DE102014001786A1 - Active muffler device for an internal combustion engine - Google Patents

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Abstract

Eine aktive Schalldämpfereinrichtung für eine Brennkraftmaschine weist einen Lautsprecher auf, dessen Lautsprechermembran mit einer der Brennkraftmaschine zugeordneten, gasführenden Leitung kommuniziert. Das der Lautsprechermembran abgewandte Rückvolumen des Lautsprechers ist von einem Lautsprechergehäuse umschlossen, das druckdicht gegenüber der Umgebung ausgebildet ist.An active silencer device for an internal combustion engine has a loudspeaker, the loudspeaker membrane of which communicates with a gas-carrying line assigned to the internal combustion engine. The back volume of the loudspeaker facing away from the loudspeaker membrane is enclosed by a loudspeaker housing which is designed to be pressure-tight with respect to the surroundings.

Description

Technisches GebietTechnical area

Die Erfindung bezieht sich auf eine aktive Schalldämpfereinrichtung für eine Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to an active muffler device for an internal combustion engine according to the preamble of claim 1.

Stand der TechnikState of the art

In der EP 05 42 749 B1 wird eine aktive Schalldämpfereinrichtung im Abgasstrang einer Brennkraftmaschine beschrieben, wobei die Schalldämpfereinrichtung zwei diametral gegenüberliegende Lautsprecher aufweist, die in der Wandung eines zylindrischen Gehäuses angeordnet sind, welches die Abgasleitung umgreift. Die Lautsprecher befinden sich jeweils an der Innenwand des zylindrischen Gehäuses, die einen Ringraum um die Abgasleitung begrenzt, in den hinein die vom Lautsprecher ausgesandten Schallwellen übertragen werden. Der Ringraum kommuniziert mit der Abgasleitung über deren freie Stirnseite.In the EP 05 42 749 B1 an active muffler device in the exhaust system of an internal combustion engine is described, wherein the muffler device has two diametrically opposed speakers, which are arranged in the wall of a cylindrical housing which engages around the exhaust pipe. The speakers are each located on the inner wall of the cylindrical housing, which defines an annular space around the exhaust pipe into which the sound waves emitted by the loudspeaker are transmitted. The annulus communicates with the exhaust pipe via its free end face.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit einfachen Maßnahmen eine aktive Schalldämpfereinrichtung für eine Brennkraftmaschine anzugeben, deren Wirkungsweise zumindest weitgehend unbeeinflusst von Druckschwankungen ist.The invention has for its object to provide with simple measures an active muffler device for an internal combustion engine, whose operation is at least largely unaffected by pressure fluctuations.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Die Unteransprüche geben zweckmäßige Weiterbildungen an.This object is achieved with the features of claim 1. The dependent claims indicate expedient developments.

Die aktive Schalldämpfereinrichtung reduziert Geräuschentwicklungen in einer gasführenden Leitung der Brennkraftmaschine durch eine phasenverschobene Schallerzeugung, welche mittels mindestens eines Lautsprechers generiert wird, der als elektrodynamisch betriebener Tauchspulen-Aktuator ausgeführt ist. Die Schalldämpfereinrichtung wird vorzugsweise im Ansaugtrakt der Brennkraftmaschine eingesetzt, wobei sowohl eine Anordnung auf der Rohluftseite als auch auf der Reinluftseite eines Luftfilters im Ansaugtrakt in Betracht kommt. Zweckmäßigerweise ist die aktive Schalldämpfereinrichtung unmittelbar am Anfang des Ansaugrohrs des Ansaugtraktes angeordnet, wobei die Schalldämpfereinrichtung dem Luftfilter vorgelagert angeordnet ist. Gegebenenfalls kommt auch eine Integration in den Luftfilter in Betracht.The active muffler device reduces noise in a gas-carrying line of the internal combustion engine by a phase-shifted sound generation, which is generated by means of at least one loudspeaker, which is designed as an electrodynamically operated plunger coil actuator. The muffler device is preferably used in the intake tract of the internal combustion engine, wherein both an arrangement on the unfiltered air side and on the clean air side of an air filter in the intake passage into consideration. Conveniently, the active muffler device is arranged directly at the beginning of the intake manifold of the intake manifold, wherein the muffler device is arranged upstream of the air filter. Optionally, integration into the air filter is also possible.

