CN113396073A - 用于机动车的空气通道以及用于制造其的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明描述一种用于机动车的空气通道,其具有圆柱形的空气入口(14)和圆柱形的无端型材(1),其中,空气入口具有贯通的开口(3),其中,无端型材具有从其内壁(11)向内突出的至少一个接片(2,2',2"),所述接片的脚点(4)靠置在空气入口(14)的外壁上,其中,所述无端型材(1)与空气入口(14)的外壁的至少一部分一起构成具有至少一个谐振腔(8,8',8")的消声器(12)。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于机动车的空气通道,其特别是机动车的取暖装置、通风装置和/或空调装置的组成部分、作为机动车的内燃机的空气路径或排气路径的组成部分或者取而代之作为机动车的燃料电池驱动装置的空气路径的组成部分。
背景技术
在空气通道中的空气流动在机动车中通常导致不期望的干扰噪声,所述干扰噪声必须被适当地减弱。因此,DE 20 2013 105 639 A1设置一种空气通道的消声内涂层。DE 102016 118 583 A1示出一种通风装置,所述通风装置邻近于空气出口具有用于消声的亥姆霍兹谐振器。JP 2006 123659 A公开了一种用于机动车的空气通道,其具有空气出口,其中,在空气出口下游布置用于吸声的壳体。该壳体具有带有透气元件的声室,所述透气元件吸收声音。这种类型的现有技术此外由DE 104 41 319 A1、EP 1 510 667 A2、DE 10 2011008 518 A1、DE 10 2010 027 374 A1、DE 10 2006 057 823 A1和DE 103 31 139 A1已知。
发明内容
与此对照地,本发明的实施方式的任务在于,提供一种具有模块化构造的消声器的空气通道。
这个任务和其他任务的解决方案通过独立特征的特征实现。有利的进一步方案通过从属特征来描述。
根据一个实施方式,设置一种用于机动车的空气通道、例如形状稳定的金属通道或塑料通道。空气通道具有圆柱形的空气入口和圆柱形的无端型材。为了描述的目的,空气入口也是空气出口,因为对于下述技术方案不重要的是流动方向。空气入口具有圆柱形的横截面并且特别是具有闭合的(除了下述的一定程度贯通的开口以外)圆柱形的外壁。空气入口具有贯通的开口或孔。无端型材具有从其内壁向内突出的至少一个接片,所述接片的脚点靠置在空气入口的外壁上。无端型材与空气入口的外壁的至少一部分一起构成具有至少一个谐振腔的消声器。
在实际应用中,空气、例如新鲜空气或废气流过空气通道并且到达无端型材的区域。一部分的空气和由此声波通过贯通的开口到达谐振腔中并且将声音减弱至相应的频率范围内,所述频率范围决定性地通过谐振腔和贯通的开口的几何形状(例如圆形的、矩形的或菱形的)预给定,其中,所述开口可以通过冲压产生。在此,空气入口外壁或者其至少一部分构成消声器的第一部分,并且无端型材构成消声器的与该第一部分对应的第二部分,这对于消声器的提供是节省材料的。
无端型材定位在空气入口外部。接片的突出的端部靠置在空气入口的外壁上,并且空气入口具有贯通的开口,空气可以通过所述开口流入到由此构成的谐振腔中。这是结构简单的并且模块化的解决方案,因为使用标准化的无端型材,所述无端型材根据长度被切割,其特别是具有最小长度的整数倍的长度。
如果接片的突出的端部靠置在空气入口的外壁上,则接片决定性地限定谐振腔的几何形状和由此的谐振特性。就这方面来说,接片从无端型材突出的尺寸(下面称为“高度”)也可以对于模块化构造的消声器选择为固定的或者选择为基本高度的整数倍。
在一个另外的实施方式中,设置圆柱形的无端型材,并且存在圆环形的、径向地从空气入口和/或从无端型材突出的至少两个分隔壁。通过所述分隔壁可以在轴向方向上使谐振腔闭合,从而所述谐振腔构成闭合的腔。在制造技术上提供下述无端型材,所述无端型材具有突出的接片,也具有相应地突出的分隔壁,然而这不是强制的。
