DE10332610A1 - Noise reduction system for use on combustion engines uses loud speaker in flow duct to cancel generated noise - Google Patents
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Abstract
Description
Technisches Gebiettechnical area
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur aktiven Beeinflussung der Geräuschemission einer Brennkraftmaschine mit einem in einem Gehäuse untergebrachten Lautsprecher, der in einem zur Brennkraftmaschine führenden Strömungskanal angeordnet ist, der durch elektronische Bauelemente angesteuert wird, um in Abstrahlrichtung der Membran ein Schallfeld zu erzeugen.The The invention relates to a device for actively influencing the noise an internal combustion engine with a speaker housed in a housing, which is arranged in a leading to the internal combustion engine flow channel, which is driven by electronic components, in the emission direction the membrane to produce a sound field.
Zur Dämmung der Geräuschemission eines Kraftfahrzeuges werden schallabsorbierende Materialien verwendet, die den Fahrgastraum gegenüber dem Motor isolieren.to insulation the noise emission of a motor vehicle, sound absorbing materials are used the passenger compartment opposite the Isolate the engine.
Da ein erheblicher Anteil der Geräusche eines Kraftfahrzeugmotors über das Ansaugsystem des Motors nach außen gelangt, sind auch Konzepte zur Geräuschunterdrückung bekannt, die im Strömungskanal des Ansaugsystems ansetzen, und mittels Expansionskammern oder Helmholtz-Resonatoren die Geräuschpegel dämmen.There a significant amount of noise a motor vehicle engine via the intake system of the engine comes to the outside, are also concepts for Noise cancellation known, the in the flow channel attach the intake system, and by means of expansion chambers or Helmholtz resonators the noise level insulate.
Darüber hinaus sind neben diesen passiv wirkenden Maßnahmen aktive Systeme bekannt, die darauf abzielen, im Ansaugrohr des Motors dem Schallfeld ein künstlich erzeugtes Schallfeld zu überlagern, um auf diese Weise eine Absenkung des Geräuschpegels zu erreichen.Furthermore In addition to these passive-acting measures, active systems are known, which aim at the sound field in the intake manifold of the engine artificially superimpose generated sound field, to achieve in this way a reduction in the noise level.
Ein
derartiges System ist beispielsweise aus der
Im Gegensatz zu dieser Geräuschabsenkung kann es aber auch gewünscht sein, die Geräuschemission eines Kraftfahrzeugmotors so zu beeinflussen, dass die ausgesendeten Geräusche einem vorgegebenen Klangbild möglichst nahe kommen. Beispielsweise kann bei einem KfZ der Wunsch bestehen, das für einen bestimmten Typ eines Motors charakteristische Motorgeräusch stärker hervorzuheben. Darüber hinaus ist denkbar, die Geräuschemission eines Kleinwagens so zu beeinflussen, dass dieser dem Sound eines Sportwagens ähnlich wird.in the Contrary to this noise reduction but it can also be desired be the noise emission a motor vehicle engine to influence so that the emitted Sounds a given sound picture as possible to come close. For example, in a motor vehicle, there may be a desire that for To emphasize a specific type of engine characteristic engine noise stronger. About that In addition, the noise emission is conceivable of a small car to influence so that this the sound of a Sports car similar becomes.
Für eine wirkungsvolle Beeinflussung der Geräuschemission eines KfZ-Motors ist je nach Zielsetzung und Motortyp im Strömungskanal eine Lautsprecheransteuerleistung von etwa 10 bis 50 Watt erforderlich. Die Lautsprecheransteuerung erfolgt durch eine Steuerelektronik, die bei einem Kraftfahrzeug rauen Betriebsbedingungen ausgesetzt ist und vor mechanischen Einwirkungen und Feuchtigkeit geschützt werden muss. Ein schützendes Gehäuse, das meist aus Kostengründen aus Kunststoff hergestellt ist, wirft das Problem auf, die Verlustwärme aus dem Innenraum nach außen abzuführen. Die Zuverlässigkeit von elektronischen Bauteilen ist direkt mit der Erwärmung der Bauelemente verknüpft.For an effective Influencing the noise emission a motor vehicle engine is depending on the objective and engine type in the flow channel a speaker drive power of about 10 to 50 watts required. The speaker control is done by a control electronics, the exposed in a motor vehicle harsh operating conditions is protected from mechanical effects and moisture got to. A protective one Housing, the mostly for cost reasons Made of plastic, the problem raises the heat loss from the Interior to the outside dissipate. The reliability of electronic components is directly related to the warming of the Components linked.
