DE102012018320B4 - Abgasanlage einer Brennkraftmaschine sowie Verfahren zum Betreiben einer Abgasanlage - Google Patents

Abgasanlage einer Brennkraftmaschine sowie Verfahren zum Betreiben einer Abgasanlage Download PDF

Info

Publication number
DE102012018320B4
DE102012018320B4 DE102012018320.8A DE102012018320A DE102012018320B4 DE 102012018320 B4 DE102012018320 B4 DE 102012018320B4 DE 102012018320 A DE102012018320 A DE 102012018320A DE 102012018320 B4 DE102012018320 B4 DE 102012018320B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
chamber
pressure
pressure equalization
exhaust
loudspeaker
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE102012018320.8A
Other languages
English (en)
Other versions
DE102012018320A1 (de
Inventor
Markus Moser
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Audi AG
Original Assignee
Audi AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Audi AG filed Critical Audi AG
Priority to DE102012018320.8A priority Critical patent/DE102012018320B4/de
Priority to PCT/EP2013/002770 priority patent/WO2014040745A1/de
Publication of DE102012018320A1 publication Critical patent/DE102012018320A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE102012018320B4 publication Critical patent/DE102012018320B4/de
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N1/00Silencing apparatus characterised by method of silencing
    • F01N1/06Silencing apparatus characterised by method of silencing by using interference effect
    • F01N1/065Silencing apparatus characterised by method of silencing by using interference effect by using an active noise source, e.g. speakers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Exhaust Silencers (AREA)

