DE721228C

DE721228C - Soundproofing system for aircraft engines

Info

Publication number: DE721228C
Application number: DED82353D
Authority: DE
Inventors: Dr Phil Ernst Lamla; Dipl-Ing Max Sack
Original assignee: Deutsche Versuchsanstalt fuer Luftfahrt eV
Current assignee: Deutsche Versuchsanstalt fuer Luftfahrt eV
Priority date: 1940-03-21
Filing date: 1940-03-21
Publication date: 1942-05-29

Description

Schalldämpfunasanlage für Flugmotore Der Bau wirkungsvoller Schalldämpfungsanl:igcn für Flugmotoren, stieß bisher auf grobe Sclrvierigkeiten, weil hier im Gegensatz zu ortsfesten und anderen Anlagen nur ein verhältnismäßig geringer Aufwand an kaum und Gewicht zulässig ist. Zur D:inipfung des Abgasgeräusclics verwendete inan Ijilischnürungcn und Erweiterungen der A1)-@asi-olirc, deren Größenverhältnisse mit Hilfe der Tlieq@ie der akustischen Filter bestinnnt werden können: ihre Ausinaßc richten sich n:@@lt den zu däniiifcnden Frequenzen. Oft briiti,cn schon \.'orriclituligcn cinf:iclister I-* orni h:r@<@Ig, indem man 7.1i: in das Abasrolir c11i(11r@lt@@@li llohlräum einschaltet. \\-citc#rüin liat inan vorgeschlagen, die :\11rasIC@@tl@l@f der einzelnen Zvlinder in zwei selbstiilidi--o Sainmelleitwigeli bzw. zwei Gruppen von Sainnielleitunäen zusammenzuführen und ins Freie zu leiten.Schalldämpfunasanlage for aircraft engines The construction of effective Schalldämpfanlage: igcn for aircraft engines, has so far encountered gross difficulties because of the contrast here to fixed and other systems only a relatively small effort to hardly and weight is allowed. Inan Ijili lacing used to check the exhaust noise and extensions of A1) - @ asi-olirc, whose proportions are based on the Tlieq @ ie the acoustic filter can be determined: their Ausinaßc are n: @@ lt the frequencies to be reduced. Often briiti, cn already \. 'Orriclituligcn cinf: iclister I- * orni h: r @ <@ Ig by putting 7.1i: into the Abasrolir c11i (11r @ lt @@@ li llohlräum turns on. \\ - citc # rüin liat inan suggested the: \ 11rasIC @@ tl @ l @ f of each Zvlinder in two selfiilidi - o Sainmelleitwigeli or two groups of Sainnielleitunänen bring them together and lead them outdoors.

