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"Schalldämpfer" . Die Erfindung bezieht sich auf einen Schalldämpfe,
an dessen Außengehäuse Einlaß- und Auslaßrohre angebracht sind, wobei das Gehäuse
durch entsprechende innenseitig angeordnete Trennwände in verschiedene Gasströmungsdurchlässe
unterteilt ist.
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Schalldämpfer sind heutzutage ein nicht unwesentlicher Kostenfaktor
für Autobesitzer. Der Grund hierfür liegt darin, daß die bislang bekannten Schalldämpfer
infolge bereits nach mehr oder weniger kurzer Zeit auftretenden Korrosionserscheinungen
nur eine verhältnismäßig kurze Lebensdauer haben. Als weiterer Nachteil kommt die
durch die Vielzahl der verschiedenen Konstruktionen bedingte
Kostenbeeinflussung
hinzu, zu.der dann noch entsprechend
erhöhte Kosten für Lagerhalterung
usw. bei den Händlern beitragen. Die Vielzahl der verschiedenen auf dem Markt befindlichen
ächalldämpfer ergibt sich im wesentlichen daraus, daß es sich bei den bisher bekannten
Schalldämpfern um eine verhältnismäßig große und sperrige Vorrichtung handelt, die
jeweils genau dem in einem bestimmten nagen vorhandenen Raum angepaßt sein.muß.
Ein wesentliches IliIerkrial der fortschrittlichen Fahrzeugkonstruktion liegt in
der Schaffung geringerer Bodenfreiheiten und damit ergeben sich auch im Zusammenhang
mit den öchalldämpfern für die Zukunft noch weitere und größere Probleme für Automobilkonstrukteure.
Durch die große Vielzahl der Konstruktionen und Abmessungen der Bestandteile der
verschiedenen Fahrzeugauspuffanlagen und infolge des raschen Zuwachses der im betrieb
befindlichen ,laben sowie der durch die Korrosion bedingten kurzen Lebensdauer dieser
Bauteile, ist die Frage des hierfür erforderlichen i@ostenaufwandes eine imitier
weitergehende j3edeutunö zuzumessen.
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Im allgemeinen wird angenoiüi.ien, daß der =,tinfluß des ;Ichalldämpfers
auf die Leistung eine; v'iertaktiuotors praktisch nur sehr gering ist und daß ein
wirksamer ächalldämpfer ein Volumen besitzen sollte, welches 3 bis 5 x so groß ist
wie
der gesamte Rauminhalt des. Motors. Andererseits wurde insbesondere durch Untersuchungen
der Auspuffanlage von Rennwagen festgestellt, daß Konstruktion und Abmessungen der
Auspuffanlage jeweils ganz wesentliche Faktoren für die Leistung eines Motors sind.
Es läßt sich durch Proben nachweisen, daß eine falsche Konstruktion oder falsche
Abmessungen zu Verlusten von 9 bis 10 % derjenigen Motorleistungen führen kann,
die sich durch richtige Konstruktion und die Auswahl richtiger Abmessungen erzielen
läßt. Diese Verluste werden dadurch verursacht, daß bei eirie@u nicht richtig konstruierten
Auspuffsystem die kinetische Energie des in den Auspuffrohren strömenden Gases nicht
zur Erhöhung der Zylinderfüllung herangezogen werde» kann.
| Bei entsprechenden 2rürunben hat es sich gezeigt, uat3 die |
| volle ',lutzung dieser kinetischen nerbie der Auspuffbase |
| einen ganz wesentlichen Faktor darstellt. biölan6 vrurae |
| insbesondere auf den sog. @3ückdruck geachtet, bei dein e5 |
| sich ui,i den inittlere.@ Druck in vier Y,:r teilerleituii`
ii;.iidelte. |
| In diesem Zusain:uen::ani; gelt aus der eiiiächläbi`en Literätur |
| hervor, daß es für den optiiil@@leil Betrieb -3iiieä i..otor5 |
| wese:itlich ist, den Rüchdrucx so niedrig wie 2üölicri zu |
| halten. Bei weiterem dindr-i:i.eii in die b_aterie ist jedoch |
| @ers.:.@ieäeiien ;@eeicl.t::- |
| diese _rrb:,voii |
punkten aus betrachtet werden kann.
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Wird ein Schalldämpfer verwendet, so wird dadurch eine Expansionskammer
gebildet, in welcher der Rückdruck etwas niedriger ist als in der Auspuffsammelleitung,
und durch die gleichen Faktoren bestimmt wird. Da das Volumen des Schalldämpfers
und der an diesem anschließenden .Rohrleitungen häufig um vieles größer ist als
dasjenige der Auspuffsammelleitung sind die Druckänderungen im Schalldämpfer .entsprechend
kleiner. Die gewünschte Geräuschabdämpfung wird dadurch erreicht, daß für die vom
Schalldämpfer nach: außen führende Rohrleitung ein entsprechender Fließwiderstand
gewählt wird.
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Bei Anwendung dieses herkömmlichen Verfahrens ist es im Hinblick auf
die Kraftverluste vorteilhaft, das Volumen des Schalldämpfers bzw. gegebenenfalls
der Schalldämpfer so groß wie möglich zu haltert. Der Grund hierfür liegt darin,
daß bei einem größeren Volumen geringere Druckveränderungen auftreten und infolgedessen
der fließwiderstand in dem Auslaßrohr herabgesetzt werden kannt ohne daß dadurch
die Schalldämpfungseigenschafteri irgendwie beeinträchtigt werden. Dies wiederum
führt dazu, daß die Rückdruckwerte sowohl im Schalldämpfer ale auch in der
Au
spuffsammelleitung herabgesetzt werden, wodurch eine entsprechende Verbesserung
der Motorleistung erzielt wird.
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Daraus, daß der Schalldämpfer mit der Auspuffsammelleitung nur über
ein verhältnismäßig kurzes Rohrstück verbunden ist und der Schalldämpfer als Expansionskammer
wirkt, deren . Jirkung nach beiden Richtungen geht, folgt, daß in der Auspuffsammelleitung
kein starker Mindestdruck herrschen kann. Zum Zeitpunkt des Schließens des Auspuffventiles
liegt also in der auspuffsamwelleitung ein ganz beträchtlicher Rückdruck vor, der
nur um etwas geringer ist als der im öchalldämp fer gemesjene mittlere Druck, Eine
ichalldämpfungseinrichtung der vorbeschriebenen Art erweist sich solange als praktisch,
als die Fließge-. schwindigkeit der Auspuffgase in den Rohrleitungen verhältnismäßig
niedrig ist.
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Infolge des im neuzeitlichen rahrzeugbau ö einachten Fortschritts
ist es jedoch so, daß die Kraftleistung der ltiotoren
in letzter
Zeit ganz wesentlich zugenommen hat. Aus praktischen Gründen konnten die Abmessungen
der Auspuffrohre nicht entsprechend mit vergrößert werden und die folge davon ist
eine ganz erhebliche Zunahme der Strömungsgeschwindigkeit der Auspuffgase, wodurch
wiederum ein entsprechend höherer Rückdruck,bedingt ist.
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Durch die Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit haben sich bereits
ganz neue Gesichtspunkte ergeben. So ist z.B. zu berücksichtigen, daß die Strömungsgeschwindigkeit
der Auspuffgase in einem modernen Verbrennungsmotor bis zu mehr @.ls 100 m pro Jek.
betragen hz#:t. infolge dieser Zunahme der Strömungsgeschwindigkeit hat auch die
kinetische Energie der Auspuffgase ganz erheblich zugenommen und ist damit zu einem
sehr wesentlichen Faktor geworden. Durch das weiter unten noch im einzelnen beschriebene
Auspuffsystem gemäss der Erfindung lassen sich gute geräuschdämpfende Eigenschaften
erzielen und gleichzeitig kann auch die kinetische Energie der Gase derart ausgenutzt
werden, daß zum Zeitpunkt des Schliessens des Auspuffventils ein i:Iiinimaldruck
gegeben ist. Dadurch wird die kenge der Restgase herabgesetzt, womit wiederum eine
bessere Verbrennung, ein höherer mittlerer Jirkdruck, eine bessere thermische
| WirkeenkWit und ein geringerer ÄusWtoß an Kohlenstoff- |
| äonoxrd und Ruß in den Auspuffgasen ezzielt wird. Da die |
| Größe und des Volumen des erfindungsgemäß ausgebildeten |
| 8ohalldämpfers nur einen Bruchteil der Größe und des |
| Volumens eines herkömmlichen Schalldämpfers ausmacht, |
| worden damit gleichzeitig auch noch andere Vorteile
erzielt. |
| So läßt eich ein derart kleiner Schalldämpfer oeispielaweise |
| wesentlich leiahter'in ein Fahrzeug einbauen, insbesondere |
| deehalb# weil der Schalldämpfer nicht dicker als der
Rohr- |
| durohneener zu sein braucht. Dadurch die gewichtsmäßig. |
| .leichtere und einfachere Ausbildung verbilligt sich
natur- |
| gemäß die Produktion und es treten weiterhin auch nur
gering> |
| fügige Vibrationseraeheinungen auf. Ein weiterer Vorteil |
| besteht darin, daß infolge der kleinen Abmessungen und
vier |
| kursen Gasströmung die Inuenkorrosion, das ist die sou. |
| Bultidkorrosion, die ja ein gen$ wesentlicher Faktor ist, |
| weithaue schwächer ist. Die ältesten erfindungsgemäß
ausgew |
| bildeten Schalldämpfer sind bereits seit 17 Monaten
in |
| r |
| täglich gefahrenen gahrseugen eingebaut und es ließ
sich |
| an ihnen pur eine sehr geringfügige Inxienkorrosion
feststellen |
| Durch inzwischen vorgenommene früfungen wurde ermittelt, |
| das stob die durchschnittliche Lebensdauer einen derartigen |
| Schalldämpfers mit mindestens 2 bis 3 Jahren annehmen läßt, |
Der mittlere Rückdruck oder Auspuffwiderstand richtet sich jeweils
nach der Abmessung, der Ausbildung. und der Belastung des Motors und nimmt mit zunehmender
Motor-. belastung fast geradlinig zu. Wird nun eine Änderung der Abmessung und der
Ausbildung@der einzelnen Teile des Auspuffsystems vorgenommen und infolgedessen
eine bessere i Ausnützung der kinetischen Energie der Auspuffgase zur Erhöhung der
Zylinderfüllung erzielt, so wird infolge dessen auch eine Verbesserung der Motorleistung
erreicht.. Dies ist im einzelnen in den in der Zeichnung dargestellten Kurven veranschaulicht,
wobei die Figur 16 die Wirkung des. in der Auspuffsammelleitung herrschenden Rückdruckes
auf den mittleren Wirkdruck, und die Figur 17 den EinfluB des Rückdruckes auf den
thermischen Wirkungsgrad darstellt. Im übrigen ist zu bemerken, ddß nicht der Rückdruck
selbst der zu bestimmende Faktor ist, sondern vielmehr die dadurch bestimi:ite Lienge
der in dem Zylinder verbleibenden Restgase.
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Die Tabelle 14 öibt die Ergebnisse der mit offenen Rohren ohne Ö-challdämpfer
durchgeführten Tests, und die Figur 15. die entsprechenden Kurven in der Auspuffsammelleitung
an.
Wie sich bei diesen Tests gezeigt hat, steht die maximale Kraftleistung
in einem bestimmten Verhältnis zur kinetischen Energie der im Auspuffrohr
strömenden Auspuffgase, obwohl dies noch nicht im einzelnen in der einschlägigen
Literatur erklärt ist.
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Bei entsprechenden Forschungsarbeiten hat sich gezeigt, daß in dem
Fall, in dem im Auspuffsystem keinerlei Kammern oder Verbreiterungen vorgesehen
sind, die als.Expansionskammern wirken könnten, und in dem die Länge des Aus-Puffrohres
einganzes Vielfaches der Wellenlänge beträgt -womit der Abstand zwischen zwei bei
normaler Belastung im Auspuffrohr laufender Druckspitzen gemeint ist - die Iviöglich'i;eit
besteht, in der Auspuffsamriielleitung genau zum richtigen Zeitpunkt ein Druckminimum
zu erzielen, was im einzelnen in Figur 15 in der kurve 1A aufgezeigt ist. Je Liehr
die vorstehend genannten Bedingungen geändert werden, desto näher komiut man den
Bedingungen der Kurve 1i3, die für den Fall erhalten würde, in dem die Gesamtlänge
des Uohres das 2,5-fache der Jellenlänge betrug. die in Untersuchungen festgestellt
wurde, betrug diese Wellen-; länge 2' 2" 111
Es wurde beobachtet,
daß bei Verwendung eines erfindungsgemäßen Schalldämpfers sich die Wellenlänge bei
normalen Belastungsbedingungen'nicht mehr als um 3 bis 5 % ändert, auch wenn in
der Umdrehungszahl des blotois gewisse Veränderungen eintreten. Diese Feststellung
erwies sich auch bei mit offenen Rohren durchgeführten Tests als richtig. . , Des
weiteren wurde festgestellt, daß ein starkes Druckminimum entsprechend der Kurve
11i Verwendung eines Schalldämpfers stets erreicht werden kann, wenn nur folgende
Bedingungen er£üllt sind: 1. Im Auspuffsystem (einschließlich des Schalldämpfers
bzw. der Schalldämpfer und sämtlicher mit porösen . Substanzen gefüllten libsorptions!iaujrnern)
dürfen keinerlei Kammern oder Verbreiterungen vorgesehen sein, die als Expansionskammern
wirken könnten; 2. Im Auspuffsystem (einschließlich der Schalldämpfer) dürfen keinerlei
scharfe Kurven oder @uerschnittsverengungen vorgesehen sein, sondern es muß vielmehr
Strömungsrichtung und Strömungsgeschwindigkeit im ganzen System durchgehend etwa
konstant gehalten
werden;
Der Abstand von der Auspuffsammelleitung
zum ersten Schalldämpfer muB ein ganz Vielfaches, vorzugsweise das Zweifache
der Wellenlänge betragen, die durch den. Abstand zwischen den unter normalen Belastungsbedingungen
in den Rohren strömenden Druckspitzen gegeben ist;
4. Der Abstand
vom ersten zum gegebenenfalls vorgesehenen zweiten Schalldämpfer bzw. zum
Ende des Rohres entspricht den gleichen Bedingungen.
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Bereits eine Verminderung des Druckminimums um 10 mm
bedingt eine derartige Verbesserung der Gernischansaugung, daß die Menge
des in dem Auspuffsystem strömenden Gases ganz erheblich zunimmt, was naturgemäß
auch eine entsprechende hrhöhung des gemessenen mittleren Rückdruckes zur Folge
hat. Anhand der vorbeschriebenen Tatsachen läßt sich zweifelsfrei nachweisen,
daß hier der Rückdruck nicht der richtige Parameter ist.
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Der Brfindung liegt die Au.gabe zugrunde, einen Jchalldämpfer
zu schaffen, durch dessen geringe Größe sowohl
die Vielzahl der im Uortiment
angebotenen verschiedenen
Schalldämpfertypen herabgesetzt und die
Korrosionserscheinungen ve:#-.nindert werden, und bei dem infolge seiner fließtechnisch
vorteilhaften Ausbildung gleich-. . zeitig die Geräuschentwicklung wirksam gedämpft
und die Leistung des Motors verbessert wirde Der erfindungsgemäße ächalldämpfer
besitzt ein Außengehäuse mit daran angebrachten Einlaß- und Auslaßrohren und das
Gehäuse ist unter Zuhilfenahme von innen angebrachten Trennwandungen in verschiedene
Gasströmungsdurchlässe unterteilt. Die Unterteilung ist dabei derart gewählt, daß
mindestens in der ersten Kammer die Fließrichtung derart ist, daß die Trennwände
das einströmende Gas in mindestens zwei Teilströme derart aufteilen, daß der Unterschied
zwischen dem kürzesten und dem längsten von den Teilströmen durchlaufenen ;leg etwa
gleich dem 1-.,bstand zwischen den Druckspitzen im zinla;3rohr ist und daß die Fle@.ßgeschwindigkeiten
der verschiedenen Teilströme fast gleich sind. Line wirksame @challaämpfurig setzt
einen Ausgleich der Druckspitzen und -täler voraus. Dies wird dadurch erreicht,
daß die fase entlang unterschiedlich langer Bahnen gelenkt vrerden. Der Unterschied
zwischen dem kürzesten und dem längsten Weg ist dabei fast der gleiche
wie
der Abstand zwischen den Druckspitzen. Desweiteren
| wäre es vorteilhaft, wenn eine gleiche Strömungsgeschindig- |
| keit durch entsprechende Bemessung der Querschnitte erzielt |
| werden könnte. Die Schalldämpfung wird naturgemäß wirksamer, |
wenn der Gasstrom mehrere Male- in Teilströme unterteilt und zwischen den Unterteilungen
immer wieder zusammengeführt wird. Dadurch, daß die Teilströme konzentrisch zueinander
geführt werden, kann der Querschnitt des ächalldämpfers ganz wesentlich verkleinert
und gleichzeitig können auch die natürlichen Vibrationserscheinungen verringert
werden. Infolge der im Querschnitt kleineren iLusbildunö lassen sich die erfindungsgemäßen
Schalldämpfer auch weitaus vielhltigar einsetzen, da ein kleiner 'Jchalldämpfer
ja fast in jedem Vagen angebracht wird . Durch die Verringerung der.Größe des Schalldämpfers
wird auch eine entsprechende Verminderung der Korrosionserscheinungen bewirkt, da
bei kleinerer Größe auch nur eine geringere Gasmenge pro 2lächeneinheit des Außengehäuses
zur Wirkung gelangen hann. Die I'ienge der durch Kondensation der Auspuffgase gebildeten
ääurelösuno pro Oberflächeneinheit ist wesentlich kleiner als bei den bisher verwendeten
ächalldämpfern; dadurch werden Korrosiönserscheinungen erheblich herabgesetzt.
Für
den Fall, daß aus irgendeinem Grunde ein Absorptions-Schalldämpfer als zusätzlicher
Schalldämpfer eingesetzt werden-soll, kann eine Expansionskamiaer sehr kleinen Volumens
vorgesehen werden, das auf -Keinen Fall das Volumen des hiotorzyliiiders übersteigen
sollte. Wird eine sehr wirksame Geräuschdämpfung gewünscht und werden zu diesem
. Zweck zwei oder mehrere ächalldäirpfer verwendet-, no soll das Gesamtvolumen des
öchalldämpfers ebenfalls nicht höher äeiii als das Zylindervolumen des Lotors. Bei
der Anwendung des vorbeschriebenen Systems geht vors dein finit dem erfindungsgemäßen
Schalldämpfer erzielten Vorteilen nur wenig verloren.
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Die Erfindung wird nachstehend anhand von _iusührungsbeispielen unter
bezugnafinie auf die Zeichnungen noch im einzelnen erläutert.
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Ls zeigen: Figur 1 einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäß
ausgebildeten Schalldämpfer; -Figur 2 einen Schnitt nach der Linie x-A der Figur
1;
2igur 3 die Möglichkeit der Anbringung von zwei erfindungsgemäßen Schalldämpfer
an einem Auspuffsystem;
| Figur 4 eine andere Ausführungsform der Erfindung; |
| Figur 5 einen Schnitt nach der Linie 5 - 5 der Figur 4 |
| und |
| Figur 10 eine weitere Ausführungsform der Erfindung und |
| den durch diese Darstellung gelegten Schnitt. |
| Der in den Figuren 1 und 2 gezeigte Schalldämpfer weist |
| ein insgesamt mit 6 bezeichnetes Gehäuse auf, an dessen |
| einem Ende das Einlaßrphr 1 und an dessen s.nderein
aride |
| das Auspuffrohr 3 befestigt ist. Das Gehäuse ist durch |
| Trennwände 5 und 19 in drei Abschnitte unterteilt, wodurch |
| eine erste Kammer 17, eine zweite Kammer 11 und eine |
| dritte Kammer 12 gebildet werden. Das Einlaßrohr 1 und |
| das Auelassrohr 3 münden jeweils in die ltarni.ier 10. |
| Der Zwischenzylinder 2 ist am Eiiilaß- und am huslaßrohr |
| jeweilE' durch entsprechende 3indrückungen 18 befestigt. |
| Der Zwischenzylinder ist endseitig offen, ist jedoch |
| durch die Mittelwand 4 in zwei Teile unterteilt. Der |
| "`antel des Zwischenzylinders ist zweckmäßigerweisemit |
| einer lerforierung verseifen. Desgleichen ist auch der |
| Mantel des EinlaBrohres 1 bei 15 und der -antel des |
| Auslaßrohres 3 bei 16 mit zerforierungen versehen. Die |
Querschnittsfläche des ringförmigen Strömungsdurchlasses 9 besitzt
vorzugsweise die gleiche Größe wie die Querschnittsfläche des Einlaßrohres 1. Das
offene Finde 13 des Einlaßrohres 1 ist zweckmäßigerweise leicht konisch zulaufend
ausgebildet und das gleiche gilt auch für das entsprechende :finde 1¢ des Auslaßrohres
3. Die Kammern .. t 12 und 11 sind mit dein Auslaßrohr 3 über die Ausnehmungen 16
verbunden.
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Die Kammer 12 ist mit einer porösen Substanz,-vorzugsweise mit Glaswolle
o. dgl. gefüllt. Das von der Motorsammelleitung herkommende Rohr kann am anderen
Ende 7 des Einlaßrohres beliebig befestigt werden.
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Die einzelnen Bauteile sind vorzugsweise zum Schutze gegen Korrosionserscheinurjüen
mit reinem Blei oder einer Bleilegierung ausgelegt und beispielsweise durch Schweißen
oder Punktschweißen miteinander verbunden.
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Die bei 7 einströmenden Auspuffgase werden im Rohr 1 in zwei Teilströme
geteilt, so daß der eine Teilstrom durch die Ausnehmungen 15 in die Kammer 17 einfließt,
während der zweite Teilstrom durch das Ende.13 des Rohres in den Zwischenzyli,ider
2 strömt und von dort entweder durch die
Ausnehmung des Zylinders
oder durch die Löcher-im kantel in die Kammer 17 gelangt, in der die Teilströme
im Strömungsdurchlaß 9 wieder zusammenfließen. Dann wird der äus dem dtrömungsdurchlaß
9 kommende Gasstrom am anderen Ende der Kammer 17 mindestens wieder in zwei Teilströme
unterteilt und der eine Teilstrom fließt durch das andere Ende des Zwischenzylinders
2 und durch das Ende 14 des Rohres in das Auslaßrohr 3, während der andere Teilstrom
über die Ausnehmungen 16 in dieses Rohr gelangt. DieQuerschnittsflächen der Strömungsdurchlässe
sind dabei derart bemessen, daß die Fließgeschwindigkeit der Gase an den verschiedenen
-,uerschnittsstellen etwa gleich ist. Das gleiche trifft vorzugsweise auch für die
den kürzeren Jeg durchfließende und die den längeren deg durchfließende Gaurienge
zu. Der Unterschied zwischen dem längeren und dem kürzeren ',leg ist dabei etwa
gleich dem libstand zwiac:ien den Druckspitzere am #Sinlaß. lach seinem Zusammenfliessen
verläßt der Gasstrom den ächalldämpfer durch das Rohr 3. jie können dabei durch
die Ausnehmungen 16 in die kaaulüer 11 und 12 einströmen.
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Die Bedeutung dieser Kammern iw bchalldämpfer ist nicht so groß wie
diejenige der ersten Kammer. Die erste Kammer 17 gleicht nämlich die Druckwellen
aus und dämpft die Geräusche der niedrigstera.Frequenz. In der zweiten
Kammer
11 werden die Geräusche der Mittelfrequenzg und in der letzten Kammer 12 die Geräusche
der höheren Frequenz abgedämpft. Der 8ehalldämpfer ist jedoch auch ohne die Kammern
11 und 12 noch ausreichend wirksam und die gegenseitige Zuordnung dgr Kammern kann
gegebenenfalls geändert werden, wenn dies aus bestimmten Gründe zweckmäßig erscheint.
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Die Rohrenden 13 und 14 können einen anderen Durchmesser besitzen
als das Ro.-ir selbst. Desweiteren ist es zweckmäßig, die lerforierungen ziemlich
nahe zum vorderen Ende des Gehäuses 6 hinzulegen. Der kantel des Zwischenzyliiders
2 kann so ausöebildet sein, daß er entweder gar keine rerforierun#-en oder Ausnehmungen
aufweist, oder es können lediglich im unmittelbaren 3ereich der 4 zu beiden ,Seiten
dieser Platte Perforierungen vorgesehen sein. Die Figur 3 zeigt eine Möglichkeit
der Anbringung des kOchdlldämpfers, wobei von der i-yiotorsainiiielleitund 20 ein
Rohr 21 zum :;chdlldämpfer 22 führt, von dem auo die ierbindung über nie Zeitung
23 zum Behälter 24 hergestellt wird, der ebenfalls als Resonator wirken kann von
dort aus führt dann dau Rohr 25 nach außen.
.Charakteristisch für
diese Lödung-ist u.a" daß das Verhältnis des sich aus der Sammelleitung 20,
dem Rohr 21, dem Schalldämpfer 22 und dem Rohr 23 ergebennen Zusatzvolumens
zum Gesamtvolumen des Auspuffsystems derart ist, daß eine Abkühlung der im
Auspuffsystem befindlichen Gase auf die Temperatur der umgebenden Luft beim
Abschalten des Motors nicht zufolge tat, daß die umgebende Luft
weiter als bis zum Rohr 23 in das Abgasrohr einströmen kann.
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Der in den Figuren
4 und 5 gezeigte Sci:alldämpfer ist
theoretioeh gleich dem Schalldämpfer der Figuren 1 und 2.
Der einzige bauliche
Unterschied besteht dürin, daß er nicht die den Kaiii.:iern 11 und 12 entsprechenden
Abteilungen aufweist und daß er im Querschnitt flach gehdl-en ist. Gleiche Teile
sind auch tait gleichen. Bezugszeichen bezeichnet. Die Rohre ? und 8 münden in den
Zwibchenbereich,
von wo aus die Gase wieder'durch den Durchlass 9 weiter
strömen. In diesem Fall ist der Durchlass 9 durch zwei Kanäle gebildet, während
er bei der Ausführungsform nach
den Figuren 1 und 2 ringförmig ausgebildet
ist. Der
| S.hslldämpfer nach den Figuren 4 und 5 lä,ßt sich ganz |
| besonders leicht an der Unterseit g(eines Kraftfahrzeuges |
anbrinöen, weil er-so schmal ausgebildet ist.
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Bei der in Figur 10 gezeigten Ausführungsform der Er-Findung wird
der vom Rohr 7 herkommende Gastrom durch zueinander konzentrische Kanäle upterechiedlichen
Durchmessers in mehrere Teilströme unterteilt, so daß hier also jeder Teilstrom
einen anderen Strömungswiderstand besitzt. Der Zwischenzylinder 2 ist. am Außengehäuse
durch entsprechende Halterungen 36 befestigt. Der Innenzylinder 35 wiederum ist
am Zwischenzylinder unter Zuhilfenahme der Halterungen 37 gehalten. Die Zylinder
sind endseitig.-offen ausgebildet und mit entsprechenden Perforierungen versehen.
Die Strömungsbahnen zwischen den Zylindern besitzen jeweils unterschiedliche Strömungsquerschnitte.
Bei erfindungsgemäßer Ausbildung eines Schalldämpfers bleibt die kinetische Energie
der Gase im wesentlichen unverändert und wirkt stets iii ein und derselben itichtung.
Die strömungstechnischen Eigenschaften eines derartigen Schalldämpfers lassen sich
mit denjenigen eines geraden offenen Rohres vergleichen und unterscheiden sich ganz
wesentlich von den bei Schalldämpfern der bekannten Bauart vorgefundenen Eigenschaften.
Durch eine Reihe von mit verschiedenen t,-rnftfalirzeuggtypen durchgeführten
Tests
wurde nachgewiesen, daß bei Verwendung des erfindungegemäpen Schalldämpfers 6 bis
12 #lo bessere Motorleistungen erzielt werden können als dies mit bchalldämpfern
der bisher üblichen Bauweise der Fall ist, wie im einzelnen auch noch aus den@nachstehenden
Angaben hervorgeht. Die Schalldämpfungseigengchaften des erfindunösgemäflen Schalldämpfers
waren bei allen Tests mindestens genau so gut wie bei den ursprünglich eingebauten
Schalldämpfern, was ebenfalls noch durch die nachstehenden Einzelangaben erhärtet
wird.
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Bei den durchgeführten, Tests wurden mit einem `;Jagen reit 1800 ccm,
75 brit. PS, mit vorne einbebautem Vierzylinder=üiertakt-Lotor folgende Ergebnisse
erzielt:
Geräusche gel: (gemessen beiia vorderen Beifahrersitz)
| Geschwindigkeit Ursprünglicher Schall Erfindungsgemäßer |
| (km/h) dämpf er Schalldämpfer |
| 40 64- dB.A. 62 .dB.A. |
| 50 67 @@ 64 " |
| 60 69 " 68 |
| 71,5 " 70,5 " |
| 80 7495 u 71 " |
| 90 7695 @@ 72 |
| Beschleunigung : (30-90 km/h 3-Gang) |
| Ursprünglicher Schall Erfindungsgemäßer |
| dämpf er Schalldämpfer |
| Optimal 13,1 Sek..» 11,9 Sek. |
| Durchschnittl.13,2 " 12,1 Sek. |
| Gegenrichtung |
| Optimal 12,3 Sek. 11,3 Sek. |
| Durchschnittl.12,5 Sek. 11,4 Sek. |
| Autodynamometer Tests: (HEA-Dynamometer, 3-Gang) |
| Geschwindigkeit Ursprünglicher Schall Erfindungsgemäßer |
| (km/h) dämpfer Schalldämpfer |
| 55 165 kp 178 kp |
| 65 161 '@ 171 " |
| 75 155 't 165 n |
| 85 147 '@ 158 |
Erwähnenswert ist weiter, daß das Volumen des erfindungsgemäßen Schalldämpfers so
niedrig gehalten werden kann de.ß es lediglich ein Drittel des Volumens der bisher
üblichen Schalldämpfer beträgt.
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Ohne Längenänderung kann der Durchmesser so klein ausge-
bildet
werden, daß er nur nodh
1,8 bis 2 x dem Rohrdurchmesser entspricht, ohne
daß dies irgendwelche Dachteilige folgen hat. In diesem Zusammenhang braucht eigentlich
nicht mehr besonders darauf hingewiesen werden, deß ein derart kleiner Schalldämpfer
ohne weiteres an
einem beliebigen Kraftfahrzeug angebracht werden kann und
daß es außerdem, auch ohne weiteres möglich ist, ein und
denselben
Schalldämpfertyp für verschiedene Wagen-
modelle verwendet, sofern sie nur
etwa die gleiche Motorleistung besitzen: Mit Rücksicht auf die schnelle und starke
Sulfidkorrosion, insbesondere in demjenigen Teil
des Systems, in den noch
stark sauerstoffhaltige feuchte Außenluft ei»drinGen ist der Anordnung gemäß Figur
@ 3 gerade, im hinblicÄ auf die Korrosion eine besondere Bedeutung zuzumeusen, weil
mit Hilfe
dieser Anordnung die Korrosion hauptsächlich i-.uf die am suslaßseitigen
Lnde des iystems liegenden Bauteile,
beispielsweise das Luslaßrohr 25 und
Kamwer 24 beuchränkt
wird. Diese Bauteile lassen sic:. jedoch ohne weiteres
dadurch schützen, daß sie mit einem geeigneten metüllisahen Schutzüberzug, vorzugsweise
Blei oder einer 131eilegierung versehen werden. Bin weiterer durch die ierwendung
eines erfindungsgemäßen Schalldämpfers erzielbarer
wesentlicher
Fortschritt liegt darin# daß in
den Auspuffgaren ein wesentlich geringerer
Anteil von Kohlen- .! Stoffmonoxyd vorliegt, Entsprechende Versuche wurden in staatlichen
Forschungsinstituten 4urohgeführt und es wurden bei Einsatz eines Autodynamometers
die folgenden Ergebnisse erzielt: `
| Geschwindigkeit Schubkraft Schalldämpfer Rußzahl C0% Q02%, |
| (km/h) . kp (Hacharach |
| ' Skala |
| 40 70 ursprüngli- 3 2,44 142 |
| eher Schall- |
| dämpfer |
| 40 . _ 70 erfindungege- , 2 1991 1295 |
| mäßer Schall- |
| dämpfer |
| 40 90 ursprüngli- 3 2,05 10 |
| eher Schall- |
| dämpfer |
| 40 90 erfindungege- 1 1,06 1195 |
| mäßer Schall- |
| dämpfer |
Die Erfindung kann noch in mancherlei Weise
variiert werden
ohne daß dadurch
vom Erfindungsgedanken
abgewichen wird.