[0001] Die Erfindung betrifft eine Ölwanne für eine Brennkraftmaschine die wannenförmig
ausgebildet ist, umfassend einen Bodenbereich sowie diesen umgebende Seitenflächen
die an Ihrem freien Ende über einen Flanschbereich an einer Brennkraftmaschine verbindbar
ist, wobei die Ölwanne aus Kunststoff oder einem Verbundwerkstoff besteht.
[0002] Zur Reduktion der Geräuschabstrahlung von Ölwannen ist aus der Offenlegungsschrift
DE 10 2006 004 432 A1 eine Vorrichtung und ein Verfahren bekannt, bei dem die aus Gussaluminium gefertigte
Ölwanne mit einer isolierenden Schicht und mit einer äußeren Barriereschicht versehen
ist, wobei die äußere Barriereschicht beispielsweise aus Urethan und die isolierende
Schicht aus Schaumgummi besteht.
[0003] Aus der Patentschrift
DE 103 02 191 B4 geht eine Ölwanne hervor, die eine verminderte Schallabstrahlung sowie ein geringes
Gewicht aufweist. Hierzu wird die Wandung der Ölwanne aus Kunststoff gefertigt, wobei
die Wandlung teilweise durch ein mehrlagiges Teil ersetzt ist, das mindestens ein
Metallblech und mindestens eine aus Kunststoff oder einem viskoelastischem Material
gebildete Lage aufweist, wobei dieses mehrlagige Teil an seinem Rand mit dem Kunststoff
der Ölwannenwandung umspritzt ist. Dadurch dass das mehrlagige schalldämpfende Teil
bevorzugt im Wannenboden angeordnet ist, wird der Wannenboden und damit der Bereich
der Ölwanne der in der Regel für die stärkste Schallabstrahlung verantwortlich ist,
bedämpft.
[0004] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Ölwanne für Brennkraftmaschinen mit
dem Merkmal des Oberbegriffs des Anspruches 1 derart weiterzubilden, dass der von
der Ölwanne abgestrahlte Luftschall, die Geräuschcharakteristik des Motors positiv
unterstreicht und damit zur Akzeptanz der Geräuschkulisse des Motors beim Kunden beiträgt.
Ferner ist es Aufgabe der Erfindung, positiv empfundene Psychoakkustische Parameter
zu verstärken und damit eine gezielte Geräuschbeeinflussung zu erreichen. Insbesondere
soll der Lastzustand des Aggregats für den Bediener möglichst aussagekräftig wahrnehmbar
sein. Dies soll durch eine Ölwanne erreicht werden, deren Fertigungskosten gering
sind und dessen Herstellung einfach ausführbar ist.
[0005] Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen
der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen 2 - 15.
[0006] Als Kern der Erfindung wird es angesehen, dass zumindest eine Seitenfläche der Ölwanne
mit wenigstens einem Einflussbereich versehen ist, der eine Mantelfläche und eine
Schwingeinflussfläche umfasst, wobei die Schwingeinflussfläche zumindest bereichsweise
versetzt zu der Haupterstreckungsebene der dem Einflussbereich zugeordneten Seitenfläche
angeordnet ist. Die Schwingeinflussfläche schießt sich zumindest bereichsweise an
die Mantelfläche an und ist wenigstens bereichsweise von der Haupterstreckungsebene
der dem Einflussbereich zugeordneten Seitenfläche beabstandet. Die Schwingeinflussfläche
weist dabei eine im Vergleich zu der Mantelfläche geringere Steifigkeit und/oder Elastizität
auf, so dass sich eine unterschiedliche Schallabstrahlungseigenschaft ergibt. Durch
die gezielte Gestaltung des Einflussbereichs derart, dass die Schwingeinflussfläche
von der steiferen Mantelfläche zumindest bereichsweise - vorzugsweise vollständig
- umgeben ist, kann gezielt auf die Schallabstrahlung des Einflussbereichs eingewirkt
und damit der von der Ölwanne abgestrahlte Schall entsprechend beeinflusst werden.
Es ist vorteilhaft, wenn die Mantelfläche wenigstens um den Faktor 1,2, vorzugsweise
wenigstens um den Faktor 2, besonders bevorzugt wenigstens um den Faktor 4 steifer
ist als der angrenzende Schwingeinflussbereich.
[0007] Vorzugsweise umschließt die Mantelfläche den Schwingeinflussbereich vollständig und
bildet das Verbindungsglied des Schwingeinflussbereichs zu der entsprechenden Seitenfläche.
Damit lässt sich auf einfache Weise ein definiert wirkender Schwingeinflussbereich
erreichen.
