DE4428493A1 - Akitver Abgasschalldämpfer - Google Patents
Akitver AbgasschalldämpferInfo
- Publication number
- DE4428493A1 DE4428493A1 DE4428493A DE4428493A DE4428493A1 DE 4428493 A1 DE4428493 A1 DE 4428493A1 DE 4428493 A DE4428493 A DE 4428493A DE 4428493 A DE4428493 A DE 4428493A DE 4428493 A1 DE4428493 A1 DE 4428493A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- exhaust
- exhaust gas
- pipe
- noise
- tailpipe
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N1/00—Silencing apparatus characterised by method of silencing
- F01N1/16—Silencing apparatus characterised by method of silencing by using movable parts
- F01N1/22—Silencing apparatus characterised by method of silencing by using movable parts the parts being resilient walls
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N1/00—Silencing apparatus characterised by method of silencing
- F01N1/06—Silencing apparatus characterised by method of silencing by using interference effect
- F01N1/065—Silencing apparatus characterised by method of silencing by using interference effect by using an active noise source, e.g. speakers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N1/00—Silencing apparatus characterised by method of silencing
- F01N1/24—Silencing apparatus characterised by method of silencing by using sound-absorbing materials
-
- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G10K11/00—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
- G10K11/16—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
- G10K11/175—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound
- G10K11/178—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound by electro-acoustically regenerating the original acoustic waves in anti-phase
- G10K11/1785—Methods, e.g. algorithms; Devices
- G10K11/17857—Geometric disposition, e.g. placement of microphones
-
- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G10K11/00—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
- G10K11/16—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
- G10K11/175—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound
- G10K11/178—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound by electro-acoustically regenerating the original acoustic waves in anti-phase
- G10K11/1785—Methods, e.g. algorithms; Devices
- G10K11/17861—Methods, e.g. algorithms; Devices using additional means for damping sound, e.g. using sound absorbing panels
-
- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G10K11/00—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
- G10K11/16—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
- G10K11/175—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound
- G10K11/178—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound by electro-acoustically regenerating the original acoustic waves in anti-phase
- G10K11/1787—General system configurations
- G10K11/17873—General system configurations using a reference signal without an error signal, e.g. pure feedforward
-
- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G10K2210/00—Details of active noise control [ANC] covered by G10K11/178 but not provided for in any of its subgroups
- G10K2210/10—Applications
- G10K2210/128—Vehicles
- G10K2210/1282—Automobiles
- G10K2210/12822—Exhaust pipes or mufflers
-
- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G10K2210/00—Details of active noise control [ANC] covered by G10K11/178 but not provided for in any of its subgroups
- G10K2210/30—Means
- G10K2210/321—Physical
- G10K2210/3219—Geometry of the configuration
-
- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G10K2210/00—Details of active noise control [ANC] covered by G10K11/178 but not provided for in any of its subgroups
- G10K2210/50—Miscellaneous
- G10K2210/509—Hybrid, i.e. combining different technologies, e.g. passive and active
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Exhaust Silencers (AREA)
- Soundproofing, Sound Blocking, And Sound Damping (AREA)
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen elektronisch
gesteuerten aktiven Abgasschalldämpfer, der den Geräuschpegel
eines Abgassystems zwangsweise dämpft, indem er eine sekun
däre Schallquelle, wie beispielsweise einen Lautsprecher, im
Schalldämpfer verwendet.
In den letzten Jahren sind verschiedene aktive Schalldämpfer
vorgeschlagen und entwickelt worden, die eine sekundäre Schall
quelle, wie beispielsweise einen Lautsprecher, im Schalldämpfer
aufweisen, um das Abgasgeräusch aktiv entsprechend dem Primär
schall zu dämpfen, indem ein Sekundärschall, der von einer Se
kundärquelle erzeugt wird, eingesetzt wird. Solche aktiven
schallabsorbierenden Schalldämpfer sind in der JP-OS 3-174 198
und in dem JP-Gbm 4-11 207 beschrieben.
In Fig. 5 ist der konventionelle aktive schallabsorbierende
Schalldämpfer mit einer Sekundärschallquelle dargestellt. Der
aktive schallabsorbierende Schalldämpfer wird nachfolgend als
"aktiver Schalldämpfer" abgekürzt. In Fig. 5 ist ein Abgasrohr
11 mit einem Schalldämpferkörper 13 verbunden, um den Schall
von Abgasen G, die durch den Schalldämpfer hindurchströmen, in
geeigneter Weise zu reduzieren. Das Bezugszeichen 15 bezeichnet
ein Abgangsrohr, das sich von dem Schalldämpferkörper 13 zum
Heck des Fahrzeugs erstreckt. Das Abgasrohr 11 hat einen Durch
gangsteil, der sich zentral durch den Schalldämpferkörper 13
erstreckt und mit Löchern 17 versehen ist. Im allgemeinen ist
der Zwischenraum zwischen der Außenschale 14 des Schalldämpfer
körpers 13 und dem zentral angeordneten Durchgangsteil des Ab
gasrohres 11 mit Glaswolle, Stahlwolle oder einem anderen
hitzeresistenten Schalldämpfungsmaterial 19 gefüllt. Ein
Tragelement 21 ist zwischen der Außenschale 14 des Schall
dämpfers und dem zentral angeordneten Rohrabschnitt angeordnet
und trägt einen Lautsprecher (wie später erläutert) in einem
gegebenen Abstand vom äußeren Umfang des zentral angeordneten
Rohrabschnitts. Das Tragelement 21 hat eine Öffnung 25, in der
ein Lautsprecher 27, der als Sekundärschallquelle wirkt, ange
ordnet ist. Ein Mikrofon 29 ist im zentral angeordneten Rohrab
schnitt des Abgasrohrs 11 vorgesehen, um das Geräusch des Abga
ses G, das durch das Rohr 11 strömt, zu erfassen, nämlich die
Frequenz des Abgasgeräuschs und dessen Amplitude.
