DE1301824B - Schalldaempfer fuer Verbrennungsmotoren, insbesondere von Kraftfahrzeugen - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft einen Schalldämpfer für Verbrennungsmotoren, insbesondere von Kraftfahrzeugen mit einem rohrförmigen Gehäuse, in dem mit allseitig radialem Abstand ein an das Abgasrohr des Motors angeschlossener Innenmantel angeordnet ist, welcher von einem schraubenförmig überlappt gewickelten, ausgedellte Durchtrittsöffnungen aufweisenden Band gebildet wird.
• Ein Schalldämpfer dieser Art ist aus der französischen Zusatzpatentschrift 64 997 zur fanzösischen Patentschrift 1074 071 bekanntgeworden. Dabei liegen die einander überlappenden Randteile der Windungen der inneren Mantelfläche unmittelbar aneinander an, so daß ein etwa zylindrisches Rohr entsteht, dessen einzelne Windungen eine kaum merkliche, lediglich durch die Wandstärke des Blechs bedingte Konizität aufweisen.
• Die schraubenförmigen Windungen dienen beim französischen Patent lediglich dem Zweck, auf einfache Weise ein gleich dickes Rohr zu erhalten. Das Gas kann bei dieser Anordnung etwa geradlinig und fast unbehindert zum Teil durch den Innendurchgang und zum Teil auf der Außenseite der schraubenförmig gewickelten Mantelfläche strömen. Der Gasaustausch zwischen der Außenseite und der Innenseite der gewickelten Mantelfläche ist auf die Größe der aus der Mantelfläche herausgestanzten Austrittsöffnungen beschränkt.
• Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Dämpfungswirkung durch oftmaliges Trennen und Wiederzusammenführen des Gasstroms, zum Teil mit Aufprall, auf engem Raum zu erhöhen.
• Die Lösung der Aufgabe besteht darin, daß man bei einem Schalldämpfer der eingangs als bekannt vorausgesetzten Gattung erfindungsgemäß zwischen den in Strömungsrichtung konvergierenden überlappten Windungen ringförmige Durchtrittsspalte bestehen und daß diese ausgedellten Durchtrittsöffnungen in an sich bekannter Weise etwa parallel zur Wand und paarweise gegeneinander gerichtet sind.
• Nach der Erfindung kann sich der den Motor verlassende Abgasstrom im Schalldämpfer zwar in genügendem Maß ausdehnen, wird durch die öffnungen zwischen den Windungen des schraubenförmig überlappt gewickelten Bands aber dauernd wieder in den mittleren Durchgang des Schalldämpfers gezwungen. Diese Führung des Abgasstroms führt nicht nur zu einer guten Schalldämpfungswirkung, sondern schont auch die das schraubenförmig gewickelte Band umgebenden Blechwände, die von dem dauernd wieder nach innen geleiteten heißen Abgasstrom nur begrenzt beaufschlagt werden. Die umgebenden Blechwände können daher auch ohne besondere Keramikverkleidung eine hohe Lebensdauer haben.
• Weitere Erfindungsmerkmale ergeben sich aus den Unteransprüchen.
• Gegeneinander gerichtete Austrittsöffnungen, welche den Abgasstrom in mit der Wand parallele Teilgasströme teilen, sind aus der USA.-Patentschrift 2 343 152 bekanntgeworden. Dem in dieser Patentschrift beschriebenen Schalldämpfer fehlen aber die in der Strömungsrichtung des Abgasstroms konvergierenden Mantelflächenteile, so daß sich eine gänzlich andere Strömungsführung ergibt.
• Es sei noch erwähnt, daß aus der schweizerischen Patentschrift 107 065 bereits ein Schalldämpfer bekanntgeworden ist, bei dem in einem Rohr eine Reihe von ineinandergreifenden, trichterförmigen Ein-Sätzen angeordnet sind, welche auf der Außenseite schraubenlinienförmig verlaufende Rippen aufweisen, die ein fortlaufendes, mehrgängiges Gewinde bilden, dessen schraubenlinienförmig verlaufende Kanäle dazu bestimmt sind, die eintretenden Gase der Wand des Rohrs entlang zu leiten und dabei abzukühlen. Bei dieser Anordnung divergieren die trichterförmigen Einsätze aber in Strömungsrichtung. Auch hier liegt also eine gänzlich andere Strömungsführung vor; überdies sind die trichterförmigen Einsätze verwikkelt aufgebaute Formkörper, die wesentlich schwerer herzustellen sind als die schraubenförmig überlappt gewickelte Mantelfläche der vorliegenden Erfindung.
• Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird an Hand der Zeichnung beschrieben.
• A b b. 1 ist eine teilweise aufgebrochene Ansicht des Außenmantels eines Schalldämpfers nach der Erfindung; A b b. 2 zeigt eine Parallel- und Reihenschaltung in einem Schalldämpfer nach der Erfindung; A b b. 3 zeigt eine Reihenschaltung in einem Schalldämpfer nach der Erfindung.
• An Hand der vorstehenden Abbildungen wird ein erfindungsgemäßer Schalldämpfer beschrieben, der besonders zum Anschluß an die Abgasleitung des Verbrennungsmotors eines Kraftfahrzeugs geeignet ist.
• Gemäß A b b. 1 ist im Außenmantel 1 eines Schalldämpfers ein Innenmantel 2 angeordnet, der von einem schraubenförmig überlappt gewickelten Band gebildet wird, zwischen dessen überlappten Teilen sich ein fortlaufender Spalt erstreckt, der Öffnungen bildet, durch die das Abgas zwischen der Außenseite der Mantelfläche des schraubenförmig gewickelten Bands und dem von ihm gebildeten inneren Durchgang wechseln kann. Das Band 2 weist Ausdellungen 3 auf, die an ihren Längsseiten Durchtrittsöffnungen 3' für das Abgas bilden. Diese befinden sich in etwa parallel zur seitlichen Bandbegrenzung liegenden Ebenen und haben infolge der schraubenförmigen Wicklung des Bands unterschiedlichen radialen Abstand von der Mittellinie des Schalldämpfers. Benachbarte Durchtrittsöffnungen sind gegeneinander gerichtet und unterteilen den Abgasstrom in mit der Wand etwa parallele Teilgasströme. Sie verringern die Geschwindigkeit des Abgasstroms. Der mittlere Durchgang des schraubenförmig gewickelten Bands wird vorzugsweise ziemlich klein gehalten, um ein geradliniges Ausströmen des Abgases zu verhindern. Man kann in den mittleren Durchgang auch eine das schraubenförmig gewickelte Band stützende und ihre Befestigung erleichternde Stange oder ein Rohr schieben.
• A b b. 2 zeigt eine Anordnung, bei der zwei Schalldämpfer der vorstehend beschriebenen Art parallel zueinander und zwei weitere Schalldämpfer in Reihe mit den beiden vorgenannten geschaltet sind. Die Durchtrittsöffnungen 3' sind zur Vereinfachung aus dieser Darstellung fortgelassen worden. Die in Reihe geschalteten Schalldämpfer sind mittels mindestens zweier in gleichem Abstand angebrachter Streifen oder Stangen 5 miteinander verbunden, zwischen welchen das Gas in den Raum zwischen einem rohrförmigen Gehäuse 1' und dem Außenmantel 1 des Schalldämpfers fließen kann. In der Mitte der Streifen 5 sitzt quer eine Scheibe 4, die kleine Löcher hat, den größten Teil des Abgasstroms aber von dem inneren Durchgang ablenkt, bevor das Gas in den letzten der in Reihe geschalteten Schalldämpfer eintritt. Am Ende des letzten, schraubenförmig gewikkelten Bands hat der innere Zylindermantel zweckmäßigerweise kleine Löcher 6.
• Anstatt die in Reihe geschalteten Schalldämpfer durch Streifen 5 zu verbinden, kann man auch zylindrische Verlängerungsstücke zwischen den Schalldämpfern verwenden. Die Verlängerungsstücke haben entweder eine gewöhnliche Lochung, Schlitze od. dgl., oder Austrittsöffnungen, der in A b b. 1, 2, 3' beschriebenen Art. In A b b. 3 sieht man eine Anordnung mit zwei in Reihe geschalteten Schalldämpfern. Diese sind innerhalb des Gehäuses 1' so angeordnet, daß zwischen diesem und dem Außenmatell ein an den Enden geschlossener Zwischenraum entsteht. In der Mitte zwischen den beiden schraubenförmig gewickelten Bändern der in Reihe geschalteten Schalldämpfer hat der Außenmantel Löcher 7.
• Die schraubenförmig gewickelten Bänder 2 werden von dem Außenmantel 1 jeweils unmittelbar, d. h. ohne Spielraum umgeben. Zwischen dem Außenmantel und dem Gehäuse 1' hingegen bleibt ein erheblicher Zwischenraum frei.

Claims (5)

1. Patentansprüche: 1. Schalldämpfer für Verbrennungsmotoren, insbesondere von Kraftfahrzeugen, mit einem rohrförmigen Gehäuse, in dem mit allseitig radialem Abstand ein an das Abgasrohr des Motors angeschlossener Innenmantel angeordnet ist, welcher von einem schraubenförmig überlappt gewickelten, ausgedellte Durchtrittsöffnungen aufweisenden Band gebildet wird, d a d u r c h g e -kennzeichnet, daß zwischen den in Strömungsrichtung konvergierenden überlappten Windungen ringförmige Durchtrittsspalte bestehen und daß diese ausgedellten Durchtrittsöffnungen (3') in an sich bekannter Weise etwa parallel zur Wand und paarweise gegeneinander gerichtet sind.
2. 2. Schalldämpfer nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine solche Verteilung der Durchtrittsöffnungen (3') auf dem Innenmantel (2), daß es keine Querschnittsebene gibt, die nicht mindestens durch eine Durchtrittsöffnung verläuft.
3. 3. Schalldämpfer nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch Parallel- und/oder Reihenschaltung mehrerer aus schraubenförmig gewikkelten Bändern bestehender Innenmäntel (2).
4. 4. Schalldämpfer nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der aus einem schraubenförmig gewickelten Band bestehende Innenmantel unmittelbar von einem Außenmantel (1) umgeben ist, der Abstand zum Gehäuse (1') hat.
5. 5. Schalldämpfer nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß Außenmäntel (1) unter Zwischenschaltung einer gegebenenfalls Öffnungen aufweisenden Scheibe (4) hintereinander angeordnet sind, daß die Innenmäntel (2) vor der Scheibe mit Abstand enden, längs welchem die Wand der Außenmäntel Durchtrittsöffnungen (7) aufweist.