WO2016015891A1 - Schallschutzabdeckung und verbrennungsmotor - Google Patents

Schallschutzabdeckung und verbrennungsmotor Download PDF

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WO2016015891A1
WO2016015891A1 PCT/EP2015/061047 EP2015061047W WO2016015891A1 WO 2016015891 A1 WO2016015891 A1 WO 2016015891A1 EP 2015061047 W EP2015061047 W EP 2015061047W WO 2016015891 A1 WO2016015891 A1 WO 2016015891A1
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WO
WIPO (PCT)
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internal combustion
combustion engine
functional element
cylinder head
elements
Prior art date
Application number
PCT/EP2015/061047
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Robert Schlender
Original Assignee
Volkswagen Aktiengesellschaft
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Volkswagen Aktiengesellschaft filed Critical Volkswagen Aktiengesellschaft
Priority to CN201580040590.3A priority Critical patent/CN106662012B/zh
Publication of WO2016015891A1 publication Critical patent/WO2016015891A1/de

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B77/00—Component parts, details or accessories, not otherwise provided for
    • F02B77/11—Thermal or acoustic insulation
    • F02B77/13—Acoustic insulation

Definitions

  • the invention relates to a soundproof cover and an internal combustion engine with such a soundproof cover.
  • a soundproofing cover for the cylinder head of a diesel engine which consists of a relatively hard outer shell and a recorded inside the outer shell inner insulation.
  • the inner insulation is to be shaped in such a way that the greatest possible positive fit is formed between it and the engine or the unit to be insulated with regard to the emitted sound, which is in particular an injection pump.
  • the outer shell and the inner damping are produced in a two-stage molding process of polyurethane and are materially interconnected.
  • Internal combustion engine which consists of a designed as an open, for example L-shaped frame first layer, designed as a "closed” component, arranged above the first layer second layer and optionally a second layer and optionally also a part of the first layer covering housing ,
  • the present invention seeks to provide a soundproofing, in a simple way the best possible embedding of respect to the emitted sound to be isolated functional elements of a
  • a generic soundproof cover for an internal combustion engine which comprises at least one upper part and furthermore a lower part provided for the arrangement between the upper part and a component of the internal combustion engine, is characterized according to the invention
  • Part having element wherein the two sub-elements in a mounting position (after the successful assembly) together form a recess which is provided for receiving a respect to the emitted sound to be isolated functional element of the internal combustion engine.
  • a “soundproofing cover” is understood according to the invention to mean a component which, as a result of its configuration, has comparatively good acoustic insulation properties and is provided primarily or exclusively for the insulation of sound emitted by a fusion component.
  • An internal combustion engine according to the invention which comprises at least one cylinder head and at least one (first) functional element integrated in the cylinder head, is characterized by a
  • the dimensioning of the components of the soundproof cover and of the functional element may preferably be provided such that their ends facing the upper part are arranged as possible in one plane.
  • the internal combustion engine may, in particular, be a diesel engine which, in comparison to a gasoline engine, in principle has an increased noise development
  • the two-part of the lower part in conjunction with its configuration such that the recess provided for receiving the functional element is formed jointly by two sub-elements, also allows comparatively complex trained
  • the soundproof cover according to the invention can be used advantageously in particular in such an internal combustion engine, in which a further functional element of the internal combustion engine is aligned transversely to the mounting direction of the upper part and
  • the soundproof cover then allows the two parts of the lower part to reach the mounting position in a first direction
  • Noise protection cover characterized in spite of the advantageous possibilities for optimal embedding of the functional element by a simple mountability.
  • first functional elements may be provided, which are all connected to the further functional element.
  • the first functional element (s) may be
  • Injection elements for fuel in particular those injection elements which inject the fuel directly into one or more combustion chambers of the internal combustion engine act.
  • the further functional element may, for example, be a return line for fuel from this injection element (s).
  • a common return line for all injection elements is regularly provided, which is thus connected to all injection elements and often undercuts with respect to a Aufsetzraum for a
  • Soundproofing cover forms.
  • Optimal embedding of the injection elements in the lower part of the soundproofing cover according to the invention can thus be achieved that the at least two sub-elements of the lower part are pushed together in a lateral direction, whereby a portion of at least one sub-element of the lower part is positioned below the return line, and then the upper part in a direction which is aligned transversely and in particular perpendicular to this lateral direction, is placed on the lower part.
  • the invention characterized by a good sound-insulating effect
  • Soundproofing cover may preferably be used in such an internal combustion engine, in which the first functional elements designed as injection elements comprise piezo valves, which are distinguished from the currently mainly used electromagnetically actuated injection valves by a changed and consequently unfamiliar and therefore often perceived as unpleasant noise behavior.
  • the upper part frictionally, i. clamped is connected to a functional element of the internal combustion engine and in particular of the cylinder head.
  • a functional element of the internal combustion engine and in particular of the cylinder head This may be a first functional element, the further functional element or any other functional element.
  • the functional element, with which the upper part is connected by clamping can be a
  • Fuel high-pressure line act which is designed as the injection element first
  • Functional element connects to a fuel supply device.
  • first functional elements designed as injection elements
  • Such a common rail forms a relatively large (relative to the volume of the other high-pressure lines of the fuel supply) Vorhalteraum for the fuel under high pressure, which then from the individual of the common rail outgoing high-pressure fuel lines is distributed to the individual injection elements. It may be provided to attach separate absorber masses to such high-pressure fuel lines, which serve exclusively to control the natural frequencies of the
  • clamping fixation of the upper part is formed directly when placing the upper part on the lower part by the
  • Soundproof cover with elastic expansion of the same is inserted.
  • Such an embodiment of the soundproofing cover according to the invention is particularly simple and therefore advantageous mountable.
  • the upper part is cup-shaped and at least a partial element of the lower part is at least partially received within the upper part.
  • the internal combustion engine according to the invention may also have a cylinder head cover which at least partially covers the upper part.
  • a cylinder head cover which at least partially covers the upper part.
  • the upper part and / or at least one, preferably all sub-elements of the lower part can advantageously made of polyurethane and in particular a foamed polyurethane
  • the density of the polyurethane foam may preferably be between 250 kg / m 3 and 350 kg / m 3 , particularly preferably approximately 300 kg / m 3 .
  • Components are thus to be understood that they are present at least once and may be present more than once.
  • Fig. 1 the outside of an upper part of a soundproof cover according to the invention
  • Fig. 2 the inside of the upper part according to FIG. 1;
  • Fig. 3 the two parts of the lower part of the soundproof cover in one another
  • Fig. 6 a third step in the assembly of the soundproof cover.
  • Fig. 7 a fourth step in the installation of the soundproof cover.
  • FIG. 1 and 2 show an upper part 10 of a soundproof cover according to the invention, by means of the sound emissions of integrated in a cylinder head of a diesel internal combustion engine, piezo valves comprising injection elements 12, by means of which fuel can be injected directly into combustion chambers of the internal combustion engine to be insulated.
  • FIGS. 4 to 7 A cylinder head cover 14 of the cylinder head of the internal combustion engine is shown in FIGS. 4 to 7.
  • the combustion chambers are of the cylinder head cover 14, of cylinders and in the Cylinders movable piston guided limited, which are formed or arranged in a known manner in a main part of the cylinder head and a cylinder crankcase, which adjoins the bottom of the cylinder head.
  • the main part of the cylinder head and the cylinder crankcase are not shown in the drawings.
  • FIG. 3 shows the lower part 16 of the two partial elements 18, 20
  • each of the sub-elements 18, 20 is aligned with in a vertical direction of the internal combustion engine
  • associated pairs of through holes each form a recess 22 within which an injection element 12 is arranged in each case (see Fig .. 5).
  • a second step (see Fig. 5), wherein at the same time high-pressure fuel lines 24, via which the injection elements 12 are supplied from a common rail 26 (see Fig. 6) with fuel under high pressure, and one with all injection elements 12th connected return line 28, via which the injection elements 12 fed, but not injected into the combustion chambers fuel is fed back into the common rail 26, are mounted.
  • the first sub-element 18 of the lower part 16 is secured in position after installation of the return line 28, as a lateral mobility either by a trained as a projection 30 portion of the cylinder head cover 14 or by the injection elements 12 and a mobility in the vertical direction of the internal combustion engine is limited by the return line 28. It is also possible, the first sub-element 18 of the lower part 16 only after the assembly of
  • Return line 28 and the cylinder head cover 14 may further be a lower side
  • the second sub-element 20 of the base 16 is then mounted on the first sub-element 18 by moving in a lateral direction.
  • Injection elements 12 each arranged in one of the two sub-elements 18, 20 recess 22 and substantially fully in the lower part 16 of the
  • a sound radiation in the vertical direction of the internal combustion engine is insulated by the upper part 10 of the soundproof cover, which is placed on the lower part 16 from above after the assembly of both partial elements 18, 20 of the lower part 16 (see FIG.
  • the upper part 10 is cup-shaped and surrounds the two sub-elements 18, 20 of the lower part 16 edge side (at least partially), so that these by the upper part 10 not only in
  • High direction of the internal combustion engine but also in the lateral direction are fixed in position.
  • both the first sub-element 18 of the lower part 16 and the upper part 10 corresponding channel-shaped depressions 32.
  • a fixation of the upper part 10 on the cylinder head cover 14 is effected by a clamping receiving portions of the high-pressure fuel lines 24 in corresponding recesses 34, which are arranged on the underside of the upper part 10.