Eine aktive Schallabsorption des typischen aktiven Schalldämp
fers wird dadurch erreicht, daß ein Sekundärschall, der gegen
phasig zu dem ermittelten Schall des Abgases G ist, vom Laut
sprecher 27 abgestrahlt wird. Bei einem solchen üblichen ak
tiven Schalldämpfer mit einer Sekundärschallquelle ist der
als Sekundärschallquelle dienende Lautsprecher 27 so angeord
net, daß er den Sekundärschall direkt in die Abgasströmung
im zentral angeordneten Rohrabschnitt des Abgasrohrs 11 ab
gibt, um den Abgasschall zu vermindern. Eine wirkliche neutrale
Position der schwingenden Fläche 33 des Lautsprechers 27 wird
daher von einem vorbestimmten neutralen Punkt aufgrund einer
Erhöhung des statischen Drucks P, der auf die Vorderseite der
schwingenden Fläche 33 des Lautsprechers 27 wirkt, verschoben
wegen einer Steigerung der Strömungsgeschwindigkeit V des Ab
gases G, wie in Fig. 6 dargestellt. Die Steigerung der Strö
mungsgeschwindigkeit V des Gases G führt nämlich zu einer Ver
größerung des Druckverlustes in der Abgasströmung.
Wegen dieser Steigerung des statischen Drucks P führt die
Verschiebung des wirklichen neutralen Punktes der schwingen
den Fläche 33 in bezug auf den konstruktionsbedingten neu
tralen Punkt zu einer Vergrößerung der gewünschten Verstellung
der schwingenden Fläche 33 des Lautsprechers 27. Als Folge
davon wird das Schallunterdrückungsverhalten im Abgassystem
verschlechtert. Genauer gesagt, im Falle, daß zwei statische
Druckpegel an den Vorder- und Rückseiten der schwingenden
Fläche 33 des Lautsprechers gegenseitig ausgeglichen sind,
kann die schwingende Fläche 33 mit maximal zulässiger Ampli
tude δ bei einer wirklichen neutralen Schwingposition sozil
lieren, die einer von der Konstruktion vorbestimmten neutra
len Position äquivalent ist, wie man in Fig. 7(a) erkennt.
Im Gegensatz zum Vorgenannten kann im Falle, daß die wirkliche
Schwingposition der schwingenden Fläche 33 gegenüber der von
der Konstruktion vorbestimmten neutralen Position aufgrund
der Steigerung des statischen Drucks P leicht verschoben ist,
die Amplitude der schwingenden Fläche 33 in unerwünschter Wei
se auf den Wert δ′ vermindert werden, wie in Fig. 7(b) darge
stellt ist. Dies führt zu einer Verschlechterung des Schall
unterdrückungsverhaltens des Abgassystems.
Wie allgemein bekannt ist, kann der zuvor erwähnte aktive
Schalldämpfer ein spezielles Abgasgeräusch, das innerhalb
eines speziellen Frequenzbereichs von 20 Hz bis 500 Hz liegt,
am wirksamsten dämpfen. Wenn jedoch die Maschinendrehzahl
hoch ist, dann wird eine Wellenausbreitungskomponente höherer
Ordnung, insbesondere eine Sekundärkomponente des Verbrennungs- und
Abgasgeräuschs einer Brennkraftmaschine, sehr leicht durch
eine Abgasströmung erzeugt, die an einer scharfen Kante im
Abgaszug, durch das Venturi-Geräusch im Vergaser und durch
Reibung zwischen kräftiger Abgasströmung und Abgangsrohr ent
steht. Im allgemeinen weist eine solche Sekundärgeräusch
komponente Frequenzen über 500 Hz auf.
Der bekannte aktive Schalldämpfer weist auch den Nachteil auf,
daß diese hochfrequente Geräuschkomponente, die frühere aktive
Schalldämpfer nicht aufwiesen, von der Schalldämpfereinheit
über das Endrohr in die Atmosphäre am Heck des Fahrzeugs ohne
jede Geräuschverminderung austreten kann.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen ver
besserten, elektronisch gesteuerten aktiven Abgasschall
dämpfer mit einer Sekundärschallquelle anzugeben, der die
vorgenannten Nachteile des Standes der Technik vermeidet
und in der Lage ist, einen Druckverlust in der Abgasströmung
stromabwärts einer Sekundärschallquelle zu vermindern und
hochfrequente Schallkomponenten, die sich mit einer Abgas
strömung fortpflanzen, wirksam zu unterdrücken.
Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebene Erfin
dung gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand
der Unteransprüche.
Ein Vorteil der Erfindung ist es, daß eine Schalldämpfung in
einem sehr breitbandigen Frequenzbereich erzielt werden kann.
Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeich
nungen näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erste Ausführungsform
eines ersten Schalldämpfers nach der Erfindung.
Fig. 2 eine graphische Darstellung des Dämpfungsverlaufs über
der Frequenz bei einem aktiven Schalldämpfer nach der Erfin
dung und einem aktiven Schalldämpfer nach dem Stand der
Technik.
Fig. 3 einen Längsschnitt durch eine zweite Ausführungsform
eines aktiven Schalldämpfers nach der Erfindung.
Fig. 4 einen Längsschnitt durch eine dritte Ausführungsform
eines aktiven Schalldämpfers nach der Erfindung.
Fig. 5 einen Längsschnitt durch einen bekannten aktiven
Schalldämpfer.
Fig. 6 ein Diagramm des Zusammenhangs zwischen der Abgas
strömungsgeschwindigkeit und einem statischen Druck, der
auf die schwingende Oberfläche einer Sekundärschallquelle
im bekannten aktiven Schalldämpfer nach Fig. 5 wirkt, und
Fig. 7(a) und 7(b) Erläuterungsdarstellungen der Verstellung
der schwingenden Fläche der Sekundärschallquelle gegenüber
einer durch die Konstruktion bestimmten neutralen Position
bei dem konventionellen aktiven Schalldämpfer nach Fig. 5.
Nachfolgend wird eine erste Ausführungsform der Erfindung
näher erläutert.
Fig. 1 zeigt einen aktiven Schalldämpfer nach der Erfindung,
der als Durchgangsschalldämpfer ausgeführt ist und im Abgas
leitungssystem einer Brennkraftmaschine einsetzbar ist. Der
aktive Schalldämpfer enthält einen Schalldämpferkörper 43,
durch den sich ein Abgasrohr 41 erstreckt. Das Abgaslei
tungssystem hat im allgemeinen einen Endschalldämpfer 45
zusätzlich zu einer Abgaszweigleitung (nicht dargestellt),
dem Abgasrohr 41 und dem Hauptschalldämpfer 43. Die Abgase G
werden vom Endschalldämpfer 45 an die Umgebung abgegeben. Ein
Abschnitt des Abgasrohrs 41 erstreckt sich durch den Haupt
schalldämpferkörper 43 im Zentrum desselben. Dieser Abschnitt
des Abgasrohrs 41 ist mit einer großen Anzahl Löcher 47 ver
sehen. Der Innenraum zwischen der Außenhülle 44 des Schall
dämpferkörpers 43 und dem zentral angeordneten Abschnitt des
Abgasrohrs 41 ist mit hitzeresistentem Schalltötungs- oder
Schallabsorptionsmaterial 49 gefüllt, beispielsweise Glas
wolle, Stahlwolle oder dergleichen. Ein Halteelement 51 ist
zwischen der Außenhülle 44 des Schalldämpfers und dem in der
Mitte gelegenen Abschnitt das Abgasrohrs 41 angeordnet und
trägt einen Lautsprecher 47 in einer gegebenen Distanz zum
äußeren Umfang des zentral angeordneten Rohrabschnitts. Das
Halteelement 51 hat eine Öffnung 55. Der Lautsprecher 57, der
als Sekundärschallquelle dient, ist in der Öffnung 55 ange
ordnet. Im Abgasrohr 41 ist außerdem ein Mikrofon 59 ange
ordnet) das das Abgasgeräusch erfaßt, das sich zusammen mit
der sich bewegenden Abgasströmung fortpflanzt. Der zuvor
erläuterte Aufbau des aktiven Schalldämpfers ist insoweit
bekannt.
Bei dem aktiven Schalldämpfer der ersten Ausführungsform
der Erfindung ist ein Endabschnitt 61 des Endschalldämpfers
45 so gestaltet, daß der Innendurchmesser oder die Quer
schnittsfläche des Endabschnitts 61 allmählich zum stromab
wärtigen Ende zunimmt. Mit anderen Worten, der Endabschnitt
61 des Endrohrs oder Endschalldämpfers wird durch Ausweiten
eines im wesentlichen zylindrischen Rohrs in die Form eines
Horns hergestellt. Wie man in Fig. 1 sieht, ist der hornför
mige oder aufgeweitete Endabschnitt 61 in eine im wesentlichen
zylindrische Außenhülle 63 eingesetzt. Die beiden Enden der
zylindrischen Außenhülle 63 sind mittels ringförmiger Stirn
platten 65 und 67 luftdicht verschlossen. Der sich in der
Außenhülle 63 erstreckende Endabschnitt 61 des Abgangsrohrs
ist mit einer großen Zahl Löcher 61a versehen. Außerdem ist
der Zwischenraum zwischen der Außenhülle 63 und dem aufgewei
teten Endabschnitt 61 des Abgangsrohrs mit hitzeresistentem
Schalltötungs- oder Schallabsorptionsmaterial 69, wie bei
spielsweise Glaswolle, Stahlwolle oder dergleichen, gefüllt.
Bei dem aktiven Schalldämpfer der ersten Ausführungsform
wird eine aktive Abgasschalldämpfung in gewöhnlicher Weise
wie folgt erzielt:
Das Auslaßgeräusch des Abgases G, das durch das Abgasrohr
41 strömt, wird zunächst mittels des Mikrofons 59 über
wacht. Dann gibt der Lautsprecher 52, der als Sekundär
schallquelle wirkt, einen Sekundärschall ab, der gegen
phasig zu dem ermittelten Auslaßgeräusch des Abgases G
ist, wodurch die Primärschallwelle, die sich mit der Abgas
strömung fortpflanzt, durch die Sekundärschallwelle über
lagert werden kann, die die zur Primärschallwelle entgegen
gesetzte Phase hat, um das Abgasgeräusch wirksam zu dämpfen.
Aus der Erklärung des Standes der Technik geht hervor, daß
der aktive Schalldämpferabschnitt, der sich stromaufwärts
des Endrohrabschnitts 45 befindet, die niedrigen bis mitt
leren Frequenzen des Abgasgeräuschs wirksam herabsetzt. Zu
sätzlich zum Vorgenannten ist der aktive Schalldämpfer der
ersten Ausführungsform mit dem sich erweiternden Endab
schnitt 61 am Endrohrabschnitt 45 versehen, und der sich
erweiternde Abschnitt 61 bewirkt eine Abstrahlung der Abgase
durch den Endrohrabschnitt 45, um dadurch den Druckverlust
in der Abgasströmung stromabwärts des Lautsprechers 57 herab
zusetzen und als Folge davon zu vermeiden, daß der statische
Druck P, der auf die Vorderseite der schwingenden Fläche 57a
des Lautsprechers 57 einwirkt, aufgrund der Zunahme der
Strömungsgeschwindigkeit V des Abgases G in unerwünschter
Weise ansteigt. Das heißt, der sich erweiternde Endabschnitt
68 dient dazu, den statischen Druck, der auf die schwingende
Fläche 57a einwirkt, auf einem konstanten Druckpegel zu hal
ten, der im wesentlichen gleich dem atmosphärischen Druck
ist, ohne Rücksicht auf Schwankungen in der Strömungsgeschwin
digkeit V des Abgases, das durch das Abgasrohr 51 strömt. Die
Verschiebung zwischen der konstruktionsbedingten neutralen
Position der schwingenden Fläche 57a und der wirklichen neu
tralen Position kann daher sicherlich auf ein Minimum herb
gesetzt werden, um dadurch die maximal zulässige Amplitude
der schwingenden Fläche 57a zu gewährleisten. Dementspre
chend kann der aktive Schalldämpfer der ersten Ausführungs
form geeignete Abgasdämpfungswirkungen in den unteren und
mittleren Frequenzbereichen hervorbringen.
Darüber hinaus dient bei dem aktiven Schalldämpfer der ersten
Ausführungsform der Endrohrabschnitt 45 mit seiner im hoch
frequenten Bereich wirksamen Dämpfungscharakteristik der wirk
samen Herabsetzung hochfrequenter Komponenten im Abgasgeräusch.
Das heißt, der Endrohrabschnitt 45, der aus dem sich erweitern
dem Endabschnitt 61 mit dem durchlöcherten Abschnitt mit den
Löchern 61a in der Außenhülle 63, den zwei Stirnplatten 65 und
67 und dem hitzebeständigen Schalltöter 69 besteht, funktio
niert als Dämpfungseinrichtung für hochfrequente Abgasge
räusche. Aus diesem Grunde sind die Geometrie und die Abmessun
gen der Löcher 61a und der Zwischenraum zwischen zwei benach
barten Löchern 61a und das Material des Schalltöters 69 in ge
eigneter Weise abgestimmt, so daß die Dämpfungseinrichtung für
hochfrequentes Abgasgeräusch wirksam ist, das hochfrequente Ge
räusch herabzusetzen, das von dem Schalldämpferabschnitt mit
schallquelle, nämlich dem Lautsprecher 57, nicht behandelt
werden kann.
In Fig. 2 ist der Abgasschalldruckpegel über der Frequenz für
einen bekannten aktiven Schalldämpfer und für den Schalldämpfer
nach der ersten Ausführungsform der Erfindung aufgetragen. Der
Geräuschpegel ist als Schalldruck in dB aufgetragen. Man er
kennt aus den Versuchsergebnissen, die in Fig. 2 dargestellt
sind, daß die Geräuschdämpfungscharakteristik, die durch den
Buchstaben B (Erfindung) dargestellt ist, auf einem vergleichs
weise niedrigen Pegel liegt im Vergleich zu der Schalldämp
fungscharakteristik, die durch den Buchstaben A (Stand der
Technik) angegeben ist. Wie man aus Fig. 2 klar erkennt, ist
die Schalldämpfungscharakteristik des aktiven Schalldämpfers
der ersten Ausführungsform der Erfindung beachtlich verbessert,
speziell im Frequenzbereich über 500 Hz.
In Fig. 3 ist die zweite Ausführungsform des aktiven Schall
dämpfers gemäß der Erfindung beschrieben. Der Grundaufbau
der aktiven Schalldämpfer anderer Ausführungsformen, wie in
den Fig. 3 und 4 gezeigt, ist ähnlich dem der ersten Aus
führungsform von Fig. 1. Daher werden dieselben Bezugszeichen
wie bei der ersten Ausführungsform für entsprechende Elemente
der Fig. 3 und 4 verwendet, um den Vergleich zu erleichtern.
Der aktive Schalldämpfer der zweiten Ausführungsform unter
scheidet sich von dem nach der ersten Ausführungsform dadurch,
daß der sich erweiternde Endabschnitt 61 des Endrohrabschnitts
45 aus porösem Material besteht, beispielsweise aus Sinter
materialien oder geschäumten Matrialien anstelle der Löcher
61a, und daß nur eine stirnseitige Öffnung der Außenhülle 63
hermetisch durch die Stirnplatte 65 verschlossen ist, während
das andere stirnseitige Ende der Außenhülle 63 vollständig
offen ist, so daß der Innenraum zwischen der Außenhülle 63
und dem sich erweiternden Rohrendabschnitt aus porösem Mate
rial offen ist, ohne daß sich im Zwischenraum ein Schall
dämpfungsmaterial befindet. Es wird von den Erfindern ange
nommen, daß der aktive Schalldämpfer der zweiten Ausführungs
form im wesentlichen die gleichen Schalldämpfungseffekte wie
die erste Ausführungsform erzielen kann. Das heißt, der sich
erweiternde Endabschnitt 61 aus porösem Material wirkt in
gleicher Weise wie die Dämpfungseinrichtung für hochfrequentes
Abgasgeräusch der ersten Ausführungsform.
In Fig. 4 ist die dritte Ausführungsform des aktiven Schall
dämpfers nach der Erfindung dargestellt. Diese Ausführungs
form unterscheidet sich von der zweiten dadurch, daß die
zylindrische Außenhülle 63 am sich erweiternden Endabschnitt
61 (aus porösem Material) des Endrohrabschnitts 45 mittels
wenigstens eines Tragelements 71 abgestützt ist. Der Pfeil
in Fig. 4 zeigt eine Strömung atmosphärischer Luft an, und
das Halteelement 71 ist in einer solchen Weise angeordnet,
daß atmosphärische Luft sowohl durch die stromaufwärtige als
auch durch die stromabwärtige Stirnwand der Außenhülle 63
und am Halteelement 71 vorbeiströmen kann. In diesem Falle
wirkt der sich erweiternde Endabschnitt 61 aus porösem
Material als Dämpfungseinrichtung für hochfrequentes Abgas
geräusch. Außerdem wird die Abgastemperatur des Gases G
durch die Strömung atmosphärischer Luft, die durch die beiden
offenen Enden der Außenhülle 63 strömt, wirksam gekühlt, bevor
die Gase G vom Endrohrabschnitt 45 an die Atmosphäre abgegeben
werden. Obgleich bei den oben beschriebenen Ausführungsformen
der aktive Schalldämpfer nach der Erfindung an einem ge
streckten Schalldämpfer mit durchgehendem Rohr und Sekundär
schallquelle, wie beispielsweise Lautsprecher, erläutert
worden ist, sei doch betont, daß das Konzept des aktiven
Schalldämpfers der Erfindung auch an einem üblichen Umkehr
strömungs-Schalldämpfer mit Sekundärschallquelle angewendet
werden kann.
Claims (6)
1. Aktiver Abgas-Schalldämpfer, enthaltend:
Eine Sekundärschallquelle (57), die stromaufwärts eines Endrohrs (45) eines Abgasleitungssystems angeordnet ist und mit dem Innenraum einer Abgasleitung (41) des Abgasleitungs systems in Verbindung steht, um einen Geräuschpegel des vom Abgassystem erzeugten Abgasgeräuschs durch Abgabe eines Sekundärschalls in das Abgasrohr zu dämpfen, der gegenphasig zu dem Abgasgeräusch ist,
wobei das Endrohr (45) sich erweiternd ausgebildet ist derart, daß die Querschnittsfläche des Endrohrs in Richtung auf das stromabwärtige Ende des Endrohrs allmählich zunimmt, um den Druckverlust in einer Abgasströmung im Abgasrohr durch Abgabe des Abgases durch das sich erweiternde Endrohr zu vermindern,
wobei eine Dämpfungseinrichtung für hochfrequentes Abgasge räusch in dem Endrohr (45) angeordnet ist, um hochfrequente Geräuschkomponenten zu dämpfen, die sich mit der sich bewe genden Abgasströmung ausbreiten.
Eine Sekundärschallquelle (57), die stromaufwärts eines Endrohrs (45) eines Abgasleitungssystems angeordnet ist und mit dem Innenraum einer Abgasleitung (41) des Abgasleitungs systems in Verbindung steht, um einen Geräuschpegel des vom Abgassystem erzeugten Abgasgeräuschs durch Abgabe eines Sekundärschalls in das Abgasrohr zu dämpfen, der gegenphasig zu dem Abgasgeräusch ist,
wobei das Endrohr (45) sich erweiternd ausgebildet ist derart, daß die Querschnittsfläche des Endrohrs in Richtung auf das stromabwärtige Ende des Endrohrs allmählich zunimmt, um den Druckverlust in einer Abgasströmung im Abgasrohr durch Abgabe des Abgases durch das sich erweiternde Endrohr zu vermindern,
wobei eine Dämpfungseinrichtung für hochfrequentes Abgasge räusch in dem Endrohr (45) angeordnet ist, um hochfrequente Geräuschkomponenten zu dämpfen, die sich mit der sich bewe genden Abgasströmung ausbreiten.
2. Aktiver Abgasschalldämpfer, enthaltend:
ein Mikrofon (59) in einem Abgasrohr (41) eines Abgassystems zur Erfassung eines Abgasgeräuschs, das sich mit einer bewe genden Abgasströmung, die durch das Abgasrohr strömt, aus breitet, und
eine Sekundärschallquelle (57), die stromaufwärts eines End rohrs (45) eines Abgasleitungssystems angeordnet ist und mit dem Innenraum des Abgasrohrs (41) in Verbindung steht, um die unteren und mittleren Frequenzbereiche im Abgasgeräusch zu dämpfen, indem ein Sekundärschall in das Abgasrohr abgegeben wird, der gegenphasig zu dem erfaßten Abgasgeräusch ist,
wobei das Endrohr (45) sich erweiternd derart ausgebildet ist, daß die Querschnittsfläche des Endrohrs in Richtung auf das stromabwärtige Ende des Endrohrs allmählich zunimmt, um einen statischen Druck, der auf eine schwingende Fläche des Mikrofons einwirkt, auf einem Druckpegel zu halten, der gleich dem atmosphärischen Druck ist, indem das Abgas durch das sich erweiternde Endrohr abgegeben wird,
wobei eine Dämpfungseinrichtung für hochfrequentes Abgasge räusch an dem Endrohr (45) angeordnet ist, um hochfrequente Geräuschkomponenten im Abgas zu dämpfen.
ein Mikrofon (59) in einem Abgasrohr (41) eines Abgassystems zur Erfassung eines Abgasgeräuschs, das sich mit einer bewe genden Abgasströmung, die durch das Abgasrohr strömt, aus breitet, und
eine Sekundärschallquelle (57), die stromaufwärts eines End rohrs (45) eines Abgasleitungssystems angeordnet ist und mit dem Innenraum des Abgasrohrs (41) in Verbindung steht, um die unteren und mittleren Frequenzbereiche im Abgasgeräusch zu dämpfen, indem ein Sekundärschall in das Abgasrohr abgegeben wird, der gegenphasig zu dem erfaßten Abgasgeräusch ist,
wobei das Endrohr (45) sich erweiternd derart ausgebildet ist, daß die Querschnittsfläche des Endrohrs in Richtung auf das stromabwärtige Ende des Endrohrs allmählich zunimmt, um einen statischen Druck, der auf eine schwingende Fläche des Mikrofons einwirkt, auf einem Druckpegel zu halten, der gleich dem atmosphärischen Druck ist, indem das Abgas durch das sich erweiternde Endrohr abgegeben wird,
wobei eine Dämpfungseinrichtung für hochfrequentes Abgasge räusch an dem Endrohr (45) angeordnet ist, um hochfrequente Geräuschkomponenten im Abgas zu dämpfen.
3. Schalldämpfer nach Anspruch 2, bei dem die Dämpfungsein
richtung für hochfrequentes Abgasgeräusch Löcher (61a) in dem
sich erweiternden Endrohr aufweist, eine Außenhülle (63) das
sich erweiternde Endrohr (45) umgibt, zwei Stirnplatten (65,
67) die beiden offenen Enden der Außenhülle (63) luftdicht
verschließen und ein Schallabsorptionsmaterial (69) einen
Innenraum ausfüllt, der zwischen der Außenhülle und dem sich
erweiternden Endrohr ausgebildet ist.
4. Schalldämpfer nach Anspruch 2, bei dem die Dämpfungsein
richtung für hochfrequentes Abgasgeräusch eine Außenhülle
63) enthält, die das sich erweiternde Endrohr umgibt, und
eine Stirnplatte (65) das stromaufwärtige Ende der Außen
hülle (63) luftdicht verschließt und das sich erweiternde
Endrohr aus einem porösen Material besteht.
5. Schalldämpfer nach Anspruch 2, bei dem die Dämpfungs
einrichtung für hochfrequentes Abgasgeräusch eine Außenhülle
(63) umfaßt, die das sich erweiternde Endrohr umgibt, wenig
stens ein Halteelement (71) die Außenhülle (63) an dem sich
erweiternden Endrohr so abstützt, daß atmosphärische Luft
durch die stromaufwärtigen und stromabwärtigen Enden der
Außenhülle am Halteelement (71) vorbeiströmen kann, und das
sich erweiternde Endrohr aus einem porösen Material besteht.
6. Aktiver Abgasschalldämpfer, enthaltend:
ein Mikrofon (59) in einem Abgasrohr (41) eines Abgassystems zur Erfassung eines Abgasgeräuschs, das sich mit einem sich fortbewegenden Abgasstrom, der durch das Abgasrohr strömt, ausbreitet, und
einen Lautsprecher (57), der in einem Schalldämpfer (43) strom aufwärts eines Endrohrs (45) eines Abgasleitungssystems ange ordnet ist und mit dem Innenraum des Abgasrohrs (41) in Ver bindung steht, um niedrige und mittlere Frequenzen unter 500 Hz im Abgasgeräusch durch Abgabe eines Sekundärschalls in das Abgasrohr zu dämpfen, der gegenphasig zu dem erfaßten Abgas geräusch ist,
wobei das Endrohr (45) sich erweiternd derart ausgebildet ist, daß die Querschnittsfläche des Endrohrs in Richtung auf das stromabwärtige Ende des Endrohrs allmählich zunimmt, um einen statischen Druck, der auf eine schwingende Fläche des Mikrofons einwirkt, auf einem Druckpegel zu halten, der gleich dem atmosphärischen Druck ist, in dem das Abgas durch das sich erweiternde Endrohr abgegeben wird,
wobei eine Dämpfungseinrichtung für hochfrequentes Abgasge räusch in dem Endrohr (45) angeordnet ist, um hochfrequente Ge räuschkomponenten oberhalb 500 Hz im Abgas zu dämpfen.
ein Mikrofon (59) in einem Abgasrohr (41) eines Abgassystems zur Erfassung eines Abgasgeräuschs, das sich mit einem sich fortbewegenden Abgasstrom, der durch das Abgasrohr strömt, ausbreitet, und
einen Lautsprecher (57), der in einem Schalldämpfer (43) strom aufwärts eines Endrohrs (45) eines Abgasleitungssystems ange ordnet ist und mit dem Innenraum des Abgasrohrs (41) in Ver bindung steht, um niedrige und mittlere Frequenzen unter 500 Hz im Abgasgeräusch durch Abgabe eines Sekundärschalls in das Abgasrohr zu dämpfen, der gegenphasig zu dem erfaßten Abgas geräusch ist,
wobei das Endrohr (45) sich erweiternd derart ausgebildet ist, daß die Querschnittsfläche des Endrohrs in Richtung auf das stromabwärtige Ende des Endrohrs allmählich zunimmt, um einen statischen Druck, der auf eine schwingende Fläche des Mikrofons einwirkt, auf einem Druckpegel zu halten, der gleich dem atmosphärischen Druck ist, in dem das Abgas durch das sich erweiternde Endrohr abgegeben wird,
wobei eine Dämpfungseinrichtung für hochfrequentes Abgasge räusch in dem Endrohr (45) angeordnet ist, um hochfrequente Ge räuschkomponenten oberhalb 500 Hz im Abgas zu dämpfen.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1993044258U JP2587683Y2 (ja) | 1993-08-12 | 1993-08-12 | 能動型消音器 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4428493A1 true DE4428493A1 (de) | 1995-02-23 |
DE4428493C2 DE4428493C2 (de) | 1996-10-31 |
Family
ID=12686497
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE4428493A Expired - Fee Related DE4428493C2 (de) | 1993-08-12 | 1994-08-11 | Akitver Abgasschalldämpfer |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5574264A (de) |
JP (1) | JP2587683Y2 (de) |
DE (1) | DE4428493C2 (de) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102004040421A1 (de) * | 2004-08-19 | 2006-03-09 | J. Eberspächer GmbH & Co. KG | Aktiver Abgasschalldämpfer |
DE102007046584A1 (de) | 2007-09-27 | 2009-04-16 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren und Steuereinrichtung zur Ansteuerung eines Fahrzeugantriebsystems eines Fahrzeugs |
EP2105587B1 (de) * | 2008-03-27 | 2012-07-04 | J. Eberspächer GmbH & Co. KG | Abgasanlage |
WO2014063820A1 (de) * | 2012-10-23 | 2014-05-01 | Barkam Gerwin | Vorrichtung zur resonanzminimierung von gehäusen |
Families Citing this family (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3510427B2 (ja) * | 1996-08-15 | 2004-03-29 | 三菱重工業株式会社 | 能動吸音壁 |
DE19861018C2 (de) * | 1998-12-15 | 2001-06-13 | Fraunhofer Ges Forschung | Gesteuerter akustischer Wellenleiter zur Schalldämpfung |
DE102004062389B3 (de) * | 2004-12-23 | 2006-06-29 | Webasto Ag | Abgasschalldämpfer für ein Fahrzeugheizgerät |
JP4613619B2 (ja) * | 2005-01-13 | 2011-01-19 | Smc株式会社 | サイレンサ |
DE102006010558A1 (de) * | 2006-03-06 | 2007-09-13 | J. Eberspächer GmbH & Co. KG | Aktiver Schalldämpfer für eine Abgasanlage |
US7934580B2 (en) | 2006-04-12 | 2011-05-03 | Ocv Intellectual Capital, Llc | Long fiber thermoplastic composite muffler system |
US7942237B2 (en) * | 2006-04-12 | 2011-05-17 | Ocv Intellectual Capital, Llc | Long fiber thermoplastic composite muffler system with integrated reflective chamber |
DE102006042224B3 (de) * | 2006-09-06 | 2008-01-17 | J. Eberspächer GmbH & Co. KG | Aktiver Schalldämpfer für eine Abgasanlage |
US20100307863A1 (en) * | 2007-12-14 | 2010-12-09 | Ocv Intellectual Capital, Llc | Composite muffler system thermosetable polymers |
DE102008018085A1 (de) * | 2008-04-09 | 2009-10-15 | J. Eberspächer GmbH & Co. KG | Aktiver Schalldämpfer |
DE102009032553A1 (de) * | 2009-07-10 | 2011-01-20 | J. Eberspächer GmbH & Co. KG | Abgasanlage und zugehörige Verbindungsanordnung für einen Aktuator |
JP5046171B2 (ja) * | 2010-09-17 | 2012-10-10 | 株式会社マツ・ショウ | テールパイプ付き排気マフラー |
DE102010042679A1 (de) * | 2010-10-20 | 2012-04-26 | J. Eberspächer GmbH & Co. KG | Schalldämpfer |
DE102011089772B4 (de) * | 2011-12-23 | 2016-09-29 | Eberspächer Exhaust Technology GmbH & Co. KG | Abgasanlage |
DE102011089774B4 (de) * | 2011-12-23 | 2014-03-27 | Eberspächer Exhaust Technology GmbH & Co. KG | Abgasanlage |
US9286882B1 (en) | 2012-03-07 | 2016-03-15 | Great Lakes Sound & Vibration, Inc. | Systems and methods for active exhaust noise cancellation |
CN107542668A (zh) * | 2017-09-11 | 2018-01-05 | 珠海格力电器股份有限公司 | 降噪装置、压缩机及空调器 |
CN107939481B (zh) * | 2017-12-11 | 2023-12-22 | 四川三元环境治理股份有限公司 | 排烟管道的有源控制系统的使用方法 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03174198A (ja) * | 1989-09-13 | 1991-07-29 | Takashi Mori | 消音システム |
JPH0411207U (de) * | 1990-05-15 | 1992-01-30 | ||
US5119902A (en) * | 1990-04-25 | 1992-06-09 | Ford Motor Company | Active muffler transducer arrangement |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2929462A (en) * | 1958-06-30 | 1960-03-22 | Nowak Klaus Frederick | Muffler for internal combustion engines |
US3786791A (en) * | 1972-01-27 | 1974-01-22 | Hoehn A | Exhaust control method and apparatus |
US4444288A (en) * | 1981-03-17 | 1984-04-24 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Muffler for internal combustion engine |
US4665549A (en) * | 1985-12-18 | 1987-05-12 | Nelson Industries Inc. | Hybrid active silencer |
US5272286A (en) * | 1990-04-09 | 1993-12-21 | Active Noise And Vibration Technologies, Inc. | Single cavity automobile muffler |
JPH0411207A (ja) * | 1990-04-28 | 1992-01-16 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 光導波路回路 |
US5371331A (en) * | 1993-06-25 | 1994-12-06 | Wall; Alan T. | Modular muffler for motor vehicles |
-
1993
- 1993-08-12 JP JP1993044258U patent/JP2587683Y2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1994
- 1994-08-09 US US08/288,184 patent/US5574264A/en not_active Expired - Fee Related
- 1994-08-11 DE DE4428493A patent/DE4428493C2/de not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03174198A (ja) * | 1989-09-13 | 1991-07-29 | Takashi Mori | 消音システム |
US5119902A (en) * | 1990-04-25 | 1992-06-09 | Ford Motor Company | Active muffler transducer arrangement |
JPH0411207U (de) * | 1990-05-15 | 1992-01-30 |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102004040421A1 (de) * | 2004-08-19 | 2006-03-09 | J. Eberspächer GmbH & Co. KG | Aktiver Abgasschalldämpfer |
US7293627B2 (en) | 2004-08-19 | 2007-11-13 | J. Eberspeecher Gmnh | Active exhaust muffler |
DE102007046584A1 (de) | 2007-09-27 | 2009-04-16 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren und Steuereinrichtung zur Ansteuerung eines Fahrzeugantriebsystems eines Fahrzeugs |
DE102007046584B4 (de) * | 2007-09-27 | 2016-10-20 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren und Steuereinrichtung zur Ansteuerung eines Fahrzeugantriebsystems eines Fahrzeugs |
EP2105587B1 (de) * | 2008-03-27 | 2012-07-04 | J. Eberspächer GmbH & Co. KG | Abgasanlage |
WO2014063820A1 (de) * | 2012-10-23 | 2014-05-01 | Barkam Gerwin | Vorrichtung zur resonanzminimierung von gehäusen |
DE102012025422B4 (de) | 2012-10-23 | 2023-06-01 | Gerwin Barkam | Vorrichtung zur Resonanzminimierung von Gehäusen |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0714114U (ja) | 1995-03-10 |
DE4428493C2 (de) | 1996-10-31 |
JP2587683Y2 (ja) | 1998-12-24 |
US5574264A (en) | 1996-11-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE4428493C2 (de) | Akitver Abgasschalldämpfer | |
DE69434543T2 (de) | Schalldämpfer mit schalldämpfender zwischentrennwand und entsprechendes verfahren | |
EP0657630B1 (de) | Anordnung zur aktiven Schalldämpfung | |
DE2334048A1 (de) | Strahlturbinen-ausstossleitung | |
DE19861018A1 (de) | Gesteuerter akustischer Wellenleiter zur Schalldämpfung | |
DE1572421B2 (de) | Schalldämpfer für das Ansaug- oder Auspuffgeräusch bei unter Druck stehenden, strömenden Gasen | |
DE69917072T2 (de) | Perforiertes endstück eines schalldämpfers | |
DE19504223A1 (de) | Schalldämpfer für den Ansaugkanal einer Brennkraftmaschine | |
DE2534556B2 (de) | Schalldämpfer für Gasströme | |
DE102008001390A1 (de) | Schalldämpfer | |
US3286786A (en) | Gas turbine exhaust silencer and acoustical material therefor | |
DE2545364B2 (de) | Schalldaempfer fuer die auspuffanlage einer brennkraftmaschine | |
DE2537946C2 (de) | Auspuffanlage | |
DE2255428A1 (de) | Vorrichtung zur schalldaempfung und verfahren hierzu | |
DE2911849B2 (de) | Akustisches Gerät | |
DE3724087C2 (de) | ||
DE4130559A1 (de) | Schalldaempfungssystem | |
DE4210786C2 (de) | Schalldämpfender Resonator für Rohrleitungen | |
DE2309571A1 (de) | Auspuff-schalldaempfer fuer zweitaktmotore | |
DE3026730A1 (de) | Auspuffanlage | |
DE3125083C2 (de) | Schalldämpfer für Fahrzeugmotoren | |
DE2527111A1 (de) | Schalldaempfer | |
DE2738601C2 (de) | Schalldämpfer | |
DE102018112963A1 (de) | Schalldämpfer für eine Abgasanlage einer Brennkraftmaschine | |
DE2256655C2 (de) | Schalldämpfer |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |