EP2541034B1 - Kraftfahrzeug-Luftleitungskanal mit gedämpftem Helmholtz-Resonator - Google Patents

Kraftfahrzeug-Luftleitungskanal mit gedämpftem Helmholtz-Resonator Download PDF

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EP2541034B1
EP2541034B1 EP20110171742 EP11171742A EP2541034B1 EP 2541034 B1 EP2541034 B1 EP 2541034B1 EP 20110171742 EP20110171742 EP 20110171742 EP 11171742 A EP11171742 A EP 11171742A EP 2541034 B1 EP2541034 B1 EP 2541034B1
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EP
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helmholtz resonator
motor vehicle
damping elements
air duct
vehicle air
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Flavio Faccioli
Carlo Ubertino
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Roechling Automotive AG and Co KG
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Roechling Automotive AG and Co KG
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M35/00—Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M35/12—Intake silencers ; Sound modulation, transmission or amplification
    • F02M35/1255—Intake silencers ; Sound modulation, transmission or amplification using resonance
    • F02M35/1261—Helmholtz resonators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M35/00—Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M35/12—Intake silencers ; Sound modulation, transmission or amplification
    • F02M35/1272—Intake silencers ; Sound modulation, transmission or amplification using absorbing, damping, insulating or reflecting materials, e.g. porous foams, fibres, rubbers, fabrics, coatings or membranes

Definitions

  • the present invention relates to a motor vehicle air duct with a Helmholtz resonator provided thereon according to the preamble of claim 1.
  • a generic channel is from the US-A-5493080 known. Other relevant channels are the DE-A-10 2004 057 419 . EP-A-0778399 and US-A-5783780 refer to.
  • Helmholtz resonators are well known in the art as acoustic attenuation devices. Helmholtz resonators are used in air intake tracts of motor vehicles in order to reduce noise occurring in these.
  • Helmholtz resonators are designed with respect to their geometry such that they exhibit a sound attenuation effect in a desired frequency range around a target frequency.
  • Helmholtz resonators usually have a certain bandwidth around the target frequency of the sound damping effect, so that with a specific Helmholtz resonator sound in a frequency range around the desired target frequency around can be effectively damped.
  • a disadvantage of known Helmholtz resonators are their so-called “side effects”, which lead to an undesirable sound amplification in frequency ranges immediately outside the bandwidth in which unfolds the Helmholtz resonator its sound damping effect.
  • side effects which lead to an undesirable sound amplification in frequency ranges immediately outside the bandwidth in which unfolds the Helmholtz resonator its sound damping effect.
  • sound is actually attenuated in the desired target frequency range, sound is undesirably amplified simultaneously in immediately adjacent frequency ranges, which reduces the overall achieved sound-damping effect.
  • the sound damping effect is reduced directly at the target frequency by the damping body in the Helmholtz resonator, the sound amplification effect at the edges of the bandwidth is considerably reduced compared to a Helmholtz resonator without damping body.
  • the aforementioned undesirable "side effects" are at least reduced.
  • the sound level in the air duct is advantageously smoothed or unified over the frequency spectrum. The result is a motor vehicle which emits sound in a uniform frequency spectrum distributed around the target frequency over a frequency range compared to a motor vehicle equipped with conventional Helmholtz resonators.
  • this has a plurality of damping bodies.
  • the sound-damping effect of the Helmholtz resonator provided with a plurality of damping bodies can in fact be further increased by providing a filling material between at least two immediately adjacent damping bodies.
  • a filling material may, for example, again be a fiber tangle, such as cotton wool, or a foam or the like.
  • the individual damping body are separated from each other only by a gas, in particular air volume.
  • Helmholtz resonators have a transition region along their depth extension away from the air duct, in which the cross-sectional area of the Helmholtz resonator changes abruptly. It has been found that the achievable with the damping body mitigation of side effects is particularly great when the at least one damping body is provided in the transition region. In this case, material for the damping body can be saved considerably if it is arranged in the transition region on the side of the section with the smaller cross-sectional area.
  • the Helmholtz resonator may have a neck portion of smaller cross-sectional area and a volume portion of larger cross-sectional area. Then advantageously the at least one damping body is provided in the neck portion, more preferably close to the volume portion. It should not be ruled out that the Helmholtz resonator in addition to the sections mentioned has more sections. Nor should it be ruled out that the damping body is arranged in the volume section, close to the neck section.
