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Querverweis zu bezogener Anmeldung
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Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der
koreanischen Patentanmeldung Nr. 10-2015-0037918 , die am 19.03.2015 eingereicht wurde und deren gesamter Inhalt für alle Zwecke durch diese Bezugnahme hierin mit aufgenommen ist.
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Hintergrund der Erfindung
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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Montagestruktur eines variablen Ventils für ein Dualauslasssystem. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Montagestruktur eines variablen Ventils für ein Dualauslasssystem, bei welchem ein Helmholtz-Resonator ausgebildet ist, um relativ klein zu sein im Vergleich zu einem Auspufftopf, und ein variables Ventil am hinteren Ende des Helmholtz-Resonators anmontiert ist, so dass ein zweites Auslassrohr selektiv geöffnet und geschlossen werden kann (durch das variable Ventil), wodurch die Reduzierung des Dröhn-Geräusches/Dröhn-Lärms und die Maximierung der Leistung zur gleichen Zeit erreicht werden können, und wodurch Produktionskosten erheblich reduziert werden können.
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Beschreibung bezogener Technik
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Das Geräusch / der Lärm, der in das Innere des Autos eintritt, wird durch eine Vielzahl von Faktoren verursacht, wie z.B. durch den laufenden Verbrennungsmotor, die gekrümmte Straßenoberfläche oder Wind, der in das Auto während des Fahrens strömt, und eine Vielzahl von Vorrichtungen werden verwendet, um Lärm / Geräusche zu reduzieren.
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Insbesondere, da Verbrennungsgas, welches im Inneren des Verbrennungsmotors des Autos verbrannt wurde, eine beträchtlich hohe Temperatur hat und die Geschwindigkeit davon fast der Schallgeschwindigkeit entspricht, so dass, wenn sie, wie sie ist, in die Atmosphäre / Umgebung ausgelassen wird, sie abrupt expandiert und einen starken Krach verursacht, ist ein separater Schalldämpfer / Auspufftopf im Abgaspfad des Autos montiert, um die Temperatur und den Druck des Abgases zu reduzieren, um den Auslasslärm / Abgaslärm zu reduzieren.
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Im Allgemeinen ist ein Auspufftopf in der Form eines Rohrs einer vorbestimmten Größe ausgebildet und im Inneren davon sind eine Mehrzahl von Rohren und Trennplatten anmontiert, so dass der Auslasslärm verringert werden kann durch Veranlassen der Expansion, von Resonanz und der Schallabsorption des Abgases zur Zeit des Strömens / des Flusses des Abgases.
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Dieser Abgastopf hat ein Problem dahingehend, dass, falls der Abgaswiderstand (z.B. Abgasströmungswiderstand) angehoben ist/wird, um den Auslasslärm/Abgaslärm zu reduzieren, der (Strömungs-)Widerstand, der beim Auslass-Takt vorliegt, d.h. der Gegendruck, angehoben ist/wird, so dass die Ausgangsleistung des Verbrennungsmotors verringert ist, und im Gegensatz dazu, falls der Auslass-Widerstand (z.B. Auslassgas-Strömungswiderstand) abgesenkt wird, um eine Verringerung der Ausgangsleistung des Verbrennungsmotors zu verhindern, wird der Auslasslärm vergrößert.
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Um ein solches Problem zu lösen, wurde ein Auspufftopf entwickelt, der mit einem variablen Ventil installiert ist, und dieser wurde verwendet, um den Gegendruck in einem Niedrigdrehzahlintervall anzuheben, in welchem der Abgaslärm ein Problem wird, und um den Gegendruck abzusenken in einem Mittel- und Hoch-Drehzahlintervall, in welchem die Verbrennungsmotorausgangsleistung ein Problem wird.
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1 ist eine Draufsicht, welche eine konventionelle Montagestruktur eines variablen Ventils für ein Dualauslasssystem zeigt.
