DE19543495A1 - Device for insulating noise absorbing elements - Google Patents

Device for insulating noise absorbing elements

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DE19543495A1
DE19543495A1 DE19543495A DE19543495A DE19543495A1 DE 19543495 A1 DE19543495 A1 DE 19543495A1 DE 19543495 A DE19543495 A DE 19543495A DE 19543495 A DE19543495 A DE 19543495A DE 19543495 A1 DE19543495 A1 DE 19543495A1
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Rolf Fueser
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Mann and Hummel GmbH
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Filterwerk Mann and Hummel GmbH
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B77/00—Component parts, details or accessories, not otherwise provided for
    • F02B77/11—Thermal or acoustic insulation
    • F02B77/13—Acoustic insulation

Abstract

Described is an acoustic-insulation device using sound-absorbing elements, in particular for internal-combustion engines. The invention calls for the engine to be surrounded by an enclosure fitted with sound-absorbing elements. Labyrinth-forming elements are also fitted. In addition, absorption material of varying thickness is fitted along the path travelled by the sound.

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Dämmung von geräuschabsorbierenden Elementen nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.The invention relates to a device for insulating noise-absorbing elements according to the preamble of the main claim.

Aus der DE 28 19 657 ist eine Einrichtung zum Schalldämmen eines Motors bekannt. Diese Einrichtung besteht aus einer Kapsel mit schallenergieverzehrendem Material. Zur Zuführung von Luft ist ein Luftführungskanal vorgesehen. Dieser ist ebenfalls mit schallenergieverzehrendem Material ausgerüstet. Zusätzlich sind in dem Luftzuführkanal Stege aus dem Material vorgesehen. Auch diese sollen das nach außen dringende Geräuschniveau ab senken.DE 28 19 657 discloses a device for soundproofing an engine. This The device consists of a capsule with sound-absorbing material. For feeding an air duct is provided for air. This is also with sound-absorbing material. In addition, are in the air supply duct Bridges made of the material provided. These are also supposed to be the most urgent Lower noise level.

Ein Nachteil dieser Einrichtung besteht darin, daß sehr viel geräuschabsorbierendes Material erforderlich ist, welches damit einen erheblichen Bauraum beansprucht. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur Dämmung von geräuschabsorbierenden Elementen zu schaffen, welche sehr kompakt ist und gleichzeitig eine wirksame Dämmung des erzeugten Geräuschs ermöglicht.A disadvantage of this device is that a lot of noise absorbing material is required, which thus requires a considerable amount of space. The invention is the Task based on a device for insulating noise-absorbing elements create which is very compact and at the same time an effective insulation of the generated Allows noise.

Diese Aufgabe wird ausgehend von dem Oberbegriff des Hauptanspruchs durch dessen kennzeichnenden Merkmale gelöst.This task is based on the preamble of the main claim characteristic features solved.

Der wesentliche Vorteil der Erfindung liegt darin, daß die Kapselung aus einer Kombination zwischen Absorptionsschalldämpfung und Reflexionsschalldämpfung besteht. Hierdurch lassen sich unnötige Materialansammlungen vermeiden und die Schalldämmung in optimaler Weise auf das Schallprofil anpassen.The main advantage of the invention is that the encapsulation from a combination between absorption sound absorption and reflection sound absorption. Let her through avoid unnecessary material accumulation and the sound insulation in an optimal way adapt to the sound profile.

Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung sind die Austrittsspalte zwischen den geräuschabsorbierenden Elementen und der Kapselung als akustischer Hals ausgestaltet. Dieses Schallreduktionsverfahren hat den Vorteil, daß ein bautechnisch geringer Aufwand erforderlich ist.According to one embodiment of the invention, the outlet gaps between the noise-absorbing elements and the encapsulation designed as an acoustic neck. This The sound reduction method has the advantage that a structurally low effort is required is.

Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, die Luftzuführkanäle und/oder Luftabführkanäle mit Absorptionseigenschaften aufweisenden Material auszukleiden. Sofern es sich um ein Material mit hohen Dämmeigenschaften handelt, läßt sich auch hier eine platzsparende Bauweise erzielen.Another embodiment provides that the air supply ducts and / or air discharge ducts are included Lining material having absorption properties. Unless it's a material  deals with high insulation properties, can also be a space-saving design achieve.

