DE102020114917A1

DE102020114917A1 - Abgasschalldämpfungsvorrichtung

Info

Publication number: DE102020114917A1
Application number: DE102020114917.4A
Authority: DE
Inventors: Andrew Greif; Subhro Nathak; Saad Hasan; Peter Xiao; Joseph Bobchik
Original assignee: Caterpillar Inc
Current assignee: Caterpillar Inc
Priority date: 2019-06-06
Filing date: 2020-06-04
Publication date: 2020-12-10
Also published as: GB2584961A; GB202007944D0; CN112049710A; US20200386132A1; GB2584961B; GB2600360B; GB2600360A; US11434794B2

Abstract

Ein Abgasschalldämpfer (20) für einen Verbrennungsmotor enthält ein Gehäuse (22). Eine Mehrzahl von Trennwänden (50, 52, 54) ist innerhalb des Gehäuses (22) angeordnet und definiert eine Mehrzahl von Kammern (56, 58, 60). Ein Einlassrohr (68) und ein Auslassrohr (82) sind ebenso innerhalb des Gehäuses (22) angeordnet, und sowohl das Einlass- (68) als auch das Auslassrohr (82) enthalten einen perforierten Bereich (76, 90). Der perforierte Bereich (76, 90) erlaubt eine Fluidverbindung zwischen dem Einlassrohr (68), dem Auslassrohr (82) und der Mehrzahl von Kammern (56, 58, 60). Für die Dämpfung des Motorlärms sind die perforierten Bereiche (76, 90) des Einlass- (68) und des Auslassrohres (82) an gegenüberliegenden Enden des Gehäuses (22) angeordnet, wodurch das Abgas gezwungen wird, durch jede der Mehrzahl von Trennwänden (50, 52, 54) und Kammern (56, 58, 60) zu passieren, wobei dadurch die Schallwellen mit minimaler Auswirkung auf den Motorgegendruckpegel gedämpft werden. Alternativ können die perforierten Bereiche (106, 116) des Einlass- (100) und des Auslassrohres (110) in einer Querstromkammer (98) ausgerichtet werden.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich im Allgemeinen auf Schalldämpfungsvorrichtungen für die Verwendung mit verschiedenen Motorarten und insbesondere bezieht sich die vorliegende Offenbarung auf einen Schalldämpfer, der über einen breiten Bereich von Frequenzen und Betriebsbedingungen durchgehend wirksam ist.
Hintergrund
Motoren, einschließlich Verbrennungsmotoren und Gasturbinenmotoren, produzieren Abgase, die aus dem Motorsystem entgast werden müssen. Normalerweise bewegen sich die Abgase von dem Motor durch ein Abgassystem, bevor sie in die Atmosphäre ausgestoßen werden. Da sich die Abgase mit hohen Geschwindigkeiten durch Abgasrohre und andere Systemkomponenten bewegen, produzieren die Gase Lärmemissionen, die hohe Dezibel- (dB) Pegel erreichen können. Bei Arbeitsmaschinenanwendungen wie Baggern, Schlepper der Raupenart und dergleichen können Abgasgeräusche zu erheblichen Lärmpegeln in der Fahrerkabine führen, die nicht nur ablenkend, sondern ebenso gefährlich sein können. Es ist bekannt, dass die Aussetzung gegenüber Lärm mit hohen Dezibel über einen längeren Zeitraum das Gehör einer Person dauerhaft schädigen kann.
Für die Reduzierung des Lärmpegels enthalten Abgassysteme normalerweise Dämpfungsvorrichtungen, wie Schalldämpfer. Derzeit weist jede Maschinenart ihr eigenes, einzigartiges Abgassystem oder Schalldämpfergestaltung auf, da Maschinen normalerweise unterschiedliche Betriebsbedingungen, Motordrehzahlen, Schalltestpunkte, Motorgegendruckbeschränkungen und andere Einschränkungen aufweisen. Beispielsweise werden Stromschalldämpfer abhängig von der Anwendung normalerweise auf eine einzige Frequenz oder einen engen Frequenzbereich abgestimmt. Ein typischer Schalldämpfer, der beispielsweise in einer Arbeitsmaschine eingebaut ist, kann Resonatorkammern nutzen, um den Lärm in dem Hochfrequenzband zu dämpfen. Die Vergrößerung der Resonatorkammern führt jedoch zu einem insgesamt größeren Schalldämpfer und kann die Oberflächentemperatur des Schalldämpfers erhöhen.
Die Nutzung eines falsch gestalteten Schalldämpfers kann sich direkt auf die Motorleistung auswirken. Wenn die Schalldämpfergestaltung einen Anstieg des Gegendrucks verursacht und der resultierende Gegendruck zu hoch ist, könnte die „Atmungsfähigkeit“ und die nachfolgende Leistung des Motors negativ beeinflusst werden. Im Allgemeinen führt ein erhöhter Gegendruck neben anderen Nachteilen zu geringerer Kraftstoffeffizienz, verminderter Leistung und sogar einem begrenzten Höhenbereich für einen bestimmten Motor.
Frühere Versuche für die Verbesserung der Schalldämpfung von Schalldämpfern wurden auf verschiedene geometrische Anordnungen gerichtet, um den Abgasstrom durch verschiedene Kammern innerhalb des Schalldämpfergehäuses zu lenken. Beispielsweise offenbart U.S.-Pat. Nr. 4,359,135 einen Schalldämpfer, der ein Eingangsrohr und ein Ausgangsrohr mit festen Trennwänden nutzt, um eine Anzahl von Kammern innerhalb des Schalldämpfergehäuses zu bilden. Eine Trennwand zwischen einer Strömungskammer und einer großen Resonatorkammer enthält zwei Öffnungen, die zulassen, dass sich eine begrenzte Abgasmenge von dem Eingangsrohr in die große Resonatorkammer bewegt. Das System nutzt ebenso eine Umwandlungs-Divergenzdüse, die in dem Abgasausgangsrohr installiert ist, um einen Abschnitt der Schallwellen, die in das Ausgangsrohr eintreten wollen, zurück in die Strömungskammer zu reflektieren.
Für jede Maschinenanwendung ein anderes Schalldämpfersystem zu gestalten und herzustellen, kann sowohl teuer als auch zeitaufwendig sein. Manchmal sind Schalldämpfer nicht gut abgestimmt, oder ihr Lärmdämpfungsvermögen nimmt bei Änderungen der Betriebsbedingungen und Temperaturen ab. Folglich besteht ein Bedarf an einer kompakten, kosteneffizienten Schalldämpfungsvorrichtung, die sowohl bei niedrigen als auch bei hohen Frequenzen über einen breiten Bereich von Betriebsbedingungen eine konstante Leistung erbringt und die Anforderungen an Schallreduzierung und Gegendruck für eine Mehrzahl von Maschinen erfüllt.