Im Flugzeugbau ist es nun außerordentlich schwierig und zum Teil unmöglich. die bu-St)nders zuni Dämpfen der tiefen Frequenzen vi-forderlichcn grol:,en Ilohlräunic in den Ali-#:isleitungeil unterzubringen. Es ist dalior notweildig, besser -ccignete 13auartcn für 5c;ha11<lüinpfcr zu suchen, die sowohl günstige (:Ilall(laliip@tI11@Se@geli5<'hallen als auch klcilic .\inncaun@,rn dtarcinzclncn Teile bcsitz(-ii. Der wesentliche Gedalike der vorlicgelidoll I:r(induliheatcht darin, dal!) die: an sich hu kannwil beiden @auuncalc.ituncal durch ciglicte ()uerrolire und Räume verbunden werden 111i(1 dau; hierdurch eine wirksame Auslöschung voll Schallschwingungen erzielt wird, @@-iiltreiicl die Abgase selbst nicht vereinigt, sondern in jeder Sammelleitung für sich ins Freie geleitet werden. Man hatte nun "vciter v<@rbcsclilabcn, Mittel vorzusehen, dir. die I:ntlcertuig der einzelnen Zylinder eines Verbrennungsmotors von Abgasen erleichtern und dadurch die Füllung niit Frischluft verbessern soll. Bei diesen Verfahren wird die in dem einen Sainniclrohr auftretende Druchwclle dazu benutzt, um in dein anderen Rolir eine Saugwirkung zu erzielen. Die Abgase der Saminclrohre werden vereinigt und dann erst ins Freie bzw. in einen Schalldämpfer geführt. Es handelt sich dort weiterhin um ganz andere Phasenverschiebungen ;ins beim ErlindungsgebClstatld, bei drill eine Phasenverschiebung von iSo benutzt wird.In aircraft construction it is now extremely difficult and sometimes impossible. the bu-st) nders to attenuate the low frequencies vi-necessary large:, en Ilohlräunic in the Ali #: is line part. It is dalior necessary, better -ccignete 13auartcn for 5c; ha11 <lüinpfcr to look for the both cheap (: Ilall (laliip @ tI11 @ Se @ geli5 <'hallen as well as klcilic. \ inncaun @, rn dtarcinzclncn parts bcsitz (-ii. The essential Gedalike the vorlicgelidoll I: r (induliheatcht therein, dal!) die: in itself hu can wil both @ auuncalc.ituncal through ciglicte () uerrolire and spaces connected 111i (1 dur; thereby an effective cancellation of full sound vibrations is achieved is, @@ - iiltreiicl the exhaust gases themselves are not combined, but in each collecting line to be led outside for themselves. One now had "vciter v <@rbcsclilabcn, means to provide you. the I: ntlcertuig of the individual cylinders of an internal combustion engine of exhaust gases and should thereby improve the filling with fresh air. In this process, the pressure occurring in the one Sainniclrohr is added used to create suction in your other rolir. The exhaust fumes from the sewer pipes are combined and only then led outside or into a silencer. It there are still completely different phase shifts; a phase shift from iSo is used for drill.

In ähnlicher Weise unterscheidet sich auch die Erfindung grundsätzlich von einem anderen bekannten Verfahren. Bei diesem handelt es sich nämlich nicht darum, vorhandene Phasendifferenzen durch entsprechende Maßnalinien auszunutzen; es wird viehmehr eine größere Zahl von Teilströmen erst neu geschaffen. Diese Teilströme durchlaufen verschiedene Weglangen, die von der GrölSe \u11 bis zur Wellenlätigc der Grundfrequenz der Maschine glcichniähig anwachsen. In diesem Zustand werden die einzelnen Abgasstrahlen zur Interferenz gebracht. Bei der vorliegenden Erfindung handelt es sich dagegen darum, die vorhandenen Schallschwingungen der verschiedenen Zylinder so zur Interferenz zu bringen, dal@ - günstige Verhältnisse für die Schalldämpfung entstehen.The invention also differs fundamentally in a similar manner from another known method. This is not the case about using existing phase differences by means of corresponding dimension lines; a larger number of partial streams is created anew. These partial flows go through different path lengths, from the size \ u11 to the wave length the basic frequency of the machine increase evenly. Be in this state brought the individual exhaust jets to interference. In the present invention it is, however, a matter of the existing sound vibrations of the various To bring the cylinder to interference in such a way that @ - favorable conditions for the sound attenuation develop.

Die vorliegende Erfindung benutzt die Physikalische Tatsache, dal3 sich zwei sinustörmige Wechselströme gleicher Frequenz und :Amplitude dann auslöschen, wenn sie eine Phasenverschiebung von i So-' besitzen. Der Verlauf der Schalldrücke der einzelnen Zylinder läf3t sich als Wechselstrom betrachten. Faf3t man die Abgasleitungen der einzelnen Zylinder in zwei Sammelleitungen zusammen, so dal.i die periodischen Schalldrücke in der einen Leitung iso Phasenverschiebung egenübcr denen in der anderen Leitung besitzen, so ist es möglich, z. 13. durch geeignete t,@ucryerbindungeii ` einen Teil der Schallschwingun-cn auszulöschen bzw. so stark zu dämpfen, dal, dadurch eine erhebliche Verringerung des Auspulisclialles erzielt wird. Besonders werden d.ivon die tiefsten Frequenzen llctrolicn, deren Dämpfung sonst große, im Flugzen` schuer unterzubrin,-ende Hohlräume erfordern würde.The present invention uses the physical fact that 3 two sinusoidal alternating currents of the same frequency and: amplitude then cancel out, if they have a phase shift of i So- '. The course of the sound pressures the individual cylinder can be viewed as an alternating current. One catches the exhaust pipes of the individual cylinders in two manifolds, so that the periodic Sound pressures in one line iso phase shift compared to those in the other Own line, it is possible, for. 13. by suitable t, @ ucryerbverbindungeneii `` to extinguish or attenuate part of the sound vibration so much that thereby a considerable reduction in the bulging ring is achieved. Particularly are controlled by the lowest frequencies, whose attenuation is otherwise great, im Flugzen` schuer would require cavities to be accommodated.

In den Zcichnun«cn sind :lus@ü@irunysbrispiele dargestellt. :1b1. i zeigt eine Schalldämpfungsanlage nach -der Erfindung. hei a befinden sich die ZN#linder eines 1Iotorblorkrs, bei b die des zweiten. Die Zündfolge der Motoren ist meist so gewählt, daf3 die Ziii)clfrcqucnz und damit auch die Attsllulifrrclticiiz der beiden Blöcke um i8o` versetzt ist. Der Zylinderblock a führt dann seine Ab-,sisc in eine Leitung c, der Zylinderblock b in eine Leitung d. Sowohl die Leitung e wie die Leitung d sind zu Hohlräumen f erweitert. Durch die Verbindung e zwischen den beiden Leitungen wird es ermöglicht, die bei der Leitung so zu mischen,,daß sie sich miteinander ausgleichen. Die Abg.ise strömen dann durch getrennte Leitungen g und !t ins Freie.In the drawings are: lus @ ü @ irunysbri examples. : 1b1. i shows a soundproofing system according to the invention. Hei a are the ZN # reliever of a 1Iotorblorkrs, with b that of the second. The firing order of the engines is usually chosen in such a way that the Ziii) clfrcqucnz and thus also the attsllulifrrrclticiiz of the two blocks is offset by i8o`. The cylinder block a then leads its ab-, sisc into a line c, the cylinder block b into a line d. Both the line e and the line d are expanded to form cavities f. Through the connection e between the It is possible for both lines to mix the lines in such a way that they balance each other out. The emissions then flow through separate lines g and! t outdoors.

Abb. 2 zeigt eine Schalldainpftulgsanlage, bei der die Querverbindung und die Hohlräume in einen? gemeinsamen Hohlraum h zusanlinengefaßt sind.Fig. 2 shows a Schalldainpftulgsanlage, in which the cross connection and the cavities in one? common cavity h are lined up.

Abb.3 zeigt eine Möglichkeit der Durchführung der Abgassammelrohre durch die Hohlräume. Innerhalb der Hohlräume sind die Rohre mit Löchern i versehen, die den Schallschwingungen den Durchgang ermöglichen, jedoch eine Verbreiterung des Ab-#asstrahles und demzufolge eint fer;@rüt @cruug der Druckverluste verhindern. Auberdeni gibt diese Ausführung die Möglichkeit, die Ilohlräume mit schallschluckenden Stoiicn auszukleiden, ohne daß diese vorn Strahl iuitgrrissen werden.Fig.3 shows one way of implementing the exhaust manifolds through the cavities. Inside the cavities, the tubes are provided with holes i, which allow the sound vibrations to pass through, but a broadening of the emission and consequently a fer; @ rüt @cruug of the pressure loss. Auberdeni gives this design the option of using sound-absorbing rooms in the ileal spaces To line clothes without tearing them in front of the beam.

In Abb. 4. sind weitere Hohlräume t angebracht, die keine Verbindung zu den 11(,111-räumen der - anderen Abgasrohre besitzen. Durch diese Anordnung ist es möglich. den Restschall, der wegen des nicht sinusiörinigrn Verlaufs der Abgasdruckkurven noch vor-1uanden ist, weiterzudämpfen.In Fig. 4. further cavities t are attached which have no connection to the 11 (, 111-chambers of the - have other exhaust pipes. Through this arrangement is it possible. the residual sound due to the non-sinusoidal course of the exhaust gas pressure curves is still about to continue steaming.

Zur Verbesserung der Schalldämpfen- l:i1ltnen ferner nach Abb. 5 die Rolirc c#, cl, @. !r sowie die Hohlräume/ und die \-crbiiidttn#">-Ieitung e mit einem schallschluckenden Stofft irr. z. B. Glaswolle, ausgefüttert bzw. aus-efülit \\-erden.To improve the sound attenuation, you can also use the Rolirc c #, cl, @ as shown in Fig. 5. ! r as well as the cavities / and the \ -crbiiidttn # "> - line e with a sound-absorbing material irr. e.g. glass wool, lined or filled \\ - earth.

Eine besonders zweckmäßige Form. in der der --eineinsame Hohlraum und die einzelnen Hohlriiume ausgeführt werden können. zeigt .3bb. 6. Sämtliche Hohlräume werden dadurch gebildet, dal5 Zwischenwänden in einem ßcrcn Raum angebracht werden. Die Abgasrohre durchbrechen die Zwischenwände. Sie werden im Bereich der Hohlraume, n:irlt denen sie offen sein sollen, perforiert :tu-#l:e#-führt, wie dies durch gestrichelte T4-inirn ist. Im Bereich der Hohlräume, an die sie nicht angeschlossen werden sollen. \%-erden sie mit umdurchbrochenen Wänden durcligcfülirt.A particularly useful form. in which the - lonely cavity and the individual cavities can be made. shows .3bb. 6. All Cavities are created by placing partitions in one room will. The exhaust pipes break through the partition walls. You will be in the field of Cavities, n: irlt which they should be open, perforated: tu- # l: e # -leads like this by dashed T4-inirn. In the area of the cavities to which they are not connected should be. \% - earth them with perforated walls.

:111b.7 zci't, wie die @c@ialld:inihfung@aiikige beispielsweise der horin der \Iote@@-gondel angepaßt werden kann, in der man sie unterbringen kann. Der Umriß- der Motorgondel ist durch die Kontur o dargestellt. Die einzelnen Teile der Abgasanlage, besonders die Hohlräumen und die Verbindungsleitung g werden so geformt, daß sie in der Gondel untergebracht werden können.: 111b.7 zci't, like the @ c @ ialld: inihfung @ aiikige for example the horin the \ Iote @@ - gondola can be adjusted in which to accommodate them can. The outline of the motor nacelle is shown by the contour o. The single ones Parts of the exhaust system, especially the cavities and the connecting line g shaped so that they can be accommodated in the gondola.

Claims

PATENT CLAIM: i. Soundproofing system for flight engines, at the exhaust lines of the individual cylinders in two separate collecting lines or brought together in two groups of manifolds and led outside are, characterized in that sound vibrations of a collecting line or a phase shift of 180 ° with respect to one group of manifolds of the other and that the two manifolds or the groups of manifolds are interconnected by a cross-connection through which the sound pressures can compensate (Fig. i).

2. Soundproofing system according to claim i, characterized characterized in that each connecting line has a cavity and that the cavities be connected to each other (Figs. 2, 3, 5).

3. Soundproofing system according to claim i and 2, characterized in that instead of the individual cavities and the cross connections a common cavity (k) is provided (Fig.2, 3, 5).

4 .. soundproofing system according to claims i to 3, characterized in that the exhaust gas collecting pipes in the area of the cavity are provided with openings (Fig.3, 5, 6).

5. Soundproofing system according to claims i to q., characterized in that in addition to the through the connecting line connected cavities in each exhaust pipe further cavities are attached (Fig. q.).

6. Soundproofing system according to claim i to 5, characterized in that the cavities are divided by partitions (Fig.6).