CN110886642A - 一种内燃机排气消声器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及汽车消声器技术领域,具体涉及一种内燃机排气消声器,其主要包括:消声器壳体;热交换器单元、以将热量从燃烧废气传递至传热介质、流路阻塞和释放装置,构造成根据需要阻塞和释放第一排气流道和第二排气流道。本发明提供一种内燃机排气消声器,用于具有混合动力驱动的机动车辆使用,该消声器具有紧凑的构造和良好的消声特性,使得能够利用消声器将热量在燃烧废气中传输。

Description

一种内燃机排气消声器
技术领域
本发明涉及汽车消声器技术领域,具体涉及一种内燃机排气消声器。
背景技术
现有汽车消声器,其具有集成在其中的热交换器单元。消声器有两个进气管和一个排气管。离开内燃发动机的废气可以经由第一进气管并因此经由第一流动路径被传送通过流动路径阻挡/释放构件,在该第一流动路径中,废气流过热交换器单元并且可以将热量传递到热交换器。传热介质通过排气管离开消声器之前。在流路阻挡/释放构件的另一位置,排气经由第二进气管被输送到第二流路,在第二流路中,排气流向排气管并经由排气管离开消声器,而不会与排气管发生热相互作用。尤其在具有混合动力驱动装置的汽车中出现问题,一方面,由于用于容纳排气系统并且特别是用于集成在其中的消声器的空间相对有限,这是因为电池被容纳在汽车中。另一方面,越来越严格的法律要求要求减少这种车辆释放的噪音,这又使得必须使用更大的消声器。此外,用于机动车辆,尤其是用于混合动力驱动器的内燃发动机是如此高效,以致于在燃烧操作期间由它们提供的废热常常不足以对车辆内部进行充分的热调节。
发明内容
本发明提供一种内燃机排气消声器,用于具有混合动力驱动的机动车辆使用,该消声器具有紧凑的构造和良好的消声特性,使得能够利用消声器将热量在燃烧废气中传输。
为了达到上述目的,本发明提供如下技术方案:一种内燃机排气消声器,其主要包括:消声器壳体;热交换器单元,其布置在消声器壳体中,该热交换器单元被构造成使传热介质和燃烧废气流过热交换器单元,以将热量从燃烧废气传递至传热介质;进气管将燃烧废气引入消音器壳体;第一排气管从消音器壳体抽出燃烧废气,第一排气流路设置在消音器壳体中,用于将燃烧排气通过热交换器单元引导至第一排气管;第二出口管从消音器壳体中抽出燃烧废气,在消音器壳体中设置有第二排气流路,用于将绕过热交换器单元的燃烧排气引导至第二出口管;流路阻塞和释放装置,构造成根据需要阻塞和释放第一排气流道和第二排气流道中的至少一个;第一腔室,其设置在消声器壳体中,进气管朝向第一腔室敞开,并且第一排气流道包括第一腔室,热交换器单元具有朝向第一腔室敞开的排气进气区域和排气口;气体出口区域朝着第一出口管开放;流路阻塞和释放装置,构造成根据需要阻塞和释放第一排气流道和第二排气流道中的至少一个;第一腔室,其设置在消声器壳体中;进气管朝向第一腔室敞开,并且第一排气流道包括第一腔室;热交换器单元具有朝向第一腔室敞开的排气进气区域和排气口;气体出口区域朝着第一出口管开放;流路阻塞和释放装置,构造成根据需要阻塞和释放第一排气流道和第二排气流道中的至少一个;第一腔室设置在消声器壳体中;进气管朝向第一腔室敞开,并且第一排气流道包括第一腔室;热交换器单元具有朝向第一腔室敞开的排气进气区域和排气口。
优选的,所述流路阻挡和释放装置包括与所述第一出口管相关联的流路阻挡和释放构件,所述流路阻挡和释放构件在释放所述第一排气管的释放位置之间是可调节的;用于流过第一出口管的第一出口管和基本上阻止第一出口管流过的阻挡位置,并且流路阻挡和释放构件布置在第一出口管中的消声器壳体外部的区域中。