Abstract

Abgasanlage (1) einer Brennkraftmaschine, mit einer abgasführenden Abgasleitung (2), welcher ein aktiver Schalldämpfer (3) zugeordnet ist, der über zumindest einen Lautsprecher (5) verfügt, dessen Membran (9) eine Lautsprecherkammer (6) in eine erste Kammer (7) und eine zweite Kammer (8) unterteilt, wobei die erste Kammer (7) in Strömungsverbindung mit der Abgasleitung (2) steht, und wobei ein Druckeinstellmittel (23) zum Einstellen eines von einem Umgebungsluftdruck abweichenden Drucks in der zweiten Kammer (8) in zumindest einem Betriebszustand vorliegt, dadurch gekennzeichnet, dass die Lautsprecherkammer (6) eine in die zweite Kammer (8) einmündende Anschlussöffnung (11) aufweist, an welche eine Druckausgleichskammer (12) angeschlossen ist, wobei ein der zweiten Kammer (8) abgewandtes Ende der Druckausgleichskammer (12) oder eine an das Ende der Druckausgleichskammer (12) angeschlossene Druckausgleichsleitung (14) mit einer Druckausgleichsmündung (15) in eine Außenumgebung (16) einmündet, wobei die Druckausgleichsmündung (15) auf derselben Höhe wie eine Abgasaustrittsöffnung (17) der Abgasleitung (2) angeordnet ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Abgasanlage einer Brennkraftmaschine, mit einer abgasführenden Abgasleitung, welcher ein aktiver Schalldämpfer zugeordnet ist, der über zumindest einen Lautsprecher verfügt, dessen Membran eine Lautsprecherkammer in eine erste Kammer und eine zweite Kammer unterteilt, wobei die erste Kammer in Strömungsverbindung mit der Abgasleitung steht, und wobei ein Druckeinstellmittel zum Einstellen eines von einem Umgebungsluftdruck abweichenden Drucks in der zweiten Kammer in zumindest einem Betriebszustand vorliegt. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Betreiben einer Abgasanlage.
  • Aus dem Stand der Technik ist die Druckschrift US 5 446 249 A bekannt. Diese betrifft ein aktives Lärmkompensationssystem zum Auslöschen von Lärm in einer Rohrleitung. Dabei ist ein Lautsprecher über einer Öffnung der Rohrleitung angeordnet. Um den Lautsprecher ist ein Gehäuse an der Rohrleitung angeordnet. Es wird eine Luftströmung durch das Gehäuse erzeugt, um die Diffusion von Wasserdampf durch den Lautsprecher derart auszubalancieren, dass der Taupunkt der in dem Gehäuse vorliegenden Luft stets unterhalb der Lufttemperatur in dem Gehäuse ist, wodurch Kondensation vermieden wird.
  • Aus dem Stand der Technik ist weiterhin die Druckschrift DE 10 2009 049 280 A1 bekannt.
  • Die Brennkraftmaschine ist beispielsweise einem Kraftfahrzeug zugeordnet und dient dem Bereitstellen eines Drehmoments zu dessen Antrieb. Bei dem Betreiben der Brennkraftmaschine entstehen Abgase, welche über die Abgasleitung in eine Außenumgebung ausgebracht werden. Die Abgasleitung ist dabei Bestandteil der Abgasanlage der Brennkraftmaschine. Der Abgasanlage beziehungsweise der Abgasleitung ist der aktive Schalldämpfer zugeordnet. Dieser verfügt über den zumindest einen Lautsprecher, mit dessen Hilfe Schall, insbesondere Antischall erzeugbar ist. Der Lautsprecher wird dabei, beispielsweise mittels eines entsprechendes Steuergeräts, derart angesteuert, dass entweder der von der Brennkraftmaschine erzeugte Schall in der Abgasanlage gedämpft wird, sodass kein oder nur ein geringer Teil des Schalls in die Außenumgebung austreten kann. Alternativ oder zusätzlich kann selbstverständlich der Lautsprecher dazu verwendet werden, den akustischen Eindruck der Brennkraftmaschine und mithin ihre Geräuschkulisse zu verändern.
  • Der Lautsprecher ist wenigstens bereichsweise, insbesondere vollständig, in der Lautsprecherkammer angeordnet. Dabei unterteilt seine Membran diese in die erste Kammer und die zweite Kammer. Von diesen beiden Kammern ist lediglich die erste Kammer mit der Abgasleitung unmittelbar strömungsverbunden. Die zweite Kammer verfügt bei bekannten Ausführungsformen über eine Belüftungsöffnung, durch welche sie mit der Außenumgebung in Strömungsverbindung steht. Entsprechend liegt in der zweiten Kammer stets zumindest näherungsweise der Umgebungsluftdruck vor.
  • Sollt die Abgasanlage jedoch einem geländegängigen Kraftfahrzeug zugeordnet werden, so werden erhöhte Anforderung an eine Tauchfähigkeit beziehungsweise Watfähigkeit gestellt. Das bedeutet, dass die Abgasanlage auch bei wenigstens bereichsweisem Untertauchen der Abgasleitung beziehungsweise einer Abgasaustrittsöffnung der Abgasleitung, bei welchem die Abgasleitung zumindest teilweise mit Wasser gefüllt sein kann, einwandfrei funktionieren muss. Bedingt durch das in die Abgasleitung eindringende Wasser verändert sich jedoch die Druckdifferenz zwischen der ersten Kammer und der zweiten Kammer. Dies kann die Funktionsfähigkeit des aktiven Schalldämpfers beeinträchtigen, weil der Lautsprecher gegen einen veränderten Druck in der ersten Kammer arbeiten muss, während der Druck in der zweiten Kammer weiterhin dem Umgebungsluftdruck entspricht.
  • Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Abgasanlage einer Brennkraftmaschine vorzustellen, welche diesen Nachteil nicht aufweist, sondern insbesondere einen einwandfreien Betrieb der Abgasanlage beziehungsweise des aktiven Schalldämpfers auch bei einem Waten beziehungsweise Tauchen des Kraftfahrzeugs sicherstellt, bei welchem Wasser in die Abgasleitung eintritt, insbesondere durch eine Abgasaustrittsöffnung der Abgasleitung.
  • Dies wird erfindungsgemäß mit einer Abgasanlage mit den Merkmalen des Anspruchs 1 erzielt. Dabei ist vorgesehen, dass die Lautsprecherkammer eine in die zweite Kammer einmündende Anschlussöffnung aufweist, an welche eine Druckausgleichskammer angeschlossen ist, wobei ein der zweiten Kammer abgewandtes Ende der Druckausgleichskammer oder eine an das Ende der Druckausgleichskammer angeschlossene Druckausgleichsleitung mit einer Druckausgleichsmündung in eine Außenumgebung einmündet, wobei die Druckausgleichsmündung auf derselben Höhe wie eine Abgasaustrittsöffnung der Abgasleitung angeordnet ist.
  • Wie bereits eingangs ausgeführt, ist der Umgebungsluftdruck der Luftdruck in der Au-ßenumgebung im Bereich der Abgasanlage beziehungsweise des Kraftfahrzeugs. Der Umgebungsluftdruck ist nicht verwechseln mit einem Umgebungsdruck, welcher in einem beliebigen Medium in der Außenumgebung vorliegen kann, beispielsweise bei einem Waten beziehungsweise Tauchen des Kraftfahrzeugs unter Wasser im Bereich der Abgasaustrittsöffnung. Bei der Bestimmung des Umgebungsluftdrucks wird dagegen tatsächlich lediglich in Luft vorliegender Druck berücksichtigt. Der Umgebungsluftdruck wird mithin stets außerhalb des das Kraftfahrzeug beziehungsweise die Abgasanlage unter Umständen umgebenden Wassers bestimmt.
  • Der Lautsprecher, beziehungsweise der zweiten Kammer ist nun das Druckeinstellmittel zugeordnet. Mittels diesem kann in der zweiten Kammer prinzipiell ein beliebiger Druck eingestellt werden, welcher in dem zumindest einen Betriebszustand von dem Umgebungsluftdruck abweicht. In anderen Betriebszuständen kann dagegen auf bekannte Art und Weise der in der zweiten Kammer vorliegende Druck gleich dem Umgebungsluftdruck sein beziehungsweise diesem entsprechend eingestellt werden. Bevorzugt wird lediglich bei einem Waten beziehungsweise Tauchen des Kraftfahrzeugs der Druck in der zweiten Kammer auf den Umgebungsdruck eingestellt, welcher dabei von dem Umgebungsluftdruck abweicht. Auf diese Weise kann beispielsweise die zwischen der ersten Kammer und der zweiten Kammer vorliegende Druckdifferenz, insbesondere bei deaktivierter Brennkraftmaschine, konstant gehalten werden. Insbesondere wird der Druck in der zweiten Kammer stets auf den in der ersten Kammer vorliegenden Druck, insbesondere einen in der ersten Kammer vorliegenden mittleren Druck, eingestellt.
  • Die Erfindung sieht vor, dass die Lautsprecherkammer eine in die zweite Kammer einmündende Anschlussöffnung aufweist, an welcher eine Druckausgleichskammer angeschlossen ist. Die Druckausgleichskammer weist beispielsweise ein Volumen von 0,01 Liter bis 5 Liter, insbesondere von 0,1 Liter bis 0,3 Liter, besonders bevorzugt von genau 0,2 Liter, auf. Beispielsweise beträgt das Volumen der Druckausgleichskammer 1% bis 25%, insbesondere 2% bis 5%, bevorzugt 3%, des Volumens der zweiten Kammer. In der Druckausgleichskammer wird also eine bestimmte Menge an Luft vorgehalten, welche bei Bedarf zum Erhöhen des Drucks in der zweiten Kammer verwendet werden kann. Dabei ist beispielsweise ein wenigstens teilweises Einbringen der bevorrateten Luft in die zweite Kammer vorgesehen. In diesem Fall liegt über die Anschlussöffnung eine Strömungsverbindung zwischen der zweiten Kammer und der Druckausgleichskammer vor.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Trennelement in Form einer, insbesondere gasdurchlässigen, Membran vorliegt. Mit Hilfe der Membran ist die Anschlussöffnung besonders bevorzugt vollständig verschlossen, sodass die Druckausgleichskammer strömungstechnisch vollständig von der Lautsprecherkammer getrennt ist, wobei dennoch eine Druckübertragungsverbindung vorliegt. Die Membran kann derart ausgeführt sein, dass sie lediglich fluiddicht ist und dabei beispielsweise Luft passieren lässt, also gasdurchlässig ist, während Flüssigkeit, insbesondere Wasser, und Feststoffe nicht durch sie hindurch, insbesondere aus der Druckausgleichskammer in die zweite Kammer, gelangen kann. Alternativ die Membran gasdicht beziehungsweise luftdicht, sodass auch Gas beziehungsweise Luft sie nicht passieren kann.
