DE3242604C2 - Schallisolierendes Wandteil zur Begrenzung des Motorraumes eines Kraftfahrzeuges - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Bodenelement zur schallisolierenden Ausbildung eines Kraftfahrzeug-Motorraumes in Form einer am Fahrzeugaufbau befestigbaren schallisolierenden Schale, die als an der Unterseite im wesentlichen nach aerodynamischen Gesichtspunkten gestalteter Hilfsrahmen ausgebildet ist. Das als Geräuschkapsel dienende Bodenelement bildet somit auch ein Karosseriebauteil mit tragender Funktion, das einen zumindest Teile der Radaufhängung und/oder den Antriebsblock und/oder Teile der Lenkung aufnehmenden Fahrschemel ersetzt und zugleich an der Unterseite des Motorraumes eine Verbesserung der aerodynamischen Verhältnisse schafft.

Description

zur Geräuschisolierung und sind für weitere Einsatzzwecke ungeeignet

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.

In der Zeichnung sind bevorzugte Ausführungsbeispiele eines erfindungsgemäßen, schallisolierenden Wandleils und der Einbau in einen frontgetriebenen Personenkraftwagen dargestellt. Es zeigt in schematischer Darstellung

Fig. 1 eine Seitenansicht des Personenkraftwagen-Molorraumes, der unten mit Hilfe des Wandleiles verschlossen ist,

F i g. 2 eine Ansicht in den von vorne geöffneten Motorraum, wobei das Wandieil teilweise im Schnitt dargestellt ist,

F i g. 3 eine Draufsicht des Wandteils,

F i g. 4 eine Teilansicht des eingebauten Wandteils in Richtung des Pfeiles A der F i g. 3 gesehen,

Fig.5 einen Teilschniti entlang der Linie V-V der Fig. 1,

Fig. 6 einen Teilschritt entlang dt:r Linie Vl-Vl der Fig-3,

Fi g. 7 einen Teilschnitt entlang der Linie VlI-VII der Fig. 3,

Fig.8 einen Querschnitt eines weiteren Ausführungsbeispieles eines erfindungsgemäßen Wandtcils,

Fig.9 ein Schema für einen dreistufigen Kühlkreislauf, wobei das Wandteil einen von zwei vorhandenen Kühlern eines Personenkraftwagens bildet,

F i g. 9ä und 9b Darstellungen der möglichen Erweiterungen des Kühlkreislaufs gemäß F i g. 9.

Der in den F i g. I und 2 gezeigte Motorraum 10 eines beispielsweise frontgetriebenen Personenkraftwagens ist seitlich durch die beiden Radkästen 12, 14, oben durch eine Motorhaube 16, vorne durch eine nicht näher dargestellte Kühleranordnung, hinten durch eine Spritzwand 18 und unten durch ein als Ganzes mit 20 bezeichnetes Wandtei! begrenzt, das in der Folge als Bodcnelemcni bezeichnet ist. Dieses ist selbsttragend und schallisolierend gestaltet, so daß es eine tragende Funktion übernehmen kann. Es bildet demgemäß einen, an seiner Unterseite z. B. im wesentlichen glattflächig gestalteten, gemäß Fig.3 beispielsweise trapezförmigen Hilfsrahmen (Fahrschemel), auf welchem Teile der Radaufhängungen für die Vorderräder und der als Ganzes mit 22 bezeichnet» Antriebsblock des Personenkraftwagens montiert sind.

Das Bodenelement 20 bildet eine aus Blech hergestellte Geräuschkapscl mit einem Boden 24 und mit im Bereich der Radkästen 32, 14 seitlich hochgezogenen Wandteilen 26,28. Der Boden 24 ist bei diesem AusführungsbeispOel vorzugsweise doppelwandig ausgebildet, während die seitlichen Wandteile 26, 28 lediglich cinwandigsind.

Vorzugsweise in den Eckbereichen des trapezförmigen Bodens 24 ist jeweils ein Befestigungsauge 30 angeformt, mit deren Hilfe das Bodenelement 20 in geeigneter Weise an entsprechenden Lagerpunkten zweier seitlicher Längsträger 32, 34 starr oder elastisch angebunden ist. Bei schwingungsfähiger Montage des Bodcnelementcs 20 ist es vorteilhaft, zwecks der gewünschten Geräuschdämpfung zwischen dessen seitlichen Wandteilen 26, 28 und der Karosserie bzw. deren Längsträgern 32,34 elastische Zwischenelemente, vorzugsweise in Form von leistenartigen Gummihohlprofilen 36, vorzusehen, mit deren Hilfe ein geschlossener Übergang zwischen schwingender· Teilen des Bodenelementes 20 und solchen der Karosserie herstellbar ist.

