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Die Erfindung betrifft eine Gegendruck-Steuereinrichtung für Motorrad-Schalldämpfer mit einem Gehäuse, das an seinem gegen die Fahrtrichtung weisenden Ende von einem Trägerelement mit einer ersten Austrittsöffnung und einer zweiten Austrittsöffnung an seinem Ende entlang einer senkrecht zum Gehäuse verlaufenden Ebene abgeschlossen ist, wobei das Abgas des Verbrennungsmotors von einem Abgasrohr in eine Expansionskammer im Innern des Gehäuses geleitet wird und durch mindestens eine der beiden Austrittsöffnungen ins Freie strömen kann und wobei die Austrittsöffnungen wechselweise von einem beweglichen Schieber verschlossen und geöffnet werden können.
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Die Abgasemission von Motorrädern ist gesetzlich für den Straßenverkehr geregelt. Die meisten Serienmotorräder haben eine Schalldämpfer-Anlage, deren Schallemission den Bestimmungen der meisten Länder genügt und bei allen Geschwindigkeiten unterhalb der geforderten Grenzwerte bleiben. Wenn es das Gesetz erlaubt, wird der Forderung nach einer Veränderung des Abgasgegendruckes zur Erhöhung des Motordrehmomentes und zur Beeinflussung des „Sound” gestellt, wodurch die Entwicklung von Auspuffanlagen mit verstellbaren Gegendruckeinrichtungen angestoßen wurde. Diese Gegendruckeinrichtungen sollten auch während der Fahrt betätigt werden können, um den unterschiedlichen gesetzlichen Anforderungen gerecht zu werden.
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Aus der Gebrauchsmusterschrift
DE 20 2005 011 448 U1 vom 12.28.2006 ist ein Schalldämpfer-Auslassteil für einen Motorrad-Schalldämpfer bekannt geworden, dessen Grundkörper eine Austrittskammer und eine Expansionskammer aufweist, wobei das Abgas aus der Austrittskammer durch eine erste Auslassöffnung und aus der die Auslasskammer umgebenden Expansionskammer durch eine zweite Auslassöffnung strömt. Hierbei ist die zweite Auslassöffnung durch einen Verschlusskörper verschließbar, wobei dieser durch ein Verstellelement bewegt wird. Gemäß der gestellten Aufgabe soll die Lautstärke der Auspuffanlage einfach und komfortabel einstellbar sein. Dies wird erreicht durch ein im Wesentlichen rundes Schalldämpfer-Auslassteil, das am Ende des Schalldämpfers angeordnet ist und eine Mehrzahl von in Kreisform um den Mittelpunkt des Schalldämpfer-Auslassteils angeordnete Öffnungen aufweist, deren Querschnitt von einem drehbaren Verschlusskörper ähnlich einer verdrehbaren Blende mit ebenfalls um den Mittelpunkt des Schalldämpfer-Auslassteils angeordnete Öffnungen veränderbar sind. Stehen die Öffnungen über einander, so kann das Abgas nahezu ungehindert austreten, verdecken die Öffnungen im im Verschlusskörper die im Schalldämpfer-Auslassteil teilweise oder ganz, so tritt eine Dämpfung ein, die dadurch entsteht, dass das Abgas von einer Eintrittskammer über eine Expansionskammer zusätzlich eine Austrittskammer geleitet wird. Im Falle der nahezu ungehinderten Strömung des Abgases wird dieses durch die Expansionskammer über die Auslassöffnung direkt ins Freie geleitet.
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Entsprechend der vorliegenden Erfindung wird ein Abgas-Schalldämpfer für Motorräder vorgeschlagen, der im Wesentlichen aus einem Gehäuse mit einer Absorptionschicht in seinem Innern, einem Trägerelement, einem Abgasrohr mit wahlweise zusätzlichen Dämpfungselementen und aus einer Einrichtung zur Beeinflussung des Abgasgegendruckes für das Motordrehmoment besteht. Diese Einrichtung ist mit dem Trägerelement verbunden und weist Austrittsöffnungen ähnlich dem oben beschriebenen Schalldämpfer-Auslassteil an seinem gegen die Fahrtrichtung weisenden Ende auf. Im Innern des Gehäuses wird eine Expansionskammer gebildet, in die ein Abgasrohr mündet, das das vom Motors kommende Abgas in diese Expansionskammer einleitet. Die Expansionskammer ist mit der Absorptionsschicht aus schalldämmenden Material ausgekleidet und absorbiert in erster Linie hochfrequente Schwingungen, was zur Erzeugung eines dem menschlichen Ohr angenehmen „Sound” beiträgt. Wird das Abgas durch die erste Austrittsöffnung ins Freie entlassen, so entsteht bei geringerem Abgas-Gegendruck in der Expansionskammer eine Verlagerung des Motordrehmomentes in einen höheren Drehzahlbereich für höhere Geschwindigkeiten.
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Wird der verschwenkbare Schieber umgelegt und die erste Austrittsöffnung abgedeckt, so erhöht sich der Abgas-Gegendruck in der Expansionskammer durch ein Abstimmrohr, das mit dem Trägerelement verbunden ist und einen reduzierten Durchmesser und/oder Abstimmbohrungen aufweisen kann. Das Abgas wird nun durch das Abstimmrohr und die zweite Austrittsöffnung ins Freie geleitet. Auf diesem Weg des Abgases kommen wahlweise zusätzliche Dämpfungselemente für die Anpassung der Geräuschdämpfung zur Anwendung, die sich je nach Bedarf aus einer Mehrzahl von Rohren und Blenden, sowie Abstimmbohrungen zusammen setzen, auf deren Ausgestaltung hier aber nicht näher eingegangen werden soll.
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Die Umlegung des Verstellbaren Schiebers zur Steuerung des Gegendruckes im Abgas-Schalldämpfer erfolgt elektronisch. Dabei wird der Schieber von einem Stellmotor bewegt, dessen Stromzumessung von einer Elektronik gesteuert wird. Im vorliegenden Falle wird die zweite Austrittsöffnung abgedeckt, wenn die erste Austrittsöffnung geöffnet ist und umgekehrt.
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Erfolgt die Umlegung des Schiebers zur Steuerung des Gegendruckes im Abgas-Schalldämpfer manuell, so wird auf die elektronische Steuerung mit allen ihren Elementen verzichtet und beispielsweise die zweite Austrittsöffnung offen gehalten, während die erste Austrittsöffnung durch Einsetzen eines Abdeckflansches in eine Flanschvertiefung an der ersten Austrittsöffnung verschlossen wird. Eine weitere Variante einer manuellen Steuereinrichtung liegt in der Offenhaltung der ersten Austrittsöffnung, während die zweite Austrittsöffnung durch Einsetzen des Abdeckflansches in die Flanschvertiefung an der zweiten Austrittsöffnung verschlossen wird. Weiterhin kann der so entstehende „Sound” beziehungsweise Gegendruck durch Einsetzen eines Auslasstrichters oder einer Drehmomentbrause in die erste Austrittsöffnung zusätzlich verändert werden, wobei die zweite Austrittsöffnung durch Einsetzen des Abdeckflansches in die Flanschvertiefung an der zweiten Austrittsöffnung verschlossen bleibt. Diese Drehmomentbrause ist ein Rohr mit einem Flansch als Befestigungsmöglichkeit am Trägerelement und kann in vielfältiger Weise ausgestaltet sein: Parameter hierfür sind die Anzahl und Größe der Abstimmbohrungen, die Rohrlänge, ein Boden am Ende des Rohres etc. Es kommt also eine Beeinflussung des Drehmomentes durch den Fahrer in Betracht, der den Drehmoment-Unterschied abmildern und den „Sound” auf diese Weise individuell verändern will, um die Einmaligkeit seines Fahrzeuges zu unterstreichen. Wird an Stelle der Drehmomentbrause ein Auslasstrichter in der ersten Austrittsöffnung montiert, so wird der Gegendruck in der Expansionskammer weiter verringert.
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Das scheibenförmig ausgeführte Trägerelement ist als Abschlusswand mit dem Abgas-Schalldämpfer lösbar verbunden und weist eine Lagerstelle für den drehbeweglichen Schieber auf. In dieser Lagerstelle ist eine Betätigungswelle drehbar angeordnet, wobei diese Betätigungswelle mit dem Schieber drehfest verbunden ist und von einem Stellmotor in beiden Drehrichtungen bewegt werden kann. Zur Bereitstellung des Platzbedarfes für den Schwenkweg des Schiebers ist der Querschnitt des Abgas-Schalldämpfers vorzugsweise oval oder länglich, da der Schieber einen kreisrunden Teil zur Abdeckung der beiden Austrittsöffnungen aufweist, dessen Mitte sich auf einem Kreisbogen bewegt. Die Mitte des kreisrunden Teils hat von der Mitte der Lagerstelle einen Abstand, der groß genug ist, um diese nach außerhalb des Gehäuses zu verlegen. Auf diese Weise kann den Schieber mit dem Stellmotor über eine Betätigungswelle außerhalb des Abgas-Schalldämpfers verbunden werden. Dieser ist mit einer am Motorrad befindlichen Elektronik verbunden, mit Hilfe derer es möglich wird, die Position des Schiebers abhängig von der Geschwindigkeit des Motorrades zu verändern. Die Elektronik ist schließlich auf die Regelung der Rückstauleistung und somit der Lautstärke gemäß den gesetzlichen Vorschriften abgestimmt und damit in der Lage, beim Überschreiten einer bestimmten Geschwindigkeitsgrenze nach oben oder nach unten automatisch die hierfür notwendige Austrittsöffnung für das Abgas frei zu geben.
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Der kreisrunden Teil des Schiebers muss wegen des auf ihn wirkenden pulsierenden Drucks des Abgases durch ein Führungsblech abgestützt werden, welches mit dem Trägerelement verbunden ist und eine Nut ausbildet, in der das der Lagerstelle gegenüber liegende Kreissegment des Schiebers geführt ist. Der nicht unerhebliche pulsierende Gasdruck auf den kreisrunden Teil des Schiebers verteilt sich nunmehr auf das Führungsblech und die Lagerstelle am Trägerelement.
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Schließlich bietet die vorgeschlagene Konstruktion einem technisch interessierten Laien die Möglichkeit, das Trägerelement zusammen mit dem Abstimmrohr als Baueinheit gegen ein anderes Trägerteil mit geänderter Funktion aus zu tauschen, wenn vorübergehend für einen bestimmten Event ein anderer Sound gebraucht wird. Dies ist möglich, da das Trägerelement und die an der elektronischen Steuereinrichtung beteiligten Elemente lösbar mit dem Gehäuse verbunden sind.
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Die Erfindung hat es sich zur Aufgabe gemacht, eine Gegendruck-Steuereinrichtung für Motorräder zu schaffen, die es dem Fahrer eines Motorrades erlaubt, den Gegendruck in einem Motorrad-Schalldämpfer durch eine Mehrzahl von Vorrichtungen den behördlichen Vorschriften durch eine Elektronik automatisch anzupassen, wobei zwei Einstellungen durch einen verschwenkbaren Schieber angesteuert werden sollen. Ferner sollen durch einfache technische Veränderungen auch manuell beliebige individuelle „Sound”-Einstellungen darstellbar sein.
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Die Lösung der Aufgabe ist im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruches beschrieben. Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
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Anhand mehrerer Skizzen wird eine Gegendruck-Steuereinrichtung für Motorrad-Schalldämpfer erläutert. Es zeigen
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1 ein mit einer Absorbtionsschicht ausgekleidetes Gehäuse eines Abgas-Schalldämpfers mit einem Trägerelement, einem Abgasrohr und einem Abstimmrohr und mit einem Auslasstrichter
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2 das Gehäuse mit einer Drehmomentbrause, dem Abgasrohr und dem Abstimmrohr, jeweils mit Abstimmbohrungen bestückt
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3 das Trägerelement mit einem Schieber und einer ersten Austrittsöffnung sowie mit einer zweiten Austrittsöffnung, die von einem kreisrunden Teil des Schiebers bei elektronischer Betätigung wechselweise abdeckbar sind
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4 Das Trägerelement, dessen erste Austrittsöffnung bei manueller Betätigung durch einen Abdeckflansch verschlossen ist
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5 die Drehmomentbrause mit Flansch und Rohr als Einzelteil
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6 den Abdeckflansch als Einzelteil
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7 das Trägerelement mit einem Führungsblech als Stabilisierung des Schiebers im Fahrbetrieb sowie eine Betätigungswelle und einem Stellmotor
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8 die außerhalb des Gehäuses verlaufende Betätigungswelle zwischen dem Schieber und dem Stellmotor, der mit einer Elektronik elektrisch verbunden ist.
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Aus dem Teilschnitt gemäß 1 geht ein Abgas-Schalldämpfer 1 mit einem Gehäuse 2 hervor, welches mit einer Absorbtionsschicht 19 ausgekleidet und durch ein Trägerelement 7 an seinem Ende entlang einer senkrecht zum Gehäuse 2 verlaufenden Ebene 6 abgeschlossen ist. In die so entstandene Expansionskammer 12 strömt das Abgas durch ein Abgasrohr 3, welches mit dem Verbrennungsmotor des Motorrades verbunden ist. Das Trägerelement 7 weist eine erste Austrittsöffnung 8 und eine zweite Austrittsöffnung 9 auf, durch welche im Fahrbetrieb des Motorrades das Abgas aus dem Motor ins Freie geleitet wird. An der ersten Austrittsöffnung 8 kann zur Förderung der Abgasströmung und Senkung des Abgas-Gegendruckes ein Auslasstrichter 24 angeordnet sein. Mit dem Trägerelement 7 ist schließlich ein Abstimmrohr 4 verbunden, welches zur Erzielung eines bestimmten Gegendruckes mit Abstimmbohrungen 5 versehen ist.
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Gemäß 2 ist in der ersten Austrittsöffnung 8 eine Drehmomentbrause 20 angeordnet, die ebenso wie das mit der zweiten Austrittsöffnung 9 verbundene Abstimmrohr 4 und das Abgasrohr 3 Abstimmbohrungen 5 aufweist. Das Abgasrohr 3 und das Abstimmrohr 4 sowie die Drehmomentbrause 20 können jeweils an ihren Enden Abschlussböden aufweisen, um das Abgas zur Erzielung eines höheren Abgas-Gegendruckes ausschließlich durch die Abstimmbohrungen 5 zu leiten.
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Aus 3 ist ersichtlich, wie die Austrittsöffnungen 8 und 9 im Trägerelement 7 angeordnet sind. Mit einem kreisrunden Teil 11 eines um eine Lagerstelle 18 schwenkbaren Schiebers 10 lassen sich die erste Austrittsöffnung 8 und die zweite Austrittsöffnung 9 wechselweise abdecken, sodass der Weg für das Abgas nur durch jeweils eine der beiden Austrittsöffnungen 8 und 9 freigegeben wird. Es ist ferner ersichtlich, dass die Lagerstelle 18 einen Abstand 15 von der Mitte des kreisrunden Teils 11 aufweist, der so groß ist, dass die Lagerstelle 18 außerhalb der Kontur des Gehäuses 2 zu liegen kommt. Dies hat den Vorteil, dass über die Lagerstelle 18 der Schieber 10 von außerhalb betätigbar ist und dass das der Lagerstelle 18 gegenüberliegende Kreissegment des kreisrunden Teils 11 von einem Führungsblech 13 in seiner Position gehalten wird. Schließlich sind die erste Austrittsöffnung 8 und die zweite Austrittsöffnung 9 jeweils von einer Flanschvertiefung 21 umgeben, in welcher ein Abdeckflansch 22 oder ein Flansch 23 der Drehmomentbrause 20 montiert werden kann.
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Die 4 zeigt das Trägerelement 7 mit dem montierten Abdeckflansch 22, der passgenau in der Flanschvertiefung 21 über der ersten Austrittsöffnung 8 verschraubt ist. Die 5 zeigt die Drehmomentbrause 20 mit dem Flansch 23 und mit Abstimmbohrungen 5. Der Abdeckflansch 22 ist in 6 dargestellt.
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In der zweiteiligen perspektivisch dargestellten 7 sind die Anordnungen des Trägerelementes 7, des Schiebers 10 und der Flanschvertiefungen 21 genauer veranschaulicht. In der zugeordneten Skizze wird dargestellt, wie die Lagerstelle 18 für den Schieber 10 mit einer Elektronik 17 über eine Betätigungswelle 14 und einen Stellmotor 16 in Wirkverbindung steht.
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Der Vorteil dieser Erfindung liegt in erster Linie in der Vielzahl von Montagemöglichkeiten durch manuelle Positionierung und Veränderung der Elemente des Abgas-Schalldämpfers 1, die es ermöglichen, auf die unterschiedlichsten Wünsche der Kunden aber auch auf die verschiedenartigsten Vorschriften der Behörden ein zu gehen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Abgas-Schalldämpfer
- 2
- Gehäuse
- 3
- Abgasrohr
- 4
- Abstimmrohr
- 5
- Abstimmbohrungen
- 6
- Ebene
- 7
- Trägerelement
- 8
- erste Austrittsöffnung
- 9
- zweite Austrittsöffnung
- 10
- Schieber
- 11
- kreisrunder Teil
- 12
- Expansionskammer
- 13
- Führungsblech
- 14
- Betätigungswelle
- 15
- Abstand
- 16
- Stellmotor
- 17
- Elektronik
- 18
- Lagerstelle
- 19
- Absorptionsschicht
- 20
- Drehmomentbrause
- 21
- Flanschvertiefung
- 22
- Abdeckflansch
- 23
- Flansch
- 24
- Auslasstrichter
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 202005011448 U1 [0003]
