DE841834C

DE841834C - Schalldaempfer fuer Brennkraftmaschinen, bei dem schwingungs-gedaempfte perforierte Rohre als Einlass- bzw. Auslassrohr und als Verbindungsrohr dienen

Info

Publication number: DE841834C
Application number: DEE1976A
Authority: DE
Inventors: Herbert Dr-Ing Martin
Original assignee: J Eberspaecher GmbH and Co KG
Current assignee: Eberspaecher Climate Control Systems GmbH and Co KG
Priority date: 1950-08-20
Filing date: 1950-08-20
Publication date: 1952-06-19

Description

Schalldämpfer für Brennkraftmaschinen, bei dem schwingungsgedämpfte perforierte Rohre als Einlaß- bzw. Auslaßrohr und als Verbindungsrohr dienen Die Erfindung betrifft einen Schalldämpfer für Brennkraftmaschinen, bei dem in einem Gehäuse schwingungsgedämpfte perforierte Rohre Verwendung finden.
Es sind zunächst Schalldämpfer bekannt, die in einfacher Weise dadurch wirken, daß das von dem Motor abgehende Auspuffrohr in einen Hohlraum mündet, in den die Verbrennungsgase aus öffnungen eintreten. Von dem Hohlraum aus gelangen dann die Abgase in gleicher Weise in ein gelochtes Ausgangsrohr.
Um nun die sich sowohl in dem Eingangsrohr wie in dem Ausgangsrohr ausbildenden stehenden Wellen, d. h. Resonanzen, auszudämpfen, wurde versucht, die gelochten Rohre an ihren Enden durch die Gehäusewand wieder austreten zu lassen und an diese Enden außerhalb Lies Gehäuses mit Schallschluckstoff gefüllte, die Strömung abschließende Kappen anzuschließen. Diese Ausführungen haben jedoch große Nachteile. So können durch die außerhalb des Gehäuses angebrachten baulich begrenzten Schallschluckkappen auch nur sehr kurze Schallschlucklängen bzw. -tiefen verwirklicht werden, wodurch nur die allerhöchsten Frequenzen ausgedämpft werden können. Weiterhin bauen derartige Ausführungen immer sehr sperrig und teuer: Es ist außerdem nicht möglich, eine Abstimmung auf akustischer Grundlage durchzuführen, zumal dann, wenn nur. ein Einkammerfilter verwendet wird.
Es wird deshalb in erfindungsgemäßer Weise vorgeschlagen, die Schallschluckvorrchtung als ehi die Strömung abschließendes Schallschluckstoffpolster im Dämpferinnern innerhalb der Rohre zu verlegen, so daß der Schalldämpfer in seinen äußeren Begrenzungsformen erhalten bleibt. Hierbei wird erfindungsgemäß eine Schallschluckpolsterlänge bis etwa zur halben inneren Rohrlänge verwendet, um große Schallschlucktiefe zu erhalten. Weiterhin besteht jetzt die Möglichkeit, das gesamte Dämpferkammervolumen zu unterteilen und akustisch abzustimmen. Hierbei kann das innere Ein- und Auslaufrohr so ausgebildet sein, daß. es aus einem Stück mit lediglich einer inneren Trennwand etwa in der Mitte hergestellt wird. Weiterhin wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, bei dieser neuartigen Dämpferausführung auch das Verbindungsrohr zwischen den Kammern an seinen Enden mit Schallschluckpolstern abzuschließen.
Die Perforation dieser schwingungsgedämpften Rohre kann sich aus Gründen der Druckverhältnisse im Austritt dabei auch bis über die gesamte Länge, im, Eintritt aus gleichen Gründen, möglichst nur über einen Teil der Schallschluckstoffpolsterlänge erstrecken.
Fig. i zeigt die erfindungsgemäße Ausführung. Die Motorabgase treten in das perforierte Abgasrohr i ein, das an seinem beispielsweise nicht perforierten Ende mit einem Schallschluckstoffpolster 2 abgeschlossen ist, wobei die innere Trennungsfläche aus einer perforierten Wand 3 in Gestalt eines Siebes besteht. Die Abgase treten dabei aus den Löchern 4 des Abgasrohres i in den Schalldämpferraum 5 über. Das 2 dämpft dabei bereits die in der Abgasleitung i auftretenden stehenden Weilen weitgehend aus. Hierauf erfolgt der Eintritt der Ab-, gase durch die Perforationsöffnungen 6 in das Auslaufrohr 7, das in seinem diesmal perforierten Ende innerhalb des Dämpfers ebenfalls ein Schallschluckstoffpolster 8 enthält, das seinerseits durch eine perforierte Trennwand 9 abgeschlossen ist.
Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem der Schalldämpfer in zwei Räume io und 1i getrennt ist, die miteinander durch ein Verbindungsrohr 12 verbunden sind. Die Zuleitung t3. und Ableitung 14 zeigen die erfindungsgemäß im Innern des Dämpfers untergebrachten Schallschluckstoffpolster 15 und 16 mit der inneren nicht perforierten Trennwand i7, die in diesem Fall mit dem Trennungshoden zusammenfällt. Hierbei liegt Einlauf 13 und Auslauf 14 erfindungsgemäß in einer Achse und ist aus einem Teil hergestellt..
Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform, bei der erfindungsgemäß auch das Verbindungsrohr i8 zwischen den zwei Schalldämpferkammern i9 und 2o an den Enden selbst mit Schallschluckstoff= polstern 21, 22 innerhalb der Rohrenden ausgerüstet ist. Die Abgase treten innerhalb des Dämpfers durch die Perforationen 23 und 24 des Verbindungsrohres ein und aus und erfahren hierbei in gleicher Weise wie in Fig. i und 2' durch die im Rohrinnern befindlichen Sehallschluckstoffpolster 2i' und 22 eine weitgehende Dämpfung der in dem Verbindungsrohr 18 auftretenden Resonanzen: Dabei 'ist erfindungsgemäß ein Teil der' Kalümer selbst als Schallschluckstoffpolster 25 äusgebildet.
Das Verbindungsrohr i8 endet somit allgemein in einem die Strömung abschließenden Schallschluckstoffpolster 21 und 25. Die akustische Abstimmung dieses in bezug auf Rohrresonanzen ausgedämpften Dämpfers erfolgt nun dabei so, daß die Raumaufteilung etwa im Verhältnis 2 : 3 ausgebildet wird, wobei das Verhältnis von Rohrquerschnitt F zu wirksamer Rohrlänge L mal Kammervolumen V für jede Stufe dasselbe ist, also Fl/11V1. =.F2/12 - V2 usw. (s. Fig. 3).
In diesem Fall. besitzt jede Resonatorstufe trotz verschiedener Abmessungen die gleiche Grenzfrequenz; oberhalb derselben die Dämpfung einsetzt. Bei mehr als zwei Kammern werden die Grenzfrequenzen der einzelnen Resonatorstufen zweckmaäßigerweise nach einer geometrischen Reihe gestaffelt, wodurch ein noch breiteres Frequenzband erfaßt wird. Hierbei muß dann die Bedingung erfüllt sein, daß Fl/h-V1:F2/12.V2:F$/19.Vs=n:n2:ns wobei n eine beliebige gerade oder ungerade oder gebrochene Zahl bedeutet.
Schließlich zeigt Fig. 4 ein Beispiel, bei dem die Schallschluckstoffpolster 26 und 27 einen Teil des Dämpfers, diesmal den mittleren, ausfüllen und wobei das Eintrittsrohr 28 und das Austrittsrohr 29 im Schallschluckstoffpolster selbst münden und wobei sich die Perforationen 30 und 31 bis in die Schallschluckstoffpolster 26 und 27 hinein fortsetzen. Die innere nicht perforierte Trennwand 32 ist dann zugleich Dämpferzwischenboden. Als Material für den Schallschluckstoff wird temperatur-und ölbeständige Mineralwolle oder oberflächenbehandelte korrosionsfeste Metallwolle vorgeschlagen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Schalldämpfer für pulsierende Strömungen, insbesondere für Brennkraftmaschinen, bei dem in einem Gehäuse perforierte Rohre verwendet werden, dadurch gekennzeichnet, daß diese Rohre innerhalb des Schalldämpfergehäuses in einem die Strömung abschließenden Schallschluckstoffpolster enden, das sich entweder innerhalb oder außerhalb oder innerhalb und außerhalb, der inneren Rohrenden befindet.
2. Schalldämpfer für pulsierende Strömwugen, insbesondere für Brennkraftmaschinen nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Schallschluckstoffpolster bis zur halben Dämpferkammerlänge erstreckt. .. .
3. Schalldämpfer für pulsierende Strömungen, insbesondere für Brennkraftmaschinen nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, da( sich die Rohrperforation auch entlang. vaM Schallschluckstoffpolster, und zwar bevor2t*t an der für dein Gasaustritt vorgesehenen Perforation .erstreckt. 4: Schalldämpfer für pulsierende Strömuu> gen, insbesondere für Brennkraftmaschinen nach Anspruch .i bis 3, dadurch.gekennzeichnet"daß das Ein- und Auslaufrohr herstellungsmäßig aus einem Teil bestellt und in einer Achse liegt. Schalldämpfer für pulsierende Strömungen, insbesondere für Brennkraftmaschinen nach Anspruch i bis :f, dadurch gekennzeichnet, daß durch Wahl der Abmessungen bei mehreren Kammern die Verbindungsrohre und Rohrquerschnitte zwischen den Kammern mit den zugehörigen Kammern in bezug , auf gleiche Resonatorgrenzfrequenz durch Einhaltung der Bedingung Fll@- V = const akustisch abgestimmt sind, wobei F den Rohrquerschnitt, L die wirksame Rohrlänge und V das Kammervolumen bedeutet. 6. Schalldämpfer für pulsierende Strömungen, insbesondere für Brennkraftmaschinen nach Anspruch i bis q., dadurch gekennzeichnet, daB bei mehr als zwei Kammern die Grenzfrequenzen ,der einzelnen Resonatorstufen nach einer geometrischen Reihe gestaffelt sind.