EP0931913A1 - Abgasschalldämpfer für Verbrennungsmotoren - Google Patents
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- F01N2490/00—Structure, disposition or shape of gas-chambers
- 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 an exhaust silencer for internal combustion engines with intermittent combustion, in particular for engines of heavy commercial vehicles, with a housing, which in several of the exhaust gas under multiple reflection flowed through chambers is divided and one in the housing Exhaust gas inlet line leading to an exhaust gas inlet chamber and one leading out of the housing from an exhaust gas outlet chamber has outgoing exhaust gas outlet line.
- Such exhaust silencers are in today's motor vehicles available as standard. Through multiple reflection of the exhaust gas flow in the chambers through which the exhaust gas flows, i.e. due to the reflective construction of at least part of the chambers, can achieve particularly effective noise reduction be particularly interfering because of the reflections pronounced, which is an at least partial extinction of sound waves.
- the reflection design relatively long pipe sections of the exhaust gas inlet and / or the exhaust gas outlet line within housing. This is desirable because the lines mentioned with those with them directly communicating chambers functionally as flowed through Helmholtz resonators, which with increasing Cable length has an attenuation effect at increasingly lower frequencies become. These low frequencies have in internal combustion engines, especially when it is comparatively slow running engines of commercial vehicles, a particularly large one Share in the noise spectrum.
- the exhaust gas flow through a catalyst to conduct, for example to disassemble nitrogen oxides and / or Afterburning oxidisable components in the exhaust gas flow.
- the object of the invention is now, catalyst and silencer to combine in an advantageous manner.
- the invention is based on the general idea of a catalyst module to integrate into the silencer housing and thereby by the reflection construction of the exhaust gas entrance chamber as well as the exhaust gas inlet line passed through the catalyst body a comparatively long exhaust gas inlet pipe to enable it, on the one hand, acoustically to reduce noise and on the other hand mechanically for safe support the exhaust gas inlet pipe in the housing is desirable is.
- the concept can be realized with the invention for optimal thermal conditions on the catalyst to be taken care of by the exhaust gas flowing through the catalytic converter Chamber is encased.
- This can be done in a simpler way In this way, achieve that the catalyst in the flow direction the chamber immediately downstream of the exhaust gases is designed in a reflective design and with a catalyst encasing chamber communicates.
- At least part of the chambers of the muffler housing is formed in absorption construction, the absorption material in addition to its sound absorbing function can take on the task of thermal insulation. Furthermore the absorption material is preferably arranged such that structure-borne noise of the muffler housing is also damped.
- the housing 1 of the invention Exhaust silencer a circumferential jacket 2 and one in Fig. 1 upper outer floor 3 and one in this figure lower outer floor 4.
- the outer floors have 3 and 4 analogous to the contour of the sectional view of FIG. 2 rectangular shape with rounded corners and outwards curved longitudinal and transverse edges.
- the contour of the contour in plan view corresponds to the outer floors 3 and 4, i.e. the inner floors 5 and 6 are on their entire outer edge with the peripheral jacket 2 connected.
- a further perforated inner floor 7 is arranged, which on its left in Figures 1 and 2 to a closed Inner wall 8 is adjacent, which is between the floors 3 and 6 extends in a plane perpendicular to these floors and adjoins the peripheral jacket 2 between these floors and connected to it.
- the inner floors 5 to 7 have coaxial axes Circular openings into which an open at one end Pot-like catalyst housing 9 is used, such that whose bottom 9 'occupies an adjacent position to the outer bottom 4.
- the bottom 9 'of the catalyst housing 9 is vaulted formed, with a contact between the bottom 9 ' the catalyst housing 9 and the outer bottom 4 prevented is that the outer bottom 4 in the area of the bottom 9 ' of the catalyst housing 9 a projecting to the outside of the housing Has expression.
- the Holder in the catalytic converter housing 9 in a generally known manner Way through a compressed wire mesh or Wire fleece wrapping 11 is carried out, which is carried out with heating swelling material is embedded to make it gas-tight Sealing between the wall of the catalyst housing 9 and the adjacent outer periphery of the catalyst body 10 to ensure.
- the catalyst body 10 has a central opening, which an exhaust gas inlet pipe 12 receives. This is as an angle tube formed, the one pipe leg said central opening of the catalyst body 10 and the other Pipe legs near the outer bottom 3 by a corresponding Opening in the peripheral jacket 2 is passed.
- the exhaust gas inlet pipe 12 Within of the catalyst body 10 is the exhaust gas inlet pipe 12 by a compressed wire mesh or wire fleece covering 13 recorded, which in turn in source material is embedded around the annular gap between the exhaust gas inlet pipe 12 and close the central opening of the catalyst body 10 gas-tight.
- an exhaust gas outlet pipe within the housing 1 14 On the side of the inner wall facing away from the catalyst housing 9 8 is an exhaust gas outlet pipe within the housing 1 14 arranged, which according to FIG. 3 essentially the shape of a 270 ° arc, wherein the housing-internal entrance opening 14 'of the exhaust gas outlet pipe 14 approximately in the Level of the perforated inner bottom 6 is arranged and the Output 14 ′′ of the exhaust gas outlet pipe 14 according to FIG. 2 in the area a rounded edge of the peripheral jacket 4 by the same is passed through.
- the 270 ° arc mentioned extends in a plane approximately parallel to the inner wall 8.
- the exhaust gas outlet pipe 14 is segmented, wherein the entrance 14 'of this tube through a straight perforated Pipe piece 15 is formed, which in a corresponding Opening of the inner bottom 6 used and level this Inner floor 6 is aligned approximately vertically.
- To this Pipe piece 15 includes two perforated half-shells formed elbow 16, which in turn by a perforated pipe section 17 is continued in the same Way as the pipe section 15 is perforated. That connects another angle piece 18, its structure and Design corresponds to the elbow 16.
- This contra-angle 18 continues through an arcuate tailpipe 19, which has a closed wall and through a corresponding opening of the inner bottom 6 and subsequently is passed through the peripheral jacket 2.
- the space between the outer floor 4 and the inner floor 5 is with absorbent material, e.g. Wire fleece, filled so that this space forms an absorption chamber 20.
- Another Absorption chamber 21 is through the space between the outer floor 3 and the inner floor 6 on the from the catalyst housing 9 or the side of the inner wall facing away from the catalyst body 10 8 formed, i.e. this room is also with absorption material filled.
- the exhaust gas passes over according to the arrows the exhaust gas inlet pipe 12 into an exhaust gas inlet chamber 22, the through the space between the closed bottom 9 'of the catalyst housing 9 and the facing end of the catalyst body 10 is formed.
- This chamber 22 is a reflection chamber, i.e. the direction of the exhaust gas flow is redirected, and the exhaust gas now flows through channels or porosities of the catalyst body 10 in a downstream chamber 23, which from the input end of the exhaust gas inlet pipe 12 is penetrated and between the outer floor 3 and the inner floor 7 up to the closed inner wall 8 is extended.
- This chamber 23 is also designed as a reflection chamber, i.e. the exhaust gas flow is redirected and passed through now the perforated inner floor 7 and subsequently one Resonator chamber 24, which between the inner floors 6 and 7 as the catalyst housing 9 of the catalyst body 10 enclosing Annular space is formed.
- the exhaust gas stream then passes through the perforated inner floor 6 and enters an exhaust gas outlet chamber 25 which lies between the inner floors 5 and 6 and the catalyst housing 9 also encloses in a ring.
- This exhaust gas outlet chamber 25 is also of a reflective construction executed, i.e. the direction of flow of the exhaust gases is again vice versa, and the exhaust gas flow thus enters the exhaust gas outlet pipe 14 one and ultimately out of the housing 1.
