CN105593505B - 机动车 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种机动车(1)，其具有可以借助发动机罩(3)闭锁的发动机舱(2)，在该发动机舱中布置有可以流体技术地间接或直接地连接到内燃机进气管的空气吸入管道(8)。在此规定，所述空气吸入管道(8)具有由透气的纤维复合材料构成的纤维复合元件(16)。

Description

机动车
技术领域
本发明涉及一种机动车，具有可以借助发动机罩闭锁的发动机舱，在该发动机舱中布置有可以直接或间接流体技术连接至内燃机进气管的空气吸入管道。
背景技术
机动车具有发动机舱，在该发动机舱中布置有机动车的至少一个驱动总成，例如即内燃机。发动机舱配设有发动机罩，该发动机罩用于在至少一个方向上闭锁发动机舱或在这个方向上使发动机舱与机动车的外部环境分开。发动机罩在此例如可以至少布置在开放位置和闭合位置上，其中在开放位置上由机动车的外部环境可以通到发动机舱。与此相对地，在发动机罩的闭合位置上应该至少局部区域地覆盖发动机舱。
可以布置在发动机舱中的内燃机具有空气输入装置，其中进气管是这种空气输入装置的一组成部分。在该进气管中布置有例如内燃机的节流阀。空气吸入管道流体技术地连接至或可连接至进气管。因此可以通过空气吸入管道为进气管并相应地为内燃机输入空气，特别是来自机动车外部环境的新鲜空气。例如空气吸入管道由入口延伸到出口。在此出口特别是直接地或间接地(例如通过空气输入装置的空气过滤器)连接至或可连接至内燃机的进气管。出口与入口隔开布置，特别是出口在机动车的行驶方向上更靠前方。
空气吸入管道以及空气过滤器在行人碰撞保护方面具有特别的意义，因为其通常布置在内燃机的朝向发动机罩的一侧上。对此，由文献EP 2 165 068 B1已知一种用于构成行人碰撞保护的机动车碰撞减振器。这种碰撞减振器包括软的吸能减振材料，其中该减振材料至少在垂直于外壳的碰撞方向上包围机动车的进气系统的部件。
此外，由现有技术还已知文献DE 10 2009 033 897 A1。该文献涉及一种机动车驱动总成，该驱动总成包括内燃机、空气过滤器和在空气过滤器与内燃机之间延伸的空气流动通道。该空气流动通道至少局部区域包括一由含纤维材料构成的、位于径向内部的、朝着空气流动通道中的空气流动暴露的透气的声吸收区域以及一位于径向外部的不透气的隔离层。此外由现有技术还已知文献DE 10 2004 042 597 A1、DE 103 39 614 A1、DE 102008 033 802 A1以及DE 35 36 397 A1。
发明内容
现在，本发明的目的在于建议一种机动车，该机动车具有空气吸入管道，该空气吸入管道具有改善的特性、特别是关于机动车的行人碰撞保护和/或声学效果的改善的特性。
根据本发明，该目的通过具有权利要求1所述特征的机动车得以实现。在此规定了，空气吸入管道具有由透气的纤维复合材料构成的纤维复合元件，其中沿着空气吸入管道空气可以穿过纤维复合元件进入空气吸入管道的引导空气的内腔，从而即使在入口堵塞的情况下空气也可以通过出口出来。
空气吸入管道可以被所吸取的空气流过，其中空气流动特别是存在于空气吸入管道的引导空气的内腔中。在此例如纤维复合元件可以至少局部区域地或者也可以完全地包围空气吸入管道的内腔。在关于空气吸入管道的纵向中轴线的横截面中观察，优选纤维复合材料至少局部区域地包住、特别是完全包围或包住空气吸入管道的引导空气的内腔，并且一起构成空气吸入管道。在此，纤维复合材料――再次在横截面中观察――位于空气吸入管道的内腔与周围环境和/或发动机舱之间。
在此纤维复合材料是透气的，密封特别是内腔，即至少不完全地相对于外部环境和/或发动机舱密封内腔。但是优选纤维复合材料具有这样的渗透率，其确保：由出口出来的空气的至少大部分、特别是全部由出口出来的空气都是通过入口到达内腔的。亦即优选没有空气或者充其量通过出口出来的空气的一小部分是穿过纤维复合材料到达内腔的。例如通过选择多孔的纤维复合材料实现透气性。
透气性具有如下优点：即使在入口堵塞的情况下空气也可以通过出口出来，因为空气可以沿着空气吸入管道穿过纤维复合元件进入内腔。入口的这种堵塞可以尤其由于外部影响、例如降雪等出现。
