CN101400550A

CN101400550A - 发动机隔室护罩

Info

Publication number: CN101400550A
Application number: CNA2007800090044A
Authority: CN
Inventors: 迪尔克·勒曼; 菲利普·皮埃尔·戈达诺; 赫尔曼·德西特伊斯; 塞拉门特·克泽; 米歇尔·维克托罗维奇
Original assignee: Rieter Technologies AG
Current assignee: Autoneum Technologies AG
Priority date: 2006-01-13
Filing date: 2007-01-13
Publication date: 2009-04-01
Also published as: JP2009523092A; US20100200320A1; EP1979194A1; CA2636735A1; EP1808337A1; WO2007080125A1; RU2008133221A; KR20080093047A; BRPI0707113A2; MX2008008920A

Abstract

一种轻重量的发动机隔室护罩(1)，其适于增加乘客的声学和气候上的舒适度。该隔室护罩被安装在发动机隔室的车体上并完全覆盖发动机隔室的一部分或几部分。该隔室护罩(1)被构造成自支撑的双壁组件，该组件包括上壳体(2)、下壳体(3)和上下壳体之间的空间(5)。

Description

发动机隔室护罩

技术领域

本发明涉及如权利要求1前序部分所述的轻重量的发动机隔室护罩。

背景技术

众所周知，汽车工业的发展目标是减少由发动机和与发动机相关联的组件所产生和发出的噪声。特别地，本领域公知的方法是提供一种带有消声罩的汽车的噪声或声音产生组件。所述消声罩的典型例子已在DE-10′2005′014′535中被描述。该文献特别揭示了一种用于马达遮盖部件的安装附件，该安装附件具有减振元件，该减振元件应当消除遮盖部件自身的任何激振。另外，该马达遮盖部件被设计成富有美感并可遮蔽任何相对于马达的视角。对于类似的结合了美感和声音吸收特性的马达遮盖部件的更详细的说明在DE-10′2004007′602中被揭示。

在近来关于这样的马达遮盖部件的实施方式中，这些部件的声音吸收特性结合有其它技术功能。这样一种马达遮盖部件在DE-103′14′220中被描述。该文件所揭示的马达遮盖部件包括承载元件，该承载元件在其内侧支撑着声音吸收层，并在其外侧支撑着行人碰撞保护垫。结合了声音吸收层和碰撞保护垫的遮盖件在本领域中是公知的，例如FR-2′851′973或DE-101′21′683中所揭示的，并且这种遮盖件已被成功地结合在现今汽车中。

所有这些马达遮盖部件都包括支撑元件，该支撑元件安装在马达自身上，并支撑着附加的功能元件。显然，这种马达遮盖组件增加了整个汽车的重量，并且还增加了汽车的总动力消耗。

DE-198′25739提出了一种安装在用来封装马达的壳体上的声学遮盖件，以此遮蔽由发动机和一些发动机组件发出的声音。另外，该遮盖件支撑发动机的外围组件，特别是用于涡轮增压器的通风装置的金属组件，该金属组件包括多个肋部并被焊接到金属遮盖件。同时，该组件遮蔽了发动机的直观视角(direct view)，其并不特别适于式样美感并且还带有在行车条件下热度过载(过热)的危险。这种热度过载会导致发动机和其组件过热损伤。尽管此结构使得发动机能被完全遮盖，但该金属结构不适于在非行车条件下存储热量。虽然该结构减少了由发动机发出的噪声，但其变得沉重和笨拙，特别是在增加了用于不同技术功能的附加装置之后。

发明内容

因此，本发明的主要目的是获得一种式样富有美感、多功能和轻重量的组件，其不仅减少了由马达和发动机室组件所发出的噪声，还能与更多的技术功能轻重量地结合，例如与热量处理装置、声音吸收装置和行人碰撞保护装置结合。本发明的目的是获得一种轻重量和样式新潮的隔室护罩，该护罩可用来增加乘客在听觉和气候上的舒适度(噪声，温度)，用来优化发动机及其组件的启动和重启条件，并因此用来减少总能量消耗、总热量发散和汽车组件的总损耗，以及用来增加发动机室的外观美感并使日常维护操作更轻松。

该目的通过一种轻重量的发动机隔室护罩实现，该护罩包括了权利要求1的特征。特别地，该护罩遮盖了发动机室的一部分或几部分，从而可储存热量。在发动机室中存储热量的能力可使发动机快速加热，使得减少了发动机重启时的热量排放，并因此减少了发动机和其组件的总损耗，最后但并非最不重要的一点是，促进了乘客室的暖车(warm-up)。为了存储热量，本发明的发动机隔室被构造为自支撑式双壁组件，该双壁组件包括上壳体、下壳体和上下壳体之间的空间。另外，该隔室护罩是底盘安装的，即被安装在发动机隔室的车体上，从而减少了烟囱效应，也就是减少了在竖直方向上沿隔室边界泄出的热气总量。对本发明的理解至关重要的是，这种烟囱效应免除的护罩和双壁结构减少了发动机隔室中的温度在运行阶段之后的下降速率。这就使得停车数小时之后可在仍旧暖车的条件下重启汽车。特别地，由于启动温度的增长被改进，以及由于发动机、不同集料(aggregate)和发动机的流体(润滑油等等)的重启温度被提高，该护罩的热存储性能使得冷启动和重启的热量排放被减少。所述改进的温度特性进一步使得燃料消耗量被减少以及如齿轮箱、气缸盖、催化剂等的所有发动机组件的损耗被减少。

本发明的重要方面是双壁组件基本上由轻重量材料组成，该轻重量材料优选为非金属材料，从而减少了热传输损耗。当然，结合了非金属和金属材料的混合材料也可以被使用。合适的轻重量材料可以是任何塑料材料，优选为EPO(发泡聚烯烃)，PP(聚丙烯)，GMT(玻璃纤维连续毡增强热塑性复合材料)或SMC(片状模塑料)，特别地可以是任何热固性或热塑性塑料材料。在一优选实施方式中，下壳体基本由纤维材料和/或泡沫材料组成，该材料能呈现出给定的气流阻力。合适的非纺织材料在本领域中是已知的，例如KEST产品。

本发明另一重要的方面是减少烟囱效应，即减少从发动机隔室中泄出的热气。因此该发动机隔室护罩包括了用来减少烟囱效应的密封装置。特别地，该密封装置包括沿着护罩和发动机隔室车体之间的边缘或边界线的接触面和/或弹性密封带。显然这些增加的密封带在车体的振动中对隔室护罩减振，这对声学原因是有利的。

为了改进隔室护罩的热存储性能，该护罩还包括了保温装置，特别地，可以是自支撑式双壁组件的上壳体和下壳体之间的空间。然而，这个空间可以至少部分地填充有其它材料，例如泡沫材料和/或纤维材料，特别地，可以是碳无纺物。可以理解的是，任何其它抗热材料对于保温装置都是合适的，特别地，可以是酚毡、玻璃或陶瓷纤维、三聚氰胺或聚酯毡等等。在一优选实施方式中，隔室护罩包括金属结构，即金属薄片，该金属薄片可以是具有热反射表面的铝薄片。优选地，为了使该薄片受到保护以免受灰尘和/或污垢的影响和/或导致其热反射性能降低的机械损伤，其被固定在上壳体的内表面上。

此外，本发明的发动机隔室护罩包括气流引导装置，其用于在行驶过程中冷却发动机隔室和集料。该冷却对于避免过热十分重要，并且其通过促使空气流过隔室的装置来实现。典型地，这些装置至少包括空气输送管，该输送管在行车过程中有选择地释放发动机隔室内部截留的空气。可以理解的是，该气流引导装置包括任何类型的被动和/或主动测量(measurementss)，例如简单的引导板，该引导板可以是活动的(百叶窗)或固定的(偏转器)，也可以是非常复杂的通风机系统(风扇)。这些装置在临界条件下有助于冷却集料，并且它们主要涉及发动机和控制板(dash)之间截留有多数热气的区域。

本发明的另一个重要方面是实现声学特性的改进。这主要通过发动机隔室的整个遮盖物和使用双壁组件来完成。另外，本发明的护罩还包括特定的声音吸收装置。特别地，该护罩的下壳体包括至少一部分的开孔纤维材料和/或泡沫材料，该材料具有范围在100到10000Nsm^-3间的给定的气流阻力。优选地，该开孔纤维材料和/或泡沫材料是多层材料。此外，该护罩还使得特定的声音吸收材料附加地定位在双壁组件的内部。这些附加的声音吸收材料，以及下壳体的气流阻力特性，可以均一地或不连续地分布在整个区域之上。

本发明的另一重要方面是结合有一个或多个行人保护碰撞垫装置。该装置包括至少一部分结合在上壳体中的被动保护结构，特别地，可以是热固性或热塑性泡沫材料。在另一实施方式中，这些被动的保护结构，特别是蜂巢状结构，被连接固定到自支撑双壁组件的上壳体和下壳体之间。作用在上壳体中的弯曲力和/或剪切力还提供了碰撞能量吸收。该双壁组件允许在临界区域处，即靠近发动机或其它危险集料的区域，局部地设置和/或结合碰撞能量吸收材料。特别地，这些行人保护碰撞垫装置节约了隔室空间并将隔室护罩尽可能接近(高达2cm)马达盖设置，以及允许设计车辆的细长前部。该行人保护碰撞垫装置自然可以至少部分地包括主动保护装置，特别是气囊装置。

本发明还有一个重要方面是风格简单并且形式多样的设计潜力，该设计易于在双壁组件的两侧边完成。特别地，上壳体的塑料材料使得隔室护罩可形成为流行的式样。在护罩的一优选实施方式中，包括不同颜色的区域和/或记号以增加外观美感并便于常规的维护操作。可以理解的是不仅不同颜色、图案和/或图形可以被使用还可以运用不同的表面纹理特性。此外，发动机隔室护罩包括用于常规维护操作的可封闭的开口，该常规维护操作可以是如检测油位和/或电池充电，再填充润滑油和/或挡风板清洗水，测试电子装置等等这样的操作。

在本发明的另一实施方式中，隔室护罩包括连接固定到发动机盖的一部分。当马达盖被打开时分离的该部分被升起，当马达盖被关闭时分离的该部分适当地封闭发动机隔室护罩。该部分可以包括塑料集料的分隔壁，特别地该分隔壁可以用于水箱。

上述富有美感的发动机隔室护罩的优点对于本领域技术人员是显而易见的。特别地，本发明使得式样和美感都令人满意的多功能和轻重量的组件能被制造，其完全地消除了定位在发动机隔室中的各构件所产生和发出的噪声，并允许将例如热量处理装置，行人碰撞保护装置和碰撞能量吸收装置这样的其它技术特征轻重量地结合。

附图说明

下面，本发明将通过下面结合附图对一优选实施方式的描述而更清楚，在所述附图中：

图1：本发明双壁发动机隔室护罩的顶侧透视图；

图2：本发明双壁发动机隔室护罩的上壳体的顶侧透视图；

图3：在普通驾驶情况下，发动机隔室温度的典型温度特性图表。

具体实施方式

图1示出了根据本发明虚构的发动机隔室护罩1的顶侧的透视图。该护罩1包括上壳体2和下壳体3。这两个壳体2，3彼此分开以形成空间5，并且通过沿着它们的边界线4胶合或熔化而将它们彼此固定在一起。为了完全覆盖发动机隔室，护罩1被安装到发动机隔室的车体7并可以包括几个护罩部件6′，6″。在一优选实施方式中，护罩1通过扣件装置13被紧紧地连接到发动机隔室。密封装置(未示出)可以被设置在车体7和护罩1之间，该密封装置被设计为使得车体7的振动可以经由护罩1减振。本发明的护罩1包括凹槽9，10，这些凹槽允许维护服务，例如新充满马达润滑油和/或与电池12接触。显然，凹槽9，10可通过服务部件关闭物8′，8″而被关闭。冷却通风孔11′被设置在前侧以将冷却空气引导到截留热气已被移除的区域。