优选的,朝向第一腔室离开进气管的排气在朝向第一腔室开口的排气进气区域处进入热交换器;在消声器壳体中设置第二腔室;第二腔室至少部分填充消声材料;进气管向第二腔室敞开。
优选的,所述进气管或连接到所述进气管或形成所述进气管的延伸部的管穿过所述第二腔室并且具有朝向所述第二腔室敞开的开口布置;排气管连接到所述进气管或形成所述进气管;第二出口管穿过第一腔室和第二腔室,并通过打开装置向第二腔室敞开。
优选的,所述第二出口管或连接至所述第二出口管或形成所述第二出口管的延伸部的管朝向所述第二腔室敞开。
优选的,在所述消声器壳体中设置有另一个腔室;以及第二出口管或连接到第二出口管或形成第二出口管的延伸的管朝向另一腔室敞开。
优选的,在所述消声器壳体中设置有至少部分地容纳所述热交换器单元的另一腔室;以及另一个腔室在排气入口区域的区域中朝向第一腔室敞开;第一排气管或连接至第一排气管或形成第一排气管的延伸部的管在废气排气区域的区域中朝向另一腔室敞开。
优选的,所述第二出口管或连接至所述第二出口管或形成所述第二出口管的延伸部的管经由从其分支出的分支管朝向所述另一腔室敞开;所述流路阻挡和释放装置包括与所述第二出口管相关联的流路阻挡和释放构件。
优选的,在所述消声器壳体中设置有第三腔室;以及第二出口管或与第二出口管连接或形成第二出口管的延伸的管向第三腔室敞开;第二室沿消音器壳体纵轴方向设置在第一室和第三室之间。
优选的,在所述消声器壳体中设置有第三腔室;以及第二出口管或与第二出口管连接或形成第二出口管的延伸的管向第三腔室敞开;在消声器壳体中设置有至少部分地包含热交换器单元的第四腔室;第四腔室在排气入口区域的区域中朝向第一腔室敞开;所述第一出口管或与所述第一出口管连接或形成所述第一出口管的延伸的管在所述排气出口区域的区域中朝向所述第四腔室敞开;第二腔室和第四腔室在消声器壳体的纵向轴线的方向上在至少一些区域中彼此相邻布置。
本发明的有益效果:具有混合动力驱动的机动车辆的消声器,该消声器具有紧凑的构造和良好的消声特性,使得能够利用消声器使热量在燃烧废气中传输。,该消声器特别是用于具有混合动力的机动车辆,该消声器包括:消声器壳体,用于将来自燃烧废气的热量传递至发动机的热交换器单元。传热介质,该传热介质布置在消声器壳体中,传热介质和燃烧废气可通过该传热介质流动,使燃烧废气进入消声器壳体的进气管,从燃烧室中排出燃烧排气的第一出气管消声器壳体,其中在消声器壳体中提供第一废气流路,用于将燃烧废气通过热交换器单元发送到第一出口管,第二出口管从消声器壳体中抽出燃烧废气,其中,在消音器壳体中设置有第二排气流路,用于将燃烧排气绕过热交换器单元发送至第二出口管;以及流路阻挡/释放装置,用于阻挡和释放至少一个排气流路。根据需要,第一排气流路和第二排气流路。
在根据本发明的消声器的根据本发明的构思中构造了两个废气流路,使得燃烧废气或者流经热交换器单元或者绕过热交换器单元并且燃烧废气离开。消声器通过不同的出口管,具体取决于燃烧废气通过哪个排气流路。这使得可以以紧凑的设计来构造消声器,使得其可以满足关于消声特性的通常存在的要求。为了能够以特定的方式释放或阻塞设置在消声器中的流道,建议流道阻塞/释放装置包括与第一出口管相关的流道阻塞/释放构件。,其中,流路阻塞/释放构件可在释放位置和阻塞位置之间进行调节,其中释放位置中第一出口管被释放以进行流动,阻塞位置实质上阻塞了第一出口管以防止流动,其中流路阻塞/释放构件优选地布置在消声器壳体外部的区域中的第一出口管中,和/或流动路径阻挡/释放装置包括与第二出口管相关联的流动路径阻挡/释放构件,其中流路阻挡/释放构件可在释放第二出口管以供流动的释放位置和基本上阻挡第二出口管阻止流动的阻挡位置之间调节,其中,流路阻挡/释放构件优选地布置在第二出口管中在消音器外壳之外的区域。一方面为了良好的消声特性并且另一方面为了两个排气流路的分支,提出在消声器壳体中设置第一腔室,进气管朝着第一消声器腔敞开。第一排气流道包括第一腔,并且热交换器单元具有通向第一腔的排气入口区域和通向第一排气管的排气出口区域。此外,消声特性可以通过在消声器壳体中设置第二腔室而受到有利地影响,该第二腔室至少部分地填充有消声材料,入口管优选地朝向第二腔室敞开。为了通过吸收来支持有效的消声,提出了入口管或连接到入口管或形成入口管的延伸部的管穿过第二腔室并且具有通向第二腔室的开口装置。可以进一步规定,第二出口管或连接至第二出口管或形成第二出口管的延伸部的管朝向第二腔室敞开。在此可以设计一种具有特别简单的实施方式的排气管,该排气管使进气管和第二排气管穿过第一腔室和第二腔室并且通过开口通向第二腔室。这在另一实施例中,这是用于减小声音发射有利提出,即第三腔室中的消音器壳体,所述第二出口管或连接到所述第二出口管管道或形成所述第二出口的延伸来提供管道通向第三室。为了在消声器壳体中容纳热交换器单元,可以规定在消声器壳体中设置第四腔室,所述第四腔室至少部分地容纳热交换器单元,所述第四腔室在排气区域内敞开。通往第一腔室的气体入口区域和第一出口管或连接至第一出口管或形成第一出口管的延伸的管在通往第四腔室的废气入口区域的区域中敞开。因此,确保了从第一腔室到第四腔室到第一出口管的确定的排气路径,并且排气同时流过第四腔室中的热交换器单元或在第四腔室中绕过,并且在此过程中将热量传递到传热介质也在该腔室中循环。为了提供亥姆霍兹共振器的功能性,提出了入口管或连接至入口管或形成入口管的延伸部的管经由从其分支出的分支管向第一室开放。此外,可以在这种构造中做出规定,以改善第二出口管或连接到第二出口管的管的消声特性,或者形成第二出口管的延伸部以通过开口布置向第三腔室敞开。流路阻挡/释放装置现在可以包括与第一出口管相关联的流路阻挡/释放构件。如果该流动路径阻挡/释放构件处于其阻挡位置,则它将第一出口管阻挡在流动中,从而使燃烧废气不可避免地流过热交换器单元,在替代的实施方式中可以规定,入口管或连接到入口管或形成入口管的延伸部的管经由开口装置向第一腔室开放。现在,燃烧废气通过入口管或形成该管的延伸部的管的开口装置进入第一腔室,并通过第一腔室进入热交换器单元。为了也可以在这种构造中提供亥姆霍兹共振器功能,进一步建议第二出口管或连接到第二出口管或形成第二出口管的延伸部的管经由第三室敞开。从中分支出来的支管。在该实施例中,流路阻挡/释放装置的流路阻挡/释放构件有利地与第二出口管相关联。如果该流路阻挡/释放构件处于其阻挡位置,则它阻挡第二出口管的流动,从而不可避免地经由入口管进入消声器的燃烧废气通过开口装置进入第一腔室,并从该腔室进入到热交换器单元,从而到第一出口管。由于这样的消声器通常被构造成由于紧凑的设计而在消声器的纵轴方向上伸长的消声器,因此进一步建议第一腔室和第二腔室被布置为使得它们彼此相接。消音器外壳纵轴的方向。特别地,可以设计成使得第二腔室在消声器壳体的纵向轴线的方向上布置在第一腔室和第二腔室之间。为了同时允许消声器的不同构造特征以提供良好的消声特性,尤其是亥姆霍兹共振器功能,同时限制了安装所需的空间,进一步建议第二腔室和第四腔室彼此相邻布置。在消声器壳体的纵向轴线的方向上的至少一些区域中的“凹部”。因此,通过提供亥姆霍兹共振器,可以在第二腔室或第四腔室的至少一个轴向侧上,例如在第一腔室或第三腔室中,实现有效的消声。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的内部剖视图;
