DE2515733C3 - Schalldämpfer für eine Auspuffanlage an Kraftfahrzeugen - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft einen Schalldämpfer gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1, wie er durch das DT-GM 45 683 bekannt ist

Bei einem anderen bekannten Schalldämpfer für eine Auspuffanlage an Kraftfahrzeugen, die auch zwei getrennt geführte Abgasrohre aufweist, deren Gasströme sich im Inneren des Schalldämpfers vermischen, (Deutsche Patentschrift 21 10 000) bestand bereits das Ziel, die bei Auspuffanlagen mit zwei Abgasrahren störenden Brummgeräusche, wie sie besonders bei der Leerlaufdrehzahl des Motors auftreten, zu beseitigen. Dieses Ziel sieht der bekannte Vorschlag darin verwirklicht, daß in einem der Abgasrohre kurz vor dessen Ende eine selbsttätige, im Leerlauf der Maschine geschlossene und sich mit zunehmender Belastung öffnende Klappe, wie sie bei parallelen oder verzweigten Auspuffleitungen mehrfach anderweitig bekannt ist, angeordnet ist

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, den sog, Leerlaufbrummer durch schallclämpferseitige Maßnahmen, also unter Verzicht auf die bekannte störanfällige und aufwendige Klappemsteuerurg, zu beseitigen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei einem Schalldämpfer mit den. Merkmalen gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1 die b-eiden motorseitigen Abgasrohre gegen die Vorderseite einer Querwand münden, welche den Abgasstrom über einen Ringraum, der als Resonator wirkt, in eine von diesem eingeschlossene Resonatorkammer umlenkt in welche zwei Abgasauslaßrohre bis in die Nähe der Rückseite der Querwand hineinragen, und daß nur eines der beiden Abgasauslaßrohre von einem Überfallrohr umgeben ist, von dem ein Ende dicht mit der Querwand verbanden ist und dessen anderes Ende bis nahe an die der Querwand gegenüberliegende Begrenzungsquerwand der Resonatorkammer reicht

Der den Ringraum begrenzende Innenmantel ist bevorzugt so ausgebildet daß er sich von der Querwand bis nahe an die Begrenzungsquerwand erstreckt Wenn er außerdem die Mündungsöffnungen der Abgasrohre überdeckt gelingt es, den störenden Körperschall im Bereich der Mündungsöffnungen der Abgasrohre vom Gehäuse des Schalldämpfers fernzuhalten.

Von besonderer Bedeutung im Rahmen der erfindungsgemäßen Lösung ist dabei die Anordnung des Überfallrohrs, welches die Dämpfun^slänge des von diesem umhüllten Abgasauslaßrohrs praktisch verdoppelt Dadurch können besonders niedrige Frequenzen der Motor- und Leitungsschwingung auf ein nicht störendes Maß abgebaut werden. Gleichzeitig wird durch die unterschiedliche Bemessung der für die Dämpfungseigenschaften maßgeblichen Reflexionslänge, bezogen auf die Abgasrohre, zuverlässig vermieden, daß sich die Abgasrohre in der Summe zu einem ungünstigeren Dämpfungswert aufschaukeln, eine Gefahr, die bei gleichartigen Dämpfungsmaßnahmen an cien Abgasrohren groß ist

Darüber hinaus sorgt die Verteilung der ankommenden Auspuffgase über den Ringraum für eine mehrfache Umlenkung der Gase, bevor diese in die Resonatorkammer gelangen. Gerade diese Maßnahme unterstützt den wirksamen Abbau niedriger Frequenzen.

Der Erfindungsvorschlag betrifft also einen besonders im Bereich der Leerlaufdrehzahl, etwa zwischen 800 und 1300 U/min, hochwirksamen Schalldämpfer, der nach seinem Aufbau als reiner Resonanz- bzw. Reflexionsschalldämpfer zu bezeichnen ist.

Weitere Verbesserungen der Dämpfurigscharakterl· stik lassen sich durch die in den Unteramsprüchei» 2—9 enthaltenen Merkmale erzielen.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert Es zeigt

F i g» 1 einen Längsschnitt durch den Schalldämpfer, in schematischer Darstellung«

Fig,2 einen Querschnitt durch den Schalldämpfer

gem. U-H der F ig. 1.

Die beiden motorseitigen Abgasrohre 1, 2 treten durch den Gehäusedeckel 3 in das Innere des rohrförmigen Gehäuses 4 des Schalldämpfers 8 ein. Die Abgasauslaßrohre 5, 6 verlassen das Gehäuse 4 durch den gegenüberliegenden Gehäusedeckel 7. Im Inneren des Schalldämpfers 8 sind die Abgasrohre von den Abgasauslaßrohren durch eine Querwand 9 voneinander getrennt. Die Querwand 9 bildet den motorseitigen Abschluß einer Kesonanzkammer 10, die an ihrem Außenumfang durch den Innenmantel 11 eines nach außen durch das Gehäuse 4 des Schalldämpfers begrenzten Ringraums 12 begrenzt ist. Auslaßseitig ist die Resonanzkammer abgeschlossen durch eine Begrenzungsquerwand 13, die an die Innenseite des Gehäuses 4 is des Schalldämpfers angrenzt und zwei Öffnungen für die verschiebliche Aufnahme der Abgasauslaßrohre 5,6 aufweist Der Innenmantel 11 des Ringraums 12 erstreckt sich auslaßseitig bis nahe an die Begrenzungsquerwand 13. Demzufolge erfährt der Querschnitt der Resonatorkammer 10 zwischen der auslaßseitigen Endkante Ϊ4 und der Begrenzungsquerwand V5 eine Vergrößerung des Querschnitts um die Größe des Ringraumquerschnitts. Das motorseitige Ende des Innenmantels 11 erstreckt sich über die an den Innenmantel anschließende Querwand 9 hinaus in Richtung auf den motorseitigen Gehäusedeckel 3.

Die Abgasrohre 1, 2 weisen im Anschluß an die Querwand 9 in die Gehäusekammer 15 zwischen Querwand 9 und Gehäusedeckel 3 mündende Öffnungen 16 in ihrer Rohrwand auf.

Eines der beiden Abgasauslaßrohre ist im Bereich der Resonanzkammer 10 von einem Oberfallrohr 17 eingehüllt, welches mit seinem motorseitigen Ende an die Querwand 9 anschließt und dessen auslaßseitiges a Ende bis nahe an die auslaßseitige Begrenzungsquerwand 13 der Resonanzkammer heranreicht.

Die beiden Abgasauslaßrohre 5, 6 weisen jeweils etwa in Höhe der auslaßseitigen Endkante 14 des Innenmantels *1 eine Einschnürung 18 ihres Quer-Schnitts auf.

Das vom Überfallrohr 17 eingehüllte Abgasauslaßrohr 5 ist im Bereich der auslaßseitigen Gehäusekammer 19, die zwischen der Begrenzungsquerwand 13 der Resonanzkammer 10 und dem auslaßseitigen Gehäusedeckel 7 gebildet ist, perforiert. Die Einbauten des Schalldämpfers sind zur Verhinderung von Wärmespannungen in üblicher Weise durch Schiebesitze gegeneinander geführt, wobei die Schiebesitze durch abgewinkelte Linie vereinfacht dargestellt sind; zum Teil sind die Einbauten gasdicht miteinander verschweißt Aus dem Innenmantel 11 ausgeformte, z. B. ausgestanzte Spreizlaschen 20 dienen zur verschieblichen Abstützung der Einbauten im Inneren des Gehäuses 4 des Schalldämpfers.

Die wesentlichen Richtungen der Gasströmung sind am Beispiel des Abgaswegs von Pos. 2, nach Pos. 6 durch die Pfeile A, B₁ C, D, fund Feingezeichnet Die Abgase gelangen demnach durch das Abgasrohr 2 und dessen Mündungsöffnung 16 zunächst gem. den Pfeilen A und B in das Innere der motorseitigen Gehäusekammer 15; von dort aus strömt das Abgas gem. Pfeil Cin den Ringraum 12, wird an dessen auslaßseitigem Ende gem. Pfeil D zur Umkehr gezwungen, durchströmt die Resonatorkammer 10 in umgekehrter Richtung und gelangt schließlich, nach erneuter Umkehr gem. Pfeilen E, über das Abgasauslaßi'uhr 6 in Richtung des Pfeils Fnach außen.

Ähnlich ist der Strömungsveriaui bezüglich des anderen Abgaswegs 1, 5, jedoch mit der ribweichung, daß nur ein kleinerer Abgasanteil aus der Resonatorkammer 10 in das Innere des Überfallrohrs 17 gem. Pfeil C gelangt um dann, nach Strömungsumkehr, den Schalldämpfer 8 gem. den Strömungspfeilen H durch das Abgasauslaßrohr 5 zu verlassen. Durch die Perforation 21 dieses Abgasrohrs im Bereich der auslaßseitigen Gehäusekammer 19 gelingt die Aussonderung hochfrequenter Schwingungskomponanten. Die Perforation ist dabei bevorzugt an dem mit dem Überfallrohr versehenen Abgasauslaßrohr 5 vorgesehen, da bei diesem ohnehin eine durch das Überfallrohr vergrößerte Reflexionslänge zur Verfugung steht Die düsenartige Verengung 18 der Abgasauslaßrohre 5, 6 dient dem Energierückgewinn und verhindert außerdem störende Rückkoppelungen der Schwingung der Gassäule. Verschiedene Durchbrechungen in der Wand des Innenmantels dienen der besseren Verteilung der Gasströmung, insbesondere im Inneren der Resonatorkammer 10.

Es versteht sich von selbst, daß sowohl das Gehäuse 4 des Schalldämpfers 8, als auch dessen sämtliche Einbauten aus hitzefestem Stahlblech gefertigt sind; als zusätzliche, der Absorptionsdämpfung dienende Maßnahme kann vorgesehen sein, daß die auslaßseitige Gehäusekammer 19 mit Schallschluckstoff gefüllt ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Schalldämpfer für eine Auspuffanlage an Kraftfahrzeugen, die zwei getrennt vom Motor zum Schalldämpfer geführte Abgasrohre aufweist, welehe ebenso wie der Abgasauslaß in daß Innere des Schalldämpfers hineinragen, der quer zu den Abgasrohren verlaufende Wandteile zur Begrenzung von Resonanzräumen enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Abgasrohre (I₁ 2) gegen die Vorderseite einer Querwand (9) münden, welche den Abgasstrom über einen Ringraum (12), der als Resonator wirkt, in eine von diesem eingeschlossene Resonatorkammer (10) umlenkt, in welche zwei Abgasauslaßrohre (5,6) bis in die Nähe der Rückseite der Querwand (9) hineinragen, und daß nur eines (5) der beiden Abgasauslaßrohre von einem Überfallrohr (17) umgeben ist, von dem ein Ende dicht mit d&r Querwand (9) /erbunden ist und dessen anderes Ende bis nahe an die der Querwand (9) gegenüberliegende Begrenzungsquerwand (13) der Resonatorkammer reicht.

2. Schalldämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden der motorseitigen Abgasrohre (1, 2) mit der Querwand (9) verbunden sind und jeweils mindestens eine durch die Querwand begrenzte Mündungsöffnung (16) ihrer Rohrwand aufweisen.

3. Schalldämpfer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet daß sich der Innenmantel (11) des Ringraums (12) von der Querwand (9) bis nahe an die Begrenzungsquerwand (13) erstreckt

4. Schalldämpfer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der lnneni.iantel (11) zur Überdeckung der Mündungsöffnungen (16) der Abgasrohre über die Querwand (9) hinaus verlängert ist.

5. Schalldämpfer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenmantel (11) über seine *o Länge verteilte Durchbrechungen aufweist.

6. Schalldämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sein Gehäuse (4) den Außenmantel des Ringraums (12) bildet

7. Schalldämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Begrenzungsquerwand (13) und dem benachbarten Gehäusedekkel (7) eine Gehäusekammer (19) gebildet ist.

8. Schalldämpfer nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Gehäusekammer (19) mindestens das durch das Überfallrohr (17) eingefüllte Abgasrohr (5) perforiert ist.

9. Schalldämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beide Abgasrohre im wesentlichen in einer Querschnittshälfte des Gehäuses (4) angeordnet sind.