DE10317224A1 - Device for reducing noise emissions - Google Patents

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Abstract

Vorrichtung zur Reduzierung von Schallemissionen eines Luftführungsrohres (1) einer Brennkraftmaschine, das einen Luftsammeltrakt und einen Lader der Brennkraftmaschine druckseitig des Laders zumindest abschnittsweise gasführend verbindet und an seinem Umfang zumindest eine Öffnung (2, 2') aufweist, die von einem Gehäuse (3) ummantelt ist, wobei das Gehäuse (3) ein flexibler Faltenbalg ist. DOLLAR A Durch die vorgeschlagene Ausgestaltung wird die Eigenschaft der Schallemissionsreduzierung mit einem Bewegungsausgleich zwischen Brennkraftmaschine und einem karosseriefesten Bauteil erzielt.Device for reducing sound emissions of an air guide pipe (1) of an internal combustion engine, which connects an air collection tract and a charger of the internal combustion engine in a gas-conducting manner at least in sections on the pressure side of the charger and has at least one opening (2, 2 ') on its circumference, which is separated from a housing (3) is encased, the housing (3) being a flexible bellows. DOLLAR A The proposed design achieves the property of reducing noise emissions with a movement compensation between the internal combustion engine and a component fixed to the body.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Reduzierung von Schallemissionen gemäß dem Merkmal im Oberbegriff des Patentanspruches 1.The The invention relates to a device for reducing noise emissions according to the characteristic in the preamble of claim 1.

Sie geht von der noch nicht veröffentlichten deutschen Patentanmeldung DE 102 26 985 A1 aus. In dieser ist ein Luftansaugrohr für eine Brennkraftmaschine vorgeschlagen, das an seinem Umfang Öffnungen aufweist. Diese Öffnungen sind wiederum gegenüber der Umwelt von einem um das Luftansaugrohr angeordneten Gehäuse verschlossen. Die Öffnungen in Verbindung mit dem Volumen des Gehäuses bilden eine Absorptionskammer. Durch diese Anordnung ist es möglich, Schallemissionen, die im Luftansaugrohr erzeugt werden, wirksam zu dämpfen. Die Gehäuse werden mittels eines Innenhochdruckumformverfahrens aus Metall gefertigt und ortsfest mit dem Luftansaugrohr verbunden. Mit Hilfe des Innenhochdruckumformens ist es möglich Gehäuse herzustellen, die auf gekrümmten Luftansaugrohren anbringbar sind.It is based on the as yet unpublished German patent application DE 102 26 985 A1 out. In this an air intake pipe for an internal combustion engine is proposed which has openings on its circumference. These openings are in turn closed off from the environment by a housing arranged around the air intake pipe. The openings in connection with the volume of the housing form an absorption chamber. With this arrangement, it is possible to effectively dampen noise emissions generated in the air intake pipe. The housings are made of metal using an internal high-pressure forming process and are connected to the air intake pipe in a stationary manner. With the help of hydroforming, it is possible to manufacture housings that can be attached to curved air intake pipes.

Nachteilig an der beschriebenen Ausgestaltung ist es, dass eventuell auftretende Relativbewegungen zwischen dem Luftsammeltrakt der Brennkraftmaschine und einem, die Ansaugluft liefernden Bauteil, durch zusätzliche Entkopplungsmaßnahmen entkoppelt werden müssen. Dies gilt auch für aufgeladene Brennkraftmaschinen, bei denen nach einer Ladepumpe die aufgeheizte Ansaugluft in einem Ladeluftkühler abgekühlt werden muss, bevor sie der Brennkraftmaschine zugeführt wird. Üblicherweise sind derartige Ladeluftkühler ortsfest zur Karosserie des Kraftfahrzeuges angeordnet, während der Luftsammeltrakt ortsfest zur Brennkraftmaschine ist.adversely What is important about the described configuration is that it may occur Relative movements between the air collecting tract of the internal combustion engine and a component that supplies the intake air by additional Decoupling measures decoupled Need to become. This also applies to supercharged internal combustion engines, in which after a charge pump The heated intake air must be cooled in an intercooler before it can be used in the internal combustion engine supplied becomes. Usually are such intercoolers arranged stationary to the body of the motor vehicle, during the Air collecting tract is stationary to the internal combustion engine.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine gattungsgemäße Vorrichtung zur Reduzierung von Schallemissionen aufzuzeigen, mit der es möglich ist Relativbewegungen zwischen dem Ansaugtrakt einer Brennkraftmaschine und zur Karosserie ortsfesten Bauteilen auszugleichen.task The present invention is a generic device to demonstrate the reduction of noise emissions with which it is possible Relative movements between the intake tract of an internal combustion engine and to compensate for the stationary components.

