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Die Erfindung bezieht sich auf einen Abgasschalldämpfer für eine Abgasanlage einer Brennkraftmaschine mit einem eine Gehäuseaußenwand aufweisenden Gehäuse, mit einer in dem Gehäuse angeordneten ersten Zwischenwand und mit einer in dem Gehäuse angeordneten zweiten Zwischenwand, die das Gehäuse in eine erste Kammer, eine zweite Kammer und eine dritte Kammer unterteilen, mit einem Einlassrohr, das von außen durch die Gehäuseaußenwand in die erste Kammer geführt ist, und mit einem ersten Auslassrohr, das durch die Gehäuseaußenwand nach außen geführt ist, wobei die Kammern mit Bezug zu einer Strömungsrichtung S des Abgases im Einlassrohr oder im Auslassrohr nacheinander angeordnet sind, wobei die erste Kammer mit Absorptionsmittel gefüllt, mithin als Absorptionskammer ausgebildet ist, wobei die zweite Kammer als Expansions- und Reflexionskammer frei von Absorptionsmittel bzw. füllungsfrei ausgebildet ist, wobei das Einlassrohr zumindest durch die erste Kammer geführt ist und in einer anderen Kammer mündet, wobei das Einlassrohr zumindest in einer Kammer, durch die es geführt ist, eine Perforationszone PE1, PE2, PE3 aufweist, und dass das erste Auslassrohr durch die dritte Kammer geführt ist und in der zweiten Kammer oder in der ersten Kammer mündet, wobei das erste Auslassrohr zumindest in einer Kammer, durch die es geführt ist, eine Perforationszone PA1 aufweist, wobei das Einlassrohr und das Auslassrohr zumindest teilweise nebeneinander verlaufend und mit radialem Abstand zueinander angeordnet sind.
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Außerdem betrifft die Erfindung einen Katalysator stromauf des Abgasschalldämpfers sowie eine Abgasanlage mit dem Katalysator und dem Schalldämpfer.
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Ein Abgasrohr kann auch mehrteilig ausgebildet und zusammengesteckt oder aus Halbschalen zusammengesetzt sein.
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Aus der
DE 38 07 948 A1 ist ein Abgasschalldämpfer für einen Fahrzeugmotor bekannt. Der Abgasschalldämpfer weist ein Abgasschalldämpfergehäuse mit zwei Zwischenwänden auf. Die Eingangsrohre sowie das Ausgangsrohr sind miteinander gekoppelt, wobei die Eingangsrohre durch die ersten beiden Kammern führen und das an das Eingangsrohr angeschlossene Ausgangsrohr durch die dritte Kammer führt. Sowohl die Eingangsrohre als auch die Ausgangsrohre sind mit einer Perforation bzw. einer Perforationszone versehen.
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Aus der
EP 1 908 930 A2 ist ebenfalls ein Abgasschalldämpfer für ein Kraftfahrzeug beschrieben. Unmittelbar nach dem Eingangsrohr ist eine Expansionskammer vorgesehen, von der ausgehend das Abgas zu den beiden Auslassrohren geleitet wird. Von der Expansionskammer führt ebenfalls ein Zwischenrohr in ein Helmholtz-Volumen.
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Die
US 8 172 039 B2 beschreibt ebenfalls ein Abgasschalldämpfergehäuse mit drei Zwischenwänden. Das Einlassrohr wird durch die ersten drei Kammern bis in die vierte Kammer geführt. Die beiden Auslassrohre führen von der ersten Kammer durch die Gehäusewand nach außen.
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Die
EP 0 802 308 B1 zeigt einen Schalldämpfer, der eine Absorptionskammer und eine Reflexionskammer ausweist. Das Einlassrohr kommuniziert mittels eines aufgesetzten weiteren Rohrstücks mit der Reflexionskammer. Das Einlassrohr mündet in keiner Kammer sondern wird vielmehr durch den Schalldämpfer herausgeführt.