- the absorption chambers are parallel to the exhaust gas outlet chamber 25 20 and 21 connected, into which the exhaust gases and the Sound waves enter through the perforated inner floors 5 and 6 capital.
- the absorption chamber 21 can the exhaust gases also through the perforations in the wall Exceed the exhaust gas outlet line 14.
- a venturi nozzle 26 can be arranged in the exhaust gas outlet pipe 14 to further improve sound absorption, in particular in the low frequency range.
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Abstract
Description
- Fig. 1
- einen Längsschnitt des erfindungsgemäßen Schalldämpfers, wobei die Schnittebene die Achse der Abgaseingangsleitung sowie die Zentralachse des Katalysatorkörpers enthält,
- Fig. 2
- ein Schnittbild entsprechend der Schnittebene II-II in Fig. 1, wobei die Lage der Schnittebene der Fig. 1 in Fig. 2 durch die Schnittlinie I-I angedeutet ist, und
- Fig. 3
- ein Schnittbild entsprechenden den Schnittlinien III-III in den Fig. 1 und 2, wobei die Schnittebenen der Fig. 1 und 2 in Fig. 3 durch die Schnittlinien I-I und II-II angezeigt werden.
- 1
- Gehäuse
- 2
- Umfangsmantel
- 3
- Außenboden (oben)
- 4
- Außenboden (unten)
- 5
- Innenboden (unten)
- 6
- Innenboden (mitte)
- 7
- Innenboden
- 8
- Innenwand
- 9
- Katalysatorgehäuse
- 9'
- Boden von 9
- 10
- Katalysatorkörper
- 11
- Drahtgewebe-Umhüllung
- 12
- Abgaseingangsrohr
- 13
- Drahtgewebe-Umhüllung
- 14
- Abgasausgangsrohr
- 14'
- Eingang
- 14''
- Ausgang
- 15
- Rohrstück
- 16
- Winkelstück
- 17
- Rohrstück
- 18
- Winkelstück
- 19
- Endrohrstück
- 20
- Absorptionskammer
- 21
- Absorptionskammer
- 22
- Abgaseingangskammer
- 23
- nachgeschaltete Kammer
- 24
- Resonatorkammer
- 25
- Abgasausgangskammer
- 26
- Venturidüse
Claims (27)
- Abgasschalldämpfer für Verbrennungsmotoren mit intermittierender Verbrennung, insbesondere für Motoren von schweren Nutzfahrzeugen, mit einem Gehäuse, welches in mehrere vom Abgas unter mehrfacher Reflexion durchströmte Kammern unterteilt ist und eine in das Gehäuse zu einer Abgaseingangskammer führende Abgaseinleitung und eine aus dem Gehäuse herausführende, von einer Abgasausgangskammer ausgehende Abgasausgangsleitung aufweist,
dadurch gekennzeichnet,daß die Abgaseingangsleitung (12) einen im Gehäuse (1) angeordneten Katalysatorkörper (10) zentral durchsetzt und die stirnseitig des Katalysatorkörpers (10) angeordnete, in Reflexionsbauweise ausgebildete Abgaseingangskammer (22) über den Katalysatorkörper (10) mit einer an dessen anderer Stirnseite angeordneten nachgeschalteten Kammer (23) verbunden ist. - Abgasschalldämpfer nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,daß die in Reflexionsbauweise ausgebildete nachgeschaltete Kammer (23) über eine zum Katalysatorkörper konzentrische Resonatorkammer (24) mit der Abgasausgangskammer (25) kommuniziert. - Abgasschalldämpfer nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,daß die Abgasausgangskammer (25) als den Katalysatorkörper (10) bzw. die Abgaseingangskammer (22) umfassende Ringkammer ausgebildet ist. - Abgasschalldämpfer nach Anspruch 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet,daß die Abgasausgangskammer (25) in Reflexionsbauweise ausgebildet ist und die Abgasausgangsleitung (14) seitlich neben der Resonatorkammer (24) von der Abgasausgangskammer (25) abzweigt. - Abgasschalldämpfer nach einem der Ansprüche 2 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,daß die Abgasausgangskammer (25) über eine perforierte Wandung (5) mit einer Absorptionskammer (20) gekoppelt ist. - Abgasschalldämpfer nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,daß die Abgasausgangskammer (25) auf ihrer die Abgase reflektierenden, der Resonatorkammer (24) gegenüberliegenden Seite über die perforierte Wandung (5) mit der Absorptionskammer (20) verbunden ist. - Abgasschalldämpfer nach Anspruch 5 oder 6,
dadurch gekennzeichnet,daß die Absorptionskammer (20) zwischen einer Gehäusestirnseite bzw. einem stirnseitigen Gehäuseboden (4) und einem vom Katalysatorkörper (10) beabstandeten Boden (9') der Abgaseingangskammer (22) angeordnet ist, derart, daß dieser Boden (9') durch Absorptionsmaterial hinterfüttert ist. - Abgasschalldämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,daß die Abgasausgangsleitung (14) über eine zumindest bereichsweise perforierte Rohrwandung mit einer (weiteren) Absorptionskammer (21) kommuniziert. - Abgasschalldämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 8
dadurch gekennzeichnet,daß die Abgaseingangsleitung (12) die nachgeschaltete Kammer (23) durchsetzt. - Abgasschalldämpfer nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,daß der die nachgeschaltete Kammer (23) durchsetzende Teil der Abgaseingangsleitung (12) gegenüber dem den Katalysatorkörper (10) durchsetzenden Teil der Abgaseingangsleitung (12) - vorzugsweise etwa rechtwinklig - abgewinkelt ist. - Abgasschalldämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet,daß die Abgaseingangsleitung (12) zwischen zwei stirnseitigen Gehäuseböden (3,4) einen Umfangsmantel (2) des Gehäuses (1) durchsetzt. - Abgasschalldämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
dadurch gekennzeichnet,daß die Abgasausgangsleitung (14) innerhalb des Gehäuses (1) einen gewundenen Verlauf - vorzugsweise mit einer einen Bogen von etwa 270° beschreibenden Windung - aufweist. - Abgasschalldämpfer nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet,daß die Windung in einer zur Mittellängsachse des Katalysatorkörpers (10) parallelen Ebene liegt. - Abgasschalldämpfer nach Anspruch 12 oder 13,
dadurch gekennzeichnet,daß die Windung segmentiert aus Winkelstücken (16,18,19) und geraden Rohrstücken (15,17) aufgebaut ist. - Abgasschalldämpfer nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet,daß die Winkelstücke (16,18) zumindest teilweise jeweils aus zwei zueinander symmetrischen Halbschalen bestehen. - Abgasschalldämpfer nach einem der Ansprüche 12 bis 15,
dadurch gekennzeichnet,das die Abgasausgangsleitung (14) einen die weitere Absorptionskammer (21) durchsetzenden perforierten Windungsteil (15 bis 18) und eine die Abgasausgangskammer (24) durchsetzenden Windungsteil (19) mit geschlossener Wandung aufweist. - Abgasschalldämpfer nach Anspruch 16,
dadurch gekennzeichnet,daß der die geschlossene Wandung aufweisende Windungsteil (19) in Strömungsrichtung der Abgase hinter dem perforierten Windungsteil (15 bis 18) angeordnet ist. - Abgasschalldämpfer nach einem der Ansprüche 12 bis 17,
dadurch gekennzeichnet,die Abgasausgangsleitung (14) zwischen zwei stirnseitigen Gehäuseböden (3,4) ein Umfangsmantel (2) des Gehäuses (1) durchsetzt. - Abgasschalldämpfer nach einem der Ansprüche 8 bis 18,
dadurch gekennzeichnet,daß die weiteren Absorptionskammer (21) seitlich neben der nachgeschalteten Kammer (23) sowie der Resonatorkammer (24) im Gehäuse (1) angeordnet ist. - Abgasschalldämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 19,
dadurch gekennzeichnet,daß der Katalysatorkörper (10) in ein an seiner einen Stirnseite offenen Katalysatorgehäuse (9) angeordnet ist, dessen geschlossener Endbereich die Abgaseingangskammer (22) bildet. - Abgasschalldämpfer nach Anspruch 20,
dadurch gekennzeichnet,daß das Katalysatorgehäuse (9) in entsprechenden Öffnungen von perforierten Innenböden (5,6) gehaltert ist, die das Gehäuse (1) quer zur Achse des Katalysatorgehäuses (9) bzw. des Katalysatorkörpers (10) unterteilen und sich über den gesamten Gehäusequerschnitt erstrecken und zwischen denen die Abgasausgangskammer (25) angeordnet ist. - Abgasschalldämpfer nach einem der Ansprüche 12 bis 21,
dadurch gekennzeichnet,daß der in einem mittleren Bereich des Gehäuses (1) sowie des Katalysatorgehäuses (9) angeordnete eine Innenboden (6) von der gewundenen Abgasausgangsleitung (14) zweifach durchsetzt wird. - Abgasschalldämpfer nach einem der Ansprüche 20 bis 22,
dadurch gekennzeichnet,daß ein nahe des geschlossenen Endes des Katalysatorgehäuses (9) angeordneter andere Innenboden (5) die eine Absorptionskammer (20) begrenzt. - Abgasschalldämpfer nach einem der Ansprüche 20 bis 23,
dadurch gekennzeichnet,daß am offenen Ende des Katalysatorgehäuses (9) ein dritter perforierter Innenboden (7) angeordnet ist, der die Resonatorkammer (24), die gegenüber der Abgasausgangskammer (25) durch den im mittleren Gehäusebereich erstreckten Innenboden (6) abgegrenzt ist, gegenüber der nachgeschalteten Kammer (23) abgrenzt und mit einem Randbereich an eine die weitere Absorptionskammer (21) von der nachgeschalteten Kammer (23) sowie der Resonatorkammer (24) abtrennenden Wand (8) anstößt. - Abgasschalldämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 14,
dadurch gekennzeichnet,daß in der Abgasausgangsleitung (14) eine Venturidüse (26) angeordnet ist. - Abgasschalldämpfer nach einem der Ansprüche 20 bis 25,
dadurch gekennzeichnet,daß das Katalysatorgehäuse (9) innerhalb von Öffnungen in den vom Katalysatorgehäuse (9) durchsetzten Böden (5,6,7) mit diesen Böden verschweißt ist. - Abgasschalldämpfer nach einem der Ansprüche 8 bis 26,
dadurch gekennzeichnet,daß die weitere Absorptionskammer (21) durch eine Wand (8), die zwischen dem einen Gehäuseboden (1) und einem Innenboden (6) etwa senkrecht zu diesem Böden angeordnet ist, von der nachgeschalteten Kammer (23) und/oder der Resonatorkammer (24) abgetrennt ist.
Applications Claiming Priority (2)
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---|---|---|---|
DE19802624 | 1998-01-24 | ||
DE19802624A DE19802624A1 (de) | 1998-01-24 | 1998-01-24 | Abgasschalldämpfer für Verbrennungsmotoren |
Publications (2)
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EP0931913B1 EP0931913B1 (de) | 2002-11-06 |
Family
ID=7855529
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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EP99100291A Expired - Lifetime EP0931913B1 (de) | 1998-01-24 | 1999-01-09 | Abgasschalldämpfer für Verbrennungsmotoren |
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DE (2) | DE19802624A1 (de) |
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