DE2437995A1

DE2437995A1 - Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE2437995A1
Application number: DE2437995A
Authority: DE
Inventors: Hans Breidenbach; Alfons Drennhaus; Jost Gerresheim; Rodolf Dipl Ing Mansour; Christian Dipl Ing Pfeil
Original assignee: International Harverster Corp
Current assignee: Dresser Industries Inc
Priority date: 1974-08-07
Filing date: 1974-08-07
Publication date: 1976-02-26
Also published as: FR2281495A1; SE7508875L; US3982600A; GB1495068A; CA1029771A; JPS5149342A; FR2281495B1; SE409099B

Description

Dipl. Ing. Helmut Zoepke München, 7. August 1974

Dipl. Ing. Carl O. Zoepke

Patentanwälte l/cLL

δ München 5, Erhardtstraße 8

INTERNATIONAL HARVESTER COMPANY MBH
4o4o N e u s s / Rh.

Industriestraße 39

KRAFTFAHRZEUG

Die Erfindung bezieht sich auf ein Kraftfahrzeug mit Brennkraftmaschine und Kühleinrichtung sowie einer die Brennkraftmaschine und die Kühleinrichtung umgebendem, klappbaren Haube.

In zunehmendem Maße werden an Kraftfahrzeuge immer schärfere Anforderungen zur Erzielung einer geringeren Geräuschemission gestellt. Bei Kraftfahrzeugen kommen als Geräuscherreger in erster Linie Rollgeräusche Rad-Straße, Geräusche der Maschinenanlage, Auspuffschall und Karosseriegeräusche in Frage. Bei durchgeführten Messungen hat sich vielfach die Brennkraftmaschine als Hauptlärmquelle herausgestellt. Der Fachmann weiß, daß als erstes der Lärm der Haupt lärmquelle zu mindern ist, v/enn die Geräuschemission verbessert werden soll. Von der Brennkraftmaschine aus kann sich der Lärm sowohl auf dem Luftschall- als auch auf dem KörperschaUwege fortpflanzen. Zur Verminderung des Lärms kennt man im wesentlichen vier verschiedene Maßnahmen, nämlich die Luftschallschluckung, die Luftschalldämmung, die Körperschalldämmung und die Körperschallschluckung.

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Bei der Luftschalldämmung ist man bestrebt,, benachbarte Räume durch ein hohes Gewicht je Flächeneinheit aufweisende Trennwände akustisch zu trennen. Dabei sollen durch den auf die Trennwand auftretenden Luftschall erzeugte Schwingungen der Trennwand weitgehend ausgeschaltet werden, so daß kein oder nur geringer Luftschall in den Nachbarraum abstrahlen kann.

Unter Luftschallschluckung versteht man im allgemeinen das Ausschalten der Schallreflexion an glatten Wänden von Innenräumen. Für die Luftschallschluckung sind im allgemeinen porige Materialien günstig, da in den Poren die Wechselbewegung der Luft durch Reibung an den Porenwänden gebremst wird.

Obenstehende Maßnahmen werden in der Praxis einzeln oder in Kombination mit mehr oder weniger großem Erfolg angewandt. Die dabei auftretenden Schwierigkeiten ergeben sich vor allem daraus, daß die Geräuschschutzmaßnahmen nicht nur aufwendig sind, sondern vor allen Dingen viel Platz beanspruchen, der bei bereits bestehenden Maschinen in der Regel überhaupt nicht und bei neuentwickelten Maschinen nur in geringem Maße zur Verfügung steht. Außerdem dürfen im Zuge der Schallschutzmaßnahmen erforderliche Bauelemente, wie Verkleidungsbleche usw. weder die Sicht der Bedienungsperson des Kraftfahrzeugs und damit die Manövrierfähigkeit des Fahrzeugs beeinträchtigen noch das Äußere des Kraftfahrzeugs in nennenswerter Weise verändern. Außerdem müssen die für die Geräuschreduzierung erforderlichen Bauelemente weitgehend gegen Beschädigungen gesichert'sein und schließlich auch den gesetzlichen Vorschriften entsprechen und ferner die Möglichkeit geben, notwendige Hilfseinrichtungen, wie z.B. Beleuchtungseinrichtungen anzubringen. Schließlich darf eine Maßnahme zur Geräuschreduzierung auch nicht die Leistung des Kraftfahrzeugs zu stark beeinträchtigen, wie das beispielsweise bei einer Vollkapselung eines Verbrennungsmotors der Fall ist, da sich dann innerhalb des Motorraums ein unzulässig hoher Wärmestau ergibt.

