Aislamiento de efecto acústico y térmico.

Aislamiento multicapa de efecto acústico y térmico de un motor de combustión interna de un automóvil,

que comprende al menos tres capas (3, 2, 3) conectadas entre sí en toda la superficie con resistencias al flujo diferentes con

una primera capa (3) alejada de la piel y dirigida al bloque motor,

que presenta una resistencia al flujo (aire) en el rango de 200 a 600 kNs/m4, un espesor de capa de 0,5 a 8 mm y un peso por unidad de superficie de 0,2 a 5 kg/m2, y

una segunda capa (2) que se conecta con la primera capa (3) en el lado alejado del bloque motor, que presenta una resistencia al flujo (aire) en el rango de 50 a 150 kNs/m4, un espesor de capa de 5 a 50 mm y un peso por unidad de superficie de 0,04 a 2,5 kg/m2,

una tercera capa (3) que se conecta con la segunda capa (2), dirigida hacia la chapa de la carrocería y que presenta una resistencia al flujo (aire) en el rango de 200 a 600 kNs/m4, un espesor de capa de 0,5 a 8 mm y un peso por unidad de superficie de 0,2 a 5 kg/m2,

en el que la diferencia de las resistencias al flujo (aire) de la primera y la tercera capa (3) menos la segunda capa (2) es de al menos 50 a 550 kNs/m4, la diferencia de los espesores de capa de la segunda capa (2) menos la primera o la tercera capa (3) es de al menos 4,5 a 49,5 mm y la diferencia de los pesos por unidad de superficie de la primera o la tercera capa (3) menos la segunda capa (2) es de al menos 0,16 a 4,96 kg/m2.

Aislamiento de efecto acústico y térmico

El objeto de la invención es un aislamiento multicapa de efecto acústico y térmico con una estructura de capas definida, para motores de combustión interna de automóviles.

En el compartimento del motor de los automóviles hoy se instalan una multiplicidad de aislamientos acústicos individuales. Esencialmente se habla de los aislamientos acústicos de capó, salpicadero, túnel, así como la diferencia con el absorbente, la cubierta de diseño con absorbente y los escudos térmicos de efecto acústico. En los últimos también se cuenta con las cubiertas textiles del arco de rueda. En su estructura material, en el caso de los aislamientos acústicos se habla en general de absorbentes puros, sistemas de absorbente y masa, sistemas de masa y resorte y componentes de tipo sándwich. Como materiales absorbentes se aplican velos cobertores resistentes al calor, espumas de corte / livianas de PUR, espuma de resina de melamina, espuma compuesta de copos y velos de una fibra o fibras mezcladas, en parte en combinación. Como aislamiento se usan espumas de PUR de alto relleno, espumas integrales, láminas pesadas de EVA/PE/PP/EPDM y piezas de moldeo por inyección de TPE/TPO; que se combinan luego de nuevo con materiales absorbentes. Las cubiertas de diseño son la mayoría de las veces piezas de moldeo por inyección de PA y los escudos térmicos de efecto acústico son en general compuestos de tipo sándwich que están hechos de una lámina de aluminio microperforada, lana de roca, espuma y velo de una fibra o de fibras mezcladas.

En el documento DE 198 21 532 A se describe un revestimiento térmico y aislante acústico para el compartimento del motor de automóviles, en particular para el salpicadero o túnel, que está hecho de velo cobertor por ambos lados con capas de espuma o velo intermedias aislantes acústicas. La conexión de las capas se realiza en este caso mediante capas de adhesivo. Se describe que una lámina metálica está dispuesta parcialmente o en toda la superficie en el lado del motor para la protección térmica.

En el documento DE 199 59 089 A se describe que entre las capas se sitúa adicionalmente un canal de convección para el fluido de gas; y se ve la aplicación en particular para el aislamiento del capó del motor o revestimiento del salpicadero.

En el documento WO 98/46456 A se describe que en un aislamiento acústico el capó del capó las cavidades están configuradas como resonadores A/4; y esto también se aplica para la formación de un escudo térmico.

En el documento DE 197 55 750 A se describe otra aplicación del resonador en el capó del motor, en forma de un tubo cerrado unilateralmente. En el documento DE 199 04 986 A se describe una cubierta absorbente del sonido con un absorbente, compuesta de la capa de plástico y materiales de espuma situados entre las capas coberteras de espuma; y en el documento DE 198 24 905 A se describen los desacoplamientos de capas para el desacoplamiento de cubiertas de diseño semejante de partes vibratorias, como entre otros el motor de combustión interna. En el documento WO 2004/090307 se describe una cubierta del grupo en el compartimento del motor de un automóvil, que se compone de una parte de soporte y una parte de forma conectada con ella en una pieza de material absorbente de sonido.

En el documento DE 197 22 037 A se describe un escudo térmico con aislamiento acústico, en el que entre la chapa de apantallamiento térmico y una capa portante con la capa de absorción de sonido dirigida hacia la fuente de calor y ruido está presente una hendidura de aire definida.

En el documento DE 198 25 739 A se describe una cubierta acústica, que cubre parcialmente o totalmente el compartimento del motor en su lado superior y en ésta están integrados componentes funcionales o de control del motor de combustión interna.

En el documento De 198 47 441 A se describe una placa de aislamiento acústico determinada para el aislamiento de los ruidos del motor, instalada en el interior del compartimento del motor en el entorno del motor; en cuyo lado superior como también inferior está dispuesto un material fonoabsorbente.

En el documento DE 100 34 301 A se describe una carcasa aislada acústicamente, hecha de una estructura de tipo sándwich de plástico y espuma de metal ligero; el plástico es en este caso preferentemente un material elastomérico. En el documento DE 197 39 778 A se describe una pieza que atenúa las vibraciones y absorbe el sonido, hecha de un cuerpo de espuma y una parte rígida. En este caso el cuerpo de espuma se sitúa en la zona vibratoria de la parte del vehículo y la parte rígida en el exterior. En el modelo de utilidad DE 20 2004 020 028 U se describe un absorbente acústico para los motores de automóviles, que se compone de un componente autoportante y un elemento absorbente del sonido; y éste está posicionado con el elemento absorbente del sonido hacia el motor entre el motor y refrigerador.

En el estado de la técnica mencionado no se trata de un aislamiento de efecto acústico y térmico de un motor de combustión interna. Estos aislamientos acústicos no tienen un efecto de cápsula (cerrada); éstos están montados como piezas individuales (abiertas acústicamente entre sí). Por otro lado, se describen suficientemente conocidas combinaciones de materiales en su posición uno respecto a otro.

En el documento DE 198 18 859 A se describe una cápsula de ruido para la instalación de gases de escape, que está configurada y montada de forma elástica y flexible frente a una fuerza que actúa desde abajo. Esta cápsula tampoco tiene un efecto absorbente y térmico.

En el documento EP 1 184 149 A se describe una espuma con sustancias termoplásticas integradas para la cubierta insonorizante. Como espuma se menciona el uretano y como sustancias termoplásticas el poliestireno y copolímero de poliestireno y acrilato.

En el documento DE 199 35 335 A también se usa espuma de poliuretano (estable a la temperatura) para el encapsulado. La espuma se dispone directamente en el motor, se aplica como cuerpo de forma autoportante o como cuerpo compuesto autoportante. Véase para ello también la información de prensa BASF P433 6./.10.03 "Thermische Motorkapselung mit PUR-Schaum - ein Weg zu weniger Kraftstoffverbrauch und mehr Verkehrssicherheit (Encapsulado térmico del motor con espuma de PUR - un camino hacia un menor consumo de carburante y mayor seguridad del tráfico)" de polymers in the automotive industry (polímeros en la industria automovilística), vol. 1, n2 11+12/03, p. 14.

En el documento EP 1 029 742 A se describe igualmente una espuma de poliuretano; en particular se aplican en este caso medios tensoactivos. La espuma está localizada parcialmente, no como cápsula, en el compartimento del motor.

Pero estas realizaciones ya no pueden aplicar de forma cercana al motor desde el punto de vista de la gestión del calor debido a las relaciones de temperaturas en los compartimentos del motor actuales; tampoco se produce el acoplamiento conocido de aislamiento acústico y térmico.

La cápsula de protección acústica descrita en el documento DE 199 10 516 A se compone de una carcasa y una capa de absorción colocada en ella en el lado interior. En la estructura material interior la carcasa se compone de varias capas con un módulo de elasticidad elevado; las capas mismas están conectadas entre sí mediante capas de aislamiento. Como materiales para la carcasa se mencionan chapas de aluminio y para las capas de aislamiento láminas adhesivas de efecto bilateral. La capa absorbente está hecha de espuma de poro abierto, velo o lana de roca de basalto.

