DE2827591C2

DE2827591C2 - Schalldämpfer für Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE2827591C2
Application number: DE2827591A
Authority: DE
Inventors: Erich 3180 Wolfsburg Seck
Original assignee: Volkswagen Ag 3180 Wolfsburg; Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1978-06-23
Filing date: 1978-06-23
Publication date: 1986-07-10
Also published as: DE2827591A1

Description

Die Schalldämpfer von Kraftfahrzeugen gehören bekanntlich wegen ihrer besonderen Beanspruchung zu den korrosionsgefährdetsten Bauteilen des Kraftfahrzeuges. Sie werden nicht nur von außen durch Steinschlag, Spritzwasser und Streusalz etc. angegriffen, sondern sind insbesondere auch in ihrem inneren Bereich harten Beanspruchungen ausgesetzt, da sich im Laufe der Zeit durch Kondensation aus den Auspuffgasen aggressive Flüssigkeiten bilden, so daß die inneren Teile des Schalldämpfers sowohl Hochtemperaturkorrosionsals auch Elektrolytkorrosionseinflüssen ausgesetzt sind.

Es hat daher nicht an Versuchen gefehlt, die Korrosionsbeständigkeit der Abgasanlagen und insbesondere des Schalldämpfers zu verbessern. Unter anderem ist es bekannt, Innen- und Außenteile eines Schalldämpfers aus Edelstahlblechen zu fertigen, was jedoch unverhältnismäßig teuer und fertigungstechnisch nicht ohne Schwierigkeiten ist. Bekannt ist es auch, vernickelte oder aluminiumbeschichtete Stahlbleche zu verwenden oder den Schalldämpfer zu emaillieren.

Durch diese Maßnahmen konnte zwar eine Verlängerung der durchschnittlichen Lebensdauer der Schalldämpfer erzielt werden, doch haftet auch solchen Schalldämpfern nach wie vor die Lebensdauer beeinträchtigende Mängel an. So wird durch die Aiuminiumbeschichtung der Stahlbleche zwar eine Verbesserung der Temperaturbeständigkeit erzielt, eine wesentliche Verbesserung bezüglich der Elektrolytkorrosion tritt jedoch nicht auf. Emailschichten bewirken dagegen normalerweise sowohl einen guten Schutz gegen Hochtemperatur- als auch gegen Elektrolytkorrosionseinflüsse. Wegen ihrer mechanischen Anfälligkeit sind Emailschichten im Schalldämpferbau jedoch nur bedingt tauglich, da die vergleichsweise spröde Schicht zur Rißbildung neigt, wodurch ihre Schutzwirkung schnell verlorengeht Außerdem muß bei einer Emaillierung mit einer Abnahme der Schwingfestigkeit des Schalldämpfers gerechnet werden. Bei vernickelten Anlagen ist die Situation sehr ähnlich; sofern es zum Einreißen der Nikis kelschicht kommt — was i. a. nicht zu vermeiden ist —, kann es an den eingerissenen Stellen im Vergleich zu nicht vernickelten Anlagen sogar zu einer verstärkten Korrosion kommen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schalldämpfer für Kraftfahrzeuge zu schaffen, der trotz einfacher Herstellung eine besonders gute Korrosionsbeständigkeit aufweist

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die in den Patentansprüchen 1 und 4 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Aus der — nur als älteres Recht beachtlichen — nachveröffentlichten DE-OS 29 15 163 ist es bekannt, im Inneren eines Kraftfahrzeug-Schalldämpfers einen kathodischen Korrosionsschutz bewirkende austauschbare Opferanodenanordnungen aus einem Metall anzuordnen, dessen elektrochemisches Potential negativer ist als das der metallischen Innen- und Außenteile des Schalldämpfers.

Kathodischer Korrosionsschutz, bei dem zu schützendes Metall durch damit elektrisch verbundene Anoden aus z_B. Zink oder Magnesium gegen elektrolytische Korrosion geschützt wird, ist allgemein insbesondere bei erdverlegten Rohrleitungen, Schiffsaußenschutz und unterirdischen Kühlwasser- und Lagertanks von Raffinerien seit langem bekannt Dabei wird die Korrosion durch den positiven lonenstrom von der Anode durch den Elektrolyten zum zu schützenden Material so gesteuert, daß sich nur das Anodenmaterial aufbraucht.

Als Opferanoden-Material sind nur solche Metalle geeignet, die elektrochemisch unedler als die zu schützenden Innenbereiche des Schalldämpfers sind, d. h. deren elektrochemisches Potential negativer ist als das der

so metallischen Innen- und Außenteile des Schalldämpfers. Üblicherweise werden die Innen- und Außenteile von Schalldämpfern aus Stahlblech gefertigt. Elektrochemisch unedler wären Magnesium, Zink und Aluminium. Vorzugsweise werden bei derartigen Schalldämpfern für die Opferanodenanordnung Zink oder Aluminium eingesetzt. Magnesium würde zu schnell abgetragen werden, so daß die angestrebte Lebensdauererhöhung nur bedingt zu erreichen wäre. Am günstigsten ist die Verwendung von Aluminium, weil sich dieses im Vergleich zu Zink und Magnesium nur langsam aufbraucht. Besonders günstige Ergebnisse für die Lebensdauer des Schalldämpfers werden erzielt, wenn für die lnnen- und Außenteile des Schalldämpfers aluminiumbeschichtetes Stahlblech — z. B. Aluminium plattiert oder feueraluminiert — verwendet werden, weil sich dann in besonderer Weise der durch die Opferanoden bewirkte Schutz gegen Elektrolytkorrosion und der durch die Aluminiumbeschichtung gewährte Schutz gegen Hoch-

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temperaturkorrosion gegenseitig unterstützen. In die- dürfen Zink und Aluminium gleichzeitig Verwendung sem Fall muß die Opferanodenanordnung aus Alumini- finden, weil dadurch der kathodische Korrosionsschutz um bestehen. Zink darf keine Verwendung finden; da- beeinträchtigt wird. Insbesondere darf Zink nicht verdurch würde keine Verbesserung, sondern eine Ver- wendet werden, wenn der Schalldämpfer selbst aus aluschiechterung des Korrosionsschutzes eintreten. Die 5 miniumbeschichtetem Stahlblech gefertigt ist, weil dann Verwendung einer Opferanodenanordnung aus Alumi- eine Abtragung der Aluminiumschicht stattfinden würnium bei aluminiumbeschichtetem Stahlblech erscheint de.

zunächst widersprüchlich; es wird dadurch jedoch eine Die vorgeschlagenen Maßnahmen zum Korcosions-

Vergrößerung der wirksamen Oberfläche erzielt, die ei- schutz sind nicht auf einen bestimmten Schalldämpferne Verringerung der korrosionsfördernden Ströme be- ίο typ beschränkt Sie sind jedoch besonders geeignet für wirkt, so daß die Abtragung an den Innen- und Außen- sogenannte Absorptions-Schalldämpfer, weil hierbei — teilen des Schalldämpfers herabgesetzt wird. Dabei ist abgesehen von einem gewissen Materialaustausch — zu berücksichtigen, daß auch bei Verwendung alumini- praktisch keine Änderungen in der Fertigung erforderumbeschichteter Stahlbleche — z.B. infolge von lieh sind. Schweißarbeiten u. ä. — stets einige kleinere nichtbeschichtete Bereiche im Innern des Schalldämpfers vorliegen, die ohne die erfindungsgemäßen Maßnahmen der Korrosion besonders stark ausgesetzt wären.

Grundsätzlich könnte die Opferanodenanordnung in beliebiger Form, übbesondere auch als metallisch kornpakte Bauteile, innerhalb des Schalldämpfers ausgebildet und angeordnet sein, und z. B. insbesondere in besonders korrosionsgefährdeten Bereichen des Schalldämpfers konzentriert sein.

Ein besonders geringer Aufwand ergibt sich jedoch, wenn zwischen die Innenteile und die Außenteile des Schalldämpfers Zink- oder Aluminiumwolle eingebracht wird, wobei die Schalldämpferart im wesentlichen keine Rolle spielt. Bei sogenannten Absorptionsschalldämpfern kann die Wolle als dichte Packung um die Schalldämpfer-Inranteile herumgelegt werden; sie dient in diesem Falle gleichzeitig als Schallschluckstofffüllung. Bei sogenannten Kammer-Schalldämpfern könnte die Wolle in vergleichsweise lockerer Form zusätzlich in die Kammern eingebracht werden, wodurch einerseits nur allenfalls eine geringfügige Störung der Gasdurchströmung bewirkt und andererseits eine zusätzliche Dämpfung erzielt wird. Bei Absorptions-Schalldämpfern kann der gewünschte Effekt auch dadurch erzielt werden, daß der als Schallschluckstoffüllung zwischen den Innen- und den Außenteilen angeordneten Packung aus Mineralwolle — vorzugsweise Basaltwolle — Zink- oder Aluminiumwolle oder auch Zink- oder Aluminiumspäne untergemischt werden. Solche Basaltwolle — Packungen in herkömmlichen Schalldämpfern sind üblicherweise von einer Edelstahlwolleschicht umgeben, welche verhindern soll, daß die bei höheren Temperaturen sehr spröde und brüchig werdende Basaltwolle durch die in den Innenteilen — z. B. Durchgangsrohre — vorhandenen Durchbrechungen o. ä. nach außen gesogen werden und dadurch für die Schalldämpfung verlorengeht. Solche Edelstahlwolle-Umhüllung darf bei aluminiumbeschichteten Stahlblechen nicht verwendet werden, weil sie zu einer Abtragung der Aluminiumschicht führen würde. Erfindungsgemäß wird stattdessen um die Basaltwolle-Packung eine perforierte (durchlöcherte) Aluminiumfolie gelegt, durch welche einerseits ein Opferanoden-Effekt erzielt und gleichzeitig das Ausblasen der Basaltwolle verhindert wird. Darüber hinaus bewirkt die die von heißen Gasen durchströmten Innenteile umhüllende Aluminiumfolie eine gewisse Wärme-Reflexion, so daß die Temperatur im Schalldämpfer-Innern etwas herabgesetzt wird, was einen gerigeren Kondensatanfall zur Folge hat. Zur Erhöhung des erzielten kathodischen Korrosionsschutzes kann es zweckmäßig sein, auch bei dieser Anordnung der Basaltwolle zusätzlich Aluminiumwolle oder Aluminiumspäne beizumischen. In keinem Falle

Claims

Patentansprüche:

1. Schalldämpfer für Kraftfahrzeuge, mit einer im Inneren angeordneten, einen kathodischen Korrosionsschutz bewirkenden Opferanodenanordnung aus Metall, dessen elektrochemisches Potential negativer ist als das der metallischen Innen- und Außenteile des Schalldämpfers, dadurch gekennzeichnet, daß die Opferanodenanordnung aus einer zwischen den Innen- und den Außenteilen des Schalldämpfers eingelegten Packung aus Opferanodenmetallwolle oder aus mit Opferanodenmetallwolle oder -spänen vermischter Mineralwolle (Basaltwolle) besteht

2. Schalldämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Opferanodenmetall bei aus Stahlblech gefertigten Innen- und Außenteilen des Schalldämpfers Zink oder Aluminium vorgesehen ist

3. Schalldämpfer nach Anspruch!, dadurch gekennzeichnet, daß als Opferanodenanordnung bei aus aluminiumbeschichtetem Stahlblech gefertigten Innen- und Außenteilen des Schalldämpfers Aluminium vorgesehen ist

4. Schalldämpfer für Kraftfahrzeuge, mit einer im Inneren angeordneten, einen kathodischen Korrosionsschutz bewirkenden Opferanodenanordnung aus Metall, dessen elektrochemisches Potential negativer ist als das der metallischen Innen- und Außenteile des Schalldämpfers, dadurch gekennzeichnet, daß die Opferanodenanordnung aus einer zwischen den Innen- und den Außenteilen des Schalldämpfers eingelegten, von einer perforierten (durchlöcherten) Aluminiumfolie umhüllten Packung Mineralwolle (Basaltwolle) besteht

5. Schalldämpfer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Mineralwolle (Basaltwolle) mit Aluminiumspänen oder -wolle vermischt ist.