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Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß geeignete Lärmminderungsmaßnahmen nur dann angewandt werden können, wenn gleichzeitig dabei die die Leistungsfähigkeit des Kraftfahrzeugs beeinflußenden Faktoren vollauf berücksichtigt werden.

Aus dieser Erkenntnis heraus geht die Erfindung davon aus, daß bei weitgehender Abkapselung der Brennkraftmaschine dem Strömungsweg der zu- und abgeführten Motorkühlluft besondere Aufmerksamkeit geschenkt werden muß, da sich durch geeignete Führung des Kühlluftstromes eine- merkliche Minderung des Schallpegels erreichen läßt.

Dfer Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Kraftfahrzeug der eingangs genannten Art zu schaffen, an dem sich bei weitgehender Beibehaltung der Antriebsleistung und ohne wesentlichen Eingriff in den konstruktiven Aufbau des Kraftfahrzeugs geeignete Lärmminderungsmaßnahmen mit baulich einfachen Mitteln durchführen lassen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Haube an ihrer der Kühleinrichtung zugewandten Stirnseite verschlossen und auf der Innenseite der Stirnseite mit den Kühlluftstrom nach oben und nach beiden Seiten der Haube umlenkenden Leitschaufeln sowie an der Innenseite ihrer Seitenwände mit je einem von der Unterseite der Kühleinrichtung in Längseinrichtung des Fahrzeugs zur Brennkraftmaschine hin ansteigenden Führungskästen und in ihrer Oberseite mit einer zum Austritt der Abluft dienenden Austrittsöffnung versehen ist. Durch diese •erzwungene mehrfache Umlenkung des Kühlluftstromes wird einerseits eine Dämpfung des Geräuschs und andererseits das direkte Austreten des Schalls verhindert. Allein durch diese Maßnahme wird eine merkliche Senkung des Geräuschpegels erreicht, ohne daß Dämmaterialien erforderlich sind. Hierdurch ergibt sich nicht nur eine erhebliche Kostensenkung, sondern auch alle sonstigen Probleme, wie Lösen und Verschmutzen des Dämmaterials entfallen.

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Bisher hat man es in der Regel für unerläßlich gehalten, zur Geräuschreduzierung Dämmaterialien zu verwenden, beispielsweise in dem man Verkleidungsbleche an ihrer Innenseite mit Dämmaterial versehen hat. Abgesehen davon, daß man hierbei auf die Dämmaterialien liefernden Fremdfirmen angewiesen ist, hat sich auch herausgestellt, daß die Dämmaterialien nicht immer zufriedenstellende Wirkungen hervorbringen. Außerdem hat man durchweg nur einzelne Blechteile mit Dämmaterialien versehen. Solche Blechteile konnten bisher nur in umständlicher Weise vom Fahrzeug entfernt werden, so daß erforderliche Reparatur- und Wartungsarbeiten, insbesondere im Bereich der Brennkraftmaschine, nur nach umständlichen Entfernen der ausgekleideten Blechteile durchgeführt werden konnten.

Im Gegensatz dazu wird bei der Erfindung die Geräuschreduzierung durch eine klappbare Haube erzielt, an der alle für eine Zwangsströmung der Kühlluft zum Zwecke der Geräuschminderung erforderlichen Bauelemente befestigt sind. Durch diese Maßnahme wird der besondere Vorteil erreicht, daß die klappbare Haube mit den zur Luftführung dienenden Bauelementen vollständig zusammengebaut werden kann und erst dann auf dem Fahrzeug montiert zu werden braucht. Durch die Anordnung der Führungskasten an den Innenseiten der Seitenwände der Haube wird auch noch der Vorteil erreicht, daß die Haube ausgesteift wird, mithin wesentlich schwingungssteifer ausfällt und damit insofern ebenfalls zu einer Geräuschreduzierung beiträgt.

In zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung sind die Leitschaufeln fächerförmig übereinander angeordnet und über Stege an einer die Stirnseite der Haube verschließenden Platte befestigt.

Die vorzugsweise an den Seitenwänden der Haube lösbar befestigten Führungskästen weisen im wesentlichen die Gestalt eines Dreiecks auf. Hierdurch wird eine besonders günstige Zwangsströmung erreicht.

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Dazu trägt auch bei, daß die Führungskasten an ihrer im Bereich der Kühleinrichtung, beispielsweise einem Wasserkühler, liegenden und eine Eintrittsöffnung für die Kühlluft begrenzenden vertikalen Stirnkante und an ihrer im Bereich einer im wesentlichen horizontalen Abdeckplatte liegenden, und eine Austrittsöffnung für die Kühlluft begrenzenden Oberkante gegenüber dem Innenraum der Haube luftdicht abgeschlossen sind.

Für die Luftströmung ist weiterhin von Vorteil, wenn oberhalb der Abdeckplatte an den Seitenwänden der Haube im wesentlichen vertikal stehende.und leicht nach innen gekrümmte Umienkbleche befestigt sind. Durch diese Umlenkbleche wird die Abluft oberhalb der Abdeckplatte zu der in der Haube befindlichen Austrittsöffnung geleitet. Aufgrund dieser Luftführung ist es weiterhin vorteilhaft, wenn oberhalb der Abdeckplatte ein sich vorzugsweise in Längsrichtung der Haube erstreckender Abgas-Schalldämpfer angeordnet ist. Zu dessen beiden Längsseiten können trapezförmige bzw. schräg nach oben stehende Leitbleche angeordnet sein,' um in noch günstigerer Weise die Abluft zu der Austrittsöffnung zu leiten, die im Bereich des Abgas-Schalldämpfers liegt und vorzugsweise symmetrisch in der Haube angeordnet ist. Diese symmetrische Anordnung der Austrittsöffnung hat den Vorteil, daß die durch die Leitschaufeln gleichmäßig auf die beiden Seiten der Haube geleitete Kühlluft an der Oberseite der Haube insgesamt über die Austrittsöffnung abgeführt wird. Im Bereich der Austrittsöffnung werden die Abgase und die Abluft miteinander vermischt.

Wie bereits erläutert,ist es bei Geräuschschutzmaßnahmen wegen der vorhandenen Raumverhältnisse in der Regel recht schwierig die zur Geräuschreduzierung vorgesehenen Bauelemente unterzubringen. Di'es gilt insbesondere für den Fall, wenn die Haube klappbar ausgebildet ist und mit einer Gewichtsausgleichseinrichtung versehen ist. Es ist daher in jedem Fall erforderlich, eine auf geringstem Raum unterzubringende Gewichtsausgleichseinrichtung vorzusehen. Erfindungsgemäß ist daher eine Drehstabfederung als Gewichtsausgleichseinrichtung für die klappbare Haube vorgesehen. Vorzugsweise besteht

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'die Drehstabfederung aus zwei im gleichbleibenden Abstand parallel nebeneinander liegenden Federstäben mit je zwei rechtwinklig dazu abgebogenen Enden, wobei jeweils das eine Ende je7 des Federstabes als parallel zur Fahrzeugslängsachse liegendes Befestigungsteil und das andere Ende jedes Federstabes als in einem Längsschlitz der Haube geführtes Spannteil ausgebildet ist.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. I^ einen Teil eines Kraftfahrzeugs, beispielsweise eines

Schaufelladers mit nach der Erfindung vorgesehenen Gerauschschutzmaßnahmen,

Fig_· 2_ eine teilweise Seitenansicht des Schaufelladers,

Fig. 3 die dazugehörige Aufsicht und

Fig. 4 einen die Gewichtsausgleichseinrichtung der klappbaren Haube zeigenden Teil des Schaufelladers.