  • the damping body can in principle be formed from any sound-damping material or comprise such a material.
  • the at least one sound-damping body may be formed from a closed-cell or open-cell foam, a woven fabric, also a metal mesh, mesh, braid, fiber tangle, perforated or porous material or a composite of at least two of said materials or such to include such.
  • a thin damping body is already sufficient, i. a damping body which has a smaller dimension along the depth extension direction of the Helmholtz resonator than in the direction of the orthogonal to the depth extension direction of the same cross-sectional area.
  • the damping bodies which in principle may be arranged arbitrarily in the Helmholtz resonator, are preferably provided substantially parallel to one another, so that sound propagating in the Helmholtz resonator must pass through the individual damping bodies in substantially the same way.
  • the damping bodies are oriented orthogonal to the sound propagation direction in the Helmholtz resonator.
  • damping bodies comprise different material or even formed of different material.
  • all damping bodies of a Helmholtz resonator may comprise different material or be formed of different material.
  • the Helmholtz resonator can have at least two damping bodies, which comprise the same material or which are even completely formed of the same material.
  • all the damping bodies of a Helmholtz resonator comprise the same material or are formed from the same material.
  • the above object is achieved according to a further aspect of the present invention also by the use of a Helmholtz resonator with at least one damping body, as described above, on a motor vehicle air duct.
  • a motor vehicle air duct according to the invention is generally designated 10.
  • the motor vehicle air duct 10 of the embodiment has a channel section 12, which may be part of an air intake system, for example, and in which air operatively along the arrow L of a respect to a in the Fig.1 Not shown internal combustion engine further lying air inlet side 12a to an internal combustion engine closer lying engine side 12b and finally to the internal combustion engine itself flows.
  • the Helmholtz resonator 14 comprise a neck portion 14a, by means of which a volume portion 14b, which has a substantially larger transverse surface than the neck portion 14a, may be connected to the channel path 12 to a common fluid space.
  • the Helmholtz resonator extends away from the channel path 12 in a depth direction T, whereby the previously designated cross-sectional area of the neck portion 14a and of the volume portion 14b is to be measured orthogonally to the depth extension direction T.
  • the Helmholtz resonator 14 is in terms of its enclosed volume and shape to a specific target or working frequency, for example, 275 Hz, tuned so that it reflects sound with the operating frequency in the channel section 12 in that it leads to an at least partial extinction of the Sound comes with the working frequency in the channel section 12.
  • a Helmholtz resonator to the channel section 12, specifically sound with a specific frequency, namely the operating frequency of the respective Helmholtz resonator, in the channel section 12 can be reduced, which reduces the acoustic emission of the vehicle carrying the channel section 12.
  • Fig. 2 three sound level curves are shown, of which the curve 20 shows the resonance behavior of a base system of a channel path 12 without a resonator with a resonant frequency of about 275 Hz.
  • the reflection-based noise reduction by a conventional Helmholtz resonator with an operating frequency corresponding to the above resonant frequency in the channel path 12 leads to the sound level curve 22, in which there is a strong attenuation in the range of the operating frequency of the conventional Helmholtz resonator. This means that in the range of the bandwidth B, a reduction of the sound level can be achieved substantially symmetrically around the operating frequency.
  • a damping body 30 of dissipating material intended in the Helmholtz resonator 14, preferably in the transition region 28 between the neck portion 14a and volume portion 14b of the Helmholtz resonator 14, but preferably still in the neck portion 14a, a damping body 30 of dissipating material intended.
  • This material may be a fabric, a tangle, a foam and the like.
  • such a material dissipating sound is not regarded as interrupting the fluid connection between the inner volume 16 of the Helmholtz resonator 14 and the inner volume 18 of the channel section 12.
  • the dimension of the damping body 30 in the depth direction T is smaller than its extension in one of the cross-sectional surface extension directions, which in the Fig. 1 aligned orthogonal to the depth extension plane.
  • damping body 32 in the neck portion 14a in Fig. 1 is indicated.
  • an air volume 34 may be included between the first and the further damping body 30 and 32.
  • the number of possible damping bodies in the Helmholtz resonator 14, in particular in its neck portion 14a, is not limited to two. Likewise, three, four or five or more damping body may be provided.
  • the proposed damping body may be formed of different or the same materials. Likewise, it can be provided that with a plurality of damping bodies provided in one and the same Helmholtz resonator, a first group of damping bodies is formed from a first material and a second group of damping bodies is formed from a second material which is different from the first damping material.
