DE202019106299U1 - Air supply line for coupling to an air consumer in a motor vehicle, arrangement for air supply and use of an air supply line - Google Patents
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Abstract
Luftzuführleitung zur Kopplung an einen Luftverbraucher in einem Kraftfahrzeug, vorzugsweise einem Antrieb des Kraftfahrzeugs, wie einem Verbrennungsmotor oder einer Brennstoffzelle, mit
- zwei sich von einer Druckseite (2) zu einer dem Luftverbraucher zugewandten Saugseite (3) der Luftzuführleitung erstreckenden Kanälen (12, 13); und
- einer die zwei Kanäle (12,13) trennenden Wandung (11) mit wenigstens einem Hohlraum (14); wobei die trennende Wandung (11) wenigstens ein Zugangsloch (15, 16) zwischen wenigstens einem der zwei Kanäle (12,13) und dem wenigstens einen Hohlraum (14) aufweist.
Air supply line for coupling to an air consumer in a motor vehicle, preferably a drive of the motor vehicle, such as an internal combustion engine or a fuel cell
- Two channels (12, 13) extending from a pressure side (2) to a suction side (3) of the air supply line facing the air consumer; and
- A wall (11) separating the two channels (12, 13) and having at least one cavity (14); wherein the separating wall (11) has at least one access hole (15, 16) between at least one of the two channels (12, 13) and the at least one cavity (14).
Description
Die Erfindung betrifft eine Luftzuführleitung zur Kopplung an einen Luftverbraucher in einem Kraftfahrzeug, eine Anordnung zur Luftzuführung für einen Luftverbraucher eines Kraftfahrzeugs sowie eine Verwendung einer Luftzuführleitung.The invention relates to an air supply line for coupling to an air consumer in a motor vehicle, an arrangement for supplying air for an air consumer of a motor vehicle and the use of an air supply line.
Für eine korrekte Funktionsweise ist es nötig, einem Antrieb eines Kraftfahrzeugs, wie einem Verbrennungsmotor oder einer Brennstoffzelle, Ansaugluft als Verbrennungsluft bzw. Oxidationsluft zuzuführen. Hierbei ist es im Zusammenhang mit Verbrennungsmotoren insbesondere bekannt, eine Luftzuführung vorzusehen, welche die Ansaugluft in den Motor leitet. Die Ansaugluft kann aus einem Turbolader stammen, welcher je nach Motorauslegung einen spezifischen Überdruck aufbaut. Diesem Überdruck muss die Luftzuführung standhalten.For correct functioning, it is necessary to supply a drive of a motor vehicle, such as an internal combustion engine or a fuel cell, with intake air as combustion air or as oxidation air. In connection with internal combustion engines, it is particularly known to provide an air supply which guides the intake air into the engine. The intake air can come from a turbocharger, which builds up a specific overpressure depending on the engine design. The air supply must withstand this overpressure.
In Abhängigkeit von den räumlichen Gegebenheiten im Motorraum eines Kraftfahrzeugs können zur Luftzuführung mehrteilige Systemlösungen zum Einsatz kommen, welche abweichend von einer runden Querschnittsform breit und flach ausgeführt sein können. Durch die Abweichung von einem runden Querschnitt kann die Widerstandsfähigkeit gegenüber den von einem erhöhten Leitungsinnendruck verursachten Kräften verringert sein. So kann es durch einen gegenüber der Umgebung erhöhten Druck der geführten Luft zu einer Beschädigung der Luftzuführung durch Aufblähen kommen.Depending on the spatial conditions in the engine compartment of a motor vehicle, multi-part system solutions can be used for air supply, which deviating from a round cross-sectional shape can be wide and flat. The deviation from a round cross-section can reduce the resistance to the forces caused by an increased internal line pressure. For example, if the pressure of the guided air is higher than that of the surroundings, the air supply can be damaged by inflation.
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Mit dem bekannten Mehrkammer-Flachrohr ist eine verhältnismäßig stabile Fluidleitung geschaffen. Jedoch ist durch den Aufbau aus einem längs gebogenen Blech die Freiheit in der Formgebung stark eingeschränkt. So lassen sich Biegungen quer zur Längsrichtung des Rohrs kaum erreichen. Zudem sind übliche Bleche aus Metallen hergestellt, wodurch eine Gewichtsoptimierung erschwert ist.With the known multi-chamber flat tube, a relatively stable fluid line is created. However, the construction of a sheet metal bent lengthways greatly restricts the freedom of design. In this way, bends across the longitudinal direction of the pipe can hardly be achieved. In addition, common sheets are made of metals, which makes weight optimization difficult.
Ändert sich der Querschnitt von Luftzuführungen entlang ihres Verlaufs, kann die Luft durch Verwirbelungen zu einer Schwingung angeregt werden, welche als Geräusch über die Außenwand der Luftzuführung in den Motorraum abgestrahlt wird und in die Fahrgastzelle gelangen kann, wo sie als störender Lärm hörbar ist.If the cross-section of the air supply changes along its course, the air can be stimulated to vibrate by turbulence, which is radiated as a noise via the outer wall of the air supply into the engine compartment and can get into the passenger compartment, where it can be heard as annoying noise.
In dem Dokument
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Bei den bekannten Vorrichtungen zur Schalldämpfung sind komplizierte Anordnungen aus verschiedenen Komponenten in einer Rohrstruktur notwendig, um die gewünschte schalldämpfende Wirkung zu erreichen. Folglich ist ihr Einsatz insbesondere in Umgebungen, in denen aus Platzgründen flache und breite Leitungen zum Einsatz kommen, nicht oder nur mit großen Umständen möglich.In the known devices for sound absorption, complicated arrangements of different components in a pipe structure are necessary in order to achieve the desired sound-damping effect. As a result, their use is not possible or only possible under great circumstances, especially in environments in which flat and wide cables are used for reasons of space.
Es ist Aufgabe der Erfindung, die Nachteile des Standes der Technik zu überwinden und verbesserte Technologien für Luftzuführleitungen für einen Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeugs bereitzustellen, bei denen insbesondere ein kompakter und stabiler Aufbau und eine gleichzeitige Schalldämpfung ermöglicht sind.The object of the invention is to overcome the disadvantages of the prior art and to provide improved technologies for air supply lines for an internal combustion engine of a motor vehicle, in which, in particular, a compact and stable structure and simultaneous soundproofing are made possible.
Die Aufgabe wird gelöst durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche 1, 19 und 22. Ausgestaltungen sind Gegenstand von abhängigen Ansprüchen.The object is achieved by the subject matter of the
Nach einem erfindungsgemäßen Aspekt ist eine Luftzuführleitung zur Kopplung an einen Luftverbraucher in einem Kraftfahrzeug, vorzugsweise einem Antrieb des Kraftfahrzeugs, wie einem Verbrennungsmotor oder einer Brennstoffzelle, geschaffen. Der Luftverbraucher ist eine Funktionseinheit des Kraftfahrzeugs, welche im Betrieb Luft verbraucht. Insbesondere kann der Luftverbraucher unter Verbrauch von Luft und zusätzlichem Einsatz und Verbrauch eines Brennstoffes - wie Benzin, Diesel, Wasserstoff, Methanol, Butan, Erdgas oder vergleichbaren Brennstoffen - eine in dem Brennstoff in Form chemischer Energie gespeicherte Energie in eine andere Energieform wandeln, welche zum Antrieb des Kraftfahrzeugs nutzbar ist. Beispielsweise kann der Luftverbraucher die chemische Energie in thermische oder elektrische Energie wandeln, welche anschließend in kinetische Energie zum Antrieb des Kraftfahrzeugs gewandelt wird. Für die Energiewandlung kann der Luftverbraucher insbesondere als Verbrennungskraftmaschine, wie einem Verbrennungsmotor, oder als Brennstoffzelle ausgebildet sein.According to one aspect of the invention, an air supply line for coupling to an air consumer in a motor vehicle, preferably a drive of the motor vehicle, such as an internal combustion engine or a fuel cell, is created. The air consumer is a functional unit of the Motor vehicle that consumes air during operation. In particular, the air consumer using air and additional use and consumption of a fuel - such as gasoline, diesel, hydrogen, methanol, butane, natural gas or comparable fuels - can convert an energy stored in the fuel in the form of chemical energy into another form of energy, which is used for Drive of the motor vehicle is usable. For example, the air consumer can convert the chemical energy into thermal or electrical energy, which is then converted into kinetic energy to drive the motor vehicle. For the energy conversion, the air consumer can in particular be designed as an internal combustion engine, such as an internal combustion engine, or as a fuel cell.
Die Luftzuführleitung weist zwei von einer Druckseite zu einer dem Luftverbraucher zugewandten Saugseite der Luftzuführleitung führende Kanäle auf. Weiterhin verfügt die Luftzuführleitung über eine die zwei Kanäle trennende Wandung mit wenigstens einem Hohlraum. Die trennende Wandung weist wenigstens ein Zugangsloch zwischen einem der zwei Kanäle und dem wenigstens einen Hohlraum auf.The air supply line has two channels leading from a pressure side to a suction side of the air supply line facing the air consumer. Furthermore, the air supply line has a wall separating the two channels with at least one cavity. The separating wall has at least one access hole between one of the two channels and the at least one cavity.
Mit der erfindungsgemäßen Luftzuführleitung ist in einem kompakten und stabilen Aufbau eine Schalldämpfung ermöglicht. Die die Kanäle trennende Wandung wirkt stabilisierend. Insbesondere bei flachen Querschnitten der Luftzuführleitung, die im Rahmen einer effizienten Luftführung auf engstem Raum vorteilhaft sein können, führt die Trennung der Luftzuführleitung durch die Wandung in zwei Kanäle (im Vergleich zu dem flachen Gesamtquerschnitt der Luftzuführleitung) zu einer Annäherung des jeweiligen Kanalquerschnitts an eine Kreisform und somit zu einer Erhöhung der Stabilität der Luftzuführleitung, insbesondere gegen eine Verformung durch einen erhöhten Innendruck. Eine Annäherung an eine Kreisform kann in diesem Zusammenhang beispielsweise auch eine Rechteckform bedeuten, bei der das Seitenverhältnis ausgeglichener ist als beim Gesamtquerschnitt der Luftzuführleitung. Hierbei wirkt die Wandung als Zugentlastung zwischen einer Oberseite und einer Unterseite der Luftzuführleitung. Überraschenderweise hat sich gezeigt, dass die die Kanäle trennende Wandung gleichzeitig einer effizienten Schalldämpfung dienen kann. Hierzu weist die trennende Wandung einen Hohlraum und ein Zugangsloch auf, welches einen der zwei Kanäle mit dem Hohlraum verbindet. Somit ist ein Dämpfungssystem nach dem Prinzip eines Helmholtz-Resonators geschaffen. Das Zugangsloch und der Hohlraum bilden ein Feder-Masse-System, bei welchem das Luftvolumen im Zugangsloch die Masse und das Volumen im Hohlraum die Feder bilden. Geräuschverursachende Schwingungen der bewegten Luft in dem wenigstens einen der zwei Kanäle, der mittels des Zugangslochs mit dem Hohlraum verbunden ist, regen das Feder-Masse-System zu Schwingungen an, wodurch die Schwingungen der Luft in dem wenigstens einen der zwei Kanäle gedämpft werden und die unerwünschte Geräuschentwicklung reduziert wird. Mittels entsprechender Dimensionierung des Zugangslochs und des Hohlraums - also der Masse und der Feder - kann die Dämpfungswirkung, insbesondere die Dämpfungsfrequenz bzw. Resonanzfrequenz des Feder-Masse-Systems, auf die im Betrieb der Luftzuführleitung durch Richtungs- und Querschnittsänderungen des wenigstens einen Kanals verursachten Schwingungen, insbesondere die zu erwartenden auftretenden Frequenzen, angepasst werden. Somit ist die akustische Dämpfung optimiert.With the air supply line according to the invention, sound attenuation is made possible in a compact and stable structure. The wall separating the channels has a stabilizing effect. In particular with flat cross-sections of the air supply line, which can be advantageous in the context of efficient air routing in the smallest of spaces, the separation of the air supply line by the wall into two channels (compared to the flat overall cross-section of the air supply line) leads to an approximation of the respective channel cross-section to a circular shape and thus to an increase in the stability of the air supply line, in particular against deformation due to an increased internal pressure. In this context, an approximation of a circular shape can also mean, for example, a rectangular shape in which the aspect ratio is more balanced than in the overall cross-section of the air supply line. Here, the wall acts as a strain relief between an upper side and a lower side of the air supply line. Surprisingly, it has been shown that the wall separating the channels can simultaneously serve for efficient sound attenuation. For this purpose, the separating wall has a cavity and an access hole which connects one of the two channels with the cavity. A damping system based on the principle of a Helmholtz resonator is thus created. The access hole and the cavity form a spring-mass system in which the volume of air in the access hole forms the mass and the volume in the cavity forms the spring. Noise-causing vibrations of the moving air in the at least one of the two channels, which is connected to the cavity by means of the access hole, stimulate the spring-mass system to vibrate, as a result of which the vibrations of the air in the at least one of the two channels are dampened and the unwanted noise is reduced. By appropriately dimensioning the access hole and the cavity - i.e. the mass and the spring - the damping effect, in particular the damping frequency or resonance frequency of the spring-mass system, can be applied to the vibrations caused by changes in direction and cross-section of the at least one channel during operation of the air supply line , in particular the frequencies that are expected to occur. The acoustic damping is thus optimized.
Zur Kopplung an den Luftverbraucher kann die Luftzuführleitung insbesondere entsprechende mechanische Anschlüsse an der Saugseite aufweisen. Entsprechend kann die Luftzuführleitung druckseitig mechanische Anschlüsse zur Kopplung an eine Luftzuführeinrichtung aufweisen. Die Luftzuführeinrichtung kann insbesondere eine Lüftungsöffnung oder ein Verdichter, beispielsweise ein Turbolader oder (Luft-) Kompressor sein. Auf diese Weise kann die Luftzuführleitung eingerichtet sein, einem Antrieb eines Kraftfahrzeugs Luft von einer Lüftungsöffnung oder einem Kompressor zuzuführen, um den Antrieb des Kraftfahrzeugs zu ermöglichen.For coupling to the air consumer, the air supply line can in particular have corresponding mechanical connections on the suction side. Accordingly, the air supply line can have mechanical connections on the pressure side for coupling to an air supply device. The air supply device can in particular be a ventilation opening or a compressor, for example a turbocharger or (air) compressor. In this way, the air supply line can be set up to supply a drive of a motor vehicle with air from a ventilation opening or a compressor in order to enable the drive of the motor vehicle.
Der wenigstens eine Hohlraum führt im Vergleich zu den zwei Kanälen nicht von der Druckseite zu der Saugseite der Luftzuführleitung, ist also nicht für eine direkte Luftführung durch die Luftzuführleitung geeignet. Insbesondere kann der wenigstens eine Hohlraum ohne eine direkte Öffnung zur Druckseite und oder zur Saugseite der Luftzuführleitung ausgebildet sein und/oder sich nicht über die gesamte Länge der Luftzuführleitung erstrecken. Der wenigstens eine Hohlraum kann sich über die gesamte Höhe oder nur einen Teil der Höhe der trennenden Wandung sowie über die gesamte Länge oder nur einen Teil der Länge der trennenden Wandung erstrecken. Insbesondere kann die trennende Wandung auf einem Teil ihrer Höhe und/oder ihrer Länge wenigstens einen Hohlraum aufweisen und im Übrigen als einfache Wandung ausgeführt sein.In comparison to the two channels, the at least one cavity does not lead from the pressure side to the suction side of the air supply line, so it is not suitable for direct air routing through the air supply line. In particular, the at least one cavity can be formed without a direct opening to the pressure side and / or to the suction side of the air supply line and / or not extend over the entire length of the air supply line. The at least one cavity can extend over the entire height or only part of the height of the separating wall and over the entire length or only part of the length of the separating wall. In particular, the separating wall can have at least one cavity over part of its height and / or its length and otherwise be designed as a simple wall.
Die zwei Kanäle können zur Führung von mit einem gegenüber einem Umgebungsdruck erhöhten Druck beaufschlagter Luft eingerichtet sein. Hierbei können Formgebung, Dimensionierung (beispielsweise von Querschnittsabmessungen und Wandstärken) und Materialauswahl derart erfolgen, dass die zwei Kanäle jeweils einem Druck der zu transportierenden Luft angepasst sind, diesem also standhalten, wie er gemäß der Auslegung des Luftverbrauchers und gegebenenfalls der Luftzuführeinrichtung in dem jeweiligen Kanal auftreten kann. So können im Falle eines Verbrennungsmotors als Luftverbraucher und eines Turboladers als Luftzuführeinrichtung die Kanäle an den gewünschten Lufteingangsdruck des Verbrennungsmotors und den hierfür erforderlichen Luftausgangsdruck des Turboladers angepasst sein.The two channels can be set up to guide air that is subjected to an increased pressure in relation to an ambient pressure. Shaping, dimensioning (for example of cross-sectional dimensions and wall thicknesses) and material selection can be made in such a way that the two channels are each adapted to a pressure of the air to be transported, i.e. withstand this pressure, as determined by the design of the air consumer and, if applicable, the air supply device in the respective channel can occur. Thus, in the case of an internal combustion engine as the air consumer and a turbocharger as the air supply device, the Channels to be adapted to the desired air inlet pressure of the internal combustion engine and the required air outlet pressure of the turbocharger.
Die trennende Wandung kann eine Versteifungsstruktur sein. Insbesondere kann die Wandung eingerichtet sein, einen jeweiligen optimierten Querschnitt der Kanäle herzustellen und Zugkräfte zwischen einer Oberseiten und einer Unterseite der Luftzuführleitung aufzunehmen, welche aus einem Überdruck der Luft in der Luftzuführleitung resultieren. Hierzu können Formgebung, Dimensionierung und Materialauswahl der trennenden Wandung an einen Druck der zu transportierenden Luft angepasst sein. In diesem Zusammenhang gilt das zur Anpassung der Kanäle an den Druck der zu transportierenden Luft Ausgeführte entsprechend.The separating wall can be a stiffening structure. In particular, the wall can be set up to produce a respective optimized cross section of the channels and to absorb tensile forces between an upper side and a lower side of the air supply line, which result from an excess pressure of the air in the air supply line. For this purpose, the shape, dimensioning and material selection of the separating wall can be adapted to the pressure of the air to be transported. In this context, what has been said about adapting the channels to the pressure of the air to be transported applies accordingly.
