DE3149622A1 - Abgas-schalldaempfer mit in einem absorptionsteil integrierter resonatorkammer - Google Patents

Description

• Abgas-SchalldEimpfer mit in einem
• Absorptionsteil integrierter Resonatorkammer.
• Die Erfindung betrifft einen Abgas-Schalldämpfer mit In einem Absorptionsteil integrierter Resonatorkarnmer, bestehend aus einem aus zwei Halbschalen gebildeten Gehäuse mit annähernd ovalem Querschnitt und stirn- und endseitig eingesetztem Boden, ohne ange schlossen eflexionsteil, einem Anschluß zur Abgaszufiihrung uni einem Abgasaustrittsrohr, sowie in dem Gehäuse angeordnetem Absorptionsstoff.
• Es sind bereits Schalldämpfer beschrieben worden, bei denen in einem Absorptionsteil binde Resonatorkammer integriert ist und bei denen sich an das Absorptionsteil ein Reflexionsteil anschließt. Derartige Schalldämpfer werden vorzugsweise für Saugmotoren verwendet und sind für Turbomotore nicht vorteilhaft verwendbar. Sie haben infolge des angeschlossenen Reflexionsteils eine größere Baulänge und verlangen einen höheren Material- und Fertigungsaufwand.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen möglichst einfach aufgebauten Abgas-Schalldämpfer aufzuzeigen, der sowohl für Saug- als auch für Turbomotoren geeignet ist.und über dem gesamten vorgegebenen Frequenzbereich eine hohe Wirksamkeit besitzt. Dabei soll insbesondere die Baulänge möglichst verkürzt werden.
• Die Lösung dieser Aufgabe bilde.t ein Schalldämpfer, bei dem das Gehäuse über seine gesamte Längserstreckung nur eine Kammer bildet und in seinem Inneren ein aus zwei Halbschalen bestehender, eine Resonatorkammer bildender, mit Gasdurchtrittsöffnungen versehener Einsatz angeordnet ist, der die Form zweier nebeneinander verlaufender Rohre mit einer einen Übergang bildenden Einschnürung zwischen den beiden rohrförmigen Kammern, von denen die eine als Eingangskammer und die andere als Austrittskammer ausgebildet ist, aufweist.
• Es hat sich nämlich iiberraschenderweise gezeigt, daß mit einem solchen Abgas-Schalldämpfer mit in Längsrichtung und einer Kammer bei einfachem Aufbau mit leicht zu fertigenden Einzelteilen eine gute Schalldämpfung bei giinsteigen Ge gendruckw-e rhäl tni s s en möglich ist.
• Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, daß die beiden von dem Einsatz gebildeten Kammern einen unterschiedlichen Durchmesser aufweisen und die Einschnürung nur iiber einen Teil der Länge eine Übergangsöffnung von der Eingangskammer in die Austrittskammer bildet. Damit ist eine giinstigere Abstimmung in dem akustischen Verhalten des Schalld.impfers möglich. Dabei weist vorzugsweise die Austrittskammer einen geringeren Durchmesser als die Eintrittskammer auf und die Übergangsöffnung erstreckt sich vorzugsweise über 50 bis 75 56 der Länge der Kammern.
• Eine weitere Verbesserung in Bezug auf den Anschluß des Schalldämpfers bzw. des Endrohres, mit dem das Abgas aus dem Schalldämpfer abgefi-rhrt wird, ergibt sich dadurch, daß an die Austrittskammer ein Abgasaustrittsrohr rechtwinklig zurKammerlängsachse angeordnet ist.
• Diese Weiterführung wird von den tinbaubedingungen bestimmt.
• Eine Weiterführung zeigt das Merkmal auf, daß ein Abgas zuführendes Rohr in die Eintrittskammer ragend angordnet ist und in dem in die Kammer ragenden Teil Abgasdurchtrittsöffnungen aufweist. Mit dieser Ausgestaltung wird eine weitere Verbesserung erzielt, da das Rohr innerhalb der Eintrittskammer des Einsatzes eine weitere Einlaufkammer bildet und damit zur Vergleichmäßigung der Abgasströmung beiträgt.
• Um das Strömungsverhalten und damit die Schalldämpfwerte noch weiter zu verbessern und im Inneren der Resonatorkammer in dem das Abgas zuführenden Rohr eine Reflexionswirkung zu erzielen, ist es gemäß einer weiteren Ausgestaltung möglich, das Abgas zuführende Rohr in seinem der Einschnürung zugewandten Bereich ohne Abgasdurchtrittsöffnungen auszubilden und stirnseitig zu verschließen. Dabei hat sich erwiesen, daß der nichtperforierte Bereich zrschen 10 und 45 e/o des Umfanges beträgt, wobei sich der nichtperforierte Umfangsanteil nach der Höhe der Übergangsöffnung, die ja einen rechteckigen Querschnitt aufweist, ergibt. Mit dieser weiterführenden Anordnung wird außerdem die Verweilzeit des Abgases in dem Abgaszuführungsrohr erhöht.
• In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel vereinfacht dargestellt und wird im folgenden erläutert und lseiterbildungen beschrieben. Dabei zeigt Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Schalldämpfer und Fig. 2 einen QuerschnStt durch etwa die Mitte des Schalldämpfers und Fig. 3 einen Schnitt durch das Abgaseintrittsrohr.
• In dem Ausführungsbeispiel ist ein Abgas-Schalldämpfer mit axialer Zuführung des Abgases und radialer Abführung des Abgases dargestellt. Dieser Abgas-Schalldämpfer bei)' steht aus einem länglichen Gehäuse 1 mit in etwa ovalem Querschnitt. Das Gehäuse 1 besteht in dem Ausfiihrungsbeispiel aus zwei Halbschalen 17a und 17b, die an den Flanschen 18a, 18b fest miteinander verbunden sind, z. B. durch schweißen, rollen oder falzen. Die beiden Halbschalen 17a und 17b sind als identische Teile ausgebildet und weisen je eine halbkreisförmige Ausnehmung 19 in axialer Richtung zur Aufnahme eines Flanschringes 21 und je eine halbkreisförmige Ausnehmung 20 rechtwinklig zur Langsachse des Abgas-Schalldämpfers zur Aufnahme eines Flanschringes 22. Der Mantel 4 des Gehäuses 1 ist mit einer wärmedämmenden Umkleidung 6 ausgekleidet.
• Diese soll eine unerwünschte Abstrahlung von Wärme an die Umgebung des Abgas-Schalldämpfers verhindern.
• Diese Umkleidung 6 kann auch von außen auf dem Gehäuse 1 aufgebracht sein. Einlaßseitig ist das Gehäuse 1 mit einem Boden 23 verschlossen, austrittsseitig von einem Boden 21s, an dem zugleich eine Halterung 25 z. B. in Form eines Flansches zur Befestigung des Abgas-Schalldämpfers an einer Halterung des Fahrzeuges angeformt ist.
• Im Inneren des Gehäuses 1 ist ein Einsatz 7 angeordnet, der aus den beiden identischen flalbschalen-7a und 7b gebildet ist. Dieser Einsatz 7 weist Abgasdurchtrittsöffnungen 14, 15 auf und bildet die Eintrittskammer 2 und die Austrittskammer 3. Dabei sind die Abgasdurchtrittsöffnungen 15 in der Eintrittskammer 2 angeordnet und können von gleicher oder unterschiedlicher Größe sein wie die Abgasdurchtrittsöffnungen 14 in der Austrittskammer 3. Die Eintrittskammer 2 sowie die Austrittskammer 3 sind rohrförmig ausgebildet und stehen über einen Querkanal 8 miteinander in Verbindung. Dieser Querkanal 8 ist durch eine Einschnürung 13-gebildet, die so gestaltet ist, wie in Fig. 1 erkennbar, daß eine gute Strömungsüberleitung von der Eintrittskammer 2 in die Austrittskammer 3 gewährleistet ist. Dabei ist die Eintritcskammer 2 an ibrem an den Boden 24 reichenden Ende auf einen runden Querschnitt eingezogen und an die Austrittskammer 3 ein Krümmer 29 zum Anschluß eines Abgasaustrittsrohres 12 angeformt, wobei die Anschlußlinie 10 schräg zur Senkrechten auf der Längsachse der Austrittskammer 3 verlaufen kann, um einen größeren Querkanal 8 zu erreiehen. Grundsätzlich kann sich der Querkanal 8 jedoch über die gesamte Länge des Einsatzes erstrecken. Zweckmäßig ist jedoch die dargestellte kürzere Form des Querkanals 8, um bessere Strömungsverhältnisse zu erreichen. Die Länge des Querkanals 8 sollte mindestens die halbe Länge des Einsatzes betragen.Wie in der Fig. 2 dargestellt, verläuft bei dem Ausführungsbeispiel die Querachse 28 des Einsatzes 7, d. h. die Verbindungsachse zwischen den Mittelpunktlinien der Eintrittskammer 2 und der Austrittskammer 3 in einem spitzenWinkel (von 30) gegenüber der entsprechenden Querachse 27 des Gehäuses 1, wobei der Schnittpunkt der beiden Querachsen 27, 28 mit dem Mittelpunkt der Achsen der Eintrittskammer 2 zusammenfällt. Wie in Fig. 1 dargestellt, an das Abgas in die Eintrittskammer 2 iiber ein Abgaseintrittsrohr 11 eingeleitet werden. Dieses Eintrittsrohr 11 ragt in die Eintrittskammer 2 hinein und zwar bis nahe an den Boden 24 des Gehäuses 1 und ist an seinen Ende durch den Boden 9 verschlossen. Dieses Abgaseintrittsrohr 11 ist mit Abgasdurchtrittsöffnungen 16 versehen. In einer besonders zweckmäßigen Ausführung ist jedoch ein Teilbereich 26 frei von Gasdurchtrittsöffnungen. Dieser Teilbereich 26 ist der dem Querkanal 8 zugewandte Bereich und kann, bezogen auf den Umfang des Abgaseintrittsrohres 11 zwischen 10 und 45 /o des Umfanges betragen.
• Die Größe des Teilbereichs26 wird dabei von der Höhe des Querkanals 8 bestimmt. Hierdurch wird das Abgas daran gehindert, unmittelbar voll dem Abçrasein1rittsrohr 1 L in die Austrittskammer 3 über den Querkanal 8 zu striemen.
• Außerdem tritt durch diese Maßnahme eine Reflexionswirkung ein, ohne daß eine besondere, den Abgas-Schalldämpfer verlängernde Reflexionskammer erforderlich ist. Der Raum zwischen dem Einsatz 7 und dem Gehäusemantel 4 bzw.
• der Wärmeisolierung 6 ist außerdem noch mit Schallschluckstoff 5 gefüllt, um eine Absorptionswirkung zu erhalten.
• Bei einer sehr vereinfachten Ausfiihrung kann auf das in die Eintrittskammer 2 ragende Abgaseintrittsrohr 11 verzichtet werden. In diesem Fall erfolgt der Anschluß des das Abgas zuführenden Rohres an den Ringspalt 21. Der Einsatz 7 aus den Halbschalen 7a und 7b ist an den Flanschen 30 a und 30b miteinander fest verbunden, analog dem Gehäuse 1 mit den Flanschen 18a und 18b.
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Claims (7)

1. Patentansprüche Abgas-Schalldämpfer mit in einem Absorptionsteil mit in einem Absorptionsteil integrierter Resonatorkammer, bestehend aus einem aus zwei Halbschalen gebildeten Gehause mit annähernd ovalem Querschnitt und stirn- und endseitig eingesetztem Boden, ohne angeschlossenen Reflexionsteil, einem Anschluß zur Abgaszufiihrung und einem Abgasaustrittsrohr sowie in dem Gehäuse angeordnet ten Absorptionsstoff, dadurch gekennzeichne t, daß das Gehäuse (1) über seine gesamte Längserstreckung nur eine Kammer bildet und in seinem Inneren ein aus zwei Malbschalen (7a, 7b) bestehender, eine Resonatorkammer (2/3) bildender, mit Gasdurchtrittsöffnungen (14, 15) versehener Einsatz (7) angeordnet ist, der die Form zweier nebeneinander verlaufender Rohre (2, 3) mit einer eine Übergangsöffnung (8) bildenden Einschnürung (13) zwischen den beiden rohrförmigen Kammern (2,3), von denen die eine als Eingangskammer (2) und die andere als Austrittskammer (3) ausgebildet ist, aufweist.
2. 2.) Abgas-Schalldämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Kammern (2, 3) einen unterschiedlichen Durchmesser aufweisen und die Einschniirung (13) nur über einen Teil der Länge eine Übergangsöffnung (8) von der Eingangskammer (2) in die Austrittskammer (3) bildet.
3. 3.) Abgas-Schalldämpfer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an die Austrittskammer (3) ein Abgasaustrittsrohr (12) rechtwinklig zur Kammerlängsachse angeordnet ist.
4. 4.) Abgas-Schalldämpfer nach einem der Ansprüche 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Abgas zuführendes Rohr (11) in die Eintrittskammer (2) ragt und in dem in diese Kammer (2) ragenden Teil Abgasdurchtrittsöffnungen (16) aufweist.
5. 5.) Abgas-Schalldämpfer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das abgaszuführende Rohr (11) in seinem der Einschnürung (13) zugewandten Bereich keine Abgasdurchtrittsöffnungen (16) aufweist und stirnseitig geschlossen ist.
6. 6.) Abgas-Schalldämpfer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich der nicht mit Abgas-durchtrittsöffnungen (16) versehene Teil über einen Bereicll von 10 bis 45 % der Mantelfläche des abgasfiihrenden Rohres (11) im Bereich der Eintrittskammer erstreckt.
7. 7.) Abgas-Schalldämpfer nach einem der Ansprüche 1 -6, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz (7) derart in dem Gehäuse (1) angeordnet ist, daß die -durch die beiden Kammern (2,3) verlaufende Querachse (28) die Querachse (27) des Gehäuses (1) im Achsenschnittpunkt der Eintrittskammer (2) schneidet und unter einem Winkel von kleiner 150 vorzugsweise 30 verläuft.