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Ferner beschreibt die
DE 41 40 429 A1 einen Schalldämpfer durch den ein zweiteiliges Abgasrohr schlangenförmig so geführt ist, dass die mittlere Kammer von drei parallel verlaufenden Rohrabschnitten durchdrungen wird. In dieser ohne Reflexionsmaterial ausgestalteten Zwischenkammer endet der erste bzw. beginnt der zweite Abschnitt des Abgasrohres. Beide Abschnitte kommunizieren mittels Rohröffnungen miteinander und mit der Zwischenkammer.
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Die
DE 26 23 153 A1 zeigt ein in drei nebeneinanderliegende Kammern unterteiltes Abgasschalldämpfergehäuse, wobei die beiden äußeren Kammern mit Absorptionsmaterial ausgefüllt sind. Die Enden eines Einlass- bzw. der Eingang eines Auslassrohrs, die aus entgegengesetzten Richtungen in das Gehäuse geführt sind, öffnen sich in der Zwischenkammer, die frei von Absorptionsmaterial ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Abgasanlage mit einem Abgasschalldämpfer anzugeben, derart dass eine optimale akustische Abgasnachbehandlung gewährleistet ist, insbesondere bei vorgeschaltetem Katalysator.
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Gelöst wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, dass das Einlassrohr in der zweiten Kammer oder in der dritten Kammer mündet und in der Kammer, in der es mündet, eine Perforationszone PE2, PE3 aufweist oder, dass eine dritte Zwischenwand vorgesehen ist, die die dritte Kammer begrenzt und eine vierte Kammer innerhalb eines Gehäuses bildet, wobei das Einlassrohr durch die dritte Kammer geführt ist und in der vierten Kammer mündet. Das jeweilige Einlassrohr oder Auslassrohr kann auch aus Teilrohren gebildet sein, die unmittelbar mechanisch miteinander gekoppelt sind und ein mehrteiliges Ein- bzw. Auslassrohr bilden. Bei Ausbleiben einer Helmholtzkammer kann das Einlassrohr in der zweiten oder in der dritten Kammer münden. Ergänzend zu einer Perforationszone in der jeweiligen Mündungskammer kann eine weitere Perforationszone in der jeweils vorgeschalteten Kammer, mithin der ersten oder zweiten Kammer vorgesehen sein. In der dritten Kammer kann eine Perforationszone PE3 vorgesehen sein.
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Mit Anwendung der vierten Kammer wird das Einlassrohr zwecks Ankopplung der vierten Kammer bis in die vierte Kammer geführt. Das Einlassrohr erstreckt sich dabei ausgehend von der ersten Kammer durch die zweite Kammer und durch die dritte Kammer.
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Im Falle des Vorliegens einer vierten Kammer, mithin der Helmholtzkammer mündet das Einlassrohr wie vorgehend beschrieben in der Helmholtzkammer zwecks Ankopplung derselben.
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Der Terminus „münden“ bezeichnet nur die Tatsache, dass das jeweilige Rohr dort endet. Auf die Richtung der Abgasströmung, mithin ein Aus- oder Einströmen wird dabei nicht abgestellt.
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Hierdurch wird eine deutliche Verbesserung des Mündungsgeräuschs gewährleistet, insbesondere im Heizbetrieb des vorgeschalteten Katalysators. Die Optimierung der Mündungsakustik wird zumindest für den hoch- und mittelfrequenten Bereich erreicht ohne Integration eines zusätzlichen Abgasschalldämpfervolumens bzw. eines zusätzlichen Abgasschalldämpfers. Ein solcher zusätzlicher Abgasschalldämpfer wäre stromauf zu platzieren, mithin als Mittel- oder Vorschalldämpfer auszubilden.
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Ein Abgasrohr oder eine Kammer wird als angekoppelt bezeichnet, wenn durch Anwendung einer oder mehrerer Öffnungen in einer Rohrwand oder Kammerwand eine Strömungsverbindung und/oder eine Schallverbindung zwischen den zu koppelnden Elementen gewährleistet ist.
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Mit Bezug auf eine Perforationszone wird das Verhältnis von Wandfläche zu Öffnungsquerschnitt auch als Perforationsgrad P bezeichnet. Maßgebend für die Wandfläche und für den Öffnungsquerschnitt ist dabei die Projektion derselben in Strömungshauptrichtung des Abgases.
