ES2264422T3 - Filtro de aire. - Google Patents

Abstract

Filtro de aire (10) para un motor de combustión interna, que presenta como mínimo una carcasa del filtro de aire (11), que rodea con una pared de la carcasa (22) un recinto del filtro (27), una entrada (12) y una salida de aire (13), en la que se ha colocado en la pared de la carcasa (22), como mínimo, una membrana (16), que es más permeable al ruido que la pared de la carcasa (22), caracterizado porque la membrana (16) dispone de espesores de pared de distinto grueso.

Description

Filtro de aire.

La invención se refiere a un filtro de aire, según el preámbulo de la reivindicación 1. La invención se refiere, además, a un procedimiento para la fabricación del filtro de aire citado anteriormente.

Como es sabido, para los vehículos rigen normas sobre una emisión de ruido máximo admisible. Por ello, los fabricantes de vehículos están obligados cada vez más a construir vehículos lo más silenciosos posibles. Debido a la reducida radiación sonora del vehículo y al elevado aislamiento acústico del habitáculo, el conductor obtiene la información sobre el estado de funcionamiento del motor generalmente sólo a través del cuentarrevoluciones del motor. Esto se considera como desagradable por muchos conductores.

El documento DE 1 951 123 da a conocer un filtro de aire para automóviles. El filtro de aire dispone de una parte inferior y de una parte superior de la carcasa, estando dispuesto un elemento de filtro en las partes de la carcasa. La parte superior de la carcasa dispone de una abertura, que está cubierta mediante una tapa elástica. La tapa elástica es de un plástico mecánicamente deformable, que después de la carga mecánica vuelve a su posición inicial.

Por el documento DE 197 04 376 A1 se conoce una disposición de filtro, que dispone de un conducto que actúa acústicamente desde el filtro de aire al habitáculo. Este conducto debe transmitir ruidos al habitáculo e informar al conductor sobre el estado de funcionamiento del motor. El conducto se cierra con una membrana estanca al aire, que durante el funcionamiento vibra y esas vibraciones se transmiten al habitáculo. En esta solución es desventajosa la utilización de un componente adicional, que se debe conducir a través del recinto motor hasta el habitáculo o cabina del conductor. El espacio necesario para el montaje en las construcciones complejas de los vehículos actuales se dispone de forma sólo limitada, y, además, se incrementa el peso parcial del grupo constructivo.

El objetivo de la invención consiste en proporcionar un medio auxiliar, con cuya ayuda se pueda influir el ruido de aspiración, sin que se modifique con ello esencialmente el peso de las piezas o el volumen constructivo. Este objetivo se consigue mediante las características de la reivindicación 1.

El filtro de aire, según la invención, es adecuado de forma ventajosa para transmitir el ruido, de tal manera que el conductor recibe una información suficiente sobre el estado de funcionamiento del motor. Para ello se utiliza la membrana integrada en la pared de la carcasa, que emite más ruido que la pared de la carcasa propiamente dicha. Mediante disposiciones adecuadas de las membranas, por ejemplo, dirigidas hacia el motor, se puede conseguir una reducción del ruido de aspiración. La membrana está unida de forma estanca con la pared de la carcasa y representa de este modo una parte de la delimitación de un recinto interior del filtro, y se coloca de tal manera en la pared de la carcasa, que en cada estado de funcionamiento garantiza una estanqueidad suficiente del filtro de aire. Para ello hay que tener en cuenta que el filtro de aire se cargue dinámicamente, en forma de cambios de presión de aire, y la membrana no se suelte en ningún estado de funcionamiento de la pared de la carcasa o permita corrientes de fuga de aire. Para ello se puede colocar la membrana desde el exterior o el interior sobre la pared de la carcasa, en la que cada variante se preverán suficientes puntos de fijación, los cuales unen la membrana con la pared de la carcasa. Además, se ha diseñado la membrana de tal manera que ésta comienza a vibrar mediante el aire que circula a través de ella, procedente de la entrada, circula a través de un elemento filtrante hacia la salida. Esas vibraciones se transmiten a los componentes que se encuentran en el recinto del motor y finalmente se conducen al habitáculo o cabina del conductor. Según lo que se desee, y la calidad del sonido, se puede prever varias membranas, que pueden presentar diferentes formas y espesores. Posibles variantes de forma representan la utilización de membranas angulares u ovales, que pueden poseer realizaciones de diferentes superficies activas.

