DE1169724B - Silencer for internal combustion engines, especially for four-cylinder boxer engines - Google Patents

Silencer for internal combustion engines, especially for four-cylinder boxer engines

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Description

Schalldämpfer für Brennkraftmaschinen, insbesondere für Vierzylinder-Boxermotoren Die Erfindung betrifft einen Schalldämpfer für Brennkraftmaschinen, insbesondere für Vierzylinder-Boxermotoren.Silencers for internal combustion engines, in particular for four-cylinder boxer engines The invention relates to a muffler for internal combustion engines, in particular for four-cylinder boxer engines.

Eine bekannte Ausführungsform dieser Art besteht im wesentlichen aus einem zylindrischen Gehäuse, das durch Trennwände in drei hintereinander angeordnete Kammem aufgeteilt ist. In die beiden äußeren Kammern münden je zwei Abgaszuleitungen ein, während zwei Abgasableitungen im Bereich der mittleren Kammer angeordnet sind. Ferner sind beide äußeren Kammem durch ein perforiertes, durch die mittlere Kammer des Gehäuses geführtes Rohr miteinander verbunden. Außerdem schließen sich an die Abgasableitungen Absorptionsdämpfer an. Dieser Schalldämpfer weist aber bei ungenügender Dämpfung einen hohen Durchströmungswiderstand auf, wodurch der Wirkungsgrad des dem Schalldämpfer vorgeschalteten Motors sehr gemindert wird.A known embodiment of this type consists essentially of a cylindrical housing which is divided by partitions into three chambers arranged one behind the other. Two exhaust gas feed lines open into each of the two outer chambers, while two exhaust gas discharge lines are arranged in the area of the middle chamber. Furthermore, the two outer chambers are connected to one another by a perforated tube guided through the middle chamber of the housing. In addition, absorption dampers are connected to the exhaust gas discharge lines. However, if the damping is insufficient, this silencer has a high flow resistance, as a result of which the efficiency of the motor connected upstream of the silencer is greatly reduced.

Bei einer weiteren bekannten Ausführungsform münden gleichfalls unweit beider Stirnseiten des Gehäuses je zwei Abgaszuleitungen ein, wobei zwei dieser am Ende offenen Rohre gegenläufig durch das Gehäuse geführt sind, so daß die Gesamtlänge aller vom Motor in das Gehäuse des Schalldämpfers einmündenden Abgaszuleitungen gleich lang ist.In another known embodiment, two exhaust gas lines each open not far from both ends of the housing, two of these open-ended tubes running through the housing in opposite directions, so that the total length of all exhaust gas lines opening from the engine into the housing of the muffler is the same length.

Außerdem ist das Gehäuse mit zwei Abgasableitungen versehen. Aber auch dieser bekannte Schalldämpfer bedarf der Nachschaltung von Absorptionsdämpfern für die hohen Töne. Ferner werden durch die strömenden Abgase in den durch das Gehäuse geführten Rohren Schwingungen erzeugt, die zu Geräuschen führen. Auch sind die Herstellungskosten erheblich.In addition, the housing is provided with two exhaust gas outlets. but This well-known silencer also requires the downstream connection of absorption dampers for the high notes. Furthermore, the exhaust gases flowing into the through the housing Guided pipes generate vibrations that lead to noise. Also is the manufacturing cost considerable.

Weiterhin ist es bekannt, bei einem zu einem Vierzylinder-BoxermotorquerliegendenSchalldämpfer in dessen zylindrischem Gehäuse unweit der Stirnwände durch Querböden je zwei Eintrittskammern zu bilden, in welche die Abgasleitungen vom Motor her jeweils getrennt einmünden. Hierbei ist an jeden Querboden jeweils ein Längsrohr angeschlossen, das durch eine gemeinsame Austrittskammer, die durch die nach innen liegenden Querböden gebildet wird, hindurchgeführt, am Ende verschlossen und über einen Teil, der durch Schallschluckstoff geführt und bis zum gegenüberliegenden Querboden frei in der Austrittskammer weitergeführt ist, perforiert ist. Die Abgase gelangen dabei durch mehrere Austrittsrohre der Austrittskammer ins Freie. Dieser bekannte Schalldämpfer ist in seinem Aufbau kompliziert und daher in der Herstellung kostspielig.Furthermore, it is known to form in a to a four-cylinder horizontally opposed engine transverse silencer in its cylindrical housing close to the end walls by cross soils two inlet chambers, into which exhaust pipes forth open out in each case separately from the motor. Here, a longitudinal tube is connected to each transverse floor, which passes through a common outlet chamber formed by the inwardly lying transverse floors, is closed at the end and continues freely in the outlet chamber via a part that is passed through sound-absorbing material and up to the opposite transverse floor is perforated. The exhaust gases get into the open air through several outlet pipes in the outlet chamber. This known muffler is complicated in structure and therefore expensive to manufacture.

Die Aufgabe vorliegender Erfindung besteht nun darin, den zuletzt beschriebenen Schalldämpfer derart in seinem Aufbau zu verbessern und zu vereinfachen, daß unter Beibehaltung der hohen Dämpfung der Schallfrequenzen und unter Beibehaltung des guten Wirkungsgrades die Herstellung außerordentlich wirtschaftlich und billig möglich ist.The object of the present invention is now the last to improve and simplify the construction of the silencer described in this way, that while maintaining the high attenuation of the sound frequencies and while maintaining the high efficiency makes the production extremely economical and cheap is possible.

Diese Aufgabe wird im wesentlichen dadurch gelöst, daß das Rohr in bekannter Weise eine Längstrennwand und an jedem Ende eine je einen anderen halben Rohrquerschnitt verschließende Trennwand aufweist und daß die in Längsrichtung innen liegenden Abgaszuleitungen, die bei einem Vierzylinder-Boxermotor zu den dem Schalldämpfer zunächst liegenden Zylindern gehören, am Ende zweckmäßig in bekannter Weise durch sternförmiges Falten verschlossen und mit Wanddurchbrüchen versehen sind.This object is substantially achieved in that the tube comprises a closing each another half-tube cross section partition wall in a known manner a longitudinal partition and at each end and that the gas supply lines inside in the longitudinal direction in a four-cylinder horizontally opposed engine to the silencer initially lying Cylinders belong, are expediently closed at the end in a known manner by star-shaped folding and provided with wall openings.

Ferner besteht ein Merkmal darin, daß das Rohr in bekannter Weise aus zwei im Querschnitt halbkreisförinigen Schalen besteht, die unter Einschluß der Trennwand miteinander zweckmäßig durch Schweißen oder Falzen verbunden sind.Another feature is that the tube in a known manner consists of two shells semicircular in cross-section, which are included the partition wall are suitably connected to one another by welding or folding.

Ein weiteres Merkmal kennzeichnet sich dadurch, daß die Querwände im Rohr in bekannter Weise durch Anschneiden und Ausbiegen aus der Trennwand gebildet sind.Another feature is that the transverse walls formed in the tube in a known manner by cutting and bending out of the partition are.

Ein weiteres, für den Erfindungsgegenstand wesentliches Merkmal ist dadurch gekennzeichnet, daß die Summe aus den Querschnitten der Löcher einer Querwand und dem einseitigen Durchgangsquerschnitt des Rohres mindestens gleich der Summe der Durchgangsquerschnitte zweier Abgaszuleitungen ist.Another essential feature of the subject matter of the invention is that the sum of the cross-sections of the holes in a transverse wall and the one-sided passage cross-section of the pipe is at least equal to the sum of the passage cross-sections of two exhaust gas feed lines.

Eine Einzelheit ist ferner dadurch gekennzeichnet, daß die Löcher in den Querwänden in Strömungsrichtung der Abgase konisch verengt und vorzugsweise durch Einstanzen ausgebildet sind.A detail is further characterized in that the holes conically narrowed in the transverse walls in the flow direction of the exhaust gases and preferably are formed by punching.

Schließlich ist ein Merkmal dadurch gekennzeichnet, daß die Summe der Querschnitte der Wanddurchbrüche eines in das Gehäuse hineinragenden Abgaszuleitungsstutzens mindestens gleich dem Durchgangsquerschnitt der Abgaszuleitung entspricht.Finally, one feature is characterized in that the sum the cross-sections of the wall openings of an exhaust gas feed pipe protruding into the housing corresponds at least to the passage cross-section of the exhaust gas feed line.

Durch diese Maßnahmen werden sowohl die tiefen Frequenzen im Innenraum des Gehäuses zwischen den Flanschen durch Expansion als auch die hohen Frequenzen in den äußeren Räumen zwischen den Flanschen und den Stirnwänden des Gehäuses durch Interferenz der Abgase gedämpft, ohne daß die bisher notwendige Nachschaltung voll Absorptionsdämpfern erforderlich ist.These measures reduce both the low frequencies in the interior of the housing between the flanges by expansion as well as the high frequencies in the outer spaces between the flanges and the end walls of the housing damped by interference from the exhaust gases, without the hitherto necessary Downstream full absorption dampers is required.

Außerdem zeichnet sich der Erfindungsgegenstand bei fast gleicher Dämpfungsleistung über den vollen Drehzahlbereich durch einen geringen Durchströmungswiderstand aus, der sich einerseits durch die verhältnismäßig großen Durchgangsquerschnitte ergibt. Andererseits werden die Abgase aus den langen Abgaszuleitungen durch die mit hoher Geschwindigkeit wirbelnd ausströmenden Abgase der kurzen Ab- gaszuleitungen injektorartig abgesaugt. Dieser geringe Durchströmungswiderstand des erfindungsgemäß ausgebildeten Schalldämpfers führt zu einer etwa 51/oigen Wirkungsgraderhöhung eines nachgeschalteten Verbrennungsmotors. Ferner erfordert der Erfindungsgegenstand keine teuren, zu Resonanz neigenden Rohre als Abgaszuleitung innerhalb des Schalldämpfergehäuses, sondern fast alle Bauteile des erfindungsgemäß ausgebildeten Schalldämpfers können durch Schneidung, Rollen, Stanzen usw. stabil und wirtschaftlich hergestellt werden.In addition, the subject matter of the invention is characterized by a low flow resistance with almost the same damping performance over the full speed range, which on the one hand results from the relatively large passage cross-sections. On the other hand, the exhaust gases from the exhaust long leads are aspirated by the injector-swirling flowing at high velocity exhaust gases from the exhaust short leads. This low flow resistance of the silencer designed according to the invention leads to an approximately 51% increase in the efficiency of a downstream internal combustion engine. Furthermore, the subject matter of the invention does not require expensive pipes that tend to resonate as exhaust gas feed lines within the muffler housing;

Auch ist die Lebensdauer des Erfindungsgegenstandes erheblich höher als die bekannten Ausführungsformen, weil die aus den kurzen Abgaszuleitungen mit hoher Geschwindigkeit in das Gehäuse einströmenden Abgase nicht mehr wie bisher frontal auf die gegenüberliegende Gehäusewand aufprallen, diese übermäßig erwärmen, was zur frühzeitigen Zerstörung der Gehäusewandung führt, sondern beim Einströmen durch die radialen Durchbrüche zerstäubt werden.The service life of the subject of the invention is also considerably longer than the known embodiments because of the short exhaust gas lines with Exhaust gases flowing into the housing at high speed are no longer the same as before impact head-on on the opposite housing wall, heat it excessively, which leads to the premature destruction of the housing wall, but rather when it flows in be atomized through the radial openings.

In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in einem Ausführungsbeispiel dargestellt. Es zeigt Ab b. 1 einen Schalldämpfer von oben gesehen ', A b b. 2 desgleichen in Richtung E der A b b. 4 gesehen, Ab b. 3 desgleichen im Schnitt A -B der Ab b. 1, A b b. 4 desgleichen im Schnitt C-D der A b b. 1. In ein im Querschnitt zylindrisches Gehäuse 1 münden vier Abgaszuleitungen 2 und 3 und zwei Abgasableitungen 4 ein. Im Gehäuse 1 ist ein mittels zweier mit Löchern 5 verschener Flansche 6 getragenes, in Längsrichtung zweigeteiltes Rohr angeordnet. Dieses besteht aus zwei im Querschnitt halbkreisförmigen Schalen 7 und 8, die unter Einschluß einer Trennwand 9 durch Punktschweißen miteinander verbunden sind. In den Schalen 7 und 8 dieses Rohres sind ferner zwei Durchbrüche 10 und in der Trennwand 9 durch Ausschneiden und Umbiegen gebildete Trennwände 11 angeordnet. Ferner weisen die in das Gehäuse hineinragenden Abgaszuleitungen 2, deren Enden 12 durch sternförmiges Falten verschlossen sind, radiale Durchbrüche 13 auf. Außerdem ist der Schalldämpfer mit einer Rohrleitung 14 versehen, mit welcher in bekannter Weise ein Teil der Abgase zur Heizung, z. B. zur Saugrohrvorwärmung, abgezweigt wird. Es ist selbstverständlich auch möglich, das durch die Flansche 6 getragene Rohr auf mehr als zwei Schalen und einer einstückigen Trennwand zu bilden.In the drawing, the subject matter of the invention is shown in an exemplary embodiment. It shows Ab b. 1 a silencer seen from above ', A b b. 2 also in direction E of A b b. 4 seen, from b. 3 also in section A -B of Ab b. 1, A b b. 4 also in section CD of A b b. 1. Four exhaust gas feed lines 2 and 3 and two exhaust gas discharge lines 4 open into a housing 1 with a cylindrical cross section. In the housing 1 there is arranged a tube 6 which is supported by two flanges 6 with holes 5 and is split in two in the longitudinal direction. This consists of two shells 7 and 8 which are semicircular in cross-section and which are connected to one another by spot welding, including a partition 9. In the shells 7 and 8 of this pipe two openings 10 and in the partition 9 formed by cutting and bending partitions 11 are also arranged. Furthermore, the exhaust gas feed lines 2 protruding into the housing, the ends 12 of which are closed by star-shaped folding, have radial openings 13 . In addition, the muffler is provided with a pipe 14, with which in a known manner a part of the exhaust gases for heating, for. B. for intake manifold preheating, is branched off. It is of course also possible to form the pipe carried by the flanges 6 on more than two shells and a one-piece partition.

Claims (2)

Patentanspräche: 1. Schalldämpfer für Brennkraftmaschinen, insbesondere für Vierzyader-Boxermotoren, mit einem zylindrischen Gehäuse, in das nahe seinen Stirnwänden und in seiner Längsrichtung versetzt je zwei Abgaszuleitungen einmünden und in dem nahe den in Längsrichtung innen liegenden Finmändungsstellen Querwände angeordnet sinc# die ein mit Durchbrüchen versehenes, in Längsrichtung liegendes Gasführungsrohr tragen und die zwischen sich einen Raum begrenzen, in den die Abgasleitungen münden, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h ne t, daß dieses Rohr (7, 8) in bekannter Weise eine Längstrennwand (9) und an jedem Ende eine je einen anderen halben Rohrquerschnitt verschließende Trennwand (11) aufweist und daß die in Längsrichtung innen liegenden Abgaszu16-tungen (2), die bei einem Vierzylinder-Boxermotor zu den dem Schalldämpfer zunächst liegenden Zylindern gehören, am Ende (12) zweckmäßig in bekannter Weise durch sternförmiges Falten verschlossen und mit Wanddurchbrüchen (13) versehen sind. Patentanspräche: 1. Silencer for internal combustion engines, in particular for Vierzyader boxer engines, having a cylindrical housing, open into the near its end walls and in its longitudinal direction displaced two gas supply lines and in which is arranged close to the inside in the longitudinal direction Finmändungsstellen transverse walls sinc # with a carry breakthroughs provided, lying in the longitudinal direction of the gas guide tube and defining therebetween a space, open into the flue gas lines, d a d u rch g e k hen -zeich ne t, that this pipe (7, 8) in a known manner a longitudinal partition wall (9 ) and having at each end a respective other half of the pipe cross-section occluding partition (11) and that the inner longitudinally Abgaszu16-obligations (2) include the cylinders to the silencer initially lying in a four-cylinder horizontally opposed engine, at the end (12 ) are expediently closed in a known manner by star-shaped folding and provided with wall openings (13) . 2. Schalldämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr in bekannter Weise aus zwei im Querschnitt halbkreisförmigen Schalen (7, 8) besteht, die unter Einschluß der Trennwand (9) miteinander zweckmäßig durch Schweißen oder Falzen verbunden sind. 3. Schalldämpfer nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Querwände (11) im Rohr (7, 8) in bekannter Weise durch Anschneiden und Ausbiegen aus der Trennwand (9) gebildet sind. 4. Schalldämpfer nach den Ansprüchen 1, 2, 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Summe aus den Querschnitten der Löcher (5) einer Querwand (6) und dem einseitigen Durchgangsquerschnitt des Rohres (7, 8) mindestens gleich der Summe der Durchgangsquerschnitte zweier Abgaszuleitungen (2, 3) ist. 5. Schalldämpfer nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Löcher (5) in den Querwänden (6) in Strömungsrichtung der Abgase konisch verengt und vorzugsweise durch Einstanzen ausgebildet sind. 6. Schalldämpfer nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Summe der Querschnitte der Wanddurchbrüche (13) eines in das Gehäuse (1) hineinragenden Abgaszuleitungsstutzens mindestens gleich dem Durchgangsquerschnitt der Abgaszuleitung (2) entspricht. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 680 070, 638 787; deutsche Auslegeschriften Nr. 1069 946, 1056 421, 1020490.2. Silencer according to claim 1, characterized in that the pipe consists in a known manner of two shells (7, 8) which are semicircular in cross section and which are advantageously connected to one another by welding or folding, including the partition (9). 3. Silencer according to claims 1 and 2, characterized in that the transverse walls (11) in the tube (7, 8) are formed in a known manner by cutting and bending out of the partition (9) . 4. Silencer according to claims 1, 2, 3, characterized in that the sum of the cross sections of the holes (5) of a transverse wall (6) and the one-sided passage cross section of the pipe (7, 8) is at least equal to the sum of the passage cross sections of two exhaust gas feed lines (2, 3) is. 5. Silencer according to claims 1 to 4, characterized in that the holes (5) in the transverse walls (6) conically narrowed in the flow direction of the exhaust gases and are preferably formed by punching. 6. Silencer according to claims 1 to 5, characterized in that the sum of the cross sections of the wall openings (13) of an exhaust gas feed pipe projecting into the housing (1) corresponds at least to the passage cross section of the exhaust gas feed pipe (2). Considered publications: German Patent Specifications No. 680 070, 638 787; German Auslegeschriften Nos. 1069 946, 1056 421, 1020490.
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