此外能实现一个实施方式,其中,无端型材在构成力配合的连接的情况下被推到空气入口上。所述装配由此是特别容易的并且也允许在现有车辆中随后提供消声器,所述消声器去除干扰噪声。所述解决方案适用于由形状稳定的空气通道和形状稳定的无端型材组合,特别是在这种部件中由金属或硬塑料构成。
此外,空气通道可以这样构造,以使得无端型材必要时通过摩擦焊接与空气入口的外壁粘接,或者注射成型在所述空气入口上。这尤其实现,不仅空气入口而且无端型材由塑料构成,因为在这种情况中可以由此使所述构件相对彼此固定,这避免通过相对运动导致的啪嗒啪嗒噪声。无端型材在空气入口上的(随后的)注射成型更确切地说实现,所述注射成型应该在空气通道的外壁上进行,因为必须提供空腔。所述实施方式也允许,随后相应的空气通道设置有消声器。
此外可以选择一个另外的实施方式,其中,谐振腔的至少一部分由吸声材料构成,例如由无纺布构成。因此谐振腔的壁可以这样实现,其方式是,空气通道和/或形状稳定的无端型材由吸声材料构成。除此之外或取而代之,谐振器的内部可以包含所述吸声材料,所述吸声材料也可以视为谐振器的部分。由此可以在更宽的频率范围内实现消声。
此外可能的是,前述实施方式的一个或多个实施方式的无端型材具有不同的几何形状和/或尺寸的开口。由此可以任意地对多个频率范围消声。在镗削开口时例如使孔直径良好地与谐振频率相关联。对多个谐振频率的消声在使用多个接片的情况下实现,因为产生多个谐振腔,所述谐振腔中的每个谐振腔自身可以设计用于对其他谐振频率消声。
如同前面实施的那样,谐振腔设置在空气入口或空气出口上,并且在此必要时设置在所述空气入口或空气出口内部。为了在那里避免空气流的横截面减小,空气入口可以具有扩宽区域、特别是长形的扩宽区域。附加地或替换地,扩宽区域也能够在纵向方向上特别是以大约1cm至大约10cm突出于消声器,以便使经消声的空气通道与另外的构件连接变得容易。
得出前述的空气通道的一个特别实际的应用方案,所述空气通道在机动车中至客用通风口的接口处用于将空气导入到车辆内室中,因为消声器可以为此布置在接口区域中。这实现在非常接近于声音产生位置处高效地消声。可通过前述消声器消声的其他声源是通过空气加速产生噪声的鼓风机、空气排出可产生噪声的热交换机、以及在机动车空调装置的新鲜空气或循环空气区域中的流动通道。
在实际应用中为应用者实现具有标准化的连接尺寸的模块设计原理。在制造中对于要使用的空气通道设置一个或多个无端型材,所述无端型材确定相应的谐振腔的尺寸。对于这种确定的谐振腔则根据要消声的频率选择关于几何形状和横截面相匹配的贯通的开口,所述开口可以由实验或者通过模拟容易地确定。空气通道此外能够广泛地被使用,因为所述空气通道可以是空气传导元件的部分或者机动车取暖装置、通风装置和/或空调装置的部件、特别是出风口或客用通风口的组成部分或者空调装置自身的组成部分,或者是内燃机的空气路径或排气路径的部件、特别是涡轮增压器入口或涡轮增压器出口的组成部分。也能够使用用于燃料电池驱动装置的空气路径。在所有情况中,通过将消声器集成在空气入口或空气出口上实现具有最小结构空间增大程度的紧凑的消声器,在该最小结构空间增大程度下所述的空气通道也可以是配件或连接件。
本发明的第二方面涉及一种用于提供消声的空气通道的方法或者一种制造方法。该方法具有根据权利要求9所述的步骤。
该方法特别是当无端型材在构成力配合的连接的情况下被推到空气入口上时能够特别容易地提供具有消声器的空气通道。
一个另外的方面涉及,使用配备有至少一个接片以及开口的无端型材以将消声器构造在机动车取暖装置、通风装置和/或空调装置的部件的空气入口上或在内燃机的空气路径或排气路径的部件的空气入口上。
附图说明
下面应该借助于实施例详细地阐述本发明。为此使用的附图不是按比例,并且相同的附图标记表示相同的构件。附图中:
图1和2示出圆柱形的无端型材。
具体实施方式
图1以轴向截面图示出圆柱形的空气通道5,并且图2以在圆柱轴线Z的方向上的视角示出与此对应地相同的空气通道5。空气通道5具有圆柱形的无端型材1,所述无端型材具有从其内壁11径向向内突出的四个接片2。接片2的脚点4靠置在空气入口14的外壁上。由此在无端型材1和空气入口14之间构成四个谐振腔8,8‘,8“,8‘“,所述谐振腔分别具有开口3,空气可以通过所述开口流入。为在轴向方向上将四个谐振腔8,8‘,8“,8‘“闭合而存在分隔壁30。分隔壁在轴向方向上观察是圆环形的接片,该接片可以从无端型材1或从空气入口5径向突出。根据需要多少个谐振腔,该接片在此不必是闭合的圆环。
无端型材1可以根据长度被切割并且在构成力配合的连接的情况下被推到圆柱形的空气入口14的内部中。作为替换方案能够选择下述接片,该接片关于径向方向倾斜地或相对于该径向方向在≥0°的角度下、优选地在≤45°的角度下布置。
也可以考虑的是,内燃机的空气路径或排气路径的部件、特别是涡轮增压器入口或涡轮增压器出口的部件或者输入弯管或输出弯管或纯空气管路的部件等配备有这种消声器。
附图标记列表
1 无端型材
2 接片
2‘ 接片
2“ 接片
3 开口
4 脚点
4‘ 脚点
4" 脚点
5 空气通道
6 外表面
6‘ 外表面
7 侧内壁
7‘ 侧内壁
7“ 下内壁
8 谐振腔
8‘ 谐振腔
8“ 谐振腔
9 扩宽部
10 弯曲区域
11 内壁
12 消声器
13 出风口
14 空气入口
14‘ 空气入口
15 薄片
16 密封部
17 孔
18 外壁
19 脚线
20 羊毛无纺布
21 圆柱壁
21‘ 圆柱壁
21“ 圆柱壁
30 分隔壁
Z 圆柱轴线
P 箭头。
Claims (7)
1.一种用于机动车的空气通道,其具有圆柱形的空气入口(14)和圆柱形的无端型材(1),其中,所述空气入口具有贯通的开口(3),其中,所述无端型材具有从其内壁(11)向内突出的至少一个接片(2,2‘,2“),所述接片的脚点(4)靠置在所述空气入口(14)的外壁上,其中,所述无端型材(1)与所述空气入口(14)的外壁的至少一部分一起构成具有至少一个谐振腔(8,8‘,8“)的消声器(12)。
2.根据权利要求1所述的空气通道,其中,存在从所述空气入口(14)和/或从所述无端型材(1)径向突出的、圆环形的两个分隔壁(30)。
3.根据权利要求1至2中任一项所述的空气通道,其中,所述无端型材(1)在构成力配合的连接的情况下被推到所述空气入口(14)上。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的空气通道,其中,所述无端型材(1)与所述空气入口(14)的外壁粘接或者注射成型在所述空气入口上。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的空气通道,其中,所述谐振腔(8,8‘,8“)的至少一部分由吸声材料构成。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的空气通道,其作为机动车取暖装置、通风装置和/或空调装置的部件、特别是出风口(13)的组成部分,或者作为内燃机或燃料电池驱动装置的空气路径或排气路径的部件的组成部分。
7.一种具有以下步骤的方法:
a)提供具有至少一个径向向内突出的接片(2,2‘,2“)的圆柱形的无端型材(1)和圆柱形的空气入口(14),其中,所述空气入口具有贯通的开口(3),
b)将所述无端型材(1)布置为使得所述无端型材(1)与所述空气入口(14)的外壁(18)的至少一部分一起构成具有至少一个谐振腔(8,8‘,8“)的消声器(12),所述谐振腔具有用于输送空气的贯通的开口。
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