DE7222447U - Brennkraftmaschine mit Geräusch dampfung - Google Patents

Description

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Motorenfabrik Hatz KG. 15.6.1972

Ruhstorf b/Passau H 42

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Brennkraftmaschine mit Geräuschdämpfung

Die Erfindung "bezieht sich auf eine Brennkraftmaschine mit einem ein Kühlluft-Gebläse umfassenden Kühlluft-Leitungssystem, dem zur Geräuschdämpfung dienende Mittel zugeordnet sind.

Bei luftgekühlten Brennkraftmaschinen bekämpft man die Geräuschabstrahlung, die an den betreffenden Maec-lii.-nenelementen entsteht, durch Anwendung von mit geräuschdämpfenden Mitteln, z.B. Dämpfungsschichten aus Steinwolle odgl., ausgekleideten Kanälen, die den betreffenden Maschinenelementen vor- t-uid nachgeschaltet sind. Um einen vernünftigen Wirkungsgrad der Dämpfung zu erreichen, dürfen die mit Geräuschdämpfungsmitteln präparierten Kanäle (sogenannte Dämpfers arecken) eine Minimalgröße nicht unter* schreiten. Um den Wirkungsgrad erhöhen zu können, verlängerte man einfach die präparierten Kanäle, was in jedem Falle zu einer wesentlichen Erhöhung der Maschinenbaugröße führte.

Es ist deshalb Aufgabe der "Erfindung, eine Dämpf ungs-

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anordnung zu schaffen, welche eine wesentliche Vergrößerung der -Dämpfungslänge der Kanals ohne gleichzeitige Erhöhung deic Maschinenbaugröße erlaubt und außerdem die Geräusche am Zylinder, Gebläse und Ansaug-Tjaw. Auspuff elementen zugleich dämpft. Diese Aufgabe wird bei Brennkraftmaschinen mit mehreren in Reihe angeordneten Zylixidern dadurch erreicht, daß die .Eintrittsseite des Leitungssystems als ein langes Rohr ausgebildet ist, das seitlich und entlang der Reihe der Zylinderköpfe angeordnet ist.

Bei Brennkraftmaschinen mit mindestens einem, vorzugsweise senkrecht stehenden Zylinder wird die Verlängerung der Dämpfungsstrecke in sehr vorteilhafter Weise dadurch geschaffen, daß die ufiintr^1bsseite des Leitungssystems als ein Röhr ausgebildet ist, welches um das Kühlluft-Gebläse herum spiralförmig geführt ist«

Eine weitere Verbesserung der Anordnung wird nach einem anderen Merkmal der Erfindung dadurch erreicht, daß ein Luftfilter für die Verbrennungsluft von außen an eine Wandung des Leitungssystems derart befestigbar ist, daß es an seiner Einlaßöffnung die Luft aus dem Innern des Leitungssystems aufnimmt, und daß das in sich geschlossene Ansaugrohr innerhalb des Lei t ungssystems angeordnet ist und mit mindestens einer Auslaßöffnung des Luftfilters in

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Verbindung steht.

Falls bei derartigen Anordnungen ein Schwungrad an der Kurbelwelle vorgesehen ist, ergibt sich eine bevorzugte Ausführungsiorm üeö Erfindungsgegonstandec dadurch, daß die Einlaßöffnung des langen, entlang der Zylinderkopf e geführten Rohres an der Schwungrad-Seite der Maschine vorgesehen und das Luftfilter auf einer ebenfalls auf dieser Seite angeordneten V/an dung des Leitungssystems waagrecht liegend befestigt ist. Bei der Ausführungcsf orm mit spiralförmigem Rohr ist es zweckdienlich, die Anordnung zugleich derart zu schaffen, daß die Einlaßöffnung des Rohres annähernd an der obersten Stelle desselben vorgesehen und das Luftfilter an einer nahe des Zylinderkopfes verlaufenden Wandung des Leitungssystems senkrecht stehend befestigt ist. Die Luftansaugung kommt somit an eine hoch gelegene Stelle und es geht trotz des verv:cndeten Luftfilters kein Einbauraum verloren. Eine ebenfalls sehr raumsparende und wirkungsvolle Verlängerung des austrittsseitigen Leitungssystems ergibt sich nach einem weiteren Merkmal der Erfindung dadurch, daß die Austrittsseite des Leitungssystems als ein flacher, zum Zylinder annähernd parallel verlaufender und nach unten geöffneter Kanal ausgebildet ist.

Es ist von besonderem Vorteil, den Einlaßöffnungen

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den Luftfilters erfindungsgemäß einen innerhalb des Leitungssystems befestigten SchinuoBabschoidGr, beispielsweise einen £yklonabseheider oder ein Abweioblöch vorzuschalten. Auf diese Weise v/ird auch für den Schmutzabscheider kein zusätzlicher Einbauraum beansprucht und somit eine vorteilhafte Raumeinsparung erzielt.

Man wird als Geräuschdämpfungsmittel im' Kanal in bascmders vorteilhafter Weise mindestens eine Steinwollesc-hioht verwenden, die an allen Innenwandungen des Leitungssystems anzubringen ist. Diese Schicht wird beispiels weise durch ein sieb- bzw. lochartiges Abdeckblech in der erforderlichen Lage an der Wandung gehalten, sodass durch die Dämpfungsschichten keine Funktionsstörungen hervorgerufen werden können. Nach einem besonderen Merkmal der Erfindimg wird auch das vom Leitungssystem umschlossene Kühl luft-Gebläse zwecks zusätzlicher Geräuschdämpfung an der Außenwandung seines Gehäuses ebenfalls mit einer Steinwolleschicht ausgekleidet.

Eine vorteilhafte Steigerung der Dämpfungswirkung wird gern'iß einem weiteren Erfindungsmerkmal dadurch erreicht, daß die Eintrittssoits und/oder die Auatrittsseite des Lei tungssystoms abgewinkelt ist, sodaß mindestens eine einmalißo TJmlenlamg des Kühlluft stromes stattfindet.

In der nachstehenden Boschreibung Bind einige Ausführungsboispiele dor Erfindung anhand von Zeichnungen erläutert. Ea aeigon ί

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Fig.1 ein erstes AusführungsbeiBpiel in Anwendung "bei einer mehrzylindrigen Einspritabrennkraftmaschine in Seitenriß mit teilweisem Querschnitt nach Linie I-I,

j?ig.2 eine Ansicht zur Pig.1 mit teilweisem Längssohnitt nach Linie H-II,

Fig.3 eine Draufsicht zu Fig.2,

Pig.4 eine vergrößerte Einzelheit zum ersten Beispiel,

Pig. 5 ein zweites Ausführungsbeispiel in Anwendung "bei einer einzylindrigen Brennkraftmaschine in Seitenriß mit teilweisem Querschnitt nach Linie V-Y,

Pig,6 eine Ansicht zur Pig.5 mit teilweisem Längsschnitt nach Linie VI-VI, und

Pig.7 eine Draufsicht zu Pig.5.

In Pig. 1-3 ist eine vierzylindrige Einspritzbrenn·» kraftmaschine bekannter Bauart dargestellt· Die senkrecht stehenden Zylinder 10a,1Ob,10o,1Od sind in Reihe angeordnet und auf einem gomeinsamen Kurbelgehäuse 12 befestigt, wobei die von den nicht dargestellten Kolben angetriebene waagrechte Kurbelwelle 14 an ihren herausragenden Enden einerseits ein Keilriemenrad 16 und andererseits ein Schwungrad 18 trägt. Das Schwungrad 18 ist mit Mitteln, z.B. einem Antriebsflansch zum Betätigen von durch die Brennkraftmaschine anzutreibenden Aggregaten ausgerüstet.

Auf jedem Zylinder ist ein Zylinderkopf 20a,20b,20c, 2Od befestigt, in dem die Ventile mit zugeordneten Steuerteilen, Einspritzdüsen u.a. in bekannter Weise angeordnet sind. Über abnahmbare Zylinderkopfdeekel 22a,22b,22c,22d sind die Elemente im Zylinderkopf zur Wartung zugänglich.

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Die thermisch sehr hooh beanspruchten Zylinder und Zylinderkopf β weieen am Umfang Kühlrippen, die swöoks Etui« lung in. bekannter Weise einem KUhlluftatrora ausgesetzt werden. IleBer Ktthlstroa wird durch ein rotierendes Gebläcerad 24 mit ata Umfang angebrachten Fördersenaufeln 24a erzeugt und duroh ein leitblech 26 in der Weise ge* führt» daß die Kühlluft zunächst entlang der Zylinderreihe streicht und dann quer dazu» also zwischen den eineeinen Zylindern hindurchströmt und an der gegenüberliegenden Seite gesammelt und abgeführt wird» wie die in Pig« 1 und 2 eingetragenen Pfeile die Kühlluft-Strömungsrichtung andeuten. Das Gebläserad 24 1st an einer im ersten Zylinder 10a befestigten Welle 24b gelagert und erhält seinen Antrieb vom Had 16 über einen Keilriemen

Ub* eJ-αβ Verlängerung der mit geräuschdämpfenden Mitteln ausgekleideten Kühl-Kanüle ohne Vergrößerung der Kasohinenabmeseung zu erreichen, Bind erfindungegeiaäß diese Kanäle (auoh Dänrpferstrecken genannt) unter Ausnutzung der freien Außenräuioe an der Maschine daratellu^gs« gemäß angebracht. Sie Eintrittsseite mm Gebläse 214 ist ale ein langes Rohr 30 ausgebildet₍ das in den freien Raum zwischen dem Leitblech 26 und dsn Zylinder2cop.£de]o kein 22a»22bt220,22a entlang der Zylinderreihe gelegt ist. Die Eintrittsöffnujag 30a des Rohres 30 liegt an äer Schwungradseite dt>r Maschine, sodaß die bei 30a angesaugte Kühlluft zunächst entgegen der Strömungorichtumg der KUhiluft innerhalb des Leitbleches 26 geleitet wirddann in einer Abwin&elung 3Ow des Rohres 30 eine Umlcm-

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kung von 90° erfährt und schließlich unter einer v/eiteren Umlenkung von 90° durch das Gebläse 24 an ~! αäugt wird*

Di© Austrittsseite de3 Ktihlluit-Iioltungssysternc ist als ein flacher, nach mit en sich verjüngender und luvten offener Kanal 22 ausgebildet, der etwa parallel zur Zylinderreihe angeordnet ist« Hier wird die zwischen den Zylindern austretende Kühlluft gesammelt und durch die untere Spaltöffnung 32a ins Preie geführt. Dio Auspufi'lcitungen 34a,34b,34c,34d der einzelnen Zylinder, die zu einen einzigen Auspuffrohr 34 zusaranenge££i3t sind, münden in den Kanal 32 ein, sodaß bei 32a nicht nur die Kühlluft, sondern auch dio Auspuff- bzw. Verbrennungugasa abgeführt werden. (Kan könnte gegebenenfalls dem Rohr 34 noch einen zur Dämpfung dienenden Auspufftopf bekannter Art nachschalten, der auch innerhalb des Kanals 32 angeordnet sein könnte.)

Auch im Kanal 32 erfolgt eine Umlenkung des Luftstromes unter etwa 90° statt. Durch die Abwinkelungen innerhalb des zwecks Geräuschdämpfung beiderseits des Geblases auf ein Maximum verringerten Kanalsystems wird die Dämpfungsv/irkung noch v;eiter erhöht.

Die Kanäle 30 und 32 eis auch das leitblech 26 sind als angepaßte Formteile ausgebildet und in geeignetor Weise am Maschinengehäuse befestigt, beispielsweise angeschraubt. Diese !Befestigungsmittel Bind aus Gründen tier Übersichtlichkeit nicht im Einseinen dargestellt. Im Querachnitt gesehen besteht die Wandung eines jeden von die-

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m Kiui.älon au a einer tragenden Wandung, 2;.B. aus BlecJi> die ;in der dem Kühlluft et rom ausgenützten Innenseite xuit Dumpfungsmitteln, z.B. Steinwolleschicht ausgekleidet 1st. Diοße Steinvrollonchicht ist wiederum durch ein Halteten,

gurea 1 - 3 sind aus Einfachheitsgründen die Kanäle 26,30 und 32 nur mit einfachem Schnitt dargestellt.. In Wirklichkeit besitzt Jedoch z.B. die Wandung des Kanals 26 Jen in. Fig.4 erkonnbaron Querschnitt. Die tragende Blechv/andurg ist innon mit einer Steinwolleschicht 26a ausgekleidet,, die in oinom feinen Lochblech 26b ebenfalls passender Torrn go· halten ist. Nicht dargestellte Schrauben verbinden das Lochblech 26b mit der Wandung 26, die wiederum am Maschinengohliuse ver.mkert ist. In gleicher Weise sind die Kanäle 30 und 32 geschaffen und angeordnet.

Innerhalb dos Kanals 26 ±;:Λ ein Ansaugrohr 36 angeordnet, üo:;3on einzelne öffnungen 36a,36b,36c,36d zu den Einlaßöffnungen in den Zylinderköpfen 20a,20b_r20c,20d führen,, Ein dein Ansaugrohr 36 vorgeschaltetes Luftfilter 38 ist dabei derart angeordnet, daß es die Verbrennungsluft aus dem Inneren des Kanals 26 aufnimmt, und der Eintritt3bffnung 36t

des Ansaugrohres 36 zuführt. Das kappenförnige Gehäuse des ^l Luftfilters 30 ist dabei von außen an der Stirnseite 26s des Kanals 26 derart befestigt, z.B. angeschraubt, daß die Eintritt3öffnung zum zylinderförmigen Papiereinsatz 36p mit einer ringförmigen öffnung 26ss des Kanals 26 in Verbindung steht. Ein Schmutzabscheider, z.B. ein Zyklonabscheider 40 bekannter Art mit Drallwirlcung ausübenden Schau-

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feiwänden 40a ißt konzentrisch zur Eintrittsöffnung 36t im Kanal 26 befestigt und der Öffnung 26ss vorgeschaltet. Grobe Schmutzteilchen, die noch in das Innere des Kanals gelangen, werden im Zyklonabscheider 40 abgefangen und üuer- ööine durch 3.is '«and clss Kanals 26 hinausgeführte Auslaßöffnung 40t abgeführt.

Die Verbrennungsluft wird auf diese Weise aus dem Innern des Kanals 26 über den Zyklonabscheider 40 und durch die öffnung 26ss in day Innere des Luftfilters 38 eintre* ten, durch den Einsatz 38p gefiltert und der zentralen Einlaßöffnung 36t des Ansaugrohres 36 zugeführt, das wiederum die Verteilung an die einzelnen Zylinder vornimmt. Man kann bei dieser Anordnung des luftfilters seine Wartung von außer» ausführen.; alBO ohne die Kanäle 26 bzw· 30 demontieren zu müssen.

Bei der erfindungsgemäSen Gestaltung und .Anordnung des ein- und auBtritteseitigen Kanalsystems, also der sogenannten Dämpferstrecken vor und nach dem Gebläse, sind die Be Kanäle auf llaximallänge und MaximalcLUerschnitt gebracht, ohne die gegebenen Maschinenabmessungen Überschreiten zu müssen. Biese Dämpferstrecken gewährleisten somit neben der Kühlluftleitung auch, daß diejenigen Geräusche, die an den von innen umschlossenen Elementen entstehen oder durch dieselben verursacht werden, mit bestmöglichem Wirkungsgrad gedämpft werden» Dieses Geräusch entsteht beispielsweise am Gebläse 24, an seinem Antrieb 16,28, an den Zylindern 10a,10b,10c,1Od, an den Zylinder-

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köpfen 20a,20b,20c,20d und auch an den Ansaug- und Aus- /( < puffgliedern 36 und 34. (Das Kurbelgehäuse 12 ist mit eigenen, hier nicht dargestellten Geräusch_D&np£ungsmitteln, z.B. Vorsatzsohalen ausgerüstet.) Die vorgesehenen ümlen«

I' jcungen innerhalb der KaniLle ukw. der· BaiupAoroiireckoii erhöhen in vorteilhafter Weise die Dämpfungswirkung. Das von außen zugängliche Luftfilter ermöglicht trotz Luftentnahme aus dem Kühlluftstrom zugleich auch eine einfache Wartung.

Es sei noch darauf hingewiesen, daß der Luftstrom in vorteilhafter Weise an der höchsten Stelle der Maschine,

nämlich bei 30a angesaugt wird, wo die Luft noch einen guten Reinheitsgrad besitzt. In das Kühlluftleitsystem wer« den daher grobe Schmutsteilohen in kaum nennenswertem Umfang gelangen. Die Abluft wl^r j. ^?urch den Spalt 32a des Kanals in vorteilhafter Weise nach unten abgeführt.

Die erfindungsgemäße Gestaltung und Anordnung der Kanäle, die zur Kühlluftleitung und zugleich Geräuschdämpfung dienen, kann auch bei einzylindrigen Brennkraftmaschinen verwendet werden, wie das zweite Ausführungsbeispiel nach. Figt 5-7 zeigt. Die hier dargestellte Brannkraftmaschine besitzt im Aufbau die gleiche Anordnung, wie die Maschine nach Pig. 1-4# sodaß gleiche Teile in beiden Pällen mit gleiohen Bezugszahlen bezeichnet sind, die in Pig. 5-7 nur mit einem zusätzlichen Beistrich versehen sind. Es erübrigt sich somit eine nochmalige Beschreibung des Ka-BChinenaufbaues·

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Das Gebläse 24' und der Zylinder 10' reit Zylinderkopf 20' sind von einem eintrittsyoitigen Kühlluft'-Lcit·» kanal 126 umgeben, der die Kühlluft zwischen und entlang dan Künlrixjpen am Umfang dor Maschinenteile 10' und 20* iiinaurcliführt nna in den a-u-trittnseitigen Κ·«.η?.ΐ 1?? Φ>?τ— etrömen läßt, durch de do on unteren Schlitz 132a dio ge-

j samte Abluft ins Freie tritt. Den Kanal 126 ißt ointritts-

eeitig nooh ein Kanalsystem 130 vorgeschaltet, daa ala οin zum Gebläse 24 * spiralförmig geführtes Rohr 130 auogobildet ist, wie Pig»5 besonders klar zeigt. Mg Eintrittaöffnung 130a des Rohre3 130 liegt auch hier an der obereren Stelle der Maschine.

Das Luftfilter 138 ist hier von oben an der Außer.·- wandung den Kanals 126 befestigt, sodaß os sur Wartung leicht zugänglich ist« Die aus dem Kühlluftstrom bei 126ss in dan Innere des Luftfilters 138 eintretende Luft geht über den Pilterpapiereinsats 13Bp und gelangt durch die zentrale Öffnung 136t in das Ansaugrohr 136, Dar Auspuffrohr 134 führt auch liier in den Abluft-Kanal 132.

Durch die spiralfuraigtr Gestaltung der. Eintritt ill-canal 130 wird auch, bei dieser Bauart eine Maximall&ncö und ein Maximal-Querschnitt der eingangsseitigeu Kühl- und DämpferstraclcQ erreicht. Ss v/erden somit r.uch bei den sweitnn Ausführungsbaispiel (in Anwendung bei einer einzylindrigen Brennkraftmaschine) clic? gleichen Vorteile hinr.icht-Iich GeräuBChdämpftuig, Kühlung, und Luftfilter-Anordriung wie bei der ersten, raehrzylindriijen Bauart erreicht. Es

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sol noch crwiihnt, daß eelbütverötiintlliüh auch "bai der ■ "f

Ev/oitor- bauart äio Kanüle 126,150 und 152 nit cur Di Cliünonden Steinwolloaohichton, auagelegt; ciiid tiiid r>ociit im Q'aersclxnitt den V₍'anüungsatifl)a.u cüiiilich de'.n^erii^Sü nacli Fig.4 a.uf-v--Glsen.

