DE102009033897A1

DE102009033897A1 - Luft-Strömungskanal

Info

Publication number: DE102009033897A1
Application number: DE200910033897
Authority: DE
Inventors: Klaus Dr.-Ing. Pfaffelhuber
Original assignee: Roechling Automotive AG and Co KG; Roechling Automotive SE and Co KG
Current assignee: Roechling Automotive AG and Co KG; Roechling Automotive SE and Co KG
Priority date: 2009-07-20
Filing date: 2009-07-20
Publication date: 2011-01-27

Abstract

Ein Kraftfahrzeug-Antriebsaggregat (10) umfasst eine Brennkraftmaschine (12), einen Luftfilter (14), und einen sich zwischen dem Luftfilter (14) und der Brennkraftmaschine (12) erstreckenden Luft-Strömungskanal (22), wobei der Luft-Strömungskanal (22) wenigstens abschnittsweise einene radial inneren, zur Luftströmung in dem Luft-Strömungskanal (22) hin freiliegenden luftdurchlässigen Schallabsorptionsbereich aus einem faserhaltigen Material und eine radial äußere luftundurchlässige Sperrschicht umfasst.

Description

Die Erfindung betrifft nach einem ersten Aspekt ein Kraftfahrzeug-Antriebsaggregat, umfassend eine Brennkraftmaschine, einen Luftfilter und einen sich zwischen dem Luftfilter und der Brennkraftmaschine erstreckenden Luft-Strömungskanal. Ferner betrifft die Erfindung nach einem zweiten Aspekt die Verwendung eines Luft-Strömungskanals zu Luftzufuhr zu einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs.
Derartige Kraftfahrzeug-Antriebsaggregate gehören heute in fast allen mit einem Verbrennungsmotor ausgestatteten Kraftfahrzeugen zum Standard. Damit die Brennkraftmaschine dem Kraftfahrzeug die gewünschte Antriebsleistung zur Verfügung stellen kann, ist es nötig, ihr Kraftstoff und sauerstoffhaltige Frischluft zuzuführen. Die sauerstoffhaltige Frischluft wird dabei der Umgebungsluft entnommen, wobei diese zunächst von einem Luftfilter gefiltert wird, ehe sie der Brennkraftmaschine über einen Luft-Strömungskanal zugeführt wird. In dem Luft-Strömungskanal können weitere Baugruppen, wie z. B. ein Turbolader und ein Ladeluftkühler, angeordnet sein.
Ein Problem derartiger Kraftfahrzeug-Antriebsaggregate besteht darin, dass zumindest ein Teil der sie bildenden Baugruppen im Betrieb Schall mit erheblicher Schallenergie verursacht, der sich über den Luft-Strömungskanal und die darin enthaltene Luft bis zur Umgebung ausbreiten kann. Derartige Antriebsaggregate werden daher unerwünscht laut wahrgenommen. Da in letzter Zeit die Bedeutung von Verkehrslärm in unserer Gesellschaft zugenommen hat, sind im Stand der Technik verschiedene Bemühungen zu finden, Schall, welcher sich von der Brennkraftmaschine oder/und von anderen Baugruppen, wie beispielsweise einem Turbolader, im Luft-Strömungskanal ausbreitet, daran zu hindern, an die Umgebung abgestrahlt zu werden. Eine bekannte Möglichkeit hierzu sind sogenannte Resonatoren, die an dem Luft-Strömungskanal angebracht werden. Nachteilig an diesen Resonatoren ist, dass sie jeweils den Schall im Luft-Strömungskanal nur für ganz bestimmte Frequenzbereiche effektiv zu reduzieren in der Lage sind. Somit sind mitunter mehrere verschiedene Resonatoren am Luft-Strömungskanal erforderlich, um die relevanten Frequenzbereiche effektiv zu reduzieren.
Weiterhin nachteilig hierbei ist, dass der Einsatz verschiedenartiger Resonatoren relativ aufwändig und somit kostspielig im Hinblick auf Entwicklung, Fertigung und Montage ist. Hinzu kommt, dass insbesondere tieffrequente Resonatoren, d. h. Resonatoren, die in der Lage sind, Schallenergie im relativ niedrigen Frequenzbereich effektiv zu absorbieren, in der Regel ein relativ großes Volumen und damit relativ viel Bauraum benötigen. Dies läuft jedoch der Bestrebung zuwider, heutige Fahrzeuge immer leichter und kompakter zu gestalten, um den Energiekonsum zu reduzieren.
Vor diesem Hintergrund ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Kraftfahrzeug-Antriebsaggregat der eingangs genannten Art bereitzustellen, bei dem Schallenergie im Luft-Strömungskanal in einem möglichst breiten Frequenzbereich effizient absorbiert werden kann, ohne dass dabei übermäßig viel Bauraum benötigt wird. Gleichzeitig soll das Kraftfahrzeug-Antriebsaggregat möglichst kostengünstig produziert und verbaut werden können.
Diese Aufgabe wird gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung durch ein Kraftfahrzeug-Antriebsaggregat der eingangs genannten Art gelöst, bei welchem der Luft-Strömungskanal wenigstens abschnittsweise einen radial inneren, zur Luftströmung in dem Luft-Strömungskanal hin freiliegenden luftdurchlässigen Schallabsorptionsbereich aus einem faserhaltigen Material und eine radial äußere luftundurchlässige Sperrschicht umfasst.
Dadurch, dass der Luft-Strömungskanal einen luftdurchlässigen Schallabsorptionsbereich aus einem faserhaltigen Material umfasst, welcher zur Luftströmung in dem Luft-Strömungskanal hin freiliegt, können Schallwellen auf einfache Weise in den Schallabsorptionsbereich eindringen, wo diese sich zwischen den Fasern des faserhaltigen Materials totlaufen, so dass der Schall auf effiziente Weise absorbiert werden kann. Damit keine Umgebungsluft mit feinen Verunreinigungen durch die Wandung des Luft-Strömungskanals in selbigen einströmen und die darin vorhandene, bereits gefilterte Frischluft verunreinigen kann, umfasst der Luft-Strömungskanal die radial äußere luftundurchlässige Sperrschicht.
Bauraum beanspruchende Resonatoren, wie sie bei Kraftfahrzeug-Antriebsaggregaten aus dem Stand der Technik bekannt sind, werden bei dem erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug-Antriebsaggregat nicht benötigt. Vielmehr wirkt der Luft-Strömungskanal zwischen der Brennkraftmaschine und dem Luftfilter selbst schallabsorbierend. Durch den Verzicht auf zusätzliche Bauteile kann wertvoller Bauraum gewonnen werden und können ferner Kosten für Entwicklung, Fertigung und Montage reduziert werden. Zwar weist der Luft-Strömungskanal des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug-Antriebsaggregats durch seinen faserhaltigen luftdurchlässigen Schallabsorptionsbereich bei gleicher Steifigkeit und Festigkeit eine geringfügig größere Wandstärke und somit bei gleichem Strömungsquerschnitt einen etwas größeren Außendurchmesser als ein Luft-Strömungskanal eines herkömmlichen Kraftfahrzeug-Antriebsaggregats auf, jedoch kann davon ausgegangen werden, dass der etwas größere Außendurchmesser zu weniger Bauraumproblemen führt als das Vorsehen wenigstens eines Resonators.
Nachzutragen ist noch, dass prinzipiell auch das Gehäuse des Luftfilters so aufgebaut sein kann, wie dies gemäß der Erfindung für den Luft-Strömungskanal des Kraftfahrzeug-Antriebsaggregates vorgeschlagen wird. Somit würde dann auch das Luftfiltergehäuse zu einer verbesserten Schallabsorption beitragen.
Ferner weisen aus dem Stand der Technik bekannte Resonatoren, wie z. B. Lambda-Viertel-Resonatoren, häufig unerwünschte sogenannte ”Seiteneffekte” auf. Unter ”Seiteneffekte” versteht man, dass der Resonator zwar in der Lage ist, Schallenergie in einem bestimmten, vergleichsweise engen Frequenzbereich zu absorbieren, jedoch wird hierdurch in benachbarten Frequenzbereichen eine Verstärkung des Schallpegels bewirkt.
Bei dem Luft-Strömungskanal des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug-Antriebsaggregats kann Schallenergie in einem erheblich breiteren Frequenzbereich effizient dadurch absorbiert werden, dass je nach Länge des Luft-Strömungskanals eine sehr große Oberfläche zur Verfügung steht, an welcher die Luftströmung im Luft-Strömungskanal in Kontakt mit dem Schallabsorptionsbereich aus dem faserhaltigen Material steht.
Die Verwendung von faserhaltigem Material im Schallabsorptionsbereich hat sich in Versuchen gegenüber anderen luftdurchlässigen Materialien, wie z. B. offenporigem Schaumstoff, als vorteilhaft herausgestellt, da mit einem faserhaltigen Material bei einer relativ geringen Vergrößerung der Wandstärke und damit des Außendurchmessers des Luft-Strömungskanals, verglichen mit einem nicht absorbierenden Luft-Strömungskanal des Standes der Technik, eine hohe Eigensteifigkeit des Luft-Strömungskanals erzielt werden kann. Dieser kann somit trotz eines geringen Gewichts selbsttragend ausgebildet sein, so dass keine zusätzlichen Versteifungsmaßnahmen benötigt werden, insbesondere keine zusätzlichen Bauteile.
Wegen der oben genannten Vorteile des faserhaltigen Materials kann in einer vorteilhaften Ausgestaltung der Schallabsorptionsbereich aus dem faserhaltigen Material bestehen. Hiermit ist gemeint, dass der Schallabsorptionsbereich komplett aus dem faserhaltigen Material gebildet ist.
Prinzipiell ist es zwar denkbar, dass das faserhaltige Material lediglich aus einem Fasermaterial, etwa einem Fasergewirr, besteht, jedoch ist es vorteilhaft, wenn das faserhaltige Material ein Fasermaterial und ein Bindermaterial umfasst, wobei das Bindermaterial die Aufgabe hat, einen Zusammenhalt zwischen den einzelnen Fasern des Fasermaterials zu schaffen. Hierdurch wird die Gefahr reduziert, dass sich einzelne Fasern aus dem faserhaltigen Material des Schallabsorptionsbereichs lösen können. Außerdem wird durch das Bindermaterial die Steifigkeit des faserhaltigen Materials erhöht.
Es wird hierbei als besonders vorteilhaft erachtet, wenn das faserhaltige Material wenigstens zwei verschiedene Werkstoffe mit unterschiedlichen Schmelztemperaturen umfasst, wobei der Werkstoff mit der höheren Schmelztemperatur im fertig montierten Zustand als Fasermaterial vorliegt und der Werkstoff mit der niedrigeren Schmelztemperatur im fertig montierten Zustand zumindest abschnittsweise als Bindermaterial zwischen Fasern des Fasermaterials vorliegt. Durch eine derartige Materialauswahl kann bei der Herstellung des Schallabsorptionsbereichs ein Verbund zwischen den Fasern des Fasermaterials durch das Bindermaterial erzielt werden, indem das Fasermaterial und das Bindermaterial gemeinsam auf eine Temperatur erhitzt werden, welche zwischen der niedrigeren Schmelztemperatur des Bindermaterials und der höheren Schmelztemperatur des Fasermaterials liegt. Hierdurch wird erreicht, dass zwar das Bindermaterial aufschmilzt, um später bei der Erstarrung eine Bindung zwischen den Fasern des Fasermaterials schaffen zu können, dass das Fasermaterial selbst jedoch bei der Erhitzung unversehrt bleibt.
In einer vorteilhaften Weiterbildung wird zur Erlangung besonders hoher Festigkeiten bei gleichzeitig niedrigem Bauraumbedarf vorgeschlagen, dass das Fasermaterial Glasfasern oder/und Metallfasern oder/und Kunststofffasern umfassen kann.
Ferner wird vorgeschlagen, dass der Schallabsorptionsbereich wenigstens zwei Schichten umfasst, welche sich hinsichtlich ihrer Flächenmasse oder/und ihres Faseranteils oder/und ihres Fasermaterials oder/und ihres Bindermaterials voneinander unterscheiden. Durch das Vorsehen von wenigstens zwei unterschiedlichen Schichten im Schallabsorptionsbereich, können je nach Ausbildung der einzelnen Schicht dem Schallabsorptionsbereich und damit dem Luft-Strömungskanal bedarfsweise verschiedene vorteilhafte Eigenschaften verliehen werden. Zu diesen vorteilhaften Eigenschaften können z. B. eine hohe Steifigkeit oder die Fähigkeit gehören, nur geringe Mengen an Wasser aufnehmen zu können.
Weiterbildend wird vorgeschlagen, dass wenigstens zwei Schichten, vorzugsweise alle Schichten, ein kompatibles, vorzugsweise das gleiche Bindermaterial, besonders bevorzugt einen thermoplastischen Kunststoff als das Bindermaterial, umfassen können. Hierdurch kann erreicht werden, dass durch das verwendete Bindermaterial nicht nur eine Bindung zwischen den einzelnen Fasern des Fasermaterials in der jeweiligen Schicht, sondern auch eine Bindung der einzelnen Schichten untereinander erzielt werden kann. Der Einsatz von thermoplastischem Kunststoff als Bindermaterial ist dabei von Vorteil, da thermoplastische Kunststoffe in der Regel bereits bei verhältnismäßig niedrigen Temperaturen schmelzen, so dass die Schmelztemperatur des Bindermaterials deutlich unter der Schmelztemperatur des Fasermaterials liegen kann.
Damit der Schall gut in den Schallabsorptionsbereich eindringen kann, um dort effizient absorbiert zu werden, kann das faserhaltige Material des Schallabsorptionsbereichs eine freiliegende, strömungsführende Wand für eine Luftströmung im Luft-Strömungskanal bilden. Dadurch kann der durch die Luftmoleküle übertragene Schalldruck ungehindert in den Schallabsorptionsbereich eindringen. Wäre hingegen zwischen der Luftströmung im Luft-Strömungskanal und dem faserhaltigen Material des Schallabsorptionsbereichs noch eine luftundurchlässige Schicht angeordnet, so müsste der Schall zunächst diese luftundurchlässige Schicht als sogenannter ”Körperschall” durchdringen, ehe er von dem Schallabsorptionsbereich absorbiert werden könnte. Eine solche luftundurchlässige Schicht würde jedoch eher zu einer Schalldämmung des Luftstroms im Luft-Strömungskanal als zu einer effizienten Schalldämpfung führen. Somit könnte sich der Schall weiterhin mit kaum geminderter Intensität im Luft-Strömungskanal ausbreiten.
In einer vorteilhaften Weiterbildung wird vorgeschlagen, dass die Oberfläche der strömungsführenden Wand im Wesentlichen glatt ausgebildet sein kann. Unter ”im Wesentlichen glatt” wird hierbei verstanden, dass die Wand abgesehen von ihrer Rauheit im Wesentlichen unkonturiert ist, wobei die Rautiefe der strömungsführenden Wand kleiner als 1%, vorzugsweise kleiner als 0,5%, des Innendurchmessers des Luft-Strömungskanals ist. Hierdurch kann vermieden werden, dass sich der Strömungswiderstand an der strömungsführenden Wand im Luft-Strömungskanal in unerwünschter Weise erhöht.
Ferner wird vorgeschlagen, dass der Schallabsorptionsbereich eine Kernschicht umfassen kann, die einen Faseranteil zwischen 32,5 Gew.-% und 47,5 Gew.-%, vorzugsweise zwischen 35 Gew.-% und 45 Gew.-%, höchst vorzugsweise etwa 40 Gew.-% aufweist. Durch diesen relativ hohen Faseranteil der Kernschicht kann erreicht werden, dass der Schallabsorptionsbereich des Luft-Strömungskanals eine hohe Eigensteifigkeit aufweist, so dass auf eine zusätzliche Stützstruktur, die den Luft-Strömungskanal in seiner Form hält, verzichtet werden kann. Dies wiederum spart Gewicht, Bauraum und Kosten. Dabei kann die Kernschicht die dickste Schicht des Schallabsorptionsbereichs, vorzugsweise des gesamten Luft-Strömungskanals, sein.
Eine sehr zweckmäßige, weil besonders leichte und dabei doch sehr steife Ausführungsform wird dadurch erhalten, dass die Kernschicht Fasermaterial aus Glasfasern und Bindermaterial aus einem thermoplastischen Kunststoff, vorzugsweise Polypropylen, umfasst.
Weiterbildend kann die Kernschicht eine Flächenmasse zwischen 460 g/m² und 540 g/m², vorzugsweise zwischen 480 g/m² und 520 g/m², höchst vorzugsweise etwa 500 g/m², aufweisen. Eine derartige Flächenmasse der Kernschicht hat sich in Versuchen als besonders vorteilhaft erwiesen, um dem Luft-Strömungskanal die benötigte Eigensteifigkeit zu verleihen, ohne dabei gleichzeitig das Gewicht übermäßig zu erhöhen.
Ferner kann der Schallabsorptionsbereich eine zur Kernschicht radial innere Deckschicht umfassen, die einen Faseranteil zwischen 17,5 Gew.-% und 32 Gew.-%, vorzugsweise zwischen 20 Gew.-% und 30 Gew.-%, höchst vorzugsweise etwa 25 Gew.-%, aufweist. Diese gegenüber der Kernschicht radial innere Deckschicht, welche einen geringeren Faseranteil als die Kernschicht aufweist, dient insbesondere dazu, für eine relativ niedrige Feuchtigkeitsaufnahme des Schallabsorptionsbereichs zu sorgen. Prinzipiell besteht nämlich die Gefahr, dass Luftfeuchtigkeit, die in das faserhaltige Material des Schallabsorptionsbereichs eindringt, sich an den Fasern des faserhaltigen Materials niederschlägt und sich somit über die Zeit hinweg im Schallabsorptionsbereich ansammelt. Dies ist nicht zuletzt wegen der damit verbundenen Gewichtszunahme des Luft-Strömungskanals von Nachteil und sollte daher nach Möglichkeit verhindert oder zumindest reduziert werden. Die vorgeschlagene Deckschicht leistet hierzu einen wichtigen Beitrag, da sie mit ihrem relativ niedrigen Faseranteil eine höhere Verdichtung als die Kernschicht aufweist und somit wie eine Art Filter für die Luftfeuchtigkeit wirkt. Das heißt, die mit der Luftströmung im Luft-Strömungskanal mitgeführte Luftfeuchtigkeit wird sich zumindest größtenteils bereits an der radial weiter innen gelegenen Deckschicht niederschlagen und nicht bis in die Kernschicht des Schallabsorptionsbereichs vordringen.
Aus den gleichen vorteilhaften Gründen, die oben bereits für die Kernschicht ausgeführt wurden, kann auch die radial innere Deckschicht ein Fasermaterial aus Glasfasern und ein Bindermaterial aus einem thermoplastischen Kunststoff, vorzugsweise Polypropylen, umfassen.
Da die radial innere Deckschicht, wie oben beschrieben, in erster Linie eine Art Filterfunktion für die Luftfeuchtigkeit in der im Luft-Strömungskanal geführten Luftströmung ausüben und weniger für die Steifigkeit des Luft-Strömungskanals sorgen soll, kann die Flächenmasse der radial inneren Deckschicht vorteilhafterweise niedriger als die Flächenmasse der Kernschicht sein. Insbesondere, wenn die Kernschicht und die radial innere Deckschicht das gleiche Bindermaterial und das gleiche Fasermaterial aufweisen, kann die niedrigere Flächenmasse der radial inneren Deckschicht dadurch erreicht werden, dass selbige im Vergleich zur Kernschicht dünner ausgebildet ist. Insbesondere kann die radial innere Deckschicht eine Flächenmasse zwischen 380 g/m² und 460 g/m², vorzugsweise zwischen 400 g/m² und 440 g/m², höchst vorzugsweise etwa 420 g/m² aufweisen.
Zusätzlich oder alternativ ist es vorteilhaft, wenn der Luft-Strömungskanal wenigstens abschnittsweise eine zur Kernschicht radial äußere Deckschicht umfasst, die aus einem Fasermaterial und einem Bindermaterial besteht, wobei die äußere Deckschicht einen Faseranteil zwischen 17,5 Gew.-% und 32,5 Gew.-%, vorzugsweise zwischen 20 Gew.-% und 30 Gew.-%, höchst vorzugsweise etwa 25 Gew.-% aufweist. Vorzugsweise weist die radial äußere Deckschicht zur Erlangung hoher Festigkeiten, insbesondere hoher Schlag- oder/und Stoßfestigkeiten, eine höhere Faserdichte als die Kernschicht. Die radial äußere Deckschicht mit ihrem gegenüber der Kernschicht relativ niedrigen Faseranteil und relativ hoher Faserdichte hat in erster Linie die Aufgabe, radial weiter innen liegende Schichten des Luft-Strömungskanals, wie z. B. die Kernschicht, vor möglichen Schäden, etwa durch Steinschlag, zu schützen. Derartige Sicherheitsanforderungen bestehen heute häufig für den Luft-Strömungskanal eines Kraftfahrzeug-Antriebsaggregat, da der Luft-Strömungskanal in Bereichen des Kraftfahrzeugs angeordnet sein kann, welche potentiellem Steinschlag, beispielsweise durch die Kühleröffnungen, ausgesetzt sind.
Weiterbildend kann ferner die radial äußere Deckschicht Fasermaterial aus Glasfasern und Bindermaterial aus einem thermoplastischen Kunststoff, vorzugsweise Polypropylen, umfassen. Hierbei ergeben sich die gleichen Vorteile wie oben bereits für die Kernschicht, bzw. für die radial innere Deckschicht dargelegt.
Da die radial äußere Deckschicht gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weniger als die Kernschicht zur Steifigkeit des Luft-Strömungskanals beiträgt, kann die Flächenmasse der radial äußeren Deckschicht niedriger als die Flächenmasse der Kernschicht sein. Insbesondere wird daran gedacht, dass die radial äußere Deckschicht eine Flächenmasse zwischen 380 g/m² und 460 g/m², vorzugsweise zwischen 400 g/m² und 440 g/m², höchst vorzugsweise etwa 420 g/m² aufweisen kann.
Damit auch die luftundurchlässige Sperrschicht vor der Gefahr einer Beschädigung durch Steinschlag geschützt ist, kann die luftundurchlässige Sperrschicht zwischen der Kernschicht und der radial äußeren Deckschicht angeordnet sein. Hierbei ist anzumerken, dass die radial äußere Deckschicht nicht nur die radial weiter innen liegenden Schichten, wie insbesondere die luftundurchlässige Sperrschicht und die Kernschicht vor Steinschlag schützt, sondern dass die radial äußere Deckschicht aufgrund ihres Aufbaus, welcher Fasermaterial und Bindermaterial umfasst, ferner auch zu einer weiteren Erhöhung der Schallabsorptionsfähigkeit des Luft-Strömungskanals beiträgt. Schall, welcher noch nicht im Schallabsorptionsbereich absorbiert wurde und welcher die luftundurchlässige Sperrschicht als Körperschall durchdrungen hat, wird von der radial äußeren Deckschicht weiter gedämpft.
Aufgrund der niedrigen Materialkosten und des niedrigen Gewichts kann gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung die luftundurchlässige Sperrschicht aus einem Kunststoff, vorzugsweise aus Polypropylen, gefertigt sein. Hierbei wird insbesondere daran gedacht, eine relativ dünne Polypropylenfolie einzusetzen, welche keinen nennenswerten Bauraum beansprucht und auch nicht auf nennenswerte Weise zu dem Gesamtgewicht des Luft-Strömungskanals beiträgt.
Auch wenn die Fasern des faserhaltigen Materials der Kernschicht und, sofern vorhanden, der radial inneren Deckschicht bzw. der radial äußeren Deckschicht durch das Bindermaterial zusammengehalten werden, so kann unter Umständen doch die Gefahr bestehen, dass sich einzelne Fasern oder Faserbruchstücke mit der Zeit aus dem faserhaltigen Material dieser Schichten lösen können. Diese Gefahr kann insbesondere dann nicht ausgeschlossen werden, wenn das faserhaltige Material Glasfasern umfasst, da selbige besonders spröde sind und leicht brechen können. Einmal gelöste Glasfasern oder Faserbruchstücke stellen jedoch für die Brennkraftmaschine ein Risiko dar, nämlich dann, wenn sie in die Luftströmung innerhalb des Luft-Strömungskanals geraten, und in den Brennraum der Brennkraftmaschine transportiert werden. Um dieser Gefahr entgegen zu wirken, kann der Schallabsorptionsbereich an seiner radial inneren, freiliegenden Oberfläche eine innere Abdeckschicht umfassen.
Damit der Schallabsorptionsbereich erfindungsgemäß in der Lage ist, den Schall effektiv zu absorbieren, ist auch diese innere Abdeckschicht luftdurchlässig. Daher wird ferner vorgeschlagen, dass die innere Abdeckschicht ein Fasermaterial aus einem Kunststoff, vorzugsweise aus Polyethylenterephthalat, und ein Bindermaterial aus einem thermoplastischen Kunststoff, vorzugsweise Polypropylen, aufweist. Bei einem Fasermaterial aus Kunststoff ist die Gefahr, dass sich einzelne Fasern oder Faserbruchstücke aus der faserhaltigen Schicht lösen können, wesentlich geringer als dies bei Fasermaterial aus Glasfasern oder ähnlichen Materialien der Fall ist.
Ebenso können sich Fasern, insbesondere Mineral- oder Glasfasern, unter Umständen von einer radial äußeren Deckschicht, sofern vorhanden, lösen, bzw. Teile der Fasern abbrechen und an die Umgebung freigegeben werden. Insbesondere können die gelösten Fasern zu Schädigungen der Atemwege führen, wenn sie von Personen eingeatmet werden, und sie können unter. Umständen zu Hautallergien führen, wenn die glasfaserhaltige radial äußere Deckschicht mit bloßen Händen berührt wird. Diesen Risiken kann dadurch begegnet werden, dass der Luft-Strömungskanal wenigstens abschnittsweise an seiner radial äußeren, freiliegenden Oberfläche eine äußere Abdeckschicht umfassen kann.
Insbesondere kann auch die äußere Abdeckschicht ein Fasermaterial aus einem Kunststoff, vorzugsweise aus Polyethylenterephthalat, und ein Bindermaterial aus einem thermoplastischen Kunststoff, vorzugsweise Polypropylen, aufweisen.
Wie eingangs beschrieben, besteht eine wesentliche vorteilhafte Eigenschaft des Luft-Strömungskanals des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug-Antriebsaggregats darin, dass der Luft-Strömungskanal in der Lage ist, Schall effektiv zu absorbieren, wobei der Schallabsorptionsbereich des Luft-Strömungskanals selbst bereits aufgrund der Eigenschaft der vorgeschlagenen Materialien so formsteif ausgebildet sein kann, dass an dem Luft-Strömungskanal keine zusätzlichen Strukturelemente vorgesehen werden müssen, wodurch sowohl Bauraum als auch Gewicht eingespart werden. Dennoch kann es unter bestimmten Umständen und je nach den Anforderungen an das Kraftfahrzeug-Antriebsaggregat sinnvoll sein, dass der Luft-Strömungskanal zumindest abschnittsweise zusätzlich von einem Kunststoffrohr umgeben ist, wobei an dem Kunststoffrohr, vorzugsweise an dessen Längsendbereichen, wenigstens ein Verbindungsanschluss vorgesehen sein kann. Ein zusätzliches radial äußeres Kunststoffrohr bringt zwar einen höheren Bedarf an Bauraum und ein höheres Gewicht mit sich, es hat jedoch den Vorteil, dass sich an seinen Längsendbereichen auf relativ einfache Weise Verbindungsanschlüsse anformen lassen, mit welchen der Luft-Strömungskanal beispielsweise an die Brennkraftmaschine, bzw. an einem Turbolader, sofern vorhanden, oder an den Luftfilter angeschlossen werden kann. Prinzipiell ist es zwar möglich, diese Anschlüsse auch an dem Luft-Strömungskanal selbst auszubilden, jedoch können Verbindungsanschlüsse, die an einem zusätzlichen Kunststoffrohr ausgebildet sind, eine höhere Betriebssicherheit aufweisen, was insbesondere dann von Bedeutung ist, wenn der entsprechende Verbindungsanschluss hohen Belastungen durch Vibrationen ausgesetzt ist.
Gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung werden die eingangs genannten, aus dem Stand der Technik bekannten Probleme auch durch die Verwendung eines Luft-Strömungskanals zur Luftzufuhr zu einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs gelöst, wobei der Luft-Strömungskanal wenigstens abschnittsweise einen zur Luftströmung in dem Luft-Strömungskanal hin freiliegenden Schallabsorptionsbereich aus einem porösen, luftdurchlässigen Material umfasst.
Indem bei der Verwendung eines solchen Luft-Strömungskanals der Schallabsorptionsbereich aus einem porösen, luftdurchlässigen Material gebildet ist, steht, je nach Länge des Luft-Strömungskanals, eine sehr große Oberfläche zur Verfügung, an welcher die Luftströmung im Luft-Strömungskanal in Kontakt mit dem Schallabsorptionsbereich steht. Hierdurch kann Schallenergie in einem breiten Frequenzbereich effizient absorbiert werden. Dabei sei angemerkt, dass als poröses Material hier nicht nur faserhaltiges Material, sondern auch andere, bekannte poröse Materialien, wie beispielsweise offenporige Schaumstoffe, eingesetzt werden können. Wichtig ist dabei, dass die Schallenergie leicht in das Material eindringen und dort absorbiert werden kann. Aus den oben genannten Gründen, weist faserhaltiges Material jedoch gegenüber beispielsweise offenporigem Schaumstoff häufig Vorteile auf.
Es kann unter Umständen beim Zuführen von Luft zu einer Brennkraftmaschine ausreichend sein, wenn der Schallabsorptionsbereich aus dem porösen, luftdurchlässigen Material von keiner radial weiter außen gelegenen Schicht, insbesondere von keiner luftundurchlässigen Sperrschicht umgeben ist. Dies kann insbesondere für die Abschnitte des Luft-Strömungskanals zutreffen, die stromaufwärts eines Luftfilters angeordnet sind, wo die Luft im Luft-Strömungskanal noch nicht gereinigt ist. Wenn jedoch verhindert werden soll, dass Umgebungsluft mit feinen Verunreinigungen durch die Wandung von Abschnitten des Luft-Strömungskanals, welche stromabwärts von einem Luftfilter angeordnet sind, in den Luft-Strömungskanal einströmen und somit die darin vorhandene, bereits gefilterte Frischluft verunreinigen kann, wird in Weiterbildung des zweiten Aspekts der vorliegenden Erfindung vorgeschlagen, dass das poröse, luftdurchlässige Material bezüglich einer Luft-Strömungskanalachse, längs welcher sich der Luft-Strömungskanal erstreckt, radial innen vorgesehen ist, und der Luft-Strömungskanal radial außerhalb des porösen Materials eine luftundurchlässige Sperrschicht aufweist.
Wie bereits erwähnt kann der Luft-Strömungskanal sowohl bezüglich einer in ihm geführten Luftströmung stromaufwärts des Luftfilters angeordnet sein, als auch in einem Luft-Strömungsabschnitt zwischen einem Luftfilter und der Brennkraftmaschine. Im ersten Fall, strömt noch ungefilterte Frischluft, so genannte Rohluft, durch den Luft-Strömungskanal, während im zweiten Fall bereits gefilterte Frischluft, so genannte Reinluft, durch den Luft-Strömungskanal strömt. Der Luft-Strömungskanal ist mit seinem Aufbau dabei an die spezifischen Anforderungen auf der Rohluftseite oder der Reinluftseite anzupassen.
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert.
Es stellt dar:
1 eine schematische Ansicht eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug-Antriebsaggregats mit einer Brennkraftmaschine, einem Luftfilter und einem sich dazwischen erstreckenden Luft-Strömungskanal;
2 einen vergrößerten Ausschnitt der 1, welcher einen Querschnitt des Luft-Strömungskanals zeigt.
In 1 ist ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug-Antriebsaggregat allgemein mit 10 bezeichnet. Das Kraftfahrzeug-Antriebsaggregat 10 umfasst eine Brennkraftmaschine 12 und einen Luftfilter 14, sowie in der in 1 dargestellten Ausführungsform ferner noch einen Turbolader 16 und einen Ladeluftkühler 18. Umgebungsluft U wird von der Brennkraftmaschine 12 an einer Öffnung 20a eines Ansaugstutzens 20 angesaugt. Die angesaugte Umgebungsluft strömt daraufhin durch den Ansaugstutzen 20 in den Luftfilter 14, welcher eingangsseitig mit dem Ansaugstutzen 20 verbunden ist. In dem Luftfilter 14 wird die angesogene Umgebungsluft in einem in 1 lediglich schematisch dargestellten Filterbereich 14a von Schmutzpartikeln, wie z. B. Staub und feinen Rußpartikeln, gereinigt. Die somit gereinigte Umgebungsluft, die im Folgenden kurz als ”Reinluft” bezeichnet wird, verlässt ausgangsseitig den Luftfilter 14, um in einem ersten Abschnitt 22a eines den Luftfilter 14 mit der Brennkraftmaschine 12 verbindenden Luft-Strömungskanals 22 zu dem Turbolader 16 zu strömen.
In dem Turbolader 16 wird die Reinluft verdichtet, ehe sie durch einen zweiten Abschnitt 22b des Luft-Strömungskanals 22 zu dem Ladeluftkühler 18 strömt, um dort nach der Erwärmung während des Verdichtungsprozesses im Turbolader 16 wieder gekühlt zu werden. Anschließend strömt die verdichtete und gekühlte Reinluft in einem dritten Abschnitt 22c des Luft-Strömungskanals 22 zu einer Drosselventilklappe 24, welche der Brennkraftmaschine vorgeschaltet ist. Hinter der Drosselventilklappe 24 gelangt die Reinluft in die Brennkraftmaschine 12.
Wie in 1 schematisch dargestellt, ist in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Brennkraftmaschine 12 ein Vierzylinderverbrennungsmotor mit entsprechenden Ein- und Auslassventilen.
Sowohl die Brennkraftmaschine 12 als auch der Turbolader 16, welcher in der Ausführungsform der 1 vorhanden ist, erzeugen im Betrieb ein nicht zu vernachlässigendes Schallniveau. Der Schalldruck dieser Schallquellen kann sich in der Reinluft, bzw. der Umgebungsluft ausbreiten. Würden keine Schallabsorptionsmaßnahmen getroffen werden, so könnte der Schall dieser Schallquellen annähernd ungehindert an die Umgebung U, insbesondere über die Öffnung 20a des Ansaugstutzens 20, dringen, was natürlich nicht gewünscht ist. Bei dem erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug-Antriebsaggregat wird der Schall jedoch bereits im Luft-Strömungskanal 22 weitgehend gedämpft. Für die Dämpfung des von der Brennkraftmaschine 12 stammenden Schalls steht die gesamte Länge des ersten Abschnitts 22a, des zweiten Abschnitts 22b und des dritten Abschnitts 22c des Luft-Strömungskanals 22 zur Verfügung. Für die Dämpfung des von dem Turbolader 16 stammenden Schalls steht die Länge des ersten Abschnitts 22a des Luft-Strömungskanals 22 zur Verfügung. Darüber hinaus wird die Schalldämpfung aber auch von dem Luftfilter 14 mit dem Filterbereich 14a und dem Ansaugstutzen 20 unterstützt. Besonders gut können diese Bauteile dann zu einer Schalldämpfung beitragen, wenn sie ähnlich oder identisch aufgebaut sind wie der Luft-Strömungskanal 22, dessen Aufbau nachfolgend im Hinblick auf die 2 beschrieben wird.
Wie in 1 zu sehen ist, ist der Luft-Strömungskanal 22 sowohl dem gegenüber dem Umgebungsdruck in dem ersten Abschnitt 22a herrschenden Unterdruck, als auch dem gegenüber dem Umgebungsdruck in dem zweiten Abschnitt 22b und dem dritten Abschnitt 22c herrschenden Überdruck hinter dem Turbolader 16 formstabil, d. h. er wird weder zusammengedrückt, noch aufgebläht, sondern behält seine ursprüngliche Form bei.
2 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt des in 1 dargestellten zweiten Abschnitts 22b des Luft-Strömungskanals 22 im Querschnitt. Der Aufbau des zweiten Abschnitts 22b des Luft-Strömungskanals 22 ist identisch mit dem Aufbau des ersten Abschnitts 22a und des dritten Abschnitts 22c des Luft-Strömungskanals 22, so dass die 2 auch für diese beiden anderen Abschnitte repräsentativ ist.
Wie in 2 zu erkennen ist, umfasst der zweite Abschnitt 22b des Luft-Strömungskanals 22 einen Schallabsorptionsbereich 26, welcher unmittelbar an den Strömungsbereich S des Luft-Strömungskanals 22 angrenzt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel umfasst der Schallabsorptionsbereich 26 drei Schichten, nämlich eine Kernschicht 28, eine radial innere Deckschicht 30 und eine innere Abdeckschicht 32.
Die Kernschicht 28 umfasst ein Fasermaterial aus Glasfasern sowie ein Bindermaterial aus thermoplastischem Kunststoff, in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel aus Polypropylen, wobei das Bindermaterial für einen Zusammenhalt zwischen den einzelnen Glasfasern des Fasermaterials sorgt. Die Kernschicht 28 ist in radialer Richtung dicker als die übrigen Schichten des Schallabsorptionsbereichs 21 und im gezeigten Beispiel des Luft-Strömungskanals 22 ausgebildet, wobei aber die Faserdichte in dieser Kernschicht 28 insgesamt geringer als in den übrigen Schichten ist. Dies macht sich trotz der relativ großen Dicke dieser Schicht in einer relativ geringen Flächenmasse von lediglich etwa 500 g/m² in diesem Ausführungsbeispiel bemerkbar. Die große Anzahl von Hohlräumen, die zwischen den Fasern der Kernschicht 28 vorhanden sind, sorgt dafür, dass eintretender Schall effizient absorbiert werden kann. Der Glasfaseranteil der Kernschicht 28 beträgt in diesem Ausführungsbeispiel etwa 40 Gew.-%, wohingegen das Bindermaterial aus Polypropylen etwa 60 Gew.-% dieser Schicht ausmacht. Durch diesen relativ hohen Glasfaseranteil trägt die Kernschicht 28 maßgeblich dazu bei, dem Luft-Strömungskanal 22 seine benötigte Stabilität, d. h. eine hohe Eigensteifigkeit zu verleihen. Zugleich ist die Kernschicht 28 wegen der vielen zwischen den Glasfasern bestehenden Hohlräume relativ leicht.
An die Kernschicht 28 grenzt in radialer Richtung zum Strömungsbereich S unmittelbar die radial innere Deckschicht 30 an. Sie umfasst wie die Kernschicht 28 ein Fasermaterial aus Glasfasern und ein Bindermaterial aus Polypropylen, durch welches die einzelnen Glasfasern des Fasermaterials miteinander verbunden sind. Die radial innere Deckschicht 30 weist jedoch gegenüber der Kernschicht 28 eine etwas geringere Flächenmasse von etwa 420 g/m² auf, wobei die radial innere Deckschicht 30 im Vergleich zur Kernschicht 28 zugleich in radialer Richtung wesentlich dünner ausgebildet ist. Die Faserdichte in der radial inneren Deckschicht 30 ist deutlich höher als jener der Kernschicht 28. Zudem beträgt der Faseranteil der radial inneren Deckschicht 30 lediglich etwa 25 Gew.-%, wobei etwa 75 Gew.-% durch das Bindermaterial gestellt werden. Durch die höhere Faserdichte fungiert die radial innere Deckschicht 30 als eine Art Filterschicht, die verhindert, dass größere Mengen an Luftfeuchtigkeit aus dem Strömungsbereich S des Luft-Strömungskanals 22 in die Kernschicht 28 eintreten und sich dort niederschlagen können.
In Richtung nach radial innen grenzt an die radial innere Deckschicht eine innere Abdeckschicht 32 in Form einer Vliesschicht an, welche ebenfalls ein Fasermaterial und ein Bindermaterial umfasst. Jedoch umfasst das Fasermaterial der inneren Abdeckschicht im dargestellten Beispiel keine Glasfasern sondern Kunststofffasern aus Polyethylenterephthalat (PET). Die innere Abdeckschicht 32 ist dünner als die Kernschicht 28 und auch als die radial innere Deckschicht 30 ausgebildet. Faser- und Bindermaterial dieser Schicht machen beide etwa jeweils 50 Gew.-% aus. Die Flächenmasse dieser Schicht beträgt in diesem Ausführungsbeispiel etwa 30 g/m². Die radial innere Abdeckschicht 32, deren radial innere, freiliegende Oberfläche unmittelbar an den Strömungsbereich S im Inneren des Luft-Strömungskanals 22 angrenzt, dient in erster Linie dazu, zu verhindern, dass Glasfasern, welche mit der Zeit eventuell aus der Kernschicht 28 und/oder der radial inneren Deckschicht 30 austreten können, in den Strömungsbereich S gelangen können. Die freiliegende Oberfläche 32a der inneren Abdeckschicht 32 ist im Wesentlichen glatt, d. h. sie ist im Wesentlichen unkonturiert und ihre Rautiefe beträgt weniger als 0,5% des Innendurchmessers des Luft-Strömungskanals 22.
In radial äußerer Richtung schließt sich an die Kernschicht 28 eine Sperrschicht 34 an, die in radialer Richtung dünner als die Kernschicht 28 ausgebildet ist. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel handelt es sich bei dieser Sperrschicht 34 um eine dünne Polypropylenfolie. Diese Folie umfasst keine Fasern und ist luftundurchlässig. Sie soll insbesondere verhindern, dass durch die Rohrwandungen des Luft-Strömungskanals 22 Umgebungsluft in den Luft-Strömungskanal 22 eintreten kann, da ansonsten die Gefahr besteht, dass zusammen mit der Umgebungsluft auch sehr feine Schmutzpartikel mit in den Luft-Strömungskanal 22 eintreten können.
Radial außen schließt sich an die Sperrschicht 34 eine radial äußere Deckschicht 36 an, die im Wesentlichen identisch wie die oben bereits beschriebene radial innere Deckschicht 30 aufgebaut ist. Die primäre Aufgabe der radial äußeren Deckschicht 36 besteht darin, die angrenzende Sperrschicht 34 und auch die dahinter liegende Kernschicht 28 vor möglichen Beschädigungen durch Steinschlag zu schützen. Ferner erhöht die radial äußere Deckschicht 36 auch noch die Schallabsorptionsfähigkeit des Luft-Strömungskanals 22. Schallwellen, die aus dem Strömungsbereich S durch die innere Abdeckschicht 32 und die radial innere Deckschicht 30 in die Kernschicht 28 eingedrungen sind und sich dort nicht gänzlich totgelaufen haben, d. h. von der Kernschicht 28 nicht vollständig absorbiert wurden, können in Form von gedämpftem Körperschall durch die Sperrschicht 34 in die radial äußere Deckschicht 36 übertragen werden. Dort werden sie dann durch die radial äußere Deckschicht 36 weiter absorbiert.
An die radial äußere Deckschicht 36 schließt sich in die radiale Richtung noch eine äußere Abdeckschicht 38 an. Die äußere Abdeckschicht 38 ist im Wesentlichen identisch zur inneren Abdeckschicht 32 aufgebaut. Sie verhindert, dass sich eventuell lösende Glasfasern aus der radial äußeren Deckschicht 36 an die Umgebung U abgegeben werden können. Ferner verhindert die äußere Abdeckschicht 38, dass z. B. bei der Montage des Luft-Strömungskanals 22 ein Arbeiter in direkten Hautkontakt mit der glasfaserhaltigen, radial äußeren Deckschicht 36 gelangen kann.
Bei der Herstellung des oben beschriebenen Luft-Strömungskanals 22 werden die einzelnen Schichten des Luft-Strömungskanals 22 in einer Form, welche die Kontur des zu erstellenden Abschnitts des Luft-Strömungskanals 22 aufweist, auf eine Temperatur erhitzt, welche niedriger als die Schmelztemperatur der in den Schichten verwendeten Fasern ist, jedoch höher als die Schmelztemperatur des in den Schichten vorhandenen Bindermaterials ist. Hierdurch schmilzt das Bindermaterial auf und verbindet beim Abkühlen die einzelnen Fasern miteinander. Da in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel bei allen faserhaltigen Schichten Polypropylen als Bindermaterial verwendet wird und auch die Sperrschicht 34 aus Polypropylen besteht, verbindet das aufgeschmolzene Polypropylen auch die einzelnen Schichten untereinander, wenn es wieder erstarrt. Somit ist für einen stabilen Verbund der einzelnen Schichten untereinander gesorgt.
Wichtig bei der Auswahl des Bindermaterials für die einzelnen Schichten des Luft-Strömungskanals 22 ist ferner, dass die Schmelztemperatur des Bindermaterials oberhalb der möglichen Betriebstemperaturen der Luftströmung im Luft-Strömungskanal 22 liegt. Dies gilt insbesondere für den zweiten Abschnitt 22b des Luft-Strömungskanals 22, wo die Reinluft zwischen dem Turbolader 16 und dem Ladeluftkühler 18 relativ heiß ist.

Claims

Kraftfahrzeug-Antriebsaggregat (10), umfassend: – eine Brennkraftmaschine (12), – einen Luftfilter (14), und – einen sich zwischen dem Luftfilter (14) und der Brennkraftmaschine (12) erstreckenden Luft-Strömungskanal (22), dadurch gekennzeichnet, dass der Luft-Strömungskanal (22) wenigstens abschnittsweise einen radial inneren, zur Luftströmung in dem Luft-Strömungskanal (22) hin freiliegenden luftdurchlässigen Schallabsorptionsbereich (26) aus einem faserhaltigen Material und eine radial äußere luftundurchlässige Sperrschicht (34) umfasst.
Kraftfahrzeug-Antriebsaggregat (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schallabsorptionsbereich (26) aus dem faserhaltigen Material besteht.
Kraftfahrzeug-Antriebsaggregat (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das faserhaltige Material ein Fasermaterial und ein Bindermaterial umfasst.
Kraftfahrzeug-Antriebsaggregat (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das faserhaltige Material wenigstens zwei verschiedene Werkstoffe mit unterschiedlichen Schmelztemperaturen umfasst, wobei der Werkstoff mit der höheren Schmelztemperatur im fertig montierten Zustand als Fasermaterial vorliegt, und der Werkstoff mit der niedrigeren Schmelztemperatur im fertig montierten Zustand zumindest abschnittsweise als Bindermaterial zwischen Fasern des Fasermaterials vorliegt.
Kraftfahrzeug-Antriebsaggregat (10) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Fasermaterial Glasfasern oder/und Metallfasern oder/und Kunststofffasern umfasst.
Kraftfahrzeug-Antriebsaggregat (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schallabsorptionsbereich (26) wenigstens zwei Schichten (28, 30, 32) umfasst, welche sich hinsichtlich ihrer Flächenmasse oder/und ihres Faseranteils oder/und ihres Fasermaterials oder/und ihres Bindermaterials voneinander unterscheiden.
Kraftfahrzeug-Antriebsaggregat (10) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei Schichten, vorzugsweise alle Schichten, ein kompatibles, vorzugsweise das gleiche Bindermaterial, vorzugsweise einen thermoplastischen Kunststoff, umfassen.
Kraftfahrzeug-Antriebsaggregat (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das faserhaltige Material des Schallabsorptionsbereichs (26) eine freiliegende, strömungsführende Wand für eine Luftströmung im Luft-Strömungskanal (22) bildet.
Kraftfahrzeug-Antriebsaggregat (10) nach Anspruch 8; dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche (32a) der strömungsführenden Wand im Wesentlichen glatt ausgebildet ist.
Kraftfahrzeug-Antriebsaggregat (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schallabsorptionsbereich (26) eine Kernschicht (28) umfasst, die einen Faseranteil zwischen 32,5 Gew-% und 47,5 Gew-%, vorzugsweise zwischen 35 Gew-% und 45 Gew-%, höchst vorzugsweise etwa 40 Gew-% aufweist.
Kraftfahrzeug-Antriebsaggregat (10) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Kernschicht (28) Fasermaterial aus Glasfasern und Bindermaterial aus einem thermoplastischen Kunststoff, vorzugsweise Polypropylen, umfasst.
Kraftfahrzeug-Antriebsaggregat (10) nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Kernschicht (28) eine Flächenmasse zwischen 460 g/m² und 540 g/m², vorzugsweise zwischen 480 g/m² und 520 g/m², höchst vorzugsweise etwa 500 g/m² aufweist.
Kraftfahrzeug-Antriebsaggregat (10) nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Schallabsorptionsbereich (26) eine zur Kernschicht (28) radial innere Deckschicht (30) umfasst, die einen Faseranteil zwischen 17,5 Gew-% und 32,5 Gew-%, vorzugsweise zwischen 20 Gew-% und 30 Gew-%, höchst vorzugsweise etwa 25 Gew-% aufweist.
Kraftfahrzeug-Antriebsaggregat (10) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die radial innere Deckschicht (30) ein Fasermaterial aus Glasfasern und ein Bindermaterial aus einem thermoplastischen Kunststoff, vorzugsweise Polypropylen, umfasst.
Kraftfahrzeug-Antriebsaggregat (10) nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Flächenmasse der radial inneren Deckschicht (30) niedriger ist als die Flächenmasse der Kernschicht (28).
Kraftfahrzeug-Antriebsaggregat (10) nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die radial innere Deckschicht (30) eine Flächenmasse zwischen 380 g/m² und 460 g/m², vorzugsweise zwischen 400 g/m² und 440 g/m², höchst vorzugsweise etwa 420 g/m² aufweist.
Kraftfahrzeug-Antriebsaggregat (10) nach einem der Ansprüche 10 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Luft-Strömungskanal (22) wenigstens abschnittsweise eine zur Kernschicht (28) radial äußere Deckschicht (36) umfasst, die aus einem Fasermaterial und einem Bindermaterial besteht, wobei die äußere Deckschicht (36) einen Faseranteil zwischen 17,5 Gew-% und 32,5 Gew-%, vorzugsweise zwischen 20 Gew-% und 30 Gew-%, höchst vorzugsweise etwa 25 Gew-% aufweist.
Kraftfahrzeug-Antriebsaggregat (10) nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die radial äußere Deckschicht (36) Fasermaterial aus Glasfasern und Bindermaterial aus einem thermoplastischen Kunststoff, vorzugsweise Polypropylen, umfasst.
Kraftfahrzeug-Antriebsaggregat (10) nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Flächenmasse der radial äußeren Deckschicht (36) niedriger ist als die Flächenmasse der Kernschicht (28).
Kraftfahrzeug-Antriebsaggregat (10) nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die radial äußere Deckschicht (36) eine Flächenmasse zwischen 380 g/m² und 460 g/m², vorzugsweise zwischen 400 g/m² und 440 g/m², höchst vorzugsweise etwa 420 g/m² aufweist.
Kraftfahrzeug-Antriebsaggregat (10) nach einem der Ansprüche 17 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die luftundurchlässige Sperrschicht (34) zwischen der Kernschicht (28) und der radial äußeren Deckschicht (36) angeordnet ist.
Kraftfahrzeug-Antriebsaggregat (10) nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die luftundurchlässige Sperrschicht (34) aus einem Kunststoff, vorzugsweise aus Polypropylen gefertigt ist.
Kraftfahrzeug-Antriebsaggregat (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schallabsorptionsbereich (26) an seiner radial inneren, freiliegenden Oberfläche (32a) eine innere Abdeckschicht (32) umfasst.
Kraftfahrzeug-Antriebsaggregat (10) nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass die innere Abdeckschicht (32) ein Fasermaterial aus einem Kunststoff, vorzugsweise aus Polyethylenterephthalat, und ein Bindermaterial aus einem thermoplastischen Kunststoff, vorzugsweise Polypropylen, aufweist.
Kraftfahrzeug-Antriebsaggregat (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Luft-Strömungskanal (22) wenigstens abschnittsweise an seiner radial äußeren, freiliegenden Oberfläche eine äußere Abdeckschicht (38) umfasst.
Kraftfahrzeug-Antriebsaggregat (10) nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Abdeckschicht (38) ein Fasermaterial aus einem Kunststoff, vorzugsweise aus Polyethylenterephthalat, und ein Bindermaterial aus einem thermoplastischen Kunststoff, vorzugsweise Polypropylen, aufweist.
Kraftfahrzeug-Antriebsaggregat (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Luft-Strömungskanal (22) zumindest abschnittsweise zusätzlich von einem Kunststoffrohr umgeben ist, wobei an dem Kunststoffrohr, vorzugsweise an dessen Längsendbereichen, wenigstens ein Verbindungsanschluss vorgesehen ist.
Verwendung eines Luft-Strömungskanals (22) zur Luftzufuhr zu einer Brennkraftmaschine (12) eines Kraftfahrzeugs, dadurch gekennzeichnet, dass der Luft-Strömungskanal (22) wenigstens abschnittsweise einen zur Luftströmung in dem Luft-Strömungskanal (22) hin freiliegenden Schallabsorptionsbereich (26) aus einem porösen, luftdurchlässigen Material umfasst.
Verwendung eines Luft-Strömungskanals (22) nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass das poröse, luftdurchlässige Material bezüglich einer Luft-Strömungskanalachse, längs welcher sich der Luft-Strömungskanal (22) erstreckt, radial innen vorgesehen ist, und der Luft-Strömungskanal (22) radial außerhalb des porösen Materials eine luftundurchlässige Sperrschicht (34) aufweist.
Verwendung eines Luft-Strömungskanals (22) nach Anspruch 28 oder 29, dadurch gekennzeichnet, dass der Luft-Strömungskanal (22) bezüglich einer in ihm geführten Luftströmung stromaufwärts eines Luftfilters (14) angeordnet ist.
Verwendung eines Luft-Strömungskanals (22) nach Anspruch 28 oder 29, dadurch gekennzeichnet, dass der Luft-Strömungskanal (22) in einem Luft-Strömungsabschnitt (22a, 22b, 22c) zwischen einem Luftfilter (14) und der Brennkraftmaschine (12) angeordnet ist.
Verwendung eines Luft-Strömungskanals (22) nach einem der Ansprüche 28 bis 31, dadurch gekennzeichnet, dass der Luft-Strömungskanal (22) ein Luft-Strömungskanal (22) mit den Merkmalen wenigstens eines der Ansprüche 1 bis 27 ist.