DE60302037T2

DE60302037T2 - Kraftfahrzeug mit schalldämpfendem Rahmen zum Stützen des Motors und der Aufhängung

Info

Publication number: DE60302037T2
Application number: DE60302037T
Authority: DE
Inventors: Roberto Cappo; Dino De Stefano; Guido Frigo; Antonio Fuganti; Giorgio Masoero; Gianluigi Perello; Enrico Pisino; Maurizio Urbinati
Original assignee: Centro Ricerche Fiat SCpA
Current assignee: Centro Ricerche Fiat SCpA
Priority date: 2003-03-07
Filing date: 2003-03-07
Publication date: 2006-06-01
Anticipated expiration: 2023-03-08
Also published as: EP1454817B1; ATE307749T1; ES2250763T3; DE60302037D1; EP1454817A1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Motorfahrzeuge, und insbesondere auf Autos.
In einem Auto herkömmlicher Art lagert der Körper die Motoreinheit mittels Einlegung von Aufhängungslagern, typischerweise vibrationsdämpfenden Gummilagern, die unter anderem die Aufgabe besitzen, Vibrationen der Motoreinheit während deren Betriebes zu dämpfen. Auch die Aufhängungseinheit ist mit dem Körper des Motorfahrzeugs mittels Aufhängungslagern verbunden. Aus DE 195 24 758 A ist ein Motorfahrzeug nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 bekannt.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die bekannte, oben beschriebene Struktur mit dem Ziel zu verbessern, das Geräusch innerhalb des Fahrgastabteils des Motorfahrzeugs zu vermindern, welches durch die auf den Körper durch den Motor und durch die mit diesem verbundene Aufhängungseinheit übertragenen Vibrationen entsteht, während das Fahrzeug fährt.
Um das obige Ziel zu erreichen, ist Gegenstand der Erfindung ein Motorfahrzeug mit den Merkmalen von Anspruch 1.
Dementsprechend sieht die Erfindung verglichen mit der traditionellen Lösung ein doppeltes Filtern der durch den Motor und durch die Strasse über die Aufhängung übertragenen Vibrationen vor, da ein erster Satz von Aufhängungslagern zwischen der Motoreinheit und dem Hilfsrahmen sowie zwischen der Aufhängungseinheit und dem Hilfsrahmen und ein zweiter Satz von Aufhängungslagern zwischen dem Hilfsrahmen und dem Körper vorgesehen sind.
Durch den vorliegenden Anmelder durchgeführte Studien und Tests haben gezeigt, dass der Vorteil der Geräuschverminderung innerhalb des Fahrgastabteils des Motorfahrzeugs beträchtlich ist.
Die Struktur der Aufhängungslagerungen ist hier nicht im Detail beschrieben, da sie auf jegliche bekannte Weise erhalten werden kann. Die Lager können herkömmliche, vibrationsdämpfende Gummilager, oder auch hydraulisch dämpfende Lager, oder auch adaptive Aufhängungslager, die dazu ausgelegt sind, entsprechend unterschiedlichen elastischen und dämpfenden Eigenschaften zu arbeiten, oder auch elektrisch gesteuerte, aktive Aufhängungslager, die auf kontinuierliche Weise eingestellt werden können, um eine unendliche Anzahl unterschiedlicher, möglicher elastischer und dämpfender Eigenschaften anzunehmen, sein.
In einer bevorzugten Ausführungsform besitzt der Hilfsrahmen eine röhrenförmige, netzartige Struktur. Die Struktur umfasst bevorzugt zwei Seiten, die miteinander durch Querelemente verbunden sind, insbesondere mindestens ein unteres, vorderes Querelement, ein unteres, hinteres Querelement, und ein oberes, hinteres Querelement, wobei jedes der Querelemente an seinen Enden jeweilige Aufhängungslager für den Einbau an dem Körper trägt. Der Hilfsrahmen besitzt wiederum Verbindungsteile der Aufhängungslager zum Einbau der Motoreinheit von der Aufhängung.
Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung liegt in der Tatsache, dass sowohl die Motoreinheit als auch die Aufhängungseinheit an dem Hilfsrahmen derart vormontiert werden können, um eine Anordnung zu bilden, die dann an dem Körper in einem einzelnen Vorgang eingebaut wird. Der Hilfsrahmen kann ebenso durch zwei oder mehr miteinander beispielsweise durch Schrauben verbundene Nebenrahmen gebildet sein. In diesem Falle können der Motor und die Aufhängung beide an nur einem der Nebenrahmen, welche den Hilfsrahmen bilden, vormontiert werden.
Weitere Eigenschaften und Vorteile der Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen ersichtlich werden, die lediglich anhand eines nicht beschränkenden Beispiels gegeben werden, und in denen:
1 ist eine Perspektivansicht eines vorderen Abschnitts eines Körpers eines Autos mit dem daran montierten Hilfsrahmen gemäß der vorliegenden Erfindung;
2 und 3 sind Perspektivansichten, welche den Hilfsrahmen gemäß der Erfindung mit daran angebauter Motoreinheit bzw. Aufhängungseinheit veranschaulichen;
4 ist eine Perspektivansicht, welche den Körper des Autos mit dem Hilfsrahmen, der Motoreinheit und der Aufhängungseinheit, die alle daran montiert sind, veranschaulicht; und
5, 6, 7 und 8 sind Diagramme, welche die Vorteile im Hinblick auf die Geräuschverminderung und die Aufrechterhaltung der Handlingeigenschaften des Motorfahrzeugs gemäß der Erfindung veranschaulichen.
Unter Bezugnahme der beigefügten Zeichnungen nimmt der Körper 1 eines Motorfahrzeugs im Bereich des Motorraums einen Hilfsrahmen 2 auf, der durch eine röhrenförmige, netzartige Struktur gebildet ist, die aus einem Metallmaterial hergestellt ist. In dem in der Ausführungsform veranschaulichten Beispiel umfasst die Struktur 2 zwei Seiten 3, 4, die an der Vorderseite durch ein unteres Querelement 5 und an der Rückseite durch ein oberes Querelement 6 und ein unteres Querelement 7 verbunden sind. Benachbart zu den Enden jedes Querelements 5, 6, 7 sind Aufhängungslager 8, 9; 10, 11 und 12, 13 zum Montieren des Hilfsrahmens 3 an dem Körper 1 vorgesehen. Die Struktur der Aufhängungslager ist hier nicht im Detail beschrieben, da sie auf jede bekannte Weise gebaut sein können. Die Lager können herkömmliche, vibrationsdämpfende Gummilager, oder auch dämpfende Hydrauliklager, oder auch adaptive Aufhängungslager, die dazu ausgelegt sind, entsprechend unterschiedlichen elastischen und dämpfenden Eigenschaften zu arbeiten, oder auch elektrisch gesteuerte, aktive Aufhängungslager, die kontinuierlich eingestellt werden können, um eine unbegrenzte Anzahl unterschiedlicher, möglicher elastischer und dämpfender Eigenschaften anzunehmen, sein.
Die Motoreinheit des Autos, die insgesamt mit Bezugszeichen 14 bezeichnet ist, ist an dem Hilfsrahmen 2 mit Einlegung von Aufhängungslagern 15 montiert (siehe 2). Gleichermaßen sehen die Aufhängungseinheit, welche die Naben der zwei Vorderräder R mit den entsprechenden Antriebsachswellen 151 (das veranschaulichte Beispiel bezieht sich auf den Fall eines Autos mit Frontmotor und Frontantrieb) aufweist, die Verbindung des Steuerrades 16, die Oszillationsarme 17, welche die Bewegung der Oszillation der Räder steuern, und die Feder-/Stoßdämpferanordnungen 18 alle Anbringpunkte vor, die direkt an dem Hilfsrahmen 2 vorgesehen sind. Auch in diesem Falle sind die Details der Konstruktion dieser Bauteile hier nicht beschrieben, soweit sie auf jegliche Weise erhalten werden könnten.
Unter erneuter Bezugnahme auf das Beispiel der Ausführungsform der Struktur des Hilfsrahmens 2 sind, wie anhand von 3 deutlich zu erkennen ist, die zwei hinteren Querelemente 6, 7 miteinander durch zwei zentrale, vertikale Zugstangen 19 verbunden.
4 zeigt die Einheit des Rahmens mit dem daran angebauten Motor und der daran angebauten Aufhängung, und zwar eingebaut innerhalb des durch den Körper 1 definierten Motorraums.
Durch den vorliegenden Anmelder ausgeführte Studien und Tests haben gezeigt, dass die oben beschriebene Lösung eine beträchtliche Verminderung des Geräusches innerhalb des Fahrgastabteils des Motorfahrzeugs aufgrund des doppelten Filterns der Vibrationen ermöglicht, welche sowohl durch die Strasse über die Aufhängung, während das Motorfahrzeug fährt, als auch durch den Motor während des Laufens des letzterens übertragen werden.
5 veranschaulicht ein Diagramm der Variation des Innengeräuschs bei einer Variation der Motordrehzahl. Die obere Linie des Diagramms bezieht sich auf ein traditionelles Auto, während die untere Linie sich auf ein ähnliches Auto bezieht, das gemäß der Erfindung modifiziert wurde. Das Diagramm aus 5 zeigt, wie während einer Beschleunigung das durch den Motor entstehende Geräusch um 4 bis 6 dBA vermindert ist.
Das Diagramm aus 6 zeigt die Verminderung (die obere Linie bezieht sich auf ein traditionelles Auto, während sich die untere Linie auf dasselbe Auto bezieht, welches gemäß der Erfindung modifiziert wurde) des Geräusches, welches durch die Vibrationen übertragen wird, die durch eine rauhe Straßenoberfläche (Kopfstein) verursacht werden, und zwar bei Variationen der Vibrationsfrequenz. In der Praxis wurde eine Verminderung von 5–6 dBA für den Fall festgestellt, dass das Auto auf einer Kopfsteinstrassenoberfläche mit 50 Kilometer pro Stunde fährt.
7 und 8 sind Diagramme an sich bekannter Art, die vom Fachmann in diesem Gebiet verwendet werden, wie Indices des Fahrzeughandlings und des Fahrkomforts. In beiden Fällen fallen die Linien entsprechend des traditionellen Autos und des Autos gemäß der Erfindung im wesentlichen zusammen. Dementsprechend ist die Geräuschverminderung durch eine Aufrechterhaltung der Eigenschaften des Fahrzeughandlings und des Fahrkomforts des Autos begleitet.
Selbstverständlich können, unbeschadet des der Erfindung zugrundeliegende Prinzips, die Konstruktionsdetails und Ausführungsformen weitreichend in Bezug auf das hier lediglich beispielhaft beschriebene und veranschaulichte variieren, ohne dabei vom Schutzbereich der vorliegenden Erfindung abzuweichen, wie er in den beigefügten Ansprüchen definiert ist.