Es sei noch abschließend erwähnt, daß die Erfindung nicht allein auf die beschriebenen Ausführungaformen "beochränlct ist. Man v/ird vielmehr die Unterbringung besondürs des eintrittsseitigen Kanalöystems in die äußeren FreiräuinG der Brennkraxtraaschina der jeweiligen Maschinenbauart anpassen und die verlängerte Därapferstrecke auch. anders als dargestellt unterbringen können. Außerdem kann anstelle der Steinwollebeschichtung ein anderes geeignetes Dämpfungsmittel bekannter Art innerhalb der Kanäle bzv/. der Dämpfer strecken verwendet v/erden.

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Claims (1)

1. . ^: '* H

   Schutzansprüche :

   ΐ 1 .yBrennkraf tmas chine mit mehreren, in Reihe angeordne_ ten Zylindern und mit einem ein Kühlluft-Gebläse umfassenden Kühlluft-Leitungssystem, dem zur Geräuschdämpfung dienende Mittel zugeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Eintrittsseite des Leitungssystems als ein langes Rohr (30) ausgebildet ist, das seitlich und entlang der Zylinderköpfe (20a,20b,20c, 2Od) der Maschine angeordnet ist.

   2. Br ennlcraf tmas chine mit mindestens einem, vorzugsweise senkrecht stehenden Zylinder und mit einem ein Kühlluft-Gebläse umfassenden Kühlluft-Leitungssystem, dem zur Geräuschdämpfung dienende Mittel zugeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Eintrittsseite des Leitungssystems als ein Rohr (130) ausgebildet ist, welches um das Kühlluft-Gebläse (24') herum spiralförmig geführt ist.

   3. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Luftfilter (38,138) für die Verbrennungsluft von außen an eine Wandung (26s) des Leitungssystems derart befestigbar ist, daß es an seinen Einlaßöffnungen die Luft aus dem Innern des Leitungssystems aufnimmt, und daß das in sich abgeschlossene Ansaugrohr (36,136) innerhalb des Leitungssystems an-

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   geordnet ist und mit mindestens einer .Aus] aßöffnun^ des Luftfilters in Verbindung steht.

   4. Brennkraftmaschine nach Anspruch ί , mit einen: an der Kurbelwelle sitzenden Schwungrad, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaßöffnung (30a) des langen Rohres (30) an der Schwungrad-Seite der Maschine vorgesehen ist und das Luftfilter (38) auf einer ebenfalls auf dieser Seite angeordneten Wandung (26s) de-j Leitungssysteme waagrecht liegend befestigt ist..

   5. Brennkraftmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaßöffnung (130a) des Rohres (130) annähernd an der obersten Stelle desselben vorgesehen und das Luftfilter (138) an einer nahe des Zylinderkopfes verlaufenden Wandung des Leitungssystems senkrecht stehend befestigt ist.

   6. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2, mit mindestens einem senkrecht stehenden Zylinder, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsseite (32 bzw.132) des Leitungssystems als ein flacher, zum Zylinder annähernd parallel verlaufender und nach unten geöffneter Kanal ausgebildet ist.

   7. Brennkraftmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß den Einlaßöffnungen ües Luftfilters (38) ein innerhalb des Leitungssystems befestigter Schmutzabscheider

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   (Zyk]onabscheidcr (40) bsw. Abweisbüech) vorgeschaltet i-st.

   O. BrGiinkra.ftinasch.ine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Geräuschdämpfungsmittel mindestens eine Steinwolleochicht (26a) verwendet wird, die an allen Innenwandungen des Leitungssystems (26,30,32 bzw.126,130,132) angebracht ist.

   9. Brennkraftmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das vom Leitungssystem umschlossene Kühlluft-Gebläse (24,24') zwecks zusätzlicher Geräuschdämpfung an der Wandung seines Gehäuses ebenfalls mit einer Steinwolleschicht umkleidet ist.

   10. Brennkraftmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Eintritts seite (30 bzw.130) und/oder die Austrittsseite (32 bzw.132) des Leitungssystems derart abgewinkelt zum Gebläse angeordnet ict, daß mindestens eine einmalige Umlenkung des Kühlluftstromes statefindet.

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