DE102004007602A1 - Abdeckung für einen Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeugs - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Abdeckung (2) für einen Verbrennungsmotor (4) eines Kraftfahrzeugs, mit einem den Verbrennungsmotor (4) mindestens teilweise bedeckenden Schalldämmungselement (8) sowie mit einem zur Abstützung des Schalldämmungselements (8) dienenden, mit dem Schalldämmungselement (8) verbundenen Trägerelement (6). Damit sich die Abdeckung (2) mit einem geringen Platzbedarf oberhalb des Verbrennungsmotors (4) gut an unterschiedliche Einbauverhältnisse im Motorraum des Kraftfahrzeugs anpassen lässt, eine gute Schalleinleitung in das Schalldämmungselement (8) gewährleistet und mit einem ansprechenden optischen Erscheinungsbild versehen werden kann, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass das Schalldämmungselement (8) den Verbrennungsmotor (4) freitragend überspannt und entlang seines äußeren Randes (18) von dem Trägerelement (6) aus geformtem Kunststoffmaterial umgeben ist.
Description
- Die Erfindung betrifft eine Abdeckung für einen Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeugs, mit einem den Verbrennungsmotor mindestens teilweise bedeckenden Schalldämmungselement sowie mit einem zur Abstützung des Schalldämmungselements dienenden, mit dem Schalldämmungselement verbundenen Trägerelement.
- Abdeckungen für Verbrennungsmotoren werden in Kraftfahrzeugen und insbesondere in Personenkraftwagen als Schalldämmung und als Verkleidung eingesetzt, um einerseits eine Ausbreitung der Schallemissionen des Verbrennungsmotors zu reduzieren und andererseits das optische Erscheinungsbild beim Blick in den Motorraum zu verbessern.
- Aus der
DE 198 25 739 A1 ist bereits eine zu Akustikzwecken dienende Abdeckung für einen Verbrennungsmotor der eingangs genannten Art bekannt. Die bekannte Abdeckung umfasst eine zugleich als Sichtblende dienende obere Abdeckplatte und einen auf der Unterseite der Abdeckplatte angeordneten und druckdicht mit der Abdeckplatte verbundenen Druckausgleichsbehälter in Form einer Schale. Bei dieser Abdeckung wird die verhältnismäßig große Bauhöhe als nachteilig angesehen, da einerseits der im Motorraum moderner Personenkraftfahrzeuge zwischen dem Verbrennungsmotor und der Motorhaube für die Abdeckung verfügbare Freiraum in der Regel keine große Höhe aufweist und andererseits für den Fall einer Kollision mit einem Fußgänger oberhalb des Motors eine ausreichende Verformbarkeit der Motorhaube gewährleistet sein muss, was bei der bekannten Abdeckung infolge der Versteifung der Abdeckplatte durch den Druckausgleichsbehälter nicht in ausreichender Weise sichergestellt scheint. - Um dieses zuletzt genannte Problem zu lösen, wird in der
DE 101 21 683 A1 eine weitere, zu Design- und Akustikzwecken dienende Abdeckung der eingangs genannten Art vorgeschlagen, bei der eine Trägerschicht motorseitig, d.h. auf der Unterseite der Abdeckung, angeordnet ist und den oberen Teil des Motors umschließt, während eine zur Schallabsorption dienende Schaumstoffschicht haubenseitig, d.h. auf der Oberseite der Abdeckung, angeordnet und zur Verbesserung des optischen Erscheinungsbildes des Motorraums auf ihrer Oberseite mit einer dünnen Designschicht versehen ist. Zum Hindurchtritt der Schallwellen in die Schaumstoffschicht ist die Trägerschicht mit Löchern versehen, durch die jedoch nur ein Teil des abgestrahlten Schalls in die Schaumstoffschicht eintritt, so dass die Schalldämpfung nicht optimal ist. - Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Abdeckung für einen Verbrennungsmotor der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, dass sich die Abdeckung mit einem geringen Platzbedarf oberhalb des Verbrennungsmotors gut an unterschiedliche Einbauverhältnisse im Motorraum anpassen lässt, eine gute Schalleinleitung in das Schalldämmungselement gewährleistet und mit einem ansprechenden optischen Erscheinungsbild versehen werden kann.
- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Schalldämmungselement den Verbrennungsmotor freitragend überspannt und entlang seines äußeren Randes von dem rahmenförmigen Trägerelement aus geformtem Kunststoffmaterial umgeben ist.
- Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, durch die Verlagerung des Trägerelements an den Rand des Schalldämmungselements und die freitragende Anordnung des Schalldämmungselements über dem Motor die Bauhöhe des Schalldämmungselements zu verringern und die Einleitung des Körperschalls des Verbrennungsmotors in das Schalldämmungselement zu verbessern, durch den Kontrast zwischen der vorzugsweise metallischen Oberseite des freitragenden Schalldämmungselements und dem rahmenartigen Kunststoffträgerelement für ein ansprechendes optische Erscheinungsbild zu sorgen und durch die variable Formbarkeit des Kunststoffträgerelement eine Anpassung der Abdeckung an unterschiedlichste Einbauverhältnisse im Motorraum zu ermöglichen.
- Eine besonders geringe Bauhöhe der Abdeckung im Bereich des freitragenden Schalldämmungselements wird erreicht, wenn das letztere gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung aus einem Sandwichmaterial besteht, vorzugsweise aus einem dünnen Schichtmaterial, bestehend aus einer oberen und unteren Metallschicht und einer zwischen den beiden Metallschichten angeordneten Kunststoffschicht, das im Handel erhältlich ist, trotz einer sehr geringen Dicke von weniger als 1,5 mm und vorzugsweise von weniger als 1 mm ausgezeichnete schalldämmende Eigenschaften aufweist und bei Bedarf zur weiteren Verringerung des Platzbedarfs und/oder Verbesserung des optischen Erscheinungsbildes zu einem dreidimensionalen Formteil geformt werden kann, das zum Beispiel der Kontur der Oberseite des Verbrennungsmotors folgt bzw. diese nachbildet.
- Ein besonders ansprechendes optisches Erscheinungsbild wird erzielt, wenn die obere Metallschicht des Schalldämmungselements aus dünnem Edelstahl- oder Aluminiumblech oder einem anderen korrosionsbeständigen bzw. korrosionsbeständig beschichteten Metall besteht. Eine Abdeckung mit einem solchen Schalldämmungselement hat darüber hinaus den Vorteil, dass die Oberseite zum Beispiel zur Beschriftung der Abdeckung oder zur Anbringung eines Logos bei der Herstellung des Schalldämmungselements mit entsprechenden Einprägungen versehen werden kann, die ggf. zur Verstärkung des Kontrasts bedruckt werden können und separate Aufkleber oder dergleichen entbehrlich machen.
- Um die Montage des Schalldämmungselements und des Trägerelements zu vereinfachen, kann das letztere zum Beispiel durch Spritzgießen, RRIM oder ein anderes Formverfahren in der gewünschten, an die Einbauverhältnisse des Verbrennungsmotors und umgebender Komponenten angepassten Form hergestellt und bereits bei der Herstellung mit dem Schalldämmungselement verbunden werden, zum Beispiel indem das letztere in das verwendete Formwerkzeug eingelegt und entlang seines Randes mit dem Kunststoff umspritzt wird.
- Um nach dem Ende der Lebensdauer des Kraftfahrzeugs eine leichtere Trennung der unterschiedlichen Materialien des Trägerelements und des Schalldämmungselements bei der stofflichen Verwertung zu ermöglichen, sieht eine bevorzugte Alternative jedoch vor, dass das rahmenförmigen Trägerelement aus zwei komplementären Teilen besteht, die nach dem Einlegen des Schalldämmungselements in die miteinander verschweißt oder verstemmt oder auf sonstige Weise miteinander verbunden werden, wobei der äußere Rand des Schalldämmungselements zwischen den Teilen festgeklemmt wird. Um eine Übertragung von Schwingungen zwischen dem rahmenförmigen Trägerelement und dem Schalldämmungselement zu verringern, kann das Schalldämmungselement ggf. entlang seines äußeren Randes mit dem Trägerelement verklebt werden.
- Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:
-
1 eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Akustik- und Designabdeckung für den Verbrennungsmotor eines Personenkraftwagens; -
2 : eine Längsseitenansicht der Abdeckung aus1 ; -
3 : eine Längsschnittansicht der Abdeckung entlang der Linie III-III aus1 ; -
4 : eine Stirnseitenansicht der Abdeckung aus1 ; -
5 : eine Querschnittsansicht der Abdeckung entlang der Linie V-V aus1 ; -
6 : eine vergrößerte Ansicht des Ausschnitts VI aus3 . - Die in der Zeichnung dargestellte Akustik- und Designabdeckung
2 für den Verbrennungsmotor4 eines Personenkraftwagens besteht im Wesentlichen aus einem durch Spritzgießen aus Kunststoff hergestellten Tragrahmen6 aus Kunststoff und einem mit dem Tragrahmen6 verbundenen und von diesem gehaltenen Formteil8 aus einem schalldämmenden Schichtmaterial10 in Sandwichbauweise. - Wie in
1 dargestellt, ist der Tragrahmen6 so geformt, dass er den in zweistrichpunktierten Linien angedeuteten, unter der Abdeckung2 im Motorraum des Personenkraftwagens untergebrachten Verbrennungsmotor4 auf dessen Oberseite im Wesentlichen allseitig umgibt. Der Tragrahmen6 ist aus einem oberen Rahmenteil12 und einem unteren Rahmenteil14 zusammengesetzt, die jeweils aus faserverstärktem Polyamid bestehen. Die beiden Rahmenteile12 und14 begrenzen jeweils oberhalb des Verbrennungsmotors4 eine in Draufsicht im Wesentlichen dem Umriss des letzteren entsprechende Aussparung16 , die durch das schalldämmende Formteil8 verschlossen ist. - Zur Befestigung des Formteils
8 im Tragrahmen6 ist der an die Aussparung16 angrenzende Rand des oberen und unteren Rahmenteils12 ,14 jeweils mit einer flachen umlaufenden Stufe versehen, wie am besten in3 und5 dargestellt. Die beiden Stufen sind so an den Querschnitt des umlaufenden äußeren Randes18 des Formteils8 angepasst, dass das zwischen die beiden Rahmenteile12 ,14 eingelegte Formteil8 entlang seines äußeren Randes18 zwischen den Rändern des oberen und unteren Rahmenteils12 ,14 festgeklemmt wird, nachdem diese beiden Teile12 ,14 durch Verschweißen miteinander verbunden worden sind. - Der Tragrahmen
6 stützt sich auf dem Verbrennungsmotor4 bzw. auf der Aufhängung des Verbrennungsmotors4 ab und ist in Bezug zu letzterem schwingend gelagert, so dass die Vibrationen des Verbrennungsmotors4 nicht auf den Tragrahmen6 übertragen werden. - Die äußere Form des Tragrahmens
6 ist an den oberhalb und seitlich des Verbrennungsmotors4 im Motorraum vorhandenen Platz angepasst. Darüber hinaus ist der Tragrahmen4 mit einer Durchführung26 (1 ) für eine vom Luftfilter des Fahrzeugs zum Verbrennungsmotor4 führende Frischluftzufuhrleitung versehen und kann bei Bedarf mit weiteren Durchführungen oder Aussparungen für andere Komponenten im Motorraum versehen sein. - Wie am besten in den
2 ,4 und5 dargestellt, ist das Formteil8 an die Umrisse der Oberseite des Verbrennungsmotors4 angepasst, wobei insbesondere die Gestalt der10 Zylinderköpfe des unter dem Formteil8 angeordneten, mit der Abdeckung2 abgedeckten Verbrennungsmotors4 nachgebildet bzw. angedeutet sind. Diese dreidimensionale Gestalt des Formteils8 wird vor dessen Montage im Tragrahmen6 erzeugt, indem das zuvor ebene Schichtmaterial10 zum Beispiel durch Warmpressen einem Umformvorgang unterzogen wird. - Wie am besten in
3 und5 dargestellt, überspannt das am äußeren Rand18 vom Tragrahmen gehaltene Formteil8 die Oberseite des Verbrennungsmotors4 freitragend, wobei die dreidimensionale Gestalt des Formteils8 dazu beiträgt, seine Stabilität durch Versteifung des verhältnismäßig dünnen Schichtmaterials10 zu erhöhen. - Wie am besten in
6 dargestellt, besteht das zur Herstellung des Formteils8 verwendete Schichtmaterial10 in Sandwichbauweise aus drei übereinanderliegenden Schichten20 ,22 ,24 , von denen die oberste Schicht20 aus 0,2 mm starkem Edelstahlblech, die unterste Schicht24 aus 0,2 mm starkem verzinktem Stahlblech und die mittlere Schicht22 aus einem die beiden Bleche starr miteinander verbindenden Kunststoff besteht. Ein derartiges Schichtmaterial10 weist einen hohen Verlustfaktor auf, so dass der aus diesem Schichtmaterial10 hergestellte Formkörper8 ausgezeichnete schalldämmende Eigenschaften aufweist. Die vom Edelstahlblech gebildete Oberseite des Formteils8 weist darüber hinaus ein sehr hochwertig anmutendes Aussehen auf, das im Kontrast zu dem umgebenden Tragrahmen6 aus Kunststoff steht und durch die Nachbildung der Zylinderköpfe des Verbrennungsmotors4 bei geöffneter Motorhaube für ein äußerst ansprechendes optisches Erscheinungsbild des Motorraums sorgt. Infolge der geringen Materialstärke des Schichtmaterials10 benötigt das Formteil8 oberhalb des Verbrennungsmotors4 nur sehr wenig Platz, so dass zwischen der Oberseite des Formteils8 und der Motorhaube ausreichend Raum für eine eventuelle Verformung der letzteren im Falle eines Fußgängeraufpralls bleibt. - Die Oberseite des Formteils
8 kann mit einer in das Edelstahlblech eingeprägten oder eingravierten Beschriftung versehen sein, wie z.B. dem in1 dargestellten Logo28 der Anmelderin, wobei diese Beschriftung ggf. durch einen zusätzlichen Farbauftrag in den eingeprägten oder eingravierten Bereichen hervorgehoben sein kann.