Die Wandung kann wenigstens ein weiteres Zugangsloch zwischen dem anderen der zwei Kanäle und dem wenigstens einen Hohlraum der trennenden Wandung aufweisen. Auf diese Weise können zwei Feder-Masse-Systeme ausgebildet sein, bei denen die Feder jeweils durch das Hohlraum-Volumen gebildet ist und die Masse des einen Feder-Masse-Systems durch das Volumen des einen Zugangslochs zwischen dem einen der zwei Kanäle und dem Hohlraum gebildet ist, während die Masse des zweiten Feder-Masse-Systems durch das Volumen des weiteren Zugangslochs zwischen dem anderen der zwei Kanäle und dem Hohlraum gebildet ist. Auf diese Weise können Schwingungen der Luft in beiden Kanälen und somit unerwünschte Schallentwicklungen in beiden Kanälen gedämpft werden.The wall can have at least one further access hole between the other of the two channels and the at least one cavity of the separating wall. In this way, two spring-mass systems can be formed, in which the spring is each formed by the cavity volume and the mass of one spring-mass system is formed by the volume of the one access hole between one of the two channels and the cavity is formed, while the mass of the second spring-mass system is formed by the volume of the further access hole between the other of the two channels and the cavity. In this way, vibrations in the air in both channels and thus undesirable sound developments in both channels can be dampened.
Die trennende Wandung kann wenigstens zwei Hohlräume aufweisen. Hierbei können die zwei Hohlräume der trennenden Wandung entlang des Verlaufs der Luftzuführleitung von der Druckseite zu der Saugseite hintereinander angeordnet und durch eine Hohlraumtrennwand voneinander getrennt sein. Auf diese Weise können die zwei Hohlräume innerhalb der trennenden Wandung getrennt voneinander ausgebildet sein. Insbesondere können die zwei Hohlräume getrennte Volumina bilden, welche unterschiedliche Eigenschaften aufweisen und so separat für die Schalldämpfung nutzbar sind.The separating wall can have at least two cavities. Here, the two cavities of the separating wall can be arranged one behind the other along the course of the air supply line from the pressure side to the suction side and separated from one another by a cavity partition. In this way, the two cavities within the separating wall can be formed separately from one another. In particular, the two cavities can form separate volumes which have different properties and can thus be used separately for sound absorption.
Die trennende Wandung kann zwischen einem der zwei Hohlräume und einem der zwei Kanäle und / oder dem anderen der zwei Kanäle wenigstens jeweils ein Zugangsloch aufweisen, wobei die trennende Wandung zwischen dem anderen der zwei Hohlräume und dem einen der zwei Kanäle und / oder dem anderen der zwei Kanäle wenigstens jeweils ein Zugangsloch aufweist. Hiermit können unterschiedliche Konfigurationen einer Luftzuführleitung geschaffen sein. In einer solchen Konfiguration sind beide Hohlräume jeweils über wenigstens ein Zugangsloch mit einem der zwei Kanäle verbunden. In einer weiteren Konfiguration ist einer der zwei Hohlräume über wenigstens ein Zugangsloch mit einem der zwei Kanäle verbunden, während der andere der zwei Hohlräume über wenigstens ein Zugangsloch mit dem anderen der zwei Kanäle verbunden ist. In einer möglichen Konfiguration ist wenigstens einer der zwei Hohlräume über jeweils wenigstens ein Zugangsloch mit beiden Kanälen verbunden. In einer solchen Konfiguration kann der andere der zwei Hohlräume mit einem der zwei Kanäle oder mit beiden Kanälen über jeweils wenigstens ein Zugangsloch verbunden sein.The separating wall can have at least one access hole between one of the two cavities and one of the two channels and / or the other of the two channels, the separating wall between the other of the two cavities and one of the two channels and / or the other of the two channels each having at least one access hole. In this way, different configurations of an air supply line can be created. In such a configuration, both cavities are each connected to one of the two channels via at least one access hole. In a further configuration, one of the two cavities is connected to one of the two channels via at least one access hole, while the other of the two cavities is connected to the other of the two channels via at least one access hole. In one possible configuration, at least one of the two cavities is connected to both channels via at least one access hole in each case. In such a configuration, the other of the two cavities can be connected to one of the two channels or to both channels via at least one access hole in each case.
Die trennende Wandung der Luftzuführleitung kann weitere Hohlräume aufweisen, welche jeweils über wenigstens ein Zugangsloch mit einem zwei Kanäle oder beiden Kanälen verbunden sind. Die weiteren Hohlräume können ebenfalls entlang des Verlaufs der Luftzuführleitung von der Druckseite zu der Saugseite hintereinander angeordnet und durch eine Hohlraumtrennwand voneinander getrennt sein. Über jeden Hohlraum kann in Verbindung mit den zugeordneten Zugangslöchern zu einem der zwei Kanäle ein separates Feder-Masse-System zur Dämpfung gebildet sein. Hierbei kann ein Hohlraum Teil mehrerer Feder-Masse-Systeme sein, insbesondere die Feder eines Feder-Masse-Systems, in dem das wenigstens eine Zugangsloch zu einem der zwei Kanäle die Masse bildet sowie die Feder eines weiteren Feder-Masse-Systems, in dem das wenigstens eine Zugangsloch zu dem anderen der zwei Kanäle die Masse bildet.The separating wall of the air supply line can have further cavities, which are each connected to one or two channels via at least one access hole. The further cavities can also be arranged one behind the other along the course of the air supply line from the pressure side to the suction side and separated from one another by a cavity partition. A separate spring-mass system for damping can be formed over each cavity in connection with the assigned access holes to one of the two channels. Here, a cavity can be part of several spring-mass systems, in particular the spring of a spring-mass system in which the at least one access hole to one of the two channels forms the mass and the spring of a further spring-mass system in which the at least one access hole to the other of the two channels forms the ground.
Die verschiedenen Feder-Masse-Systeme können aufeinander abgestimmt sein, derart, dass über verschiedene Feder-Masse-Systeme (also verschiedene Hohlräume) unterschiedliche Frequenzen in einem oder beiden Kanälen gedämpft werden (insbesondere über unterschiedlich konfigurierte Feder-Masse-Systeme mit unterschiedlichen Dämpfungsfrequenzen) und / oder über mehrere Feder-Masse-Systeme eine größere Dämpfung einer bestimmten Frequenz in einem oder beiden Kanälen erreicht wird (beispielsweise indem mehrere Feder-Masse-Systeme zur Dämpfung derselben Frequenz vorgesehen sind).The different spring-mass systems can be coordinated with one another in such a way that different frequencies are damped in one or both channels via different spring-mass systems (i.e. different cavities) (in particular via differently configured spring-mass systems with different damping frequencies) and / or a greater damping of a certain frequency is achieved in one or both channels via several spring-mass systems (for example by providing several spring-mass systems for damping the same frequency).
Zum Bilden unterschiedlicher Feder-Masse-Systeme kann für jede Verbindung zwischen einem Kanal und einem Hohlraum eine Anzahl an Zugangslöchern gewählt sein, insbesondere also mehrere Zugangslöcher, beispielsweise wenigstens zwei Zugangslöcher, vorgesehen sein. Die Dämpfungsfrequenz, beziehungsweise Resonanzfrequenz, eines Feder-Masse-Systems wird wesentlich auch durch die bewegte Masse bestimmt, welche durch das Luftvolumen in dem wenigstens einen dem Feder-Masse-System zugehörigen Zugangsloch gebildet ist. Die bewegte Masse wird somit durch das insgesamt bewegte Luftvolumen bestimmt, mithin durch die Summe der Luftvolumina aller dem Feder-Masse-System zugehöriger Zugangslöcher. Im Falle gleicher Querschnitte aller Zugangslöcher eines Feder-Masse-Systems ergibt sich das bewegte Luftvolumen somit als Produkt der Querschnittsfläche eines Zugangslochs (bei einem kreisförmigen Querschnitt bestimmt über den Durchmesser), der Wandstärke der trennenden Wandung und der Anzahl der Zugangslöcher.To form different spring-mass systems, a number of access holes can be selected for each connection between a channel and a cavity, that is to say in particular several access holes, for example at least two access holes. The damping frequency, or resonance frequency, of a spring-mass system is essentially also determined by the moving mass, which is formed by the volume of air in the at least one access hole belonging to the spring-mass system. The moved mass is thus determined by the total volume of air moved, i.e. by the sum of the air volumes of all the spring-mass System of associated access holes. In the case of the same cross-sections of all access holes of a spring-mass system, the volume of air moved is the product of the cross-sectional area of an access hole (determined by the diameter in the case of a circular cross-section), the wall thickness of the separating wall and the number of access holes.
