DE102008023553B4

DE102008023553B4 - Schalldämpfer für eine Abgasanlage

Info

Publication number: DE102008023553B4
Application number: DE102008023553.9A
Authority: DE
Inventors: Thomas Uhlemann; Thomas Tauschek; Manfred Nicolai
Original assignee: Purem GmbH
Current assignee: Eberspaecher Exhaust Technology GmbH and Co KG
Priority date: 2008-05-14
Filing date: 2008-05-14
Publication date: 2023-06-29
Anticipated expiration: 2028-05-15
Also published as: DE102008023553A1

Abstract

Schalldämpfer für eine Abgasanlage (1) einer Brennkraftmaschine (2),- mit einem Gehäuse (12), das zumindest zwei Volumina (13, 14) enthält, nämlich ein erstes Volumen (13) und ein zweites Volumen (14),- mit einem ersten Einlassrohr (15), das über eine erste Mündungsstelle (19) permanent mit dem ersten Volumen (13) kommunizierend verbunden ist,- mit einem zweiten Einlassrohr (16), das über eine erste Mündungsstelle (22) permanent mit dem zweiten Volumen (14) kommunizierend verbunden ist,- mit einem ersten Auslassrohr (17), das mit dem ersten Volumen (13) kommunizierend verbunden ist,- mit einem zweiten Auslassrohr (18), das mit dem zweiten Volumen (14) kommunizierend verbunden ist, dadurch gekennzeichnet,- dass das erste Einlassrohr (15) über eine zweite Mündungsstelle (20) mittels eines ersten Steuerglieds (21) abhängig vom Abgasdruck mit dem ersten Volumen (13) kommunizierend verbunden ist,- dass das zweite Einlassrohr (16) über eine zweite Mündungsstelle (23) mittels eines zweiten Steuerglieds (24) abhängig vom Abgasdruck mit dem zweiten Volumen (14) kommunizierend verbunden ist,- dass das erste Volumen (13) mit einer für Abgas durchlässigen ersten Trennwand (25) in eine erste Einlasskammer (26) und in eine erste Auslasskammer (27) unterteilt ist,- dass die erste Mündungsstelle (19) des ersten Einlassrohrs (15) mit der einen von Einlasskammer (26) und Auslasskammer (27) des ersten Volumens (13) kommunizierend verbunden ist, während die zweite Mündungsstelle (20) des ersten Einlassrohrs (15) mit der anderen von Einlasskammer (26) und Auslasskammer (27) des ersten Volumens (13) kommunizierend verbunden ist,- dass das zweite Volumen (14) mit einer für Abgas durchlässigen zweiten Trennwand (28) in eine zweite Einlasskammer (29) und in eine zweite Auslasskammer (30) unterteilt ist,- dass die erste Mündungsstelle (22) des zweiten Einlassrohrs (16) mit der einen von zweiter Einlasskammer (29) und zweiter Auslasskammer (30) des zweiten Volumens (14) kommunizierend verbunden ist, während die zweite Mündungsstelle (23) des zweiten Einlassrohrs (16) mit der anderen von zweiter Einlasskammer (29) und zweiter Auslasskammer (30) des zweiten Volumens (14) kommunizierend verbunden ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Schalldämpfer für eine Abgasanlage einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft außerdem eine zumindest teilweise zweiflutig ausgestaltete Abgasanlage.
Im Abgas, das mit Hilfe einer Abgasanlage von einer Brennkraftmaschine abgeführt wird, breitet sich Schall aus, der aufgrund des Verbrennungsprozesses von der Brennkraftmaschine erzeugt wird. Um die Schallemission in die Umgebung zu reduzieren, kommen Schalldämpfer zum Einsatz. Dabei kann es bei zweiflutigen Abgasanlagen zweckmäßig sein, Schalldämpfer zu verwenden, durch die beide Fluten der Abgasanlage hindurchgeführt sind.
