DE19504223A1 - Schalldämpfer für den Ansaugkanal einer Brennkraftmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Schalldämpfer für den Ansaugkanal einer Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

An sich bekannt ist, daß im Einlaßsystem eines Verbrennungsmotors, hervorgerufen durch Druckstöße und Luftturbulenzen, Ansaug- oder Einlaßgeräusche erzeugt werden, die zur Gesamtgeräuschemission eines Kraftfahrzeuges beitragen. Zur Reduzierung dieser Ge­ räuschemission wurde in der DE-OS 34 31 078 eine Einrichtung zur Dämpfung des Ein­ laßgeräusches von Verbrennungsmotoren vorgeschlagen. Diese Einrichtung besteht in ei­ ner Ausführungsform im wesentlichen aus dem Ansaugrohr, das in einem bestimmten Ab­ schnitt von einem perforierten Metallrohr umgeben ist. Zwischen diesem perforierten Me­ tallrohr und dem Ansaugrohr ist ein Ringraum ausgebildet, der luftgefüllt ist. Das Ansaug­ rohr ist im Bereich dieses Ringraumes aus einem schallabsorbierenden porösen Material gefertigt, welches in Verbindung mit dem Ringraum und dem perforierten Metallrohr ohne negativen Einfluß auf die Strömungsverhältnisse im Ansaugrohr eine ausreichende Schallabsorption gewährleisten soll.

Mit derartigen Dämpfungseinrichtungen in Ansaugrohren von Brennkraftmaschinen konnten bisher jedoch keine ausreichend guten Ergebnisse erzielt werden. Insbesondere bei der Nutzung von Brennkraftmaschinen mit aufgeladenen, direkt einspritzenden Dieselbrenn­ kraftmaschinen ergeben sich in Bezug auf Amplitude und Frequenzgang der Störgeräusche besonders schwierig zu absorbierende Geräuschemissionen.

Vor diesem Hintergrund besteht die Aufgabe der Erfindung darin, einen Schalldämpfer für den Ansaugkanal einer Brennkraftmaschine vorzustellen, mit dem besser als bisher die Ge­ räuschemission des Antriebsaggregates eines Fahrzeuges abgedämpft werden kann.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den kennzeichnenden Merkmalen des Patent­ anspruchs 1, während vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung den Unteransprüchen entnehmbar sind.

Erfindungsgemäß wird also ein Schalldämpfer vorgeschlagen, der in Weiterentwicklung des Standes der Technik im Bereich des Ringraumes über Öffnungen im Ansaugrohr verfügt, die einen Luftmassenaustausch- und Druckausgleich mit dem Ringraum ermöglicht. Zur Verhinderung von Druckverlusten und zur Verringerung der Geräuschemission an die Um­ welt ist das den Ringkanal bildende Dämpfungsbauteil mit geschlossener Oberfläche ausgebildet.

Die Dämpfungs- und Absorptionseigenschaften dieses Schalldämpfers werden im wesent­ lichen durch die Größe der Löcher durch den Abstand der Schlitze und/oder durch die Wanddicke des Ansaugrohres beeinflußt. Dabei erfolgt die Absorption hoher Frequenzen insbesondere durch die Öffnungen im Ansaugrohr, während die Absorption von tief- und mittelfrequenten Geräuschen durch die Ansaugrohrwanddicke abstimmbar ist.

Die Erfindung läßt sich anhand von Ausführungsbeispielen darstellen. Im einzelnen zeigen

Fig. 1 einen Querschnitt durch einen mit Löchern versehenen Schalldämpfer,

Fig. 2 einen Querschnitt durch einen mit Schlitzen versehenen Schalldämpfer, und

Fig. 3 einen Querschnitt durch einen Schalldämpfer mit Löchern und Schlitzen.

