DE8908244U1

DE8908244U1 - Multi-pipe exhaust silencer

Info

Publication number: DE8908244U1
Application number: DE8908244U
Authority: DE
Original assignee: Heinrich Gillet GmbH
Current assignee: Tenneco GmbH
Priority date: 1989-07-06
Filing date: 1989-07-06
Publication date: 1989-09-07

Description

* Beschreibung:* Description:

Die Erfindung betrifft einen Abgasschalldämpfer mit mehr als einem Ausgangsrohr und mit einem Schließorgan in Form einer Klappe oder eines Ventils 2ua Verschließen eines der Ausgangsrühre.The invention relates to an exhaust silencer with more than one outlet pipe and with a closing element in the form of a flap or a valve 2a for closing one of the outlet pipes.

Bei ÄbgssschalLdämpfern sit kleinem Volumen ;;nd mit beispielsweise zwei Ausgangs roh r<?r_;, wie bei sportlichen Kraftfahrzeugen gewünscht, bestehen große Probleme, die tiefsn Frequenzen ät-rsichend zu dämpfer!* üe hier eine Verbesserung z:~ erreichen, ist ts bekannt, bei niedrigen Hotordrehzahler? und entsprechend nicirige-a Abgasdurchsatz eines der Ausgangsrohre zu verschließen mit Hilfe einer Klappe, eines Ventils oder dergleichen.In the case of exhaust silencers with a small volume and, for example, two outlet pipes _, as is required in sports vehicles, there are great problems in dampening the low frequencies effectively! In order to achieve an improvement here, it is known that at low engine speeds and correspondingly low exhaust gas throughput, one of the outlet pipes can be closed with the aid of a flap, a valve or the like.

Handelsüblich sind derzeit Ausführungsformen, bei denen das Schließorgan mit Hilfe eines elektrischen Servomotors betätigt wird. Es bedarf keiner besonderen Begründüng, daß eine solche Lösung recht aufwendig ist.Currently, commercially available designs are those in which the locking mechanism is operated using an electric servo motor. There is no need to explain why such a solution is quite complex.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Abgasschalldämpfer der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, daß zur Betätigung des Schließorgans auf Servomotoren und dergleichen verzichtet werden kann.The present invention is based on the object of developing an exhaust silencer of the type mentioned at the outset in such a way that servo motors and the like can be dispensed with for actuating the closing element.

Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß das Betätigungsglied des Schließorgans durch die Druckdifferenz des Abgases beim Durchströmen des Schalldämpfers betätigt ist.This task is solved by the fact that the actuating element of the closing device is activated by the pressure difference of the exhaust gas as it flows through the silencer.

Bei der vorliegenden Erfindung wird also zum öffnen und Schließen des Schließorgans die Tatsache ausgenützt, daß der Abgasdruck im Eingangsrohr des Schalldämpfers hoher ist als in den mit der Atmosphäre in Verbindung stehendenIn the present invention, the fact that the exhaust gas pressure in the inlet pipe of the silencer is higher than in the pipes connected to the atmosphere is used to open and close the closing element.

Ausgangsrohren. Dadurch kann auf die Verwendung von Servomotoren und anderen ssit Fremdenergie gesteuerten Antrieben verzichtet werden.Output pipes. This eliminates the need for servo motors and other drives controlled by external energy.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist fein geschlossenes Wellrohr vorgesehen^, auf das einseitig einerseits der höhere, andererseits der niedrigere Druck wirkt, und das über ein Gestänge mit dem Schließorgan gekoppelt ist. Hit einem solchen Wellrohr lassen sich ausreichend lange Betätigungswege und ausreichend hohe Betätigungskräfte erzeugen. Sie sind preiswert ur.d können in Abhängigkeit von den räumlichen Verhältnissen fast beliebig positioniert werden.According to a preferred embodiment of the invention, a finely closed corrugated pipe is provided, on which the higher pressure acts on one side and the lower pressure on the other, and which is coupled to the closing element via a rod. With such a corrugated pipe, sufficiently long actuation paths and sufficiently high actuation forces can be generated. They are inexpensive and can be positioned almost arbitrarily depending on the spatial conditions.

Gemäß einer bevorzugten Variante sitzt das Wellrohr in einer Kammer vor dem Ausgangsrohr. Bei dieser Variante wirkt der höhere Druck vom Eingangsrohr her auf die Innenseite des WeI Irohrs.According to a preferred variant, the corrugated pipe is located in a chamber in front of the outlet pipe. In this variant, the higher pressure from the inlet pipe acts on the inside of the corrugated pipe.

Falls die Temperatur- bzw. Platzverhältnisse es erfordern, kann das Wellrohr auch außerhalb des SchalIdämpfergehäcses angeordnet sein.If the temperature or space conditions require it, the corrugated pipe can also be arranged outside the silencer housing.

Um das Wellrohr nach Möglichkeit gegen die Einflüsse des Abgases schützen zu können, empfiehlt es sich, das Wellrohr in eine mit dem Eingangsrohr, dem Ausgangsrohr bzw. der Atmosphäre in Verbindung stehende Dose einzusetzen.In order to protect the corrugated pipe as far as possible against the effects of the exhaust gas, it is recommended to insert the corrugated pipe in a box that is connected to the inlet pipe, the outlet pipe or the atmosphere.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung stellt die Innenseite des Wellrohres jber eine Steuerleitung mit dem Eingangsrohr, dem Ausgangsrohr bzw. der Atmosphäre in Verbindung. Die Steuerleitung selbst benötigt nur einen sehr kleinen Querschnitt, kann beliebig larg und auch beliebig verlegt sein.According to an advantageous development of the invention, the inside of the corrugated pipe is connected to the inlet pipe, the outlet pipe or the atmosphere via a control line. The control line itself only requires a very small cross-section, can be of any length and can be laid in any way.

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Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist die Steuer Leitung zusammen mit dem Wellrohr als Helmholtz-Resonator ausgebildet. In diesem Fall sind Länge und Querschnitt der SteuerLeitung gemäß den akustischen Vorgaben dimensioniert.According to one embodiment of the invention, the control line is designed together with the corrugated pipe as a Helmholtz resonator. In this case, the length and cross-section of the control line are dimensioned according to the acoustic specifications.

Als Schließorgan eignet sich vorzugsweise ein Ventilteller, der konzentrisch im Ausgangsrohr verschiebIich ist.A valve plate that can be moved concentrically in the outlet pipe is preferably used as a closing device.

Gemäß einer Variante h 1 ? r 7 &ugr; ist das Schließorgan ein Ventilteller, dessen Sitz In die Hand des Ausgangs roh rs ei ngesetzt ist.According to a variant h 1 ? r 7 &ugr; the closing element is a valve plate, the seat of which is inserted into the hand of the outlet pipe.

Gemäß einer dritten Variante ist das Schließorgan eine Drehklappe. Die Auswahl des jeweiligen Schließorgans richtet sich im wesentlichen nach den baulichen und strömungstechnischen Vorgaben der Schalldämpfer-Konstruktion.According to a third variant, the closing element is a rotary flap. The selection of the respective closing element depends essentially on the structural and flow-technical specifications of the silencer design.

Um Klappergeräusche des Gestänges zu vermeiden, empfiehlt es sich, an dessen Lagerstellen Drahtkissen vorzusehen, die Vibrationen elastisch auffangen. Anschläge begrenzen den Stellweg des Gestänges.To avoid rattling noises from the rods, it is recommended to provide wire cushions at the bearing points to absorb vibrations elastically. Stops limit the rods' travel.

Anhand der Zeichnung soll die Erfindung in Form eines Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. Es zeigenThe invention will be explained in more detail in the form of an embodiment using the drawing. It shows

Fig. i einen Längsschnitt durch einen Abgasschalldämpfer als Seitenansicht,Fig. i a longitudinal section through an exhaust silencer as a side view,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch den Abgasschalldämpfer der Fig. 1 als Draufsicht,Fig. 2 a longitudinal section through the exhaust silencer of Fig. 1 as a top view,

Fig. 3 einen Querschnitt durch den Abgasschalldämpfer der Fig. 1 undFig. 3 a cross section through the exhaust silencer of Fig. 1 and

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Fig. A eine vergrößerte Darstellung der Schließvorrichtung einschließlich Betätigungsorgan.Fig. A is an enlarged view of the locking device including the actuating element.

In den Fig. 1 bis 3 erkennt man einen Abgasschalldämpfer 0, dessen Gehäuse 1 durch Zwischenwände 5 unterteilt ist. In das Gehäuse 1 gelangt das Abgas durch ein Eingangsrohr 2, wird im Gehäuseinneren durch Umlenkrohre 6 geführt und aelangt schließlich über zwei Ausgangsrohre 3, A in die Atmosphäre.In Figs. 1 to 3, an exhaust silencer 0 can be seen, the housing 1 of which is divided by partition walls 5. The exhaust gas enters the housing 1 through an inlet pipe 2, is guided inside the housing through deflection pipes 6 and finally reaches the atmosphere via two outlet pipes 3, A.

Die Lage und die Abmessungen aller Rohre 2, 3, A, 6 und der Zwischenwände 5 sind so gewählt, daß die vom Gesetzgeber geforderte Schalldämpfung erreicht wird. Wenn jedoch wie hier das Gehäuse 1 aufgrund der räumlichen Gegebenheiten des Kraftfahrzeuges nur ein kleine:- Volumen hat und aus Designgründen mit zwei Ausgangsrohren 3, A versehen sein muß, läßt sich die erforderliche Dämpfung der tiefen Frequenzen nicht erreichen. Um hier eine Verbesserung bei niedrigen Drehzahlen und entsprechend geringem Abgasdurchsatz sowie in der Schubphase zu erzielen, wird das eine Ausgangsrohr A zeitweise verschlossen.The position and dimensions of all pipes 2, 3, A, 6 and the partition walls 5 are selected so that the soundproofing required by law is achieved. However, if, as in this case, the housing 1 has only a small volume due to the spatial conditions of the motor vehicle and has to be provided with two outlet pipes 3, A for design reasons, the required damping of the low frequencies cannot be achieved. In order to achieve an improvement at low speeds and correspondingly low exhaust gas throughput as well as in the overrun phase, one outlet pipe A is temporarily closed.

Wie Fig. A zeigt, besteht diese Schließeinrichtung aus einem Ventilteller 11, der mit Hilfe eines Gestänges 8 vom Ventilsitz 10 abgehoben werden kann. Der Ventilteller 11 sitzt koaxial in einer Erweiterung 12 des Ausgangsrohrs A. Ventilteller 11 und Ventilsitz 10 sind konisch ausgebildet, um eine Selbstzentrierung zu erreichen.As shown in Fig. A, this closing device consists of a valve plate 11, which can be lifted off the valve seat 10 with the aid of a rod 8. The valve plate 11 sits coaxially in an extension 12 of the outlet pipe A. The valve plate 11 and valve seat 10 are conical in order to achieve self-centering.

It goes without saying that other valve and Slider constructions can be used, depending on the Circumstances of the individual case. The force for opening and closing the valve plate 11 is

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erzeugt von einem Wellrohr 7, welches beidseitig verschlossen 1st und eine Steuer Leitung 13 aufweist. Zur Halterung des Wellrohrs 7 ist ein Rahmen 9 vorgesehen, der an der Erweiterung 12 des Ausgangsrohrs 4 befestigt ist.generated by a corrugated pipe 7, which is closed on both sides and has a control line 13. To hold the corrugated pipe 7, a frame 9 is provided, which is attached to the extension 12 of the outlet pipe 4.

Durch die Positionierung des Wellrohrs 7 im Bereich des Ausgangs roh rs 4 ist seine Außenseite mit dem niedrigeren Ausgangsdruck beaufschlagt. Die SteuerIeitung 13 ist infolgedessen an das Eingangsrohr 2 angeschlossen,, so daß der höhere Eingangsdruck die Innenseite des Wellrohrs 7 beaufschlagt.By positioning the corrugated pipe 7 in the area of the outlet pipe 4, its outside is subjected to the lower outlet pressure. The control line 13 is consequently connected to the inlet pipe 2, so that the higher inlet pressure acts on the inside of the corrugated pipe 7.

Im Motorstillstand, im Leerlauf, bei niedrigen Motordrehzahlen und im Schub wird der Ventilteller 11 durch die Federwirkung des Wellrohrs 7 gegen den Ventilsitz 10 gepreßt. Das Ausgangsrohr 4 ist verschlossen und die Dämpfung der niedrigen Frequenzen hoch. Mit zunehmender Motorleistung steigt der Druck des Abgases im Eingangsrohr 2, das Wellrohr 7 längt sich und nimmt schließlich die Position 7^f ein, wobei mit Hilfe des Gestänges 8 der Ventilteller 11 vom Ventilsitz 10 abhebt und schließlich die Position 11' einnimmt. Das Ausgangsrohr 4 ist jetzt geöffnet und den Abgasen steht der volle Strömungsquerschnitt zur Verfugung, so daß der Motor seine volle Leistung entfalten kann.When the engine is stopped, idling, at low engine speeds and when overrunning, the valve plate 11 is pressed against the valve seat 10 by the spring action of the corrugated tube 7. The outlet pipe 4 is closed and the damping of the low frequencies is high. As the engine power increases, the pressure of the exhaust gas in the inlet pipe 2 increases, the corrugated tube 7 elongates and finally takes up position ^7f , whereby with the help of the rod 8 the valve plate 11 lifts off the valve seat 10 and finally takes up position 11'. The outlet pipe 4 is now open and the exhaust gases have the full flow cross-section available so that the engine can develop its full power.

Anschläge 14 begrenzen die Stellwege des Gestänges 8 bzw. des Venti IteL lers 11. Zur Geräuschdämpfung und Vermeidung von Klappergeräuschen empfiehlt sich der Einsatz von Drahtkissen 15 an den Lagerstellen.Stops 14 limit the travel of the rods 8 or the valve 11. To dampen noise and avoid rattling noises, the use of wire cushions 15 at the bearing points is recommended.

Es besteht die Möglichkeit, das Wellrohr 7 außerhalb des Schalldämpfergehäuses 1 zu positionieren, wo es optimal gekühlt wird, und nur die Steuerleitung 13 und das Betätigungsgestänge durch das Gehäuse 1 hindurchzuführen.It is possible to position the corrugated pipe 7 outside the silencer housing 1, where it is optimally cooled, and to lead only the control line 13 and the actuating rod through the housing 1.

Schließlich besteht noch die Möglichkeit, als Betätigungsgestänge 8 solche Konstruktionen zu verwenden, die ein schlagartiges öffnen und Schließen des Sch I i eßorgani» 11 e rmög liehen.Finally, there is the possibility of using such constructions as actuating rods 8 that enable the locking device 11 to be opened and closed suddenly.

Claims

:..*s4it*e:a: !.· Protection claims:

1. Exhaust silencer (O) with more than one outlet pipe (3, 4) and with a closing member (11) in the form of a flap or a valve for closing one of the outlet pipes (A) ₇ . characterized in that the actuating member (7) of the closing member (11) is actuated by the pressure difference of the exhaust gas as it flows through the silencer (O).

2. Exhaust silencer according to claim 1, characterized in that a closed corrugated pipe (7) is provided, on which the higher pressure acts on the one hand and the lower pressure on the other hand and which is coupled to the closing element (11) via a rod (8).

3. Exhaust silencer according to claim 1 or 2, characterized in that the actuating element (7) is located in front of the outlet pipe (A).

A. Exhaust silencer according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the actuating member (7) is located outside the silencer housing (1).

5. Exhaust silencer according to one of claims 1 to A, characterized in that the actuating member (7) is inserted into a box that is in communication with the inlet pipe (2), the outlet pipe (A) or the atmosphere.

6. Exhaust silencer according to one of claims 1 to 5, characterized in that the inside of the actuating member (7) is connected via a control line (13) to the inlet pipe (2), the outlet pipe (A) or the atmosphere 1n.

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7. Exhaust silencer according to claim 6, characterized in that the control line (13) and actuating member (7) are designed as a Helmholtz resonator.

8. Exhaust silencer according to one of claims 1 to 7, characterized in that the closing member (11) is a valve plate which is concentrically displaceable in the outlet pipe (4, 12)*

9. Exhaust silencer according to one of claims 1 to 7, characterized in that the closing element (11) is a valve plate, the seat of which is inserted into the wall of the outlet pipe.

10. Exhaust silencer according to one of claims 1 to 7, characterized in that the closing member (11) is a rotary flap.

11. Exhaust silencer according to one of claims 1 to 10, characterized in that wire cushions (15) are inserted at the bearing points of the rod (8).

12. Exhaust silencer according to one of claims 1 to 11, characterized in that stops (1A) limiting the travel of the rod (8) are provided on the rod.