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Auspufftopf für Brennkraftmaschinen
Die Erfindung bezieht sich auf einen Auspufftopf für Brennkraftmaschinen, welcher in einem allseits geschlossenen, eine Zuströmöffnung und eine Ausströmöffnung für die Auspuffgase aufweisenden Mantel
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Einströmstutzens unter Freilassung eines ringförmigen Drosselquerschnittes umgibt und einen Ringspalt zwischen sich und dem Mantel des Auspufftopfes freilässt.
Derartige Auspufftöpfe sind bekannt. Bei diesen bekannten Ausführungsformen hatte der napfartige Einbauteil die Form eines Kegelmantels bzw. eines Zylindermantels mit einem Ringspalt als Drosselstelle. Es entstehen so ganz kurze Drosselstellen, die bei zylinderförmiger Ausbildung des Einbauteiles die Wirkung einer Blende haben. Im Einbauteil herrscht hoher Druck und Turbulenz. Die mit hoher Geschwindigkeit aus der Drosselstelle bzw. Blendenöffnung austretenden Gase werden in der betreffenden Kammer des Schalldämpfers neuerlich zu einer Richtungsumkehr gezwungen, wobei jedoch an der Aussenfläche des Mantels des Einbauteiles nahe der ersten Drosselstelle Strömungsablösungen auftreten.
In solchen Ablö- sungsgebieten ist dur Druck aui die aussere Mantelfläche desEmbauteile & naturgemäss kleiner als der Druck an der Innenmantelfläche. Da sich der Vorgang im Rhythmus der Kolbenhubzahl wiederholt, verursacht die Strömungsablösung und die damit verbundene Turbulenz im Übergangsraum zur zweiten Drosselstelle das Entstehen zusätzlicher Geräuschschwingungen.
Die Erfindung sucht nun diese Nachteile zu vermeiden und besteht im wesentlichen darin, dass die vom Mantel des napfartigen Einbauteiles einerseits gegenüber dem Einströmstutzen und anderseits gegen- über dem Mantel des Auspufftopfes gebildeten Drosselstellen zwecks laminarer Durchströmung über eine kurze Längenerstreckung einen im wesentlichen gleichbleibenden Durchströmquerschnitt aufweisen und der Durchströmquerschnitt im Übergangsraum zwischen den beiden Drosselstellen etwa der Summe der Durchströmquerschnitte der Drosselstellen gleichkommt. Durch eine derartige Anordnung wird die Gasströmung nach jedem Richtungswechsel und auch während der Umlenkung laminar gehalten.
Dadurch kann das Entstehen von Schwingungen an den Umlenk- und Drosselstellen weitgehend verhindert und zugleich auch der Durchströmwiderstand des Auspufftopfes möglichst klein gehalten werden. In der Folge ergibt sich eine weitere Herabsenkung der Phonzahl.
Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Anordnung so getroffen, dass wenigstens eine der beiden Drosselstellen mit als Strömungsgleichrichter wirksamen radialen Distanzstücken, vorzugsweise in Form eines Wellblechrmges, ausgestattet ist. Ein solcher Gleichrichter unterstützt den laminaren Strömungsverlauf in der Drosselstelle.
Zweckmässig kann die Stirnwand des Übergangsraumes zwischen den beiden Drosselstellen als Leitfläche für die Umlenkung des Gasstromes gestaltet sein. Durch eine solche Leitfläche wird der Gasstrom auch an der Umlenkstelle laminar gehalten und es ist demnach auch in dieser Zone das Entstehen von Geräuschschwingungen weitgehend unterdrückt.
Da die Bewegungsenergie des mit hoher Geschwindigkeit aus der ersten Drosselstelle austretenden Gasstrahles teilweise für den Richtungswechsel und für das Durchströmen der zweiten Drosselstelle verbraucht wird, nimmt der statische Druck in der Strömungsrichtung allmählich ab, wenn erfindungsgemäss der Durchströmquerschnitt der ersten Drosselstelle in an sich bekannter Weise kleiner bemessen ist als der Durchströmquerschnitt der zweiten Drosselstelle. Es ergibt sich dann ein dem natürlichen aerodynamischen Ausströmvorgang entsprechender Druckabfall bei weitgehender Unterdrückung von Schallschwingungen.
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In der Zeichnung ist die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispieles schematisch dargestellt. Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch einen Auspufftopf nach Linie 1-1 der Fig. 2, Fig. 2 zeigt einen Querschnitt nach Linie II -11 der Fig. l.
1 stellt die Wand des Auspufftopfes dar. Der Rohrstutzen 2 wird auf das nicht dargestellte Auspuffrohr aufgesetzt und ist mit einem Schlitz 3 ausgebildet, durch welchen das Festklemmen ermöglicht ist.