Claims (16)
- Abdeckung für einen Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeugs, mit einem den Verbrennungsmotor mindestens teilweise bedeckenden Schalldämmungselement sowie mit einem zur Abstützung des Schalldämmungselements dienenden, mit dem Schalldämmungselement verbundenen Trägerelement, dadurch gekennzeichnet, dass das Schalldämmungselement (
8 ) den Verbrennungsmotor (4 ) freitragend überspannt und entlang seines äußeren Randes (18 ) von dem rahmenförmigen Trägerelement (6 ) aus geformtem Kunststoffmaterial umgeben ist. - Abdeckung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Schalldämmungselement (
8 ) eine metallische Oberseite aufweist. - Abdeckung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schalldämmungselement (
8 ) ein dreidimensionales Formteil (8 ) ist. - Abdeckung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schalldämmungselement (
8 ) eine den Konturen der Oberseite des Verbrennungsmotors (4 ) nachgebildete Kontur aufweist. - Abdeckung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schalldämmungselement aus einem Schicht- oder Sandwichmaterial (
10 ) besteht. - Abdeckung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Schicht- oder Sandwichmaterial (
10 ) aus einer oberen und unteren Metallschicht (20 ,24 ) und einer zwischen den beiden Metallschichten (20 ,24 ) angeordneten Kunststoffschicht (22 ) besteht. - Abdeckung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallschichten (
20 ,24 ) aus einem korrosionsbeständigen oder korrosionsbeständig beschichteten Metall bestehen. - Abdeckung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die obere Metallschicht (
20 ) aus Edelstahl oder Aluminium besteht, und dass die untere Metallschicht (20 ) aus verzinktem Blech oder Aluminium besteht. - Abdeckung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schalldämmungselement (
8 ) eine Dicke von weniger als 1,5 mm und vorzugsweise von weniger als 1 mm aufweist. - Abdeckung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das rahmenförmige Trägerelement (
6 ) den äußeren Rand (18 ) des Schalldämmungselements (8 ) umgreift. - Abdeckung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das rahmenförmige Trägerelement (
6 ) am Schalldämmungselement (8 ) angeformt ist. - Abdeckung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das rahmenförmige Trägerelement (
6 ) aus zwei miteinander verbundenen Teilen (12 ,14 ) besteht, zwischen denen der äußere Rand (18 ) des Schalldämmungselements (8 ) festgehalten wird. - Abdeckung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Teile (
12 ,14 ) des rahmenförmigen Trägerelements (6 ) miteinander verschweißt sind. - Abdeckung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass der äußere Rand (
18 ) des Schalldämmungselements (8 ) zwischen beiden Teilen (12 ,14 ) des rahmenförmigen Trägerelements (6 ) festgeklemmt ist. - Kraftfahrzeug mit einem Verbrennungsmotor, gekennzeichnet durch eine Abdeckung (
2 ) nach einem der vorangehenden Ansprüche. - Kraftfahrzeug nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Trägerelement (
6 ) am Verbrennungsmotor (4 ) abstützt und in Bezug zum Verbrennungsmotor (4 ) schwingend gelagert ist.
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