Die Erfindung beschreibt auch ein Verfahren zur Ermittlung der Geräuschabsorption. Auch dieses dient zum Reduzieren der Absorption mit möglichst einfachen und volumensparenden Mitteln. Bei diesem Verfahren wird das geräuschabsorbierende Element nach Art einer Attrappe ausgebildet, abgekapselt und mit weißem Rauschen beaufschlagt. Auf der gegenüberliegenden Seite der Kapsel sind Schallsensoren, z. B. Mikrophone angeordnet, die den durch die Kapsel hindurchtretenden Restschall erfassen. Durch dieses Verfahren läßt sich die Anpassung der Kapsel an das geräuschabsorbierende Element optimieren.The invention also describes a method for determining noise absorption. Also this serves to reduce the absorption with the simplest possible and volume-saving Means. In this method, the noise absorbing element is made in the manner of a Dummy formed, encapsulated and exposed to white noise. On the opposite side of the capsule are sound sensors, e.g. B. arranged microphones detect the residual sound passing through the capsule. This method can be used optimize the adaptation of the capsule to the noise-absorbing element.

Eine Ausgestaltung des Verfahrens sieht vor, die Übertragungseigenschaften der Kapsel durch Erzeugung von Quellensignalen bestimmter Frequenzen an bestimmten Emissionsorten zu ermitteln. Diese Übertragungseigenschaften lassen sich durch einen Summenvektor des Geräuschsignals am Empfängerort berechnen.One embodiment of the method provides for the transmission properties of the capsule to be achieved Generation of source signals of certain frequencies at certain emission locations determine. These transfer properties can be determined by a sum vector of the Calculate the noise signal at the receiver location.

Diese und weitere Merkmale von bevorzugten Weiterbildungen der Erfindung gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und den Zeichnungen hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei der Ausführungsform der Erfindung und auf anderen Gebieten verwirklicht sein und vorteilhafte sowie für sich schutzfähige Ausführungen darstellen können, für die hier Schutz beansprucht wird.These and other features of preferred developments of the invention go beyond the claims also from the description and the drawings, the individual Features each individually or in groups in the form of sub-combinations in the Embodiment of the invention and in other fields can be realized and advantageous as well as representable protective versions for which protection is claimed here becomes.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigtThe invention is explained in more detail below on the basis of exemplary embodiments. It shows

Fig. 1 ein Schema zur Ermittlung der Geräuschemission, Fig. 1 shows a diagram for the determination of the noise emission,

Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Verfahrens zur Optimierung der Geräuschdämpfung, Fig. 2 is a schematic representation of a method to optimize the noise attenuation,

Fig. 3 die wirksame Abkapselung einer Brennkraftmaschine. Fig. 3 shows the effective encapsulation of an internal combustion engine.

Das Schema gemäß Fig. 1 zeigt einen Aufbau, der die Geräuschemission beispielsweise einer Brennkraftmaschine simuliert. Die Brennkraftmaschine ist hier als Attrappe 10 dargestellt. Diese befindet sich in einem Raum, der durch eine schalldichte Wand 11 verschlossen ist. Die schalldichte Wand ist mit einer Kapsel 12 versehen. Auf der Seite der Motorattrappe wird über den Schallerzeuger 13 weißes Rauschen erzeugt und mit diesem weißen Rauschen die Attrappe 10 und die Kapsel 12 beaufschlagt. The scheme of FIG. 1 shows a structure of, for example, to simulate the noise of an internal combustion engine. The internal combustion engine is shown here as a dummy 10 . This is located in a room that is closed by a soundproof wall 11 . The soundproof wall is provided with a capsule 12 . On the side of the dummy engine, white noise is generated via the sound generator 13 and this dummy noise is applied to the dummy 10 and the capsule 12 .

Auf der gegenüberliegenden Seite sind Schallsensoren (Mikrophone 14, 15) angeordnet, die den Restschall sensieren. Auf der linken Seite der Wand ist zusätzlich ein Referenzmikrophon 16 vorgesehen.On the opposite side there are sound sensors (microphones 14 , 15 ) which sense the residual sound. A reference microphone 16 is additionally provided on the left side of the wall.

Mit diesem Verfahren kann das summarische Übertragungsverhalten der Motorkapsel 12 ermittelt werden. Selbstverständlich ist es möglich, die Mikrophone 14, 15 an beliebigen Positionen anzuordnen. Aus den Meßdaten wird der Verlustfaktor der Kapsel 12 berechnet nach folgender Formel: αF = 10(Li - Ls/10).With this method, the summary transmission behavior of the motor capsule 12 can be determined. Of course, it is possible to arrange the microphones 14 , 15 at any position. The loss factor of the capsule 12 is calculated from the measurement data using the following formula: αF = 10 (Li - Ls / 10) .

