perforated. The gas outlet channel 28 is also from a cooling air duct 38 Surrounded with the pressure side of the fan 24 over openings 40 is connected, whereby a cooling air flow, which is sucked from the outside, the radiator 26 can handle and not just on the outside of the canal wall 34 but also directly over the inside of the wall via holes or slots in the channel wall 34 , By this means the channel wall becomes 34 from the outside over the opening 32 is visible, kept well refrigerated, to reduce the risk of detection by heat-seeking cameras. Similarly carries the fact that the discharge opening 32 is fully open, ie not provided with gratings and the like, to the low IR characteristic in, as there is no object that is warmed up by the exhaust gases discharged.

Wie in der Zeichnung gezeigt, ist die offene Gasausflussöffnung 32 bevorzugterweise an einer Seitenwand 12 des Fahrzeugaufbaus angeordnet. Jedoch ist die Anordnung an einer oberen Grenzwand durchaus möglich. Andererseits sollte die Anordnung an einer unteren Bodenwand aus den vorhergehend genannten Gründen vermieden werden. Bevorzugterweise ist der Querschnitt der Abführöffnung 32 relativ klein gewählt, so dass die Abführgeschwindigkeit des Abgases entsprechend hoch ist, um somit eine Erwärmung der Seitenflächen des Fahrzeugaufbaus angrenzend zum Durchlass zu verhindern. Der letztgenannte Effekt wird ebenfalls durch die Tatsache bewirkt, dass die Kühlluft von dem Kühlluftkanal 38 ebenso um den Umfang des Durchlasses 32 ausströmt und ein Kühlluftschild um den Abgasstrom bildet.As shown in the drawing, the open gas outlet is 32 preferably at one Side wall 12 arranged the vehicle body. However, the arrangement at an upper boundary wall is quite possible. On the other hand, the arrangement should be avoided on a lower bottom wall for the reasons mentioned above. Preferably, the cross section of the discharge opening 32 chosen relatively small, so that the discharge velocity of the exhaust gas is correspondingly high, thus preventing heating of the side surfaces of the vehicle body adjacent to the passage. The latter effect is also caused by the fact that the cooling air from the cooling air duct 38 as well around the perimeter of the passage 32 flows out and forms a cooling air shield around the exhaust stream.

Des Weiteren ist es ratsam, die perforierte Kanalwand 34 mit einem radarabsorbierenden Material zu beschichten, um das Risiko der Erfassung mittels eines Radars zu reduzieren.Furthermore, it is advisable to use the perforated channel wall 34 with a radar absorbing material to reduce the risk of detection by means of a radar.

Die Anordnung des Dämpfers 30 sollte derart sein, dass er nicht direkt von außen von der Seite, wie in der Zeichnung angezeigt, sichtbar ist. Dies dient ebenfalls dazu, um dem Fahrzeug eine niedrige IR-Charakteristik zu geben.The arrangement of the damper 30 should be such that it is not visible from the outside directly from the side as shown in the drawing. This also serves to give the vehicle a low IR characteristic.

Claims (2)

Anordnung für ein Abführsystem für Verbrennungsgase und Kühlluft von einem Landfahrzeug, das von einem Verbrennungsmotor angetrieben wird und in dem das Abgasabführsystem einen Gasausflusskanal (28) hat, der in einen offenen Durchlass (32) in dem Aufbau des Fahrzeugs mündet, wobei ein Dämpfer (30), der mit dem Verbrennungsmotor des Fahrzeugs verbunden ist, derart in den Gasausflusskanal (28) mündet, dass der Dämpferauslass (36) von außen durch den Abführdurchlass (32) des Gasausflusskanals nicht direkt sichtbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Gasausflusskanal (28) stromaufwärts des Dämpfers (30) ein Motorkühler (26) montiert ist, dass der Gasausflusskanal (28) zumindest in einem Gebiet von diesem benachbart zum Durchlass (32) eine Grenzwand (34) hat, die gerade bis zum offenen Durchlass (32) perforiert ist und von einem Kühlluftkanal (38) umgeben ist, und dass ein motorbetriebener Ventilator (24) in einem Raum (22) stromaufwärts des Motorkühlers (26) zum Zwecke der Erzeugung von erzwungenen Kühlluftströmen teilweise durch den Kühler (26) und teilweise durch den Kühlluftkanal (38) via Bypassöffnungen (40) angeordnet ist, so daß die Kühlluft in dem Kühlluftkanal (38) sowohl über die innere Seite, als auch über die äußere Seite der perforierten Wand (34) streichen kann, um sie zu kühlen und um direkten Kontakt zwischen den Abgasen und der perforierten Wand (34) zu vermeiden.Arrangement for a discharge system for combustion gases and cooling air from a land vehicle, which is driven by an internal combustion engine and in which the exhaust gas discharge system a gas outflow channel ( 28 ), which has an open passage ( 32 ) in the structure of the vehicle, wherein a damper ( 30 ), which is connected to the internal combustion engine of the vehicle, so in the gas outflow channel ( 28 ), that the damper outlet ( 36 ) from the outside through the discharge passage ( 32 ) of the gas outflow channel is not directly visible, characterized in that in the gas outflow channel ( 28 ) upstream of the damper ( 30 ) a radiator ( 26 ) is mounted, that the gas outflow channel ( 28 ) at least in an area of this adjacent to the passage ( 32 ) a boundary wall ( 34 ) that has just reached the open passage ( 32 ) is perforated and from a cooling air duct ( 38 ) and that a motor-driven fan ( 24 ) in a room ( 22 ) upstream of the engine radiator ( 26 ) for the purpose of generating forced cooling air streams partly through the radiator ( 26 ) and partly through the cooling air channel ( 38 ) via bypass openings ( 40 ) is arranged so that the cooling air in the cooling air duct ( 38 ) both over the inner side, as well as on the outer side of the perforated wall ( 34 ) to cool them and to allow direct contact between the exhaust gases and the perforated wall ( 34 ) to avoid. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt des Abführdurchlasses (32) so klein gewählt ist, dass die hervortretenden Abgase einen relativ hohen Durchfluss haben, um eine Erwärmung der Seitenflächen (12) des Fahrzeugaufbaus angrenzend zum Durchlass zu vermeiden.Arrangement according to claim 1, characterized in that the cross section of the discharge passage ( 32 ) is chosen so small that the protruding exhaust gases have a relatively high flow rate in order to heat the side surfaces ( 12 ) of the vehicle body adjacent to the passage to avoid.