DE102004062389B3

DE102004062389B3 - Abgasschalldämpfer für ein Fahrzeugheizgerät

Info

Publication number: DE102004062389B3
Application number: DE200410062389
Authority: DE
Inventors: Gunter Galtz
Original assignee: Webasto SE
Current assignee: Webasto SE
Priority date: 2004-12-23
Filing date: 2004-12-23
Publication date: 2006-06-29
Anticipated expiration: 2024-12-24
Also published as: WO2006066540A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Abgasschalldämpfer (10) für ein Fahrzeugheizgerät (12) mit einem Abgaseinlass (14) und einem Abgasauslass (16), wobei der Abgaseinlass mit dem Abgasauslass über einen Abgasführungsbereich (18) verbunden ist und wobei der Abgasführungsbereich von einem schallabsorbierenden Material (20) zumindest teilweise umgeben ist. DOLLAR A Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das absorbierende Material durch einen gesinterten Körper (20) gebildet ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Abgasschalldämpfer für ein Fahrzeugheizgerät mit einem Abgaseinlass und einem Abgasauslass, wobei der Abgaseinlass mit dem Abgasauslass über einen Abgasführungsbereich verbunden ist und wobei der Abgasführungsbereich von einem schallabsorbierenden Material zumindest teilweise umgeben ist.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Herstellen eines Abgasschalldämpfers für ein Fahrzeugheizgerät mit einem Abgaseinlass und einem Abgasauslass, wobei der Abgaseinlass mit dem Abgasauslass über einen Abgasführungsbereich verbunden ist und wobei der Abgasführungsbereich von einem schallabsorbierenden Material zumindest teilweise umgeben ist.

Fahrzeugheizgeräte benötigen zur Einhaltung der maximal zulässigen Schallemission einen externen Abgasschalldämpfer. Dabei können die Fahrzeugheizgeräte als Standheizungen, reine Zuheizer oder Standheizungen ausgeführt sein, die auch während des Betriebs des Verbrennungsmotors im Zuheizbetrieb arbeiten können. Die Abgasschalldämpfer arbeiten üblicherweise nach dem Prinzip eines Helmholtzresonators, wobei zusätzlich schallabsorbierendes Material vorgesehen ist. Wie in der DE 38 39 243 C2 beschrieben ist, wird hierzu ein gelochtes Rohr in einen Abgasschalldämpfer eingebracht. Das Hohlvolumen um das gelochte Rohr wird mit Glaswolle, zum Beispiel Biosil, gefüllt. Das gelochte Rohr kann mäanderförmig durch den Schalldämpfertopf geführt werden.

Im Zusammenhang mit derartig aufgebauten Abgasschalldämpfern sind Nachteile zu verzeichnen. Das gelochte und vorzugsweise gebogene Rohr ist aufwendig und teuer in der Herstellung. Das Einschweißen des Rohrs in den Schalldämpfertopf ist fertigungsintensiv und daher ebenfalls teuer. Die Glaswolle muss maßhaltig zugeschnitten und eingelegt werden, so dass auch in dieser Hinsicht ein aufwendiger Fertigungsschritt vorzusehen ist. Abschließend ist der Abgasschalldämpfer noch mit einem Mantel zu umgeben und zu verschweißen. Insgesamt ist der Aufbau und die Herstellung durch den Einsatz vieler verschiedenere Materialien und Herstellungsverfahren gekennzeichnet, was grundsätzlich nachteilig ist. Zu erwähnen ist auch, dass an die verwende ten Fasermaterialien hohe Anforderungen im Hinblick auf die gesundheitliche Verträglichkeit gestellt sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Abgasschalldämpfer und ein Verfahren zum Herstellen eines Abgasschalldämpfers zur Verfügung zu stellen, so dass ohne Einbußen in der Schalldämpferwirkung oder sogar unter Verbesserung der Schalldämpferwirkung ein befriedigendes Ergebnis bei verringertem Aufwand zur Verfügung gestellt werden kann.

Die Aufgabe wird mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst.

Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegebenen.

Die Erfindung baut auf dem gattungsgemäßen Abgasschalldämpfer dadurch auf, dass das absorbierende Material durch einen gesinterten Körper gebildet ist. Gesinterte Körper werden im Allgemeinen aus einem festen Schüttgut durch Verschmelzung der einzelnen Schüttgutbestandteile unter Umgehung des flüssigen Aggregatszustandes hergestellt. Durch Variation der Ausgangsmaterialien und des Sinterprozesses können dem gesinterten Körper unterschiedliche Eigenschaften vermittelt werden, beispielsweise im Hinblick auf seine Dichte und seine Porosität. Da der gesinterte Körper in einer Form hergestellt wird, entfällt das aufwendige Zuschneiden der Glaswolle.

Nützlicherweise ist vorgesehen, dass der gesinterte Körper im Wesentlichen aus Metall besteht. Metallische Körper zeigen die erforderliche Stabilität, insbesondere im Hinblick auf mechanische und thermische Belastung.

Es ist bevorzugt, dass der gesinterte Körper im Wesentlichen aus gesinterten Hohlkugeln besteht. Metallische Hohlkugeln und Hohlkugelstrukturen können in einem weiten Durchmesserbereich sowie mit unterschiedlichen Schalendicken durch Sintern hergestellt werden. Weiterhin sind Hohlkugelstrukturen in einem weiten Dichterbereich herstellbar, und sie zeichnen sich durch eine hohe Reproduzierbarkeit und Homogenität der Eigenschaften aus. Die Kugeln liegen in einem Durchmesserbereich von ca. 1 bis 10 mm, ihre Schalendicken liegen in einem Bereich von 20 bis 50 μm. Bei Hohlkugelstrukturen auf Eisenbasis kennt man Dichten im Bereich von 0,2 bis 1,5 g/cm³. Metallische Hohlkugelstrukturen zeigen ein ausgeprägtes Energieabsorptions- und Schalldissipationsvermögen, wobei diese Eigenschaften sowohl durch den Grundwerkstoff als auch durch den Strukturaufbau einstellbar sind.

Es kann vorgesehen sein, dass der Abgasführungsbereich durch ein gelochtes Rohr gebildet ist, das von dem schallabsorbierenden Material zumindest teilweise umgeben ist. Insofern kann der erfindungsgemäße Abgasschalldämpfer unter nur geringfügiger Variation des Abgasschalldämpfers gemäß dem Stand der Technik hergestellt werden, das heißt insbesondere unter Beibehaltung des den Helmholtzresonatoreffekt bewirkenden gelochten Rohres.

Nützlicherweise kann aber auch vorgesehen sein, dass der Abgasführungsbereich direkt durch Abgasführung in dem gesinterten Körper zur Verfügung gestellt wird. Das gelochte Rohr ist dann entbehrlich, wobei der Resonatoreffekt durch die Zwischenräume zwischen den Hohlkugeln zur Verfügung gestellt wird. Der gesinterte Körper stellt somit beide Effekte zur Verfügung, die der Schalldämpfung zugrunde liegen, nämlich den Resonatoreffekt und den Absorptionseffekt.

Es kann vorgesehen sein, dass der gesinterte Körper in einen eine Außenhülle bildenden Schalldämpfertopf eingelegt ist. Insofern kann auch im Hinblick auf die äußere Beschaffenheit des Schalldämpfers am Aufbau des Schalldämpfers des Standes der Technik festgehalten werden.

Besonderes nützlich kann aber sein, dass der gesinterte Körper eine dichte Außenhülle aufweist, so dass der gesinterte Körper selbst die Außenhülle des Abgasschalldämpfers bildet. Die Außenhülle kann zum Beispiel durch Dichtlöten der Hohlräume zwischen den Hohlkugeln abgedichtet werden.

Die Erfindung baut auf dem gattungsgemäßen Verfahren dadurch auf, dass das absorbierende Material durch einen Körper gebildet ist, der in einem Sinterverfahren hergestellt wird. Auf diese Weise werden die Vorteile und Besonderheiten des erfindungsgemäßen Abgasschalldämpfers auch im Rahmen eines Verfahrens realisiert. Dies gilt auch für die besonders bevorzugten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Abgasschalldämpfers.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass durch Verwendung eines absorbierenden gesinterten Körpers ein Abgasschalldämpfer mit besonders einfachem Aufbau zur Verfügung gestellt werden kann, der gleichwohl den Schalldämpfern des Standes der Technik von seiner Wirkung her in nichts nachsteht oder diese sogar verbessert. Im einfachsten Fall kann der gesinterte Körper ohne Außenhülle und ohne gelochtes Innenrohr vorgesehen werden, so dass hierdurch eine besonders einfache Herstellung ermöglicht wird.

Die Erfindung wird nun mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsformen beispielhaft erläutert.
Dabei zeigt:
1 eine schematische Darstellung eines Heizgerätes mit einem externen Abgasschalldämpfer;
2 einen bezogen auf eine Abgasführung radialen Schnitt durch einen Teil eines erfindungsgemäßen Abgasschalldämpfers; und
3 einen bezogen auf eine Abgasführung axialen Schnitt durch einen Teil eines erfindungsgemäßen Abgasschalldämpfers.
1 zeigt eine schematische Darstellung eines Heizgerätes 12 mit einem externen Abgasschalldämpfer 10. Das Fahrzeugheizgerät 12 ist über eine Abgasleitung 24 mit dem Schalldämpfer 10 verbunden. Das Abgas tritt durch einen Ab gaseinlass 14 in den Abgasschalldämpfer 10 ein und durch einen Abgasauslass 16 aus diesem aus, um dann über einen Auspuff 26 in die Atmosphäre entlassen zu werden.
2 zeigt einen bezogen auf eine rohrförmige Abgasführung radialen Schnitt durch einen Teil eines erfindungsgemäßen Abgasschalldämpfers 10. 3 zeigt einen bezogen auf eine rohrförmige Abgasführung axialen Schnitt durch einen Teil eines erfindungsgemäßen Abgasschalldämpfers 10. Der Abgasführungsbereich 18 wird beispielsweise durch ein gelochtes Rohr 22 zur Verfügung gestellt, oder die Abgasführung ist in den gesinterten Körper 20 eingeformt. Die äußere Begrenzung des gesinterten Körpers 20 kann abgedichtet sein, so dass eine weitere Ummantelung entbehrlich ist. Bei Verzicht auf die Abdichtung ist eine solche Ummantelung vorzusehen.
Die in der vorstehenden Beschreibung, in den Zeichnungen sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung wesentlich sein.

10: Abgasschalldämpfer
12: Fahrzeugheizgerät
14: Abgaseinlass
16: Abgasauslass
18: Abgasführungsbereich
20: gesinterter Körper
22: gelochtes Rohr
24: Abgasleitung
26: Auspuff

Claims

Abgasschalldämpfer (10) für ein Fahrzeugheizgerät (12) mit einem Abgaseinlass (14) und einem Abgasauslass (16), wobei der Abgaseinlass mit dem Abgasauslass über einen Abgasführungsbereich (18) verbunden ist, wobei der Abgasführungsbereich von einem schallabsorbierenden Material (20) zumindest teilweise umgeben ist und wobei das absorbierende Material durch einen gesintertern Körper (20) gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der gesinterte Körper eine dichte Außenhülle aufweist, so dass der gesinterte Körper selbst die Außenhülle des Abgasschalldämpfers bildet.
Abgasschalldämpfer (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der gesinterte Körper (20) im Wesentlichen aus Metall besteht.
Abgasschalldämpfer (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der gesinterte Körper (20) im Wesentlichen aus gesinterten Hohlkugeln besteht.
Abgasschalldämpfer (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abgasführungsbereich durch ein gelochtes Rohr (22) gebildet ist, das von dem schallabsorbierenden Material zumindest teilweise umgeben ist.
Abgasschalldämpfer (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Abgasführungsbereich direkt durch Abgasführung in dem gesinterten Körper zur Verfügung gestellt wird.
Abgasschalldämpfer (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der gesinterte Körper in einen eine Außenhülle bildenden Schalldämpfertopf eingelegt ist.
Verfahren zum Herstellen eines Abgasschalldämpfers (10) für ein Fahrzeugheizgerät (12) mit einem Abgaseinlass (14) und einem Abgasauslass (16), wobei der Abgaseinlass mit dem Abgasauslass über einen Abgasführungsbereich (18) verbunden ist, wobei der Abgasführungsbereich von einem schallabsorbierenden Material (20) zumindest teilweise umgeben ist und wobei das absorbierende Material durch einen Körper (20) gebildet ist, der in einem Sinterverfahren hergestellt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenhülle des gesinterten Körpers abgedichtet wird.