DE102010022117A1

DE102010022117A1 - Lärmschutzvorrichtung zur Geräuschreduzierung von Verbrennungsmotoren

Info

Publication number: DE102010022117A1
Application number: DE201010022117
Authority: DE
Inventors: Gwenael Foulboeuf; Willy Desnoe
Original assignee: Mann and Hummel GmbH
Current assignee: Moldtecs 01 2022 GmbH
Priority date: 2009-05-20
Filing date: 2010-05-20
Publication date: 2010-11-25
Anticipated expiration: 2030-05-21
Also published as: FR2945839B1; DE102010022117B4; FR2945839A1

Abstract

Lärmschutzvorrichtung zur Geräuschreduzierung von Verbrennungsmotoren, gebildet aus einem rohrförmigen Element aus im Spritzgussverfahren geformten Kunststoff, das mittels seiner Endstücke zwischen einem Einlassrohr und einem Auslassrohr angeschlossen wird, insbesondere in der Luftansaugleitung des Motors, der schallgedämpft werden soll, dadurch gekennzeichnet, dass das rohrförmige Element (1) aus zwei identischen Resonanzkammerabschnitten (2, 3) besteht, die mit der jeweils offenen Seite des Resonanzkammerabschnitts (2, 3) einander entgegengesetzt angeordnet und mittels umlaufender Schweißnähte in der Mitte dieses Elementes verbunden sind, um so einen zentral angeordneten Akustikkanal (6) zu begrenzen, der von einer vorzugsweise ringförmigen Kammer (7) umgeben ist, und die gegebenenfalls mittels mindestens zweier radialer Trennwände (8) in mindestens zwei Dämpfungskammern (9₁, 9₂, 9₃) unterteilt ist, die mit dem Akustikkanal (6) über eine Reihe von Dämpfungsbohrungen (10) kommunizieren, deren Geometrie eine wirksame Dämpfung der Lärmemissionen erlaubt.

Description

Bereich der Erfindung
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Lärmschutzvorrichtung zur Geräuschreduzierung eines Verbrennungsmotors, insbesondere eines Kraftfahrzeuges.
Eine derartige Lärmschutzvorrichtung ist aus einem rohrförmigen Element aus Kunststoff gebildet, hergestellt im Spritzgussverfahren, für den Anschluss seiner Endstücke zwischen einem Einlassrohr und einem Auslassrohr.
Stand der Technik
Die Automobilhersteller sind zurzeit bestrebt, die von den Motoren ihrer Autos ausgehende Lärmbelastung auf ein Minimum zu verringern.
Zahlreiche Teile können eine derartige Lärmbelastung hervorrufen. Beispielhaft können in diesem Zusammenhang die Luftfiltergehäuse, Motorabdeckungen, Zylinderkopfhauben oder Turbolader angeführt werden.
In diesem Zusammenhang wurde auch schon vorgeschlagen, die Lärmschutzvorrichtungen auf verschiedene Rohre für die Luftzufuhr für Verbrennungsmotoren, insbesondere in der Luftansaugleitung dieser Motoren, zu montieren.
Derartige Lärmschutzvorrichtungen, wie beispielsweise in der DE19943246A1 beschrieben, bestehen im Allgemeinen aus mindestens drei unterschiedlichen Elementen, die mittels Spritzgießen oder Blasextrusion separat geformt werden müssen, um dann in mehreren Schweißphasen, Steckverbindungen zusammengesetzt zu werden.
Diese Vorrichtungen sind folglich komplex und aufwendig in der Herstellung.
Ziel der Erfindung
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist es, eine Lärmschutzvorrichtung vorzuschlagen, die mittels ihrer Endstücke zwischen einem Einlassrohr und einem Auslassrohr angeschlossen wird, insbesondere in der Luftansaugleitung eines Motors, der schallgedämpft werden soll, um diese Nachteile zu beseitigen.
Offenbarung und Vorteile der Erfindung
Erfindungsgemäß ist eine derartige Lärmschutzvorrichtung aus einem rohrförmigen Element aus Kunststoff im Spritzgussverfahren geformt, bestehend aus zwei Resonanzkammerabschnitten, die einander mit der jeweils offenen Seite des Resonanzkammerabschnitts einander entgegengesetzt angeordnet und in der Mitte dieses Elementes mittels umlaufender Schweißnähte in einem Arbeitsgang verbunden sind.
Diese beiden Resonanzkammerabschnitte begrenzen somit einen zentral angeordneten Akustikkanal, der von einer vorzugsweise ringförmigen Kammer umgeben ist, die gegebenenfalls mittels mindestens zweier sich vom Akustikkanal radial nach außen erstreckender Trennwände in mindestens zwei Dämpfungskammern unterteilt ist, die mit dem zentral angeordneten Akustikkanal über eine Reihe von Dämpfungsbohrungen kommunizieren.
In einer alternativen Konfiguration sind die radialen Trennwände beabstandet, so dass die Dämpfungskammern den Akustikkanal nicht vollständig umgeben.
In einer bevorzugten Ausführungsform bilden Längsschlitze in Axialrichtung des Akustikkanals in der Wandung zwischen Akustikkanal und der ringförmigen Kammer die Dämpfungsbohrungen. Diese Schlitze können in Hauptentformungsrichtung des Spritzgusswerkzeuges entformt werden, so dass das Spritzgusswerkzeug als einfaches „Auf-Zu”-Werkzeug mit nur einer Entformungsrichtung ausgebildet sein kann.
Durch die Abstimmung von Länge und Breite der Schlitze kann die Dämpfung der Lärmschutzvorrichtung auf bestimmte störende Frequenzen hin ausgelegt werden.
Erfindungsgemäß weist jeder der Resonanzkammerabschnitte vorzugsweise zwei insbesondere koaxiale, zylindrische Wände auf, und zwar eine zylindrische Innenwand und eine zylindrische Außenwand, die an einem ihrer Endstücke mittels einer ringförmigen Abschlusswand verbunden sind.
Die erfindungsgemäße Lärmschutzvorrichtung hat den Vorteil, besonders einfach und kostengünstig insoweit zu sein, als sie nur aus zwei Teilen besteht, die im Spritzgussverfahren hergestellt und in einem Schweißvorgang zusammengesetzt sind.
In Bereich der Schweißzone zwischen den zwei Resonanzkammerabschnitten ist eine vollkommene Luftdichtigkeit und somit eine optimale Wirksamkeit garantiert.
In einer alternativen Ausführungsform sind die zwei Resonatorkammerabschnitte durch Zusammenstecken oder Verrasten fest miteinander verbunden.
Die erfindungsgemäße Lärmschutzvorrichtung kann mittels beliebiger bekannter Anschlussteile an ihren Endstücken sehr einfach an ein Einlassrohr und ein Auslassrohr angeschlossen werden.
Gemäß eines besonders vorteilhaften Merkmals der Erfindung können die beiden Resonanzkammerabschnitte der erfindungsgemäßen Lärmschutzvorrichtung identisch sein.
Dieses Merkmal erleichtert die Herstellung dieser Vorrichtung und die Kosten werden nennenswert insoweit gesenkt, als nur ein Spritzgusswerkzeug erforderlich ist.
Zeichnungen
Die Merkmale der Lärmschutzvorrichtung, die Gegenstand der Erfindung ist, werden detaillierter beschrieben unter Bezugnahme auf die nicht einschränkenden, beigefügten Zeichnungen, in denen:
1 eine perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist,
2 ein Schnitt dieser Lärmschutzvorrichtung durch die Längsebene ist,
3 ein Schnitt dieser Lärmschutzvorrichtung durch die Querebene ist,
4 eine Explosionszeichnung ist, die eine mittels Zusammenbau zweier identischer Resonanzkammerabschnitte gebildete Lärmschutzvorrichtung zeigt.
Beschreibung einer Ausführungsform der Erfindung
Gemäß 1 ist die erfindungsgemäße Lärmschutzvorrichtung aus einem rohrförmigen Element aus einem im Spritzgussverfahren geformten Kunststoff 1 gebildet, bestehend aus zwei Resonanzkammerabschnitten 2, 3, die in der Mitte dieses Elementes 1 mittels umlaufender Schweißnähte 4 verbunden sind.
Dieses rohrförmige Element ist über seine Endstücke 5 an einem nicht in den Abbildungen gezeigten Einlassrohr und einem Auslassrohr angeschlossen.
Gemäß 4 sind die beiden Resonanzkammerabschnitte 2, 3 aus identischen Teilen gebildet.
Gemäß den 2 und 3 sind die beiden Resonanzkammerabschnitte 2, 3 mit der jeweils offenen Seite des Resonanzkammerabschnitts 2, 3 einander entgegengesetzt angeordnet und weisen jeweils zwei zylindrische, koaxiale Wände auf, und zwar eine zylindrische Innenwand 20, 30 und eine zylindrische Außenwand 21, 31, die jeweils einander im Fortsatz angeordnet sind und mittels einer ringförmigen Abschlusswand 22, 32 mit einem ihrer Endstücke, das einem Endstück 5 des rohrförmigen Elementes 1 (1) entspricht, verbunden sind.
Die zylindrischen Innenwände 20, 30 begrenzen einen Akustikkanal 6 in ihrem Innenbereich (3).
Die zylindrischen Innenwände 20, 30 und Außenwände 21, 31 begrenzen in ihrem Zwischenraum und an ihrem Umfang eine ringförmige Kammer 7.
Gemäß 3 unterteilen drei radiale Trennwände 8 die ringförmige Kammer 7 in drei Dämpfungskammern 9₁ , 9₂ und 9₃ .
Selbstverständlich ist die Anzahl der drei in den Abbildungen gezeigten Dämpfungskammern nur ein Ausführungsbeispiel der Lärmschutzvorrichtung, die Gegenstand der Erfindung ist, ohne dass diese dadurch eingeschränkt wird.
Gemäß den 2 und 3 kommuniziert jede Dämpfungskammer 9₁ , 9₂ und 9₃ mit dem zentral angeordneten Akustikkanal 6 über eine Reihe von langgestreckten Dämpfungsbohrungen 10. Längsschlitze in Axialrichtung des Akustikkanals 6 in der Wandung zwischen Akustikkanal 6 und der ringförmigen Kammer 7 bilden diese Dämpfungsbohrungen, die sich in Entformungsrichtung der Resonanzkammerabschnitte 2, 3 erstrecken.
Die nicht einschränkende Geometrie dieser Dämpfungsbohrungen 10 ist so gewählt, dass sie eine wirksame Dämpfung der Lärmemissionen erlaubt.
Angesichts dieser Konfiguration begrenzt die Anordnung, die von dem zentral angeordneten Akustikkanal 6 und einer Dämpfungskammer 9₁ , 9₂ , 9₃ , die mit diesem Kanal 6 über eine Reihe von Dämpfungsbohrungen 10 kommuniziert, gebildet ist, ein geräuschdämpfendes Resonanzelement 1, das geeignet ist, eine wirksame Dämpfung der Lärmemissionen zu erreichen.
Gemäß den akustischen Gegebenheiten müssen die radialen Trennwände 8 nicht aneinanderstoßen. Die Dämpfungskammern 9₁ , 9₂ und 9₃ umgeben den Akustikkanal 6 nicht vollständig.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 19943246 A1 [0006]

Claims

Lärmschutzvorrichtung zur Geräuschreduzierung von Verbrennungsmotoren, gebildet aus einem rohrförmigen Element aus im Spritzgussverfahren geformten Kunststoff, das mittels seiner Endstücke zwischen einem Einlassrohr und einem Auslassrohr angeschlossen wird, insbesondere in der Luftansaugleitung des Motors, der schallgedämpft werden soll, dadurch gekennzeichnet, dass das ringförmige Element (1) aus zwei identischen Resonanzkammerabschnitten (2, 3) besteht, die mit der jeweils offenen Seite des Resonanzkammerabschnitts (2, 3) einander entgegengesetzt angeordnet und mittels umlaufender Schweißnähte in der Mitte dieses Elementes verbunden sind, um so einen zentral angeordneten Akustikkanal (6) zu begrenzen, der von einer vorzugsweise ringförmigen Kammer (7) umgeben ist, die gegebenenfalls durch mindestens zwei radiale Trennwände (8) in mindestens zwei Dämpfungskammern (9₁ , 9₂ , 9₃ ) unterteilt ist, die mit dem zentral angeordneten Akustikkanal (6) über eine Reihe von Dämpfungsbohrungen (10) kommunizieren, deren Geometrie eine wirksame Dämpfung der Lärmemissionen erlaubt.
Lärmschutzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der Resonanzkammerabschnitte (2, 3) zwei insbesondere koaxiale, zylindrische Wände aufweist, und zwar eine zylindrische Innenwand (20, 30) und eine zylindrische Außenwand (21, 31), die an einem ihrer Endstücke mittels einer ringförmigen Abschlusswand (22, 32) verbunden sind.
Lärmschutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass Längsschlitze in Axialrichtung des Akustikkanals (6) in der Wandung zwischen Akustikkanal (6) und der ringförmigen Kammer (7) die Dämpfungsbohrungen (10) bilden.
Lärmschutzvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlitze in Hauptentformungsrichtung des Spritzgusswerkzeuges der Resonatorkammerabschnitte (2, 3) entformt sind.