Schalldämmende Verschalung für Brennkraftmaschinen

Abstract

 Eine schalldämmende Verschalung (2) für Brennkraftmaschinen ist mit einem abgedichteten Durchtritt (4) versehen, wobei die Durchtrittsdichtung (6) einen zwischen einem inneren, am Motor (1) befestigten Flanschring (7) und einem äußeren, an der Verschalung (2) befestigten Flanschring (8) eingesetzten Dichtring (9) aus gummielastischem Material aufweist.
Um eine insbesondere für den Durchtritt der Abgassammelleitung (3) geeignete Dichtung zu erreichen, trägt der innere Flansch­ring (7) einen den Dichtring (9) durchtrittseitig unter Frei­lassung eines Zwischenraumes (12) abschirmenden Schutzschild (10), welcher Zwischenraum (12) mit einem hitzebeständigen und schallabsorbierenden Dämmaterial (11) ausgefüllt ist.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine schalldämmende Verschalung für Brennkraftmaschinen, mit einem abgedichteten Durchtritt insbesondere zum Herausführen der Abgassammelleitung, wobei die Durchtrittsdichtung einen zwischen einem inneren, am Motor befestigten Flanschring und einem äußeren, an der Verschalung befestigten Flünschring eingesetzten Dichtring aus gummi­elastischem Material aufweist.

[0002] Um eine wirklich gute Motorgeräuschdämmung zu erreichen, muß die Verschalung den Motor möglichst vollständig umhüllen und darf keine ungedichteten Durchtritte aufweisen. Außerdem ist bei der Befestigung der Verschalung gegenüber dem Motorblock für eine im hohen Maße elastische Abstützung zur Körperschall­dämmung zu sorgen, und eine solche Befestigung und auch die Durchtrittsdichtungen der Verschalung haben die im Betriebs­zustand auftretenden, zum Teil beträchtlichen Relativbewegun­gen aufzunehmen und auszugleichen. Die bekannten Durchtritts­dichtungen, die aus einem zwischen zwei metallenen Flansch­ringen einvulkanisierten, elastomeren Dichtring bestehen, können unter Voraussetzung einer sachgemäßen Ausbildung die Durchtritte für wenig wärmebelastete Motorteile, wie Ver­brennungsluftführung, Kühlmittel- und Kraftstoffleitung u.dgl., durchaus mit der erforderlichen Sicherheit abdichten, da eine Gefährdung des temperaturempfindlichen Dichtmaterials durch diese weniger warmen Teile unterbleibt. Durchtritte für heiße Motorteile, vor allem für die Abgassammelleitung, bereiten allerdings bisher wegen der gegebenen Hitzebelastung der Dichtung große Schwierigkeiten, wobei auch aufwendige, mit speziellen Kühleinrichtungen ausgestattete Konstruktionsvor­schläge ohne gewünschten Erfolg bleiben. Hitzebeständige Metallbalgabdichtungen haben sich ebenfalls nicht bewährt, da sie nicht imstande sind, den Körperschall ausreichend zu dämmen.

[0003] Besonders schwierig wird die Durchtrittsabdichtung, wenn die Durchtrittsöffnung von einer aus Gründen der Schalldämmung erforderlichen Kapsel abgedeckt ist, die an der Verschalung ansetzt und die Abgassammelleitung in sich aufnimmt. Hier muß zusätzlich zur Schalldämmung vor allem auch für eine ölfeste Abdichtung zwischen Verschalung und Kapsel gesorgt sein, damit ein Eindringen von Öl od.dgl. in die heiße Kapsel vermieden wird. Gemäß der EP 0 062 030 B1 gibt es für einen solchen Kapselanschluß bereits eine lose Kombination aus einer elastischen Dichtung und mehrschichtigen, wärmebeständigen und körperschalldämmenden Flachdichtungen, was aber trotz des damit verbundenen Herstellungs- und Montageaufwandes den an einen solchen Kapselanschluß gestellten Anforderungen nicht im gewünschten Umfang genügt.

[0004] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, diese Mängel Zü beseitigen und eine schalldämmende Verschalung der eingangs geschilderten Art zu schaffen, die sich durch eine verhältnis­mäßig einfache und dennoch widerstandsfähige, öldichte und schalldämmende Durchtrittsdichtung auszeichnet, welche Durch­trittsdichtung sich besonders für den Anschluß einer trockenen Abgassammlerkapsel an eine nasse Triebwerksblockverschalung eignet.

[0005] Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, daß der innere Flanschring einen den Dichtring durchtrittseitig unter Freilas­sung eines Zwischenraumes abschirmenden Schutzschild trägt und der verbleibende Zwischenraum mit einem hitzebeständigen und schallabsorbierenden Dämmaterial ausgefüllt ist. Dieser dämmaterialhinterfüllte Schutzschild bietet dem elastischen Dichtring den erforderlichen Wärmeschutz gegenüber den durch den Durchtritt herausgeführten heißen Motorteilen, wobei das Dämmaterial, beispielsweise Mineralwolle wie Triton-Kaowool, zusätzlich für eine Schalldämmung sorgt. Der Dichtring aus einem entsprechenden Elastomer kann daher ohne Beeinträchti­gung und Hitzegefährdung seine Funktion als öldichte und elastische Stützverbindung zwischen Motorblock und Verscha­lung voll erfüllen.

[0006] Wird die Durchtrittsöffnung von einer an der Verschalung an­schließenden Kapsel abgedeckt, bildet nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung der Schutzschild stirnseitig eine Anschlußfläche, an der die Kapsel mit einem Anschlußflansch unter Zwischenlage einer Dämmaterialschicht anliegt. Dadurch kommt es zu einem hinsichtlich der Schalldämmung lückenlosen Übergang zwischen Verschalung und Kapsel, der für eine hoch­wirksame Motorgeräuschdämmung Voraussetzung ist. Abgesehen davon, wird durch die Dämmaterialschicht, die aus gleichem Material wie die Dämmaterialfüllung der Durchtrittsdichtung bestehen kann, der durch den Schutzschild gegebene Wärmeschutz zum äußeren Flanschring hin erweitert und auch der Anschluß der Kapsel an der Verschalung selbst isoliert. Bildet ein auswärtsragender Randschenkel des Schutzschildes die Anschluß­fläche, ergibt sich außerdem durch diesen Schenkel eine Flüssigkeitssperre, die das Eindringen von Öl od.dgl. in die angeschlossene Kapsel verhindert.

[0007] Besonders günstig ist es dabei, wenn zwischen Schutzschild und Dämmaterialfüllung bzw. Dämmaterialschicht und/oder zwischen äußerem Flanschring und Dämmaterialfüllung Abfluß­kanäle vorgesehen sind, welche Abflußkanäle auf einfache Weise von einer Wellung des Schutzschildes bzw. Flanschringes gebildet sein können. Diese Abflußkanäle erleichtern die Ab­sonderung auftretenden Öls und vermeiden eine zu starke Ver­schmutzung des Dämmaterials. Dringt beispielsweise infolge einer schadhaften Auspuffdichtung unverbranntes Öl in den Durchtrittsbereich ein, kann dieses Öl die Dichtung nicht beschädigen, da es dem Schutzschild entlang nach außen abge­leitet wird. Ähnliches gilt im Falle eines schadhaften Dicht­ringes, da nun das aus dem Inneren der Verschalung austretende Öl dem äußeren Flanschring oder dem Schutzschild entlang nach außen gelangen kann. Wird ein solcher Ölaustritt außerhalb der Dichtung sichtbar, ist das ein frühzeitiges Anzeichen eines Dichtungsschadens und der Notwendigkeit einer Reparatur.

[0008] Nach einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umgibt beim Herausführen der Abgassammelleitung der innere Flanschring die Abgassammelleitung mit Abstand und ist unter Verwendung einer Umfangsdichtung blank am Zylinderkopf des Motors anliegend befestigt, wobei vorzugsweise zwischen Flanschring und Abgassammelleitung ein Wärmeschutzstreifen sitzt. Speziell für den heiklen Abgassammlerdurchtritt kommt es so zu einem zusätzlichen Wärmeschutz für die eigentliche Dichtung, da der innere Flanschring durch den metallenen Kontakt mit dem Zylinderkopf über die Zylinderkopfkühlung mitgekühlt wird und der Wärmefluß zwischen Abgassammelleitung und innerer Flanschring durch den verbleibenden Luftspalt oder besser durch den eingesetzten Wärmeschutzstreifen, beispielsweise aus Asbest, unterbrochen ist. Die Umfangsdich­tung aus einem elastomeren Werkstoff sorgt dabei für die Abdichtung des inneren Flanschringes gegenüber dem Zylinder­kopf.

[0009] In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand rein schematisch anhand eines Ausführungsbeispieles veranschaulicht, und zwar zeigen

Fig. 1 einen Teil einer erfindungsgemäßen, schalldämmenden Verschalung im Vertikalschnitt,

Fig. 2 die Durchtrittsdichtung dieser Verschalung im Querschnitt größeren Maßstabes und

Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie III-III der Fig. 2.

