EP0355605A1 - Schalldämpfer für Auspuffanlagen - Google Patents

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EP0355605A1
EP0355605A1 EP89114827A EP89114827A EP0355605A1 EP 0355605 A1 EP0355605 A1 EP 0355605A1 EP 89114827 A EP89114827 A EP 89114827A EP 89114827 A EP89114827 A EP 89114827A EP 0355605 A1 EP0355605 A1 EP 0355605A1
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housing
chamber
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inflow
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EP89114827A
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Jaroslav Cervinka
Pavel Dipl.-Ing. Husak
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Jawa NP
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    • F01N2490/15—Plurality of resonance or dead chambers
    • F01N2490/155—Plurality of resonance or dead chambers being disposed one after the other in flow direction

Definitions

  • the invention relates to a silencer for exhaust systems of the type specified in the preamble of the main claim.
  • a silencer which has two reflection chambers in a housing, in the end walls of which the inlet and outlet pipes of the exhaust gases are inserted.
  • the two reflection chambers are separated from one another by a transversely arranged flat partition, between the circumference and the inner surface of the tubular housing an intermediate channel is arranged, which leads from the first reflection chamber into the second reflection chamber and is formed by the inner surface of the housing and a corrugated sheet to form parallel channels and openings for connecting the first reflection chamber to the second reflection chamber.
  • the exhaust pipe of the exhaust gases has at least one inflow opening in the end part protruding into the second reflection chamber, this end part with the partition is firmly connected.
  • the inflow pipe has an oblique opening at its end projecting into the first reflection chamber in order to guide the exhaust gas flow in a roughly radial direction into the housing, which is provided on its casing with a larger number of openings through which the exhaust gases pass in radial and then in flow in the axial direction to the inlet openings of the intermediate channel between the first and second reflection chambers.
  • this silencer can be adapted to different requirements of different internal combustion engines.
  • the inner casing has an adverse effect on the mass of the entire silencer, and the outer casing of the silencer also has to support the mass of the inner casing.
  • a different inner housing must be manufactured for each different internal combustion engine.
  • the invention has for its object to provide a generic muffler for the exhaust pipe of an internal combustion engine, which has a more effective damping effect and reduced negative influences on the performance parameters of the internal combustion engine and at the same time has a lower mass and greater strength and durability.
  • the silencer according to the invention is provided with connecting means which lead from the inflow chamber into the outflow chamber and from the inner surface of the housing and a corrugated sheet between the circumference of the transverse or Partition and the housing are formed so that the wavy bend alternately touches the circumference of the partition and the inner surface of the tubular housing.
  • the connecting means have channels for the exhaust gases to flow through from the front end part of the inflow chamber into the rear end part of the outflow chamber, and openings which connect the two chambers directly to one another.
  • the connecting means can also be formed differently, e.g. B. by a sheet, the waves in the rolled state assume a rectangular shape, through pipes between the two partitions and the inner surface of the tubular housing u. ⁇ .
  • An important requirement is that the corrugated sheet is firmly connected at the contact surfaces with the wall of the tubular housing and with the partition on this.
  • the connecting means can be arranged over approximately the entire length of the tubular housing or only in the region of the partition between the inlet and outlet chamber.
  • the connection means in the form of a wave form a fitting against vibrations and a system of external and internal channels.