Diese Aufgabe ist durch das Merkmal im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 gelöst.This Task is by the feature in the characterizing part of the claim 1 solved.

In vorteilhafter Weise ist das Gehäuse ein flexibler Faltenbalg. Durch diese Ausgestaltung wird das Gehäuse einerseits mit dem Luftansaugrohr und andererseits mit einem karosseriefesten, luftzuführenden Bauteil verbunden. Somit dient ein Abschnitt des Gehäuses zur Reduzierung der Schallemission, während der andere Abschnitt des Gehäuses als flexible Verbindung zwischen einem zur Brennkraftmaschine ortsfesten Luftsammeltrakt und einem zur Karosserie ortsfesten, luftführenden Bauelement dient.In the housing is advantageous a flexible bellows. This configuration makes the housing one hand with the air intake pipe and on the other hand with a body-fixed, air-supplying Component connected. Thus, a portion of the housing is used Reduction of noise emissions while the other section of the housing as a flexible connection between a fixed to the internal combustion engine Air collecting tract and an air duct that is fixed to the body Component serves.

Damit keine Fehlluft ausgeblasen wird, ist das Gehäuse gemäß Patentanspruch 2 sowohl gegenüber dem gasführenden Rohr, als auch dem gasführenden Bauelement gasdicht verschlossen.In order to no incorrect air is blown out, the housing according to claim 2 is both against the gas-bearing Pipe, as well as the gas-carrying Component sealed gastight.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann der Luftsammeltrakt gemäß Patentanspruch 3 direkt mit der Druckseite des Laders oder eines Ladeluftkühlers verbunden werden.With the device according to the invention can the air collecting tract according to claim 3 directly connected to the pressure side of the charger or an intercooler become.

Eine Ausgestaltung gemäß der Patentansprüche 4 bis 6 stellt sicher, dass die Öffnungen immer im Bereich eines ausgebuchteten Bereichs des Gehäuses angeordnet sind. Für den Fall, dass mehrere Öffnungen in Strömungsrichtung hintereinander angeordnet sind, können diese in unterschiedliche Kammern, d. h. in verschiedenen Falten des Gehäuses, münden. Da die eingeschnürten Bereiche, durch Stabilisierungselemente, hier Drahtringe, fest auf das Luftansaugrohr gedrückt werden, entstehen einzelne, separate, voneinander unabhängige und akustisch entkoppelte Resonatorkammern. Ferner dienen die Stabilisierungselemente der zusätzlichen Befestigung des Gehäuses auf dem Luftansaugrohr.A Design according to claims 4 to 6 ensures that the openings always arranged in the area of a bulged area of the housing are. For the case that multiple openings in the direction of flow are arranged one behind the other, they can be in different chambers, d. H. in different folds of the housing. Because the constricted areas, by means of stabilizing elements, here wire rings, firmly on the air intake pipe depressed single, separate, independent and acoustic decoupled resonator chambers. The stabilizing elements also serve the additional Fastening the housing on the air intake pipe.

Gemäß Patentanspruch 7 und 8 erstrecken sich die ausgebuchteten und die eingeschnürten Bereiche radial um das Luftansaugrohr. Einem, bzw. jedem ausgebuchteten Bereich können mehrere Öffnungen zugeordnet sein. Durch diese Anordnung ist einerseits eine optimale Schwingungsisolierung zwischen dem zur Brennkraftmaschine ortsfesten Bauteil und dem zur Karosserie ortsfesten Bauteil gewährleistet, während gleichzeitig die Öffnungen im Luftansaugrohr über den gesamten Umfang verteilt werden können.According to claim 7 and 8 extend the bulged and the constricted areas radially around the air intake pipe. One or each booked area can multiple openings be assigned. This arrangement is optimal on the one hand Vibration isolation between the stationary to the internal combustion engine Component and the component that is stationary with respect to the body, while the openings at the same time in the air intake pipe the entire scope can be distributed.

Über die Anzahl der Bohrungen, deren Öffnungsquerschnitt in Verbindung mit dem Volumen der einzelnen ausgebuchteten Bereiche wird gemäß Patentanspruch 9 eine Resonatorkammer gebildet, deren Dämpfungsfrequenzband von den zuvor genannten Parametern abhängig ist. Durch eine Abstimmung der Parameter (Anzahl der Öffnungen in Verbindung mit deren Querschnittsfläche und Volumen der ausgebuchteten Bereiche) wird die bestmögliche akustische Reduzierung der Schallemission erzielt.About the Number of holes whose cross section in connection with the volume of the individual booked areas is according to claim 9 a resonator chamber formed, the damping frequency band of the previously mentioned parameters dependent is. By coordinating the parameters (number of openings in connection with their cross-sectional area and volume of the bulged Areas) will be the best possible acoustic reduction of noise emissions achieved.

Im Folgenden ist die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispieles in einer einzigen Figur näher erläutert.in the The invention is based on a preferred embodiment closer in a single figure explained.

1 zeigt die Aufsicht auf eine Schnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Reduzierung von Schallemissionen. Es ist ein Abschnitt eines Luftansaugrohres 1 dargestellt, welches an einem Ende radial an seinem Außenumfang Öffnungen 2, 2' aufweist. Die Öffnungen 2, 2' sind in drei radialen Umfangsabschnitten getrennt voneinander angeordnet. Die einzelnen Umfangsabschnitte werden jeweils durch eine radial das Luftansaugrohr 1 umschließende Rille 6, 6' voneinander getrennt. Radial um das mit Bohrungen 2, 2' versehene Ende des Luftansaugrohrs 1 ist ein Gehäuse 3, ein rohrförmiger Faltenbalg, angeordnet. Das Gehäuse 3 weist ausgebuchtete Bereiche 3a, 3a' sowie eingeschnürte Bereiche 3b, 3b' auf. Die eingeschnürten Bereiche 3b, 3b' und die ausgebuchteten Bereiche 3a, 3a' erstrecken sich radial um den Umfang des Luftansaugrohrs 1. Die eingeschnürten Bereiche 3b, 3b' liegen in den Rillen 6, 6' auf. Ein Ende des Gehäuses 3, das einen Bereich des Luftansaugrohrs 1 umschließt, ist mit einem Verschlusselement 7, eine Schelle, um das Luftansaugrohr 1 gasdicht befestigt. Jeder eingeschnürte Bereich 3b, 3b' wird von einem Stabilisierungselement 4, 4', je ein Drahtring, in der jeweils korrespondieren Rille 6, 6' gehalten. Das Gehäuse 3 bildet eine Verlängerung des Luftansaugrohres 1. Die Verlängerung ist mit einem weiteren Verschlusselement 7' an einem weiteren gasführenden Bauteil 5 befestigt. Auch dieses Verschlusselement 7' ist eine handelsübliche Schelle. Während das Luftansaugrohr 1 brennkraftmaschinenfest ist, ist das gasführende Bauelement 5 karosseriefest angeordnet. Im Ausführungsbeispiel ist das gasführende Bauelement 5 ein Flansch eines Ladeluftkühlers, jedoch kann es auch ein Laderflansch oder sonstiges gasführende Bauteil sein. Auch eine umgekehrte Befestigung bezüglich der Karosserie und der Brennkraftmaschine ist möglich. 1 shows the top view of a sectional view of a device according to the invention for reducing noise emissions. It is a section of an air intake pipe 1 shown, which has openings at one end radially on its outer circumference 2 . 2 ' having. The openings 2 . 2 ' are separated from each other in three radial peripheral sections arranged. The individual peripheral sections are each radially through the air intake pipe 1 enclosing groove 6 . 6 ' separated from each other. Radially around that with holes 2 . 2 ' provided end of the air intake pipe 1 is a housing 3 , a tubular bellows, arranged. The housing 3 shows bulged areas 3a . 3a ' as well as constricted areas 3b . 3b ' on. The constricted areas 3b . 3b ' and the fully booked areas 3a . 3a ' extend radially around the circumference of the air intake pipe 1 , The constricted areas 3b . 3b ' are in the grooves 6 . 6 ' on. One end of the case 3 that an area of the air intake pipe 1 encloses, is with a closure element 7 , a clamp around the air intake pipe 1 attached gastight. Any constricted area 3b . 3b ' is from a stabilizing element 4 . 4 ' , one wire ring each, in the corresponding groove 6 . 6 ' held. The housing 3 forms an extension of the air intake pipe 1 , The extension is with another closure element 7 ' on another gas-carrying component 5 attached. This closure element too 7 ' is a standard clamp. While the air intake pipe 1 the gas-carrying component is internal combustion engine-proof 5 arranged fixed to the body. In the exemplary embodiment, the gas-carrying component is 5 a flange of a charge air cooler, but it can also be a charger flange or other gas-carrying component. Reverse fastening with respect to the body and the internal combustion engine is also possible.

Beim Betrieb der Brennkraftmaschine führt diese Relativbewegungen gegenüber der Karosserie aus. Derartige Relativbewegungen werden von dem Gehäuse 3 durch flexible Verformung der Faltenbälge aufgefangen, so dass keine Beschädigung zwischen einem brennkraftmaschinenfesten Bauelement, wie z. B. dem Luftansaugrohr 1 und einem karosseriefesten Bauelement, wie. z. B. dem Ladeluftkühler, auftreten können. Gleichzeitig dient das Gehäuse 3 als schallabsorbierendes Gehäuse, mit dem Luftansauggeräusche, sowie Geräusche beispielsweise eines Laders, wirkungsvoll gedämpft werden können. Die ausgebuchteten Bereiche 3a, 3a' bilden in Verbindung mit den Öffnungen 2, 2' Resonatorkammern, die frequenzmäßig auf den Frequenzbereich der Schallemission, beispielsweise durch Veränderung von Größe und Anzahl der Öffnungen 2, 2', abgestimmt werden können. Somit erfüllt das Gehäuse 3 die Doppelfunktion der Schalldämpfung einerseits sowie der Schwingungsisolierung andererseits.When the internal combustion engine is operating, this carries out relative movements with respect to the body. Such relative movements are caused by the housing 3 caught by flexible deformation of the bellows, so that no damage between an engine-fixed component, such as. B. the air intake pipe 1 and a body-fixed component, such as. z. B. the intercooler can occur. At the same time, the housing serves 3 as a sound-absorbing housing, with which air intake noises, as well as noises, for example of a charger, can be effectively damped. The fully booked areas 3a . 3a ' form in connection with the openings 2 . 2 ' Resonator chambers that frequency in the frequency range of sound emission, for example by changing the size and number of openings 2 . 2 ' , can be coordinated. The housing thus fulfills 3 the dual function of sound absorption on the one hand and vibration isolation on the other.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Gehäuse 3 ein polymerbasierter Faltenbalg, jedoch können auch andere flexible Baustoffe, wie beispielsweise Silikone oder Gummi, zum Einsatz kommen. Die Verschlusselemente 7, 7' sind Kabelschellen, statt derer auch Klemmen anderer Art eingesetzt werden können.In the present embodiment, the housing 3 a polymer-based bellows, but other flexible building materials, such as silicone or rubber, can also be used. The closure elements 7 . 7 ' are cable clamps, instead of which other types of clamps can be used.

Anstelle der Drahtringe als Stabilisierungselemente 4, 4' könnten auch textile Fasern eingesetzt werden.Instead of the wire rings as stabilizing elements 4 . 4 ' textile fibers could also be used.

11
Luftansaugrohrair intake pipe
2, 2'2, 2 '
Öffnungopening
33
Gehäusecasing
3a, 3a'3a, 3a '
ausgebuchteter Bereichout book Teter Area
3b, 3b'3b, 3b '
eingeschnürter Bereichconstricted area
4, 4'4, 4 '
Stabilisierungselementstabilizing element
55
Gasführendes Bauelementgas-conducting module
6, 6'6 6 '
Rillengrooves
7, 7'7, 7 '
Verschlusselementclosure element

Claims (9)

Vorrichtung zur Reduzierung von Schallemissionen eines Luftführungsrohres (1) einer Brennkraftmaschine, das einen Luftsammeltrakt und einen Lader der Brennkraftmaschine druckseitig des Laders zumindest abschnittsweise gasführend verbindet und an seinem Umfang zumindest eine Öffnung (2, 2') aufweist, die von einem Gehäuse (3) ummantelt ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (3) ein flexibler Faltenbalg ist.Device for reducing noise emissions from an air duct ( 1 ) an internal combustion engine, which connects an air collecting tract and a charger of the internal combustion engine at least in sections in a gas-carrying manner on the pressure side of the charger and at least one opening on its circumference ( 2 . 2 ' ) from a housing ( 3 ) is encased, characterized in that the housing ( 3 ) is a flexible bellows. Vorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (3) einerseits gegenüber dem Luftansaugrohr (1) und andererseits gegenüber einem luftführenden Bauelement (5) gasdicht verschlossen ist.Device according to claim 1, characterized in that the housing ( 3 ) on the one hand opposite the air intake pipe ( 1 ) and on the other hand compared to an air-guiding component ( 5 ) is sealed gas-tight. Vorrichtung nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das gasführende Bauelement (5) der Lader oder ein Ladeluftkühler ist.Device according to claim 2, characterized in that the gas-carrying component ( 5 ) is the charger or an intercooler. Vorrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 3, wobei das Gehäuse (3) zumindest einen ausgebuchteten (3a, 3a') und einen eingeschnürten Bereich (3b, 3b') aufweist, der mit einer Außenfläche des Luftansaugrohres (1) in Kontakt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung (2, 2') in einem ausgebuchteten Bereich (3a, 3a') angeordnet ist.Device according to one of the claims 1 to 3 , the housing ( 3 ) at least one fully booked ( 3a . 3a ' ) and a constricted area ( 3b . 3b ' ) having an outer surface of the air intake pipe ( 1 ) is in contact, characterized in that the opening ( 2 . 2 ' ) in a fully booked area ( 3a . 3a ' ) is arranged. Vorrichtung nach Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein eingeschnürter Bereich (3b, 3b') von einem Stabilisierungselement (4, 4') auf die Außenfläche des Luftansaugrohres (1) gedrückt ist.Device according to claim 4, characterized in that at least one constricted area ( 3b . 3b ' ) from a stabilizing element ( 4 . 4 ' ) on the outer surface of the air intake pipe ( 1 ) is pressed. Vorrichtung nach Patentanspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Stabilisierungselement (4, 4') ein Drahtring ist.Device according to claim 5, characterized in that the stabilizing element ( 4 . 4 ' ) is a wire ring. Vorrichtung nach einem der Patentansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass sich der ausgebuchtete (3a, 3a') und der eingeschnürte Bereich (3b, 3b') radial um das Luftansaugrohr (1) erstrecken.Device according to one of the claims 4 to 6 , characterized in that the fully booked ( 3a . 3a ' ) and the constricted area ( 3b . 3b ' ) radially around the air intake pipe ( 1 ) extend CKEN. Vorrichtung nach einem der Patentansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass einem ausgebuchteten Bereich (3a, 3a') mehrere Öffnungen (2, 2') zugeordnet sind.Device according to one of the claims 4 to 7 , characterized in that a bulged area ( 3a . 3a ' ) multiple openings ( 2 . 2 ' ) assigned. Vorrichtung nach einem der Patentansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der ausgebuchtete Bereich (3a, 3a') eine Resonatorkammer ist.Device according to one of the claims 4 to 8th , characterized in that the bulged area ( 3a . 3a ' ) is a resonator chamber.
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