DE3529010A1

DE3529010A1 - Schalldaempfer mit integrierter kondensatableitung

Info

Publication number: DE3529010A1
Application number: DE19853529010
Authority: DE
Inventors: Erfinder Wird Nachtraeglich Benannt Der
Original assignee: J Eberspaecher GmbH and Co KG
Current assignee: Eberspaecher Climate Control Systems GmbH and Co KG
Priority date: 1985-08-13
Filing date: 1985-08-13
Publication date: 1986-01-02
Also published as: DE3529010C2

Description

J. Eberspächer

Eberspächerstr. 24

7300 Esslingeri/N. ♦ 31. Juli 1985

Schalldämpfer mit integrierter Kondensatableitung

Die Erfindung betrifft einen Schalldämpfer mit integrierter Kondensatableitung, bestehend aus einem in mindestens drei Kammern unterteilten ovalen Gehäuse und in dem Gehäuse angeordneter Abgasführung aus einem das Abgas zuführenden und einem das Abgas abführenden Rohr und mit diesen beiden Rohren zusammenwirkenden, die mittlere Kammer durchdringenden «/eiteren Abgasführungsrohren.

Insbesondere betrifft die Erfindung einen Nachschalldämpfer für ein Kraftfahrzeug, dem ein anderer Schalldämpfer in Abgasströmungsrichtung vorgeschaltet ist, wobei in dem erfindungsgemäßer) Schalldämpfer die Schalldämpfung vorwiegend durch Reflexion erfolgt.

Schalldämpfer sind für den Betrieb eines Fahrzeuges mit einer Brennkraftmaschine erforderliche Einrichtungen, die in be-

31 07 85 -2-

sonderer Weise durch Korrosion gefährdet sind. Während die von außen angreifende, durch Wasser, Streusalz u. derg]. bewirkte Korrosion durch eine entsprechende Schutzschicht beherrscht werden kann, ist dieses bei der sogenannten inneren Korrosion nicht möglich. Diese innere Korrosion wird durch aggressive sich im Abgassystem bildende Stoffe, vorzugsweise in flüssiger Form, dem Kondensat bewirkt. Die Zerstörung des Schalldämpfergehäuses durch diese Korrosion beschränkt die Lebensdauer des Schalldämpfers. Es wurden bereits bei Schalldämpfern in die Gehäuse Kondensataustrittsöffnungen angebracht, um ein Ausfließen des Kondensates zu erreichen. Bei dieser Maßnahme tritt jedoch im Bereich dieser Abflußöffnungen eine erhöhte Korrosion auf, so daß sich diese bekannte Maßnahme als eher nachteilig erwies.

Bei Schalldämpferanlagen für Fahrzeuge ist es nicht möglich, das Kondensat zu sammeln und über einen nachgeschalteten Kondensatsammler abzuziehen. Das ist deshalb nicht möglich, weil zur Schalldämpfung auch Absorptionsmaterialien verwendet werden, in denen sich Kondensat festsetzt, das von dem Abgas mitgeschleppt wird und das von dort in das Gehäuse gelangt und sich dort sammelt. Der Einbau eines Kondensatsammlers an der tiefsten Stelle des Schalldämpfergehäuses ist aber aus Platzgründen nicht möglich, da der Schalldämpfer bei Fahrzeugen die Bodenfreiheit bestimmt.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen gattungsgemäßen Schalldämpfer aufzuzeigen, bei dem eine Veränderung der Kontur des Schalldämpfers die Kondensatableitung sicher möglich ist und mittels welchem auch da:; von dem oder den Vorschal!dämpfer'η/ ankommende Kondensat abgeführt wird, wobei die Abführung des 31 07 85 -3-

Kondensates über das Abgasaustrittsrohr erfolgt, so daß in dem Schalldämpfergehäuse keine nach außen führenden Bohrungen erforderlich sind.

Die Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Schalldämpfer dadurch gelöst, daß das Eintrittsrohr mittig in die erste Kammer eintritt, dort zur Gehäusewand abknickt und parallel zur Gehäusewand bis in die letzte Kammer ragt und das Austrittsrohr parallel zu dem Eintrittsrohr von der ersten Kammer bis zur letzten Kammer verläuft und in der letzten Kammer abknickt und diese Kammer mittig verläßt und daß beide Rohre in einem Abstand von χ = 2 - 7 mm, vorzugsweise 3 - 5 mm zur Gehäusewand angeordnet sind und daß weitere Abgasführungsrohre parallel zu den beiden erstgenannten Rohren in der senkrecht zu diesen beiden Rohren liegenden Mittenebene die erste Kammer und die letzte Kammer verbindend parallel verlaufen, und daß ferner sowohl das Eintrittsrohr als auch das Austrittsrohr im parallel zur Gehäusewand verlaufenden Bereich zur Gehäusewand gerichtete Öffnungen aufweisen.

Damit ist ein Schalldämpfer aufgezeigt, der vorzugsweise als Reflexionsschalldämpfer wirkt, aber auch insbesondere durch unterschiedliche Längen der neben dem Abgaseintrittsrohr und dem Abgasaustrittsrohr weiteren Abgasführungsrohren auch eine gute Schalldämpfung durch Interferenz aufweist, und der durch die Führung des Eintrittsrohres und des Austrittsrohres in geringem Abstand von der Gehäusewand und der Einbringung von zur Gehäusewand gerichteten Durchlaßöffnungen ein sicheres Ableiten des Kondensates ermöglicht. Diese Lösung ist überraschend, da bisher angenommen werden mußte, daß eine solche Anordnung keine ausreichenden akustischen Werte aufweist. Da es sich bei derartigen Schalldämpfern um ausgesprochene Massenartikel handelt, ist es vorteilhaft eine Ausgestaltung aufzuzeigen, welche besondere Vorteile bezüglich der Her-31 07 8b -4-

-Jf-

stelluhg aufweist. Daher ist gemäß einer Weiterführung eine zweckmäßige Ausgestaltung dadurch gekennzeichnet, daß das Eintrittsrohr und das Austrittsrohr aus je einer Halbschale mit einem gemeinsamen Trennblech zwischen den beiden Halbschalen gebildet sind, wobei der halbschalige Teil des Eintrittsrohres ebenso wie der halbschalige Teil des Austrittsrohres in jeweils dem Bereich bis zum Zusammentreffen mit dem jeweils anderen Halbschalenteil durch eine eingangs- bzw. ausgangsseitig an dem Trennblech angeformte Halbschale zu einem Rohr mit rundem Querschnitt ergänzt und die Halbschalen des Trennbleches mit den zugehörigen Halbschalen der Eintrittsbzw. Austrittsrohren und die jeweiligen, parallelgeführten Halbschalen des Eintritts- bzw. Austrittsrohres mit dem ebenen Abschnitt des Trennbleches verbunden sind.

Es hat sich gezeigt, daß das Eintrittsrohr und auch das Austrittsrohr aus nur je einer Halbschale gebildet sein kann und daß in diesem f all die Trennung zwischen den beiden Rohren durch ein ebenes Trennblech möglich ist. Um trotzdem zu einer baulich einfachen Anordnung zu kommen, wobei wegen den erforderlichen Rohranschlüssen für den Abgaseintritt und den Abgasaustritt ein Übergang von rundem zu halbrundem Querschnitt nötig ist, ist gemäß einer weiteren wesentlichen Ausgestaltung dem Eintrittsrohr und dem Austrittsrohr jeweils ein Trennblech zugeordnet und an jedem der beiden im Bereich des Eintrittsrohres bzw. des Austrittsrohres miteinander verbundenen Trennbleche jeweils mindestens eine weitere Halbschale zur Bildung der weiteren Abgasführungsrohre angeformt. Um das von dem oder den vorgeschalteten Schal ldämpfer(n.) von dem Abgas mitgeschleppte Kondensat über das Abgasaustrittsrohr bereits abführen zu können, ohne daß das Kondensat in größerer Menge in das Schalldämpfergehäuse gelanqt, ist eine zweckmäßige 31 07 Sb -b-

Ausgestaltung dadurch gekennzeichnet, daß das Trennblech bzw. die Trennbleche mindestens einen eingeprägten Durchlaß zwischen dem Eintrittsrohr und dem Austrittsrohr aufweist bzw. aufweisen. Damit wird erreicht, daß das Kondensat durch diese erfindungswesentliche Maßnahme zum größten Teil direkt von dem Abgaseintrittsrohr in das Abgasaustrittsrohr gelangen kann. Damit ergibt sich das Merkmal, daß der eingeprägte Durchlaß einen Fluidübertritt von dem Eintrittsrohr in das Austrittsrohr bildet.

für eine einfache Fertigung des Schalldämpfers ist es zweckmäßig, daß auch das Gehäuse aus zwei Halbschalen gebildet ist. Damit wird erreicht, daß nur eine Art von Halbschalen gefertigt werden muß. Diese sind natürlich auch raumsparender lagerbar. Um das Kondensat an dem Gehäusebogen sammeln zu können, ist es ferner zweckmäßig, daß die Zwischenwände die die einzelnen Kammern abtrennen nahe der Gehäusewand Fluiddurchtrittsöffnungen aufweisen. Es ist mit diesen erfindungsgemäßen Merkmalen erreicht, daß das von dem Abgas mitgeschleppte Kondensat bzw. das sich auf dem Weg des Abgases ausscheidende Kondensat zum größten Teil durch die Kondensatdurchtrittsöffnungen in dem Trennblech bzw. den Trennblechen zwischen dem Abgaseintrittsrohr und dem Abgasaustrittsrohr (bzw. den abgedeckten Halbschalen) von dem Abgaseintrittsrohr unmittelbar in das Abgasaustrittsrohr gelangen kann, daß ferner der sich auf dem Schalldämpfergehäuseboden Kondensatanteil durch die in dem Abgaseintrittsrohr bzw. dem Abgasaustrittsrohr angebrachten, zur Gehäusewand gerichteten Durchtrittsöffnungen in das Abgasaustrittsrohr durch das strömende Abgas gesaugt wird und daß das Kondensat so nahezu vollständig mit dem Abgas aus der Schalldämpferanlage ausgeblasen wird.

31 07 8b -6-

Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Schalldämpfers ist in den Figuren vereinfacht und schematisch dargestellt. Anhand dieses Ausführungsbeispieles wird der erfindungsgemäGe Schalldämpfer sou/ie zweckmäßige Ausgestaltungen beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 einen Schnitt des erfindungsgemäßen Schalldämpfers entlang einer Linie I - I in f ig. 3,

Fig. 2 einen Schnitt des erfindungsgemäßen Schalldämpfers entlang der Linie II - II in Fig. 3,

F ig. 3 einen Schnitt des erfindungsgemäßen Schalldämpfers entlang der Linie III - III in Fig. 2,

F ig. 4 einen Schnitt durch das Trennblech zwischen Eintritts- und Austrittsrohr.

Der beispielsweise in den F iguren dargestellte erfindungsgemäße Schalldämpfer besteht aus einem Gehäuse (1) mit der Gehäusewand (2) und einem stromab vorderen Abschluß (3) und einem stromab hinteren Abschluß (4). Das Gehäuse (1) ist ferner in der im Ausführungsbeispiel dargestellten Ausgestaltung durch Zwischenwände (5, 6) in eine stromab erste Kammer (7) (Eintrittskammer), eine Zwischenkammer (8) und eine letzte Kammer (9) (Austrittskammer) unterteilt. Das Abgas wird durch das Abgaseintrittsrohr (10) mittig zugeführt und tritt nach Durchströmen des Schalldämpfers über das Austrittsrohr (11) wieder mittig aus. Zur Schalldämpfung sind in dem dargestellten Ausführungsbeispiel zwei weitere Abgasführungsrohre (12, 13) im Bereich der Zwischenkammer (8) angeordnet. Die im Gehäuse (1) angeordneten Zwischenwände (5, 6) weisen in der kurzen Achse des elliptischen Querschnittes in ihrem Bereich an der Gehäusewand (2) Durchtrittsöffnungen (14) auf, um dem in dem Gehäuse (!) anfallenden Kondensat einen Durchfluß zu ermöglichen.
31 07 85 -7-

Das Abgaseintrittsrohr (10) durchdringt mittig den stromab vorderen Abschluß (3) des Schalldämpfergehäuses (1) und ist in der ersten Kammer (7) (Eintrittskammer) derart abgeknickt, daß es im Bereich der Zwischenkammer (8) parallel zur Gehäusewand (2) verläuft. Es endet an oder in der stromab zweiten Zwischenwand (6). Das Eintrittsrohr (10) kann in üblicher Weise im Bereich der Kammer (7) eine Perforation (in der Figur nicht dargestellt) angeordnet sein, das Ende des Eintrittsrohres (10) kann offen an die stromab letzte Kammer (9) als Saugresonator angeschlossen sein, oder, je nach der akustischen Erfordernis ganz oder teilweise verschlossen sein. Das Abgasaustrittsrohr (11) ist identisch aufgebaut und gestaltet und verläuft von der stromab ersten Zwischenwand (5) durch die Zwischenkammer (8) und tritt mittig aus dem hinteren Abschluß (4) des Schalldämpfers aus. Die beiden Rohre, das Eintrittsrohr (10) und das Austrittsrohr (11) verlaufen im Bereich der Zwischenkammer (8) parallel und sich berührend. Gegenüber der Gehäusewand (2) weist mindestens das Austrittsrohr (11) einen Abstand von etwa 3 mm auf. In dem der Gehäusewand (2) zugewandten Abschnitt mindestens des Austrittsrohres (11) sind ebenfalls Druchtrittsöffnungen

(15) angebracht. Über diese erfindungswesentliche Öffnung erfolgt eine "Absaugung" des im Gehäuse (1) gesammelten Kondensates. Im Bereich der Zwischenkammer (8) sind beide Rohre in bekannter Weise mit Abgasdurchtrittsöffnungen (15) versehen. An der Berührungslinie der beiden Rohre (10, 11) ist mindestens ein Durchlaß (16) von dem Eintrittsrohr (10) in das Austrittsrohr (11) angebracht. Durch diesen erfindungswesentlichen Durchlaß

(16) kann das von-Abgas in das Eintrittsrohr (10) mitgeführte Kondensat direkt in das Austrittsrohr (11) gelangen und von dort mit dem Abgas abgeführt werden. Das sich im Gehäuse (1) sammelnde Kondensat tritt durch die Öffnungen (16) in das Austrittsrohr ill), wobei durch das Abgas eine Absaugung bewirkt wird. j 51 07 85 -8-

BAD ORIGINAL

-Μ-

In dem Gehäuse (1) sind im Bereich der Zvi/ischenkammer (8) im dargestellten Ausführungsbeispiel noch zwei u/eitere Abgasführungsrohre (12, 13) angeordnet, die in bekannter Weise der Schalldämpfung dienen und ebenfalls Durchtrittsöffnungen aufweisen können. Diese Rohre (12, 13) sind beiderseits offen und reichen von der ersten Zwischenwand (5>) bis zur zweiten Zwischenwand (6)

Wie aus der F ig. 3, die eine zweckmäßige Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Schalldämpfers zeigt, erkennbar ist, sind gemäß diesem Ausführungsbeispiel die beiden Rohre (10, 11) als Halbschalen ausgebildet. Zur Trennung in Eintrittsrohr (10) und Austrittsrohr (11) ist ein Trennblech (17) zwischen den beiden Halbschalen angeordnet. In diesem Trennblech (17) sind die Durchlässe (16. (einer oder mehrere) zum Abführen des Kondensates aus dem Eintrittsrohr (10) in das Austrittsrohr (11). Es können auch zwei Trennbleche (17) eingesetzt sein, jedoch ist die vorzugsweise Bauart die mit nur einer Trennwand (17). Wie in der Fig. 4 dargestellt, bildet das Trennblech (17) in dem gemeinsamen Abschnitt des Eintrittsrohres (10) und des Austrittsrohres (11), d.h. im Bereich der mittleren Kammer (8) eine ebene Trennfläche, an die sich beiderseits eine Halbschale anschließt, die an der einen Seite nach oben und an der anderen Seite des ebenen Abschnittes nach unten ausgeprägt ist (bezogen auf den ebenen Abschnitt). Diese angeformten Halbschalen bilden mit der Halbschale des Eintrittsrohres (10) im Bereich der stromab ersten Kammer (7) bzw. mit der HaJbschale des Austrittsrohres (11) im Bereich der stromab letzten Kammer (9) einen runden Querschnitt.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung können an die Halbschalen, die das Eintrittsrohr (10) bzw. das Austrittsrohr (11) bilden, im Bereich der mittleren Kammer (8) (Zwischenkammer) auch 51 07 85 -9-

\i/eitere, die Rohre (12, 13; bildende Halbschalen angeformt sein. Damit ist es möglich den Gesamteinbau des Schalldämpfers aus zwei identischen Bauteilen - weiche als Halbschalen die Rohre (10, 11, 12, 13; bilden und dem Trennblech (^-zusammenzusetzen.

Durch diese Anordnung ist erreicht, daß das Kondensat, soweit es aus einem Abschnitt vor dem Schalldämpfer - z.B. einem \/orschalldämpfer - durch das Eintrittsrohr (10) in den Bereich dieses Schalldämpfers gelangt, durch die Öffnungen (16) in das Austrittsrohr (11) gelangt und mit dem Abgas abgeführt wird und das sich in dem Gehäuse (1) bildende oder sich sammelnde Kondensat über die in Gehäusewand (2)-nähe (die an dieser Stelle den tiefsten Punkt des Schalldämpfers im eingebauten Zustand bildet) in dem Austrittsrohr (11; angeordneten Öffnungen [Ib) durch das Abgas abgesaugt und ins F reie geführt wird. Der erfindungsgemaße Schalldämpfer weist außerdem gute Schalldämpfwerte auf und kann in bekannter Weise akustisch abgestimmt werden.

31 07 85

Claims

J. Eberspächer

Eberspächerstr. 24 1345 D

Esslingen/N. 31. Juli 1985

Patentansprüche

f1.^/Schalldämpfer mit integrierter Kondensatableitung, bestehend aus einem in mindestens drei Kammern unterteilten ovalen Gehäuse und in dem Gehäuse angeordneter Abgasführung aus einem das Abgas /uführenden und einem das Abgas abführenden Rohr und mit diesen beiden Rohren zusammenwirkenden, die mittlere Kammer durchdringenden weiteren Abgasführungsrohren, dadurch gekennzeichnet,

daß das Eintrittsrohr (.10) mittig in die erste Kammer (7) eintritt, dort zur Gehäuse\i/and abknickt und parallel zur. Gehäusewand· bis in die letzte Kammer (9) ragt und das Austrittsrohr (11) parallel zu dem Fintrittsrohr (10) von der ersten Kammer (7) bis zur letzen Kammer (9) verläuft und in der letzten Kammer (9) abknickt, und diese Kammer (9) mittig verläßt und daß beide Rohre (10, 11) in einem Abstand von χ = 2 - 7 mm, vorzugsweise 3 - 5 mm zur Gehäusewand (2) angeordnet sind und daß weitere Abgasführungsrohre (12, 13) parallel zu den beiden erstgenannten Rohren (10, 11) in der senkrecht zu diesen beiden Rohren (10, 11) liegenden Mittenebene die erste Kammer (7) und die letzte Kammer (9) verbindend prallel verlaufen, und daß ferner sowohl das tlintrattsrohr (10) als auch das Auslri ttsrohr (11) im der Gehäustni/and nächst liegenden Bereich zur Gehäuspwarid gericht ein Öffnungen fl5) aufweisen.
2. Schalldämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß 3.1 07 85 -2-

ORIGINAL

das Eintrittsrohr (10) und das Austrittsrohr (11) aus je einer Halbschale mit einem gemeinsamen Trennblech (17) zwischen den beiden Halbschalen gebildet ist, wobei der halbschalige Teil des Fintrittsrohres (10) ebenso wie der halbschalige Teil des Austrittsrohres (11) in jeweils dem Bereich bis zum Zusammentreffen mit dem jeweils anderen Halbschalenteil durch eine eingangs- bzw. ausgangsseitig an dem Trennblech (17) angeformte Halbschale zu einem Rohr mit rundem Querschnitt ergänzt und die Halbschalen des Trennbleches (17) mit den zugehörigen Halbschalen der Eintritts- (10) bzw. Austrittsrohren (11) und die jeweiligen parallelgeführten Halbschalen des Eintritts- (10) bzw. Austrittsrohres (11) mit dem ebenen Abschnitt des Trennbleches (17) verbunden sind.
3. Schalldämpfer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem Eintrittsrohr (10) und dem Austrittsrohr (11) jeweils ein Trennblech (17) zugeordnet ist, und daß an jedem der beiden im Bereich des Eintrittsrohres (10) bzw. des Austrittsrohres (U) miteinander verbundenen Trennbleche jeweils mindestens eine weitere Halbschale zur Bildung der weiteren Abgasführungsrohre (12, 13) angeformt sind.
4. Schalldämpfer nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Trennblech (17) bzw. die Trennbleche einen eingeprägten Durchlaß (16) zwischen dem Eintrittsrohr (10) und dem Austrittsrohr (11) aufweisen.
5. Schalldämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß auch das Gehäuse (1) aus zwei Halbschalen gebildet ist.

3] 07 8^ -3-
6. Schalldämpfer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der eingeprägte Durchlaß (16) einen Fluidübertritt von dem Eintrittsrohr (10) in das Austrittsrohr (11) bildet.
7. Schalldämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß die Zwischenwände (5, 6) die die einzelnen Kammern (7, 8, 9) abtrennen nahe der Gehäusewand (2) f luiddurchtrittsöffnungen (14) aufweisen.

'51 07 8b