El dispositivo de absorción del sonido para una cubierta del compartimento del motor según el documento DE 100 25 826 A se compone de varias placas de absorción del sonido, que están provistas respectivamente de una parte central con propiedades de reflexión del sonido y elementos de absorción del sonido colocados en ambas superficies laterales de la parte central. Estas placas están colocadas unas junto a otras cerca de las aberturas de aire de la cubierta.

En el documento EP 0 921 291 A se describe una cápsula del accionamiento de un vehículo, en la que elementos de cápsula individuales están conectados de forma selectiva con un aislamiento acústico a través de canales de conexión especiales. Mediante estos canales y otros medios auxiliares de guiado se realiza el suministro y circulación del aire de refrigeración.

En el documento DE 199 14 934 A se describe una carcasa de máquina aislada frente a ruidos, en la que la cápsula de ruidos comprende cámaras separadas entre sí y cerradas en sí, las cuales están formadas por zonas integradas en la pared exterior,... [Seguir leyendo]

1.- Aislamiento multicapa de efecto acústico y térmico de un motor de combustión interna de un automóvil, que comprende al menos tres capas (3, 2, 3) conectadas entre sí en toda la superficie con resistencias al flujo diferentes con

una primera capa (3) alejada de la piel y dirigida al bloque motor,

que presenta una resistencia al flujo (aire) en el rango de 200 a 600 kNs/m4, un espesor de capa de 0,5 a 8 mm y un peso por unidad de superficie de 0,2 a 5 kg/m2, y

una segunda capa (2) que se conecta con la primera capa (3) en el lado alejado del bloque motor, que presenta una resistencia al flujo (aire) en el rango de 50 a 150 kNs/m4, un espesor de capa de 5 a 50 mm y un peso por unidad de superficie de 0,04 a 2,5 kg/m2,

una tercera capa (3) que se conecta con la segunda capa (2), dirigida hacia la chapa de la carrocería y que presenta una resistencia al flujo (aire) en el rango de 200 a 600 kNs/m4, un espesor de capa de 0,5 a 8 mm y un peso por unidad de superficie de 0,2 a 5 kg/m2,

en el que la diferencia de las resistencias al flujo (aire) de la primera y la tercera capa (3) menos la segunda capa

(2) es de al menos 50 a 550 kNs/m4, la diferencia de los espesores de capa de la segunda capa (2) menos la primera o la tercera capa (3) es de al menos 4,5 a 49,5 mm y la diferencia de los pesos por unidad de superficie de la primera o la tercera capa (3) menos la segunda capa (2) es de al menos 0,16 a 4,96 kg/m2.

2.- Aislamiento según la reivindicación 1, caracterizado porque el espesor de capa de la primera o la tercera capa

(3) se sitúa en el rango de 1,5 a 4,5 mm y el espesor de capa de la segunda capa (2) se sitúa en el rango de 10 a 30 mm.

3.- Aislamiento según la reivindicación 1, caracterizado porque el peso por unidad de superficie de la primera o la tercera capa (3) se sitúa en el rango de 0,5 a 3 kg/m2 y el peso por unidad de superficie de la segunda capa (2) se sitúa en el rango de 0,1 a 1,5 kg/m2, siendo la diferencia de los pesos por unidad de superficie de la primera o la tercera capa (3) menos la segunda capa (2) de al menos 0,4 kg/m2 a 2,9 kg/m2.

4.- Aislamiento según la reivindicación 1, caracterizado porque la superficie expuesta en el estado de montaje de la primera o la tercera capa (3) está provista parcialmente o completamente de una lámina metálica, en particular de aluminio, eventualmente perforada, en particular microperforada.

5.- Aislamiento según la reivindicación 1, caracterizado porque la segunda capa (2) o la primera o tercera capa (3) es autoportante.

6.- Aislamiento según la reivindicación 1, caracterizado porque la primera o tercera capa (3) está soportada sobre la carrocería.

7.- Aislamiento según la reivindicación 1, caracterizado porque el motor de combustión interna del automóvil está completamente encapsulado.