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Technisches Gebiet
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Die Erfindung betrifft ein Akustikbauteil und eine Luftführungsleitung mit einem Akustikbauteil, insbesondere für eine Brennkraftmaschine.
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Stand der Technik
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Es ist bekannt, Strömungsleitungen, beispielsweise Luftführungsleitungen, insbesondere Ladeluftleitungen von Brennkraftmaschinen, zur Geräuschreduzierung mit Akustikmaßnahmen zu versehen. Häufig kommen beispielsweise Dämpfervolumen, beispielsweise in der Art von Breitbanddämpfern mit Resonatorkammern, zum Einsatz.
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Ein solcher Breitbanddämpfer ist beispielsweise aus der
DE202014007986U1 bekannt.
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Der Bauraum gerade in Fahrzeugen ist begrenzt, so dass die Komponenten möglichst verkleinert werden. Bei verringerten Rohrdurchmessern steigt die Strömungsgeschwindigkeit entsprechend des verkleinerten Rohrdurchmessers in dem Breitbanddämpfer an, was wiederum neue Anforderungen an die Akustikmaßnahmen generiert.
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Offenbarung der Erfindung
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Akustikbauteil für höhere Strömungsgeschwindigkeiten zu verbessern.
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Eine weitere Aufgabe ist die Bereitstellung einer Luftführungsleitung mit einem Akustikbauteil für höhere Strömungsgeschwindigkeiten.
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Die vorgenannte Aufgabe wird nach einem Aspekt der Erfindung gelöst von einem Akustikbauteil mit einem Strömungskanal für ein Fluid, insbesondere Luft, wobei zwischen einem Eintrittsrohr und einem Austrittsrohr des Strömungskanals wenigstens ein Strömungskanalabschnitt mit einem Dämpfervolumen angeordnet ist, das in dem Strömungskanalabschnitt über Öffnungen mit dem Strömungskanal verbunden ist und wobei zumindest im Strömungskanalabschnitt mit dem Dämpfervolumen wenigstens eine Strömungsablenkungseinrichtung vorgesehen ist, die eine Strömung des Fluids im Strömungskanalabschnitt mit dem Dämpfervolumen wenigstens von den Öffnungen weglenkt, und wobei die Öffnungen in dem Strömungskanalabschnitt in einem Strömungsschatten der Strömungsablenkungseinrichtung angeordnet sind.
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Die weitere Aufgabe wird gelöst von einer Luftführungsleitung mit einem erfindungsgemäßen Akustikbauteil für eine Brennkraftmaschine, wobei das Akustikbauteil auf einer Reinluftseite eines Lufteinlasses angeordnet ist oder wobei das Akustikbauteil auf einer Rohluftseite eines Lufteinlasses angeordnet ist.
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Günstige Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung.
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Es wird ein Akustikbauteil vorgeschlagen, mit einem Strömungskanal für ein Fluid, insbesondere Luft, wobei zwischen einem Eintrittsrohr und einem Austrittsrohr des Strömungskanals wenigstens ein Strömungskanalabschnitt mit einem Dämpfervolumen angeordnet ist, das in dem Strömungskanalabschnitt über Öffnungen mit dem Strömungskanal verbunden ist und wobei zumindest im Strömungskanalabschnitt mit dem Dämpfervolumen wenigstens eine Strömungsablenkungseinrichtung vorgesehen ist, die eine Strömung des Fluids im Strömungskanalabschnitt mit dem Dämpfervolumen wenigstens von den Öffnungen weglenkt, und wobei die Öffnungen in dem Strömungskanalabschnitt in einem Strömungsschatten der Strömungsablenkungseinrichtung angeordnet sind.
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Vorteilhaft kann ein Pfeifgeräusch, das bei höheren Strömungsgeschwindigkeiten auftreten kann, vermieden werden. In akustischen Bauteilen, speziell Breitbanddämpfern beispielsweise in der Reinluftleitung, kann es bei bestimmten Betriebszuständen zu Pfeifgeräuschen kommen. Ursache ist die Interaktion der Kernströmung mit dem Volumen des Dämpfers über die Öffnungen, über welche die eine oder mehreren um den Strömungskanal angeordneten Resonatorkammern, d.h. dem Dämpfervolumen, mit dem Strömungskanal kommunizieren.
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Unter einem Pfeifen wird ein Geräusch mit tonalem Charakter verstanden. Ein Pfeifton stellt sich im Frequenzspektrum als ein schmalbandiges Ereignis dar, dass sich deutlich über ein mögliches breitbandige Hintergrundgeräusch abhebt meinst in einer Größenordnung von 10dB bis 20dB. Der Frequenzbereich, in dem ein Hintergrundgeräusch als Pfeifen oder Heulen wahrgenommen wird, erstreckt sich über den gesamten hörbaren Bereich, also in etwa in einem Frequenzbereich von 500 - 16000Hz. Aufgrund seiner Schmalbandigkeit wird das Geräusch vom menschlichen Gehör sehr gut wahrgenommen und als entsprechend störend empfunden.
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Die Erfindung ist nicht auf Breitbanddämpfer beschränkt, sondern kann auch in Verbindung mit sonstigen Resonatoren, wie etwa Helmholtzresonatoren oder Rohrresonatoren eingesetzt werden.
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Aufwändige Maßnahmen zur Vermeidung von Störgeräuschen können vermieden werden, wie etwa die Reduzierung der Öffnungsquerschnitte, was die eigentliche akustische Performance des Bauteils verändert, ein Überdecken der Öffnungen mit einem feinmaschigen Gitter, was zusätzliche Kosten verursacht, oder die Vergrößerung des kompletten Rohrquerschnitts, um die Strömungsgeschwindigkeit zu reduzieren, was Bauraum kostet, der üblicherweise nicht vorhanden ist.
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Dadurch, dass die Strömung von den Öffnungen in der Wand des Strömungskanals zumindest partiell weggeführt wird, bevor die Strömung sich in einem axialen Abstand von der Strömungsablenkungseinrichtung wieder an die Wand des Strömungskanals anlegt, können Störgeräusche wie Pfeifen effizient reduziert werden, ohne die üblichen akustischen Eigenschaften des Akustikbauteils zu verändern.
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Die Öffnungen können hinter der Strömungsablenkungseinrichtung, beispielsweise einer Stufe, oder neben der Strömungsablenkungseinrichtung, beispielsweise einem Längssteg, angeordnet sein. Es können auch verschiedene Strömungsablenkungseinrichtungen kombiniert sein, beispielsweise eine Stufe und ein oder mehrere Längsstege. Ebenso können mehrere Längsstege im Strömungskanalabschnitt mit dem Dämpfervolumen vorgesehen sein.
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Vorteilhaft können Störgeräusche unterbunden werden, wenn beispielsweise zumindest im Strömungskanalabschnitt der Öffnungen der Durchmesser (bei zylindrischer Ausgestaltung) oder der Querschnitt (insbesondere bei nicht-zylindrischer Ausgestaltung) des Strömungskanals zumindest partiell erweitert ist. Dadurch kann die Strömung von den Öffnungen abheben und dadurch beispielsweise ein Pfeifgeräusch wirkungsvoll unterbunden werden.
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Beispielsweise können die Öffnungen des Breitbanddämpfers hinter eine Stufe oder/oder zwischen Längsstege gesetzt werden.
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Es sind keine zusätzlichen Bauteile notwendig, so dass keine zusätzlichen Kosten entstehen. Die Strömungsablenkungseinrichtung kann einfach in einen Spritzgießprozess bei der Herstellung des Akustikbauteils integriert werden. Die akustische Wirksamkeit des Akustikbauteils, insbesondere die Dämpfungswirkung bleibt unbeeinflusst. Ferner kann ein Druckverlust durch verengte Querschnitte vermieden werden, da keine Querschnitte verengt werden müssen. Die Strömungsablenkungseinrichtung ist für unterschiedliche Geometrien der Öffnungen wirksam.
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Die Öffnungen können beliebig gestaltet sein, als runde Löcher, Langlöcher, Schlitze, parallel zur Längsachse, senkrecht zur Längsachse, schräg zur Längsachse oder Kombinationen unterschiedlicher Ausgestaltungen von Öffnungen.
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Es kann eine robuste, einfach zu fertigende Maßnahme bereitgestellt werden, die Störgeräusche, insbesondere Pfeifgeräusche in Breitbanddämpfern reduziert, ohne die akustische Dämpfungswirkung zu schmälern und gleichzeitig keinen Anstieg des Druckverlustes auslöst.
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Nach einer günstigen Ausgestaltung des Akustikbauteils kann die wenigstens eine Strömungsablenkungseinrichtung zumindest am Übergang des Eintrittsrohrs in den Strömungskanalabschnitt mit dem Dämpfervolumen vorgesehen sein. Hierdurch wird ein kompakter Aufbau des Akustikbauteils möglich.
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Nach einer günstigen Ausgestaltung des Akustikbauteils kann die Strömungsablenkungseinrichtung im Wesentlichen dämpfungsunwirksam ausgebildet sein. Die Erweiterung des Durchmessers oder des Querschnitts wirkt nicht im Sinne einer akustischen Expansionskammer. Vielmehr würde die Strömungsablenkungseinrichtung alleine praktisch keinen Dämpfungseffekt wie eine Expansionskammer hervorrufen.
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Nach einer günstigen Ausgestaltung des Akustikbauteils kann das Austrittsrohr einen gleichen oder größeren Durchmesser und/oder einen gleichen oder größeren Querschnitt aufweisen als der Strömungskanalabschnitt mit dem Dämpfervolumen. Ist der Strömungskanalabschnitt mit dem Dämpfervolumen in Strömungsrichtung konisch mit zunehmendem Durchmesser oder Querschnitt ausgebildet, ist zumindest am Übergang des Strömungskanalabschnitts mit dem Dämpfervolumen zum Austrittsrohr ein gleicher oder größerer Durchmesser und/oder Querschnitt des Austrittsrohrs vorgesehen.
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Zusätzlich oder alternativ kann nach einer günstigen Ausgestaltung des Akustikbauteils der Strömungskanal im Strömungskanalabschnitt mit dem Dämpfervolumen einen größeren Durchmesser und/oder Querschnitt aufweisen als im Eintrittsrohr.
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In beiden Fällen sind im Gegensatz zu üblichen Expansionskammern, bei denen der Querschnitt des Strömungskanals am Ausgang der Expansionskammern sich üblicherweise verjüngt, der Strömungskanal im Austrittsrohr mindestens so groß wie im Strömungskanalabschnitt mit dem Dämpfervolumen.
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Nach einer günstigen Ausgestaltung des Akustikbauteils kann die Strömungsablenkungseinrichtung wenigstens eine Stufe aufweisen. Die Stufe ist deutlich kleiner ausgebildet als bei einer üblichen Expansionskammer. Insbesondere kann die Stufe im Wesentlichen scharfkantig ausgebildet sein. Dies erleichtert ein Abheben der Strömung von der Wand mit den Öffnungen im Strömungskanalabschnitt des Dämpfervolumens.
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Nach einer günstigen Ausgestaltung des Akustikbauteils kann die Stufe um den Strömungskanal umlaufend ausgebildet sein. Optional kann die Stufe auch in Umfangsrichtung unterbrochen sein, so dass sich Stufensegmente ergeben. Diese können am Umfang äquidistant verteilt angeordnet sein.
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Nach einer günstigen Ausgestaltung des Akustikbauteils kann die Strömungsablenkungseinrichtung wenigstens einen in den Strömungskanal ragenden Längssteg aufweisen, der sich entlang einer Längsachse in axialer Richtung entlang des Strömungskanalabschnitts mit dem Dämpfervolumen erstreckt. Insbesondere kann der wenigstens eine Längssteg sich in axialer Richtung zumindest über eine axiale Erstreckung der Öffnungen erstrecken. Die auf der Innenseite des Rohres zwischen den Öffnungen in Längsrichtung eingebrachten Längsstege verstärken den Effekt des „Abhebens“ der Strömung.