Gleichzeitig besteht das Bedürfnis, den emittierten Schall nur soweit zu dämpfen, dass ein gewünschtes, charakteristisches Geräusch verbleibt, das beispielsweise eine Assoziation mit der Leistung bzw. mit der Leistungsfähigkeit der Brennkraftmaschine ermöglicht. Somit muss der jeweils verwendete Schalldämpfer beispielsweise höherfrequente Geräusche deutlich stärker dämpfen als niederfrequente Geräusche. Beispielsweise sind bei einem V8-Motor Geräusche der vierten Motorordnung stark zu dämpfen, während beispielsweise Geräusche der halben Motorordnung möglichst ungedämpft die Abgasanlage verlassen sollen. Hier setzt die vorliegende Erfindung an. Außerdem soll die Dämpfung, die mit einer Gegendruckerhöhung einhergeht, die Leistung der Brennkraftmaschine möglichst wenig reduzieren.
Ein gattungsgemäßer Schalldämpfer ist aus der DE 15 76 753 A bekannt und weist ein Gehäuse auf, das zumindest zwei Volumina enthält, nämlich ein erstes Volumen und ein zweites Volumen. Ein erstes Einlassrohr ist über eine erste Mündungsstelle permanent mit dem ersten Volumen kommunizierend verbunden, während ein zweites Einlassrohr über eine erste Mündungsstelle permanent mit dem zweiten Volumen kommunizierend verbunden ist. Ein erstes Auslassrohr ist mit dem ersten Volumen kommunizierend verbunden, während ein zweites Auslassrohr mit dem zweiten Volumen kommunizierend verbunden ist.
Aus der DE 195 03 322 A1 ist ein Schalldämpfer bekannt, bei dem ein Einlassrohr über eine erste Mündungsstelle permanent über eine zweite Mündungsstelle mittels eines Steuerglieds abhängig vom Abgasdruck mit einem Volumen kommunizierend verbunden ist, während ein Auslassrohr ebenfalls mit diesem Volumen kommunizierend verbunden ist.
Aus der DE 298 03 183 U1 ist ein Schalldämpfer bekannt, bei dem ein Einlassrohr über eine erste Mündungsstelle permanent mit einem ersten Volumen und über eine zweite Mündungsstelle mittels eines Steuerglieds abhängig vom Abgasdruck mit einem zweiten Volumen kommunizierend verbunden ist, während ein Auslassrohr permanent mit dem zweiten Volumen kommunizierend verbunden ist. Ein zusätzliches Verbindungsrohr schafft eine abgasführende Verbindung zwischen dem ersten Volumen und dem zweiten Volumen.
Weitere Schalldämpfer mit mehreren Volumina und/oder mit Steuergliedern zum Steuern von Mündungsstellen in Abhängigkeit des Abgasdrucks sind bekannt aus DE 197 28 243 A1 , DE 197 29 666 A1 , DE 94 05 711 U1 , JP 2008 101 517 A , JP H11- 6 416 A, JP H06- 88 514 A, US 1 781 001 A und US 5 929 398 A .
Die Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für einen Schalldämpfer bzw. für eine damit ausgestattete Abgasanlage eine Ausführungsform anzugeben, die sich insbesondere dadurch charakterisiert, dass sich ein vorteilhaftes Schallemissionsverhalten einstellt. Insbesondere soll bei niedrigen Drehzahlen eine besonders effektive Dämpfung höherer Frequenzen bzw. höherer Motorordnungen realisiert werden, während bei höheren Drehzahlen ein möglichst niedriger Gegendruck im Schalldämpfer erzeugt werden soll.
Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, in einem Schalldämpfer zwei Volumina vorzusehen, in die das Abgas über zwei Einlassrohre getrennt eintritt und aus denen das Abgas über zwei Auslassrohre getrennt abgeführt wird. Ferner enthält jedes Einlassrohr zwei Mündungsstellen, von denen jeweils eine über ein Steuerglied druckabhängig geöffnet und gesperrt wird. Durch diese Bauweise kann bei niedrigen Abgasdrücken, also bei niedrigen Drehzahlen der Brennkraftmaschine bei jedem Einlassrohr die eine Mündungsstelle verschlossen werden, so dass das Abgas jeweils hauptsächlich durch die andere Mündungsstelle ausströmen muss, was zu einer gezielten Bedämpfung höherer Frequenzen genutzt werden kann. Bei höherem Abgasdruck, also bei höheren Drehzahlen, wird bei jedem Einlassrohr die dem Steuerglied zugeordnete andere Mündungsstelle geöffnet, so dass das Abgas weitgehend nur noch durch diese Mündungsstelle strömt. Hierdurch kann der Abgasgegendruck im Schalldämpfer reduziert werden. Die im Schalldämpfer realisierte getrennte Abgasführung, bei der das Abgas zum einen durch das erste Einlassrohr, das erste Volumen und das erste Auslassrohr und zum anderen durch das zweite Einlassrohr, das zweite Volumen und das zweite Auslassrohr geführt wird, können niederfrequente Geräusche, insbesondere die Geräusche der halben Motorordnungen, die Abgasanlage bzw. den Schalldämpfer weitgehend unbeeinflusst durchströmen, wodurch diese im Wesentlichen ungedämpft in die Umgebung emittiert werden können.
Erfindungsgemäß ist das erste Volumen mit einer für Abgas durchlässigen ersten Trennwand in eine erste Einlasskammer und in eine erste Auslasskammer unterteilt. Dabei ist die erste Mündungsstelle des ersten Einlassrohrs mit der einen Kammer des ersten Volumens, also entweder mit der ersten Einlasskammer oder mit der ersten Auslasskammer kommunizierend verbunden, während die zweite Mündungsstelle des ersten Einlassrohrs mit der anderen Kammer des ersten Volumens, also entweder mit der ersten Auslasskammer oder mit der ersten Einlasskammer kommunizierend verbunden ist. Mit anderen Worten, die beiden Mündungsstellen des ersten Einlassrohrs münden in verschiedene Kammern des ersten Volumens. Hierdurch können die Strömungsführung und die Dämpfungswirkung gezielt beeinflusst und optimiert werden.
Entsprechendes gilt auch für das zweite Volumen. Dieses ist mit Hilfe einer für Abgas durchlässigen zweiten Trennwand in eine zweite Einlasskammer und in eine zweite Auslasskammer unterteilt, wobei die beiden Mündungsstellen des zweiten Einlassrohrs jeweils mit verschiedenen Kammern des zweiten Volumens, also mit der zweiten Einlasskammer bzw. mit der zweiten Auslasskammer verbunden sind.
Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauteile beziehen.
Es zeigen, jeweils schematisch

1 eine stark vereinfachte, schaltplanartige Prinzipdarstellung einer Abgasanlage,
2 und 3 stark vereinfachte, schaltplanartige Schnittdarstellungen eines Schalldämpfers bei unterschiedlichen Strömungszuständen.

Entsprechend 1 umfasst eine Abgasanlage 1, mit deren Hilfe Abgase von einer Brennkraftmaschine 2 abführbar sind und die zumindest teilweise zweiflutig ausgeführt ist, zwei Abgasstränge 3 und 4. Diese sind jeweils einer Zylinderbank 5 bzw. 6 der Brennkraftmaschine 2 zugeordnet, bei der es sich beispielsweise um einen V8-Motor handeln kann. Die Abgasanlage 1 kann z.B. in einem mittleren Bereich einen Schalldämpfer 7 aufweisen, in den Abgasleitungen 8 und 9 der beiden Stränge 3, 4 gemeinsam hindurchgeführt sind. Das heißt, für beide Abgasstränge 3, 4 ist ein gemeinsamer Schalldämpfer 7 vorgesehen. Die beiden Leitungen 8, 9 treten dabei separat in den Schalldämpfer 7 ein und wieder separat daraus aus. In einem Endbereich kann die Abgasanlage 1 getrennte Endrohre 10, 11 für die beiden Abgasstränge 3, 4 aufweisen. Es ist klar, dass die Abgasanlage 1 weitere Komponenten enthalten kann, wie zum Beispiel Abgasbehandlungseinrichtungen sowie weitere Schalldämpfer. Insbesondere handelt es sich beim gezeigten Schalldämpfer 7 um einen Mittelschalldämpfer. Insbesondere kann die Abgasanlage 1 außerdem einen gemeinsamen oder für jeden Abgasstrang 3, 4 separaten Vorschalldämpfer und/oder Nachschalldämpfer aufweisen.