  • These groups can be entangled, partially cross-linked or arranged in blocks.
  • the sound-reducing effect of a Helmholtz resonator 14 with at least one damping body 30 is in the sound level curve 32 in Fig. 2 shown.
  • the sound level in the channel section 12 is uniformed in the desired manner, so that the sound level fluctuations on the in the channel route 12 occurring frequencies are compensated, which is a desired effect on the noise reduction of motor vehicles.

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kraftfahrzeug-Luftleitungskanal mit einem daran vorgesehenen Helmholtz-Resonator gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
  • Ein gattungsgemäßes Kanal ist aus des US-A-5493080 bekannt. Weitere relevante Kanale sind der DE-A-10 2004 057 419 , EP-A-0778399 und US-A-5783780 zu entnehmen.
  • Helmholtz-Resonatoren sind in der Technik als Vorrichtungen zur Schalldämpfung hinreichend bekannt. Helmholtz-Resonatoren werden in Luftansaugtrakten von Kraftfahrzeugen angewendet, um in diesen auftretenden Schall zu mindern.
  • Üblicherweise werden Helmholtz-Resonatoren hinsichtlich ihrer Geometrie derart gestaltet, dass sie eine Schalldämpfungswirkung in einem gewünschten Frequenzbereich um eine Zielfrequenz zeigen. Dabei weisen Helmholtz-Resonatoren gewöhnlich eine gewisse Bandbreite um die Zielfrequenz der Schalldämpfungswirkung auf, so dass mit einem konkreten Helmholtz-Resonator Schall in einem Frequenzbereich um die gewünschte Zielfrequenz herum wirksam gedämpft werden kann.
  • Nachteilig an bekannten Helmholtz-Resonatoren sind deren so genannte "Seiteneffekte", die in Frequenzbereichen unmittelbar außerhalb der Bandbreite, in welcher der Helmholtz-Resonator seine Schalldämpfungswirkung entfaltet, zu einer unerwünschten Schallverstärkung führen. Dadurch wird zwar in dem gewünschten Zielfrequenzbereich Schall tatsächlich gedämpft, jedoch wird gleichzeitig in unmittelbar angrenzenden Frequenzbereichen Schall unerwünschter Weise verstärkt, was die insgesamt erzielte Schalldämpfungswirkung mindert.
  • Dieser Nachteil wird bei einem Kraftfahrzeug-Luftleitungskanal mit einem daran vorgesehenen Helmholtz-Resonator der bekannten US-A-5493080 gemäß dadurch gemindert, dass in dem Helmholtz-Resonator wenigstens ein Dämpfungskörper aus Schall dissipierendem Material vorgesehen ist.
  • Durch den Dämpfungskörper im Helmholtz-Resonator wird zwar die Schalldämpfungswirkung unmittelbar an der Zielfrequenz gemindert, jedoch wird, im Vergleich zu einem Helmholtz-Resonator ohne Dämpfungskörper, auch die Schallverstärkungswirkung an den Rändern der Bandbreite erheblich gemindert. Somit werden die eingangs genannten unerwünschten "Seiteneffekte" wenigstens vermindert. Der Schallpegel im Luftleitungskanal wird über das Frequenzspektrum in vorteilhafter Weise geglättet bzw. vereinheitlicht. Das Ergebnis ist ein Kraftfahrzeug, welches, verglichen mit einem mit herkömmlichen Helmholtz-Resonatoren ausgestatteten Kraftfahrzeug, Schall in einem gleichmäßiger über einen Frequenzbereich um die Zielfrequenz verteilten Frequenzspektrum aussendet.
  • Zur Erhöhung der Schalldämpfungswirkung des Helmholtz-Resonators an dem hier beschriebenen bekannten Kraftfahrzeug-Luftleitungskanal weist dieser eine Mehrzahl von Dämpfungskörpern auf.
  • Es ist Aufgabe des vorliegenden Erfindung, die Schalldämpfungswirkung eines gattungsgemäßen Kraftfahrzeug-Luftleitungskanals und weiter zu verbessern. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen Kraftfahrzeug- Luftleitungskanal mit allen Merkmalen des Anspruchs 1.