[0010] Der Triebwerksblock 1 einer Brennkraftmaschine ist von einer schalldämmenden Verschalung 2 umhüllt, die zum Herausführen der Abgassammelleitung 3 einen Durchtritt 4 bildet. Der Durchtritt 4 ist von einer Kapsel 5 abgedeckt, die an der Verschalung 2 anschließt und zur Schalldämmung der körper­schallbeaufschlagten Abgassammelleitung 3 dient. Zur Abdichtung des Durchtrittes 4 ist eine Durchtrittsdichtung 6 vorgesehen, die aus einem inneren, am Zylinderkopf 1a befestigten Flanschring 7, einem äußeren, an der Verschalung 2 unter Verwendung eines vorzugsweise flüssigen Dichtmittels dicht befestigten Flanschring 8, einem zwischen inneren und äußeren Flanschring einvulkanisierten Dichtring 9 aus einem Elastomer, einem mit dem inneren Flanschring 7 verpreßten, den Dichtring 9 zur Abgassammelleitung 3 hin abschirmenden Schutzschild 10 sowie einer hitzebeständigen und schallab­sorbierenden Dämmaterialfüllung 11 für den Zwischenraum 12 zwischen Schutzschild 11, Dichtring 9 und Flanschring 8 be­steht. Der innere Dichtring 7 sitzt blank am Zylinderkopf 1a, so daß die Zylinderkopfkühlung auch für den Flanschring 7 wirksam ist, und eine Umfangsdichtung 13 aus einem Elastomer mit vorzugsweise rundem Querschnitt sorgt für die Abdichtung zwischen Zylinderkopf 1a und Flanschring 7. Der Schutzschild 10 weist einen nach außen ragenden Randschenkel 10a auf, der eine stirnseitige Anschlußfläche 14 für die Kapsel 5 bildet, wobei die Kapsel 5 mit einem Anschlußflansch 15 unter Zwischenlage einer Dämmaterialschicht 16 an diese Anschluß­fläche 14 schalldämmend anschließt.

[0011] Durch den Schutzschild 10 und die Dämmaterialfüllung 11 wird der Dichtring 9 vor zu starker Erwärmung geschützt und kann seine Dicht- und Stützfunktionen auch im Abgassammlerdurch­trittsbereich einwandfrei erfüllen. Die Dämmaterialfüllung 11 und die Dämmaterialschicht 16 gewährleisten zusätzlich eine ausgezeichnete Schalldämmung im Übergangsbereich zwischen Verschalung 2 und Kapsel 5, so daß auch im Abgassammlerbereich eine wirkungsvolle Motorgeräuschdämmung gewährleistet ist.

[0012] Der Schutzschild 10 verhindert außerdem, däß durch Leckstellen in der Auspuffdichtung oder durch eine Beschädigung des Dicht­ringes 9 in den Durchtrittsbereich eindringendes Öl od.dgl. in die Kapsel 5 gelangt, da dieser Schutzschild 10 das Öl im unteren Bereich zwischen Kapsel 5 und Verschalung 2 nach außen ableitet. Dazu sind vorteilhafterweise zwischen dem Schutzschild 10 und der Dämmaterialfüllung 11 bzw. der Dämm­materialschicht 16 Abflußkanäle 17 vorgesehen, die einfach durch eine Wellung 18 des Schutzschildes entstehen, wobei auch zwischen äußerem Flanschring 8 und Dämmaterialfüllung 11 solche Kanäle vorbereitet sein können.

[0013] Eine Verbesserung des Wärmeschutzes für die Durchtrittsdichtung 6 läßt sich erreichen, wenn zwischen innerem Flanschring 7 und Abgassammlerleitung 3 ein Ringspalt freigelassen wird, in den ein Wärmeschutzstreifen 19, beispielsweise aus Asbest, eingeschoben ist, wodurch der Wärmeübergang zwischen Abgas­sammelleitung 3 und Flanschring 7 beeinträchtigt wird.

Ansprüche

1. Schalldämmende Verschalung für Brennkraftmaschinen, mit einem abgedichteten Durchtritt insbesondere zum Heraus­führen der Abgassammelleitung, wobei die Durchtrittsdichtung einen zwischen einem inneren, am Motor befestigten Flanschring und einem äußeren, an der Verschalung befestigten Flanschring eingesetzten Dichtring aus gummielastischem Material aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Flanschring (7) einen den Dichtring (9) durchtrittseitig unter Freilassung eines Zwischenraumes (12) abschirmenden Schutzschild (10) trägt und der verbleibende Zwischenraum (12) mit einem hitzebe­ständigen und schallabsorbierenden Dämmaterial (11) ausge­füllt ist.

2. Verschalung nach Anspruch 1, mit einer die Durchtritts­öffnung abdeckenden, an der Verschalung anschließenden Kapsel, dadurch gekennzeichnet, daß der Schutzschild (10) stirnseitig vorzugsweise durch einen auswärtsragenden Randschenkel (10a) eine Anschlußfläche (14) bildet, an der die Kapsel (5) mit einem Anschlußflansch (15) unter Zwischenlage einer Dämm­materialschicht (16) anliegt.

3. Verschalung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Schutzschild (10) und Dämm­materialfüllung (11) bzw. Dämmaterialschicht (16) und/oder zwischen äußerem Flanschring (8) und Dämmaterialfüllung (11) Abflußkanäle (17) vorgesehen sind.

4. Verschalung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Wellung (18) des Schutzschildes (10) bzw. Flansch­ ringes (8) die Abflußkanäle (17) bildet.

5. Verschalung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß beim Herausführen der Abgassammelleitung (3) der innere Flanschring (7) die Abgassammelleitung (3) mit Abstand umgibt und unter Verwenduns einer Umfangsdichtung (13) blank am Zylinderkopf (1a) des Motors anliegend befestigt ist, wobei vorzugsweise zwischen Flanschring (7) und Abgassam­melleitung (3) ein Wärmeschutzstreifen (11) sitzt.

Zeichnung