Die Anzahl der Zugangslöcher eines Feder-Masse-Systems kann, je nach gewünschter Dämpfungsfrequenz, unterschiedlich zu der Anzahl der Zugangslöcher eines anderen Feder-Masse-Systems sein. Die Anzahl der Zugangslöcher und die Größe des Volumens des zugehörigen Hohlraums bestimmen dann die Resonanzfrequenz. In Abhängigkeit von der zu dämpfenden Frequenz kann ein Verhältnis zwischen dem Hohlraumvolumen und der Anzahl der Zugangslöcher eines Kanals pro Hohlraum (bei gegebenem Querschnitt) bestimmt werden, welches zu einer gewünschten Dämpfungsfrequenz (Resonanzfrequenz der Feder-Masse-Systems) führt. Entsprechend kann die Luftzuführleitung derart ausgebildet sein, dass das Verhältnis zwischen dem Volumen eines Hohlraums und dem Volumen, welches von den diesen Hohlraum mit einem der zwei Kanäle verbindenden Zugangslöchern umschlossen wird, einer Frequenz entspricht, welche bezüglich des einen der zwei Kanäle zu dämpfen ist.The number of access holes in a spring-mass system can, depending on the desired damping frequency, be different from the number of access holes in another spring-mass system. The number of access holes and the size of the volume of the associated cavity then determine the resonance frequency. Depending on the frequency to be damped, a ratio between the cavity volume and the number of access holes of a channel per cavity (for a given cross section) can be determined, which leads to a desired damping frequency (resonance frequency of the spring-mass system). Correspondingly, the air supply line can be designed in such a way that the ratio between the volume of a cavity and the volume which is enclosed by the access holes connecting this cavity with one of the two channels corresponds to a frequency which is to be attenuated with respect to one of the two channels.
In Abhängigkeit von der Führung und dem Querschnittsverlauf der Luftzuführleitung kann nur bezüglich eines der zwei Kanäle eine Dämpfung von Luftschwingungen vorgesehen sein. Hierzu kann nur dieser Kanal mit einem oder mehreren Hohlräumen der trennenden Wandung durch jeweils wenigstens ein Zugangsloch verbunden sein. Dies kann insbesondere der Fall sein, wenn, insbesondere aufgrund der geometrischen Ausgestaltung der Luftzuführleitung, nur bezüglich des einen der zwei Kanäle mit dem Auftreten unerwünschter Luftvibrationen, also unerwünschter Schallentwicklung, in erheblichem Umfang zu rechnen ist.Depending on the routing and the cross-sectional profile of the air supply line, damping of air vibrations can only be provided with respect to one of the two channels. For this purpose, only this channel can be connected to one or more cavities in the separating wall through at least one access hole in each case. This can be the case in particular if, in particular due to the geometric configuration of the air supply line, the occurrence of undesirable air vibrations, i.e. undesirable noise generation, is to be expected to a considerable extent only with regard to one of the two channels.
Alternativ können für die Kanäle in Abhängigkeit von dem Ort und der Frequenz der zu erwartenden Luftschwingungen bezüglich des jeweiligen Kanals an unterschiedlichen Orten entlang des Verlaufs der Luftzuführleitung unterschiedliche Dämpfungen vorgesehen sein. Insbesondere können also je nach erforderlicher Dämpfungsfrequenz und -stärke an unterschiedlichen Positionen entlang des Verlaufs der Luftzuführleitung einer oder beide Kanäle mit jeweils wenigstens einem Zugangsloch entsprechender Ausformung und Anzahl mit einem entsprechend geformten Hohlraum verbunden sein. Auf diese Weise kann die Luftzuführleitung für die Dämpfung unterschiedlicher Frequenzen an unterschiedlichen Positionen für die zwei Kanäle eingerichtet sein.Alternatively, depending on the location and the frequency of the air vibrations to be expected with respect to the respective channel, different attenuation can be provided for the channels at different locations along the course of the air supply line. In particular, depending on the required damping frequency and strength, one or both channels can be connected to a correspondingly shaped cavity at different positions along the course of the air supply line, each with at least one access hole of a corresponding shape and number. In this way, the air supply line can be set up for the attenuation of different frequencies at different positions for the two channels.
Das wenigstens eine Zugangsloch kann einen runden (kreisförmigen) Querschnitt mit einem Durchmesser von mindestens 1 mm bis maximal 10 mm aufweisen. Vorzugsweise kann der Durchmesser mindestens 2 mm bis maximal 5 mm, weiter vorzugsweise mindestens 3 mm bis maximal 3,5 mm, betragen. Unterschiedliche Zugangslöcher können unterschiedliche Querschnitte, insbesondere runde Querschnitte mit unterschiedlichen Durchmessern aufweisen. Bevorzugt weisen hierbei alle Zugangslöcher, welche einen Hohlraum mit einem der zwei Kanäle verbinden, denselben Querschnitt, insbesondere einen runden Querschnitt mit dem selben Durchmesser, auf. Hierbei kann der Querschnitt für unterschiedliche Hohlräume und/oder die Verbindung mit unterschiedlichen Kanälen, also für jedes Feder-Masse-System, variieren, insbesondere in Abhängigkeit von einer zu erreichenden Dämpfungsfrequenz. Die relative Abweichung zwischen den Durchmessern von Zugangslöchern mit kreisförmigem Querschnitt unterschiedlicher Größe kann bis zu 50% und mehr betragen.The at least one access hole can have a round (circular) cross section with a diameter of at least 1 mm to a maximum of 10 mm. The diameter can preferably be at least 2 mm to a maximum of 5 mm, more preferably at least 3 mm to a maximum of 3.5 mm. Different access holes can have different cross sections, in particular round cross sections with different diameters. In this case, all access holes which connect a cavity with one of the two channels preferably have the same cross section, in particular a round cross section with the same diameter. Here, the cross section for different cavities and / or the connection with different channels, that is to say for each spring-mass system, can vary, in particular as a function of a damping frequency to be achieved. The relative deviation between the diameters of access holes with circular cross-sections of different sizes can be up to 50% and more.
Das wenigstens eine Zugangsloch kann eine Bohrung sein. Insbesondere können alle Zugangslöcher einen runden Querschnitt aufweisen und mittels Bohren in die trennende Wandung eingebracht sein. Bevorzugt sind hierbei die zu einem Feder-Masse-System gehörigen Bohrungen mit demselben Bohrwerkzeug eingebracht, so dass diese denselben Querschnitt (Durchmesser) aufweisen.The at least one access hole can be a bore. In particular, all access holes can have a round cross-section and can be made in the separating wall by means of drilling. In this case, the bores belonging to a spring-mass system are preferably made with the same drilling tool, so that they have the same cross-section (diameter).
Eine Mindestwandstärke zwischen dem wenigstens einen Hohlraum und wenigstens einem der zwei Kanäle kann mindestens 1 mm bis maximal 10 mm betragen. Vorzugsweise beträgt die Mindestwandstärke mindestens 2,5 mm bis maximal 6 mm, weiter vorzugsweise mindestens 3 mm bis maximal 4 mm. Hierbei ist die Mindestwandstärke der geringste auftretende Abstand zwischen dem Hohlraum, also einem beliebigen Punkt im Volumen des Hohlraums, und dem wenigstens einen der zwei Kanäle, also einem beliebigen Punkt im Volumen des Kanals. Insbesondere kann die Mindestwandstärke die geringste Dicke der trennenden Wandung senkrecht zu ihrem Verlauf zwischen dem wenigstens einen Hohlraum und dem wenigstens einen der zwei Kanäle sein. Bevorzugt entspricht die Dicke der trennenden Wandung senkrecht zu ihrem Verlauf zwischen dem wenigstens einen Hohlraum und dem wenigstens einen der zwei Kanäle im Wesentlichen durchgehend der Mindestwandstärke, wobei insbesondere in Randbereichen und/oder besonders mechanisch beanspruchten Bereichen Verdickungen vorgesehen sein können. Die Ausführungen zur Mindestwandstärke zwischen dem wenigstens einen Hohlraum und dem wenigstens einen der zwei Kanäle gelten für den anderen der zwei Kanäle und/oder für andere Hohlräume entsprechend.A minimum wall thickness between the at least one cavity and at least one of the two channels can be at least 1 mm to a maximum of 10 mm. The minimum wall thickness is preferably at least 2.5 mm to a maximum of 6 mm, more preferably at least 3 mm to a maximum of 4 mm. Here, the minimum wall thickness is the smallest occurring distance between the cavity, that is to say any point in the volume of the cavity, and the at least one of the two channels, that is to say any point in the volume of the channel. In particular, the minimum wall thickness can be the smallest thickness of the separating wall perpendicular to its course between the at least one cavity and the at least one of the two channels. Preferably, the thickness of the separating wall perpendicular to its course between the at least one cavity and the at least one of the two channels essentially continuously corresponds to the minimum wall thickness, with thickenings being able to be provided in particular in edge areas and / or particularly mechanically stressed areas. The statements relating to the minimum wall thickness between the at least one cavity and the at least one of the two channels apply accordingly to the other of the two channels and / or to other cavities.
Der wenigstens eine Hohlraum und das wenigstens eine Zugangsloch zwischen dem einen der zwei Kanäle und dem wenigstens einen Hohlraum können denselben Querschnitt aufweisen. Auf diese Weise können das wenigstens eine Zugangsloch und der wenigstens einen Hohlraum ohne erkennbaren Übergang verbunden sein und so ein Blindloch bzw. Sackloch bilden. Insbesondere können das wenigstens eine Zugangsloch und der wenigstens einen Hohlraum mit einer einzigen in die trennende Wandung hineinragende Ausformung gebildet sein. Beispielsweise können das wenigstens eine Zugangsloch und der wenigstens einen Hohlraum mittels einer Blindbohrung gebildet sein. In einer solchen Ausführung weist der wenigstens Hohlraum im Wesentlichen denselben Querschnitt wie das Zugangsloch auf, wobei fertigungsbedingt zusätzlich ein Bohrkegel am Ende der Blindbohrung angeordnet sein kann. Alternativ können das wenigstens eine Zugangsloch und der wenigstens einen Hohlraum gemeinsam durch Tauchfräsen gebildet sein, so dass diese denselben Querschnitt aufweisen. Als weitere Alternative können das wenigstens eine Zugangsloch und der wenigstens einen Hohlraum mittels eines anderen Fertigungsverfahrens hergestellt sein, beispielsweise in einem Gussverfahren während der Herstellung der trennenden Wandung. Weisen der wenigstens eine Hohlraum und das wenigstens eine Zugangsloch zwischen dem einen der zwei Kanäle und dem wenigstens einen Hohlraum denselben Querschnitt auf, wird unter Ausnutzung der Tiefe der resultierenden Ausformung ein Resonanzeffekt erreicht. Hierbei ist der wenigstens eine Hohlraum nur mit dem einen der zwei Kanäle verbunden. In einer derartigen Ausführung können weitere Hohlräume vorgesehen sein, welche durch ein jeweiliges querschnittsgleiches Zugangsloch mit dem einen oder dem anderen der zwei Kanäle verbunden sind.The at least one cavity and the at least one access hole between the one of the two channels and the at least one cavity can have the same cross section. In this way, the at least one access hole and the at least one cavity can be connected without a recognizable transition and thus form a blind hole or blind hole. In particular, the at least one access hole and the at least one cavity can be formed with a single formation protruding into the separating wall. For example, the at least one access hole and the at least one cavity can be formed by means of a blind bore. In such an embodiment, the at least cavity has essentially the same cross section as the access hole, with a drill cone additionally being able to be arranged at the end of the blind hole for production reasons. Alternatively, the at least one access hole and the at least one cavity can be formed jointly by plunge milling so that they have the same cross section. As a further alternative, the at least one access hole and the at least one cavity can be produced by means of another production process, for example in a casting process during the production of the separating wall. If the at least one cavity and the at least one access hole between the one of the two channels and the at least one cavity have the same cross section, a resonance effect is achieved using the depth of the resulting formation. Here, the at least one cavity is only connected to one of the two channels. In such an embodiment, further cavities can be provided which are connected to one or the other of the two channels by a respective access hole with the same cross-section.
Der wenigstens eine Hohlraum und/oder das wenigstens eine Zugangsloch kann mit einem Dämpfungsmaterial gefüllt sein. Insbesondere können mittels einer Befüllung mit Dämpfungsmaterial die Eigenschaften des Feder-Masse-Systems eingestellt werden, wobei die Befüllung des Zugangslochs wesentlich die Eigenschaften der Masse, die Befüllung des Hohlraums wesentlich die Eigenschaften der Feder bestimmt. Eine Füllung mit Dämpfungsmaterial ist vorzugsweise zur Einstellung der Federwirkung des Hohlraums vorgesehen. Als Dämpfungsmaterial kann jedes Material zum Einsatz kommen, welches die Eigenschaften des Feder-Masse-Systems entsprechend den gewünschten Dämpfungseigenschaften beeinflusst. Insbesondere können elastische Materialien oder Material-Zusammensetzungen wie Natur- oder Synthese-Kautschuk, andere Elastomere, Fasermaterialien wie Holz oder Textil, Mineralwolle, Stahlwolle und/oder ähnliche Materialien als Dämpfungsmaterial eingesetzt werden. Eine Füllung mit Dämpfungsmaterial kann je nach den erforderlichen Dämpfungseigenschaften der entsprechenden Feder-Masse-Systeme für einzelne, alle oder beliebige Kombinationen von Hohlräumen und/oder Zugangslöchern vorgesehen sein.The at least one cavity and / or the at least one access hole can be filled with a damping material. In particular, the properties of the spring-mass system can be adjusted by means of a filling with damping material, the filling of the access hole essentially determining the properties of the mass and the filling of the cavity essentially determining the properties of the spring. A filling with damping material is preferably provided to adjust the spring action of the cavity. Any material that influences the properties of the spring-mass system in accordance with the desired damping properties can be used as the damping material. In particular, elastic materials or material compositions such as natural or synthetic rubber, other elastomers, fiber materials such as wood or textile, mineral wool, steel wool and / or similar materials can be used as damping material. A filling with damping material can be provided for individual, all or any combinations of cavities and / or access holes, depending on the required damping properties of the corresponding spring-mass systems.
Die Luftzuführleitung kann starr sein. In diesem Zusammenhang ist unter einer starren Luftzuführleitung zu verstehen, dass die Luftzuführleitung ihre Form unter den im Betrieb auftretenden Belastungen im Wesentlichen beibehält, wobei verhältnismäßig geringe Verformungen, beispielsweise eine geringe Querschnittsänderung unter Druck beziehungsweise eine temporäre/reversible Biegung, Torsion oder sonstige Verformung, insbesondere aufgrund von Vibrationen, möglich sind. Vorzugsweise ist die Luftzuführleitung als Rohrleitung ausgebildet.The air supply line can be rigid. In this context, a rigid air supply line is to be understood as meaning that the air supply line essentially retains its shape under the loads occurring during operation, with relatively minor deformations, for example a small change in cross section under pressure or a temporary / reversible bending, torsion or other deformation, in particular due to vibrations. The air supply line is preferably designed as a pipeline.
Die Luftzuführleitung kann aus einem Kunststoff bestehen. Vorzugsweise besteht die Luftzuführleitung aus einem thermoplastischen Kunststoff, wie Polyamid, beispielsweise Polyamid mit einer Glasfaserverstärkung. Als Werkstoff für die Luftzuführleitung kann Polyamid 6 und / oder Polyamid 66 zum Einsatz kommen, wobei jeweils ein Glasfaseranteil zwischen 10% und 40% vorgesehen sein kann.The air supply line can consist of a plastic. The air supply line preferably consists of a thermoplastic material such as polyamide, for example polyamide with glass fiber reinforcement.
In alternativen Ausführungen kann die Luftzuführleitung ganz oder teilweise aus einem anderen Material, wie einem metallischen Material, beispielsweise Aluminiumguss, bestehen.In alternative embodiments, the air supply line can consist entirely or partially of another material, such as a metallic material, for example cast aluminum.
Die Luftzuführleitung kann eine obere Halbschale und eine untere Halbschale aufweisen, welche zur Bildung der Luftzuführleitung miteinander verbunden sind. Hierbei können die obere und die untere Halbschale jeweils einen Teil der zwei Kanäle bilden. Insbesondere kann die obere Halbschale einen jeweiligen oberen Teil der zwei Kanäle bilden und die untere Halbschale kann einen jeweiligen unteren Teil der zwei Kanäle bilden. Somit können die obere Halbschale und die untere Halbschale in einem verbundenen, bzw. zusammengesetzten, Zustand die beiden Kanäle der Luftzuführleitung bilden.The air supply line can have an upper half-shell and a lower half-shell, which are connected to one another to form the air supply line. Here, the upper and the lower half-shell can each form part of the two channels. In particular, the upper half-shell can form a respective upper part of the two channels and the lower half-shell can form a respective lower part of the two channels. Thus, the upper half-shell and the lower half-shell in a connected or assembled state can form the two channels of the air supply line.
Die obere Halbschale und die untere Halbschale können miteinander verschweißt sein. Insbesondere können die obere und die untere Halbschale entlang Verbindungslinien miteinander verschweißt sein, derart, dass senkrecht zu den Verbindungslinien geschlossene Querschnittsprofile gebildet sind. Hierdurch können geschlossene Querschnittsprofile, insbesondere der zwei Kanäle und / oder des wenigsten einen Hohlraums, gebildet sein, die aus durch die Querschnitte der Halbschalen gebildeten Teilprofilen bestehen, welche an durch die Projektion der Verbindungslinie in die Querschnittsfläche gebildeten Punkten (bzw. Linien mit der Länge der Profilstärke) miteinander verbunden sind, insbesondere durch Schweißen. Alternativ oder zusätzlich können die obere und die untere Halbschale auf eine andere Art miteinander verbunden sein, beispielsweise durch Kleben, Klemmen, Schrauben und/oder einen Formschluss.The upper half-shell and the lower half-shell can be welded to one another. In particular, the upper and lower half-shells can be welded to one another along connecting lines in such a way that closed cross-sectional profiles are formed perpendicular to the connecting lines. As a result, closed cross-sectional profiles, in particular of the two channels and / or at least one cavity, can be formed, which consist of partial profiles formed by the cross-sections of the half-shells, which at points formed by the projection of the connecting line into the cross-sectional area (or lines with the length the profile thickness) are connected to one another, in particular by welding. Alternatively or in addition, the upper and lower half-shell can be placed on one be connected to one another in a different way, for example by gluing, clamping, screwing and / or a form fit.
Die trennende Wandung kann mit einer Ausformung der oberen Halbschale und/oder der unteren Halbschale gebildet sein. Zum Beispiel kann die Wandung mittels einer Ausformung nur einer Halbschale gebildet sein und beim Verbinden der Halbschalen mit der anderen Halbschale verbunden werden. Alternativ kann jeweils ein Teil der Wandung als jeweilige Ausformung der oberen Halbschale und der unteren Halbschale gebildet sein und die Teile der Wandung können beim Verbinden der Halbschalen zum Bilden der Wandung verbunden werden. Als weitere Alternative oder zusätzlich kann zumindest ein Teil der trennenden Wandung als von den Halbschalen separates Bauteil bereitgestellt sein, welches beim Verbinden der Halbschalen mit diesen, gegebenenfalls mit einem durch die entsprechende Halbschale gebildeten Teil der Wandung, verbunden wird, um die trennende Wandung zu bilden. The separating wall can be formed with a shape of the upper half-shell and / or the lower half-shell. For example, the wall can be formed by means of a molding of only one half-shell and can be connected to the other half-shell when the half-shells are connected. Alternatively, a part of the wall can be formed as a respective shape of the upper half-shell and the lower half-shell and the parts of the wall can be connected when the half-shells are connected to form the wall. As a further alternative or in addition, at least part of the separating wall can be provided as a separate component from the half-shells, which is connected when the half-shells are connected to them, possibly with a part of the wall formed by the corresponding half-shell, in order to form the separating wall .
Die Luftzuführleitung kann einen abgeflachten Querschnitt aufweisen. Eine Abflachung kann hierbei insbesondere gegenüber einem kreisförmigen oder quadratischen Querschnitt vorgesehen sein. Hierbei können in der Luftzuführleitung die zwei Kanäle mittels der trennenden Wandung derart voneinander getrennt sein, dass die zwei Kanäle jeweils einen in geringerem Grad abgeflachten Querschnitt aufweisen, als die Luftzuführleitung in ihrer Gesamtheit. Die zwei Kanäle können zumindest abschnittsweise, insbesondere in wenigstens einen Teilabschnitt der Luftzuführleitung, in welchem die Luftzuführleitung gerade verläuft, den selben Querschnitt aufweisen. In anderen Abschnitten der Luftzuführleitung oder alternativ insgesamt können die zwei Kanäle der Luftzuführleitung unterschiedliche Querschnitte aufweisen. Der Querschnitt der Luftzuführleitung sowie die jeweiligen Querschnitte der zwei Kanäle können an die räumlichen Verhältnisse am geplanten Einsatzort, insbesondere einem Antriebsraum eines Kraftfahrzeugs, sowie die erforderliche Funktionalität, insbesondere den dem Luftverbraucher zuzuführenden Luftstrom, angepasst sein. Hierbei können die jeweiligen Querschnitte insbesondere entlang des Verlaufs der Luftzuführleitung veränderlich sein. Auf diese Weise kann die Luftzuführleitung an entlang ihres Verlaufs variierende räumliche Verhältnisse am Einsatzort angepasst sein, welche insbesondere unterschiedliche Querschnitte der zwei Kanäle erfordern können. Eine jeweilige Querschnittsänderung der zwei Kanäle kann gleich oder unterschiedlich erfolgen. Bei einer gleichen Änderung des Querschnitts der zwei Kanäle können die zwei Kanäle zumindest abschnittsweise einen entlang des Verlaufs veränderlichen, aber zueinander jeweils gleichen Querschnitt aufweisen.The air supply line can have a flattened cross section. A flattening can be provided here in particular with respect to a circular or square cross section. Here, the two channels in the air supply line can be separated from one another by means of the separating wall in such a way that the two channels each have a cross-section that is flattened to a lesser extent than the air supply line in its entirety. The two channels can have the same cross section, at least in sections, in particular in at least a partial section of the air supply line in which the air supply line runs straight. In other sections of the air supply line or alternatively as a whole, the two channels of the air supply line can have different cross-sections. The cross-section of the air supply line and the respective cross-sections of the two channels can be adapted to the spatial conditions at the planned location, in particular a drive room of a motor vehicle, and the required functionality, in particular the air flow to be supplied to the air consumer. Here, the respective cross-sections can be variable, in particular along the course of the air supply line. In this way, the air supply line can be adapted to spatial conditions at the place of use which vary along its course and which, in particular, can require different cross-sections of the two channels. A respective change in cross section of the two channels can be the same or different. With an identical change in the cross-section of the two channels, the two channels can have, at least in sections, a cross-section which is variable along the course but which is identical to one another.
Die Luftzuführleitung kann wenigstens einen zusätzlichen sich von der Druckseite zu der Saugseite erstreckenden Kanal umfassen. Hierbei kann eine beliebige Anzahl zusätzlicher sich von der Druckseite zu der Saugseite erstreckender Kanäle vorgesehen sein. Je nach Anordnung des wenigstens einen weiteren Kanals kann die Luftzuführleitung wenigstens eine weitere trennende Wandung umfassen, welche wenigstens einen weiteren Hohlraum und wenigstens ein weiteres Zugangsloch zwischen dem wenigstens einen weiteren Hohlraum und einem der Kanäle der Luftzuführleitung aufweisen kann. Die obigen Ausführungen bezüglich der zwei Kanäle, der trennenden Wandung, der Hohlräume und der Zugangslöcher gelten für den Fall wenigstens eines zusätzlichen Kanals und gegebenenfalls entsprechender trennender Wandungen, Hohlräume und Zugangslöcher entsprechend. Insbesondere kann durch das Vorsehen wenigstens eines zusätzlichen Kanals eine (zusätzliche) Annäherung jedes einzelnen Kanals an einen runden Querschnitt auch für einen stark abgeflachten Gesamtquerschnitt der Luftzuführleitung erreicht werden. Hierdurch kann auch unter (weiter) erschwerten baulichen Randbedingungen ein kompakter, stabiler Aufbau einer Luftzuführleitung bei gleichzeitiger effizienter Schalldämpfung erreicht werden.The air supply line can comprise at least one additional channel extending from the pressure side to the suction side. Any number of additional channels extending from the pressure side to the suction side can be provided here. Depending on the arrangement of the at least one further channel, the air supply line can comprise at least one further separating wall, which can have at least one further cavity and at least one further access hole between the at least one further cavity and one of the channels of the air supply line. The above statements with regard to the two channels, the separating wall, the cavities and the access holes apply accordingly to the case of at least one additional channel and possibly corresponding separating walls, cavities and access holes. In particular, by providing at least one additional channel, an (additional) approximation of each individual channel to a round cross-section can also be achieved for a greatly flattened overall cross-section of the air supply line. In this way, even under (further) difficult structural boundary conditions, a compact, stable structure of an air supply line with simultaneous efficient sound absorption can be achieved.
Im Zusammenhang mit einer Luftzuführleitung umfassend eine obere Halbschale und eine untere Halbschale ist ein Verfahren zum Herstellen einer Luftzuführleitung nach mindestens einer der Ausführungen der Offenbarung bereitgestellt. Das Verfahren umfasst das Bereitstellen einer oberen Halbschale und einer unteren Halbschale, welche jeweils ein Teilprofil der Luftzuführleitung bereitstellen, das Zusammenfügen der unteren Halbschale und der oberen Halbschale zu der Luftzuführleitung und das Verbinden der unteren Halbschale mit der oberen Halbschale. Das Verfahren zum Herstellen einer Luftzuführleitung kann zusätzlich das Bereitstellen wenigstens einer weiteren Komponente, das Zusammenfügen der oberen und der unteren Halbschale mit der wenigstens einen weiteren Komponente zu der Luftzuführleitung und das Verbinden der unteren und der oberen Halbschale sowie der wenigstens einen weiteren Komponente umfassen. Beim Zusammenfügen der unteren und der oberen Halbschale sowie der wenigstens einen weiteren Komponente kann die wenigstens eine weitere Komponente zwischen den bzw. innerhalb der Halbschalen und/oder außerhalb an wenigstens einer der Halbschalen angeordnet werden. Das Verbinden der oberen Halbschale und der unteren Halbschale sowie gegebenenfalls der wenigstens einen weiteren Komponente kann mittels Schweißen erfolgen. Alternativ oder zusätzlich kann das Verbinden mittels anderer Verfahren erfolgen, beispielsweise durch Kleben, Klemmen, Schrauben und/oder über einen Formschluss. Zum Ausbilden der Luftzuführleitung können die obere Halbschale und die untere Halbschale sowie gegebenenfalls die wenigstens eine weitere Komponente Teilprofile der Luftzuführleitung bilden und zum Bilden des Profils der Luftzuführleitung zusammengefügt werden. Einzelne Komponenten der Luftzuführleitung, beispielsweise die trennende Wandung, können hierbei durch eines oder mehrere der oberen Halbschale und der unteren Halbschale sowie gegebenenfalls der wenigsten einen weiteren Komponente bereitgestellt sein. Für die mittels der oberen Halbschale und/oder der unteren Halbschale beziehungsweise gegebenenfalls der wenigsten einen weiteren Komponente bereitgestellten Komponenten gelten die Ausführungen zur Ausgestaltung der Luftzuführleitung entsprechend.In connection with an air supply line comprising an upper half-shell and a lower half-shell, a method for producing an air supply line according to at least one of the embodiments of the disclosure is provided. The method comprises providing an upper half-shell and a lower half-shell, which each provide a partial profile of the air supply line, joining the lower half-shell and the upper half-shell to form the air supply line, and connecting the lower half-shell to the upper half-shell. The method for producing an air supply line can additionally include providing at least one further component, joining the upper and lower half-shells with the at least one further component to form the air supply line and connecting the lower and upper half-shells and the at least one further component. When the lower and upper half-shells and the at least one further component are joined together, the at least one further component can be arranged between or within the half-shells and / or outside on at least one of the half-shells. The connection of the upper half-shell and the lower half-shell and optionally the at least one further component can be carried out by means of welding. Alternatively or additionally, the connection can take place by means of other methods, for example by gluing, clamping, screwing and / or by means of a form fit. To form the air supply line, the upper half-shell and the lower half-shell as well optionally the at least one further component form partial profiles of the air supply line and are joined together to form the profile of the air supply line. Individual components of the air supply line, for example the separating wall, can in this case be provided by one or more of the upper half-shell and the lower half-shell and, if appropriate, by at least one further component. For the components provided by means of the upper half-shell and / or the lower half-shell or, if applicable, the at least one further component, the statements on the design of the air supply line apply accordingly.
Nach einem weiteren erfindungsgemäßen Aspekt ist eine Anordnung zur Luftzuführung für einen Luftverbraucher eines Kraftfahrzeugs geschaffen. Die Anordnung umfasst eine Luftzuführeinrichtung, wie einen Verdichter oder eine Saugeinrichtung, eine insbesondere nach den obigen Ausführungen ausgebildete Luftzuführleitung und einen Luftverbraucher, vorzugsweise einen Antrieb des Kraftfahrzeugs, wie einen Verbrennungsmotor oder eine Brennstoffzelle. Die Luftzuführleitung ist mit der Luftzuführeinrichtung derart verbunden, dass Luft von der Luftzuführeinrichtung in die zwei Kanäle der Luftzuführleitung eintreten kann. Die Luftzuführleitung ist mit dem Luftverbraucher derart verbunden, dass Luft aus den zwei Kanälen der Luftzuführleitung austreten und in den Luftverbraucher eintreten kann.According to a further aspect of the invention, an arrangement for supplying air for an air consumer of a motor vehicle is created. The arrangement comprises an air supply device, such as a compressor or a suction device, an air supply line designed in particular according to the above statements, and an air consumer, preferably a drive for the motor vehicle, such as an internal combustion engine or a fuel cell. The air supply line is connected to the air supply device in such a way that air from the air supply device can enter the two channels of the air supply line. The air supply line is connected to the air consumer in such a way that air can exit from the two channels of the air supply line and enter the air consumer.
Mit der erfindungsgemäßen Anordnung ist eine Möglichkeit geschaffen, einen Luftverbraucher in einem Kraftfahrzeug mit Luft zu versorgen und hierbei die Eigenschaften der erfindungsgemäßen Luftzuführung auszunutzen, um eine kompakte und stabile Anordnung in dem den Luftverbraucher umfassenden Kraftfahrzeug bei gleichzeitiger effizienter Schalldämpfung von durch die Luftführung verursachten Störgeräuschen zu gewährleisten. Insbesondere kann der Luftverbraucher in einem Antriebsraum des Kraftfahrzeugs mit Luft versorgt werden, wobei die Luftführung mittels der erfindungsgemäßen Luftzuführleitung an die räumlichen Verhältnisse in dem Antriebsraum angepasst, also insbesondere durch Engstellen hindurch und entlang weiterer Komponenten des Kraftfahrzeugs, erfolgt und gleichzeitig eine ausreichende Stabilität und effiziente Schalldämpfung erreicht ist.With the arrangement according to the invention, a possibility is created to supply an air consumer in a motor vehicle with air and to use the properties of the air supply according to the invention in order to achieve a compact and stable arrangement in the motor vehicle that includes the air consumer while at the same time efficiently damping noise caused by the air duct guarantee. In particular, the air consumer in a drive compartment of the motor vehicle can be supplied with air, the air duct being adapted to the spatial conditions in the drive compartment by means of the air supply line according to the invention, i.e. in particular through constrictions and along other components of the motor vehicle, and at the same time being sufficiently stable and efficient Sound attenuation is achieved.
Die Luftzuführeinrichtung kann eine Lüftungsöffnung sein. Beispielsweise kann die Luftzuführeinrichtung eine Lüftungsöffnung, etwa in Form eines Gitters oder eines sogenannten Kühlergrills, an der Außenwand des Antriebsraums des Kraftfahrzeugs sein, von welcher Luft an den Luftverbraucher geleitetet werden soll.The air supply device can be a ventilation opening. For example, the air supply device can be a ventilation opening, for example in the form of a grille or a so-called radiator grille, on the outer wall of the drive compartment of the motor vehicle, from which air is to be directed to the air consumer.
Alternativ kann die Luftzuführeinrichtung ein Verdichter sein. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Verdichter um einen Turbolader oder einen Kompressor. Auf diese Weise kann dem Luftverbraucher verdichtete Luft zugeführt werden. So lässt sich bei Verbrennungsmotoren eine verbesserte Leistung erzielen, indem diesen verdichtete Luft zugeführt wird. Dies geschieht beispielsweise mittels eines Turboladers oder auch eines Kompressors. Auch Brennstoffzellen sind auf eine entsprechend ausgelegte Luftzuführung angewiesen, welche mittels eines Verdichters, beispielsweise eines Kompressors optimierbar ist. Hierbei gewährleistet die erfindungsgemäße Luftzuführleitung eine entsprechende Stabilität bei den vorherrschenden Luftdrücken und gegebenenfalls erhöhten Temperaturen bei gleichzeitiger Unterdrückung unerwünschter Geräuschentwicklungen.Alternatively, the air supply device can be a compressor. The compressor is preferably a turbocharger or a compressor. In this way, compressed air can be supplied to the air consumer. In combustion engines, for example, improved performance can be achieved by supplying them with compressed air. This is done, for example, by means of a turbocharger or a compressor. Fuel cells are also dependent on an appropriately designed air supply, which can be optimized by means of a compressor, for example a compressor. In this case, the air supply line according to the invention ensures a corresponding stability under the prevailing air pressures and possibly increased temperatures with simultaneous suppression of undesired noise development.
Nach noch einem weiteren erfindungsgemäßen Aspekt ist eine Verwendung einer insbesondere nach den obigen Ausführungen ausgebildeten Luftzuführleitung geschaffen, wobei von der Druckseite zu der Saugseite der Luftzuführleitung durch die zwei Kanäle einem Luftverbraucher, vorzugsweise einem Antrieb, wie einem Verbrennungsmotor oder einer Brennstoffzelle, eines Kraftfahrzeugs Luft zugeführt wird. Durch die Verwendung der erfindungsgemäßen Luftzuführleitung ist eine effiziente Luftversorgung des Luftverbrauchers gewährleistet, wobei ein kompakter und stabiler Aufbau erreicht ist und eine unerwünschte Schallentwicklung in der Luftzuführleitung gedämpft wird.According to yet another aspect of the invention, use of an air supply line designed in particular according to the above statements is created, with air being supplied from the pressure side to the suction side of the air supply line through the two channels to an air consumer, preferably a drive such as an internal combustion engine or a fuel cell, of a motor vehicle becomes. By using the air supply line according to the invention, an efficient air supply to the air consumer is ensured, a compact and stable structure being achieved and undesired noise generation in the air supply line being dampened.
Bei der Verwendung kann die dem Luftverbraucher eines Kraftfahrzeugs zugeführte Luft mit einem gegenüber einem Umgebungsdruck erhöhten Druck beaufschlagt sein. Die Luft kann dem Luftverbraucher von einem Verdichter, vorzugsweise einem Turbolader oder Kompressor, zugeführt werden. Hierdurch lässt sich eine verbesserte Leistung des Luftverbrauchers erzielen. Dies erfolgt für einen Luftverbraucher in Form eines Verbrennungsmotors beispielsweise mittels eines Turboladers oder auch eines Kompressors. Auch für Brennstoffzellen ist eine entsprechend optimierte Luftzuführung mittels eines Verdichters, beispielsweise eines Kompressors, erreichbar. Hierbei gewährleistet die Verwendung der erfindungsgemäßen Luftzuführleitung eine entsprechende Stabilität bei den vorherrschenden Luftdrücken und gegebenenfalls erhöhten Temperaturen bei gleichzeitiger Dämpfung unerwünschter Geräuschentwicklungen.When used, the air supplied to the air consumer of a motor vehicle can be subjected to a pressure that is higher than ambient pressure. The air can be supplied to the air consumer by a compressor, preferably a turbocharger or compressor. This allows an improved performance of the air consumer to be achieved. For an air consumer, this takes place in the form of an internal combustion engine, for example by means of a turbocharger or a compressor. A correspondingly optimized air supply by means of a compressor, for example a compressor, can also be achieved for fuel cells. The use of the air supply line according to the invention ensures a corresponding stability under the prevailing air pressures and possibly increased temperatures with simultaneous damping of undesired noise development.
Gemäß der Offenbarung ist ein Verfahren zum Betrieb eines Kraftfahrzeuges, insbesondere ein Verfahren zur Dämpfung unerwünschter Geräusche beim Betrieb eines Kraftfahrzeuges, geschaffen. Das Verfahren umfasst das Bereitstellen einer insbesondere nach den obigen Ausführungen ausgebildeten Luftzuführleitung; das Koppeln der Saugseite der Luftzuführleitung an einen Luftverbraucher, vorzugsweise einen Antrieb, wie einen Verbrennungsmotor oder eine Brennstoffzelle, eines Kraftfahrzeugs; und das Zuführen von Luft von der Druckseite der Luftzuführleitung durch die zwei Kanäle der Luftzuführleitung zu dem Luftverbraucher. Das Verfahren kann weiter das Koppeln der Druckseite der Luftzuführleitung an eine Luftzuführeinrichtung, wie einen Verdichter, insbesondere einen Turbolader oder einen Kompressor, oder eine Saugeinrichtung, und das Zuführen von Luft von der Luftzuführeinrichtung durch die zwei Kanäle der Luftzuführleitung zu dem Luftverbraucher umfassen. Die durch die zwei Kanäle der Luftzuführleitung dem Luftverbraucher zugeführte Luft kann mit einem gegenüber einem Umgebungsdruck erhöhten Druck beaufschlagt sein. Bezüglich des Verfahrens zum Betrieb eines Kraftfahrzeugs, insbesondere zur Dämpfung unerwünschter Geräusche beim Betrieb eines Kraftfahrzeuges, gelten die Ausführungen zu den Ausgestaltungen der Luftzuführleitung, der Anordnung zur Luftzuführung für einen Luftverbraucher eines Kraftfahrzeugs sowie der Verwendung einer Luftzuführleitung entsprechend.According to the disclosure, a method for operating a motor vehicle, in particular a method for damping undesired noises when operating a motor vehicle, is created. The method comprises the provision of an air supply line designed in particular in accordance with the above statements; the coupling of the suction side of the Air supply line to an air consumer, preferably a drive, such as an internal combustion engine or a fuel cell, of a motor vehicle; and the supply of air from the pressure side of the air supply line through the two channels of the air supply line to the air consumer. The method can further include coupling the pressure side of the air supply line to an air supply device, such as a compressor, in particular a turbocharger or a compressor, or a suction device, and supplying air from the air supply device through the two channels of the air supply line to the air consumer. The air supplied to the air consumer through the two channels of the air supply line can be subjected to a pressure which is higher than that of an ambient pressure. With regard to the method for operating a motor vehicle, in particular for damping undesired noises when operating a motor vehicle, the statements on the configurations of the air supply line, the air supply arrangement for an air consumer of a motor vehicle and the use of an air supply line apply accordingly.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden durch die nachfolgende Beschreibung bevorzugter Ausführungen gemäß den beiliegenden Figuren deutlich, in denen zeigen:
-
1 eine schematische Darstellung einer Luftzuführleitung zur Kopplung an einen Luftverbraucher eines Kraftfahrzeugs; -
2 eine schematische Darstellung der Luftzuführleitung gemäß1 aus einer anderen Perspektive; -
3 eine schematische Perspektivdarstellung einer Luftzuführleitung zur Kopplung an einen Luftverbraucher eines Kraftfahrzeugs im Schnitt; -
4 eine schematische Perspektivdarstellung einer weiteren Luftzuführleitung zur Kopplung an einen Luftverbraucher eines Kraftfahrzeugs im Schnitt; -
5 eine schematische Querschnittsdarstellung einer Luftzuführleitung zur Kopplung an einen Luftverbraucher eines Kraftfahrzeugs; -
6 eine schematische Querschnittsdarstellung einer anderen Luftzuführleitung zur Kopplung an einen Luftverbraucher eines Kraftfahrzeugs; -
7 eine schematische Querschnittsdarstellung einer weiteren Luftzuführleitung zur Kopplung an einen Luftverbraucher eines Kraftfahrzeugs; -
8 eine schematische Längsschnittdarstellung der Luftzuführleitung gemäß7 ; -
9 eine schematische Perspektivdarstellung eines Schnitts durch eine Luftzuführleitung zur Kopplung an einen Luftverbraucher eines Kraftfahrzeugs; -
10 eine schematische Querschnittsdarstellung einer Luftzuführleitung zur Kopplung an einen Luftverbraucher eines Kraftfahrzeugs; -
11 eine schematische Querschnittsdarstellung einer anderen Luftzuführleitung zur Kopplung an einen Luftverbraucher eines Kraftfahrzeugs; -
12 eine schematische Querschnittsdarstellung einer weiteren Luftzuführleitung zur Kopplung an einen Luftverbraucher eines Kraftfahrzeugs; -
13 eine schematische Querschnittsdarstellung noch einer weiteren Luftzuführleitung zur Kopplung an einen Luftverbraucher eines Kraftfahrzeugs; -
14 eine schematische Darstellung einer Luftzuführleitung zur Kopplung an einen Luftverbraucher eines Kraftfahrzeugs im Querschnitt; -
15 eine schematische Darstellung einer anderen Luftzuführleitung zur Kopplung an einen Luftverbraucher eines Kraftfahrzeugs im Querschnitt; -
16 eine schematische Darstellung einer weiteren Luftzuführleitung zur Kopplung an einen Luftverbraucher eines Kraftfahrzeugs im Querschnitt; -
17 eine schematische Darstellung noch einer weiteren Luftzuführleitung zur Kopplung an einen Luftverbraucher eines Kraftfahrzeugs im Querschnitt; -
18 eine alternative Ausführungsform einer Luftzuführleitung zur Kopplung an einen Luftverbraucher eines Kraftfahrzeugs in schematischer Querschnittsdarstellung; und -
19 eine schematische Querschnittsdarstellung einer weiteren alternativen Ausgestaltung einer Luftzuführleitung zur Kopplung an einen Luftverbraucher eines Kraftfahrzeugs.
-
1 a schematic representation of an air supply line for coupling to an air consumer of a motor vehicle; -
2 a schematic representation of the air supply line according to1 from a different perspective; -
3 a schematic perspective illustration of an air supply line for coupling to an air consumer of a motor vehicle in section; -
4th a schematic perspective illustration of a further air supply line for coupling to an air consumer of a motor vehicle in section; -
5 a schematic cross-sectional view of an air supply line for coupling to an air consumer of a motor vehicle; -
6th a schematic cross-sectional view of another air supply line for coupling to an air consumer of a motor vehicle; -
7th a schematic cross-sectional view of a further air supply line for coupling to an air consumer of a motor vehicle; -
8th a schematic longitudinal sectional view of the air supply line according to FIG7th ; -
9 a schematic perspective illustration of a section through an air supply line for coupling to an air consumer of a motor vehicle; -
10 a schematic cross-sectional view of an air supply line for coupling to an air consumer of a motor vehicle; -
11 a schematic cross-sectional view of another air supply line for coupling to an air consumer of a motor vehicle; -
12th a schematic cross-sectional view of a further air supply line for coupling to an air consumer of a motor vehicle; -
13th a schematic cross-sectional illustration of yet another air supply line for coupling to an air consumer of a motor vehicle; -
14th a schematic representation of an air supply line for coupling to an air consumer of a motor vehicle in cross section; -
15th a schematic representation of another air supply line for coupling to an air consumer of a motor vehicle in cross section; -
16 a schematic representation of a further air supply line for coupling to an air consumer of a motor vehicle in cross section; -
17th a schematic representation of yet another air supply line for coupling to an air consumer of a motor vehicle in cross section; -
18th an alternative embodiment of an air supply line for coupling to an air consumer of a motor vehicle in a schematic cross-sectional view; and -
19th a schematic cross-sectional illustration of a further alternative embodiment of an air supply line for coupling to an air consumer of a motor vehicle.
In den Darstellungen der unterschiedlichen Ausführungen sind gleichartige Merkmale mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet.In the representations of the different versions, features of the same type are denoted by the same reference symbols.
Die
Die untere Halbschale
Wie in den
Die
In der
Gemäß der in der
Bei der in der
Die
Die
In der Ausführungsform der
Die Ausführungen in Verbindung mit der Konfiguration mehrerer Hohlräume
Die
Die
Bei der in der
Die in der
Die
In der
Bei der in der
Die
Die in der
In der
Die
Allgemein können zur Schaffung erfindungsgemäßer Ausgestaltungen einer Druckzuführleitung Merkmale gemäß den Ausführungen zu den
Die in der vorstehenden Beschreibung, in den Figuren und den Ansprüchen offenbarten Merkmale können einzeln als auch in ihrer Kombination für die Realisierung der Erfindung in den verschiedenen Ausgestaltungen von Bedeutung sein.The features disclosed in the above description, in the figures and in the claims can be important individually as well as in their combination for the implementation of the invention in the various configurations.
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 1, 30, 40, 50, 60, 70, 90, 100, 110, 120, 130, 140, 150, 160, 170, 180, 1901, 30, 40, 50, 60, 70, 90, 100, 110, 120, 130, 140, 150, 160, 170, 180, 190
- LuftzuführleitungAir supply line
- 22
- DruckseitePrint side
- 33
- SaugseiteSuction side
- 44th
- untere Halbschalelower half-shell
- 55
- obere Halbschaleupper half-shell
- 66th
- AusformungShaping
- 77th
- Hohlraumcavity
- 8, 108, 10
- BerührungsstellePoint of contact
- 99
- Vertiefungdeepening
- 1111
- WandungWall
- 12, 13, 2012, 13, 20
- Kanalchannel
- 1414th
- Hohlraumcavity
- 15, 16, 2115, 16, 21
- ZugangsöffnungAccess opening
- 1717th
- Trennwandpartition wall
- 1818th
- DämpfungsmaterialDamping material
- 1919th
- Blindloch / SacklochBlind hole / blind hole
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
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- IN 201000873 I3 [0007]IN 201000873 I3 [0007]
- CN 2433392 Y [0008]CN 2433392 Y [0008]
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