[0008] Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass die akustische Beeinflussung einer
Ölwanne zum einen dahin gehen kann, diese derart zu gestalten, dass der Schall gedämpft
wird, jedoch liegt die Leistung der Erfindung zusätzlich oder alternativ darin, dass
erkannt wurde, dass der von einer Ölwanne abgestrahlte Schall durch das Vorsehen von
Einflussbereichen gezielt zu einem gewünschten Frequenzbereich und/oder einer gezielten
Reaktion mit sonstigen von der Ölwanne der oder benachbarten Bauteilen abgestrahlten
Frequenzen geführt werden kann, so dass der insgesamt von der Ölwanne abgestrahlte
Schall in einem gewünschten Frequenzbereich liegt. Damit kann der Wohlklang und die
Akzeptanz der Geräusche der Ölwanne selbst oder im montierten Zustand hinsichtlich
der psychoakustischen Parameter positiv beeinflusst werden. Beispielsweise wird damit
eine positive Rückmeldung über den Lastzustand des Motors erreicht.
[0009] In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Schwingeinflussfläche parallel zur Haupterstreckungsebene
der dem Einflussbereich zugeordneten Seitenfläche angeordnet. Beispielsweise erhebt
sich die Mantelfläche rechtwinklig zur Haupterstreckungsebene der Seitenfläche der
Ölwanne und umfasst als Abschluss eine parallel zur Haupterstreckungsebene ausgerichtete
Schwingungseinflussfläche. Durch diese "herausragenden" Einflussbereiche kann auf
technisch einfache und wirkungsvolle Weise eine gezielte Beeinflussung der Geräuschcharakteristik
der Ölwanne umgesetzt werden.
[0010] Auch kann die Schwingeinflussfläche zur Haupterstreckungsebene einen Winkel von 1°
bis 60° mit dieser einschließen. Insbesondere ist dies bei einer Beabstandung von
Vorteil. Auch kann wenigstens eine Schwingeinflussfläche eine um zumindest eine Achse
gekrümmte Fläche sein. Durch eine Freiformgestaltung einer Schwingeinflussfläche können
Anforderungen hinsichtlich Package/Raumressourcen erfüllt werden. Zum Beispiel können
nahe an der Ölwanne montierte weitere Fahrzeugkomponenten die Gestaltungsfreiräume
an die Ölwanne und insbesondere der Einflussbereiche eine nicht-ebene Form der Schwingeinflussflächen
erfordern.
[0011] Ein weiteres bevorzugtes Merkmal der Erfindung ist es, dass der Einflussbereich einstückig
mit der Ölwanne ausgebildet ist. Dadurch dass die Ölwanne aus Kunststoff gefertigt
ist, kann auf fertigungstechnisch einfache und gleichzeitig einen hohen Gestaltungsgrad
ermöglichende Weise der Einflussbereich der Ölwanne realisiert werden. Alternativ
kann die Ölwanne auch aus einem Verbundwerkstoff wie beispielsweise Elastomere, Sandwichwerkstoffe,
Elastomer-/Blechverbund und/oder kaschierte Schaumstoffe gefertigt sein, dadurch lassen
sich asymmetrische Abstrahlcharakteristiken und gezielte Abstrahlrichtungen erzielen.
[0012] Ferner ist es vorteilhaft, wenn die Schwingeinflussfläche dünnwandiger als die Mantelfläche
ausgebildet ist und/oder zumindest im Übergangsbereich der Schwingeinflussfläche zu
der Mantelfläche eine Materialverjüngung und/oder ein elastisches, die Schwingeinflussfläche
mit der Mantelfläche verbindendes Koppelelement angeordnet ist. Durch die Ausbildung
der Schwingeinflussfläche mit einer dünneren Materialstärke als die Mantelfläche kann
der bevorzugte Weg zur gezielten Beeinflussung der Einflussbereiche realisiert werden.
Alternativ oder zusätzlich dazu können im Übergangsbereich der Schwingeinflussfläche
zu der Mantelfläche eine Materialverjüngung und/oder ein elastisches die Schwingeinflussfläche
der Mantelfläche verbindendes Koppelelement angeordnet sein. Durch die Materialverjüngung
und/oder die Kopplung der beiden Elemente durch ein elastisches Element werden die
unterschiedlichen Schwingeigenschaften der beiden Elemente beeinflusst, insbesondere
die gewünschte Schwingeigenschaft der Schwingeinflussfläche relativ zur Mantelfläche
auf technisch einfache Weise realisiert.
[0013] Eine weitere alternative oder zusätzliche vorteilhafte Maßnahme zur Realisierung
einer steiferen Mantelfläche relativ zur Schwingeinflussfläche kann dadurch erreicht
werden, dass die Mantelfläche zumindest bereichsweise mit Verstärkungsrippen versehen
ist und die Schwingeinflussfläche mit keiner oder in einem geringeren Maße mit einer
Versteifung versehen ist. Die Versteifung in geringerem Maße kann Versteifungsrippen
und/oder geometrische Veränderungen umfassen. Vorzugsweise sind die Versteifungsrippen
zur Versteifung der Mantelfläche zumindest auf der Innenseite - der im Endmontagezustand
dem Motor zugewandten Seite der Ölwanne - angeordnet. Alternativ oder zusätzlich können
die Versteifungsrippen außenseitig, d. h. im Endmontagezustand der Ölwanne an der
dem Motor abgewandten Seite der Ölwanne angeordnet sein. Wenn die Versteifungsrippen
außenseitig angebracht sind können sie zusätzlich die Funktion als Opferrippen innehaben,
so dass beispielsweise durch mechanische Einwirkungen wie Steinschlag die Versteifungsrippen
als Schutz und Opferbarriere der Ölwannenwände vorgelagert sind.
[0014] Ferner ist es vorteilhaft, wenn die Versteifungsrippen einstückig mit der Ölwanne,
vorzugsweise aus Kunststoff und/oder Verbundwerkstoff gefertigt sind. Alternativ oder
zusätzlich können zumindest Teile der Versteifungsrippen auch aus einem separaten
Bauteil, aus gegebenenfalls einem anderen Material wie Metall gefertigt sein und innerhalb
und/oder außerhalb der Ölwanne derart mit dieser verbunden sein, dass eine Versteifung
der Mantelfläche und damit eine deutliche Versteifung der Mantelfläche relativ zu
der Schwingeinflussfläche erfolgt.
[0015] In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Einflussbereich im wesentlichen zylindrisch
oder kegelstumpfartig ausgebildet, insbesondere mit einer im wesentlichen quadratischen,
rechteckigen, kreisrunden, elliptischen oder polygonen Grundfläche, besonders bevorzugt
als gerader Zylinder oder gerader Kegelstumpf. Diese geometrischen Formen ermöglichen
einen hinsichtlich seiner akustischen Eigenschaften einfach und zuverlässig bestimmbaren
Einflussbereich, so dass dessen Reaktion auf die Grundschwingungen der Ölwanne einfach
eingestellt und die resultierenden Schwingungen vereinfacht gezielt beeinflusst werden
können
[0016] Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, dass wenn der maximale Versatz der Schwingeinflussfläche
zu der Haupterstreckungsebene der dem Einflussbereich zugeordneten Seitenfläche zu
der maximalen Breite der Ölwanne ein Verhältnis im Bereich von 1:4 bis 1:12 bevorzugt
im Bereich 1:5 bis 1:10, besonders bevorzugt im Bereich 1:6 ist 1:9 aufweist. Alternativ
oder zusätzlich ist es von Vorteil für wirkungsvolle Einflussbereiche, wenn der maximale
Versatz der Schwingeinflussfläche zu der Haupterstreckungsebene der dem Einflussbereich
zugeordneten Seitenfläche zu der maximalen Länge der Ölwanne ein Verhältnis im Bereich
von 1:12 bis 1:25, bevorzugt im Bereich von 1:16 bis 1:22, besonders bevorzugt im
Bereich von 1:18 bis 1:20 aufweist, die Schwingeigenschaften der Ölwanne gut beeinflussbar
sind. Es hat sich gezeigt, dass die Ausgestaltung der Einflussbereiche einer Ölwanne
in den dargelegten Verhältnisbereichen eine besonders effektive Wirkung der Einflussbereiche
ergibt und die Auswirkung der Einflussbereiche in einem guten Verhältnis zu dem fertigungstechnischen
und dem Bauvolumen beanspruchenden Aufwand der Einflussbereiche steht.
[0017] Eine weitere vorteilhafte Maßnahme ist es, wenn das Verhältnis der akkumulierten
Schwingeinflussflächen wenigstens einer Seite zu der Gesamtfläche dieser entsprechenden
Seite 1:8 bis 1,0:1,5, vorzugsweise 1:5 bis 1:2, besonders bevorzugt 1:4 bis 1:3 beträgt.
Für eine ausreichende Effektivität der erfindungsgemäßen Einflussbereiche haben sich
die dargelegten Verhältnisbereiche von akkumulierter Schwingeinflussfläche wenigstens
einer Seite zu deren Gesamtfläche ergeben.
[0018] Vorzugsweise weist die Ölwanne wenigstens zwei Einflussbereiche auf, die unterschiedlich
in Ihrer Dimensionierung und/oder in ihrer Geometrie ausgebildet sind. Dies kann insbesondere
dann von Vorteil sein, wenn einzelne Einflussbereiche gezielt auf bestimmte Schwingungsspektren
ausgelegt werden und zum Erreichen des gewünschten Schwingungsverhaltens bzw. der
gewünschten Schallabstrahlung der gesamten Ölwanne und gegebenenfalls unter Berücksichtigung
weiterer, mit der montierten Ölwanne eine Baugruppe bildenden Elemente abgestimmt
werden soll. Diese Maßnahme macht es dem, die Ölwanne auszulegenden Konstrukteur leichter
diese gezielt akustisch zu verändern.
[0019] Ferner kann die erfindungsgemäße "Auslegung" der Ölwanne dadurch erleichtert werden,
dass an wenigstens zwei gegenüberliegenden Seitenflächen der Ölwanne, vorzugsweise
deren Längsseiten, jeweils mindestens ein Einflussbereich angeordnet ist, insbesondere
die mindestens zwei gegenüberliegenden Einflussbereich gleich dimensionierte und/oder
geometrisch gleiche Schwingungseinflussflächen aufweisen.
[0020] Auch diese im Wesentlichen symmetrische Anordnung der Schwingeinflussbereiche an
der Ölwanne erleichtert die Auslegung der Reaktion der Ölwanne hinsichtlich ihrer
Schallabstrahlung.
[0021] Darüber hinaus kann es vorteilhaft sein, wenn sämtliche Einflussbereiche in einer
Längshälfte der Ölwanne, vorzugsweise im letzten Drittel eines Längsbereichs der Ölwanne,
besonders bevorzugt im letzten Viertel eines Längsbereichs der Ölwanne angeordnet
sind. Dies kann insbesondere dann von Vorteil sein, wenn die Einflussbereiche sich
in dem Bereich des Ölsumpfes einer Ölwanne befinden. Der Ölsumpf einer Ölwanne zeichnet
sich typischerweise dadurch aus, dass dieser einen Flächenabschnitt aufweist, der
im Endmontagezustand der Ölwanne tiefer liegt als angrenzende Bodenbereiche der Ölwanne.
Meist ist das Volumen des Ölsumpfes größer als das Volumen in anderen Bereichen der
Ölwanne. Durch das Vorsehen von Einflussbereichen geht eine Vergrößerung des Innenvolumens
einher, so dass die Einflussbereiche vorzugsweise im Bereich des Ölsumpfes angeordnet
sind.
[0022] In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die Schwingeinflussflächen wenigstens
zweier Einflussbereiche parallel zueinander und/oder vorzugsweise in einer gemeinsamen
Ebene angeordnet.
[0023] Für eine besonders günstige Anbringung von Markierungen eignet sich die Mantelfläche
der Einflussbereiche, da diese einerseits an einer von der Ölwanne exponierten Stelle
angeordnet sind und andererseits gegenüber der Schwingeinflussfläche versteift ausgebildet
sind, so dass sich eine Unregelmäßigkeit der Wandungsdicke/-stärke auf Grund der Markierung,
nicht negativ auf das Schwingungsverhalten der Ölwanne auswirkt. Als Markierung können
ein Datumsfeld, eine Werkstoffbezeichnung, eine Herkunftslandbezeichnung, eine Kundennummer,
eine Nestbezeichnung, ein Herstellerlogo, ein Kundenänderungsindex, ein Kundenlogo,
ein RFID-Element und/oder eine sonstiges visuell und/oder durch Energie anregbare
Markierung verwendet werden.
[0024] Vorzugsweise liegt die Eigenfrequenz wenigstens eines Einflussbereichs und/oder dessen
Schwingeinflussfläche im Bereich von 100 bis 1000 Hz, vorzugsweise von 500 bis 750
Hz. Mit diesen Frequenzbereichen werden die im Sinne der Erfindung besonders positiv
empfundenen psychoakustischen Parameter durch die Einflussbereiche verstärkt.
[0025] Die Erfindung ist anhand von Ausführungsbeispielen in den Zeichnungsfiguren näher
erläutert. Diese zeigen
- Fig. 1:
- eine schematische perspektivische Darstellung der erfindungsgemäßen Ölwanne von schräg
oben;
- Fig. 2:
- eine schematische perspektivische Darstellung der Ölwanne von schräg unten;
- Fig. 3:
- eine schematische Draufsicht auf die Ölwanne;
- Fig. 4:
- eine Seitenansicht von links der Ölwanne;
- Fig. 5:
- eine Schnittdarstellung gemäß Schnittlinie V-V aus Figur 3;
- Fig. 6:
- eine schematische Schnittdarstellung gemäß Schnittlinie VI-VI aus Figur 8;
- Fig. 7:
- eine schematische Detaildarstellung im Vollschnitt gemäß Detail A;
- Fig. 8:
- eine schematische Schnittdarstellung eines Einflussbereichs gemäß Schnittlinie VIIII-VIIII.
[0026] In der in den Zeichnungsfiguren 1 bis 9 dargestellten beispielhaften Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Ölwanne 1 umfasst diese einen Bodenbereich 2, sowie den Bodenbereich
2 umgebende Seitenflächen 3, 3', 3", 3"', wobei die Seitenflächen 3, 3" an den Stirnseiten
und die Seitenflächen 3', 3'" an den Längsseiten der Ölwanne 1 angeordnet sind. Die
Ölwanne 1 ist mit Ihrem freien Ende über einen umlaufenden Flanschbereich 4 an einer
Brennkraftmaschine (nicht dargestellt) verbindbar, wobei die Ölwanne 1 zumindest bereichsweise
aus Kunststoff und/oder Verbundwerkstoff gefertigt ist. An zumindest einer Seitenfläche
3, 3', 3", 3'" ist die Ölwanne 1 mit wenigstens einem Einflussbereich 5, 5', 5", 5"',
5"" versehen, der eine Mantelfläche 6, 6', 6", 6"', 6"" sowie eine Schwingeinflussfläche
7, 7', 7", 7"', 7"" umfasst. Dabei ist die Schwingeinflussfläche 7, 7', 7", 7"', 7""
zumindest bereichsweise versetzt, das heißt beabstandet zu der Haupterstreckungsebene
8 der dem Einflussbereich 5, 5', 5'" zugeordneten Seitenfläche 3' angeordnet.
[0027] Der Einflussbereich 5, 5', 5", 5"', 5"" zeichnet sich dabei durch seine gezielt beeinflusste
Schwingcharakteristik aus, die in Kombination mit den restlichen Schwingeigenschaften
der Ölwanne 1 zu einer gewünscht modifizierten Schwingcharakteristik der gesamten
Ölwanne 1 führt. Dabei ist die Schwingeinflussfläche 7, 7', 7", 7"', 7"" elastischer
und damit leichter schwingungstechnisch anregbar als die Mantelfläche 6 ausgebildet.
[0028] Die Schwingeinflussfläche 7, 7', 7'" ist in der bevorzugten Ausführungsform im wesentlichen
parallel zu der Haupterstreckungsebene 8 der dem Einflussbereich 5, 5', 5"' zugeordneten
Seitenfläche 3 angeordnet. Grundsätzlich kann die Schwingeinflussfläche 7, 7', 7'"
jedoch auch einen Winkel von 0° bis 70° mit der Haupterstreckungsebene 8 einschließen.
[0029] Dadurch dass die Ölwanne 1 aus Kunststoff und/oder Verbundwerkstoff gefertigt ist,
ist es möglich, den Einflussbereich 5, 5', 5", 5"', 5"" mit seinen Elementen 6 - 7""
einstückig mit der Ölwanne 1 auszubilden. Dies ermöglicht eine sowohl fertigungstechnisch
insgesamt kostengünstige Ölwanne 1 als auch eine konstruktiv einfach zu realisierende
Ausgestaltung der Einflussbereiche 5, 5', 5", 5"', 5"" dahingehend, dass diese die
Schallabstrahlcharakteristik der Ölwanne 1 gezielt beeinflusst.
[0030] Alternativ kann zumindest ein Einflussbereich 5 mehrteilig ausgebildet sein, so kann
beispielsweise das die Mantelfläche 6 bildende Element einstückig mit der Wanne 1
und die Schwingeinflussfläche 7 als separates Bauteil lösbar oder vorzugsweise unlösbar
mit der Mantelfläche 6 verbunden sein, beispielsweise durch Löten, Kleben, Schweißen
oder ähnlichem. Auch ist die Ölwanne 1 mit fünf Einflussberiechen 5, 5', 5", 5"',
5"" versehen, die im wesentlichen zylindrisch ausgebildet sind und eine rechteckige
Grundfläche 11 aufweisen, vgl. Figuren 3 und 4.
[0031] In der in Zeichnungsfigur 7 dargestellten Detaildarstellung eines zeichnerisch horizontal
geschnittenen Einflussbereichs 5 ist erkennbar, dass die Wandstärke 20 der Schwingeinflussfläche
7 zumindest bereichsweise geringer ist als die Wandstärke 21 der Mantelfläche 6. Dies
ist eine mögliche Maßnahme um die höhere Elastizität der Schwingeinflussfläche 7 gegenüber
der Mantelfläche 6 zu erreichen. In der dargestellten Ausführungsform sind zusätzlich
im Bereich der Mantelfläche 6 Versteifungsrippen 9 angeordnet, wobei die Schwingeinflussfläche
7 keine Versteifung durch entsprechende Versteifungsrippen 9 aufweist und damit die
Schwingeinflussfläche 7 relativ zur Mantelfläche 6 ein elastischeres und "schwingungsfreudigeres"
Verhalten aufweist. Hierfür kann die Schwingeinflussfläche 7 alternativ auch in einem
geringeren Maße als die Mantelfläche 6 mit Versteifungsrippen 9 versehen sein, wesentlich
ist, dass die Schwingeinflussflächen 7 insgesamt ein elastischeres Verhalten als die
Mantelfläche 6 aufweist.
[0032] Neben den Versteifungsrippen 9 sind an der Außenseite der Ölwanne 1 Verstärkungsrippen
10 angeordnet, vgl. Figur 2. In der dargestellten Ausgestaltung erfüllen die Verstärkungsrippen
10 eine Doppelfunktion, nämlich einmal die Funktion als Opferrippen gegen äußere mechanische
Einflüsse auf die Ölwanne 1 und zum anderen als schallbeeinflussende Struktur, da
die Verstärkungsrippen 10 eine unregelmäßige Kammerstruktur auf der Ölwanne 1 und
damit kleine Schwingflächen bilden, die den von der Ölwanne 1 abgestrahlten Schall
beeinflussen. Der Kern der Schallbeeinflussenden Struktur ist darin zu sehen, dass
die mit Verstärkungsrippen 10 versehene Ölwanne 1 eine Eigenfrequenz von 200 - 1000
Hz aufweist und die Kammern derart unregelmäßig ausgebildet sind, dass zumindest bereichsweise
Kammern der Ölwanne 1 gegenüber der an diesen benachbarten Kammern eine derart unterschiedliche
Dimensionierung und/oder Geometrie aufweisen, dass ausgehend von den Kammern abgestrahlter
Luftschall im Nahfeld gegenseitig reduzierbar und/oder auslöschbar ist wobei eine
Antwort auf eine transiente Erregung wenigstens zweier Teilflächen der mit Kammern
versehenen Oberfläche des Bauteils eine Korrelation von 0,50 bis 0,85, vorzugsweise
0,60 bis 0,70 aufweist. Die Verstärkungsrippen 10 dienen zur Begrenzung von Teilflächen,
die eine unregelmäßige Strukturen aufweisen und dabei, aufgrund von der stochastischen
Verteilung akustischer Dipolquellen, eine gegenseitige Reduzierung oder Auslöschung
von abgestrahltem Luftschall im Nahfeld bewirken und damit in einem Frequenzband keine
Schallabstrahlung zulassen (Bandsperre). Hierzu ist es vorteilhaft, wenn die Ölwanne
1 trotz der Verrippung eine definierte Nachgiebigkeit aufweist um so Amplituden in
gewünschten Frequenzbändern einzustellen um einen gewissen Mindestschalldruckpegel
für diese Frequenzen zu erzeugen, vorzugsweise im tiefen Bereich.
[0033] Im Bereich des, vorzugsweise integral mit dem Einflussbereichs 5"" ist wenigstens
eine Öffnung 15 angeordnet, die zur Aufnahme eines Ölstandsensors und/oder zur Zuleitung
des Ölrücklaufs aus dem Ölabscheider dienen kann.
[0034] Nachfolgend werden für die Beeinflussung des Schwingverhaltens der Ölwanne 1 und
insbesondere des Schwingverhaltens des Einflussbereichs 5 hinsichtlich der gesamten
Ölwanne 1 vorteilhafte Abmessungen und Verhältnisse einzelner Maße dargelegt. Der
Versatz 12 der Schwingeinflussfläche 7 zu der Haupterstreckungsebene 8 der im Einflussbereich
5 zugeordnete Seitenfläche 3' zu der maximalen Breite 13 der Ölwanne 1 ein Verhältnis
im Bereich von 1:4 bis 1:11, bevorzugt im Bereich von 1:5 bis 1:10, besonders bevorzugt
im Bereich von 1:6 bis 1:9 aufweist. In absoluten Zahlen ist es vorteilhaft, wenn
der Versatz 12 der Schwingeinflussfläche 7 zu der Haupterstreckungsebene 8 der dem
Einflussbereich 5 zugeordneten Seitenfläche 3'" zwei bis 50 mm, bevorzugt vier bis
20 mm, besonders bevorzugt sechs bis 12 mm beträgt.
[0035] Die in den Zeichnungsfiguren 1, 3 und 6 dargestellten Einflussbereiche 5, 5' unterscheiden
sich sowohl in der Dimensionierung als auch in der Geometrie ihrer jeweiligen Schwingeinflussflächen
7, 7'. Durch die gezielte ungleiche Auslegung zweier Einflussbereiche 5, 5' bzw. deren
Schwingeinflussfläche 7, 7' können diese gezielt auf bestimmte Frequenzbereiche abgestimmt
werden, sodass das Gesamtabstrahlverhalten der Ölwanne 1 einfacher gezielt auslegbar
ist.
[0036] An zwei gegenüberliegenden Seitenflächen 3', 3'" sind Einflussbereich 5, 5" ausgebildet,
wobei jeweils gegenüberliegende Einflussbereiche 5, 5" gleich dimensioniert sind und
auch gleiche oder ähnliche Schwingungseinflussflächen 7, 7" aufweisen. In den Zwischenräumen
16, 16' der Einflussbereiche 5, 5', 5"' können im Bereich des Flanschbereiches 4 Fixiermittelaufnahmen
17, 17' zur Anbindung der Ölwanne 1 einer Brennkraftmaschine (nicht dargestellt) vorgesehen
sein. Damit werden die Zwischenräume 16, 16' zwischen den Mantelflächen 6, 6', 6'"
zusätzlich zu Ihrer akustischen Eigenschaft gleichzeitig als Bauraum und Zuführöffnung
für die Fixiermittel (nicht dargestellt) verwendet.
[0037] In der dargestellten Ölwanne 1 sind die Einflussbereiche 5, 5', 5", 5"', 5"" in einer
endseitigen Hälfte, im wesentlichen in einem endseitigen Drittel eines Längsendbereichs
18 der Ölwanne 1 angeordnet. Die Grundfläche 11 wenigstens eines Einflussbereiches
5, 5', 5", 5"', 5"" kann rechteckig ausgebildet sein.
Bezugszeichenliste
[0038]
- 1
- Ölwanne
- 2
- Bodenbereich
- 3, 3', 3", 3'"
- Seitenfläche
- 4
- Flanschbereich
- 5, 5', 5", 5"', 5""
- Einflussbereich
- 6, 6', 6", 6"', 6""
- Mantelfläche
- 7, 7', 7", 7"', 7""
- Schwingeinflussfläche
- 8
- Haupterstreckungsebene v. 3'
- 9
- Versteifungsrippe
- 10
- Verstärkungsrippe
- 11
- Grundfläche v. 5, 5',5", 5"', 5""
- 12
- Versatz zw. 7 und 8
- 13
- Breite v. 1
- 14
- Länge v. 1
- 15
- Öffnung
- 16
- Zwischenraum
- 17
- Fixiermittelaufnahmen
- 18
- Längsendbereich v. 1
- 19
- Längsachse v. 1
- 20
- Wandstärke v. 7
- 21
- Wandstärke v. 6
1. Ölwanne (1) für eine Brennkraftmaschine die wannenförmig ausgebildet ist, umfassend
einen Bodenbereich (2) sowie diesen umgebende Seitenflächen (3, 3' ,3', 3"') die an
ihrem freien Ende über einen Flanschbereich (4) mit einer Brennkraftmaschine verbindbar
ist wobei die Ölwanne (1) zumindest bereichsweise aus Kunststoff und/oder einem Verbundwerkstoff
besteht,
dadurch gekennzeichnet, dass
zumindest eine Seitenfläche (3, 3', 3', 3"') mit wenigstens einem Einflussbereich
(5, 5', 5", 5"', 5"") versehen ist der eine Mantelfläche (6, 6', 6", 6"', 6"") und
eine sich an die Mantelfläche (6, 6', 6", 6"', 6"") anschießende Schwingeinflussfläche
(7, 7', 7", 7"', 7"") umfasst wobei die Schwingeinflussfläche (7, 7', 7", 7"', 7"")
zumindest bereichsweise beabstandet zu der Haupterstreckungsebene (8) der dem Einflussbereich
(5, 5', 5", 5"', 5"") zugeordneten Seitenfläche (3, 3' ,3' ,3"') angeordnet ist und
die Schwingeinflussfläche (7, 7', 7", 7"', 7"") im Vergleich zu der Mantelfläche (6,
6', 6", 6"', 6"") eine unterschiedliche Elastizität und/oder Steifigkeit aufweist,
so dass sich eine unterschiedliche Schallabstrahlungseigenschaft ergibt.
2. Ölwanne (1) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Mantelfläche (6, 6', 6", 6"', 6"") die Schwingeinflussfläche (7, 7', 7", 7"',
7"") umschließt und diese mit der dem Einflussbereich (5, 5', 5", 5"', 5"") zugeordneten
Seitenfläche (3, 3', 3", 3"') verbindet.
3. Ölwanne (1) nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
das die Schwingeinflussfläche (7, 7', 7", 7"', 7"") parallel zu der Haupterstreckungsebene
(8) der dem Einflussbereich (5, 5', 5", 5"', 5"") zugeordneten Seitenfläche (3', 3"')
ausgerichtet ist.
4. Ölwanne (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Einflussbereich (5, 5', 5", 5"', 5"") einstückig mit der Ölwanne (1) ausgebildet
ist.
5. Ölwanne (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Schwingeinflussfläche (7, 7', 7", 7"', 7"") dünnwandiger als die Mantelfläche
(6, 6', 6", 6"', 6"") ausgebildet ist und/oder im Übergangsbereich der Schwingeinflussfläche
(7, 7', 7", 7"', 7"") zu der Mantelfläche (6, 6', 6", 6"', 6"") eine Materialverjüngung
aufweist und/oder ein elastisches, die Schwingeinflussfläche (7, 7', 7", 7"', 7"")
mit der Mantelfläche (6, 6', 6", 6"', 6"") verbindendes Koppelelement angeordnet ist.
6. Ölwanne (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass,
die Mantelfläche (6, 6', 6", 6"', 6"") steifer als die Schwingeinflussfläche (7, 7',
7", 7"', 7"") ausgebildet ist, insbesondere, dass die Mantelfläche (6, 6', 6", 6"',
6"") zumindest bereichsweise mit Versteifungsrippen (9) versehen ist und die Schwingeinflussfläche
(7, 7', 7", 7"', 7"") nicht oder in einem geringeren Maße mit einer Versteifung versehen
ist.
7. Ölwanne (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass,
der Einflussbereich (5, 5', 5", 5"', 5"") im Wesentlichen zylindrisch oder kegelstumpfartig
ausgebildet ist, insbesondere mit einer im Wesentlichen quadratischen, rechteckigen,
kreisrunden, elliptischen oder polygonen Grundfläche (11), besonders bevorzugt als
gerader Zylinder oder gerader Kegelstumpf ausgebildet ist.
8. Ölwanne nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass,
der maximale Versatz (12) der Schwingeinflussfläche (7, 7', 7", 7"', 7"") zu der Haupterstreckungsebene
(8) der dem Einflussbereich (5, 5', 5", 5"', 5"") zugeordneten Seitenfläche (3"')
zu der maximalen Breite (13) der Ölwanne (1) ein Verhältnis im Bereich von 1:4 bis
1:11, bevorzugt im Bereich von 1:5 bis 1:10, besonders bevorzugt im Bereich von 1:6
bis 1:9 aufweist und/oder dass der Versatz (12) der Schwingeinflussfläche (7, 7',
7", 7"', 7"") zu der Haupterstreckungsebene (8) der dem Einflussbereich (5, 5', 5",
5"', 5"") zugeordneten Seitenfläche (3"') zu der maximalen Länge (14) der Ölwanne
(1) ein Verhältnis im Bereich von 1:12 bis 1:25, bevorzugt im Bereich von 1:16 bis
1:22, besonders bevorzugt im Bereich von 1:18 bis 1:20 aufweist.
9. Ölwanne (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Verhältnis der akkumulierten Schwingeinflussflächen (7, 7') wenigstens einer Seite
(3) zu der Gesamtfläche der entsprechenden Seite (3) 1:8 bis 1,0:1,5, vorzugsweise
1:5 bis 1:2, besonders bevorzugt 1:4 bis 1:3 beträgt.
10. Ölwanne (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
wenigstens die Schwingeinflussflächen (7, 7') zweier unterschiedlicher Einflussbereiche
(5, 5') unterschiedliche Dimensionen und/oder Geometrien aufweisen.
11. Ölwanne (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
an wenigstens zwei gegenüberliegenden Seitenflächen (3, 3"') der Ölwanne (1) jeweils
mindestens ein Einflussbereich (5, 5') angeordnet ist, insbesondere die mindestens
zwei gegenüberliegenden Einflussbereiche (5, 5') gleich dimensionierte und/oder geometrisch
gleiche Schwingeinflussflächen (7, 7') aufweisen.
12. Ölwanne (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
sämtliche Einflussbereiche (5, 5') in einer Längshälfte der Ölwanne (1), vorzugsweise
im letzten Drittel eines Längsendbereichs (18) der Ölwanne (1), besonders bevorzugt
im letzten Viertel eines Längsendbereichs (18) der Ölwanne (1) angeordnet sind.
13. Ölwanne (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
zumindest zwei Einflussbereiche (5, 5") spiegelsymmetrisch zur Längsachse (19) der
Ölwanne (1) ausgebildet und angeordnet sind.
14. Ölwanne (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Schwingeinflussflächen (7, 7") wenigstens zweier Einflussbereiche (5, 5") parallel
zueinander und vorzugsweise in einer gemeinsamen Ebene angeordnet sind.
15. Ölwanne (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Eigenfrequenz wenigstens eines Einflussbereichs (5, 5', 5", 5"', 5"") und/oder
dessen Schwingeinflussfläche (7, 7', 7", 7"', 7"") im wesentlichen im Bereich von
100 bis 1000 Hz, vorzugsweise im Bereich von 500 bis 750 Hz liegt.