-
Die Erfindung betrifft einen Abgasstrang für ein Fahrzeug, mit einem Schalldämpfer. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Fahrzeug mit einem solchen Abgasstrang.
-
Abgasstränge für Fahrzeuge sind bekannt.
-
Es ist ferner bekannt, Schalldämpfer in den Abgasstrom eines Abgasstrangs einzusetzen, die die Schallemission in die Umgebung des Fahrzeugs reduzieren. Bei diesen sind in einem äußeren, gasdichten Gehäuse schalldämpfende Fasermatten oder Bleche angeordnet, um durch Absorption oder gezielte Reflexion die Schallemission zu dämpfen. Es ist auch bekannt, im Inneren eines derartigen Schalldämpfers Rohre oder Bleche mit Mikroperforationen zur Schalldämpfung einzusetzen.
-
Aufgabe der Erfindung ist es, eine einfach aufgebaute, aber dennoch wirkungsvolle Schalldämpfung für einen Abgasstrang eines Fahrzeugs zu schaffen.
-
Zur Lösung der Aufgabe ist ein Abgasstrang für ein Fahrzeug vorgesehen, mit einem Schalldämpfer, der sich in einer Axialrichtung erstreckt und eine Umfangswand hat, und einem Partikelfilter, der stromaufwärts des Schalldämpfers angeordnet ist. Der Schalldämpfer hat eine Kammer mit einem seitlichen Einlass in der Umfangswand sowie zumindest ein Rohr mit einem sich in Axialrichtung erstreckenden mikroperforierten Abschnitt mit schalldämpfender Wirkung. Dabei ist der mikroperforierte Abschnitt in der Kammer angeordnet und das Rohr erstreckt sich aus der Kammer heraus. Der Schalldämpfer ist ferner dazu eingerichtet, dass Abgas über den seitlichen Einlass radial, das heißt quer zur Axialrichtung, durch den mikroperforierten Abschnitt in das Rohr und über das Rohr aus dem Schalldämpfer heraus strömt.
-
Im Sinne der Erfindung wird unter dem Begriff „mikroperforierter Abschnitt mit schalldämpfender Wirkung“ ein Bereich verstanden, der eine Vielzahl von benachbart angeordneten, sich durch die Rohrwand des Rohrs erstreckenden Mikroperforationen aufweist.
-
Mikroperforationen sind Öffnungen mit einer Querschnittsfläche von maximal 2 mm2, insbesondere von maximal 0,5 mm2.
-
Im Bereich des mikroperforierten Abschnitts werden turbulente Strömungen im Abgasfluss gedämpft, indem die Energie der akustischen Welle durch dynamische Viskosität der Grenzschicht innerhalb der Mikroperforationen in Wärme umgewandelt wird (Dissipationseffekt). Dies reduziert den Anteil hoher Frequenzen im Frequenzspektrum, insbesondere im Bereich von 1 kHz bis 8 kHz.
-
Es wurde erkannt, dass eine besonders wirkungsvolle Schalldämpfung bereitgestellt werden kann, indem das Abgas seitlich in die Kammer und auf den mikroperforierten Abschnitt geströmt wird, sodass das Abgas radial durch den mikroperforierten Abschnitt in das Rohr strömt. Der Partikelfilter stellt hierbei sicher, dass die Mikroperforationen des mikroperforierten Abschnitts nicht durch Partikel, insbesondere Rußpartikel, zugesetzt werden, die im Abgas enthalten sind. Somit kann dauerhaft eine wirkungsvolle Schalldämpfung gewährleistet werden.
-
Die Mikroperforationen können in ihrer Gesamtfläche etwa 1 % - 10%, insbesondere 2,3% - 6,3%, der Gesamtfläche des mikroperforierten Abschnitts ausmachen (Perforationsgrad). Unter der Gesamtfläche des mikroperforierten Abschnitts ist hier jeweils der unmittelbare Bereich zu verstehen, in dem Mikroperforationen angeordnet sind.
