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Die Erfindung bezieht sich auf eine Auspuffanlage für Zweitakt-Brennkraftmaschinen mit einem Auspuffrohr, an dessen einen konstanten Querschnitt aufweisenden Anfangsbereich über ein Anschlussstück und Rohrstränge zumindest zwei konische Bereiche anschliessen, die durch parallel geschaltete Diffusoren gebildet sind, die In einen gemeinsamen Sammelbehälter münden, an welchen das Abgas-Endrohr angeschlossen ist.
Bei bekannten Ausführungen dieser Art wird ein Rohr mit anfänglich konstantem Querschnittsverlauf vom Auspuffschlitz weggeführt und zur Erzeugung einer rücklaufenden Saugwelle schliesst daran ein Diffusor an, der, nach einem kurzen Übergangsstück, In einen Gegenkonus oder eine Blende mündet. In dieser Querschnittsverengung wird eine zum Zylinder laufende Druckwelle erzeugt, welche den Zylinderraum mit Frischluft versorgt, die während der Spülphase vom Einlassschlitz durch den Zylinderraum In den Auspuff gelangt ist.
Bei solchen Motoren mit hohen Nennleistungen ist die Fahrbarkeit meist auf ein sehr enges Drehzahlband beschränkt - die Motoren verlieren im unteren Drehzahlbereich sehr an Leistung. Der Grund dafür liegt in den gasdynamischen Vorgängen in der Auspuffanlage, welche In der Spülphase den Ladungswechsel, und damit die Motorleistung, stark beeinflussen.
Nach Öffnen des Auslassschlitzes läuft eine starke Druckwelle in den Auspuff. Beim Durchlaufen des Diffusors wird eine rücklaufende Welle erzeugt, welche zu dem noch offenen Auslassschlitz zum Zylinder gelangt und den Druck im Zylinder senkt. Andererseits wird die durch den Diffusor laufende Druckwelle nach dem Erreichen des Gegenkonus, oder der Blende, als Druckwelle zurückgeworfen und erreicht den Zylinderraum zeitversetzt (später aufgrund der längeren Strecke) gegenüber der Saugwelle. Es kommt zu einer auspuffseitigen Nachladung des Zylinders.
Die DE 20 48 437 A zeigt eine Schalldämpfungsvorrichtung mit einem Strömungsverteiler zur Verhinderung von Strömungsablösungen Im Einlaufteil des Schalldämpfers. Eine gasdynamische Abstimmung des Auspuffteiles durch unterschiedlich lange Anlaufstrecken zu den Diffusoren ist nicht vorgesehen.
Die DE 546 538 C beschreibt eine Schalldämpferkonfiguration mit durch Schlitze verbundene Diffusren, was eine Abschwächung des Auspuffgeräusches bewirken soll. Eine Leistungssteigerung durch gasdynamische Effekte würde allerdings eine strenge Trennung der Massenströme In den Diffusoren erfordern, was bei diesem Vorhalt nicht vorgesehen ist.
Einen ähnlichen Abgasschalldämpfer zeigt die DD 34 281 A. Dabei erfolgt die Trennung des Massenstromes allerdings zum Unterscheid zum Gegenstand der vorliegenden Erfindung am Ende des ersten Diffusors wodurch die Wirkungsdauer einer zurücklaufenden Saugwelle relativ kurz ist.
Die GB 881 092 A beschreibt einen Schalldämpfer mit Diffusoren, bei dem zwischen der vom Motor kommenden Leitung und den Diffusoren eine grossvolumige Kammer angeordnet ist, wobei die Diffusoren entweder nicht in eine gemeinsame Kammer münden, oder aus unterschiedlichen Kammern abzweigen. Durch diese Anordnung wird allerdings die gasdynamische Aktivität ausgelöscht, wodurch diese zur Verbesserung der Drehmomentcharakteristik nicht genützt werden kann.
Dem Stammpatent Nr. 399 914 liegt die Aufgabe zugrunde, die genannten Nachteile der bekannten Auspuffanlagen zu vermeiden und eine Auspuffanlage für Zweitakt-Brennkraftmaschinen mit beliebiger Zylinderzahl vorzuschlagen, mit der es möglich ist, die Drehmomentcharakteristik in einem breiten Dreh- zahlbereich deutlich zu verbessern.