Zur Aufnahme des Antriebsblockes 22 ist die obere Bodenschale 38 des Bodens 24 beispielsweise mit drei Konsolen 40, 42, 44 ausgestattet, die aus der oberen Bodenschale 38 herausgeformt oder, was zu bevorzugen ist, durch auf die obere Bodenschale 38 aufgepunktete tiefgezogene Formkörper 46 gebildet sein können. Auf diesen Konsolen 40,42 und 44 ist der Antriebsblock 22 mittels elastischer Verbindungsglieder 48 gelagert
Die untere Bodenschale 50 ist nach aerodynamischen

ίο Gesichtspunkten, z. B. glattflächig gestaltet und im vorderen Bereich des Motorraumes 10 schräg nach vorne und oben gezogen, um eine geforderte Bodenfreiheit zu ermöglichen, was auch in aerodynamischer Hinsicht Vorteile bietet

Wie aus F i g. 3 und 4 ersichtlich ist, sind an dem als tragender Hilfsrahmen ausgebildeten Bodenelement 20 die Lager 52,54 eines Querlenkers 56 der Vorderradaufhängung befestigt

Wie F i g. 4 zeigt sind in den seitlichen Wandteilen 26, 28 zur Anordnung der Lager 52, 54 sowie zum Hindurchführen eines über ein Lenkgetriebe 57 betätigbaren Lenkgeslänges 58 sowie der Antriebswellen 60 entsprechende öffnungen 62 vorgesehen. Diese für die Funktion des Fahrbetriebes notwendigen öffnungen 62 können mit entsprechend nachgiebigen Verschlußmembranen abgedeckt sein, die von den erwähnten Teilen durchdrungen sind. Zur Aussteifung des Bodens 24 ist es vorteilhaft, die obere und untere Bodenschale 38,50 mit Verstärkungssicken bzw. -rippen auszustatten. Zu diesem Zweck kann die Bodenschale 50 mit einer Vielzahl von sich in Fahrzeuglängsrichtung erstreckenden Sikken 64 ausgestattet sein, durch deren Verlauf eine in aerodynamischer Hinsicht günstige Luftströmung nicht beeinträchtigt wird. Diese Sicken 64 sind in die untere Bodenschale 50 vorzugsweise eingeformt

Die obere Bodenschalc 38 ist, um die erforderliche Hilfsrahmcnaussteifung zu erzielen, mit Sicken 66 gemäß F i g. 7 ausgestattet Eine optimale Anordnung der Sicken 66 und Rippen sollte eine Festigkeits- und Schwingungsuntersuchung erbringen. Die Anordnung der Sicken 66 ist auf die Lagerungsbereiche des Antriebsblockes 22 derart abzustimmen, daß sich die gewünschte Bodenversteifung auf die zu erwartenden Kräfte ergibt. Dazu empfiehlt es sich, die punktförmige Krafteinleitung in den Boden flächig weiierzuleitcn. Dadurch wird die örtliche Beanspruchung, wie sie z. B. bei einem Leiterhilfsrahmen vorhanden ist, deutlich geringer.
Sollte der Antriebsblock 22 über Teile verfügen, die sich bis in die Ebene des Bodens 24 des Bodenelementes 20 erstrecken, empfiehlt es sich, anstatt den Boden 24 in seinem Verlauf diesen Teilen anzupassen, in der oberen und gegebenenfalls unteren Bodenschale 38,50 entsprechende öffnungen vorzusehen, welche dann zu den enisprechenden Teiler* des Antriebsblockes 22 mit elastischen Dichtelementen abzudichten sind. Als solche Dichtelemente können vorteilhaft Gummihohlprofile verwendet werden, die an einer der beiden Bodenschalen 38 und 50 des Lodenelementes 20 zu befestigen sind und an dem entsprechenden Teil des Antriebsblockes 22 anliegen.