  • Die Schalldämpfungswirkung des mit einer Mehrzahl von Dämpfungskörper versehenen Helmholtz-Resonators kann nämlich noch weiter dadurch erhöht werden, dass zwischen wenigstens zwei unmittelbar benachbarten Dämpfungskörpern ein Füllmaterial vorgesehen ist. Ein derartiges Füllmaterial kann beispielsweise wiederum ein Fasergewirr, wie etwa Watte, oder ein Schaum oder dergleichen sein. Allerdings sei darauf hingewiesen, dass es ebenso denkbar ist, dass die einzelnen Dämpfungskörper lediglich durch ein Gas-, insbesondere Luftvolumen, voneinander getrennt sind.
  • Häufig weisen Helmholtz-Resonatoren längs ihrer Tiefenerstreckung von dem Luftleitungskanal weg einen Übergangsbereich auf, in welchem sich die Querschnittsfläche des Helmholtz-Resonators sprunghaft ändert. Es hat sich dabei herausgestellt, dass die mit dem Dämpfungskörper erzielbare Minderung der Seiteneffekte dann besonders groß ist, wenn der wenigstens eine Dämpfung Körper im Übergangsbereich vorgesehen ist. Dabei kann erheblich Material für den Dämpfungskörper eingespart werden, wenn dieser im Übergangsbereich auf Seiten des Abschnitts mit der kleineren Querschnittsfläche angeordnet ist.
  • Genauer kann der Helmholtz-Resonator einen Halsabschnitt mit kleinerer Querschnittsfläche und einen Volumenabschnitt mit größerer Querschnittsfläche aufweisen. Dann ist vorteilhafterweise der wenigstens eine Dämpfungskörper im Halsabschnitt vorgesehen, besonders bevorzugt nahe am Volumenabschnitt. Dabei soll nicht ausgeschlossen sein, dass der Helmholtz-Resonator neben den genannten Abschnitten noch weitere Abschnitte aufweist. Ebenso wenig soll ausgeschlossen sein, dass der Dämpfungskörper im Volumenabschnitt, nahe am Halsabschnitt, angeordnet ist.
  • Der Dämpfungskörper kann grundsätzlich aus einem beliebigen Schall dämpfenden Material gebildet sein oder ein derartiges Material umfassen. Beispielsweise kann der wenigstens eine Schalldämpfungskörper aus einem geschlossenzelligen oder offenzelligen Schaum, aus einem Gewebe, auch Metallgewebe, Gitter, Geflecht, aus einem Fasergewirr, aus einem perforierten oder porösen Material oder aus einem Verbund aus wenigstens zwei der genannten Materialen gebildet sein oder ein solches bzw. einem solchen umfassen.
  • Um die mit der vorliegenden Erfindung gewünschte Wirkung zu erzielen ist dabei bereits ein dünner Dämpfungskörper ausreichend, d.h. ein Dämpfungskörper, welcher längs der Tiefenerstreckungsrichtung des Helmholtz-Resonators eine geringere Abmessung aufweist als in der zur Tiefenerstreckungsrichtung orthogonalen Querschnittsfläche desselben. In einer weniger bevorzugten Ausführungsform sind jedoch auch dicke Dämpfungskörper einsetzbar, die die vorherige Dimensionsbedingung nicht erfüllen.
  • Die Dämpfungskörper, die ganz grundsätzlich beliebig im Helmholtz-Resonator angeordnet sein können, sind bevorzugt im Wesentlichen parallel zueinander vorgesehen, so dass sich im Helmholtz-Resonator ausbreitender Schall in im Wesentlichen gleicher Weise durch die einzelnen Dämpfungskörper hindurchtreten muss. Vorzugsweise sind die Dämpfungskörper orthogonal zur Schallausbreitungsrichtung im Helmholtz-Resonator orientiert. Durch die Anordnung einer Mehrzahl von Dämpfungskörper in Schallausbreitungsrichtung hintereinander wird die Schalldämpfungswirkung der einzelnen Schaltdämpfungskörper summiert.
  • Zur Optimierung der Schalldämpfungswirkung kann weiter daran gedacht sein, dass wenigstens zwei Dämpfungskörper unterschiedliches Material umfassen oder sogar aus unterschiedlichem Material gebildet sind. In Weiterführung dieses Gedankens können alle Dämpfungskörper eines Helmholtz-Resonators unterschiedliches Material umfassen oder aus unterschiedlichem Material gebildet sein.
  • Dann jedoch, wenn möglichst gezielt ein bestimmtes Frequenzspektrum durch einen Helmholtz-Resonator an dem Kraftfahrzeug-Luftleitungskanal gedämpft werden soll, kann der Helmholtz-Resonator wenigstens zwei Dämpfungskörper aufweisen, welche gleiches Material umfassen oder welche sogar vollständig aus gleichem Material gebildet sind. Vorzugsweise umfassen in diesem Falle alle Dämpfungskörper eines Helmholtz-Resonators das gleiche Material oder sind aus dem gleichen Material gebildet.
  • Die eingangs genannte Aufgabe wird gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung auch durch die Verwendung eines Helmholtz-Resonators mit wenigstens einem Dämpfungskörper, wie er zuvor beschrieben ist, an einem Kraftfahrzeug-Luftleitungskanal gelöst.
  • Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es stellt dar:
    • Fig. 1
    einen grobschemtischen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Ausführungsform eines Kraftfahrzeug-Luftleitungskanals und
    Fig. 2
    einen Vergleich der Schalldämpfungswirkung eines herkömmlichen Helmholtz-Resonators mit jener eines erfindungsgemäßen Helmholtz-Resonators an einem Kraftfahrzeug-Luftleitungskanal.
  • In Fig.1 ist ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug-Luftleitungskanals allgemein mit 10 bezeichnet. Der Kraftfahrzeug-Luftleitungskanal 10 des Ausführungsbeispiels weist eine Kanalstrecke 12 auf, welche beispielsweise Teil eines Lufteinlasssystems sein kann, und in welcher Luft betriebsmäßig längs des Pfeils L von einer bezüglich einer in der Fig.1 nicht dargestellten Brennkraftmaschine ferner liegenden Lufteinlassseite 12a zu einer der Brennkraftmaschine näher liegenden Brennkraftmschinenseite 12b und schließlich zur Brennkraftmaschine selbst hin strömt.
  • Ausgehend von der Brennkraftmaschine als einer möglichen Schallquelle kann sich in der luftführenden Kanalstrecke 12 Schall von der Brennkraftmaschine weg zur Lufteinlassseite 12a hin ausbreiten. Der Schall ist in dem in der Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel durch den Buchstaben S repräsentiert.
  • Im Stand der Technik ist es allgemein bekannt, an die Kanalstrecke 12 einen Helmholtz-Resonator 14 derart anzukoppeln, dass das vom Helmholtz-Resonator 14 umschlossene Innenvolumen 16 in kontinuierlicher Fluidverbindung mit dem Innenvolumen 18 der Kanalstrecke 12 steht. Die Luft im Innenvolumen 18 der Kanalstrecke 12 und die Luft im Innenvolumen 16 des Helmholtz-Resonators 14 bilden somit ein im Wesentlichen einheitliches Luftkontinuum.
  • Hierzu kann der Helmholtz-Resonator 14 einen Halsabschnitt 14a umfassen, mittels welchem ein Volumenabschnitt 14b, welcher eine wesentlich größere Querfläche aufweist als der Halsabschnitt 14a, mit der Kanalstrecke 12 zu einem gemeinsamen Fluidraum verbunden sein kann.
  • Der Helmholtz-Resonator erstreckt sich dabei in einer Tiefenrichtung T von der Kanalstrecke 12 weg, wobei die zuvor bezeichnete Querschnittsfläche des Halsabschnitts 14a und des Volumenabschnitts 14b jeweils orthogonal zur Tiefenerstreckungsrichtung T zu messen ist.
  • Der Helmholtz-Resonator 14 ist hinsichtlich seines eingefassten Volumens und seiner Gestalt auf eine bestimmte Ziel- oder Arbeitsfrequenz, beispielsweise 275 Hz, abgestimmt, so dass er Schall mit der Arbeitsfrequenz derart in die Kanalstrecke 12 hinein reflektiert, dass es zu einer wenigstens teilweisen Auslöschung des Schalls mit der Arbeitsfrequenz in der Kanalstrecke 12 kommt. Somit kann durch Ankopplung eines Helmholtz-Resonators an die Kanalstrecke 12 gezielt Schall mit einer bestimmten Frequenz, nämlich der Arbeitsfrequenz des jeweiligen Helmholtz-Resonators, in der Kanalstrecke 12 gemindert werden, was die Schallemission des die Kanalstrecke 12 tragenden Fahrzeugs reduziert.