Dieses Rohr 2 stellt nun einen Teil des neuen Schalldämpfungselementes dar. Das Gas strömt in Rich- tung des Pfeiles 4 durch das Rohr 2. Die Mündung 5 des Rohres 2 ist durch eine pilzartige Kappe 6 mit
Abstand abgedeckt. Der Durchmesser der pilzartigen Kappe 6 ist grösser als der Durchmesser des Rohres 2 und der Zwischenraum 7 zwischen der Kappe 6 und dem Rohr 2 bildet einen ringförmigen Kanal, durch welchen das durch das Rohr 2 in derRichtung des Pfeiles 4 strömende Gas in den Raum 8 des Auspufftopfes austritt. Die Austrittsöffnung und die durch das Rohr gebildete Eintrittsöffnung sind somit konzentrisch zueinander angeordnet, wobei innerhalb der Kappe 6 der Gasstrom um 1800 umgelenkt wird. Der Zwischenraum 7 ist durch in der Strömungsrichtung angeordnete Bleche überbrückt, welche die Kappe 6 mit dem Rohr 2 verbinden.
Wie Fig. 2 im Querschnitt zeigt, sind diese Bleche von Teilen eines gewellten Bleches 9 gebildet, welche an den äusseren und inneren Stellen mit der Kappe 6 und mit dem Rohr 2 gegebenenfalls verschweisst oder hart verlötet sein können. Auf diese Weise wird das von der Kappe 6 und dem Rohr 2 gebildete Schalldämpfungselement zu einer Einheit zusammengehalten. Es hat sich gezeigt, dass ein solches Schalldämpfungselement 2,6 eine schalldämpfende Wirkung aufweist, welche bisher bei den bekannten Auspufftöpfen nicht erreicht werden konnte.
Das Schalldämpfungselement 2,6 ist innerhalb des Auspufftopfes 1 neben zusätzlichen schalldämpfenden Einbauten, u. zw. in der Strömungsrichtung vor diesen angeordnet. Diese Einbauten sind von einer hinter den Schalldämpfungseiementen 2, b angeordneten trichterförmigen Querwand 10 gebildet, in welche Rohrstutzen 11 eingesetzt sind, durch welche das Gas hindurchströmt. Weiters ist noch eine kappenförmige Querwand 12 vorgesehen, welche Durchtrittslöcher 13 für den. Gasstrom aufweist. In weiterer Folge ist eine Querwand J4 vorgesehen, in welche wieder ein Rohrstutzen 15 eingesetzt ist, durch welchen das Gas in einen Raum 16 des Auspufftopfes 1 strömt.
Durch ein zentrales Rohr 17 strömen nun die Gase liber Durchbrechungen 18 eines Einsatzringes 19 und über die Austrittsöffnung 20 ins Freie. Der Einsatzring 19 dient zur Halterung einer zentralen Stange 21, welche den Auspufftopf 1 durchsetzt und an der Kappe 6 angreift.
Das vordere Ende des Auspufftopfes 1 ist von einem kappenartigen Teil 22 gebildet, in welchen das Rohr 2 eingesetzt ist und welcher auf den rohrförmigen Auspufftopf 1 aufgesetzt ist. Das Ende 23 des rohrförmigen Auspufftopfes 1 greift hiebei zwischen zwei ringförmige Bleche 24 und 25 dieses kappenartigen Teiles 22 ein. Die zentrale Stange 21 ist durch eine Schraubenmutter 26 festgespannt, so daH nach Lösen der Schraubenmutter 26 der kappenartige Teil 22 mit dem Schalldämpfungselement 2,6 und der Stange 21 vom Gehäuse des Auspufftopfes 1 abgezogen werden kann.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Auspufftopf für Brennkraftmaschinen, welcher in einem allseits geschlossenen, eine Zuströmöffnung und eine Ausströmöffnung für die Auspuffgase aufweisenden Mantel wenigstens einen napfartigen, strömungsumkehrend wirksamen Einbauteil aufweist, der die Mündung eines Einströmstutzens unter Freilassung eines ringförmigen Drosselquerschnittes umgibt und einen Ringspalt zwischen sich und dem Mantel des Auspufftopfes freilässt, dadurch gekennzeichnet, dass die vom Mantel des napfartigen Einbauteiles (6) einerseits gegenüber dem Einströmstutzen (2) und anderseits gegenüber dem Mantel (1)
des Auspufftopfes gebildeten Drosselstellen zwecks laminarer Durchströmung über eine kurze Längenerstreckung einen im wesentlichen gleichbleibenden Durchströmquerschnitt aufweisen und der Durchströmquerschnitt im Übergangsraum zwischen den beiden Drosselstellen etwa der Summe der Durchströmquerschnitte der Drosselstellen gleichkommt.