Der nächste Schritt zur Optimierung einer Motorkapsel liegt darin, aus den Emissionsspektren die besonders lauten Quellen und die schwach gedämmten Schallwege zu ermitteln. Durch lokale Verbesserungsmaßnahmen werden die Schallwege von den lauten Quellen über die schwachen Wände akustisch geschlossen.The next step in optimizing an engine capsule is from the emission spectra to determine the particularly loud sources and the weakly insulated sound paths. By Local improvement measures will include the sound paths from the noisy sources weak walls acoustically closed.

Fig. 2 zeigt ein Schema, bei dem nunmehr der Schall von außen auf die Kapsel 12 wirkt und innerhalb der Kapsel 12 die Sensoren (Mikrophone 17, 18, 19, 20, 21) angeordnet sind Gekapselt ist hier eine Brennkraftmaschine, die allerdings nur als Attrappe der äußeren Struktur erforderlich ist. Die Kapsel 12 bzw. das gesamte Gebilde wird über die Schallerzeuger 22, 23, 24, 25, 26 wiederum mit weißem Rauschen beaufschlagt. Auch hier sind in der Nähe der Schallerzeuger Referenzmikrofone R1 bis R5 vorgesehen. Fig. 2 shows a diagram in which the sound now acts on the capsule 12 from outside and within the capsule 12 the sensors (microphones 17 , 18 , 19 , 20 , 21 ) are encapsulated. An internal combustion engine is encapsulated here, but only as Dummy of the outer structure is required. The capsule 12 or the entire structure is again subjected to white noise via the sound generators 22 , 23 , 24 , 25 , 26 . Here, too, reference microphones R1 to R5 are provided near the sound generator.

An der Motorattrappe 27 nehmen die dort angeordneten Mikrophone 17-21 den durch die Kapsel 12 hindurchdringenden Schall auf. Aus den gemessenen Werten läßt sich das Übertragungsverhalten nach der Reziprozitätsmethode feststellen. Durch Wirkumkehr werden die Quellorte, d. h. die Positionen der Mikrophone 17 bis 21 zu Empfangerorten, während die Emissionsorte, d. h. die Schallerzeuger 22 bis 26 zu Abstrahlorten werden.On the dummy engine 27 , the microphones 17-21 arranged there pick up the sound penetrating through the capsule 12 . The transfer behavior can be determined from the measured values using the reciprocity method. By reversing the action, the source locations, ie the positions of the microphones 17 to 21, become receiver locations, while the emission locations, ie the sound generators 22 to 26, become radiation locations.

Aus diesen Meßdaten sowie aus den Signalen am Empfängerort kann das partielle Übertragungsverhalten der Kapsel ermittelt werden. Das von einem frei abstrahlenden Motor gemessene Quellensignal Si multipliziert mit den Übertragungseigenschaften Di bildet das Signal am Empfängerort Ii. Die Übertragungseigenschaften lassen sich nun dahingehend optimieren, daß das Signal am Empfangerort in der Summe vektoriell betrachtet möglichst gering ist.The partial transmission behavior of the capsule can be determined from these measurement data and from the signals at the receiver site. The source signal S i measured by a freely radiating motor multiplied by the transmission properties D i forms the signal at the receiver location I i . The transmission properties can now be optimized in such a way that the sum of the signal at the receiving location is considered to be as low as possible in vectorial terms.

Fig. 3 zeigt die Ausbildung einer Kapsel 12, welche eine Brennkraftmaschine 28 abschirmt. Diese Kapsel weist Bereiche 29, 30 auf, die eine Dämmung gegen direkte Abstrahlung vornehmen. Außerdem sind Bereiche 31 vorgesehen, die die Schallwege möglichst umwegreich gestalten (Labyrinth). Ferner sind Bereiche 32, 33, 34 vorgesehen, welche mit Absorptionsmaterial unterschiedlicher Dicke gegen Hochtonspitzen längs des Schallweges versehen sind. Letztendlich sind möglichst enge Austragsspalte 35, 36 zwischen der Kapsel 12 und der Brennkraftmaschine 28 gebildet. Diese können in Form eines akustischen Halses, wie beispielsweise bei 35 gezeigt, ausgestaltet sein. Fig. 3 shows the formation of a capsule 12, which shields an internal combustion engine 28. This capsule has areas 29 , 30 which carry out insulation against direct radiation. In addition, areas 31 are provided which make the sound paths as extensive as possible (labyrinth). Furthermore, areas 32 , 33 , 34 are provided which are provided with absorption material of different thicknesses against high-frequency peaks along the sound path. Ultimately, the narrowest possible discharge gaps 35 , 36 are formed between the capsule 12 and the internal combustion engine 28 . These can be designed in the form of an acoustic neck, as shown for example at 35 .