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Vorteilhaft kann es hierzu auch sein, wenn ein zweites Auslassrohr vorgesehen ist, das durch die erste Kammer geführt ist und in der zweiten Kammer mit Abstand zum ersten Auslassrohr mündet, wobei das zweite Auslassrohr in der ersten Kammer wahlweise eine Perforationszone PA1 aufweist. Durch Anwendung eines zweiten Auslassrohres sind weitere Anschlussarchitekturen an die weiterführende Abgasanlage umsetzbar. Durch Anwendung einer Perforation des zweiten Abgasrohres kann, falls gewünscht, die akustische Wirkung wiederum beeinflusst werden.
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Ferner kann es vorteilhaft sein, wenn das erste Auslassrohr und das zweite Auslassrohr im Bereich einer Kopplungszone mechanisch gekoppelt sind, wobei die Kopplungszone einen Perforationsgrad P aufweist, der mindestens dem Leitungsquerschnitt eines Auslassrohres entspricht. Die Kopplungszone kann dabei als Teil beider Auslassrohre angesehen werden, sodass es sich um ein einteiliges Abgasrohr handelt. Es ist auch möglich, dass das so gebildete Abgasrohr mehrteilig ausgebildet ist, sodass die Kopplungszone mit einem oder mit beiden Auslassrohren verbunden wird. Zur Vermeidung eines übermäßigen Abgasgegendruckes sollte der Perforationsgrad P der Kopplungszone zumindest dem Leitungsquerschnitt eines Auslassrohres entsprechen. Vorzugsweise sollte der Perforationsgrad P mindestens dem 1,5-Fachen eines Leitungsquerschnittes oder sogar der Summe der Leitungsquerschnitte beider Auslassrohre entsprechen. Es kann auch vorgesehen sein, dass der Perforationsgrad P dem 1,5-Fachen der Summe der Leitungsquerschnitte beider Abgasrohre entspricht.
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Vorteilhaft kann es auch sein, wenn die dritte Kammer, zumindest wenn das Einlassrohr in der dritten Kammer mündet, als Absorptionskammer ausgebildet ist. Die Ausbildung der dritten Kammer als Absorptionskammer gewährleistet einen vorteilhaften akustischen Gesamteffekt. Dies insbesondere dann, wenn das Einlassrohr innerhalb der dritten Kammer eine Perforationszone aufweist.
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Wie bereits vorstehend zur Kopplungszone für die beiden Auslassrohre beschrieben, ist es auch möglich, dass das Einlassrohr mehrteilig ausgebildet ist und die verschiedenen Teile über eine entsprechende Kopplungszone miteinander verbunden sind, wobei die Kopplungszone dort Anwendung findet, wo ursprünglich eine Perforationszone des Einlassrohres vorgesehen war. Der Perforationsgrad P einer solchen Kopplungszone für das Einlassrohr kann dem Perforationsgrad P der zu ersetzenden Perforationszone wie beispielsweise PE1, PE2 oder PE3 entsprechen.
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Von besonderer Bedeutung kann für die vorliegende Erfindung sein, wenn die vierte Kammer als Helmholtzkammer ausgebildet ist und zusammen mit dem Einlassrohr einen unbedämpften oder einen bedämpften Helmholtzresonator bildet. Die vierte Kammer ist der Hauptwirkungsweise nach lediglich durch das Einlassrohr bzw. dessen Mündung innerhalb der vierten Kammer angekoppelt und fungiert als Helmholtzkammer. Zwecks Dämpfung des so gebildeten Helmholtzresonators kann eine Perforation der dritten Zwischenwand vorgesehen sein. Der Perforationsgrad P dieser Zwischenwand ist abhängig von der gewünschten Dämpfungswirkung. Art und Ausbildung eines bedämpften Helmholtzresonators ist bereits aus der
EP 0 802 308 B1 bekannt. Die darin enthaltenen Informationen zur Ausbildung eines Helmholtzresonators werden hiermit ausdrücklich zwecks Vermeidung von Wiederholungen zum Gegenstand dieser Anmeldung gemacht.