Claims

Motorfahrzeug, umfassend – einen Körper (1), – einen Hilfsrahmen (2), der an dem Körper (1) montiert ist, – eine Motoreinheit (14) und eine Aufhängungseinheit (16, 17, 18), dadurch gekennzeichnet, dass die Motoreinheit (14) und die Aufhängungseinheit (16, 17, 18) beide an dem Hilfsrahmen (2) mit Einlegung eines ersten Satzes von Aufhängungslagern (15) montiert sind, und dass der Hilfsrahmen (2) an dem Körper (1) mit Einlegung eines zweiten Satzes von Aufhängungslagern (8–13) montiert ist, wobei die Vibrationen der Motoreinheit (14) und der Aufhängungseinheit (16, 17, 18) während des Gebrauchs des Fahrzeugs auf den Körper (1) des Fahrzeugs nach einem doppelten Filtern durch den ersten Satz und den zweiten Satz von Aufhängungslagern übertragen werden.
Motorfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Hilfsrahmen (2) eine röhrenförmige, netzartige Struktur besitzt.
Motorfahrzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Hilfsrahmen (2) zwei Seiten (3, 4) besitzt, die miteinander mittels Querelementen (5, 6, 7) verbunden sind.
Motorfahrzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Hilfsrahmen (2) mindestens ein unteres, vorderes Querelement (5) und auf der Rückseite ein oberes Querelement (6) und ein unteres Querelement (7) aufweist, wobei jedes der Querelemente benachbart zu seinen Enden jeweilige Aufhängungslager (8, 9, 10, 11, 12, 13) zum Einbau an dem Körper (1) lagert.
Motorfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufhängungslager von einer Art sind, die ausgewählt ist aus: herkömmliche, vibrationsdämpfende Gummilager, dämpfende Hydrauliklager, adaptive Aufhängungslager, die dazu ausgelegt sind, entsprechend unterschiedlicher elastischer und dämpfender Eigenschaften zu arbeiten, und elektrisch gesteuerte, aktive Aufhängungslager, die auf kontinuierliche Weise eingestellt werden können, um eine unbegrenzte Anzahl unterschiedlicher, möglicher elastischer und dämpfender Eigenschaften anzunehmen.
Motorfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Hilfsrahmen (2) durch zwei oder mehr Nebenrahmen gebildet ist, die miteinander verbunden sind.
Motorfahrzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Nebenrahmen miteinander durch Schrauben verbunden sind.
Motorfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Hilfsrahmen (2) vorbereitet ist, um daran die Motoreinheit und die Aufhängungseinheit aufzunehmen, bevor er an dem Körper des Fahrzeugs montiert wird.
Motorfahrzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass einer der Nebenrahmen vorbereitet ist, um daran die Motoreinheit und die Aufhängungseinheit aufzunehmen, bevor er an dem Körper des Fahrzeugs montiert wird.