DE102018123536A1 - Method and device for enabling a reduction in space in a vehicle exhaust system - Google Patents

Method and device for enabling a reduction in space in a vehicle exhaust system Download PDF

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Abstract

Eine Fahrzeugabgasanlage weist ein motornahes Ende mit einer oder mehreren motornahen Abgasanlagenkomponenten, die von einem Motor erzeugte Emissionen nachbehandeln, und ein motorfernes Ende mit wenigstens einer motorfernen Komponente auf, die Geräusche dämpft. Wenigstens ein akustisches Volumen liegt zur weiteren Geräuschdämpfung parallel zu oder in Reihe mit dem motornahen Ende.A vehicle exhaust system includes a near-engine end having one or more near-engine exhaust system components that post-treat emissions generated by an engine, and an off-engine end having at least one off-engine component that dampens noise. At least one acoustic volume is located parallel to or in series with the end close to the engine for further noise damping.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION

Eine Fahrzeugabgasanlage leitet von einem Motor erzeugte heiße Abgase durch verschiedene Abgasanlagenkomponenten, um Emissionen zu verringern, den Kraftstoffverbrauch zu verbessern und Geräusche zu mindern. Durch neu entwickelte Antriebsstrangtechnologien wird von der Branche eine noch strengere Geräuschverminderung verlangt. Die zu dämpfenden Frequenzen werden auf immer niedrigere Werte gedrückt, mit denen man sich bisher nicht befasst hatte. Eine herkömmliche Lösung zur Dämpfung solcher Frequenzen besteht darin, ein größeres Innenvolumen zur Verfügung zu stellen; aufgrund der Elektrifizierung von Fahrzeugen wächst jedoch der Druck, den für Abgasanlagenkomponenten verfügbaren Bauraum zu verringern. Zusätzlich entstehen durch die fortgesetzten Anstrengungen der Branche zur Verbesserung des Kraftstoffverbrauchs weitere Herausforderungen bei der Konstruktion, um das Gewicht von Abgasanlagen zu senken und die Aerodynamik zu verbessern.A vehicle exhaust system directs hot exhaust gases generated by an engine through various exhaust system components to reduce emissions, improve fuel economy, and reduce noise. Newly developed drivetrain technologies are demanding even more stringent noise reduction from the industry. The frequencies to be damped are pushed down to lower and lower values that were not previously considered. A conventional solution for damping such frequencies is to provide a larger internal volume; however, due to the electrification of vehicles, the pressure is growing to reduce the available space for exhaust system components. In addition, continued efforts by the industry to improve fuel economy create further design challenges to reduce the weight of exhaust systems and improve aerodynamics.

Diese widerstreitenden Bereiche, wie z.B. der Bedarf an mehr Volumen zur Reduzierung niedrigerer Frequenzen gegenüber dem für Abgasanlagenkomponenten zur Verfügung stehenden, verringerten Bauraum aufgrund des Bedarfs an Platz für Batteriesätze, machen deutlich, dass ein Bedarf an ganz besonderen akustischen Lösungen besteht, die unter einem Volumengesichtspunkt effizienter sind und bei denen der Kraftstoffverbrauch und die Motorleistung nicht nachteilig beeinflusst werden.These conflicting areas, such as the need for more volume to reduce lower frequencies over the reduced space available for exhaust system components due to the need for space for battery packs, make it clear that there is a need for very particular acoustic solutions that are more efficient from a volume point of view and where the Fuel consumption and engine performance are not adversely affected.

KURZFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION

Bei einem Ausführungsbeispiel weist eine Fahrzeugabgasanlage ein motornahes Ende mit einer oder mehreren motornahen Abgasanlagenkomponenten, die von einem Motor erzeugte Abgase nachbehandeln, und ein motorfernes Ende auf, das wenigstens eine motorferne Komponente aufweist, die Geräusche dämpft. Wenigstens ein akustisches Volumen liegt zur Geräuschdämpfung parallel zu oder in Reihe mit dem motornahen Ende.In one embodiment, a vehicle exhaust system includes a near-engine end having one or more near-engine exhaust system components that post-treat exhaust gases generated by an engine, and a remote end having at least one off-engine component that dampens noise. At least one acoustic volume is located parallel to or in series with the engine near end for noise damping.

Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel weist eine Fahrzeugabgasanlage ein motornahes Ende mit einer oder mehreren motornahen Abgasanlagenkomponenten, die von einem Motor erzeugte Abgase nachbehandeln, und ein motorfernes Ende auf, das wenigstens eine motorferne Komponente aufweist, die Geräusche dämpft, wobei die wenigstens eine motorferne Komponente ein Ventil, ein resonanzfreies Rohr und/oder eine aktive Geräuschminderung umfasst. Das wenigstens eine akustische Volumen umfasst ein paralleles oder serielles Volumen, das stromabwärts des Motors mit dem motornahen Ende verbunden ist.In another embodiment, a vehicle exhaust system includes a near-engine end having one or more near-engine exhaust system components that after-treatment exhaust gases generated by an engine, and a remote end having at least one off-engine component that dampens noise, wherein the at least one off-engine component is a valve , a resonance-free tube and / or an active noise reduction. The at least one acoustic volume comprises a parallel or serial volume connected downstream of the engine to the proximal end of the engine.

Bei einer weiteren Ausführungsform eines der Vorstehenden behandelt das motornahe Ende Abgase nach und ist durch eine erste Gesamtbetriebslänge definiert, die sich von einem Motorausgang zu einer abschließenden Abgasanlagenkomponente erstreckt, die Abgase nachbehandelt, und stellt das motorferne Ende eine akustische Behandlung bereit und ist durch eine zweite Gesamtbetriebslänge definiert, die sich von der abschließenden Abgasanlagenkomponente, die Abgase nachbehandelt, zu einem Abgasanlagenauslass an einem oder mehreren Auspuffendrohren erstreckt.In another embodiment of any of the above, the near-end end treats exhaust gases and is defined by a first total operating length extending from an engine exhaust to a final exhaust system component that cures exhaust gases and provides the engine remote end with an acoustic treatment and is secondarily exhausted Defines overall operating length that extends from the exhaust system exhaust after-treatment component to an exhaust system outlet at one or more exhaust tailpipes.

Bei einer weiteren Ausführungsform eines der Vorstehenden gehören zu den motornahen Komponenten ein Dreiwegekatalysator, ein Katalysator mit selektiver katalytischer Reduktion, ein Oxidationskatalysator und/oder ein Partikelfilter.In a further embodiment of any of the foregoing, the engine-related components include a three-way catalyst, a selective catalytic reduction catalyst, an oxidation catalyst and / or a particulate filter.

Bei einer weiteren Ausführungsform eines der Vorstehenden umfasst die wenigstens eine motorferne Komponente nur das resonanzfreie Rohr und ein Ventil.In a further embodiment of any of the foregoing, the at least one off-engine component comprises only the non-resonant tube and a valve.

Bei einer weiteren Ausführungsform eines der Vorstehenden umfasst die wenigstens eine motorferne Komponente nur ein Ventil.In a further embodiment of any of the foregoing, the at least one off-engine component comprises only one valve.

Bei einer weiteren Ausführungsform eines der Vorstehenden umfasst das wenigstens eine akustische Volumen im motornahen Ende wenigstens zwei akustische Volumina im motornahen Ende.In a further embodiment of one of the above, the at least one acoustic volume in the end close to the engine comprises at least two acoustic volumes in the end close to the engine.

Bei einer weiteren Ausführungsform eines der Vorstehenden umfasst die wenigstens eine motorferne Komponente nur die aktive Geräuschminderung, und wobei das wenigstens eine akustische Volumen im motornahen Ende wenigstens zwei akustische Volumina im motornahen Ende umfasst.In a further embodiment of any of the foregoing, the at least one off-engine component comprises only the active noise reduction, and wherein the at least one acoustic volume in the engine-proximate end comprises at least two acoustic volumes in the engine-proximate end.

Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel umfasst ein Verfahren zum Bereitstellen einer Abgasanlage mit verringertem Bauraum die folgenden Schritte: Bereitstellen eines motornahen Endes, das eine oder mehrere motornahe Abgasanlagenkomponenten aufweist, die von einem Motor erzeugte Abgase nachbehandeln; Bereitstellen eines motorfernen Endes, das wenigstens eine motorferne Komponente aufweist, die Geräusche dämpft, wobei die wenigstens eine motorferne Komponente ein Ventil, ein resonanzfreies Rohr und/oder eine aktive Geräuschminderung umfasst; und Bereitstellen wenigstens eines akustischen Volumens parallel zu oder in Reihe mit dem motornahen Ende zur Geräuschdämpfung in Kombination mit der wenigstens einen motorfernen Komponente, um einen oder mehrere motorferne Abgasschalldämpfer und/oder Reflexionsschalldämpfer zu beseitigen und eine Gesamtlänge des motorfernen Endes zu verringern.In another embodiment, a method of providing a reduced volume exhaust system includes the steps of: providing a proximal end having one or more near engine exhaust system components that after-treatment exhaust gases generated by an engine; Providing an engine remote end having at least one off-engine component that dampens noise, the at least one off-engine component comprising a valve, a non-resonant pipe and / or an active noise reduction; and providing at least one acoustic volume in parallel with or in series with the engine near end for silencing in combination with the at least one off-engine component to provide one or more exhaust mufflers remote from the engine and / or To eliminate reflection muffler and to reduce a total length of the motor remote end.

Diese und weitere Merkmale dieser Anmeldung sind am besten aus der nachstehenden Beschreibung und den Zeichnungen verständlich, die im Folgenden kurz beschrieben werden.These and other features of this application are best understood from the following description and drawings, which are briefly described below.

Figurenlistelist of figures

  • 1 veranschaulicht schematisch eine Fahrzeugabgasanlage und zeigt von der Anlage erzeugte stehende Druckwellen. 1 schematically illustrates a vehicle exhaust system and shows standing pressure waves generated by the system.
  • 2 zeigt ein Beispiel einer motornahen Komponente der Anlage aus 1 mit der vorliegenden Erfindung. 2 shows an example of a close-coupled component of the system 1 with the present invention.
  • 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel. 3 shows a further embodiment.
  • 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel. 4 shows a further embodiment.
  • 5A zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel. 5A shows a further embodiment.
  • 5B zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel. 5B shows a further embodiment.
  • 5C zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel. 5C shows a further embodiment.
  • 6A zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel. 6A shows a further embodiment.
  • 6B zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel. 6B shows a further embodiment.
  • 6C zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel. 6C shows a further embodiment.
  • 7 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel. 7 shows a further embodiment.
  • 8 ist eine schematische Darstellung eines Beispiels für eine Abgasanlage in kompakter Bauform mit einem akustischen Volumen im motornahen Ende. 8th is a schematic representation of an example of an exhaust system in a compact design with an acoustic volume in the engine near end.
  • 9 ist ein weiteres Beispiel für eine Abgasanlage in kompakter Bauform mit einem akustischen Volumen im motornahen Ende. 9 is another example of an exhaust system in a compact design with an acoustic volume in the engine near end.
  • 10 ist ein weiteres Beispiel für eine Abgasanlage in kompakter Bauform mit einem akustischen Volumen im motornahen Ende. 10 is another example of an exhaust system in a compact design with an acoustic volume in the engine near end.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNGDETAILED DESCRIPTION

In 1 ist eine schematische Darstellung einer Fahrzeugabgasanlage 10 als langes Rohr gezeigt, das von einem Motor 12 erzeugte heiße Abgase zur Emissionsverringerung und Geräuschminderung in bekannter Weise durch verschiedene Abgasanlagenkomponenten leitet. Zu den verschiedenen Abgasanlagenkomponenten können eine oder mehrere der folgenden gehören: Leitungen, Filter, Ventile, Katalysatoren, Schalldämpfer usw. Die Abgasanlage 10 weist ein motornahes Ende 14, das sich unmittelbar stromabwärts des Motors 12 befindet, und ein motorfernes Ende 16 auf, das sich stromabwärts des motornahen Endes 14 befindet. Das lange Rohr gilt als an einem Motorende 18 geschlossen und an einem entgegengesetzten Ende 20 geöffnet, an dem das Motorabgas nach Durchlaufen der verschiedenen Abgasanlagenkomponenten aus der Abgasanlage 10 in die Atmosphäre austritt.In 1 is a schematic representation of a vehicle exhaust system 10 shown as a long pipe by a motor 12 produced hot exhaust gases for emission reduction and noise reduction in a known manner by various exhaust system components passes. The various exhaust system components may include one or more of the following: pipes, filters, valves, catalysts, mufflers, etc. The exhaust system 10 has a near-motor end 14 located just downstream of the engine 12 is located, and a motor remote end 16 on, which is located downstream of the end near the motor 14 located. The long tube is considered to be at the end of a motor 18 closed and at an opposite end 20 opened at which the engine exhaust after passing through the various exhaust system components from the exhaust system 10 escapes into the atmosphere.

Das motornahe Ende 14 umfasst einen Abschnitt der Abgasanlage 10, der Nachbehandlungskomponenten aufweist. Zu Abgasanlagenkomponenten am motornahen Ende 14 können zum Beispiel Abgasbehandlungselemente wie etwa ein Dieseloxidationskatalysator (DOC (diesel oxidation catalyst)), ein Dieselpartikelfilter (DPF), ein Benzinpartikelfilter (GPF (gasoline particulate filter)), ein Dreiwegekatalysator (TWC (three-way catalyst)) und ein Katalysator mit selektiver katalytischer Reduktion (SCR-Katalysator) zählen, die dazu dienen, Schadstoffe in bekannter Weise aus dem Abgas zu entfernen. Das motornahe Ende 14 erstreckt sich von einem Motorausgang, z.B. einem Abgaskrümmer oder Turbolader, durch die Nachbehandlungskomponenten und endet unmittelbar nach dem letzten Nachbehandlungselement. Abgase durchströmen diese motornahen Komponenten und gelangen in das motorferne Ende 16, wo das Abgas über einen Abgasanlagenauslass über ein oder mehrere Auspuffendrohre aus der Anlage 10 austritt. Das motorferne Ende 16 umfasst einen Abschnitt der Abgasanlage 10, der stromabwärts der Nachbehandlungselemente gelegen ist und Komponenten zur akustischen Behandlung der Abgasanlage 10 aufweist. Das motorferne Ende 16 kann Komponenten wie zum Beispiel Abgasschalldämpfer, Reflexionsschalldämpfer, Leitungen, Ventile sowie ein oder mehrere Auspuffendrohre aufweisen. Das motorferne Ende 16 erstreckt sich von der letzten Nachbehandlungskomponente durch die akustischen Komponenten und endet am Auslass aus einem oder mehreren Auspuffendrohren. Der motornahe Abschnitt 14 und der motorferne Abschnitt 16 sind üblicherweise über eine Flanschverbindung miteinander verbunden. Das motornahe Ende 14 umfasst somit Nachbehandlungs-/Emissionskomponenten, während das motorferne Ende 16 akustische Komponenten umfasst. Die beschriebenen Abgasanlagenkomponenten können je nach Fahrzeuganwendung und verfügbarem Bauraum in ganz unterschiedlichen Ausführungen und Kombinationen montiert sein.The engine near end 14 includes a section of the exhaust system 10 having after-treatment components. To exhaust system components at the end close to the engine 14 For example, exhaust gas treatment elements such as a diesel oxidation catalyst (DOC), a diesel particulate filter (DPF), a gasoline particulate filter (GPF), a three-way catalyst (TWC) and a selective catalyst may be used catalytic reduction (SCR catalyst), which serve to remove pollutants in a known manner from the exhaust gas. The engine near end 14 extends from an engine outlet, eg, an exhaust manifold or turbocharger, through the aftertreatment components and ends immediately after the last aftertreatment element. Exhaust gases flow through these components close to the engine and reach the far end of the engine 16 where the exhaust gas through an exhaust system outlet via one or more exhaust pipes from the plant 10 exit. The motor remote end 16 includes a section of the exhaust system 10 Located downstream of the aftertreatment elements and components for acoustic treatment of the exhaust system 10 having. The motor remote end 16 may include components such as exhaust mufflers, reflection mufflers, pipes, valves and one or more tailpipes. The motor remote end 16 extends from the last aftertreatment component through the acoustic components and terminates at the outlet from one or more tailpipes. The close-up section 14 and the motor remote section 16 are usually connected to each other via a flange connection. The engine near end 14 thus includes aftertreatment / emission components, while the engine remote end 16 includes acoustic components. The exhaust system components described may be mounted in very different designs and combinations depending on the vehicle application and available space.

Wie oben erläutert, ist in 1 die Abgasanlage schematisch dargestellt als langes Rohr gezeigt, das am Motorende 18 geschlossen und am entgegengesetzten Ende 20 zur Atmosphäre offen ist. Schallwellen bewegen sich von ihrer Quelle, bei der es sich um den Motor 12 handelt, durch das Rohr und treten dann zur Atmosphäre aus. Trifft die Schallwelle auf eine Begrenzung in irgendeiner Form, z.B. eine Änderung der Impedanz, so wird ein Anteil der Welle auf dem Weg, den sie gekommen ist, zurückreflektiert, und der übrige Anteil setzt sich fort. Bei einem geschlossenen-offenen Rohr, wie es in 1 gezeigt ist, tritt diese Reflexion am Ausgang des Rohres auf. Die reflektierte Welle überlagert die einfallende Welle, und bei bestimmten Frequenzen, die von der Länge des Rohres abhängig sind, überlagern sie sich konstruktiv so, dass sich der Pegel der Welle erhöht und dies ferner die Welle stationär erscheinen lässt. Derartige Wellen werden als stehende Wellen bezeichnet, und bei einem geschlossenen-offenen Rohr lassen sich die Frequenzen solcher Wellen mit der nachstehenden Gleichung berechnen. Fn = ( nc ) / ( 4L ) ,

Figure DE102018123536A1_0001
worin:

  • fn = Resonanzfrequenz der stehenden Welle n (Hz)
  • n = Ordnungszahl der stehenden Welle
  • c = Schallgeschwindigkeit (m/s)
  • L = Länge des geschlossenen-offenen Rohres (m)
As explained above, in 1 the exhaust system shown schematically as a long tube shown at the engine end 18 closed and at the opposite end 20 open to the atmosphere. Sound waves move from their source, which is the engine 12 act through the pipe and then exit to the atmosphere. If the sound wave strikes a boundary of some kind, such as a change in impedance, then a portion of the wave will be reflected back on the way it came, and the remainder will continue. For a closed-open tube, as in 1 is shown, this reflection occurs at the exit of the tube. The reflected wave overlays the incident wave, and at certain frequencies, which are dependent on the length of the tube, they constructively overlap so that the level of the wave increases and this also makes the wave appear stationary. Such waves are referred to as standing waves, and in a closed-open tube, the frequencies of such waves can be calculated using the equation below. Fn = ( nc ) / ( 4L ) .
Figure DE102018123536A1_0001
wherein:
  • fn = resonance frequency of the standing wave n (Hz)
  • n = ordinal number of the standing wave
  • c = speed of sound (m / s)
  • L = length of the closed-open tube (m)

Das Diagramm von 1 zeigt die ersten drei stehenden Druckwellen für ein geschlossenes-offenes Rohr von 4 Metern Länge. Bei diesem Beispiel treten die Resonanzen bei 22, 65 und 108 Hz auf. Wie gezeigt, ist der Druck bei jeder stehenden Welle am geschlossenen Motorende 18 maximal (Schwingungsbauch) und am offenen Ende 20 zur Atmosphäre minimal (Knoten). Die ideale Stelle für einen Helmholtz-Resonator ist an einem Druck-Schwingungsbauch. Von daher ist die beste Position für einen Resonator am Motorausgang; Helmholtz-Resonatoren werden jedoch herkömmlicherweise nicht im motornahen Ende 14 von Abgasanlagen 10 verwendet. Bei der vorliegenden Erfindung ist ein Helmholtz-Resonator im motornahen Ende 14 vorgesehen, um einen verbesserten akustischen Nutzen gegenüber dem gleichen Resonator wie im motorfernen Ende 16 angeordnet bereitzustellen, da der vorliegende Resonator bei allen akustischen Resonanzen des Systems näher am Schwingungsbauch liegt.The diagram of 1 shows the first three standing pressure waves for a closed-open pipe 4 meters long. In this example, the resonances occur at 22, 65 and 108 Hz. As shown, the pressure at each standing wave is at the closed engine end 18 maximum (antinode) and at the open end 20 minimal to the atmosphere (knots). The ideal place for a Helmholtz resonator is on a pressure-swinging belly. Therefore, the best position is for a resonator at the motor output; However, Helmholtz resonators are conventionally not in the motor near end 14 of exhaust systems 10 used. In the present invention, a Helmholtz resonator is in the near-end 14 provided an improved acoustic benefit over the same resonator as in the motor remote end 16 arranged to provide since the present resonator is closer to the antinode at all acoustic resonances of the system.

Durch Tests und Simulationen wurde gezeigt, dass ein Helmholtz-Resonator, wie beispielsweise ein über ein Halsrohr mit dem Abgasstrom in Verbindung stehendes akustisches Volumen von ungefähr 2 bis 4 I, der im motornahen Ende 14 zwischen einem Turboauslass und einem Katalysator oder zwischen Katalysator-Nachbehandlungselementen angeordnet ist, einen akustischen Nutzen bietet, der etwa doppelt so groß wie der einer ähnlichen Volumenmenge ist, die im motorfernen Ende 16 (stromabwärts der Nachbehandlung) angewendet wird, ohne dass sich dies auf den Gegendruck auswirkt. Aus dem Blickwinkel der Auspuffendrohrgeräusche bietet die Positionierung des Helmholtz-Resonators so nah wie möglich am Motor 12 die beste akustische Leistung.Tests and simulations have shown that a Helmholtz resonator, such as an acoustic volume of about 2 to 4 I connected to the exhaust flow via a neck tube, is near the engine end 14 is arranged between a turbo outlet and a catalyst or between catalyst aftertreatment elements, provides an acoustic benefit that is about twice as large as that of a similar volume amount, that in the motor remote end 16 (downstream of the aftertreatment) is applied without this having an effect on the back pressure. From the point of view of exhaust tailpipe noise, the positioning of the Helmholtz resonator offers as close as possible to the engine 12 the best acoustic performance.

In der vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen, einen oder mehrere Helmholtz-Resonatoren an einer oder mehreren Stellen im motornahen Ende 14 der Anlage 10 einzubauen. So könnte(n) der/die Resonator(en) beispielsweise hinter dem Krümmer- oder Turboauslass, aber vor den Katalysatoren, zwischen den Katalysatoren und/oder hinter den Katalysatoren positioniert sein. Verschiedene beispielhafte Ausführungen werden im Folgenden erläutert und sind in den beigefügten Figuren gezeigt.In the present invention, it is proposed to use one or more Helmholtz resonators at one or more locations near the engine 14 the plant 10 install. For example, the resonator (s) could be positioned behind the manifold or turbo outlet, but before the catalysts, between the catalysts and / or behind the catalysts. Various exemplary embodiments are explained below and shown in the attached figures.

In 2 ist ein Beispiel für eine motornahe Komponente 30 gezeigt, die sich stromabwärts des Abgaskrümmers und des Turboladers befindet. Die motornahe Komponente 30 weist ein Komponentengehäuse 32 auf, das einen Innenhohlraum 34 bildet. Ein erstes Abgasbehandlungselement 36 ist im Innenhohlraum 34 angeordnet, und ein zweites Abgasbehandlungselement 38 ist stromabwärts und über einen Spalt 40 vom ersten Abgasbehandlungselement 36 axial beabstandet im Innenhohlraum 34 angeordnet. Ein in einem Resonatorgehäuse 43 umschlossenes Resonatorvolumen 42 steht mit dem Innenhohlraum 34 in Verbindung. Das Resonatorgehäuse 43 umgibt das Komponentengehäuse 32 wenigstens teilweise.In 2 is an example of a close-coupled component 30 shown, which is located downstream of the exhaust manifold and the turbocharger. The engine-related component 30 has a component housing 32 on, that has an interior cavity 34 forms. A first exhaust treatment element 36 is in the inner cavity 34 arranged, and a second exhaust treatment element 38 is downstream and across a gap 40 from the first exhaust treatment element 36 axially spaced in the internal cavity 34 arranged. One in a resonator housing 43 enclosed resonator volume 42 stands with the inner cavity 34 in connection. The resonator housing 43 surrounds the component housing 32 at least partially.

