CN115680848A - 消声器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于内燃机的排气设备的消声器，其包括消声器壳体，消声器壳体具有至少两个包围限定消声器内部空间的且相互连接的壳体罩，每个壳体罩具有沿从消声器内部空间离开的方向延伸的壳体罩‑连接边缘，且壳体罩在其彼此相对置设置的壳体罩‑连接边缘的区域中相互通过材料锁合连接，在消声器内部空间中设置至少局部地覆盖至少一个所述壳体罩的内侧的隔离组件，其特征在于，隔离组件具有至少一个隔离罩，其包括沿从消声器内部空间离开的方向延伸的隔离罩‑连接边缘，所述至少一个隔离罩以其隔离罩‑连接边缘设置在壳体罩的彼此相对置设置的壳体罩‑连接边缘之间且在隔离罩‑连接边缘的区域中与壳体罩的壳体罩‑连接边缘通过材料锁合连接。

Description

消声器
技术领域
本发明涉及一种用于内燃机的排气设备的消声器。
背景技术
由EP 1 512 852 B1已知按照权利要求1的前序部分的用于内燃机的排气设备的消声器，所述消声器的消声器壳体利用两个通过成形板材材料形成的壳体罩构造。所述两个壳体罩具有分别一个拱形的罩体和从所述罩体向外伸出的包括贴靠面的壳体罩-周向边缘。所述两个壳体罩的壳体罩-周向边缘彼此对置地定位在将消声器壳体的内部空间分成两个腔室的内板的中间支承部下并且相互通过激光焊接连接。内板与壳体罩之一共同形成进入区域，通过所述进入区域，排气流入所述腔室之一中。内板与所述两个壳体罩的另一个壳体罩共同形成排出区域，通过所述排出区域，排气从所述两个腔室的另一个腔室排出。通过多个形成在内板中的开口，所述两个腔室彼此连接。
在所述两个腔室中的排气通过进入区域进入的腔室中，置入由高密度的纤维材料制成的隔热装置的覆盖对该腔室向外限定的壳体罩的内表面的层。所述隔热装置可以在至少一个侧上利用抗锈的钢的膜片覆盖。在通过隔热装置关于对该腔室限定的壳体罩隔热的腔室中，还安置具有相对于这样的隔热装置而言纤维密度小的纤维材料。
发明内容
本发明的任务是，设置一种用于内燃机的排气设备的消声器，其在结构简单的并且易于制造的设计中能够实现消声器壳体的隔热。
按照本发明，该任务通过一种用于内燃机的排气设备的消声器解决，该消声器包括消声器壳体，所述消声器壳体具有至少两个壳体罩，所述至少两个壳体罩包围限定消声器内部空间并且相互连接，每个壳体罩具有沿从消声器内部空间离开的方向延伸的壳体罩-连接边缘，并且所述壳体罩在其彼此相对置设置的壳体罩-连接边缘的区域中相互通过材料锁合连接，并且在消声器内部空间中设置有至少局部地覆盖所述壳体罩中的至少一个壳体罩的内侧的隔离组件。
所述消声器的特征在于，所述隔离组件具有至少一个隔离罩，所述隔离罩包括沿从消声器内部空间离开的方向延伸的隔离罩-连接边缘，并且所述至少一个隔离罩以其隔离罩-连接边缘设置在壳体罩的彼此相对置设置的壳体罩-连接边缘之间并且在隔离罩-连接边缘的区域中与壳体罩的壳体罩-连接边缘通过材料锁合连接。
在按照本发明构造的消声器中，通过使用至少三个罩状构造的并且相互要连接的构件、即壳体罩和隔离罩，实现稳定的、简单并且低成本可制造的构造，其中通过包括该三个构件的材料锁合产生三个罩状构造的构件的固定的并且尤其是也针对排气排出而言密封的连接。用于集成用于两个包围限定消声器内部空间的壳体罩中的至少一个壳体罩的隔热装置的其他措施不是必需的。
将隔离罩-连接边缘与壳体罩的壳体罩-连接边缘连接的材料锁合结构可包括沿壳体罩-连接边缘和隔离罩-连接边缘优选基本上不中断地延伸的焊缝。利用该唯一的三体缝例如在唯一的焊接过程中实现消声器的三个罩状构造的构件的固定的连接。
为了提供消声器内部空间的足够大的容积，所述壳体罩中的所述至少一个壳体罩、优选每个壳体罩可至少具有由其壳体罩-连接边缘包围的、包围限定消声器内部空间的拱形的壳体罩体，并且所述至少一个隔离罩可具有由其隔离罩-连接边缘包围的、拱形的隔离罩体。
为了避免碰撞噪声并且为了提供好的隔热，提出，隔离罩体和壳体罩中的所述至少一个壳体罩的壳体罩体彼此隔开间距地设置。因此，在隔离罩体和壳体罩中的所述至少一个壳体罩的壳体罩体之间形成间隙状的中间空间，所述中间空间利用在其中聚集的气体提供隔离层。要指出，在保持这样的中间空间的情况下，隔离罩体和壳体罩中的所述至少一个壳体罩的壳体罩体局部例如在其上设置的凸出成形部的区域中可以彼此贴靠，以便实现限定的相互的支撑。在这样的区域中，这些罩体可以例如通过焊接固定地相互连接。
一种简单并且低成本可制造的并且尤其是对于实施焊接过程特别适合的设计能以如下方式设置，壳体罩和隔离罩通过板材成形件提供。
为了在消声器内部空间中的限定的流动引导，可在隔离罩和壳体罩之一之间形成排气流容积，排气流容积通过至少一个中间壁分成多个腔室。在此，至少一个中间壁可夹紧地保持在隔离罩和壳体罩中的所述至少一个壳体罩之间。以这种方式不需要附加的措施，以便将这样的中间壁在消声器内部空间中保持在预定的安装位置中。此外，通过夹紧一个或多个这样的中间壁也实现隔离罩关于壳体罩的限定的张紧，从而实际上可排除产生尤其是隔离罩的导致消声器中的噪声或损坏的振动激励。
为了在消声器中可调节限定的消声特性，提出，所述至少一个隔离罩从消声器壳体的一个纵向端部区域延伸直至一个中间壁并且壳体罩中的所述至少一个壳体罩在其内侧在消声器壳体的所述一个纵向端部区域和该中间壁之间延伸的区域中被覆盖，并且在该中间壁和消声器壳体的另一个纵向端部区域之间延伸的区域中，壳体罩中的所述至少一个壳体罩在其内侧上不被所述至少一个隔离罩覆盖。此外，可为此设置，在该中间壁和消声器壳体的另一个纵向端部区域之间形成至少部分地以隔音材料填充的腔室。
为了将排气引入消声器中并且为了将排气从消声器中导出，可设置至少一个朝向消声器内部空间开放的排气进入管和至少一个朝向消声器内部空间开放的排气排出管。为了实现这些管到消声器壳体上的固定的连接，提出，排气进入管和排气排出管中的至少一个管与消声器壳体在隔离罩-连接边缘和壳体罩之一的壳体罩-连接边缘之间形成的管接纳开口的区域中与消声器壳体优选通过材料锁合连接，或/和排气进入管和排气排出管中的至少一个管与消声器壳体在两个壳体罩的壳体罩-连接边缘之间形成的管接纳开口的区域中与消声器壳体优选通过材料锁合连接。
本发明还涉及一种用于内燃机的排气设备，尤其是在机动车中，该排气设备包括至少一个按照上述权利要求之一所述的消声器。
附图说明
接着参考附图详细描述本发明。附图中：
图1示出用于机动车中的排气设备的消声器的侧视图；
图2在去除上部壳体罩的情况下示出沿观察方向II到图1的消声器上的俯视图；
图3示出图1的消声器的分解视图；
图4示出图1的细节IV的放大图，其形象地说明图1的消声器的两个壳体罩与隔离罩的连接。
具体实施方式
图1至3示出用于车辆中的内燃机的排气设备12的消声器，总体以10示出。消声器10包括消声器壳体14，消声器壳体具有壳体罩16和壳体罩18。每个作为板材成形件提供的壳体罩16、18具有壳体罩体22、24，所述壳体罩体关于由壳体罩16、18包围限定的消声器内部空间20向外成拱形。每个壳体罩体22、24由关于消声器内部空间20向外延伸的壳体罩-连接边缘26、28包围。两个壳体罩16、18以其壳体罩-连接边缘26、28彼此相对置并且在壳体罩-连接边缘26、28的区域中以下文所述的方式连接。
在由所述两个壳体罩16、18包围限定的消声器内部空间20中，设置有通过作为板材成形件构成的隔离罩30提供的隔离组件32。隔离罩30具有拱形的隔离罩体34和包围隔离罩体的隔离罩-连接边缘36。隔离罩-连接边缘36也关于消声器内部空间20向外延伸并且在已组装状态中处于壳体罩-连接边缘26、28之间。
在图3中可看出，隔离罩体30就其拱形结构而言与壳体罩18的拱形结构相适配。在已组装状态中，隔离罩30的在其成型方面基本上与壳体罩18的拱形的壳体罩体24的成型相适配的隔离罩体34在隔离罩-连接边缘36定位在壳体罩-连接边缘26、28之间的情况下与壳体罩体24间隔开距离，从而在隔离罩体34和壳体罩体24之间形成间隙状的中间空间38。