-
Die Porengröße der einzelnen Mikroperforationen liegt vorzugsweise etwa zwischen 0,02 bis 2,0 mm2, besonders bevorzugt bei 0,05 bis 0,15 mm2.
-
Die einzelnen Mikroperforationen können jeweils kreisförmig, oval oder schlitzförmig gestaltet sein. Bei der Verwendung von Schlitzen kann die Schlitzbreite beispielsweise zwischen 0,01 und 0,15 mm liegen, insbesondere zwischen 0,01 und 0,1 mm, während die Schlitzlänge etwa 0,5 bis 2,5 mm betragen kann.
-
In einer Ausführungsform ist die Umfangswand eine Außenwand des Schalldämpfers, sodass über den seitlichen Einlass Abgas unmittelbar von außerhalb des Schalldämpfers in den Schalldämpfer hinein geleitet wird. Hierdurch kann der Schalldämpfer besonders kompakt sowie mit geringem Materialeinsatz gestaltet sein.
-
Der Anteil des Massenstroms des Abgases, der radial durch den mikroperforierten Abschnitt in das Rohr strömt, kann zwischen 25% und 65%, vorzugsweise zwischen 50% und 60% betragen. Ein hoher Anteil wirkt sich hierbei vorteilhaft auf die Schalldämpfungseigenschaften des Schalldämpfers aus. Gleichzeitig gewährleistet der Partikelfilter, dass die Mikroperforationen trotz des hohen Massenstroms, der durch die Mikroperforationen hindurch strömt, nicht von Rußpartikeln zugesetzt werden.
-
In einer weiteren Ausführungsform hat der Schalldämpfer ein zweites Rohr mit einem sich in Axialrichtung erstreckenden mikroperforierten Abschnitt mit schalldämpfender Wirkung, der in der Kammer angeordnet ist. Hierbei ist der Schalldämpfer dazu eingerichtet, dass Abgas über den seitlichen Einlass radial durch den mikroperforierten Abschnitt des zweiten Rohrs in das zweite Rohr und über das zweite Rohr aus dem Schalldämpfer heraus strömt. Somit hat der Schalldämpfer zwei Rohre, über die Abgas parallel aus dem Schalldämpfer heraus geleitet wird. Auf diese Weise kann der Leitungsgesamtquerschnitt erhöht und somit der Gegendruck verringert werden, der durch den Schalldämpfer verursacht wird. Die mikroperforierten Abschnitte des ersten und zweiten Rohrs gewährleisten hierbei eine wirkungsvolle Schalldämpfung unabhängig davon, welcher Anteil des Abgases über welches Rohrs aus dem Schalldämpfer heraus strömt.
-
Dabei kann der Anteil des Massenstroms des Abgases, der radial durch den mikroperforierten Abschnitt des zweiten Rohrs in das zweite Rohr strömt, mindestens 25%, insbesondere mindestens 33% betragen, um eine wirkungsvolle Schalldämpfung sicherzustellen.
-
Ferner kann die Summe des Anteils des Massenstroms des Abgases, der radial durch den mikroperforierten Abschnitt des ersten Rohrs in das erste Rohr strömt, und des Anteils des Massenstroms des Abgases, der radial durch den mikroperforierten Abschnitt des zweiten Rohrs in das zweite Rohr strömt, wenigstens 75% des Massenstroms des Abgases betragen. Das bedeutet, der überwiegende Teil des Abgases wird radial durch die mikroperforierten Abschnitte der beiden Rohre geleitet. Hierdurch kann eine besonders gute Schalldämpfung erzielt werden.
-
Es kann vorgesehen sein, dass der mikroperforierte Abschnitt des ersten Rohres und der mikroperforierte Abschnitt des zweiten Rohres auf einer Achse des Einlasses angeordnet sind, sodass das Abgas durch den Einlass in Richtung der mikroperforierten Abschnitte des ersten und zweiten Rohres strömt. Dies hat den Vorteil, dass der Schalldämpfer besonders kompakt gestaltet sein kann. Die beiden Rohre verlaufen folglich im Bereich der Mikroperforationen nebeneinander.
-
Gemäß einer Ausführungsform erstreckt sich das erste Rohr axial durch eine erste Stirnwand und das zweite Rohr erstreckt sich axial durch eine zur ersten Stirnwand entgegengesetzte zweite Stirnwand. Hierdurch wird der Abgasstrom geteilt und in entgegengesetzten Richtungen weitergeleitet, wodurch der Bauraumbedarf des Abgasstrangs auf zwei entgegengesetzte Bereiche nach dem Schalldämpfer aufgeteilt werden kann.
-
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der seitliche Einlass dazu eingerichtet, dass Abgas senkrecht zur Axialrichtung in die Kammer strömt. Auf diese Weise kann der Strömungsverlauf des Abgases durch den Schalldämpfer so gestaltet werden, dass die schalldämpfende Wirkung der Mikroperforationen im ersten und/oder zweiten Rohr besonders effektiv ist.
-
Des Weiteren kann sich der mikroperforierte Abschnitt des zumindest einen Rohrs axial in den Bereich erstreckt, in dem der Einlass angeordnet ist, sodass das Abgas direkt auf den mikroperforierten Abschnitt des Rohrs strömt. Dies hat den Vorteil, dass ein hoher Anteil des Massenstroms mit geringem Strömungswiderstand radial über den mikroperforierten Abschnitt in das Rohr strömen kann. Ferner kann der Schalldämpfer durch diese Gestaltung einen besonders kompakten Aufbau haben.
-
In einer weiteren Ausführungsform enden das erste Rohr und/oder das zweite Rohr jeweils in einem axialen Ende in der Kammer. Das axiale Ende hat dabei in Axialrichtung zu einer Stirnwand oder einer Zwischenwand des Schalldämpfers einen Abstand, der 1,0 bis 2,5 Durchmessern, insbesondere 1,0 Durchmesser, des jeweiligen Rohres entspricht. Dieser Abstand gewährleistet eine besonders günstiges Massenstromverhältnis von Abgas, das radial durch den mikroperforierten Abschnitt, und von Abgas, das longitudinal über das axiale Ende in das jeweilige Rohr einströmt.
-
Es kann vorgesehen sein, dass das erste Rohr und/oder das zweite Rohr jeweils ein Endrohr des Abgasstrangs bilden, wodurch der/die schalldämpfenden mikroperforierten Abschnitte direkt in das/die Endrohre integriert sind. Auf diese Weise kann der Abgasstrang besonders materialsparend gestaltet sein, sodass er kosteneffizient sowie mit geringer Masse hergestellt werden kann.
-
Erfindungsgemäß ist zur Lösung der oben genannten Aufgabe auch ein Fahrzeug mit einem erfindungsgemäßen Abgasstrang mit den zuvor genannten Vorteilen vorgesehen.
-
Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung sowie aus den beigefügten Zeichnungen. In diesen zeigen:
- - 1 in einer schematischen Darstellung ein erfindungsgemäßes Fahrzeug mit einem erfindungsgemäßen Abgasstrang,
- - 2 in einer schematischen Darstellung einen Schalldämpfer des Abgasstrangs aus 1 gemäß einer ersten Ausführungsform,
- - 3 in einer schematischen Darstellung einen Schalldämpfer des Abgasstrangs aus 1 gemäß einer zweiten Ausführungsform, und
- - 4 in einer schematischen Darstellung einen Schalldämpfer des Abgasstrangs aus 1 gemäß einer dritten Ausführungsform.
-
In 1 ist ein Fahrzeug 10 mit einem Verbrennungsmotor 12 und einem Abgasstrang 20 gezeigt, der einen Partikelfilter 22 und einen dem Partikelfilter 22 nachgeordneten Schalldämpfer 24, insbesondere Endschalldämpfer aufweist.
-
Der Abgasstrang 20 ist hierbei dazu eingerichtet, die im Betrieb des Fahrzeugs 10 erzeugten Abgase, vom Verbrennungsmotor 12 durch den Partikelfilter 22 und nachfolgend den Schalldämpfer 24 aus dem Fahrzeug 10 heraus zu leiten.
-
Der Detailgrad, mit dem der Abgasstrang 20 in 1 dargestellt sowie nachfolgend beschrieben ist, ist auf das Wesentliche reduziert. Das bedeutet, dass der Abgasstrang 20 weitere Einrichtungen wie einen Katalysator umfassen kann, auch wenn diese nicht explizit erwähnt sind.
-
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Fahrzeug 10 ein PKW.
-
In einer alternativen Ausführungsform kann das Fahrzeug 10 ein beliebiges Fahrzeug sein, beispielsweise ein LKW, ein Bus, ein Schienenfahrzeug oder Wasserfahrzeug.
-
Der Verbrennungsmotor 12 ist beispielsweise ein Ottomotor und der Partikelfilter 22 ein Ottopartikelfilter.
-
Alternativ kann der Verbrennungsmotor 12 ein Dieselmotor und der Partikelfilter 22 ein Dieselpartikelfilter sein.
-
Grundsätzlich kann der Abgasstrang 20 in einem Fahrzeug 10 mit einem beliebigen Verbrennungsmotor 12 vorgesehen sein.
-
In jedem Fall wird das Abgas zuerst im Partikelfilter 22 gefiltert, um Rußpartikel zurückzuhalten, bevor es über den Schalldämpfer 24 an die Umgebung abgegeben wird.
-
Der Aufbau des Schalldämpfers 24 wird nachfolgend anhand der 2 erläutert, in der die relevanten Strömungsverläufe des Abgases in Form von Pfeilen dargestellt sind.
-
Der Schalldämpfer 24 hat eine Umfangswand 26, eine erste Stirnwand 28 und eine entgegengesetzt zur ersten Stirnwand 28 angeordnete zweite Stirnwand 30, die gemeinsam eine Kammer 32 des Schalldämpfers 24 begrenzen.
-
Ferner bilden die Umfangswand 26, die erste Stirnwand 28 und die zweite Stirnwand 30 jeweils eine Außenwand des Schalldämpfers 24.
-
Alternativ können die Umfangswand 26, die erste Stirnwand 28 und/oder die zweite Stirnwand 30 innenliegend im Schalldämpfer 24 vorgesehen sein, das heißt, die jeweilige Wand 26, 28, 30 ist zwischen der Kammer 32 und einer entsprechenden Außenwand des Schalldämpfers 24 angeordnet.
-
Die Umfangswand 26 erstreckt sich in Axialrichtung A, die im vorliegenden Ausführungsbeispiel senkrecht zur Erstreckungsrichtung X des Fahrzeugs 10 steht, welche auch der primären Fahrtrichtung des Fahrzeugs 10 entspricht.
-
Selbstverständlich kann die Axialrichtung A, in der sich die Umfangswand 26 erstreckt, in einer alternativen Ausführungsform beliebig angeordnet sein, insbesondere quer zu Erstreckungsrichtung X des Fahrzeugs 10.
-
Die Kammer 32 ist durch Zwischenwände 34, 36 des Schalldämpfers 24 in eine Primärkammer 38 sowie eine erste Sekundärkammer 40 und eine zweite Sekundärkammer 42 unterteilt.
-
Die erste Zwischenwand 34 trennt dabei die Primärkammer 38 von der ersten Sekundärkammer 40, während die zweite Zwischenwand 36 die Primärkammer 38 von der zweiten Sekundärkammer 42 trennt.
-
Die Zwischenwände 34 können mikroperforiert sein.
-
Des Weiteren hat der Schalldämpfer 24 einen Einlass 44, über den das Abgas in die Kammer 32 hineinströmt, sowie ein erstes Rohr 46 und ein zweites Rohr 48 über die das Abgas aus der Kammer 32 heraus geleitet wird.
-
Der Einlass 44 ist an der Umfangswand 26 und damit seitlich am Schalldämpfer 24 vorgesehen und mündet direkt in die Primärkammer 38.
-
Ferner erstreckt sich der Einlass 44 senkrecht zu Axialrichtung A von der Primärkammer 38 weg, sodass das Abgas über den Einlass 44 in Seitenansicht senkrecht zur Axialrichtung A in die Primärkammer 38 einströmt.
-
Die Rohre 46, 48 haben jeweils einen kreisförmigen Querschnitt mit einem gleichbleibenden Durchmesser d, innerhalb des Schalldämpfers 24.
-
Das erste Rohr 46 erstreckt sich von einem axialen Ende 64 in Axialrichtung A von der zweiten Zwischenwand 36 weg und durch die Primärkammer 38, die erste Zwischenwand 34, die erste Sekundärkammer 40 und die erste Stirnwand 28 aus der Kammer 32 heraus.
-
Zwischen dem axialen Ende 64 des ersten Rohrs 46 und der zweiten Zwischenwand 36 ist ein Spalt mit einer Breite D gebildet, der den Abstand des ersten Rohrs 46 zur zweiten Zwischenwand 36 definiert.
-
Die Breite D entspricht hierbei dem Durchmesser d des ersten Rohres 46 innerhalb des Schalldämpfers 24.
-
Das zweite Rohr 48 erstreckt sich von einem axialen Ende 62 entgegen der Axialrichtung A von der ersten Zwischenwand 34 weg und durch die Primärkammer 38, die zweite Zwischenwand 36, die zweite Sekundärkammer 42 und die zweite Stirnwand 30 aus der Kammer 32 heraus.
-
Zwischen dem axialen Ende 62 des zweiten Rohrs 48 und der ersten Zwischenwand 34 ist ebenfalls ein Spalt mit einer Breite D gebildet, der den Abstand des zweiten Rohrs 48 zur ersten Zwischenwand 34 definiert.
-
Die Breite D entspricht hierbei dem Durchmesser d des zweiten Rohres 48, der in dieser Ausführungsform identisch zum Durchmesser d des ersten Rohres 46 ist.
-
Selbstverständlich können die Spalte in einer alternativen Ausführungsform unterschiedlich groß sein.
-
Ferner kann jeweils die Breite D in einer alternativen Ausführungsform zwischen 1,0 und 2,5 Durchmessern d des ersten Rohres 46 bzw. des zweiten Rohres 48 betragen.
-
Das erste und das zweite Rohr 46, 48 sind stirnseitig offen.
-
In einer alternativen Ausführungsform erstreckt sich das erste Rohr 46 bis zur zweiten Zwischenwand 36 und/oder das zweite Rohr 48 bis zur ersten Zwischenwand 34, sodass zwischen dem Rohr 46, 48 und der entsprechenden Zwischenwand 34, 36 kein Spalt gebildet ist, der das Rohr 46, 48 und die Zwischenwand 34, 36 voneinander trennt (siehe 4).
-
In diesem Fall ist der Schalldämpfer 24 so gestaltet, dass die thermische Ausdehnung der Bauteile im Betrieb des Schalldämpfers 24 berücksichtigt ist, so dass keine Spannungen auftreten, die den Schalldämpfer 24 beeinträchtigen oder beschädigen.
-
Dies kann insbesondere dadurch sichergestellt werden, dass jedes der Rohre 46, 48 an maximal einer der Zwischenwände 34, 36 und nicht an beiden gleichzeitig befestigt ist.
-
Dabei können die Rohre 46, 48 jeweils stirnseitig offen sein und mit der Öffnung in die entsprechende Sekundärkammer 32, 40 münden.
-
Die beiden Rohre 46, 48 sind Endrohre des Abgasstrangs 20, die außerhalb der Kammer 32 entgegen der Erstreckungsrichtung X verlaufen, sodass das Abgas entgegen der primären Fahrtrichtung X des Fahrzeugs 10 aus ihnen herausströmt.
-
Grundsätzlich können die Rohre 46, 48 beliebige Rohre sein, insbesondere beliebig gestaltete Endrohre.
-
Des Weiteren kann in einer alternativen Ausführungsform vorgesehen sein, dass sich beide Rohre 46, 48 in axialer Richtung A durch die erste Stirnwand 28 aus der Kammer 32 heraus erstrecken.
-
Der Abschnitt 50 des ersten Rohres 46, der in der Primärkammer 38 angeordnet ist, weist einen mikroperforierten Abschnitt 52 mit schalldämpfenden Mikroperforationen auf, über die Abgas quer zur Axialrichtung A durch die Rohrwandung in das Innere des ersten Rohrs 46 strömt.
-
Der mikroperforierte Abschnitt 52 erstreckt sich über den gesamten Abschnitt 50. Das bedeutet, die Rohrwandung des Abschnitts 50 ist vollständig in Axialrichtung A sowie in Umfangsrichtung des Rohres 46 mit Mikroperforationen versehen.
-
In einer alternativen Ausführungsform kann sich der mikroperforierte Abschnitt 52 nur über einen Teil des Umfangs des Rohres 46 und/oder nur über einen axialen Teil des Abschnitts 50 erstrecken.
-
Ferner kann der Abschnitt 50 mehrere mikroperforierte Abschnitte 52 mit jeweils beliebiger Größe und Form aufweisen.
-
Mit anderen Worten können ein oder mehrere Bereiche des Abschnitts 50 gasdicht ausgeführt sein.
-
Der Abschnitt 54 des zweiten Rohres 48, der in der Primärkammer 38 angeordnet ist, weist analog zum ersten Rohr 46 einen mikroperforierten Abschnitt 52 mit schalldämpfenden Mikroperforationen auf.
-
Der Abschnitt 50 des ersten Rohres 46 und der Abschnitt 54 des zweiten Rohres 48 sind identisch gestaltet.
-
Grundsätzlich können die Abschnitte 50, 54 jedoch individuell mit ein oder mehreren mikroperforierten Abschnitten 52 gestaltet sein.
-
Der Abschnitt 50 des ersten Rohres 46 und der Abschnitt 54 des zweiten Rohres 48 schneiden eine gemeinsame Achse B, die sich durch den Einlass 44 aus dem Schalldämpfer 24 heraus erstreckt.
-
Der Einlass 44 ist hierbei koaxial zur Achse B gestaltet.
-
Somit strömt das über den Einlass 44 einströmende Abgas entlang der Achse B in die Kammer 32 und damit entlang einer Linie, auf der die mikroperforierten Abschnitte 52 des ersten und zweiten Rohrs 46, 48 angeordnet sind.
-
In einer alternativen Ausführungsform können die mikroperforierten Abschnitte 52 des ersten und zweiten Rohrs 46, 48 beliebig relativ zum Einlass 44 angeordnet sein. Vorzugsweise erstreckt sich jedoch zumindest der mikroperforierte Abschnitt 52 des ersten Rohrs 46 oder des zweiten Rohrs 48 in Axialrichtung A durch einen Bereich, der direkt gegenüberliegend zum Einlass 44 auf der Achse B angeordnet ist. Die mikroperforierten Abschnitte 52 der Rohre 46, 48 verlaufen folglich nebeneinander.
-
Die Zwischenwände 34, 36 haben jeweils eine Perforation 60, die sich über die gesamte Fläche der Zwischenwände 34, 36 erstreckt.
-
Die Perforationen 60 haben jeweils kreisförmige Öffnungen mit einer Porengröße von 0,5 bis 3 mm2 und einen Perforationsgrad von 2 bis 7%, insbesondere 5%.
-
Grundsätzlich können die Perforationen 60 jeweils beliebig gestaltet sein, insbesondere als mikroperforierte Abschnitte.
-
Zusätzlich oder alternativ können sich die Perforationen 60 jeweils über einen beliebigen Bereich der Zwischenwände 34, 36 erstrecken.
-
Über die Perforation 60 der ersten Zwischenwand 34 ist somit die erste Sekundärkammer 40 strömungsmäßig mit der Primärkammer 38 sowie über das in der Kammer 32 angeordnete axiale Ende 62 des zweiten Rohrs 48 strömungsmäßig mit dem Inneren des zweiten Rohrs 48 gekoppelt.
-
Ferner ist über die Perforation 60 der zweiten Zwischenwand 36 die zweite Sekundärkammer 42 mit der Primärkammer 38 sowie über das in der Kammer 32 angeordnete axiale Ende 64 des ersten Rohrs 46 strömungsmäßig mit dem Inneren des ersten Rohrs 46 gekoppelt.
-
Die Primärkammer 38 sowie die Sekundärkammern 40, 42 sind leer, das heißt, in ihnen sind keine schalldämpfenden Einleger, wie Fasermatten, angeordnet.
-
In einer alternativen Ausführungsform kann in zumindest einer der Kammern 38, 40, 42 ein schalldämpfender Einleger eingebracht sein.
-
Zusätzlich oder alternativ können weitere Elemente, wie Verbindungsrohre, Bleche und/oder Schilde, in zumindest einer der Kammern 38, 40, 42 vorgesehen sein.
-
Im Betrieb des Verbrennungsmotors 12 strömt das Abgas über den Einlass 44 in die Kammer 32 hinein und anteilsmäßig durch das erste Rohr 46 und das zweite Rohr 48 aus der Kammer 32 heraus, wobei jeweils ein Teil des Massenstroms radial durch den mikroperforierten Abschnitt 52 und ein weiterer Teil longitudinal über das axiale Ende 62, 64 in das jeweilige Rohr 46, 48 einströmt und von dort aus dem Fahrzeug 10 herausgeleitet wird.
-
Der Anteil des Massenstroms, der radial durch den mikroperforierten Abschnitt 52 des ersten Rohrs 46 in das erste Rohr 46 strömt, sowie der Anteil des Massenstroms, der radial durch den mikroperforierten Abschnitt 52 des zweiten Rohrs 48 in das zweite Rohr 48 strömt, betragen jeweils 30%.
-
Die übrigen 40% des Massenstroms strömen mit einem Anteil von jeweils 20% longitudinal über die axialen Enden 62, 64 in das entsprechende Rohr 46, 48.
-
Selbstverständlich können die Anteile des Massenstroms, die jeweils radial durch den mikroperforierten Abschnitt 52 und/oder longitudinal über das axiale Ende 62, 64 in das entsprechende Rohr 46, 48 hinein strömen, beliebig groß sein.
-
Ferner kann der Anteil des Massenstroms, der durch das erste Rohr 46 strömt, größer als der Anteil des Massenstroms sein, der durch das zweite Rohr strömt, insbesondere wenn das erste Rohr 46 näher am Einlass 44 angeordnet ist als das zweite Rohr 48.
-
Um eine besonders wirkungsvolle Schalldämpfung zu gewährleisten, beträgt jedoch vorzugsweise der Anteil, der radial durch die mikroperforierten Abschnitte 52 in die Rohre 46, 48 hinein strömt, jeweils mindestens 25%, insbesondere jeweils mindestens 33%.
-
In einer Ausführungsform mit nur einem einzelnen Rohr 46, 48, kann der Anteil, der radial durch den mikroperforierten Abschnitt 52 in das Rohr 46, 48 hinein strömt, zwischen 25% und 65%, vorzugsweise zwischen 50% und 60% betragen.
-
Anhand der 3 wird nun ein Abgasstrang 20 gemäß einer zweiten Ausführungsform beschrieben. Für die Bauteile, die von der obigen Ausführungsform bekannt sind, werden dieselben Bezugszeichen verwendet und es wird insoweit auf die vorangegangenen Erläuterungen verwiesen.
-
Im Unterschied zur ersten Ausführungsform weist der Schalldämpfer 24 keine Zwischenwände 34, 36 auf, die die Kammer 32 unterteilen.
-
Mit anderen Worten ist die Kammer 32 die Primärkammer 38. Das heißt, es gibt keine der Sekundärkammern 40, 42 und somit auch keine Abschnitte 56, 58 der Rohre 46, 48, die sich durch diese erstrecken.
-
Der mikroperforierte Abschnitt 52 des ersten Rohrs 46 erstreckt sich vom axialen Ende 64 in Axialrichtung A über 50% des Abschnitts 50, während sich der mikroperforierte Abschnitt 52 des zweiten Rohrs 48 vom axialen Ende 62 entgegen der Axialrichtung A über 50% des Abschnitts 54 erstreckt.
-
Das im Betrieb des Verbrennungsmotors 12 über den Einlass 44 in die Kammer 32 einströmende Abgas, strömt anteilsmäßig durch die mikroperforierten Abschnitten 52 sowie die axialen Enden 62, 64 über die Rohre 46, 48 aus der Kammer 32 heraus.
-
Der Anteil des Massenstroms, der radial durch den mikroperforierten Abschnitt 52 des ersten Rohrs 46 in das erste Rohr 46 strömt, sowie der Anteil des Massenstroms, der radial durch den mikroperforierten Abschnitt 52 des zweiten Rohrs 48 in das zweite Rohr 48 strömt, betragen jeweils 33%.
-
Der übrige Anteil des Massenstroms strömt zu gleichen Anteilen longitudinal über die axialen Enden 62, 64 in die entsprechenden Rohre 46, 48.
-
Anhand der 4 wird nun ein Abgasstrang 20 gemäß einer dritten Ausführungsform beschrieben. Für die Bauteile, die von den obigen Ausführungsformen bekannt sind, werden dieselben Bezugszeichen verwendet und es wird insoweit auf die vorangegangenen Erläuterungen verwiesen.
-
Im Unterschied zur ersten Ausführungsform sind die Zwischenwände 34, 36 gasdicht ausgeführt.
-
Das bedeutet, die Zwischenwände 34, 36 haben keine Perforationen 60, über die die Sekundärkammern 40, 42 mit der Primärkammer 38 strömungsmäßig direkt verbunden sind.
-
Ferner grenzen in dieser Ausführungsform die Rohre 46, 48 mit ihren axialen Enden 62, 64 an den Zwischenwänden 34, 36 an, sodass es keine Spalte zwischen diesen und den axialen Enden 62, 64 gibt.
-
Um zu verhindern, dass der Schalldämpfer 24 durch die thermische Ausdehnung der Bauteile im Betrieb beschädigt wird, sind die Rohre 46, 48 jeweils an maximal einer der Zwischenwände 34, 36 und nicht an beiden gleichzeitig befestigt.
-
Dadurch, dass die Zwischenwände 34, 36 keine Perforationen 60 aufweisen, sind die axialen Enden 62, 64 der Rohre 46, 48 verschlossen, sodass über die axialen Enden 62, 64 kein Abgas in das jeweilige Rohr 46, 48 longitudinal einströmen kann.
-
Hierdurch strömt das gesamte über den Einlass 44 in die Kammer 32 eingeströmte Abgas in der Primärkammer 38 radial durch die mikroperforierten Abschnitte 52 in die Rohre 46, 48 und über diese aus der Kammer 32 heraus.
-
In allen Ausführungsformen wird ein Abgasstrang 20 bereitgestellt, der mittels der schalldämpfenden mikroperforierten Abschnitte 52 besonders geringe Schallemissionen aufweist.
-
Gleichzeitig stellt der Partikelfilter 22 sicher, dass das durch den Schalldämpfer 24 strömende Abgas von Partikeln gereinigt ist. Hierdurch wird zuverlässig verhindert, dass Partikel die mikroperforierten Abschnitte 52 zusetzen, sodass die Schalldämpfungseigenschaften des Schalldämpfer 24 dauerhaft hoch bleiben.
-
Die Erfindung ist nicht auf die gezeigten Ausführungsformen beschränkt. Insbesondere können einzelne Merkmale einer Ausführungsform beliebig mit Merkmalen anderer Ausführungsformen kombiniert werden, insbesondere unabhängig von den anderen Merkmalen der entsprechenden Ausführungsformen.