Um am Motor und Getriebe entsprechende Service- und Reparaturarbeiten vornehmen zu können, sind im Boden 24 entsprechend verschließbare oder gegenüber

b5 den entsprechenden Teilen des Antriebsblockes 22 abzudichtende öffnungen vorzusehen. Sq ist z. B. eine öffnung (Zugangsöffnung) 68 anzuordnen, die eine Kühlwirkung sowie einen Zugang zur ölwanne 70 srmög-

5

licht. Wie Fig. 6 zeigt, ergibt sich hierbei eine günstige weise den Einsatz des Bocknelcments 88 in einer Küh-Konstruktion, wenn sich entlang des Innenumfangcs lcrfunklion als Wasserkühlcr. Durch eine solche Anorddieser öffnung 68 ein elastisches Zwischenelcmcni, vor- nung IaBt sich gleichzeitig eine Verringerung des Luftzugsweise ein Gummihohlprofil 72, erstreckt, das am Widerstandes erzielen, indem eine Kühlerjalousie 90 so-Außenumfang der ölwanne abdichtend anliegt. 5 lange geschlossen bleibt, wie die Kühlung durch das eine

Wie F i g. 5 zeigt, kann der Abstand der oberen Bo- zweite Kühlstufe schaffende ßodcnelcmcnt 88 ausdenschale 38 zur unteren Bodenschale SO auf den Ab- reicht. Dadurch bleibt dann der KühlluftcinfhiB auf den stand »Null« verringert werden, sofern Teile des An- cvWert gering, was zwischen 5 bis 10% c-Wcrtverbestriebsblockes 22, z. B. ein Differential, nach unten zu in serung ausmachen kann. Es; muß dann erst bei sehr hoeiner Ebene enden sollten, die zwischen Ober- und Un- 10 her Last die Kühlerjalousie 90 und der Kühlkreislauf terschale liegt, und die untere Bodenschale 50 auf maxi- eines üblichen Wasserkühlcrs 92 geöffnet werden (siehe male Bodenfreiheit angeordnet ist F i g. 9b).

Die angestrebte Geräuschdämmung kann durch ver- Aus F i g. 9 ist zu ersehen, daß der eine Anschluß

schiedene Maßnahmen erreicht werden. Das Bodenele- des Bodenelementes 88 über eine Leitung 94 am Therment 20 kann, sofern dessen Boden nicht doppelschalig 15 mostatventil 96 eines eine Pumpe 98 enthaltenden Kühlausgebildet ist, eine einfache Schallwand darstellen. Bei wasscrkreises 100 eines Antriebsmotors 102 angedoppelschaliger Ausbildung des Bodens kann der Dop- schlossen ist, an welchem Kühlwasserkreis über eine pelwandeffekt ausgenutzt werden. Hier läßt sich das Leitung 104 auch der Wasserkühler 92 anliegt. Prinzip des Helmholtz-Resonators zur Anwendung Der Anschluß 87 steht aber eine Verbindungsicitung

bringea indem die obere Bodenschale 38 mit entspre- 20 106 ebenfalls mit dem Wasserkühler 92 in Verbindung, chenden öffnungen ausgestattet und der doppclschalige wobei in dieser Leitung ein Thermostatventil 108 zwi-Boden selbst in verschiedene Hohlräume unterteilt schengcschaltet ist, durch welches die Leitung 106 mit wird. Solche Hohlräume wird man vorteilhaft ausschäu- dem Kühlwasserkreis 10Cl kurzgeschlossen werden men, wobei das Dämm-bzw. Dämpfungsmaterial gegen kann, solange ausreichende Kühlung allein durch das äußere Einflüsse wie Öl und Schmutz geschützt ist. Des 25 Bodcnclcment 88 gewährleistet ist (siehe F i g. 9a). weiteren kann es vorteilhaft sein, zumindest die obere Die F i g. 9a und 9b zeigen, wie der Kühlkreislauf zur

Bodenschale 38, vorteilhaft jedoch beide Bodenschalen Steigerung der Kühlwirkung über die Thcrmostatventi-38 und 50 mit schallabsorbierenden Materialien zu be- Ie 96, lWsukzessive erweitert werden kann.

schichten. Die gilt auch für die seitlichen Wandteile 26,

28, die beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 mit 30 Hierzu5 Blatt Zeichnungen

Akustikplatten 74 oder mit geeignetem Faserwerkstoff belegt sind

F i g. 8 zeigt einen Querschnitt eines auch an seinen seitlichen Wandteilen doppelschalig ausgebildeten Bodenelementes 76, das unter anderem auch mit seinen Wandteilen 78,80 an Karosserielängsträgern 82,84 unier Zwischenschaltung eines köfpcfSchäiiäbköppcindcn Gummielementes 86, beispielsweise durch Anschrauben, befestigt sein kann. Selbstverständlich ist aber auch eine Zuordnung der seitlichen Wandteile gemäß F i g. 2 möglich.

