DE802854C

DE802854C - Einrichtung zur Daempfung von Abgas- bzw. Ansaugluft-Schwingungen in Verbindung mit Waermeaustauscher, insbesondere fuer Brennkraft-maschinen

Info

Publication number: DE802854C
Application number: DEV564A
Authority: DE
Inventors: Theodor Dr-Ing Veit
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1950-02-21
Filing date: 1950-02-21
Publication date: 1951-02-26

Description

Einrichtung zur Dämpfung von Abgas- bzw. Ansaugluft-Schwingungen in Verbindung mit Wärmeaustauscher, insbesondere für Brennkraftmaschinen Es ist bekannt, die Schwingungen von Brennkraftmaschinenabgasen zu dämpfen, indem man das mit seitlichen Löchern versehene Abgasrohr mit einem Schallschluckstoff, wie Metallwolle, Glaswatte o. ä., umgibt.
Die Absorptions- oder Schallschluckstoffe dämpfen jedoch hauptsächlich Schall mit hoher Schwingungszahl, während niederzahlige Schwingungen den Schallschluckstoft fast ungedämpft durchlaufen.
Weiter ist bekannt, Schallschwingungen in Räumen von entsprechend bemessener Größe durch Reflexion zu dämpfen, jedoch ist der dadurch erzielbare Dämpfungsgrad gering. Zur Verringerung des Körperschalls von Dämpfungseinrichtungen werden deren Außenwandungen aus einzelnen Schichten, unter Umständen mit Rippen u. dgl., zur Vergrößerung der wärmeübertragenden Fläche ausgeführt, welche aber eine unerwünschte Gewichts-und Kostenerhöhung mit sich bringen. Die mehrschichtige Wandungsausbildung setzt auch gleichzeitig die Wärmeübertragung durch die Wandung wieder herab, was sich nachteilig auswirkt, besonders wenn zu Heizzwecken ein Wärmeaustausch stattfinden soll.
Aus diesen Gründen ergibt sich bei den bekannten Einrichtungen keine ausreichende Dämpfungswirkung und Wärmeübertragung.
Die im folgenden beschriebene Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Dämpfung von Abgas- bzw. Ansaugluft-Schwingungen in Verbindung mit Wärmeaustauscher, insbesondere für Brennkraftmaschinen, bei welcher die schwingungsdämpfenden Organe gleichzeitig die Wärmeübertragung bewirken.
Aus den Abbildungen ist eine solche Einrichtung ersichtlich, und es zeigt Abb. i einen Längsschnitt, Abb. 2 den Querschnitt, Abb. 3 und 4 mehrere Ausbildungsformen.
Die heißen Abgase der Brennkraftmaschine gelangen durch das Rohr a in den Schalldämpfer. In dessen Innerem läuft diese Leitung als gelochtes Rohr oder Siebrohr b weiter, das von einem wärmeleitenden Absorptionsstoff c, wie dichter Metallwolle o. dgl., umgeben ist. Anschließend folgt eine Kammer d und hierauf wieder ein Absorptionsdämpfer e mit Siebrohr f, worauf der Abgasauslaß durch das Endrohr g erfolgt. Diese verschiedenen Dämpfungsglieder sind von einem gemeinsamen Außenmantel h umgeben, an welchen sich innen ein zweiter Mantel i anlegt. Dieser trägt an seiner Innenfläche zahlreiche Stifte, Eindrückungen k, ausgestanzte Lappen oder Stege 1, welche zweckmäßig verschieden lang sind und deren Flächen verschiedene Michtung und Neigung haben. Statt eines vollständigen Mantels i können dem Außenmantel le auch einzelne Längs- oder Querstreifen mit den Organen k und l angelegt werden.
Der Außenmantel h ist in einem gewissen Abstand von einem weiteren Mantel m umgeben, in den Raum zwischen den beiden Mänteln lt und m wird das durch den Wärmeaustausch mit dem heißen Abgas zu erwärmende Medium, z. B. Frischluft zu Heizzwecken, hindurchgeleitet. Die Zuführung erfolgt durch das Rohr n, die Weiterleitung durch das Rohr o.
Die Schwingungen der bei a zugeführten Abgase werden nun im hohen Bereich von den Absorptionsgliedern c und e gedämpft, die auch zu einem einzigen, den ganzen Mantel lc, i durchlaufenden Absorptionsteil vereinigt sein körnen. Über den ganzen, auch tiefen Schwingungsbereich wird die Dämpfungswirkung jedoch erst durch die Reflexionsdämpfung an der Vielzahl der verschieden gerichteten Flächen der Eindrückungen k bzw. Stege l ausgedehnt und so eine starke Dämpfung ini gesamten Schwingungsgebiet erzielt.
Neben dieser Vergrößerung und Verstärkung der Dämpfung bewirken ferner die Organe k und l zu- gleich eine Vergrößerung der wärmeübertragenden Fläche. Die Wärmeübertragung erfährt aber außerdem noch eine Steigerung durch den metallischen Absorptionsstoff c und e, der den rasch strömenden heißen Abgasen infolge seiner ebenfalls sehr großen Oberfläche auch bei kürzester Durchströmzeit ihren Wärmeinhalt entzieht und ihn gleichmäßig den Einprägungen und Stegen k und L zuführt.
Es ist zweckmäßig, wie die Abb. i zeigt, auch auf der Außenseite des Mantels h zahlreiche Stege oder Erhebungen p anzubringen, die auch hier die wärmeübertragende Fläche vergrößern, außerdem aber auch die durchströmende Luft verwirbeln und so eine bessere Erwärmung gewährleisten. Die Organe k und L ergeben also als besonderen Vorzug dieser Anordnung sowohl eine Dämpfungsverstärkung und gleichzeitige Verbreiterung der Dämpfung auf das gesamte Schwingungsgebiet durch starke Reflexionswirkung als auch zugleich eine Vergrößerung der Wärmeübertragung, hervorgerufen durch die stufenweise Übermittlung der Wärme zuerst mittels des rasch erwärmten metallischen Absorptionsstoffs und hierauf dessen gleichförmiger Wärmeweiterleitung an die Erhebungen k und 1, von welchen die Wärme dann über den Außenmantel an die Stege p und das außenströmende, zu erwärmende Medium, beim vorliegenden Beispiel Luft, weitergeleitet wird. Als weiterer Vorzug ergibt sich durch die verstärkte Wärmeabführung ein zusätzlicher Energieentzug der Schwingungen und damit eine nochmalige Verstärkung der Dämpfung.
Zu diesen mehrfachen Funktionen der Organe k und 1, die gegenüber den bekannten Einrichtungen die Dämpfung und Wärmeübertragung wesentlich verbessern, kommen als weitere Vorzüge auch noch die Wirkung der Erhebungen k und l als Stützen des Absorptionsstoffs gegen Verschieben oder ungleichförmiges Zusammenballen an einzelnen Stellen im Laufe der betrieblichen Benutzung. Damit erübrigen sich die sonst nötigen stützenden und versteifenden Einbauten im Absorptionsstoff selbst.
Ferner versteifen die Organe k und L den Außenmantel h, i und verhindern so neben der schallhemmenden zwei- oder mehrteiligen Ausführung dieses Mantels noch in verstärktem Maße dessen Mitschwingen und damit auch die Schallübertragung nach außen.
In derselben Weise, wie zur Dämpfung der Abgasschwingungen und Erwärmung von Luft zu Heizzwecken, kann die obenbeschriebene Einrichtung auch zur Dämpfung der Ansaugluft-Schwingungen, beispielsweise bei Brennkraftmaschinen, Verbrennungsturbinen, Strahltrieben, Kompressoren usw. verwendet werden.
Die Ansaugluft durchströmt hierbei den Schalldämpfer ebenfalls in Richtung a bis g. Leitet man in den äußeren Raum zwischen den beiden Mänteln i, h und m nun ein Kühlmittel, so wird die Ansaugluft ebenso wie die durchströmenden Abgase beim vorigen Beispiel gekühlt, was bei Verbrennungsmotoren zur besseren Zylinderfüllung und auch ebenso bei allen andern mit Verbrennung arbeitenden Maschinen zur Erhöhung der Leistung notwendig ist.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Einrichtung zur Dämpfung von Abgas-bzw. Ansaugluft-Schwingungen in Verbindung mit Wärmeaustauscher, insbesondere für Brennkraftmaschinen mit Reflexions- bzw. Absorptionsdämpfungsteilen, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb dieser Dämpfungsglieder (a, b, c, d, e, f) zahlreiche Eindrückungen (k), Stifte, Lappen oder Stege (l) angeordnet sind.
2. Einrichtung zur Dämpfung von Abgas-bzw. Ansaugluft-Schwingungen nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Eindrückungen (k), Stifte, Lappen oder Stege (L) an der Innenfläche des Außenmantels (h) sitzen.
3. Einrichtung zur Dämpfung von Abgas-bzw. Ansaugluft-Schwingungen nach Anspruch i und a, dadurch gekennzeichnet, daß die Eindrückungen (k), Stifte, Lappen oder Stege (1) Flächen mit verschiedener Neigung und verschiedener Richtung besitzen.
4. Einrichtung zur Dämpfung von Abgas-bzw. Ansaugluft-Schwingungen nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Eindrückungen (k), Stifte, Lappen oder Stege (l) verschieden lang sind.
5. Einrichtung zur Dämpfung von Abgas-bzw. Ansaugtuft-Schwingungen nach Anspruch i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Eindrückungen (k), Stifte, Lappen oder Stege (l) an einem besonderen Mantel (i) sitzen, welcher dem Mantel (1a) innen anliegt.
6. Einrichtung zur Dämpfung von Abgas-bzw. Ansaugluft-Schwingungen nach Anspruch i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Eindrückungen (k), Stifte, Lappen oder Stege (1) auf einzelnen Streifen oder Bändern sitzen, die längs oder quer zur Schalldämpferachse dem Mantel (h) innen anliegen. . Einrichtung zur Dämpfung von Abgas-bzw. Ansaugluft-Schwingungen nach Anspruch i bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der T antel (h) auch außen mit Eindrückungen, Stiften, Lappen oder Stegen (p) versehen ist. B. Einrichtung zur Dämpfung von Abgas-bzw. Ansaugluft-Schwingungen nach Anspruch i bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Eindrückungen, Stifte, Lappen oder Stege (k, 1, p) aus wärmeleitendem Stoff bestehen. cg. Einrichtung zur Dämpfung von Abgas-1>z-%v. Ansaugluft-Schwingungen nach Anspruch i bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenmantel (h) sowie Mantel bzw. Streifen (i) aus wärmeleitendem Stoff bestehen.