DE19720410A1 - Auspufftopf mit Schalldämpfer für Kraftfahrzeuge - Google Patents
Auspufftopf mit Schalldämpfer für KraftfahrzeugeInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Auspufftopf mit
Schalldämpfer für die Verwendung bei Kraftfahrzeugen.
In der japanischen Patentveröffentlichung Tokkai Hei
5-202729 ist ein Auspufftopf mit Schalldämpfer beschrieben, der
ein Ventil enthält, das auf den Abgasdruck reagiert und den
Strömungsweg der Abgase dementsprechend ändert.
Bei dieser Einrichtung ist das Innere eines Auspufftopfs
jeweils mit zunehmender Entfernung zu einem Auspuffkrümmer des
Motors in eine zweite Expansionskammer, eine erste
Expansionskammer und eine Volumenkammer geteilt.
Ein Ende eines Einlaßrohrs öffnet sich in die
Volumenkammer und stellt über einen in einem mittleren
Abschnitt vorgesehenen porigen Teil eine Verbindung mit der
ersten Expansionskammer her. Die erste Expansionskammer ist mit
der zweiten Expansionskammer über ein erstes Innenrohr
verbunden, und die zweite Expansionskammer ist über ein Endrohr
mit der Außenluft verbunden. Außerdem sind die Volumenkammer
und die zweite Expansionskammer über ein zweites inneres Rohr
verbunden, das durch die erste Expansionskammer hindurchgeht.
Weiterhin ist am Auslaß des zweiten Innenrohrs ein Ventil
vorgesehen, das auf den Druck in der Volumenkammer reagiert.
Wenn das Ventil geschlossen ist, gehen Abgase, die aus dem
porigen Teil des Einlaßrohrs in die erste Expansionskammer
geströmt sind, durch die Innenrohre und die zweite
Expansionskammer hindurch, um aus dem Endrohr in die Außenluft
ausgestoßen zu werden. Dieser Strömungsweg wird als ein erster
Abgasströmungsweg bezeichnet.
Der stromabwärts gelegene Teil des Einlaßrohrs, die
Volumenkammer und das zweite Innenrohr, durch die die Abgase
nicht hindurchgehen, wenn das Ventil geschlossen ist, bilden
ein Resonanzsystem, das den Schall dieses ersten
Abgasströmungswegs dämpft.
Wenn sich andererseits der Druck der Abgase in der
Volumenkammer aufgrund einer Zunahme der
Abgasströmungsgeschwindigkeit erhöht, ist das Ventil offen und
ein Teil der Abgase im Einlaßrohr nimmt einen zweiten
Abgasströmungsweg, der über die zweite Expansionskammer, die
Volumenkammer und das Innenrohr führt. Dieser zweite
Abgasströmungsweg hat zur Folge, daß Abgasdruckverluste
reduziert werden, die auftreten, wenn die
Abgasströmungsgeschwindigkeit zum Beispiel bei hohen
Motorgeschwindigkeiten oder unter einer hohen Belastung
zunimmt. Wenn die Geräusche der zwei sich in der zweiten
Expansionskammer treffenden Abgasströme derart eingerichtet
werden, daß sie entgegengesetzte Phasen aufweisen, kann eine
Schalldämpfung durch gegenseitige Interferenz im
Zusammenflußbereich des Resonanzsystems erreicht werden. Dies
dann durch eine passende Einstellung der Resonanzfrequenz des
Resonanzsystems erreicht werden. Da das Resonanzsystem
bezüglich des ersten Abgasströmungswegs nur einen Freiheitsgrad
aufweist, kann mit diesem Schalldämpfer jedoch keine
zufriedenstellende Schalldämpfung erzielt werden.
Ein weiteres Verfahren, um die Dämpfungsleistung des
Schalldämpfers zu verbessern, besteht in einer Reduzierung des
Durchmessers der Innenrohre, wobei sich allerdings die
Abgasdruckverluste erhöhen.
Der Dämpfer enthält weiterhin zwei Expansionskammern,
wobei jedoch das Volumen jeder Kammer kleiner ist, so daß die
Dämpfung von Schall mit niedriger Frequenz nicht sehr effektiv
ist.
Es ist deshalb eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung die
Dämpfleistung eines Auspuffschalldämpfers für Kraftfahrzeuge zu
verbessern, wobei die Abgasdruckverluste nicht erhöht werden.
Um die oben genannte Aufgabe zu erfüllen, gibt die
vorliegende Erfindung einen Schalldämpfer an, der die
Auspuffgeräusche bei einem Kraftfahrzeugmotor reduziert. Der
Dämpfer enthält ein Gehäuse, einen in dem Gehäuse ausgebildete
Expansionskammer, eine erste und eine zweite Volumenkammer, die
der Expansionskammer in dem Gehäuse benachbart ausgebildet
sind, ein Einlaßrohr, das die Motorabgase von außerhalb des
Gehäuses in die erste Volumenkammer führt, wobei dieses
Einlaßrohr eine Öffnung zu der Expansionskammer aufweist, ein
Endrohr, das Abgase in die zweite Volumenkammer außerhalb des
Gehäuses ausstößt, wobei dieses Endrohr eine Öffnung zu der
Expansionskammer aufweist, und ein Ventil, das in Abhängigkeit
von einem Druckunterschied zwischen der ersten und der zweiten
Volumenkammer entsprechend Abgase aus der ersten Volumenkammer
in die zweite Volumenkammer führt.
Anhand von in den Zeichnungen dargestellten
Ausführungsbeispielen wird die Erfindung im folgenden näher
beschrieben:
Fig. 1 ist eine vertikale Querschnittansicht eines
Dämpfers gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung.
Fig. 2 ist Fig. 1 ähnlich, zeigt jedoch eine Variation der
ersten Ausführungsform, die die Befestigung eines
druckempfindlichen Ventils zeigt.
Fig. 3 ist Fig. 1 ähnlich, zeigt jedoch eine Variation der
ersten Ausführungsform, die die Konstruktion betrifft, in der
Abgase aus einer Expansionskammer in ein Endrohr strömen.
Fig. 4 ist eine vertikale Querschnittansicht eines
Dämpfers gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung.
Fig. 5 ist eine vertikale Querschnittansicht eines
Dämpfers gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung.
Fig. 6 ist Fig. 5 ähnlich, zeigt jedoch eine Variation der
dritten Ausführungsform, die die Konstruktion betrifft, in der
Abgase aus einem Einlaßrohr zu der Expansionskammer strömen.
Fig. 7 ist eine vertikale Querschnittansicht eines
Dämpfers gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung.
Fig. 8 ist Fig. 7 ähnlich, zeigt jedoch eine Variation der
vierten Ausführungsform, die die Konstruktion betrifft, in der
Abgase aus dem Einlaßrohr zu einer Volumenkammer strömen.
Fig. 9 ist eine vertikale Querschnittansicht eines
Dämpfers gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung.
Fig. 10 ist Fig. 9 ähnlich, zeigt jedoch eine Variation
einer fünften Ausführungsform, die die Konstruktion betrifft,
in der Abgase aus der Expansionskammer in das Endrohr strömen.
Fig. 11 ist Fig. 5 ähnlich, zeigt jedoch eine Variation
der dritten Ausführungsform, die die Position des
druckempfindlichen Ventils zeigt.
Fig. 12 ist Fig. 5 ähnlich, zeigt jedoch eine weitere
Variation der dritten Ausführungsform, die die Befestigung des
druckempfindlichen Ventils betrifft.
Fig. 1 zeigt das Innere eines Gehäuses 1 eines Dämpfers,
das durch die Trennwände 5 und 6 in eine erste Volumenkammer 3,
eine Expansionskammer 2 und eine zweite Volumenkammer 4 geteilt
ist. Ein Einlaßrohr 7, das Abgase aus einem Motor in den
Dämpfer einführt, geht durch die zweite Volumenkammer 4 und die
Expansionskammer 2 hindurch und öffnet sich in das Innere der
ersten Volumenkammer 3. Ein poriger bzw. perforierter Teil 8
ist an einem mittleren Teil des Einlaßrohrs 7 ausgebildet.
Durch das Einlaßrohr 7 zum Inneren des Dämpfers geführte
Motorabgase strömen durch diesen porigen Teil 8 in die
Expansionskammer 2.
Eine erste Volumenkammer 3 ist mit einer zweiten
Volumenkammer 4 durch ein Innenrohr 14 verbunden, das durch die
Expansionskammer 2 hindurchgeht. Ein Ende dieses Innenrohrs 14
weist an der Trennwand 5 eine Öffnung in die zweite
Volumenkammer 4 auf.
Ein druckempfindliches Ventil 16 ist an diesem
Öffnungsbereich vorgesehen. Das druckempfindliche Ventil 16
wird durch eine nicht gezeigte Feder in Schließrichtung
geschoben und geschlossen, wenn der Abgasdruck wie bei geringen
Drehzahlen des Motors niedrig ist. Wenn sich die Drehzahl des
Motors erhöht und der Druck der ersten Volumenkammer 3 steigt,
öffnet sich das druckempfindliche Ventil 16 graduell und die
Abgase in der ersten Volumenkammer 3 strömen in die zweite
Volumenkammer 4.
Ein Ende des Endrohrs 10 öffnet sich in die zweite
Volumenkammer 4.
Das Endrohr 10 geht durch die erste Volumenkammer 3 und
die Expansionskammer 2 hindurch und steht von dem Gehäuse 1 in
einer Richtung vor, die der des Einlaßrohrs 7 entgegengesetzt
ist, um sich in die Außenluft zu öffnen.
Ein poriger Teil 11 mit einer Anzahl von Öffnungen zu der
Expansionskammer 2 ist an einem mittleren Teil des Endrohrs 10
ausgebildet. Weiterhin ist ein Schalldämpfer 9 stromabwärts zu
dem porigen Teil 11 des Endrohrs 10 vorgesehen.
Der Schalldämpfer 9 ist dadurch gebildet, daß eine große
Anzahl von auf dem Endstück 10 ausgebildeten Poren durch ein
schalldämpfendes Material bedeckt sind. Der äußere Umfang des
schalldämpfenden Materials ist mit einem äußeren Rohr bedeckt,
um zu verhindern, daß Abgase aus dem Dämpfer 9 nach außen
dringen.
Der porige Teil 8 des Einlaßrohrs 7 und der porige Teil 11
des Endrohrs 10 sind beide in der Expansionskammer 2 neben der
zweiten Volumenkammer 4 ausgebildet und stellen eine große
Öffnung her.
Wenn der Abgasdruck niedrig ist und das druckempfindliche
Ventil 16 geschlossen ist, werden über das Einlaßrohr 7 aus dem
Motor in den Dämpfer eingeführte Abgase aufgrund dieser
Konstruktion über einen ersten Abgasströmungsweg ausgestoßen,
der über den porigen Teil 8, die Expansionskammer 2, den
porigen Teil 11 und das Endrohr 10 führt.
In diesem Fall reduzieren das Resonanzsystem, das den
stromabwärts gelegenen Teil des Einlaßrohrs 7, die erste
Volumenkammer 3 und das Innenrohr umfaßt, und das
Resonanzsystem, das den oberen Teil des Endrohrs 10 und die
zweite Volumenkammer umfaßt, den Schall des ersten
Abgasströmungswegs.
Wenn sich das druckempfindliche Ventil 16 öffnet, werden
die Abgase nicht nur über den zuvor genannten
Abgasströmungsweg, sondern auch über einen zweiten
Abgasströmungsweg ausgestoßen, der über den stromabwärts
gelegenen Teil des Einlaßrohrs 7, die erste Volumenkammer 3,
das Innenrohr 14, die zweite Volumenkammer 4 und das Endrohr 10
führt. In diesem Fall sind zwei akustische Wege gebildet.
Dabei sind auch zwei Resonanzsysteme relativ zu dem ersten
Abgasströmungsweg gebildet, d. h. einerseits der stromabwärts
liegende Teil des Einlaßrohrs 7 und die erste Volumenkammer 3
und andererseits der obere Teil des Endrohrs 10 und die zweite
Volumenkammer 4. Diese Resonanzsysteme weisen jeweils ihre
eigenen Resonanzfrequenzen auf, und der zweite
Abgasströmungsweg funktioniert als ein Resonanzsystem mit
effektiv zwei Freiheitsgraden relativ zu dem ersten
Abgasströmungsweg.
Da die erste Volumenkammer 3 und die zweite Volumenkammer
4 über das druckempfindliche Ventil 16 verbunden sind, wird
eine dieser Resonanzfrequenzen aufgrund der Öffnung des
druckempfindlichen Ventils 16 zu einer höheren Frequenz
verschoben.
Wenn das Resonanzsystem auf den ersten Abgasströmungsweg
einwirkt, wird wegen der Rückresonanz ein akustisches
Druckmaximum erzeugt. Ein akustisches Druckmaximum mit
derselben Frequenz wie diese Rückresonanz tritt auch in dem
zweiten Weg auf. Dabei gibt es Rückresonanzfrequenzen sowohl
vor wie nach der Resonanzfrequenz.
Bei dieser Einrichtung, bei der das durch den zweiten
Abgasströmungsweg relativ zu dem ersten Abgasströmungsweg
gebildete Resonanzsystem zwei Freiheitsgrade aufweist, gibt es
Rückresonanzfrequenzen unmittelbar über und unter jeder der
zwei Resonanzfrequenzen des zweiten Abgasströmungswegs, was
insgesamt vier durch die Rückresonanz gegebene akustische
Maxima ergibt. Weiterhin sind die Phasen der Druckwellen des
ersten und des zweiten Abgasströmungswegs an einer der
Resonanzfrequenzen um 180 Grad versetzt, d. h. die Phasen sind
bei dieser Frequenz effektiv umgekehrt.
Die Umkehrphase hält bis zur nächsten Resonanzphase an,
und eine weitere Verschiebung um 180 Grad tritt danach bei
derselben Resonanzfrequenz auf, so daß die zwei Druckwellen
wieder in Phase sind. Wenn die akustischen Druckniveaus der aus
jedem Abgasströmungsweg in das Endrohr strömenden Abgase in
einem Zusammenflußbereich, wo sich die beiden Druckwellen
mischen, effektiv gleich sind und wenn die Phasen der zwei
Druckwellen den oben beschriebenen entgegengesetzt sind,
interferieren die zwei Wellen, um eine optimale Schalldämpfung
zu erreichen.
Bei diesem Schalldämpfer weist das akustische Druckniveau
der Abgase, die durch den zweiten Abgasströmungsweg strömen,
bei jeder der vier Rückresonanzfrequenzen Maxima auf.
Im Frequenzbereich zwischen diesen Maxima bleibt das
akustische Druckniveau hoch und es fällt, wenn die Frequenz
über das Maximum bei der höchsten Frequenz hinaus steigt.
Ebenso fällt das akustische Druckniveau, wenn die Frequenz
unter das Maximum bei der untersten Frequenz sinkt.
Andererseits ist das akustische Druckniveau der Abgase,
die durch den ersten Strömungsweg strömen bei den zwei
Resonanzfrequenzen niedrig und zwischen diesen
Resonanzfrequenzen hoch.
Wie zuvor beschrieben, weisen die Schallwellen der Abgase,
die aus dem ersten Abgasströmungsweg einströmen, und die
Schallwellen der Abgase, die aus dem zweiten Abgasströmungsweg
einströmen, im Zusammenflußbereich des Endrohrs 10 im
Frequenzbereich zwischen den zwei Resonanzfrequenzen
entgegengesetzte Phasen auf. Das hat zur Folge, daß diese hohen
Schallniveaus sich in dem Zusammenflußbereich gegenseitig
aufheben, wodurch eine Schalldämpfung erreicht ist.
Wenn das durch den zweiten Abgasströmungsweg relativ zu
dem ersten Abgasströmungsweg gebildete Resonanzsystem nur einen
Freiheitsgrad aufweist, fällt das akustische Druckniveau des
zweiten Abgasströmungsweges in den Frequenzbereich jenseits der
Rückresonanzfrequenzen beiderseits der Resonanzfrequenz und es
tritt eine wesentliche Differenz aufgrund des akustischen
Druckniveaus des ersten Abgasströmungswegs auf. Da in diesem
Fall das akustische Druckniveau des zweiten Abgasströmungswegs
niedrig ist, kann durch die gegenseitige Interferenz kein
zufriedenstellender Dämpfungseffekt erzielt werden, obwohl die
Schallwellen im Zusammenflußbereich der zwei Abgasströmungswege
entgegengesetzte Phasen aufweisen.
Wenn das druckempfindliche Ventil 16 sich bei der
vorliegenden Einrichtung aufgrund einer höheren Drehzahl des
Motors öffnet, wird die höhere Frequenz der zwei zuvor
genannten Resonanzfrequenzen auf eine noch höhere Frequenz
verschoben. Obwohl die Auspuffgeräusche mit anderen Worten auf
eine höhere Frequenz verschoben werden, wenn sich die Drehzahl
des Motors erhöht, wird auch die durch die gegenseitige
Interferenz der Druckwellen gegebene Schalldämpfung auf eine
höhere Frequenz verschoben, so daß Schalldämpfungseigenschaften
erzielt werden, die gut auf den Ausstoß des Motors abgestimmt
sind.
Bei der vorliegenden Einrichtung ist das druckempfindliche
Ventil 16 an einer Trennwand 5 befestigt, es kann jedoch auch
direkt an einem Ende des Innenrohrs 14 angebracht sein, das,
wie in Fig. 2 gezeigt, in die Volumenkammer 4 vorsteht.
Das Endrohr 10 kann einen Endrohrkörper 10A und einen Hals
13 umfassen, der, wie in Fig. 3 gezeigt, mit der Trennwand 5
verbunden ist.
An Stelle des porigen Teils 11 wird dabei das Halsrohr 13
in den Endrohrkörper 10A, wie in Fig. 3 gezeigt, mit einem
vorbestimmten Zwischenraum eingesteckt. In dieser Anordnung
bildet der Zwischenraum zwischen dem Halsrohr 13 und dem
Endrohrkörper 10A eine Öffnung, die den porigen Teil 11
ersetzt. Dabei können der Durchmesser des Halsrohrs 13 und der
Abstand zwischen dem Halsrohr 13 und dem Endrohrkörper 10A frei
gewählt werden, was eine größere Freiheit bei der Einstellung
der Resonanzfrequenzen bietet.
Fig. 4 zeigt eine zweite Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung.
Dieser Ausführungsform entsprechend ist das
druckempfindliche Ventil 16 in stromaufwärts liegenden Ende 21
des Endrohrs 10 vorgesehen.
Dieser Ausführungsform entsprechend, weist das
Auspuffschallresonanzsystem des ersten Abgasströmungswegs
ebenso wie in dem zuvor genannten Stand der Technik nur einen
Freiheitsgrad auf, wobei jedoch das Volumen des Resonanzsystems
viel größer ist als in dem Schalldämpfer des Standes der
Technik. Die Resonanzfrequenz kann deshalb niedriger
eingestellt werden. Auspuffgeräusche mit niedrigerer Frequenz
wird von Insassen innerhalb den Fahrzeugs als unangenehm
empfunden. Derartige Auspuffgeräusche mit niedriger Frequenz
kann durch einen Schalldämpfer gemäß dieser zweiten
Ausführungsform effektiv reduziert werden, ohne deshalb die
Gesamtgröße des Dämpfers verändern zu müssen. Das stromaufwärts
liegende Ende des Endrohrs 10 kann auch so angeordnet sein, daß
es in die zweite Volumenkammer 4 vorsteht.
Fig. 5, 6, 11 und 12 zeigen eine dritte Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
Dieser Schalldämpfer weist eine einzige Volumenkammer 30
und eine Expansionskammer 2 auf. Das stromabwärts liegende Ende
des Einlaßrohrs 7 öffnet sich in die Volumenkammer 30, und der
porige Teil 8 und das stromaufwärts liegende Ende des Endrohrs
10 öffnen sich in die Expansionskammer 2. Die Volumenkammer 30
und die Expansionskammer 2 sind durch das Innenrohr 14
verbunden, und das druckempfindliche Ventil 16 ist mit einem
Ende des Innenrohrs 14 verbunden, das sich in die
Expansionskammer 2 öffnet.
Der Öffnungsoberflächenbereich des porigen Teils 8 ist
derart gewählt, daß der Druck der Volumenkammer 30 den Druck
der Expansionskammer 2 übersteigt.
Wenn das druckempfindliche Ventil 16 geschlossen ist,
werden über das Einlaßrohr 7 in das Gehäuse 1 eingeführte
Abgase über den porigen Teil 8, die Expansionskammer 2 und das
Endrohr 10 ausgestoßen. Der stromabwärts liegende Teil des
Einlaßrohrs 7, die Volumenkammer 30 und das Innenrohr 14 bilden
ein Resonanzsystem für die durch den Ausstoß bedingten
Geräusche in dem ersten Abgasströmungsweg. Wenn sich das
druckempfindliche Ventil 16 aufgrund einer Erhöhung des
Abgasdrucks öffnet, strömt ein Teil der Abgase aus dem Ende des
Einlaßrohrs 7 in die Volumenkammer 30 und wird dann über das
Innenrohr 14, die Expansionskammer 2 und das Endrohr 10 nach
außen ausgestoßen.
Da diese Einrichtung eine einzige Expansionskammer
aufweist, ist ihre Konstruktion einfach und es kann der
Expansionskammer 2 ein großes Volumen gegeben werden. Außerdem
kann auch der an dem druckempfindlichen Ventil 16 angelegte
Druck durch die Festsetzung des Bereichs des porigen Teils 8
eingestellt werden. Im Vergleich zum Stand der Technik wird auf
diese Weise der Schalldämpfungseffekt verbessert, wobei ein
beträchtlicher Spielraum bezüglich des Aufbaus und eine
einfache Herstellung geboten sind.
An Stelle des porigen Teils 8 kann, wie in Fig. 6 gezeigt,
ein Zweigrohr 31 verwendet werden.
Anstatt das druckempfindliche Ventil 16 an dem Innenrohr
14 vorzusehen, kann es, wie in Fig. 11 gezeigt, an der
Trennwand 5 angebracht sein, und das Innenrohr 14 kann so
angeordnet sein, daß es in die Volumenkammer 30 vorsteht.
Weiterhin kann das Innenrohr 14, wie in Fig. 12 gezeigt,
weggelassen werden, was noch ökonomischer ist.
Fig. 7 und 8 zeigen eine vierte Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung.
In dieser Ausführungsform wird das stromabwärts liegende
Ende des Innenrohrs 7 durch einen Pfropfen 32 verschlossen, und
der porige Teil 8 ist dem stromabwärts liegenden Ende
benachbart ausgebildet. Die Positionen der Expansionskammer 2
und der Volumenkammer 30 sind gegenüber der zuvor genannten
dritten Ausführungsform vertauscht.
Ein sich in die Volumenkammer 30 öffnender poriger Teil 33
ist in der Mitte des Einlaßrohrs 7 ausgebildet. Das
druckempfindliche Ventil 16, das sich aufgrund einer Erhöhung
des Druckes in der Volumenkammer 30 öffnet, ist an dem
Innenrohr 14 angebracht, das die Volumenkammer 30 und die
Expansionskammer 2 verbindet. Die Gesamtöffnungsoberfläche des
porigen Teils 8 ist derart gewählt, daß der Druck in der
Volumenkammer 30 den Druck in der Expansionskammer 2
übersteigt.
Dieser Konstruktion entsprechend, ist die Volumenkammer 30
stromaufwärts und die Expansionskammer 2 stromabwärts in Bezug
auf den Abgasstrom in dem Einlaßrohr 7 angeordnet. Der
Schalldämpfungseffekt des durch den porigen Teil 33 und die
Volumenkammer 30 gegebenen Resonanzsystems kann deshalb auf
vorteilhafteste Weise genutzt werden.
Das Zweigrohr 31 kann, wie in Fig. 8 gezeigt, an Stelle
des porigen Teils 33 vorgesehen werden.
Fig. 9 und 10 zeigen eine fünfte Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung.
In dieser Ausführungsform öffnet sich der porige Teil 8 an
der Mitte des Einlaßrohrs 7 in die Expansionskammer 2, und das
auf Druck reagierende Ventil 16 ist am stromabwärts gelegenen
Ende des Einlaßrohrs 7 in der Volumenkammer 30 angebracht. Der
Öffnungsoberflächenbereich des porigen Teils 8 ist derart
gewählt, daß der innere Druck des stromabwärts liegenden Teils
des Einlaßrohrs 7 den Druck der Volumenkammer 30 übersteigt.
Das Endrohr 10 öffnet sich in die Expansionskammer 2, und
ein poriger Teil 10 ist ausgebildet, der sich an der Mitte des
Endrohrs in die Volumenkammer 30 öffnet.
Da das druckempfindliche Ventil 16 auf diese Weise direkt
am stromabwärts liegenden Teil des Einlaßrohrs 7 angebracht
wird, sind die Innenrohre unnötig. Außerdem kann der
Volumenkammer 2 ein großes Volumen gegeben werden, und die
Herstellungskosten können reduziert werden.
Dieser Ausführungsform entsprechend, kann das Zweigrohr
35, wie in Fig. 10 gezeigt, an Stelle des porigen Teils 34
vorgesehen werden.
Claims (22)
1. Schalldämpfer zum Reduzieren der Auspuffgeräusche eines
Kraftfahrzeugmotors, mit
einem Gehäuse (1),
einer in dem Gehäuse (1) ausgebildeten Expansionskammer (2),
einer ersten und einer zweiten Volumenkammer (3, 4), die der Expansionskammer (2) benachbart in dem Gehäuse (1) ausgebildet sind,
einem Einlaßrohr (7) zum Einführen von Abgasen von außerhalb des Gehäuses (1) in die erste Volumenkammer (3), wobei das Einlaßrohr (7) eine Öffnung zu der Expansionskammer (2) aufweist,
einem Endrohr (10) zum Ausstoßen der Abgase in der zweiten Volumenkammer (4) aus dem Gehäuse (1), wobei das Endrohr (10) eine Öffnung zu der Expansionskammer (2) aufweist, und
einem Ventil (16), um die Abgase aus der ersten Volumenkammer (3) in die zweite Volumenkammer (4) in Abhängigkeit von einer Druckdifferenz zwischen der ersten und der zweiten Volumenkammer (3, 4) entsprechend zu führen.
einem Gehäuse (1),
einer in dem Gehäuse (1) ausgebildeten Expansionskammer (2),
einer ersten und einer zweiten Volumenkammer (3, 4), die der Expansionskammer (2) benachbart in dem Gehäuse (1) ausgebildet sind,
einem Einlaßrohr (7) zum Einführen von Abgasen von außerhalb des Gehäuses (1) in die erste Volumenkammer (3), wobei das Einlaßrohr (7) eine Öffnung zu der Expansionskammer (2) aufweist,
einem Endrohr (10) zum Ausstoßen der Abgase in der zweiten Volumenkammer (4) aus dem Gehäuse (1), wobei das Endrohr (10) eine Öffnung zu der Expansionskammer (2) aufweist, und
einem Ventil (16), um die Abgase aus der ersten Volumenkammer (3) in die zweite Volumenkammer (4) in Abhängigkeit von einer Druckdifferenz zwischen der ersten und der zweiten Volumenkammer (3, 4) entsprechend zu führen.
2. Schalldämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der Schalldämpfer weiterhin ein Innenrohr (14) aufweist, das
die erste und die zweite Volumenkammer (3, 4) miteinander
verbindet, wobei das Ventil (16) an dem Innenrohr (14)
angebracht ist.
3. Schalldämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der Dämpfer weiterhin eine Trennwand (5) aufweist, die die
Expansionskammer (2) und die zweite Volumenkammer (4) trennt,
wobei das Ventil (16) an der Trennwand (5) angebracht ist.
4. Schalldämpfer nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung in dem Einlaßrohr (7)
einen an dem Einlaßrohr (7) ausgebildeten porigen Teil (8)
aufweist.
5. Schalldämpfer nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung in dem Endrohr (10)
einen an dem Endrohr (10) gebildeten porigen Teil (11)
aufweist.
6. Schalldämpfer nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß das Endrohr (10) ein erstes Rohr
(13), das die Expansionskammer (2) und die zweite Volumenkammer
(4) verbindet, und ein zweites Rohr (10A) mit einem größeren
Durchmesser als das erste Rohr aufweist, wobei die Öffnung in
dem Endrohr (10) durch einen Zwischenraum zwischen dem zweiten
Rohr (10A) und dem ersten Rohr (13), dessen eines Ende in das
zweite Rohr (10A) eingesteckt ist, gebildet ist.
7. Schalldämpfer zum Reduzieren der Auspuffgeräusche eines
Kraftfahrzeugmotors, mit
einem Gehäuse (1),
einer in dem Gehäuse (1) ausgebildeten Expansionskammer (2),
einer ersten und einer zweiten Volumenkammer (3, 4), die der Expansionskammer (2) benachbart in dem Gehäuse (1) ausgebildet sind,
einem Einlaßrohr (7) zum Einführen der Abgase von außerhalb des Gehäuses (1) in die erste Volumenkammer (3), wobei das Einlaßrohr (7) eine Öffnung zu der Expansionskammer (2) aufweist,
einem Endrohr (10) zum Ausstoßen der Abgase in der zweiten Volumenkammer (4) aus dem Gehäuse (1), wobei das Endrohr (10) eine Öffnung zu der Expansionskammer (2) aufweist,
einem Innenrohr (14), das die erste und die zweite Volumenkammer (3, 4) miteinander verbindet, und
einem Ventil (16), um die Abgase in Abhängigkeit vom Druck der zweiten Volumenkammer (4) entsprechend aus der zweiten Volumenkammer (4) zu dem Endrohr (10) zu führen.
einem Gehäuse (1),
einer in dem Gehäuse (1) ausgebildeten Expansionskammer (2),
einer ersten und einer zweiten Volumenkammer (3, 4), die der Expansionskammer (2) benachbart in dem Gehäuse (1) ausgebildet sind,
einem Einlaßrohr (7) zum Einführen der Abgase von außerhalb des Gehäuses (1) in die erste Volumenkammer (3), wobei das Einlaßrohr (7) eine Öffnung zu der Expansionskammer (2) aufweist,
einem Endrohr (10) zum Ausstoßen der Abgase in der zweiten Volumenkammer (4) aus dem Gehäuse (1), wobei das Endrohr (10) eine Öffnung zu der Expansionskammer (2) aufweist,
einem Innenrohr (14), das die erste und die zweite Volumenkammer (3, 4) miteinander verbindet, und
einem Ventil (16), um die Abgase in Abhängigkeit vom Druck der zweiten Volumenkammer (4) entsprechend aus der zweiten Volumenkammer (4) zu dem Endrohr (10) zu führen.
8. Schalldämpfer zum Reduzieren der Auspuffgeräusche eines
Kraftfahrzeugmotors, mit
einem Gehäuse (1),
einer in dem Gehäuse (1) gebildeten Expansionskammer (2), wobei keine andere Expansionskammer ausgebildet ist,
einer der Expansionskammer (2) in dem Gehäuse (1) benachbart ausgebildeten Volumenkammer (30),
einem Einlaßrohr (7) zum Einführen von Abgasen von außerhalb des Gehäuses (1) in die Volumenkammer (30), wobei das Einlaßrohr (7) eine Öffnung zu der Expansionskammer (2) aufweist,
einem Endrohr (10) zum Ausstoßen von Abgasen in der Expansionskammer (2) aus dem Gehäuse (1), und einem Ventil (16), um Abgase in Abhängigkeit vom Druck der Volumenkammer (30) entsprechend aus der Volumenkammer (30) in die Expansionskammer (2) zu führen.
einem Gehäuse (1),
einer in dem Gehäuse (1) gebildeten Expansionskammer (2), wobei keine andere Expansionskammer ausgebildet ist,
einer der Expansionskammer (2) in dem Gehäuse (1) benachbart ausgebildeten Volumenkammer (30),
einem Einlaßrohr (7) zum Einführen von Abgasen von außerhalb des Gehäuses (1) in die Volumenkammer (30), wobei das Einlaßrohr (7) eine Öffnung zu der Expansionskammer (2) aufweist,
einem Endrohr (10) zum Ausstoßen von Abgasen in der Expansionskammer (2) aus dem Gehäuse (1), und einem Ventil (16), um Abgase in Abhängigkeit vom Druck der Volumenkammer (30) entsprechend aus der Volumenkammer (30) in die Expansionskammer (2) zu führen.
9. Schalldämpfer nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß
der Schalldämpfer weiterhin ein Innenrohr (14) aufweist, das
die Volumenkammer (30) mit der Expansionskammer (2) verbindet,
und wobei das Ventil (16) an dem Innenrohr (14) angebracht ist.
10. Schalldämpfer nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß
der Dämpfer weiterhin eine Trennwand (5) aufweist, die die
Volumenkammer (30) und die Expansionskammer (2) trennt, wobei
das Ventil (16) an der Trennwand (5) angebracht ist.
11. Schalldämpfer nach wenigstens einem der Ansprüche 8 bis
10, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung ein an dem
Einlaßrohr (7) ausgebildeter poriger Teil (8) ist.
12. Schalldämpfer nach wenigstens einem der Ansprüche 8 bis
11, dadurch gekennzeichnet, daß der
Gesamtöffnungsoberflächenbereich des porigen Teils (8) derart
gewählt ist, daß der Druck der Volumenkammer (30) den Druck der
Expansionskammer (2) übersteigt.
13. Schalldämpfer nach wenigstens einem der Ansprüche 8 bis
10, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung ein Zweigrohr (31)
ist, das von dem Einlaßrohr (7) abzweigt.
14. Schalldämpfer zum Reduzieren der Auspuffgeräusche eines
Kraftfahrzeugmotors, mit
einem Gehäuse (1),
einer in dem Gehäuse (1) ausgebildeten Expansionskammer (2),
einer der Expansionskammer (2) in dem Gehäuse (1) benachbart ausgebildeten Volumenkammer (30),
einem Einlaßrohr (7) zum Einführen von Abgasen von außerhalb des Gehäuses (1) in die Volumenkammer (30), wobei das Einlaßrohr (7) eine Öffnung zu der Expansionskammer (2) aufweist,
einem Ventil (16), um Abgase in Abhängigkeit vom Druck des Einlaßrohrs (7) entsprechend aus dem Einlaßrohr (7) in die Volumenkammer (30) zu führen, und
einem Endrohr (10) zum Ausstoßen von Abgasen in der Expansionskammer (2) aus dem Gehäuse (1), wobei das Endrohr eine Öffnung zu der Volumenkammer (2) aufweist.
einem Gehäuse (1),
einer in dem Gehäuse (1) ausgebildeten Expansionskammer (2),
einer der Expansionskammer (2) in dem Gehäuse (1) benachbart ausgebildeten Volumenkammer (30),
einem Einlaßrohr (7) zum Einführen von Abgasen von außerhalb des Gehäuses (1) in die Volumenkammer (30), wobei das Einlaßrohr (7) eine Öffnung zu der Expansionskammer (2) aufweist,
einem Ventil (16), um Abgase in Abhängigkeit vom Druck des Einlaßrohrs (7) entsprechend aus dem Einlaßrohr (7) in die Volumenkammer (30) zu führen, und
einem Endrohr (10) zum Ausstoßen von Abgasen in der Expansionskammer (2) aus dem Gehäuse (1), wobei das Endrohr eine Öffnung zu der Volumenkammer (2) aufweist.
15. Schalldämpfer nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet,
daß die Öffnung ein an dem Einlaßrohr (7) gebildeter poriger
Teil (33) ist.
16. Schalldämpfer nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet,
daß der Gesamtöffnungsoberflächenbereich des porigen Teils (33)
derart gewählt ist, daß der Druck der Volumenkammer (30) den
Druck der Expansionskammer (2) übersteigt.
17. Schalldämpfer nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet,
daß die Öffnung ein Zweigrohr (31) ist, daß von dem Einlaßrohr
(7) abzweigt.
18. Schalldämpfer zum Reduzieren der Auspuffgeräusche eines
Kraftfahrzeugmotors, mit
einem Gehäuse (1),
einer in dem Gehäuse (1) ausgebildeten Expansionskammer (2),
einer der Expansionskammer (2) in dem Gehäuse (1) benachbart ausgebildeten Volumenkammer (30),
einem Einlaßrohr (7) zum Einführen von Abgasen von außerhalb des Gehäuses (1) in die Volumenkammer (30), wobei das Einlaßrohr (7) eine Öffnung zu der Expansionskammer (2) aufweist,
einem Ventil (16), um Abgase in Abhängigkeit vom Druck des Einlaßrohrs (7) entsprechend aus dem Einlaßrohr (7) in die Volumenkammer (30) zu führen, und
einem Endrohr (10) zum Ausstoßen von Abgasen in der Expansionskammer (2) aus dem Gehäuse (1), wobei das Endrohr (10) eine Öffnung zu der Volumenkammer (30) aufweist.
einem Gehäuse (1),
einer in dem Gehäuse (1) ausgebildeten Expansionskammer (2),
einer der Expansionskammer (2) in dem Gehäuse (1) benachbart ausgebildeten Volumenkammer (30),
einem Einlaßrohr (7) zum Einführen von Abgasen von außerhalb des Gehäuses (1) in die Volumenkammer (30), wobei das Einlaßrohr (7) eine Öffnung zu der Expansionskammer (2) aufweist,
einem Ventil (16), um Abgase in Abhängigkeit vom Druck des Einlaßrohrs (7) entsprechend aus dem Einlaßrohr (7) in die Volumenkammer (30) zu führen, und
einem Endrohr (10) zum Ausstoßen von Abgasen in der Expansionskammer (2) aus dem Gehäuse (1), wobei das Endrohr (10) eine Öffnung zu der Volumenkammer (30) aufweist.
19. Schalldämpfer nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet,
daß die Öffnung an dem Einlaßrohr (7) ein an dem Einlaßrohr (7)
gebildeter poriger Teil (8) ist.
20. Schalldämpfer nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet,
daß der Gesamtöffnungsoberflächenbereich des porigen Teils (8)
an dem Einlaßrohr (7) derart gewählt ist, daß der Druck des
Einlaßrohrs (7) stromabwärts von dem porigen Teil (8) den Druck
der Volumenkammer (30) übersteigt.
21. Schalldämpfer nach wenigstens einem der Ansprüche 18 bis
20, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung an dem Endrohr (10)
ein an dem Endrohr (10) gebildeter poriger Teil (34) ist.
22. Schalldämpfer nach wenigstens einem der Ansprüche 18 bis
20, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung an dem Endrohr (10)
ein Zweigrohr (35) ist, das von dem Endrohr (10) abzweigt.
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