Um die niederfrequenten Geräusche der halben Motorordnungen über die Endrohre 10, 11 möglichst ungedämpft in die Umgebung emittieren zu können, sind die beiden Abgasstränge 3, 4 von der Brennkraftmaschine 2 bis zu den Endrohren 10, 11 entsprechend einer vorteilhaften Ausführungsform der Abgasanlage 1 weitgehend getrennt geführt.
Entsprechend den 2 und 3 weist ein Schalldämpfer 7 für eine derartige, insbesondere zweiflutige Abgasanlage 1 ein Gehäuse 12 auf, das zumindest zwei Volumina, nämlich ein erstes Volumen 13 und ein zweites Volumen 14 enthält. Ferner ist ein erstes Einlassrohr 15 vorgesehen, an das der eine Abgasstrang 4 bzw. die eine Abgasleitung 9 anschließbar ist. Außerdem ist ein zweites Einlassrohr 16 vorgesehen, an das der andere Abgasstrang 3 bzw. die andere Abgasleitung 8 anschließbar ist. Ferner sind ein erstes Auslassrohr 17, das an die eine Abgasleitung 9 bzw. an den einen Abgasstrang 4 anschließbar ist, sowie ein zweites Auslassrohr 18 vorgesehen, das an die andere Abgasleitung 8 bzw. den anderen Abgasstrang 3 anschließbar ist.
Das erste Einlassrohr 15 weist eine erste Mündungsstelle 19 und eine zweite Mündungsstelle 20 auf. Über die erste Mündungsstelle 19 ist das erste Einlassrohr 15 permanent mit dem ersten Volumen 13 kommunizierend verbunden. Der zweiten Mündungsstelle 20 ist ein erstes Steuerglied 21 zugeordnet, so dass das erste Einlassrohr 15 über die zweite Mündungsstelle 20 abhängig vom Abgasdruck mit dem ersten Volumen 13 kommunizierend verbunden ist. Das zweite Einlassrohr 16 weist ebenfalls eine erste Mündungsstelle 22 sowie eine zweite Mündungsstelle 23 auf. Über die erste Mündungsstelle 22 ist das zweite Einlassrohr 16 permanent mit dem zweiten Volumen 14 kommunizierend verbunden. Der zweiten Mündungsstelle 23 ist ein zweites Steuerglied 24 zugeordnet, so dass das zweite Einlassrohr 16 über die zweite Mündungsstelle 23 in Abhängigkeit des Abgasdrucks mit dem zweiten Volumen 14 kommunizierend verbunden ist. Das erste Auslassrohr 17 ist mit dem ersten Volumen 13 kommunizierend verbunden, während das zweite Auslassrohr 18 mit dem zweiten Volumen 14 kommunizierend verbunden ist.
Im gezeigten bevorzugten Beispiel ist das erste Volumen 13 mit Hilfe einer ersten Trennwand 25 in eine erste Einlasskammer 26 und in eine erste Auslasskammer 27 unterteilt. Dabei ist die erste Trennwand 25 für Abgas durchlässig ausgestaltet. Beispielsweise kann die erste Trennwand 25 mit einer hier nicht erkennbaren Perforation ausgestattet sein. Die Abgasdurchlässigkeit der ersten Trennwand 25 ist in 2 durch nicht näher bezeichnete Strömungspfeile angedeutet. Zweckmäßig kann auch das zweite Volumen 14 mit Hilfe einer zweiten Trennwand 28 in eine zweite Einlasskammer 29 und eine zweite Auslasskammer 30 unterteilt sein. Dabei ist auch die zweite Trennwand 28 für Abgas durchlässig ausgestaltet, was in 3 durch nicht bezeichnete Strömungspfeile angedeutet ist.