  • Es kann ebenfalls daran gedacht sein, mehrere Helmholtz-Resonatoren mit unterschiedlichen Arbeitsfrequenzen und damit mit unterschiedlichen Gestalten an die Kanalstrecke 12 anzukoppeln, wenn der vorhandene Bauraum dies erlaubt. Damit kann Schall in unterschiedlichen Frequenzbereichen in der Kanalstrecke 12 gemindert werden.
  • In Fig. 2 sind drei Schallpegelkurven gezeigt, von welchen die Kurve 20 das Resonanzverhalten eines Basissystems einer Kanalstrecke 12 ohne Resonator mit einer Resonanzfrequenz von etwa 275 Hz zeigt.
  • Die reflektionsbasierte Schallminderung durch einen herkömmlichen Helmholtz-Resonator mit einer der obigen Resonanzfrequenz entsprechenden Arbeitsfrequenz in der Kanalstrecke 12 führt zu der Schallpegelkurve 22, bei welcher es zu einer starken Dämpfung im Bereich der Arbeitsfrequenz des herkömmlichen Helmholtz-Resonators kommt. Dies bedeutet, dass im Bereich der Bandbreite B eine Minderung des Schallpegels im Wesentlichen symmetrisch um die Arbeitsfrequenz erreichbar ist.
  • Allerdings zeigt der herkömmliche Helmholtz-Resonator unmittelbar neben dem Bandbreitenbereich B so genannte "Seiteneffekte", in denen es zu einer unerwünschten Verstärkung des Schallpegels kommt. Dies ist durch die beiden lokalen Maxima 24 und 26 der Schallpegelkurve 22 des Schalls in der Kanalstrecke 12 erkennbar.
  • Um diese unerwünschten Seiteneffekte zu vermeiden oder wenigstens abzuschwächen, ist in dem Helmholtz-Resonator 14, und zwar vorzugsweise im Übergangsbereich 28 zwischen Halsabschnitt 14a und Volumenabschnitt 14b des Helmholtz-Resonators 14, jedoch bevorzugt noch im Halsabschnitt 14a, ein Dämpfungskörper 30 aus Schall dissipierendem Material vorgesehen. Dieses Material kann ein Gewebe, ein Gewirr, ein Schaum und dergleichen sein. Ein derartiges Schall dissipierendes Material wird im Sinne der vorliegenden Anmeldung nicht als den Fluidzusammenhang zwischen dem Innenvolumen 16 des Helmholtz-Resonators 14 und dem Innenvolumen 18 der Kanalstrecke 12 unterbrechend angesehen.
  • Vorzugsweise ist, eben um den Fluidzusammenhang möglichst wenig zu gefährden, die Abmessung des Dämpfungskörpes 30 in Tiefenerstreckungsrichtung T geringer als seine Erstreckung in einer der Querschnittsflächenerstreckungsrichtungen, welche in der Fig. 1 orthogonal zur Tiefenerstreckungsebene ausgerichtet sind.
  • Zur Verstärkung der Schall dissipierenden Wirkung des Dämpfungskörpers ist mehr als ein Dämpfungskörper vorgesehen, beispielsweise wie durch den strichlinierten zweiten Dämpfungskörper 32 im Halsabschnitt 14a in Fig. 1 angedeutet ist.
  • Dabei ist zwischen dem ersten und dem weiteren Dämpfungskörper 30 bzw. 32 ein Luftvolumen 34 eingeschlossen sein.
  • Die Anzahl an möglichen Dämpfungskörpern im Helmholtz-Resonator 14, insbesondere in dessen Halsabschnitt 14a, ist nicht auf zwei begrenzt. Ebenso können drei, vier oder fünf oder mehr Dämpfungskörper vorgesehen sein. Die vorgesehenen Dämpfungskörper können aus unterschiedlichen oder aus gleichen Materialien gebildet sein. Ebenso kann vorgesehen sein, dass bei mehreren in ein und demselben Helmholtz-Resonator vorgesehenen Dämpfungskörpern eine erste Gruppe von Dämpfungskörpern aus einem ersten Material gebildet ist und eine zweite Gruppe von Dämpfungskörpern aus einem zweiten Material gebildet ist, welches vom ersten Dämpfungsmaterial verschieden ist.
  • Diese Gruppen können verschränkt, teilverschränkt oder in Blöcken angeordnet sein.