La membrana se puede unir de forma estanca mediante pegado con la pared de la carcasa. Si la membrana es del mismo material, como la carcasa del filtro, entonces se puede realizar la membrana con la carcasa del filtro de una sola pieza, con lo cual se evitan posibles puntos no estancos y se ahorran operaciones de montaje. Un método de fabricación especial representa para ello el procedimiento de fundición inyectada.

Una configuración ventajosa de la idea de la invención es la utilización de membranas con superficies activas redondas, ya que estas se pueden poner fácilmente en vibración. Es imaginable para ello variantes con membranas angulares en la carcasa, pero que las superficies activas propiamente dichas presenten contornos redondos.

Según otra configuración de la invención puede presentar la membrana diferentes espesores de pared. Para ello es desventajoso que las zonas del borde de la membrana se realicen delgadas y las zonas centrales gruesas. Con ello se consigue que la membrana se exciten rápidamente, pero debido a la zona central más gruesa disponga de una masa suficiente, que transmita las vibraciones.

Es ventajoso construir la membrana en forma de ondas, con lo cual la membrana puede vibrar fácilmente. Para ello representa la realización de la membrana con una zona del borde configurada en forma de ondas y una zona central plana una solución especialmente ventajosa. De este modo, puede generar la zona del borde de forma redonda vibraciones, que se emitan desde la zona central plana. Mediante esta realización se pueden conseguir los mejores resultados en la generación y transmisión de ruido.

Una forma de realización especial representa la disposición de la membrana en un lado frontal de la carcasa del filtro. Para ello se designa como un lado frontal el lado en el que incide la corriente de aire, cuando está circulado a través del medio del filtro de aire, con lo cual la membrana es incidida directamente y se excita en vibraciones. De este modo, puede tener lugar a través de esta realización una transmisión de ruido óptima.

Para la colocación de la membrana en la carcasa del filtro es ventajoso, prever alojamientos en la carcasa del filtro. Estos alojamientos se utilizan, por ejemplo, para unir mediante clips varios puntos de fijación de la membrana en la carcasa del filtro, previéndose una junta suficiente para la compresión de la membrana en una ranura en la carcasa del filtro, que aloja una membrana periféricamente y así origine una unión estanca de los componentes. Otros alojamientos se pueden configurar de tal manera que la fusión de la membrana penetra en ésta y así origina una unión positiva de forma de la membrana con la carcasa del filtro. Para ello es imaginable la formación del alojamiento en forma de orificios cónicos, abriéndose el cono hacia el lado abierto opuesto a la membrana y de esta manera evita una caída de la membrana sin destruirse.

Un procedimiento para fabricación de la membrana y de la carcasa del filtro representa la fundición inyectada. Para ello la carcasa del filtro se puede fabricar en otro lugar, como la membrana, además se puede seleccionar para cada componente un material individual. A continuación se montan las piezas. Una variante preferente representa la fabricación de la membrana y de la carcasa del filtro del mismo material en una sola operación. Para ello se distingue la zona de la membrana, no sólo en forma y espesor de la pared de la carcasa. Con esta forma de realización no se espera ninguna fuga, y no hay ninguna frontera constructiva entre la membrana y la carcasa del filtro.

Otra variante de fabricación consiste en inyectar la membrana en una carcasa de filtro existente. Para ello forma la caja una parte de la cavidad para la membrana. Con este procedimiento de fabricación se realiza una forma de adaptación óptima de la membrana a la carcasa del filtro. Además, se pueden inyectar la membrana de tal manera que se genere una unión no desmontable entre la membrana y la carcasa del filtro.

Un procedimiento de fabricación, especialmente ventajoso, representa el procedimiento de fundición inyectada de dos componentes. Para ello se producen los dos componentes, carcasa de filtro y membrana, en un molde. Después de que se inyecte la carcasa del filtro, salen correderas y liberan la cavidad para la membrana. Mediante este procedimiento de fabricación se tiene una pieza acabada después del desmoldeo.