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Vorteilhaft kann es ferner sein, wenn das Gehäuse ein Abgasschalldämpfervolumen von 27 Liter bis 36 Liter umfasst, wobei die erste Kammer ein Volumen von 7 Liter bis 15 Liter umfasst und/oder die zweite Kammer ein Volumen von 4 Liter bis 12 Liter umfasst und/oder die dritte Kammer ein Volumen von 3 Liter bis 11 Liter umfasst. Die vorstehend genannten Volumina der verschiedenen Kammern gewährleisten eine vorteilhafte akustische Wirkung des Abgasschalldämpfers insgesamt.
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Außerdem kann es vorteilhaft sein, wenn das Einlassrohr einen Innendurchmesser zwischen 55 mm und 80 mm aufweist und/oder wenn das erste Auslassrohr einen Innendurchmesser zwischen 40 mm und 70 mm aufweist und/oder das zweite Auslassrohr einen Innendurchmesser zwischen 35 mm und 45 mm aufweist. Auch die vorgenannten Durchmesser für Einlass- und Auslassrohre gewährleisten unter Beachtung der damit erreichten Strömungsgeschwindigkeiten und dynamischen Druckverhältnisse eine optimale Wirkungsweise des Schalldämpfers, sowohl in akustischer als auch in hydromechanischer Hinsicht.
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Ferner kann es vorteilhaft sein, wenn die erste Zwischenwand eine Wandfläche und eine Perforationszone PZ1 aufweist und/oder die zweite Zwischenwand eine Wandfläche und eine Perforationszone PZ2 aufweist und/oder die dritte Zwischenwand eine Wandfläche und eine Perforationszone PZ3 aufweist, wobei ein Öffnungsquerschnitt der Perforationszone PZ1, PZ2 maximal 5 % oder 3 % der jeweiligen Wandfläche beträgt und ein Öffnungsquerschnitt der Perforationszone PZ3 maximal 50 % oder 15 % oder 30 % der Wandfläche beträgt. Während die ersten beiden Zwischenwände mit einem relativ geringen Perforationsgrad P ausgestattet sein können, kann der Perforationsgrad P der dritten Zwischenwand bzw. der Helmholtzwand deutlich größer ausgebildet sein. Maßgeblich für den Perforationsgrad P der Perforationszone PZ3 ist die gewünschte Dämpfungswirkung auf den Helmholtzresonator.
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Dabei kann es von Vorteil sein, wenn mindestens eine der Perforationszonen PE1-PE3, PA1, PA3 mit Bezug zum Umfang U des jeweiligen Rohres beschränkt ist auf einen Abschnitt zwischen 150° und 210°. Die Perforationszone kann mit Bezug zu einer benachbarten Perforationszone auf der Seite platziert sein, die der benachbarten Perforationszone abgewandt ist. Bei Anwendung von parallel bzw. nebeneinander angeordneten Ein- und Auslassrohren kann es demnach vorteilhaft sein, dass zumindest bei einem oder bei beiden Rohren die Perforationszone halbseitig ausgebildet ist, wobei die jeweilige Perforationszone bei halbseitiger Ausbildung auf der dem Nachbarrohr abgewandten Seite platziert ist. Somit werden größere Abstände zwischen den Perforationszonen und die damit einhergehenden akustischen Vorteile erreicht.
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Die Aufgabe wird auch gelöst durch einen Katalysator für eine Abgasanlage einer Brennkraftmaschine mit einem Abgasschalldämpfer wie vorgehend beschrieben, wobei der Katalysator stromauf an das nach außen geführte Einlassrohr angebunden ist.
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Die Aufgabe wird auch durch eine Abgasanlage einer Brennkraftmaschine mit einem Katalysator und einem oben beschriebenen Abgasschalldämpfer gelöst. Die genannten Vorteile des Abgasschalldämpfers ergeben sich selbstverständlich auch in Kombination mit einem stromauf angekoppelten Katalysatorgehäuse. Somit kann insbesondere den beim Regenerieren des Katalysators entstehenden Abgasgeräuschen entgegengewirkt werden. Gleichfalls ergeben sich die vorgenannten Vorteile für eine Abgasanlage einer Brennkraftmaschine mit einem vorgenannten Abgasschalldämpfer, wobei optional das Katalysatorgehäuse in dieser Baugruppe enthalten ist.
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Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung sind in den Patentansprüchen und in der Beschreibung erläutert und in den Figuren dargestellt. Es zeigen:
- 1 bis 8 Prinzipskizzen einer Schnittdarstellung verschiedener Ausführungsformen des Abgasschalldämpfers;
- 9 eine Prinzipskizze von Ein- und Auslassrohren mit segmentartiger Perforationszone;
- 10 eine Prinzipskizze einer Abgasanlage mit Katalysatorgehäuse und Abgasschalldämpfer.
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Die in 1 dargestellte Prinzipskizze zeigt einen Abgasschalldämpfer 1, gebildet aus einem Gehäuse 1.2 mit einer Gehäuseaußenwand 1.1, wobei das Gehäuse 1.2 als Wickelgehäuse oder auch als Schalengehäuse ausgebildet sein kann. Innerhalb des Gehäuses 1.2 ist eine erste Zwischenwand 2.1 und eine mit Abstand versetzt angeordnete zweite Zwischenwand 2.2 vorgesehen. Beide Zwischenwände 2.1, 2.2 erstrecken sich über den gesamten Gehäusequerschnitt, sodass die erste Zwischenwand 2.1 zusammen mit der Gehäuseaußenwand 1.1 eine erste Kammer 3.1 begrenzt und die zweite Zwischenwand 2.2 zusammen mit der Gehäuseaußenwand 1.1 eine dritte Kammer 3.3 begrenzt und beide Zwischenwände 2.1, 2.2 zusammen mit dem übrigen Teil der Gehäuseaußenwand 1.1 eine zweite Kammer 3.2 begrenzen. Die Zwischenwände 2.1, 2.2 sind somit als Trennwände ausgebildet und begründen eine Reihenschaltung der drei Kammern 3.1-3.3 mit Bezug auf eine nachstehend genannte Strömungsrichtung S des Abgasstroms.
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Ferner ist ein Einlassrohr 4 vorgesehen, das durch die Gehäuseaußenwand 1.1 geführt ist und das sich durch die erste, zweite und dritte Kammer 3.1-3.3 erstreckt. Das Einlassrohr 4 erstreckt sich wie vorstehend genannt auch durch die dritte Kammer 3.3 und mündet in der dritten Kammer 3.3. Zwecks Ankopplung des Einlassrohres 4 an die jeweilige Kammer 3.1-.3.3 weist das Einlassrohr 4 in der jeweiligen Kammer 3.1-3.3 eine Perforationszone PE1, PE2, PE3 auf. Die Perforationszone PE1-PE3 erstreckt sich dabei mit Bezug auf 9 über einen Teilumfang U oder über den gesamten Umfang U des Einlassrohres 4. Ergänzend zum Einlassrohr 4 ist ein erstes Auslassrohr 5.1 vorgesehen, welches ebenfalls durch die Gehäuseaußenwand 1.1 geführt ist und welches sich durch die dritte Kammer 3.3 erstreckt und letztlich in der zweiten Kammer 3.2 mündet. Ein erstes Auslassrohr 5.1 weist einen radialen Abstand ar zum Einlassrohr 4 auf. Zwecks Ankopplung des ersten Auslassrohres 5.1 an die dritte Kammer 3.3 weist dieses eine Perforationszone PA3 auf.
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Die erste Kammer 3.1 und die dritte Kammer 3.3 sind als Absorptionskammern ausgebildet und daher mit einem Absorptionsmittel 6 gefüllt. Die mittlere zweite Kammer 3.2 ist als Expansions- und Reflexionskammer füllungsfrei ausgebildet. Darüber hinaus weist die erste Zwischenwand 2.1 eine Perforationszone PZ1 auf, über welche die erste Kammer 3.1 und die zweite Kammer 3.2 akustisch sowie strömungsmechanisch gekoppelt sind. Wie vorstehend schon ausgeführt erstreckt sich das Einlassrohr 4 durch die in Reihe geschalteten Kammern 3.1-3.3 und begründet eine Strömungsrichtung S des Abgasstroms. Das Einlassrohr 4 und das erste Auslassrohr 5.1 sind der Prinzipskizze nach parallel und mit Abstand ar angeordnet, sodass die genannte Strömungsrichtung S des Abgases ebenfalls im ersten Auslassrohr 5.1 zu finden ist. Ungeachtet der hier dargestellten parallelen Ausrichtung von Einlassrohr 4 und erstem Auslassrohr 5.1 ist festzuhalten, dass das Einlassrohr 4 und das Auslassrohr 5.1 zumindest nebeneinander verlaufend und mit Abstand ar angeordnet sind.
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Das Ausführungsbeispiel nach 2 entspricht bis auf die nachfolgend genannten Abweichungen dem Ausführungsbeispiel nach 1. Nach 2 erstreckt sich das Einlassrohr 4 lediglich bis in die zweite Kammer 3.2 und gleichfalls durch die zweite Kammer 3.2 und endet mit Bezug auf die Strömungsrichtung S an der zweiten Zwischenwand 2.2. Dahingegen erstreckt sich das erste Auslassrohr 5.1 durch die zweite Kammer 3.2 und endet an der ersten Zwischenwand 2.1. Das erste Auslassrohr 5.1 weist in der zweiten Kammer 3.2 eine Perforationszone PA2 auf. Darüber hinaus weist die zweite Zwischenwand 2.2 eine Perforationszone PZ2 auf, sodass die zweite Kammer 3.2 an die dritte Kammer 3.3 angekoppelt ist. Während nach 1 das erste Auslassrohr 5.1 über das Rohrende, mithin die Rohröffnung an die zweite Kammer 3.2 angekoppelt ist, findet die Ankopplung des ersten Auslassrohres 5.1 nach 2 über die Perforationszone PA2 statt.
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Das Ausführungsbeispiel nach 3 weist wiederum den gleichen Grundaufbau auf. Nach Ausführungsform 3 ist das Einlassrohr 4 ausgebildet wie nach 1 bereits bekannt. Das erste Auslassrohr 5.1 erstreckt sich jedoch bis in die erste Kammer 3.1 und durch die erste Kammer 3.1 hindurch und mündet endseitig an der ersten Gehäuseaußenwand 1.1. Innerhalb der ersten Kammer 3.1 weist das erste Auslassrohr 5.1 eine Perforationszone PA1 auf, welche die erste Kammer 3.1 an das erste Auslassrohr 5.1 koppelt. Wie auch bereits nach 2 beschrieben weisen beide Zwischenwände 2.1, 2.2 jeweils eine Perforationszone PZ1, PZ2 auf.
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Nach Ausführungsbeispiel 4 ist im Unterschied zu Ausführungsbeispiel 1 ein zweites Auslassrohr 5.2 vorgesehen, welches ausgehend von der zweiten Kammer 3.2 durch die erste Kammer 3.1 und durch die Gehäuseaußenwand 1.1 geführt ist. Sowohl das zweite Auslassrohr 5.2 als auch das erste Auslassrohr 5.1 münden in der zweiten Kammer 3.2 und sind dort über das jeweilige Rohrende bzw. die Rohröffnung an die zweite Kammer 3.2 gekoppelt. Anders als nach 1 weist die zweite Zwischenwand 2.2 eine Perforationszone PZ2 auf, über die die zweite Kammer 3.2 mit der dritten Kammer 3.3 gekoppelt ist.
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Nach Ausführungsform 5 ist, im Unterschied zu Ausführungsform 4, das zweite Auslassrohr 5.2 mit einer Perforationszone PA1 innerhalb der ersten Kammer 3.1 versehen. Somit ist die dritte Kammer 3.3 mit dem zweiten Auslassrohr 5.2 gekoppelt. Im Unterschied zu Ausführungsform 4 weist nach 5 die erste Zwischenwand 2.1 keine Perforationszone auf. Sowohl nach 4 als auch nach 5 ist das zweite Auslassrohr 5.2 ebenfalls mit Abstand ar zum Einlassrohr 4 angeordnet. Beide Auslassrohre 5.1, 5.2 sind koaxial oder zumindest parallel zueinander oder lediglich nur nacheinander und wie bereits ausgeführt mit Abstand ar zum Einlassrohr 4 angeordnet. Der Abstand ar des jeweiligen Auslassrohres 5.1, 5.2 zum Einlassrohr 4 kann auch unterschiedliche Größen haben.
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Nach 6 ist eine dritte Zwischenwand 2.3 vorgesehen, die zusammen mit der zweiten Zwischenwand 2.2 sowie der Gehäuseaußenwand 1.1 die dritte Kammer 3.3 begrenzt. Die dritte Zwischenwand 2.3 begrenzt nunmehr zusammen mit der Gehäuseaußenwand 1.1 zudem eine vierte Kammer 3.4, die endseitig gegenüberliegend zur ersten Kammer 3.1 angeordnet ist. Ausgehend von der Ausbildung des Einlassrohres 4 und des ersten Auslassrohres 5.1, wie bereits nach 1 beschrieben, erstreckt sich das Einlassrohr 4 bis in die vierte Kammer 3.4 durch die dritte Kammer 3.3 hindurch. Das Einlassrohr 4 mündet in der vierten Kammer 3.4, sodass die vierte Kammer 3.4 über das Rohrende bzw. die Rohröffnung an das Einlassrohr 4 gekoppelt ist. Das erste Auslassrohr 5.1 erstreckt sich durch die vierte und die dritte Kammer 3.4, 3.3 und mündet ebenfalls in der zweiten Kammer 3.2. Das erste Auslassrohr 5.1 ist nicht an die vierte Kammer 3.4 gekoppelt. Die vierte Kammer 3.4 ist mit Rücksicht auf die Ankopplung durch das Einlassrohr 4 als Helmholtzkammer ausgebildet und bildet zusammen mit dem Einlassrohr 4 einen Helmholtzresonator. Die dritte Zwischenwand 2.3 weist zudem eine Perforationszone PZ3 auf, die eine Kopplung zwischen der dritten Kammer 3.3 und der vierten Kammer 3.4 bewirkt. Mit dieser Perforationszone PZ3 einher geht ebenfalls eine Bedämpfung des vorstehend genannten Helmholtzresonators. Die erste Zwischenwand 2.1 weist ebenfalls eine Perforationszone PZ1 auf, während die zweite Zwischenwand 2.2 perforationsfrei ausgebildet ist.
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Nach Ausführungsbeispiel 7 ist, im Unterschied zum Ausführungsbeispiel 6, ergänzend das zweite Auslassrohr 5.2 vorgesehen, welches durch die Gehäuseaußenwand 1.1 und durch die erste Kammer 3.1 geführt ist und in der zweiten Kammer 3.2, wie bereits nach 4 und 5 beschrieben, mündet. Beide Auslassrohre 5.1, 5.2 weisen in der jeweiligen Absorptionskammer 3.1, 3.3 die Perforationszone PA1, PA3 auf. Nach Ausführungsbeispiel 7 ist die jeweilige Perforationszone PA1, PA3 halbseitig, mithin über einen Umfang U von etwa 180° ausgebildet und auf der dem Einlassrohr 4 gegenüberliegenden Seite des jeweiligen Auslassrohres 5.1, 5.2 angeordnet. Beide Zwischenwände 2.1, 2.2 sind perforationsfrei, während die dritte Zwischenwand 2.3 die Perforationszone PZ3 aufweist.
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Nach Ausführungsform 8 sind die beiden Auslassrohre 5.1, 5.2 über eine Kopplungszone 7 miteinander gekoppelt. Es kann sich um ein einteiliges Auslassrohr 5.1 handeln, welches die Kopplungszone 7 aufweist, wie nach 8 dargestellt. Alternativ kann es sich auch um zwei Auslassrohre 5.1, 5.2 handeln, die über die Kopplungszone 7 gekoppelt bzw. verbunden sind. Der Perforationsgrad P der Kopplungszone 7 entspricht dabei zumindest dem Rohrquerschnitt eines Auslassrohres 5.1, 5.2. Vorzugsweise ist der Perforationsgrad zumindest 50 % größer als der Rohrquerschnitt eines Auslassrohres 5.1, 5.2. Je nach Anwendungsfall kann es vorgesehen sein, dass der Perforationsgrad P dem doppelten Rohrquerschnitt des Auslassrohres 5.1 bzw. dem Querschnitt beider Auslassrohre 5.1, 5.2 oder dem 1,5-Fachen des jeweiligen vorgenannten Rohrquerschnitts entspricht. Als weiteren Unterschied zur Ausführungsform 7 weist die zweite Zwischenwand 2.2 eine Perforationszone PZ2 auf.
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Nach 9 sind gezeigt beispielhaft ein Auslassrohr 5.1, 5.2 sowie ein Einlassrohr 4, jeweils mit einer Perforationszone PA1-PA3 bzw PE1-PE3. Während sich beim Einlassrohr 4 die Perforationszone PE1-PE3 über den gesamten Umfang U erstreckt, erstreckt sich beim Auslassrohr 5.1, 5.2 die Perforationszone PA1-PA3 nur über einen Teilumfang von etwa 180°. Die Perforationszone PA1-PA3 ist dabei auf der Seite des Auslassrohres 5.1, 5.2 angeordnet, die dem Einlassrohr 4 abgewandt ist. Ungeachtet des vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiels kann ebenfalls für das Einlassrohr 4 eine auf einen Teilumfang U beschränkte Perforationszone PE1-PE3 vorgesehen sein, die sich entsprechend auf der dem Auslassrohr 5.1, 5.2 abgewandten Seite des Einlassrohres 4 befindet. Beide vorgenannten Alternativen sind ergänzend oder alternativ vorgesehen.
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Die Prinzipskizze nach 10 zeigt eine Abgasanlage 8 mit einem Krümmer 8.2 und einem weiterführenden Abgasrohr 8.3. Das Abgasrohr 8.3 verbindet dabei einen Katalysator 8.1 bzw. ein Katalysatorgehäuse und nachgeschaltet einen Abgasschalldämpfer 1 wie vorstehend beschrieben. Das Abgasrohr 8.3 führt weiter zu einem Abgasauslassende.
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In den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen 1 bis 8 sind verschiedene Varianten der Führung von Einlassrohr 4 und Auslassrohr 5.1, 5.2 sowie der Anwendung von Perforationszonen PA1-PA3 bzw. PE1-PE3 beschrieben. Grundsätzlich sind auch andere Kombinationen hinsichtlich Durchführung und Mündung des jeweiligen Ein- oder Auslassrohres 4 bzw. 5.1, 5.2 einerseits sowie hinsichtlich der Anwendung von Perforationen PA1-PA3 bzw. PE1-PE3 in den verschiedenen Kammern 3.1-3.4 andererseits möglich.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Abgasschalldämpfer
- 1.1
- Gehäuseaußenwand
- 1.2
- Gehäuse
- 2.1
- erste Zwischenwand
- 2.2
- zweite Zwischenwand
- 2.3
- dritte Zwischenwand
- 3.1
- erste Kammer, Absorptionskammer
- 3.2
- zweite Kammer, Expansions- und Reflexionskammer
- 3.3
- dritte Kammer, Absorptionskammer
- 3.4
- vierte Kammer, Expansions- und Reflexionskammer
- 4
- Einlassrohr
- 5.1
- erstes Auslassrohr
- 5.2
- zweites Auslassrohr
- 6
- Absorptionsmittel
- 7
- Kopplungszone
- 8
- Abgasanlage
- 8.1
- Katalysator, Katalysatorgehäuse
- 8.2
- Krümmer
- 8.3
- Abgasrohr
- ar
- radialer Abstand
- P
- Perforationsgrad von 7
- PA1
- Perforationszone Auslassrohr
- PA2
- Perforationszone Auslassrohr mit Perforationsgrad P
- PA3
- Perforationszone Auslassrohr
- PE1
- Perforationszone Einlassrohr
- PE2
- Perforationszone Einlassrohr
- PE3
- Perforationszone Einlassrohr
- PZ1
- Perforationszone Zwischenwand
- PZ2
- Perforationszone Zwischenwand
- PZ3
- Perforationszone Zwischenwand
- S
- Strömungsrichtung
- U
- Umfang
