DE2517492C3 - Absorptions-Auspuff Schalldämpfer für ein Kraftfahrzeug - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft einen Schalldämpfer für ein Kraftfahrzeug zur Absorption des Schalles bei einer Auspuffanlage mit zwei getrennten, im Schalldämpfer etwa parallel geführten Einsatzrohren, die in wenigstens einem mit Schallschluckstoff umgebenen Abschnitt im Inneren des Schalldämpfers perforiert sind.

Bei bekannten Schalldämpfern der eingangs erwähnten Art (DE-OS 22 57 854 und DE-AS 10 56421) sind mehrere Abgasrohre im Bereich eines mit Schallschluckstoff gefüllten Abschnitts des Schalldämpfers perforiert ausgebildet. Da das Schallschluckstoffvolumen aus baulichen Gründen beschränkt ist, kommt es zu einer Überschneidung der von den einzelnen Rohren beanspruchten Beaufschlagungszonen des Schallschluckstoffs mit der nachteiligen Folge einer Überbeanspruchung des Schallschluckstoffs in diesem Bereich.

Bei einem der bekannten Schalldämpfer (DE-AS 56421) sind neben Absorptionskammern auch noch Resonatorkammern vorhanden, die als Tiefpaßfilter zur ^ Dämpfung der niederfrequenten Schwingungen offenbar zusätzlich nötig sind.

Bei einem anderen bekannten Schalldämpfer (DE-OS 57 854) wird im unteren Drehzahlenbereich eine Dämpfungswirkung durch Anwendung verschiedener, ^Λ5 aufeinander abgestimmter Rohrlängen erzielt. Um eine dosierte Ankopplung der schwingenden Gasvolumina auch im Bereich um die Derforierten Rohrabschnitte zu erzielen, ist eine perforierte Trennwand vorgesehen, die jedoch im Schallschluckstoffvolumen zwischen benachbarten Einsatzrohren vorgesehen ist Danr.it wird in diesem Bereich eine Überbeanspruchung des Schallschluckstoffs nicht vermieden, weil z. B. die an der Trennwand reflektierte Schallenergie zur Schalldichte beiträgt

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Absorptionsschalldämpfer zu schaffen, der auch geeignet ist, die niedrigen Schwingungsfrequenzen zu dämpfen und bei dem das vorhandene Schallschluckstoffvolumen gleichmäßig genutzt wird.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß jedes Rohr in dem perforierten Abschnitt in einer Richtung verbreitert und durch jeweils ein perforiertes Leitblech quergeteilt ist, welches eine Ebene aufspannt, die gegen einen von den Abgasen des anderen Rohres nicht direkt beaufschlagten Schallschluckbereich weist

Nach diesem Grundgedanken ist eine optimale Umlenkung der Abgas-Schallwellen in die zur Verfügung stehenden Schallschluckstoffvolumina und damit deren großvolumige Nutzung möglich, wobei die Beaufschlagung des zwischen den Abgasrohren vorhandenen Schallschluckstoffs nicht zu intensiv ist. Eine Überbeanspruchung des Schallschluckstoffs, z. B. zwischen den Abgasrohren, wird dadurch vermieden. Durch die Verbreiterung der Rohre läßt sich dieAbsorptionsHäche der Einsatzrohre im perforierten Abschnitt optimieren. Das perforierte Leitblech wirkt wie ein Prallblech, welches die Umlenkung des Abgasstroms vom jeweils anderen Abgasrohr weg bewirkt Die Schallwellen werden dabei aus den Rohren im Bereich des perforierten Abschnitts derart umgelenkt, daß sich die von jedem Rohr beaufschlagten Schallschluckstoffvolumina nicht zu stark überschneiden. Daraus resultiert eine Vergleichmäßigung der Abgasbeaufschlagung in dem die Abgasrohre umgebenden Schallschluckstoff, der dabei vollständig und für alle Schwingungsfrequenzen uneingeschränkt ausgenutzt wird.

Die erfindungsgemäße Regel ist auf unterschiedliche Querschnittsformen des Schalldämpfers anwendbar. Bei im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt ist vorgesehen, daß die Rohre senkrecht zur gemeinsamen Ebene ihrer Längsachsen verbreitert sind, wobei das Leitblech jedes Rohres den perforierten Abschnitt, ausgehend von dessen dem jeweils anderen Rohr zugewandter Seite in Strömungsrichtung diagonal durchläuft

Eine weitere Ausgestaltung besteht darin, daß die Rohre im perforierten Abschnitt etwa senkrecht zu ihrer Verbreiterungsrichtung verschmälert sind. Hierdurch ist nur eine verhältnismäßig geringe Vergrößerung des Rohrquerschnitts in Kauf zu nehmen, so daß auch im perforierten Abschnitt im wesentlichen die Strömungsverhältnisse wie in der Abgasleitung vorliegen. Die bei üblichen Absorptionskammern auftretenden Energieverluste können dadurch reduziert werden.

Zur weiteren Verbesserung der Umlenkung der Abgase in die Außenbereiche des Schallschluckstoffvolumens ist besonders vorteilhaft daß die Verbreiterung der Rohre in ihrem perforierten Abschnitt, bezogen auf die Rohrachse, im wesentlichen die Form einer einseitigen Ausbauchung mit ovalem Querschnitt aufweist.

Es ist auch vorteilhaft, daß der perforierte Abschnitt nahe dem motorse.tigen Ende eines in Richtung der Einsatzrohre langgestreckten, vollständig mit Schallschluckstoff gefüllten Schalldämnfergehäiises angeord-

net ist

Durch die Anordnung der perforierten Abschnitte am motorseitigen Ende des von den sonst geschlossenen Einsatzrohren durchsetzten langgestreckten Schalldämpfergehäuses kann dessen gesamter, mit Schallschluckstoff gefüllter Innenraum für die angestrebte Absorptionswirkung besser ausgenutzt werden. Voraussetzung ist dabei allerdings, daß sich das Schallschluckstoff volumen vom perforierten Abschnitt aus im wesentlichen in Strömungsrichtung der Abgase er- >o streckt.

Im folgenden Beschreibungsteil ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch den Schalldämpfer entlang der Achse eines Einsatzrohres,

F i g. 2 einen Längsschnitt durch den Schalldämpfer in der die beiden Rohrachsen enthaltenden Ebene,

F i g. 3 eine Variante in perspektivischer Darstellung lediglich der perforierten Rohrabschnitte.

Der Schalldämpfer 1 weist einen rohrförmigen Gehäusemantel 2 mit etwa kreisförmigem Querschnitt auf. Durch die stirnseitigen Gehäusedeckel 3, 4 treten die beiden zueinander parallel und getrennt geführten Einsatzrohre 5,6 hindurch. Im Inneren des Schalldämpfers 1 schließt sich an den motorseitigen Gehäusedeckel 3 zunächst eine übliche Absorptionskammer 7 an, die in Strömungsrichtung gem. Pfeil R durch eine Zwischenwand 8 von dem übrigen Innenraum des Schalldämpfers 1 abgeschlossen ist. Im Bereich der Absorptionskan.mer 7 sind die Abgasrohre selbstverständlich perforiert ausgebildet

Weiterhin in Strömungsrichtung gesehen, schließt an die Absorptionskammer 7, jenseits der Zwischenwand 8 eine Verbreiterung 9 eines weiteren perforierten Abschnitts der Einsatzrohre an. Die Verbreiterung 9 ist, bezogen auf die Rohrachse, einseitig, entsprechend der zeichnerischen Darstellung nach oben ausgebaucht Aus herstellungstechnischen Gründen sind die Übergangsstücke 10, 11 vom kreisförmigen Rohrquerschnitt zum verbreiterten Rohrquerschnitt nicht perforiert Aus F i g. 2 wird deutlich, daß die Abgasrohre im Bereich der Verbreiterung 9 senkrecht zur Verbreiterungsrichtung gegenüber dem kreisförmigen Rohrquerschnitt schmäler ausgebildet sind. In Zahlen ausgedrückt zeigt das Ausführungsbeispiel eine Verschmälerung etwa um ein Viertel und eine Verbreiterung etwa um das Zweieinhalbfache. Ebenfalls aus F i g. 2 wird ersichtlich, daß sich infolge der genannten Verschmälerung der Abstand A zwischen den Abgasrohren im Bereich ihrer Verbreiterung 9 etwa verdoppelt

Im Bereich der Verbreiterung 9 sind im Inneren der Einsatzrohre perforierte Leitbleche 12 angeordnet, die gem. der Darstellung in Fig.2 in Strömungsrichtung von innen nach außen verlaufer: und sich über die gesamte Länge der Verbreiterung 9 der Einsatzrohre erstrecken. Infolge der schrägen Anordnung der Leitbleche 12 wird ein Teil des Abgasstroms gem. den Pfeilen F in die Außenbereiche des Schluckstoffvolumens gelenkt Auf diese Weise gelingt es, das gesamte, sich noch über die restliche Länge des Schalldämpfers erstreckende Schallschluckvolumen für die Absorptionsdämpfung auszunutzen. Um diese Nutzbarmachung des gesamten, sich in Strömungsrichtung erstreckenden Schallschluckvolumens nicht zu beeinträchtigen, ist die Stützwand 13 im Bereich der geschlossenen Endstücke 14 der Einsatzrohre, die sich an deren verbreiterten Bereich anschließen, perforiert ausgebildet Die geschlossenen Abschnitte 14 weisen in ihrem auspuffseitigen Ende eine düsenartige Verengung 15 auf, die in an sich bekannter Weise dem Energierückgewinn dient Die einzelnen Anschnitte der Einsatzrohre sind jeweils ineinander verschieblich angeordnet um Zerstörungen infolge Wärmedehnung zu vermeiden.

Im Falle des gezeichneten Ausführungsbeispiels gem. den F i g. 1 und 2 verhält sich die Länge des geschlossenen Abschnitts 14 der Abgasrohre zur Länge ihres verbreiterten Bereichs 9 etwa wie 2:1.

Der gesamte Innenraum des Schalldämpfergehäuses ist mit Schallschluckstoff, beispielsweise Steinwolle, gefüllt, entsprechend den schraffierten Bereichen.

F i g. 3 zeigt eine Ausführungsform der Rohre 5,6, die sich für den Einbau in ein abgeflachtes, bevorzugt ovales Schalldämpfergehäuse (nicht gezeichnet) eignet Durch die Leitbleche 12 wird der Abgasstrom der beiden Rohre 5, 6 in unterschiedliche Richtungen reflektiert, nämlich in der Verbreiterung von Rohr 5 gem. den Pfeilen P nach oben und durch das Leitblech in der Verbreiterung des Rohrs 6 gem. den Pfeilen F nach unten. Somit kann eine Überbeanspruchung des Schallschluckstoffs vermieden werden.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Schalldämpfer für ein Kraftfahrzeug zur Absorption des Schalls bei einer Auspuffanlage mit zwei getrennten im Schalldämpfer, etwa parallel geführten Einsatzrohren, die in wenigstens einem mit Schallschluckstoff umgebenen Abschnitt im Inneren des Schalldämpfers perforiert sind, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Rohr (5, '° 6) in dem perforierten Abschnitt in einer Richtung verbreitert und durch jeweils ein perforiertes Leitblech (12) quergeteilt ist, welches eine Ebene aufspannt, die gegen einen von den Abgasen des anderen Rohres nicht direkt beaufschlagten Schall- >S schluckbereich weist

2. Schalldämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre senkrecht zur gemeinsamen Ebene ihrer Achsen verbreitert sind, wobei das Leitblech jedes Rohres den perforierten ^o Abschnitt, ausgehend von dessen dem jeweils anderen Rohr zugewandter Seite, in Strömungsrichtung diagonal durchläuft (F i g. 2).

3. Schalldämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre in der ihren Achsen gemeinsamen Ebene verbreitert sind, wobei das Leitblech jedes Rohres den perforierten Abschnitt in Strömungsrichtung diagonal durchläuft (F i g. 3).

4. Schalldämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre (5,6) im perforierten Abschnitt etwa senkrecht zu ihrer Verbreiterungsrichtung verschmälert sind (F i g. 2, F i g. 3).

5. Schalldämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbreiterung (9) der Rohre (5, 6) in ihrem perforierten Abschnitt, bezogen auf die Rohrachse, im wesentlichen die Form einer einseitigen Ausbauchung mit ovalem Querschnitt aufweist (F i g. 1, F i g. 3).