DE102012207198B4

DE102012207198B4 - Device for reducing noise emissions from air intake pipes

Info

Publication number: DE102012207198B4
Application number: DE102012207198.9A
Authority: DE
Inventors: Carlo Ubertino; Flavio Faccioli
Original assignee: Roechling Automotive AG and Co KG; Roechling Automotive SE and Co KG
Current assignee: Roechling Automotive Se De
Priority date: 2012-04-30
Filing date: 2012-04-30
Publication date: 2023-02-02
Anticipated expiration: 2032-05-01
Also published as: DE102012207198A1

Abstract

Luftansaugrohranordnung (10) zur Zufuhr von Frischluft zu einer Brennkraftmaschine, welche Luftansaugrohranordnung (10) bestimmungsgemäß in einer Luftströmungsrichtung (26) durchströmbar ist, umfassend eine ein Rohranordnungsvolumen (14) umschließende Rohranordnungswand (12) und eine Drosselklappe (32), welche zwischen unterschiedlichen Relativstellungen relativ zur Rohranordnungswand (12) beweglich ist, um im Anbringungsbereich der Drosselklappe (32) unterschiedliche wirksame Strömungsquerschnitte der Luftansaugrohranordnung (10) zu realisieren, wobei die Luftansaugrohranordnung (10) in einem, bezogen auf die bestimmungsgemäße Luftströmungsrichtung (26), stromabwärtigen Rohranordnungsabschnitt eine schallemissionsbeeinflussende Vorrichtung (44, 64) aufweist; undwobei die schallemissionsbeeinflussende Vorrichtung (44) eine schallabsorbierende Vorrichtung (44, 64) ist;dadurch gekennzeichnet, dass die schallabsorbierende Vorrichtung (44, 64) eine mikroperforierte Oberfläche (50, 68a, 70a) umfasst, in welcher Mikroperforationen (54, 56) in Luftströmungsrichtung (26) aufeinander folgend vorgesehen sind.Air intake pipe arrangement (10) for supplying fresh air to an internal combustion engine, which air intake pipe arrangement (10) can be flown through in an air flow direction (26) as intended, comprising a pipe arrangement wall (12) enclosing a pipe arrangement volume (14) and a throttle valve (32) which moves between different relative positions movable relative to the pipe arrangement wall (12) in order to realize different effective flow cross sections of the air intake pipe arrangement (10) in the area where the throttle flap (32) is attached, the air intake pipe arrangement (10) having a sound emission-influencing pipe arrangement section downstream in relation to the intended air flow direction (26). device (44, 64); andwherein the sound emission influencing device (44) is a sound absorbing device (44, 64);characterized in that the sound absorbing device (44, 64) comprises a microperforated surface (50, 68a, 70a), in which microperforations (54, 56) in Air flow direction (26) are provided consecutively.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Luftansaugrohranordnung zur Zufuhr von Frischluft zu einer Brennkraftmaschine, welche Luftansaugrohranordnung bestimmungsgemäß in einer Luftströmungsrichtung durchströmbar ist, umfassend eine ein Rohranordnungsvolumen umschließende Rohranordnungswand und eine Drosselklappe, welche zwischen unterschiedlichen Relativstellungen relativ zur Rohranordnungswand beweglich ist, um im Anbringungsbereich der Drosselklappe unterschiedliche wirksame Strömungsquerschnitte der Luftansaugrohranordnung zu realisieren, wobei die Luftansaugrohranordnung in einem, bezogen auf die bestimmungsgemäße Luftströmungsrichtung, stromabwärtigen Rohranordnungsabschnitt eine schallemissionsbeeinflussende Vorrichtung aufweist.The present invention relates to an air intake pipe arrangement for supplying fresh air to an internal combustion engine, through which air intake pipe arrangement is intended to flow in a direction of air flow, comprising a pipe arrangement wall enclosing a pipe arrangement volume and a throttle valve which can be moved between different relative positions relative to the pipe arrangement wall in order to have different effective values in the attachment area of the throttle valve To realize flow cross-sections of the air intake pipe arrangement, the air intake pipe arrangement having a sound emission influencing device in a downstream pipe arrangement section, based on the intended air flow direction.

Derartige Luftansaugrohranordnungen sind in der Kraftfahrzeugtechnik z. B. aus der US 5 970 963 A allgemein bekannt.Such air intake pipe assemblies are in automotive engineering z. B. from the U.S. 5,970,963A well known.

Diese Druckschrift geht von dem objektiven technischen Problem aus, dass bei einer spontanen Verstellung der Drosselklappe aus einer einem Leerlaufbetrieb einer Brennkraftmaschine zugeordneten Stellung in eine einem Betriebspunkt höherer Last zugeordnete Stellung stromabwärts der Drosselklappe kurzzeitig ein Strömungswirbel im Luftstrom im Inneren der Luftansaugrohranordnung entsteht, welcher eine unerwünschte Schallquelle am Kraftfahrzeug und hier insbesondere an der Luftansaugrohranordnung darstellt.This publication is based on the objective technical problem that when the throttle valve is spontaneously adjusted from a position associated with idling operation of an internal combustion engine to a position associated with an operating point with a higher load, downstream of the throttle valve, a flow turbulence briefly arises in the air flow inside the air intake pipe arrangement, which has an undesirable effect Source of sound on the motor vehicle and here in particular represents the air intake pipe assembly.

Diese Druckschrift lehrt zur Vermeidung des von dem unter den genannten Betriebsbedingungen entstehenden Strömungswirbel emittierten Schalls die Luftströmung durch Anordnung von die Luftströmung stromabwärts der Drosselklappe beeinflussenden, in den Luftströmungsweg einragenden Luftströmungselementen derart zu beeinflussen, dass bei der spontanen Verstellung der Drosselklappe aus der dem Leerlaufbetriebspunkt zugeordneten Stellung der oben beschriebene Strömungswirbel entweder gar nicht oder nur in verringertem Umfang entsteht. Somit setzt der gattungsgemäße Stand der Technik darin an, die unerwünschte Schallquelle selbst zu vermeiden oder in ihrer schallemittierenden Wirkung zu verringern.In order to avoid the noise emitted by the flow turbulence occurring under the stated operating conditions, this publication teaches influencing the air flow by arranging air flow elements downstream of the throttle valve that influence the air flow and protrude into the air flow path in such a way that when the throttle valve is spontaneously adjusted from the position associated with the idle operating point the flow vortices described above either do not occur at all or only to a reduced extent. Thus, the generic prior art starts with avoiding the undesired sound source itself or reducing its sound-emitting effect.

Nachteilig an der bekannten Lösung ist zum einen die aufwändige Ausbildung, insbesondere Montage, von strömungsbeeinflussenden Elementen im Strömungskanal der Luftansaugrohranordnung und ist zum anderen ein mit der Strömungsbeeinflussung möglicherweise verbundener Druckverlust im herkömmlichen Betrieb der Luftansaugrohranordnung, da an den bekannten strömungsbeeinflussenden Elementen dissipative Verluste in der Luftströmung entstehen oder zu entstehen drohen.A disadvantage of the known solution is, on the one hand, the complex design, in particular assembly, of flow-influencing elements in the flow channel of the air intake pipe arrangement and, on the other hand, a pressure loss that may be associated with the flow influencing in conventional operation of the air intake pipe arrangement, since dissipative losses in the air flow occur in the known flow-influencing elements arise or threaten to arise.

Es besteht somit ein Bedarf, die bekannte Luftansaugrohranordnung derart weiterzubilden, dass sie eine Schallemission ausgehend von dem bei der beschriebenen Drosselklappenverstellung entstehenden Strömungswirbel ähnlich effizient vermeidet oder verringert wie der Stand der Technik, jedoch ohne zu einem ähnlich umfangreichen Ausbildungs- bzw. Montageaufwand zu führen und ohne die Luftströmung in dem Maße zu beeinflussen, wie dies aus der oben genannten Druckschrift des Standes der Technik bekannt ist.There is therefore a need to further develop the known air intake pipe arrangement in such a way that it avoids or reduces noise emission based on the flow vortices that occur during the described throttle valve adjustment in a similarly efficient manner as the prior art, but without leading to a similarly extensive training or assembly effort and without affecting the air flow to the extent known from the prior art reference cited above.

Die Druckschrift DE 698 05 883 T2 offenbart den Oberbegriff des Anspruchs 1.The pamphlet DE 698 05 883 T2 discloses the preamble of claim 1.

Die Druckschrift DE 601 16 362 T2 offenbart eine Geräuschunterdrückung für eine Absperrklappe, bei der perforierte Platten mit Öffnungen mit einem Durchmesser von 0,0625 Inch verwendet werden.The pamphlet DE 601 16 362 T2 discloses a noise suppression for a butterfly valve using perforated plates with 0.0625 inch diameter openings.

Die Aufgabe der Vorliegenden Erfindung ist es, eine Luftansaugrohranordnung bereitzustellen, die kompakt ist und eine hohe schallabsorbierende Wirkung zeigt.The object of the present invention is to provide an air intake pipe assembly which is compact and exhibits a high sound absorbing effect.

Diese Aufgabe wird durch eine Luftansaugrohranordnung nach Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden in den Unteransprüchen beschrieben.This object is achieved by an air intake pipe arrangement according to claim 1. Preferred embodiments of the invention are described in the subclaims.

Diese technische Aufgabe wird gemäß einem allgemeinen Gedanken der vorliegenden Erfindung unter anderem dadurch gelöst, dass die schallemissionsbeeinflussende Vorrichtung eine schallabsorbierende Vorrichtung ist.According to a general idea of the present invention, this technical problem is solved, inter alia, in that the device influencing sound emission is a sound-absorbing device.

Im Gegensatz zu dem eingangs zitierten Stand der Technik setzt die vorliegende Erfindung nicht bei der Beeinflussung der Luftströmung in der Luftansaugrohranordnung an, sondern lässt diese sich im Wesentlichen ungestört ausbilden. Dies hat zwar zunächst den Nachteil, dass sich auch die eigentlich unerwünschte Schallquelle - im Gegensatz zu der aus dem Stand der Technik bekannten Lösung - ungehindert ausbilden kann, jedoch wird die bestimmungsgemäß im Betrieb der Luftansaugrohranordnung herrschende Luftströmung nicht durch Strömungselemente beeinflusst oder „gestört“, welche in den Luftströmungskanal im Inneren der Luftansaugrohranordnung einragen und somit für Strömungsverluste in der Luftansaugrohranordnung sorgen.In contrast to the prior art cited at the outset, the present invention does not start with influencing the air flow in the air intake pipe arrangement, but allows this to be configured essentially undisturbed. Although this initially has the disadvantage that the actually undesired sound source - in contrast to the solution known from the prior art - can develop unhindered, however, the air flow prevailing as intended during operation of the air intake pipe arrangement is not influenced or "disturbed" by flow elements. which protrude into the air flow channel inside the air intake pipe arrangement and thus ensure flow losses in the air intake pipe arrangement.

Der von dem sich somit bei einer spontanen Verstellung der Drosselklappe aus ihrer dem Leerlaufbetriebspunkt der Brennkraftmaschine zugeordneten Stellung bildenden Strömungswirbel ausgehende unerwünschte Schall wird stattdessen durch eine erfindungsgemäß als schallabsorbierende Vorrichtung ausgestaltete schallemissionsbeeinflussende Vorrichtung in dem Sinne reduziert, dass Schallenergie in der erfindungsgemäß vorgesehenen schallabsorbierenden Vorrichtung dissipiert wird, wodurch von der erfindungsgemäßen Luftansaugrohranordnung ausgehender Schall einem außerhalb der Luftansaugrohranorndung befindlichen Beobachter leiser erscheint, als wenn die Luftansaugrohranordnung ohne schallabsorbierende Vorrichtung ausgebildet wäre.Which is assigned to the idling operating point of the internal combustion engine by the spontaneous adjustment of the throttle flap The undesired sound emanating from the flow vortices forming in a particular position is instead reduced by a device designed according to the invention as a sound-absorbing device and influencing sound emission in the sense that sound energy is dissipated in the sound-absorbing device provided according to the invention, as a result of which sound emanating from the air intake pipe arrangement according to the invention appears quieter to an observer located outside the air intake pipe arrangement, than if the air intake pipe assembly were formed without a sound absorbing device.

Zwar ist in der hier diskutierten Luftansaugrohranordnung nur im Betrieb derselben eine Luftströmung vorhanden und somit eine Luftströmungsrichtung eindeutig bestimmbar. Für den Durchschnittsfachmann, an den sich die vorliegende Anmeldung wendet, ist es jedoch zweifellos feststellbar, in welche Richtung eine aus ihrer betriebsmäßigen Umgebung am Kraftfahrzeug herausgelöste Luftansaugrohranordnung im Betrieb von der Frischluft durchströmt wird, denn er wird ohne weiteres erkennen, dass eine solche Luftansaugrohranordnung an ihrem der Brennkraftmaschine näher liegenden Längsende Anschlussmöglichkeiten und -ausbildungen aufweist, welche von jenen des brennkraftmaschinenferneren Längsendes verschieden sind. So ist üblicherweise das brennkraftmaschinenfernere Längsende einer erfindungsgemäßen Luftansaugrohranordnung mit einem Luftfilter verbunden oder verbindbar, während das brennkraftmaschinennähere Längsende mit einem Ansaugkrümmer verbunden oder verbindbar ist.It is true that in the air intake pipe arrangement discussed here there is only an air flow when it is in operation, and thus an air flow direction can be clearly determined. However, for the average person skilled in the art, to whom the present application is directed, it can undoubtedly be determined in which direction fresh air flows through an air intake pipe arrangement that has been removed from its operational environment on the motor vehicle during operation, because he will immediately recognize that such an air intake pipe arrangement its longitudinal end closer to the internal combustion engine has connection options and configurations which are different from those of the longitudinal end further away from the internal combustion engine. Thus, the longitudinal end of an air intake pipe arrangement according to the invention that is furthest from the internal combustion engine is usually connected or can be connected to an air filter, while the longitudinal end that is closer to the internal combustion engine is or can be connected to an intake manifold.

Aus diesem Grunde wird ein Durchschnittsfachmann selbst an einer singulären Luftansaugrohranordnung stets die im Betrieb bestimmungsgemäße Luftströmungsrichtung zweifelsfrei feststellen können.For this reason, an average person skilled in the art will always be able to determine without a doubt the air flow direction that is intended during operation, even with a singular air intake pipe arrangement.

Grundsätzlich ist mit dem Begriff „Drosselklappe“ jede denkbare Vorrichtung bezeichnet, welche in der Lage ist, den wirksamen Strömungsquerschnitt der Luftansaugrohranordnung durch Relativbewegung zur Rohranordnungswand zu verändern. Vorteilhaft, weil im Stand der Technik bewährt, ist mit „Drosselklappe“ eine um eine Klappenachse schwenkbare Drosselklappe bezeichnet. Dabei kann die Klappe nur in einer Richtung von der Klappenachse abstehen oder die Drosselklappe kann als so gennante „Schmetterlingsklappe“ zu beiden Seiten der Klappenachse Klappenflügel aufweisen, insbesondere symmetrisch zur Klappenachse gestaltet sein. Dennoch sei ausdrücklich darauf hingewiesen, dass auch ein den Strömungsquerschnitt durch Relativbewegung veränderndes Gitter oder eine jalousinenartige Vorrichtung zur Veränderung des wirksamen Strömungsquerschnitts der Luftansaugrohranordnung von dem allgemeinen Begriff der Drosselklappe umfasst sein soll.In principle, the term “throttle valve” designates every conceivable device that is able to change the effective flow cross section of the air intake pipe arrangement by moving it relative to the wall of the pipe arrangement. Advantageously, because it has been proven in the prior art, the term “throttle flap” designates a throttle flap that can be pivoted about a flap axis. The flap can protrude from the flap axis in only one direction or the throttle flap can have flap wings as a so-called “butterfly flap” on both sides of the flap axis, in particular be designed symmetrically to the flap axis. Nevertheless, it should be expressly pointed out that a grating that changes the flow cross section through relative movement or a louvre-like device for changing the effective flow cross section of the air intake pipe arrangement should also be included in the general term throttle valve.

Grundsätzlich kann als schallabsorbierende Vorrichtung jegliche Vorrichtung eingesetzt sein, welche geeignet und dazu ausgebildet ist, Schallenergie von sie durchdringendem Schall zu dissipieren und somit den Schallpegel nach Durchgang durch die schallabsorbierende Vorrichtung deutlich niedriger einzustellen als vor dem Durchgang durch die schallabsorbierende Vorrichtung. Erfindungsgemäß wird aufgrund ihrer geringen Dickenabmessung bei gleichzeitig hoher schallabsorbierender Wirkung eine schallabsorbierende Vorrichtung, welche eine mikroperforierte Oberfläche umfasst verwendet. Der Begriff „mikroperforiert“ hat dabei eine im einschlägigen Gebiet der Technik der Schallausbreitung und Schallabsorption einen eindeutigen technischen Bedeutungsinhalt. Zur Klarstellung sei dennoch angemerkt, dass als „Mikroperforation“ im Sinne der vorliegenden Anmeldung Durchgangsöffnungen mit einem Öffnungsquerschnitt von nicht mehr als 0,5 mm² bezeichnet sind.In principle, any device can be used as a sound-absorbing device which is suitable and designed to dissipate sound energy from sound penetrating it and thus set the sound level significantly lower after passage through the sound-absorbing device than before passage through the sound-absorbing device. According to the invention, a sound-absorbing device which includes a micro-perforated surface is used due to its small thickness dimension and simultaneously high sound-absorbing effect. The term “microperforated” has a clear technical meaning in the relevant field of sound propagation and sound absorption technology. For clarification, however, it should be noted that through openings with an opening cross section of no more than 0.5 mm ² are referred to as “microperforation” within the meaning of the present application.

Die Mikroperforationen können dabei beliebige Querschnittsgestalten aufweisen, etwa eine kreisförmige oder ellipsenförmige Querschnittsgestalt. Ebenso können die Mikroperforationen als Schllitze ausgebildet sein. Die Mikroperforationen ein und derselben schallabsorbierenden Vorrichtung haben vorzugsweise einheitliche Querschnittsgestalt. Dennoch soll nicht ausgeschlossen sein, dass Mikroperforationen unterschiedlicher Querschnittsgestalt verwendet werden, etwa wenn das zu absorbierende Frequenzspektrum dies erfordert.The microperforations can have any cross-sectional shape, such as a circular or elliptical cross-sectional shape. Likewise, the microperforations can be designed as slits. The microperforations of one and the same sound absorbing device preferably have a uniform cross-sectional shape. Nevertheless, it should not be ruled out that microperforations of different cross-sectional shapes are used, for example if the frequency spectrum to be absorbed requires this.

Um die Schallabsorption möglichst wirksam an der gewünschten Stelle der Luftansaugrohranordnung bereitstellen zu können, sind vorteilhaft Mikroperforationen in Luftströmungsrichtung aufeinander folgend vorgesehen, da so ein Absorptionsbereich in der Luftansaugrohranordnung geschaffen werden kann, welcher in Luftströmungsrichtung sich über einen vorbestimmten Bereich erstrecken kann, in dem der ungewünschte Strömungswirbel als Schallquelle voraussichtlich liegt.In order to be able to provide the sound absorption as effectively as possible at the desired point of the air intake pipe arrangement, microperforations are advantageously provided one after the other in the air flow direction, since in this way an absorption area can be created in the air intake pipe arrangement, which can extend in the air flow direction over a predetermined area in which the undesired Flow eddy as the source of the sound is likely to be located.

Dabei ist es weiter bevorzugt, die Mikroperforationen dann, wenn eine besonders hohe Standzeit der schallabsorbierenden Vorrichtung gefordert ist, in eine Metallfolie einzubringen und die so mikroperforierte Metallfolie als schallabsorbierende Vorrichtung oder als Teil derselben zu verwenden. Weiterhin kann dann, wenn ein besonders geringes Gewicht gewünscht wird, was in der Kraftfahrzeugtechnik eine häufige Anforderung an die Konstrukteure ist, eine mikroperforierte Kunststofffolie, insbesondere Polyolefinfolie, besonders bevorzugt Polypropylenfolie, als schallabsorbierende Vorrichtung oder als Teil derselben verwendet werden. Metall- und Kunststofffolie mit Mikroperforationen können auch kombiniert eingesetzt werden, um die schallabsorbierende Wirkung der hier diskutierten schallabsorbierenden Vorrichtung zu erhöhen.It is further preferred to introduce the microperforations into a metal foil when a particularly long service life of the sound absorbing device is required and to use the metal foil microperforated in this way as a sound absorbing device or as part thereof. Furthermore, if a particularly low weight is desired, which is a frequent requirement for designers in automotive engineering, a microperforated plastic film, in particular polyolefin film, particularly preferably polypropylene film, can be used as the sound-absorbing device or as part thereof. metal and plastic Foil with micro-perforations can also be used in combination to increase the sound-absorbing effect of the sound-absorbing device discussed here.

Grundsätzlich kann die mikroperforierte Oberfläche an einer beliebigen Stelle stromabwärts der Drosselklappe vorgesehen sein, bevorzugt ist zur Erhöhung der schallabsorbierenden Wirkung jedoch, wenn die mikroperforierte Oberfläche möglichst unmittelbar der Schallquelle zugewandt ist, deren ausgestrahlter Schall durch die mikroperforierte Oberfläche gedämpft werden soll. Daher ist es vorteilhaft, wenn die mikroperforierte Oberfläche eine Innenoberfläche der Rohranordnungswand bildet, so dass diese Oberfläche möglichst von der in der Luftansaugrohranordnung strömenden Luft benetzt ist.In principle, the microperforated surface can be provided at any point downstream of the throttle valve, but to increase the sound-absorbing effect, it is preferred if the microperforated surface faces as directly as possible the sound source whose radiated sound is to be damped by the microperforated surface. It is therefore advantageous if the microperforated surface forms an inner surface of the pipe arrangement wall, so that this surface is wetted as much as possible by the air flowing in the air intake pipe arrangement.

Da vor allem massive Kunststoffrohre - verglichen etwa mit Aluminium-Druckgussrohren - Schall nur wenig gedämpft durchlassen, kommt die hier diskutierte schallabsorbierende Vorrichtung bevorzugt an einer Rohranordnungswand aus Kunststoff, insbesondere massivem Kunststoff, zum Einsatz. Bevorzugt ist daher wenigstens ein die schallabsorbierende Vorrichtung tragender Abschnitt der Rohranordnungswand aus massivem Kunststoff gebildet.Since solid plastic pipes in particular—compared, for example, to die-cast aluminum pipes—allow sound to pass through with little attenuation, the sound-absorbing device discussed here is preferably used on a pipe arrangement wall made of plastic, in particular solid plastic. Therefore, at least one section of the pipe arrangement wall carrying the sound-absorbing device is preferably made of solid plastic.

Grundsätzlich kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung daran gedacht sein, nur jene Sektoren der Rohranordnungswand mit der schallabsorbierenden Vorrichtung zu versehen, durch welche hindurch die Ausbreitung des unerwünschten Schalls verhindert oder wenigstens vermindert werden soll. Aufgrund der bestimmungsgemäßen Anordnung der Luftansaugrohranordnung in einem Motorraum eines Kraftfahrzeugs, verbunden mit den in unmittelbarer Nähe zu der Luftansaugrohranordnung vorhandenen weiteren Aggregaten, kommt es jedoch üblicherweise nach dem Durchtritt von Schall durch die Luftansaugrohranordnungswand zu derart vielen Schallreflexionen, dass sich eine Schallausbreitung lediglich in einer ausgezeichneten Schallausbreitungsrichtung nur bedingt vermeiden oder wenigstens reduzieren lässt. Aus diesem Grunde ist es bevorzugt, wenn die schallabsorbierende Vorrichtung, insbesondere die mikroperforierte Oberfläche, in Umfangsrichtung um eine in Luftströmungsrichtung verlaufende Rohranordnungslängserstreckungsbahn, längs welcher sich die Luftansaugrohranordnung erstreckt, vollständig umläuft.Basically, within the scope of the present invention, it can be considered to only provide those sectors of the pipe arrangement wall with the sound-absorbing device through which the propagation of the undesired sound is to be prevented or at least reduced. However, due to the intended arrangement of the air intake pipe arrangement in an engine compartment of a motor vehicle, connected to the other units present in the immediate vicinity of the air intake pipe arrangement, there are usually so many sound reflections after the passage of sound through the air intake pipe arrangement wall that sound propagation is only in an excellent way Sound propagation direction can only be avoided to a limited extent or at least reduced. For this reason, it is preferred if the sound-absorbing device, in particular the microperforated surface, runs completely in the circumferential direction around a pipe arrangement longitudinal extension path running in the air flow direction, along which the air intake pipe arrangement extends.

Vorzugsweise ist die mikroperforierte Folie bündig mit der an sie in und gegen die Luftströmungsrichtung anschließenden Rohrinnenwandabschnitten, um die Luftströmung im Inneren der Luftansaugrohranordnung so wenig wie möglich zu beeinflussen. Besonders bevorzugt weist die Rohranordnung in einem Längserstreckungsbereich, welcher die mikroperforierte Folie enthält und ausgehend von dieser in wenigstens eine Längserstreckungsrichtung, vorteilhafterweise in beide Längserstreckungsrichtungen, über die Folie hinausreicht, einen im Wesentlichen konstanten Innendurchmesser oder/und einen - abgesehen von Verbindungsflanschen und dergleichen - im Wesentlichen konstanten Außendurchmesser auf. Ein im Wesentlichen konstanter Innendurchmesser sorgt für eine vorteilhaft ungestörte Gasströmung. Ein im Wesentlichen konstanter Außendurchmesser sorgt für eine vorteilhaft geringe Bauraumbeanspruchung.The microperforated film is preferably flush with the tube inner wall sections adjoining it in and against the air flow direction in order to influence the air flow inside the air intake tube arrangement as little as possible. Particularly preferably, the tube arrangement has a substantially constant inner diameter and/or a - apart from connecting flanges and the like - in a longitudinal extension area, which contains the microperforated film and, starting from this, extends beyond the film in at least one longitudinal extension direction, advantageously in both longitudinal extension directions Substantially constant outer diameter. A substantially constant inner diameter ensures an advantageously undisturbed gas flow. An essentially constant outer diameter ensures that the space required is advantageously low.

Als „Rohranordnungslängserstreckungsbahn“ kann dabei eine Trajektorie verstanden werden, welche alle Flächenmittelpunkte von Querschnittsflächen der Luftansaugrohranordnung in einem Bereich stromabwärts der Drosselklappe enthält.A “longitudinal path of pipe arrangement” can be understood as meaning a trajectory which contains all the center points of cross-sectional areas of the air intake pipe arrangement in a region downstream of the throttle valve.

Versuche haben gezeigt, dass mit einer mikroperforierten Oberfläche als der schallabsorbierenden Vorrichtung gerade dann Schall wirksam in seiner Intensität verringert werden kann, wenn die mikroperforierte Oberfläche mit Abstand von einer Innenoberfläche der Rohranordnungswand angeordnet ist. Eine vorteilhafte Minderung der Schallemission kann dabei erreicht werden, wenn die mikroperforierte Oberfläche von der Innenoberfläche der Rohranordnungswand einen - vorzugsweise konstanten - Abstand von 1 bis 6 mm, vorzugsweise von 1,5 bis 4,5 mm, besonders bevorzugt von 2 bis 4 mm aufweist.Tests have shown that with a microperforated surface as the sound absorbing device, sound can be effectively reduced in intensity even when the microperforated surface is spaced from an inner surface of the tube assembly wall. An advantageous reduction in noise emission can be achieved if the microperforated surface has a—preferably constant—distance of 1 to 6 mm, preferably 1.5 to 4.5 mm, particularly preferably 2 to 4 mm, from the inner surface of the pipe arrangement wall .

Zusätzlich oder alternativ kann die mikroperforierte Oberfläche als ebene Oberfläche in den Strömungskanal der Luftansaugrohranordnung eingebracht sein, etwa zur Bereitstellung einer möglichst großen mikroperforierten Oberfläche einen Innendurchmesser des Strömungskanals der Luftansaugrohranordnung überspannend. Ebenso kann zur möglichst starken Intensitätsverringerung des von dem eingangs beschriebenen Wirbel ausgehenden unerwünschten Schalls daran gedacht sein, eine mikroperforierte Oberfläche sowohl als Abschnitt der Innenoberfläche der Rohranordnung als auch mit Abstand anzuordnen.Additionally or alternatively, the microperforated surface can be introduced into the flow channel of the air intake pipe arrangement as a flat surface, for example spanning an inner diameter of the flow channel of the air intake pipe arrangement to provide the largest possible microperforated surface. Likewise, in order to reduce the intensity of the undesired sound emanating from the vortex described at the outset as much as possible, consideration can be given to arranging a microperforated surface both as a section of the inner surface of the tube arrangement and at a distance.

Eine ebene mikroperforierte Oberfläche kann in ihrer Wirkung noch dadurch verbessert werden, dass eine im Wesentlichen ebene Lamelle in das Innere der Luftansauganordnung eingeführt ist, welche an ihren beiden ebenen außenliegenden Oberflächen jeweils mikroperforiert ist.The effect of a flat, microperforated surface can be further improved by inserting an essentially flat lamella into the interior of the air intake arrangement, which is microperforated on each of its two flat outer surfaces.

Vorzugsweise ist die ebene mikroperforierte Oberfläche parallel zur Rohranordnunglängserstreckungsbahn angeordnet, so dass sie besonders wenig auf die in der Luftansauganordnung strömende Luft Einfluss nimmt.Preferably, the planar microperforated surface is parallel to the tube array longitudinal path so that it is particularly has little influence on the air flowing in the air intake arrangement.

Grundsätzlich kann die ebene mikroperforierte Oberfläche beliebig in der Rohranordnung angeordnet sein. Ein möglichst gutes Ergebnis in der Minderung der Schallemission bei jenem Schall, welcher sich bei plötzlich ändernder Stellung der um eine Klappenachse schwenkbaren Drosselklappe einstellt, kann dadurch erzielt werden, dass die ebene perforierte Oberfläche vorzugsweise in einer Ebene oder parallel zu einer Ebene angeordnet ist, welche sowohl die Klappenachse der Drosselklappe als auch die Rohranordnungslängserstreckungsbahn enthält.In principle, the planar, microperforated surface can be arranged in any way in the tube arrangement. The best possible result in reducing the noise emission for the noise that occurs when the position of the throttle flap, which can be pivoted about a flap axis, changes suddenly, can be achieved in that the flat, perforated surface is preferably arranged in one plane or parallel to a plane which includes both the blade axis of the throttle blade and the tube assembly longitudinal path.

Je nach Ausgestaltung der Luftansaugrohranordnung, beispielsweise abhängig von ihrem Innendurchmesser oder von der Drosselklappe unbeeinflussten Strömungsquerschnitt, bildet sich der bei der eingangs genannten Drosselklappenverstellung entstehende Strömungswirbel als Schallquelle in unterschiedlichem Abstand stromabwärts von der Drosselklappe aus. Um sicherzustellen, dass sich die hier diskutierte schallabsorbierende Vorrichtung in einem Längsabschnitt der Luftansauganordnung befindet, in welchem der Strömungswirbel als Schallquelle auftritt, kann vorgesehen sein, dass das drosselklappennähere Längsende der schallabsorbierenden Vorrichtung von der Drosselklappe nicht weiter als das Doppelte des Betrags des Rohranordnungsinnendurchmessers entfernt gelegen ist. Da in der Regel der Wirbel sich jedoch noch näher an der Drosselklappe ausbilden kann, ist stärker bevorzugt, dass das drosselklappennähere Längsende der schallabsorbierenden Vorrichtung nicht weiter als der halbe Betrag des Rohranordnungsinnendurchmessers von der Drosselklappe entfernt gelegen ist. Dabei ist stets der Rohranordnungsinnendurchmesser im Bereich der Drosselklappe als Bezugsgröße bezeichnet.Depending on the design of the air intake pipe arrangement, for example depending on its inner diameter or the flow cross section unaffected by the throttle valve, the flow vortex that occurs during the aforementioned throttle valve adjustment forms as a sound source at a different distance downstream from the throttle valve. In order to ensure that the sound-absorbing device discussed here is located in a longitudinal section of the air intake arrangement in which the flow vortex occurs as a sound source, it can be provided that the longitudinal end of the sound-absorbing device closer to the throttle valve is no further away from the throttle valve than twice the amount of the inner diameter of the pipe arrangement is. However, since the vortex can usually form even closer to the throttle valve, it is more preferred that the longitudinal end of the sound-absorbing device closer to the throttle valve is located no more than half the amount of the inner diameter of the pipe arrangement away from the throttle valve. The inner diameter of the pipe arrangement in the area of the throttle valve is always designated as the reference variable.

Dann, wenn die Drosselklappe als Schiebeklappe mit einer zur Luftströmungsrichtung orthogonalen Relativverschieberichtung ausgebildet ist, kann die Entfernung unmittelbar von der Drosselklappe selbst ausgehend bestimmt werden.If the throttle valve is designed as a sliding valve with a relative displacement direction orthogonal to the air flow direction, the distance can be determined directly from the throttle valve itself.

Da jedoch, wenn die Drosselklappe, wie es im vorliegenden Fall bevorzugt ist, eine schwenkbare Drosselklappe ist, soll zur Bestimmung der Entfernung des drosselklappennäheren Längsendes der schallabsorbierenden Vorrichtung von der Drosselklappe die Bewegungsachse der Drosselklappe als Bezugsort herangezogen werden.However, since the throttle valve is a pivotable throttle valve, as is preferred in the present case, the axis of movement of the throttle valve should be used as a reference for determining the distance of the longitudinal end of the sound absorbing device closer to the throttle valve from the throttle valve.

Analog dazu kann zur Sicherstellung der Lage des entstehenden Wirbels in einem Längsabschnitt der Luftansaugrohranordnung, welcher mit der schallabsorbierenden Vorrichtung versehen ist, daran gedacht sein, dass das drosselklappenfernere Längsende der schallabsorbierenden Vorrichtung von der Drosselklappe, insbesondere von einer Bewegungsachse derselben, nicht näher als der Betrag des Rohranordnungsinnendurchmessers, vorzugsweise nicht näher als das Vierfache des Betrags des Rohranordnungsinnendurchmessers entfernt gelegen ist.Analogously, to ensure the position of the resulting vortex in a longitudinal section of the air intake pipe arrangement, which is provided with the sound-absorbing device, it can be considered that the longitudinal end of the sound-absorbing device remote from the throttle valve is not closer to the throttle valve, in particular from an axis of movement of the same, than the amount of the tube assembly inside diameter, preferably no closer than four times the amount of the tube assembly inside diameter.

Dabei gilt jedoch selbstverständlich, dass das drosselklappennähere Längsende der schallabsorbierenden Vorrichtung stets näher an der Drosselklappe gelegen ist als das drosselklappenfernere Längsende.However, it goes without saying that the longitudinal end of the sound-absorbing device closer to the throttle valve is always located closer to the throttle valve than the longitudinal end further away from the throttle valve.

Um eine möglichst gleichmäßige schallabsorbierende Wirkung der schallabsorbierenden Vorrichtung über ihre Längserstreckung in Richtung der Luftströmungsrichtung gewährleisten zu können, kann vorgesehen sein, dass Mikroperforationen in Richtung der Luftströmungsrichtung in einem regelmäßigen Muster angeordnet sind. Dabei ist insbesondere an den Fall gedacht, dass die Mikroperforationen in Richtung der Luftströmungsrichtung mit einem regelmäßigen Abstand voneinander angeordnet sind. Dies ist im Sinne der vorliegenden Anmeldung dann der Fall, wenn der Abstand von in Luftströmungsrichtung unmittelbar aufeinander folgenden Mikroperforationen im Wesentlichen über einen Abschnitt oder über die gesamte Längserstreckung der schallabsorbierenden Vorrichtung identisch ist.In order to be able to ensure the most uniform possible sound-absorbing effect of the sound-absorbing device over its longitudinal extent in the direction of the air flow, provision can be made for microperforations to be arranged in a regular pattern in the direction of the air flow. The case in which the microperforations are arranged at a regular distance from one another in the direction of the air flow direction is considered in particular. For the purposes of the present application, this is the case when the distance between microperforations that follow one another directly in the air flow direction is essentially identical over a section or over the entire longitudinal extension of the sound-absorbing device.

Aus dem gleichen Grunde kann daran gedacht sein, dass Mikroperforationen einer Richtung orthogonal zur Luftströmungsrichtung in einem regelmäßigen Muster, insbesondere mit einem regelmäßigen Abstand angeordnet sind. Dabei gilt als eine Richtung orthogonal zur Luftströmungsrichtung im Sinne der vorliegenden Anmeldung insbesondere, aber nicht ausschließlich, eine Umfangsrichtung um die oben genannte Rohranordnungslängserstreckungsbahn.For the same reason it can be considered that microperforations are arranged in a direction orthogonal to the air flow direction in a regular pattern, in particular with a regular spacing. In this case, a direction orthogonal to the air flow direction in the sense of the present application applies in particular, but not exclusively, to a circumferential direction around the above-mentioned pipe arrangement longitudinal extension path.

Dann, wenn die Mikroperforationen sowohl in Luftströmungsrichtung als auch orthogonal zu dieser mit regelmäßigen Mustern angeordnet sind, hat es sich zur Erzielung einer möglichst großen schallabsorbierenden Wirkung als vorteilhaft erwiesen, wenn in Luftströmungsrichtung unmittelbar aufeinander folgende Mikroperforationen in einer Richtung orthogonal zur Luftströmungsrichtung versetzt angeordnet sind, insbesondere um eine halbe Abstandsteilung zweier in Richtung orthogonal zur Luftströmungsrichtung unmittelbar aufeinander folgender Mikroperforationen versetzt angeordnet sind. When the micro-perforations are arranged in regular patterns both in the air flow direction and orthogonally to this, it has proven to be advantageous in order to achieve the greatest possible sound-absorbing effect if micro-perforations directly following one another in the air flow direction are offset in a direction orthogonal to the air flow direction, in particular, are arranged offset by half a spacing between two microperforations that follow one another directly in a direction orthogonal to the air flow direction.

Mit einer derartigen versetzten Anordnung der Mikroperforationen kann die Anzahl an Mikroperforationen pro Flächeneinheit gegenüber anderen Anordnungen erhöht werden.With such a staggered arrangement of the microperforations, the number of microper formations per unit area can be increased over other arrangements.

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand der beiliegenden Figuren näher beschrieben werden. Es stellt dar:

1 eine Querschnittsansicht durch eine erfindungsgemäße Ausführungsform einer Luftansaugrohranordnung gemäß der vorliegenden Erfindung.

The present invention will be described in more detail below with reference to the accompanying figures. It shows:

1 a cross-sectional view through an inventive embodiment of an air intake pipe assembly according to the present invention.

In 1 ist eine erfindungsgemäße Ausführungsform einer Luftansaugrohranordnung im Querschnitt dargestellt und allgemein mit 10 bezeichnet. Die Luftansaugrohranordnung 10 umfasst eine Rohranordnungswand 12, welche ein Rohranordnungsvolumen 14 umschließt.In 1 1 is shown in cross section and generally designated 10 an embodiment of an air intake manifold assembly in accordance with the present invention. The air intake duct assembly 10 includes a duct wall 12 enclosing a duct volume 14 .

Die in 1 dargestellte Luftansaugrohranordnung 10 erstreckt sich im dargestellten Beispiel im Wesentlichen geradlinig längs einer Rohranordnungslängserstreckungsbahn 16, welche die Luftansaugrohranordnung 10 im Wesentlichen mittig durchsetzt.In the 1 The air intake pipe arrangement 10 shown extends in the example shown essentially in a straight line along a longitudinal path of pipe arrangement 16, which passes through the air intake pipe arrangement 10 essentially in the middle.

Die Luftansaugrohranordnung 10 kann aus mehreren Rohrbauteilen gebildet sein, hier beispielsweise aus einem Rohrbauteil 18 und einem mit diesem aus Gründen einer erhöhten Montagefläche vorteilhafterweise mittels eines umlaufenden Montageflansches 20 verbundenen Rohrbauteil 22.The air intake pipe arrangement 10 can be formed from a plurality of pipe components, here for example from a pipe component 18 and a pipe component 22 which is advantageously connected thereto by means of a circumferential mounting flange 20 in order to increase the mounting surface.

Das Rohrbauteil 22 kann an seinem dem Bauteil 18 zugewandten Längsende ebenfalls einen Flansch 24 aufweisen, welcher zur Ausnutzung der vom Montageflansch 20 bereitgestellten Montagefläche ebenfalls vorteilhafterweise um die Rohranordnungslängserstreckungsbahn 16 umlaufend ausgebildet ist.The tubular component 22 can also have a flange 24 at its longitudinal end facing the component 18 , which is also advantageously configured to run around the longitudinal path 16 of the tubular arrangement in order to utilize the mounting surface provided by the mounting flange 20 .

Vorteilhafterweise sind die Rohrbauteile 18 und 22 aus Kunststoff, insbesondere aus thermoplastischem Kunststoff gebildet, da thermoplastische Kunststoffbauteile besonders einfach und kostengünstig herstellbar sind, etwa durch Extrusion oder Spritzgießen.The tubular components 18 and 22 are advantageously formed from plastic, in particular from thermoplastic plastic, since thermoplastic plastic components can be produced particularly easily and inexpensively, for example by extrusion or injection molding.

Vorzugsweise sind die Rohrbauteile 18 und 22 aus einem kompatiblen Kunststoff gebildet, beispielsweise aus Polypropylen oder einem anderen Polyolefin, so dass die Rohrbauteile 18 und 20 an ihren Montageflanschen 20 und 24 durch Schweißen formschlüssig miteinander verbunden sein können. Alternativ kann aber auch jedes andere Montageverfahren angewendet werden, beispielsweise können die Montageflansche 20 und 24 miteinander verklebt oder auch durch gesonderte Montagemittel, wie etwa Schrauben-Mutter-Verbindungen, miteinander gefügt werden. Im letztgenannten Fall ist vorzugsweise eine Dichtung zwischen den aufeinander zu weisenden Montageflächen der Montageflansche 20 und 24 einzulegen, um einen Eintritt von ungefilterter Luft in das Rohranordnungsvolumen 14 hinein zu verhindern.Preferably, the tubular members 18 and 22 are formed of a compatible plastic, such as polypropylene or other polyolefin, so that the tubular members 18 and 20 can be keyed together at their mounting flanges 20 and 24 by welding. Alternatively, however, any other assembly method can also be used, for example the assembly flanges 20 and 24 can be glued to one another or also joined to one another by separate assembly means, such as screw-nut connections. In the latter case, it is preferable to place a gasket between the facing mounting surfaces of mounting flanges 20 and 24 to prevent unfiltered air from entering the tubing assembly volume 14 .

Denn in dem Rohranordnungsvolumen 14 strömt im Betrieb der hier dargestellten Luftansaugrohranordnung 10 bereits gefilterte, also gereinigte, Frischluft in einer durch den Pfeil 26 gekennzeichneten Luftströmungsrichtung durch die Luftansaugrohranordnung 10 hindurch.When the air intake pipe arrangement 10 shown here is in operation, fresh air that has already been filtered, ie cleaned, flows in the pipe arrangement volume 14 in an air flow direction indicated by the arrow 26 through the air intake pipe arrangement 10 .

Somit ist also ein erstes Längsende 28 der Luftansaugrohranordnung 10 üblicherweise mit einem Luftfilter oder einer anderen Luftreinigungsvorrichtung eines Kraftfahrzeugs verbunden, während das entgegengesetzte Längsende 30 der Luftansaugrohranordnung 10 üblicherweise mit einem Ansaugkrümmer verbunden ist. Jedenfalls ist das Längsende 30 näher an der Brennkraftmaschine gelegen als das Längsende 28.Thus, a first longitudinal end 28 of the air intake duct assembly 10 is typically connected to an air cleaner or other air cleaning device of a motor vehicle, while the opposite longitudinal end 30 of the air intake duct assembly 10 is typically connected to an intake manifold. In any case, longitudinal end 30 is located closer to the internal combustion engine than longitudinal end 28.

Weiter weist die Luftansaugrohranordnung 10 eine Drosselklappe 32 auf, welche im dargestellten Beispiel in an sich bekannter Weise um eine Klappendrehachse 34, welche in dem in 1 gezeigten Beispiel zur Zeichenebene der 1 orthogonal ausgerichtet ist, drehbar ist.Furthermore, the air intake pipe arrangement 10 has a throttle flap 32 which, in the example shown, rotates in a manner known per se about a flap axis of rotation 34, which is shown in FIG 1 shown example for the drawing level of 1 is orthogonally aligned, is rotatable.

In 1 strichliniert ist eine Stellung der Drosselklappe 32 dargestellt, in welcher ein wirksamer Strömungsquerschnitt der Luftansaugrohranordnung 10 in Luftströmungsrichtung 26 minimal ist. Diese strichliniert dargestellte Stellung ist einem Leerlaufbetrieb einer in 1 nicht dargestellten Brennkraftmaschine zugeordnet, mit welcher die Luftansaugrohranordnung 10 derart zusammenwirkt, dass durch sie hindurch Frischluft der Brennkraftmaschine zugeführt wird.In 1 A position of the throttle flap 32 in which an effective flow cross section of the air intake pipe arrangement 10 in the air flow direction 26 is minimal is shown in dashed lines. This position shown in dashed lines corresponds to idling operation in 1 associated with the internal combustion engine, not shown, with which the air intake pipe assembly 10 interacts in such a way that fresh air is supplied to the internal combustion engine through it.

Die Drosselklappe 32 kann dabei als so genannte „Schmetterlingsklappe“ ausgebildet sein, mit einer im Wesentlichen zentralen Klappenwelle 36, von welcher an einander gegenüberliegenden Seiten je ein Klappenflügel 38 und 40 abstehen.The throttle flap 32 can be designed as a so-called “butterfly flap” with a substantially central flap shaft 36 from which flap wings 38 and 40 project on opposite sides.

Durch Relativverdrehung der Drosselklappe 32 um die Klappendrehachse 34 kann der wirksame Strömungsquerschnitt der Luftansaugrohranordnung 10 und damit der der nicht dargestellten Brennkraftmaschine zugeordnete Luftmassenstrom im Inneren der Luftansaugrohranordnung 10 verändert werden, was gestattet, unterschiedliche Last-Betriebspunkte der Brennkraftmaschine einzustellen.The effective flow cross section of the air intake pipe arrangement 10 and thus the air mass flow assigned to the internal combustion engine (not shown) inside the air intake pipe arrangement 10 can be changed by relative rotation of the throttle flap 32 about the flap axis of rotation 34, which allows different load operating points of the internal combustion engine to be set.

Dann, wenn die Drosselklappe 32 aus der strichliniert dargestellten, dem Leerlaufbetriebspunkt der Brennkraftmaschine zugeordneten Stellung in 1 spontan verdreht (hier: gegen den Uhrzeigersinn verdreht) wird, kann es bei ausreichend großem Drehbewegungsweg zur kurzzeitigen Wirbelbildung in einem Wirbelbildungsbereich 42 stromabwärts der Drosselklappe 32 kommen.Then, when the throttle valve 32 from the position shown in dashed lines, associated with the idling operating point of the internal combustion engine in 1 spontaneously twisted (here: twisted anti-clockwise), it can with sufficiently large Rotational movement path for brief vortex formation in a vortex formation area 42 downstream of the throttle valve 32 come.

Es ist ein allgemein bekannter Nachteil massiver thermoplastischer Kunststoffbauteile, dass diese akustisch „hart“ sind, also Schall im Wesentlichen ungedämpft oder nur geringfügig gedämpft durchlassen. Mit anderen Worten: Massive Rohrwände aus Kunststoff stellen für Schall kein nennenswertes Hindernis dar.It is a well-known disadvantage of solid thermoplastic components that they are acoustically "hard", i.e. they allow sound to pass through essentially unattenuated or only slightly attenuated. In other words: Solid pipe walls made of plastic do not represent a significant obstacle for noise.

Um die von dem Wirbelbildungsbereich 42 ausgehende Schallemission in ihrer Intensität wenigstens in dem Längsabschnitt der Luftansaugrohranordnung 10, in welchem der Wirbelbildungsabschnitt 42 gelegen ist, zu reduzieren, ist in diesem Längsabschnitt eine schallemissionsbeeinflussende Vorrichtung 44 angeordnet.In order to reduce the intensity of the sound emission emanating from the vortex formation region 42 at least in the longitudinal section of the air intake pipe arrangement 10 in which the vortex formation section 42 is located, a sound emission influencing device 44 is arranged in this longitudinal section.

Diese schallemisisonsbeeinflussende Vorrichtung ist erfindungsgemäß als schallabsorbierende Vorrichtung ausgebildet, im vorliegenden Beispiel in Form einer mikroperforierten Folie aus Metall oder Kunststoff.According to the invention, this device influencing sound emission is designed as a sound-absorbing device, in the present example in the form of a micro-perforated foil made of metal or plastic.

Aus Gründen einer vorteilhaften Montageerleichterung kann dann, wenn die Luftansaugrohranordnung 10 aus mehreren Rohrbauteilen besteht, eine Trennfläche zwischen zwei zur Luftansaugrohranordnung 10 beitragenden Rohrbauteilen, hier: Rohrbauteile 18 und 22, derart gewählt und angeordnet sein, dass die Trennfläche mit einem der Längsenden, hier: mit dem brennkraftmaschinenferneren Längsende 46, der schallabsorbierenden Vorrichtung 44 zusammenfällt.For reasons of an advantageous simplification of assembly, if the air intake pipe arrangement 10 consists of several pipe components, a separating surface between two pipe components contributing to the air intake pipe arrangement 10, here: pipe components 18 and 22, can be selected and arranged in such a way that the separating surface with one of the longitudinal ends, here: with the internal combustion engine distant longitudinal end 46, the sound absorbing device 44 coincides.

Dann kann das die schallabsorbierende Vorrichtung 44 aufnehmende Rohrbauteil über die Länge der schallabsorbierenden Vorrichtung 44 einen grö-ßeren Innendurchmesser D aufweisen, welcher bevorzugt um mehr als die doppelte Foliendicke f größer bemessen ist als der Innendurchmesser d der in Luftströmungsrichtung 26 vor und hinter der schallabsorbierenden Vorrichtung 44 gelegenen Abschnitte der Luftansaugrohranordnung 10. Dann verbleibt zwischen der Vorrichtung 44 und einem sie tragenden, nicht strömungsführenden Abschnitt 47 der Innenoberfläche 48 der Rohranordnungswand 12 ein Luftspalt 49, welcher sich positiv auf die Schallabsorption durch die Vorrichtung 44 auswirkt.The tubular component accommodating the sound-absorbing device 44 can then have a larger inner diameter D over the length of the sound-absorbing device 44, which is preferably more than twice the film thickness f larger than the inner diameter d of the air flow direction 26 in front of and behind the sound-absorbing device 44 located sections of the air intake pipe arrangement 10. An air gap 49 then remains between the device 44 and a non-flow-carrying section 47 of the inner surface 48 of the pipe arrangement wall 12, which has a positive effect on the sound absorption by the device 44.

Auf diese Weise kann die schallabsorbierende Vorrichtung 44 in sehr einfacher Weise in das Rohrbauteil 22 von dem den Montageflansch 24 aufweisenden Längsende her eingesetzt werden, so dass die schallabsorbierende Vorrichtung 44 in vorteilhafter Weise einen Abschnitt der Innenoberfläche 48 der Rohranordnungswand 12 bildet, und zwar vorzugsweise derart, dass eine Innenoberfläche 50 der schallabsorbierenden Vorrichtung 44 bündig an die Innenoberfläche 48 der Kunststoff-Rohranordnungswand 12 anschließt.In this way, the sound absorbing device 44 can be very easily inserted into the pipe member 22 from the longitudinal end having the mounting flange 24 such that the sound absorbing device 44 advantageously forms a portion of the inner surface 48 of the pipe assembly wall 12, preferably such , that an inner surface 50 of the sound absorbing device 44 is flush with the inner surface 48 of the plastic pipe assembly wall 12 .

Die schallabsorbierende Vorrichtung 44 kann von abstandshaltenden Elementen, insbesondere Ringelementen 51, an dem Abschnitt 47 der Innenoberfläche 48 der Rohranordnungswand 12 gehalten sein. Die Vorrichtung 44 kann hierzu mit den abstandshaltenden Elementen 51 verklebt, verklemmt, verstemmt oder sonstwie an diesen befestigt sein.The sound absorbing device 44 may be held to the portion 47 of the inner surface 48 of the tube assembly wall 12 by spacer members, particularly ring members 51 . For this purpose, the device 44 can be glued, clamped, caulked or otherwise fastened to the spacer elements 51 .

Es soll nicht ausgeschlossen sein, dass die Luftansaugrohranordnung 10 weitere Trennflächen aufweist und somit aus mehr als nur den dargestellten zwei Rohrbauteilen 18 und 22 gebildet ist. Beispielsweise kann daran gedacht sein, eine weitere Trennfläche derart anzuordnen, dass diese mit dem brennkraftmaschinennäheren Längsende 52 der schallabsorbierenden Vorrichtung 44 zusammenfällt. Dies hätte den Vorteil, dass die Innenoberfläche des Rohrbauteils 22 nicht mit einem Absatz ausgebildet werden müsste. Somit ergäbe sich eine Vereinfachung in der Fertigung der Luftansaugrohranordnung 10, allerdings auf Kosten eines geringfügig höheren Montageaufwands, da dann ein weiterer Fügeschritt zwischen den so entstehenden weiteren Rohrbauteilen notwendig wäre.It should not be ruled out that the air intake pipe arrangement 10 has further separating surfaces and is thus formed from more than just the two pipe components 18 and 22 shown. For example, consideration may be given to arranging a further separating surface in such a way that it coincides with the longitudinal end 52 of the sound-absorbing device 44 closer to the internal combustion engine. This would have the advantage that the inner surface of the tube component 22 would not have to be formed with a step. This would result in a simplification in the production of the air intake pipe arrangement 10, but at the expense of a slightly higher assembly effort, since a further joining step between the further pipe components thus produced would then be necessary.

Um eine gleichmäßige Schallabsorption in jede von der Rohranordnungslängserstreckungsbahn 16 ausgehende radiale Richtung sicherstellen zu können, ist vorzugsweise vorgesehen, dass die schallabsorbierende Vorrichtung 44 vollständig um die Rohranordnungslängserstreckungsbahn 16 umläuft und somit in dem Abschnitt ihrer Anordnung das Rohrbauteil 22 radial innen vollständig auskleidet.In order to be able to ensure uniform sound absorption in each radial direction starting from the longitudinal path of the pipe arrangement 16, it is preferably provided that the sound-absorbing device 44 runs completely around the longitudinal path of the pipe arrangement 16 and thus completely lines the pipe component 22 radially on the inside in the section where it is arranged.

Die schallabsorbierende Vorrichtung 44 ist zur Bereitstellung einer schallabsorbierenden Wirkung im dargestellten Beispiel mit Mikroperforationen 54 und 56 versehen. Diese Mikroperforationen können die Gestalt von in Umfangsrichtung verlaufenden Schlitzen haben, welche die schallabsorbierende Vorrichtung 44 über ihre gesamte radiale Dicke f hinweg durchsetzen. Die Schlitze können dabei in Umfangsrichtung um die Rohranordnungslängserstreckungsbahn 16 eine größere Abmessung aufweisen als in axialer Richtung längs dieser Bahn 16 bzw. in Strömungsrichtung 26.The sound-absorbing device 44 is provided with micro-perforations 54 and 56 to provide a sound-absorbing effect in the illustrated example. These microperforations may be in the form of circumferential slots penetrating the sound absorbing device 44 throughout its radial thickness f. The slits can have a larger dimension in the circumferential direction around the pipe arrangement longitudinal path 16 than in the axial direction along this path 16 or in the direction of flow 26.

Die Mikroperforationen 54 und 56 sind vorteilhafterweise im Wesentlichen von gleicher Abmessung und sind lediglich in Umfangsrichtung versetzt zueinander angeordnet. Die Mikroperforationen 54 bilden in Umfangsrichtung um die Rohranordnungslängerstreckungsbahn 16 umlaufende Reihen von Mikroperforationen, wobei gleichartige Umfangsreihen von Mikroperforationen 44 mit axialem Abstand voneinander aufeinander folgen. Dadurch wird ein regelmäßiges Muster von in axialer Richtung aufeinander folgender Mikroperforationen 54 erzeugt.The microperforations 54 and 56 are advantageously of substantially the same dimensions and are only offset from one another in the circumferential direction. The microperforations 54 form circumferential rows of the tube assembly elongation web 16 Microperforations, wherein similar peripheral rows of microperforations 44 follow one another at an axial distance from one another. This produces a regular pattern of microperforations 54 following one another in the axial direction.

Ebenso bilden die Mikroperforationen 56 in Umfangsrichtung umlaufende Reihen von aufeinander folgenden gleichartigen Mikroperforationen 56, welche bevorzugt jeweils zwischen zwei unmittelbar benachbarten Umlaufreihen von Mikroperforationen 54 angeordnet sind. Dabei sind die Umlaufreihen der Mikroperforationen 56 relativ zu jenen der Mikroperforationen 54 vorteilhafterweise um einen halben Teilungsabstand in Umfangsrichtung versetzt. Somit kann eine sehr dichte Anordnung von Mikroperforationen 54 und 56 auf der von der schallabsorbierenden Vorrichtung 44 bereitgestellten Fläche angeordnet werden, ohne die strukturelle Integrität der schallabsorbierenden Vorrichtung 44 durch die Mikroperforationen 54 und 56 übermäßig zu beeinträchtigen.Likewise, the microperforations 56 form rows of microperforations 56 of the same type which follow one another in the circumferential direction and are preferably arranged between two immediately adjacent circumferential rows of microperforations 54 . The peripheral rows of the microperforations 56 are advantageously offset relative to those of the microperforations 54 by half a pitch in the circumferential direction. Thus, a very dense array of micro-perforations 54 and 56 can be placed on the surface provided by the sound absorbing device 44 without unduly compromising the structural integrity of the sound absorbing device 44 by the micro-perforations 54 and 56 .

Aus Gründen besserer Übersicht ist in 1 nur ein Teil der vorhandenen Mikroperforationen 54 und 56 dargestellt.For reasons of a better overview, 1 only a portion of the microperforations 54 and 56 present are shown.

Zur Bereitstellung einer möglichst gleichmäßigen Schallabsorptionswirkung sowohl über ihren Umfang als auch über ihre axiale Erstreckung bilden somit die Mikroperforationen 54 und 56 auch in Umfangsrichtung ein regelmäßiges Muster.In order to provide a sound absorption effect that is as uniform as possible both over their circumference and over their axial extension, the microperforations 54 and 56 thus also form a regular pattern in the circumferential direction.

Die Mikroperforationen 54 und 56 sind hinsichtlich ihrer Gestalt und Abmessung auf das zu absorbierende Frequenzspektrum des von dem Wirbelbildungsbereich 42 ausgehenden Schalls abgestimmt. Diese Abstimmung kann der Durchschnittsfachmann in Versuchen ohne weiteres mit geringem Aufwand ermitteln. Im dargestellten Beispiel befindet sich das brennkraftmaschinenfernere Längsende 46 der schallabsorbierenden Vorrichtung 44 etwa den Betrag des halben Innendurchmessers, also d/2, von der Klappendrehachse 34 entfernt. Das brennkraftmaschinennähere Längsende 52 der schallabsorbierenden Vorrichtung befindet sich dagegen etwa den Betrag des 1,5-fachen Durchmessers von der Klappendrehachse entfernt. Diese Anordnungen der Längsenden der schallabsorbierenden Vorrichtung 44 und damit der Erstreckungsbereich dieser Vorrichtung 44 ist lediglich beispielhaft und kann von dem in 1 gezeigten Beispiel abweichen. Beispielsweise kann das brennkraftmaschinenfernere Längsende 46 näher bei der Klappendrehachse 34 angeordnet sein als in dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel dargestellt. Ebenso kann das brennkraftmaschinennähere Längsende 52 näher bei oder aber auch weiter entfernt von der Klappendrehachse 34 vorgesehen sein. Für eine möglichst schallabsorbierende Wirkung ist vorteilhaft, wenn der Wirbelbildungsbereich 42 möglichst vollständig von der schallabsorbierenden Vorrichtung 44 umschlossen ist.The shape and dimensions of the microperforations 54 and 56 are matched to the frequency spectrum of the sound emanating from the vortex formation area 42 that is to be absorbed. The average person skilled in the art can easily determine this tuning in experiments with little effort. In the example shown, the longitudinal end 46 of the sound-absorbing device 44 furthest from the internal combustion engine is located approximately half the inner diameter, ie d/2, away from the axis of rotation 34 of the flap. The longitudinal end 52 of the sound-absorbing device closer to the internal combustion engine, on the other hand, is about 1.5 times the diameter away from the axis of rotation of the flap. These arrangements of the longitudinal ends of the sound-absorbing device 44 and thus the extension area of this device 44 is merely an example and can be derived from that in 1 example shown. For example, the longitudinal end 46 furthest from the internal combustion engine can be arranged closer to the flap axis of rotation 34 than in FIG 1 illustrated embodiment shown. Likewise, the longitudinal end 52 closer to the internal combustion engine can be provided closer to or further away from the axis of rotation 34 of the flap. For the best possible sound-absorbing effect, it is advantageous if the vortex formation area 42 is surrounded as completely as possible by the sound-absorbing device 44 .

Die Lage des Wirbelungsbereich 42 hängt von der Geometrie, insbesondere Innengeometrie der Luftansaugrohranordnung 10 ab, kann jedoch durch einfache Schallmessungen an unterschiedlichen axialen Orten an der Luftansaugrohranordnung 10 ermittelt werden.The position of the turbulence area 42 depends on the geometry, in particular the internal geometry, of the air intake pipe arrangement 10, but can be determined by simple sound measurements at different axial locations on the air intake pipe arrangement 10.

Zusätzlich oder alternativ zu der in 1 im Wesentlichen zylindrischen schallabsorbierenden Vorrichtung 44 kann in dem Innenvolumen 14 der Luftansauganordnung 10 eine im Wesentlichen ebene schallabsorbierende Vorrichtung 64 vorgesehen sein.In addition or as an alternative to the in 1 In addition to the essentially cylindrical sound-absorbing device 44 , an essentially planar sound-absorbing device 64 can be provided in the interior volume 14 of the air intake arrangement 10 .

Die ebene schallabsorbierende Vorrichtung 64 kann eine Trägerlamelle 66 aufweisen, welche auf wenigstens einer ihrer Flächenseiten eine mikroperforierte Folie 68 oder 70 trägt. Im dargestellten Beispiel trägt die Trägerlamelle 66 auf ihren beiden gegenüberliegenden Seiten je eine mikroperforierte Folie 68 und 70. Zu den Mikroperforationen der mikroperforierten Folien 68 und 70 der im Wesentlichen ebenen schallabsorbierenden Vorrichtung 64 gilt das oben zu den Mikroperforationen 54 und 56 Gesagte entsprechend. Die Folie 68 weist daher eine mikroperforierte Oberfläche 68a auf, und die Folie 70 weist eine mikroperforierte Oberfläche 70a auf.The planar sound-absorbing device 64 can have a carrier lamella 66 which carries a micro-perforated film 68 or 70 on at least one of its surface sides. In the example shown, the carrier lamella 66 carries a microperforated film 68 and 70 on each of its two opposite sides. The statements made above regarding the microperforations 54 and 56 apply accordingly to the microperforations of the microperforated films 68 and 70 of the essentially planar sound-absorbing device 64 . Film 68 therefore has a microperforated surface 68a and film 70 has a microperforated surface 70a.

Zwischen der mikroperforierten Folie 68 oder/und der mikroperforierten Folie 70 und der Trägerlamelle 66 kann jeweils ein Luftspalt 72 bzw. 74 bestehen, welcher durch abstandshaltende Befestigungen 76, etwa Klebepunkte, Schweißpunkte und dergleichen, eingestellt und aufrechterhalten werden.An air gap 72 or 74 can exist between the microperforated film 68 and/or the microperforated film 70 and the carrier lamella 66, which is set and maintained by spacer fasteners 76, such as adhesive spots, spot welds and the like.

Wenn die Trägerlamelle 66, welche aus Kunststoff, Metall, Keramik und dergleichen hergestellt sein kann, wenn nur das verwendete Material die im Innenvolumen 14 der Luftansaugrohranordnung 10 auftretenden Betriebsbedingungen aushält, lediglich auf einer Seite eine mikroperforierte Folie aufweist, dann ist dies bevorzugt die mikroperforierte Folie 70, welche dem Wirbelbildungsbereich 42 zugewandt ist.If the carrier lamella 66, which can be made of plastic, metal, ceramic and the like, if only the material used can withstand the operating conditions occurring in the inner volume 14 of the air intake pipe assembly 10, only has a microperforated film on one side, then this is preferably the microperforated film 70, which faces the vortex formation area 42.

Bevorzugt erstreckt sich die im Wesentlichen ebene schallabsorbierende Vorrichtung 64 über einen Innendurchmesser des vorteilhaft kreiszylindrischen Innenvolumens 14 der Luftansaugrohranordnung, um eine möglichst große mikroperforierte Fläche bereitstellen zu können. Zur Vermeidung unnötiger Störungen der Strömung in der Luftansaugrohranordnung 10 ist die im Wesentlichen ebene schallabsorbierende Vorrichtung 64 längs der Rohranordnungslängserstreckungsbahn 16 angeordnet. Dabei ist es für eine besonders vorteilhafte Absorption des vom Wirbelbildungsbereich 42 ausgehenden Schalls vorteilhaft, wenn die im Wesentlichen schallabsorbierende Vorrichtung 64 zusätzlich auch parallel zur Klappenachse 34 angeordnet ist, um die die Drosselklappe 32 zwischen unterschiedlichen Betriebsstellungen schwenkbar ist. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass der Wirbelbildungsbereich 42 definiert auf einer Seite der im Wesentlichen ebenen schallabsorbierenden Vorrichtung 64 gelegen ist.The essentially flat sound-absorbing device 64 preferably extends over an inner diameter of the advantageously circular-cylindrical inner volume 14 of the air intake pipe arrangement in order to be able to provide the largest possible microperforated area. In order to avoid unnecessary disturbances to the flow in the air intake pipe arrangement 10 , the substantially planar sound-absorbing device 64 is arranged along the pipe arrangement longitudinal extension path 16 . For a particularly advantageous absorption of the sound emanating from the vortex formation area 42, it is advantageous if the essentially sound-absorbing device 64 is also arranged parallel to the flap axis 34, about which the throttle flap 32 can be pivoted between different operating positions. In this way it is ensured that the vortex formation area 42 is located in a defined manner on one side of the essentially planar sound-absorbing device 64 .

Zur besonders effektiven Schallabsorption sind die Vorrichtungen 44 und 64 vorteilhaft gemeinsam vorgesehen, wenngleich schon eine der beiden Vorrichtungen eine erhebliche schallabsorbierende Wirkung zeigt.For particularly effective sound absorption, the devices 44 and 64 are advantageously provided together, even though one of the two devices has a considerable sound-absorbing effect.

Für den Beginn und das Ende der Erstreckung der im Wesentlichen ebenen schallabsorbierenden Vorrichtung 64 längs der Rohranordnungslängerstreckungsbahn 16 gilt das oben zur vorteilhaften Lage des drosselklappennäheren Längsendes und des drosselklappenferneren Längsendes der beispielhaft zylindrischen schallabsorbierenden Vorrichtung Gesagte entsprechend.For the start and end of the extension of the essentially planar sound-absorbing device 64 along the pipe arrangement lengthening path 16, the statements made above regarding the advantageous position of the longitudinal end closer to the throttle valve and the longitudinal end farther from the throttle valve of the exemplary cylindrical sound-absorbing device apply accordingly.

Auch wenn aus Gründen der vereinfachen Beschreibung in dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel eine geradlinige Rohranordnungslängserstreckungsbahn 16 dargestellt ist, soll nicht ausgeschlossen sein, dass diese um eine oder sogar um mehrere Krümmungsachsen gekrümmt sein kann. Bei einer Mehrzahl von Krümmungsachsen können diese wiederum einen Winkel miteinander einschließen.Although for the sake of simplifying the description in 1 illustrated embodiment, a straight pipe arrangement longitudinal path 16 is shown, should not be excluded that this can be curved about one or even about several axes of curvature. In the case of a plurality of axes of curvature, these can in turn enclose an angle with one another.

Mit der vorliegend beschriebenen Ausführungsform einer Luftansaugrohranordnung 10 kann ohne Störung der Luftströmung im Rohranordnungsvolumen 14 von dem Wirbelbildungsbereich 42 ausgehender unerwünschter Schall effektiv absorbiert, d. h. gedämpft werden.With the presently described embodiment of an air intake duct assembly 10, undesired sound emanating from the vortex formation region 42 can be effectively absorbed, i. H. to be dampened.

Claims

Air intake pipe arrangement (10) for supplying fresh air to an internal combustion engine, which air intake pipe arrangement (10) can be flown through in an air flow direction (26) as intended, comprising a pipe arrangement wall (12) enclosing a pipe arrangement volume (14) and a throttle valve (32) which moves between different relative positions movable relative to the pipe arrangement wall (12) in order to realize different effective flow cross sections of the air intake pipe arrangement (10) in the area where the throttle flap (32) is attached, the air intake pipe arrangement (10) having a sound emission-influencing pipe arrangement section downstream in relation to the intended air flow direction (26). device (44, 64); and wherein the sound emission influencing device (44) is a sound absorbing device (44, 64); characterized in that the sound-absorbing device (44, 64) comprises a micro-perforated surface (50, 68a, 70a) in which micro-perforations (54, 56) are sequentially provided in the air flow direction (26).

Air intake pipe arrangement claim 1 , characterized in that the microperforated surface (50, 68a, 70a) is the surface (50, 68a, 70a) of a metal foil and/or a plastic foil (68, 70).

Air intake pipe arrangement claim 1 or 2 characterized in that the microperforated surface (50) forms a portion of an inner surface (48) of the tubing wall (12).

Air intake pipe arrangement claim 3 , characterized in that the microperforated surface (50) in the circumferential direction around a in the air flow direction (26) running pipe arrangement longitudinal path (16) along which the air intake pipe arrangement (10) extends, completely.

An air intake duct assembly according to any one of the preceding claims, characterized in that the microperforated surface (50, 68a, 70a) is spaced from an inner surface (47, 48) of the duct assembly wall (12).

Air intake pipe arrangement claim 5 , characterized in that the microperforated surface (68a, 70a) is planar.

Air intake pipe arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that a longitudinal end (46) of the sound-absorbing device (44, 64) closer to the throttle valve is located no further away from the throttle valve (32) than twice the amount of a pipe arrangement inner diameter (d).

Air intake pipe arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that a longitudinal end (52) of the sound-absorbing device (44, 64) remote from the throttle valve is located no closer to the throttle valve (32) than the amount of the inner diameter (d) of the pipe arrangement.

Air intake pipe arrangement according to one of the preceding claims, characterized characterizes that micro-perforations (54, 56) are arranged in a regular pattern in the direction of the air flow direction (26).

Air intake pipe arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that micro-perforations (54, 56) are arranged in a direction orthogonal to the air flow direction (26) in a regular pattern.

Air intake pipe arrangement according to claims 9 and 10 , characterized in that micro-perforations (54, 56) immediately following one another in the air flow direction (26) are offset in a direction orthogonal to the air flow direction (26).