图2是根据替代实施例的具有集成的热交换器单元的内部剖视图。
具体实施方式
下面将结合本发明的附图,对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
根据图1、图2所示,一种内燃机排气消声器,布置在排气系统中,该排气系统通常设置在通常用于排气净化的系统区域的下游,例如催化转化器或/和颗粒过滤器,并且在至少一个后消声器的上游。消声器10包括消声器壳体12,该消声器壳体12例如构造成在消声器壳体的纵轴线L的方向上伸长,并且可以具有基本上圆柱形的圆周壁14,该圆周壁具有例如圆形或椭圆形的横截面几何形状。消声器壳体12在两个轴向端部区域处通过前壁16、18封闭,所述前壁以气密方式连接至周向壁14,例如通过焊接或其他方式。在图1所示的实施例中,在消声器壳体12的内部总共形成四个腔室20、22、24、26。第一腔室20布置在消声器壳体12的入口侧。第一腔室20可占据例如消声器壳体12或消声器壳体12的内部28的整个横截面。沿轴向与第一腔室20邻接地设置有腔室22,该腔室22可以通过分隔件30与第一腔室20隔开,并且仅占据内部28的横截面的一部分区域。第三腔室24与第一腔室20隔开。第二腔室22由隔板32构成,并且可以像第一腔室20一样占据内部空间28的整个横截面,使得其轴向地跟随第二腔室22。第四腔室26在消声器壳体的纵向轴线L的方向上布置成紧邻第二腔室22,并且因此也在第一腔室20和第三腔室24之间。第四腔室26可以与第一腔室分开。如图20所示,腔室22、26通过隔板30、32与第二腔室22分开。但是,腔室22、26原则上也可以通过这些分别相关的隔板与第一腔室20和第三腔室24分开。此外,第四腔室26通过隔板34与第二腔室22隔开,从而原则上在这两个腔室22、26之间没有流动连接。在其也穿过第一腔室20的区域中,总体上用36表示的排气管提供了进气管38,该进气管穿过前壁16,并且离开内燃机的燃烧废气通过该进气管被引入内部28。排气管36在也穿过第三腔室24的区域中提供有排气管40,排气管40穿过前壁18,并且经由进气管38供给的排气可以通过排气管40离开消声器。10.排气管36穿过隔板30、32并因此被引导通过第二腔室22。第二腔室22填充有例如纤维,泡沫状或多孔消声材料42,其围绕排气管。36在通过第二腔室22的区域中。排气管36在穿过第二腔室22的该区域中以及在穿过第三腔室24的长度区域的部分区域中构造有开口装置44,该开口装置通常也称为穿孔,并因此通过多个开口开口。一方面到达第二腔室22,另一方面到达第三腔室24。分支管46在第一腔室20中延伸的排气管36的长度区域中,即例如在可以解释为入口管38的长度区域中,从排气管36横向分支。因此,它与消声器壳体的纵轴L成直角延伸,并向第二腔室20敞开,从而通过进气管38输送的废气可以进入第一腔室20。这里应当注意,穿过腔室20、22、24的排气管36可以被构造为一体的管段。然而,入口管38和出口管40原则上也可以设置为彼此分开构造的部件,这些部件彼此连接或通过另一根管彼此连接。此外,入口管38和出口管40可以在其穿过这些前壁16、18的长度区域中经由前壁16、18从消声器壳体12的内部空间28引出。如图所示。12.可替代地,入口管38或/和出口管40也可以终止于前壁穿过的前壁16、18的区域中,并且通过另外的管在那里向外部延伸。在第四腔室26中设置有总体上由48表示的热交换器单元。传热介质50,例如内燃机的冷却液,可通过传热介质入口50流入热交换器单元48。传热介质可以通过传热介质出口51离开换热器单元48。传热介质可以流过的空间例如设置在热交换器单元48内部的多个管道中。热交换器单元48有利地插入到由圆周壁14,两个隔板30、32和隔板34限定的第四腔室26中,但是作为替代,它也可以提供这些隔板中的至少一个或一个。为了使引入第一腔室20中的燃烧废气与流过热交换器单元48的传热介质之间的传热相互作用成为可能,热交换器单元48或隔板30在其限定第四腔室26的区域中敞开。例如,在隔板30的该区域中,有多个开口,流入第一腔室20的燃烧废气可以通过这些开口流入为此目的而在热交换器单元48中设置的容积区域中。为了将在燃烧废气中传输的热量传递给在热交换器单元48的传热介质流量中流动的传热介质,排气入口区域49。另一出口管52穿过前壁18和第三腔室24,并且例如在隔板32的区域中朝向第四腔室26敞开。在流过或绕过热交换器单元48之后,燃烧废气被排出。经由第一腔室20流入第四腔室26以流过热交换器单元48的流体可以经由排气出口区域53经由出口管52离开第四腔室26或热交换器单元。应当注意,出口下文中,将管道40称为第二出口管,将管道52称为第一出口管。仅使用进气管38和两个排气管40、52,在消声器10中形成两个排气流道54、56。燃烧排气通过进气管进入内部空间28,特别是第一腔室20。经由第一排气流道54的第二排气流道38经由第一排气流道54流经第四腔室26并因此流经热交换器单元48,并且经由第一排气管52离开内部空间28。第二排气流道56引导经进入消声器壳体12的内部空间28的进气管38到第二排气管40,绕过热交换器单元48,从而避免了在废气流路中流动的燃烧废气与传热介质之间的传热相互作用,并通过该出口管40离开消声器壳体12的内部空间28。消声器10还包括与第一流动气体流动路径54相关联的流动路径阻挡/释放装置58。该装置可以包括例如流动路径阻挡/释放构件60,例如可枢转的活门,其被集成到所述第一流动气体流动路径中。第一出口管52优选在消声器壳体12外部的区域。流动路径阻挡/释放构件60可在基本上阻挡第一出口管52的阻挡位置与第一排气流路54之间抵抗燃烧废气的流动之间进行调节。气体和释放位置,在该位置释放第一出口管52,从而释放第一排气流道54进行流动。流路阻挡/释放构件60可以是可调节的,使得它可以处于阻挡位置或释放位置,或者除了这两个位置之外,它还可以处于中间位置,并且优选地可以在这两个位置之间连续地调节,以便可以连续地设置第一排气流道54的阻塞并因此设置燃烧废气流的百分比。在这之上。在此应当注意,可以借助于相应的致动驱动器,例如电动机等,在不同位置之间调节流路阻挡/释放构件。没有这样的流路阻挡/释放构件与排气流路56相关联,因此其基本上被释放以进行流动。在此应当注意,可以借助于相应的致动驱动器,例如电动机等,在不同位置之间调节流路阻挡/释放构件。没有这样的流路阻挡/释放构件与排气流路56相关联,因此其基本上被释放以进行流动。在此应当注意,可以借助于相应的致动驱动器,例如电动机等,在不同位置之间调节流路阻挡/释放构件。没有这样的流路阻挡/释放构件与排气流路56相关联,因此其基本上被释放以进行流动。图1中所示的消声器10的操作可被执行。根据车辆所需的热量或/和内燃机的运行状态,使用消声器10,使得通过释放或阻塞或流过第一流动路径54的燃烧废气的百分比改变。根据需要部分地阻塞该第一废气流路54。如果需要相对大量的热量,即,应将较大量的热量从燃烧废气转移到流经热交换器的传热介质单元,流路阻挡/释放构件60进入其释放位置,在该释放位置中,第一排气流路54基本上被释放以进行流动,即,由流路阻挡/释放装置58产生的阻挡最小。