Die erste Mündungsstelle 19 des ersten Einlassrohrs 15 mündet direkt in die erste Einlasskammer 26, während die zweite Mündungsstelle 20 des ersten Einlassrohrs 15 direkt in die erste Auslasskammer 27 einmündet. Das erste Auslassrohr 17 beginnt in der ersten Auslasskammer 27. Im Unterschied dazu mündet die erste Mündungsstelle 22 des zweiten Einlassrohrs 16 direkt in die zweite Auslasskammer 30, während die zweite Mündungsstelle 23 des zweiten Einlassrohrs 16 direkt in die zweite Einlasskammer 29 einmündet. Das zweite Auslassrohr 18 beginnt in der zweiten Auslasskammer 30. Bei beiden Einlassrohren 15, 16 münden die beiden Mündungsstellen 19, 20 bzw. 22, 23 in verschiedenen Kammern 26, 27 bzw. 29, 30.
Die jeweilige zweite Mündungsstelle 20 bzw. 23 ist bei jedem Einlassrohr 15, 16 durch ein axial offenes Ende gebildet, das insbesondere den gleichen durchströmbaren Querschnitt wie das jeweilige Einlassrohr 15, 16 aufweist. Im Unterschied dazu kann die jeweilige erste Mündungsstelle 19 bzw. 22 durch ein Rohrstück 31 gebildet sein, das stromauf der jeweiligen zweiten Mündungsstelle 20, 23 vom jeweiligen Einlassrohr 15, 16 abzweigt. Dabei besitzt dieses Rohrstück 31 einen Durchströmungsquerschnitt, der vom Durchströmungsquerschnitt des jeweiligen Einlassrohrs 15, 16 abweicht. Insbesondere ist der durchströmbare Querschnitt des jeweiligen Rohrstücks 31 signifikant kleiner als der durchströmbare Querschnitt des zugehörigen Einlassrohrs 15, 16. Hierdurch kann eine intensive Dämpfungswirkung durch Reflexion in Verbindung mit einem Querschnittssprung realisiert werden, wenn das Abgas vom jeweiligen Einlassrohr 15, 16 über die jeweilige erste Mündungsstelle 19, 22 in das jeweilige Volumen 13, 14 überströmt.
Anstelle eines hier gezeigten Rohrstücks 31 kann die jeweilige erste Mündungsstelle 19, 22 alternativ auch durch wenigstens eine Öffnung gebildet sein. Ebenso ist eine Perforation denkbar. Die jeweilige erste Mündungsstelle 19, 22 ist zweckmäßig so ausgestaltet, dass sie in Verbindung mit dem jeweiligen Volumen 13, 14 eine Bedämpfung höherfrequenter Geräusche ermöglicht, insbesondere durch Reflexion.
Das jeweilige Stellglied 21 bzw. 24 kann durch eine Klappe 32 gebildet sein, die mit Hilfe einer Rückstelleinrichtung 33 in ihre Schließstellung angetrieben ist. Bei der Rückstelleinrichtung 33 handelt es sich bevorzugt um eine Rückstellfeder. Das jeweilige Stellglied 21, 24 arbeitet bevorzugt fremdenergiefrei, also rein passiv.
Das jeweilige Stellglied 21, 24 dient zum Steuern der jeweiligen zweiten Mündungsstelle 20 bzw. 23. Dabei kann das jeweilige Stellglied 21, 24 den durchströmbaren Querschnitt des jeweiligen Einlassrohrs 15, 16 stromab der jeweiligen ersten Mündungsstelle 19, 22 verändern, nämlich insbesondere weitgehend schließen und weitgehend öffnen. Hierzu kann das jeweilige Stellglied 21, 24 unmittelbar am Mündungsende des jeweiligen Einlassrohrs 15, 16 angeordnet sein oder sich stromauf des jeweiligen Mündungsendes befinden. In der dargestellten Ausführungsform ist rein exemplarisch das erste Stellglied 21 direkt an der zweiten Mündungsstelle 20 des ersten Einlassrohrs 15 angeordnet, während das zweite Steuerglied 24 zwischen der ersten Mündungsstelle 22 und der zweiten Mündungsstelle 23 des zweiten Einlassrohrs 16 im zweiten Einlassrohr 16 positioniert ist.
Das jeweilige Stellglied 21, 24 ist somit als rein passiv arbeitendes Stellglied 21, 24 ausgestaltet, das mit zunehmenden Abgasdruck den durchströmbaren Querschnitt des jeweiligen Einlassrohrs 15, 16 in bzw. an der jeweiligen zweiten Mündungsstelle 20, 23 zunehmend öffnet.
Bei der hier gezeigten Ausführungsform ist außerdem eine dritte Trennwand 34 vorgesehen, welche das erste Volumen 13 vom zweiten Volumen 14 trennt. Zweckmäßig ist die dritte Trennwand 34 für Abgas undurchlässig ausgestaltet. Je nach gewünschtem akustischen Kopplungsgrad zwischen den beiden Abgassträngen 3, 4, die durch den Schalldämpfer 7 hindurchgeführt sind, kann die dritte Trennwand 34 auch mehr oder weniger für Abgas bzw. für den darin transportierten Schall durchlässig ausgestaltet sein. Auch lassen sich Leckagen an Schiebesitzen in der dritten Trennwand 34 nicht vermeiden.
Bei der hier dargestellten Ausführungsform enthält das Gehäuse 12 somit vier Kammern 26, 27, 29, 30, die bezüglich einer durch einen Pfeil angedeuteten Durchströmungsrichtung 35 hintereinander angeordnet sind. Dabei reihen sich die einzelnen Kammern wie folgt aneinander: Erste Einlasskammer, erste Auslasskammer, zweite Auslasskammer, zweite Einlasskammer. Das erste Einlassrohr 15 ist durch die erste Einlasskammer 26 hindurchgeführt und endet in der ersten Auslasskammer 27. Das zweite Einlassrohr 16 ist durch die erste Einlasskammer 26 und durch die erste Auslasskammer 27 sowie durch die zweite Auslasskammer 30 hindurchgeführt und endet in der zweiten Einlasskammer 29. Das erste Auslassrohr 17 ist durch die zweite Auslasskammer 30 und durch die zweite Einlasskammer 29 hindurchgeführt und beginnt in der ersten Auslasskammer 27. Das zweite Auslassrohr 18 ist durch die zweite Einlasskammer 29 hindurchgeführt und beginnt in der zweiten Auslasskammer 30.
Das erste Einlassrohr 15 ist durch einen einlassseitigen Boden 36 und durch die erste Trennwand 25 hindurchgeführt und positioniert. Das zweite Einlassrohr 16 ist durch den einlassseitigen Boden 36 und durch die drei Trennwände 25, 28, 34 hindurchgeführt und positioniert. Das erste Auslassrohr 17 ist durch die dritte Trennwand 34, die zweite Trennwand 28 und einen auslassseitigen Boden 37 hindurchgeführt und positioniert. Das zweite Auslassrohr 18 ist durch die zweite Trennwand 28 und den auslassseitigen Boden 37 hindurchgeführt und positioniert. Das jeweilige Rohr 15, 16, 17, 18 kann am jeweiligen Boden 35, 36 befestigt und an der jeweiligen Trennwand 25, 28, 34 nur unterstützt sein, z.B. mittels Schiebesitzen.