Ein Einlasskegel 44 leitet eine Strömung in das erste Abgasbehandlungselement 36. Der Einlasskegel 44 empfängt heiße Motorabgase aus einem Einlassrohr 46. Ein Auslasskegel 48 leitet einen Strom behandelter Abgase, der aus dem zweiten Abgasbehandlungselement 38 austritt, in ein Auslassrohr 50. Bei diesem Beispiel definiert das Komponentengehäuse 32 eine Mittelachse A, und der Einlasskegel 44, das erste Abgasbehandlungselement 36, das zweite Abgasbehandlungselement 38 und der Auslasskegel 48 sind koaxial zur Mittelachse A.An inlet cone 44 directs a flow into the first exhaust treatment element 36 , The inlet cone 44 Receives hot engine exhaust gases from an intake pipe 46 , An outlet cone 48 conducts a stream of treated exhaust gases from the second exhaust treatment element 38 exit, into an outlet pipe 50 , In this example, the component housing defines 32 a central axis A , and the inlet cone 44 , the first exhaust treatment element 36 , the second exhaust treatment element 38 and the outlet cone 48 are coaxial with the central axis A ,

Wenigstens ein Resonatoranschluss 52 steht mit dem Resonatorvolumen 42 im Resonatorgehäuse 43 in Verbindung. Das Resonatorgehäuse 43 umfasst einen mittleren Gehäuseabschnitt 54, der das erste und das zweite Gasbehandlungselement 36, 38 umschließt, einen Einlassabschnitt 56, der an einem Ende des mittleren Gehäuseabschnitts 54 so positioniert ist, dass er den Einlasskegel 44 umgibt, und einen Auslassabschnitt 58, der an einem entgegengesetzten Ende des mittleren Gehäuseabschnitts 54 so positioniert ist, dass er den Auslasskegel 48 umgibt. Wenigstens ein Resonatoranschluss 52 steht mit dem Resonatorvolumen 42 in Verbindung. Bei dem in 2 gezeigten Beispiel umfasst der Resonatoranschluss 52 einen Helmholtz-Hals, der am Spalt 40 positioniert ist und mit dem Helmholtz-Resonatorvolumen 42 in Verbindung steht. Optional oder zusätzlich könnte sich der Anschlusspunkt des Resonatoranschlusses 52 am Einlasskegel 44 oder am Auslasskegel 48 befinden, wie in 2 mit gestrichelten Linien angedeutet.At least one resonator connection 52 stands with the resonator volume 42 in the resonator housing 43 in connection. The resonator housing 43 includes a middle housing portion 54 containing the first and the second gas treatment element 36 . 38 encloses an inlet section 56 at one end of the middle housing section 54 positioned so that it is the inlet cone 44 surrounds, and an outlet section 58 at the opposite end of the middle housing section 54 is positioned so that he has the outlet cone 48 surrounds. At least one resonator connection 52 stands with the resonator volume 42 in connection. At the in 2 In the example shown, the resonator connection comprises 52 a Helmholtz neck, the gap 40 is positioned and with the Helmholtz resonator volume 42 communicates. Optionally or additionally, the connection point of the resonator connection could 52 at the inlet cone 44 or at the outlet cone 48 are as in 2 indicated by dashed lines.

Bei jeder dieser verschiedenen Ausführungen ist die Ausführung so verschlossen, dass keine Nettoströmung im Helmholtz-Resonator vorliegt. Heißes Motorabgas strömt durch das Einlassrohr 46 ein, dehnt sich aus und verlangsamt sich, während das Gas den Einlasskegel 44 durchströmt, das erste Abgasbehandlungselement 36 durchläuft und sich dann in den Spalt 40 zwischen dem ersten und dem zweiten Abgasbehandlungselement 36, 48 ausdehnt. Der Helmholtz-Resonatoranschluss 52 und das Resonatorvolumen 42 liegen am Spalt 40 angeschlossen parallel zur Strömung. Das Abgas zieht sich dann zusammen und strömt durch das zweite Abgasbehandlungselement 38 und dehnt sich dann in den Auslasskegel 48 aus, bevor es sich zusammenzieht und durch das Auslassrohr 50 austritt. In each of these different embodiments, the design is sealed so that there is no net flux in the Helmholtz resonator. Hot engine exhaust flows through the inlet pipe 46 one, expands and slows down while the gas is the intake cone 44 flows through, the first exhaust gas treatment element 36 go through and then into the gap 40 between the first and second exhaust treatment elements 36 . 48 expands. The Helmholtz resonator connection 52 and the resonator volume 42 lie at the gap 40 connected parallel to the flow. The exhaust gas then contracts and flows through the second exhaust treatment element 38 and then expands into the outlet cone 48 out before it contracts and through the outlet tube 50 exit.

Die Abgasdruckpulsationen vom Motor laufen durch die Abgasanlage 10 und werden modifiziert, während sie die Mechanismen der Verengung, Reflexion und Absorption durchlaufen. Wenn die Pulsationen den Spalt 40 erreichen, bewirken sie, dass das Abgas im Resonatorhals/-anschluss 52 in Bewegung versetzt wird. Bei niedrigen Frequenzen kann dieses Gas als Punktmasse betrachtet werden. Die Punktmasse an Gas im Resonatorhals 52 verdichtet bzw. verdünnt das Abgas im umgebenden Resonatorvolumen 42. Wenn die Punktmasse an Gas das Resonatorvolumen 42 komprimiert, steigt der Volumendruck. Mit Verdünnung der Punktmasse an Gas nimmt der Volumendruck ab. Als Ergebnis dieses Drucks wird die Punktmasse in die entgegengesetzte Richtung zu derjenigen gedrückt, in der sie sich bewegt. Somit wirkt das Resonatorvolumen 42 als Feder und stellt ein Feder-Masse-System mit abgestimmter Frequenz bereit. Da keine Nettoströmung durch den Helmholtz-Resonator vorliegt und der Resonatorhals 52 eine Seitenabzweiganordnung umfasst, sind die Auswirkungen auf den Gegendruck vernachlässigbar.The exhaust gas pressure pulsations from the engine pass through the exhaust system 10 and are modified as they undergo the mechanisms of constriction, reflection and absorption. When the pulsations the gap 40 cause they cause the exhaust gas in the resonator neck / port 52 is set in motion. At low frequencies, this gas can be considered point mass. The point mass of gas in the resonator neck 52 The exhaust gas compresses or dilutes in the surrounding resonator volume 42 , When the point mass of gas is the resonator volume 42 compressed, the volume pressure increases. With dilution of the point mass of gas, the volume pressure decreases. As a result of this pressure, the spot mass is forced in the opposite direction to that in which it moves. Thus, the resonator volume acts 42 as a spring and provides a spring-mass system with tuned frequency. Since there is no net flow through the Helmholtz resonator and the resonator neck 52 a side branch arrangement, the effects on the back pressure are negligible.

Bei dem in 2 gezeigten Beispiel ist das Resonatorvolumen 42 zwischen einer Innenfläche des Resonatorgehäuses 43 und einer Außenfläche des Komponentengehäuses 32 gebildet. Das Resonatorvolumen 42 ist konzentrisch zur Mittelachse A, derart, dass das Resonatorgehäuse 43 und das Resonatorvolumen 42 einen Außenumfang des ersten und des zweiten Gasbehandlungselements 36, 38 vollständig und zur Gänze umgeben. In 3 ist ein Beispiel gezeigt, das dem aus 2 gleicht, aber eine versetzte Ausführung umfasst. Bei diesem Beispiel ist das Resonatorvolumen 42' gegenüber dem Komponentengehäuse 32 so versetzt, dass das Resonatorgehäuse 43 und das Resonatorvolumen 42' einen Außenumfang des ersten und des zweiten Gasbehandlungselements 36, 38 nur teilweise umgeben.At the in 2 The example shown is the resonator volume 42 between an inner surface of the resonator housing 43 and an outer surface of the component housing 32 educated. The resonator volume 42 is concentric to the central axis A , such that the resonator housing 43 and the resonator volume 42 an outer periphery of the first and second gas treatment elements 36 . 38 completely and completely surrounded. In 3 an example is shown that out 2 is similar, but includes a staggered version. In this example, the resonator volume is 42 ' opposite the component housing 32 so offset that the resonator housing 43 and the resonator volume 42 ' an outer periphery of the first and second gas treatment elements 36 . 38 only partially surrounded.

