DE8300742U1

DE8300742U1 - EXHAUST SILENCER

Info

Publication number: DE8300742U1
Application number: DE19838300742
Authority: DE
Original assignee: Friedrich Boysen GmbH and Co KG
Current assignee: Friedrich Boysen GmbH and Co KG
Priority date: 1983-01-13
Filing date: 1983-01-13
Publication date: 1983-07-14

Description

Die Erfindung betrifft einen Abgasschalldämpfer für Brennkraftmaschinen, insbesondere für einzylindriae Zweitakt-Kleinmotoren, mit einem eingangsseitig angeordneten, sich in Abgasströmungsrichtung konusartig erweiternden Diffusorteil, einem sich an das Diffusorteil zum Auslaß des Schalldämpfers hin anschließenden, in Abgasströmungsrichtung verjüngten Gegenkonusabschnitt mit als innere Umfangswand einer mit Absorbermaterial - z.B. Stahlwolle - gefüllten Ringkammer angeordneter perforierter Wandung und am engeren Ende angeordnetem Durchlaß in eine erste Kammer, die mit einer nachgeschalteten zweiten Kammer über einen Rohrstutzen verbunden ist, der etwa parallel und mit radialem Abstand zur Achse des Gegenkonusabschnittes angeordnet ist und dessen in der ersten Kammer angeordnete eingangsseitige Mündung mit Abstand von der auslaßseitigen Wand der ersten Kammer angeordnet ist. Dabei besitzt der genannte Durchlaß vorzugsweise einen engeren Querschnitt als das eingangsseitige Teil des Diffusorteiles.The invention relates to an exhaust silencer for internal combustion engines, in particular for single cylinders Two-stroke small engines, with an inlet-side arranged, cone-like in the exhaust gas flow direction widening diffuser part, one to the diffuser part towards the outlet of the muffler adjoining, in the exhaust gas flow direction tapered counter-cone section with an inner circumferential wall with absorber material - e.g. steel wool - filled annular chamber arranged perforated wall and on narrower end arranged passage into a first chamber, which is followed by a second chamber is connected via a pipe socket, which is approximately parallel and at a radial distance from the axis of the mating cone section is arranged and its inlet-side mouth arranged in the first chamber at a distance is arranged from the outlet wall of the first chamber. The said passage preferably has a narrower cross-section than the inlet-side part of the diffuser part.

Ein entsprechender Schalldämpfer ist aup der DE-OS 29 07 755 bekannt. Dabei bildet ein zylindrischer Abschnitt des Schalldämpfergehäuses gleichzeitig die 5 Außenwand der mit Absorbermaterial gefüllten Ringkanmer, deren ringförmiger Querschnitt dementsprechend zum engeren Ende des Gegenkonusabschnittes hin anwächst. Diese Anordnung hat zur Folge, daß das Absorbermaterial vor allem an den von der Eingangsseite weiter entfernten Bereichen der Ringkammer verhältnismäßig intensiv über die Wandung des Schalldämpfergehäuses gekühlt wird, so daß vor allem bei kurzen Betriebszeiten Bestandteile der in das Absorbermaterial eintretenden Abgase kondensieren können. Das dabei entstehende klebrige Kondensat setzt einerseits das Absorbermaterial zu und führt andererseits zur Zerstörung des-A corresponding silencer is known from DE-OS 29 07 755. It forms a cylindrical Section of the muffler housing at the same time the 5 outer wall of the ring channel filled with absorber material, whose annular cross-section increases accordingly towards the narrower end of the mating cone section. This arrangement has the consequence that the absorber material mainly on the further away from the inlet side Areas of the annular chamber is cooled relatively intensively via the wall of the muffler housing, so that components of the exhaust gases entering the absorber material condense, especially during short operating times can. The resulting sticky condensate sets the absorber material on the one hand and on the other hand leads to the destruction of the

selben. Dementsprechend können die schallabsorbierenden Eigenschaften des Absorbermaterials bereits nach kurzer Zeit stark beeinträchtigt werden.the same. Accordingly, the sound-absorbing properties of the absorber material can already be achieved after a short time Time will be severely affected.

Das engere Ende des Gegenkonusabschnittes setzt sich gemäß der DE-OS 29 07 755 in ein bis zur auslaßseitigen Wand der ersten Kammer erstrecktes Zylinderrohrteil fort, dessen Wandung nahe der auslaßseitigen Wand der ersten Kammer Öffnungen aufweist, durch die das Abgas in die erste Kammer eintritt.According to DE-OS 29 07 755, the narrower end of the mating cone section is set up to the outlet side The wall of the first chamber extends the cylinder tube part, the wall of which is close to the outlet side Wall of the first chamber has openings through which the exhaust gas enters the first chamber.

Die Anordnung dieses Zylinderrohrteiles hat zur Folge, daß vom engeren Ende des Gegenkonusabschnittes ausgehende, entgegen der Abgasströmungsrichtung verlaufende Druckwellen eine nur schwer berechenbare Intensität und Phasenlage aufweisen. Dadurch können bei Zweitaktmotoren relativ große Spülverluste auftreten, die wiederum zu schadstoffreichen Abgasen und damit zu erhöhtem Anfall von unerwünschten Kondensaten führen. Im übrigen läßt sich nur relativ schwer erreichen, daß die Motorleistung bei Überschreitung einer vorbestimmten Nenndrehzahl stark abfällt, wie es aufgrund gesetzlicher Bestimmungen bei bestimmten Fahrzeugklassen gefordert wird.The arrangement of this cylinder tube part has the consequence that starting from the narrower end of the mating cone section, Pressure waves running against the direction of the exhaust gas flow have an intensity and phase angle that are difficult to calculate exhibit. As a result, relatively large scavenging losses can occur in two-stroke engines, which in turn are too polluting Exhaust gases and thus lead to an increased accumulation of undesirable condensates. In addition, can It is relatively difficult to achieve that the engine output is high when a predetermined nominal speed is exceeded drops, as required by law for certain vehicle classes.

Deshalb ist es Aufgabe der Erfindung, einen Abgasschalldämpfer zu schaffen, welcher in einfacher Weise optimal auf einen Motor abgestimmt werden kann und sich gleichzeitig durch Langlebigkeit und raumsparende Bauweise auszeichnet.It is therefore the object of the invention to create an exhaust silencer which is optimal in a simple manner Can be matched to a motor and at the same time by longevity and space-saving design excels.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Außenumfangswand der mit Absorbermaterial gefüllten Ringkammer im wesentlichen konusartig mit zur Auslaßseite des Schalldämpfers hin verjüngtem Querschnitt ausgebildet und alsThis object is achieved in that the outer peripheral wall the annular chamber filled with absorber material essentially cone-like with the outlet side of the muffler formed towards tapered cross-section and as

Innenumfangswandung eines einen Teil der ersten Kammer bildenden Ringraumes angeordnet ist, und daß der Gegenkonusabschnitt als Durchlaß an seinem engeren Ende eine unmittelbar in die erste Kammer mündende, etwa über den gesamten Querschnitt dieses Endes erstreckte Öffnung mit Abstand von der auslaßseitigen Wandung der ersten Kammer aufweist.Inner peripheral wall of a part of the first chamber forming annular space is arranged, and that the mating cone section as a passage at its narrower End one which opens directly into the first chamber, approximately over the entire cross section of this end has extended opening at a distance from the outlet wall of the first chamber.

Die am engeren Ende des Gegenkonusabschnittes angeordnete, unmittelbar in die erste Kammer mündende öffnung bewirkt eine schlagartige Änderung von Druck und Geschwindigkeit des die öffnung durchströmenden Abgases und damit eine gut berechenbare, gut ausgeprägte, entgegen der Abgasströmungsrichtung verlaufende Gegendruckwelle mit wohldefinierter Phasenlage. Bei entsprechender Abstimmung von Motor und Abgasschalldämpfer lassen sich dadurch Spülverluste von Zweitaktmotoren äußerst gering halten und dementsprechend Abgase mit relativ geringen Anteilen an unverbrannten, zur Kondensation neigenden Stoffen erzielen. Dadurch wird das Absorbermaterial in der Ringkammer chemisch weniger stark angegriffen. Im übrigen kann die Bildung von chemisch aggressiven Kondensaten innerhalb der mit Absorbermaterial gefüllten Ringkammer weitestgehend ausgeschlossen werden, da die Außenumfangs-5 wandung der Ringkammer innerhalb des ringraumartigen Teiles der ersten Kammer von noch relativ heißen Abgasen ummantelt ist und die dementsprechend erreichbaren hohen Temperaturen im Absorbermaterial eine Kondensatbildung verhindern. Gleichzeitig wird damit eine lange Lebensdauer sowie eine hohe Wirksamkeit des Absorbermateriales erreicht.The opening which is arranged at the narrower end of the mating cone section and opens directly into the first chamber causes a sudden change in pressure and speed of the exhaust gas flowing through the opening and thus a well-calculable, well-developed counter-pressure wave running counter to the exhaust gas flow direction well-defined phase position. With the appropriate coordination of the engine and exhaust silencer, this allows Keep purging losses of two-stroke engines extremely low and, accordingly, exhaust gases with relatively low proportions on unburned substances that tend to condense. This puts the absorber material in the annular chamber chemically less strongly attacked. Otherwise the formation of chemically aggressive condensates can occur are largely excluded within the annular chamber filled with absorber material, since the outer circumference 5 wall of the annular chamber within the annular space-like part of the first chamber of still relatively hot exhaust gases is encased and the correspondingly achievable high temperatures in the absorber material cause condensation to form impede. At the same time, this ensures a long service life and high effectiveness of the absorber material achieved.

ftft

IJIJ

ftft

|ί Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung| ί According to a preferred embodiment of the invention

jf? ist zur weiteren Intensivierung der Gegendruckwellejf? is to further intensify the back pressure wave

p. vorgesehen, die auslaßseitige Wandung der ersten Kammer p. provided, the outlet-side wall of the first chamber

% teilkugelförmig mit etwa in der Ebene der öffnung des ψ, 5 Gegenkonusabschnittes liegendem Mittelpunkt auszubilden, % Part-spherical form with substantially in the plane of the opening of ψ, 5 counter-cone portion lying center,

f\ so daß die aus der Öffnung austretende und gegen die f \ so that the emerging from the opening and against the

X teilkugelförmige Wandung prallenden Abgase eine auf dieX part spherical wall impinging exhaust gases on the

; Öffnung fokussierte reflektierte Druckwelle bewirken.; Cause opening focused reflected pressure wave.

ig 10 Die in die erste Kammer einströmenden Abgase werdenig 10 The exhaust gases flowing into the first chamber are

von der auslaßseitigen Wand dieser Kammer entgegen der ;,; ursprünglichen Strömungsrichtung umgelenkt und könnenfrom the wall on the outlet side of this chamber against the;,; original flow direction deflected and can

^:i erst nach einer weiteren Umlenkung in die ursprüngliche ^: i only after another redirection to the original one

;' Strömungsrichtung in den Rohrstutzen eintreten und die; ' Enter the direction of flow in the pipe socket and the

15 erste Kammer verlassen. Ein direktes übertreten des15 leave first chamber. A direct violation of the

Gasstromes aus der öffnung des Gegenkonusabschnittes ρ in den Rührstutzen wird sicher verhindert, wenn dieGas flow from the opening of the counter-cone section ρ in the agitator socket is reliably prevented when the

Ip öffnung des Gt-genkonusabschnittes und die in die ersteIp opening of the Gt gene cone section and the one in the first

; Kammer mündende öffnung des Rohrstutzens annähernd auf; Chamber opening of the pipe socket almost open

20 einer Ebene liegen.20 lie on one level.

Nach Verlassen der ersten Kammer durchströmt das Abgas noch zumindest zwei weitere Kammern, bevor es durch den Auslaß nach außen austritt.After leaving the first chamber, the exhaust gas flows through at least two further chambers before it passes through the Outlet to the outside.

2525th

Dabei ist gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform vorgesehen, daß die unmittelbar an die auslaßseitige Wand i^er ersten Kammer angrenzende zweite Kammer an ihrer ausslaßseitigen Wand eine gleichachsig zum RohrstutzenIt is provided according to a particularly preferred embodiment that the directly to the outlet side Wall of the second chamber adjoining the first chamber to hers outlet-side wall one coaxial to the pipe socket

3 0 angeordnete Aussparung besitzt, die in eine letzte Kammer führt, deren auslaßseitige Wand den ebenfalls gleichachsig zum Rohrstutzen angeordneten und zweckmäßig ebenfalls als Rohrstutzen ausgebildeten Auslaß aufnimmt. Aufgrd.iu dieser Anordnung können dio hintereinanderliegenden Rohrstutzen,3 0 arranged recess which leads into a last chamber, the outlet wall of which is also coaxial to the pipe socket and expediently also designed as a pipe socket outlet. Based on this Arrangement can be dio pipe sockets one behind the other,

35 Aussparungen u.dgl. ohne Demontage des Schalldämpf erg^Iiäuses35 recesses and the like can be added without dismantling the silencer

10 -10 -

Ii a ·Ii a

vom Auslaß her gereinigt werden, um eine allmähliche Verstopfung durch Ölrückstände u.dgl. zu verhindern. Dadurch wird gleichzeitig die vorteilhafte Möglichkeit erreicht, alle Teile des Schalldämpfers durch Schweißung od.dgl. unlösbar miteinander zu verbinden, so daß Veränderungen am Schalldämpfer ohne weiteres durch von außen erkennbare Schadstellen leicht festgestellt werden können. Ordnungswidrige Manipulationen am Schalldämpfer lassen sich daher sofort nachweisen. cleaned from the outlet to prevent gradual clogging by oil residue and the like. As a result, the advantageous possibility is achieved at the same time, all parts of the silencer by welding or the like. to be inextricably linked, so that changes to the muffler can easily be made by externally recognizable damaged areas can easily be determined. Improper manipulation on Silencers can therefore be detected immediately.

Bei einer anderen besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung durchsetzt der von der ersten Kammer ausgehende Rohrstutzen zunächst mit geschlossener Wandung eine weitere Kammer, bevor er in die zweite Kammer mündet, die ihrerseits über einen die Wand zwischen der zweiten und der weiteren Kammer durchdringendes Rohrteil zur weiteren Kammer hin geöffnet ist, welche ihrerseits wieder über ein als Auslaß angeordnetes, die zweite Kammer durchsetzendes Rohrstück nach außen mündet.In another particularly preferred embodiment of the invention, that penetrates from the first Chamber outgoing pipe socket first with a closed wall another chamber before moving into the second Chamber opens, which in turn through a wall between the second and the further chamber penetrating Pipe part is open to the further chamber, which in turn has an outlet as an outlet arranged pipe section penetrating the second chamber opens outwards.

Bei dieser Anordnung kann der Abgasstrom nur unter mehrfacher Umkehr der Strömungsrichtung zum Auslaß gelangen. Die Kammern bilden jeweils in Verbindung mit den Rohrstutzen, Rohrteilen bzw. Rohrstücken vom Abgas durchströmte Resonatoren, weiche auf vergleichsweise tiefe Frequenzen, deren Dämpfung in der Regel besonders schwierig ist, abgestimmt werden können, da. die Rohrstutzen, Rohrteile bzw. Rohrstücke sich mit relativ großer Länge anordnen lassen. Die Resonanzfrequenzen liegen umso tiefer, je größer die Länge der genannten Rohrteile, -stutzen und -stücke und/oder je größer das Volumen der Kammern ist.With this arrangement, the exhaust gas flow can only be reversed several times to the outlet reach. The chambers each form in connection with the pipe socket, pipe parts or pipe sections from Exhaust gas flowed through resonators, soft to comparatively low frequencies, their damping as a rule is particularly difficult to be matched because. the pipe socket, pipe parts or pipe sections with can be arranged relatively long. The longer the length of the, the lower the resonance frequencies named pipe parts, sockets and pieces and / or the larger the volume of the chambers.

Weitere bevorzugte Merkmale der Erfindung sind Gegenstand der Ansprüche.Further preferred features of the invention are the subject of the claims.

Nachfolgend werden zwei besonders bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. Dabei zeigen die Figuren 1 und 2 je einen Längsschnitt einer der beiden Ausführungsformen.Two particularly preferred embodiments of the invention are explained below with reference to the drawing. Figures 1 and 2 each show a longitudinal section of one of the two embodiments.

Nach Fig. 1 besitzt der erfindungsgemäße Schalldämpfer ein eingangsseitig angeordnetes Diffusorteil 1 mit in Strömungsrichtung S des Abgases konusartig zunehmendem Querschnitt. An seinem im Querschnitt weiteren Ende geht das Diffusorteil 1 in einen zylindrischen Abschnitt 2 über, welcher auf Stoß mit einem die Außenwand des Schalldämpfers bildenden Zylinderrohrteil 3 gleichen Durchmessers verschweißt ist.According to Fig. 1, the muffler according to the invention has a diffuser part 1 arranged on the inlet side and increasing in a cone-like manner in the flow direction S of the exhaust gas Cross-section. At its end that is wider in cross section, the diffuser part 1 goes into a cylindrical section 2 about which on buttocks with a cylinder tube part 3 forming the outer wall of the muffler is the same Diameter is welded.

Innerhalb des Zylinderrohrteiles 3 ist im Anschluß an das Diffusorteil 1 ein sich in Strömungsrichtung S des Abgases verjüngender Gegenkonusabschnitt 4 mit perforierter Wandung angeordnet, welche die Innenumfangswandung einer mit Absorbermaterial 5, z.B. Stahlwolle, gefüllten Ringkammer 6 bildet. Als Außenumfangswandung der Ringkammer 6 sind Schalenteile 7 angeordnet, welche an flanschartig aufeinanderliegenden, nach außen weisenden Rändern miteinander verbunden sind und die Enden des Gegenkonusabschnittes 4 dicht umschließen. Die Außenumfangswandung der Ringkammer 6 ist, wie dargestellt, konusartig geformt, so daß zwischen dem Zylinderröhrteil 3 und der genannten Außenumfangswand ein Ringraum 9 vorliegt.Within the cylinder tube part 3 is in connection with the diffuser part 1 in the flow direction S des Exhaust gas tapering counter cone section 4 arranged with a perforated wall, which the inner peripheral wall an annular chamber 6 filled with absorber material 5, e.g. steel wool. As the outer peripheral wall of the annular chamber 6 shell parts 7 are arranged, which are arranged on outwardly facing edges, lying on top of one another in the manner of a flange are connected to one another and tightly enclose the ends of the mating cone section 4. The outer peripheral wall the annular chamber 6 is, as shown, shaped like a cone, so that between the cylinder tube part 3 and said An annular space 9 is present on the outer circumferential wall.

-'■12.'- '- '■ 12 .'-'

Die dem Diffusorteil 1 zugewandten Enden des Gegenkonusabschnittes 4 sowie der Außenumfangswand der Ringkammer 6 sind als zylinderförmige Abschnitte 10 und 11 ausgebildet, die konzentrische Lagen eines sich von innen gegen den zylindrischen Abschnitt sowie den daran anschließenden Bereich des Zylinderrohrteiles 3 anlegenden rohrartigen Teiles bilden und zur Verstärkung der Schweißnaht zwischen dem zylindrischen Abschnitt 2 und dem Zylinderrohrteil 3 beitragen.The ends of the mating cone section facing the diffuser part 1 4 and the outer circumferential wall of the annular chamber 6 are designed as cylindrical sections 10 and 11 formed the concentric layers of an inside against the cylindrical portion as well as the adjoining area of the cylinder tube part 3 forming the tubular part and contribute to the reinforcement of the weld seam between the cylindrical section 2 and the cylinder tube part 3.

An seinem im Querschnitt engeren Ende mündet der Gegenkonusabschnitt 4 mit einer über den gesamten Querschnitt dieses Endes erstreckten öffnung 12 unmittelbar in eine erste Kammer 13, welche innerhalb des Zylinderrohrteiles durch eine teilkugelförmige Wandung 14 mit etwa in der Mitte der Öffnung 12 liegendem KrummungsmittelpunktThe counter-cone section opens at its end with a narrower cross-section 4 with an opening 12 extending over the entire cross section of this end directly into a first chamber 13, which within the cylinder tube part by a part-spherical wall 14 with approximately in the Center of the opening 12 lying center of curvature

abgeteilt und teilweise durch den Ringraum 9 gebildet wird.is divided and partially formed by the annular space 9.

Die Wandung 14 weist einen zylindrischen, mit dem Zylinderrohrteil 3 verschweißten Rand 14' auf.The wall 14 has a cylindrical, with the cylinder tube part 3 welded edge 14 '.

Parallel und mit radialem Abstand zur Achse des Gegenkonusabschnittes 4 ist ein die Wandung 14 durchsetzender Rohrstutzen 15 angeordnet, dessen in die erste Kammer 13 weisende Mündung mit der Öffnung 12 desParallel and with a radial distance to the axis of the mating cone section 4, a pipe socket 15 penetrating the wall 14 is arranged, its into the first Chamber 13 facing mouth with the opening 12 of the

Gegenkonusabschnittes 4 annähernd in einer gemeinsamen Ebene liegt. Dieser Rohrstutzen 15 verbindet die ersteOpposite cone section 4 lies approximately in a common plane. This pipe socket 15 connects the first

ί Kammer 13 mit einer zweiten Kammer 16, welche innerhalbί Chamber 13 with a second chamber 16, which is inside

des Zylinderrohrteiles 3 durch eine teilkugelförmige Wandung 17 begrenzt wird, welche eine ähnliche oderof the cylinder tube part 3 is limited by a partially spherical wall 17, which has a similar or

gleiche Form wie die Wandung 14 aufweist, der sie mit ihrer Konkavseite zugewandt ist.has the same shape as the wall 14, which it with facing its concave side.

<:■■■'<: ■■■ '

• lilt ( «»«··.• lilt («» «··.

¹ ti··« ¹ ti ·· «

- I 3 - ι ι· ··- I 3 - ι ι · ··

Ir der Wandung 17 ist gleichachsig zum Rohrstutzen eine Aussparung 18 angeordnet, welche einen etwas größeren Durchmesser als der Rohrstutzen 15 besitzt.Ir the wall 17 is coaxial to the pipe socket a recess 18 which has a somewhat has a larger diameter than the pipe socket 15.

WJ über diese Aussparung 18 ist die zweite Kammer mitWJ via this recess 18 is the second chamber with

'·;· 5 einer weiteren Kammer 19 verbunden, die innerhalb ; des Zylinderrohrteiles 3 angeordnet und an ihrem'·; · 5 connected to a further chamber 19, which is within ; of the cylinder tube part 3 arranged and at her

von der Wandung 17 abgewandten Ende durch einen Boden 20 abgeschlossen ist, welcher von einem als Auslaß gleichachsig zum Rohrstutzen 15 angeordnetenfrom the wall 17 facing away from the end by a Bottom 20 is completed, which is arranged coaxially with the pipe socket 15 as an outlet

Ji 10 weiteren Rohrstutzen 21 durchsetzt wird, so daß dasJi 10 further pipe socket 21 is penetrated, so that the

Abgas aus der weiteren Kammer 19 nach außen austretenExiting exhaust gas from the further chamber 19 to the outside

• -.· kann.• -.· can.

_: y. Beim Betrieb wirken einerseits die erste Kammer 1 3 _: y. During operation, the first chamber 1 3 acts on the one hand

15 sowie der Rohrstutzen 15 und andererseits die zweite M Kammer 16 sowie der Rohrstutzen 21 jeweils als durch-15 and the pipe socket 15 and on the other hand the second M chamber 16 and the pipe socket 21 each as a through

P strömte Resonatoren, deren Resonanzfrequenz im wesent-P flowed resonators, the resonance frequency of which is essentially

9 liehen durch das jeweilige Kammervolumen und die Länge9 borrowed by the respective chamber volume and length

$ der jeweiligen Rohrstutzen 15 bzw. 21 bestimmt wird. $ the respective pipe socket 15 or 21 is determined.

20 Die weitere Kammer 19 wirkt bis zu einem gewissen20 The further chamber 19 acts up to a certain point

Grade als Hochtonresonator, vor allem aber als Wirbelkammer, indem die aus dem Rohrstutzen 15 austretendemAs a high-frequency resonator, but above all as a vortex chamber, in that the exiting from the pipe socket 15

ic Abgase entsprechend dem relativ großen Abstand zwischenic exhaust gases corresponding to the relatively large distance between

der auslaßseitigen Mündung des Rohrstutzens 15 und der ■γ. 25 Wandung 17 einen vergleichsweise weit aufgefächerten :i| Gasstrom bilden, welcher zum großen Teil seitlich derthe outlet-side mouth of the pipe socket 15 and the ■ γ. 25 wall 17 a comparatively wide fanned out: i | Form gas flow, which for the most part laterally the

:ΐ Aussparung 18 auf die Wandung 17 trifft und dadurch: ΐ recess 18 meets the wall 17 and thereby

starke, zur Verwirbelung führende Querströmungen ρ erzeugt.strong cross-currents ρ leading to turbulence are generated.

S ^3o S ^3o

I? Diese Verwirbelung sorgt dafür, daß das Abgas aufI? This turbulence ensures that the exhaust gas on

JK einem relativ langen Wege von der zweiten Kammer 16JK a relatively long way from the second chamber 16

i* in die weitere Kammer 19 gelangt.i * enters the further chamber 19.

- 14 - - 14 -

Der besondere Vorteil der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform besteht darin, daß die Rohrstutzen 15 und 21 sowie die Aussparung 18 aufgrund ihrer gleichachsigen Anordnung ohne Demontage des Schalldämpfers vom den Auslaß bildenden Rohrstutzen 21 aus gereinigt werden können. Damit ist eine (ohne Zerstörung des Schalldämpfers) unzerlegbare Bauweise des Schalldämpfers möglich, beispielsweise können die Wandungen 14 und 17 sowie der Boden 20 mit dem Zylinderrohrteil 3 verschweißt sein. Bei dieser Bauweise sind Manipulationen am Schalldämpfer ohne weiteres erkennbar.The particular advantage of that shown in FIG Embodiment is that the pipe socket 15 and 21 and the recess 18 due to their coaxial Arrangement cleaned without dismantling the silencer from the pipe socket 21 forming the outlet can be. This means that the construction of the silencer cannot be dismantled (without destroying the silencer) possible, for example the walls 14 and 17 and the base 20 can be welded to the cylinder tube part 3 be. With this type of construction, manipulations on the silencer are easily recognizable.

Die in Fig. 2 dargestellte Ausführungsform unterscheidet sich von der Ausführungsform nach Fig. 1 im wesentlichen dadurch, daß die zweite Kammer 16' zwischen dem Boden und der Wandung 17 am Ende des Schalldämpfers angeordnet ist, während sich die weitere Kammer 19' zwischen der ersten Kammer 13 und der zweiten Kammer 16" befindet. Zur Verbindung der ersten Kammer 13 sowie der zweiten Kammer 16' ist der Rohrstutzen 15' mit entsprechender Länge seitlich der Schalldämpferlängsachse angeordnet. Von der zweiten Kammer 16' strömt das Abgas über einen zusätzlichen Rohrstutzen 22 in die weitere Kammer 19'. Dieser zusätzliche Rohrstutzen 22 erstreckt sich mit seinem einlaßseitigen, schräg abgeschnittenen Ende bis zur Wandung 14. Dabei bildet die durch das schräg abgeschnittene Ende definierte Ebene mit der etwa durch den Berührungspunkt zwischen Wandung 14 und zusätzlichem Rohrstutzen 22 verlaufenden Radialebene einen nach radial auswärts geöffneten halben rechten Winkel-The embodiment shown in FIG. 2 differs from the embodiment according to FIG. 1 essentially in that the second chamber 16 'is between the floor and the wall 17 arranged at the end of the muffler is, while the further chamber 19 'is located between the first chamber 13 and the second chamber 16 ". To connect the first chamber 13 and the second chamber 16 ', the pipe socket 15' is correspondingly Length arranged to the side of the longitudinal axis of the silencer. The exhaust gas flows from the second chamber 16 'via a additional pipe socket 22 in the further chamber 19 '. This additional pipe socket 22 extends with its inlet-side, obliquely cut end up to the wall 14. The formed by the obliquely cut End defined level with the approximately by the point of contact between wall 14 and additional Pipe socket 22 extending radial plane has a radially outwardly open half right angle

Aus der weiteren Kammer 19' tritt das Abgas durch den den Auslaß bildenden weiteren Rohrstutzen 21' nach außen aus, welcher von der Wandung 17 und dem Boden getragen wird und die zweite Kammer 16' durchsetzt. 5From the further chamber 19 'the exhaust gas passes through the the outlet forming further pipe socket 21 'to the outside, which from the wall 17 and the bottom is carried and the second chamber 16 'passes through. 5

Beim Betrieb wirken alle Kammern 13, 16' und 19" ' zusammen mit den zugehörigen Rohrstutzen 15', 22 und 21' als durchströmte Resonatoren. Darüber hinaus wird eine gute Verwirbelung des Abgases erreicht, da das Abgas in den jeweiligen Kammern nur unter Richtungsumkehr vom jeweiligen Kammereingang zum Kammerausgang gelangen kann.During operation, all chambers 13, 16 'and 19 "' are effective together with the associated pipe sockets 15 ', 22 and 21' as resonators through which there is flow. In addition, will A good turbulence of the exhaust gas is achieved, since the exhaust gas in the respective chambers only reverses direction can get from the respective chamber entrance to the chamber exit.

Der besondere Vorteil der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform liegt in einer außerordentlich hohen Geräuschdämpfung, welche bei kleinen Schalldämpferabmessungen und vergleichsweise einfacher Konstruktion erreicht wird.The particular advantage of the embodiment shown in FIG. 2 is an extremely high one Noise attenuation, which with small muffler dimensions and a comparatively simple construction is achieved.

Im Hinblick auf eine optimale Abstimmung auf einen Einzylinder-Zweitakt-Kleinmotor sind die nachfolgend angegebenen Größenverhältnisse günstig: Das Verhältnis des großen Durchmessers B zum kleinen Durchmesser A des Diffusorteiles 1 beträgt etwa 9:4; das Verhältnis des Durchmessers B zum Durchmesser C der öffnung 12 beträgt etwa 5:1; das Verhältnis der Länge L des Diffusorteiles 1 zur Länge 1 des Gegenkonusabschnittes 4 beträgt etwa 3:2; das Verhältnis der Länge 1 zur Länge a des zwischen dem Diffusorteil 1 und dem Gegenkonusabschnitt 4 verbleibenden zylindrischen Bereiches beträgt etwa 4:1; das Verhältnis von L und B beträgt etwa 10:1; das Verhältnis von 1 und B beträgt etwa 4:1.With regard to an optimal adjustment to a single-cylinder two-stroke small engine, the following are indicated size ratios favorable: The ratio of the large diameter B to the small Diameter A of the diffuser part 1 is approximately 9: 4; the ratio of diameter B to diameter C. the opening 12 is about 5: 1; the ratio of the length L of the diffuser part 1 to Length 1 of the mating cone section 4 is approximately 3: 2; the ratio of length 1 to length a of the between the remaining cylindrical area of the diffuser part 1 and the counter-cone section 4 is approximately 4: 1; the ratio of L and B is about 10: 1; the ratio of 1 and B is about 4: 1.

Der Durchmesser der Öffnung 12 liegt bei etwa 1 cm; die Durchmesser der Rohrstutzen 15,15' ,21,21 ' und 22 sind untereinander gleich und etwas geringer als der Durchmesser der öffnung 12. Die Aussparung 18 hat einen Durchmesser, der etwa dem 1 1/2fachen des Durchmessers der öffnung 12 entspricht.The diameter of the opening 12 is about 1 cm; the diameter of the pipe socket 15,15 ', 21,21' and 22 are equal to one another and slightly smaller than the diameter of the opening 12. The recess 18 has a Diameter which corresponds approximately to 1 1/2 times the diameter of the opening 12.

Claims

GRAMKOW ₁ MANITZ & FINSTERWALD

Applicant:

Friedrich Boysen GmbH & Co. KG

Friedrich-Boysen-Strasse 14-17 7272 Altensteig

DEUTSCHE PATENTANWÄLTEGERMAN PATENT LAWYERS

WERNER CRAMKOW ■ DIPU-INC.WERNER CRAMKOW ■ DIPU-INC.

DR. CERHART MANITZ · DIPL.-PHYS.DR. CERHART MANITZ · DIPL.-PHYS.

MANFRED FINSTERWALD · DIPL.-ING.. DIPL.-WIRTSCH.-INGMANFRED FINSTERWALD · DIPL.-ING .. DIPL.-WIRTSCH.-ING

DR. HELIANE HEYN · DIPL.-CHEM.DR. HELIANE HEYN DIPL.-CHEM.

HANNS-JÖRG ROTERMUND · dipl.-phys.HANNS-JÖRG ROTERMUND · Dipl.-Phys.

BRITISH CHARTERED PATENT ACENTBRITISH CHARTERED PATENT ACENT

JAMES G. MORGAN · B. se. (PHYS.i. D. M. S.JAMES G. MORGAN B. se. (PHYS.i. D. M. S.

ZUGELASSENE VERTRETER BEIM EUROPAISCHEN PATENTAMTAPPROVED REPRESENTATIVES AT THE EUROPEAN PATENT OFFICE

SEELBERCSTRASSE 23/25SEELBERCSTRASSE 23/25

7000 STUTTGART 50 (BAD CANNSTATT)7000 STUTTGART 50 (BAD CANNSTATT)

IHR ZEICHENYOUR SIGN

UNSER ZEICHENOUR SIGN

B 96 - Ro / Bt

January 12, 1983

Exhaust silencer

Expectations

Exhaust silencers for internal combustion engines, especially for two-stroke small engines, with an inlet-side arranged in the exhaust gas flow direction cone-like widening diffuser part, one to the diffuser part to the outlet of the muffler adjoining, in the exhaust gas flow direction tapered counter-cone section with an annular chamber filled with absorber material as the inner peripheral wall perforated wall and at the narrower end arranged passage, which - preferably with narrower Cross section as the inlet end of the diffuser part - opens into a first chamber, those with a downstream second chamber

CRA. M KOW · ROTERMUND SEELBEROSTR. 23/Qt,, 7000 STUTTGART 5O TELEfON (07III 567261CRA. M KOW · ROTERMUND SEELBEROSTR. 23 / Qt ,, 7000 STUTTGART 5O TELEPHONE (07III 567261

MANITZ ■ FINSTERWALD · HEYN · MORCAN ROBERT-KOCH-STRASSEI. 8000 MÖNCHEN 23 TELEFON 1089) 22 42 11. TELEX 05-29672 PATMFMANITZ ■ FINSTERWALD · HEYN · MORCAN ROBERT-KOCH-STRASSEI. 8000 MONKS 23 TELEPHONE 1089) 22 42 11. TELEX 05-29672 PATMF

is connected via a pipe socket which is approximately parallel and at a radial distance from the axis of the Mating cone section is arranged and its arranged in the first chamber on the input side Mouth at a distance from the wall on the outlet side the first chamber is arranged, characterized g e - indicates that the outer peripheral wall (Shell parts 7) of the annular chamber (6) essentially cone-like with the outlet side of the muffler tapered cross-section and formed as an inner peripheral wall of a one Part of the first chamber (13) forming the annular space (9) is arranged and the mating cone section (4) as Passage at its narrower end which opens directly into the first chamber (13), for example via the opening (12) extending over the entire cross section of this end at a distance from the outlet side Has wall (14) of the first chamber (13).

2. Exhaust silencer according to claim 1, characterized in that the outlet-side wall (14) of the first chamber (13) - at least approximately - partially spherical with a portion lying approximately in the plane of the opening (12) Center is formed.

3. Exhaust silencer according to one of claims 1 and 2, characterized in that the opening into the first chamber (13) of the side of the axis of the Opening (12) arranged pipe socket (15.15 ') liegu approximately in the same plane as the opening (12).

4. Exhaust silencer according to one of claims 1 to 3, characterized in that the wall (14) of the first chamber (13) on the outlet side adjoining second chamber (16) on its outlet side wall (17) one coaxial with the pipe socket (15) arranged recess (18) has, which in a

further chamber (19) leads, the outlet-side wall (bottom 20) of which accommodates the outlet (pipe socket 21), which is also arranged coaxially with the pipe socket (15).
5

5. Exhaust silencer according to one of claims 1 to 4, characterized in that daS between the second and of the further chamber (16, 19) at least one additional chamber with the same axis as the pipe socket (15) arranged inlet and outlet-side openings is arranged.

6. Exhaust silencer according to one of claims 1 to 5, characterized in that üie the outlet side Wall (17) of the second chamber (16) approximately the same shape as the outlet-side wall (14) of the first Has chamber (13) with the concave side facing the latter wall.

7. Exhaust silencer according to one of claims 1 to 6, characterized in that a further pipe socket (21,21 ') is arranged as the outlet, the inlet side of which Mouth at a distance from the outlet-side wall (bottom 20; 17) of the further chamber (19, 19 ') is arranged.

8. Exhaust silencer according to one of claims 1 to 7, characterized in that the further pipe socket (21,21 ') has the same cross-section as the pipe socket connecting the first and second chambers (13,16,16') (15.15).

9. Exhaust silencer according to claim 8, characterized in that the recess (18) in the wall (17)
between the second and further chamber (16,19) larger
Has cross section than the pipe socket (15,21).

10. Exhaust silencer according to one of claims 1 to 3,
characterized in that the pipe socket (15 ¹ )
the further chamber (19 ¹ ) with a closed wall
penetrated and in a wall on the outlet side

(17) the further chamber (19 ') adjoining the second
Chamber (16 ') opens, which in turn has a

Wall (17) between the second and further chamber 51

(16 ', 19') penetrating pipe part (22) to the second äj

Chamber (16 ') is open, which via a | j

Outlet arranged, the second chamber (16 ') with ge fs

Closed wall penetrating pipe section (22) I

1 opens outwards. 1'

11. Exhaust silencer according to claim 10, characterized in that the approximately up to the wall (14) between ^; j first and further chamber (13,19 ') extending pipe v _»; part (22) having an obliquely to the axis of the pipe part £

(22) cut off with respect to the axis of the counter m

cone section (2) open at an angle to the outside
The end opens into the further chamber (19 ').

12. Exhaust silencer according to one of claims 1 to 11,
characterized in that the outer peripheral wall
Annular chamber (6) shell parts (7) are arranged,

which on one another in a flange-like manner, according to
outwardly facing edges (7 ¹ ) connected to one another
are.

13. Exhaust silencer according to one of claims 1 to 12, characterized in that the diffuser part (1) at its cross-section further end in a cylindrical section (2) merges, which abuts the outer wall of the first, second etc. Chamber (13,16,16 ', 19,19') forming cylinder tube part (3) of the same diameter is connected or welded, and the mating cone section (4) and / or the outer peripheral wall (shell parts 7) of the annular chamber (6) on each further in cross section The end is designed as a cylinder section (10, 11), the wall of which is on both sides of the joint from the inside on the cylindrical section (2) and on the adjacent area of the cylinder tube part (3] is applied.