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Wie in 1 gezeigt ist, weist das konventionelle Dualauslasssystem auf ein erstes Einlassrohr 1 und ein zweites Einlassrohr 1‘, welche in zwei Rohre abgezweigt sind, so dass das Abgas, welches von dem Verbrennungsmotor des Autos ausgelassen wird, darin strömen kann, einen ersten Auspufftopf 2 und einen zweiten Auspufftopf 2‘, welche den Abgaslärm reduzieren, indem sie jeweils zugeordnet mit dem ersten Einlassrohr und dem zweiten Einlassrohr verbunden sind, und ein erstes Auslassrohr 3 und ein zweites Auslassrohr 3‘, welche jeweils das Abgas, welches durch den ersten Auspufftopf und den zweiten Auspufftopf passiert wird, zur Außenseite des Autos ausgeben.
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Ein erstes variables Ventil 4 und ein zweites variables Ventil 4‘, welche durch die elektronische Steuereinheit (ECU) des Autos gesteuert werden, sind jeweils zugeordnet installiert an dem ersten Auslassrohr 3 und dem zweiten Auslassrohr 3‘, um das Niveau des Abgaslärms und den Gegendruck gemäß der Fahrbedingung des Autos aufzuteilen.
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Jedoch hat die konventionelle Montagestruktur des variablen Ventils für ein Dualauslasssystem ein Problem dahingehend, dass, wenn das erste variable Ventil 4 und das zweite variable Ventil 4‘ an beiden Seiten des ersten Auslassrohrs 3 und des zweiten Auslassrohrs 3‘ installiert sind, es eine Schwierigkeit hinsichtlich der Produktionskosten gibt.
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Ferner bestehen Probleme dahingehend, dass das konventionelle erste variable Ventil 4 und das konventionelle zweite variable Ventil 4‘ jeweilig in dem Raum zwischen dem ersten Auspufftopf 2 und dem ersten Endrohr 5 bzw. in dem Raum zwischen dem zweiten Auspufftopf 2‘ und dem zweiten Endrohr 5‘ installiert sind, so dass die Zusammenstellung der Baugruppe schwierig ist, und die Gesamtgröße des Auspufftopfs 2, 2‘ ist verkleinert, um den Installationsraum für die variablen Ventile 4, 4‘ bereitzustellen / vorzubereiten.
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Die in diesem Hintergrundabschnitt offenbarten Informationen dienen nur der Erleichterung des Verständnisses des allgemeinen Hintergrunds der Erfindung und sollen nicht als ein Zugeständnis oder irgendeine Form der Anregung verstanden werden, dass diese Informationen den dem Fachmann bereits bekannten Stand der Technik bilden.
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Erläuterung der Erfindung
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Zahlreiche Aspekte der vorliegenden Erfindung sind darauf gerichtet, eine Montagestruktur eines variablen Ventils für ein Dualauslasssystem bereitzustellen, bei welchem (genau) ein variables Ventil installiert ist (,und zwar) nur am hinteren Ende des Helmholtz-Resonators, anders als beim Stand der Technik, so dass die Produktionskosten und das Autogewicht erheblich reduziert werden / sind.
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Ferner sind zahlreiche Aspekte der vorliegenden Erfindung darauf gerichtet, eine Montagestruktur eines variablen Ventils für ein Dualauslasssystem zu schaffen, bei welchem, obwohl nur ein variables Ventil installiert ist, das Dröhngeräusch signifikant reduziert ist / wird im Vergleich mit dem herkömmlichen Auto, und die Leistung / die Leistungsfähigkeit maximiert ist.
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Gemäß zahlreichen Aspekten der vorliegenden Erfindung weist eine Montagestruktur eines variablen Ventils für ein Dualauslasssystem auf: einen Auspufftopf, von dem ein vorderes Ende mit einem ersten Einlassrohr verbunden ist und ein hinteres Ende mit einem ersten Auslassrohr verbunden ist, und einen Helmholtz-Resonator, von dem das vordere Ende mit einem zweiten Einlassrohr verbunden ist und ein hinteres Ende mit einem zweiten Auslassrohr verbunden ist, wobei ein variables Ventil (z.B. verstellbares Ventil), welches durch eine elektronische Steuereinheit (ECU) eines Kraftfahrzeugs (Autos) geöffnet und geschlossen werden kann, an / in dem zweiten Auslassrohr angeordnet sein kann bzw. ist, welches mit dem Helmholtz-Resonator verbunden ist.
