DE69206528T2

DE69206528T2 - Muffler device for an internal combustion engine.

Info

Publication number: DE69206528T2
Application number: DE69206528T
Authority: DE
Inventors: Roberto Perlini
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1991-09-03
Filing date: 1992-08-19
Publication date: 1996-07-18
Anticipated expiration: 2012-08-20
Also published as: EP0530892A2; DE69206528D1; ITTO910668A1; JPH0642377A; EP0530892B1; ES2082348T3; ITTO910668A0; ATE131252T1; EP0530892A3; IT1250293B

Abstract

Silencer device (1) for internal combustion engines equipped with exhaust brake, composed by a hollow body (3) whose shape is substantially spheroidal and whose section is approximately ovoidal, assembled downstream of the exhaust manifold of the engine and upstream of the muffler, connected to them through inlet openings (5, 13) and ducts (7, 15), and operating on exhaust gases going out of the engine, so that they expand and reflect inside it, losing kinetic energy, and damping the sound waves before making them entering the muffler. <IMAGE>

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Schalldämpfervorrichtung, um Geräusche und Schall zu vermindern, die durch Auspuffgase bei Otto- oder Dieselmotoren erzeugt werden, wenn bei den genannten Motoren eine Auspuffbremse angewendet wird.The present invention relates to a muffler device for reducing noise and sound generated by exhaust gases from gasoline or diesel engines when an exhaust brake is applied to said engines.

Verschiedene Auspuffbremsenvorrichtungen finden derzeit bei Motoren für innere Verbrennung Anwendung, die dazu geeignet sind, die Bremswirkung des Motors zu erhöhen, indem der Motor selbst in einen Luftverdichter übergefiihrt wird.Various exhaust braking devices are currently in use on internal combustion engines, designed to increase the braking effect of the engine by converting the engine itself into an air compressor.

Die Kraftstoffzufuhr wird unterbunden:The fuel supply is stopped:

- bei Einspritzmotoren über eine unmittelbare Steuerung ("Motorstop"- Steuerung, wie sie bereits existiert), die den Strömungsdurchsatz der Einspritzpumpe auf Null bringt;- in the case of injection engines, by means of an immediate control (“engine stop” control, as already exists) which brings the flow rate of the injection pump to zero;

- bei Vergasermotoren durch Öffnen eines Lufteinlasses von der Atmosphäre zum Ansaugkrümmer (Nebenstrom zum Vergaser): Hierdurch wird die Kraftstoffzufuhr unterbrochen, und es findet, wie bei Dieselmotoren, ein freies Ansaugen von Frischluft statt.- in carburettor engines by opening an air inlet from the atmosphere to the intake manifold (bypass flow to the carburettor): This interrupts the fuel supply and, as with diesel engines, fresh air is freely sucked in.

Der Nachteil bei den genannten Auspuffbremsen ist das Geräusch, das in den Auspuffleitungen durch die Expansion der von den Kolben verdichteten Luft erzeugt wird und das durch den Auspuffschalldämpfer nicht gedämpif werden kann, weil dieser dazu ausgelegt ist, die durch das Verbrennungsgeräusch erzeugten Schallwellen zu absorbieren.The disadvantage of the exhaust brakes mentioned is the noise that is generated in the exhaust pipes by the expansion of the air compressed by the pistons and that cannot be dampened by the exhaust silencer because it is designed to absorb the sound waves generated by the combustion noise.

Tatsächlich erzeugen die Gase, die in Motoren für innere Verbrennung verbrannt werden und die zyklisch durch die Auslaßventile in die Auspuffleitung strömen, wenn die Ventile geöffnet werden, bei freiem Auspuff ein ohrenbetäubendes Geräusch. Daher wird, um dieses freie Auspuffgeräusch zu vermindern, ein Auspuffschalldämpfer am Ende des Auspuffrohres zur Anwendung gebracht. Dieser Schalldämpfer, der für diesen Zweck aufgebaut ist, hat keine Wirkung, wenn die Kraftstoffzufuhr zum Zeitpunkt der Betätigung der Auspuffbremse unterbrochen wird: Das Auspuffgeräusch wird dann durch das Geräusch der verdichteten Luft ersetzt, die aus den Auspuffleitungen austritt und expandiert. Dieses Geräusch, das gegenüber dem typischen Verbrennungsgeräusch von unterschiedlicher Natur und Frequenz ist, kann nicht durch den üblichen Auspuffschalldämpfer absorbiert werden.In fact, the gases burned in internal combustion engines, which cyclically flow through the exhaust valves into the exhaust pipe when the valves are opened, produce a deafening noise when the exhaust is free. Therefore, in order to reduce this free exhaust noise, an exhaust silencer is used at the end of the exhaust pipe. This silencer, which is designed for this purpose, has no effect if the fuel supply is interrupted at the time the exhaust brake is applied: the exhaust noise is then replaced by the noise of the compressed air coming out of the exhaust pipes and expanding. This noise, which is of a different nature and frequency to the typical combustion noise, cannot be absorbed by the usual exhaust silencer.

Zweck der vorliegenden Erfindung ist es, das Geräusch zu eliminieren oder wesentlich zu vermindern, das durch die mittels der Kolben eines Motors für innere Verbrennung verdichtete Luft erzeugt wird, wenn dieser der Wirkung der Auspuffbremse unterworfen wird, die stromaufwärts des Schalldämpfers und mit diesem in Reihenschaltung arbeitet, indem das Prinzip der Verringerung der Schallenergie (und damit des Geräusches) durch Wellenreflektion an den beteiligten Rohrwänden ausgenutzt wird, als Folge von Durchmesserveränderungen der Rohre selbst (tatsächlich ist es bekannt, daß die Vergrößerung eines Rohrquerschn ittes die Verringerung niederfrequenter Geräusche erzeugt).The purpose of the present invention is to eliminate or significantly reduce the noise generated by the air compressed by the pistons of an internal combustion engine when it is subjected to the action of the exhaust brake operating upstream of the silencer and in series with it, by exploiting the principle of reduction of the sound energy (and therefore of the noise) by wave reflection on the pipe walls involved, as a result of changes in the diameter of the pipes themselves (in fact, it is known that increasing the cross-section of a pipe produces a reduction in low-frequency noise).

Ein weiterer Zweck der Vorrichtung besteht darin, daß sie für jedweden Durchmesser von Auspuffkrümmern und damit verbundener Schalldämpfer geeignet und daher in der Lage ist, für jede Motorverlagerung Anwendung zu finden.Another purpose of the device is that it is suitable for any diameter of exhaust manifold and associated silencer and is therefore able to be used for any engine displacement.

Ein weiterer Zweck der Vorrichtung ist, daß sie mit geringen Kosten aufgrund rationeller Montage und Linearität herstellbar ist.Another purpose of the device is that it can be manufactured at low cost due to rational assembly and linearity.

Die obigen Zwecke der Erfindung werden mit einer Schalldämpfervorrichtung erreicht, wie sie beansprucht ist.The above purposes of the invention are achieved with a silencer device as claimed.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nun als nicht einschränkendes Beispiel unter Bezugnahme auf die beigeschlossenen Zeichnungen beschrieben, in denen:A preferred embodiment of the invention will now be described by way of non- limiting example with reference to the accompanying drawings in which:

Fig. 1 eine schematisierte Vorderansicht der Vorrichtung ist;Fig. 1 is a schematic front view of the device;

Fig. 2 eine schematisierte Ansicht längs der Schnittlinie II - II der Vorrichtung von Fig. 1 ist;Fig. 2 is a schematic view along the section line II - II of the device of Fig. 1;

Fig. 3 eine schematisierte Seitenansicht der Vorrichtung von Fig. 1 in bevorzugte Betriebsanordnung an einem Fahrzeug ist.Fig. 3 is a schematic side view of the device of Fig. 1 in a preferred operating arrangement on a vehicle.

Bezugnehmend auf Fig. 2 und 3 besteht die Vorrichtung 1 aus einem Hohlkörper 3, gewöhnlich aus Stahl gefertigt, dessen Form im wesentlichen sphäroidförmig und dessen Querschnitt etwa eiförmig ist, der mit einer Einlaßöffnung 5 versehen ist, die über einen Durchgang 7 mit der Auspuffleitung 9 der Abgasturbine 10 des Motors 11 verbunden ist, der mit einer Auspuffbremse 12 ausgerüstet ist, und wobei eine Auslaßöffnung 1 3 über einen Durchgang 1 5 mit der Schal Idämpferan lage 17 verbunden ist. Die aus dem Auslaßrohr austretende verdichtete Luft betritt die Vorrichtung über die Einlaßöffnung 5 und, da der Querschnitt der Vorrichtung 1 größer ist als derjenige der Auspuffleitung 9 und der Schal Idämpferanordnung 17 und da die genannte Öffnung nicht auf der gleichen Achse liegt wie die Auslaßöffnung 13 und da die Achse der Vorrichtung 1 relativ zu denjenigen der zwei Öffnungen 5 und 13 schrägstehend ist, wird die genannte, innerhalb des Hohlkörpers 3 expandierende Luft reflektiert, wobei sie kinetische Energie verliert, und die damit in Bezug stehenden Schallwellen werden gedämpft. Die verdichtete Luft, die in den Auspuffleitungen expandiert, tritt anschließend durch die Auslaßöffnung 13 hindurch in Richtung auf die Schalldämpferanlage 17 aus.Referring to Figures 2 and 3, the device 1 consists of a hollow body 3, usually made of steel, whose shape is substantially spheroidal and whose cross-section is approximately egg-shaped, provided with an inlet opening 5 connected via a passage 7 to the exhaust line 9 of the exhaust gas turbine 10 of the engine 11, which is equipped with an exhaust brake 12, and an outlet opening 13 connected via a passage 15 to the sound damper system 17. The compressed air exiting the outlet pipe enters the device via the inlet opening 5 and, since the cross-section of the device 1 is larger than that of the exhaust line 9 and the silencer assembly 17 and since said opening is not on the same axis as the outlet opening 13 and since the axis of the device 1 is inclined relative to those of the two openings 5 and 13, said air expanding within the hollow body 3 is reflected, losing kinetic energy and the associated sound waves are dampened. The compressed air expanding in the exhaust lines then exits through the outlet opening 13 towards the silencer assembly 17.

Claims

Silencer device (1) for acting on the exhaust gases of engines for internal combustion, for example Otto and diesel engines (11) equipped with an exhaust brake (12), characterized in that: said silencer device (1) is formed from a hollow body (3) the shape of which is substantially spheroidal and the cross-section of which is substantially egg-shaped, said silencer device being equipped with an inlet opening (5) and an outlet opening (13), said inlet opening (5) is connected via a passage (7) to the exhaust line (9) of the engine (11), downstream of the latter, said outlet opening (13) is connected via a passage (15) to the silencer system (17), upstream of the latter;

said cross-section of said silencer device (1) is larger than that of the exhaust pipe (9) and that of the silencer system (17);

said inlet opening (5) is located offset from said outlet opening (13) and

the axis of said silencer device (1) is inclined relative to the axes of said inlet and outlet openings (5, 13);

wherein said silencer device (1), upon actuation of said exhaust brake (12), is capable of reflecting the compressed air generated by the pistons and causing an expansion of said compressed air within its hollow body (3) with a loss of kinetic energy, the sound waves associated with said compressed air being dampened.