两条排气流路54在该状态下释放图56所示的气体,并且经由入口管38进入的燃烧废气经由两个出口管52、40离开消声器10,并经由它们例如被送至上述的后消声器。现在,在第一排气流路54中流动的燃烧排气将热量传递到在热交换器单元46中流动的传热介质,并且该热量可以例如在另一热交换器单元中利用,以便加热热交换器。将被引入车辆内部的空气。如果不需要或仅需要少量的热量,则将流路阻挡/释放构件60带入其阻挡位置或更大程度地阻挡第二排气流路56的位置,从而不进行燃烧废气或仅较少比例的燃烧废气流经第二废气流路56;例如,燃烧废气的总量在第二排气流道56上流过消声器10,并且燃烧废气也仅通过第二出口管40被输送到位于更下游的排气系统的系统区域。从中分支出来的入口管38或分支管46现在在第一腔室20中形成共振器,该共振器的体积例如延伸到流路阻挡/释放构件60,它位于其锁定位置。有利地选择该体积,以使得如此形成的谐振器的谐振频率的调谐达到特别令人讨厌的低频。充满消声材料42的第二腔室22进一步对消声做出贡献,因此该腔室用作吸收腔室,并且对于降低例如由流动噪声产生的高频特别有效。同时,由于第二排气流路56由于设计而与热交换器单元48分离,特别是由于第二腔室的隔热作用,因此也为热交换器单元48提供了绝热。因此,在图22中所示的消声材料42和布置在其中的消声材料42中,确保在这种状态下避免了在热交换器单元上的热过载并且同时广泛地避免了流过热交换器单元48的传热介质的加热。一方面,特别是当废气温度过高可能导致热交换器单元过载时,即例如在满负荷状态或内燃机的额定转速下,选择该运行状态。由于少量的热量在燃烧废气中传递,因此不能在热交换器单元48中实现传热介质的有效加热,因此优先考虑消声功能。例如,这可能发生在低速运行状态下,例如在怠速下,其中首先还需要通过谐振器衰减低频。
由于以下事实,优选地选择上述状态,在该状态中,第一排气流路54也被释放以流动,因为由于第一排气管52被固定,很难仅在该状态下有条件地获得功能。在这种情况下,一方面,当可以有效地利用在燃烧废气中传输的热量而没有热交换器单元48过热的危险时,另一方面,消声能力的要求较低。通常是内燃机在中等速度或中等发动机负载的范围内运行的状态。
应当注意的是,图1所示的实施例是不言而喻的。如图1所示,也可以以这样的方式改变,即如果对消声的要求允许的话,则取消第三腔室24。这导致消声器10的设计更加紧凑。
图1所示的实施例包括:就基本构造和两个废气流路而言,图2的实施方式基本上对应于上面参照图1描述的实施方式。第一排气流道54将通过唯一的进气管38引入的排气通过第四腔室26,进而通过热交换器单元48引导到消声器壳体12中,尤其是进入第一腔室20中。消声器10中的管52也是如此。第二排气流路56绕过热交换器单元48,将经由进气管38被馈送的排气通过第一腔室20,第二腔室22和第三腔室24引导至排气管40。
为了能够将燃烧废气或燃烧废气的一部分引入第一腔室20中,特别是在第二腔室22的区域中设置在排气管36处的开口装置40延伸到第二腔室22的区域中。在第一腔室20中延伸的排气管36或进气管38,使得燃烧的排气或其一部分可以通过开口装置44的一些开口流入第一腔室20,并通过该开口流向第一腔室20。热交换器单元48。
在第三腔室24中延伸的排气管36或第二出口管40的长度区域中,分支管46从该分支管中分支出来,因此,所述分支管与第二腔室协作提供共振器室24。
在该实施例中,流路阻挡/释放装置58包括与第二流路56相关联的流路阻挡/释放构件60,例如,在第二出口管40中,优选地在热交换器壳体12外部的区域中,以用于。例如,采用可调节襟翼的形式。该流动路径阻挡/释放构件60还可以在基本上阻挡第二出口管40逆流的阻挡位置和释放第二出口管40并因此释放第二排气流道56以使其流动的释放位置之间调节。同样在本实施例中,如果将流路阻挡/释放构件60置于其阻挡位置,并且例如,因此第二排气流路56被阻挡以防止在第二出口管40的区域中流动,则燃烧废气的总量被供给。燃烧废气通过进气管38流入第一腔室20,并经由第一腔室20流入第四腔室26。燃烧废气流过热交换器单元48,从而将热量传递到传热介质,该传热介质同样流过该热交换器。燃烧废气通过第一出口管52离开消声器10,在该实施例中,该第一出口管不能被阻止流动。在这种状态下,在第三腔室24的区域中设置有分支管46的共振器是活动的,而且在这种情况下,谐振器的谐振频率也有利地调谐到干扰低频。同样在该实施例中,当内燃机是内燃机时,有利地选择其中燃烧废气或大部分燃烧废气被输送经过第一废气流路54并因此通过热交换器单元48的运行状态。在这种情况下,特别是低频处于主要状态,因此不能被衰减,即例如处于空闲状态或处于部分负载或低速或中速的状态。
如果将流路阻挡/释放构件60置于其释放位置,则第二排气流路56也被释放以进行流动。因此,经由进气管38供给的燃烧废气可以通过两个管道52、40离开消声器10。基于较低的流动阻力,燃烧废气的大部分将在该状态下经由第二排气流动路径流动。56.这意味着在热交换器单元48中仅较少量的热量被传递到流经该热交换器单元48的传热介质。当例如仅在高速或高发动机负荷下仅需要将少量热量传递到传热介质时,特别有利地使用该状态。因为内燃发动机本身或与传热介质的热相互作用已经可以提供足够的热量,所以此外避免了热交换器单元48的热过载,并且另一方面因此,仅在较小程度上需要特别低频的衰减。然而,由于第二腔室22中填充有消声材料42,因此高频,尤其是例如流动噪声被有效地衰减。
考虑到进一步的操作参数,例如车辆的速度和外部温度,一方面可以相对于消声器的消声特性,甚至可以针对其传热特性,对消声器进行更加灵敏的调整。另一方面,在上述两个实施方式中,将设置于其上的各流路闭塞/释放部件设为中间位置。两种实施变型方案都提供了很大的优点,即由于紧凑的设计,一方面由于热交换器单元的集成,另一方面由于采用了不同的消声措施,因此可以在燃烧废气中传递热量。特别地,通过提供谐振器功能,尤其是在低速和低操作负荷下,可以确保低频的有效衰减,而特别是由于流动噪声而产生的高频可以通过消声而特别有效地衰减。在第二室中提供的用作吸收室的材料。
此外,根据本发明的消声器10具有本质上的优点,即,通过设置两个排气管,与仅具有单个排气管的消声器相比,消声器中产生的背压显着降低,这对排气具有有利的作用,从而影响内燃机的性能。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种内燃机排气消声器,其特征在于,包括:
消声器壳体;
热交换器单元,其布置在消声器壳体中,该热交换器单元被构造成使传热介质和燃烧废气流过热交换器单元,以将热量从燃烧废气传递至传热介质;进气管将燃烧废气引入消音器壳体;
第一排气管从消音器壳体抽出燃烧废气,第一排气流路设置在消音器壳体中,用于将燃烧排气通过热交换器单元引导至第一排气管;
第二出口管从消音器壳体中抽出燃烧废气,在消音器壳体中设置有第二排气流路,用于将绕过热交换器单元的燃烧排气引导至第二出口管;
流路阻塞和释放装置,构造成根据需要阻塞和释放第一排气流道和第二排气流道中的至少一个;
第一腔室,其设置在消声器壳体中,进气管朝向第一腔室敞开,并且第一排气流道包括第一腔室,热交换器单元具有朝向第一腔室敞开的排气进气区域和排气口;
气体出口区域朝着第一出口管开放;
流路阻塞和释放装置,构造成根据需要阻塞和释放第一排气流道和第二排气流道中的至少一个;
第一腔室,其设置在消声器壳体中;进气管朝向第一腔室敞开,并且第一排气流道包括第一腔室;热交换器单元具有朝向第一腔室敞开的排气进气区域和排气口;气体出口区域朝着第一出口管开放;流路阻塞和释放装置,构造成根据需要阻塞和释放第一排气流道和第二排气流道中的至少一个;第一腔室设置在消声器壳体中;进气管朝向第一腔室敞开,并且第一排气流道包括第一腔室;热交换器单元具有朝向第一腔室敞开的排气进气区域和排气口。
2.根据权利要求1所述的一种内燃机排气消声器,其特征在于:所述流路阻挡和释放装置包括与所述第一出口管相关联的流路阻挡和释放构件,所述流路阻挡和释放构件在释放所述第一排气管的释放位置之间是可调节的;用于流过第一出口管的第一出口管和基本上阻止第一出口管流过的阻挡位置,并且流路阻挡和释放构件布置在第一出口管中的消声器壳体外部的区域中。
3.根据权利要求1所述的一种内燃机排气消声器,其特征在于:朝向第一腔室离开进气管的排气在朝向第一腔室开口的排气进气区域处进入热交换器;在消声器壳体中设置第二腔室;第二腔室至少部分填充消声材料;进气管向第二腔室敞开。
4.根据权利要求3所述的一种内燃机排气消声器,其特征在于:所述进气管或连接到所述进气管或形成所述进气管的延伸部的管穿过所述第二腔室并且具有朝向所述第二腔室敞开的开口布置;排气管连接到所述进气管或形成所述进气管;第二出口管穿过第一腔室和第二腔室,并通过打开装置向第二腔室敞开。
5.根据权利要求3所述的一种内燃机排气消声器,其特征在于:所述第二出口管或连接至所述第二出口管或形成所述第二出口管的延伸部的管朝向所述第二腔室敞开。
6.根据权利要求1所述的一种内燃机排气消声器,其特征在于:在所述消声器壳体中设置有另一个腔室;以及第二出口管或连接到第二出口管或形成第二出口管的延伸的管朝向另一腔室敞开。
7.根据权利要求1所述的一种内燃机排气消声器,其特征在于:在所述消声器壳体中设置有至少部分地容纳所述热交换器单元的另一腔室;以及另一个腔室在排气入口区域的区域中朝向第一腔室敞开;第一排气管或连接至第一排气管或形成第一排气管的延伸部的管在废气排气区域的区域中朝向另一腔室敞开。
8.根据权利要求7所述的一种内燃机排气消声器,其特征在于:所述第二出口管或连接至所述第二出口管或形成所述第二出口管的延伸部的管经由从其分支出的分支管朝向所述另一腔室敞开;所述流路阻挡和释放装置包括与所述第二出口管相关联的流路阻挡和释放构件。
9.根据权利要求3所述的一种内燃机排气消声器,其特征在于:在所述消声器壳体中设置有第三腔室;以及第二出口管或与第二出口管连接或形成第二出口管的延伸的管向第三腔室敞开;第二室沿消音器壳体纵轴方向设置在第一室和第三室之间。
10.根据权利要求3所述的一种内燃机排气消声器,其特征在于:在所述消声器壳体中设置有第三腔室;以及第二出口管或与第二出口管连接或形成第二出口管的延伸的管向第三腔室敞开;在消声器壳体中设置有至少部分地包含热交换器单元的第四腔室;第四腔室在排气入口区域的区域中朝向第一腔室敞开;所述第一出口管或与所述第一出口管连接或形成所述第一出口管的延伸的管在所述排气出口区域的区域中朝向所述第四腔室敞开;第二腔室和第四腔室在消声器壳体的纵向轴线的方向上在至少一些区域中彼此相邻布置。
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