DE19603979A1

DE19603979A1 - Schalldämpfer, insbesondere Ansaugschalldämpfer für eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges

Info

Publication number: DE19603979A1
Application number: DE1996103979
Authority: DE
Inventors: Hartmut Dipl Ing Herrmann
Original assignee: Adam Opel GmbH
Current assignee: Adam Opel GmbH
Priority date: 1996-02-05
Filing date: 1996-02-05
Publication date: 1997-08-07

Description

Die Erfindung betrifft einen Schalldämpfer insbesondere zur Dämpfung des Ansauggeräusches von Brennkraftmaschinen zum Antrieb von Kraftfahrzeugen mit mindestens einem vom Ansaugtrakt abzweigenden Resonanzrohr.

Bekanntlich wird durch die periodische Ansaugarbeit der Zylindereinheiten bei Kolbenmotoren die im Ansaugtrakt befindliche Gassäule in Schwingungen versetzt. Das da durch verursachte Geräusch ist lästig und muß daher ge dämpft werden. Dazu ist es bekannt, entlang des Ansaug traktes an verschiedenen Rohrabschnitten Resonanzrohre anzubringen, deren Länge auf die hauptsächlich zu dämp fende Wellenlänge des Geräusches abgestimmt ist, wobei dann in dem Resonanzrohr eine Resonanzwelle angeregt wird, die in Interferenz mit dem Schall im betreffenden Ansaugrohr tritt und den Wellenbereich auslöscht oder zu mindest dämpft.

Ein solcher Ansaugschalldämpfer ist mit DE 41 34 408 A1 beschrieben. Bei diesem sind zur Anpassung des Resonanz verhaltens in einem Resonanzrohr mehrere hintereinander angeordnete Klappen vorgesehen, die mit steigender Motor drehzahl beginnend vom Boden des Resonanzrohres her nach einander geschlossen werden und damit die wirksame Länge des Resonanzrohres reduzieren. Dazu ist ein Signalverar beitungsteil vorgesehen, welches die Drehzahl des Motors erfaßt und eine analoge Spannung ausgibt. Ein Vergleichs teil mit zwei Komparatoren vergleicht das Signal mit ei nem Referenzsignal und ordnet es dem richtigen Resonanz rohr zu. Ein Ventiltreiberteil steuert entsprechend den Signalen des Vergleichsteils Stellglieder, welche die Klappen betätigen.

Dieser Schalldämpfer kann zwar auf mehrere Resonanzzu stände bei unterschiedlichen Drehzahlen eingestellt wer den. Er ist jedoch aufwendig und teuer und infolge der erforderlichen beweglichen Teile auch störanfällig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen gattungs gemäßen Schalldämpfer zu schaffen, der mit geringem Bau aufwand und ohne bewegliche Teile seine Wirkung über ein relativ breites Frequenzband und damit Drehzahlbereich der Brennkraftmaschine beibehält.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das Resonanzrohr einen Boden aufweist, welcher sich kon tinuierlich verjüngend oder gestuft über einen Längenbe reich des Resonanzrohres erstreckt.

Es konnte festgestellt werden, daß damit eine ausreichen de Dämpfung des Ansaugschalles über ein breites Drehzahl bereich der Brennkraftmaschine erzielt wird.

In besonders einfacher Weise kann der Boden des Resonanz rohres als auslaufender Kegel geformt sein.

Die theoretisch wirksame Länge des Resonanzrohres ergibt sich dann aus der Länge mit gleichbleibendem Querschnitt plus der halben Länge des Kegels, wobei ein Frequenzband abgedeckt wird, welches im Bereich zwischen der Resonanz zahl eines Resonanzrohres der Länge ohne kegeligen Boden und der Länge bis zur Spitze des kegeligen Bodens liegt.

Eine vorteilhafte Gestaltung des Schalldämpfers ergibt sich auch dadurch, daß das Resonanzrohr gegabelt ist und die Enden der Gabelungen unterschiedliche Längen aufwei sen und somit die Böden zueinander gestuft sind.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachstehend an hand einer Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 den Ansaugtrakt einer Brennkraftmaschine mit erfindungsgemäßen Schalldämpfern;

Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung eines Resonanzroh res im Schnitt;

Fig. 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Reso nanzrohres im Schnitt.

In einen Luftfilterkasten 1 einer Ansauganlage für eine Brennkraftmaschine führt ein Luftschnorchel 2, in dessen Verlauf zur Dämpfung der darin auftretenden Luftschwin gungen ein Resonanzrohr 3 abzweigt. Die Länge des Reso nanzrohres 3 entspricht annähernd Lambda-Viertel, wobei Lambda die Wellenlänge der zu dämpfenden Luftschwingung ist. Das Resonanzrohr 3 weist einen Boden 4 auf, der bei rundem Querschnitt des Resonanzrohres 3 einen Kegel bil det, dessen Basis dem Rohrquerschnitt entspricht. Ist der Querschnitt des Resonanzrohres 3 ein Mehreck, dann bildet der Boden 4 eine Pyramide, deren Basis das Mehreck ist.

Aus dem Luftfilterkasten 1 heraus führt eine Reinluftlei tung 5, in deren Verlauf ein weiteres Resonanzrohr 6 ab zweigt, welches auf das Schwingungsverhalten der Luft in dieser Reinluftleitung 5 abgestimmt ist. Auch dieses zweite Resonanzrohr 6 hat einen Boden 7, der als Kegel oder Pyramide gestaltet ist.

Fig. 2 zeigt ein Resonanzrohr 3, 6 in vergrößertem Maß stab, wobei die theoretische Länge 8 des Lambda-Viertel-Rohres eingezeichnet ist. Sie ergibt sich aus der Länge des konstanten Querschnitts des Resonanzrohres 3, 6 plus der halben Länge des kegeligen bzw. pyramidenförmigen Bo dens 4, 7.

Durch diese Form wirkt das Resonanzrohr 3, 6 nicht nur bei einer Schwingungszahl, die dem theoretischen Wert ei ner Länge von Lamda-Viertel entspricht, sondern in einem breiteren Frequenzbereich, welcher um so breiter ist, je spitzer der Boden 4, 7 ausgeführt ist. Obwohl durch den spitzen Boden 4, 7 der Wirkungsgrad des Resonanzrohres 3, 6 verringert wird, kann durch die breitbandige Wirkung doch ein Vorteil erzielt werden.

Fig. 3 zeigt ein gabelförmiges Resonanzrohr 9, welches in seinem Verlauf etwa in der Mitte 10 seiner ersten wirksamen Länge einen Abzweig 11 aufweist, der sich in eine zweite von der ersten unterschiedliche Länge fort setzt. Ein solches Resonanzrohr 9 kann mit ausreichendem Wirkungsgrad auf zwei Frequenzen abgestimmt werden, indem der Boden 12 der zweiten Länge gegenüber dem Boden 13 der ersten Länge gestuft ist.

Die Erfindung ist nicht auf die Ausführungsbeispiele be schränkt. So können der Boden 4, 7 des Resonanzrohres 3, 6 auch andere als kegel- oder pyramidenförmige spitz aus laufende Formen aufweisen. Das gabelförmige Resonanzrohr 9 kann auch in drei oder mehr Stufen ausgeführt sein, so daß sich ein drei- oder mehrfach gestufter Boden ergibt.

Der besondere Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, daß ein so gestalteter Schalldämpfer auf das relativ breite Frequenzband der Luftschwingungen eines Ansaug traktes einer in einem Kraftfahrzeug eingesetzten Brenn kraftmaschine mit einem ausreichenden Wirkungsgrad abge stimmt werden kann, dabei relativ einfach und somit preiswert gestaltet ist und störungsfrei arbeitet, da keine beweglichen Teile erforderlich sind.

Claims

1. Schalldämpfer insbesondere zur Dämpfung des Ansaug geräusches von Brennkraftmaschinen zum Antrieb von Kraftfahrzeugen mit mindestens einem vom Ansaugtrakt abzweigenden Resonanzrohr, dadurch gekennzeichnet, daß das Resonanzrohr (3, 6, 9) einen Boden (4, 7; 12, 13) aufweist, welcher sich kontinuierlich ver jüngend oder gestuft über einen Längenbereich des Resonanzrohres (3, 6, 9) erstreckt.

2. Schalldämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß der Boden (4, 7) des Resonanzrohres (3, 6) als auslaufender Kegel geformt ist.

3. Schalldämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß das Resonanzrohr (9) gegabelt ist und die Enden der Gabelungen unterschiedliche Längen aufwei sen und somit die Böden (12, 13) zueinander gestuft sind.