DE19501981A1 - Noise damping tube, esp. for air induction tract of internal combustion engine - Google Patents

Abstract

The damping tube contains at least one element (3) which varies its internal dia. (2). The inner surface of the tube has at least one swelling body (3) which varies in volume. The inner tube surface has at least two opposing movable elements. The variable volume swelling body has supporting inserts, esp. of foam, and communicates with the suction system and/or the control electrics of the engine. It can have an underpressure connection (5) and the volume variation can be caused by an underpressure. The volume can be varied depending on the volume flow.

Description

Die Erfindung betrifft ein Rohr, insbesondere im Ansaugtrakt einer Brennkraftmaschine.The invention relates to a pipe, particularly in the intake tract an internal combustion engine.

Derartige Rohre sind bekannt, zum Beispiel als Ansaugrohre mit konstantem Innendurchmesser bei Verbrennungsmotoren. Will man derartige Ansaugrohre zum Beispiel in PKWs, bei denen die Anforderung bezüglich der Geräuschentwicklung besonders hoch ist, einsetzen, so ist daran nachteilig, daß in bestimmten Drehzahlbereichen der Schalldruckpegel tiefer Töne hoch ist.Such pipes are known, for example as intake pipes with constant internal diameter in internal combustion engines. You want to such intake pipes, for example in cars, in which the Requirement regarding noise development is particularly high, use, it is disadvantageous that in certain Speed ranges the sound pressure level of low tones is high.

Man könnte nun die Länge des Ansaugrohres insgesamt verlängern oder den Durchmesser verringern, was aber in hohen Drehzahlbereichen einen zu hohen Strömungswiderstand zur Folge hätte. Dies ist aber meist aus technischen Gründen nicht möglich. Eine andere Variante könnte darstellen die Anbringung von Helmholtzresonatoren. Dies ist aber aufwendig, der Platz im Motorinnenraum ist häufig sehr stark eingeschränkt.You could now extend the length of the intake pipe overall or reduce the diameter, but in high Speed ranges result in too high a flow resistance would have. However, this is usually not for technical reasons possible. Another variant could be the attachment of Helmholtz resonators. But this is expensive, the space in the Engine interior is often severely restricted.

Es ist somit Aufgabe der Erfindung, ein Rohr der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß ein Rohr geschaffen wird, dessen Innendurchmesser einfach, leicht und sicher zu verändern ist.It is therefore an object of the invention, a tube of the beginning to improve the type mentioned in that a pipe is created whose inner diameter is simple, easy and safe too is changing.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Innenrohroberfläche wenigstens, ein den Innenrohrdurchmesser veränderndes Element aufweist. Bei niedrigen Drehzahlen genügt strömungstechnisch ein deutlich geringerer Rohrquerschnitt, als der, der in der Regel für den maximalen Lastfall ausgelegt ist. According to the invention this object is achieved in that the Inner tube surface at least, the inner tube diameter has a changing element. At low speeds it is enough In terms of flow technology, a significantly smaller pipe cross section than the one that is usually designed for the maximum load case.  

Dieser durch das den Querschnitt verengende Element hervorgerufene geringere Rohrdurchmesser sorgt für wesentlich niedrigere Lärmemission im Ansaugbereich. Die Möglichkeit den Querschnitt zu verändern ermöglicht ein jeweils optimales Verhältnis von Ansauggeräusch zu Leistung und Verbrauch. Bei niederen Drehzahlen mit engem Querschnitt wird das Ansauggeräusch gedämpft. Im höheren Drehzahlbereich mit großem Querschnitt wird der Strömungswiderstand klein gehalten.This through the element narrowing the cross section resulting smaller pipe diameter ensures essential lower noise emissions in the intake area. The possibility of Changing the cross-section enables an optimal one Ratio of intake noise to performance and consumption. At low speeds with a narrow cross-section becomes the intake noise subdued. In the higher speed range with a large cross-section the flow resistance was kept small.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß das den Innenrohrdurchmesser verändernde Element als Schwellkörper ausgebildet ist. Dieser Schwellkörper gleitet das Innenrohr so aus, daß eventuelle Querschnittsveränderungen stufenlos und konzentrisch erfolgen. Die Volumenänderung erfolgt mittels eines Hilfsmittels. Durch das Zu- oder Abführen des Hilfsmittels verändert sich die elastische Hülle des Schwellkörpers und verändert sein eigenes Volumen.An advantageous development of the invention provides that element changing the inner tube diameter as a cavernous body is trained. This erectile tissue slides the inner tube like this from that any cross-sectional changes are stepless and done concentrically. The volume is changed using a Tools. By feeding or removing the aid changes the elastic shell of the erectile tissue and changes its own volume.

Weiterhin kann man vorteilhafter Weise vorsehen, daß die den Innenrohrdurchmesser verändernden Elemente aus zum Beispiel wenigstens zwei Schalensegmenten bestehen, die durch Relativbewegung ähnlich einer irisblendenden Innenrohrdurchmesser definieren.Furthermore, one can advantageously provide that the Elements that change the inner tube diameter, for example consist of at least two shell segments that by Relative movement similar to an iridescent inner tube diameter define.

Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß der volumenveränderbare Schwellkörper Stützeinsätze aufweist, die insbesondere aus PUR-Schaum bestehen.Another advantageous development of the invention provides that the volume-changing erectile tissue has support inserts, which consist in particular of PUR foam.

Der Vorteil insbesondere von PUR-Stützkörpern, die vorzugsweise segmentartig aufgebaut sind, besteht in der Doppelfunktion Stützen einerseits und bei entsprechender Querschnittsvergrößerung Veränderung des eigenen Volumens andererseits.The advantage in particular of PUR support bodies, which preferably are built in segments, consists of the double function Support on the one hand and if appropriate Cross-sectional enlargement Change of own volume on the other hand.

Eine andere vorteilhafte Weiterbildung sieht vor, daß der volumenveränderbare Schwellkörper mit dem Ansaugsystem und/oder der Steuerelektrik der Brennkraftmaschine kommuniziert. Auf diese Weise ist eine kontrollierte Querschnittsänderung des Rohres zu realisieren.Another advantageous development provides that the  volumetric erectile tissue with the suction system and / or communicates with the control electronics of the internal combustion engine. To this A controlled change in cross-section of the pipe is necessary realize.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß der volumenveränderbare Schwellkörper ein Unterdruckanschluß aufweist. Mittels dieses Unterdruckanschlusses und dem entsprechenden Anlegen von Unterdruck, insbesondere über den Ansaugbereich an den Schwellkörper, erfolgt ein drehzahlabhängiges veränderndes Innenrohrquerschnittes, welches zum Beispiel von wenigstens einem elektrisch und/oder pneumatisch wirkendem Ventil unterstützt wird. Die Regelung erfolgt im wesentlichen in Abhängigkeit vom Druckabfall im Bereich des Luftfilters.An advantageous development of the invention provides that the volumetric erectile tissue a vacuum connection having. By means of this vacuum connection and appropriate application of negative pressure, especially via the Intake area on the erectile tissue takes place speed-changing inner tube cross-section, which for example of at least one electrically and / or pneumatically acting valve is supported. The regulation takes place in essentially depending on the pressure drop in the area of Air filter.

Weiterhin kann man vorsehen, daß das Rohr als Diffusor ausgebildet ist. Das Rohr wird zum akustischen Hals.Furthermore, it can be provided that the tube as a diffuser is trained. The pipe becomes an acoustic neck.

Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß die Volumenänderung pneumatisch und/oder hydraulisch und/oder elektrisch und/oder mechanisch erfolgt. Als Hilfsenergielieferanten für die Volumenänderung insbesondere im rohluftseitigen Ansaugrohr, können die bordeigene Fluidströme, Seilzüge und/oder Elektromotoren dienen.Another advantageous development of the invention provides that the volume change pneumatically and / or hydraulically and / or electrically and / or mechanically. As Auxiliary energy suppliers for the volume change especially in on the unfiltered air side intake pipe, the on-board fluid flows, Cable and / or electric motors are used.

Diese und weitere Merkmale von bevorzugten Weiterbildungen der Erfindung gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und den Zeichnungen hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei der Ausführungsform der Erfindung und auf anderen Gebieten verwirklicht sein und vorteilhafte sowie für sich schutzfähige Ausführungen darstellen können, für die hier Schutz beansprucht wird. Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher erläutert. Die Zeichnungen zeigen:These and other features of preferred developments of the In addition to the claims go from the invention Description and the drawings, the individual Features individually or in groups in the form of Sub-combinations in the embodiment of the invention and on other areas to be realized and beneficial as well as for Protectable versions can present themselves for the here Protection is claimed. Embodiments of the invention are shown in the drawings and are described in more detail below  explained. The drawings show:

Fig. 1 dargestellt wird ein Längsschnitt durch ein Dämpferrohr,A longitudinal section is Fig. 1 is represented by a damper tube,

Fig. 2 eine Darstellung entlang der Linie B-B, Fig. 2 is a view taken along line BB,

Fig. 3 eine Darstellung im Rohr, Fig. 3 is a view in the pipe,

Fig. 4 eine Darstellung entlang der Linie A-A. Fig. 4 is an illustration along the line AA.

Das Rohr besteht aus einer Innenrohroberfläche 1, auf der ein den Innenrohrdurchmesser 2 veränderndes Element 3 angebracht ist. In Figur wird ein Schwellkörper dargestellt, der den Innenrohrdurchmeser reduziert. Der Schwellkörper besteht, wie in Fig. 4 deutlich zu erkennen ist, aus einem offenporigen, luftdurchlässigen Stützeinsatz 4 aus PUR-Schaum sowie einer luftundurchlässigen Schicht 6. Zur Innenrohrdurchmessererweiterung wird über Unterdruckanschluß 5 der Gasanteil im Schwellkörper 3 teilweise bzw. ganz evakuiert. Das Anlegen des Unterdrucks an den Schwellkörper erfolgt analog der Unterdruckverstellung an der Zündung.The tube consists of an inner tube surface 1 , on which an element 3 changing the inner tube diameter 2 is attached. An erectile tissue is shown in the figure, which reduces the inner tube diameter. As can be clearly seen in FIG. 4, the erectile tissue consists of an open-pore, air-permeable support insert 4 made of PUR foam and an air-impermeable layer 6 . To expand the inner tube diameter, the gas portion in the cavernous body 3 is partially or completely evacuated via the vacuum connection 5 . The vacuum is applied to the erectile tissue in the same way as the vacuum adjustment on the ignition.

In Fig. 4 wird eine Variante mit 4 Schwellkörpern 3 dargestellt. Die geometrische Ausgestaltung des Schwellkörpers 3 garantiert beim Anlegen des Unterdrucks ein nahezu konzentrisches Anwachsen des Innenrohrdurchmessers 2 sowie die Beibehaltung der Diffusorkonizität.In FIG. 4 is a variant with 4 cavernosa 3 is illustrated. The geometric configuration of the cavernous body 3 guarantees an almost concentric increase in the inner tube diameter 2 and the maintenance of the diffuser conicity when the negative pressure is applied.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel sieht vor, daß die Elemente 3 zum Beispiels aus gegeneinander bewegten Schalensegmenten bestehen, die über Seilzüge oder Elektromotoren in Abhängigkeit vom Betriebszustand der Verbrennungsmaschine angetrieben werden. Ein spezielles Ausführungsbeispiel sieht vor, daß die Schalensegmente vergleichbar einer Irisblende bewegt werden. In einem anderen Ausführungsbeispiel werden zwei Halbschalen so an ihrem einen Ende verbunden, daß durch eine Bewegung an ihrem anderen Ende zwar die einen Enden der Halbschalen einen konstanten Innenrohrdurchmesser bilden, sich die anderen Enden jedoch entweder aufeinander zu- oder voneinander wegbewegen und so ein Durchmesseränderung bewirken.A further exemplary embodiment provides that the elements 3 consist, for example, of shell segments which are moved relative to one another and which are driven via cable pulls or electric motors depending on the operating state of the internal combustion engine. A special embodiment provides that the shell segments are moved in a manner comparable to an iris diaphragm. In another exemplary embodiment, two half-shells are connected at one end in such a way that, by moving at their other end, the one ends of the half-shells form a constant inner tube diameter, but the other ends either move towards or away from one another and thus cause a change in diameter .

Claims (11)

1. Rohr, insbesondere im Ansaugtrakt einer Brennkraftmaschine, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenrohroberfläche (1) wenigstens ein den Innenrohrdurchmesser (2) veränderndes Element 3 aufweist.1. Pipe, in particular in the intake tract of an internal combustion engine, characterized in that the inner tube surface ( 1 ) has at least one element 3 which changes the inner tube diameter ( 2 ). 2. Rohr, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenrohroberfläche wenigstens einen volumenveränderbaren Schwellkörper (3) aufweist.2. Pipe, according to claim 1, characterized in that the inner tube surface has at least one volume-adjustable swelling body ( 3 ). 3. Rohr, nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenrohroberfläche wenigstens zwei gegeneinander bewegliche Elemente aufweist.3. Pipe, according to one or more of the preceding claims, characterized in that the inner tube surface at least has two mutually movable elements. 4. Rohr, nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der volumenveränderbare Schwellkörper (3) Stützeinsätze (4) aufweist, insbesondere geschäumte.4. Pipe, according to one or more of the preceding claims, characterized in that the volume-adjustable swelling body ( 3 ) has support inserts ( 4 ), in particular foamed. 5. Rohr, nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der volumenveränderbare Schwellkörper (3) mit dem Ansaugsystem und/oder der Steuerelektrik der Brennkraftmaschine kommuniziert.5. Pipe, according to one or more of the preceding claims, characterized in that the volume-adjustable swelling body ( 3 ) communicates with the intake system and / or the control electronics of the internal combustion engine. 6. Rohr, nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der volumenveränderbare Schwellkörper (3) einen Unterdruckanschluß (5) aufweist.6. Pipe, according to one or more of the preceding claims, characterized in that the volumetric swellable body ( 3 ) has a vacuum connection ( 5 ). 7. Rohr, nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Volumenänderung des Schwellkörpers mittels Unterdruck erfolgt. 7. Pipe, according to one or more of the preceding claims, characterized in that the volume change of the Erectile tissue by means of negative pressure.   8. Rohr, nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Volumenänderung der Schwellkörper volumenstromabhängig erfolgt.8. Pipe, according to one or more of the preceding claims, characterized in that the volume change of The cavernous body depends on the volume flow. 9. Rohr, nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr als Diffusor ausgebildet ist.9. pipe, according to one or more of the preceding claims, characterized in that the tube is designed as a diffuser is. 10. Rohr, nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Volumenänderung pneumatisch und/oder hydraulisch und/oder elektrisch oder mechanisch erfolgt.10. Pipe, according to one or more of the preceding claims, characterized in that the volume change is pneumatic and / or hydraulic and / or electrical or mechanical he follows. 11. Rohr, nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Element (3) eine luftundurchlässige Schicht (6) aufweist.11. Pipe according to one or more of the preceding claims, characterized in that the element ( 3 ) has an air-impermeable layer ( 6 ).