DE1115987B

DE1115987B - Exhaust silencers for internal combustion engines

Info

Publication number: DE1115987B
Application number: DES54243A
Authority: DE
Inventors: John Norman Rutherford
Original assignee: SPANNER BOILERS Ltd
Current assignee: SPANNER BOILERS Ltd
Priority date: 1957-07-11
Filing date: 1957-07-11
Publication date: 1961-10-26

Description

Auspuffschalldämpfer für Brennkraftmaschinen Die Erfindung betrifft Auspuffschalldämpfer für Brennkraftmaschinen und insbesondere einfache und wirksame Mittel, durch die der Lärm einzelner Stöße von Kolbenmaschinen und das an den Enden von Turbinenschaufeln entstehende Kreischen nach außen wesentlich verringert und weiterhin der beim Entladen in die freie Atmosphäre entstehende Schall erträglicher gemacht wird, ohne daß dadurch ein wesentlicher Rückstau entsteht.Exhaust silencers for internal combustion engines The invention relates to Exhaust silencers for internal combustion engines and especially simple and effective Means by which the noise of individual bumps from piston engines and that at the ends Outward screeching caused by turbine blades is significantly reduced and Furthermore, the sound produced when discharging into the open atmosphere is more bearable is made without causing a significant backlog.

Schalldämpfer sind in den verschiedensten Ausführungen bekannt. Es ist unter anderem bekannt, den Auspuffstrom in Teilströme zu unterteilen, indem ein Zuteilungsraum mit einem Ableitungsraum durch eine Mehrzahl von glatten geraden Rohren verbunden ist. Eine ausreichende Beruhigung und Geräuschunterdrückung ist aber mit solchen glatten Rohren nicht zu erzielen.A wide variety of designs are known from silencers. It is known, among other things, to divide the exhaust flow into partial flows by an allotment space with a discharge space through a plurality of smooth straight lines Pipes is connected. Adequate calming and noise suppression is provided but cannot be achieved with such smooth tubes.

Es ist auch bekannt, daß in Wärmeaustauschem Rauchrohre, die mit schraubenförinigen Rillen versehen sind, bei der Aufnahme von Hitze aus durchlaufenden heißen Gasströmen außerordentlich wirksam sind.It is also known that in heat exchangers smoke pipes with screw-shaped Grooves are provided when absorbing heat from flowing hot gas streams are extraordinarily effective.

Die Erfindung beruht nun auf der Erkenntnis, daß bei dem Durchgang von Gasströmen durch solche Rauchrohre, die auf der zylindrischen Wand mit schraubenförmigen Rillen versehen sind, eine gewisse Turbulenz entsteht. Bei dem Durchlaufen eines Gasstromes von mit niederer oder hoher Frequenz pulsierenden Auspuffgasen entzieht diese Turbulenz einerseits Energie aus dem Gasstrom, während sich andererseits einen Zerstörung der einzelnen Stöße ergibt, so daß der pulsierende Gasstrom in einen mehr oder weniger stetigen Fluß verwandelt wird, dessen Geräusch kaum noch gegenüber dem Pochen von Schlägen niedriger Frequenz oder dem Kreischen von Stößen hoher Frequenz in Erscheinung tritt.The invention is based on the knowledge that in the passage of gas flows through such smoke tubes, which are on the cylindrical wall with helical Grooves are provided, creating a certain turbulence. When going through a Removes gas stream from exhaust gases pulsing with low or high frequency this turbulence on the one hand energy from the gas flow, while on the other hand a Destruction of the individual collisions results, so that the pulsating gas flow in a more or less steady river is transformed, the sound of which is hardly opposite the throbbing of low frequency impacts or the screeching of high frequency impacts appears.

Ein Auspuffschalldämpfer für Brennkraftmaschinen mit Aufteilung des Abgasstromes in Teilströme, wozu ein Zuleitungsraum mit einem Abteilungsraum durch eine Mehrzahl von glatten geraden Rohren verbunden ist, ist demnach gemäß der Erfindung in der Weise verbessert, daß in die einzelnen Rohre beiderseits offene gerade Rauchrohre von an sich bekannter Ausführung mit schraubenförinigen Rillen mit allseitigem Radialabstand eingesetzt sind.An exhaust silencer for internal combustion engines with division of the Exhaust gas flow in partial flows, including a feed space with a compartment through a plurality of smooth straight tubes is connected is accordingly according to the invention Improved in such a way that straight smoke tubes open on both sides in the individual tubes of known design with screw-shaped grooves with radial spacing on all sides are used.

Nach einer Ausführungsfonn sind die Durchlaßquerschnitte inner- und außerhalb eines in sein glattes Außenrohr eingesetzten Rauchrohres gleich groß, so daß der Auspuffgasstrom dementsprechend jeweils in zwei im wesentlichen gleiche Teile unterteilt ist.According to one embodiment, the passage cross-sections are internal and the same size outside of a smoke pipe inserted into its smooth outer pipe, so that the exhaust gas flow is correspondingly essentially the same in two Parts is divided.

An Hand der Zeichnungen sollen der Gegenstand, sowie Einzelheiten der Erfindung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In den Zeichnungen zeigt Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine einzelne Rohranordnung zur Schalldämpfung, bestehend aus einem mit schraubenförmigen Rillen versehenen Rauchrohr, umgeben von einem glattwandigen Rohr; Fig. 2 ist eine Stirnansicht nach Fig. 1 in Richtung des Pfeiles 2 dieser Figur, und Fig. 3 ist eine schematische Seitenansicht des Schalldämpfers in verkleinertem Maßstab.The subject matter and details of the invention are to be explained in more detail using an exemplary embodiment with reference to the drawings. In the drawings, FIG. 1 shows a longitudinal section through a single pipe arrangement for soundproofing, consisting of a smoke pipe provided with helical grooves, surrounded by a smooth-walled pipe; Fig. 2 is an end view of Fig. 1 in the direction of arrow 2 of that figure, and Fig. 3 is a schematic side view of the muffler on a reduced scale.

Bei der einfachen Form eines Schalldämpfers nach den Figuren ist a die Rohrplatte des oberen Kopfstückes x und b die Kopfplatte des unteren Kopfstückes y. c ist eines der zahlreichen glattwandigen Rohre, deren Enden in die Rohrplatten a und b eingezogen und, falls erforderlich, danach in üblicher Weise verschweißt sind.In the simple form of a silencer according to the figures, a is the tube plate of the upper head piece x and b is the head plate of the lower head piece y. c is one of the numerous smooth-walled tubes, the ends of which are drawn into the tube plates a and b and, if necessary, then welded in the usual way.

Jedes dieser glattwandigen Rohre c stellt das Außenrohr für ein mit schraubenförmigen Rillen versehenes Rauchrohr d dar, das in dem glattwandigen Rohr c mittels Stützen oder Abstandsteilen f vorzugsweise derart gehalten ist, daß der freie Innenquerschnitt des mit schraubenförmigen Rillen versehenen Rohres d im wesentlichen gleich dem freien Querschnitt zwischen der Außenseite des mit schraubenförmigen Rillen versehenen Rohres d und der Innenseite des glattwandigen Rohres c, das seine Hülle darstellt, ist.Each of these smooth-walled pipes c represents the outer pipe for a flue pipe d provided with helical grooves, which is held in the smooth-walled pipe c by means of supports or spacers f, preferably in such a way that the free inner cross-section of the helically grooved pipe d is essentially the same as the free one Cross-section between the outside of the helically grooved tube d and the inside of the smooth-walled tube c, which is its shell.

Wie aus den Fig. 1 und 2 ersichtlich ist, hat in dem Ausführungsbeispiel jedes Rohr d drei schraubenförmig angeordnete Rillen z unter Bildung von drei vorstehenden Teilen e. Die Verwendung von starr angebrachten Stützeh oder Abstandsteilenf ergibt bei Temperaturveränderungen unerwünschte Spannungen. Zu ihrer Vermeidung ist eine entsprechende Anordnung erforderlich, d.h., das mit schraubenförmigen Rillen versehene Rohrd muß mit dem glattwandigen Rohrc mittels Teilen verbunden werden, welche die Rohre d und c sich relativ zueinander bewegen lassen.As can be seen from FIGS. 1 and 2, in the exemplary embodiment each tube d has three helically arranged grooves z to form three protruding parts e. The use of rigidly attached supports or spacersf results in undesirable stresses when the temperature changes. In order to avoid them, a corresponding arrangement is required, that is, the tube d provided with helical grooves must be connected to the smooth-walled tube c by means of parts which allow the tubes d and c to move relative to one another.

Wie aus der Fig. 1 der Zeichnung ersichtlich ist, sind Abstandshalter f am einen Ende, in der Fig. 1 an dem unteren Ende, an einem vorstehenden Teil e des Rohres d befestigt, und zwar sowohl mit dem Rohr d als auch mit dem Rohr c verschweißt, so daß beide Rohre an ihrem unteren Ende starr miteinander verbunden sind. Dagegen sind am anderen Ende, in der Fig. 1 am oberen Ende, nicht alle Abstandstelle f mit den vorstehenden Teilen e des Rauchrohres d verschweißt, sondern es sind die Abstandsteile f jeweils nur mit einem der beiden Rohre c und d fest verbunden. Mit anderen Worten: Alle unteren Ab- standsteile f sind mit dem Rohr d bei g und dem Rohr c bei h, aber die oberen Abstandsteile f sind entweder nur mit dem Rohr d bei g oder nur mit dem Rohr c verschweißt.As can be seen from Fig. 1 of the drawing, spacers f are attached at one end, in Fig. 1 at the lower end, to a protruding part e of the tube d , both with the tube d and with the tube c welded so that both tubes are rigidly connected to one another at their lower end. In contrast, at the other end, in Fig. 1 at the upper end, not all the spacing point f is welded to the protruding parts e of the smoke pipe d, but the spacing parts f are each firmly connected to only one of the two pipes c and d. In other words, all parts are lower spacing f d with the tube and the tube with g c wherein h, but the upper spacers are f either only with the tube d in g or only with the pipe welded c.

Aus den vorstehenden Ausführungen ist ohne weiteres verständlich, daß ein Rohr d mit schraubenförmigen Rillen und sein zugehöriges, glattwandiges, als Hülle dienendes Rohr c so koaxial ineinandersitzen, daß das eine Rohr sich gegenüber dem anderen ausdehnen oder zusammenziehen kann.From the foregoing it is readily understandable that a tube d with helical grooves and its associated, smooth-walled tube c serving as a sheath sit coaxially one inside the other so that one tube can expand or contract with respect to the other.

Es ist klar, daß entweder die oberen oder die unteren Abstandshalter f mit beiden Rohren verbunden sein können und das die Abstandshalter f am anderen Ende entweder mit dem Rohr d oder mit dem Rohr c verbunden sein können.It will be understood that either the upper or the lower spacers f can be connected to both tubes and that the spacers f at the other end can be connected to either tube d or to tube c.

Der Schalldämpfer nach der Fig. 3 umfaßt eine Mehrzahl von in den Kopfstücken x und y angeordneten Rohranordnungen, wie durch eine Reihe von vertikalen Strichlinien angedeutet ist. Das untere Kopfstück y hat einen Stutzen i zur Verbindung mit der Hauptauspuffleitung 1 und das obere Kopfstück x ist mit einem Kamin oder einer Auslaßleitung verbunden.The muffler according to FIG. 3 comprises a plurality of pipe arrangements arranged in the head pieces x and y , as indicated by a series of vertical dashed lines. The lower head piece y has a nozzle i for connection to the main exhaust pipe 1 and the upper head piece x is connected to a chimney or an outlet pipe.

Die Rohre c und d können vertikal, horizontal oder auch geneigt angeordnet sein und die Kopfteile x und y können jede behebige Form aufweisen und in gewissen Fällen auch ringförmig sein.The tubes c and d can be arranged vertically, horizontally or also inclined and the head parts x and y can have any shape and in certain cases also be ring-shaped.

Claims

PATENT CLAIMS-1. Exhaust damper for internal combustion engines with division of the exhaust gas flow into partial flows, for which a supply space is connected to a discharge space by a plurality of smooth straight pipes, characterized in that straight smoke pipes (d) , which are known per se, open into the individual pipes (c) on both sides Training with screw-shaped grooves with radial spacing on all sides are used.

2. Silencer according to claim 1, characterized in that the passage cross-sections inside and outside of a smoke pipe (d) inserted into its smooth pipe (c) are the same. 3. Silencer according to one of claims 1 and 2, characterized in that the connection of a smoke pipe (d) with its smooth-walled outer pipe (c) is rigid at one end and slidable at the other end. 4. Silencer according spoke 3, characterized in that the two tubes (c, d) of a unit at one end by attached to both tubes (g, h) spacers (f) and at the other end by spacers (f), respectively are only attached to one of the two tubes (c, d) (g) , are connected to one another. 5. Silencer according to claim 4, characterized in that the fastening points (g) of spacer parts (f) are arranged on the protruding parts (e) of the smoke tubes (d) . Documents considered: German Patent No. 696 033; Swiss patents No. 137 556, 258 671; French Patent No. 664,331, French Patent Amendment No. 6147 to Patent No. 364,600 ; British Patent Nos. 431 305, 441764; U.S. Patent No. 1038,931.