  • High-pressure fuel lines 24 the vibration natural frequencies of
  • High-pressure fuel lines 24 is influenced so that it can be dispensed with separate absorber masses that could be attached to the fuel high pressure lines 24 for this purpose.
  • a further fixation of the upper part 10 and thus the entire soundproofing cover is achieved by a subsequently applied cylinder head cover 36, which may consist in particular of a comparatively thin-walled and hard plastic and thereby has comparatively poor acoustic insulation properties.
  • the cylinder head cover 36 primarily serves to improve the visual appearance of the internal combustion engine in an engine compartment of a motor vehicle (not shown).
  • Both the sub-elements 18, 20 of the lower part 16 and the upper part 10 are each formed of polyurethane foam.
  • This material is characterized by advantageous acoustic insulation properties and also by an advantageous vibration damping, which can be exploited for influencing the Schwingungseigenfrequenzen the high-pressure fuel lines 24.
  • the components of the soundproof cover are advantageously produced by, for example, molding of polyurethane foam.

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Abstract

Eine Schallschutzabdeckung für einen Verbrennungsmotor, der zumindest ein Oberteil (10) und ein zur Anordnung zwischen dem Oberteil (10) und einer Komponente des Verbrennungsmotors vorgesehenes Unterteil (16) umfasst, ist dadurch gekennzeichnet, dass das Unterteil (16) zumindest ein erstes Teilelement (18) und ein zweites Teilelement (20) umfasst, wobei die zwei Teilelemente (18, 20) in einer Montagestellung gemeinsam eine Aussparung (22) für ein Funktionselement des Verbrennungsmotors begrenzen.

Description

Beschreibung
Schallschutzabdeckung und Verbrennungsmotor
Die Erfindung betrifft eine Schallschutzabdeckung sowie einen Verbrennungsmotor mit einer solchen Schallschutzabdeckung.
Um die Schallemissionen von Kraftfahrzeugen möglichst gering zu halten ist es bekannt, Teile des Verbrennungsmotors akustisch zu isolieren.
Beispielsweise ist aus der DE 10 2010 055 343 A1 eine Schallschutzabdeckung für den Zylinderkopf eines Dieselmotors bekannt, die aus einer relativ harten Außenschale sowie einer innerhalb der Außenschale aufgenommenen Innendämmung besteht. Die Innendämmung soll derart dreidimensional geformt sein, dass ein möglichst weitgehender Formschluss zwischen dieser und dem Motor beziehungsweise dem hinsichtlich des emittierten Schalls zu isolierenden Aggregat, bei der es sich insbesondere um eine Einspritzpumpe handeln soll, ausgebildet wird. Die Außenschale und die Innendämpfung werden in einem zweistufigen Formgießprozess aus Polyurethan hergestellt und sind stoffschlüssig miteinander verbunden.
Nachteilig an dieser Schallschutzabdeckung sind die sich aus der Einteiligkeit ergebenden Einschränkungen bezüglich der Möglichkeit, einzelne geometrisch komplex geformte
Funktionselemente möglichst vollständig innerhalb der Innendämmung einzubetten, um eine möglichst optimale Schallisolierung zu gewährleisten.
Weiterhin ist aus der DE 10 2008 046 751 A1 eine Schallschutzabdeckung für einen
Verbrennungsmotor bekannt, die aus einer als offener, beispielsweise L-förmiger Rahmen ausgebildeten ersten Schicht, einer als„geschlossenes" Bauteil ausgebildeten, oberhalb der ersten Schicht angeordneten zweiten Schicht sowie optional einem die zweite Schicht und gegebenenfalls auch einen Teil der ersten Schicht bedeckenden Gehäuse besteht.
Durch die Zweischichtigkeit kann eine bessere geometrische Anpassung der
Schallschutzabdeckung an geometrisch komplexe Formen des Verbrennungsmotors ermöglicht werden. Dennoch bleibt auch hier das Problem, dass die einzelnen Elemente für die beiden Schichten einteilig ausgebildet sind und daher in einer definierten Richtung auf die
einzubettenden Funktionselemente auf gesteckt werden müssen, was insbesondere dann, wenn die einzubettende Funktionselemente bezüglich dieser Aufsteckrichtung Hinterschnitte ausbilden, ein möglichst optimales Einbetten der Funktionselemente verhindert.
Ausgehend von diesem Stand der Technik lag der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Schallschutzabdeckung anzugeben, die auf einfache Weise eine möglichst optimale Einbettung von hinsichtlich des emittierten Schalls zu isolierenden Funktionselementen eines
Verbrennungsmotors ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch eine Schallschutzabdeckung gemäß dem Patentanspruch 1 gelöst. Ein eine solche Schallschutzabdeckung umfassender Verbrennungsmotor ist Gegenstand des Patentanspruchs 3. Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen
Schallschutzabdeckung und des erfindungsgemäßen Verbrennungsmotors sind Gegenstände der weiteren Patentansprüche und ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Erfindung.
Eine gattungsgemäße Schallschutzabdeckung für einen Verbrennungsmotor, die zumindest ein Oberteil und weiterhin ein zur Anordnung zwischen dem Oberteil und einer Komponente des Verbrennungsmotors vorgesehenes Unterteil umfasst, ist erfindungsgemäß dadurch
gekennzeichnet, dass das Unterteil zumindest ein erstes Teilelement und ein zweites
Teilelement aufweist, wobei die zwei Teilelemente in einer Montagestellung (nach der erfolgten Montage) gemeinsam eine Aussparung ausbilden, die zur Aufnahme eines hinsichtlich des emittierten Schalls zu isolierenden Funktionselements des Verbrennungsmotors vorgesehen ist.
Unter einer„Schallschutzabdeckung" wird erfindungsgemäß eine Komponente verstanden, die infolge ihrer Ausgestaltung vergleichsweise gute akustische Dämmungseigenschaften aufweist und primär oder ausschließlich für die Dämmung von Schall, der von einer Fusionskomponente abgestrahlt wird, vorgesehen ist.
Ein erfindungsgemäßer Verbrennungsmotor, der zumindest einen Zylinderkopf und mindestens ein in den Zylinderkopf integriertes (erstes) Funktionselement umfasst, ist durch eine
entsprechende Schallschutzabdeckung gekennzeichnet, wobei zumindest ein Abschnitt des Funktionselements innerhalb der Aussparung des Unterteils der Schallschutzabdeckung angeordnet ist und dabei vorzugsweise möglichst großflächig an der Wandung der Aussparung anliegt. Dabei kann die Dimensionierung der Komponenten der Schallschutzabdeckung und des Funktionselements vorzugsweise derart vorgesehen sein, dass deren dem Oberteil zugewandte Enden möglichst in einer Ebene angeordnet sind.
Bei dem Verbrennungsmotor kann es sich insbesondere um einen Dieselmotor handeln, der im Vergleich zu einem Ottomotor prinzipiell durch eine erhöhte Geräuschentwicklung
gekennzeichnet ist und für den folglich entsprechende Schallschutzmaßnahmen besonders vorteilhaft zur Wirkung kommen können.
Die Zweiteiligkeit des Unterteils in Verbindung mit dessen Ausgestaltung derart, dass die zur Aufnahme des Funktionselements vorgesehene Aussparung von beiden Teilelementen gemeinsam ausgebildet wird, ermöglicht, auch vergleichsweise komplex ausgebildete
Funktionselemente, die insbesondere hinsichtlich einer Aufsetzrichtung (des Oberteils) Hinterschnitte ausbilden, möglichst optimal in das Unterteil einzubetten, wodurch eine vorteilhafte Schallisolierung erreicht werden kann.
Dementsprechend ist die erfindungsgemäße Schallschutzabdeckung insbesondere bei einem solchen Verbrennungsmotor vorteilhaft einsetzbar, bei dem ein weiteres Funktionselement des Verbrennungsmotors quer zu der Aufsetzrichtung des Oberteils ausgerichtet ist und
insbesondere in einem zwischen dem Unterteil und dem Oberteil ausgebildeten Zwischenraum angeordnet ist. Dies gilt auch dann, wenn das weitere Funktionselement derart angeordnet ist, dass es bezüglich einer Aufsetzrichtung des Oberteils einen Hinterschnitt ausbildet. Die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Schallschutzabdeckung ermöglicht dann, die zwei Teile des Unterteils zum Erreichen der Montagestellung in einer ersten Richtung
zusammenzuschieben, die zu einer zweiten Richtung, in der das Oberteil auf das Unterteil in der Montagestellung aufsetzbar ist (d.h. die Aufsetzrichtung des Oberteils), quer und insbesondere senkrecht ausgerichtet ist. Dementsprechend ist die erfindungsgemäße
Schallschutzabdeckung trotz der vorteilhaften Möglichkeiten zur möglichst optimalen Einbettung des Funktionselements durch eine einfache Montierbarkeit gekennzeichnet.
In einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verbrennungsmotors können mehrere
(insbesondere in einer Reihe angeordnete) erste Funktionselemente vorgesehen sein, die alle mit dem weiteren Funktionselement verbunden sind. Beispielsweise kann es sich bei dem oder den ersten Funktionselementen um
Einspritzelemente für Kraftstoff, insbesondere solche Einspritzelemente, die den Kraftstoff direkt in einen oder mehrere Brennräume des Verbrennungsmotors einspritzen, handeln.
Bei dem weiteren Funktionselement kann es sich beispielsweise um eine Rücklaufleitung für Kraftstoff von diesem/n Einspritzelement(en) handeln. Hierbei ist regelmäßig eine gemeinsame Rücklaufleitung für alle Einspritzelemente vorgesehen, die somit mit allen Einspritzelementen verbunden ist und häufig Hinterschnitte bezüglich einer Aufsetzrichtung für eine
Schallschutzabdeckung ausbildet. Ein möglichst optimales Einbetten der Einspritzelemente in das Unterteil der erfindungsgemäßen Schallschutzabdeckung kann somit dadurch erreicht werden, dass die mindestens zwei Teilelemente des Unterteils in einer seitlichen Richtung zusammengeschoben werden, wodurch ein Abschnitt zumindest eines Teilelements des Unterteils unterhalb der Rücklaufleitung positioniert wird, und anschließend das Oberteil in einer Richtung, die quer und insbesondere senkrecht zu dieser seitlichen Richtung ausgerichtet ist, auf das Unterteil aufgesetzt wird.
Die erfindungsgemäße, sich durch eine gute schallisolierende Wirkung auszeichnende
Schallschutzabdeckung kann vorzugsweise bei einem solchen Verbrennungsmotor eingesetzt werden, bei dem die als Einspritzelemente ausgebildeten ersten Funktionselemente so genannte Piezoventile umfassen, die sich gegenüber den derzeit hauptsächlich eingesetzten elektromagnetisch betätigten Einspritzventilen durch ein verändertes und folglich ungewohntes und daher vielfach als unangenehm empfundenes Geräuschverhalten auszeichnen.
In einer weiterhin bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verbrennungsmotors kann zudem vorgesehen sein, dass das Oberteil kraftschlüssig, d.h. klemmend, mit einem Funktionselement des Verbrennungsmotors und insbesondere des Zylinderkopfs verbunden ist. Hierbei kann es sich um ein erstes Funktionselement, das weitere Funktionselement oder ein beliebiges anderes Funktionselement handeln. Besonders bevorzugt kann es sich bei dem Funktionselement, mit dem das Oberteil klemmend verbunden ist, um eine
Kraftstoffhochdruckleitung handeln, die das als Einspritzelement ausgebildete erste
Funktionselement mit einer Kraftstoffversorgungsvorrichtung verbindet. Bei mehreren als Einspritzelemente ausgebildeten ersten Funktionselementen kann die
Kraftstoffversorgungsvorrichtung insbesondere als sogenanntes„Common Rail" ausgebildet sein. Ein solches Common Rail bildet einen vergleichsweise (relativ zu dem Volumen der übrigen Hochdruckleitungen der Kraftstoffversorgung) großen Vorhalteraum für den unter Hochdruck stehenden Kraftstoff aus, der dann von den einzelnen von dem Common Rail abgehenden Kraftstoffhochdruckleitungen auf die einzelnen Einspritzelemente verteilt wird. Es kann vorgesehen sein, an derartigen Kraftstoffhochdruckleitungen separate Tilgermassen zu befestigen, die ausschließlich dazu dienen, die Eigenfrequenzen der
Kraftstoffhochdruckleitungen zu beeinflussen. Diese Funktion solcher Tilgermassen kann vorteilhaft von der erfindungsgemäßen Schallschutzabdeckung übernommen werden, wenn, wie vorzugsweise vorgesehen, das Oberteil (und/oder zumindest einen Teilelement des Unterteils) kraftschlüssig und folglich spielfrei mit der oder den Kraftstoffhochdruckleitungen verbunden ist.
Dabei kann insbesondere vorgesehen sein, dass die klemmende Fixierung des Oberteils direkt beim Aufsetzen des Oberteils auf das Unterteil ausgebildet wird, indem die
Kraftstoffhochdruckleitung in eine entsprechende Vertiefung des Oberteils der
Schallschutzabdeckung unter elastischer Aufweitung derselben eingeschoben wird. Eine solche Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Schallschutzabdeckung ist besonders einfach und daher vorteilhaft montierbar.
In einer weiterhin bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Schallschutzabdeckung kann auch vorgesehen sein, dass das Oberteil schalenförmig ausgebildet ist und zumindest ein Teilelement des Unterteils zumindest teilweise innerhalb des Oberteils aufgenommen ist.
Dadurch kann auf einfache Weise insbesondere eine Lagefixierung für das zumindest eine Teilelement des Unterteils realisiert werden.
Der erfindungsgemäßen Verbrennungsmotor kann weiterhin noch eine das Oberteil zumindest teilweise bedeckende Zylinderkopfabdeckung aufweisen. Eine solche Zylinderkopfabdeckung kann, wie dies aus dem Stand der Technik bekannt ist, zum einen das optische
Erscheinungsbild des Verbrennungsmotors in einem Motorraum eines Kraftfahrzeugs positiv beeinflussen. Erfindungsgemäß kann mittels der Zylinderkopfabdeckung aber auch vorteilhaft noch eine weitere Fixierung für das Oberteil und damit die gesamte Schallschutzabdeckung erreicht werden, indem das Oberteil zwischen der Zylinderkopfabdeckung und dem Zylinderkopf (zumindest hinsichtlich der Aufsetzrichtung des Oberteils) formschlüssig gehalten ist.
Das Oberteil und/oder zumindest ein, vorzugsweise alle Teilelemente des Unterteils können vorteilhaft aus Polyurethan und insbesondere einem aufgeschäumten Polyurethan
(Polyurethanschaum) ausgebildet sein, da sich ein solcher Werkstoff durch eine gute schalldämmende Wirkung auszeichnet und weiterhin eine Herstellung des Oberteils und/oder des Unterteils daraus vorteilhaft, insbesondere durch ein Formgießen, wie beispielsweise in einem RIM-Verfahren (RIM:„Reaction Injection Molding"), möglich ist. Das Raumgewicht des Polyurethanschaums kann dabei vorzugsweise zwischen 250 kg/m3 und 350 kg/m3, besonders vorzugsweise in etwa 300 kg/m3 betragen.
Die unbestimmten Artikel („ein",„eine",„einer und„eines"), insbesondere in den
Patentansprüchen und in der die Patentansprüche allgemein erläuternden Beschreibung, sind als solche und nicht als Zahlwörter zu verstehen. Entsprechend damit konkretisierte
Komponenten sind somit so zu verstehen, dass diese mindestens einmal vorhanden sind und mehrfach vorhanden sein können.
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt:
Fig. 1 : die Außenseite eines Oberteils einer erfindungsgemäßen Schallschutzabdeckung; Fig. 2: die Innenseite des Oberteils gemäß der Fig. 1 ;
Fig. 3: die zwei Teile des Unterteils der Schallschutzabdeckung in einer voneinander
beabstandeten Stellung;
Fig. 4: einen ersten Schritt bei der Montage der Schallschutzabdeckung zur Ausbildung eines erfindungsgemäßen Verbrennungsmotors;
Fig. 5: einen zweiten Schritt bei der Montage der Schallschutzabdeckung;
Fig. 6: einen dritten Schritt bei der Montage der Schallschutzabdeckung; und
Fig. 7: einen vierten Schritt bei der Montage der Schallschutzabdeckung.
Die Fig. 1 und 2 zeigen ein Oberteil 10 einer erfindungsgemäßen Schallschutzabdeckung, mittels der Schallemissionen von in einen Zylinderkopf eines Diesel-Verbrennungsmotors integrierten, Piezoventile umfassenden Einspritzelementen 12, mittels denen Kraftstoff direkt in Brennräume des Verbrennungsmotors eingespritzt werden kann, gedämmt werden sollen.
Ein Zylinderkopfdeckel 14 des Zylinderkopfs des Verbrennungsmotors ist in den Fig. 4 bis 7 gezeigt. Die Brennräume werden von dem Zylinderkopfdeckel 14, von Zylindern sowie in den Zylindern beweglich geführten Kolben begrenzt, die in bekannter Weise in einem Hauptteil des Zylinderkopfs sowie einem Zylinderkurbelgehäuse, das sich unterseitig an den Zylinderkopf anschließt, ausgebildet beziehungsweise angeordnet sind. Der Hauptteil des Zylinderkopfs sowie das Zylinderkurbelgehäuse sind in den Zeichnungen nicht dargestellt.
Die Fig. 3 zeigt das aus zwei Teilelementen 18, 20 bestehende Unterteil 16 der
Schallschutzabdeckung, wobei die beiden Teilelemente 18, 20, anders als in einer
Montagestellung, voneinander beabstandet angeordnet dargestellt sind. Jedes der Teilelemente 18, 20 ist mit in einer Hochrichtung des Verbrennungsmotors ausgerichteten
Durchgangsöffnungen versehen, die zudem jeweils auf derjenigen Seite, die dem
entsprechenden anderen Teilelement 18, 20 benachbart liegt, offen ausgebildet sind. Dabei überdecken sich diese seitlichen Öffnungen von jeweils einem zusammengehörigen Paar der Durchgangsöffnungen in der Montagestellung des Unterteils 16, wodurch die
zusammengehörigen Paare der Durchgangsöffnungen jeweils eine Aussparung 22 ausbilden, innerhalb der jeweils ein Einspritzelement 12 angeordnet ist (vgl. Fig. 5).
Verschiedene Schritte bei der Montage eines die Schallschutzabdeckung umfassenden Verbrennungsmotors sowie die entsprechende räumliche Integration der einzelnen
Komponenten der Schallschutzabdeckung in den Verbrennungsmotor sind in den Fig. 4 bis 7 dargestellt.
In einem ersten Schritt (vgl. Fig. 4) wird ein erstes Teilelement 18 des Unterteils 16 der
Schallschutzabdeckung auf den dazu vorgesehenen Bereich des Zylinderkopfdeckels 14 aufgesetzt. Die Einspritzelemente 12 sind dabei noch nicht in den Zylinderkopfdeckel 14 integriert.
Dies erfolgt in einem zweiten Schritt (vgl. Fig. 5), wobei gleichzeitig Kraftstoffhochdruckleitungen 24, über die die Einspritzelemente 12 von einem Common Rail 26 (vgl. Fig. 6) mit unter Hochdruck stehendem Kraftstoff versorgt werden, sowie eine mit allen Einspritzelementen 12 verbundene Rücklaufleitung 28, über die den Einspritzelementen 12 zugeführter, jedoch nicht in die Brennräume eingespritzter Kraftstoff in das Common Rail 26 zurückgeführt wird, montiert werden. Aus der Fig. 5 ist ersichtlich, dass das erste Teilelement 18 des Unterteils 16 nach der Montage der Rücklaufleitung 28 lagegesichert ist, da eine seitliche Beweglichkeit entweder durch einen als Vorsprung 30 ausgebildeten Abschnitt des Zylinderkopfdeckels 14 oder durch die Einspritzelemente 12 und eine Beweglichkeit in Hochrichtung des Verbrennungsmotors durch die Rücklaufleitung 28 begrenzt wird. Möglich ist auch, das erste Teilelement 18 des Unterteils 16 erst nach der Montage der
Einspritzelemente 12 und gegebenenfalls der Kraftstoffhochdruckleitungen 24 an der vorgesehenen Stelle zu positionieren und anschließend erst die Rücklaufleitung 28 mit den Einspritzelementen 12 zu verbinden.
Durch die Anordnung des ersten Teilelements 18 des Unterteils 16 zwischen der
Rücklaufleitung 28 und dem Zylinderkopfdeckel 14 kann weiterhin eine unterseitige
Unterstützung für die Rücklaufleitung 28 realisiert werden, die sich als vorteilhafte
Schutzmaßnahme für die vergleichsweise fragile Rücklaufleitung 28 während der Montage ziegen kann. Ein vorteilhafter Schutz ergibt sich auch für die von dem Unterteil 16 umgebenden Teile der Einspritzelemente 12 während der Montage.
Das zweite Teilelement 20 des Unterteils 16 wird anschließend durch ein Bewegen in einer seitlichen Richtung auf das erste Teilelement 18 zu montiert. Dadurch sind die
Einspritzelemente 12 jeweils in einer von den beiden Teilelementen 18, 20 ausgebildeten Aussparung 22 angeordnet und im Wesentlichen vollumfänglich in das Unterteil 16 der
Schallschutzabdeckung eingebettet, wodurch das Unterteil 16 eine Schallabstrahlung in seitlicher Richtung wirksam dämmen kann.
Eine Schallabstrahlung in Hochrichtung des Verbrennungsmotors wird durch das Oberteil 10 der Schallschutzabdeckung gedämmt, das nach der Montage beider Teilelemente 18, 20 des Unterteils 16 von oben auf das Unterteil 16 aufgesetzt wird (vgl. Fig. 6). Dabei ist das Oberteil 10 schalenförmig ausgebildet und umgreift die beiden Teilelemente 18, 20 des Unterteils 16 randseitigen (zumindest teilweise), wodurch diese durch das Oberteil 10 nicht nur in
Hochrichtung des Verbrennungsmotors sondern auch in seitlicher Richtung zusätzlich lagefixiert werden.
Bei aufgesetztem Oberteil 10 ist auch die Rücklaufleitung 28 in einer entsprechend
ausgeformten Ausnehmung angeordnet, die gemeinsam von dem ersten Teilelement 18 des Unterteils 16 sowie dem Oberteil 10 ausgebildet ist. Dazu weisen sowohl das erste Teilelement 18 des Unterteils 16 als auch das Oberteil 10 entsprechende rinnenförmige Vertiefungen 32 auf.
Eine Fixierung des Oberteils 10 an dem Zylinderkopfdeckel 14 erfolgt durch eine klemmende Aufnahme von Abschnitten der Kraftstoffhochdruckleitungen 24 in entsprechenden Vertiefungen 34, die auf der Unterseite des Oberteils 10 angeordnet sind. Dies weist den weiteren Vorteil auf, das durch den im wesentlichen spielfreien Kontakt zwischen dem Oberteil 10 und den
Kraftstoffhochdruckleitungen 24 die Schwingungseigenfrequenzen der
Kraftstoffhochdruckleitungen 24 beeinflusst wird, so dass auf separate Tilgermassen, die zu diesem Zweck an den Kraftstoffhochdruckleitungen 24 befestigt werden könnten, verzichtet werden kann.
Eine weitere Fixierung des Oberteils 10 und damit der gesamten Schallschutzabdeckung wird durch eine nachträglich aufgebrachte Zylinderkopfabdeckung 36 erreicht, die insbesondere aus einem vergleichsweise dünnwandigen und harten Kunststoff bestehen kann und dadurch vergleichsweise schlechte akustische Dämmungseigenschaften aufweist. Neben ihrer Funktion zur zusätzlichen Fixierung der Schallschutzabdeckung dient die Zylinderkopfabdeckung 36 primär einer Verbesserung des optischen Erscheinungsbilds des Verbrennungsmotors in einem Motorraum eines Kraftfahrzeugs (nicht dargestellt).
In der Fig. 6 ist zusätzlich noch das an die entsprechenden Enden der
Kraftstoffhochdruckleitungen 24 angeschlossene Common Rail 26 dargestellt.
Sowohl die Teilelemente 18, 20 des Unterteils 16 als auch das Oberteil 10 sind jeweils aus Polyurethanschaum ausgebildet. Dieser Werkstoff zeichnet sich durch vorteilhafte akustische Dämmungseigenschaften und zudem durch eine vorteilhafte Schwingungsdämpfung aus, die für die Beeinflussung der Schwingungseigenfrequenzen der Kraftstoffhochdruckleitungen 24 ausgenutzt werden kann. Weiterhin sind die Komponenten der Schallschutzabdeckung vorteilhaft durch beispielsweise Formgießen aus Polyurethanschaum herstellbar.
Bezugszeichenliste Oberteil
Einspritzelement
Zylinderkopfdeckel
Unterteil
erstes Teilelement
zweites Teilelement
Aussparung
Kraftstoffhochdruckleitung
Common Rail
Rücklaufleitung
Vorsprung
Vertiefung
Vertiefung
Zylinderkopfabdeckung

Claims

Patentansprüche
Schallschutzabdeckung für einen Verbrennungsmotor mit einem Oberteil (10) und einem zur Anordnung zwischen dem Oberteil (10) und einer Komponente des
Verbrennungsmotors vorgesehenen Unterteil (16), dadurch gekennzeichnet, dass das Unterteil (16) zumindest ein erstes Teilelement (18) und ein zweites Teilelement (20) umfasst, wobei die zwei Teilelemente (18, 20) in einer Montagestellung gemeinsam eine Aussparung (22) für ein Funktionselement des Verbrennungsmotors begrenzen.
Schallschutzabdeckung gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Oberteil (10) schalenförmig ausgebildet ist und zumindest ein Teilelement (18, 20) des Unterteils (16) zumindest teilweise innerhalb des Oberteils (10) aufgenommen ist.
Verbrennungsmotor mit einem Zylinderkopf und mindestens einem in den Zylinderkopf integrierten (ersten) Funktionselement, gekennzeichnet durch eine
Schallschutzabdeckung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zumindest ein Abschnitt des Funktionselements innerhalb der Aussparung (22) des Unterteils (16) der Schallschutzabdeckung angeordnet ist.
Verbrennungsmotor gemäß Anspruch 3, gekennzeichnet durch ein weiteres
Funktionselement des Verbrennungsmotors, das in einem zwischen dem Unterteil (16) und dem Oberteil (10) ausgebildeten Zwischenraum angeordnet ist.
Verbrennungsmotor gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das weitere Funktionselement derart angeordnet ist, dass die zwei Teilelemente (18, 20) des
Unterteils (16) zum Erreichen der Montagestellung in einer ersten Richtung aufeinander zu bewegt werden müssen, die zu einer zweiten Richtung, in der das Oberteil (10) auf das Unterteil (16) in der Montagestellung aufsetzbar ist, quer und insbesondere senkrecht ausgerichtet ist.
Verbrennungsmotor gemäß Anspruch 4 oder 5, gekennzeichnet durch mehrere erste Funktionselemente, die mit dem weiteren Funktionselement verbunden sind.
Verbrennungsmotor gemäß einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Funktionselement als Einspritzelement (12) für Kraftstoff ausgebildet ist.
8. Verbrennungsmotor gemäß Anspruch 4 oder einem der von Anspruch 4 abhängigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das weitere Funktionselement als
Rücklaufleitung (28) für Kraftstoff ausgebildet ist.
9. Verbrennungsmotor gemäß einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Oberteil (10) kraftschlüssig mit einem Funktionselement des Zylinderkopfs verbunden ist.
10. Verbrennungsmotor gemäß einem der Ansprüche 3 bis 9, gekennzeichnet durch eine das Oberteil (14) zumindest teilweise bedeckende Zylinderkopfabdeckung (36).
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