In Fig. 1 ist demnach mit der Bezugsziffer 1 der Schalldämpfer bezeichnet, der zwischen zwei (nicht dargestellten) Luftansaugrohrabschnitten einer Brennkraftmaschine anzuordnen ist. Der Schalldämpfer besteht im wesentlichen aus einem vorzugsweise aus einem Elasto­ mer hergestellten Ansaugrohr 2, der an seinen Enden Verbindungsmuffen 5, 6 für den An­ schluß an die genannten Luftansaugrohrabschnitte trägt. Zwischen diesen beiden Verbin­ dungsmuffen 5, 6 ist der eigentliche Schalldämpfungsbereich ausgebildet. In diesem Ab­ schnitt ist das Ansaugrohr 2 von einem Dämpfungsbauteil 4 umgeben, das vorzugsweise aus einem biegefesten Material, beispielsweise aus Kunststoff oder Metall, hergestellt ist. Dieses Dämpfungsbauteil 4 ist vorzugsweise zylindrisch ausgebildet, wenngleich auch toroide Geometrien denkbar sind. Es ist fest mit dem Ansaugrohr 2 verbunden und schließt einen Ringraum 3 zwischen sich und dem Ansaugrohr 2 ein.

Im Bereich dieses Ringraumes 3 sind in dem Ansaugrohr 2 Öffnungen eingearbeitet, die in diesem Ausführungsbeispiel als runde oder ovale Löcher 7 ausgebildet sind. Die in dem Ansaugrohr 2 der Brennkraftmaschine zuströmende Luft kann so in Abhängigkeit von Druckschwankungen einen Luftmassenaustausch mit dem Ringraum 3 ausführen. Da der Durchmesser der Löcher 7 die durch sie hin durchströmende Luftmassenmenge und deren Geschwindigkeit beeinflußt, kann über den Durchmesser A dieser Öffnungen auf das Frequenzabsorptionsspektrum dieses Dämpfungselementes Einfluß genommen werden.

In der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsvariante des Schalldämpfers 1 sind in dem Ansaug­ rohr 2 keine runden oder ovalen Löcher, sondern Schlitze 8 eingearbeitet. Die Länge dieser Schlitze erstreckt sich vorzugsweise über mehr als die Hälfte der Länge des Ringraumes 3. Durch den Abstand B der einzelnen Schlitze 8 zueinanderläßt sich ebenfalls Einfluß auf das Frequenzabsorptionsspektrum dieses Schalldämpfers Einfluß nehmen. Die Schlitze 8 können als einfache Einschnitte in das gummielastische Material ausgebildet sein, wenn­ gleich auch nutenförmige Öffnungen in dem Ansaugrohr vorgesehen sein können, bei denen die Seitenwände der Einschnitte einen leichten Abstand zueinander haben.

Fig. 3 zeigt eine Kombination aus den Schalldämpfervarianten nach Fig. 1 und Fig. 2. Hier sind sowohl kreisrunde und ovale Löcher 7 als auch Schlitze 8 in das Ansaugrohr 2 eingebracht. Neben dem Abstand B der Schlitze 8 zueinander sowie dem Durchmesser A der Löcher 7 bestimmt die Wandstärke C des Ansaugrohres 2 im Bereich des Ringraumes 3 das Geräuschabsorptionsverhalten dieses hier vorgestellten Schalldämpfers. Durch eine Variation dieser drei Größen A, B, C läßt sich der Schalldämpfer in seinem Frequenzab­ sorptionsspektrum auf die Schallemissionseigenschaften individueller Brennkraftma­ schinentypen einstellen.

Claims (6)

1. Schalldämpfer (1) für den Ansaugkanal einer Brennkraftmaschine, mit einem hohlzy­ lindrischen Ansaugrohr (2), sowie mit einem dieses Ansaugrohr umgebenden und einen hohlen Ringraum (3) mit dem Ansaugrohr (2) bildenden Dämpfungsbauteil (4), dadurch gekennzeichnet, daß das Dämpfungsbauteil (4) eine geschlossene Oberfläche aufweist, und daß das Ansaugrohr (2) im Bereich des Ringraumes (3) über Öffnungen (7, 8) verfügt.

2. Schalldämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen aus Lö­ chern (7) und/oder Schlitzen (8) bestehen.

3. Schalldämpfer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Schlitze (8) über mehr als die Hälfte der Länge des Ringraumes (3) erstrecken.

4. Schalldämpfer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Löcher (7) mit runder und/oder ovaler Geometrie vorhanden sind.

5. Schalldämpfer nach einem der Anspruche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Ansaugrohr (2) aus einem biegeweichen Material und das Dämpfungsbauteil (4) aus ei­ nem biegefesten Material besteht.

6. Schalldämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung von Löchern (7) und/oder Schlitzen (8) in Abhängigkeit vom Frequenz­ spektrum der zu dämpfenden Geräuschquelle in das Ansaugrohr (2) eingebracht sind.