DE2257852C2

DE2257852C2 - Abgasschalldämpfer für mehrzylindrige Brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE2257852C2
Application number: DE19722257852
Authority: DE
Inventors: Walter 7300 Esslingen Seeger
Original assignee: J Eberspaecher GmbH and Co KG
Current assignee: Eberspaecher Climate Control Systems GmbH and Co KG
Priority date: 1972-11-25
Filing date: 1972-11-25
Publication date: 1986-07-17
Also published as: FR2208443A5; DE2257852A1; CH565321A5; IT993951B; AT335232B; ATA985673A

Description

— das Gehäuse einen ovalen Querschnitt aufweist,

— die zweRj Kammer (2) ebenfalls einen ovalen Querschnitt aufweist und außermittig innerhalb des Gehäuses angeordnet ist, wobei die Abgasaustrittsöffnungen (5) nur in dem Wandbereich der zweiten Kammer (2) ausgebildet sind, an den sich der Bereich der dritten Kammer (3) anschließt, der eine erhöhte Dicke der Schallschluckstoffüllung (4) aufweist,

— die dritte Kammer (3) nur die zweite Kammer (2) umgibt und

— das abgaszuführende Rohr (6) an seinem Ende eine Querschnittsverringerung (9) aufweist.

2. Abgasschalldämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittsverringerung (9) aus einem konischen Teil (11) n.;t anschließendem zylindrischen Teil (12) besteht.

3. Abgasschalldämpfer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer (2) aus zwei Halbschalen gebildet ist.

Die Erfindung betrifft einen Abgasschalldämpfer für mehrzylindrige Brennkraftmaschinen, bestehend aus einem in Durchströmungsrichtung in mindestens zwei Kammern unterteilten Gehäuse, in dem senkrecht zur Durchströmungsrichtung eine mindestens die zweite Kammer umhüllende, mit Schallschluckstoff gefüllte dritte Kammer abgeteilt ist, die über Abgasaustrittsöffnungen mit der zweiten Kammer verbunden ist, einem die erste Kammer durchdringenden und in die zweite Kammer ragenden Abgaszuführungsrohr, welches sowohl im Bereich der ersten Kammer als auch im Bereich der zweiten Kammer mit Abgasaustrittsöffnungen versehen ist und einem an die zweite Kammer angeschlossenen Abgasabführungsrohr.

Es sind bereits Abgasschalldämpfer der gattungsgemäßen Art bekannt. Bei diesen bekannten Schalldämpfern sind drei Kammern hintereinander angeordnet, wobei die erste und oftmals auch die letzte Kammer mit Schallschluckstoff gefüllt ist und die Ankopplung über Gasaustrittsöffnungen in dem die Kammern durchdringenden Rohr erfolgt. Dabei sind häufig zwei oder mehr gasleitende Rohre in den Kammern angeordnet, um eine bessere Dämpfung zu erzielen.

Es hat sich gezeigt, daß diese bekannten Schalldämpfer nicht ausreichen, um die heute geforderte hohe Schalldämpfung zu erreichen. Bei den bekannten Anordnungen ist dies nur mit größtem Aufwand möglich, z. B. durch Oberströmstrecken und mehrere parallel geschaltete Gasleitrohre und nachgeschaltete Absorptionskammern (DE-OS 15 76 754).

Die GB-PS 4 99 368 zeigt einen Abgasschalldämpfer für mindestens zwei Brennkraftmaschinen, der in Durchströmungsrichtung in zwei Kammern unterteilt ist und der auf seiner gesamten Länge doppelv andig ausgebildet ist, wobei zwischen den beiden Wänden und über die Innenwand angeschlossen Absorptionsstoff angeordnet ist. Bei dieser Anordnung tritt das Abgas des einen Motors über ein in die erste Kammer ragendes, mit Gasaustrittsschliuen versehenes Rohr in diese erste Kammer ein und wird über ein weiteres, die zweite Kammer durchdringendes ebenfalls mit Gasaustrittsschlitzen versehenes Rohr aus der ersten Kammer abgeführt Das Abgas des zweiten Motors wird über ein mit Schlitzen versehenes, die erste Kammer durchdringendes und in die zweite Kammer ragendes Abgaszuführungsrohr in den Schalldämpfer geleitet und mit einem nur in die zweite Kammer ragendes Rohr abgeführt Diese Anordnung ist für schwere Schiffsmotore geeignet, nicht aber für Hochleistungs-Fahrzeugmotore, weil sie nicht in der Lage ist, die hohen Frequenzen ausreichend zu dämpfen und außerdem sehr große Volumen verlangt.

Besonders unangenehm ist, daß bei den bekannten Motoren in Verbindung mit den bekannten Abgasschalldämpfern sich beim Schubbetrieb des Motors ein helles körperschallartiges Geräusch durch die Pulsation der Gassäule ergibt und nicht beseitigen läßt.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, einen Abgasschalldämpfer für Hochleistungsmotore aufzuzeigen, der bei fertigungstechnisch einfachem Aufbau eine ausreichende Dämpfung über das gesamte Schallspektrum ermöglicht und auch die beim Schubbetrieb des Fahrzeugmotors insbesondere auftretenden hohen körperschallähnlichen Geräusche beseitig*.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß

— das Gehäuse einen ovalen Querschnitt aufweist,

— die zweite Kammer ebenfalls einen ovalen Querschnitt aufweist und außermittig innerhalb des Gehäuses angeordnet ist. wobei die Abgasaustrillsöffnungen nur in dem Wandbereich der zweiten Kammer ausgebildet sind, an den sich der Bereich der dritten Kammer anschließt, der eine erhöhte Dicke der Schallschluckstoffüllung aufweist,

— die dritte Kammer nur die zweite Kammer umgibt und das abgaszuführende Rohr an seinem Ende eine Querschnittsverringerung aufweist.

Dadurch wird ein Abgasschalldämpfer von geringen Abmessungen (Längsabmessungen) und einfacher Fertigungsweise mit ausreichenden Dämpfungseigenschaften und geringem Gegendruck aufgezeigt. Ein besonders wirkungsvoller Anschluß der Absorptionskammer wird dadurch erreicht, daß die Abgasausiritisöffnungcn nur in dem Wandbereich der zweiten Kammer ausgebildet sind, an den sich der Bereich der dritten Kammer anschließt, der eine erhöhte Dicke der Schallschluckstoffüllung aufweist. Um die Anzahl der zur Fertigung erforderlichen Teile weiter herabzusetzen, ist nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung vorgesehen, chili die zweite Kammer aus zwei Halbschalen gebildet ist. In

diesem Fall ist zur Fertigung nur ein Preßwerkzeug für die beiden Halbschalen mit dem das Abgas abführenden Rohr erforderlich.

Weilerhin hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, daß die Querschnittsverringerung aus einem konisehen Teil mit anschließendem zylindrischen Teil besteht Dabei ist ein Winkel von 10° —20° gegenüber der Längsachse besonders günstig. Durch diese injektorartige Ausbildung des Endes des das Abgas zuführenden Rohres wird ein besonders »weiches« Abströmen des Abgases aus der zweiten Kammer und außerdem eine besser? Ankopplung der zweiten, der Reflexions- an die dritte, die Absorptionskammer erzielt Ein Abgasschalldämpfer gemäß der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt.

F i g. 1 zeigt einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Abgasschalldämpfer,

F i g. 2 zeigt einen Querschnitt des Schalldämpfers gemäß Fig. 1.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel tritt das vom Motor kommende Abgas durch das Rohr 6 in den Abgasschalldämpfer ein. Der Schalldämpfer rvisteht aus einer ersten Kammer 1, die als Eingangsresonatorkammer ausgebildet ist. Das das Rohr 6 durchströmende Abgas tritt durch die Gasaustrittsöffnungen 7 in diese erste Kammer 1 ein und aus dieser Kammer 1 wiederum über die gleichen öffnungen 7 wieder in das Rohr 6 ein. Durch diese akustische Ankopplung des Volumens der Kammer 1 tritt bereits ein Dämpfungseffekt auf. Das Abgas gelangt sodann durch das Rohr 6 weiter in die Kammer 2. Die Ausströmung in diese Reflexionskammer 2 erfolgt zum einer, über die Gasaustrittsöffnungen 8 und zum anderen über den Austritt 13 aus dem Rohr 6. Das die Kammer 2 nunmehr erfüllende Abgas kann durch die Gasaustrittsöffnungen 5 in die mit Schallschluckstoff 4 gefüllte dritte Kammer 3, welche die Kammer 2 umgibt. Die dritte Kammer 3 ist als Absorptionskammer ausgebildet. Besonders vorteilhaft ist, daß die Wand der Kammer 2 erfindungsgemäß nur im Bereich unterhalb der Längsachse der Rohre 6 und 10 mit Gasaustrittsöffnungen 5 versehen ist. Damit erfolgt die Ankopplung an den Bereich, der besonders stark mit Schallschluckstoff 4 versehen ist, da die Einführung des Rohres 6 außerhalb der Mitte der einen elliptischen Querschnitt aufweisenden Kammer 1 bzw. 26 bzw. 3 erfolgt. Der Endabschnitt 9 des Rohres 6 ist injektorartig ausgebildet. Nach der konischen Einschnürung 11 folgt der zylindrische Teil 12. Diese injektorartige Ausbildung des Abschlusses des Rohres 6 ist besonders vorteilhaft. Es hat sich nämlich gezeigt, daß beim Schubbetrieb des Motors besonders unangenehm ein helles körperschallaidges Geräusch durch die Pulsation der Gassäule in der Abgasrohrleitung 6, und auch in dem Rohr 10, auftritt. Dieses Geräusch kommt daher, daß die Gassäule in dem Rohr hin und herschwingt. Diese Schwingung erfolgt in einer relativ eng begrenzten Zone, d. h., daß die einzelnen Gasteilchen in einem eng begrenzten Raum schwingen. Wenn die Strömung nun abreißt oder, wie in der erfindungsgemäßen Anordnung, durch den Injektor beschleunigt wird, tritt ein Abbau der Schwingung und damit eine Beseitigung dieses besonders unangenehmen Geräusches auf. Zweckmäßigerweise ist das das Abgas abführende Rohr 10 in der Längsachse des Rohres 6 angeordnet, jedoch muß dieses nicht sein. Die einzelnen Schalldävnpferkammern werden durch Böden 14, 15 und 16 begrenzt, wobei der Boden 14 so ausgestaltet ist, daß er sowohl die Kammer 2 als auch die Kammer 3 gegenüber der Kammer 1 abtrennt.

Hierzu 1 tiiait Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Abgasschalldämpfer für mehrzylindrige Brennkraftmaschinen, bestehend aus einem in Durchströmungsrichtung in mindestens zwei Kammern unterteilten Gehäuse, in dem senkrecht zur Durchströmungsrichtung eine mindestens die zweite Kammer umhüllende, mit Schallschluckstoff gefüllte dritte Kammer abgeteilt ist, die über Abgasaustrittsöffnungen mit der zweiten Kammer verbunden ist, einem die erste Kammer durchdringenden und in die zweite Kammer ragenden Abgaszuführungsrohr, welches sowohl im Bereich der ersten Kammer als auch im Bereich der zweiten Kammer mit Abgasaustrittsöffnungen versehen ist und einem an die zweite Kammer angeschlossenen Abgasabführungsrohr, dadurch gekennzeichnet, daß