Bei dem in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Kraftfahrzeug handelt es sich um einen Schaufellader, von dem nur die Brennkraftmaschine 1 mit einer einen Wasserkühler 2 und einen Lüfter 3 aufweisenden Kühleinrichtung dargestellt sind. Am hinteren Ende des Schaufelladers ist an einer Stirnseite 4 ein Grillrahmen angeordnet, der in üblicher Weise zwischen Grillstreben 5 Grillöffnungen 6 aufweist. Diese Grillöffnungen sind jedoch erfindungsgemäß durch eine Platte 7 verschlossen.

Im Bereich zwischen der Platte 7 und dem Wasserkühler 2 befinden sich mehrere fächerförmig übereinander angeordnete Leitschaufeln 8, die über Stege 9 an der Platte 7 befestigt sind. Wie aus Fig. 3 hervorgeht, besitzen die fächerförmigen Leitschaufeln 8 einen mittleren flachen Teil 11 sowie sich beidendig daran anschließende gekrümmte Teile 12. Die Stirnseite 4 ist ein Teil einer den Motor 1 _ und die Kühleinrichtung 2,3 umgebenden Haube 13, die um ein unteres Gelenk 14 klappbeweglich gelagert ist. Das Gelenk 14 liegt im Bereich einer sich schräg erstreckenden Innenwand lo. Oberhalb der

obersten Leitschaufel 8 sitzt innerhalb der Haube 13 eine zusätzliche, im wesentlichen rechtwinklig abgebogene Leitschaufel 15. ■ .

An den Innenseiten der Seitenwände 16 der Haube 13 sind Führungskasten 17 lösbar befestigt. Die Führungskasten 17 bestehen im wesentlichen aus einer von der Unterseite des Wasserkühlers 2 in Längsrichtung des Fahrzeugs schräg nach oben ansteigenden Bodenfläche 18 sowie jeweils einer mit Abstand parallel zu den Seitenwänden 16 der Haube 13 verlaufenden Begrenzungswand 19. Die Führungskästen 17 sind im wesentlichen dreieckförmig ausgebildet und sie besitzen im Bereich des Wasserkühlers 2 sich vertikal erstreckende Stirnkanten 21, die über Dichtstreifen 22 luftdicht abgeschlossen sind. In ähnlicher Weise ist eine Oberkante 2 3 der Luftführungskästen 17 mit einer sich hier im wesentlichen horizontal erstreckenden Abdeckplatte 2 4 luftdicht verschlossen. Auf diese Weise werden im Bereich der vertikalen Stirnkanten 21 eine Eintrittsöffnung und im Bereich der Oberkanten 2 3 der Luftführungskästen 17 eine Austrittsöffnung für die Kühlluft gebildet.

Oberhalb der Abdeckplatte 2 4 sind in der Ebene der Luftführungskästen 17 vertikal stehende und leicht nach innen gekrümmte Umlenkbleche 25 an der Innenwand der Seitenwände 16 der Haube 13 befestigt. Symmetrisch in der Mitte der Oberseite 26 der Haube ist eine Austrittsöffnung 2 7 .angeordnet. Unterhalb von dieser und oberhalb der Abdeckplatte 2 4 ist ein Abgas-Schalldämpfer 2 8 angeordnet. Zu beiden Längsseiten des Abgasschalldämpfers 2 8 erstrekken sich trapezförmig bzw. schräg nach oben stehende Leitbleche 29. Da es sich bei dem dargestellten Fahrzeug um einen Schaufellader handelt, ist die Stirnseite 4 am hinteren Ende des Fahrzeugs angeordnet, d.h. das Fahrzeug fährt bei Vorwärtsfahrt in Richtung des Pfeiles 31.

Im Betrieb des Fahrzeugs strömt die Kühlluft in Richtung der mit ausgezogenen Linien dargestellten Doppelpfeile 32 entlang der Brennkraftmaschine 1 in den Innenraum der Haube 13 ein. Nach Passieren des Lüfters 3 und des Wasserkühlers 2 tritt die Luft

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an der den fächerförmigen Leitschaufeln 8 zugewandten Seite des Wasserkühlers 2 wieder aus, so daß die Kühlluft auf den flachen Teil 11 der Leitschaufeln 8 auftritt und entlang den gekrümmten Teilen 12 gemäß den Pfeilen 3 3 (Fig. 1 und 2) zu beiden Seiten und gemäß den Pfeilen 34 (Fig. 3) nach oben umgelenkt wird. Danach tritt die seitlich umgelenkte Kühlluft über die Eintrittsöffnungen in die Führungskästen 17 ein, aus denen sei schräg nach oben aus den Austrittsöffnungen wieder austritt, um dann gemäß den Pfeilen 35 (Fig. 1) oberhalb der Abdeckplatte 2 4 und entlang den Führungsblechen 2 9 entsprechend den Pfeilen 36 (Fig. 1) zu strömen und aus der Austrittsöffnung 27 in der Oberseite 26 der Haube 13 auszutreten.

Wie bereits erwähnt, kann die Haube 13 um das Gelenk 14 nach hinten aufgeklappt werden, so wie das im einzelnen in Fig. dargestellt ist. Trotz der vorhandenen Luftführungselemente in der Haube 13 muß noch genügend Platz für eine Gewichtsausgleichseinrichtung 37 vorhanden sein. Eine gedrängte Gewichtsausgleichseinrichtung läßt sich durch Verwendung einer Drehstabfederung erzielen. Die Drehstabfederung besteht erfindungsgemäß aus zwei mit gleichbleibendem Abstand quer zur Fahrzeuglängsrichtung verlaufenden Federstäben 38,39 die über Laschen 41 auf einem Fahrgestellrahmen 42 des nicht näher dargestellten Fahrzeugs gelagert sind. Jeder Federstab 38,39 besitzt zwei rechtwinklig dazu umgebogene und sich in Falirzeuglängsrichtung erstreckende Enden 43,44,45,46. Die einen Enden 44,46 sind dabei jeweils als Befestigungsteil ausgebildet und zu diesem Zweck über eine Befestigungslasche 47 am Fahrgestellrahmen 42 befestigt. Die anderen Enden 43,45 sind als Führungsteil ausgebildet und zu diesem Zweck in einem Längsschlitz 48 der Haube 13 geführt.

Es versteht sich, daß die Erfindung nicht nur auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt ist, sondern im Rahmen der Ansprüche Abänderungen zuläßt. So ist es ohne weiteres möglich, die einzelnen Bauelemente und Verkleidungsteile der Haube zusätzlich noch mit Dämmaterialien zu versehen, sofern das in bestimmten Fällen erforderlich sein sollte. Auch kann die Luftströmung in entgegengesetzter Richtung erfolgen.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

1.)Kraftfahrzeug mit Brennkraftmaschine und Kühleinrichtung sowie einer die Brennkraftmaschine und. die Kühleinrichtung umgebende^n, klappbaren Haube, dadurch gekennzeichnet, daß die Haube (13) an ihrer der Kühleinrichtung (2) zugewandten Stirnseite (4) verschlossen und auf der Innenseite der Stirnseite (4) mit den Kühlluftstrom nach oben und nach beiden Seiten der Haube (13) umlenkenden Leitschaufeln■(8) sowie an * der Innenseite ihrer Seitenwände (16) mit je einem von der Unterseite der Kühleinrichtung (2) in Längsrichtung des Fahrzeugs zur Brennkraftmaschine (1) hin ansteigenden Führungskästen (17) und in ihrer Oberseite (26) mit einer zum Austritt der Abluft dienenden Austrittsöffnung (2 7) versehen ist»

2. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitschaufeln (8) fächerförmig übereinander angeordnet sind und über Stege (9) an einer die Stirnseite (4) der Haube (13) verschließenden Platte (7) befestigt sind.

3. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitschaufeln (8) aus einem mittleren flachen Teil UD und aus sich daran beidendig anschließenden gekrümmten Teilen (12) bestehen.

4. Kraftfahrzeug nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb der obersten Leitschaufel (8) mindestens eine zusätzliche, im wesentlichen rechtwinklig abgebogene Leitschaufel (15) angeordnet ist.

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5. Kraftfahrzeug nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungskästen (17) an den Seitenwänden (16) der Haube (13) lösbar befestigt sind.

6. Kraftfahrzeug nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis ^c;, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungskästen (17) im wesentlichen die Gestalt eines Dreiecks aufweisen.

7. Kraftfahrzeug nach einem oder nehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungskästen (17) an ihrer im Bereich der Kühleinrichtung, beispielsweise einem Wasserkühler (2), liegenden und eine Eintrittsöffnung für die Kühl-

' luft begrenzenden vertikalen Stirnkante (21) und an ihrer im Bereich einer im v/esentlichen horizontalen Abdeckplatte (2 4) liegenden, eine Austrittsöffnung für die Kühlluft begrenzenden Oberkante (23) gegenüber dem Innenraum der Haube (13) luftdicht abgeschlossen sind.

8. Kraftfahrzeug nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb der Abdeckplatte (2 4) an den Seitenwänden (16) der Haube (13) im wesentlichen vertikal stehende und leicht nach innen gekrümmte Umlenkbleche (25) befestigt sind.

9. Kraftfahrzeug nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch einen oberhalb der Abdeckplatte (2 4) angeordneten, sich vorzugsweise in Längsrichtung der Haube (13) erstreckenden Abgas-Schalldämpfer (28).

lo. Kraftfahrzeug nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß zu beiden Längsseiten des Abgas-Schalldämpfers (2 8) trapezförmige bzw. schräg nach oben stehende Leitbleche (2 9) angeordnet sind.

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11. Kraftfahrzeug nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis lo,. dadurch gekennzeichnet, daß der Abgas-Schalldämpfer (28) im Bereich der in der Oberseite (26) der Haube (13) befindlichen Austrittsöffnung (27) angeordnet ist.

12. Kraftfahrzeug nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis

11, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsöffnung (27) symmetrisch in der Haube (13) angeordnet ist.

13. Kraftfahrzeug nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis

12, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb der untersten Leitschaufel (8) zwischen der die Stirnseite (4) der Haube

* (13) verschließenden Platte (7) und der Unterkante der Haube (13) eine schräge Innenwand (lo) angeordnet ist.

14. Kraftfahrzeug nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis

13, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der schrägen Innenwand (lo) für die klappbare Haube (13) eine Drehstab-

, federung als Gewichtsausgleichseinrichtung (37) angeordnet ist'.

15. Kraftfahrzeug nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis •14, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehstabfederung aus zwei im gleichbleibenden Abstand parallel nebeneinander liegenden, sich quer zur Fahrzeuglängsrichtung erstreckenden Federstäben (38,39) mit je zwei rechtwinklig dazu abgebogenen Enden (43,44,45,46) besteht, wobei jeweils das eine Ende des Federstabs (38,39) als parallel zur Fahrzeugslängsachse liegendes Befestigungsteil (44,46) und das andere Ende jedes Federstabes (38,39) als in einem Längsschlitz (48) der Haube

(13) geführtes Spannteil (43,45) ausgebildet ist.

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