由纤维复合材料构成纤维复合元件具有多种优点。一方面，通过这种方式方法构成的纤维复合元件可以容易地变形，从而在碰撞到发动机罩的情况下，或者在发动机罩变形的情况下，一旦发动机罩抵靠在空气吸入管道处并且对其加载相应的力，则空气吸入管道或纤维复合元件可以容易地回退。因此这样可变形的纤维复合元件可以对行人保护做出显著贡献。但是同时纤维复合元件以如下方式形状稳定，即该纤维复合元件即使在内腔中存在运行压力的情况下也至少在很大程度上、特别是完全保持其形状。该运行压力通常小于外部环境中的压力，即是低压。此外，纤维复合材料起到抑制噪音和/或减弱噪音的作用，从而附加或替代地改善机动车的声学效果。
例如使用无纺布复合材料作为纤维复合材料。无纺布可理解为由纤维构成的纺织平面构型物，其仅通过纤维抱合粘合而成。这种无纺布在无纺布复合材料的情况下用作纤维复合材料的纤维部分。除了纤维部分，纤维复合材料还具有基质，该基质例如以塑料特别是热塑性塑料、热固性塑料或弹性体的形式存在。
特别优选的是，空气吸入管道在其入口和/或出口处分别具有例如以密封圈形式存在的密封部，该密封圈优选在周向上完全包围相应的开口。该密封部可以固定在纤维复合元件上，特别是可以注射成型在该元件上并且因此与所述元件一体地存在。
本发明的另一种设计方案规定，纤维复合元件在朝向空气吸入管道的引导空气的内腔的一侧上具有内部涂层和/或在背对内腔的一侧上具有外部涂层。借助内部涂层或外部涂层，纤维复合元件的渗透率或透气性可以被调节到期待值。内部涂层或外部涂层因此优选作为不透气的涂层或至少部分不透气的涂层存在。
本发明的改进方案规定，所述内部涂层和/或所述外部涂层作为薄膜存在。薄膜可以理解为薄的涂层元件，其基本上可以由任意材料构成。例如使用塑料薄膜或金属薄膜。薄膜的强度在此优选这样选择，使得如果出现力加载，像特别在碰撞发动机罩的情况下出现的那样，则薄膜可以轻易地变形。
借助内部涂层或外部涂层可以调整空气吸入管道的渗透率，而却无需损害关于行人保护和/或声学效果的有利特性。优选纤维复合元件整面地具有内部涂层和/或外部涂层。可选的是，当然可以仅为纤维复合元件的外表面的区域配备外部涂层和/或仅为纤维复合元件的内表面的区域配备内部涂层。
本发明的另一有利方案规定，纤维复合元件作为纤维复合布置结构的核心存在。纤维复合布置结构可以理解为多层布置结构，纤维复合元件构成其核心。纤维复合元件或核心就此而言作为纤维复合布置结构的一个层而存在。特别是其是在两侧连接各自一个外部层的内部层。该一个外部层或多个外部层例如可以类似于前述关于外部涂层或薄膜的实施形式而构成。纤维复合布置结构因此优选以三明治结构方式制造而成，因此作为夹层纤维复合布置结构而存在。
本发明的另一设计方案规定，空气吸入管道固定在发动机罩处。所述空气吸入管道由于这种固定可以与发动机罩一起移位，特别是在前述位置、即开放位置和闭合位置之间转移。在此可以设置，空气输入装置具有相对于发动机舱固定布置的连接件。该连接件例如分配给进气管或空气过滤器。该连接件以及空气吸入管道的出口在此这样布置，使得它们在发动机罩的闭合位置上密封地相互接触，从而在空气吸入管道的内腔与连接件中的内部空间之间实现流动连接。在将发动机罩由闭合位置转移出的情况下，空气吸入管道的出口与连接件分离，从而二者之间的(直接)流动连接被中断。
将空气吸入管道固定在发动机罩处具有以下优点：在发动机舱中空气吸入管道下方可用的结构空间得到放大。然而也会出现如下情况，即空气吸入管道布置在用于行人保护的变形区域中。这个变形区域用于在例如在发生事故时由于外部作用力造成变形的情况下用于容纳发动机罩。但是由于由纤维复合材料构成空气吸入管道的设计方案，这不构成问题，因为空气吸入管道在出现变形力的情况下可以容易地释放用于发动机罩的变形区域。
例如空气吸入管道或至少所述纤维复合元件可以设计为多部件式的并且就此而言至少由第一子区域和第二子区域构成。这些子区域例如这样构成，即它们从横截面来看各自仅局部区域地围绕内部空间。如果它们彼此相连，则其共同定义所述内腔。特别优选的是，所述子区域材料锁合地相对于彼此固定、特别是通过焊接固定。子区域的固定在此优选这样实现，即额定断裂位置存在于子区域的连接位置处。该额定断裂位置可以这样构成，即在如特别是在事故中发动机罩出现变形时所发生的那样受到力加载时该额定断裂位置断裂，从而子区域为了移位而相对彼此释放。通过这种方式和方法进一步改善行人保护。