Bei niedrigen Abgasdrücken, die insbesondere bei vergleichsweise kleinen Drehzahlen der Brennkraftmaschine 2 entstehen, stellt sich der in 2 dargestellte Strömungszustand ein, der durch Strömungspfeile angedeutet ist. Bei geringem Abgasdruck sperren die Steuerglieder 21, 24 die zweiten Mündungsstellen 20, 23. Demnach strömt das Abgas über die erste Mündungsstelle 19 des ersten Einlassrohrs 15 in die erste Einlasskammer 26, durch die erste Trennwand 25 in die erste Auslasskammer 27 und gelangt von dieser in das erste Auslassrohr 17. Beim zweiten Einlassrohr 16 gelangt das Abgas über die erste Mündungsstelle 22 direkt in die Auslasskammer 30 und von dieser in das zweite Auslassrohr 18. Die ersten Mündungsstellen 19, 22 bewirken dabei eine vergleichsweise effektive Bedämpfung höherfrequenter Geräusche, insbesondere der vierten Motorordnung, während die niederfrequenten Geräusche, insbesondere der halben Motorordnungen vergleichsweise ungestört den Schalldämpfer 7 durchströmen können. Durch die Gastrennung, insbesondere durch die Schalltrennung der beiden Abgasstränge 3, 4, können nachteilige Wechselwirkungen, welche insbesondere zur gegenseitigen Auslöschung der halben Motorordnungen führen können, vermieden werden.
Bei hohen Abgasdrücken, die insbesondere bei höheren Drehzahlen der Brennkraftmaschine 2 entstehen, ergibt sich der in 3 dargestellte Strömungszustand. Bei hohen Abgasdrücken öffnen die Steuerglieder 21, 24 die zugehörigen zweiten Mündungsstellen 20, 23, wodurch das mit hoher Geschwindigkeit ankommende Abgas weitgehend durch die zweiten Mündungsstellen 20, 23 aus den Einlassrohren 15, 16 austritt. Es ist klar, dass grundsätzlich auch eine gewisse Abgasströmung durch die nach wie vor offenen ersten Mündungsstellen 19, 22 stattfinden kann, was in 3 durch mit unterbrochener Linie dargestellte Pfeile angedeutet ist.
Bei geöffneten zweiten Mündungsstellen 20, 23 strömt das Abgas vom ersten Einlassrohr 15 über die zweite Mündungsstelle 20 direkt in die erste Auslasskammer 27 und von dieser in das zweite Auslassrohr 17. Vom zweiten Einlassrohr 16 strömt das Abgas durch die zweite Mündungsstelle 23 in die Einlasskammer 29 und durch die zweite Trennwand 28 in die zweite Auslasskammer 30 und gelangt von dieser in das zweite Auslassrohr 18. Durch die geöffneten zweiten Mündungsstellen 20, 23 besitzt der Schalldämpfer 7 für die hohen Abgasdrücke einen reduzierten Strömungswiderstand, was den Abgasgegendruck der Abgasanlage 1 reduziert und somit die Leistung der Brennkraftmaschine 2 begünstigt.