Vorteilhaft sind die obere und untere Bodcnschalc 38 und 50 und die seitlichen Wandteile 26, 28 durch entsprechend gebogene Blechformteile gebildet, die vorzugsweise durch Punktschweißen miteinander vcrbun- den sind. Bei einschaliger Bauweise ist es aber auch möglich, das Bodenelcment 20 als tiefgezogenen Formkörper auszubilden.

Das doppelschalige Bodenelement kann in weiterer vorteilhafter Ausgestaltung zumindest in Teilbereichen als Kühler ausgebildet sein, wozu an diesem entsprechende Anschlüsse 85,87 vorzusehen sind (siehe F i g. 9). Ein solches Bodenelement 88 bildet nicht nur eine als tragfähiger Hilfsrahmen ausgebildete Geräuschkapsel, sondern zugleich auch ein Kühlaggregat für das Fahrzeug (siehe F i g. 9).

Zu diesem Zweck können im Boden 24 Kammern oder Kühlrippen vorgesehen sein, die allein oder im Zusammenhang mit bestehenden Kühlsystemen zur Kühlung spezieller Kühlmedien, wie z. B. Wasser, Öl to oder Frigen, herangezogen werden können. Dadurch kann die bei einer Motorkapselung gegebenenfalls auftretende unzureichende Kühlung eines bestehenden Kühlsystems durch die zusätzliche Kühlanlage »Bodeneiement« verbessert werden. Der Ort des Bodeneie- mentes 88 (Hilfsrahmen) im Kühlkreislauf kann verschieden sein; dieser ist je nach Art der Anforderung festzulegen. Das Schema gemäß F i g. 9 zeigt beispiels-

Claims (10)

1 2 ges, das ein tragendes Fahrzeugteil bildet, an dem zuPatentansprüche: mindest der Antriebsblock abgestützt isL Ein solches schallisolierendes und zugleich ein tragen-

1. Schallisolierendes Wandteil zur Begrenzung des des Fahrzeugteil zur Abstützung des Aniriebsblockes Motorraumes eines Kraftfahrzeuges, das ein tragen- 5 bildendes Wandteil ist bereits bekannt (CH-PS des Fahrzeugteil bildet, an dem zumindest der An- 5 39 529).

triebsblock abgestützt ist, dadurch gekenn- Dieses Wandteil bildet eine Vorderwand einer Kamzeichnet, ,daß das Wandteil als ein den Motor- mer zum schalldämpfenden Einbau eines Antriebes in raum (10) bodenseitig abschließendes, schalenform)- das Heck eines Motorfahrzeuges, an der der A ntricbsges Bodenelement (20, 76, 88) gestaltet ist und daß 10 motor fixier bar ist

der Antriebsblock (22) ausschließlich auf dem Bo- Der Antriebsmotor ist dabei an einem Punkt an der

denelement (20,76,88) gelagert ist. Vorderwand gehalten. Dies bedingt weitere Maßnah-

2. Wandteil nach Anspruch 1. dadurch gekenn- men zur Motoraufhängung. Hierzu ist die Kammerdekzeichnet, daß auf dem Bodenelement (20) Teile der ke herangezogen, an welcher der Antriebsmotor an Radaufhängung (z.B. Querlenker 56) und/oder Teile 15 zwei weiteren Punkten aufgehängt ist. Es sind also zuder Lenkung (Lenkgetriebe (57) und gegebenenfalls mindest zwei Wandteile tragend auszubilden, wobei die des Radantriebes (Antriebswellen 60) gehalten oder deckenseitigen Motoraufhängungen im Hinblick auf die gelagert bzw. durch hochgezogene seitliche Wand- konstruktiven und räumlichen Gegebenheiten zu Komteile (26, 28) des Bodenelementes (20) hindurehge- promissen zwingen, die zu Lasten einer aufgegliederten führt sind. 20 gegenseitigen Zuordnung weiterer, in der Motorkam-

3. Wan&eU nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge- mer unterzubringender Aggregate gehen, kennzeichnet, daß das Bodenelement (20) an minde- Davon abgesehen, ist eine solche Motoraufhängung stensdreiPunkten(bei30)starrund/oderelastischam nur bei entsprechend großen Kraftfahrzeugen, wie Om-Fahrzeugaufbau(Längsträger32,34)befestigbarisL nibusscn, zu verwirklichen, bei denen der Motorraum

4. Wandteil nach einem der vorgenannten Ansprü- 25 eine entsprechend große Höhe aufweist und eine demche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die hochge- entsprechend kräftig auszubildende Kammerdecke vorzogenen seitlichen Wandteile (26,28) des Bodenele- gesehen werden kaka.

mentes (20) an den Längsseiten des Motorraumes Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein schaII-

(10) bis zu seitlichen Karosseriebauteilen (Radkasten isolierendes Wandteil der eingangs beschriebenen Art

12, 14) vorzugsweise bis zu Längsträgern (32, 34) 30 anzugeben, das eine Vereinfachung der Geräuschkapsc-

hochgezogf.'T' und elastisch nachgiebig und/oder lung im Bereich des Motorrauines sowie der Lagerung

starr an diesen Karosseriebauteilen anliegen bzw. des Antricbsblockes ermöglicht

gehalten smd. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst,

5. Wandteil nach einem der vorgenannten Ansprü- daß das Wandteil als ein den Motorraum bodenseitig ehe 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Boden- 35 abschließendes, schalenförmigcs Bodenelement gestalelement (20) Zugangsöffnungen (68) zu Teilen des tet ist und daß der Antriebsblock ausschließlich auf dem Antriebsblockes (22) sowie verschließbare War- Bodenelemcnt gelagert ist.

lungs-und Reparaturöffnungen aufweist. In diesem Falle bildet das Wandteil zugleich einen

6. Wandteil nach einem der vorgenannten Ansprü- Fahrschemel, so daß auf die spcziej'-s Anordnung eines ehe. dadurch gekennzeichnet, daß das Bodcnclement 40 solchen sowie auf eine bodenseitig zusätzlich vorzuse-(76) doppelwandig ausgebildet ist. hende Gcräuschkapselung verzichtet werden kann.

7. Wandteil nach Anspruch 6, dadurch gckenri- Die erfindungsgemäße Konstruktion bietet des wcizeichnet, daß das doppelwandige Bodenclement (76) leren den Vorteil, daß der Antriebsblock auf das Wandin verschiedene, gegebenenfalls ausgeschäumte teil vor dessen Einbau in das Kraftfahrzeug aufgebaut Hohlräume unterteilt und die obere Wand (obere 45 werden kann, so daß nach Montage des Wandteils ledig-Bodenschale 38) gegebenenfalls mit öffnungen oder lieh noch die Anschlüsse für den Antriebsblock herzu-Vertiefungen ausgestattet ist. steilen sind.

8. Wandteil nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gc- Ein weiterer wesentlicher Vorteil der Erfindung bekennzeichnet, daß das doppelwandige Bodenclcment steht schließlich darin, daß das Wandteil in Verbindung (88) zumindest in Teilbereichen als mit Anschlüssen w mit Radkasten und Motorhaube eine hohlprofilähnlichc (85,87)ausgestatteterKühlerausgebildetist. Gehäusestruktur schafft, die bei geeigneter Befestigung

9. Wandteil nach einem der vorgenannten Ansprü- Hes Wandteils an der Karosserie im Crash-Fall eine hoche, dadurch gekennzeichnet, daß das Bodenclement he Energieaufnahme sicherstellt, die durch eine gewisse (20) eine Beschichtung (Akustikplatten 74) mit Knauiscnbarkcit. ähnlich wie sie bei größeren Rcchtschallabsorbierendem Material aufweist. 55 cckhohlprofilen zu finden ist, hervorgerufen wird.

10. Wandteil nach einem der vorgenannten An- Diese vergrößerte Energieaufnahme wird über der Sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Bodenele- eines üblichen Hilfsrahmcns bzw. Fahrschemel liegen, ment (20) Versteifungssicken oder -rippen (64, 66) der als einfacher Biegelrägcr im Falle des Ausknickens aufweist, wobei im Falle einer doppelwandigen Aus- nur wenig Energie aufnimmt.

bildung die obere Bodenschale (38) mit vor/ugswci- ho In diesem Zusammenhang sei erwähnt, daß es bereits

se winkelförmig ausgebildeten und die untere Bo- bekannt ist, den Motorraum nach unten mittels eines

dcnschale (50) mit sich in Fahrzeuglängsrichtung er- Wnndlcils zu verschließen, um dadurch die Intensität

streckenden Versteifungssicken oder -rippen (64,66) des aus dem Motorraum nach unten abstrahlenden Mo-

iuisgcstattct ist. torliirmes zu vermindern.

bi Diese Wandtcilc bilden entweder durch Bleche oder

aus einem aus ungcwcbtcn Fasern gepreßten Filzstück

Die Erfindung betrifft ein schallisolierendcs Wandteil gebildete Bodenclcmcnlc (DE-OS 29 14 209:28 17 580).

/ur Begrenzung des Motorraumes eines Kraftfahr/cu- Diese Hodcnclcmcnlc dienen jedoch ausschließlich