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Optional können auch ein oder mehrere Längsstege ohne Stufe am Eingang des Strömungskanalabschnitts mit dem Dämpfervolumen vorgesehen sein. Dies hat den Effekt, dass die Strömung von den Öffnungen durch den oder die Längsstege abgehoben wird. Die Längsstege können schmal oder breit ausgebildet sein. Wenn nur die Längsstege ohne Stufe vorgesehen sind, kann der Durchmesser des Strömungskanals und damit des Eintrittsrohrs und des Austrittsrohrs über die Lauflänge, d.h. über den Strömungskanalabschnitt mit dem Dämpfervolumen, unverändert bleiben. Das hat den Vorteil, dass weder der Innendurchmesser des Rohres noch das Volumen des akustisch wirksamen Dämpfervolumens reduziert werden müssen. Die Längsstege sind sozusagen nur auf den bestehenden Innenradius des Strömungskanalabschnitts mit dem Dämpfervolumen aufgesetzt.
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Nach einer günstigen Ausgestaltung des Akustikbauteils können mehrere Längsstege im Strömungskanalabschnitt um die Längsachse angeordnet sein.
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Vorteilhaft können die Längsstege, mit oder ohne Stufe am Eintritt in den Strömungskanalabschnitt mit dem Dämpfervolumen, zwischen den Öffnungen angeordnet sein und in der Art von Finnen in den Strömungskanal ragen. Günstigerweise erstreckt sich ein Längssteg in Umfangsrichtung über mindestens 10°. oder zumindest über denselben Winkelbereich wie eine daneben angeordnete Öffnung oder Öffnungsreihe in Längsrichtung des Strömungskanalabschnitts mit dem Dämpfervolumen. Dies hat vorteilhafte Auswirkungen für die Fertigung des Akustikbauteils, da der Strömungskanalabschnitt mit dem Dämpfervolumen mechanisch stabilisiert wird.
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Nach einer günstigen Ausgestaltung des Akustikbauteils können entlang einer Längsachse aufeinander folgend zwei oder mehr Strömungsablenkungseinrichtungen mit Strömungskanalabschnitten mit Dämpfervolumen angeordnet sein. Dies erlaubt eine günstige Anpassung der Strukturen zur Dämpfung in bestimmten Frequenzbereichen. Optional kann bei Vorhandensein mehrerer aufeinander folgender Strömungskanalabschnitte mit Dämpfervolumen nur ein Teil der Strömungskanalabschnitte mit einer Strömungsablenkungseinrichtung ausgerüstet sein.
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Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Luftführungsleitung vorgeschlagen mit einem erfindungsgemäßen Akustikbauteil für eine Brennkraftmaschine, wobei das Akustikbauteil auf einer Reinluftseite eines Lufteinlasses angeordnet ist oder wobei das Akustikbauteil auf einer Rohluftseite eines Lufteinlasses angeordnet ist.
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Vorteilhaft lassen sich unangenehme Störgeräusche wie Pfeiftöne bei hohen Strömungsgeschwindigkeiten zuverlässig vermeiden.
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Figurenliste
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Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Zeichnungen, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
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Dabei zeigen
- 1 einen Längsschnitt entlang einer axialen Richtung eines Akustikbauteils nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
- 2 eine Draufsicht auf die Schnittebene II-II durch das Akustikbauteil aus 1;
- 3 einen Längsschnitt entlang einer axialen Richtung eines Akustikbauteils nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung;
- 4 eine Draufsicht auf die Schnittebene IV-IV durch das Akustikbauteil aus 3;
- 5 eine Draufsicht auf eine Schnittebene durch ein Akustikbauteil nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung;
- 6 eine Draufsicht auf eine Schnittebene durch ein Akustikbauteil nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung;
- 7 einen Längsschnitt entlang einer axialen Richtung eines Akustikbauteils nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung;
- 8 schematisch eine Ladeluftleitung mit einem Akustikbauteil nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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Ausführungsformen der Erfindung
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In den Figuren sind gleiche oder ähnliche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen beziffert.
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Die 1 und 2 zeigen ein Akustikbauteil 100, insbesondere Dämpfer, nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. 1 zeigt einen Längsschnitt entlang einer Längsachse 60 in axialer Richtung des Akustikbauteils 100 und 2 zeigt eine Draufsicht auf die Schnittebene II-II durch das Akustikbauteil 100 aus 1.
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Das Akustikbauteil 100 weist einen Strömungskanal 16 für ein Fluid, insbesondere Luft, auf, der beispielsweise von zylindrischen Wänden umgeben ist.
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Zwischen einem Eintrittsrohr 10 und einem Austrittsrohr 12 des Strömungskanals 16 ist ein Strömungskanalabschnitt 40 mit einem Dämpfervolumen 20 angeordnet, das in dem Strömungskanalabschnitt 40 über Öffnungen 22 mit dem Strömungskanal 16 verbunden ist. Das Dämpfervolumen 20 ist nach außen mit einer Abdeckung 26 abgeschlossen.
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Die Öffnungen 22 sind der Übersichtlichkeit wegen nur teilweise mit Bezugszeichen beziffert. Der Strömungskanal 16 erstreckt sich durch das Eintrittsrohr 10, den Strömungskanalabschnitt 40 mit Dämpfervolumen 20 und das Austrittsrohr 12.
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Am Übergang 30 des Eintrittsrohrs 10 in den Strömungskanalabschnitt 40 mit dem Dämpfervolumen 20 ist eine Strömungsablenkungseinrichtung 50 in Form einer Stufe 52 so vorgesehen, dass der Durchmesser des Strömungskanals 16 im Strömungskanalabschnitt 40 mit dem Dämpfervolumen 20 vergrößert ist.
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Die Öffnungen 22 sind in dem Strömungskanalabschnitt 40 in einem Strömungsschatten der als Stufe 52 ausgebildeten Strömungsablenkungseinrichtung 50 angeordnet. Die Stufe 52 ist um den Strömungskanal 16 umlaufend angeordnet. Die Strömungsablenkungseinrichtung 50 ist bezüglich des bestimmungsgemäßen Dämpfungsverhaltens des Akustikbauteils neutral, d.h. im Wesentlichen dämpfungsunwirksam ausgebildet.
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Die Strömungsablenkungseinrichtung 50 lenkt eine Strömung des Fluids im Strömungskanalabschnitt 40 mit dem Dämpfervolumen 20 lokal am Übergang 30 von den Öffnungen 22 weg zur Mitte des Strömungskanals 16 hin, so dass sich die Strömung von den Öffnungen 22 abhebt und erst in einiger axialer Entfernung von der Stufe 52 wieder an die Wand des Strömungskanals 16 gelangt, wo keine Öffnungen 22 mehr vorhanden sind. Hierzu ist eine scharfkantig ausgebildete Stufe 52 besonders günstig.
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Die Strömungsablenkungseinrichtung 50 weist in diesem Ausführungsbeispiel nach außen. Die Öffnungen 22 weisen demnach, verglichen mit der Wand des Eintrittsrohrs 10, einen größeren Abstand zur Längsachse 16 auf.
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Optional kann die Strömungsablenkungseinrichtung 50 jedoch auch nach innen gerichtet sein, beispielsweise in Form eines umlaufenden oder unterbrochenen Stegs.
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Die Höhe der Stufe bzw. die Erweiterung des Durchmessers kann an die Rahmenbedingungen der Strömung durch das Akustikbauteil 100 im praktischen Einsatz angepasst werden.
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Das Austrittsrohr 12 weist den gleichen Durchmesser auf wie der Strömungskanalabschnitt 40 mit dem Dämpfervolumen 20. Optional kann das Austrittsrohr 12 einen größeren Durchmesser aufweisen als der Strömungskanalabschnitt 40 mit dem Dämpfervolumen 20. Grundsätzlich kann der Austrittsdurchmesser jedoch auch wieder kleiner sein als an der Stufe. In diesem Fall kann das Bauteil aus zwei Baugruppen hergestellt sein. Die Wirksamkeit der Maßnahme bleibt jedoch erhalten.
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Die 3 und 4 illustrieren ein Akustikbauteil 100 nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung. 3 zeigt einen Längsschnitt entlang einer Längsachse 60 in axialer Richtung des Akustikbauteils 100, und 4 zeigt eine Draufsicht auf die Schnittebene IV-IV durch das Akustikbauteil 100 aus 3. Die Ausgestaltung des Akustikbauteils 100 entspricht weitgehend dem in den 1 und 2, auf deren Beschreibung zur Vermeidung von unnötigen Wiederholungen verwiesen wird.
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Zusätzlich zu der in den 1 und 2 bereits beschriebenen Stufe 52 als Strömungsablenkungseinrichtung 50 weist die Strömungsablenkungseinrichtung 50 zwei diametral sich gegenüberliegende Längsstege 56 auf, die in den Strömungskanal 16 ragen.
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Die Längsstege 56 erstrecken sich in axialer Richtung entlang des Strömungskanalabschnitts 40 bis zum Austrittsrohr 12 und überdecken in axialer Richtung die axiale Erstreckung der Öffnungen 22 im Strömungskanalabschnitt 40 mit dem Dämpfervolumen 20. Die Längsstege 56 unterstützen das Abheben der Strömung von den Öffnungen 22 im Strömungskanalabschnitt 40 mit dem Dämpfervolumen 20.
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Die 5 und 6 zeigen Varianten eines Akustikbauteils 100 mit Längsstegen 56.
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5 zeigt eine Draufsicht auf eine Schnittebene durch ein Akustikbauteil 100 mit einer Stufe 52 und vier äquidistant am Umfang des Strömungskanalabschnitts 40 um die Längsachse 60 verteilten Längsstegen 56. Die Stufe 52 wird durch die Längsstege 56 unterbrochen.
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Die weitere Ausgestaltung des Akustikbauteils 100 entspricht den Ausgestaltungen in den 1 bis 4. Der Strömungskanal 16 weist im Strömungskanalabschnitt 40 einen größeren Querschnitt auf als im Eintrittsrohr 10.
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6 zeigt eine Draufsicht auf eine Schnittebene durch ein Akustikbauteil 100, bei dem vier Längsstege 56, jedoch keine Stufe 52, als Strömungsablenkeinrichtung 50 vorgesehen ist. Die weitere Ausgestaltung des Akustikbauteils 100 entspricht den Ausgestaltungen in den 1-4. Der Strömungskanal 16 weist im Strömungskanalabschnitt 40 einen kleineren Querschnitt auf als im Eintrittsrohr 10. Die Längsstege 56 sind quasi auf den Innenradius des Strömungskanals 16 aufgesetzt. Das Eintrittsrohr 10 und das Austrittsrohr 12 können denselben Innenradius aufweisen.
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7 zeigt einen Längsschnitt entlang einer axialen Richtung eines Akustikbauteils 100 nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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Das Akustikbauteil 100 weist einen Strömungskanal 16 für ein Fluid, insbesondere Luft, auf, der beispielsweise von zylindrischen Wänden umgeben ist.
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Zwischen einem Eintrittsrohr 10 und einem Austrittsrohr 12 des Strömungskanals 16 ist ein erster Strömungskanalabschnitt 40 mit einem Dämpfervolumen 20 angeordnet, das in dem Strömungskanalabschnitt 40 über Öffnungen 22 mit dem Strömungskanal 16 verbunden ist und auf den ein nur teilweise dargestellter zweiter Strömungskanalabschnitt 44 mit einem Dämpfervolumen 24 angeordnet ist, der ebenso über Öffnungen 22 mit dem Strömungskanal 16 verbunden ist. Die Öffnungen 22 sind der Übersichtlichkeit wegen nur teilweise mit Bezugszeichen beziffert. Der Strömungskanal 16 erstreckt sich durch das Eintrittsrohr 10, den Strömungskanalabschnitt 40 mit Dämpfervolumen 20, den Strömungskanalabschnitt 44 mit Dämpfervolumen 24 und das Austrittsrohr 12. Das Dämpfervolumen 20 ist nach außen mit einer Abdeckung 26 und das Dämpfervolumen 24 mit einer Abdeckung 28 abgeschlossen.
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Am Übergang 30 des Eintrittsrohrs 10 in den Strömungskanalabschnitt 40 mit dem Dämpfervolumen 20 ist eine Strömungsablenkungseinrichtung 50 in Form einer Stufe 52 so vorgesehen, dass der Durchmesser des Strömungskanals 16 im Strömungskanalabschnitt 40 mit dem Dämpfervolumen 20 vergrößert ist.
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Die Öffnungen 22 sind in dem Strömungskanalabschnitt 40 in einem Strömungsschatten der als Stufe 52 ausgebildeten Strömungsablenkungseinrichtung 50 angeordnet. Die Stufe 52 ist um den Strömungskanal 16 umlaufend angeordnet. Die Strömungsablenkungseinrichtung 50 ist bezüglich des bestimmungsgemäßen Dämpfungsverhaltens des Akustikbauteils neutral, d.h. im Wesentlichen dämpfungsunwirksam ausgebildet.
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Am Übergang 34 des Eintrittsrohrs 10 in den Strömungskanalabschnitt 44 mit dem Dämpfervolumen 24 ist eine Strömungsablenkungseinrichtung 50 in Form einer Stufe 54 so vorgesehen, dass der Durchmesser des Strömungskanals 16 im Strömungskanalabschnitt 44 mit dem Dämpfervolumen 24 vergrößert ist.
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Die Öffnungen 22 sind in den Strömungskanalabschnitten 40, 44 in einem Strömungsschatten der als Stufe 52, 54 ausgebildeten Strömungsablenkungseinrichtung 50 angeordnet. Die Stufen 52, 54 sind um den Strömungskanal 16 umlaufend angeordnet. Die Strömungsablenkungseinrichtung 50 ist bezüglich des bestimmungsgemäßen Dämpfungsverhaltens des Akustikbauteils neutral, d.h. im Wesentlichen dämpfungsunwirksam ausgebildet.
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Die Strömungsablenkungseinrichtung 50 lenkt eine Strömung des Fluids in den Strömungskanalabschnitten 40, 44 mit den Dämpfervolumen 20, 24 lokal an den Übergängen 30, 34 von den Öffnungen 22 weg zur Mitte des Strömungskanals 16 hin, so dass sich die Strömung von den Öffnungen abhebt und erst in einiger axialer Entfernung von der Stufe 52, 54 wieder an die Wand des Strömungskanals 16 gelangt, wo keine Öffnungen 22 mehr vorhanden sind. Hierzu ist eine scharfkantig ausgebildete Stufe 52, 54 besonders günstig.
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Die Strömungsablenkungseinrichtung 50 weist in diesem Ausführungsbeispiel nach außen. Die Öffnungen 22 weisen demnach verglichen mit der Wand des Eintrittsrohrs 10 einen größeren Abstand zur Längsachse 60 auf.
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Optional kann die Strömungsablenkungseinrichtung 50 jedoch auch nach innen gerichtet sein, beispielsweise in Form eines um den Strömungskanal 16 umlaufenden oder unterbrochenen Stegs.
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Die Höhe der Stufe bzw. die Erweiterung des Durchmessers kann an die Rahmenbedingungen der Strömung durch das Akustikbauteil 100 im praktischen Einsatz angepasst werden.
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Das Austrittsrohr 12 weist den gleichen Innendurchmesser auf wie der Strömungskanalabschnitt 44 mit dem Dämpfervolumen 24. Optional kann das Austrittsrohr 12 einen größeren Innendurchmesser aufweisen als der Strömungskanalabschnitt 44 mit dem Dämpfervolumen 24.
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Die Außendurchmesser der Abdeckungen 26, 28 der Strömungskanalabschnitte 40, 44 weisen denselben Durchmesser auf.
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8 zeigt schematisch eine Luftführungsleitung 200 in Form einer Ladeluftleitung einer Brennkraftmaschine mit einem erfindungsgemäßen Akustikbauteil 100 nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das Akustikbauteil 100 ist auf einer Reinluftseite eines Lufteinlasses angeordnet, der von einem Turbolader 90 zur Brennkraftmaschine 200 führt. Vorteilhaft können durch das Akustikbauteil 100 Störgeräusche wie Pfeiftöne vermieden werden, auch bei hohen Strömungsgeschwindigkeiten der Luft in der Luftführungsleitung 200.
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Das Akustikbauteil 100 kann sowohl vor im Niederdruckteil als auch nach dem Turbolader 90 im Hochdruckteil der Luftführung liegen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 202014007986 U1 [0003]