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Die
Erfindung betrifft eine akustisch wirksame Motorhaubenverkleidung
für ein
Kraftfahrzeug, mit einer selbsttragenden Schicht und einer damit verbundenen,
motorseitig angeordneten Abdeckschicht.
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Eine
derartige Motorhaubenverkleidung ist beispielsweise aus der
DE 35 34 690 A1 bekannt.
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Zur
Verringerung des durch Motorgeräusche verursachten
Schallpegels werden im Motorraum moderner Kraftfahrzeuge schalldämmende sowie schallabsorbierende
Verkleidungen montiert. Insbesondere Motorhauben von Kraftfahrzeugen
werden heute mit schallisolierenden Verkleidungen versehen. Aktuelle
Motorhaubenverkleidungen sind jedoch relativ aufwendig ausgeführt und
dementsprechend teuer.
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Aus
der
DE 103 24 257
B3 ist ein Schallabsorber bekannt, der aus zwei miteinander
verbundenen thermoplastisch gebundenen Textilfaservliesen besteht
und insbesondere als Motorhaubenisolation eingesetzt werden soll.
Das der Schallemissionsquelle zugewandte Textilfaservlies weist
dabei eine Schichtdicke im Bereich von 2 bis 15 mm, eine Dichte im
Bereich von 50 bis 500 kg/m
3 sowie einen
Strömungswiderstand
im Bereich von 50 bis 1000 kNs/m
4 auf, während das
der Schallemissionsquelle abgewandte Textilfaservlies eine Schichtdicke
im Bereich von 10 bis 100 mm, eine Dichte im Bereich von 20 bis 100
kg/m
3 sowie einen Strömungswiderstand im Bereich
von 10 bis 40 kNs/m
4 aufweist.
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Die
DE 103 18 136 B3 offenbart
einen Schallabsorber für
Kraftfahrzeuge, der aus einem porösen, offenporigen, aus Korkpartikeln
und wärmereaktivem
Bindemittel hergestellten Formteil gebildet ist. Der Anteil des
Bindemittels an dem Formteil beträgt maximal 1 bis 20 Gew.-%.
Das offenporige Formteil weist dabei einen längenspezifischen Strömungswiderstand
im Bereich von 5 bis 50 kNs/m
4 auf.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Motorhaubenverkleidung
bereitzustellen, die bei erheblich verringerten Herstellungskosten
eine zufriedenstellende Schallisolation bietet.
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Erfindungsgemäß wird diese
Aufgabe durch eine Motorhaubenverkleidung mit den in Anspruch 1 angegebenen
Merkmalen gelöst.
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Die
erfindungsgemäße Motorhaubenverkleidung
umfasst eine selbsttragende Schicht und mindestens eine damit verbundene,
motorseitig angeordnete Abdeckschicht aus einem luftdurchlässigen Synthetikfaservlies.
Die selbsttragende Schicht ist ein aus Holzfasern und thermoplastischen
Fasern gebildetes Pressformteil, das bei einer Schichtdicke im Bereich
von 1 bis 3,5 mm zumindest partiell luftdurchlässig ist und in mindestens
einem luftdurchlässigen
Flächenabschnitt
einen Strömungswiderstand im
Bereich von 10 bis 800 kNs/m4 aufweist.
Die thermoplastischen Fasern des Pressformteils besitzen eine oberhalb
von 160°C
liegende Schmelztemperatur.
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Die
erfindungsgemäße Motorhaubenverkleidung
besitzt in dieser bevorzugten Ausführungsform einen vergleichsweise
einfachen Aufbau. Das aus Holzfasern und thermoplastischen Fasern
gebildete Pressformteil verleiht ihr eine hohe Eigenstabilität, so dass
für die
Montage der Motorhaubenverkleidung weniger Befestigungselemente
(z.B. Clipelemente) als bei herkömmlichen
Motorhaubenverkleidung notwendig sind. Die Herstellung der erfindungsgemäßen Motorhaubenverkleidung
ist mit einem einfachen Rahmenwerkzeug möglich und erfordert somit nur relativ
geringe Werkzeugkosten. Die für
die Herstellung der erfindungsgemäßen Motorhaubenverkleidung
benötigten
Materialien sind relativ kostengünstig
erhältlich. Über die
Verdichtung des Pressformteils lässt
sich der Strömungswiderstand
und damit die schallabsorbierende Wirkung der Motorhaubenverkleidung
gezielt einstellen. Die Verwendung von thermoplastischen Fasern,
deren Schmelztemperatur höher
als 160°C
liegt, gestattet eine hohe Temperaturbelastung der erfindungsgemäßen Motorhaubenverkleidung.
Das als Abdeckschicht verwendete luftdurchlässige Synthetikfaservlies verleiht
der Motorhaubenverkleidung ein ansprechendes, hochwertiges Erscheinungsbild.
Zudem lassen sich in die erfindungsgemäße Motorhaubenverkleidung,
insbesondere in ihr Pressformteil, vielfältige Strukturen einprägen und
somit verschiedene attraktive Designs realisieren. Nicht zuletzt
zeichnet sich die erfindungsgemäße Motorhaubenverkleidung
aufgrund ihrer guten Stapelbarkeit auch durch vorteilhafte logistische Eigenschaften
aus.
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Um
eine hinsichtlich der Schallfrequenz breitbandige Schallabsorption
zu erzielen, sieht eine bevorzugte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Motorhaubenverkleidung
vor, dass deren selbsttragende Schicht Flächenbereiche mit unterschiedlichem
Strömungswiderstand
aufweist. Als günstig
für eine
breitbandige Schallabsorption hat sich insbesondere eine Ausgestaltung
erwiesen, bei der die selbsttragende Schicht einen ersten Flächenbereich besitzt,
der einen Strömungswiderstand
im Bereich von 10 bis 50 kNs/m4 aufweist,
und mindestens einen weiteren Flächenbereich,
der einen Strömungswiderstand
im Bereich von 60 bis 800 kNs/m4 aufweist.
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Eine
weitere vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Motorhaubenverkleidung
ist dadurch gekennzeichnet, dass die selbsttragende, zumindest partiell
luftdurchlässige
Schicht im wesentlichen mit Abstand zur Blechmotorhaube angeordnet ist.
Die selbstragende Schicht begrenzt dabei mit der Motorhaube vorzugsweise
einen Luftraum, der als akustische Feder wirkt, während die
selbstragende Schicht zumindest bereichsweise als schwingfähige Masse
des so gebildeten akustischen Feder-Masse-Systems wirkt.
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Nach
einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die
selbsttragende Schicht auf ihrer der Motorhaube zugewandten Seite
zumindest partiell mit einer Hartschaumschicht versehen ist. Die
Hartschaumschicht ist dabei vorzugsweise oberhalb des Motorblocks
angeordnet. Die erfindungsgemäße Motorhaubenverkleidung
bietet in dieser Aufgestaltung einen vorteilhaften Aufprallschutz für den Fall,
dass ein Fußgänger bei
einem Unfall auf die Motorhaube im Bereich des harten Motorblocks aufprallt.
Die Aufprallwirkung und Verletzungsgefahr lassen sich so für einen
Fußgänger erheblich
vermindern.
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Ferner
wird hinsichtlich einer hohen Temperaturbelastbarkeit der Motorhaubenverkleidung
vorgeschlagen, die selbsttragende Schicht und/oder die Abdeckschicht
partiell mit Aluminiumfolie zu kaschieren. Die Aluminiumfolie ist
dabei vorzugsweise mikroperforiert ausgeführt, wobei der Lochdurchmesser der
Perforation im Bereich von 0,03 und 1 mm liegt. Hierdurch lässt sich
eine breitbandige Schallabsorption der erfindungsgemäßen Motorhaubenverkleidung
weiter verbessern.
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Weitere
bevorzugte und vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Motorhaubenverkleidung
sind in den Unteransprüchen
angegeben.
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Nachstehend
wird die Erfindung anhand einer mehrere Ausführungsbeispiele darstellenden Zeichnung
näher erläutert. Es
zeigen schematisch:
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1 eine
perspektivische Vorderansicht eines Kraftfahrzeuges mit geöffneter
Motorhaube und einer daran befestigten Motorhaubenverkleidung;
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2 eine
Querschnittansicht eines Abschnitts einer Motorhaube mit einer daran
befestigten Motorhaubenverkleidung gemäß einer ersten Ausführungsform;
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3 eine
Querschnittansicht eines Abschnitts einer Motorhaube mit einer daran
befestigten Motorhaubenverkleidung gemäß einer zweiten Ausführungsform;
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4 eine
Querschnittansicht eines Abschnitts einer Motorhaube mit einer daran
befestigten Motorhaubenverkleidung gemäß einer dritten Ausführungsform;
und
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5 eine
perspektivische Vorderansicht eines Kraftfahrzeuges mit geöffneter
Motorhaube und einer daran befestigten Motorhaubenverkleidung gemäß einer
vierten Ausführungsform.
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Die
in 1 dargestellte Motorhaubenverkleidung 1 ist
mit wenigen Clipelementen 2 an der Unterseite einer aus
Blech hergestellten Motorhaube 3 eines Kraftfahrzeuges
befestigt. Die Motorhaubenverkleidung 1 besteht in ihrer
einfachsten Ausführung aus
einer selbsttragenden Schicht 4 und einer damit stoffschlüssig verbundenen
Abdeckschicht 5 (vgl. 2).
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Die
selbsttragende Schicht 4 ist ein aus Holzfasern und thermoplastischen
Fasern gebildetes Pressformteil mit hoher Eigenstabilität. Die Schichtdicke
des Pressformteils 4 liegt im Bereich von 1 bis 3,5 mm.
Die in dem Pressformteil 4 verwendeten thermoplastischen
Fasern besitzen eine Schmelztemperatur von wenigstens 160°C, vorzugsweise
von wenigstens 180°C.
Das Verhältnis von
Holzfasern zu thermoplastischen Fasern liegt in dem Pressformteil im
Bereich von 5:1 bis 2:1.
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Die
selbsttragende Schicht 4 ist zumindest partiell luftdurchlässig und
besitzt in mindestens einem luftdurchlässigen Flächenabschnitt einen Strömungswiderstand
im Bereich von 10 bis 800 kNs/m4, vorzugsweise
im Bereich von 30 bis 800 kNs/m4.
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Vorzugsweise
ist die selbsttragende Schicht 4 örtlich unterschiedlich stark
verdichtet, so dass sie mehrere Flächenbereiche mit unterschiedlichem Strömungswiderstand
aufweist. Vorteilhaft ist insbesondere eine Ausführungsform, bei der ein bestimmter
Flächenbereich
der selbsttragenden Schicht 4 einen längenbezogenen Strömungswiderstand
im Bereich von 10 bis 50 kNs/m4, vorzugsweise
im Bereich von 30 bis 50 kNs/m4 aufweist,
während
mindestens ein weiterer Flächenbereich
der selbsttragenden Schicht 4 einen längenbezogenen Strömungswiderstand
im Bereich von 60 bis 800 kNs/m4 besitzt.
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Die
motorseitig angeordnete, mit der selbstragenden Schicht 4 verbundene
Abdeckschicht 5 ist aus einem dünnen luftdurchlässigen Synthetikfaservlies,
vorzugsweise aus einem Polyestervlies gebildet. Die Dicke der Abdeckschicht 5 liegt
im Bereich von 0,01 und 0,5 mm. Die Verbindung der Abdeckschicht 5 mit
der selbsttragenden Schicht 4 ist als Klebeverbindung ausgeführt. Hierzu
wird vorab ein thermoplastischer und/oder duroplastischer Pulverkleber auf
die Abdeckschicht 5 und/oder die selbsttragende Schicht 4 aufgetragen.
Der Pulverkleber bildet im ausgehärteten Zustand ein luftdurchlässiges Netz.
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Die
Form der erfindungsgemäßen Motorhaubenverkleidung 1 ist
der unterseitigen Struktur der Motorhaube 3 angepasst.
Das heißt,
dass stabilitätserhöhende Ausformungen
der Motorhaube 3, wie zum Beispiel Sicken, Rinnen, Mulden
und dergleichen an der Motorhaubenunterseite, zumindest teilweise
in entsprechender Form auch in der Motorhaubenverkleidung 1 ausgeformt
sind.
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Wie
in den 1 und 2 gezeigt, ist die Motorhaubenverkleidung 1 vorzugsweise
mittels Clipelementen 2 an speichen- oder kanalförmigen Ausformungen 3.1 der
Motorhaube 3 befestigt. Die selbsttragende Schicht 4 liegt
dabei an der jeweiligen Ausformung 3.1 an. Das Clipelement 2 ist
in einem Durchbruch 6 der unterseitigen Motorhaubenausformung 3.1 verrastet,
wobei der das Clipelement 2 umgebende Bereich der Motorhaubenverkleidung 1 mit leichtem
Druck zwischen der Motorhaubenausformung 3.1 und dem Kopf 2.1 des
Clipelements 2 eingespannt ist.
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Benachbart
zu einer speichen- oder kanalförmigen
Motorhaubenausformung 3.1 gemäß 2 ist die
Motorhaubenverkleidung 1 so geformt, dass ihre selbsttragende
Schicht 4 im wesentlichen mit Abstand zur Motorhaube 3 angeordnet
ist. Die selbsttragende, schwingfähige Schicht 4 und
die Motorhaube 3 begrenzenden dabei einen Luftraum, der
insbesondere als Feder eines akustischen Feder-Masse-Systems wirkt.
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Die
in 2 nur abschnittsweise dargestellte Motorhaubenverkleidung 1 besitzt
ein Flächengewicht
im Bereich von 700 und 2000 g/m2, vorzugsweise
im Bereich von 900 bis 1500 g/m2. Sie ist
sowohl oliophob als auch hydrophob eingestellt.
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Das
in 3 darstellte Ausführungsbeispiel unterscheidet
sich von dem Ausführungsbeispiel
gemäß 2 lediglich
dadurch, dass die selbsttragende Schicht 4 auf ihrer der
Motorhaube 3 zugewandten Seite zumindest partiell mit einer
Hartschaumschicht 7 versehen ist. Die Hartschaumschicht 7 dient insbesondere
dem passiven Unfallschutz im Falle eines Fußgängeraufpralls auf die Motorhaube 3 und
ist vorzugsweise oberhalb des Motorblocks angeordnet. Sie absorbiert
einen erheblichen Teil der Aufprallenergie und mindert so die Verletzungsgefahr
für den aufprallenden
Fußgänger. Die
Dicke der Hartschaumschicht 7 liegt vorzugsweise im Bereich
von 10 bis 30 mm. Sie kann insbesondere aus expandiertem Polypropylen
(EPP) bestehen.
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In 4 ist
ein weiteres Ausführungsbeispiel einer
erfindungsgemäßen Motorhaubenverkleidung 1" dargestellt.
In diesem Fall ist zwischen der Abdeckschicht 5 und der
selbsttragenden Schicht 4 aus Holzfasern und thermoplastischen
Fasern eine Schicht 8 aus offenporigem Melaminharzschaum
angeordnet. Die Dicke der Melaminharzschaumschicht 8 liegt
im Bereich von 3 bis 8 mm. Ihre Rohdichte liegt im Bereich von nur
7 bis 12 kg/m3. Sie ist vorzugsweise hydrophob
sowie oliophop ausgerüstet.
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Die
Melaminharzschaumschicht 8 bietet im mittleren und hohen
Frequenzbereich eine hervorragende Schallabsorption. Ihr längenbezogener
Strömungswiderstand
liegt im Bereich von 8 bis 20 kNs/m4.
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Die
Melaminharzschaumschicht 8 ist schwerentflammbar und besitzt
eine Langzeitgebrauchstemperatur oberhalb von 150°C. Kurzfristige Spitzentemperaturbelastungen
von bis zu ca. 200°C verkraftet
die Motorhaubenverkleidung 1'' ohne Probleme.
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Eine
weitere Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Motorhaubenverkleidung 1 ist
in 5 dargestellt. Dort ist die Motorhaubenverkleidung
partiell mit Aluminiumfolie 9 kaschiert sind. Die hitzereflektierende
Aluminiumfolie 9 wirkt zugleich als Schallabsorber. Sie
ist hierzu mikroperforiert. Der Lochdurchmesser der Perforation
liegt vorzugsweise im Bereich von 0,03 und 1 mm.
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Die
Ausführung
der erfindungsgemäßen Motorhaubenverkleidung
ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Beispiele beschränkt. Vielmehr
sind weitere Varianten möglich,
die auch bei abweichender Gestaltung von dem in den beiliegenden
Ansprüchen
angegebenen Erfindungsgedanken Gebrauch machen.