Grundsätzlich ist auch eine Anwendung der aktiven Schalldämpfereinrichtung im Abgasstrang der Brennkraftmaschine möglich. In diesem Fall handelt es sich bei der gasführenden Leitung um den Abgasstrang.In principle, an application of the active muffler device in the exhaust system of the internal combustion engine is possible. In this case, the gas-carrying line is the exhaust gas line.

Des Weiteren kann die aktive Schalldämpfereinrichtung auch in Hybridfahrzeugen eingesetzt werden, welche als Antriebsquelle sowohl eine Brennkraftmaschine als auch einen Elektromotor aufweisen. Die Schalldämpfereinrichtung kann durch Betätigung des Lautsprechers zur Fußgängerwarnung eingesetzt werden, wenn sich das Fahrzeug im elektromotorisch angetriebenen Betriebsmodus befindet.Furthermore, the active muffler device can also be used in hybrid vehicles, which have both an internal combustion engine and an electric motor as drive source. The muffler device can be used by operating the loudspeaker for pedestrian warning when the vehicle is in the electric motor driven operating mode.

Der Lautsprecher bzw. die Lautsprechermembran kommuniziert mit dem Inneren der der Brennkraftmaschine zugeordneten, gasführenden Leitung, um die gewünschte Schallauslöschung durch phasenverschobene Schallgenerierung zu erzeugen. Um eine Beeinflussung des Lautsprecherverhaltens durch den Umgebungsdruck zumindest signifikant zu reduzieren, ist die der Lautsprechermembran abgewandte Rückseite bzw. das Rückvolumen des Lautsprechers von einem Lautsprechergehäuse umschlossen, das druckdicht gegenüber der Umgebung ausgebildet ist. Dadurch ist sichergestellt, dass der Druck im Rückvolumen des Lautsprechers, welches von dem Lautsprechergehäuse umschlossen ist, nicht mit der Umgebung kommunizieren kann, so dass kein Druckausgleich zwischen dem Rückvolumen und der Umgebung stattfindet. Dadurch wird Unabhängigkeit des Rückvolumens des Lautsprechers vom Umgebungsdruck erreicht, außerdem ist das Rückvolumen gegenüber Druckschwankungen, welche vom Motor herrühren und die sich bis in die unmittelbare Umgebung der gasführenden Leitung ausbreiten, abgeschlossen. Druckbedingte Vorauslenkungen der Lautsprechermembran und des Spulensystems des Lautsprechers aus der Ruhelage, welche die akustische Wirkung beeinflussen können, werden auf diese Weise stark gemindert.The loudspeaker or loudspeaker diaphragm communicates with the interior of the gas-carrying line assigned to the internal combustion engine in order to produce the desired sound cancellation by phase-shifted sound generation. In order to at least significantly reduce the influence of the ambient pressure on the speaker behavior, the rear side facing away from the loudspeaker membrane and the rear volume of the loudspeaker are enclosed by a loudspeaker housing which is pressure-tight with respect to the surroundings. This ensures that the pressure in the back volume of the speaker, which is enclosed by the speaker housing, can not communicate with the environment, so that no pressure equalization between the back volume and the environment takes place. This independence of the rear volume of the loudspeaker is achieved by the ambient pressure, also is the back volume to pressure fluctuations, which originate from the engine and propagate into the immediate vicinity of the gas-conducting line, completed. Pressure-induced Vorlenkungen the speaker diaphragm and the coil system of the speaker from the rest position, which can affect the acoustic effect are greatly reduced in this way.

Ein weiterer Vorteil dieser Ausführung ist darin zu sehen, dass das Lautsprechergehäuse und das Rückvolumen verhältnismäßig klein ausgebildet sein können. Grundsätzlich genügt es, dass das Lautsprechergehäuse die im Lautsprecher für die Schallerzeugung erforderlichen Baueinheiten, insbesondere Magnete und Spulen umschließt, wobei das Rückvolumen auf der der Lautsprechermembran abgewandten Rückseite grundsätzlich klein gehalten werden kann. Insgesamt ergibt sich hierdurch ein kleiner Bauraumbedarf für den Lautsprecher. Das Lautsprechergehäuse bildet einen Bestandteil des Lautsprechers und gemeinsam mit diesem eine Baueinheit.Another advantage of this embodiment is the fact that the speaker housing and the rear volume can be made relatively small. In principle, it is sufficient that the loudspeaker housing surrounds the units required in the loudspeaker for sound generation, in particular magnets and coils, wherein the back volume on the rear side facing away from the loudspeaker membrane can be kept basically small. Overall, this results in a small space requirement for the speaker. The loudspeaker enclosure forms part of the loudspeaker and together with it a building unit.

Das Lautsprechergehäuse umschließt den Lautsprecher so weit, dass das Rückvolumen auch gegenüber dem Inneren der gasführenden Leitung abgeschlossen ist. Auf diese Weise wird verhindert, dass die mit hoher Frequenz erfolgenden Druckschwankungen zu einer Beeinflussung des Schallerzeugungsverhaltens des Lautsprechers führen. Derartige Druckschwankungen dringen nicht bis zu den für die Schallerzeugung verantwortlichen Bauteilen des Lautsprechers vor, insbesondere zu Tauchspulen, welche die Lautsprechermembran auslenken. Das Lautsprechergehäuse schließt das Rückvolumen außerhalb einer beispielsweise als Korb ausgebildeten Halterungseinrichtung für die Membran des vorzugsweise konusförmigen Lautsprechers ab.The loudspeaker housing surrounds the loudspeaker so far that the back volume is also closed with respect to the interior of the gas-carrying line. In this way it is prevented that the high frequency pressure fluctuations lead to an influence on the sound generation behavior of the loudspeaker. Such pressure fluctuations do not penetrate to the responsible for the generation of sound components of the speaker before, in particular to diving coils, which deflect the speaker diaphragm. The loudspeaker housing closes the back volume outside of a mounting device designed for example as a basket for the membrane of the preferably cone-shaped loudspeaker.

Gemäß zweckmäßiger Ausführung sitzt der Lautsprecher unmittelbar an der Wandung der gasführenden Leitung, in die eine Öffnung eingebracht ist, an der die Membrane sitzt bzw. die zu der Membrane führt. Bei der Wandung handelt es sich vorzugsweise um den Rohrmantel der gasführenden Leitung, so dass der Lautsprecher radial zur Leitung angeordnet ist. Grundsätzlich kommt aber auch eine Anordnung des Lautsprechers an einer axialen Stirnseite der Leitung in Betracht.According to an expedient embodiment, the loudspeaker sits directly on the wall of the gas-carrying line into which an opening is made, on which the membrane sits or which leads to the membrane. The wall is preferably the tube jacket of the gas-carrying line, so that the loudspeaker is arranged radially to the line. In principle, however, an arrangement of the speaker at an axial end face of the line into consideration.

Gemäß einer zweckmäßigen Weiterbildung ist das vom Lautsprechergehäuse umschlossene Rückvolumen hermetisch gegenüber dem Inneren der gasführenden Leitung abgeschlossen. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass das Rückvolumen nicht von dem Druck in der gasführenden Leitung beeinflusst wird. Insbesondere Druckschwankungen, die in der gasführenden Leitung durch die Kolbenbetätigung der Brennkraftmaschine herrschen, können sich nicht auf das Rückvolumen und damit auf die Schallgenerierung auswirken.According to an expedient development, the rear volume enclosed by the loudspeaker housing is hermetically sealed off from the interior of the gas-carrying line. In this way it is ensured that the back volume is not influenced by the pressure in the gas-carrying line. In particular, pressure fluctuations, which prevail in the gas-carrying line by the piston actuation of the internal combustion engine, can not affect the back volume and thus on the sound generation.

Gemäß einer weiteren, alternativen Ausführung ist vorgesehen, dass das vom Lautsprechergehäuse umschlossene Rückvolumen über eine Druckausgleichseinrichtung mit dem Inneren der gasführenden Leitung verbunden ist. Die Druckausgleichseinrichtung ist so ausgelegt, dass nur langsame Druckänderungen sich auf das Rückvolumen des Lautsprechers auswirken, wohingegen schnelle Druckschwankungen über die Druckausgleichseinrichtung von dem Rückvolumen ferngehalten werden. Die Druckausgleichseinrichtung ermöglicht beispielsweise einen Volumenaustausch in Höhe von 50 ccm/min bei einem Druckgefälle von 50 mbar zwischen dem Inneren der gasführenden Leitung und dem Rückvolumen des Lautsprechers. Der Druckausgleich findet in signifikant größeren Zeiträumen als die Druckschwankungen statt.According to a further, alternative embodiment it is provided that the volume enclosed by the loudspeaker housing back volume is connected via a pressure compensation device with the interior of the gas-carrying line. The pressure compensation device is designed so that only slow pressure changes affect the back volume of the speaker, whereas fast pressure fluctuations are kept away via the pressure compensation device from the back volume. The pressure compensation device allows, for example, a volume exchange in the amount of 50 ccm / min at a pressure drop of 50 mbar between the interior of the gas-carrying line and the back volume of the speaker. The pressure compensation takes place in significantly larger time periods than the pressure fluctuations.

Die Druckausgleichseinrichtung ist beispielsweise als eine Drossel oder ein Druckausgleichskanal in der Wandung des Lautsprechergehäuses ausgebildet, wobei im Falle eines Druckausgleichskanals Durchmesser in der Größenordnung von bis zu 5 mm in Betracht kommen, insbesondere in einem Bereich bis maximal 2 mm. Der Arbeitsbereich des Lautsprechers zur Schallauslöschung liegt beispielsweise im Bereich zwischen 0 Hz bis etwa 2 kHz. Grundsätzlich können bei niedrigeren Arbeitsfrequenzen des Lautsprechers größere Durchmesser für den Druckausgleichskanal gewählt werden.The pressure compensation device is formed for example as a throttle or a pressure equalization channel in the wall of the loudspeaker housing, wherein in the case of a pressure equalization channel diameter in the order of up to 5 mm come into consideration, in particular in a range up to 2 mm. The working range of the speaker for sound cancellation is, for example, in the range between 0 Hz to about 2 kHz. Basically, larger diameters for the pressure equalization channel can be selected at lower operating frequencies of the speaker.

Im Falle von relativ großen Durchmessern des Druckausgleichskanals kann es zweckmäßig sein, zusätzlich einen mit dem Druckausgleichskanal verbundenen Schlauch im Innern des von dem Gehäuse umschlossenen Rückvolumens vorzusehen, welcher einen akustischen Kurzschluss durch den Druckausgleichskanal verhindern soll. Ein Ende des Schlauchs ist mit dem Druckausgleichskanal verbunden, das gegenüberliegende, freie Ende des Schlauchs ragt in das Rückvolumen ein.In the case of relatively large diameters of the pressure compensation channel, it may be appropriate to additionally provide a hose connected to the pressure equalization channel in the interior of the housing enclosed by the rear volume, which is to prevent an acoustic short circuit through the pressure equalization channel. One end of the tube is connected to the pressure equalization channel, the opposite, free end of the tube protrudes into the back volume.

Vorteilhafterweise ist das Lautsprechergehäuse kalottenförmig bzw. teilkugelförmig ausgebildet. Auf diese Weise kann eine klein bauende Ausführung erreicht werden.Advantageously, the speaker housing is formed dome-shaped or partially spherical. In this way, a small-sized design can be achieved.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Weitere Vorteile und zweckmäßige Ausführungen sind den weiteren Ansprüchen, der Figurenbeschreibung und den Zeichnungen zu entnehmen. Es zeigen:Further advantages and expedient embodiments can be taken from the further claims, the description of the figures and the drawings. Show it:

1 in schematischer Darstellung eine gasführende Leitung, welche einer Brennkraftmaschine zugeordnet ist, mit einem Lautsprecher an der Leitungswandung, dessen Rückvolumen von einem Lautsprechergehäuse umschlossen ist, 1 a schematic view of a gas-carrying line, which is associated with an internal combustion engine, with a loudspeaker on the conduit wall, whose rear volume is enclosed by a speaker housing,

2 eine ähnliche Ausführung wie 1, jedoch mit einem Druckausgleichskanal im Lautsprechergehäuse zwischen dem Rückvolumen und dem Inneren der gasführenden Leitung, 2 a similar design as 1 but with a pressure equalization channel in the loudspeaker housing between the back volume and the interior of the gas-carrying line,

3 in vergrößerter Darstellung der Lautsprecher mit Lautsprechergehäuse und Druckausgleichskanal, an den ein in das Rückvolumen einragender Schlauch angeschlossen ist. 3 in an enlarged view of the loudspeaker with loudspeaker housing and pressure equalization channel, to which a tube projecting into the rear volume is connected.

In den Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.In the figures, the same components are provided with the same reference numerals.

Ausführungsform(en) der ErfindungEmbodiment (s) of the invention

In 1 ist als gasführende Leitung 1 der Ansaugtrakt bzw. -kanal einer Brennkraftmaschine dargestellt, der in Pfeilrichtung von der herangeführten Verbrennungsluft durchströmt wird, welche den Zylindern der Brennkraftmaschine zugeführt wird. Am Ansaugkanal 1 ist eine aktive Schalldämpfereinrichtung 2 mit einem elektrodynamisch betriebenen, mit einem Tauchspulen-Aktuator versehenen Lautsprecher 3 angeordnet, welcher in an sich bekannter Weise einen Magneten mit Tauchspulen aufweist, die eine an einem konischen Korb aufgehängte Lautsprechermembran auslenken.In 1 is as a gas-carrying line 1 the intake tract or channel of an internal combustion engine is shown, which is flowed through in the arrow direction by the supplied combustion air, which is supplied to the cylinders of the internal combustion engine. At the intake 1 is an active silencer device 2 with an electrodynamically operated loudspeaker provided with a voice coil actuator 3 arranged, which in a conventional manner comprises a magnet with plunger coils, which deflect a suspended on a conical basket speaker diaphragm.

In den Rohrmantel der Leitung 1 ist eine Öffnung eingebracht, an der der Lautsprecher 3 angeordnet ist, wobei die Lautsprechermembran 4 unmittelbar der Öffnung zugewandt ist, so dass eine radiale Ausrichtung des Lautsprechers bezogen auf die Längsachse der Leitung 1 gegeben ist und von dem Lautsprecher ausgesandte Schallwellen sich zunächst in Radialrichtung und anschließend in Achsrichtung ausbreiten. Um Geräuschentwicklungen im Ansaugtrakt 1 auszulöschen bzw. zumindest zu reduzieren, werden über den Lautsprecher 3 Schallwellen definierter Frequenz und Amplitude erzeugt, die gegenüber den sich in Längsrichtung ausbreitenden Schallwellen der Geräuschentwicklung phasenverschoben sind, so dass eine Schallauslöschung stattfindet.In the pipe jacket of the pipe 1 an opening is made at which the speaker 3 is arranged, wherein the speaker diaphragm 4 immediately facing the opening, so that a radial orientation of the loudspeaker with respect to the longitudinal axis of the conduit 1 is given and emitted by the speaker sound waves propagate first in the radial direction and then in the axial direction. To noise developments in the intake system 1 extinguish or at least reduce it, over the loudspeaker 3 Sound waves defined frequency and amplitude generated, which are out of phase with respect to the propagating longitudinally propagating sound waves of noise, so that a sound cancellation takes place.

Das der Lautsprechermembran 4 abgewandte Rückvolumen 5 des Lautsprechers 3 ist von einem Lautsprechergehäuse 6 eingeschlossen, welches fester Bestandteil des Lautsprechers 3 ist. Das Lautsprechergehäuse 6 ist kalotten- bzw. teilkugelförmig ausgebildet und schottet das Rückvolumen 5, in welchem der Druck p2 herrscht, gegenüber der Umgebung mit dem Umgebungsdruck p0 hermetisch ab. Über das Lautsprechergehäuse 6 ist der Lautsprecher 3 an der Wandung der Leitung 1 befestigt.That of the speaker membrane 4 remote back volume 5 of the speaker 3 is from a speaker cabinet 6 included, which is an integral part of the speaker 3 is. The speaker housing 6 is formed dome-shaped or partially spherical and seals the back volume 5 , in which the pressure p2 prevails, hermetically against the environment with the ambient pressure p0. About the speaker housing 6 is the speaker 3 on the wall of the pipe 1 attached.

In der Leitung 1 herrscht der Druck p1, welcher von einem statischen Mitteldruck und schnellen Druckschwankungen, die von der Brennkraftmaschine herrühren, bestimmt wird. Der statische Mitteldruck wird im Wesentlichen vom Umgebungsdruck bestimmt. Das Rückvolumen 5 ist über das Lautsprechergehäuse 6 auch gegenüber dem Inneren der Leitung 1 mit dem dort herrschenden Druck p1 abgeschottet, so dass insbesondere die Druckschwankungen, welche in der Leitung 1 vorherrschen, sich nicht auf das Rückvolumen 5 sowie auf die Tauchspulen im Lautsprecher 3 auswirken können und die Arbeitsweise des Lautsprechers 3 von den Druckschwankungen 3 im Wesentlichen unbeeinflusst bleibt. Die Auslenkung h der Lautsprechermembran 4 wird somit in gewünschter Weise von der Betätigung über die Tauchspulen bestimmt.In the line 1 the pressure p1 prevails, which is determined by a static medium pressure and rapid pressure fluctuations, which originate from the internal combustion engine. The static mean pressure is essentially determined by the ambient pressure. The back volume 5 is over the speaker cabinet 6 also opposite the interior of the pipe 1 sealed off with the prevailing pressure p1, so that in particular the pressure fluctuations, which in the line 1 prevail, not on the back volume 5 as well as the voice coils in the speaker 3 can affect and the operation of the speaker 3 from the pressure fluctuations 3 essentially unaffected. The deflection h of the loudspeaker diaphragm 4 is thus determined in the desired manner by the operation of the plunger coils.

Im Ausführungsbeispiel gemäß 2 ist in das Lautsprechergehäuse 6 eine Druckausgleichseinrichtung in Form eines Druckausgleichskanals 7 eingebracht, über den das Rückvolumen 5 des Lautsprechers 3 mit dem Innern der Leitung 1 kommuniziert. Der Druckausgleichskanal 7 in der Wandung des Lautsprechergehäuses 6 ist so bemessen, dass die in der Leitung 1 herrschenden, höherfrequenten Druckschwankungen nicht über den Druckausgleichskanal 7 auf das Rückvolumen 5 übertragen werden. Die Durchlässigkeit des Druckausgleichkanals 7 ändert sich mit der Frequenz der Druckschwankungen. Auf Grund physikalischer Effekte ist eine kleine Bohrung nicht oder zumindest wenig durchlässig für hochfrequente Druckschwankungen, kann aber von Luft gleichmäßigen Luftdrucks durchströmt werden, beispielsweise während die Brennkraftmaschine nicht in Betrieb ist. Über den Druckausgleichskanal 7 findet nur ein Druckausgleich bezüglich des Mitteldrucks statt, wobei die Austauschrate zwischen dem Inneren der Leitung 1 und dem Rückvolumen 5 so bemessen ist, dass ein Druckausgleich nur in Zeitspannen stattfinden kann, welche einen Schwellenwert überschreiten, beispielsweise größer als eine Minute sind. Die Austauschrate über den Druckausgleichskanal 7 beträgt beispielsweise 50 ccm/min bei einem Druckgefälle von 50 mbar zwischen p1 in der Leitung 1 und p2 im Rückvolumen 5.In the embodiment according to 2 is in the speaker cabinet 6 a pressure compensation device in the form of a pressure equalization channel 7 introduced, over which the back volume 5 of the speaker 3 with the interior of the pipe 1 communicated. The pressure equalization channel 7 in the wall of the speaker housing 6 is sized so that in the line 1 prevailing, higher-frequency pressure fluctuations not via the pressure equalization channel 7 on the back volume 5 be transmitted. The permeability of the pressure equalization channel 7 changes with the frequency of the pressure fluctuations. Due to physical effects, a small bore is not or at least poorly permeable to high-frequency pressure fluctuations, but can be traversed by air even air pressure, for example, while the internal combustion engine is not in operation. Via the pressure equalization channel 7 Only takes place a pressure equalization with respect to the mean pressure, wherein the exchange rate between the interior of the line 1 and the back volume 5 is so dimensioned that a pressure compensation can take place only in periods which exceed a threshold, for example, are greater than one minute. The exchange rate via the pressure equalization channel 7 For example, 50 cc / min at a pressure drop of 50 mbar between p1 in the line 1 and P2 in the back volume 5 ,

Grundsätzlich kommt auch ein Druckausgleich zwischen der Leitung 1 und dem Rückvolumen 5 durch Ausbilden der Wandung des Lautsprechergehäuses 6 an der Leitung 1 als gasdurchlässiger, druckkompensierender Wandabschnitt in Betracht. Beispielsweise kann das Lautsprechergehäuse 6 in diesem Wandabschnitt so porös ausgeführt sein, dass die gewünschte Druckausgleichs- bzw. Leckrate gegeben ist. Gegenüber der Umgebung mit dem Umgebungsdruck p0 ist dagegen das Gehäuse 6 druckdicht ausgeführt.Basically, there is also a pressure equalization between the line 1 and the back volume 5 by forming the wall of the speaker housing 6 on the line 1 as gas-permeable, pressure-compensating wall section into consideration. For example, the speaker housing 6 Be performed in this wall section so porous that the desired pressure equalization or leakage rate is given. Compared to the environment with the ambient pressure p0, however, the housing 6 pressure tight.

Auch im Ausführungsbeispiel gemäß 3 ist in die Wandung des Lautsprechergehäuses 6 im Übergang zur Leitung 1 ein Druckausgleichskanal 7 eingebracht. Innerhalb des vom Lautsprechergehäuse 6 umschlossenen Rückvolumens 5 ist an den Druckausgleichskanal 7 ein Schlauch 8 angeschlossen, welcher die Funktion hat, einen akustischen Kurzschluss durch den Druckausgleichskanal 7 zu vermeiden. Je nach Auslegung kann der Druckausgleichskanal 7 einen Durchmesser von bis zu 5 mm aufweisen. Je niedriger die Arbeitsfrequenz des Aktuators ist, desto größer ist der Durchmesser des Druckausgleichskanals 7. Um bei verhältnismäßig großen Durchmessern akustische Störungen bzw. Verzerrungen durch den Druckausgleichskanal 7 zu vermeiden, wird der Schlauch 8 an der Innenseite des Druckausgleichskanals 7 befestigt, wodurch die akustischen Störungen und Verzerrungen in Richtung höherer Frequenzen verschoben werden, was jedoch weniger störend ist.Also in the embodiment according to 3 is in the wall of the speaker housing 6 in the transition to the line 1 a pressure equalization channel 7 brought in. Inside of the speaker cabinet 6 enclosed return volume 5 is to the pressure equalization channel 7 a hose 8th connected, which has the function, an acoustic short circuit through the pressure equalization channel 7 to avoid. Depending on the design, the pressure compensation channel 7 have a diameter of up to 5 mm. The lower the operating frequency of the actuator, the larger the diameter of the pressure equalization channel 7 , At relatively large diameters acoustic interference or distortion through the pressure equalization channel 7 to avoid the hose 8th on the inside of the pressure equalization channel 7 attached, whereby the acoustic noise and distortions are shifted in the direction of higher frequencies, but this is less disturbing.

In den Ausführungsbeispielen liegt der Lautsprecher 3 nahe der Einströmseite an der Leitung 1 und insbesondere stromauf eines Luftfilters, welcher in die Leitung 1 integriert ist. Grundsätzlich kommt aber auch eine Anordnung stromab des Luftfilters in Betracht.In the embodiments, the speaker is located 3 near the inflow side on the pipe 1 and in particular upstream of an air filter, which in the line 1 is integrated. In principle, however, is also an arrangement downstream of the air filter into consideration.

Über den Umfang verteilt, jedoch an gleicher axialer Position sind zweckmäßigerweise mindestens zwei Lautsprecher 3 an der Leitung 1 gleichmäßig verteilt angeordnet.Distributed over the circumference, but at the same axial position are expediently at least two speakers 3 on the line 1 arranged evenly distributed.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • EP 0542749 B1 [0002] EP 0542749 B1 [0002]

Claims (11)

Aktive Schalldämpfereinrichtung für eine Brennkraftmaschine, insbesondere im Ansaugtrakt der Brennkraftmaschine, mit mindestens einem Lautsprecher (3), dessen Lautsprechermembran (4) mit einer der Brennkraftmaschine zugeordneten, gasführenden Leitung (1) kommuniziert, dadurch gekennzeichnet, dass das der Lautsprechermembran (4) abgewandte Rückvolumen (5) des Lautsprechers (3) von einem Lautsprechergehäuse (6) umschlossen ist, das druckdicht gegenüber der Umgebung ausgebildet ist.Active silencer device for an internal combustion engine, in particular in the intake tract of the internal combustion engine, with at least one loudspeaker ( 3 ), whose loudspeaker diaphragm ( 4 ) with a gas-carrying line assigned to the internal combustion engine ( 1 ) communicates, characterized in that the loudspeaker membrane ( 4 ) remote back volume ( 5 ) of the loudspeaker ( 3 ) from a loudspeaker enclosure ( 6 ) is enclosed, which is pressure-tight with respect to the environment formed. Schalldämpfereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das vom Lautsprechergehäuse (6) umschlossene Rückvolumen (5) hermetisch gegenüber dem Inneren der gasführenden Leitung (1) abgeschlossen ist.Silencer device according to claim 1, characterized in that the loudspeaker housing ( 6 ) enclosed back volumes ( 5 ) hermetically opposite the interior of the gas-carrying line ( 1 ) is completed. Schalldämpfereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das vom Lautsprechergehäuse (6) umschlossene Rückvolumen (5) über eine Druckausgleichseinrichtung mit dem Inneren der gasführenden Leitung (1) verbunden ist.Silencer device according to claim 1, characterized in that the loudspeaker housing ( 6 ) enclosed back volumes ( 5 ) via a pressure compensation device with the interior of the gas-carrying line ( 1 ) connected is. Schalldämpfereinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckausgleichseinrichtung als Druckausgleichskanal (7) in der Wandung des Lautsprechergehäuses (6) ausgebildet ist.Silencer device according to claim 3, characterized in that the pressure compensation device as a pressure equalization channel ( 7 ) in the wall of the loudspeaker housing ( 6 ) is trained. Schalldämpfereinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser des Druckausgleichskanals (7) bis zu 5 mm beträgt.Silencer device according to claim 4, characterized in that the diameter of the pressure compensation channel ( 7 ) is up to 5 mm. Schalldämpfereinrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass an den Druckausgleichskanal (7) im Inneren des Lautsprechergehäuses (6) ein Schlauch (8) angeschlossen ist.Silencer device according to one of claims 3 to 5, characterized in that the pressure equalization channel ( 7 ) inside the loudspeaker enclosure ( 6 ) a hose ( 8th ) connected. Schalldämpfereinrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckausgleichseinrichtung als gasdurchlässiger, druckkompensierender Wandabschnitt in der Wandung des Lautsprechergehäuses (6) ausgebildet ist.Silencer device according to one of claims 3 to 6, characterized in that the pressure compensation device as a gas-permeable, pressure-compensating wall portion in the wall of the loudspeaker housing ( 6 ) is trained. Schalldämpfereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Lautsprecher (3) an der gasführenden Leitung (1) vorgesehen sind.Silencer device according to one of claims 1 to 7, characterized in that at least two loudspeakers ( 3 ) on the gas-carrying line ( 1 ) are provided. Schalldämpfereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Lautsprecher (3) unmittelbar an der Wandung der gasführenden Leitung (1) angeordnet ist.Silencer device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the loudspeaker ( 3 ) directly on the wall of the gas-carrying line ( 1 ) is arranged. Schalldämpfereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Lautsprechergehäuse (3) kalottenförmig ausgebildet ist.Silencer device according to one of claims 1 to 9, characterized in that the loudspeaker housing ( 3 ) is formed dome-shaped. Ansaugtrakt für eine Brennkraftmaschine mit einer Schalldämpfereinrichtung (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 10.Intake tract for an internal combustion engine with a silencer device ( 2 ) according to one of claims 1 to 10.
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