  • Die Schall mindernde Wirkung eines Helmholtz-Resonators 14 mit wenigstens einem Dämpfungskörper 30 ist in der Schallpegelkurve 32 in Fig. 2 dargestellt.
  • Wie dort zu erkennen ist, nimmt aufgrund des vorgesehenen Dämpfungskörpers 30 zwar die maximale Dämpfung bei der Arbeitsfrequenz ab. Jedoch werden auch die unerwünschten Seiteneffekte erheblich reduziert.
  • Insgesamt wird der Schallpegel in der Kanalstrecke 12 in erwünschter Weise vergleichmäßigt, so dass die Schallpegelschwankungen über die in der Kanalstrecke 12 auftretenden Frequenzen hinweg ausgeglichen werden, was ein erwünschter Effekt bei der Schallminderung an den Kraftfahrzeugen ist.
  • Ebenfalls ist in Fig. 2 zu erkennen, dass der Bandbreitenbereich B betragsmäßig durch das Vorsehen des Dämpfungskörpers 30 nicht verändert wird. Es kann zu einer geringfügigen Frequenzverschiebung kommen, welche jedoch gegenüber der gesamten Frequenzbreite des Bandbreitenbereichs vernachlässigbar klein ist.

Claims (9)

  1. Kraftfahrzeug-Luftleitungskanal (12) mit einem daran vorgesehenen Helmholtz-Resonator (14), in welchem eine Mehrzahl von Dämpfungskörpern (30, 32) aus Schall dissipierendem Material vorgesehen ist,
    dadurch gekennzeichnet, dass zwischen wenigstens zwei unmittelbar benachbarten Dämpfungskörpern (30, 32) ein Füllmaterial (34) vorgesehen ist.
  2. Kraftfahrzeug-Luftleitungskanal nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Helmholtz-Resonator (14) längs seiner Tiefenerstreckung (T) von dem Luftleitungskanal (12) weg einen Übergangsbereich (28) mit einer sprunghaften Veränderung der Querschnittsfläche aufweist, wobei die Dämpfungskörper (30, 32) im Übergangsbereich (28) vorgesehen sind, vorzugsweise auf Seiten des Abschnitts (14a) mit der kleineren Querschnittsfläche.
  3. Kraftfahrzeug-Luftleitungskanal nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Helmholtz-Resonator (14) einen Halsabschnitt (14a) mit kleinerer Querschnittsfläche und einen Volumenabschnitt (14b) mit größerer Querschnittsfläche aufweist, wobei die Dämpfungskörper (30, 32) im Halsabschnitt (14a) vorgesehen sind.
  4. Kraftfahrzeug-Luftleitungskanal nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfungskörper (30, 32) aus einem geschlossenzelligen oder offenzelligen Schaum, aus einem Gewebe, aus einem Fasergewirr, aus einem perforierten oder porösen Material oder aus einem Verbund aus wenigstens zwei der genannten Materialen gebildet sind.
  5. Kraftfahrzeug-Luftleitungskanal nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfungskörper (30, 32) in einer zur Querschnittsfläche des Helmholtz-Resonators (14) orthogonalen Tiefenrichtung desselben eine geringere Abmessung aufweisen als in der Richtung der Querschnittsfläche.
  6. Kraftfahrzeug-Luftleitungskanal nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfungskörper (30, 32) aus der Mehrzahl von Dämpfungskörpern (30, 32) im Wesentlichen parallel zueinander vorgesehen sind.
  7. Kraftfahrzeug-Luftleitungskanal nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei Dämpfungskörper (30, 32), vorzugsweise dass alle Dämpfungskörper (30, 32) eines Helmholtz-Resonators (14), unterschiedliches Material umfassen, vorzugsweise vollständig aus unterschiedlichem Material gebildet sind.
  8. Kraftfahrzeug-Luftleitungskanal nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei Dämpfungskörper (30, 32), vorzugsweise dass alle Dämpfungskörper (30, 32) eines Helmholtz-Resonators (14), gleiches Material umfassen, vorzugsweise vollständig aus gleichem Material gebildet sind.
  9. Verwendung eines Helmholtz-Resonators (14) mit einer Mehrzahl von Dämpfungskörpern (30, 32), wie er in einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche definiert ist, zur Schalldämpfung an einem Luftleitungskanal (12) in einem Kraftfahrzeug, insbesondere an einem Ansaugkanal der Brennkraftmaschine oder an einem Klimakanal.
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