Darstellung der Erfindungpresentation the invention
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Vorrichtung zur aktiven Beeinflussung der Geräuschemission einer Brennkraftmaschine anzugeben, die eine hohe Zuverlässigkeit aufweist, die kostengünstig herstellbar ist und im Strömungskanal dem Strömungsmedium einen möglichst geringen hydrostatischen Strömungswiderstand entgegen setzt.Of the The present invention is based on the object, a device for actively influencing the noise emission of an internal combustion engine specify a high reliability that has cost-effective can be produced and in the flow channel the flow medium the lowest possible hydrostatic flow resistance opposes.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch die Merkmale des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand von abhängigen Ansprüchen.The solution The object is achieved by the features of claim 1. Advantageous Embodiments are the subject of dependent claims.
Erfindungsgemäß sind die elektronischen Bauelemente zur Ansteuerung des Lautsprechers im Lautsprechergehäuses angeordnet, wobei zumindest ein zu kühlendes Bauelement wärmeleitend mit einem Wärmeleitteil verbunden ist, das sich durch eine Ausnehmung im Gehäuse des Lautsprechers in den Strömungskanal erstreckt. Durch die Anordnung der Bauelemente im Gehäuse ist die Steuerschaltung vor Umwelteinflüssen geschützt. Die bei Betrieb anfallende Verlustleistung führt ein Wärmeleitteil aus dem Innenraum in den Strömungskanal, wo sie durch das vorbeiströmende Medium abgeleitet wird. Durch die Wärmeabfuhr verringert sich die Betriebstemperatur der elektrischen Baukomponenten und damit deren Ausfallrate. Es können mehrere getrennte Kühlkörper vorgesehen sein. Ein separates Gehäuse für die Steuerelektronik entfällt. Da die elektrischen Verbindungsleitungen zwischen Steuerelektronik und Lautsprecher im Innenraum des Lautsprechergehäuses verlaufen, entfallen für diese Leitungen die sonst erforderlichen Gehäusedurchführungen.According to the invention arranged electronic components for controlling the speaker in the speaker housing where at least one to be cooled Component thermally conductive with a heat conducting part is connected through a recess in the housing of the Speaker in the flow channel extends. By the arrangement of the components in the housing is the control circuit protected from environmental influences. The incurred during operation Power loss leads a heat conducting part from the interior into the flow channel, where they pass by Medium is derived. Due to the heat dissipation reduces the Operating temperature of the electrical components and thus their Failure rate. It can several separate heatsink provided be. A separate housing for the control electronics eliminated. As the electrical connection lines between control electronics and speakers in the interior of the speaker housing, accounted for these lines the otherwise required housing feedthroughs.
Eine besonders effiziente Wärmeabfuhr lässt sich durch ein Wärmeleitteil mit Kühlrippen erreichen, deren Längserstreckung in Richtung einer Mittelachse des Strömungskanals liegen.A particularly efficient heat dissipation can be achieved by a heat-conducting part with cooling fins whose longitudinal extent in the direction of a central axis se of the flow channel lie.
Es ist wünschenswert, wenn die Kühlrippen im Strömungskanal der Strömung einen geringen hydrostatischen Widerstand entgegensetzen. Strömungstechnisch günstig ist beispielsweise ein Profil, das eine Querschnittsfläche in Form einer Ellipse aufweist.It is desirable when the cooling fins in the flow channel the flow to oppose a low hydrostatic resistance. fluidically Cheap For example, a profile that has a cross-sectional area in shape having an ellipse.
Es ist konstruktiv vorteilhaft, wenn der Lautsprecher im Saugrohr konzentrisch zu einer Mittelachse angeordnet ist. Die Längsrippen können bis zur Innenwand des Strömungskanals geführt sein. Sie dienen dann neben der Wärmeabfuhr auch als Stützvorrichtung.It is structurally advantageous if the speaker in the suction tube concentric is arranged to a central axis. The longitudinal ribs can reach the inner wall of the flow channel guided be. They then serve in addition to the heat dissipation as a support device.
Mit Vorteil sind die elektronischen Bauelemente auf einer Bauteilleiterplatte befestigt, die sich in Richtung der Mittelachse erstreckt.With Advantage are the electronic components on a component circuit board attached, which extends in the direction of the central axis.