Claims

Schalldämpfer für eine Abgasanlage (1) einer Brennkraftmaschine (2), - mit einem Gehäuse (12), das zumindest zwei Volumina (13, 14) enthält, nämlich ein erstes Volumen (13) und ein zweites Volumen (14), - mit einem ersten Einlassrohr (15), das über eine erste Mündungsstelle (19) permanent mit dem ersten Volumen (13) kommunizierend verbunden ist, - mit einem zweiten Einlassrohr (16), das über eine erste Mündungsstelle (22) permanent mit dem zweiten Volumen (14) kommunizierend verbunden ist, - mit einem ersten Auslassrohr (17), das mit dem ersten Volumen (13) kommunizierend verbunden ist, - mit einem zweiten Auslassrohr (18), das mit dem zweiten Volumen (14) kommunizierend verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, - dass das erste Einlassrohr (15) über eine zweite Mündungsstelle (20) mittels eines ersten Steuerglieds (21) abhängig vom Abgasdruck mit dem ersten Volumen (13) kommunizierend verbunden ist, - dass das zweite Einlassrohr (16) über eine zweite Mündungsstelle (23) mittels eines zweiten Steuerglieds (24) abhängig vom Abgasdruck mit dem zweiten Volumen (14) kommunizierend verbunden ist, - dass das erste Volumen (13) mit einer für Abgas durchlässigen ersten Trennwand (25) in eine erste Einlasskammer (26) und in eine erste Auslasskammer (27) unterteilt ist, - dass die erste Mündungsstelle (19) des ersten Einlassrohrs (15) mit der einen von Einlasskammer (26) und Auslasskammer (27) des ersten Volumens (13) kommunizierend verbunden ist, während die zweite Mündungsstelle (20) des ersten Einlassrohrs (15) mit der anderen von Einlasskammer (26) und Auslasskammer (27) des ersten Volumens (13) kommunizierend verbunden ist, - dass das zweite Volumen (14) mit einer für Abgas durchlässigen zweiten Trennwand (28) in eine zweite Einlasskammer (29) und in eine zweite Auslasskammer (30) unterteilt ist, - dass die erste Mündungsstelle (22) des zweiten Einlassrohrs (16) mit der einen von zweiter Einlasskammer (29) und zweiter Auslasskammer (30) des zweiten Volumens (14) kommunizierend verbunden ist, während die zweite Mündungsstelle (23) des zweiten Einlassrohrs (16) mit der anderen von zweiter Einlasskammer (29) und zweiter Auslasskammer (30) des zweiten Volumens (14) kommunizierend verbunden ist.
Schalldämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Mündungsstelle (19) des ersten Einlassrohrs (15) mit der ersten Einlasskammer (26) kommunizierend verbunden ist, während die zweite Mündungsstelle (20) des ersten Einlassrohrs (15) und das erste Auslassrohr (17) mit der ersten Auslasskammer (27) kommunizierend verbunden sind,
Schalldämpfer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Mündungsstelle (22) des zweiten Einlassrohrs (16) und das zweite Auslassrohr (18) mit der zweiten Auslasskammer (30) kommunizierend verbunden sind, während die zweite Mündungsstelle (23) des zweiten Einlassrohrs (16) mit der zweiten Einlasskammer (29) kommunizierend verbunden ist.
Schalldämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Mündungsstelle (19, 22) des jeweiligen Einlassrohrs (15, 16) stromauf der jeweiligen zweiten Mündungsstelle (20, 23) angeordnet ist und durch eine Perforation und/oder durch wenigstens eine Öffnung mit einem vom Querschnitt des Einlassrohrs (15, 16) abweichenden Querschnitt und/oder durch wenigstens ein Rohrstück (31) mit einem vom Querschnitt des Einlassrohrs (15, 16) abweichenden Querschnitt gebildet ist, während die jeweilige zweite Mündungsstelle (20, 23) durch ein axial offenes Ende des jeweiligen Einlassrohrs (15, 16) gebildet ist.
Schalldämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das jeweilige Stellglied (21, 24) eine Klappe (32) aufweist, die mit einer Rückstelleinrichtung (33) in ihre Schließstellung zum Schließen der jeweiligen zweiten Mündungsstelle (20, 23) angetrieben ist.
Schalldämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das jeweilige Stellglied (21, 24) als passiv arbeitendes Stellglied (21, 24) ausgestaltet ist, das mit zunehmendem Abgasdruck die jeweilige zweite Mündungsstelle (20, 23) zunehmend öffnet.
Schalldämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Volumen (13) durch eine für Abgas durchlässig oder undurchlässig ausgestaltete dritte Trennwand (34) vom zweiten Volumen (14) getrennt ist.
Abgasanlage für eine Brennkraftmaschine (2), die zumindest in einem Abschnitt zweiflutig ausgestaltet ist und in diesem Abschnitt einen Schalldämpfer (7) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 aufweist.