DE19818874A1 - Reciprocating piston internal combustion engine, especially supercharged diesel engine - Google Patents
Reciprocating piston internal combustion engine, especially supercharged diesel engineInfo
- Publication number
- DE19818874A1 DE19818874A1 DE19818874A DE19818874A DE19818874A1 DE 19818874 A1 DE19818874 A1 DE 19818874A1 DE 19818874 A DE19818874 A DE 19818874A DE 19818874 A DE19818874 A DE 19818874A DE 19818874 A1 DE19818874 A1 DE 19818874A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- internal combustion
- exhaust gas
- combustion engine
- silencer
- gas turbocharger
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 title claims description 10
- 230000003584 silencer Effects 0.000 claims abstract description 25
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims description 7
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 9
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 8
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 3
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 239000012774 insulation material Substances 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 1
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 230000003313 weakening effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B77/00—Component parts, details or accessories, not otherwise provided for
- F02B77/11—Thermal or acoustic insulation
- F02B77/13—Acoustic insulation
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N1/00—Silencing apparatus characterised by method of silencing
- F01N1/02—Silencing apparatus characterised by method of silencing by using resonance
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M35/00—Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
- F02M35/10—Air intakes; Induction systems
- F02M35/1015—Air intakes; Induction systems characterised by the engine type
- F02M35/10157—Supercharged engines
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M35/00—Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
- F02M35/12—Intake silencers ; Sound modulation, transmission or amplification
- F02M35/1205—Flow throttling or guiding
- F02M35/1216—Flow throttling or guiding by using a plurality of holes, slits, protrusions, perforations, ribs or the like; Surface structures; Turbulence generators
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M35/00—Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
- F02M35/12—Intake silencers ; Sound modulation, transmission or amplification
- F02M35/1255—Intake silencers ; Sound modulation, transmission or amplification using resonance
- F02M35/1261—Helmholtz resonators
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M35/00—Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
- F02M35/12—Intake silencers ; Sound modulation, transmission or amplification
- F02M35/1255—Intake silencers ; Sound modulation, transmission or amplification using resonance
- F02M35/1266—Intake silencers ; Sound modulation, transmission or amplification using resonance comprising multiple chambers or compartments
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
- F02F7/00—Casings, e.g. crankcases or frames
- F02F2007/0097—Casings, e.g. crankcases or frames for large diesel engines
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
- F05B2260/00—Function
- F05B2260/96—Preventing, counteracting or reducing vibration or noise
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Supercharger (AREA)
- Exhaust Silencers (AREA)
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Hubkolbenbrennkraftmaschine, insbesondere einen Großdiesel-Motor, mit wenigstens einem Abgasturbolader, dessen Ladeluftausgang mittels einer Verbindungsleitung mit einem nachgeordneten Ladeluftkühler verbunden ist, und dem Mittel zur Reduktion von Schallemissionen zugeordnet sind.The invention relates to a reciprocating piston internal combustion engine, in particular one Large diesel engine with at least one exhaust gas turbocharger, the charge air outlet by means of a connecting line with a downstream charge air cooler is connected, and the means for reducing sound emissions are assigned.
Bisher wird versucht, die Emission des im Abgasturbolader entstehenden Schalls durch eine Schallisolation besonders gefährderter Elemente zu reduzieren. Dabei ist davon auszugehen, dass eine Schallisolation von Leitungen bzw. Gehäusen nur dann brauchbare Ergebnisse erbringen kann, wenn diese Isolation auf der ganzen Länge der Leitungen bzw. auf der ganzen Oberfläche der Gehäuse angebracht werden kann. Dies ist jedoch vielfach bereits aus baulichen Gründen nicht möglich. Die Schallisolation besteht nämlich aus einer vergleichsweise dicken Dämmaterialschicht, die mit einem Blech ummantelt ist. Dies erfordert viel Bauraum, der oft nicht vorhanden ist. Außerdem erfordert die Anbringung einer Schallisolation einen vergleichsweise hohen Aufwand, da die gefährdeten Leitungen etc. in der Regel schlecht zugänglich sind. Ein weiterer, ganz besonderer Nachteil ist darin zu sehen, dass sich das Dämmaterial bei hohen Temperaturen, die im Bereich eines Abgasturboladers auftreten, leicht zersetzen kann, so dass nach einer bestimmten Zeit die Isolationswirkung abnimmt.So far, attempts have been made to emit the sound produced in the exhaust gas turbocharger by reducing soundproofing of particularly vulnerable elements. It is assume that sound insulation of cables or housings only then can yield useful results if this isolation all over Length of the cables or attached to the entire surface of the housing can be. However, this is often not possible for structural reasons. The sound insulation consists of a comparatively thick one Insulation material layer, which is covered with a sheet. This requires a lot of space, which is often not available. It also requires the installation of sound insulation a comparatively high effort, since the endangered lines etc. in the Are usually difficult to access. Another very special disadvantage is there too see that the insulation material is exposed to high temperatures in the range of one Exhaust gas turbocharger can occur, easily decompose, so after a certain Time the insulation effect decreases.
Aus der EP 0 779 415 A1 ist ein Schalldämpfer für eine in die Abgasleitung eines Dieselmotors integrierte Reaktorkammer bekannt, der eine Einrichtung zur Beaufschlagung des Abgases mit Harnstoff vorgeordnet ist. Dieser bekannte Schalldämpfer besitzt eine über große, fensterartige Öffnungen mit dem Strömungskanal verbundene Resonanzkammer, deren Länge an die Wellenlänge der auftretenden Schallwellen angepasst ist und deren Tiefe etwa dem halben Durchmesser des Strömungskanals entspricht. Auch hierbei ergibt sich daher eine sehr sperrige, voluminöse Bauweise. Dieser bekannte Schalldämpfer wäre daher im Bereich eines Abgasturboladers, wo ganz andere Wellenlängen auftreten als in der Abgasleitung, nicht brauchbar. Außerdem ergeben sich wenig Reibungsverluste und damit eine schlechte Dämpfung.EP 0 779 415 A1 describes a silencer for an exhaust pipe Diesel engine integrated reactor chamber known that a device for Loading of the exhaust gas with urea is arranged. This well-known Muffler has a large, window-like openings with the Flow channel connected resonance chamber, the length of which depends on the wavelength the sound waves that occur are adjusted and their depth is approximately half Corresponds to the diameter of the flow channel. This also results in a very bulky, voluminous construction. This known silencer would therefore be in Area of an exhaust gas turbocharger where completely different wavelengths occur than in the Exhaust pipe, not usable. In addition, there is little friction loss and bad damping.
Hiervon ausgehend ist es daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Anordnung eingangs erwähnter Art mit einfachen und kostengünstigen Mitteln so zu verbessern, dass nicht nur eine einfache und kompakte Bauweise der Schallbekämpfungsmaßnahmen, sondern auch eine hohe Dämpfungswirkung sowie eine lange Lebensdauer erreicht werden.Proceeding from this, it is therefore the object of the present invention to provide a Arrangement of the type mentioned at the beginning with simple and inexpensive means improve that not just a simple and compact design of the Noise control measures, but also a high damping effect as well a long lifespan can be achieved.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass wenigstens ein strömungsführendes Element im Bereich des Abgasturboladers mit wenigstens einem auf dem Prinzip eines Helmholtz-Resonators beruhenden Schalldämpfer versehen ist, der wenigstens eine Kammer enthält, die durch ein Lochblech vom zugeordneten Strömungskanal getrennt ist.This object is achieved in that at least one flow-guiding element in the area of the exhaust gas turbocharger with at least a silencer based on the principle of a Helmholtz resonator is provided, which contains at least one chamber through a perforated plate from assigned flow channel is separated.
Der nach dem Helmholtz-Prinzip arbeitende, erfindungsgemäß zum Einsatz kommende Schalldämpfer kann in vorteilhafter Weise trotz kompakter Bauweise viel Schallenergie vernichten. Im Bereich jedes Lochs des Lochblechs ergibt sich nämlich praktisch ein Feder-Masse-Schwingunssystem, in dem die sich im Loch befindende Fluidmasse bei einer Anregung durch eine Schallwelle schwingt, wobei das in der Kammer sich befindende Fluidvolumen als Feder wirkt. Aufgrund der starken Reibung, die sich an den Lochwänden ergibt, ergibt sich eine starke Dämpfung. Gleichzeitig ist sichergestellt, dass im Gegensatz zu einer Schallisolation bei Verwendung des erfindungsgemäßen Schalldämpfers auch schon dann eine vergleichsweise gute Wirkung erreicht wird, wenn nur ein Abschnitt einer Leitung mit dem erfindungsgemäßen Schalldämpfer versehen ist. Da der erfindungsgemäße Schalldämpfer in radialer Richtung, das heißt lotrecht zum Lochblech, vergleichsweise wenig Bauraum benötigt, ist in vorteilhafter Weise eine Anordnung des erfindungsgemäßen Schalldämpfers nicht nur im Bereich peripherer Leitungen und Gehäuse etc. möglich. Vielmehr ist auch ein Einbau direkt in den Abgasturbolader möglich. Ferner kann der erfindungsgemäße Schalldämpfer so ausgelegt werden, dass ein vergleichsweise großes Frequenzband gedämpft wird.The one working according to the Helmholtz principle, to be used according to the invention Coming mufflers can do a lot despite the compact design Destroy sound energy. This results in the area of each hole in the perforated plate practically a spring-mass vibration system, in which the one in the hole Fluid mass vibrates when excited by a sound wave, which in the Chamber fluid volume acts as a spring. Because of the strong Friction that arises on the perforated walls results in a strong damping. At the same time, it ensures that, in contrast to sound insulation Use of the muffler according to the invention even then Comparatively good effect is achieved if only one section of a line is used the silencer according to the invention is provided. Since the invention Muffler in the radial direction, i.e. perpendicular to the perforated plate, comparatively little space is required, an arrangement is advantageous of the silencer according to the invention not only in the area of peripheral lines and housing etc. possible. Rather, it is also installed directly in the Exhaust gas turbocharger possible. Furthermore, the silencer according to the invention can be so be interpreted that a comparatively large frequency band is attenuated.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und zweckmäßige Fortbildungen der übergeordneten Maßnahmen sind in den Unteransprüchen angegeben.Advantageous refinements and expedient training of the parent Measures are specified in the subclaims.
So kann zweckmäßig wenigstens ein vom Abgasturbolader wegführendes, vorzugsweise rohrförmiges Element mit einem Schalldämpfer versehen sein. Im Bereich rohrförmiger Elemente lassen sich die erfindungsgemäßen Maßnahmen mit besonders geringem Aufwand zum Einsatz bringen.Thus, at least one, leading away from the exhaust gas turbocharger, preferably tubular element may be provided with a silencer. in the In the area of tubular elements, the measures according to the invention can be used use particularly little effort.
Eine besonders bevorzugte Position für den erfindungsgemäßen Schalldämpfer kann die an den Ladeluftausgang des Abgasturboladers anschließende Verbindungsleitung sein. Diese Maßnahme verhindert auf besonders einfache Weise, dass der im Verdichter des Abgasturboladers entstehende Lärm sich in Strömungsrichtung ausbreiten kann.A particularly preferred position for the silencer according to the invention can the one connected to the charge air outlet of the exhaust gas turbocharger Connecting line. This measure prevents particularly simple Way that the noise generated in the compressor of the exhaust gas turbocharger Flow direction can spread.
Eine weitere vorteilhafte Maßnahme kann darin bestehen, dass alle Löcher des Lochblechs in eine gemeinsame Kammer münden. Dies ergibt eine besonders einfache und kostengünstige Ausführung.Another advantageous measure can be that all holes of the Perforated sheets open into a common chamber. This makes a special one simple and inexpensive design.
Alternativ wäre es denkbar, den vom Lochblech begrenzten Raum durch Trennwände in mehrere kleine Kammern zu unterteilen. Hierbei ist es in vorteilhafter Weise möglich, die Dämpfungswirkung im Bereich der einzelnen Kammern hinsichtlich unterschiedlicher Frequenzen zu optimieren, so dass innerhalb eines besonders breiten Frequenzbands eine gute Dämpfungswirkung erreicht wird.Alternatively, it would be conceivable to pass through the space delimited by the perforated plate Divide partitions into several small chambers. Here it is more advantageous Way possible, the damping effect in the area of the individual chambers to optimize for different frequencies so that within one particularly broad frequency band a good damping effect is achieved.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und zweckmäßige Fortbildungen der übergeordneten Maßnahmen sind in den restlichen Unteransprüchen angegeben und aus der nachstehenden Beispielsbeschreibung anhand der Zeichnung näher entnehmbar.Further advantageous refinements and practical training of overriding measures are specified in the remaining subclaims and from the example description below with reference to the drawing removable.
In der nachstehend beschriebenen Zeichnung zeigen:In the drawing described below:
Fig. 1 eine Ansicht eines mit einem Abgasturbolader versehenen Großdiesel- Motors Fig. 1 is a view of a large diesel engine provided with an exhaust gas turbocharger
Fig. 2 eine schematische Darstellung des Wirkprinzips eines Helmholtz- Resonators, Fig. 2 is a schematic representation of the working principle of a Helmholtz resonator,
Fig. 3 einen Schnitt durch die mit einem erfindungsgemäßen Schalldampfer versehene, an den Ladeluftausgang des Abgasturboladers anschließende Rohrleitung und Fig. 3 shows a section through the pipe provided with a muffler according to the invention and connected to the charge air outlet of the exhaust gas turbocharger
Fig. 4 eine Variante zu Fig. 3. Fig. 4 shows a variant of FIG. 3.
Der der Fig. 1 zugrundeliegende Großdiesel-Motor 1 besitzt mehrere, reihenförmig angeordnete Zylinder 2, deren Abgasauslaß 3 an ein über alle Zylinder 2 sich erstreckendes Abgassammelrohr 4 angeschlossen ist. Vom Abgassammelrohr 4 führt eine Abgasleitung 5 zu einem Abgasturbolader 6, der eine durch das Abgas antreibbare Turbine 7 und einen von dieser antreibbaren Verdichter 8 zur Bereitstellung von den Zylindern 2 zuführbarer Ladeluft enthält. Die Abgasleitung 5 ist an den Ansaugstutzen 9 der Turbine 7 angeschlossen. Der Abströmstutzen 10 der Turbine 7 mündet in einen kanalartigen Abströmkanal 11.Of FIG. 1 underlying large diesel engine 1 has a plurality, in rows arranged cylinders 2, the exhaust gas outlet 3 is connected to an all cylinder 2 extending exhaust collecting pipe 4. From the exhaust manifold 4 , an exhaust pipe 5 leads to an exhaust gas turbocharger 6 , which contains a turbine 7 which can be driven by the exhaust gas and a compressor 8 which can be driven by the exhaust gas to provide charge air which can be supplied by the cylinders 2 . The exhaust pipe 5 is connected to the intake port 9 of the turbine 7 . The outlet connection 10 of the turbine 7 opens into a channel-like outlet channel 11 .
Dem Verdichter 8 des Abgasturboladers 6 ist ein Ladeluftkühler 12 nachgeordnet, der über eine Leitungsverbindung mit dem Druckstutzen 13 des Verdichters 8 verbunden ist. Diese Leitungsverbindung besteht hier aus einem an den Druckstutzen 13 anschließenden Rohr 14 und einem hieran anschließenden, in den Ladeluftkühler 12 einmündenden Diffusor 15.The compressor 8 of the exhaust gas turbocharger 6 is followed by a charge air cooler 12 , which is connected via a line connection to the pressure port 13 of the compressor 8 . This line connection here consists of a pipe 14 adjoining the pressure connection 13 and a adjoining diffuser 15 opening into the charge air cooler 12 .
Im Abgasturbolader 6, insbesondere im Verdichter 8 des Abgasturboladers 6, entstehen Schallwellen, die sich in Strömungsrichtung des strömenden Mediums, also in der Luft bzw. im Abgas ausbreiten und daher dem Abgasturbolader 6 nachgeordnete Bauelemente zu Schwingungen und damit zu Schallemissionen anregen können. Um dem entgegen zu wirken, ist im Bereich des Abgasturboladers 6 wenigstens ein Schalldämpfer vorgesehen, der im Gegensatz zu einer Schallisolation Schall schluckt und nicht nur dämmt. Der genannte Schalldämpfer kann in den Abgasturbolader 6 integriert oder einem peripheren, strömungsführenden Bauteil zugeordnet sein. Da sich der Schall in Strömungsrichtung ausbreitet kommen hierfür in erster Linie die vom Abgasturbolader 6 wegführenden Leitungen in Frage. Hierbei handelt es sich um rohrförmige Elemente, was den Einbau des Schalldämpfers erleichtert.In the exhaust gas turbocharger 6 , in particular in the compressor 8 of the exhaust gas turbocharger 6 , sound waves arise which spread in the direction of flow of the flowing medium, that is to say in the air or in the exhaust gas, and can therefore excite components downstream of the exhaust gas turbocharger 6 to produce vibrations and thus to noise emissions. To counteract this, at least one silencer is provided in the area of the exhaust gas turbocharger 6 , which, in contrast to sound insulation, absorbs sound and not only insulates it. The named silencer can be integrated in the exhaust gas turbocharger 6 or can be assigned to a peripheral, flow-guiding component. Since the sound propagates in the direction of flow, the lines leading away from the exhaust gas turbocharger 6 are primarily suitable for this purpose. These are tubular elements, which facilitates the installation of the silencer.
Der genannte Schalldämpfer ist zur Erzielung eines kompakten Bauvolumens sowie einer hohen Standzeit und einer guten Dämpfungswirkung nach dem Prinzip des an sich bekannten Helmholtz-Resonators aufgebaut. Das Prinzip eines Helmholtz- Resonators ist in Fig. 2 dargestellt. Hierbei ist eine Kammer 16 vorgesehen, die über eine Bohrung 17 in einer sie begrenzenden Wand 18 mit dem strömenden Medium verbunden ist. Durch eine auftreffende Schallwelle 19 wird das in der Bohrung 17 sich befindende und dieser benachbarte Volumen 20 des Strömungsmediums zu Schwingungen angeregt, die durch die im Bereich der Bohrung 17 stattfindende Reibung gedämpft werden. Das in der Kammer 16 sich befindende Fluidvolumen wirkt dabei als Feder. Das Ganze stellt somit einen reibungsgedämpften Feder-Masse-Schwinger dar. Dieses System gerät abhängig von der schwingenden Masse und der Feder in Resonanz, wobei maximale Schwingsamplituden entstehen, die wiederum eine maximale Reibung verursachen, wodurch viel Schallenergie verzehrt wird.The mentioned silencer is designed to achieve a compact construction volume as well as a long service life and a good damping effect according to the principle of the Helmholtz resonator known per se. The principle of a Helmholtz resonator is shown in Fig. 2. Here, a chamber 16 is provided which is connected to the flowing medium via a bore 17 in a wall 18 delimiting it. An incident sound wave 19 excites the volume 20 of the flow medium located in and adjacent to the bore 17 into vibrations which are dampened by the friction taking place in the region of the bore 17 . The fluid volume in the chamber 16 acts as a spring. The whole thing thus represents a friction-damped spring-mass oscillator. This system resonates depending on the oscillating mass and the spring, whereby maximum oscillation amplitudes arise, which in turn cause maximum friction, whereby a lot of acoustic energy is consumed.
Da der Verdichter 8 des Abgasturboladers 6 eine Hauptlärmquelle darstellt und der hier entstehende Lärm sich in Strömungsrichtung ausbreitet, werden bereits gute Ergebnisse erreicht, wenn im Bereich der an den Druckstutzen 13 des Verdichters 8 anschließenden Leitungsverbindung zum Ladeluftkühler 12 ein Schalldämpfer erfindungsgemäßer Art vorgesehen ist. Dieser kann dem Rohr 14 zugeordnet sein. Zusätzlich oder alternativ kann auch der Diffusor 15 mit einem derartigen Schalldämpfer versehen sein. Dabei ist davon auszugehen, dass die Wirkung um so höher ist, je länger der Schalldämpfer ist. Aufgrund der oben vorgeschlagenen, verdichternahen Positionierung des Schalldämpfers wird eine Beaufschlagung nachgeordneter Elemente mit Schallwellen verhindert oder weitgehend reduziert, so dass dort eigene Schallbekämpfungsmaßnahmen entfallen können. Dies gilt insbesondere für das Ansaugsystem des Dieselmotors 1. Since the compressor 8 of the exhaust gas turbocharger 6 is a main source of noise and the noise arising here propagates in the direction of flow, good results are already achieved if a silencer of the type according to the invention is provided in the area of the line connection to the charge air cooler 12 connected to the pressure port 13 of the compressor 8 . This can be assigned to the tube 14 . Additionally or alternatively, the diffuser 15 can also be provided with such a silencer. It can be assumed that the longer the silencer, the greater the effect. Due to the above-proposed positioning of the muffler close to the compressor, exposure to downstream elements with sound waves is prevented or largely reduced, so that there is no need for any own sound control measures. This applies in particular to the intake system of the diesel engine 1 .
Die Fig. 3 und 4 zeigen Abschnitte des mit einem erfindungsgemäßen Schalldämpfer 21 versehenen Rohrs 14. Der Schalldämpfer 21 besitzt eine den Strömungskanal 22 begrenzende, als Lochblech 23 ausgebildete Wand. Diese wird von einem mit radialem Abstand angeordneten Außenrohr 24 umfaßt. Zwischen Lochblech 23 und Außenrohr 24 ergibt eine Kammer 25, die über die Löcher 26 des Lochblechs 23 mit dem strömenden Medium im Strömungskanal 22 in Verbindung steht. Bei der Ausführung gemäß Fig. 3 ist eine über die ganze Länge des Schalldämpfers durchgehende Kammer 25 vorgesehen. Bei der Ausführung gemäß Fig. 4 ist der Raum zwischen Lochblech 23 und Außenrohr 24 durch Zwischenwände 27 in mehrere kleine Kammern 25a unterteilt, denen jeweils nur einige Löcher 26 des Lochblechs 23 zugeordnet sind. FIGS. 3 and 4 show portions of the muffler 21 according to the invention provided with a tube 14. The muffler 21 has a wall which delimits the flow channel 22 and is designed as a perforated plate 23 . This is surrounded by an outer tube 24 arranged at a radial distance. Between the perforated plate 23 and the outer tube 24 there is a chamber 25 which is in communication with the flowing medium in the flow channel 22 via the holes 26 in the perforated plate 23 . In the embodiment of FIG. 3, a continuous over the entire length of the muffler chamber 25 is provided. In the embodiment of Fig. 4 is divided, the space between perforated plate 23 and the outer tube 24 by partition walls 27 into a plurality of small chambers 25 a, which only a few holes 26 of the perforated plate 23 are assigned respectively.
Im Bereich jedes Lochs 26 ergibt sich die oben geschilderte Wirkung eines Helmholtz-Resonators. Der Durchmesser der Löcher 26 sowie deren Verteilung, die Blechdicke des Lochblechs 23 und damit die Lochlänge, sowie die Tiefe der Kammer 25 bzw. der Kammern 25a müssen nach den Gegebenheiten des Einzelfalls gewählt werden, das heißt an die Wellenlänge der zu erwartenden Schallwellen angepasst werden. Im dargestellten Beispiel liegt der Lochanteil des Lochblechs 23 im Bereich von 0,9%. In einem Bereich von etwa 0,5% bis 1,5% ergibt sich durch die Löcher 26 keine nennenswerte Schwächung. Die Lochteilung, das heißt der Lochabstand t beträgt im dargestellten Beispiel ca. 9 mm. Der Lochdurchmesser beträgt 1 mm. Ebenso beträgt die Blechdicke des Lochblechs 23 und damit die Lochlänge 1 mm. Die Kammertiefe k beträgt hier ca. 15 mm. Hieraus ist ersichtlich, dass die erfindungsgemäßen Maßnahmen eine besonders kompakte Bauweise ermöglichen.The effect of a Helmholtz resonator described above results in the region of each hole 26 . The diameter of the holes 26 and their distribution, the sheet thickness of the perforated plate 23 and thus the hole length, and the depth of the chamber 25 or the chambers 25 a must be selected according to the circumstances of the individual case, that is, adapted to the wavelength of the sound waves to be expected will. In the example shown, the proportion of holes in the perforated plate 23 is in the range of 0.9%. In a range of approximately 0.5% to 1.5%, there is no appreciable weakening through the holes 26 . The hole pitch, that is, the hole spacing t is approximately 9 mm in the example shown. The hole diameter is 1 mm. Likewise, the plate thickness of the perforated plate 23 and thus the hole length is 1 mm. The chamber depth k is approx. 15 mm here. From this it can be seen that the measures according to the invention enable a particularly compact construction.
Das Beispiel gemäß Fig. 3 mit einer ununterteilten Kammer 25, in die alle Löcher 26 einmünden, ergibt sich eine besonders einfache Ausführung. Beim Beispiel gemäß Fig. 4 mit mehren kleineren Kammern 25a, denen jeweils nur ein Loch 26 oder wenige Löcher 26 zugeordnet sind, ist es möglich, die Dämpfungsverhältnisse im Bereich unterschiedlicher Kammern 25 unterschiedlichen Wellenlängen anzupassen, so dass insgesamt eine große Dämpfungsbandbreite erreichbar ist.The example according to FIG. 3 with an undivided chamber 25 , into which all holes 26 open, results in a particularly simple embodiment. In the example according to FIG. 4 with a plurality of smaller chambers 25 a, to which only one hole 26 or a few holes 26 are assigned, it is possible to adapt the damping conditions in the region of different chambers 25 to different wavelengths, so that a large damping bandwidth can be achieved overall.
Alternativ oder zusätzlich zum beschriebenen, dem Rohr 14 zugeordneten Schalldämpfer 21 kann natürlich auch noch weiteren strömungsführenden Elementen innerhalb des Abgasturboladers 6 oder im Bereich seiner Peripherie ein Schalldämpfer erfindungsgemäßer Art zugeordnet sein. So könnte auch dem Druckstutzen 13 des Verdichters 8 und/oder dem Verdichtergehäuse und/oder dem Ansaugstutzen und/oder der Ansaugleitung des Verdichters 8 jeweils ein Schalldämpfer 21 zugeordnet sein. Auch turbinenseitig kann sich die Verwendung eines erfindungsgemäßen Schalldämpfers vorteilhaft auswirken. So könnte beispielsweise der an den Abströmstutzen 10 anschließende Abströmkanal 11 und/oder der Abströmstutzen 10 und/oder der Einströmstutzen 9 und/oder die an den Einströmstutzen 9 angeschlossene Abgasleitung 5 und/oder das Turbinengehäuse der Turbine 7 des Abgasturboladers 6 mit einem Schalldämpfer 21 versehen sein. Die erwähnten Maßnahmen können, wie schon angedeutet, einzeln oder kumulativ vorgesehen sein.As an alternative or in addition to the described muffler 21 associated with the pipe 14 , a further muffler of the type according to the invention can of course also be associated with further flow-carrying elements within the exhaust gas turbocharger 6 or in the region of its periphery. For example, a silencer 21 could also be assigned to the pressure port 13 of the compressor 8 and / or the compressor housing and / or the intake port and / or the intake line of the compressor 8 . The use of a silencer according to the invention can also have an advantageous effect on the turbine side. For example, the adjoins the outflow connection 10 outflow channel 11 and / or the outflow connection 10 and / or the Einströmstutzen 9 and / or connected to the Einströmstutzen 9 exhaust conduit 5 and / or the turbine casing of the turbine 7 could of the turbocharger 6 is provided with a silencer 21 be. As already indicated, the measures mentioned can be provided individually or cumulatively.
Claims (8)
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19818874A DE19818874C2 (en) | 1998-04-28 | 1998-04-28 | Reciprocating machine |
| KR10-1999-0015189A KR100476642B1 (en) | 1998-04-28 | 1999-04-28 | Internal combustion engine of lifting piston |
| JP11123006A JPH11351085A (en) | 1998-04-28 | 1999-04-28 | Reciprocating internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19818874A DE19818874C2 (en) | 1998-04-28 | 1998-04-28 | Reciprocating machine |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE19818874A1 true DE19818874A1 (en) | 1999-11-04 |
| DE19818874C2 DE19818874C2 (en) | 2001-06-07 |
Family
ID=7865994
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19818874A Expired - Lifetime DE19818874C2 (en) | 1998-04-28 | 1998-04-28 | Reciprocating machine |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11351085A (en) |
| KR (1) | KR100476642B1 (en) |
| DE (1) | DE19818874C2 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10036588A1 (en) * | 2000-07-27 | 2002-02-14 | Man Nutzfahrzeuge Ag | Sound absorber for engine brake operation of Diesel engine has ring gap resonator between compressor and charging air cooler |
| DE10058479A1 (en) * | 2000-11-24 | 2002-05-29 | Mann & Hummel Filter | Wide band damper for induction tract of internal combustion engine has resonance chamber adjoining induction tract and filled with absorption material separated from duct section by barrier layer on partitioning wall |
| WO2014173660A1 (en) * | 2013-04-23 | 2014-10-30 | Siemens Aktiengesellschaft | Combustion system of a flow engine and method for determining a dimension of a resonator cavity |
| EP2851618A1 (en) * | 2013-04-24 | 2015-03-25 | Siemens Aktiengesellschaft | Combustion system of a flow engine comprising a resonator |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1510667B1 (en) * | 2003-08-26 | 2008-10-08 | ABB Turbo Systems AG | Silencer |
| DE102004012084A1 (en) * | 2004-03-12 | 2005-10-06 | Man B & W Diesel Ag | Internal combustion engine, in particular, large diesel engine comprises an exhaust turbocharger with an integrated absorption silencer at least in one of its flow ducts |
| CN100387823C (en) * | 2006-06-02 | 2008-05-14 | 河南天瑞环保新材料有限公司 | Silencing filter suitable for supercharging internal combustion engine air inlet system |
| JP4630854B2 (en) | 2006-09-04 | 2011-02-09 | 本田技研工業株式会社 | Intake device for motorcycle |
| KR101172191B1 (en) * | 2010-09-30 | 2012-08-07 | 기아자동차주식회사 | Noise reducing device for a turbo charger |
| CN103291386A (en) * | 2013-06-14 | 2013-09-11 | 湖南天雁机械有限责任公司 | Turbocharger silencer |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0039459A1 (en) * | 1980-04-28 | 1981-11-11 | DEUTSCHE FORSCHUNGSANSTALT FÜR LUFT- UND RAUMFAHRT e.V. | Silenced turbo-machine |
| DE3531353C2 (en) * | 1985-09-03 | 1988-06-16 | Audi Ag, 8070 Ingolstadt, De | |
| US5162620A (en) * | 1989-11-28 | 1992-11-10 | Allied-Signal Inc. | Dual flow turbine engine muffler |
| DE4219249C2 (en) * | 1992-06-12 | 1994-03-31 | Kuehnle Kopp Kausch Ag | Radial compressor, especially a turbocharger |
| DE19615917A1 (en) * | 1996-04-22 | 1997-10-30 | Wolf Woco & Co Franz J | Intake silencer and motor vehicle |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SE505569C2 (en) * | 1995-12-11 | 1997-09-15 | Abb Flaekt Marine Ab | Reactor chamber for catalytic purification of exhaust gas from diesel engine |
-
1998
- 1998-04-28 DE DE19818874A patent/DE19818874C2/en not_active Expired - Lifetime
-
1999
- 1999-04-28 KR KR10-1999-0015189A patent/KR100476642B1/en not_active IP Right Cessation
- 1999-04-28 JP JP11123006A patent/JPH11351085A/en active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0039459A1 (en) * | 1980-04-28 | 1981-11-11 | DEUTSCHE FORSCHUNGSANSTALT FÜR LUFT- UND RAUMFAHRT e.V. | Silenced turbo-machine |
| DE3531353C2 (en) * | 1985-09-03 | 1988-06-16 | Audi Ag, 8070 Ingolstadt, De | |
| US5162620A (en) * | 1989-11-28 | 1992-11-10 | Allied-Signal Inc. | Dual flow turbine engine muffler |
| DE4219249C2 (en) * | 1992-06-12 | 1994-03-31 | Kuehnle Kopp Kausch Ag | Radial compressor, especially a turbocharger |
| DE19615917A1 (en) * | 1996-04-22 | 1997-10-30 | Wolf Woco & Co Franz J | Intake silencer and motor vehicle |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10036588A1 (en) * | 2000-07-27 | 2002-02-14 | Man Nutzfahrzeuge Ag | Sound absorber for engine brake operation of Diesel engine has ring gap resonator between compressor and charging air cooler |
| DE10036588B4 (en) * | 2000-07-27 | 2010-01-21 | Man Nutzfahrzeuge Ag | Silencer for engine braking operation of a diesel engine |
| DE10058479A1 (en) * | 2000-11-24 | 2002-05-29 | Mann & Hummel Filter | Wide band damper for induction tract of internal combustion engine has resonance chamber adjoining induction tract and filled with absorption material separated from duct section by barrier layer on partitioning wall |
| WO2014173660A1 (en) * | 2013-04-23 | 2014-10-30 | Siemens Aktiengesellschaft | Combustion system of a flow engine and method for determining a dimension of a resonator cavity |
| GB2527688A (en) * | 2013-04-23 | 2015-12-30 | Siemens Ag | Combustion system of a flow engine and method for determining a dimension of a resonator cavity |
| EP2851618A1 (en) * | 2013-04-24 | 2015-03-25 | Siemens Aktiengesellschaft | Combustion system of a flow engine comprising a resonator |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR19990083561A (en) | 1999-11-25 |
| JPH11351085A (en) | 1999-12-21 |
| KR100476642B1 (en) | 2005-03-17 |
| DE19818874C2 (en) | 2001-06-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE19818873C2 (en) | Reciprocating internal combustion engine | |
| DE102004058418B4 (en) | Exhaust muffler device | |
| EP1715189B1 (en) | Noise attenuator designed and meant for a compressor | |
| DE69202692T2 (en) | Exhaust silencer for a cooling compressor. | |
| EP3030779B1 (en) | Silencer | |
| EP1352172B1 (en) | Silencer with a plurality of resonance chambers | |
| DE102004040421A1 (en) | Active exhaust silencer | |
| EP1510667B1 (en) | Silencer | |
| DE19818874A1 (en) | Reciprocating piston internal combustion engine, especially supercharged diesel engine | |
| CH698171B1 (en) | Reciprocating internal combustion engine with an exhaust gas turbocharger with absorption silencer. | |
| EP0791135A1 (en) | Exhaust silencer | |
| EP1715188A1 (en) | Noise attenuator designed and meant for a compressor | |
| DE102020114917A1 (en) | EXHAUST SOUND ATTENUATION DEVICE | |
| DE102012210713A1 (en) | SOUND ABSORBING STRUCTURE | |
| DE102016112333B4 (en) | turbocharger | |
| DE29803183U1 (en) | Device for changing the acoustics of an exhaust silencer | |
| DE2309571A1 (en) | EXHAUST SILENCER FOR TWO-STROKE ENGINES | |
| EP1158590B1 (en) | Fuel cell system | |
| DE3234634C2 (en) | ||
| DE102021102263A1 (en) | Acoustic volume and insulation in the end of exhaust systems close to the engine | |
| DE102018123536A1 (en) | Method and device for enabling a reduction in space in a vehicle exhaust system | |
| DE102005004079B4 (en) | Sound damping device for a heater | |
| EP1873364A1 (en) | Silencer | |
| DE60203059T2 (en) | Low noise integrated air filter | |
| DE102018132787A1 (en) | Vehicle frame with acoustic volume for an exhaust system |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
| D2 | Grant after examination | ||
| 8364 | No opposition during term of opposition | ||
| R071 | Expiry of right |