CN111173590A - 消音器 - Google Patents

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Abstract

一种内燃机排放系统的消音器(10)，该消音器具有：至少一个内管(14)，该至少一个内管供排气流动通过；以及外壳(12；112)，该外壳具有至少一个壳体部分(16)，该壳体部分至少部分地围绕着内管(14)并且由两个基部区段(17)轴向界定，其中，至少一个壳体部分(16)经由至少一个固定部(22)直接附接到内管(14)。

Description

消音器
技术领域
本发明涉及一种内燃机的排放系统的消音器。
背景技术
消音器发出的噪声，即消音器发出到环境中的噪声，特别是其共振频率，尤其与整个结构的刚度有关，并且可以经由该参数来影响。
发明内容
本发明的目的是提供一种增加消音器的刚度的简单方法。
该目的通过具有权利要求1的特征的消音器来实现。内燃机的排放系统的消音器具有：至少一个内管，至少一个内管供排气流动通过；以及外壳，外壳包括至少一个壳体部分，壳体部分至少部分地围绕着内管，其中，壳体部分由两个基部区段轴向地界定，并且至少一个壳体部分经由至少一个固定部直接附接到内管。经由壳体部分在内管上的直接固定，整个消音器的刚度以及因而的该消音器的噪声发出可以直接改变，特别是朝向更高的共振频率改变。将壳体部分连接至内管的固定部的类型、数量和位置表示为参数，这些参数的更改可用于针对相应的预期用途对噪声发出进行优化。
壳体部分例如沿着纵向方向L延伸，该纵向方向L平行于内管或平行于其中有内管延伸的平面。
外壳将消音器与环境密封(隔绝)，并且形成消音器的最外层。通常无需内管与外壳之间的另外的中间层。外壳可以可选地是双层的。
整个消音器可以具有非常平坦的构造，其高度仅为例如大约60至100毫米，特别是80毫米，其中，该高度原则上由各个内管的直径确定。
固定部可以以任何合适的方式生效，并且可以沿着相应的内管的纵向范围直线地在选定的点处实现或者在表面上实现。
用于产生固定(部)的合适的方法例如是焊接、钎焊和/或夹紧。也可以使用其它类型的附接或不同方法的结合。
通常，可以在外壳内提供特别是彼此平行相邻布置的几根内管，其中，固定部优选地在位于内部的至少一个内管上生效。壳体部分可以附接到内管中精确的一个或附接到多个内管。
为了使总高度尽可能得小，消音器的所有内管优选地布置成彼此平行或至少不重叠。
通常，至少两个内管穿出外壳至外侧，并且形成排气入口和排气出口，其中，消音器可经由排气入口连接到内燃机的排放系统，并且排气仅通过排气出口离开排放系统进入到环境中。可选地，可以提供多个排气入口和/或排气出口。如通常已知的那样，这些内管当然可以在它们穿过外壳的区域中附加地附接到外壳，其中，这些附接(部)在空间上与壳体部分在内管上的固定部分开。排气入口和/或排气出口例如布置在基部区段上。
内燃机可以是车辆的驱动马达，但是当然也可以具有诸如例如在船舶或发电站中的其它预期用途。
为了进一步提高刚度，可以在外壳内部布置至少一个隔板，内管延伸穿过该隔板。隔板附接到外壳。借助于隔板，所有内管也可以保持在外壳内的期望位置中。例如，设置两个平行的隔板。
消音器可以基本上由壳体部分、内管和隔板构成。
内管可以至少在固定部的区域中具有任何期望的横截面，该横截面可以选择为例如圆形、卵形、椭圆形或多边形，特别是正方形、矩形或六边形。
在优选的实施例中，壳体部分设计为使得其沿着周向方向完全包围内管，其中，固定部设置在壳体部分的表面上，与基部区段间隔开一段距离。壳体部分的表面特别是壳体部分的一侧，在立方形的消声器的情况下该侧在所有内管上延伸并且表示具有最大表面积的侧表面。
为了在固定部的区域中改进壳体部分与内管之间的接触，壳体部分的形状在固定部的区域内可以与内管的外轮廓相匹配，使得壳体部分在固定部的区域内搁置抵靠内管的表面。
可以选择壳体部分的形状，使得壳体部分在其整个纵向(延伸)范围上抵靠内管。但是也可以设想，在固定部之外(外侧)，壳体部分与内管相距一定距离。
在垂直于内管的走向或垂直于壳体部分的纵向方向的横截面中，壳体部分的横截面形状可以听凭本领域技术人员的处理按需要地选择。例如，可以是立方形的形状，但也可以是壳体部分在中央区域变宽的形状。
在另一个优选的实施例中，壳体部分具有两个独立的部分壳体，它们布置在内管的两侧上，并且分别具有两个自由的纵向边缘，这些部分壳体经由这些纵向边缘附接到内管，其中，固定部沿着部分壳体的和/或内管的整个长度形成。在这种设计中，内管形成外壳的一部分。在该实施例中，固定部、特别是呈焊缝或钎焊接头的形式的固定部分别也密封从内管到壳体部分的过渡，从而使得也在此外壳的内部以气密的方式与环境密封隔离，并且排气仅通过排气出口离开消音器。
本发明还涉及具有上述消音器的车辆。
附图说明
下面借助多个实施例示例并且参考附图更详细地描述本发明。在附图中示出：
-图1是根据本发明的第一实施例的消音器的沿图2的线I-I剖得的示意剖视图；
-图2是根据本发明的消音器的内部结构的示意图；
-图3是根据本发明的消音器的外壳的示意性立体图；
-图4是在根据本发明的消音器的情况下在壳体部分上的内管的固定部的可能的布置；
-图5-7是根据本发明的消音器沿图2的线V-V剖得的示意性剖视图，其中展示了具有不同横截面形状的内管；
-图8是根据本发明的消音器的另一示意性截面图；以及
-图9是根据本发明的第二实施例的消音器的示意性截面图。
具体实施方式
图1示出了根据本发明的第一实施例的消音器10的截面图。
消音器10的主要部件是外壳12以及布置在外壳12内侧的一个或多个内管14。
在该实施例中，外壳12由沿周向方向U闭合的壳体部分16和轴向限定壳体部分16的两个基部区段17构成。在此，基部区段17是分开的部件，它们连接到壳体部分16的轴向的自由边缘。然而，基部区段17也可以与壳体部分16在其轴向边缘处以一件式形成。
壳体部分16基于图1中所示的横向于内管14的纵向(延伸)范围的横截面，沿周向方向U完全包围所有内管14。
壳体部分16在此由一件式的金属板件部分形成，但是其也可以由多个部分构成，例如两个半壳体。
图2示出了消音器10的内部结构。在此可见，在该示例中，设置了总共三个内管14，在下文中也称为内管14a、14b、14c，它们相互平行地布置。
中间内管14b在此在两端处开口并且完全位于外壳12内侧。
位于外侧的两个内管14a、14c在此分别具有一个开口端，该开口端位于由外壳12包围的内部空间19中。相反，内管14a的第二端和内管14c的第二端穿出外壳12并且形成排气出口18a和排气入口18b。消音器10可以经由排气入口18b连接至内燃机的排放系统(未更详细示出)。穿过消音器10的排气(废气)经由排气出口18a逸出到环境中。
壳体部分16形成消音器10的最外层，并且在此直接将由外壳12包围的内部空间19与环境密封隔离。如已知的，外壳12是至少基本上气密的，使得排气仅经由排气出口18a离开消音器10。
在外壳12内，除了内管14之外，在此还设有两个隔板20(参见图2)，在该示例中，这些隔板横向于内管14延伸，并且所有内管14穿过这些隔板。
内管14中的至少一个直接且永久地附接到壳体部分16。为此设置的固定部22可以以任何合适的方式制造，并且例如通过点焊、焊接、钎焊和/或夹紧生效。固定部22可以仅在选定的点处实现，或者可以沿着内管14的纵向方向在更大的距离上直线延伸。也可以设想在表面上的固定部22。
图4示出了如何将内管14连接到壳体部分16的示例。在此，选择在选定的点处的固定部22以将位于外侧的两个内管14a、14c连接到壳体部分16，而中间的内管14b沿其整个纵向范围连接到壳体部分16。
如图4所示，两个隔板20在选定的点处也借助于固定部24牢固地连接到壳体部分16。
在此，所有的固定部22都设置在壳体部分16的表面上，该表面在所有的内管14上延伸，即，在具有最大表面积的、大致立方形的外壳12的侧部26上延伸。
在该示例中，固定部22设置在内管14的两侧上，该两侧特别是在侧部26的俯视图中布置成彼此相对。当然也可以设想固定部22的另一种布置。
在图1所示的示例中，在固定部22的区域中，壳体部分16的形状与相应的内管14的外轮廓匹配。因此，壳体部分16在固定部22的区域中搁置抵靠内管14的表面，这使得固定更容易。
通过在固定部22的区域中选择壳体部分16和/或内管14的合适的形状，也可以仅经由壳体部分16与相应的内管14之间的夹紧作用来产生固定部22。
在固定部22之间，壳体部分16可以可选地与内管14相距一段距离。
固定部22的数量、类型和尺寸可以由本领域技术人员针对相应的单独的情况选择，以便使消音器10的期望的刚度，特别是期望的共振频率适应于相应的应用场合(根据相应的应用场合定制)。同样可以设想不同类型的固定的结合。
内管14的横截面的面积和形状可以根据需要选择。
图5至图7示出了不同的示例，其中，中间内管14b分别具有圆形(图5)、卵形或椭圆形(图6)或多边形、在此为矩形(图7)的横截面。在此，两个外侧的内管14a、14c分别以圆形横截面表示；当然，这些内管14a、14c也可以具有任何期望的合适的横截面。
图5至图7还清楚地表明，各个内管14a、14b、14c的横截面的面积可以选择成不同的。当然，所有内管14也可以具有相同的横截面形状和/或相同的横截面面积。
横向于内管14的纵向方向L的壳体部分16的横截面也可以听凭本领域技术人员的处理按需要选择。
图3示出了例如具有基本上矩形横截面的外壳12，其中，整个消音器10设计为基本上多边形，并且高度h仅略微大于内管14的直径。
图8示出了具有壳体部分16的消音器10，该壳体部分在横截面的中心区域中变宽或向外弯曲。所有其它合适的横截面形状也是可以设想的，其中，通常优选的是最小可能高度h，即特别平坦的消音器10。
图9示出了消音器100的第二实施例。
与第一实施例相反，壳体部分116没有沿着周向方向U完全包围所有内管14。在该示例中，壳体部分116由两个独立的部分壳体130a、130b形成。每个部分壳体130a、130b布置在中间内管14b的一侧，并在消音器100的整个长度l上或者在内管14b的整个长度上延伸。可以根据需要在内部空间19内布置另外的内管14，该内部空间19由相应的部分壳体130a、130b包围。
两个部分壳体130a、130b构造成彼此互为镜像。每个部分壳体130a、130b具有两个自由的纵向边缘132，它们搁置抵靠内管14b的外周，并且它们分别经由固定部22牢固地且以气密方式连接至内管14b，固定部22在内管14b整个长度上延伸。
在该示例中，内管14b的外壁因而形成消音器100的外壳112的一部分。
可选地在部分壳体130a、130b之间设有单独的接触点，并且基部区段(在此未示出)也连接两个部分壳体130a、130b。
当然，也可以将所描述的两个实施例的特征彼此结合，并且例如在消音器100的情况下，如在第一实施例中那样将壳体部分116附加地固定在一个或多个另外的内管14上。