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Der Helmholtz-Resonator kann konstruiert sein, um eine relativ kleinere Größe als der Auspufftopf zu haben, so dass der Auspufftopf und der Helmholtz-Resonator asymmetrisch angeordnet sind bzw. vorliegen.
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Der Helmholtz-Resonator kann aufweisen: ein Gehäuse, in dessen Inneres Abgas hineinströmt und dessen hinteres Ende offen ist, eine erste Trennwand, welche quer in dem Gehäuse angeordnet ist, eine zweite Trennwand, welche quer angeschlossen ist, um das hintere Ende des Gehäuses zu schließen, und eine Resonanzkammer, welche von der ersten Trennwand und der zweiten Trennwand getrennt ist.
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Zur Zeit eines Niedriglastfahrens des Kraftfahrzeugs kann das zweite Auslassrohr geschlossen sein / werden durch das variable Ventil und das Abgas kann in das zweite Einlassrohr und ein Inneres des Helmholtz-Resonators strömen, so dass ein Dröhnlärm / Dröhngeräusch des Kraftfahrzeugs (z.B. Autos) signifikant reduziert wird.
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Zur Zeit des Hochlastfahrens des Kraftfahrzeugs kann das zweite Auslassrohr geöffnet sein / werden durch das variable Ventil und das Abgas kann zu einer Außenseite des Kraftfahrzeugs ausgelassen werden durch das erste Auslassrohr und das zweite Auslassrohr.
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Es ist zu verstehen, dass der Ausdruck „Fahrzeug“ oder „Fahrzeug-„ oder andere ähnliche Ausdrücke, wie hierin verwendet, einschließen Kraftfahrzeuge im allgemeinen wir z.B. Personenkraftwagen, einschließlich Sportnutzfahrzeuge (SUV) Busse und Laster, diverse Nutzfahrzeuge, Wasserfahrzeuge einschließlich einer Vielzahl von Booten und Schiffen, Luftfahrzeuge und dergleichen, und einschließt Hybridfahrzeuge, Elektrofahrzeuge, Plug-in-Hybrid-Elektrofahrzeuge, wasserstoffgetriebene Fahrzeuge und andere Alternativkraftstoff-Fahrzeuge (z.B. Kraftstoff, welcher von anderen Ressourcen als Erdöl herrührt). Wie hierin Bezug genommen, ist ein Hybridfahrzeug ein Fahrzeug, welches zwei oder mehr Leistungsquellen hat, z.B. ein benzingetriebenes und elektrogetriebenes Fahrzeug.
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Die Verfahren und Vorrichtungen der vorliegenden Erfindung haben andere Merkmale und Vorteile, welche ersichtlich sind aus und in weiterem Detail dargelegt sind in den begleitenden Zeichnungen, welche hierin mit einbezogen sind, und der nachfolgenden Detailbeschreibung, welche zusammen dazu dienen, bestimmte Prinzipien der vorliegenden Erfindung zu erläutern.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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1 ist eine Draufsicht, welche eine herkömmliche Montagestruktur eines variablen Ventils für ein Dualauslasssystem gemäß der bezogenen Technik zeigt.
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2A und 2B sind Draufsichten, welche eine Gesamtkonfiguration einer exemplarischen Montagestruktur eines variablen Ventils für ein Dualauslasssystem gemäß der vorliegenden Erfindung zeigen.
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3 ist eine perspektivische Ansicht, welche die Konfiguration des exemplarischen variablen Ventils gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
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4 ist eine Draufsicht, welche eine Konfiguration eines Helmholtz-Resonators gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
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5 sind Graphen, welche ein Ergebnis einer Analyse eines Übertragungsverlusts, welcher auf das Öffnen / Schließen des variablen Ventils variiert, vergleichen, gemäß der vorliegenden Erfindung.
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6 zeigt Graphen, welche einen Endrohrlärm vergleichen, welcher variiert auf das Öffnen / Schließen des variablen Ventils gemäß der vorliegenden Erfindung.
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7 zeigt Graphen, welche einen Abgaslärm / Auslasslärm der exemplarischen Montagestruktur des variablen Ventils für ein Dualauslasssystem gemäß der vorliegenden Erfindung und einen Abgaslärm der herkömmlichen Montagestruktur eines variablen Ventils für ein Dualauslasssystem vergleichen zur Zeit einer langsamen Beschleunigung eines Kraftfahrzeugs.