Dibujos

Otros detalles de la invención se describen en los dibujos mediante ejemplos de realización esquemáticos. Estos dibujos muestran:

la figura 1, un filtro de aire, visto en planta,

la figura 2, una membrana, en sección,

la figura 3, un alojamiento, en sección,

la figura 4, un filtro de aire, en sección, como esquema de principio.

En la figura se ha representado un filtro de aire 10, visto en planta. Este filtro de aire está formado esencialmente por una carcasa de filtro de aire 11, que posee una entrada 12 y una salida 13. Debido a que la carcasa del filtro de aire 11 es de varias piezas moldeadas, se han previsto puntos de unión 14 para la fijación de la pieza moldeada, una encima de otra, y nervios 15 para el refuerzo. En la carcasa del filtro de aire 11 se han colocado dos membranas 16. Estas son más permeables al sonido que la carcasa de filtro 11 y radian así más sonido desde el lado interior del filtro al recinto del motor. La carcasa de filtro de aire 11 puede estar fabricada de un polipropileno reforzado con talco, por ejemplo, PPT20 y la membrana 16 de un elastómero termoplástico. Ambos componentes 11, 16 se han fabricado por procedimiento de fundición inyectada y a continuación unidos entre ellos mediante un adhesivo.

En la figura 2 se ha representado una membrana 16 en sección, habiéndose representado dos variantes de fijación. La membrana presenta una zona de fijación 17 periférica, una zona de vibración de forma de onda 18 y una superficie activa reforzada 19. La zona de vibración 18 de forma ondulada se utiliza para sujetar la superficie activa 19 reforzada y para excitar las vibraciones, para lo cual presenta la zona de vibraciones de forma redonda 18 un espesor de pared más reducido que la superficie activa 19.

En la mitad izquierda de la figura se ha representado en la zona de fijación 17, que está fijada con adhesivo en la carcasa del filtro de aire 11 según la figura 1.

En la mitad derecha de la figura se ha representado la zona de fijación 11' con una falda de junta 20. Esta falda de junta 20 se comprime en una ranura periférica de la carcasa del filtro de aire 11, según la figura 1.

En la figura 3 se ha representado un alojamiento en sección. En este ejemplo de realización, se ha formado el alojamiento por un orificio cónico 21, que se han dispuesto en una carcasa 22 de la carga se filtro de aire 11, según la figura 1, y se llena por la masa fundida. Después de que la masa fundida se haya solidificado, ya no se puede sacar la membrana 16 sin destruir la carcasa del filtro 11 y pueda desviar el aire.

En la figura 4, se ha representado un filtro de aire en sección a lo largo de la línea de sección A-A de la figura 1 en un esquema de principio. El filtro de aire 10 comprende esencialmente una carcasa de filtro de aire 11 de dos piezas, formada por una mitad superior 24 y una mitad inferior 25 y se encierra un espacio de filtro 27. La mitad superior 24 presenta una entrada 12 y dos membranas 16 colocadas en la mitad superior 24, que están realizadas en forma de onda. La mitad inferior 25 contiene una salida 12. Entre las mitades superior e inferior 24, 25 se ha colocado un inserto de filtro 26. Para la fijación de las dos mitades se han atornillado los puntos de unión 14.

Claims (6)

1. Filtro de aire (10) para un motor de combustión interna, que presenta como mínimo una carcasa del filtro de aire (11), que rodea con una pared de la carcasa (22) un recinto del filtro (27), una entrada (12) y una salida de aire (13), en la que se ha colocado en la pared de la carcasa (22), como mínimo, una membrana (16), que es más permeable al ruido que la pared de la carcasa (22), caracterizado porque la membrana (16) dispone de espesores de pared de distinto
grueso.

2. Filtro de aire (10), según la reivindicación 1, caracterizado porque la membrana (16) presenta una superficie activa redonda (19).

3. Filtro de aire (10), según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la membrana (16) está construida en forma de onda.

4. Filtro de aire (10), según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque la membrana (16) dispone de una zona vibratoria (18) de forma redonda en el borde de una superficie activa plana (19) situada en el centro.

5. Filtro de aire (10), según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la membrana (16) está dispuesta en un lado frontal de la carcasa del filtro (11).

6. Filtro de aire (10), según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la carcasa del filtro (11) presenta alojamientos para la unión, en unión de forma, entre la carcasa del filtro (11) y la membrana (16).