Kurzbeschreibung
In Übereinstimmung mit einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird ein Motorsystem offenbart. Das Motorsystem kann einen Motor mit wenigstens einem Zylinder umfassen, wobei jeder Zylinder eine Brennkammer, einen Kolben und ein Auslassventil aufweist, das konfiguriert ist, um Abgase freizusetzen. Das Motorsystem kann ebenso ein Abgassystem in Fluidverbindung mit dem Motor, einschließlich eines Abgasrohres, sowie einen Abgasschalldämpfer enthalten. Der Schalldämpfer kann ein Gehäuse, einschließlich einer Außenwand, einer konzentrischen Innenwand, einer ersten Endkappe und einer zweiten Endkappe gegenüber der ersten Endkappe aufweisen. In der Nähe der ersten Endkappe kann sich eine erste perforierte Endplatte befinden, und in der Nähe der zweiten Endkappe kann sich eine zweite perforierte Endplatte befinden. Zwischen der ersten perforierten Endplatte und der zweiten perforierten Endplatte kann sich eine Mehrzahl von perforierten Prallblechen befinden. Der Schalldämpfer kann ebenso ein Einlassrohr in Fluidverbindung mit dem Abgasrohr und ein Auslassrohr enthalten. Das Einlassrohr kann innerhalb der Innenwand angeordnet sein und sich durch die erste Endkappe, durch die erste Endplatte und durch die Mehrzahl der perforierten Prallbleche erstrecken. Ein Abschnitt des Einlassrohres kann perforiert sein. Das Auslassrohr kann innerhalb der Innenwand angeordnet sein und sich durch die zweite Endkappe, durch die zweite Endplatte und durch die Mehrzahl der perforierten Prallbleche erstrecken. Ein Abschnitt des Auslassrohres kann ebenso perforiert sein.
In Übereinstimmung mit einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird ein Abgasschalldämpfer für die Verwendung mit einem Verbrennungsmotor offenbart. Der Abgasschalldämpfer kann ein Gehäuse, einschließlich einer Außenwand, einer konzentrischen Innenwand, einer ersten Endkappe und einer zweiten Endkappe gegenüber der ersten Endkappe umfassen. Innerhalb des Gehäuses kann eine Mehrzahl von Trennwänden angeordnet sein, die eine Mehrzahl von Kammern definieren können. Der Schalldämpfer kann ebenso ein Einlassrohr enthalten, das innerhalb der Innenwand angeordnet ist und sich durch die erste Endkappe, durch die Mehrzahl der Trennwände und durch die zweite Endkappe erstreckt. Ein Abschnitt des Einlassrohres kann perforiert sein. Der Schalldämpfer kann ferner ein Auslassrohr enthalten, das innerhalb der Innenwand angeordnet ist und sich durch die zweite Endkappe, durch die Mehrzahl der Trennwände und durch die erste Endkappe erstreckt. Ein Abschnitt des Auslassrohres kann perforiert sein.
In Übereinstimmung mit noch einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird ein Abgasschalldämpfer für einem Verbrennungsmotor offenbart. Der Abgasschalldämpfer kann ein Gehäuse mit einer Außenwand, einer konzentrischen Innenwand, einer ersten Endkappe und einer zweiten Endkappe gegenüber der ersten Endkappe enthalten. Innerhalb des Gehäuses kann eine Mehrzahl von Trennwänden angeordnet sein, die eine Mehrzahl von Kammern definieren. Die Kammern können eine erste Resonatorkammer in der Nähe der ersten Endkappe, eine zweite Resonatorkammer in der Nähe der zweiten Endkappe und eine Querstromkammer enthalten, die zwischen der ersten Resonatorkammer und der zweiten Resonatorkammer positioniert ist. Ein Einlassrohr kann innerhalb der Innenwand angeordnet sein und sich durch die erste Endkappe, durch die erste Resonatorkammer, durch die Querstromkammer und in die zweite Resonatorkammer erstrecken. Ein Abschnitt des Einlassrohres innerhalb der Querstromkammer kann perforiert sein. Ein Auslassrohr kann innerhalb der Innenwand angeordnet sein und sich durch die zweite Endkappe, durch die zweite Resonatorkammer, durch die Querstromkammer und in die erste Resonatorkammer erstrecken. Ein Abschnitt des Auslassrohres innerhalb der Querstromkammer kann perforiert sein.
Diese und andere Aspekte und Merkmale der vorliegenden Offenbarung werden besser verstanden, wenn die folgende detaillierte Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen gelesen wird.
Figurenliste

1 ist eine seitenperspektivische Ansicht einer Arbeitsmaschine mit einem in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung konstruierten Abgasschalldämpfer.
2 ist eine perspektivische Ansicht eines in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung konstruierten Abgasschalldämpfers.
3 ist eine Seitenansicht eines in Übereinstimmung mit der einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung konstruierten Abgasschalldämpfers.
4 ist eine Seitenansicht eines in Übereinstimmung mit der einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung konstruierten Abgasschalldämpfers.
5 ist eine perspektivische Ansicht eines in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung konstruierten Abgasschalldämpfers.
6 ist eine perspektivische Schnittdarstellung eines in Übereinstimmung mit der vorliegenden Offenbarung konstruierten Abgasschalldämpfers, aufgenommen entlang der Linie 6-6 der 3 in der Richtung der Pfeile.
7 ist eine perspektivische Schnittdarstellung eines in Übereinstimmung mit der vorliegenden Offenbarung konstruierten Abgasschalldämpfers, aufgenommen entlang der Linie 7-7 der 3 in der Richtung der Pfeile.
8 ist eine Seitenansicht eines in Übereinstimmung mit der einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung konstruierten Abgasschalldämpfers.
9 ist eine Seitenansicht eines in Übereinstimmung mit der einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung konstruierten Abgasschalldämpfers.
10 ist eine perspektivische Ansicht eines in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung konstruierten Abgasschalldämpfers.
11 ist eine perspektivische Schnittdarstellung eines in Übereinstimmung mit der vorliegenden Offenbarung konstruierten Abgasschalldämpfers, aufgenommen entlang der Linie 11-11 der 8 in der Richtung der Pfeile.
12 ist eine perspektivische Schnittdarstellung eines in Übereinstimmung mit der vorliegenden Offenbarung konstruierten Abgasschalldämpfers, aufgenommen entlang der Linie 12-12 der 8 in der Richtung der Pfeile.

Detaillierte Beschreibung
Es wird nun ausführlich auf bestimmte Ausführungsformen oder Merkmale eingegangen, von denen Beispiele in den beigefügten Zeichnungen dargestellt sind. Wo immer möglich, werden in allen Zeichnungen die entsprechende oder ähnliche Referenzzahlen verwendet, um auf gleiche oder entsprechende Teile Bezug zu nehmen.
1 stellt eine seitenperspektivische Ansicht einer Arbeitsmaschine 10 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung dar. Die beispielhafte Arbeitsmaschine 10 kann ein Fahrzeug wie einen Radlader sein, obwohl die hierin offengelegten Merkmale ebenso mit anderen Maschinenarten genutzt werden können, unabhängig von der Art der von der Maschine ausgeführten Arbeit. Der Begriff „Maschine“ enthält Fahrzeuge oder Maschinen. Die Arbeitsmaschine 10 enthält im Allgemeinen ein Fahrgestell 12, ein Motorgehäuse 15, eine Fahrerkabine 18 und eine Mehrzahl von Rädern 16. Das Motorgehäuse 15 kann einen Motor (nicht gezeigt), Nachbehandlungssysteme, falls vorhanden, und andere Maschinenkomponenten aufnehmen. Ein Abgasschalldämpfer 20 (2) kann innerhalb oder außerhalb des Motorgehäuses 15 installiert werden, abhängig unter anderem von der Art der Maschine und der Anordnung der mechanischen Teile der Maschine. Während die Arbeitsmaschine 10 mit Rädern 16 dargestellt ist, ist der vorliegende Abgasschalldämpfer 20 (2) sowohl mit Arbeitsmaschinen mit Rädern als auch mit Arbeitsmaschinen mit Raupen kompatibel.
2 stellt eine beispielhafte Anordnung des Abgasschalldämpfers 20 innerhalb der Arbeitsmaschine 10 dar, der gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung konstruiert ist. Der Abgasschalldämpfer 20 ist über ein Abgasrohr 13 mit einem Motor (nicht gezeigt) fluidverbunden. Der Motor kann ein Verbrennungsmotor sein, wie ein Dieselmotor, einschließlich eines oder mehrerer Motorzylinder. Jeder Motorzylinder kann eine Brennkammer, einen Kolben und ein Auslassventil zum Freisetzen von Abgasen an den Schalldämpfer 20 aufweisen. Verbrennungslärm oder Schallwellen können von jedem Zylinder als eine Folge von Schwingungen durch den Kolben durch den Zylinder erzeugt werden. Motorlärm und Schallwellen können ebenso von Kraftstoffversorgungssystemen, Schmiersystemen, Anlassersystemen, Getriebesystemen oder anderen Komponenten des Motorsystems erzeugt werden. Wenn sie über das Auslassventil (nicht gezeigt) freigesetzt werden, können die Abgase und die damit verbundenen Schallwellen durch verschiedene Komponenten des Abgassystems passieren, einschließlich eines Abgaskrümmers, eines Katalysators, Sauerstoffsensoren oder anderer Komponenten, die die Abgase reinigen und die Schallwellen dämpfen können. Die Abgasgase und Schallwellen bewegen sich durch das Abgasrohr 13, während sie zu dem Schalldämpfer 20 fortschreiten. Wenn die Abgase und Schallwellen durch den Schalldämpfer 20 passieren, wird der durch die Schallwellen erzeugte Lärm vermindert oder gedämpft. Die Abgase verlassen den Schalldämpfer 20 durch ein Abgasauslassrohr 14 und können dadurch in die Atmosphäre freigesetzt werden.
Der vorliegende Schalldämpfer 20 kann im Allgemeinen zylindrisch, flachoval, oval oder rechteckig sein und enthält ein Gehäuse 22, das aus schalldämpfenden Materialien, eisenhaltigen oder anderen metallischen Werkstoffen oder korrosionsbeständigen Materialien konstruiert sein kann. Beispielhafte Materialien können Eisenlegierungen, Aluminium, aluminierten Stahl, Titanlegierungen und Keramiken enthalten. Eisenhaltige Materialien können besonders widerstandsfähig gegen die von dem Motorsystem abgegebene Wärme sein. Korrosionsbeständige Materialien können Rost oder andere Korrosion verhindern, die durch eine beliebige Kombination von Wasser, Salz oder anderen Umweltbedingungen verursacht werden kann, die auf das Motorsystem und den Schalldämpfer 20 einwirken. Darüber hinaus kann das Gehäuse 22 mit einem hitzebeständigen Material, wie einem hitzebeständigen Lack, beschichtet werden.
Eine Montagegrundplatte 24 kann an einer Außenoberfläche 26 des Gehäuses 22 befestigt werden, beispielsweise durch Schweißen, mit Klebstoffen oder durch jedes beliebige Mittel, das die strukturelle Integrität des Gehäuses erhält. An der Montagegrundplatte 24 ist ein Montageträger 28 mit einer Mehrzahl von Öffnungen 30 befestigt. Der Montageträger 28 kann an der Montagegrundplatte 24 befestigt werden, beispielsweise durch Schweißen, mit Klebstoffen oder durch jedes beliebige Mittel, das die strukturelle Integrität des Gehäuses 22 erhält. Der Montageträger 28 kann dimensioniert werden, um die Installation eines Trägers 32 oder eines anderen Mechanismus zu ermöglichen, der ein in dem Motorsystem in der Nähe des Schalldämpfers 20 installiertes Maschinenteil stützt oder stabilisiert. Das Stützen und Stabilisieren des Maschinenteils können nicht nur die Schwingungen des Maschinenteils reduzieren, sondern auch den Schalldämpfer 20 vor Schäden schützen, die durch übermäßige Schwingungen oder erratische Bewegungen der Maschine (nicht gezeigt) bewirkt werden. Die beispielhafte Anordnung in 2 stellt einen Montageträger 32 dar, der z-förmig ist, um das Abgasausgangsrohr 14 an dem Schalldämpfer 20 zu sichern. Genauer gesagt, nimmt das Abgasausgangsrohr 14 eine obere Plattform 34 des Trägers 32 in Eingriff. Ein Halteband 36 oder ein anderes Haltemittel kann das Abgasausgangsrohr 14 an der oberen Plattform 34 sichern. Eine untere Plattform 38 des Trägers 32 wird unter Verwendung von Befestigungselementen 40, die in den Öffnungen 30 installiert sind, an dem Montageträger 28 gesichert. Während andere Arten von Befestigungselementen 40 verwendet werden können, werden Schrauben bevorzugt. Aus diesem Grund kann der Montageträger 28 allgemein derart gebogen oder gewölbt sein, dass die Öffnungen 30 von der Außenoberfläche 26 des Gehäuses 22 beabstandet sind. Das Beabstanden der Öffnungen 30 von der Außenoberfläche 26 des Gehäuses 22 ermöglicht die Installation der Befestigungselemente 40 innerhalb der Montageträger 28, wobei die strukturelle Integrität des Gehäuses erhalten bleibt.
Unter Bezugnahme nun auf die 3 bis 7 wird ein Abgasschalldämpfer 20 gezeigt, der gemäß einer ersten Ausführungsform der Offenbarung konstruiert ist. Das Gehäuse 22 des Schalldämpfers 20 kann eine Außenwand 42, eine erste Endkappe 44, die sich an einem Ende des Gehäuses befindet, und eine zweite Endkappe 46, die sich gegenüber der ersten Endkappe befindet, enthalten. Die Außenwand 42 kann aus einem starren Material, wie aluminiertem Stahl, ausgebildet sein und kann mit einem hitzebeständigen Material, wie einer hitzebeständigen Farbe, beschichtet werden. Ein Streifen 48 aus starrem Material(z. B. Stahl oder anderem Metall) kann verwendet werden, um Schweißnähte oder andere Konstruktionsnähte, falls vorhanden, in dem Gehäuse 22 zu verstärken. Beispielsweise kann die Außenwand 42 aus einem im Allgemeinen rechteckigen Materialblech ausgebildet werden, indem gegenüberliegende Kanten der Platte aneinander befestigt (z. B. durch Nahtschweißen) werden, um eine im Allgemeinen zylindrische Form auszubilden. Die entstehende Naht kann verstärkt werden, indem der Streifen 48 aus starrem Material an der Außenwand 42 an der Stelle der Naht befestigt wird.
Unter Bezugnahme auf die 6 und 7 kann der Schalldämpfer 20 eine Mehrzahl von Trennwänden 50, 52, 54 enthalten, die das Innere des Gehäuses 22 in eine Mehrzahl von Kammern 56, 58, 60 unterteilen. Genauer gesagt kann die Mehrzahl von Trennwänden eine perforierte erste Endplatte 50, die in der Nähe der ersten Endkappe 44 positioniert werden kann, und eine perforierte zweite Endplatte 52, die in der Nähe der zweiten Endkappe 46 positioniert werden kann, enthalten. Zwischen der ersten Endplatte 50 und der zweiten Endplatte 52 kann eine Mehrzahl von perforierten Prallblechplatten 54 sein. Die Mehrzahl der Kammern 56, 58, 60 kann eine erste Kammer 56, die durch den Raum zwischen der ersten Endplatte 50 und einer der perforierten Prallblechplatten 54 definiert ist, eine zweite Kammer 58, die durch den Raum zwischen der zweiten Endplatte 52 und einer der perforierten Prallblechplatten 54 definiert ist, und eine mittlere Kammer 60 enthalten, die durch den Raum zwischen der ersten Kammer und der zweiten Kammer definiert ist. Während andere Anordnungen in Betracht gezogen werden können, kann die Mehrzahl der Trennwände 50, 52, 54 innerhalb des Gehäuses 22 seitlich gleichmäßig derart verteilt sein, dass das Volumen jeder der Kammer 56, 58, 60 ähnlich oder gleich ist.
Die Endplatten 50, 52 und die Prallblechplatten 54 können dimensioniert sein, um in eine Innenwand 62 zu passen, die innerhalb des Gehäuses 22 angeordnet werden kann. Isoliermaterial 64 kann zwischen der Innenwand 62 und der Außenwand 42 installiert oder verpackt werden, um eine thermische Isolierung und zusätzliche Schalldämpfung innerhalb des Schalldämpfers 20 bereitzustellen. Das Isoliermaterial 64 kann ebenso zwischen der ersten Endplatte 50 und der ersten Endkappe 44 sowie zwischen der zweiten Endplatte 52 und der zweiten Endkappe 46 installiert oder verpackt werden. Das Isoliermaterial 64 kann aus einem oder einer Kombination von schall- und wärmeabsorbierenden Materialien, wie Glasfaser, oder einem anderen faserartigen Material ausgebildet sein. Die Innenwand 62 kann perforierte Bereiche 66 enthalten, oder ihre gesamte Oberfläche kann perforiert sein, um die Schalldämpfung und Wärmeabsorption zu fördern. Typische kleine oder kompakte Schalldämpfer erfordern die Verwendung eines Hitzeschildes, der innerhalb oder um den Schalldämpferkörper herum angeordnet ist, da sie normalerweise wenig bis kein Isoliermaterial enthalten. Der vorliegende Schalldämpfer 20 nutzt jedoch eine Schicht aus Isoliermaterial 64, die dick genug ist, um die Notwendigkeit eines Hitzeschildes oder einer anderen Hitzesperre zu negieren. Die Dicke des Isoliermaterials 64 kann ungefähr 2 Zoll betragen. Es werden jedoch ebenso andere Dicken in Betracht gezogen.
Der Schalldämpfer 20 kann ebenso ein Einlassrohr 68 enthalten, das innerhalb des Gehäuses 22 angeordnet und für die Fluidverbindung mit dem Abgasrohr 13 des Abgassystems derart konfiguriert ist, dass Abgase und Schallwellen durch den Schalldämpfer gerichtet werden. Genauer gesagt enthält das Einlassrohr 68 einen Einlass 70, durch den die Abgase und Schallwellen in den Schalldämpfer 20 eintreten. Das Einlassrohr 68 kann innerhalb der Innenwand 62 positioniert werden und kann sich durch die erste Endkappe 44, durch jede der Mehrzahl von Trennwänden 50, 52, 54 und Kammern 56, 58, 60 und durch die zweite Endkappe 46 erstrecken. Genauer gesagt kann sich ein Ende 74 des Einlassrohres 68 gegenüber dem Einlass 70 über die Außenoberfläche 26 des Gehäuses 22 hinaus erstrecken. Ein Einlassstopfenelement 72 kann in das Ende 74 des Einlassrohres 68 eingesetzt werden, um das Ende des Einlassrohres abzudichten und den Durchfluss des Abgases von dem Einlassrohr in die Atmosphäre zu verhindern. Das Einlassstopfenelement 72 kann derart positioniert werden, dass es radial an der Schicht aus Isoliermaterial 64 ausgerichtet ist, die zwischen der zweiten Endplatte 52 und der zweiten Endkappe 46 installiert ist.
Unter besonderer Bezugnahme auf 6 kann ein Abschnitt oder Bereich 76 des Einlassrohres 68 perforiert werden, um den Strom der Abgase und der Schallwellen innerhalb des Schalldämpfers 20 zu richten. Die Perforationen 80 können gleichmäßig beabstandet sein und sich in Umfangsrichtung um das Einlassrohr 68 erstrecken. Die Perforationen 80 sind in 6 als gleichmäßig beabstandete runde Löcher oder Perforationen gezeigt. Andere Formen und Ausrichtungen können ebenso akzeptabel sein, einschließlich Spalte, in Umfangsrichtung oder spiralförmig ausgerichtete Schlitze oder jede andere als akzeptabel erachtete Konfiguration. Während das Einlassrohr 68 durch jede der Mehrzahl von Kammern 56, 58, 60 hindurch angeordnet werden kann, kann der perforierte Abschnitt 76 positioniert werden, um mit der zweiten Kammer 58 in Fluidverbindung zu stehen. Das Einlassrohr 68 kann ferner einen festen Verbindungsabschnitt 78 enthalten, der sich durch die erste Kammer 56 und die mittlere Kammer 60 erstrecken kann, wobei dadurch das Einlassrohr von der ersten und der mittleren Kammer fluidisch isoliert wird.
Der Schalldämpfer 20 der vorliegenden Offenbarung kann ferner ein Auslassrohr 82 (3 bis 7) enthalten, das innerhalb der Innenwand 62 des Schalldämpfers 20 angeordnet und für eine Fluidverbindung mit dem Abgasauslassrohr 14 derart konfiguriert ist, dass die Abgase und Schallwellen aus dem Schalldämpfer heraus gerichtet werden. Wie in 3, 5, 6 und 7 gezeigt, kann das Auslassrohr 82 an dem Einlassrohr 68 derart ausgerichtet werden, dass das Einlass- und das Auslassrohr im Allgemeinen parallel und eben zueinander verlaufen. Ferner können das Einlassrohr 68 und das Auslassrohr 82 den gleichen Durchmesser aufweisen. Vorzugsweise sollten das Einlassrohr 68 und das Auslassrohr 82 einen Durchmesser von ungefähr 4 Zoll aufweisen. Auf ähnliche Weise können die Länge des Einlassrohres 68, gemessen von dem Einlass 70 bis zu dem gegenüberliegenden verstopften Ende 74 des Einlassrohres, und die Länge des Auslassrohres 82, gemessen von einem Auslass 84 bis einem gegenüberliegenden verstopften Ende 86 des Auslassrohres, gleich sein. Diese Anordnung erlaubt, dass das Einlassrohr 68 und das Auslassrohr 82 vertauscht werden, was zu einem Schalldämpfer 20 führt, der während der Installation reversibel ist.
Das Auslassrohr 82 kann den Auslass 84 enthalten, durch den die Abgase und Schallwellen aus dem Schalldämpfer 20 austreten. Das Auslassrohr 82 kann sich durch die zweite Endkappe 46, durch jede der Mehrzahl von Trennwänden 50, 52, 54 und Kammern 56, 58, 60 und durch die erste Endkappe 44 erstrecken. Genauer gesagt, kann sich das Ende 86 des Auslassrohres 82 gegenüber dem Auslass 84 über die Außenoberfläche 26 des Gehäuses 22 hinaus erstrecken. Ein Einlassstopfenelement 88 kann in das Ende 86 des Auslassrohres 82 eingesetzt werden, um das Ende des Auslassrohres abzudichten und den Strom des Abgases von dem Ende 86 des Auslassrohres in die Atmosphäre zu verhindern. Das Stopfenelement 88 kann derart positioniert werden, dass es radial an der Schicht aus Isoliermaterial 64 ausgerichtet ist, die zwischen der ersten Endplatte 50 und der ersten Endkappe 44 installiert ist.
Unter besonderer Bezugnahme auf 6 kann ein Abschnitt oder Bereich 90 des Auslassrohres 82 perforiert werden, um den Strom der Abgase und der Schallwellen innerhalb des Schalldämpfers 20 zu richten. Die Perforationen 92 können gleichmäßig beabstandet sein und sich in Umfangsrichtung um den Bereich 90 des Auslassrohres 82 erstrecken. Die Perforationen 92 sind in 6 als gleichmäßig beabstandete runde Löcher oder Perforationen gezeigt. Andere Formen und Ausrichtungen können ebenso akzeptabel sein, einschließlich Spalte, in Umfangsrichtung oder spiralförmig ausgerichtete Schlitze oder jede andere als akzeptabel erachtete Konfiguration. Während das Auslassrohr 82 durch jede der Mehrzahl von Kammern 56, 58, 60 hindurch angeordnet werden kann, kann der perforierte Bereich 90 positioniert werden, um mit der ersten Kammer 56 in Fluidverbindung zu stehen. Das Auslassrohr 82 kann ferner einen festen Verbindungsabschnitt 93 enthalten, der sich durch die zweite Kammer 58 und die mittlere Kammer 60 erstrecken kann, wobei dadurch das Auslassrohr von der zweiten und der mittleren Kammer fluidisch isoliert wird.
Eine weitere Ausführungsform des vorliegenden Schalldämpfers 20 wird in den 8 bis 12 gezeigt. Wie in der vorherigen Ausführungsform kann der Schalldämpfer 20 eine Mehrzahl von Trennwänden 50, 52, 122 enthalten, die das Innere des Gehäuses 22 in eine Mehrzahl von Kammern 94, 96, 98 unterteilen. Genauer gesagt kann die Mehrzahl von Trennwänden eine perforierte erste Endplatte 50, die in der Nähe der ersten Endkappe 44 positioniert werden kann, und eine perforierte zweite Endplatte 52, die in der Nähe der zweiten Endkappe 46 positioniert werden kann, enthalten. Zwischen der ersten Endplatte 50 und der zweiten Endplatte 52 kann eine Mehrzahl von Prallblechplatten 122 sein. Mit besonderer Bezugnahme auf die 11 und 12 kann die Mehrzahl von Kammern 94, 96, 98 einen ersten Resonator 94, der durch die erste Endplatte 50 und eine der Prallblechplatten 122 definiert ist, einen zweiten Resonator 96, der durch die zweite Endplatte 52 und eine der Prallblechplatten 122 definiert ist, und eine Querstromkammer 98 enthalten, die zwischen der Mehrzahl von Prallblechplatten 122 definiert ist. Während andere Anordnungen in Betracht gezogen werden können, kann bei dieser Ausführungsform die Mehrzahl der Prallblechplatten 122 innerhalb des Gehäuses 22 unregelmäßig derart beabstandet sein, dass das Volumen des einen Resonators größer ist als das des anderen Resonators. Zusätzlich können die Prallblechplatten 122 fest sein, um Abgase und Schallwellen zu den Resonatorkammern 94, 96 zu richten.
Wie in 8 bis 12 gezeigt, kann der Schalldämpfer 20 ein Einlassrohr 100 enthalten. Wie in der vorherigen Ausführungsform, kann das Einlassrohr 100 innerhalb des Gehäuses 22 angeordnet und für die Fluidverbindung mit dem Abgasrohr 13 des Abgassystems derart konfiguriert sein, dass Abgase und Schallwellen durch den Schalldämpfer gerichtet werden. Das Einlassrohr 100 ist auf ähnliche Weise mit einem Einlass 102 konfiguriert, durch den die Abgase und Schallwellen in den Schalldämpfer 20 eintreten. Wie in den 11 und 12 genauer gezeigt, kann das Einlassrohr 100 innerhalb der Innenwand 62 positioniert werden und sich durch die erste Endkappe 44, durch die erste Endplatte 50 und durch jede der Mehrzahl von Prallblechplatten 122 in die zweite Resonatorkammer 96 erstrecken. Ein offenes Ende 104 des Einlassrohres 100 gegenüber dem Einlass 102 kann sich in die zweite Resonatorkammer 96 erstrecken.
Wie in 11 kann ein Abschnitt oder Bereich 106 des Einlassrohres 100, das innerhalb der Querstromkammer 98 angeordnet ist, perforiert werden, um eine Fluidverbindung zwischen dem Einlassrohr und der Querstromkammer bereitzustellen. Die Perforationen 108 können gleichmäßig beabstandet sein und sich in Umfangsrichtung um den perforierten Bereich 106 des Auslassrohres 100 erstrecken. Die Perforationen 108 sind in 11 als gleichmäßig beabstandete Rundlöcher oder Perforationen gezeigt, jedoch können ebenso andere Formen und Ausrichtungen akzeptabel sein, einschließlich Spalte, in Umfangsrichtung oder spiralförmig ausgerichtete Schlitze oder jede andere als akzeptabel erachtete Konfiguration. Während das Einlassrohr 100 durch jede der Mehrzahl von Kammern 94, 96, 98 hindurch angeordnet werden kann, kann der perforierte Bereich 106 positioniert werden, um mit der Querstromkammer 98 in Fluidverbindung zu stehen. Das Einlassrohr 100 kann ferner einen festen Verbindungsabschnitt 109 enthalten, der sich durch den ersten Resonator 94 erstrecken kann, wobei dadurch das Einlassrohr von dem ersten Resonator fluidisch isoliert wird.
Der Schalldämpfer 20 der vorliegenden Offenbarung kann ferner ein Auslassrohr 110 (8 bis 12) enthalten, das innerhalb der Innenwand 62 des Schalldämpfers 20 angeordnet und für eine Fluidverbindung mit dem Abgasauslassrohr 14 derart konfiguriert ist, dass die Abgase und Schallwellen aus dem Schalldämpfer heraus gerichtet werden. Wie in 8, 11 und 12 gezeigt, kann das Auslassrohr 110 an dem Einlassrohr 100 derart ausgerichtet werden, dass das Einlassrohr und das Auslassrohr im Allgemeinen parallel und eben zueinander verlaufen. Ferner können das Einlassrohr 100 und das Auslassrohr 110 den gleichen Durchmesser aufweisen. Vorzugsweise können das Einlassrohr 100 und das Auslassrohr 82 einen Durchmesser von ungefähr 5 Zoll aufweisen. Auf ähnliche Weise können die Länge des Einlassrohres 100, gemessen von dem Einlass 102 bis zu dem gegenüberliegenden offenen Ende 104 des Einlassrohres, und die Länge des Auslassrohres 110, gemessen von einem Auslass 112 bis zu einem gegenüberliegenden offenen Ende 114 des Auslassrohres, gleich sein. Diese Anordnung erlaubt, dass das Einlassrohr 100 und das Auslassrohr 110 vertauscht werden, was zu einem Schalldämpfer 20 führt, der während der Installation reversibel ist.
Das Auslassrohr 110 kann den Auslass 112 enthalten, durch den die Abgase und Schallwellen aus dem Schalldämpfer 20 austreten. Das Auslassrohr 110 kann innerhalb der Innenwand 62 positioniert werden und sich durch die zweite Endkappe 46, durch die zweite Endplatte 52 und durch jede der Mehrzahl von Prallblechplatten 122 in die erste Resonatorkammer 94 erstrecken. Das offene Ende 114 des Auslassrohres 110 gegenüber dem Auslass 112 kann sich in die erste Resonatorkammer 94 erstrecken. Wie in 11 dargestellt, kann ein Abschnitt oder Bereich 116 des Auslassrohres 110, das innerhalb der Querstromkammer 98 angeordnet ist, perforiert werden, um eine Fluidverbindung zwischen dem Auslassrohr und der Querstromkammer bereitzustellen. Die Perforationen 118 können gleichmäßig beabstandet sein und sich in Umfangsrichtung um den perforierten Bereich 116 des Auslassrohres 110 erstrecken. Die Perforationen 118 sind in 11 als gleichmäßig beabstandete runde Löcher oder Perforationen dargestellt. Andere Formen und Ausrichtungen können ebenso akzeptabel sein einschließlich Spalte, in Umfangsrichtung oder spiralförmig ausgerichtete Schlitze oder jede andere als akzeptabel erachtete Konfiguration. Während das Auslassrohr 110 durch jede der Mehrzahl von Kammern 94, 96, 98 hindurch angeordnet werden kann, kann der perforierte Bereich 116 positioniert werden, um mit der Querstromkammer 98 in Fluidverbindung zu stehen. Das Auslassrohr 110 kann ferner einen festen Verbindungsabschnitt 120 enthalten, der sich durch den zweiten Resonator 96 erstrecken kann, wobei dadurch das Auslassrohr von dem zweiten Resonator fluidisch isoliert wird.
Gewerbliche Anwendbarkeit
In der Praxis können die Lehren der vorliegenden Offenbarung in vielen Branchen Anwendung finden, einschließlich, jedoch ohne darauf beschränkt zu sein, Bau- und Erdbewegungsmaschinen. So kann die vorliegende Offenbarung beispielsweise für mittlere Radlader, Motorgrader, Schlepper der Raupenart und andere Maschinen mit Dieselmotorsystemen von Vorteil sein. Die vorliegende Offenbarung stellt einen Abgasschalldämpfer mit austauschbaren Einlass- und Auslassrohren, Isoliermaterial für die Wärmeisolierung und Hochfrequenzdämpfung, reduziertem Gegendruck und einer Gesamtgeräuschdämpfung sowohl im niederfrequenten als auch im mittel-hochfrequenten breitbandigen Stromlärm bereit, der im Vergleich zu früheren Schalldämpfern, die für diese Anwendungen in der gesamten Branche gestaltet wurden, verbessert wird.
Verbrennungsmotoren versorgen verschiedene Maschinen mit Energie, wie, jedoch ohne darauf beschränkt zu sein, Erdbewegungsmaschinen, Straßenlastkraftwagen oder -fahrzeuge, geländegängige Lastkraftwagen oder Maschinen, Lokomotiven, Generatoren, Pumpen und andere mobile und stationäre Anwendungen. Während des Betriebs produziert ein Verbrennungsmotor Schallwellen durch das wiederholte Öffnen der Auslassventile und das Ausstoßen der Abgase, während sich die Schallwellen durch den Abgasstrom ausbreiten. Der Schalldämpfer 20 der vorliegenden Offenbarung ist konfiguriert, um den Lärm sowohl bei hohen als auch bei niedrigen Frequenzen zu reduzieren und die Gegendruckanforderungen von verschiedenen Maschinenanwendungen mit ähnlichen Motoranwendungen zu erfüllen. Er wurde derart gestaltet, dass er über einen breiten Frequenzbereich konsistent funktioniert und beispielsweise verschiedene Zündbefehle in Motorfrequenzen verarbeiten kann. Der vorliegende Schalldämpfer 20 ist ebenso mit Maschinen ohne Nachbehandlungssystem sowie mit Maschinen, die ein Nachbehandlungssystem aufweisen, kompatibel. Beispielsweise kann der Schalldämpfer 20 der vorliegenden Offenbarung an einem bereits vorhandenen Abgassystem installiert werden, um, falls nötig, eine zusätzliche Schalldämpfung zu erreichen. Diese Situation kann am ehesten zutreffen, wenn sich die Maschine in einem Land befindet, das die Abgasgeräuschpegel reguliert(z. B. die Vereinigten Staaten, Australien, europäische Länder), um den sich ändernden Vorschriften zu entsprechen.
In Übereinstimmung mit einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung kann das Einlassrohr 68 des Schalldämpfers 20 mit dem Abgasrohr 13 eines Verbrennungsmotors (nicht gezeigt) verbunden werden. Der Abgasstrom kann durch das Einlassrohr 68 gerichtet werden. Wenn der Abgasstrom auf das Einlassstopfenelement 72 auftrifft, werden das Abgas und die Schallwellen durch den perforierten Abschnitt 76 des Einlassrohres in die zweite Kammer 58 zerstreut. Einige Schallwellen können durch das Isoliermaterial 64 durch die perforierten Bereiche 66 der Innenwand 62 und die perforierte zweite Endplatte 52 absorbiert werden, während andere Schallwellen reflektiert und aufgelöst werden können, wobei dadurch eine Schalldämpfung ermöglicht wird.
Der Abgasstrom setzt sich von der zweiten Kammer 58 durch die perforierten Prallblechplatten 54 und die mittlere Kammer 60 in die erste Kammer 56 fort. Schallwellen, die sich in dem Abgasstrom weiter ausbreiten, können durch das Isoliermaterial 64 durch die perforierten Bereiche 66 der Innenwand 62 und durch die perforierte erste Endplatte 50 absorbiert werden oder sie können gestreut werden und in der ersten Kammer 56 oder in der mittleren Kammer 60 einer weiteren Reflexion und Auflösung unterzogen werden. Schließlich kann der Abgasstrom durch die Perforationen 92 in dem perforierten Bereich 90 in das Auslassrohr 82 eintreten. Das Abgas und die Schallwellen, die nun in dem festen Verbindungsabschnitt 93 des Auslassrohres 82 gefangen sind, treten aus dem Schalldämpfer 20 über das Abgasauslassrohr 14 in die Atmosphäre aus. Bei dieser Ausführung kann der perforierte Bereich 76 des Einlassrohres 68 an einem Ende des Schalldämpfers positioniert werden, das dem perforierten Bereich 90 des Auslassrohres 82 gegenüberliegt. Diese Anordnung bildet einen langen, gewundenen Weg für das Abgas und die Schallwellen, der die Ableitung der Schallwellen ermöglicht, wobei dadurch die Schalldämpfung maximiert wird.
In Übereinstimmung mit einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist das Einlassrohr 100 des Schalldämpfers 20 mit dem Abgasrohr 13 eines Verbrennungsmotors (nicht gezeigt) verbunden. Der Abgasstrom wird durch das Einlassrohr 100 gerichtet. Wenn der Abgasstrom das offene Ende 104 des Einlassrohres 100 erreicht, wird ein Großteil des Abgases und der Schallwellen durch den perforierten Bereich 106 des Einlassrohres in die Querstromkammer 98 und über die Perforationen 118 in dem perforierten Bereich 116 des Auslassrohres direkt in das Auslassrohr 110 verteilt. Die Schallwellen setzen sich in den zweiten Resonator 96 fort, wo ein Teil der Schallwellen durch die perforierten Bereiche 66 der Innenwand 62 und die perforierte zweite Endplatte 52 durch das Isoliermaterial 64 absorbiert wird und andere Schallwellen reflektiert und aufgelöst werden, wobei dadurch eine Schalldämpfung ermöglicht wird. Das Abgas und alle verbleibenden Schallwellen, die durch die Perforationen 118 in dem perforierten Bereich 116 des Auslassrohres in das Auslassrohr 110 eintreten, werden zu dem Auslass 112 gedrückt und treten über das Abgasauslassrohr 14 aus dem Schalldämpfer 20 in die Atmosphäre aus. In dieser Ausführung kann der perforierte Bereich 106 des Einlassrohres 100 in derselben Kammer 98 wie der perforierte Bereich 116 des Auslassrohres 110 positioniert sein, jedoch kann das offene Ende 104 des Einlassrohres 100 in Fluidverbindung mit dem zweiten Resonator 96 stehen und das offene Ende 114 des Auslassrohres 110 kann in Fluidverbindung mit dem ersten Resonator 94 stehen. Da der erste Resonator 94 ein größeres Volumen aufweist als der zweite Resonator 96 und beide Resonatoren nahe beieinander angeordnet sind, wird eine Schalldämpfung resonanter niedriger Frequenzen erreicht.
Während Aspekte der vorliegenden Offenbarung insbesondere unter Bezugnahme auf die vorstehenden Ausführungsformen gezeigt und beschrieben wurden, verstehen Fachmänner, dass verschiedene zusätzliche Ausführungsformen durch die Modifikation der offengelegten Maschinen, Systeme und Baugruppen in Betracht gezogen werden können, ohne von dem Umfang der Offenbarung abzuweichen. Solche Ausführungsformen sollten derart verstanden werden, dass sie in den Umfang der vorliegenden Offenbarung fallen, wie er auf Grundlage der Ansprüche und jeglicher Äquivalente davon bestimmt wird.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 4359135 [0005]

Claims

Abgasschalldämpfer (20) für einen Verbrennungsmotor, umfassend: ein Gehäuse (22) einschließlich einer Außenwand (42), einer konzentrischen Innenwand (62), einer ersten Endkappe (44) und einer zweiten Endkappe (46) gegenüber der ersten Endkappe (44); eine Mehrzahl von Trennwänden (50, 52, 54), die innerhalb des Gehäuses (22) angeordnet sind und eine Mehrzahl von Kammern (56, 58, 60) definieren; ein Einlassrohr (68), das in der Innenwand (62) angeordnet ist und sich durch die erste Endkappe (44), durch die Mehrzahl von Trennwänden (50, 52, 54), durch die Mehrzahl von Kammern (56, 58, 60) und durch die zweite Endkappe (46) erstreckt, wobei ein Abschnitt (76) des Einlassrohres (68) perforiert ist; und ein Auslassrohr (82), das innerhalb der Innenwand (62) angeordnet ist und sich durch die zweite Endkappe (46), durch die Mehrzahl von Trennwänden (50, 52, 54), durch die Mehrzahl von Kammern (56, 58, 60) und durch die erste Endkappe (44) erstreckt, wobei ein Abschnitt (90) des Auslassrohres (82) perforiert ist.
Abgasschalldämpfer (20) nach Anspruch 1, der ferner einen Einlassstopfen (72), der in dem Einlassrohr (68) in der Nähe der zweiten Endkappe (46) installiert ist, und einen Auslassstopfen (88) enthält, der in dem Auslassrohr (82) in der Nähe der ersten Endkappe (44) installiert ist.
Abgasschalldämpfer (20) nach Anspruch 2, wobei sich der perforierte Abschnitt (76) des Einlassrohres (68) in der Nähe des Einlassstopfens (72) befindet und sich der perforierte Abschnitt (90) des Auslassrohres (82) in der Nähe des Auslassstopfens (88) befindet.
Abgasschalldämpfer (20) nach Anspruch 1, wobei die Mehrzahl von Trennwänden (50, 52, 54) wenigstens eine perforierte erste Endplatte (50), die sich in der Nähe der ersten Endkappe (44) befindet, eine perforierte zweite Endplatte (52), die sich in der Nähe der zweiten Endkappe (46) befindet, und eine Mehrzahl von perforierten Prallblechen (54) enthält, die sich zwischen der ersten Endplatte (50) und der zweiten Endplatte (52) befindet.
Abgasschalldämpfer (20) nach Anspruch 4, wobei ein Isoliermaterial (64) zwischen der ersten Endplatte (50) und der ersten Endkappe (44), zwischen der zweiten Endplatte (52) und der zweiten Endkappe (46) und zwischen der Innenwand (62) und der Außenwand (42) angeordnet ist.
Abgasschalldämpfer (20) nach Anspruch 5, wobei das Isoliermaterial (64) aus Fiberglas besteht.
Abgasschalldämpfer (20) nach Anspruch 5, wobei jede der Mehrzahl von Trennwänden (50, 52, 54) dimensioniert ist, um in die Außenwand (42) derart zu passen, dass sich jede der Mehrzahl von Trennwänden (50, 52, 54) radial durch die Innenwand (62) und das Isoliermaterial (64) erstreckt.
Abgasschalldämpfer (20) nach Anspruch 1, wobei eine Länge des Einlassrohres (68) und eine Länge des Auslassrohres (82) äquivalent sind und das Einlassrohr (68) und das Auslassrohr (82) parallel und eben zueinander angeordnet sind.
Abgasschalldämpfer (20) für einen Verbrennungsmotor, umfassend: ein Gehäuse (22) einschließlich einer Außenwand (42), einer konzentrischen Innenwand (62), einer ersten Endkappe (44) und einer zweiten Endkappe (46) gegenüber der ersten Endkappe (44); eine Mehrzahl von Trennwänden (50, 52, 122), die innerhalb des Gehäuses (22) angeordnet sind und eine Mehrzahl von Kammern (94, 96, 98) definieren, einschließlich wenigstens einer ersten Resonatorkammer (94) in der Nähe der ersten Endkappe (44), einer zweiten Resonatorkammer (96) in der Nähe der zweiten Endkappe (46) und einer Querstromkammer (98), die zwischen der ersten Resonatorkammer (94) und der zweiten Resonatorkammer (96) positioniert ist; ein Einlassrohr (100), das innerhalb der Innenwand (62) angeordnet ist und sich durch die erste Endkappe (44), durch die erste Resonatorkammer (94), durch die Querstromkammer (98) und in die zweite Resonatorkammer (96) erstreckt, wobei ein Abschnitt (106) des Einlassrohres (100), das innerhalb der Querstromkammer (98) angeordnet ist, perforiert ist; und ein Auslassrohr (110), das innerhalb der Innenwand (62) angeordnet ist und sich durch die zweite Endkappe (46), durch die zweite Resonatorkammer (96), durch die Querstromkammer (98) und in die erste Resonatorkammer (94) erstreckt, wobei ein Abschnitt (116) des Auslassrohres (110), das innerhalb der Querstromkammer (98) angeordnet ist, perforiert ist.
Abgasschalldämpfer (20) nach Anspruch 9, wobei Abschnitte (109, 120) des Einlassrohres (100) und des Auslassrohres (110), die innerhalb der ersten Resonatorkammer (94) und der zweiten Resonatorkammer (96) angeordnet sind, fest sind.
Abgasschalldämpfer (20) nach Anspruch 9, wobei die Querstromkammer (98) in der Nähe der zweiten Endkappe (46) derart positioniert ist, dass ein Volumen der ersten Resonatorkammer (94) größer ist als ein Volumen der zweiten Resonatorkammer (96).
Abgasschalldämpfer (20) nach Anspruch 9, wobei die Mehrzahl von Trennwänden (50, 52, 122) wenigstens eine perforierte erste Endplatte (50), die sich in der Nähe der ersten Endkappe (44) befindet, eine perforierte zweite Endplatte (52), die sich in der Nähe der zweiten Endkappe (46) befindet, ein erstes festes Prallblech (122), das die erste Resonatorkammer (94) und die Querstromkammer (98) trennt, und ein zweites festes Prallblech (122) enthält, das die zweite Resonatorkammer (96) und die Querstromkammer (98) trennt.
Abgasschalldämpfer (20) nach Anspruch 12, wobei ein Isoliermaterial (64) zwischen der ersten Endplatte (50) und der ersten Endkappe (44), zwischen der zweiten Endplatte (52) und der zweiten Endkappe (46) und zwischen der Innenwand (62) und der Außenwand (42) angeordnet ist.
Abgasschalldämpfer (20) nach Anspruch 13, wobei das Isoliermaterial (64) aus Fiberglas besteht.
Abgasschalldämpfer (20) nach Anspruch 13, wobei jede der Mehrzahl von Trennwänden (50, 52, 122) dimensioniert ist, um in die Außenwand (42) derart zu passen, dass sich jede der Mehrzahl von Trennwänden (50, 52, 122) radial durch die Innenwand (62) und das Isoliermaterial (64) erstreckt.
Abgasschalldämpfer (20) nach Anspruch 9, wobei eine Länge des Einlassrohres (100) und eine Länge des Auslassrohres (110) äquivalent sind und das Einlassrohr (100) und das Auslassrohr (110) parallel und eben zueinander angeordnet sind.
Motorsystem, wobei das Motorsystem umfasst: einen Motor mit wenigstens einem Motorzylinder, wobei jeder Motorzylinder eine Brennkammer, einen Kolben und ein Auslassventil für die Freisetzung von Abgasen aufweist; und ein Abgassystem in Fluidverbindung mit dem Motor, wobei das Abgassystem ein Abgasrohr (13) und einen Abgasschalldämpfer (20) enthält, wobei der Abgasschalldämpfer (20) enthält: ein Gehäuse (22) einschließlich einer Außenwand (42), einer konzentrischen Innenwand (62), einer ersten Endkappe (44) und einer zweiten Endkappe (46) gegenüber der ersten Endkappe (44); eine erste perforierte Endplatte (50) in der Nähe der ersten Endkappe (44); eine zweite perforierte Endplatte (52) in der Nähe der zweiten Endkappe (46); eine Mehrzahl von Prallblechen (54, 122), die zwischen der ersten perforierten Endplatte (50) und der zweiten perforierten Endplatte (52) positioniert sind; ein Einlassrohr (68, 100) in Fluidverbindung mit dem Abgasrohr (13), wobei das Einlassrohr (68, 100) innerhalb der Innenwand (62) angeordnet ist und sich durch die erste Endkappe (44), durch die erste Endplatte (50) und durch die Mehrzahl von Prellblechen (54, 122) erstreckt, wobei ein Abschnitt (76, 106) des Einlassrohres (68, 100) perforiert ist; und ein Auslassrohr (82, 110), das innerhalb der Innenwand (62) angeordnet ist und sich durch die zweite Endkappe (46), durch die zweite Endplatte (52) und durch die Mehrzahl von Prellblechen (54, 122) erstreckt, wobei ein Abschnitt des Auslassrohres (90, 116) perforiert ist.
Motorsystem nach Anspruch 17, wobei ein Isoliermaterial (64) zwischen der ersten Endplatte (50) und der ersten Endkappe (44), zwischen der zweiten Endplatte (52) und der zweiten Endkappe (46) und zwischen der Innenwand (62) und der Außenwand (42) angeordnet ist.
Motorsystem nach Anspruch 18, wobei das Isoliermaterial (64) aus Fiberglas besteht.
Motorsystem nach Anspruch 17, wobei eine Länge des Einlassrohres (68, 100) und eine Länge des Auslassrohres (82, 110) äquivalent sind und das Einlassrohr (68, 100) und das Auslassrohr (82, 110) parallel und eben zueinander angeordnet sind.