图2示出了双壁护罩1的下壳体3的虚构的顶侧透视图。该下壳体包括凹槽9′以允许入口通向定位在发动机隔室中的构件，例如马达润滑油填充颈管或电池12。优选地，该下壳体3被设计为使得发动机隔室的热气可以被截留在特定区域，并且大体上沿着马达机座和其集料布置的轮廓15。另外，该下壳体包括气流引导装置14，11″，该引导装置将流入的冷却空气分隔并引导到不同区域。

图3的图表示出了在普通驾驶情况下发动机隔室中的温度的典型特性。举例来说，该普通驾驶情况被图3的曲线a)描述，并包括第一驾驶阶段I，停车阶段II和第二驾驶阶段III。在时间t₀处开始第一驾驶阶段I，发动机隔室的待机温度T₀增加。过了时间t₂后得到运行温度T_B(Betriebstemperatur)，并且发动机隔室内的温度保持在这一等级。当汽车已在时间t₃处被停下之后，停止的发动机开始冷却直到其在时间t₄处达到待机温度T₀。通常这个待机温度T₀大约要半小时之后才会达到。在时间t₅时的停车阶段II最后，第二驾驶阶段III的温度特性看上去与第一驾驶阶段I时的特性相似，也就是直到在时间t₇处达到运行温度T_B时温度才停止增长。

包括本发明护罩的发动机隔室的试验测量结果由图3中曲线b)所表示出。该曲线示出了发动机隔室内的温度在时间t₀处从T₀开始上升，并在时间t₁<t₂处达到运行温度T_B。另一方面，在停车阶段II的过程中，该温度在时间t₃处从运行温度T_B开始下降并在时间t₅处下降到重启温度T_F。通过由曲线b)所表示出的这种温度特性可以更明显地看到，启动阶段A的持续时间小于由曲线a)所表示出的启动阶段(t₂-t₀)。这一在短时间内达到运行温度的优点对于本领域的技术人员是显而易见的，并且已如上被详细描述。注意观察曲线b)的重启阶段D，其清楚地示出该重启阶段D的持续时间(t₆-t₅)更加短于启动阶段的持续时间(t₂-t₀)。

本发明的优点对于本领域技术人员来说已很明显，并且这些优点毫无疑问主要在双壳体所支撑的发动机隔室边界中显现。这种装配有双壳体的底盘还可结合有多个有利的功能。特别地，这种护罩改进了例如发动机自身的、流体和集料的、电池的、催化剂转换器等等的冷启动和重启条件，典型地，其促使这些构件使用寿命大大增加。还有一个优点是增加了内部加热性能的速度(舒适指数PMV的增加)并减少了耗油率(3-5％)。此外，整个护罩可消除发动机引擎罩上的声学吸收特性的任何遮蔽效应。低至中间频率的声音吸收基本上被增加，并且最小化了声音的直接泄漏。此外，由于没有发动机支撑，也就是护罩的底盘支撑，该护罩结构原本的激振被减小。这也会增加护罩的使用寿命和性能，并使其结构简化。局部结合可靠的行人保护碰撞垫带来价格和重量上的益处，并在实质上节约了隔室空间，从而允许设计一种细长的汽车前部。另外，本发明允许制造式样简单并富有美感的多功能和轻重量的组件，该组件也易于在其使用寿命的末期被拆除以重复利用。这种护罩不仅使得整个重量和价格减少，还使得乘客感受到安逸和满足。特别地，这种护罩使得人们所进行的日常维护操作更安全，金属工具、燃烧的香烟、饮料和/或例如眼镜或笔这样的个人物品不会落入隔室并引起危险。

Claims

1.轻重量的发动机隔室护罩，其用来增加乘客对于声学和气候的舒适度(噪声，温度)，用来减少整个汽车的动力消耗，以及用来使发动机隔室的外观更加美观，并使得常规的维护操作更加轻松，该隔室护罩覆盖发动机隔室的一部分或几部分，从而存储热量以用于减少温度下降的速率和用于减少发动机重启时的热量排放，该隔室护罩被构造成自支撑的双壁组件，该组件包括上壳体、下壳体和上下壳体之间的空间，以及，该隔室护罩是底盘安装的，即安装在该发动机隔室的车体上，从而减少了烟囱效应，也就是减少了在竖直方向上沿着隔室边界的热气的泄出。

2.如权利要求1所述的发动机隔室护罩，其特征在于，所述双壁组件包括轻重量的材料，特别地包括非金属材料。

3.如权利要求1所述的发动机隔室护罩，其特征在于，所述隔室护罩包括用来减少烟囱效应的密封装置。

4.如权利要求3所述的发动机隔室护罩，其特征在于，所述密封装置包括接触面和/或弹性密封带。

5.如权利要求1所述的发动机隔室护罩，其特征在于，所述隔室护罩包括保温装置。

6.如权利要求5所述的发动机隔室护罩，其特征在于，所述保温装置包括金属结构和/或碳无纺物。

7.如权利要求5所述的发动机隔室护罩，其特征在于，所述保温装置包括热反射表面。

8.如权利要求5所述的发动机隔室护罩，其特征在于，所述保温装置定位在双壁组件的内部以避免由于积尘使性能降级。

9.如权利要求1所述的发动机隔室护罩，其特征在于，所述隔室护罩包括冷却装置，特别是一气流引导装置，用来在驾驶条件下冷却发动机隔室和集料以通过迫使空气流动通过隔室来避免过热。

10.如权利要求9所述的发动机隔室护罩，其特征在于，所述气流引导装置至少包括空气输送管，该输送管在驾驶条件下可选择地释放截留在发动机隔室内的空气。

11.如权利要求1所述的发动机隔室护罩，其特征在于，所述隔室护罩包括声音吸收装置。

12.如权利要求11所述的发动机隔室护罩，其特征在于，所述护罩的下壳体至少部分地包括开孔纤维材料和/或泡沫材料。

13.如权利要求12所述的发动机隔室护罩，其特征在于，该开孔纤维材料和/或泡沫材料是多层材料。

14.如权利要求12所述的发动机隔室护罩，其特征在于，一附加的声音吸收装置定位在双壁组件的内部。

15.如权利要求1所述的发动机隔室护罩，其特征在于，所述隔室护罩至少部分地包括一个或多个行人保护碰撞垫装置。

16.如权利要求15所述的发动机室护罩，其特征在于，所述行人保护碰撞垫装置至少部分地包括被动保护结构，特别是热固性泡沫材料或蜂巢状结构。

17.如权利要求15所述的发动机隔室护罩，其特征在于，所述行人保护碰撞垫装置至少部分地包括主动保护装置，特别是气囊装置。

18.如权利要求1所述的发动机隔室护罩，其特征在于，所述隔室护罩包括用于常规维护操作的可封闭的开口。

19.如权利要求18所述的发动机隔室护罩，其特征在于，所述隔室护罩是式样新潮的，特别地包括不同颜色的区域和/或标记以增加该发动机隔室护罩的美学外观并便于常规的维护操作。

20.如权利要求1所述的发动机隔室护罩，其特征在于，所述隔室护罩包括固定在发动机盖上的一部分用以封闭发动机隔室。

21.如权利要求20所述的发动机隔室护罩，其特征在于，固定在发动机盖上的所述部分包括塑料集料的分隔壁，特别是水箱。

22.如权利要求1所述的发动机隔室护罩，其特征在于，所述隔室护罩包括进气孔装置或这种进气孔装置的一部分。

23.如权利要求22所述的发动机隔室护罩，其特征在于，所述发动机隔室护罩的壳体的至少一个部分地形成了所述进气孔装置的壁中的一个壁。

24.如权利要求23所述的发动机隔室护罩，其特征在于，所述进气孔装置或进气孔装置的一部分包括连接到两个壳体并作为上下壳体一部分的侧壁。

25.如权利要求24所述的发动机隔室护罩，其特征在于，所述侧壁是密封的和/或包括多孔的材料。