Diese Aufgabe wird gemäss dem Stammpatent Nr. 399 914 dadurch gelöst, dass die Rohrstränge unterschiedliche Längen aufweisen.
Dieses System bewirkt, dass eine vom Zylinder kommende Druckwelle zweimal als Saugwelle reflektiert wird und durch die unterschiedliche Lauflänge zeitversetzt den noch offenen Auspuffschlitz erreicht. Dadurch wird die Wirkungsdauer der Saugwelle im Vergleich zur eingangs beschriebenen Auspuffanlage bekannter Art verlängert.
Da die Enden beider parallel geschalteter Diffusoren weiters über einen gemeinsamen Behälter, z. B. über ein Rohr, verbunden sind, gelangt eine Druckwelle nach dem Durchlaufen beider Diffusoren wieder zum Zylinder zurück und kann diesen ebenfalls mit abgasseitig vorgelagerter Frischluft nachladen.
Gemäss vorliegender Erfindung ist der längere Rohrstrang mit dem zugehörigen Diffusor koaxial im kürzeren Rohrstrang mit dem zweiten Diffusor angeordnet. Von besonderem Vorteil Ist hiebei das lange, im Durchmesser verhältnismässig kleine Rohr kurz nach dem Verteilerbehälter. Dadurch wird das Unterbringen der Auspuffanlage im engen Motorraum ausserordentlich erleichtert, unabhängig von der Einbaulage des Motors. Da die Oberfläche des Hüllrohres kleiner ist als diejenige einer vergleichbaren getrennten Zweiroh- ranlage, wird in sehr willkommener Weise die Ansprechdauer des Katalysators durch die verkürzte Aufheizzeit herabgesetzt.
Eine bevorzugte Ausführungsform gemäss der Erfindung besteht darin, dass der Sammelbehälter im wesentlichen aus einem Rohr gebildet ist und der am längeren Rohrstrang anschliessende Difft r kürzer ist
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als der Sammelbehälter und zur Gänze in diesem liegt, und der an dem kürzeren Rohrstrang anschliessende Diffusor nur mit einem kurzen Anschlussstück 10 den Sammelbehälter mündet.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung können das den Sammelbehälter bildende Rohr einen ovalen Querschnitt aufweisen, der von dem an den längeren Rohrstrang anschliessenden Diffusor etwa mittig durchsetzt und die beiden Restquerschnitte an der Längsachse des ovalen Querschnittes von dem aus dem zweiten Diffusor austretenden Abgas durchströmt sein.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert : Es zeigen Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel gemäss der Erfindung im axialen Längsschnitt, Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie 11-11 in Fig. 1 und Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie 111-111 in Fig. 2. Soweit als möglich wurden für die gleichen Teile die selben Bezugszeichen wie in der Stammpatentschrift verwendet.
Beim Ausführungsbeispiel sind an dem Verteilerbehälter 8 zwei zueinander koaxial liegende Rohre L, und III angeschlossen, von denen das Innere Rohr L, wesentlich länger als das äussere Rohr Lil ist. An das Rohr L, schliesst der Diffusor DI und an das Rohr LI, der Diffusor Du an. Beide Diffusoren münden in den Sammelbehälter 9 aus und zwar der Diffusor Dn nur mit einem kurzen Anschlussstück 23, wogegen der Diffusor D, zur Gänze im Sammelbehälter 9 liegt und erheblich kürzer ist als der Sammelbehälter.
Der Sammelbehälter 9 weist einen ovalen Querschnitt 24 auf, welcher im Bereich des Diffusors D) mit zwei Längswänden 25 und 26 abgeteilt ist, wodurch zwei Strömungsquerschnitte 25'und 26'an der Längsachse 24'des ovalen Querschnittes 24 gebildet werden. Diese Querschnitte werden von dem aus dem Diffusor DII über das Anschlussstück 23 in den Sammelbehälter 9 eintretenden Abgas in Richtung zum Auslass durchströmt. Der Katalysator kann einerseits als Rohrkatalysator im zylindrischen Teil der Rohre angeordnet werden oder, wie in Fig. 1 dargestellt und mit 10 bezeichnet, am auslassseitigen Ende des Sammelbehälters 9.