DE102005043131A1 - Luftschalldämpfungselement für ein Abgasanlagenelement - Google Patents

Abstract

Die Erfindung offenbart ein Luftschalldämpfungselement (12) für ein Abgasanlagenelement (10, 11), wie beispielsweise ein Abgasrohr oder einen Abgaskrümmer, zur Reduzierung hochfrequenter Luftschallabstrahlung, das aus einem Metalldrahtgestrick gebildet ist, das die Oberfläche des Abgasanlagenelements (10, 11) zumindest teilweise umspannt.

Description

• Die Erfindung betrifft ein Luftschalldämpfungselement für ein Abgasanlagenelement, wie beispielsweise ein Abgasrohr, einen Abgaskrümmer und dergleichen.
• Durch einen Verbrennungsmotor wird im Allgemeinen hochfrequenter Körperschall im Frequenzbereich von etwa 1 kHz bis 10 kHz in den Abgaskrümmer und die anschließende Abgasanlage eingeleitet. Dadurch strahlt die Strukturoberfläche des Abgaskrümmers und der Abgasanlage im genannten Frequenzbereich Luftschall ab.
• Außerdem sind der Abgaskrümmer und die anschließende Abgasanlage aufgrund der heißen Abgase aus dem Verbrennungsmotor hohen thermischen Belastungen ausgesetzt. Dies bedingt eine hohe Wärmeabgabe von diesen Komponenten an die Umgebung.
• Während die Luftschallabstrahlung von Abgasanlagenelementen bisher in der Technik nicht problematisiert worden ist, sind aus dem Stand der Technik bereits verschiedene Maßnahmen zur Reduzierung der Wärmeabstrahlung bekannt. So beschreibt zum Beispiel die DE-PS 725 013 eine wassergekühlte Auspuffleitung, während in der DE 10 2004 011 323 A1 ein luftspaltisolierter Abgaskrümmer offenbart ist.
• Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Luftschalldämpfungselement für ein Abgasanlagenelement bereitzustellen. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein solches Luftschalldämpfungselement für ein Abgasanlagenelement vorzusehen, das zudem eine Reduzierung der Wärmeabstrahlung bewirkt.
• Diese Aufgabe wird durch ein Luftschalldämpfungselement für ein Abgasanlagenelement mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
• Das Luftschalldämpfungselement für ein Abgasanlagenelement ist gemäß der vorliegenden Erfindung aus einem Metalldrahtgestrick gebildet, das die Oberfläche des Abgasanlagenelements zumindest teilweise umspannt.
• Wird auf die Strukturoberfläche eines Abgasanlagenelements ein Metalldrahtgestrick oder dergleichen aufgebracht, entsteht zwischen der schwingenden Oberfläche und dem Gestrick eine Mikroreibung und damit eine Bedämpfung der hochfrequenten Luftschallabstrahlung. Außerdem zeigen solche Metalldrahtgestricke eine hohe Temperatur- und Korrosionsfestigkeit, sodass sie für Abgasanlagen von Kraftfahrzeugen vorteilhaft geeignet sind.
• Im Rahmen der vorliegenden Erfindung soll der Begriff „Gestrick" neben dem eigentlichen Gestrick auch Ausführungsformen wie Gewebe, Geflecht, Gewirk und Vlies umfassen.
• In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung besitzt das Luftschalldämpfungselement eine Dicke von wenigstens etwa 5 mm. In diesem Fall bewirkt das Metalldrahtgestrick aufgrund der in ihm eingeschlossenen Luft eine zusätzliche thermische Isolation, sodass neben der Reduzierung der Luftschallabstrahlung auch eine Reduzierung der Wärmeabstrahlung erreicht wird. Weitere Maßnahmen zur Reduzierung von Wärmeabstrahlung wie beispielsweise Abschirmbleche und dergleichen können somit entfallen oder zumindest deutlich reduziert werden.
• Das Luftschalldämpfungselement der Erfindung kann für Abgasanlagenelemente wie Abgasrohr, Abgaskrümmer, Katalysator, usw. eingesetzt werden.
• Obige sowie weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten, nicht-einschränkenden Ausführungsbeispiels der Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegende Figur besser verständlich. Darin zeigt die Figur eine Perspektivansicht eines Abgaskrümmers mit einem Luftschalldämpfungselement gemäß der vorliegenden Erfindung.
• In der Figur ist ein Abgaskrümmer 10 eines Kraftfahrzeugs dargestellt, innerhalb dessen die aus den Zylinderauslässen eines Verbrennungsmotors des Kraftfahrzeugs austretenden heißen Abgase gesammelt und über ein Abgasrohr 11 an die nachfolgenden Abgasanlagenkomponenten wie Katalysator, Partikelfilter, Schalldämpfer, usw. weitergeleitet werden.
• Wie in der Figur dargestellt, sind der Abgaskrümmer 10 und das Abgasrohr 11 mit einem Metalldrahtgestrick 12 umspannt. Dieses Metalldrahtgestrick 12, das vorzugsweise mit Vorspannung auf die Strukturoberfläche der Abgasanlagenelemente aufgebracht ist, bewirkt aufgrund seiner Konstruktion eine Mikroreibung zwischen den aufgrund hochfrequentem Körperschall (etwa 1 kHz bis 10 kHz), der von dem Verbrennungsmotor eingekoppelt wird, schwingenden Strukturoberflächen der Abgasanlagenelemente 10, 11 und dem Metalldrahtgestrick 12, wodurch eine Dämpfung der Luftschallabstrahlung bewirkt wird.
• Ab einer Gestrickdicke von etwa 5 mm findet neben der Reduzierung der Luftschallabstrahlung zusätzlich auch eine thermische Isolation statt, da die hohe Oberflächentemperatur des Abgasanlagenelements 10, 11 durch das Gestrick 12 aufgrund der darin vorhandenen Lufteinschlüsse nicht mehr ungehindert abgestrahlt werden kann. Die größere Dicke des Metalldrahtgestricks wird beispielsweise durch das Aufspannen mehrerer Lagen Gestrick auf die Abgasanlagenelemente 10, 11 erzielt. Die thermische Isolation kann zusätzlich verbessert werden, wenn ein Gestrick mit einer engen durchschnittlichen Maschenweite verwendet wird. Die durchschnittliche Maschenweite kann dabei weniger als 1 mm betragen.
• Im Rahmen der vorliegenden Erfindung soll der Begriff „Gestrick" neben dem eigentlichen Gestrick auch Ausführungsformen wie Gewebe, Geflecht, Gewirk und Vlies umfassen. Das Metalldrahtgestrick 12 kann zum Beispiel aus Edelstahl gebildet sein. Ebenso sind mehrlagige Anordnungen möglich, wobei die einzelnen Lagen in unterschiedlichen Ausführungsformen (Gestrick im eigentlichen Sinne, Gewebe, Geflecht, Gewirk und Vlies) ausgestaltet sein können.
• Metalldrahtgestricke der hier beschriebenen und verwendeten Art sind aus dem Stand der Technik bereits grundsätzlich bekannt und werden auch bereits in verschiedenen Anwendungsfällen eingesetzt. So offenbaren zum Beispiel die DE 199 18 485 C1 und die EP 0 308 280 B1 verschiedene Verbundwerkstoffe, die im Wesentlichen aus einem Metalldrahtgestrick aufgebaut sind, um dem Verbundwerkstoff eine hohe Festigkeit und ein hohes Energieabsorptionsvermögen zu verleihen. Allgemein werden solche Metalldrahtgestricke in der Technik zur Körperschalldämpfung bzw. -entkopplung (siehe zum Beispiel DE 298 07 872 U1 und DE 34 36 982 C2 ), als Dehnungsausgleicher (siehe zum Beispiel DE 33 22 671 A1 ) oder als elektromagnetisches Abschirmelement (siehe zum Beispiel US-A-4,037,009) eingesetzt. Die Verwendung eines Metalldrahtgestricks zur Luftschalldämpfung war bisher jedoch noch nicht bekannt.
• Neben der Eigenschaft, eine Mikroreibung zwischen der Strukturoberfläche der Abgasanlagenkomponente 10, 11 zu erzeugen, zeigt das Metalldrahtgestrick darüber hinaus auch eine hohe Temperatur- und Korrosionsfestigkeit, eine gute Anpassbarkeit an verschiedene Oberflächenkonturen und ein hohes Energieabsorptionsvermögen. Aufgrund dieser Eigenschaften ist ein solches Metalldrahtgestrick insbesondere auch für Abgasanlagenelemente eines Kraftfahrzeugs gut geeignet und kann problemlos an deren Formen angepasst werden.

Claims (3)

1. Luftschalldämpfungselement (12) für ein Abgasanlagenelement (10, 11), dadurch gekennzeichnet, dass das Luftschalldämpfungselement (12) aus einem Metalldrahtgestrick gebildet ist, das die Oberfläche des Abgasanlagenelements (10, 11) zumindest teilweise umspannt.
2. Luftschalldämpfungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Luftschalldämpfungselement (12) eine Dicke von wenigstens etwa 5 mm aufweist.
3. Luftschalldämpfungselement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Abgasanlagenelement (10, 11) ein Abgasrohr, ein Abgaskrümmer oder dergleichen ist.