  • the partition between the inflow and outflow chamber is advantageously connected to the outlet pipe and thereby strengthens the entire construction of the silencer.
  • the unit formed by the connecting means, the partition and the outlet pipe stiffens the outer envelope of the silencer. Therefore, the entire tubular housing according to the invention can be formed from a light and thin outer jacket.
  • the exhaust gases entering the inlet pipe collide in the inflow chamber directly with the transverse or partition wall which is convex against the direction of flow. Part of the rebounding exhaust gases and the reflection pressure waves pass through the in the inflow floor around the inlet pipe arranged openings in the blind antechamber. This pre-chamber extends around the inlet pipe in front of the inflow floor outside the inflow chamber. The exhaust gases expand in this antechamber.
  • the convex shape of the partition directs the exhaust gas flow to the housing circumference and at the same time disrupts the jerkiness of the individual expansions, because the individual exhaust gas particles have a different length of path before impact with the partition and after rebound from the partition.
  • a silencer is particularly cheap for single-cylinder engines.
  • the blind antechamber advantageously has a narrowing shape, the wall of which narrows towards the inlet pipe and is firmly connected to the inlet pipe.
  • This narrowing shape and the connection of the housing of the prechamber with the inlet pipe increase the strength of the entire silencer.
  • the housing of the prechamber according to the invention is resistant to vibrations and noise emissions even when using weak material. In the manufacture, assembly and appearance of a motorcycle, it is favorable to align the inlet pipe coaxially with the outlet pipe and the entire tubular housing.
  • the cross section of the tubular housing can be circular, oval or in the form of a square with rounded corners.
  • the silencer according to the invention can be combined with an absorption silencer for more intensive silencing.
  • the muffler shown contains a tubular housing 1, which is closed at the end by an inflow floor 5 and an outflow floor 15.
  • An appropriately spherical shell-shaped transverse wall 6 towards the outlet-side bottom 15 divides the interior of the housing 1 into the inflow chamber 3 and the outflow chamber 4.
  • a corrugated sheet 10 Between the inner surface of the housing 1 and the outer edge of the transverse wall 6 there is a corrugated sheet 10, the longitudinal channels 11 between the inner surface of the housing 1 and the corrugated sheet 10 and inner openings 12 between the partition 6 and the corrugated sheet 10 forms.
  • An exhaust pipe 8 is connected to an exhaust pipe 7 and its end 20 is fixed in a central opening of the inflow base 5 and opens into the inlet chamber 3 with respect to the convex partition 6. Openings 9 in the base 5 connect the inflow chamber 3 to a closed prechamber 2 which surrounds the inflow tube 8 in front of the base 5 outside the inflow chamber 3.
  • the housing 18 of the conical prechamber 2 can be formed in one piece with the housing jacket 1 and fixed on the bent edge of the base 5. With its front narrowed end, the housing 18 is connected to the inflow tube 8.
  • a centrally arranged outlet pipe 13 extends through the Outflow chamber 4 and is attached with its end edge 14 to the inner surface of the transverse wall 6.
  • This outlet pipe 13 has longitudinal elongated holes 16 within the outflow chamber 4 and a hollow cylindrical insert 17 in the region of the outlet-side base 15.
  • the housing 1, the prechamber 2, the inlet pipe 8, the outlet pipe 13 and the partition 6 are made coaxial with the central axis 19.
  • the insert 17 in the outlet pipe serves to reinforce the damper at the location of the bottom 15.
  • the corrugated sheet 10 alternately touches the circumference of the transverse wall 6 and the inner surface of the housing 1, with which it is firmly connected.
  • Channels 11 are formed between the corrugated sheet 10 and the inner surface of the housing 1, and there are openings 12 between the corrugated sheet 10 and the circumference of the partition 6.
  • the outlet pipe 13 is provided with the openings 16 on its part which projects into the outlet chamber 4 serve to admit the exhaust gases into the outlet pipe 13.

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Abstract

Gegenstand der Erfindung ist ein Schalldämpfer für Auspuffanlagen von Brennkraftmaschinen. Der Innenraum eines Mantelgehäuses (1) wird durch eine konvexe Querwand (6) in eine einströmseitige Kammer (3) und eine gleichachsige Kammer (4) unterteilt, in die ein Einlaßrohr (8) und ein Auslaßrohr (13) münden. Der einströmseitige Gehäuseboden (5) weist Löcher (9) auf, welche die Einströmkammer (3) mit einer das Einlaßrohr (8) umgebenden Vorkammer (2) verbinden.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Schalldämpfer für Auspuffan­lagen der im Oberbegriff des Hauptanspruchs angegebenen Gattung.
  • Aus der DE 30 20 492 ist ein Schalldämpfer bekannt, der zwei Reflektionskammern in einem Gehäuse aufweist, in dessen Stirnwänden die Ein- und Ausströmrohre der Abgase eingeführt sind. Die beiden Reflektionskammern sind von­einander durch eine quer angeordnete flache Trennwand ge­trennt, zwischen derem Umfang und der inneren Oberfläche des rohrartigen Gehäuses ein Zwischenkanal angeordnet ist, der von der ersten Reflektionskammer in die zweite Reflek­tionskammer führt und von der inneren Oberfläche des Ge­häuses und einem Wellblech gebildet wird, um parallele Kanäle und Öffnungen zur Verbindung der ersten Reflek­tionskammer mit der zweiten Reflektionskammer zu bilden. Das Ausströmrohr der Abgase hat in dem in die zweite Reflektionskammer hineinragenden Endteil zumindest eine Einströmöffnung, wobei dieses Endteil mit der Trennwand fest verbunden ist. Das Einströmrohr weist an seinem in die erste Reflektionskammer hineinragenden Ende eine schräge Öffnung auf, um den Abgasstrom in etwa radialer Richtung in das Gehäuse zu leiten, das an seiner Ummante­lung mit einer größeren Anzahl von Öffnungen versehen ist durch die die Abgase in radialer und dann in axialer Rich­tung zu den Eintrittsöffnungen des Zwischenkanals zwischen der ersten und zweiten Reflektionskammer strömen. Durch die Anwendung verschiedenartig ausgeführter innerer Ge­häuse kann dieser Schalldämpfer an unterschiedliche Anfor­derungen verschiedener Verbrennungsmotore angepaßt werden. Das innere Gehäuse hat jedoch einen ungünstigen Einfluß auf die Masse des gesamten Schalldämpfers, und das äußere Gehäuse des Schalldämpfers hat außerdem noch die Masse des inneren Gehäuses zu tragen. Für jeden verschiedenen Ver­brennungsmotor muß ein anderes inneres Gehäuse hergestellt werden.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen gattungs­gemäßen Schalldämpfer für die Abgasleitung einer Brenn­kraftmaschine zu schaffen, der eine effektivere Dämpfwir­kung und verringerte negative Einflüsse auf die Leistungs­parameter der Brennkraftmaschine hat und gleichzeitig eine geringere Masse und eine größere Festigkeit und Dauerhaf­tigkeit aufweist.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeich­nenden Merkmale des Hauptanspruchs gelöst.
  • Der Schalldämpfer gemäß der Erfindung ist mit Verbindungs­mitteln versehen, die von der Einströmkammer in die Aus­strömkammer führen und von der Innenfläche des Gehäuses und einem Wellblech zwischen dem Umfang der Quer- bzw. Trennwand und dem Gehäuse gebildet werden, so daß die wellige Biegung abwechselnd den Umfang der Trennwand und die innere Oberfläche des rohrartigen Gehäuses berüht. Die Verbindungsmittel weisen Kanäle zum Durchströmen der Ab­gase aus dem vorderen Endteil der Einströmkammer in den hinteren Endteil der Ausströmkammer sowie die beiden Kammern direkt miteinander verbindende Öffnungen auf.
  • Die Verbindungsmittel können auch anders gebildet werden, z. B. durch ein Blech, dessen Wellen im ausgerollten Zu­stand eine rechtwinklige Form annehmen, durch Rohre zwi­schen beiden Trennwänden und der inneren Oberfläche des rohrartigen Gehäuses u. ä. Eine wichtige Voraussetzung ist dabei, daß das Wellblech an den Berührungsflächen mit der Wand des rohrartigen Gehäuses und mit der Trennwand an diesen fest verbunden ist. Die Verbindungsmittel können über etwa der gesamten Länge des rohrartigen Gehäuses an­geordnet sein oder nur im Gebiet der Trennwand zwischen der Ein- und Austrittskammer. Die Verbindungsmittel in Wellenform bilden so eine Armatur gegen Vibrationen sowie ein System äußerer und innerer Kanäle. Die Trennwand zwischen der Ein- und Ausströmkammer ist vorteilhaft mit dem Auslaßrohr verbunden und festigt dadurch die ganze Konstruktion des Schalldämpfers. Die von den Verbindungs­mitteln, der Trennwand und dem Austrittsrohr gebildete Einheit versteift die äußere Umhüllung des Schalldämpfers. Daher kann das ganze rohrartige Gehäuse gemäß der Erfin­dung aus einem leichten und dünnen Außenmantel gebildet sein. Die in das Einlaßrohr eintretenden Abgase prallen in der Einströmkammer direkt auf die entgegen der Strömungs­richtung konvexe Quer- bzw. Trennwand. Ein Teil der zu­rückprallenden Abgase und der Reflektionsdruckwellen ge­langt durch die im Einströmboden um das Einlaßrohr angeordneten Öffnungen in die blinde Vorkammer. Diese Vorkammer erstreckt sich um das Einlaßrohr vor dem Ein­strömboden außerhalb der Einströmkammer. In dieser Vor­kammer dehnen sich die Abgase aus.
  • Die konvexe Form der Trennwand lenkt den Abgasstrom zum Gehäuseumfang und stört gleichzeitig die Stoßartigkeit der einzelnen Expansionen, weil die einzelnen Abgasteilchen eine verschieden lange Bahn vor dem Aufprall auf die Trennwand und nach dem Rückprall von der Trennwand haben. Infolgedessen kommt es zu einer wesentlichen Schall­dämpfung besonders bei leistungsfähigen Motoren mit hohem Kompressionsverhältnis. Ein solcher Schalldämpfer ist für Einzylindermotoren besonders günstig.
  • Die blinde Vorkammer hat vorteilhaft eine sich verengende Form, deren Wand sich zum Einlaßrohr hin verengt und ist mit dem Einlaßrohr fest verbunden. Diese sich verengende Form sowie die Verbindung des Gehäuses der Vorkammer mit dem Eintrittsrohr erhöhen die Festigkeit des ganzen Schalldämpfers. Das Gehäuse der Vorkammer gemäß der Erfindung ist auch bei Verwendung schwachen Materials gegen Vibrationen und Lärmausstrahlungen widerstandsfähig. Bei der Herstellung, Montage sowie für das Aussehen eines Motorrades ist es günstig, das Einlaßrohr gleichachsig mit dem Auslaßrohr und dem gesamten rohrartigen Gehäuse auszu­richten. Der Querschnitt des rohrartigen Gehäuses kann kreisförmig, oval sein oder die Form eines Vierecks mit abgerundeten Ecken haben.
  • Der Schalldämpfer gemäß der Erfindung kann zur intensi­veren Schalldämpfung mit einem Absorptions-Schalldämpfer kombiniert werden.
  • Weitere Besonderheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen. Es zeigen:
    • Fig. 1 einen Schalldämpfer im Axialschnitt,
    • Fig. 2 einen Schalldämpfer im Querschnitt.
  • Der dargestellte Schalldämpfer enthält ein rohrförmiges Gehäuse 1, das stirnseitig von einem Einströmboden 5 und einem Ausströmboden 15 verschlossen ist. Eine zum aus­strömseitigen Boden 15 hin gebogene zweckmäßig kugelscha­lenförmige Querwand 6 unterteilt den Innenraum des Gehäu­ses 1 in die Einströmkammer 3 und die Ausströmkammer 4. Zwischen der Innenfläche des Gehäuses 1 und der Außenkante der Querwand 6 befindet sich ein gewelltes Blech 10, das Längskanäle 11 zwischen der inneren Oberfläche des Gehäu­ses 1 und dem Wellblech 10 sowie innere Öffnungen 12 zwischen der Trennwand 6 und dem Wellblech 10 bildet.
  • An eine Abgasleitung 7 ist ein Einlaßrohr 8 angeschlossen das mit seinem Ende 20 in einer zentralen Öffnung des Ein­strömbodens 5 festgelegt ist und gegenüber der konvexen Trennwand 6 in die Einlaßkammer 3 ausmündet. Öffnungen 9 im Boden 5 verbinden die Einströmkammer 3 mit einer ge­schlossenen Vorkammer 2, die das Einströmrohr 8 vor dem Boden 5 außerhalb der Einströmkammer 3 umgibt. Das Gehäuse 18 der konischen Vorkammer 2 kann einstückig mit dem Ge­häusemantel 1 ausgebildet und auf dem umgebogenen Rand des Bodens 5 festgelegt sein. Mit seinem vorderen verengten Ende ist das Gehäuse 18 mit dem Einströmrohr 8 verbunden.
  • Ein zentral angeordnetes Auslaßrohr 13 durchragt die Ausströmkammer 4 und ist mit seiner Stirnkante 14 an der Innenfläche der Querwand 6 befestigt. Dieses Auslaßrohr 13 weist innerhalb der Ausströmkammer 4 längsgerichtete Lang­löcher 16 und im Bereich des auslaßseiten Boden 15 eine hohlzylindrische Einlage 17 auf.
  • Wie aus Fig. 1 ersichtlich, sind das Gehäuse 1, die Vor­kammer 2, das Einlaßrohr 8, das Auslaßrohr 13 und die Trennwand 6 gleichachsig zur Mittelachse 19 ausgeführt. Die Einlage 17 im Auslaßrohr dient zur Verstärkung des Dämpfers an der Stelle des Bodens 15.
  • Gemäß Fig. 2 berührt das Wellblech 10 abwechselnd den Umfang der Querwand 6 und die Innenfläche des Gehäuses 1, mit dem es fest verbunden ist. Zwischen dem Wellblech 10 und der Innenfläche des Gehäuses 1 sind Kanäle 11 ausge­bildet, und zwischen dem Wellblech 10 und dem Umfang der Trennwand 6 befinden sich Öffnungen 12. Das Auslaßrohr 13 ist an seinem in die Austrittskammer 4 ragenden Teil mit den Öffnungen 16 versehen, die zum Einlaß der Abgase in das Auslaßrohr 13 dienen.

Claims (5)

1. Schalldämpfer für Auspuffanlagen von Brennkraftmaschi­nen mit einem rohrförmigen Gehäuse 1, das durch eine Querwand 6 in eine Einlaßkammer (3) und eine Auslaßkammer (4) unterteilt ist, wobei die Kammern (3, 4) miteinander in Strömungsverbindung stehen und endseitig an ein Einlaßrohr (8) bzw. Auslaßrohr (13) angeschlossen sind,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Einlaßrohr (8) mit seinem offenen auf die Quer­wand (6) gerichteten Ende (20) in einer Öffnung des Einlaßbodens (5) festgelegt ist und
daß eine blinde Vorkammer (2) um einen Teil des Einlaß­rohrs (8) angeordnet und über Öffnungen (9) im Ein­strömboden (5) mit der Einströmkammer (3) verbunden ist.
2. Schalldämpfer nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die konvexe Querwand (6) achssymmetrich zur Gehäu­seachse (19) ausgerichtet ist und die blinde Vorkammer (2) vom Einlaßrohr (8), dem Einströmboden (5) und dem Gehäuse (18) gebildet wird, das mit dem Gehäuse (1) einstückig ausgeführt ist und sich zum Einlaßrohr (8) hin gegen die Strömungsrichtung der Abgase verengt.
3. Schalldämpfer nach Anspruch 1 und 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Querwand (6) kugelschalenförmig ist und das Gehäuse (18) der Vorkammer (2) die Form eines Kegel­stumpfes hat.
4. Schalldämpfer nach Anspruch 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen der Innenwand des Gehäuses (1) und dem Außenumfang der Querwand (6) ein längsgewellter Blech­mantel (10) fest angeordnet ist, der in vorgegebenen Abständen vor den Böden (5, 15) endet und außenseitig achsparallele Überströmkanäle (11) sowie innenseitige Öffnungen (12) zur Strömungsverbindung der beiden Kammern (3, 4) begrenzt.
5. Schalldämpfer nach Anspruch 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Auslaßrohr (13) mit seiner inneren Endkante (14) mit der Querwand (6) fest verbunden ist und im Abschnitt innerhalb der Ausströmkammer axiale Lang­löcher (16) aufweist.
EP89114827A 1988-08-16 1989-08-10 Schalldämpfer für Auspuffanlagen Withdrawn EP0355605A1 (de)

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CS885637A CS271879B1 (en) 1988-08-16 1988-08-16 Exhaust silencer for internal combustion engines

Publications (1)

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EP89114827A Withdrawn EP0355605A1 (de) 1988-08-16 1989-08-10 Schalldämpfer für Auspuffanlagen

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EP (1) EP0355605A1 (de)
AU (1) AU3942389A (de)
CS (1) CS271879B1 (de)
DK (1) DK388289A (de)

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