In 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel gezeigt. Bei diesem Beispiel ist ein Resonatorvolumen 60 aus der Komponente 30 entfernt und über wenigstens ein Rohr 62 an das Komponentengehäuse 32 angeschlossen. Das Resonatorvolumen 60 ist in einem Resonatorgehäuse 64 umschlossen und das Rohr 62 verbindet das Resonatorgehäuse 64 mit der Komponente 30. Somit befinden sich das Resonatorgehäuse 64 und das Volumen 60 außerhalb des Komponentengehäuses 32.In 4 another embodiment is shown. In this example, a resonator volume 60 from the component 30 removed and over at least one pipe 62 to the component housing 32 connected. The resonator volume 60 is in a resonator housing 64 enclosed and the pipe 62 connects the resonator housing 64 with the component 30 , Thus, there are the resonator housing 64 and the volume 60 outside the component housing 32 ,

Bei einem Beispiel umfasst das Resonatorgehäuse 64 eine oder mehrere zusätzliche Komponenten. Bei einem weiteren Beispiel dient eine vorhandene Fahrzeugstruktur dazu, das abgeschlossene Volumen bereitzustellen, siehe zum Beispiel die Anmeldung Nr. 15/874,288, die auf die Zessionarin der vorliegenden Anmeldung übertragen und hiermit durch Bezugnahme aufgenommen ist. Bei einem offenbarten Beispiel stellt ein Fahrzeugrahmenelement ein abgeschlossenes Resonatorvolumen 60 bereit, das mit der Abgasanlagenströmung parallel geschaltet ist.In one example, the resonator housing includes 64 one or more additional components. In another example, an existing vehicle structure serves to provide the sealed volume, see, for example, Application No. 15 / 874,288, which is assigned to the assignee of the present application and hereby incorporated by reference. In one disclosed example, a vehicle frame member provides a closed resonator volume 60 ready, which is connected in parallel with the exhaust system flow.

Bei dem in 4 gezeigten Beispiel verbindet das Rohr 62 das Resonatorgehäuse 64 mit dem Einlassabschnitt 44 des Komponentengehäuses 32. Das Rohr 62 ist optional auch an den Auslassabschnitt 48 angeschlossen; der Einlassabschnitt 44 ist jedoch bevorzugt, da er näher am Motor 12 gelegen ist. Optional oder zusätzlich könnte ein zusätzliches Rohr oder ein Abzweig vom Rohr 62 das Volumen 60 mit dem mittleren Gehäuseabschnitt und dem Einlassabschnitt 44 oder dem Auslassabschnitt 48 verbinden.At the in 4 shown example connects the tube 62 the resonator housing 64 with the inlet section 44 of the component housing 32 , The pipe 62 is also optional on the outlet section 48 connected; the inlet section 44 However, it is preferred because it is closer to the engine 12 is located. Optionally or additionally, an additional pipe or branch could be from the pipe 62 the volume 60 with the middle housing portion and the inlet portion 44 or the outlet section 48 connect.

In 5A ist ein Beispiel gezeigt, bei dem das externe Volumen 60 an das Einlassrohr 46 angeschlossen ist. In 5B ist ein Beispiel gezeigt, bei dem das externe Volumen 60 mit dem mittleren Gehäuseabschnitt verbunden ist und mit dem Spalt 40 in Verbindung steht. In 5C ist ein Beispiel gezeigt, bei dem das externe Volumen 60 an das Auslassrohr 50 angeschlossen ist.In 5A an example is shown where the external volume 60 to the inlet pipe 46 connected. In 5B an example is shown where the external volume 60 connected to the middle housing section and with the gap 40 communicates. In 5C an example is shown where the external volume 60 to the outlet pipe 50 connected.

In den 6A-6C sind Beispiele für ein inneres Resonatorvolumen 70 gezeigt, das in Reihe mit dem ersten und dem zweiten Abgasbehandlungselement 36, 38 liegt. In 6A ist ein Beispiel gezeigt, bei dem das Volumen 70 stromaufwärts des ersten Abgasbehandlungselements 36 gelegen ist. In 6B ist ein Beispiel gezeigt, bei dem das Volumen 70 stromaufwärts des zweiten Abgasbehandlungselements 38 und stromabwärts des Spalts 40 gelegen ist. In 6C ist ein Beispiel gezeigt, bei dem das Volumen 70 stromabwärts des zweiten Abgasbehandlungselements 38 gelegen ist.In the 6A-6C are examples of an internal resonator volume 70 shown in series with the first and second exhaust treatment elements 36 . 38 lies. In 6A an example is shown where the volume 70 upstream of the first exhaust treatment element 36 is located. In 6B an example is shown where the volume 70 upstream of the second exhaust treatment element 38 and downstream of the gap 40 is located. In 6C an example is shown where the volume 70 downstream of the second exhaust treatment element 38 is located.

Bei einem weiteren, in 7 gezeigten Beispiel sind das erste und das zweite Gasbehandlungselement 36, 38 in einem gemeinsamen Gehäuse 80 eingebaut. Bei dieser Ausführung sind das erste und das zweite Abgasbehandlungselement 36, 38 nicht koaxial und parallel zueinander und über einen Spalt 82 so verbunden, dass Abgas aus dem ersten Abgasbehandlungselement 36 austritt, in den Spalt 82 eintritt und dann in das zweite Abgasbehandlungselement 38 eintritt. Im Gehäuse 80 sind mehrere Resonatorvolumina 84 vorgesehen. Auch sind mehrere Resonatoranschlüsse 86 vorgesehen. Das Gehäuse 80 weist eine Schallwand 88 auf, wobei ein Einlassresonatorvolumen 90 mit einem Einlassrohr 92 gekoppelt ist und ein Auslassresonatorvolumen 94 mit einem Auslassrohr 96 gekoppelt ist. Das Gehäuse 80 weist auch eine zweite Schallwand 98 zur Bildung eines Resonatorvolumens am Spalt 82 auf.At another, in 7 the example shown are the first and the second gas treatment element 36 . 38 in a common housing 80 built-in. In this embodiment, the first and second exhaust treatment elements 36 . 38 not coaxial and parallel to each other and across a gap 82 connected so that exhaust gas from the first exhaust treatment element 36 exit, into the gap 82 enters and then into the second exhaust treatment element 38 entry. In the case 80 are several resonator volumes 84 intended. Also, several resonator connections 86 intended. The housing 80 has a baffle 88 on, wherein an inlet resonator volume 90 with an inlet pipe 92 coupled and an outlet resonator volume 94 with an outlet pipe 96 is coupled. The housing 80 also has a second baffle 98 to form a resonator volume at the gap 82 on.

Mögliche Positionen für die Resonatoranschlüsse 86 sind am Einlassresonatorvolumen 90, am Auslassresonatorvolumen 94 und am Resonatorvolumen am Spalt 82. Der am Spalt 82 zugeordnete Resonatoranschluss 86 kann an einer Stelle zwischen den Elementen 36, 38, an einem Ausgang aus dem ersten Abgasbehandlungselement 36 und/oder an einem Eingang in das zweite Abgasbehandlungselement 38 gelegen sein. Die Resonatoranschlüsse 86 können zur Erzielung der gewünschten akustischen Wirkung je nach Bedarf in beliebiger Anzahl und in beliebiger Kombination verwendet werden.Possible positions for the resonator connections 86 are at the inlet resonator volume 90 , at the outlet resonator volume 94 and at the resonator volume at the gap 82 , The one at the gap 82 associated resonator connection 86 can be at one point between the elements 36 . 38 at an exit from the first exhaust treatment element 36 and / or at an input to the second exhaust treatment element 38 be located. The resonator connections 86 can be used to achieve the desired acoustic effect as needed in any number and in any combination.

Bei jeder dieser verschiedenen parallelen Ausführungen ist das innere akustische Volumen abgeschlossen und zur Abgasströmung durch die Abgasanlage parallel, derart, dass im Helmholtz-Resonator keine Nettoströmung vorhanden ist. Heißes Motorabgas strömt durch das Einlassrohr in die Komponente, dehnt sich aus und verlangsamt sich, wenn das Gas den Einlasskegel durchströmt, strömt durch das Abgasbehandlungselement, zieht sich dann zusammen und durchströmt den Auslasskegel, bevor es in das Auslassrohr austritt. Der Hals schaltet das innere akustische Volumen parallel zur Strömung durch die Komponente so, dass der Helmholtz-Resonator bereitgestellt wird.In each of these different parallel embodiments, the interior acoustic volume is closed and parallel to the exhaust gas flow through the exhaust system such that there is no net flow in the Helmholtz resonator. Hot engine exhaust gas flows through the inlet tube into the component, expands and slows as the gas passes through the inlet cone, flows through the exhaust treatment element, then contracts and passes through the outlet cone before exiting into the outlet tube. The neck switches the internal acoustic volume parallel to the flow through the component to provide the Helmholtz resonator.

Somit ist ein Abstimmungselement mit der Hauptfunktion der Schalldämpfung mit einer Komponente im motornahen Ende 14 der Abgasanlage 10 an einer Stelle kombiniert, die viel näher am Druckschwingungsbauch am Motorabgasauslass liegt als bei herkömmlichen Ausführungen. Dies bietet eine verbesserte akustische Effizienz mit vernachlässigbaren Gegendruckauswirkungen, was zu Verbesserungen bei den Auspuffendrohrgeräuschen / beim akustischen Volumen führt. Ferner sind durch die Aufnahme eines akustischen Volumens in die bereits bestehende Motorhilfsrahmenstruktur Bauraumprobleme erheblich verringert.Thus, a tuning element with the main function of silencing with a component near the engine end 14 the exhaust system 10 combined in a location that is much closer to the pressure swing at the engine exhaust outlet than in conventional designs. This provides improved acoustic efficiency with negligible backpressure effects, leading to improvements in exhaust tailpipe noise / volume. Furthermore, space problems are significantly reduced by the inclusion of an acoustic volume in the existing engine auxiliary frame structure.

In den 8 bis 10 sind Beispiele für Abgasanlagen 10 gezeigt, bei denen ein oder mehrere akustische Volumen 100 im motornahen Ende 14 in Kombination mit wenigstens einer Geräuschdämpfungskomponente 102 im motorfernen Ende 16 zum Einsatz kommen, damit eine Ausführung mit verringertem Bauraum bereitgestellt wird. Das motorferne Ende 16 der Abgasanlage 10 weist zum Beispiel Abgasschalldämpfer, Ventile, Reflexionsschalldämpfer und Auspuffendrohre etc. auf, die herkömmlicherweise in verschiedenen Gestaltungen zur Geräuschverringerung verwendet worden sind. Zu motornahen Komponenten 104 gehören beispielsweise ein Dreiwegekatalysator, ein Katalysator mit selektiver katalytischer Reduktion, ein Oxidationskatalysator, ein Diesel- oder Benzinpartikelfilter etc. in verschiedenen Ausführungen zur Emissionsverringerung. Die wenigstens eine Geräuschdämpfungskomponente 102 umfasst zum Beispiel ein Ventil 102a, ein resonanzfreies Rohr 102b und/oder ein System zur aktiven Geräuschminderung 102c. Bei der vorliegenden Erfindung wird die Kombination aus der Geräuschdämpfungskomponente 102 im motorfernen Ende 14 und wenigstens einem akustischen Volumen 100 im motornahen Ende 14 verwendet, um herkömmliche motorferne Komponenten wie etwa Reflexionsschalldämpfer und Abgasschalldämpfer zu beseitigen, was den Betrag an von der Abgasanlage 10 eingenommener Fläche erheblich verringert.In the 8th to 10 are examples of exhaust systems 10 shown where one or more acoustic volumes 100 in the engine near end 14 in combination with at least one noise damping component 102 in the motor remote end 16 be used, so that a design with reduced space is provided. The motor remote end 16 the exhaust system 10 For example, there are exhaust mufflers, valves, reflection mufflers and exhaust pipes, etc. that have conventionally been used in various noise reduction designs. To components close to the engine 104 For example, a three-way catalyst, a selective catalytic reduction catalyst, an oxidation catalyst, a diesel or gasoline particulate filter, etc., are variously used to reduce emissions. The at least one noise damping component 102 For example, it includes a valve 102 , a resonance-free tube 102b and / or a system for active noise reduction 102c , In the present invention, the combination of the noise damping component 102 in the motor remote end 14 and at least one acoustic volume 100 in the engine near end 14 used to eliminate conventional off-engine components such as reflection mufflers and exhaust mufflers, what the amount of from the exhaust system 10 occupied area significantly reduced.

Das Ventil 102a kann beispielsweise ein passives Ventil mit einer Ventilklappe sein, die federnd in eine geschlossene Stellung vorgespannt ist und deren Bewegung nur durch Änderungen des Abgasdrucks innerhalb des Strömungsweges gesteuert wird. Das Ventil 102a könnte auch ein aktiv gesteuertes Ventil sein, bei dem die Bewegung einer Ventilklappe durch ein Aktuator- und Steuersystem gesteuert wird. Optional kann das Ventil 102a eine Kombination aus einem passiven und einem aktiv gesteuerten Ventil sein.The valve 102 For example, it may be a passive valve with a valve flap that is resiliently biased to a closed position and whose movement is controlled only by changes in exhaust pressure within the flow path. The valve 102 could also be an actively controlled valve in which the movement of a valve flap is controlled by an actuator and control system. Optionally, the valve 102 a combination of a passive and an actively controlled valve.

Das resonanzfreie Rohr (RFP (resonance free pipe)) 102b kann beispielsweise eine oder mehrere Entlüftungsbohrungen aufweisen, die zur Geräuschdämpfung dienen. Bei einem Beispiel befinden sich die Entlüftungsbohrungen an vorbestimmten Stellen entlang einer Länge des Rohres, um Resonanzfrequenzgeräusche zu verringern. Die Entlüftungsbohrungen können mit einem Geflecht bzw. Gitter oder mikroperforiertem Material abgedeckt sein, um Geräusche je nach Bedarf weiter zu verringern.The resonance-free pipe (RFP (free pipe)) 102b For example, may have one or more vent holes that serve to reduce noise. In one example, the vent holes are located at predetermined locations along a length of the tube to reduce resonant frequency noise. The vent holes may be covered with a mesh or micro-perforated material to further reduce noise as needed.

Das System zur aktiven Geräuschminderung (ANC (active noise cancellation)) 102c umfasst eine Steuereinheit C, ein Mikrofon M und einen Lautsprecher S, die zur Dämpfung/Unterdrückung von Geräuschen im motorfernen Ende 16 der Abgasanlage 10 in bekannter Weise arbeiten.The Active Noise Cancellation System (ANC) 102c includes a control unit C , a microphone M and a speaker S For damping / suppression of noise in the motor remote end 16 the exhaust system 10 work in a known manner.

In 8 ist ein Beispiel gezeigt, bei dem die Anzahl der Komponenten des motorfernen Endes 16 verglichen mit herkömmlichen Abgasanlagengestaltungen erheblich reduziert ist. Der Motor 12 leitet heiße Abgase durch Rohre 106 und die motornahen Komponenten 104 des motornahen Endes 14 in Rohre 108 im motorfernen Ende 16. Bei diesem Beispiel weist das motornahe Ende 14 ein akustisches Volumen 100 auf, das mit nur einem Ventil 102a und einem resonanzfreien Rohr 102b im motorfernen Ende 16 verwendet wird. Das Ventil 102a befindet sich in einem motorfernen Rohr 108 stromaufwärts des resonanzfreien Rohres 102b. Das resonanzfreie Rohr 102b kann beispielsweise eine oder mehrere Entlüftungsbohrungen 110 aufweisen, die in Verbindung mit dem Ventil 102a arbeiten, um Geräusche auf gewünschte Pegel zu dämpfen. Keine anderen Abgasschalldämpfer oder Reflexionsschalldämpfer sind im motorfernen Ende 16 zur Geräuschdämpfung erforderlich. Dadurch wird die Länge des motorfernen Endes 16 im Vergleich zu herkömmlichen Ausführungen erheblich verringert.In 8th an example is shown in which the number of components of the motor remote end 16 is significantly reduced compared to conventional exhaust system designs. The motor 12 passes hot exhaust gases through pipes 106 and the components close to the engine 104 the near-motor end 14 in pipes 108 in the motor remote end 16 , In this example, the engine near end 14 an acoustic volume 100 on, with only one valve 102 and a resonance-free tube 102b in the motor remote end 16 is used. The valve 102 is located in a tube remote from the engine 108 upstream of the non-resonant tube 102b , The resonance-free tube 102b For example, one or more vent holes 110 have, in conjunction with the valve 102 work to dampen noise to desired levels. No other exhaust silencers or reflection silencers are in the engine remote end 16 required for noise reduction. This will be the length of the motor remote end 16 significantly reduced compared to conventional designs.

In 9 ist ein Beispiel gezeigt, bei dem das motornahe Ende 14 zwei akustische Volumina 100 aufweist, die mit nur einem Ventil 102a im motorfernen Ende 16 verwendet werden. Bei diesem Beispiel ist das Ventil 102a an einem stromaufwärtigen Ende des motorfernen Endes 16 angeordnet. Dieses Beispiel sorgt für eine noch kürzere Länge für das motorferne Ende 16.In 9 an example is shown in which the close to the engine end 14 two acoustic volumes 100 that has only one valve 102 in the motor remote end 16 be used. In this example, the valve is 102 at an upstream end of the engine distal end 16 arranged. This example provides an even shorter length for the far end of the engine 16 ,

In 10 ist ein Beispiel gezeigt, bei dem das motornahe Ende 14 zwei akustische Volumina 100 aufweist, die nur mit dem System zur aktiven Geräuschminderung 102c im motorfernen Ende 16 verwendet werden. Dieses Beispiel sorgt für eine noch kürzere Länge für das motorferne Ende 16 als das aus 9. Diese Ausgestaltung weist auch einen sehr minimalen Gegendruck auf.In 10 an example is shown in which the close to the engine end 14 two acoustic volumes 100 that only works with the system for active noise reduction 102c in the motor remote end 16 be used. This example provides an even shorter length for the far end of the engine 16 than that 9 , This embodiment also has a very minimal back pressure.

Wie bei jedem der Beispiele der 8 bis 10 gezeigt ist, ist das motornahe Ende 14 durch eine erste Gesamtbetriebslänge L1 und das motorferne Ende 16 durch eine zweite Gesamtbetriebslänge L2 definiert. Bei einem Beispiel liegt ein Verhältnis der ersten Gesamtbetriebslänge L1 zur zweiten Gesamtbetriebslänge L2 je nach einer Länge des Fahrzeugs und einem Umfang der Nachbehandlung in einem Bereich von 1:2 bis 1:4. Das bzw. die motornahe(n) akustische(n) Volumen bzw. Volumina 100 sind stromaufwärts des letzten Substratelements des motornahen Endes 14 gelegen und die Gasströmung ist parallel zum akustischen Volumen 100. Durch die Verwendung des bzw. der motornahen akustischen Volumens bzw. Volumina 100 in Kombination mit einem Ventil 102a, einem resonanzfreien Rohr (RFP) 102b und/oder einem System zur aktiven Geräuschminderung (ANC) 102c im motorfernen Ende 16 wird der Betrag der Bauraumverringerung maximiert.As with any of the examples of 8th to 10 is shown is the motor end 14 by a first total operating length L1 and the motor remote end 16 by a second total operating length L2 Are defined. In one example, there is a ratio of the first total operating length L1 to the second total operating length L2 depending on a length of the vehicle and a scope of aftertreatment in a range of 1: 2 to 1: 4. The or the near-engine acoustic volume (s) 100 are upstream of the last substrate element of the near-end 14 located and the gas flow is parallel to the acoustic volume 100 , By the use of the or near the engine acoustic volume or volumes 100 in combination with a valve 102 , a resonance-free tube (RFP) 102b and / or an active noise reduction system (ANC) 102c in the motor remote end 16 the amount of space reduction is maximized.

Es wurde zwar eine Ausführungsform dieser Erfindung offenbart, der Durchschnittsfachmann erkennt jedoch, dass bestimmte Abänderungen in den Umfang dieser Erfindung fallen. Aus diesem Grunde sollten die folgenden Ansprüche studiert werden, um den wahren Umfang und Gehalt dieser Erfindung festzustellen.While one embodiment of this invention has been disclosed, one of ordinary skill in the art appreciates that certain modifications are within the scope of this invention. For that reason, the following claims should be studied to determine the true scope and content of this invention.

Claims (20)

Fahrzeugabgasanlage mit: einem motornahen Ende, das eine oder mehrere motornahe Abgasanlagenkomponenten aufweist, die von einem Motor erzeugte Emissionen nachbehandeln, einem motorfernen Ende, das wenigstens eine motorferne Komponente aufweist, die Geräusche dämpft, und wenigstens einem akustischen Volumen, das zur Geräuschdämpfung parallel zu oder in Reihe mit dem motornahen Ende liegt.Vehicle exhaust system with: a near-engine end having one or more near-engine exhaust system components that post-treat emissions generated by an engine, a motor remote end having at least one remote engine component that dampens noise, and at least one acoustic volume that is parallel to or in series with the engine near end for noise damping. Fahrzeugabgasanlage nach Anspruch 1, bei der zu den motornahen Komponenten ein Dreiwegekatalysator, ein Katalysator mit selektiver katalytischer Reduktion, ein Oxidationskatalysator und/oder ein Partikelfilter gehören.Vehicle exhaust system after Claim 1 in which the engine-related components include a three-way catalyst, a catalyst with selective catalytic reduction, an oxidation catalyst and / or a particulate filter. Fahrzeugabgasanlage nach Anspruch 2, bei der das wenigstens eine akustische Volumen parallel zum Abgasstrom angeordnet ist und einen luftdichten und abgeschlossenen Hohlraum umfasst.Vehicle exhaust system after Claim 2 in which the at least one acoustic volume is arranged parallel to the exhaust gas flow and comprises an airtight and closed cavity. Fahrzeugabgasanlage nach Anspruch 2 oder 3, bei der das wenigstens eine akustische Volumen parallel zum Abgasstrom angeordnet ist und sich in einem Katalysator- oder Filtergehäuse befindet.Vehicle exhaust system after Claim 2 or 3 in which the at least one acoustic volume is arranged parallel to the exhaust gas stream and is located in a catalyst or filter housing. Fahrzeugabgasanlage nach einem der Ansprüche 2 bis 4, bei der das wenigstens eine akustische Volumen parallel zum Abgasstrom angeordnet ist und sich innerhalb eines Fahrzeugrahmenbauteils befindet.Vehicle exhaust system according to one of Claims 2 to 4 in which the at least one acoustic volume is arranged parallel to the exhaust gas flow and is located within a vehicle frame component. Fahrzeugabgasanlage nach einem der Ansprüche 2 bis 5, bei der die wenigstens eine motorferne Komponente ein Ventil, ein resonanzfreies Rohr und/oder eine aktive Geräuschminderung umfasst.Vehicle exhaust system according to one of Claims 2 to 5 in which the at least one component remote from the engine comprises a valve, a resonance-free tube and / or an active noise reduction. Fahrzeugabgasanlage nach Anspruch 6, bei der die wenigstens eine motorferne Komponente nur ein Ventil umfasst.Vehicle exhaust system after Claim 6 in which the at least one component remote from the engine comprises only one valve. Fahrzeugabgasanlage nach Anspruch 7, bei der die wenigstens eine motorferne Komponente zusätzlich das resonanzfreie Rohr umfasst.Vehicle exhaust system after Claim 7 in which the at least one component remote from the engine additionally comprises the resonance-free tube. Fahrzeugabgasanlage nach Anspruch 7 oder 8, bei der das wenigstens eine akustische Volumen im motornahen Ende wenigstens zwei akustische Volumina im motornahen Ende umfasst.Vehicle exhaust system after Claim 7 or 8th in which the at least one acoustic volume in the near the engine end comprises at least two acoustic volumes in the engine near end. Fahrzeugabgasanlage nach einem der Ansprüche 6 bis 9, bei der die wenigstens eine motorferne Komponente nur die aktive Geräuschminderung umfasst und bei der das wenigstens eine akustische Volumen im motornahen Ende wenigstens zwei akustische Volumina im motornahen Ende umfasst.Vehicle exhaust system according to one of Claims 6 to 9 in which the at least one component remote from the engine comprises only the active noise reduction and in which the at least one acoustic volume in the end close to the engine comprises at least two acoustic volumes in the end close to the engine. Fahrzeugabgasanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das motornahe Ende Abgase nachbehandelt und durch eine erste Gesamtbetriebslänge definiert ist, die sich von einem Motorausgang zu einer abschließenden Abgasanlagenkomponente erstreckt, die Abgase nachbehandelt, und das motorferne Ende eine akustische Behandlung bereitstellt und durch eine zweite Gesamtbetriebslänge definiert ist, die sich von der abschließenden Abgasanlagenkomponente, die Abgase nachbehandelt, zu einem Abgasanlagenauslass an einem oder mehreren Auspuffendrohren erstreckt.A vehicle exhaust system according to any one of the preceding claims, wherein the engine near end is exhaust treated and defined by a first overall operating length extending from an engine exhaust to a final exhaust system component, the exhaust aftertreated, and the engine remote end provides acoustic treatment and a second overall operating length which extends from the exhaust system exhaust after-treatment component to an exhaust system outlet at one or more exhaust tailpipes. Fahrzeugabgasanlage mit: einem motornahen Ende, das eine oder mehrere motornahe Abgasanlagenkomponenten aufweist, die von einem Motor erzeugte Emissionen nachbehandeln, einem motorfernen Ende, das wenigstens eine motorferne Komponente aufweist, die Geräusche dämpft, wobei die wenigstens eine motorferne Komponente ein Ventil, ein resonanzfreies Rohr und/oder eine aktive Geräuschminderung umfasst, und wenigstens einem akustischen Volumen im motornahen Ende zur Geräuschdämpfung, wobei das wenigstens eine akustische Volumen ein paralleles oder serielles Volumen umfasst, das stromabwärts des Motors mit dem motornahen Ende verbunden ist.Vehicle exhaust system with: a near-engine end having one or more near-engine exhaust system components that post-treat emissions generated by an engine, a motor remote end having at least one remote engine component that dampens noise, wherein the at least one engine remote component comprises a valve, a resonance-free tube and / or an active noise reduction, and at least one acoustic volume in the engine-near end for noise damping, wherein the at least one acoustic volume comprises a parallel or serial volume, which is connected downstream of the motor with the motor-proximate end. Fahrzeugabgasanlage nach Anspruch 12, bei der das motornahe Ende Abgase nachbehandelt und durch eine erste Gesamtbetriebslänge definiert ist, die sich von einem Motorausgang zu einer abschließenden Abgasanlagenkomponente erstreckt, die Abgase nachbehandelt, und das motorferne Ende eine akustische Behandlung bereitstellt und durch eine zweite Gesamtbetriebslänge definiert ist, die sich von der abschließenden Abgasanlagenkomponente, die Abgase nachbehandelt, zu einem Abgasanlagenauslass an einem oder mehreren Auspuffendrohren erstreckt.Vehicle exhaust system after Claim 12 in that the near-end end is exhaust aftertreated and defined by a first total operating length extending from an engine exhaust to a final exhaust system component, the exhaust aftertreated, and the engine remote end provides acoustic treatment defined by a second total operating length different from the final exhaust system component that post-processes exhaust gases to an exhaust system outlet at one or more exhaust tailpipes. Fahrzeugabgasanlage nach Anspruch 13, bei der zu den motornahen Komponenten ein Dreiwegekatalysator, ein Katalysator mit selektiver katalytischer Reduktion, ein Oxidationskatalysator und/oder ein Partikelfilter gehören.Vehicle exhaust system after Claim 13 in which the engine-related components include a three-way catalyst, a catalyst with selective catalytic reduction, an oxidation catalyst and / or a particulate filter. Fahrzeugabgasanlage nach Anspruch 14, bei der sich das wenigstens eine akustische Volumen innerhalb eines Katalysatorgehäuses, eines Filtergehäuses und/oder eines Fahrzeugrahmenelements befindet.Vehicle exhaust system after Claim 14 in which the at least one acoustic volume is located within a catalytic converter housing, a filter housing and / or a vehicle frame element. Fahrzeugabgasanlage nach Anspruch 15, bei der die wenigstens eine motorferne Komponente nur das resonanzfreie Rohr und ein Ventil umfasst.Vehicle exhaust system after Claim 15 in which the at least one component remote from the engine comprises only the resonance-free tube and a valve. Fahrzeugabgasanlage nach Anspruch 15 oder 16, bei der die wenigstens eine motorferne Komponente nur ein Ventil umfasst.Vehicle exhaust system after Claim 15 or 16 in which the at least one component remote from the engine comprises only one valve. Fahrzeugabgasanlage nach Anspruch 17, bei der das wenigstens eine akustische Volumen im motornahen Ende wenigstens zwei akustische Volumina im motornahen Ende umfasst.Vehicle exhaust system after Claim 17 in which the at least one acoustic volume in the end close to the engine comprises at least two acoustic volumes in the end close to the engine. Fahrzeugabgasanlage nach einem der Ansprüche 15 bis 18, bei der die wenigstens eine motorferne Komponente nur die aktive Geräuschminderung umfasst und bei der das wenigstens eine akustische Volumen im motornahen Ende wenigstens zwei akustische Volumina im motornahen Ende umfasst.Vehicle exhaust system according to one of Claims 15 to 18 in which the at least one component remote from the engine comprises only the active noise reduction and in which the at least one acoustic volume in the end close to the engine comprises at least two acoustic volumes in the end close to the engine. Verfahren zur Bereitstellung einer Abgasanlage mit verringertem Bauraum, das Folgendes umfasst: Bereitstellen eines motornahen Endes, das eine oder mehrere motornahe Abgasanlagenkomponenten aufweist, die von einem Motor erzeugte Abgase nachbehandeln; Bereitstellen eines motorfernen Endes, das wenigstens eine motorferne Komponente aufweist, die Geräusche dämpft, wobei die wenigstens eine motorferne Komponente ein Ventil, ein resonanzfreies Rohr und/oder eine aktive Geräuschminderung umfasst; und Bereitstellen wenigstens eines akustischen Volumens parallel zu oder in Reihe mit dem motornahen Ende zur Geräuschdämpfung in Kombination mit der wenigstens einen motorfernen Komponente, um einen oder mehrere motorferne Abgasschalldämpfer und/oder Reflexionsschalldämpfer zu beseitigen und eine Gesamtlänge des motorfernen Endes zu verringern.A method of providing a reduced volume exhaust system comprising: Providing a near-engine end having one or more engine-related exhaust system components that after-treatment exhaust gases generated by an engine; Providing an engine remote end having at least one off-engine component that dampens noise, the at least one off-engine component comprising a valve, a non-resonant pipe and / or an active noise reduction; and Providing at least one acoustic volume in parallel with or in series with the engine near end for silencing in combination with the at least one off-engine component to eliminate one or more off-axis exhaust mufflers and / or reflection mufflers and reduce an overall length of the remote end.
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US20100307143A1 (en) * 2009-06-05 2010-12-09 Anthony Colette IC power plant, and method of operation
CN101922342B (en) * 2010-09-21 2015-10-14 中国第一汽车集团公司 Straight-through particle filtration post-processor assembly
KR101198968B1 (en) * 2011-03-02 2012-11-07 주식회사 파나시아 Exhaust gas denitrifing system having noise-reduction structure

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