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GEBIET
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Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine Schalldämpferanordnung für ein Auslasssystem eines Verbrennungsmotors und insbesondere auf eine Schalldämpferanordnung, die einen Mittelschalldämpfer mit einem X-Rohr und zwei umliegende Schalldämpfer mit Y-Rohren umfasst.
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HINTERGRUND
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Dieser Abschnitt stellt Hintergrundinformationen zur vorliegenden Offenbarung bereit, bei denen es sich nicht zwangsweise um den Stand der Technik handelt.
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Ein Verbrennungsmotor kann eine beträchtliche Menge an Verbrennungsgeräuschen erzeugen, die durch ein Auslasssystem übertragen werden und als Mündungsgeräusche vernehmbar sind. Schalldämpfer werden in Auslasssystemen zur Reduzierung dieser Geräusche und/oder derartigen Abstimmung der Auspuffklangeigenschaften, dass die Mündungsgeräusche gewünschte Klangcharakteristiken aufweisen, verwendet. Bei der Konstruktion eines Schalldämpfers werden oftmals Kompromisse zwischen Packagingraum, Strömungsleistung und Klangcharakteristiken eingegangen. Die vorliegende Offenbarung stellt einen Schalldämpfer bereit, der in den begrenzten Raum bei einem Fahrzeug passt und einen gewünschten Grad an Leistungsfähigkeit und gewünschte Klangcharakteristiken bietet.
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KURZDARSTELLUNG
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In diesem Abschnitt wird eine allgemeine Kurzdarstellung der Offenbarung bereitgestellt, bei der es sich nicht um eine umfassende Offenbarung ihres kompletten Schutzumfangs oder aller ihrer Merkmale handelt.
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Bei einem Aspekt stellt die vorliegende Offenbarung eine Schalldämpferanordnung zur Aufnahme von Abgas von einem Motor eines Fahrzeugs, das dazu ausgeführt ist, sich auf einer Fläche fortzubewegen, bereit. Die Schalldämpferanordnung umfasst einen ersten Schalldämpfer, einen zweiten Schalldämpfer und einen dritten Schalldämpfer. Der erste Schalldämpfer umfasst ein erstes Gehäuse und ein X-Rohr. Das X-Rohr ist zumindest zum Teil in dem ersten Gehäuse angeordnet. Das X-Rohr weist einen ersten Einlass, einen ersten Auslass, einen zweiten Einlass und einen zweiten Auslass auf. Der erste und der zweite Einlass sind jeweils zur Aufnahme von Abgas von dem Motor ausgeführt. Der erste und der zweite Einlass sowie der erste und der zweite Auslass sind miteinander strömungsverbunden. Der zweite Schalldämpfer umfasst ein zweites Gehäuse und ein erstes Y-Rohr. Das erste Y-Rohr ist zumindest zum Teil in dem zweiten Gehäuse angeordnet. Das erste Y-Rohr weist einen dritten Einlass, einen dritten Auslass und einen vierten Auslass auf. Der dritte Einlass ist zur Aufnahme von Abgas von dem ersten Auslass ausgeführt. Der dritte Schalldämpfer umfasst ein drittes Gehäuse und ein zweites Y-Rohr. Das zweite Y-Rohr ist zumindest zum Teil in dem dritten Gehäuse angeordnet. Das zweite Y-Rohr weist einen vierten Einlass, einen fünften Auslass und einen sechsten Auslass auf. Der vierte Einlass ist zur Aufnahme von Abgas von dem zweiten Auslass ausgeführt. Das erste Gehäuse, das zweite Gehäuse sowie das dritte Gehäuse sind voneinander beabstandet.
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Bei einem weiteren Aspekt stellt die vorliegende Offenbarung eine Schalldämpferanordnung zur Aufnahme von Abgas von einem Motor eines Fahrzeugs, das dazu ausgeführt ist, sich auf einer Fläche fortzubewegen, bereit. Die Schalldämpferanordnung umfasst einen ersten Schalldämpfer, einen zweiten Schalldämpfer und einen dritten Schalldämpfer. Der erste Schalldämpfer umfasst ein erstes Gehäuse, einen ersten Auslass und einen zweiten Auslass. Das erste Gehäuse definiert einen ersten Hohlraum. Der zweite Schalldämpfer ist zur Aufnahme von Abgas von dem ersten Schalldämpfer ausgeführt. Der zweite Schalldämpfer umfasst ein zweites Gehäuse und ein erstes Y-Rohr. Das zweite Gehäuse definiert einen zweiten Hohlraum, in dem das erste Y-Rohr zumindest zum Teil angeordnet ist. Das erste Y-Rohr umfasst einen ersten Hals. Der erste Hals erstreckt sich von einem ersten Hauptkörper des ersten Y-Rohrs nach außen. Der erste Hals weist eine erste Öffnung auf, die mit dem zweiten Hohlraum in direkter Strömungsverbindung steht. Der dritte Schalldämpfer ist zur Aufnahme von Abgas von dem ersten Schalldämpfer ausgeführt. Der dritte Schalldämpfer umfasst ein drittes Gehäuse und ein zweites Y-Rohr. Das dritte Gehäuse definiert einen dritten Hohlraum, in dem das zweite Y-Rohr zumindest zum Teil angeordnet ist. Das zweite Y-Rohr umfasst einen zweiten Hals. Der zweite Hals erstreckt sich von einem zweiten Hauptkörper des zweiten Y-Rohrs nach außen. Der zweite Hals weist eine zweite Öffnung auf, die mit dem dritten Hohlraum in direkter Strömungsverbindung steht.
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Bei noch einem weiteren Aspekt stellt die vorliegende Offenbarung eine Schalldämpferanordnung zur Aufnahme von Abgas von einem Motor eines Fahrzeugs, das dazu ausgeführt ist, sich auf einer Fläche fortzubewegen, bereit. Der Schalldämpfer umfasst einen ersten Schalldämpfer, einen zweiten Schalldämpfer und einen dritten Schalldämpfer. Der erste Schalldämpfer umfasst ein erstes Gehäuse, das einen ersten Hohlraum definiert, und ein X-Rohr. Das X-Rohr ist zumindest zum Teil in dem ersten Hohlraum angeordnet. Das X-Rohr weist einen ersten Einlass, einen ersten Auslass, einen zweiten Einlass und einen zweiten Auslass auf. Der erste und der zweite Einlass sind jeweils zur Aufnahme von Abgas von dem Motor ausgeführt. Der erste und der zweite Einlass sowie der erste und der zweite Auslass sind miteinander strömungsverbunden. Das X-Rohr umfasst eine Verzweigung. Die Verzweigung umfasst eine Aussparung. Die Aussparung ist zu dem ersten Hohlraum hin offen und steht mit diesem in direkter Strömungsverbindung. Der zweite Schalldämpfer umfasst ein zweites Gehäuse, das einen zweiten Hohlraum, einen dritten Einlass, einen dritten Auslass und einen vierten Auslass definiert. Der dritte Einlass ist zur Aufnahme von Abgas von dem ersten Auslass ausgeführt. Der dritte Schalldämpfer umfasst ein drittes Gehäuse, das einen dritten Hohlraum, einen vierten Einlass, einen fünften Auslass und einen sechsten Auslass definiert. Der vierte Einlass ist zur Aufnahme von Abgas von dem zweiten Auslass konfiguriert.
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Weitere Anwendungsbereiche gehen aus der hier bereitgestellten Beschreibung hervor. Die Beschreibung und spezifischen Beispiele dieser Kurzdarstellung dienen lediglich Veranschaulichungszwecken und sollen den Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung nicht einschränken.
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Figurenliste
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Die hier beschriebenen Zeichnungen dienen lediglich dem Zwecke der Veranschaulichung ausgewählter Ausführungsformen und nicht aller möglichen Implementierungen und sollen den Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung nicht einschränken.
- 1 ist eine perspektivische Ansicht einer Auslassanordnung, die eine Schalldämpferanordnung mit einem Mittelschalldämpfer und zwei umliegenden Schalldämpfern gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung umfasst;
- 2A-2B zeigen ein X-Rohr des Mittelschalldämpfers von 1; 2A ist eine Vorderansicht, 2B ist eine perspektivische Ansicht;
- 3 ist eine Draufsicht eines Y-Rohrs eines der umliegenden Schalldämpfer von 1;
- 4 ist eine Ansicht der Auslassanordnung von 1 von hinten; und
- 5 ist eine Draufsicht der Auslassanordnung von 1.
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Übereinstimmende Bezugszeichen geben über die verschiedenen Ansichten der Zeichnungen hinweg übereinstimmende Teile an.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Es werden nun beispielhafte Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen genauer beschrieben.
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Es werden beispielhafte Ausführungsformen bereitgestellt, so dass diese Offenbarung gründlich ist und dem Fachmann den Schutzumfang vollständig vermittelt. Es werden zahlreiche spezielle Details angeführt, wie z. B. Beispiele für spezielle Komponenten, Vorrichtungen und Verfahren, um ein gründliches Verständnis der Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung bereitzustellen. Für den Fachmann liegt auf der Hand, dass die speziellen Details nicht eingesetzt werden müssen, dass beispielhafte Ausführungsformen in vielen verschiedenen Formen ausgestaltet werden können und dass keine als den Schutzumfang der Offenbarung einschränkend ausgelegt werden soll. Bei einigen Ausführungsbeispielen werden wohlbekannte Prozesse, wohlbekannte Vorrichtungsstrukturen und wohlbekannte Technologien nicht ausführlich beschrieben.
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Die hier verwendete Terminologie dient nur zum Zweck der Beschreibung bestimmter beispielhafter Ausführungsformen und soll nicht als Einschränkung verstanden werden. Wie hier verwendet, sollen die Singularformen „ein“, „eine“ und „der/die/das“ auch die Pluralformen umfassen, sofern der Kontext nicht ausdrücklich etwas anderes angibt. Die Ausdrücke „umfasst“, „umfassen(d)“, „enthalten(d)“ und „aufweisen(d)“ sind inklusiv gemeint und geben deshalb das Vorhandensein von angeführten Merkmalen, ganzen Zahlen, Schritten, Arbeitsgängen, Elementen und/oder Komponenten an, schließen aber das Vorhandensein oder Hinzufügen von einem/einer oder mehreren anderen Merkmalen, ganzen Zahlen, Schritten, Arbeitsgängen, Elementen, Komponenten und/oder Gruppen derselben nicht aus. Die hier beschriebenen Verfahrensschritte, Verfahren und Arbeitsgänge dürfen nicht so verstanden werden, dass ihre Durchführung unbedingt in der speziellen erörterten oder dargestellten Reihenfolge erforderlich ist, sofern diese nicht spezifisch als die Reihenfolge der Durchführung angegeben ist. Es versteht sich ferner, dass weitere oder alternative Schritte angewendet werden können.
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Wenn ein Element als „an“, „in Eingriff mit“, „verbunden mit“ oder „gekoppelt mit“ einem anderen Element oder einer anderen Schicht beschrieben ist, kann es sich direkt an dem anderen Element oder der anderen Schicht, in Eingriff damit, verbunden damit oder gekoppelt damit befinden, oder es können dazwischenliegende Elemente oder Schichten vorhanden sein. Wenn hingegen ein Element als „direkt auf“, „direkt in Eingriff mit“, „direkt verbunden mit“ oder „direkt gekoppelt mit“ einem anderen Element oder einer anderen Schicht beschrieben wird, können keine dazwischenliegenden Elemente oder Schichten vorhanden sein. Ein anderer Wortlaut, der zur Beschreibung der Beziehung zwischen Elementen verwendet wird, sollte auf eine ähnliche Weise interpretiert werden (beispielsweise „zwischen“ versus „direkt zwischen“, „neben“ versus „direkt neben“ usw.). Wie hier verwendet, umfasst der Begriff „und/oder“ alle Kombinationen aus einem oder mehreren der zugeordneten aufgelisteten Objekte.
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Obwohl hier die Begriffe erster, zweiter, dritter etc. zur Beschreibung verschiedener Elemente, Komponenten, Bereiche, Schichten und/oder Abschnitte verwendet werden können, sollten diese Elemente, Komponenten, Bereiche, Schichten und/oder Abschnitte nicht durch diese Begriffe eingeschränkt werden. Diese Begriffe können nur dazu verwendet werden, ein Element, eine Komponente, einen Bereich, eine Schicht oder einen Abschnitt von einem anderen Bereich, einer anderen Schicht oder einem anderen Abschnitt zu unterscheiden. Begriffe wie „erster“, „zweiter“ und sonstige hier verwendete numerische Begriffe implizieren keine Abfolge oder Reihenfolge, sofern dies nicht eindeutig aus dem Kontext hervorgeht. Somit könnte ein erstes Element, eine erste Komponente, ein erster Bereich, eine erste Schicht oder ein erster Abschnitt, die nachstehend erörtert werden, als ein zweites Element, eine zweite Komponente, ein zweiter Bereich, eine zweite Schicht oder ein zweiter Abschnitt bezeichnet werden, ohne von den Lehren der beispielhaften Ausführungsformen abzuweichen.
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Räumlich bezogene Begriffe wie „innerer“, „äußerer“, „unterhalb“, „unter“, „unterer“, „über“, „oberer“ und dergleichen können hier zur Vereinfachung der Beschreibung verwendet werden, um die Beziehung eines Elements oder eines Merkmals zu einem oder mehreren anderen Elementen oder Merkmalen, wie in den Figuren veranschaulicht, leichter zu beschreiben. Mit räumlich bezogenen Begriffen kann bezweckt werden, zusätzlich zu der in den Figuren dargestellten Ausrichtung verschiedene Ausrichtungen der Vorrichtung im Gebrauch oder Betrieb mit zu umfassen. Wenn die Vorrichtung in den Figuren zum Beispiel umgedreht wird, würden Elemente, die als „unter“ oder „unterhalb“ von anderen Elementen oder Merkmalen beschrieben wurden, dann „über“ den anderen Elementen oder Merkmalen ausgerichtet sein. Somit kann der exemplarische Begriff „unter“ sowohl eine Ausrichtung von über als auch von unter umfassen. Die Vorrichtung kann auch anders (um 90 Grad gedreht oder in anderen Ausrichtungen) ausgerichtet sein, und die hier verwendeten räumlich bezogenen beschreibenden Begriffe werden entsprechend ausgelegt.
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Unter Bezugnahme auf 1-3 wird eine beispielhafte Auslassanordnung 10 für einen Verbrennungsmotor (nicht gezeigt) gemäß gewissen Aspekten der vorliegenden Offenbarung bereitgestellt. Während des Betriebs des Motors kann die Auslassanordnung 10 von dem Motor abgegebenes Abgas aufnehmen. Das Abgas kann von dem Motor durch ein Paar Abgasrohre 12 strömen. Die Abgasrohre 12 können direkt mit dem Motor verbunden sein. Bei verschiedenen Aspekten können die Abgasrohre 12 in der Nähe der Vorderräder des Fahrzeugs angeordnet sein. Die Auslassanordnung 10 kann eine Doppelrohrauslassanordnung sein. Bei verschiedenen Aspekten kann das Paar Auslassrohre 12 Abgas von separaten Zylinderbänken des Motors aufnehmen.
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Die Auslassanordnung 10 kann dahingehend geformt sein, in einen vorgegebenen Raum, der bei einem Fahrzeug (nicht gezeigt) zur Verfügung steht, zu passen. Beispielsweise kann die Auslassanordnung 10 dahingehend geformt sein, um eine Ersatzreifenmulde des Fahrzeugs und/oder andere Komponenten an oder in der Nähe eines Unterbodens des Fahrzeugs herum zu passen. Die Auslassanordnung 10 kann eine erste Auslassvorrichtung 14 und eine zweite Auslassvorrichtung 16 und eine Schalldämpferanordnung 18 umfassen. Während des Betriebs können die erste und die zweite Auslassvorrichtung 14, 16 Abgas von dem Motor aufnehmen und Abgas zur Schalldämpferanordnung 18 abgeben. Die erste und die zweite Auslassvorrichtung 14, 16 können beispielsweise Partikelfilter für Benzinmotoren (GPF - Gasoline Particulate Filters), Partikelfilter für Dieselmotoren (DPF - Diesel Particulate Filters), Oxidationskatalysatoren für Dieselmotoren (DOC - Diesel Oxidation Catalysts), NOx-Speicherkatalysatoren (LNT - Lean NOx Traps), SCR-Vorrichtungen (SCR - Selective Catalytic Reduction; selektive katalytische Reduktion) oder akustische Vorrichtungen, wie zum Beispiel Schalldämpfer, sein. In einem Beispiel ist die erste Auslassvorrichtung 14 ein erster GPF und die zweite Auslassvorrichtung 16 ist ein zweiter GPF.
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Die Schalldämpferanordnung 18 kann einen ersten Schalldämpfer 20, einen zweiten Schalldämpfer 22 und einen dritten Schalldämpfer 24 umfassen. Bei verschiedenen Aspekten wird der erste Schalldämpfer 20 als ein Mittelschalldämpfer bezeichnet und der zweite und der dritte Schalldämpfer 22, 24 werden zusammengenommen als umliegende Schalldämpfer bezeichnet. Der Mittelschalldämpfer 20 und jeder der umliegenden Schalldämpfer 22, 24 sind separat eingebaut, so dass jeder Schalldämpfer bezüglich der anderen Schalldämpfer entfernt positioniert sein kann. Somit kann jeder der Schalldämpfer 20, 22, 24 je nachdem, was zur Unterbringung anderer Komponenten und zur Erfüllung von Packagingauflagen erforderlich ist, ringsherum an dem Fahrzeug angeordnet sein. Bei einem alternativen Aspekt kann die Schalldämpferanordnung einen Mittelschalldämpfer, einen einzigen umliegenden Schalldämpfer und eine weitere umliegende Auslassvorrichtung umfassen.
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Der Mittelschalldämpfer 20 kann ein erstes Gehäuse 26 mit einer ersten Schale 28 und einem Paar Endkappen 30 umfassen. Die ersten Endkappen 30 können mit der ersten Schale 28 abdichtend gekoppelt sein. Die erste Schale 28 kann einen ovalförmigen Querschnitt im Wesentlichen senkrecht zu einer Längsachse der ersten Schale 28 aufweisen. Das erste Gehäuse 26 kann einen ersten Hohlraum 31 definieren. Der erste Hohlraum 31 kann offen sein und keine Prallvorrichtungen oder Teilhohlräume aufweisen. Bei verschiedenen alternativen Aspekten kann das erste Gehäuse 26 eine andere Art von Gehäuse, wie z. B. eine muschelförmige Schale, sein.
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Der Mittelschalldämpfer 20 kann des Weiteren ein X-Rohr 32 umfassen, das zumindest zum Teil in dem ersten Hohlraum 31 angeordnet ist. Die ersten Endkappen 30 können mehrere Aussparungen 34 (d. h. vier Aussparungen) umfassen, durch die sich das X-Rohr 32 erstreckt. Das X-Rohr 32 kann abdichtend mit dem ersten Gehäuse 26 an den ersten Endkappen 30 gekoppelt sein.
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Das X-Rohr 32 kann einen ersten Einlass 36, einen zweiten Einlass 38, einen ersten Auslass 40 und einen zweiten Auslass 42 umfassen (2A). Der erste und der zweite Einlass 36, 38 sowie der erste und der zweite Auslass 40, 42 können miteinander strömungsverbunden sein. Bei weiteren Ausführungsformen kann der erste Schalldämpfer 20 alternative Rohrkonfigurationen umfassen, die zwei Einlässe und zwei Auslässe aufweisen, die alle miteinander strömungsverbunden sind. Beispielsweise kann der erste Schalldämpfer 20 ein H-Rohr (nicht gezeigt) umfassen.
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Das X-Rohr 32 kann des Weiteren eine Verzweigung 44 mit einer Aussparung 46 umfassen ( 2A). Die Aussparung 46 kann zu dem ersten Hohlraum 31 hin offen sein und in direkter Strömungsverbindung damit stehen. Die Aussparung 46 kann als ein Helmholtz-Resonator wirken. Insbesondere können bei Strömung von Abgas von dem ersten und dem zweiten Einlass 36, 38 zu dem ersten und dem zweiten Auslass 40, 42 durch die Verzweigung 44 während des Betriebs des Motors Schallwellen durch die Aussparung 46 hindurch und in den ersten Hohlraum 31 gehen, wodurch Geräusche reduziert werden. Abgesehen von der Aussparung 46 kann das X-Rohr 32 unperforiert sein.
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Der zweite Schalldämpfer 22 kann ein zweites Gehäuse 48 umfassen. Das zweite Gehäuse 48 teilt möglicherweise keine Wände mit dem ersten Gehäuse 26. Das zweite Gehäuse 48 kann eine zweite Schale 50 und ein Paar zweiter Endkappen 52 aufweisen. Die zweiten Endkappen 52 können abdichtend mit der zweiten Schale 50 gekoppelt sein. Die zweite Schale 50 kann einen ovalförmigen Querschnitt im Wesentlichen senkrecht zu einer Längsachse der zweiten Schale 50 aufweisen. Das zweite Gehäuse 48 kann einen zweiten Hohlraum 54 definieren. Der zweite Hohlraum 54 kann offen sein und keine Prallvorrichtungen oder Teilhohlräume aufweisen. Bei verschiedenen alternativen Aspekten kann das zweite Gehäuse 48 eine andere Art von Gehäuse, wie z. B. eine muschelförmige Schale, sein.
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Der zweite Schalldämpfer 22 kann des Weiteren ein erstes Y-Rohr 56 umfassen, das zumindest zum Teil in dem zweiten Hohlraum 54 angeordnet ist. Die zweiten Endkappen 52 können mehrere Aussparungen 58 (d. h. drei Aussparungen) umfassen, durch die sich das erste Y-Rohr 56 erstreckt. Das erste Y-Rohr 56 kann abdichtend mit dem zweiten Gehäuse 48 an den zweiten Endkappen 52 gekoppelt sein.
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Wie am besten in 3 gezeigt wird, kann das erste Y-Rohr 56 einen dritten Einlass 60, einen ersten Auslass 62 und einen vierten Auslass 64 umfassen. Der dritte Einlass 60 und der dritte und der vierte Auslass 62, 64 können miteinander strömungsverbunden sein. Bei weiteren Ausführungsformen kann der zweite Schalldämpfer alternative Rohrkonfigurationen aufweisen, die einen Einlass und zwei Auslässe, die miteinander strömungsverbunden sind, aufweisen. Beispielsweise kann der zweite Schalldämpfer 22 ein T-Rohr oder ein V-Rohr (nicht gezeigt) umfassen.
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Im Betrieb kann der dritte Einlass 60 des ersten Y-Rohrs 56 Abgas von dem ersten Auslass 40 des X-Rohrs 32 aufnehmen. Das Abgas kann durch eine Verzweigung 66 in dem ersten Y-Rohr 56 strömen und dann in einen ersten und einen zweiten Strom aufgeteilt werden. Der erste Strom kann durch einen ersten Rohrabschnitt 68 und dann den dritten Auslass 62 strömen. Der zweite Strom kann durch einen zweiten Rohrabschnitt 70 und dann den vierten Auslass 64 strömen. Der erste und der zweite Rohrabschnitt 68, 70 können eine erste bzw. eine zweite Länge definieren. Die zweite Länge kann mehr als die erste Länge betragen.
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Das erste Y-Rohr 56 kann ferner einen ersten Hals 72 umfassen, der sich von einem ersten Hauptkörper 74 des ersten Y-Rohrs 56 nach außen erstreckt. Insbesondere kann sich der erste Hals 72 von dem zweiten Rohrabschnitt 70 erstrecken. Der Hals 72 kann eine erste Öffnung 82 umfassen (1). Die erste Öffnung 82 kann zu dem zweiten Hohlraum 54 hin offen sein und in direkter Strömungsverbindung damit stehen. Der erste Hals 72 mit der ersten Öffnung 82 kann als ein Helmholtz-Resonator wirken. Somit können während des Betriebs des Motors zur Reduzierung von Geräuschen, wenn Abgas durch das erste Y-Rohr 56 strömt, Schallwellen durch den Hals 72 hindurch und in den zweiten Hohlraum 54 gehen. Abgesehen von der ersten Öffnung 82 kann das erste Y-Rohr 56 unperforiert sein.
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Der dritte Schalldämpfer 24 kann dem ersten Schalldämpfer 22 ähnlich sein. Somit kann der dritte Schalldämpfer 24 ein drittes Gehäuse 84 umfassen, das einen dritten Hohlraum 86 definiert. Das dritte Gehäuse 84 teilt möglicherweise keine Wände mit dem ersten Gehäuse 26 oder dem zweiten Gehäuse 48. Der dritte Hohlraum 86 kann offen sein und keine Prallvorrichtungen oder Teilhohlräume aufweisen. Bei verschiedenen alternativen Aspekten kann das dritte Gehäuse 84 eine andere Art von Gehäuse, wie z. B. eine muschelförmige Schale, sein.
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Der dritte Schalldämpfer 24 kann ein zweites Y-Rohr 88 umfassen, das zumindest zum Teil in dem dritten Hohlraum 86 angeordnet ist. Das zweite Y-Rohr 88 kann einen vierten Einlass 90, einen fünften Auslass 92 und einen sechsten Auslass 94 umfassen. Der vierte Einlass 90 und der fünfte und der sechste Auslass 92, 94 können miteinander strömungsverbunden sein.
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Der vierte Einlass 90 des zweiten Y-Rohrs 88 kann während des Betriebs des Motors Abgas aus dem zweiten Auslass 42 des X-Rohrs 32 aufnehmen. Das Abgas kann durch eine Verzweigung 96 des zweiten Y-Rohrs 88 hindurch und in einen dritten und einen vierten Rohrabschnitt 98, 100 strömen. Das zweite Y-Rohr 88 kann ferner einen zweiten Hals 102 umfassen, der sich von einem zweiten Hauptkörper 104 des zweiten Y-Rohrs 88 nach außen erstreckt. Insbesondere kann sich der zweite Hals 102 von dem vierten Rohrabschnitt 100 erstrecken. Der zweite Hals 102 kann eine zweite Öffnung 106 umfassen, die dahingehend zu dem dritten Hohlraum 86 hin offen ist und damit in direkter Strömungsverbindung steht, als ein Helmholtz-Resonator gemäß obiger Beschreibung zu wirken.
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Bei verschiedenen alternativen Aspekten umfassen der zweite und der dritte Schalldämpfer 22, 24 jeweils einen einzigen Einlass und einen einzigen Auslass, so dass die Auslassanordnung 10 insgesamt zwei Auslässe umfasst. Beispielsweise können das erste und das zweite Y-Rohr 56, 88 durch Rohre mit einem einzigen Einlass/einzigen Auslass, die jeweils den Helmholtz-Resonator aufweisen, ersetzt werden. Wenn sowohl der erste als auch der zweite Schalldämpfer 22, 24 einen einzigen Auslass umfassen, umfasst der zweite Schalldämpfer 22 einen dritten Auslass und der dritte Schalldämpfer umfasst einen vierten Auslass. Bei noch weiteren alternativen Aspekten umfasst der zweite oder der dritte Schalldämpfer 22, 24 einen einzigen Einlass und einen einzigen Auslass und der jeweils andere Schalldämpfer - der zweite oder der dritte Schalldämpfer 22, 24 - umfasst einen einzigen Einlass und zwei Auslässe, so dass die Auslassanordnung 10 insgesamt drei Auslässe umfasst.
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Die Schalldämpferanordnung 18 kann mehrere zusätzliche Rohre zur Strömungsverbindung des Mittelschalldämpfers 20 mit den umliegenden Schalldämpfern 22, 24 und zum Auslassen von Abgas aus den umliegenden Schalldämpfern 22, 24 umfassen. Die Schalldämpferanordnung 18 kann ein erstes Zwischenrohr 108, das sich zwischen dem ersten Schalldämpfer 20 und dem zweiten Schalldämpfer 22 erstreckt, und ein zweites Zwischenrohr 110, das sich zwischen dem ersten Schalldämpfer 20 und dem dritten Schalldämpfer 24 erstreckt, umfassen. Das erste Zwischenrohr 108 kann den ersten Auslass 40 und den dritten Einlass 60 strömungsverbinden. Das zweite Zwischenrohr 110 kann den zweiten Auslass 42 und den vierten Einlass 90 strömungsverbinden. Sowohl das erste als auch das zweite Zwischenrohr 108, 110 kann gerade sein (d. h. sich linear erstrecken) und einen im Wesentlichen kreisförmigen Querschnitt aufweisen.
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Das erste und das zweite Zwischenrohr 108, 110 können an einer Stelle außerhalb des ersten Gehäuses 26 mit dem X-Rohr 32 abdichtend gekoppelt sein. Gleichermaßen können das erste und das zweite Zwischenrohr 108, 110 an Stellen außerhalb des zweiten bzw. des dritten Gehäuses 48, 84 mit dem ersten bzw. dem zweiten Y-Rohr 56, 88 abdichtend gekoppelt sein. Das erste und das zweite Zwischenrohr 108, 110 können zumindest zum Teil außerhalb des ersten, des zweiten und des dritten Gehäuses 26, 48, 84 angeordnet sein. Bei verschiedenen Aspekten können das erste und das zweite Zwischenrohr 108, 110 vollständig außerhalb des ersten, des zweiten und des dritten Gehäuses 26, 48, 84 angeordnet sein. Jedoch können bei alternativen Aspekten das X-Rohr 32 und das erste und das zweite Y-Rohr 56, 88 vollständig in den jeweiligen Hohlräumen 31, 54, 86 angeordnet sein und das erste und das zweite Zwischenrohr können sich in die Hohlräume 31, 54, 86 erstrecken.
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Die Schalldämpferanordnung 18 kann vier Auslässe umfassen, aus denen Abgas aus dem Fahrzeug ausgelassen wird. Somit kann die Schalldämpferanordnung 18 ein erstes Abgasauslassrohr 120, ein zweites Abgasauslassrohr 122, ein drittes Abgasauslassrohr 124 und ein viertes Abgasauslassrohr 125 umfassen. Das erste Abgasauslassrohr 125 kann mit dem ersten Abschnitt 68 des ersten Y-Rohrs 56 abdichtend gekoppelt sein. Das zweite Abgasauslassrohr 122 kann mit dem zweiten Abschnitt 70 des ersten Y-Rohrs 56 abdichtend gekoppelt sein. Das dritte Abgasauslassrohr 124 kann mit dem dritten Rohrabschnitt 98 des zweiten Y-Rohrs 88 abdichtend gekoppelt sein. Das vierte Abgasauslassrohr 125 kann mit dem vierten Rohrabschnitt 100 des zweiten Y-Rohrs 88 abdichtend gekoppelt sein. Das zweite und das vierte Abgasauslassrohr 122, 125 können länger als das erste und das dritte Abgasauslassrohr 120, 124 sein.
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Die Auslassanordnung 10 kann ferner ein erstes und ein zweites E-Ventil 126, 127 umfassen, die stromabwärts des ersten bzw. zweiten Y-Rohrs 56, 88 angeordnet sind. Das erste E-Ventil 126 kann an dem zweiten Abgasauslassrohr 122 angeordnet sein. Das zweite E-Ventil 127 kann an dem vierten Abgasauslassrohr 125 angeordnet sein. Das erste und das zweite E-Ventil 126, 127 können alternativ dazu an dem ersten bzw. dem dritten Abgasrohrabschnitt 120, 124 angeordnet sein. Das erste, das zweite, das dritte und das vierte Abgasauslassrohr 120, 122, 124, 125 umfassen einen siebenten, einen achten, einen neunten bzw. einen zehnten Auslass 128, 130, 132, 134.
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Die Auslassanordnung 10 kann ferner ein erstes Schalldämpfereinlassrohr 138 und ein zweites Schalldämpfereinlassrohr 140 umfassen. Das erste Schalldämpfereinlassrohr 138 kann die erste Auslassvorrichtung 14 mit dem Mittelschalldämpfer 20, und insbesondere dem ersten Einlass 36 des X-Rohrs 32, strömungsverbinden. Das zweite Schalldämpfereinlassrohr 140 kann die zweite Auslassvorrichtung 16 mit dem Mittelschalldämpfer 20, und insbesondere mit dem zweiten Einlass 38 des X-Rohrs 32, strömungsverbinden. Sowohl das erste als auch das zweite Schalldämpfereinlassrohr 138, 140 können eine oder mehrere Krümmungen in Abhängigkeit von den jeweiligen Positionen des Mittelschalldämpfers 20 und der ersten und der zweiten Auslassvorrichtung 14, 16 umfassen.
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Unter Bezugnahme auf 4-5 kann die Auslassanordnung 10 in einem Fahrzeug (nicht gezeigt), das dazu ausgeführt ist, sich auf einer Fläche 160 fortzubewegen, enthalten sein. Das Fahrzeug kann eine Längsachse 162 umfassen (5). Die Längsachse 162 kann sich zwischen einer Front des Fahrzeugs und einem Heck des Fahrzeugs erstrecken. Das Packaging der Auslassanordnungskomponenten (d. h. die erste und die zweite Auslassvorrichtung 14, 16, der Mittelschalldämpfer 20 und die umliegenden Schalldämpfer 22, 24) in mehreren individuellen Gehäusen gestattet, dass die Komponenten zur Unterbringung verschiedener anderer Fahrzeugkomponenten voneinander beabstandet sind.
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4 zeigt eine Ansicht der Auslassanordnung 10, so wie sie an einem Fahrzeug ausgerichtet sein könnte, von hinten. Die Komponenten 14, 16, 20, 22, 24 können auf zwei oder mehr verschiedenen Höhen bezüglich der Fläche 160 angeordnet sein. So wie er hier verwendet wird, bezieht sich der Begriff „Höhe“ auf eine Position entlang einer vertikalen Achse 164, die sich senkrecht zu der Fläche 160 erstreckt. Die erste Auslassvorrichtung 14 kann auf einer ersten Höhe 166 angeordnet sein, die zweite Auslassvorrichtung 16 kann auf einer zweiten Höhe 168 angeordnet sein, der erste Schalldämpfer 20 kann auf einer dritten Höhe 170 angeordnet sein, der zweite Schalldämpfer 22 kann auf einer vierten Höhe 172 angeordnet sein, und der dritte Schalldämpfer 24 kann auf einer fünften Höhe 174 angeordnet sein. Jede Höhe 166, 168, 170, 172, 174 kann sich auf einen Abstand zwischen der Fläche 160 und einem vertikalen Mittelpunkt der jeweiligen Komponente 14, 16, 20, 22, 24 beziehen.
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Die erste und die zweite Auslassvorrichtung 14, 16 können höher als der erste, der zweite und der dritte Schalldämpfer 20, 22, 24 angeordnet sein. Somit können die erste und die zweite Höhe 166, 168 mehr als die dritte, die vierte und die fünfte Höhe 170, 172, 174 betragen. Der Mittelschalldämpfer 20 kann höher als die umliegenden Schalldämpfer 22, 24 angeordnet sein. Somit kann die dritte Höhe 170 mehr als die vierte und die fünfte Höhe 172, 174 betragen. Die vierte und die fünfte Höhe 172, 174 können im Wesentlichen gleich sein, so dass der zweite und der dritte Schalldämpfer 22, 24 an derselben vertikalen Position angeordnet sind. Bei alternativen Ausführungsformen sind die vierte und die fünfte Höhe 172, 174 jedoch nicht gleich.
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Der siebente, der achte, der neunte und der zehnte Auslass 128, 130, 132, 134 des ersten, des zweiten, des dritten bzw. des vierten Abgasauslassrohrs 120, 122, 124, 125 können alle auf einer sechsten Höhe 176 angeordnet sein. Somit kann jedes der Abgasauslassrohre 120, 122, 124, 125 in demselben Abstand von der Fläche 160 angeordnet sein. Die sechste Höhe 176 kann gleich der vierten und der fünften Höhe 172, 174 sein. Das erste und das zweite Zwischenrohr 108, 110 können jeweils auf einer siebenten Höhe 178 angeordnet sein. Das erste und das zweite Zwischenrohr 108, 110 können sich im Wesentlichen parallel zueinander und zu der Fläche 160 erstrecken.
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Unter Bezugnahme auf 5 wird eine Draufsicht der Auslassanordnung 10, wie sie an einem Fahrzeug ausgerichtet wäre, gezeigt. Die Komponenten 14, 16, 20, 22, 24 können an verschiedenen lateralen Positionen angeordnet sein. So wie er hier verwendet wird, bezieht sich der Begriff „lateral“ auf eine Position von Seite zu Seite bezüglich des Fahrzeugs (z. B. eine Position entlang einer Querachse 180, die sich senkrecht zu der Längsachse 162 und der vertikalen Achse 164 erstreckt). Der erste Schalldämpfer 20 kann bezüglich des Fahrzeugs lateral zentriert sein. Somit kann sich die Längsachse 162 durch den ersten Schalldämpfer 20 hindurch erstrecken.
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Die erste und die zweite Auslassvorrichtung 14, 16 können jeweils außerhalb des Mittelschalldämpfers 20 angeordnet sein (d. h. die lateralen Mittelpunkte der ersten und der zweiten Auslassvorrichtung 14, 16 sind außerhalb eines lateralen Mittelpunkts des ersten Schalldämpfers 20 angeordnet). Die erste und die zweite Auslassvorrichtung 14, 16 können auf gegenüberliegenden Seiten des ersten Schalldämpfers 20 (d. h. auf gegenüberliegenden Seiten der Längsachse 162) angeordnet sein. Eine Position der zweiten Auslassvorrichtung 16 kann zu einer Position der ersten Auslassvorrichtung 14 um eine Längsebene 182, die sich senkrecht zu der Fläche 160 und entlang der Längsachse 162 erstreckt, spiegelbildlich sein. Die erste und die zweite Auslassvorrichtung 14, 16 können somit gleichmäßig beabstandet zu dem ersten Schalldämpfer 20 angeordnet sein. Da der erste Schalldämpfer 20 lateral zentriert ist, können die erste und die zweite Auslassvorrichtung 14, 16 auch gleichmäßig beabstandet zur Längsebene 182 angeordnet sein. Bei verschiedenen alternativen Aspekten kann der erste Schalldämpfer 20 jedoch lateral exzentrisch und/oder lateral näher an dem zweiten Schalldämpfer 22 oder dem dritten Schalldämpfer 24 angeordnet sein.
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Der zweite und der dritte Schalldämpfer 22, 24 können lateral außerhalb des ersten Schalldämpfers 20 angeordnet sein (d. h. die lateralen Mittelpunkte des zweiten und des dritten Schalldämpfers 22, 24 können außerhalb des lateralen Mittelpunkts des ersten Schalldämpfers 20 angeordnet sein). Der zweite und der dritte Schalldämpfer 22, 24 können auf gegenüberliegenden Seiten des ersten Schalldämpfers 20 angeordnet sein. Eine Position des zweiten Schalldämpfers 22 kann zu einer Position des dritten Schalldämpfers 24 um die Längsebene 182 spiegelbildlich sein, so dass der zweite und der dritte Schalldämpfer 22, 24 lateral gleichmäßig beabstandet zu dem ersten Schalldämpfer 20 angeordnet sind.
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Der zweite und der dritte Schalldämpfer 22, 24 können des Weiteren lateral außerhalb der ersten und der zweiten Auslassvorrichtung 14, 16 angeordnet sein. Somit kann die erste Auslassvorrichtung 14 lateral zwischen dem ersten Schalldämpfer 20 und dem zweiten Schalldämpfer 22 angeordnet sein. Die zweite Auslassvorrichtung 16 kann lateral zwischen dem ersten Schalldämpfer 20 und dem dritten Schalldämpfer 24 angeordnet sein.
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Die erste Auslassvorrichtung 14 kann sich entlang einer ersten Mittelachse 184 erstrecken. Die zweite Auslassvorrichtung 16 kann sich entlang einer zweiten Mittelachse 188 erstrecken. Die erste und die zweite Achse 184, 188 können sich im Wesentlichen parallel zur Längsachse 162 des Fahrzeugs erstrecken.
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Zumindest ein Abschnitt des zweiten Abgasauslassrohrs 122 kann außerhalb des ersten Abgasauslassrohrs 120 angeordnet sein. Gleichermaßen kann mindestens ein Abschnitt des vierten Abgasauslassrohrs 125 außerhalb des dritten Abgasauslassrohrs 124 angeordnet sein.
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Die Komponenten 14, 16, 20, 22, 24 können des Weiteren an verschiedenen Längspositionen (d. h. an verschiedenen Stellen entlang der Längsachse 162 des Fahrzeugs) angeordnet sein. Die erste und die zweite Auslassvorrichtung 14, 16 können jeweils vor dem ersten Schalldämpfer 20, und insbesondere einer dritten Mittelachse 192 des ersten Schalldämpfers 20, (d. h. näher an einer Front des Fahrzeugs) angeordnet sein. Der zweite und der dritte Schalldämpfer 22, 24 können vor dem ersten Schalldämpfer 20 angeordnet sein (d. h. die vierte und die fünfte Mittelachse 194, 196 des zweiten bzw. des dritten Schalldämpfers 22, 24 können vor der dritten Mittelachse 192 des ersten Schalldämpfers 20 angeordnet sein). Bei verschiedenen alternativen Aspekten können der erste, der zweite und der dritte Schalldämpfer 20, 22, 24 jedoch an derselben Längsposition angeordnet sein. Die dritte, die vierte und die fünfte Mittelachse 192, 194, 196 können sich jeweils parallel zur Querachse 180 erstrecken.
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Der siebente und der neunte Auslass 128, 132 des ersten und des dritten Abgasauslassrohrs 120, 124 können hinter dem achten und dem zehnten Auslass 130, 134 des zweiten bzw. des vierten Abgasauslassrohrs 122, 125 angeordnet sein. Der siebente und der neunte Auslass 128, 132 können an im Wesentlichen derselben Längsposition angeordnet sein. Der achte und der zehnte Auslass 130, 134 können an im Wesentlichen derselben Längsposition angeordnet sein. Der siebente, der achte, der neunte und der zehnte Auslass 128, 130, 132, 134 können jeweils zum Heck des Fahrzeugs ausgerichtet sein, so dass Abgas vom Heck des Fahrzeugs und vom Fahrzeug weg ausgestoßen wird.
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Unter erneuter Bezugnahme auf 1-2B kann das X-Rohr 32 eine Mittelebene 198 definieren, die sich durch den ersten und den zweiten Einlass 36, 38 sowie den ersten und den zweiten Auslass 40, 42 erstreckt. Der erste und der zweite Auslass 40, 42 können unterhalb des ersten und des zweiten Einlasses 36, 38 (d. h. näher an der Fläche als der erste und der zweite Einlass 36, 38) angeordnet sein. Insbesondere kann sich die Mittelebene 198 durch Mittelpunkte des ersten und des zweiten Einlasses 36, 38 und des ersten und zweiten Auslasses 40, 42 hindurch erstrecken. Die Mittelebene 198 kann sich senkrecht zur Längsachse 162 des Fahrzeugs und durch die dritte Mittelachse 192 des ersten Schalldämpfers 20 hindurch erstrecken. Somit kann sich die Mittelebene 198 auch im Wesentlichen senkrecht zur Fläche 160 erstrecken. Die Aussparung 46, die den Helmholtz-Resonator bildet, kann zur Front des Fahrzeugs hin offen sein.
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Unter Bezugnahme auf 1 und 3 kann der zweite Rohrabschnitt 70 des ersten Y-Rohrs 56 vor dem ersten Rohrabschnitt 68 angeordnet sein. Der vierte Rohrabschnitt 100 des zweiten Y-Rohrs 88 kann vor dem dritten Rohrabschnitt 98 angeordnet sein. Das erste Y-Rohr 56 kann zu dem zweiten Y-Rohr 88 um die Längsebene 182 spiegelbildlich sein.
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Das X-Rohr 32 kann allgemein vertikal ausgerichtet sein (d. h. eine Höhe, die mehr als die Breite beträgt, aufweisen). Die Y-Rohre 56, 88 können allgemein horizontal ausgerichtet sein (d. h. eine Breite, die mehr als eine Höhe beträgt, aufweisen). Unter erneuter Bezugnahme auf 4 kann das erste Gehäuse 26 des ersten Schalldämpfers 20 eine erste vertikale Abmessung 210 senkrecht zur Fläche 160 definieren. Das zweite und das dritte Gehäuse 48, 84 des zweiten bzw. des dritten Schalldämpfers können jeweils eine zweite vertikale Abmessung 212 senkrecht zur Fläche 160 definieren. Unter Bezugnahme auf 5 kann das erste Gehäuse 26 des ersten Schalldämpfers 20 eine erste Längsabmessung 214 parallel zur Längsachse 162 des Fahrzeugs definieren. Das zweite und das dritte Gehäuse 48, 84 können jeweils eine zweite Längsabmessung 216 parallel zur Längsachse 162 des Fahrzeugs definieren. Die erste vertikale Abmessung 210 kann mehr als die erste Längsabmessung betragen, um der vertikalen Ausrichtung des X-Rohrs 32 Rechnung zu tragen. Die zweite vertikale Abmessung 212 kann weniger als die zweite Längsabmessung 216 betragen, um der horizontalen Ausrichtung des ersten und des zweiten Y-Rohrs 56, 88 Rechnung zu tragen.
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Die vorstehende Beschreibung der Ausführungsformen ist zu Veranschaulichungs- und Beschreibungszwecken bereitgestellt worden. Sie soll nicht abschließend sein oder die Offenbarung einschränken. Einzelne Elemente oder Merkmale einer bestimmten Ausführungsform sind im Allgemeinen nicht auf die bestimmte Ausführungsform beschränkt, sondern, wo zutreffend, austauschbar und können in einer ausgewählten Ausführungsform verwendet werden, selbst wenn nicht speziell gezeigt oder beschrieben. Diese kann auch auf verschiedene Weisen geändert werden. Solche Variationen sollen nicht als Abweichung von der Offenbarung betrachtet werden, und alle solchen Modifikationen sollen im Schutzumfang der Offenbarung mit enthalten sein.