隔离罩30在由壳体罩16、18包围限定的壳体罩内部空间20中从消声器壳体14的第一纵向端部区域40延伸直至三个在消声器内部空间20中设置的中间壁42、44、46之一。在处于消声器壳体14的第一纵向端部区域40和中间壁42之间的区域中，隔离罩30在保持中间空间38的情况下覆盖壳体罩18的内侧48。
通过中间壁42、44、46，消声器内部空间20分成四个腔室50、52、54、56。所述腔室50基本上在中间壁42和消声器壳体40的第二纵向端部区域58之间延伸。所述腔室52基本上处于两个中间壁42、44之间。所述腔室54基本上处于两个中间壁44、46之间，并且所述腔室56基本上在中间壁46和消声器壳体14的第一纵向端部区域40之间延伸。通过在中间壁42、44、46中设置的开口，这些腔室50、52、54、56彼此连接。
中间壁44、46处于隔离罩30覆盖壳体罩18的内侧48的区域中。由此，在中间壁44、46和壳体罩18之间没有直接的接触。中间壁44、46因此保持在隔离罩30和壳体罩16之间。为此，可以在一方面隔离罩30上和另一方面壳体罩16上形成向内伸出的、彼此成对配置的肋状的凸出成形部，中间壁44、46固定地保持在所述凸出成形部之间并且因此沿所有运动方向夹紧在隔离罩30和壳体罩16之间。
中间壁42可定位为使得其沿从消声器壳体14的第一纵向端部区域40朝向第二纵向端部区域58的方向连接到隔离罩30上并且因此在壳体罩16、18之间保持在其上彼此成对配置设置的、向内伸出的肋状的凸出成形部的区域中。为了避免由于相互碰撞可能产生的噪声，可在隔离罩30的靠近中间壁42的端部区域60和中间壁42之间形成间隙状的中间空间。要指出，替代地，例如当在隔离罩30上也配置于中间壁42设置两个将中间壁接纳在其之间的并且向内伸出的肋状的凸出成形部时，中间壁42也可保持在壳体罩16和隔离罩30之间。
消声器10还包括入口管62以及排出管64。入口管62在形成在消声器壳体14上的管接纳开口66的区域中引导到消声器内部空间20中并且穿过中间壁44、46。入口管62在其处于中间壁44、46之间的纵长区域中具有穿孔68，通过所述穿孔，入口管62朝向腔室54开放。入口管62在其处于消声器内部空间20中的端部上朝向腔室56开放。
排出管64在管接纳开口70的区域中引导到消声器内部空间20中并且穿过中间壁42、44、46。在腔室56的区域中，排出管64在其处于消声器内部空间20中的端部上朝向腔室56开放。
排出管64在其穿过腔室50的纵长区域中延伸穿过设置在腔室50中的隔音材料72。该隔音材料可以块状地构成并且以发泡的或纤维状的材料构造。替代地，隔音材料72也可作为衬里构成，所述衬里在不占用腔室50的整个体积或基本上整个体积的情况下对壳体罩16、18在腔室50的区域中在其相应的内侧上覆盖。
用于入口管62的管接纳开口66处于消声器壳体14的如下区域中，在所述区域中，隔离罩30对壳体罩18在其内侧48上覆盖。因此，管接纳开口66基本上形成在壳体罩16的壳体罩-连接边缘26和隔离罩30的隔离罩-连接边缘36之间。
用于入口管62的管接纳开口66基本上居中地定位在消声器壳体14的两个纵向端部区域40、58之间，而用于排出管64的管接纳开口70设置在消声器壳体14的第二纵向端部区域58处并且因此处于如下区域中，在所述区域中，壳体罩18不由隔离罩30覆盖并且因此隔离罩-连接边缘36不定位在壳体罩-连接边缘26、28之间。用于排出管64的管接纳开口70因此形成在壳体罩16、18的壳体罩-连接边缘26、28之间。
在组装消声器10时可以首先构造消声器嵌件74，所述消声器嵌件包括中间壁42、44、46、隔音材料72、穿过中间壁44、46的入口管62和穿过隔音材料72以及中间壁42、44、46的排出管64。为了建立固定的连接，入口管62和排出管64可例如与由它们穿过的中间壁42、44、46通过材料锁合(例如焊接)或/和通过压配合连接。接着，消声器嵌件74可以例如置入不在其内侧上被隔离罩30覆盖的壳体罩16、18中。在示出的示例中，这是壳体罩16。在消声器嵌件74例如定位在壳体罩16中之后，可以首先将隔离罩30套装消声器嵌件74上，从而所述隔离罩以其隔离罩-连接边缘36局部地覆盖壳体罩16的壳体罩-连接边缘26并且与壳体罩-连接边缘26一起以其隔离罩-连接边缘36在管接纳开口66的区域中包围入口管62。
在下一个工作步骤中，可以套装另一个壳体罩、亦即在示出的示例中的壳体罩18，从而其覆盖隔离罩30或者说壳体罩16和已经在壳体罩16上定位的消声器嵌件74。壳体罩18的壳体罩-连接边缘18在该状态中则在隔离罩30以其隔离罩-连接边缘36覆盖壳体罩16的壳体罩-连接边缘26的区域中处于隔离罩-连接边缘36上，并且在壳体罩-连接边缘26不由隔离罩-连接边缘36覆盖的区域中与壳体罩16的壳体罩-连接边缘26直接相对置或处于其上。为了在该区域中避免产生间隙状的中间空间，可以在壳体罩16、18中的至少一个壳体罩中在其壳体罩-连接边缘26、28的区域中形成至相应的壳体罩-连接边缘的向后错开的区域的阶梯状的过渡，以便在隔离罩-连接边缘36要定位在壳体罩-连接边缘26、28之间的区域中足够地产生用于隔离罩-连接边缘36的接纳空间。
在套装壳体罩18之后，排出管64在管接纳开口70的区域中保持在壳体罩16、18的壳体罩-连接边缘26、28之间，并且中间壁42、44、46保持在隔离罩30和壳体罩16之间或在壳体罩18和壳体罩16之间。
在后续的工作流程中，局部地将隔离罩-连接边缘36接纳在其之间的壳体罩-连接边缘26、28可通过材料锁合、优选焊接相互连接。为此，为了获得气密的封闭而形成沿周向优选环绕的焊缝76。此外，入口管62和排出管70在其分别处于管接纳开口66或70的区域中与包围其的连接边缘通过材料锁合、优选焊接连接。也在这里，为了获得气密的封闭，可形成分别沿相应的管接纳开口66、70完全环绕的焊缝。在管接纳开口66的区域中在管接纳开口66由隔离罩-连接边缘36包围限定的地方，同时也产生在隔离罩-连接边缘36和壳体罩18的与隔离罩-连接边缘的成型适配的壳体罩-连接边缘28之间的连接。
在消声器的先前所述构造中，通过将隔离罩设置在由壳体罩包围限定的消声器内部空间中，实现壳体罩之一的局部隔热，其中为此仅需要插入板材成形件。在隔离罩和由其局部地覆盖的壳体罩之间形成的间隙状的中间空间用于向外的隔热，而不需要附加的结构措施。
最后要指出，在不偏离本发明的原理的情况下，当然在先所述消声器在不同的方面可以不同地实施。这样隔离罩例如可对壳体罩之一在其整个内侧上覆盖。隔离罩可多件式地构成，并且可配置于两个壳体罩设置分别一个隔离罩，从而则两个必要时彼此贴靠的隔离罩-连接边缘定位在彼此要对置的定位的壳体罩-连接边缘之间。在隔离罩和由所述隔离罩在其内侧上覆盖的壳体罩之间可设置隔离材料、例如隔离垫、亦即纤维材料，以便还进一步改善隔热。
进一步要指出，例如两个管、亦即入口管和排出管在如下区域中可与壳体罩连接，在所述区域中，至少一个壳体罩由隔离罩覆盖。替代地，两个管可在如下区域中与消声器壳体连接，在所述区域中，没有壳体罩由隔离罩覆盖。
要设置在消声器内部空间中的消声器嵌件可不同于在示出的设计示例中示出的实施。其可包括更多更少的中间壁。此外，消声器嵌件可这样构造，使得在消声器内部空间形成亥姆霍兹共振器，并且可设置多个入口管或/和多个排出管，以便将排气引入消声器中或从消声器中导出。

Claims (10)

1.用于内燃机的排气设备的消声器，该消声器包括消声器壳体(14)，所述消声器壳体具有至少两个壳体罩(16、18)，所述至少两个壳体罩包围限定消声器内部空间(20)并且相互连接，每个壳体罩(16、18)具有沿从消声器内部空间(20)离开的方向延伸的壳体罩-连接边缘(26、28)，并且所述壳体罩(16、18)在其彼此相对置设置的壳体罩-连接边缘(26、28)的区域中相互通过材料锁合连接，并且在消声器内部空间(20)中设置有至少局部地覆盖所述壳体罩(16、18)中的至少一个壳体罩的内侧(48)的隔离组件(32)，其特征在于，所述隔离组件(32)具有至少一个隔离罩(30)，所述至少一个隔离罩具有沿从消声器内部空间(20)离开的方向延伸的隔离罩-连接边缘(36)，并且所述至少一个隔离罩(30)以其隔离罩-连接边缘(36)设置在壳体罩(16、18)的彼此相对置设置的壳体罩-连接边缘(26、28)之间并且在隔离罩-连接边缘(36)的区域中与壳体罩(16、18)的壳体罩-连接边缘(26、38)通过材料锁合连接。
2.按照权利要求1所述的消声器，其特征在于，将隔离罩-连接边缘(36)与壳体罩(16、18)的壳体罩-连接边缘(26、28)连接的材料锁合结构包括沿壳体罩-连接边缘(26、28)和隔离罩-连接边缘(36)优选基本上不中断地延伸的焊缝(76)。
3.按照权利要求1或2所述的消声器，其特征在于，所述壳体罩(16、18)中的所述至少一个壳体罩、优选每个壳体罩(16、18)至少包括由其壳体罩-连接边缘(26、28)包围的、包围限定消声器内部空间(20)的拱形的壳体罩体(22、24)，并且所述至少一个隔离罩(30)具有由其隔离罩-连接边缘(36)包围的、拱形的隔离罩体(34)。
4.按照权利要求1-3之一所述的消声器，其特征在于，隔离罩体(34)和所述壳体罩(16、18)中的所述至少一个壳体罩的壳体罩体(24)彼此隔开间距地设置。
5.按照权利要求1-4之一所述的消声器，其特征在于，壳体罩(16、18)和隔离罩(30)通过板材成形件提供。
6.按照权利要求1-5之一所述的消声器，其特征在于，在隔离罩(30)和壳体罩(16、18)之一之间形成排气流容积，所述排气流容积通过至少一个中间壁(42、44、46)分成多个腔室(50、52、54、56)，并且至少一个中间壁(44、46)夹紧地保持在隔离罩(30)和所述壳体罩(16、18)中的所述至少一个壳体罩之间。
7.按照权利要求6所述的消声器，其特征在于，所述至少一个隔离罩(30)从消声器壳体(14)的一个纵向端部区域(40)延伸直至一个中间壁(42)并且在壳体罩的内侧(48)在消声器壳体(14)的所述一个纵向端部区域(40)和该中间壁(42)之间延伸的区域中覆盖所述壳体罩(16、18)的所述至少一个壳体罩，并且在该中间壁(42)和消声器壳体(14)的另一个纵向端部区域(58)之间延伸的区域中，所述壳体罩(16、18)中的所述至少一个壳体罩在其内侧(48)上不被所述至少一个隔离罩(30)覆盖。
8.按照权利要求7所述的消声器，其特征在于，在该中间壁(42)和消声器壳体(14)的所述另一个纵向端部区域(58)之间形成至少部分地以隔音材料(72)填充的腔室(50)。
9.按照权利要求1-8之一所述的消声器，其特征在于，设置有至少一个朝向消声器内部空间(20)开放的排气进入管(62)和至少一个朝向消声器内部空间(20)开放的排气排出管(64)，并且排气进入管(62)和排气排出管(54)中的至少一个管与消声器壳体(14)在隔离罩-连接边缘(36)和壳体罩(16、18)之一的壳体罩-连接边缘(26)之间形成的管接纳开口(66)的区域中与消声器壳体(14)优选通过材料锁合连接或/和排气进入管(62)和排气排出管(64)中的至少一个管与消声器壳体(14)在两个壳体罩(16、18)的壳体罩-连接边缘(26、28)之间形成的管接纳开口(70)的区域中与消声器壳体(14)优选通过材料锁合连接。
10.用于内燃机的排气设备，尤其是在机动车中，该排气设备包括至少一个按照上述权利要求之一所述的消声器(10)。
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