DE1294392B

DE1294392B - Exhaust silencer with several chambers one behind the other

Info

Publication number: DE1294392B
Application number: DEE27961A
Authority: DE
Inventors: Bauerschmidt Walter
Original assignee: J Eberspaecher GmbH and Co KG
Current assignee: Eberspaecher Climate Control Systems GmbH and Co KG
Priority date: 1964-10-15
Filing date: 1964-10-15
Publication date: 1969-05-08

Description

Die Erfindung betrifft einen Schalldämpfer mit mehreren hintereinanderliegenden Kammern und diese durchdringenden, zum Teil perforierten Abgasrohren.The invention relates to a silencer with several one behind the other Chambers and these penetrating, partially perforated exhaust pipes.

Bekannt sind Schalldämpfer für sehr hohe Schwingungen der Abgase von Brennkraftmaschinen, bei denen eine Teilung der Abgase stattfindet. Bei diesen Anordnungen ist am Ende der Hauptgasleitung eine mit Absorptionsmasse gefüllte Kammer quer gegen die Abgaseintrittsrichtung angeordnet. Kurz vor dem Rohrende ist die weiterführende Abgasleitung in einem Winkel gleich oder kleiner als 90° angewinkelt und mündet in einen Schalldämpfer üblicher Bauart.Sound absorbers are known for very high vibrations in the exhaust gases Internal combustion engines in which the exhaust gases are split. With these arrangements is at the end of the main gas line a chamber filled with absorption material across the way arranged the exhaust gas inlet direction. The next one is just before the end of the pipe Exhaust pipe angled at an angle equal to or less than 90 ° and opens in a muffler of the usual type.

Hiermit soll erreicht werden, daß die stark gerichteten hochfrequenten Schallbündel gegen die Absorptionsmasse gerichtet und dort gelöscht werden, während die tieferen Frequenzen im tiefer abgestimmten seitlich angeschlossenen Dämpfer gedämpft werden.This is to ensure that the highly directional high-frequency Sound bundles directed against the absorption mass and deleted there while the lower frequencies in the lower tuned laterally connected damper be dampened.

Nachteilig ist bei derartigen Dämpfern der große Raumbedarf der infolge der Abzweigung voneinander getrennten Behälter.The disadvantage of such dampers is the large amount of space required as a result the junction separate container.

Außerdem ist der Absorptionsstoff, z. B. Schallschluckwolle, in diesen bekannten Anordnungen sehr stark mechanischen Beanspruchungen ausgesetzt.In addition, the absorbent, e.g. B. sound absorbing wool, in these known arrangements exposed to very strong mechanical stresses.

Es sind ferner Anordnungen bekannt, bei denen der Schalldämpfer in einzelne Kammern aufgeteilt ist und das Abgasrohr urperforiert durch die mit Schallschluckstoff versehenen Kammern hindurchgeführt wird. Die mit Schallschluckstoff gefüllten Kammern sind dabei durch eine mit Durchbrüchen versehene Wand an die Resonatorkammern akustisch angeschlossen.There are also known arrangements in which the muffler in individual chambers are divided and the exhaust pipe is completely perforated by the sound-absorbing material provided chambers is passed. The chambers filled with sound absorbing material are acoustically through a wall provided with openings to the resonator chambers connected.

Bei diesen Anordnungen ergibt sich als Nachteil die Abnahme der Wirkung des Absorptionsteils infolge der unvermeidbaren Anlagerung von Partikeln, die mit dem Abgas in die Absorptionsmasse gelangen. Ein weiterer Nachteil ist die höhere mechanische Beanspruchung der Absorptionsmasse durch das Abgas. Weiterhin bekannte Anordnungen arbeiten zwar ohne Absorptionsmasse (Schallschluckmasse), dafür jedoch ausschließlich nach dem Interferenzsystem. Die bei derartigen Schalldämpfern angeordneten ersten und letzten Kammern - die von dem nichtperforierten Abschnitt des Eingangs- bzw. Auslaßrohrs durchdrungen sind - wirken dabei nur als Umlenkkammern, die perforierten Abschnitte der Gasleitungsrohre sind dabei hintereinandergeschaltet.The disadvantage of these arrangements is the decrease in the effect of the absorption part due to the inevitable accumulation of particles with the exhaust gas get into the absorption mass. Another disadvantage is the higher mechanical stress on the absorption mass by the exhaust gas. Also known Arrangements work without absorption mass (sound absorbing mass), but they do exclusively according to the interference system. The arranged in such silencers first and last chambers - those from the non-perforated section of the entrance or outlet pipe are penetrated - act only as deflection chambers, the perforated Sections of the gas line pipes are connected in series.

Es liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Schalldämpfer der eingangs beschriebenen Art so auszubilden, daß er bei guter Schalldämpfung und bei gedrängter Bauweise keine einem Verschleiß unterworfene und die Ansammlung von Rückständen begünstigende Elemente aufweist und bei dem die Schalldämpfung sowohl mittels Interferenz als auch mittels Resonanz erfolgt.It is the object of the invention to provide a muffler of the to be trained at the outset so that it has good sound absorption and at compact design, no wear and tear and the accumulation of residues Has favorable elements and in which the sound attenuation both by means of interference as well as by means of resonance.

Dies wird dadurch erreicht, daß an der Eintrittsseite der Hauptkammer, in deren Bereich die Abgascintrittsrohre und das Abgasaustrittsrohr in bekannter Weise perforiert sind, eine Abzweigresonatorkammer angeordnet ist, die von den Eintrittsrohren in bekannter Weise ohne Anschluß durchdrungen wird und an die allein das in bekannter Weise offen hineinragende Austrittsrohr angeschlossen ist, und daß an der Austrittsseite der Hauptkammer eine Abzweigresonatorkammer angeordnet ist, die vom Austrittsrohr in bekannter Weise ohne Anschluß durchdrungen wird und an die allein die in bekannter Weise offen hineinragenden Eintrittsrohre angeschlossen sind.This is achieved by the fact that on the inlet side of the main chamber, in the area of which the exhaust gas inlet pipes and the exhaust gas outlet pipe are known Way perforated, a branch resonator chamber is arranged leading from the inlet pipes is penetrated in a known way without connection and to the only that in known Way openly protruding outlet pipe is connected, and that on the outlet side the main chamber a branch resonator chamber is arranged, which is from the outlet pipe is penetrated in a known manner without connection and to which only those in known Way openly protruding inlet pipes are connected.

Die am Ende der Hauptgasleitung angeschlossene Resonatorkammer wirkt mit dem Teil der Hauptgasleitung zwischen den Anzapföffnungen und der Mündung als Abzweigresonator, der zugleich auch die Oszillation der Gasströmung dämpft. Die Überdruckphase. der Gasschwingung im Hauptrohr komprimiert dabei durch die Einmündung (massebildendes Rohr) das Gas in der Kammer und erteilt diesem eine gewisse Spannung, die das Gas wieder durch die Einmündung zurückstößt. Die Kammer entspricht somit einer Elastizität (Feder), der Resonatorhals einer als Ganzes bewegten Masse.The resonator chamber connected at the end of the main gas line works with the part of the main gas line between the taps and the mouth as Branch resonator, which at the same time dampens the oscillation of the gas flow. the Overpressure phase. the gas oscillation in the main pipe is compressed by the confluence (mass-forming pipe) the gas in the chamber and gives it a certain tension, which pushes the gas back through the confluence. The chamber thus corresponds an elasticity (spring), the resonator neck of a mass moving as a whole.

Für die Schallstrahlung dagegen wirkt die Resonatorkammer als Abzweigresonator, der entsprechend seinem Schluckvermögen auf die physikalische Größe des Schalldrucks in bestimmten Wellenbereichen anspricht. Durch die senkrecht zur Hauptabgasleitung stehende Kammerwand werden die scharf gebündelten hochfrequenten Wellen als Unterdruckwellen gleicher Größe reflektiert, die bei geeigneter Abmessung des Abstands der reflektierenden Wand und des Abstands des Rohrs bis zur Anzapfstelle mit den ankommenden Überdruckwellen gleicher Größe zusammentreffen, wobei Löschung durch die Interferenzwirkung eintritt.For the sound radiation, on the other hand, the resonator chamber acts as a branch resonator, which corresponds to its swallowing capacity on the physical quantity of the sound pressure responds in certain wave ranges. By being perpendicular to the main exhaust pipe standing chamber wall, the sharply bundled high-frequency waves are called negative pressure waves the same size reflected, with a suitable dimension of the distance of the reflective Wall and the distance of the pipe to the tapping point with the incoming overpressure waves coincide of the same size, with cancellation by the interference effect occurs.

Durch die erfindungsgemäße Anordnung wird daher ein besonders breitbandiger Dämpfungseffekt erzielt.The arrangement according to the invention therefore provides a particularly broadband Cushioning effect achieved.

Die Intensität der Dämpfung oder Breitbandigkeit kann noch verstärkt werden, wenn auch der Auslaßstutzen die Hauptkammer an der anderen Seite der Hauptkammer analog durchdringt und eine entsprechende Abzweigkammeranordnung vorgesehen ist, die besonders auf die Unterdruckwelle anspricht.The intensity of the attenuation or broadband can be increased become, even if the outlet port is the main chamber on the other side of the main chamber penetrates analogously and a corresponding junction chamber arrangement is provided, which responds particularly to the negative pressure wave.

Dieser Gedanke führt zu einer besonders raumsparenden Bauweise bei einer Dreikammeranordnung, bei der das oder die Auspuffrohre jeweils die beiden im Hauptgasweg liegenden Kammern durchdringen und in die letzte Kammer münden und jeweils in der Hauptkammer durch Lochreihen in der Rohrwandung angezapft sind und das Auslaßrohr von der ersten Kammer, in der ihre Einmündung liegt, die beiden folgenden Kammern durchdringen und durch Lochreihen in der Rohrwandung mit der Hauptkammer verbunden ist.This idea leads to a particularly space-saving design a three-chamber arrangement, in which the exhaust pipe or pipes each the two penetrate chambers lying in the main gas path and open into the last chamber and are tapped in the main chamber through rows of holes in the pipe wall and the outlet pipe from the first chamber, in which its confluence lies, the following two Penetrate chambers and through rows of holes in the pipe wall with the main chamber connected is.

Die Erfindung ist in der Zeichnung näher erläutert und beschrieben.The invention is explained and described in more detail in the drawing.

F i g. 1 ist ein Ausführungsbeispiel mit einer Dreikammeranordnung.F i g. 1 is an embodiment with a three-chamber arrangement.

In F i g. 1 sind mit 1 a und 1 b die beiden Auspuffsammelleitungen der Brennkraftmaschine bezeichnet. Die mittlere Kammer 2 des Schalldämpfers ist die Hauptkammer, an die die Auspuffleitungen la und 1 b durch die Lochperforation 3 der Rohrwandung angeschlossen sind. 4 ist das Auslaßrohr, das an die Hauptkammer 2 durch die Perforation 5 in der Rohrwandung angeschlossen ist.In Fig. 1 are the two exhaust manifolds with 1 a and 1 b the internal combustion engine. The middle chamber 2 of the muffler is the main chamber, to which the exhaust lines la and 1b through the perforation 3 of the pipe wall are connected. 4 is the outlet pipe that connects to the main chamber 2 is connected through the perforation 5 in the pipe wall.

Wie ersichtlich münden die Auspuffrohre 1 a und 1 b in eine Abzweigresonatorkammer 6 an der einen Stirnseite des Schalldämpfers, und auch das eine Ende des Auslaßrohrs 4 ist an eine solche Abzweigresonatorkammer 7 am Ende des Schalldämpfers angeschlossen. Die Resonatorkammern 6 und 7 haben in vorteilhafter Weise lange Rohrmassen zwischen den Lochperforationen 3 und 5 und ihren Mündungen, veranschaulicht durch die Pfeile a, b und c. Die Resonatorkammer 6 ist besonders stark dynamisch (Druckwellen) angekoppelt; die Resonatorkammer 7 saugt besonders die Unterdruckwellen ab.As can be seen, the exhaust pipes 1 a and 1 b open into a branch resonator chamber 6 at one end of the muffler, and one end of the outlet pipe 4 is also connected to such a branch resonator chamber 7 at the end of the muffler. The resonator chambers 6 and 7 advantageously have long pipe masses between the hole perforations 3 and 5 and their mouths, illustrated by the arrows a, b and c. The resonator chamber 6 is coupled to a particularly strong dynamic (pressure waves); the resonator chamber 7 particularly sucks off the negative pressure waves.

Für die Gasströme wirkt die erfindungsgemäße Anordnung als Interferenzdämpfer, da die Schübe in den Auspuffleitungen 1 a und 1 b in wechselnder Folge in die Kammern 5 oder 6 eintreten, von wo ein Teil auch über das jeweils benachbarte Auspuffrohr phasenverschoben in die Hauptkammer 2 strömt.The arrangement according to the invention acts as an interference damper for the gas flows, since the thrusts in the exhaust lines 1 a and 1 b enter the chambers 5 or 6 in alternating order, from which a part also flows out of phase into the main chamber 2 via the adjacent exhaust pipe.

Claims

Claim: Exhaust silencer with several chambers lying one behind the other and partially perforated exhaust pipes penetrating them, characterized in that on the inlet side of the main chamber (2), in the area of which the exhaust gas inlet pipes (1 a, 1 b) and the exhaust gas outlet pipe (4) are in are perforated in a known manner, a branch resonator chamber (7) is arranged, which is penetrated by the inlet pipes in a known manner without connection and to which only the outlet pipe protruding in a known manner is connected, and that on the outlet side of the main chamber a branch resonator chamber (6) is arranged, which is penetrated by the outlet pipe in a known manner without connection and to which only the inlet pipes projecting openly in a known manner are connected.