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8 zeigt Graphen, welche einen Abgaslärm der exemplarischen Montagestruktur eines variablen Ventils für ein Dualauslasssystem gemäß der vorliegenden Erfindung und einen Abgaslärm der konventionellen Montagestruktur eines variablen Ventils für ein Dualauslasssystem vergleichen zur Zeit der schnellen Beschleunigung des Kraftfahrzeugs.
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9 zeigt Graphen, welche den Druck der exemplarischen Montagestruktur des variablen Ventils für ein Dualauslasssystem gemäß der vorliegenden Erfindung und den Gegendruck der konventionellen Montagestruktur des variablen Ventils für ein Dualauslasssystem vergleichen.
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Es sollte verstanden werden, dass die angehängten Zeichnungen nicht notwendigerweise maßstabsgetreu sind und eine etwas vereinfachte Darstellung der diversen Merkmale bilden, welche für die Grundprinzipien der Erfindung illustrativ sind. Die spezifischen Gestaltungsmerkmale der vorliegenden Erfindung, wie hierin offenbart, einschließlich z.B. spezifischen Dimensionen, Orientierungen, Positionen und Gestalten, bestimmen sich teilweise durch die besonders vorgesehene Verwendung und die Verwendungsumgebung.
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Detailbeschreibung
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Es wird nun im Detail Bezug genommen auf die zahlreichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, von welcher Beispiele in den begleitenden Zeichnungen illustriert und nachfolgend beschrieben sind. Obwohl die Erfindung in Verbindung mit exemplarischen Ausführungsformen beschrieben wird, ist es zu verstehen, dass die vorliegende Beschreibung nicht vorgesehen ist, um die Erfindung auf jene exemplarischen Ausführungsformen einzuschränken. Im Gegensatz dazu ist die Erfindung vorgesehen, um nicht nur die exemplarischen Ausführungsformen abzudecken, sondern auch die zahlreichen Alternativen, Modifikationen, Abwandlungen und andere Ausführungsformen, welche innerhalb des Umfangs der Erfindung wie durch die angehängten Ansprüche definiert liegen.
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2A und 2B sind Draufsichten, welche die Gesamtkonfiguration der Montagestruktur eines variablen Ventils für ein Dualauslasssystem gemäß diversen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zeigen. 3 ist eine perspektivische Ansicht, welche die Konfiguration des variablen Ventils gemäß diversen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zeigt, und 4 ist eine Draufsicht, welche die Konfiguration des Helmholtz-Resonators gemäß diversen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zeigt.
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Wie in 2A und 2B gezeigt ist, strömt das Abgas, welches von einem Verbrennungsmotor des Kraftfahrzeugs ausgelassen wird, in den Auspufftopf 10 und in den Helmholtz-Resonator 20 durch das erste Einlassrohr 11 und das zweite Einlassrohr 21, welche von einem Abgasrohr her in zwei Rohre (nämlich das erste und das zweite Einlassrohr 11, 21) abgezweigt sind.
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In zahlreichen Ausführungsformen ist das erste Einlassrohr 11 auf der linken Seite des Kraftfahrzeugs angeordnet und ist das zweite Einlassrohr 21 auf der rechten Seite des Kraftfahrzeugs angeordnet, und in entsprechender Weise ist der Auspufftopf 10 auf der linken Seite des Kraftfahrzeugs angeordnet und ist der Helmholtz-Resonator 20 auf der rechten Seite des Kraftfahrzeugs angeordnet; jedoch ist auch eine umgekehrte Konfiguration möglich (es ist zu bemerken, dass der Helmholtz-Resonator 20 z.B. anders aufgebaut ist als der Auspufftopf 10; z.B. ist der Auspufftopf 10 nicht als ein Helmholtz-Resonator 20 ausgebildet und/oder sind die Außenabmessungen des Helmholtz-Resonators 20 kleiner als jene des Auspufftopfs 10).
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Das erste Auslassrohr 12 und das zweite Auslassrohr 22 sind mit dem hinteren Ende des Auspufftopfs 10 bzw. des Helmholtz-Resonators 20 verbunden, und das erste Auslassrohr 12 und das zweite Auslassrohr 22 sind eingebunden in das Auslassen des Abgases, welches den Auspufftopf 10 bzw. den Helmholtz-Resonator 20 passiert hat, zur Außenseite des Kraftfahrzeugs.
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Das Innere des Auspufftopfs 10 ist unterteilt durch eine Anzahl von Trennwänden, wie es bei einem typischen Auspufftopf der Fall ist, und im Auspufftopf 10 sind angeordnet das erste Einlassrohr 11, das erste Auslassrohr 12 und ein Mittelrohr im Hinblick auf den Fluss / die Strömung des Abgases.
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Am / im zweiten Auslassrohr 22, welches mit dem Helmholtz-Resonator 20 verbunden ist, ist ein variables / einstellbares Ventil 30 installiert, welches das zweite Auslassrohr 22 öffnet und schließt, indem es gesteuert wird durch eine elektrische / elektronische Steuereinheit (ECU) des Kraftfahrzeugs.
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Zu dieser Zeit, anders als bei der konventionellen Struktur des Dualauslasssystems, bei dem die variablen Ventile (4, 4‘ gemäß 1) an beiden Auslassrohren (3, 3‘ gemäß 1) angeordnet sind, ist bei der Struktur des Dualauslasssystems gemäß der vorliegenden Erfindung das variable Ventil 30 nur am / im zweiten Auslassrohr 22 angebracht.
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Dies ist möglich, da, anders als in der bezogenen Technik, bei der vorliegenden Erfindung nicht an beiden Seiten identische Auspufftöpfe (2, 2‘ gemäß 1) installiert sind, sondern auf der einen Seite der Auspufftopf 10 installiert ist und auf der anderen Seite der Helmholtz-Resonator 20 installiert ist.
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Wie in 3 gezeigt weist das variable Ventil 30 auf einen Drehmotor (elektrischen Drehmotor) 31, welcher von der ECU betätigt wird gemäß dem Fahrzustand / der Fahrbedingung (z.B. Fahrzeuggeschwindigkeit, Last und dergleichen Parameter) des Kraftfahrzeugs, und einen Ventildeckel bzw. eine Ventilklappe/einen Ventilschieber 32 der Form z.B. einer Kreisplatte, welcher gedreht / rotiert wird gemäß der Betätigung des Drehmotors.
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Insbesondere zur Zeit eines Niedriglastfahrens des Kraftfahrzeugs (z.B. auch Niedrigdrehzahlfahrens, Niedrigbeschleunigungfahrens, Bergabfahrens und dergleichen) wird der Drehmotor 31 betätigt, so dass die Ventilklappe 32 mit dem Abschnitt / Querschnitt des zweiten Auslassrohrs 22 übereinstimmt / zusammenfällt, so dass das Abgas nicht passieren kann bzw. nicht durch das zweite Auslassrohr 22 passieren kann.
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Im Gegensatz dazu, zur Zeit eines Hochlastfahrens des Kraftfahrzeugs (z.B. auch Hochdrehzahlfahrens, Schnellbeschleunigungsfahrens, Bergauffahrens und dergleichen) wird der Drehmotor 31 betätigt, so dass die Ventilklappe 32 senkrecht zum Querschnitt des zweiten Auslassrohrs 22 angeordnet ist, um es dem Abgas zu erlauben, hindurch zu passieren bzw. durch das zweite Auslassrohr 22 zu passieren.
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Zu dieser Zeit, da der Helmholtz-Resonator 20 konstruiert ist, um eine relativ kleinere Größe zu haben als der Auspufftopf 10, so dass der Auspufftopf 10 und der Helmholtz-Resonator 20 asymmetrisch sind / angeordnet sind in der vorliegenden Erfindung, ist es nicht erforderlich, die Größe des Auspufftopfs 10 zu verringern, um das variable Ventil 30 zu installieren.
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Umgekehrt gedacht kann der Auspufftopf 10 gemäß der vorliegenden Erfindung größer ausgebildet sein als der herkömmliche Auspufftopf (2, 2‘ gemäß 1), und demgemäß kann der Konstrukteur den Auspufftopf 10 konstruieren, um die optimalen Lärmcharakteristiken zu realisieren, ohne einer Gestaltungseinschränkung unterworfen zu sein.
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Wie in 4 gezeigt, weist der Helmholtz-Resonator 20 auf ein Gehäuse 23, in dessen Inneres das Abgas strömt und dessen hinteres Ende offen ist, eine erste Trennwand 24, welche quer in dem Gehäuse (z.B. quer zur Strömung) angeordnet ist, eine zweite Trennwand 25, welche quer angeschlossen ist (z.B. quer zum Gehäuse angeschlossen ist), um das hintere Ende des Gehäuses zu schließen, und eine Resonanz-Kammer 26, welche von der ersten Trennwand 24 und der zweiten Trennwand 25 abgeteilt (und/oder begrenzt) ist.
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Der Helmholtz-Resonator wurde von Herrn Helmholtz, einem deutschen Physiologen entworfen, um einen Einzelton aus einem komplexen Ton/Geräusch zu separieren, und wird weitreichend verwendet in mechanischen Systemen, um Strömungsgeräusche in einem Rohr/in einer Rohrleitung zu reduzieren.
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Im allgemeinen weist der Resonator auf eine Kavität eines signifikant großen Volumens und einen (demgegenüber engen) Hals auf, und das Schmalbandgeräusch wird reduziert, indem die Resonanzfrequenz, welche durch die geometrische Information über die Kavität und den Hals bestimmt ist, konsistent zu der Geräuschfrequenz des Rohrs gemacht wird.
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In zahlreichen Ausführungsformen, zur Zeit eines Niedriglastfahrens des Kraftfahrzeugs, ist das zweite Auslassrohr 22 geschlossen durch das variable Ventil 30, spielt die Resonanz-Kammer 26 die Rolle der Kavität und spielt das zweite Einlassrohr 21 die Rolle des Halses, so dass gemäß dem Dröhnlärm des Abgases, das durch das Innere des Auspufftopfs 10 passiert, dieser Dröhnlärm signifikant reduziert wird.
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Zur Zeit des Hochlastfahrens des Kraftfahrzeugs ist das zweite Auslassrohr 22 durch das variable Ventil 30 offen / geöffnet, und das Abgas wird durch das erste Auslassrohr 12 und das zweite Auslassrohr 22 zur Außenseite hin ausgelassen, wodurch die Leistungseigenschaft des Kraftfahrzeugs verbessert wird.
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Das heißt, der Helmholtz-Resonator 20 gemäß der vorliegenden Erfindung spielt die Rolle des Niedrigfrequenzresonators zur Zeit des Niedriglastfahrens des Kraftfahrzeugs, und spielt die Rolle des Auspufftopfs, bei dem der Strömungspfad erweitert / expandiert wird und der Gegendruck signifikant reduziert ist zur Zeit des Niedriglastfahrens des Kraftfahrzeugs (bzw. zur Zeit des Hochlastfahrens des Kraftfahrzeugs).
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Das zweite Auslassrohr 22 ist in linearer Gestalt ausgebildet, anders als das Auslassrohr, welches bei dem konventionellen Auspufftopf verwendet ist, so dass das Abgas direkt ausgelassen werden kann (z.B. direkter ausgelassen werden kann), wodurch ein erheblicher Effekt im Hinblick auf das Reduzieren des Gegendrucks zur Zeit des Hochlastfahrens erreicht werden kann.
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5 zeigt Graphen, welche das Ergebnis der Analyse eines Übertragungsverlusts vergleicht, welcher variiert auf das Öffnen / Schließen des variablen Ventils gemäß zahlreichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, und 6 zeigt Graphen, welche den Endrohrlärm vergleichen, der variiert auf das Öffnen / Schließen des variablen Ventils gemäß zahlreichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
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Im Allgemeinen ist die Kapazität / das Vermögen an Geräuschreduktion dargestellt durch die Übertragungsverlustkurve, die in einer Frequenzzone erzielt wird, und um eine / die effektive Geräuschreduktion zu erzielen, sollte die Spitzenfrequenz der Übertragungsverlustkurve konsistent sein mit der Geräuschfrequenz.
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Wie in 5 gezeigt, beim Vergleichen der Übertragungs- / Transmissions-Verlustkurve zur Zeit des Schließens des variablen Ventils 30 gemäß der vorliegenden Erfindung mit der Übertragungsverlustkurve zur Zeit des Öffnens des variablen Ventils 30, ist zu sehen, dass die Übertragungsverlustkurve zur Zeit des Schließens des variablen Ventils 30 einen Spitzenwert in der Niedrigfrequenzzone hat.
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Das heißt, es ist zu sehen, dass, wenn das variable Ventil 30 geschlossen ist / wird, der Helmholtz-Resonator 20 die effektiven Geräuschreduktionscharakteristiken in der Niedrigfrequenzzone hat, und demgemäß kann der Dröhnlärm des Kraftfahrzeugs reduziert werden.
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Dies wird weiter ersichtlich aus den Graphen, welche den Endrohrlärm vergleichen, wie in 6 gezeigt. Wie in 6 gezeigt, ist der Endrohrlärm zur Zeit des Schließens des variablen Ventils 30 im Niedrigdrehzahl-Stadium/-Zustand signifikant reduziert im Vergleich zum Endrohrlärm zur Zeit des Öffnens des variablen Ventils 30, und demgemäß kann beginnender Dröhnlärm bzw. Dröhnlärm des Kraftfahrzeugs signifikant reduziert werden.
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7 zeigt Graphen, welche den Abgaslärm der Montagestruktur des variablen Ventils für das Dualauslasssystem gemäß diversen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung und den Abgaslärm der herkömmlichen Montagestruktur des variablen Ventils für das Dualauslasssystem vergleicht zur Zeit der niedrigen Beschleunigung des Kraftfahrzeugs, 8 zeigt Graphen, welche den Abgaslärm der Montagestruktur des variablen Ventils für das Dualauslasssystem gemäß zahlreichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung und den Abgaslärm der konventionellen Montagestruktur des variablen Ventils für das Dualauslasssystem vergleicht zur Zeit der schnellen Beschleunigung des Kraftfahrzeugs, und 9 zeigt Graphen, welche den Gegendruck der Montagestruktur des variablen Ventils für das Dualauslasssystem gemäß zahlreichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung und den Gegendruck der konventionellen Montagestruktur des variablen Ventils für das Dualauslasssystem vergleichen.
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7 zeigt die Graphen, welche den Abgaslärm bei dem Zustand des Gaspedalsensors (APS) von 30% (Gaspedal ist zu 30% gedrückt), beim Anwenden der Montagestruktur des variablen Ventils für das Dualauslasssystem gemäß der vorliegenden Erfindung und der konventionellen Montagestruktur des variablen Ventils für ein Dualauslasssystem des Kraftfahrzeugs vergleichen.
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Wie in 7 gezeigt, zur Zeit des niedrigen Beschleunigens des Kraftfahrzeugs (z.B. wird Gaspedal nur wenig gedrückt, z.B. Drückgrad kleiner gleich 20%), hat die Struktur gemäß der vorliegenden Erfindung den Effekt, dass der Dröhnlärm in der Niedrigdrehzahlzone (z.B. Drehzahl 2000 Umdrehungen pro Minute oder kleiner) um 10% reduziert wird im Vergleich zu der konventionellen Struktur, und die Beschleunigungslinearität (gezeigt in gestrichelter Linie in 7) ist gewährleistet, so dass es einen Effekt zugunsten der Realisierung der dynamischen Soundqualität gibt.
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8 zeigt die Graphen, welche den Abgaslärm im Zustand einer WOP (weit offenen Drosselklappe) beim Anwenden der Montagestruktur des variablen Ventils für das Dualauslasssystem gemäß der vorliegenden Erfindung und der herkömmlichen Montagestruktur des variablen Ventils für das Dualauslasssystem auf das reale Kraftfahrzeug vergleichen.
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Wie aus 8 ersichtlich ist, zur Zeit des schnellen Beschleunigens des Kraftfahrzeugs, hat die Struktur gemäß der vorliegenden Erfindung den Effekt, dass die dynamische Abgastonqualität / die dynamische Abgasgeräuschqualität und die Leistungscharakteristik maximiert werden im Hochdrehzahlbereich (etwa 2000 Umdrehungen pro Minute oder darüber) im Vergleich mit der konventionellen Struktur.
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Ferner, wie in 9 gezeigt, sogar beim Betrachten des Gegendrucks über der Strömungsrate des Abgases hat die Struktur gemäß der vorliegenden Erfindung den Effekt, dass der Gegendruck signifikant reduziert wird im Vergleich zur konventionellen Struktur.
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Daher, unabhängig von der Tatsache, dass die vorliegende Erfindung nur ein einziges variables Ventil 30 verwendet, hat die vorliegende Erfindung den verbesserten Effekt in jeder Hinsicht verglichen zu der Struktur, welche zwei konventionelle variable Ventile (4, 4‘ gemäß 1) verwendet, nämlich dass der Dröhnlärm reduziert wird im Niedrigdrehzahlbereich und die Leistungscharakteristik verbessert wird im Hochdrehzahlbereich.
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Die vorliegende Erfindung, welche die oben beschriebene Struktur hat, hat den Effekt des Reduzierens der Produktionskosten und des Fahrzeuggewichts durch Installieren nur eines einzigen variablen Ventils an / in der zweiten Auslassleitung 22, welche mit dem hinteren Ende des Helmholtz-Resonators 20 verbunden ist, im Vergleich zu einem Installieren von variablen Ventilen auf beiden Seiten.
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Ferner hat die vorliegende Erfindung den Vorteil dahingehend, dass, da der Helmholtz-Resonator 20 mit einer relativ kleinen Größe ausgebildet ist im Vergleich zu dem Auspufftopf 10, so dass der Auspufftopf 10 und der Helmholtz-Resonator 20 asymmetrisch angeordnet sind, ist es nicht erforderlich, die Größe des Auspufftopfs zu reduzieren, um das variable Ventil zu installieren.
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Ferner hat die vorliegende Erfindung den Effekt, dass, obwohl das variable Ventil 30 nur an / in dem Helmholtz-Resonator 20 installiert ist, das zweite Einlassrohr 22 und der Helmholtz-Resonator 20 die Rolle eines Niedrigfrequenzresonators zur Zeit eines Niedriglastfahrens (zur Zeit einer Niedrigbeschleunigung / Niedriggaspedalanwendung) spielen, so dass das Dröhngeräusch signifikant reduziert wird im Vergleich zur bezogenen Technik.
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Ferner hat die vorliegende Erfindung den Effekt, dass das variable Ventil, welches an dem Helmholtz-Resonator installiert ist, offen / geöffnet ist, so dass der Querschnitt des Auslassrohrs vergrößert wird zur Zeit des Hochlastfahrens (zur Zeit des schnelles Beschleunigens), wodurch die Leistungscharakteristik des Kraftfahrzeugs und die dynamische Abgaslärmqualität maximiert werden im Vergleich zur bezogenen Technik.
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Als Schlussfolgerung, in der vorliegenden Erfindung, tritt der Effekt auf, dass die Produktionskosten und das Kraftfahrzeuggewicht reduziert sind im Vergleich zur bezogenen Technik, und gleichzeitig kann die Abgasleistungsfähigkeit und die Leistungsfähigkeit (des Verbrennungsmotors) verbessert werden, so dass die Marktfähigkeit des Kraftfahrzeugs vergrößert ist.
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Die vorausgehende Beschreibung spezifischer exemplarischer Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist zu Zwecken der Illustration und Beschreibung gemacht worden. Sie ist nicht vorgesehen, um erschöpfend zu sein oder um die Erfindung auf exakt die offenbarten Ausführungsformen einzuschränken, und ersichtlich sind viele Modifikationen und Variationen im Lichte der obigen Lehre möglich. Die exemplarischen Ausführungsformen wurden gewählt und beschrieben, um bestimmte Prinzipien der Erfindung und ihre praktische Anwendung zu erläutern, um dadurch dem Fachmann zu ermöglichen, die diversen exemplarischen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung herzustellen und zu verwenden sowie die zahlreichen Alternativen und Modifikationen davon. Es ist vorgesehen, dass der Umfang der Erfindung durch die hier angehängten Ansprüche und deren Äquivalente definiert ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- KR 10-2015-0037918 [0001]