在本发明的另一设计方案中，为固定空气吸入管道而设置至少一个减振元件。优选空气吸入管道通过该至少一个减振元件、特别是仅通过该至少一个减振元件得到固定。这种固定在此例如在发动机罩处或在相对于发动机舱固定布置的用于空气吸入管道的保持器处进行。该减振元件例如至少局部区域地设计为弹性的，从而避免振动从空气吸入管道传输到发动机罩或保持器上和就此传输至机动车其它区域。相应地可以通过这种方式和方法继续改善机动车的声学效果。
本发明的改进方案规定，空气吸入管道布置在发动机罩的、用于行人保护的变形区域中。该变形区域例如存在于发动机舱中发动机罩的下方。假如发动机罩由于外部力影响朝向发动机舱的方向或向发动机舱中发生变形，则该变形区域用于容纳发动机罩。因此为了确保足够的行人保护，有必要保持变形区域不具有部件。但是由于根据前述实施形式的空气吸入管道的简单的可变形性，也可以将其放置在变形区域中而不妨碍机动车的行人保护。在此空气吸入管道根据前述实施形式可以设计为多部件式。
本发明的一种有利设计方案规定，空气吸入管道至少局部区域地集成到发动机罩中。前面已经描述过，空气吸入管道可以固定在发动机罩处。此外在此还设置了集成到发动机罩中，从而空气吸入管道至少局部区域地存在于该发动机罩中。
在此可以设置，发动机罩具有承载结构和在外侧布置在所述承载结构上的外壳，其中空气吸入管道至少局部区域地布置在承载结构中和/或由外壳和/或发动机罩的安装件形成。外壳固定在承载结构上并且用于覆盖发动机罩，从而获得机动车的令人满意的视觉印象。承载结构具有例如一框架和优选至少一个加强支柱并用于保持外壳以便可靠地确保外壳的形状稳定。但是外壳和承载结构也都优选这样构成，使得这二者在出现例如由事故导致的外力时可以变形。在此例如设置，承载结构和/或外壳可以避开到前述的变形区域中。
在前述将空气吸入管道集成到发动机罩中的范围内，空气吸入管道至少局部区域地布置在承载结构中。附加或替代地，空气吸入管道也可以局部区域地由外壳或安装件构成。在这种情况下，内腔例如至少在一侧上由外壳或安装件界定。在这种情况下可以规定，纤维复合材料直接连接至外壳或安装件，以便(在关于纵向中轴线的横截面中观察)界定内腔的其它侧。安装件可以理解为固定在承载结构处并且优选与外壳间隔开的部件。
最后可以规定，纤维复合材料具有热塑性材料作为基质，特别是作为LWRT材料存在。前面已经描述过，基本上各种不同的材料都适用于基质。但是特别优选的是使用热塑性材料。在基质中嵌入纤维复合材料的纤维。在此该纤维可以以任意形式存在，例如作为无纺布。该纤维可以由任意材料构成。但是优选使用玻璃纤维、碳纤维、陶瓷纤维、聚芳基酰胺纤维、钢纤维、尼龙纤维等。
例如使用LWRT材料作为纤维复合材料，其中LWRT表示Light-Weight ReinforcedThermoplastics，即轻质增强热塑性塑料。
附图说明
下面借助在附图中示出的实施例详细阐述本发明，但本发明并不局限于此。其中：
图1示出一种机动车的剖视图，其中示出发动机舱以及用于其闭锁的发动机罩，和
图2示出发动机罩的承载结构的从下方看的视图，其中可以看出一至少局部地布置在承载结构中的空气吸入管道。
具体实施方式
图1示出机动车1的一个区域的侧面剖视图。在此，特别示出了发动机舱2以及向上邻接发动机舱的发动机罩3。例如在发动机舱2中布置有冷却器4。机动车1的其它总成也可以设置在发动机舱2中。特别是在发动机舱2中设置有此处未示出的驱动总成、例如内燃机。为了给内燃机提供空气、特别是新鲜空气，设置有空气输入装置5，该空气输入装置具有带有此处被遮住的连接件7的空气过滤器6。
此外空气输入装置5还具有空气吸入管道8。这个空气吸入管道具有入口9和出口10。在此规定了，在发动机罩3的闭合位置上出口10这样抵靠在连接件7上，使得空气吸入管道8的内腔和连接件7的流动通道之间存在密封的流动连接。入口9例如在机动车1的行驶方向或纵向方向上至少部分地、特别是完全地布置在冷却器4前面。
发动机罩3具有此处未特别示出的承载结构11以及外壳12。在发动机舱2中存在变形区域13，只要由外部施加的力(箭头14)作用在发动机罩3上，则承载结构11和/或外壳12就可以回撤至该变形区域中。这种力例如可以由于事故、特别是与行人的事故而出现。变形区域13在此用于行人保护，因为其允许发动机罩3的变形。界线15表示其上方优选不布置刚性元件的区域，从而允许这种至变形区域13中的变形。
然而在此规定了，空气吸入管道8至少局部区域地布置在这个变形区域13中。这通过空气吸入管道8的特殊设计方案而实现。即规定了，这个空气吸入管道具有由透气的纤维复合材料构成的纤维复合元件16并且就此而言是柔性的。纤维复合元件16优选包围或围绕空气吸入管道8的引导空气的内腔。此外在纤维复合元件16的朝向内腔的侧上设置有此处不能看到的内部涂层，借助该内部涂层可以调整空气吸入管道8的透气性或渗透率。
此外内部涂层通常还具有比较平滑的表面作为纤维复合材料，从而额外还可以减小穿过空气吸入管道8的流动阻力。相应地减少空气吸入管道8的压力损耗。优选内部涂层完全敷设在纤维复合元件16的内表面上。另选的是自然也可以使纤维复合元件16作为纤维复合布置结构的核心存在，该纤维复合布置结构例如构成为夹层式纤维复合布置结构。特别优选设置热塑性材料作为纤维复合材料的基质。
在此图2示出发动机罩3的承载结构11的从下方看的视图。明显可见的是空气吸入管道借助至少一个固定元件17(在此为两个固定元件17)固定在发动机罩3或其承载结构11上。所述至少一个固定元件在此优选设计为减振元件或具有这样的减振元件。该减振元件设计成，使得空气吸入管道8的振动不传递或仅以大幅度弱化的形式传递到发动机罩3或机动车1上。通过这种方式和方法明显改善了机动车1的声学效果。
此外还可以看到，空气吸入管道8在其下侧上具有入口9和出口10。通过这样定向的出口10确保了，在发动机罩3的闭合位置上实现了与例如分配给空气过滤器6的连接件7的流动连接。
附图标记列表：
1 机动车
2 发动机舱
3 发动机罩
4 冷却器
5 空气输入装置
6 空气过滤器
7 连接件
8 空气吸入管道
9 入口
10 出口
11 承载结构
12 外壳
13 变形区域
14 箭头
15 界线
16 纤维复合元件
17 固定元件

Claims (8)

1.一种机动车(1)，具有能够借助发动机罩(3)闭锁的发动机舱(2)，在所述发动机舱中布置有空气吸入管道(8)，所述空气吸入管道通过空气过滤器(6)间接地以流体技术方式连接至内燃机的进气管，所述空气吸入管道由入口一直延伸到出口，其中，所述空气吸入管道(8)布置在所述发动机罩(3)的、用于行人保护的变形区域(13)中，其特征在于，所述空气吸入管道(8)具有由透气的、具有热塑性材料作为基质的纤维复合材料构成的纤维复合元件(16)，以及在空气吸入管道的入口或出口处，所述空气吸入管道具有固定在纤维复合元件(16)上的密封部，其中，沿着所述空气吸入管道(8)，空气能够穿过所述纤维复合元件(16)进入所述空气吸入管道(8)的引导空气的内腔中，从而即使在入口堵塞的情况下空气也能够通过出口出来。
2.根据权利要求1所述的机动车，其特征在于，所述纤维复合元件(16)在朝向所述空气吸入管道(8)的引导空气的内腔的侧上具有内部涂层，和/或所述纤维复合元件在背对所述内腔的侧上具有外部涂层。
3.根据权利要求2所述的机动车，其特征在于，所述内部涂层和/或所述外部涂层作为薄膜存在。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的机动车，其特征在于，所述纤维复合元件(16)作为纤维复合布置结构的核心存在。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的机动车，其特征在于，所述空气吸入管道(8)固定在所述发动机罩(3)上。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的机动车，其特征在于，为固定所述空气吸入管道(8)而设置有至少一个减振元件。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的机动车，其特征在于，所述空气吸入管道(8)至少局部区域地集成到所述发动机罩(3)中。
8.根据权利要求7所述的机动车，其特征在于，所述发动机罩(3)具有承载结构(11)和在外侧布置在所述承载结构(11)上的外壳(12)，其中，所述空气吸入管道(8)至少局部区域地布置在所述承载结构(11)中，和/或所述空气吸入管道至少局部区域地由所述发动机罩(3)的安装件和/或所述外壳(12)形成。
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