  • In einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die zweite Kammer und die Druckausgleichskammer mittels eines druckübertragenden Trennelements strömungstechnisch voneinander getrennt sind. Entgegen den vorstehenden Ausführungen kann es also auch vorgesehen sein, dass keine Strömungsverbindung zwischen der zweiten Kammer und der Druckausgleichskammer vorliegt. Vielmehr soll das Trennelement vorgesehen sein, welches das Übertreten von Luft aus der Druckausgleichskammer in die zweite Kammer oder umgekehrt nicht zulässt. Gleichzeitig soll das Trennelement jedoch druckübertragend sein. Bei einer Erhöhung des Drucks in der Druckausgleichskammer soll sich also in Folge der in der zweiten Kammer vorliegende Druck ebenfalls erhöhen. Entsprechendes gilt bei einer Verringerung des Drucks. Zu diesem Zweck ist das Trennelement beispielsweise als elastisches Element ausgebildet, welches sich bei einer Veränderung des Drucks in der Druckausgleichskammer entweder in diese oder in die zweite Kammer hineinerstreckt.
  • Die Erfindung sieht vor, dass ein der zweiten Kammer abgewandtes Ende der Druckausgleichskammer oder eine an das Ende der Druckausgleichskammer angeschlossene Druckausgleichsleitung mit einer Druckausgleichsmündung in eine Außenumgebung einmündet, wobei die Druckausgleichsmündung auf derselben Höhe wie eine Abgasaustrittsöffnung der Abgasleitung angeordnet ist. Die Druckausgleichsmündung liegt also entweder an der Druckausgleichskammer oder an der Druckausgleichsleitung vor. In letzterem Fall ist dabei die Druckausgleichsleitung mit ihrem einen Ende an der Druckausgleichskammer angeschlossen und weist an ihrem anderen Ende die Druckausgleichsmündung auf. Über die Druckausgleichsmündung ist eine Strömungsverbindung zwischen der Druckausgleichskammer beziehungsweise der Druckausgleichsleitung und der Außenumgebung hergestellt. Durch die Druckausgleichsmündung kann also Fluid aus der Außenumgebung in die Druckausgleichsleitung und/oder die Druckausgleichskammer gelangen.
  • Die Abgasleitung verfügt dagegen über die Abgasaustrittsöffnung, durch welche das Abgas der Brennkraftmaschine aus der Abgasleitung und damit aus der Abgasanlage in die Außenumgebung austritt beziehungsweise austreten kann. Sowohl die Druckausgleichsmündung als auch die Abgasaustrittsöffnung stellen also jeweils den am weitesten stromabwärts gelegenen Punkt der Druckausgleichskammer oder der Druckausgleichsleitung beziehungsweise der Abgasleitung bezüglich des jeweils strömenden Fluids dar. Die Druckausgleichsmündung soll nun zumindest näherungsweise auf derselben Höhe angeordnet sein wie die Abgasaustrittsöffnung. Unter der Höhe ist dabei der Abstand von einem ebenen Untergrund zu verstehen, auf welchem das Kraftfahrzeug angeordnet ist.
  • Mit einer derartigen Anordnung der Druckausgleichsmündung wird erreicht, dass bei einem Überfluten der Abgasaustrittsöffnung, beispielsweise bei einem Waten beziehungsweise Tauchen des Kraftfahrzeugs, gleichzeitig auch die Druckausgleichsmündung überflutet wird. Entsprechend kann sowohl durch die Abgasaustrittsöffnung als auch durch die Druckausgleichsmündung Wasser in die Abgasleitung beziehungsweise die Druckausgleichskammer oder die Druckausgleichsleitung eintreten. Entsprechend wird durch das Eindringen des Wassers gleichzeitig der Druck in der ersten Kammer und der zweiten Kammer der Lautsprecherkammer verändert, insbesondere erhöht. Auf diese Weise stellt sich ein völlig automatisches Angleichen des Drucks in der zweiten Kammer an den Druck in der ersten Kammer ein.
  • Schließlich kann es vorgesehen sein, dass die Druckausgleichsmündung von einer Fahrtrichtung eines die Abgasanlage aufweisenden Kraftfahrzeugs abgewandt ist. Zumindest soll die Druckausgleichsmündung derart angeordnet sein, dass während eines Fahrbetriebs des Kraftfahrzeugs, insbesondere auch bei hohen Geschwindigkeiten, kein Staudruck derart entsteht, dass der Druck in der zweiten Kammer stark ansteigt, sodass die Funktionsfähigkeit des aktiven Schalldämpfers beeinflusst wird. Zu diesem Zweck wird bevorzugt die Druckausgleichsmündung von der Fahrtrichtung abgewandt ausgerichtet.
  • Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Betreiben einer Abgasanlage, insbesondere einer Abgasanlage gemäß den vorstehenden Ausführungen. Die Abgasanlage soll dabei eine abgasführende Abgasleitung aufweisen, welcher ein aktiver Schalldämpfer zugeordnet ist, der über zumindest einen Lautsprecher verfügt, dessen Membran eine Lautsprecherkammer in eine erste Kammer und eine zweite Kammer unterteilt, wobei die erste Kammer in Strömungsverbindung mit der Abgasleitung steht, und wobei mittels eines Druckeinstellmittels in zumindest einem Betriebszustand ein von einem Umgebungsluftdruck abweichender Druck in der zweiten Kammer eingestellt wird. Dabei ist vorgesehen, dass die Lautsprecherkammer eine in die zweite Kammer einmündende Anschlussöffnung aufweist, an welche eine Druckausgleichskammer angeschlossen ist, wobei ein der zweiten Kammer abgewandtes Ende der Druckausgleichskammer oder eine an das Ende der Druckausgleichskammer angeschlossene Druckausgleichsleitung mit einer Druckausgleichsmündung in eine Außenumgebung einmündet, wobei die Druckausgleichsmündung auf derselben Höhe wie eine Abgasaustrittsöffnung der Abgasleitung angeordnet ist. Auf die Vorteile einer derartigen Vorgehensweise wurde bereits eingegangen. Das Verfahren beziehungsweise die Abgasanlage kann gemäß den vorstehenden Ausführungen weitergebildet sein, sodass insoweit auf diese verwiesen wird.
  • Das Verfahren zeichnet sich in einer bevorzugten Ausführungsform dadurch aus, dass der Druck in der zweiten Kammer in Abhängigkeit von einem Druck in der ersten Kammer eingestellt wird. Der Druck in der ersten Kammer ist beispielsweise ein mittlerer Druck, also ein über einen bestimmten Zeitraum gemittelter Druck. Der Druck in der ersten Kammer kann beispielsweise mit Hilfe eines Drucksensors gemessen werden und anschließend mit Hilfe eines Aktors der Druck in der zweiten Kammer entsprechend eingestellt werden. Beispielsweise kann der zweite Druck dabei dem ersten Druck entsprechen oder mit Hilfe einer mathematischen Beziehung oder einer Tabelle aus dem Druck in der ersten Kammer bestimmt werden.
  • In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass ein Umgebungsdruck an einer Abgasaustrittsöffnung der Abgasleitung bestimmt wird und der Druck in der zweiten Kammer gleich dem Umgebungsdruck eingestellt wird. Der Umgebungsdruck kann sich dabei - wie bereits vorstehend ausgeführt - ausdrücklich von dem Umgebungsluftdruck unterscheiden. Befindet sich die Abgasaustrittsöffnung jedoch außerhalb von Wasser, ist also nicht wenigstens teilweise überflutet, so stimmt der Umgebungsdruck üblicherweise mit dem Umgebungsluftdruck überein. Lediglich bei wenigstens teilweise überfluteter Abgasaustrittsöffnung weichen Umgebungsdruck und Umgebungsluftdruck voneinander ab, wobei der Umgebungsdruck in diesem Fall üblicherweise höher ist als der Umgebungsluftdruck.
  • Das Bestimmen des Umgebungsdrucks an der Abgasaustrittsöffnung kann beispielsweise mit Hilfe der vorstehend bereits beschriebenen Druckausgleichskammer beziehungsweise Druckausgleichsleitung erfolgen, wobei deren Druckausgleichsmündung insbesondere auf derselben Höhe wie die Abgasaustrittsöffnung der Abgasleitung angeordnet ist. Alternativ kann jedoch auch ein Drucksensor vorgesehen sein, mittels welchem der Umgebungsdruck an der Abgasaustrittsöffnung bestimmt wird. Anschließend wird der Druck in der zweiten Kammer, beispielsweise mit dem bereits erwähnten Aktor, gleich dem Umgebungsdruck oder zumindest in Abhängigkeit von dem Umgebungsdruck, eingestellt. In letzterem Fall wird der in der zweiten Kammer einzustellende Druck beispielsweise mit Hilfe der mathematischen Beziehung oder der Tabelle aus dem Umgebungsdruck bestimmt.
  • In einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass ein Wasserstandspegel bestimmt und in Abhängigkeit von dem Wasserstandspegel der Druck in der zweiten Kammer eingestellt wird. In diesem Fall wird also nicht der Umgebungsdruck oder der Umgebungsluftdruck bestimmt beziehungsweise zum Bestimmen des in der zweiten Kammer einzustellenden Drucks herangezogen. Vielmehr wird nun der Wasserstandspegel bestimmt, welcher bei dem Waten beziehungsweise Tauchen des Kraftfahrzeugs auftritt. Der Wasserstandspegel wird dabei bevorzugt relativ zu der Höhe der Abgasaustrittsöffnung bestimmt, wobei letztere einen Nullpunkt definiert. Aus dem Wasserstandspegel wird der in der zweiten Kammer einzustellende Druck bestimmt und nachfolgend, beispielsweise mit Hilfe des Aktors, eingestellt.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert, ohne dass eine Beschränkung der Erfindung erfolgt. Dabei zeigt die einzige
    • Figur eine schematische Darstellung eines Bereichs einer Abgasanlage einer Brennkraftmaschine.
  • Die Figur zeigt einen Bereich einer Abgasanlage 1. Diese ist beispielsweise einer nicht näher dargestellten Brennkraftmaschine zugeordnet oder ein Bestandteil von dieser. Die Brennkraftmaschine wiederum kann beispielsweise dem Antrieb eines Kraftfahrzeugs dienen. Die Abgasanlage 1 kann mithin gemeinsam mit der Brennkraftmaschine dem Kraftfahrzeug zugeordnet sein. Die Abgasanlage 1 verfügt über eine Abgasleitung 2, welche bei einem Betrieb der Brennkraftmaschine von dem von dieser erzeugten Abgas durchströmt wird, beispielsweise in Richtung des Pfeils 2'. Der Abgasleitung ist ein aktiver Schalldämpfer 3 zugeordnet, der über einen in einem Gehäuse 4 angeordneten Lautsprecher 5 verfügt. Das Gehäuse 4 schließt eine Lautsprecherkammer 6 ein, die sich im Wesentlichen aus einer ersten Kammer 7 und einer zweiten Kammer 8 zusammensetzt.
  • Die Lautsprecherkammer 6 wird dabei von einer Membran 9 des Lautsprechers 6 in die erste Kammer 7 und die zweite Kammer 8 unterteilt. Die erste Kammer 7 steht dabei in Strömungsverbindung mit der Abgasleitung 2 oder bildet einen Bereich der Abgasleitung 2 aus. Durch die Membran wird eine vollständige und fluiddichte Abtrennung zwischen den Kammern 7 und 8 erzielt. Die Membran 9 ist mittels einer Magneteinrichtung 10 zum Erzeugen von Schall verlagerbar. Der Schall kann dabei beispielsweise Antischall sein, um die Intensität des von der Brennkraftmaschine erzeugten Schalls zu reduzieren. Alternativ oder zusätzlich kann auch das Klangbild der Brennkraftmaschine mit Hilfe des Lautsprechers 5 beeinflusst werden.
  • Die Lautsprecherkammer 6 beziehungsweise die zweite Kammer 8 weisen eine Anschlussöffnung 11 auf, die das Gehäuse 4 durchgreift. Ansonsten ist das Gehäuse 4 vorzugsweise dicht ausgebildet, zumindest die zweite Kammer 8 weist also keine weiteren Öffnungen auf. An die Anschlussöffnung 11 ist eine Druckausgleichskammer 12 angeschlossen. Bevorzugt ist in der Anschlussöffnung 11 ein Trennelement 13 angeordnet, welches beispielsweise als Membran, insbesondere als gasdurchlässige Membran, ausgebildet ist. Alternativ kann es auch vorgesehen sein, dass keine Strömungsverbindung zwischen der zweiten Kammer 8 und der Druckausgleichskammer 12 vorliegt. Bei einer solchen Ausführungsform ist das Trennelement 13 jedoch elastisch, sodass dennoch eine Druckübertragungsverbindung zwischen der Druckausgleichskammer 12 und der zweiten Kammer 8 bei gleichzeitiger strömungstechnischer Trennung voneinander vorliegt.
  • Auf der der Anschlussöffnung 11 abgewandten Seite ist die Druckausgleichskammer 12 an eine Druckausgleichsleitung 14 angeschlossen. Diese weist auf ihrer wiederum der Druckausgleichskammer 12 abgewandten Seite eine Druckausgleichsmündung 15 auf. Mit dieser mündet sie in eine Außenumgebung 16 ein. Die Druckausgleichsmündung 15 ist im Wesentlichen auf derselben Höhe angeordnet wie eine Abgasaustrittsöffnung 17 der Abgasleitung 2. Durch diese Abgasaustrittsöffnung 17 kann das von der Brennkraftmaschine erzeugte Abgas aus der Abgasleitung 2 in die Außenumgebung 16 austreten.
  • Bei einem Waten beziehungsweise Tauchen des Kraftfahrzeugs kann es vorkommen, dass die Abgasaustrittsöffnung 17 von Wasser 18 überflutet wird. Entsprechend kann das Wasser entlang des Pfeils 19 durch die Abgasaustrittsöffnung 17 in die Abgasleitung 2 eintreten. Mithin stellt sich ein Wasserpegel 20 beispielsweise in der ersten Kammer 7 ein. Dieser bewirkt eine Druckänderung in der ersten Kammer 7 und mithin eine Veränderung der Druckdifferenz zwischen der ersten Kammer 7 und der zweiten Kammer 8. Der Lautsprecher 5 müsste nun bei dieser veränderten Druckdifferenz betrieben werden, was jedoch seine Funktionsfähigkeit beziehungsweise die Funktionsfähigkeit des Schalldämpfers 3 insgesamt beeinträchtigt. Weil jedoch die Druckausgleichsmündung 15 auf derselben Höhe beziehungsweise auf demselben Niveau angeordnet ist wie die Abgasaustrittsöffnung 17, kann auch durch die Druckausgleichsmündung 15 entlang des Pfeils 21 das Wasser eintreten, sodass sich ein Wasserpegel 22 in der Druckausgleichsleitung 14 oder (wie hier dargestellt) in der Druckausgleichskammer 12 einstellt. Dieser Wasserpegel 22 bewirkt eine Druckänderung in der Druckausgleichskammer 12, welche ihrerseits über das Trennelement 13 eine Druckänderung in der zweiten Kammer 8 hervorruft. Durch das eintretende Wasser wird also sowohl der Druck in der ersten Kammer 7 als auch der Druck in der zweiten Kammer 8 vergrößert, sodass die Druckdifferenz zwischen den beiden Kammern 7 und 8 im Wesentlichen kontant bleibt. Entsprechend wird die Funktionsfähigkeit des Schalldämpfers 3 sichergestellt.
  • Selbstverständlich können auch andere Mittel und Wege zum Einstellen des Drucks in der zweiten Kammer 8 vorgesehen sein. Beispielsweise wird der Druck in der ersten Kammer 7 oder im Bereich der Abgasaustrittsöffnung 17 mit Hilfe eines Drucksensors gemessen und aus diesem der in der zweiten Kammer 8 einzustellende Druck bestimmt. Dieser bestimmte Druck kann anschließend mit geeigneten Mitteln, beispielsweise einem entsprechenden Aktor, in der Druckausgleichskammer 12 und/oder der zweiten Kammer 8 eingestellt werden. In der hier dargestellten Ausführungsform bilden jedoch die Druckausgleichskammer 12 und die sich an diese anschließende Druckausgleichsleitung ein Druckeinstellmittel 23.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Abgasanlage
    2
    Abgasleitung
    2'
    Pfeil
    3
    Schalldämpfer
    4
    Gehäuse
    5
    Lautsprecher
    6
    Lautsprecherkammer
    7
    1. Kammer
    8
    2. Kammer
    9
    Membran
    10
    Magneteinrichtung
    11
    Anschlussöffnung
    12
    Druckausgleichskammer
    13
    Trennelement
    14
    Druckausgleichsleitung
    15
    Druckausgleichsmündung
    16
    Außenumgebung
    17
    Abgasaustrittsöffnung
    18
    Wasser
    19
    Pfeil
    20
    Wasserpegel
    21
    Pfeil
    22
    Wasserpegel
    23
    Druckeinstellmittel

Claims (8)

  1. Abgasanlage (1) einer Brennkraftmaschine, mit einer abgasführenden Abgasleitung (2), welcher ein aktiver Schalldämpfer (3) zugeordnet ist, der über zumindest einen Lautsprecher (5) verfügt, dessen Membran (9) eine Lautsprecherkammer (6) in eine erste Kammer (7) und eine zweite Kammer (8) unterteilt, wobei die erste Kammer (7) in Strömungsverbindung mit der Abgasleitung (2) steht, und wobei ein Druckeinstellmittel (23) zum Einstellen eines von einem Umgebungsluftdruck abweichenden Drucks in der zweiten Kammer (8) in zumindest einem Betriebszustand vorliegt, dadurch gekennzeichnet, dass die Lautsprecherkammer (6) eine in die zweite Kammer (8) einmündende Anschlussöffnung (11) aufweist, an welche eine Druckausgleichskammer (12) angeschlossen ist, wobei ein der zweiten Kammer (8) abgewandtes Ende der Druckausgleichskammer (12) oder eine an das Ende der Druckausgleichskammer (12) angeschlossene Druckausgleichsleitung (14) mit einer Druckausgleichsmündung (15) in eine Außenumgebung (16) einmündet, wobei die Druckausgleichsmündung (15) auf derselben Höhe wie eine Abgasaustrittsöffnung (17) der Abgasleitung (2) angeordnet ist.
  2. Abgasanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Kammer (8) und die Druckausgleichskammer (12) mittels eines druckübertragenden Trennelements (13) strömungstechnisch voneinander getrennt sind.
  3. Abgasanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Trennelement (13) in Form einer Membran vorliegt.
  4. Abgasanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckausgleichsmündung (15) von einer Fahrtrichtung eines die Abgasanlage (1) aufweisenden Kraftfahrzeugs abgewandt ist.
  5. Verfahren zum Betreiben einer Abgasanlage (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Abgasanlage (1) eine abgasführende Abgasleitung (2) aufweist, welcher ein aktiver Schalldämpfer (3) zugeordnet ist, der über zumindest einen Lautsprecher (5) verfügt, dessen Membran (9) eine Lautsprecherkammer (6) in eine erste Kammer (7) und eine zweite Kammer (8) unterteilt, wobei die erste Kammer (7) in Strömungsverbindung mit der Abgasleitung (2) steht, und wobei mittels eines Druckeinstellmittels (23) in zumindest einem Betriebszustand ein von einem Umgebungsluftdruck abweichender Druck in der zweiten Kammer (8) eingestellt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Lautsprecherkammer (6) eine in die zweite Kammer (8) einmündende Anschlussöffnung (11) aufweist, an welche eine Druckausgleichskammer (12) angeschlossen ist, wobei ein der zweiten Kammer (8) abgewandtes Ende der Druckausgleichskammer (12) oder eine an das Ende der Druckausgleichskammer (12) angeschlossene Druckausgleichsleitung (14) mit einer Druckausgleichsmündung (15) in eine Außenumgebung (16) einmündet, wobei die Druckausgleichsmündung (15) auf derselben Höhe wie eine Abgasaustrittsöffnung (17) der Abgasleitung (2) angeordnet ist.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck in der zweiten Kammer (8) in Abhängigkeit von einem Druck in der ersten Kammer (7) eingestellt wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Umgebungssog an einer Abgasaustrittsöffnung (17) der Abgasleitung (2) bestimmt wird und der Druck in der zweiten Kammer (8) gleich dem Umgebungsdruck eingestellt wird.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Wasserstandspegel bestimmt und in Abhängigkeit von dem Wasserstandspegel der Druck in der zweiten Kammer (8) eingestellt wird.
DE102012018320.8A 2012-09-15 2012-09-15 Abgasanlage einer Brennkraftmaschine sowie Verfahren zum Betreiben einer Abgasanlage Expired - Fee Related DE102012018320B4 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102012018320.8A DE102012018320B4 (de) 2012-09-15 2012-09-15 Abgasanlage einer Brennkraftmaschine sowie Verfahren zum Betreiben einer Abgasanlage
PCT/EP2013/002770 WO2014040745A1 (de) 2012-09-15 2013-09-16 Abgasanlage einer brennkraftmaschine sowie verfahren zum betreiben einer abgasanlage

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102012018320.8A DE102012018320B4 (de) 2012-09-15 2012-09-15 Abgasanlage einer Brennkraftmaschine sowie Verfahren zum Betreiben einer Abgasanlage

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102012018320A1 DE102012018320A1 (de) 2014-03-20
DE102012018320B4 true DE102012018320B4 (de) 2023-03-02

Family

ID=49237171

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102012018320.8A Expired - Fee Related DE102012018320B4 (de) 2012-09-15 2012-09-15 Abgasanlage einer Brennkraftmaschine sowie Verfahren zum Betreiben einer Abgasanlage

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102012018320B4 (de)
WO (1) WO2014040745A1 (de)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014113940A1 (de) * 2014-09-25 2016-03-31 Eberspächer Exhaust Technology GmbH & Co. KG Überlastungsschutz für einen Aktor eines Systems zur Beeinflussung von in einer Abgasanlage geführtem Schall

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5446249A (en) 1993-07-13 1995-08-29 Digisonix, Inc. Dry acoustic system preventing condensation
JP2005282523A (ja) 2004-03-30 2005-10-13 Osaka Gas Co Ltd 能動型消音装置
DE102008018085A1 (de) 2008-04-09 2009-10-15 J. Eberspächer GmbH & Co. KG Aktiver Schalldämpfer
DE102009049280A1 (de) 2009-10-13 2011-04-14 J. Eberspächer GmbH & Co. KG Aktiver Schalldämpfer
EP2581567A1 (de) 2011-10-14 2013-04-17 J. Eberspächer GmbH & Co. KG Aktiver Schalldämpfer

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5446249A (en) 1993-07-13 1995-08-29 Digisonix, Inc. Dry acoustic system preventing condensation
JP2005282523A (ja) 2004-03-30 2005-10-13 Osaka Gas Co Ltd 能動型消音装置
DE102008018085A1 (de) 2008-04-09 2009-10-15 J. Eberspächer GmbH & Co. KG Aktiver Schalldämpfer
DE102009049280A1 (de) 2009-10-13 2011-04-14 J. Eberspächer GmbH & Co. KG Aktiver Schalldämpfer
EP2581567A1 (de) 2011-10-14 2013-04-17 J. Eberspächer GmbH & Co. KG Aktiver Schalldämpfer

Also Published As

Publication number Publication date
DE102012018320A1 (de) 2014-03-20
WO2014040745A1 (de) 2014-03-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102010060925B4 (de) Variabler Schalldämpfer
DE60302140T2 (de) Schalldämfungseinrichtung für ein strömungssystem
DE855644C (de) Stossdaempfer und gedaempfte Federung
DE10038982A1 (de) Flüssigkeitsbehälter
DE69533808T2 (de) Verteiler zur verwendung mit einem druckwandler
EP3155392B1 (de) Leckprüfvorrichtung und verfahren anhand differenzdruckmessung mit folienkammer
DE69618108T2 (de) Vorrichtung zur Gastrennung mittels Adsorption
EP1306829B1 (de) Vorrichtung zur Übertragung von Brennkraftmaschinengeräuschen
DE3032243C2 (de) Druckregelventil für den Einbau in eine Entlüftungsleitung einer Brennkraftmaschine
DE102013019885B4 (de) Druckregelventil
DE3425027A1 (de) Fluorharz-filter
DE112011100655T5 (de) Kraftstoffrohr mit unausgeglichenem Einlass für einen Kraftstoffdruckregler
DE102012018320B4 (de) Abgasanlage einer Brennkraftmaschine sowie Verfahren zum Betreiben einer Abgasanlage
DE102015203522A1 (de) Kolbenstangen-Zylinderaggregat mit einem Zwischenrohr
DE10224675B4 (de) Hydropneumatischer Druckspeicher
DE102006047705B4 (de) Sicherheitseinrichtung für eine Austrittsöffnung eines Vakuumbehälters
DE10222507A1 (de) Vorrichtung zur Geräuschgestaltung bei einem Kraftfahrzeug
EP1685894A2 (de) Venturi-Mischdüse
DE10147230A1 (de) Entlüftungsvorrichtung für ein Kurbelgehäuse eines Brennkraftmotors
DE3215224A1 (de) Vorrichtung zum herabsetzen der in einem fluessigen oder gasfoermigen medium enthaltenen energie
DE2422108C2 (de) Drosseleinrichtung mit Schallunterdrückung
DE102012101798A1 (de) Verfahren und Anordnung zum Transportieren von Material
DE102008009527A1 (de) Vorrichtung zur Geräuschgestaltung bei einem Kraftfahrzeug
AT524168B1 (de) Erkennungsverfahren für eine Erkennung von Leckagegas
EP0443525B1 (de) Tankentlüftungsventil

Legal Events

Date Code Title Description
R163 Identified publications notified
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R082 Change of representative

Representative=s name: GLEISS GROSSE SCHRELL UND PARTNER MBB PATENTAN, DE

R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee