DE4404502A1 - Schalldämmende Abdeckhaube - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine schalldämmende Abdeck­ haube nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Stand der Technik

Schalldämmende Abdeckhauben sind bekannt. So ist bei­ spielsweise in der DE-PS 37 34 312 eine aus mehreren Schichten bestehende Abdeckhaube bekannt, wobei durch die Materialwahl der zu einem Verbundkörper geformten Schichten die Schalldämpfungseigenschaften der Ab­ deckhaube beeinflußt werden. Hierbei ist nachteilig, daß das Zusammenfügen mehrerer eine unterschiedliche Eigenschaft besitzende Schichten zu einem Verbund­ körper, hier zu einer Zylinderkopfhaube für Brenn­ kraftmaschinen, sehr aufwendig ist.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße schalldämmende Abdeckhaube mit den im Anspruch 1 genannten Merkmalen hat demgegen­ über den Vorteil, daß sie trotz eines einfachen Auf­ baus eine weitere Reduzierung des Schallpegels der Zylinderkopfhaube ermöglicht. Insbesondere dadurch, daß die Zylinderkopfhaube einen Grundkörper aufweist, der durch Versteifungsrippen stabilisiert ist, kann diese material- bzw. gewichtsparend in einfacher Weise, beispielsweise als Spritzgußteil, hergestellt werden. Durch die gefundene Art der Anordnung der Versteifungsrippen wird der Aufbau der Abdeckhaube dahingehend optimiert, daß die sowieso vorhandenen notwendigen Konstruktionselemente gleichzeitig für eine Schalldämpfung ausgenutzt werden können.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vor­ gesehen, daß die Versteifungsrippen an ihrer dem Grundkörper abgewandten Seite mit einer diese über­ spannenden Wand versehen sind, so daß sich zwischen dem Grundkörper und der Wand eine Anzahl, die durch das Raster der Versteifungsrippen bestimmt wird, von abgeschlossenen Hohlräumen ergibt. Die in den Hohl­ räumen eingeschlossene Luft sorgt für eine hohe Schalldämpfung.

In weiterer bevorzugter Ausgestaltung ist die Wand als Folie ausgebildet, so daß sich aufgrund der ge­ ringen Dicke der Folie ein Membraneffekt ergibt, so daß die von der Brennkraftmaschine ausgehenden Schallwellen problemlos in die Hohlräume eintreten und in diesen absorbiert werden können.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Folie ein jedem Hohlraum zugeordnetes Loch aufweist. Hierdurch bilden die Hohlräume Resonatoren, mit denen die von der Brenn­ kraftmaschine kommenden Schallwellen zum Teil reflek­ tiert werden können und ein nichtreflektierter Anteil in den Hohlräumen absorbiert wird. Insgesamt wird damit der Schallpegel der Zylinderkopfhaube deutlich reduziert.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung er­ geben sich aus übrigen in den Unteransprüchen genann­ ten Merkmalen.

Zeichnung

Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungs­ beispielen anhand der zugehörigen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Ausschnitts aus einer Zylinderkopfhaube in einer ersten Ausführung und

Fig. 2 die Zylinderkopfhaube gemäß Fig. 1 in einer zweiten Ausführung.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Fig. 1 zeigt eine Zylinderkopfhaube 10. Die Zylinderkopfhaube 10 ist hierbei perspektivisch und nur ausschnittsweise dargestellt. Sie weist insgesamt eine Geometrie auf, die der Form der Zylinderköpfe einer Brennkraftmaschine angepaßt ist. Die hier ge­ zeigte Darstellung ist also lediglich beispielhaft und kann somit selbstverständlich auch eine andere Geometrie, beispielsweise eine absolut ebene Aus­ gestaltung oder auch andere Krümmungsverhältnisse, aufweisen. Auf die Geometrie soll jedoch hier jetzt nicht weiter eingegangen werden. Die Zylinderkopf­ haube 10 besteht aus einem Grundkörper 12, der zu diesem etwa rechtwinklig verlaufende Versteifungs­ rippen 14 aufweist. Die Versteifungsrippen 14 ver­ laufen dabei winklig zueinander, so daß sich ein sich über dem Grundkörper 12 ausbreitendes Raster 16 er­ gibt. Durch die Versteifungsrippen 14 werden somit Hohlräume 18 gebildet, die sich über die Höhe der Versteifungsrippen 14 erstrecken und durch den Grundkörper 12 einseitig abgeschlossen sind. In Richtung der nicht dargestellten Zylinderköpfe sind die Hohlräume 18 offen.

Wird eine in Fig. 1 gezeigte Zylinderkopfhaube 10 über einer Brennkraftmaschine angeordnet, werden die von der Brennkraftmaschine ausgehenden Schallwellen, die insbesondere durch eine explosionsartige Verbren­ nung in den Zylindern und von den mechanischen Teilen, wie Ventile, Nockenwellen usw. hervorge­ rufenen Geräusche erzeugt werden, von der Zylinder­ kopfhaube 10 empfangen. Die Versteifungsrippen 14 führen an der Haube 10 zu einer erheblich erhöhten Biegesteifigkeit. Damit werden auftreffende Schall­ wellen an der Haube 10 weniger effizient in Schwin­ gungen der Hauben-Wand umgesetzt (Impedanz-Fehlanpas­ sung). Dies erniedrigt die Schallabstrahlung der Hau­ be nach außen.

Fig. 2 zeigte eine Zylinderkopfhaube 10 in einer geänderten Ausführung. Gleiche Teile wie in Fig. 1 sind mit gleichen Bezugszahlen versehen und hier nicht nochmals erläutert. Die Versteifungsrippen 14 sind hier auf Seiten der nicht dargestellten Brenn­ kraftmaschine mit einer Folie 20 überdeckt. Hieraus ergibt sich, daß die Hohlräume 18 nunmehr durch den Grundkörper 12, die Versteifungsrippen 14 und die Folie 20 definiert sind. Die Folie 20 weist Löcher 22 auf. Die Löcher 22 sind dabei so angeordnet, daß zu jedem Hohlraum 18 eine Verbindung besteht, so daß diese nicht gasdicht abgeschlossen sind. Auf diese Art lassen sich in einfacher Weise über die Löcher 22, durch die Hohlräume 18 gebildete, angekoppelte Hohlraumresonatoren schaffen, die für eine Absorption der Schallwellen sorgen. Darüber hinaus wird ein Großteil der Schallwellen bereits durch die Folie 20 reflektiert, so daß der Anteil der zu absorbierenden Schallwellen verringert werden kann. Über die Wahl des Durchmessers der Löcher 22 kann die Resonanz­ frequenz der Hohlräume 18 eingestellt werden, so daß in Abhängigkeit des erwarteten von der Brennkraft­ maschine ausgehenden Schallspektrums die Zylinder­ kopfhaube auf unterschiedliche Schallbedingungen abgestimmt werden kann.

Nach einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel kann die Folie 20 die Löcher 22 nicht enthalten, so daß sich eine doppelwandige Konstruktion der Zylin­ derkopfhaube 10 ergibt. Die Hohlräume 18 sind dabei gasdicht abgeschlossen. Bei auf diese Zylinderkopf­ haube auftreffenden Schallwellen wirkt die Folie 20 als Membran, so daß die Schallwellen teilweise in die Hohlräume 18 hinein übertragen werden können. Auf­ grund der Kompressibilität der in den Hohlräumen 18 eingeschlossenen Luft gegenüber der Folie 20 und dem Grundkörper 12 ergibt sich eine Eigenfrequenz in den Hohlräumen 18. Bei dieser Eigenfrequenz des so gebil­ deten Membranabsorbers tritt neben die Dämmwirkung der doppelwandigen Konstruktion eine hohe Schallab­ sorption und damit weitere Verbesserung der Gesamt- Schalldämmung.

In einer besonders vorteilhaften Ausführung der Er­ findung kann in die Hohlräume 18 ein offenporiger oder geschlossenporiger Schaum eingebracht werden. Je nach Einstellung der Schaumeigenschaften (Dichte, Di­ mension der Poren etc.) kann die Schallabsorption in einem weiten Frequenzbereich erheblich erhöht und da­ mit die Schalldämmung der Zylinderkopfhaube 10 ver­ bessert werden. Die Ausführung kann wahlweise mit zu­ sätzlicher Membran 20 ausgeführt werden.

Bei Ausbildung einer doppelwandigen Zylinderkopfhaube 10 kann der Aufbau auch genau andersherum erfolgen, das heißt, der Grundkörper 12 ist der Brennkraft­ maschine zugewandt, und die Versteifungsrippen 14 sind dadurch an der der Brennkraftmaschine abge­ wandten Seite des Grundkörpers angeordnet.

Claims (6)

1. Schalldämmende Abdeckhaube, vorzugsweise für Brennkraftmaschinen, insbesondere Zylinderkopf­ haube, gekennzeichnet durch einen Grundkörper mit verstärkenden Versteifungsrippen, die derart etwa rechtwinklig in einem sich kreuzenden Raster (16) angeordnet sind, daß sich einseitig in Richtung der Schallquelle weisende, offene Hohlräume (18) ergeben.

2. Schalldämmende Abdeckhaube nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Versteifungs­ rippen (14) an ihrer dem Grundkörper (12) abge­ wandten Seite mit einer diese überspannenden Wand versehen sind.

3. Schalldämmende Abdeckhaube nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wand eine Folie (20) ist.

4. Schalldämmende Abdeckhaube nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie (20) Löcher (22) aufweist.

5. Schalldämmende Abdeckhaube nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Hohlraum (18) ein Loch (22) zugeordnet ist.

6. Schalldämmende Abdeckhaube nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Löcher (22) in bezug auf den Hohlraum (18) und/oder die von der Folie (20) gebildete Grundfläche des Hohl­ raums (18) eine definierte Größe aufweisen.