Claims (11)

1.一种内燃机的排放系统的消音器(10；100)，所述消音器具有：至少一个内管(14、14a、14b、14c)，供排气流动通过；以及外壳(12；112)，所述外壳具有至少一个壳体部分(16；116)，所述壳体部分至少部分地围绕所述内管(14、14a、14b、14c)并且由两个基部区段(17)轴向界定，其中，至少一个所述壳体部分(16；116)经由至少一个固定部(22)直接附接到所述内管(14、14a、14b、14c)。
2.根据权利要求1所述的消音器(10；100)，其特征在于，所述固定部(22)通过焊接、钎焊和/或夹紧生效。
3.根据权利要求1所述的消音器(10；100)，其特征在于，设有布置成彼此相邻，特别是彼此平行相邻的若干内管(14、14a、14b、14c)，并且所述固定部(22)在位于内侧的至少一个所述内管(14、14a、14b、14c)上生效。
4.根据权利要求1所述的消音器(10；100)，其特征在于，至少两个所述内管(14、14a、14b、14c)穿出所述外壳(12；112)至外侧，并且形成排气入口(18b)和排气出口(18a)。
5.根据权利要求1所述的消音器(10；100)，其特征在于，至少一个隔板(20)布置在所述外壳(12；112)内侧，所述内管(14、14a、14b、14c)延伸通过所述隔板。
6.根据权利要求1所述的消音器(10；100)，其特征在于，所述内管(14、14a、14b、14c)至少在所述固定部(22)的区域中具有圆形、卵形或多边形的横截面。
7.根据权利要求1所述的消音器(10；100)，其特征在于，所述壳体部分(16)沿周向方向(U)完全包围所述内管(14、14a、14b、14c)，并且所述固定部(22)设置在所述壳体部分(16)的表面上。
8.根据权利要求1所述的消音器(10；100)，其特征在于，所述壳体部分(16)的形状在所述固定部(22)的区域中与所述内管(14、14a、14b、14c)的外部轮廓相匹配，由此使得所述壳体部分(16)在所述固定部(22)的区域中搁置抵靠所述内管(14、14a、14b、14c)的表面。
9.根据权利要求1所述的消音器(10；100)，其特征在于，所述壳体部分(16)在垂直于所述内管(14、14a、14b、14c)的走向的横截面中的中央区域中变宽。
10.根据权利要求1所述的消音器(10；100)，其特征在于，所述壳体部分(116)具有两个独立的部分壳体(130a、130b)，所述部分壳体布置在所述内管(14、14a、14b、14c)的两侧上，并且分别具有两个自由的纵向边缘(132)，所述部分壳体(130a、130b)经由所述纵向边缘附接到所述内管(14、14a、14b、14c)，其中，所述固定部(22)沿着所述部分壳体(130a、130b)和/或所述内管(14、14a、14b、14c)的整个长度(l)形成。
11.一种车辆，具有根据权利要求1所述的消音器(10)。
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