DE4000198A1 - Selbstansaugende kolbenmotoren mit abgasseitiger schubduese, langrohr und finalem schalldaempfungssystem zwecks verbesserung ihres oekologischen umweltverhaltens - Google Patents
Selbstansaugende kolbenmotoren mit abgasseitiger schubduese, langrohr und finalem schalldaempfungssystem zwecks verbesserung ihres oekologischen umweltverhaltensInfo
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Description
Die Erfindung ist eine Weiterentwicklung von technischen Sachverhalten, die
bisher lediglich in der Luftfahrt genutzt wurden: dort ist bei Luftstrahlwerken
die sogenannte Schubdüse der schuberzeugende Teil, durch den der in
einer Brennkammer erhitzte Luftstrom das Triebwerk verläßt. In den Lehrbüchern
der Thermodynamik ist das aus der Lorindüse entwickelte Schubrohr bekannt.
Seine Entwicklung war für alle Ingenieure ein erregender Vorgang, der
alle traditionellen Vorstellungen durchbrach. Die europäische Patentanmeldung
vom 16. 03. 1989, unter der Veröffentlichungsnummer 03 33 189 A2 erschienen,
und die deutsche Offenlegungsschrift DE 39 05 405 A1 sind bisher die ersten
Veröffentlichungen, mit denen bewiesen wird, daß auch im Straßenverkehr
Lösungen existieren. Für Kraftfahrzeuge, Bootsmotoren und Industriegeräte, die
mit Zweitakt- oder Viertaktkolbenmotoren arbeiten, wurde dadurch ein neues
Anwendungsgebiet für das Schubrohr erschlossen, und zwar im Schwerpunkt mit
Anwendung bei den abgasseitigen Leitungsstrecken, um deren Luftverunreinigung
zu beseitigen. Es wird allgemein geraten, vor der Beschäftigung mit
den nunmehr aufgeworfenen Aufgabenstellungen in der zuständigen technischen
Literatur nachzuschlagen (z. B. Ernst Schmidt, "Technische Thermodynamik", 9. Aufl., 1962, S. 337 ff.). Sie zeigt sowohl die für erste Orientierungen
schematischen (d. h. raumgeometrischen) Darstellungen wie rechnerische Darlegungen
für die inneren und äußeren Wirkungsgrade, die beim Schubrohr, um
zunächst das wesentliche zu bezeichnen, in seinem bisherigen Anwendungsbereich
geklärt sind. Auf dem hier vorliegenden Gebiet der schutzrechtlichen
Überlegungen ist vorgegeben, die sich für die neue Problemlösung bietenden
Gebiete und bisherigen Maßnahmen, die dort erörtert wurden, zu beschreiben.
Hierbei ist interessant, daß dies auf dem Gebiet der Mehrzylindermotoren
zunächst am klarsten darstellbar ist.
Die Fig. 1 und 2 bezeichnen
zunächst das rein praktische Problem. Die bei Mehrzylinder-Kolbenmotoren
sich seit eh und je stellende Aufgabe besteht darin, in welcher Art
die Abgasrohre der Motoren mit zwei, vier oder mehr Zylindern richtigerweise
in einer zusammenfassenden Leitung sammelrohrartig zu vereinigen wären.
Hierzu gibt es die deutsche Patentschrift 7 37 396 innerhalb der Klasse
46c⁶, die als Fig. 2 mit ihrer Schemazeichnung wiedergegeben ist und deren
Hauptanspruch in seinem kennzeichnenden Teil dazu erläutert, ". . . daß jeder
einzelne Abgasstutzen in einem kleinen kegeligen Rohr endet, das sich in
Strömungsrichtung erweitert". Es sind die Rohre 2 bis 7 eines Sechszylindermotors.
Der Übergang in das ebenfalls sich erweiternde Sammelrohr
(1) zeigt, daß dieses System diffusorartige Leitungen anstrebt
in der Absicht, mittels eines Überganges aus einer zylindrischen
Leitung, wie sie an den Anflanschbezirken der Motoren
vorgesehen ist, eine Beschleunigung der Austrittsgeschwindigkeit
der Abgase zu erzielen. Dies tritt aber nur ein, wenn der
Diffusor mit seiner konischen Erweiterung an ein Rohr angefügt
wird, dessen Lichte jener entspricht, die stromaufwärts an der
Anflanschstelle Motor vom Motorenhersteller vorgesehen war. Offensichtlich
zeigt die Schemazeichnung der Patentschrift, wie
sie in Fig. 2 hier wiedergegeben wurde, eine anscheinend zuvor
angeordnete bzw. in der Übergangszone in die Diffusoren bestehende
Verengung in eine kleinere lichte Weite, und zwar eine
so erheblich kleinere Lichte, daß selbst die Austrittsöffnungen
bzw. Austrittszonen (8 bis 13) am Ende der Diffusorstrecke
offensichtlich immer noch querschnittskleiner sind als die
stromaufwärtigen Rohrstrecken (2 bis 7). Schon anwachsenden
Teillastbeladungen der Motoren bietet diese Konstruktion nahe
Motorauslaß jedem Auswurf solche Widerstände, von denen bekannt
ist, daß sie die Auswurfleistung wesentlich mindern und
selbst im Zusammenhang mit einer wesentlich weiteren Sammelrohrstrecke
(1 in Fig. 2) energetisch mindernd wirken. Es ist
mithin für eine Sammelrohrkonstruktion ein immer ungeeignetes
Mittel, ". . . daß jeder einzelne Abgasstutzen in einem kleinen kegligen
Rohr endet", wie dies der Hauptanspruch des Patentes
7 37 396 in seinem kennzeichnenden Teil definiert. Selbst
durch Nachschaltung eines großdimensionierten Konus wird dieser
Mangel nicht beseitigt, denn mit Abgasstutzen der vom Motorenhersteller
vorgesehenen lichten Weite käme die nachfolgende
Sammelrohrstrecke (1) deutlicher zu einer Wirkung der Diffusor-
Auslegung, obwohl auch diesbezüglich neue Probleme weiterbestehen,
weil die Schemazeichnung der Nr. 7 37 396 zunächst
nur den Eindruck erweckt, daß dieses Rohr 1 stromabwärts das
Abgas mit dieser großen Öffnung in die freie Atmosphäre entläßt.
Das aber wäre selbst für Sportmotoren heute unter ökologischen
Maßstäben für die Umwelt untragbar.
Im Unterschied hierzu zeigen die Fig. 1, 3 und 4 der hier
vom Anmelder vorgelegten Konstruktion bei den stromaufwärtigen
Abgasrohren (323/1 bis 323/4) zweierlei. Erstens bleibt in jedem
dieser Anwendungsfälle die lichte Weite dre Anflansch-Strecken
dieses Vierzylindermotors zunächst unverändert. Zweitens
zeigt die Fig. 4 in sehr spezieller Weise auch anschaulich,
daß das stromaufwärtige Motorauslaßrohr, das dort mit 14 bezeichnet
ist, das Abgas an den Ausmündungen 3233 sogar mit wesentlich
größerem Rohrdurchmesser in den Folgeraum K1 entläßt,
und die Strahlrohrgruppe befindet sich in einem Raum 322, in
dem die Möglichkeit besteht, mit einer Mehrzahl der Rohre 103
die lichte Weite des Abgasstutzens 14 wesentlich zu übertreffen.
Das wird hier außerdem durch den Umstand erzwungen, daß
die Rohre 103 ff. überdies in querschnittsweitere Rohre 203
münden, die mit ihrer dadurch entstehenden Nachsaugewirkung
aus dem Raum 322 aus der Öffnung 325 eintretende Zusatzluft
nachziehen, die Abgas und Zusatzluft stromabwärts als Abgas/
Luft-Gemenge in den Raum 338 und von dort in die Schubdüsenmitte
K1 entlassen.
Der in Fig. 4 dargestellte zweifache Erweiterungsgrad je Abruptauswurf
(14) in einen Folgeauswurf (3233), der den Abgaseintritt
in das Schubrohr gemäß P 39 37 604.4 Hauptanspruch und dortigem
Anspruch 2 in eine Langrohrdimensionierung vollzieht, die raumgeometrisch
aus neuen Bemessungsregeln erfolgt und hierdurch die
Eignung erlangt, als explosive Nachreaktionsstrecke zu dienen -
dieser Erweiterungsgrad enthält zugleich zunächst eine höhere
akustische Beladung und höheren Schwingungsdurchsatz. Aus diesem
Grund mußte dem Langrohr (52) folgend ein hochwirksamer Endschalldämpfer
angeordnet werden. Die der P 39 37 604 zeitlich folgende
P 39 40 194.4 definierte außerdem durch das schnell glühende
Innenrippensystem einen höher systematisierten Schadstoffabbrand,
der zugleich die explosiblen Nachreaktionsvorgänge verstärkt.
Die in diesem Zusammenhang sich bildenden Überlegungen
haben dazu geführt, auch die Strömungsverhältnisse in und nach dem
Langrohr zu überprüfen, für das sich abstimmungstechnisch zunächst als
Vorteil herausstellte, den inneren Querschnitt zu erweitern, wie der hier
vorgelegte Hauptanspruch im Absatz 1 seines kennzeichnenden Teils aussagt.
Gleichzeitig stellte sich die Frage, welche Rolle Zwischenvolumen zukommen
könnte, und zwar innerhalb des Langrohres. Beantwortbar war diese Frage aber
nur dann, wenn zum Konstruktionskonzept solcher Auswurfvolumen, die als solche
immer interessant sind, nicht nur in bezug auf volumengrößere Schalldämpfer,
sondern auch in mittiger Anordnung im Langrohr ein tragfähiges Konzept
gebildet werden könnte. Es lag nahe, hierbei von dem Konzept auszugehen,
das vor Jahren im Weltmarkt als "Frankfurter Topf" bekannt wurde und
den Gesetzgeber anregte, mit dem dadurch bewiesenen neuen Stand der Schalldämpfungstechnik
neue Antilärmregeln zu erlassen. Die Fig. 6
zeigt die erste Volumenzone dieser Konstruktion nach Anschluß an ein Abgasrohr
52. Ein sogenanntes Dachsystem deckte das vergrößerte Öffnungsteil 71a eines
Rohres 71 ab, das in Schalldämpfungselemente bekannter Art einmündet.
Die Fig. 5 zeigt, daß die Konstruktion so umgestaltet wurde,
daß der volle Aufprall auf die Wand 62 dadurch beseitigt wurde, daß ein
vom Einlaß 52 her angeordnetes Mittelblech nicht nur mit seiner Schrägfläche
die Öffnung 71a abdeckt, sondern mit Richtungsänderung des gesamten
Abgasvolumens auf den oberen Teil des Innenraumes eine den Aufprall auf die
Querwand mildernde Überströmung der Wandung 62 mit nachsaugender Wirkung
in den unteren Teil des Schrägbleches so verbindet, daß zwar der volle
Stoßwellen-Eintritt in die Öffnung 71a verhindert ist, im gleichen Maße
aber eine Abgas-Rotation in die darunterliegende Öffnung 71a vor sich
geht, angezogen durch die dortige Saugwirkung des unter allen Betriebszuständen
darin stromabwärts abfließenden Abgases.
Mit dieser Technologie ist innerhalb des Konzeptes, das der Hauptanspruch
definiert, als aufrechtzuerhaltende Strömungsenergie des Abgases mit
seiner nachsaugenden Wirkung und Aufrechterhaltung der leistungssteigernden
Wirkung der Schubdüse ein Konstruktionselement entstanden, mit dem mit
sorgfältiger Abstimmung zweierlei erreichbar ist: erstens eine z. B. mit
flachem Profilrohr im Unterflurbereich der Kraftwagen unterbringbares Langrohrsystem
interessant größeren Volumens, mit dem die Schubrohrbeschleunigung
der Abgase ohne Raumprobleme erhöhbar ist, und zweitens eine erste Begrenzung
der Lärmprobleme, die mit einer Querschnittserweiterung des Langrohres
entstanden wären. Der Begriff der "Fließqualität des Abgasdurchsatzes"
ist in seinem ersten Teil der Biologie zu verdanken, die hinsichtlich
der Organismen von einem "zielorientiert handelnden, im Fließgleichgewicht
sich erhaltenden tätigen System" spricht (Wolfgang Wieser, "Information und Kommunikation in der Biologie", München 1970, S. 20). Der Anmelder hält es durchaus
für sinnvoll, sich in der Schutzrechtssprache bei bestehender Übertragbarkeit
und Sinnzusammenhang hierdurch beeinflussen zu lassen.
Zu den mitentscheidenden Gesichtspunkten dieser Ausarbeitung gehört die Überlegung,
das Gesamtproblem der Kraftfahrzeugabgase nicht nur aus der Situation
der Neuausrüster anfassen zu können, sondern durch eine breite Organisation
der Unterlizenzvergabe zugleich eine Möglichkeit zu schaffen, welche
die Umrüstung des gesamten Gebrauchtfahrzeugmarktes ermöglicht. Ohne
seit längerem gebildete Erfahrungen auf dem Gebiet der Nachverbrennungstechnik
wäre das nicht erreichbar gewesen. Hinsichtlich der dafür entstandenen
Regeln wird auf die Offenlegungsschriften DE 33 47 266 (Anmeldetag: 28. 12. 1983)
und DE 34 34 980 (Anmeldetag: 29. 09. 1984) und die PCT-Anmeldung WO 85/05 405 hingewiesen,
die am 05. 12. 1985 veröffentlicht wurde. In diesem Schutzrechtskomplex
ist der Synchronverlauf der Nachreaktion als entscheidender Faktor entwickelt
worden, der aussagt, die Nachreaktion mindestens näherungsweise im
Takt des Ladungswechsels der Brennkraftmaschine durchzuführen. Für diese internationale
Anmeldung sind die obengenannten Offenlegungsschriften als
Prioritäten benannt worden. Die synchrone Integration der Nachexplosionstechnik
in den Beladungsprozeß des Motors führte innerhalb der Arbeiten
des Jahres 1986 dazu, der bisher als "üblich" bzw. notwendig beurteilten
Anreichungsphase aus dem Kaltstart des Motors immer weniger zu bedürfen [synchrone Nachexplosionstechnik wurde dem Anmelder in den USA mit dem Patent 47 36 584 am 12. 04. 1988 geschützt ("combustion chamber and the afterburner combustion chamber are synchronized with one another")];
es war dies eine der wichtigsten Maßnahmen gegen die Wolken der Luftverschmutzung,
die sich im täglichen Gebrauchsverkehr vor und nach Geschäftszeiten
insbesondere in Städten bilden. Besonders interessant war hierbei,
daß die Nachexplosionstechnik, wenn sie richtig abgestimmt wird, ohne
Zündelemente und "diskret" gebildet werden kann innerhalb der Abgasanlagen.
Praktisch liegt hinter der Summe aller Maßnahmen, die vom Anmelder
koordiniert wurden, eine Verbesserung der kolbenmotorischen Beladungscharakteristik.
Mit der deutschen OS-DE 39 05 405 und den darin genannten inneren
Prioritäten sowie den US-Anmeldungen 3 82 017 (8 34 340) und der
am 17. 07. 1989 in Japan hinterlegten Patent-Anmeldung (Zeichen Hei-1-65 809)
erfolgten die künftig noch weiter ausdehnbaren Weltmarkt-Deponierungen
(die Hauptanmeldung P 39 40 194.4 nennt die nunmehr meßtechnisch erreichbaren
Größenordnungen im Vergleich mit dem gegenwärtigen Zustand des
Kraftfahrzeugverkehrs).
Enthalten ist in den formulierten Ansprüchen der "diskrete" Verlauf
der geschilderten Nachreaktionstechnik in dem leicht querschnittsgrößeren
Langrohr sowohl durchgeführt wie mündend in die mit Fließqualität
näher bezeichnete Mischphase eines mindestens zeitweise zur Rotation
veranlaßten Turbulenzwirbels, meist verbunden mit einer fokusartigen
Heißphase, mit oder ohne Luftbeschickung ausgeführt. In der Betriebsphase
plötzlicher oder ständiger Wechselbeladungen des Kolbenmotors
ist dies das Mittel, auch ungleichförmige und abrupt sich ändernde
Strömungsvorgänge im Langrohr mit einer Durchsatzzone zu erfassen, die
als turbulenter und mit Rotationselementen versehener Durchsatzort auch
innerhalb aller Wechselbetriebszustände des Motors für die erforderlichen
nachreaktiven Umsetzungen, falls sie noch notwendig sein sollten,
spezielle Qualitäten besitzt bzw. zusätzlich damit auszustatten wäre.
Der Anspruch 12 enthält gerade dazu den weiteren Beitrag, die (vgl. Fig. 5
und 6) plane Querwand (62) entweder mit einer halbkugelartigen
Einwölbung Richtung Zulaufrohr (52) zu versehen oder mit einer halbkugelartig
endenden Raumvergrößerung. Die Einwölbung Richtung Langrohr
würde insbesondere geeignet sein, die dachartige Abdeckung (514 in Fig. 6)
mit der durch sie veranlaßten Richtungsänderung des Einwurfes
aus dem Langrohr (52) weiter im reinen Umfangsbereich zu bewahren (in
Fig. 6 mit der Bezeichnung 520a angedeutet) und hierdurch den Stoßwellenrückwurf
(von 62) nur geringfügig in den Dach-Innenraum (514i) zu
reflektieren und überwiegender in die Herkunftsrichtung (aus 52). Die
Auswölbung kann (vgl. Fig. 6) mit ihrer Raumvergrößerung innerhalb
520 die Feinmischwirkung Abgas/Zusatzluft durch die Turbulenzwirbelzone
(gestrichelte Linien in Fig. 5) mehr entfalten und mit deutlicherem
Nachreaktions-Wirkungsgrad noch in dieser Zone versehen und den Stoßwellenrückwurf
auch in der in Fig. 5 bewirkten Richtungsänderung
noch kontaktnäher an den Innenwandungen (5200) halten, wenn das Abdeckblech
(513) schmal genug dimensioniert wurde.
Das hier dargestellte Gesamtkonzept bietet dem Abstimmungsingenieur eine
in sich sachlich zusammenhängende Vielzahl von konstruktiven Mitteln unter
Weiterverarbeitung der in der Hauptanmeldung P 39 40 194.4 dargestellten
Systematik mit dem seit der P 33 47 266.1 Hauptanspruch entwickelten
System der synchronen Abgasreinigung den Problemfall Kraftwagenabgase
zu lösen.
Claims (12)
1. Arbeitsverfahren selbstansaugender Ein- und Mehrzylindermotoren mit
einem Sammelrohrsystem, das beim Einzylindermotor die entsprechend Zündfolge
gesteuert anfallenden Abruptauswürfe aus dem Motorbrennraum und
beim Mehrzylinder aus den Brennräumen mit Herstellung eines Strömungskontinuums
übernimmt,
dadurch gekennzeichnet,
daß alle Abruptauswürfe innerhalb ihres abgasseitigen Leitungsverlaufes beginnend mit Schubdüsensystem gemäß OS-DE 39 05 405 (A1) und mündend in ein in der Regel gegenüber herkömmlichen Abgasanlgen querschnittsgrößeres Langrohr, das als kreisrunde oder profilrohrartige Leitungsstrecke ausgeführt ist, ihre Auswurfcharakteristik mit vorlaufender Stoßwelle und nachlaufendem Abgasquant dadurch ungemindert beibehalten,
daß innerhalb Schubdüse und Langrohr (52) kein voll auf die Umfangsfläche einer Querwand gerichteter Auswurf stattfindet (wie z. B. in Fig. 6) und (vgl. Fig. 5) selbst bei notwendiger Einschaltung größerer Zwischenvolumen (520 und 521 in Fig. 5) mit stromabwärtiger Querwand (62 in Fig. 5) diese nach Anströmung eines Teils ihrer Fläche breit überströmend in ein abgestimmtes Rohrleitungssystem (71a/71) gelangen, das die Fließqualität des Durchsatzes Abgas/Zusatzluft gemäß Fig. 3 oder 4 nochmals einer konzentrierten Mischphase mittels eines rotierenden Turbulenzwirbels mittig oder am Ende des Langrohres unterzieht und hierdurch selbst bei ständigen Wechselbeladungen einschließlich Verweilzeit einen ausreichend dimensionierten Nachreaktionsort hat.
daß alle Abruptauswürfe innerhalb ihres abgasseitigen Leitungsverlaufes beginnend mit Schubdüsensystem gemäß OS-DE 39 05 405 (A1) und mündend in ein in der Regel gegenüber herkömmlichen Abgasanlgen querschnittsgrößeres Langrohr, das als kreisrunde oder profilrohrartige Leitungsstrecke ausgeführt ist, ihre Auswurfcharakteristik mit vorlaufender Stoßwelle und nachlaufendem Abgasquant dadurch ungemindert beibehalten,
daß innerhalb Schubdüse und Langrohr (52) kein voll auf die Umfangsfläche einer Querwand gerichteter Auswurf stattfindet (wie z. B. in Fig. 6) und (vgl. Fig. 5) selbst bei notwendiger Einschaltung größerer Zwischenvolumen (520 und 521 in Fig. 5) mit stromabwärtiger Querwand (62 in Fig. 5) diese nach Anströmung eines Teils ihrer Fläche breit überströmend in ein abgestimmtes Rohrleitungssystem (71a/71) gelangen, das die Fließqualität des Durchsatzes Abgas/Zusatzluft gemäß Fig. 3 oder 4 nochmals einer konzentrierten Mischphase mittels eines rotierenden Turbulenzwirbels mittig oder am Ende des Langrohres unterzieht und hierdurch selbst bei ständigen Wechselbeladungen einschließlich Verweilzeit einen ausreichend dimensionierten Nachreaktionsort hat.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in das
System der Hauptanmeldung P 39 40 194.4 insbesondere bei Mehrzylindermotoren
erfolgende Einmischung nur mit Atmosphären-Temperatur versehener
Zusatzluft gemäß Deponierung P 33 47 266 Anspruch 10 und 11 des
Anmelders entweder "jedem Brennraumauslaß eine spezielle Nachexplosionsstrecke
zugeordnet wird und erst im Zugstreckenbereich eine sammelrohrartige
Zusammenfassung der Abgasausschübe vorgesehen ist (vgl. hier
die Fig. 3; sogenannte "Lufteinmischung")
oder (gemäß Anspruch 11 von P 33 47 266) "an eine gemeinsame Zusatzlufteintrittskammer"
mehrere Nachexplosionsstrecken angeschlossen sind (hier
dargestellt in Fig. 4 und in der Hauptanmeldung P 39 40 194.4 in Fig. 5
und 6, welche zusammenfassende Lufteinzüge mittels der Leitungen
65/66 und 63/62 aufweisen; "Luftnachmischung" genannt).
3. Verfahren gemäß Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß (Fig. 4)
die einzelne Abgasauswurfstrecke (323/1 bis 3233) gemäß Fig. 11 der
PCT-Anmeldung WO 85/05 405 eine Konstruktion aufweist, mit der Heißzonenbildung
dadurch erfolgt, daß die von der ausgeworfenen Abgasmenge ausgelöste
Stoßwelle den Abgasen vorauseilend durch Reflektion und Fokussierung
an Wandungen (338) eine Heißgas-Zone bildet, innerhalb der Stoßwellen
und Abgase aufeinandertreffen und dabei unter möglicher Zusatzluftzufuhr
(325 in Fig. 4) Schadstoff-Bestandteile sogar unter das Niveau
der Abgasgrenzwerte verringert werden, die ein Gesetzgeber vorschreibt.
4. Verfahren gemäß vorigen Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die
fokussierende Zone innerhalb des Schubdüsenraumes (K1 in Fig. 1, 3 und 4)
dessen abgasbeschleunigenden Durchsatz steigert und mit diesem vornehmlichen
Mittel die Motorbeladung mit Bildung kleinerer Düsenbestückung der
Ansaugseite so arrangiert, daß außerdem ein Abbrand von Verlustenergie
stattfindet, mit der das Spülsystem der Kolbenmotoren belastet ist.
5. Verfahren gemäß vorigen Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß der
Fokus raumgeometrisch so angeordnet ist, daß er Wandungsaufprall an der
Schrägfläche der Schubdüse (411 in Fig. 1) vorfindet.
6. Verfahren gemäß vorigen Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß bei
Mehrzylindermotoren innerhalb von Wechselbeladungen der den Abgasquanten-
Durchsatz an Geschwindigkeit wesentlich übertreffende Stoßwellendurchsatz
innerhalb der Schubdüse mit steigenden Drehzahlen des Motors auch Fokusbildungen
zwischen Stoßwellen, insbesondere an Leitungskrümmungen, herbeiführt,
die aus verschiedenen Abgasleitungen stammen, so daß sich in dem Streckenbereich
nach K1 (=42/52 in Fig. 1, 3 und 4), in den auch Stoßwellenrücklauf
vom Schalldämpfer her erfolgt, zunehmend sich steigernder Wärmeaufbau
ergibt.
7. Verfahren gemäß vorigen Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die in
der Hauptanmeldung benannten Maßnahmen der Wärmeakkumulation (z. B. Innenrippen-
Anordnung) mittels Spezialabstimmungen verfeinert werden.
8. Verfahren der Integration von Schubdüsen- und Fokuseffekt, dadurch
gekennzeichnet, daß die im System Schubdüse in Fig. 1 beschriebene
Anordnung bei Einzylindermotoren im Sinne des Lufteinzuges
gemäß Fig. 4 in der Weise durchgeführt wird, daß gemäß
Fig. 3 der Lufteinzug des einzigen Abgasauswurfes im Sinne der
Fig. 4 dort angeordnet wird, wo in Fig. 1 der Auswurf gemäß
323(4) stattfindet, so daß bei Einzylindermotoren der Gesamtraum
K1 mit der Glühzonenanordnung der Innenrippen zur Wirkung kommt.
9. Verfahren gemäß vorigen Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet,
daß bei allen Motorenarten vom Ein- bis zum Mehrzylinder die
in Fig. 4 beschriebene Lufteinzugsstrecke 325 im Kontaktbereich
zur freien Atmosphäre stromaufwärts mit Querwandabschluß versehen
ist und Zusatzluft einziehende Lochungen im Umfangsbereich
dieser Leitung (325) angeordnet sind, der in bezug auf seine Außenlänge
und mögliche Schalldämpfung gemäß Fig. 4, 5 und 6 von
P 39 40 194.4 abgestimmt ist.
10. Verfahren gemäß vorigen Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet,
daß das Langrohr (52), das gegenüber herkömmlichen Anlagen mit überdimensionierter
lichter Weite oder als flaches Profilrohr ausgeführt
ist, etwa mittig an die Schubdüsen-Austrittsverengung (42) nach einer
Kurzstrecke (bei Spezialausführungen) oder abgestimmt bei üblichen Fahrzeuggegebenheiten
des Unterflurbereiches etwa mittig oder am Ende in ein
Bauelement (vgl. Fig. 5 und 6) mit vom Langrohr her konischer Volumensteigerung
(520 in Fig. 5) mündet, das den Gasdurchsatz in die Folgezone
aus einer Öffnung bewirkt, die dem Langrohr entspricht und sich
auf einen engeren Querschnitt des Folgerohrbereiches (von 71a auf 71 in
Fig. 5) verkleinert und entweder nach Querwand-Durchquerung (62) in
schalldämpfende Konstruktionselemente gelangt oder das Langrohr bis in
eine durch die Raumverhältnisse gebotene Länge fortsetzt bis zu einer
finalen Schalldämpferanordnung.
11. Verfahren gemäß vorigem Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß
in jedem der Anwendungsfälle die Einlaßöffnung des Bauraumes (520), ob
als Übergangszone in eine oder mehrere Volumenstrecken oder ob als Stufe
in Endschalldämpfern gedacht, mittels eines Flächenteils, wie es die
Fig. 5 und 6 zeigen (513 oder 514), gegenüber der axial mittig zulaufenden
Welle eben oder dachartig die Öffnung zweiseitig umgebend abgedeckt
ist.
12. Verfahren gemäß vorigen Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die
ebenflächige Abdeckung (vgl. Fig. 5 und 6) zusammen mit weiteren Maßnahmen,
wie Schrägstellung der Querwand (62) und einer Volumen-Dynamisierung der Abstimmungen
des Raumes (520) durch Transformation der Querwand in Form einer
Halbkugel, das Phänomen eines ab Kaltstart rotierenden Gasringes für alle
Betriebszustände des Kolbenmotors in oder nach dem Langrohr (52) aufrechterhalten
wird, indem mit wechselnder Geschwindigkeit und Dichte alle Verlustenergien
des Spülprozesses infolge äußerster Verteilung des Sauerstoffbeladungsgrades
nachreaktiv auslösbar und mit Beseitigung der Lärmbelästung
vereinbar sind.
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DE4000198A DE4000198A1 (de) | 1989-12-05 | 1990-01-05 | Selbstansaugende kolbenmotoren mit abgasseitiger schubduese, langrohr und finalem schalldaempfungssystem zwecks verbesserung ihres oekologischen umweltverhaltens |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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- 1990-01-05 DE DE4000198A patent/DE4000198A1/de not_active Withdrawn
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