Es empfiehlt sich, wenn das Wärmeleitteil in ein scheibenförmiges Grundteil fortgesetzt ist, das am Polkern des Lautsprechers befestigt ist. Durch diese Konstruktion entsteht einerseits eine Halterung für die Leiterplatte. Gleichzeitig werden Wärmeverluste, die in der Tauchspule des Lautsprechers anfallen, vom Polkern in den Strömungskanal abgeleitet.It is recommended if the heat conducting part in a disc-shaped Base is continued, attached to the pole core of the speaker is. This construction creates on the one hand a holder for the circuit board. At the same time, heat losses, arising in the voice coil of the speaker, from the pole core in the flow channel derived.
Wenn die Membran im Saugrohr eines Luftansaugsystems einer Brennkraftmaschine in unmittelbarer Nähe der Eintrittsöffnung liegt, lässt sich die Geräuschabstrahlung besonders effizient beeinflussen.If the membrane in the intake manifold of an air intake system of an internal combustion engine close the entrance opening lies, lets the noise emission particularly efficient influence.
Es ist strömungstechnisch günstig, wenn das Gehäuse parabelförmig ausgebildet ist und eine Außenfläche des Gehäuses mit einer Innenfläche des Saugrohrs einen Ringspalt begrenzt.It is fluidic Cheap, if the case parabolically is formed and an outer surface of the housing with an inner surface of the suction tube limits an annular gap.
Ein Saugrohr, das im Mündungsbereich glockenförmig erweitert ist, hat sich hinsichtlich der Effizienz der Geräuschbeeinflussung als besonders vorteilhaft erwiesen.One Suction tube in the mouth area bell-shaped has expanded, in terms of efficiency of noise control proved to be particularly advantageous.
Um den Innenraum gegen eindringende Feuchtigkeit und Staub zu schützen, ist an einem zum Lautsprecher hin liegenden Gehäuserand eine Dichtung vorgesehen. In zusammengebautem Zustand von Gehäuse und Lautsprecher kommt die Dichtung mit einer gehäuseseitigen Ringfläche des Lautsprechers zur Anlage und dichtet den Innenraum gegenüber dem Strömungskanal. Die Dichtung kann beispielsweise aus einem O-Ring, der in einer Nut am Gehäuserand untergebracht ist, bestehen.Around Protecting the interior against the ingress of moisture and dust is provided on a housing edge lying to the speaker a seal. Comes in assembled condition of housing and speaker the seal with a housing side ring surface of the speaker to the system and seals the interior opposite the Flow channel. For example, the seal can be made from an O-ring that fits in a Groove on the edge of the case is housed.
Für die Mikrofonhalterung hat sich eine korbförmige Trägerstruktur als vorteilhaft erwiesen bei der die Verbindungskabel zur Steuerelektronik in einer Kabelführung eines Tragarms geführt sind.For the microphone holder has a basket-shaped support structure proved to be advantageous in the connection cable to the control electronics in a cable guide led a support arm are.
Zwischen dem Wärmeleitteil und der Innenfläche des Lautsprechergehäuses ist zweckmäßig ein Dichtmittel, beispielsweise eine plastische Dichtmasse oder ein Gummiring vorgesehen, um den Bereich der Ausnehmung gegenüber dem Außenraum zu dichten.Between the heat conducting part and the inner surface of the speaker housing is appropriate one Sealant, such as a plastic sealant or a Rubber ring provided to the area of the recess opposite to the Outdoor space too tight.
Hinsichtlich der Herstellung ist es günstig, wenn das Gehäuse und das Saugrohr einteilig als Spritzgussteil aus polymerem Werkstoff hergestellt ist.Regarding The production is favorable if the housing and the suction tube in one piece as an injection molded part of polymeric material is made.
Kurzbeschreibung der ZeichnungSummary the drawing
Die Erfindung wird nachfolgend in beispielhafter Weise unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren erläutert. Es zeigt:The Invention will now be described by way of example with reference to FIG on the attached figures explained. It shows:
Ausführung der ErfindungEmbodiment of the invention
In
den
Die
Um
bei Betrieb der Brennkraftmaschine auftretende Geräusche zu
beeinflussen, wir in der Abstrahlrichtung AR durch Anregung der
Membran
Die
Ansteuerung der Membran
Die
Der
Rand
Das
Mikrofon
In
den
Claims (17)
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DE10332610A DE10332610A1 (en) | 2003-07-17 | 2003-07-17 | Noise reduction system for use on combustion engines uses loud speaker in flow duct to cancel generated noise |
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|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |