DE3018838C2

DE3018838C2 - Geräuschunterdrückendes Anbauteil für eine geräuscherzeugende Kraftmaschine

Info

Publication number: DE3018838C2
Application number: DE3018838A
Authority: DE
Inventors: Naoki Yokohama Kanagawa Ogawa
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1979-05-18
Filing date: 1980-05-16
Publication date: 1986-04-10
Also published as: FR2456854A1; GB2052355A; GB2105637B; GB2105637A; FR2456854B1; GB2052355B; DE3018838A1; US4498433A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein geräuschunterdrückendes Anb; 'teil der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art.

Bei einem solchen, aus der deutschen Patentanmeldung L 61 37 46c¹ 7 bekannten Anbauteil besteht die Schale aus einem KunstharzpreßstoJ mit oder ohne Fiiümitteln, wie z. B. Textilschnitzeln. Die größeren, ebenen Oberflächen der Schale können durch Rippen unterteilt sein, damit in dem Anbauteil keine Resonanz durch die von der Kraftmaschine abgegebenen Geräusche auftreten kann. Außerdem kann die Schale mit schallschluckenden Stoffen, z. B. Geweben, filzartigen Stoffen oder aufgeklebten Textilfasern oder Textilflokken belegt sein.

Aus der GB-PS 11 54 363 ist ein Luftfilter für eine Brennkraftmaschine bekannt, das ein in Form einer Schale ausgebildetes Gehäuse aufweist, das seinerseits aus einem geformten Fasermaterial gebildet ist.

Aus dem DD-Buch »Kunststoffhalbzeug-Verarbeitung und -schweißung«, 11. Auflage, 1954, VEB Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie, Leipzig, Seiten 207 und 267 ist es bekannt, für Auskleidungszwecke zu verwendende Kunststoffplatten herzustellen, die eine innere Schaumstruktur haben, die ihrerseits aus geschlossenen oder offenen sowie teilweise geschlossenen oder teilweise offenen Zellen gebildet ist. Diese Platten können aus einem Kunststoff gegossen oder geformt werden, wobei PVC-Materialien zusammen mit einem Zusatz eines Treibgases benutzt werden, die in geschlossenen Formen bei Erwärmung und Druckanwendung ausgelatiniert werden, wobei sich das Treibgas zersetzt. Dadurch entstehen verdichtete Platten. Nach dem Abkühlen der Platten wird in einem zweiten Arbeitsgang bei erhöhter Temperatur das in den Platten enthaltene Treibgas zur Expansion gebracht, wodurch ZeIl-PVC mit einer geschlossene Zellen aufweisenden Struktur entsteht.

Aus dem DE-Buch »Einführung in die Kunststoffverarbeitung«, 1975, C. Hanser Verlag München-Wien 1975, Seiten 136 bis 139 sowie 164 bis 166 ist es bekannt, schalenförmige Kunstharzkörper durch Warmverformen und anschließendes Härten herzustellen, wobei ungesättigte Polyesterharze, gelöst in Styrol, zum Tränken von Harzmatten benutzt werden. Außerdem können die getränkten Matten beidseitig mit einem PE-FiIm bedeckt werden, um ein Verdunsten des Styrols und ein Verkleben der einzelnen Materialbahnen zu \ erhindern. Die Folie wird vor dem Verpressen der Holzmptten

ίο wieder entfernt.

Aus der US-PS 31 59 525 ist es bekannt, an ihren Oberflächen dekorativ ausgebildete Verkleidungsplatten herzustellen, die in ihrem Inneren z. B. Glasfasern als Versteifungsmaterial aufweisen. Zu diesem Zweck werden zwischen zwei synthetischen organischen Filmen eine Harz-Zwischenschicht, die eine wärmehärtende Harzmasse und die in ihr verteilten Glasfasern umfaßt, angeordnet, wonach diese gesamte Anordnung in einer geeigneten Form ausgehärtet wird, um eine Verkleidungsplatte mit der jeweils gewünschten Formgebung zu erzeugen. Die Außenflächen beider Filme zeigen nach dem Aushärten aufgrund von Materiaischrumpfungen sehr gleichmäßig ausgebildete Faltungen und Kräuselungen, die den Außenflächen des Verkleidungselementes ein dekoratives Escheinungsbild verleihen. Falls gewünscht, können bei diesen Verkleidungsplatten verschiedene Katalysatoren, wie organische Peroxidkatalysatoren benutzt werden, um das Aushärten der Harzmasse zu fördern. Auch verschiedene weitere, als Beschleuniger oder Förderer des Aushärtvorganges wirkende Stoffe können benutzt werden. In diesem Zusammenhang ist es aus der GB-PS 12 43 098 in Verbindung mit aus mit Glasfasern verstärkten Kunstharzen geformten Gegenständen bekannt, daß derartige Förderer für den Aushärtvorgang des Harzes ein Benetzen der Glasfasern bewirken, um eine Vernetzung zwischen den Glasfasern und dem Harz nach dem Aushärten zu erreichen.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Anbauteil der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art ) weiterzubilden, daß sich eine Zwischenräume in und zwischen den Fasern aufweisende Struktur ergibt, um alle in das Anbauteil von der Kraftmaschine eingeleiteten Schwingungen optimal zu dämpfen, ohne deren mechanische Festigkeit an ihren mit anderen Teilen zu verbindenden Bereichen zu schwächen.

Das erfindungsgemäße Anbauteil zeichnet sich dadurch aus, daß die mit dem Harz vermischten organischen oder anorganischen Fasern mit einem Vernetzungsmittel vermischt werden und dann unter Wärmeanwendung in die gewünschte Form verformt werden. Dadurch findet eine Vernetzungsreaktion statt, die zu Zwischenräumen sowohl in den Fasern als auch zwischen den Fasern führt, was wiederum optimale Dämpfungseigenschaften in dem gewünschten Frequenzbereich der von der Kraftmaschine abgegebenen Geräusche bewirkt, so daß insbesondere ein Schwingen der Schale im Resonanzbereich sicher unterbunden werden kann. Durch das Imprägnieren der Schale mit einem Kunstharz an den Flanschteilen der Schale ergeben sich dort harzimprägnierte, gehärtete Schichten, die eine Befestigung der Schale an den zugeordneten Teilen der Kraftmaschine ermöglicht, ohne daß diese Verbindung zwischen Schale und Kraftmaschine selbst nach längeren Betriebszeiten gelockert oder gar aufgehoben werden könnte. Andererseits sind diese harzimprägnierlen, gehärteten Schichten tatsächlich nur auf die zur Befestigung der Schale erforderlichen Flanschteile oder aber

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andere, eine Befestigung weiterer Teile an der Schale erfordernde Bereiche beschränkt, so daß die guten Geräuschdämpfungseigenschaften in den übrigen großen Flächenbereichen der Schale nicht nachteilig beeinträchtigt, sondern vielmehr beibehalten werden. Damit ergibt sich aber ein Anbauieil, das an seinen Flanschteilen eine feste und dichte Anbringung der Schale an der Kraftmaschine sicherstellt, in allen übrigen Bereichen aber eine optimale Geräuschdämpfung durch die mit Hohlräumen versehene vernetzte Struktur der Schale gewährleistet

Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Äusführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnung erläutert Im einzelnen zeigt

F i g. 1 einen Querschnitt durch einen gemäfe der Erfindung als Schale ausgebildeten Zylinderkopfdeckei,

F i g. 2 einen Querschnitt durch ein gemäß der Erfindung als Schale ausgebildetes Ansaugluftgehäuse,

F i g. 3 einen Teil eines Zylinderkopfdeckels im Schnitt,

F i g. 4 einen anderen Teil eines Zylinder: kopfdeckels im Schnitt,

F i g. 5 einen Teil einer erfindungsgemäß als Schale ausgebildeten Ölwanne mit ihren Befestigungsmitteln im Schnitt und

F i g. 6 einen anderen Teil der Ölwanne im Schnitt

F i g. 1 zeigt einen Zylinderkopfdeckel 211 einer die Kraftmaschine bildenden Brennkraftmaschine aus einer Faserschicht 212 und einer öldichten Schicht 213 an seiner inneren Oberfläche. Organische oder anorganische Fasern, die mit Phenolharz und einem Vernetzungsmittel, z. B. Formaldehyd, vermischt sind, werden dazu bei hoher Temperatur unter Druck in die Form des Zylinderdeckels gebracht, wobei eine Vernetzung eintritt. Anstelle des Phenolharzes kann auch Acrylharz verwendet werden. Die öldichte Schicht 213 verhindert das Eindringen von Motoröl zwischen den Fasern der Faserschicht 212. Dazu ist die innere Oberfläche der Faserschicht 212 mit einem ölresistenten wärmeresistenten Harz wie Polypropylen, Polyäthylen oder dgl. oder einem Kautschuk wie Naturkautschuk (NBR) beschichtet. Dieser Werkstoff bildet dann die öldichte Schicht 213.

Der Zylinderkopfdeckei 211 wird auf einem oberen Abschnitt eines Zylinderkopfes 202 der Brennkraftmaschine befestigt, und zwar mittels Bolzen 206 und einer öldichtung 203. wobei sich die Köpfe d:r Bolzen 206 auf Niederhaltern 214 abstützen.

Der Zylinderkopfdeckei 211 weist in seiner Faserschicht 212, die durch die Vernetzungsreaktion des Phenol- oder Acryl-Harzes verfestigt ist, kleine Spalten und Poren zwischen den Fasern auf, wodurch sich insgesamt eine gute Dämpfungswirkiing ergibt. In der Faserschicht werden die Vibrationen des Zylinderkopfes 202 absorbiert und die Vibrationen der Oberfläche des Zylinderkopfdeckels 211 reduziert. Zusätzlich bewirkt die Faserschicht 212 eine starke Schalldämpfung, wodurch auch die Geräusche der sich bewegenden Ventile und des Ventiltriebes im Zylinderkopf und unter dem Zylinderkopfdeckei 211 nach außen hin reduziert werden.

F i g. 2 zeigt ein Ansaugluftgehäuse mit einem Hauptgehäuse 120 und einem Deckel 121, zwischen denen ein Filterelement 122 festlegbar ist. Auch hier sind organische oder anorganische Fasern mit einem Harz, wie Acryl-, Phenol-Harz oder dergleichen, und dessen Vernetzungsmittel, wie formaldehyd vermischt. Diese Mischung ist durch Pressen und bei gleichzeitiger Aufheizung verformt worden, sr* ilaß sich infolge der Vernetzungsreaktion das Gehäuse 120 und der Deckel 121 ergeben. Das Hauptgehäuse 120 und der Deckel 121 erhalten durch den Formprozeß porenartige Durchgänge zwischen den Fasern und sind infolge dieser Porositat in der Lage, Schall zu dämpfen.

Eine Klammer 123 mit einem Gewindebolzen 123a ist durch einen Kleber auf dem Hauptgehäuse 120 befestigt, an welchem der Deckel 121 über einen Zwischenring 124 und eine Flügelmutter 125 festgelegt werden kann. Ein Rohrstutzen 126 für die Ansaugluft ist an einer Seitenoberfläche des Hauptgehäuses, z. B. durch einen Kleber, befestigt Befestigungsflansche 127 bestehen aus Kunstharz oder einem ähnlichen, keine Vibrationen übertragenden Werkstoff, und sind am Gehäuse 120 durch einen Kleber befestigt. Sie dienen zum Befestigen des Ansaugluftgehäuses am Motorblock.

Der Werkstoff des Hauptgehäuses 120 und des Dekkels 121 hat hohe Dämmqualitäten, die auch dann Vibrationen und eine Geräuschentwicklung des Ansaugluftgehäuses verhindern, wenn vom Motor kommende Vibrationen auf das Ansaugluftgehäuse übertragen werden. Diese Geräuschdämpfung ist ein .'; asultat des Absorptionseffektes des Volumens des Ansa ;gluftgehäuses in Verbindung mit der Geräuschabsorption des Hauptgehäuses 120 und des Deckels 121, die auch das Ansauggeräusch entsprechend dämpfen. Auf diese Weise könnei. die von Vibrationen des Motors herrührenden und die Ansauggeräusche in bemerkenswertem Maße abgedämpft werden.

Das Hauptgehäuse 120 und der Deckel 121 sind an ihren Oberflächen mit dünnen Kautschukrilmen 131 bedeckt, um Staub oder andere Fremdkörper an einem Eindringen in die Poren zwischen den Fasern zu hindern. Anstelle der Kautschukfilme 131 können auch luftdichte Kunstharzfilme benutzt werden.

Wie in F i g. 3 gezeigt ist, sind alle Flansche des Zylinderkopfdeckels 211, die auf dem Zylinderkopf 202 aufliegen, mit einem Kunstharz imprägniert, um kunstharzimprägnierte, gehärtete Schichten 217 zu bilden, die die Befestigung des Zylinderkopfdeckels 211 mit den Niederhaltern 214 (Fig. 1 und 2) und das Anbringen des ZylinHerkopfdeckels 211 auf dem Zylinderkopf 202 gestatten.

Bei dem Ausführungsbeispiel in F i g. 4 ist der Bereich

um die Öleinfüllöffnung oder auch einen Überdruckauslaß mit einem Kunstharz imprägniert, um eine kunstharzimprägnierte gehärtete Schicht 218 zu bilden. Die Schicht 218 kann dann direkt mit dem Innengewinde versehen werden, so daß die Einsätze fortfallen und die Konstruktion des Zylinderkopfdeckels vereinfacht ist.

Die F i g. 5 und S zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei dem eine Ölwanne 311 aus einer Faserschicht 312 besteht, die sowohl an ihrer inneren als auch an ihrer äußeren Oberfläche mit öldichten Schichten 313 bedeckt ist.

Die Faserschicht wird durch Verformung anorganischer oder organischer Fasern hergestellt, die mit Phenoiharz und einem auf dieses abgestimmten Vernetzungsmittel, wie Formaldehyd od. dgl., vermischt sind.

Diese Mischung wi-d unter hoher Temperatur in die Form der Ölwanne gebracht, bis eine Vernetzung eintritt. Anstelle des Phenolharzes kann auch Acrylharz benutzt werden.
Die öldichten Schichten 313 hindern das Motoröl an einem Eindringen in das Innere der Faserschicht 312. Zu diesem Zweck sind d'.s inneren und äußeren Oberflächen der Faserschicht 312 mit einem ölresistenten und einem hitzeresistenten Harz wie Polypropylen, Poly-

äthylen od. dgl. oder einem Kautschuk wie Naturkautschuk (NBR) bedeckt. Die innere öldichte Schicht 313 kann auf der inneren Oberfläche der Faserschicht 312 auch auf andere Weise als durch Beschichtung aufgebracht werden. Zum Beispiel kann die innere Schicht vor dem eigentlichen Verformen der Faserschicht in der Form fertiggestellt werden, die dann die innere Konfiguration der ölwanne bildet.

Die derart ausgebildete ölwanne 311 wird an dem Motorblock unter Zwischenlage einer öldichtung 307 mit Hilfe von Spannbolzen 321 angebracht. Für die Bolzen sind Durchgangslöcher 314 vorgesehen.

Bei dieser Ausbildung hindern die öldichten Schichten 313 an den inneren und äußeren Oberflächen der ölwanne 311 das Motoröl, eventuelle Außenfeuchtigkeit und dgl. gegen ein Eindringen in die Faserschicht 312. Da die Ölwanne 311 im wesentlichen durch die Faserschicht 312 gebildet wird, die durch die Vernetzungsreaktion des Phenol- oder Acrylharzes verfestigt sind, liegen kleine Spalte oder Durchgänge in den Fasern und zwischen den Fasern vor, die zu einer hervorragenden Dämpfung führen, durch welche die meisten der vom Zylinderblock kommenden Vibrationen abgedämpft werden und auf diese Weise auch die Vibrationen auf der Oberfläche der ölwanne 311 reduziert werden. Dazu kommt,daß die Faserschicht312 auch hervorragende Schallabsorptionseigenschaften hat und auf diese Weise die Schallabstrahlung durch die Ölwanne 311 nach außen verringert wird.

Alle Flansche der ölwanne 311, die an der Schürze 302a des Zylinderblocks befestigt werden, sind mit einem synthetischen Harz imprägniere, um eine harzimprägnierte, gehärtete Schicht 32 zu bilden, mit der die Ölwanne mit Hilfe von Niederhaltern am Motorblock befestigt wird.

Gemäß Fig.6 ist auch der Bereich der ölablaßöffnung der Faserschicht 312 mit einem Kunstharz imprägniert, um dort eine kunstharzimprägnierte, gehärtete Schicht 323 zu bilden, die mit einem Innengewinde versehen ist, um eine ölablaßschraube 324 mit einem O-Ring 325 aufzunehmen.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

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Claims

Patentansprüche:

1. Geräüschunterdrückendes Anbauteil für eine geräuscherzeugende Kraftmaschine, insbesondere eine Brennkraftmaschine, mit einer aus Fasern und Harz gebildeten tragenden Schale, die Flanschteile zu ihrer Befestigung an der Kraftmaschine aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem Harz vermischten organischen oder anorganischen Fasern zum Erreichen einer Vernetzungsreaktion mit Vernetzungsmittel vermischt und unter Erhitzung verformt sind und daß die Schale (211,311) zur Ausbildung von harzimprägnierten, gehärteten Schichten (217, 218, 323, 322) an den Flanschteilen mit einem Kunstharz imprägniert ist.

2. Anbauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Harz aus der Gruppe der Acryl- und Phenolharze ausgewählt ist und daß das Vernetzungsmittel eil «Formaldehyd ist.

3. Anbauten nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schale (211,311) auch an eine mit Hilfe eines Schraubverschlusses (324) verschließbare öffnung aufweisenden Bereichen mit einem Kunstharz imprägniert ist.