Unterhalb der Brennkraftmaschine befindet sich eine einfache Dämmung 37 gegen die direkte Schallabstrahlung.A simple insulation 37 against direct sound radiation is located below the internal combustion engine.

BezugszeichenlisteReference list

10 Attrappe
11 Wand
12 Kapsel
13 Schallerzeuger
14 Mikrophon
15 Mikrophon
16 Referenzmikrophon
17 Mikrophon
18 Mikrophon
19 Mikrophon
20 Mikrophon
21 Mikrophon
22 Schallerzeuger
23 Schallerzeuger
24 Schallerzeuger
25 Schallerzeuger
26 Schallerzeuger
27 Motorattrappe
28 Brennkraftmaschine
29 Bereich
30 Bereich
31 Bereich
32 Bereich
33 Bereich
34 Bereich
35 Austragsspalt
36 Austragsspalt
37 Dämmung 10 dummies
11 wall
12 capsules
13 sound generators
14 microphone
15 microphone
16 reference microphone
17 microphone
18 microphone
19 microphone
20 microphone
21 microphone
22 sound generators
23 sound generators
24 sound generators
25 sound generators
26 sound generators
27 dummy engine
28 internal combustion engine
29 area
30 area
31 area
32 area
33 area
34 area
35 discharge gap
36 discharge gap
37 insulation

Claims (5)

1. Einrichtung zur Dämmung von geräuschabsorbierenden Elementen, insbesondere Brennkraftmaschinen, wobei wenigstens eine Kapselung der geräuschabsorbierenden Elemente vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß labyrinthbildende Elemente und/oder Absorptionsmaterial (37) unterschiedlicher Dicke längs des Schallweges vorgesehen sind.1. Device for insulating noise-absorbing elements, in particular internal combustion engines, at least one encapsulation of the noise-absorbing elements being provided, characterized in that labyrinth-forming elements and / or absorption material ( 37 ) of different thicknesses are provided along the sound path . 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Austrittsspalt (35, 36) zwischen dem geräuschabsorbierenden Element (28) und der Kapselung (12) als akustischer Hals ausgestaltet ist.2. Device according to claim 1, characterized in that an outlet gap ( 35 , 36 ) between the noise-absorbing element ( 28 ) and the encapsulation ( 12 ) is designed as an acoustic neck. 3. Einrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Luftzuführkanäle und/oder Luftabführkanäle des geräuschabsorbierenden Elements (28) mit Absorptionseigenschaften aufweisendem Material ausgekleidet sind.3. Device according to one of the preceding claims, characterized in that air supply ducts and / or air discharge ducts of the noise-absorbing element ( 28 ) are lined with material having absorption properties. 4. Verfahren zur Ermittlung der Geräuschabsorption insbesondere bei Brennkraftmaschinen, wobei zunächst ein die Brennkraftmaschine entsprechendes Gebilde (10) vorgesehen und dieses mit einer Geräuschkapsel (12) versehen ist, wobei dieses Gebilde (10) mit einem weißen Rauschen zur Geräuschkapsel hin beaufschlagt wird und wobei auf der gegenüberliegenden Seite der Geräuschkapsel Schallsensoren (14, 15) angeordnet sind, die an verschiedenen Positionen den durch die Kapsel hindurchtretenden Schall erfassen, wobei aus den Meßdaten der Verlustfaktor ermittelt wird.4. A method for determining the noise absorption, in particular in internal combustion engines, wherein a structure ( 10 ) corresponding to the internal combustion engine is initially provided and this is provided with a noise capsule ( 12 ), this structure ( 10 ) being subjected to a white noise towards the noise capsule and wherein Sound sensors ( 14 , 15 ) are arranged on the opposite side of the noise capsule and record the sound passing through the capsule at different positions, the loss factor being determined from the measurement data. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Berechnung des Signals am Immissionsort für eine bestimmte Frequenz aus dem Quellensignal, das heißt aus den Geräuschdaten der Brennkraftmaschine an den Positionen 1 bis n multipliziert mit den Übertragungseigenschaften der Motorkapsel (12) an den entsprechenden Positionen der Summenvektor des Geräuschsignals am Empfängerort gebildet wird.5. The method according to claim 4, characterized in that the calculation of the signal at the point of immission for a certain frequency from the source signal, that is, from the noise data of the internal combustion engine at positions 1 to n multiplied by the transmission properties of the motor capsule ( 12 ) to the corresponding Positions of the sum vector of the noise signal at the receiver location is formed.
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