EP1146206A2 - Abgas-Schalldämpfer in Mehrkammerbauweise - Google Patents

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EP1146206A2
EP1146206A2 EP01103818A EP01103818A EP1146206A2 EP 1146206 A2 EP1146206 A2 EP 1146206A2 EP 01103818 A EP01103818 A EP 01103818A EP 01103818 A EP01103818 A EP 01103818A EP 1146206 A2 EP1146206 A2 EP 1146206A2
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EP
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exhaust
outlet
exhaust gas
shell
silencer according
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EP1146206A3 (de
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Siegfried Wörner
Herbert Schumacher
Stephan Giebel
Norbert Klein
Helmut Neu
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Eberspaecher Climate Control Systems GmbH and Co KG
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J Eberspaecher GmbH and Co KG
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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 an exhaust gas silencer in a multi-chamber construction, in particular exhaust silencers of a passenger car, with an outer housing consisting of a upper and a lower half shell, an inner shell as well an internal exhaust duct through the exhaust silencer.
  • Such an exhaust silencer is for example from DE 196 27 079.0 known. It has two inner half-shells, in which the internal exhaust gas routing is stamped and which the Form inner partitions of the chambers. Above the top horizontal partition is an absorption chamber and below a reflection chamber is provided in the lower partition. The inner half-shells are curved over a common one Edge section connected to the outer housing. The inner one Exhaust gas routing has an S-shape. So it's a comparative one Long internal exhaust path with a compact exhaust silencer intended.
  • the invention has for its object an exhaust muffler to provide of the type mentioned, which as Rear silencer an optimal damping even in the low frequency Area and is still compact.
  • the essence of the invention is that the exhaust gas routing at least one has a first curved outlet pipe, which has a first curved section has and its preferably rectilinear The outlet end is flush with the outer housing.
  • the second curved outlet pipe also has one second curvature section and a second, preferably rectilinear Exit end, wherein the curvature sections of the first outlet pipe and the second outlet pipe in plan view are directed towards each other, and preferably in cross different heights in the exhaust silencer.
  • an exhaust silencer With regard to the external dimension of an exhaust silencer a particularly large length of outlet pipes can be realized, if in a further aspect of the invention the exit ends of the first outlet pipe and the second outlet pipe on the outlet side of the exhaust silencer parallel and at a close distance from each other in a horizontal plane are arranged, and the inlet ends of the first outlet pipe and the second outlet pipe on the opposite The inlet side of the exhaust muffler is in the side inner corner areas of the exhaust silencer in one first reflection chamber.
  • Such a configuration dampens an outlet pipe shape like two "mammoth teeth" during operation, especially the low-frequency humming tones according to the prior art in a passenger vehicle as special to be annoying.
  • the silencer is nevertheless relatively small in size.
  • the one that can be used as a rear silencer Exhaust muffler according to the invention thus has a Integrated outlet pipe extension straight through the training the curvature sections.
  • the outlet pipes preferably have no jacket perforation.
  • the outlet pipes can have a stepped widened end, where the ratio of the diameter of the outlet pipes to the diameter of the stepped, extended end of the outlet pipes can advantageously range from 40 to 52.
  • a compact exhaust gas silencer according to the invention is in particular as a four-chamber shell silencer with integrated Outlet pipe extension provided.
  • first and a second inner radial Partition formed in the interior of the exhaust silencer.
  • the one assigned to the outlet side of the exhaust muffler second partition extends over the entire inner cross section of the exhaust silencer and is with the External housing firmly connected.
  • an upper inner shell that extends to the second Partition extends and firmly connected to the second partition is also located on the inlet side of the exhaust silencer.
  • the upper inner shell is preferably in one Shell fold of the upper and lower half-shell of the outer housing anchored.
  • the first partition extends over the entire lower one Half-shell cross-section up to the upper inner shell and is in turn firmly connected to the upper inner shell.
  • the one located on the inlet side of the exhaust silencer Space between the upper inner shell and the upper half shell of the outer housing to the second partition is preferred filled with sound absorbing material and thus forms one first absorption chamber.
  • the one located on the outlet side of the exhaust silencer There is space between the second partition and the outer housing expediently also filled with a sound absorbent and in this way provides a second absorption chamber represents.
  • the one located on the inlet side of the exhaust silencer Space between the upper inner shell and the lower half shell of the outer housing to the first partition is a Empty space and thus forms a first reflection chamber.
  • a second reflection chamber is formed when the room between the upper inner shell and the lower half shell of the outer casing and between the first and the second Partition is also an empty space.
  • empty space is understood to mean a space that has no sound absorbing material. It is understood that the outlet pipes mentioned at the beginning run in this "empty space" can, as well as other parts of the inner Exhaust gas routing, especially an inlet pipe.
  • the exhaust gas guide preferably has a straight inlet pipe on the one on the outlet side of the exhaust silencer end located in the second absorption chamber located.
  • the inlet pipe can be perforated at least partially on the jacket side and thereby with passages at least to the first reflection chamber and formed to the second reflection chamber his.
  • the first and the second partition have through openings for the inlet pipe and the outlet pipes, the inlet pipe and the outlet pipes at least with the first partition are firmly connected, preferably also to the second Partition, at least in one variant.
  • the first and the second partition as well as the upper inner shell have at least partial perforation sections.
  • the inlet pipe may include an angled inlet that runs flush with the outer case.
  • the inlet pipe in the second absorption chamber has a closed end and a jacket perforation in the area of the second absorption chamber.
  • the inlet pipe in the second absorption chamber has an open end, which is coaxial and with circumferential spacing in an open on one side Deflection tube is arranged.
  • the baffle is in the second absorption chamber arranged and in a breakthrough attached to the second partition such that the annular Outlet opening of the deflection tube into the second reflection chamber has.
  • the annular outlet opening lie in the plane of the second partition.
  • the deflecting tube can also be perforated on the shell side and thereby connected to the second absorption chamber via passages his. With the exception of the perforations are the second absorption chamber and also the aforementioned first absorption chamber completely closed and also sealed gas-tight. They effect the well-known buffer damping.
  • the inlet pipe has a tapered, stepped end portion at least in the area of the deflection tube.
  • the cross section of the stepped end portion of the inlet pipe preferably equal to the cross section of the annular outlet opening of the deflection pipe.
  • the exhaust gas silencer attached to a vehicle underbody in such a way that the first and second absorption chambers in Point towards the vehicle underbody, then not only one good sound absorption in the direction of the vehicle interior achieved, but also good thermal insulation during operation Exhaust muffler towards the vehicle underbody.
  • This is particularly of when a vehicle is traveling slowly Advantage, namely when the airstream is the top of the Exhaust silencer cannot cool sufficiently and nevertheless by the thermal insulation of the two according to the invention Absorption chambers the top on a comparatively low temperature level can be maintained.
  • the invention in particular realized a rear silencer for a passenger car, which has an integrated tailpipe extension.
  • Another particular advantage of the invention is the low muzzle sound level in silencer systems with extreme volume distribution between front silencer / middle silencer to rear silencer, for example in a ratio of 15 to 85.
  • the invention further relates to an exhaust gas silencer a cup fold in the form of an angled circumferential fold and with two outer half-shells each with an edge as well at least one inner shell with a flat edge, the Edges of the outer half-shells angled on the outside and over the circumferential fold are interconnected and the flat Edge of the inner shell (s) between the edges of the outer half-shells is firmly clamped.
  • the invention further relates to a method of manufacture of a aforementioned silencer.
  • EP 0 664 380 A1 discloses a silencer of the aforementioned type
  • the outer half-shells have curved edges, the one in the assembled state of a housing shell Form the clamping bead.
  • the flat edge of the inner shell is dimensioned so that it just touches the wall of the housing shell and only held resiliently between the local clamping beads becomes.
  • the clamping beads are already in the prefabrication of the outer half-shells.
  • the embossing depth of the Clamping bead is predetermined by the thickness of the inner shell. The disadvantage is that the position and depth of the clamping bead in the embossing tool must be determined.
  • the circumferential fold can only change the position and depth of the clamping bead in the same configuration and the inner shell only with be formed to a constant thickness that has no tolerances allows, you do not want to affect the clamping effect.
  • the local clamping beads also do not allow sealing of the Inner shell opposite the outer half shells.
  • the circumferential fold according to the invention characterizes through two different training courses on the entire circumferential length with the same basic constellation.
  • the inner shell (s) opposite the outer half-shells and at least one other inner one Partition of the exhaust silencer is sealed.
  • Part of it is a pure closure of the two outer half-shells.
  • the inner shell can vary within certain limits Have thickness without the clamping and sealing effect of the inner shell and the outer half shells.
  • the partial crimping of the inner shell (s) advantageously allows the formation of at least one additional chamber a shell silencer.
  • the angled circumferential fold can preferably be downward be trained and a simply folded top edge have an upper outer half shell. This variant allows external fluid to drain off at the peripheral fold and therefore do not intrude into the interior of the silencer.
  • the angled peripheral fold has in particular an upper one Counterbend or top counterbend.
  • This variant is particularly advantageous for creating a larger area an effective biasing force or contact pressure of the flat Edges of the outer half-shells either directly against each other or indirectly against each other with the interposition of the flat Edges of the inner shell, with a good sealing effect in both cases even with different thicknesses of an inner shell given is.
  • At least the outer half-shells and the angled peripheral fold can be double-walled, which is different Silencer variants with the same circumferential fold design enables.
  • a lower outer half shell can have an inner bottom, which is turned up over a radius and sealingly bordered on the underside of the inner shell.
  • an exhaust gas silencer 1 in Four-chamber design of a passenger car has an outer housing 2nd
  • the outer housing 2 is composed of an upper half shell 3 and a lower half-shell 4 together in their horizontal Parting plane by means of a shell fold 25 with each other are firmly connected. In the shell fold 25 there is also a upper inner shell 5 attached. Through the exhaust silencer 1 extends an internal exhaust duct.
  • the exhaust gas duct has two curved outlet pipes 9, 10, which are arranged inside the exhaust silencer 1.
  • the first curved outlet pipe 9 is the left outlet pipe and has a first curvature section, the top view 2 is curved to the right.
  • the exit end 27 is located in the left rear corner of the exhaust silencer 1.
  • the first outlet pipe 9 extends from straight back into the interior of the muffler.
  • the section of curvature describes an arc of 90 °.
  • the entry section the outlet pipe 9 is again straight.
  • the entry end 29 is approximately the right front corner of the muffler interior on the inlet side of the exhaust silencer.
  • the exit end 27 runs flush with the outer housing 2 and has a stepped extended end 31.
  • the second curved outlet pipe 10 is basically like that first curved outlet pipe 9 constructed. Correspondingly owns there is a rectilinear outlet end 28, which is also a has stepped extended end 31, and a second Section of curvature which is first from the rear according to FIG. 2 to the right and then roughly in a 90 ° curve to the left Muffler inside the other left corner inside the Muffler on the inlet side of the exhaust muffler extends.
  • the curvature sections of the first outlet pipe 9 and the second outlet pipe 10 are thus in plan view of one another prepared and crossed without contact in different Exhaust silencer height.
  • the outlet ends 27, 28 of the first outlet pipe 9 and second outlet pipe 10 are on the outlet side of the exhaust muffler parallel and at a close distance a arranged to each other in a horizontal plane.
  • the entry ends 29, 30 of the first outlet pipe 9 and the second Outlet pipe 10 are located on the opposite entry side of the exhaust silencer in the inner side Corner areas of the exhaust silencer in a first reflection chamber 16, which will be described below.
  • Both outlet pipes 9, 10 have an imperforate jacket.
  • the ratio of the diameter d of the outlet pipes 9, 10 to Diameter D of the stepped widened end 31 of the outlet pipes is in the range of 40 to 52.
  • the exhaust muffler 1 further includes a first and a second inner radial partition 6, 7, which is the exit side assigned to the exhaust muffler second Partition 7 over the entire inner cross section of the exhaust silencer 1 extends and fixed to the outer housing 2 connected is.
  • the already mentioned upper inner shell 5 is on the inlet side of the exhaust muffler interior and extends itself up to the second partition 7, with which it is firmly connected.
  • the first partition 6 extends over the entire lower Half-shell cross-section up to the upper inner shell 5 and is firmly connected to the upper inner shell.
  • the one located on the inlet side of the exhaust silencer 1 Space between the upper inner shell 5 and the upper Half shell 3 of the outer housing 2 up to the second partition 7 is filled with a first sound absorbent. It educates a first absorption chamber 14.
  • the one located on the outlet side of the exhaust muffler 1 Space between the second partition 7 and the outer housing 2 is filled with a second sound absorbent. He forms a second absorption chamber 15.
  • the one located on the inlet side of the exhaust silencer 1 Space between the upper inner shell 5 and the lower Half shell 4 of the outer housing 2 up to the first partition 6 is an empty space. It forms the first reflection chamber already mentioned 16.
  • the space between the upper inner shell 5 and the lower one Half shell 4 of the outer housing 2 and between the first and the second partition 6, 7 is also an empty space. He forms a second reflection chamber 17.
  • the internal exhaust gas routing of the exhaust silencer 1 also has on the left side of the exhaust gas muffler in FIG. 2 1 a straight inlet pipe 8.
  • the inlet pipe 8 has on the right in FIG. 2 exit side exhaust muffler 1 has a blind end 32; which in the second absorption chamber 15 ends.
  • the inlet pipe 8 is at least partially perforated on the jacket side and thereby has passages 22, 23 at least to the first Reflection chamber 16 and the second reflection chamber 17.
  • the first and the second partition 6, 7 have through openings for the inlet pipe 8 and the outlet pipes 9, 10, the inlet pipe and the outlet pipes with the first Partition 6 and fixed to the second partition 7 are.
  • the first and the second partition 6, 7 and the upper inner shell 5 further include at least partially perforations 18, 19, 20, 21.
  • the inlet pipe 8 has an angled inlet, which with the outer housing 2 runs flush.
  • exhaust gas can be exhausted through the exhaust silencer 1 stream.
  • the exhaust gas passes through the inlet pipe 8 through the first jacket perforation 22 into the first Reflection chamber 16 and through the second jacket perforation 23 into the second reflection chamber 17 and from there through the Perforation 20 of the first partition 6 in the first reflection chamber 16.
  • exhaust gas passes through the jacket perforation 24 into the second absorption chamber 15.
  • Exhaust gas also passes through the perforation 18 of the upper inner shell 5 from the first reflection chamber 16 and through the perforation 19 of the upper inner shell 5 from the second Reflection chamber into the first absorption chamber 14.
  • the exhaust gas located in the first reflection chamber becomes over the two long, curved outlet pipes 9, 10 from the Inside the exhaust muffler to the right as shown in the drawing to the exit end, and from there practically in the atmosphere because there are no more exhaust pipes on the outside of the muffler are provided, if necessary, still covers that the optical Improve the appearance of the silencer system.
  • FIG. 5 shows another embodiment of an inlet pipe 8 shown.
  • the remaining parts of the exhaust silencer correspond the embodiment variant according to FIGS. 1 to 4. The same parts are therefore provided with the same reference numerals.
  • the inlet pipe 8 according to Figure 5 has no blind end the right side in the second absorption chamber 15 as in first-mentioned embodiment, but an open end End 33.
  • the end 33 is coaxial and with Circumferential distance in a deflection tube 11 open on one side.
  • the deflection tube 11 is arranged in the second absorption chamber 15 and fastened in an opening of the second partition 7.
  • the annular outlet opening of the deflection tube 11 points into the second reflection chamber 17.
  • the deflection tube 11 is perforated on the jacket side and therefore has passages 34 for second absorption chamber 15.
  • the inlet pipe 8 has a tapered, stepped end section 8a at least in the area of the deflection tube 11.
  • the cross section of the stepped end section 8a of the inlet pipe is equal to the cross section of the annular outlet opening of the deflection tube 11.
  • the deflection tube 11 has on the outlet side of the exhaust muffler a closed in the second absorption chamber 15 dome-shaped front end 35.
  • the exhaust muffler is attached to a vehicle underbody so that the first and the second absorption chamber 14, 15 towards the vehicle underbody point, i.e. in the vicinity of the vehicle underbody lie and thus against thermal insulation the vehicle underbody is set up.
  • the hot opposite In contrast, the wall of the silencer is the underground on which the vehicle is moving. In this way, even when driving slowly or when the vehicle is stationary, if there is little or no cooling is given by the wind, the vehicle underbody not be overheated.
  • an exhaust gas silencer 1 comprises in the four-chamber design of a passenger car, an outer housing, which consists of an upper outer half-shell 200 and a lower outer half shell 300, which in their horizontal parting plane by means of an angled circumferential fold 900 are firmly connected.
  • peripheral fold 900 there is also an upper inner shell 400 attached, as will be described below.
  • the inner exhaust duct extends through the exhaust muffler 1 with the two curved outlet pipes.
  • the exhaust muffler 1 further includes a first inner radial Partition 150 and a second inner radial partition 140, being the exit side of the exhaust muffler assigned second partition 140 over the entire inner Cross section of the exhaust silencer 1 extends with the outer housing is firmly connected.
  • the already mentioned upper inner shell 400 is on the inlet side of the exhaust muffler interior and extends itself up to the second partition 140 with which it is firmly connected.
  • the first partition 150 extends over the entire lower one Half-shell cross-section up to the upper inner shell 400 and is firmly connected to the upper inner shell.
  • the one located on the inlet side of the exhaust silencer 1 Space between the upper inner shell 400 and the upper Outer half-shell 200 of the outer housing up to the second partition 140 is filled with a first sound absorbent. It forms a first absorption chamber 160.
  • the one located on the outlet side of the exhaust muffler 1 Space between the second partition 140 and the outer case is filled with a second sound absorbent. He forms a second absorption chamber 170.
  • the one located on the inlet side of the exhaust silencer 1 Space between the upper inner shell 400 and the lower one Half-shell 300 of the outer housing up to the first partition 150 is an empty space. It forms a first reflection chamber.
  • the space between the upper inner shell 400 and the lower one Outer half-shell 300 and between the first and the second Partition 150, 140 is also an empty space. It forms one second reflection chamber.
  • edges 500 of the outer half-shells 200 300 formed flat, and it is the flat edge 600 of the inner shell 400 between the flat edges 500 of the outer half-shells only in a partial area T1 of the circumferential fold 900 firmly clamped by the angled circumferential fold 900.
  • the two flat edges 500 of the outer half-shells 200, 300 clamped directly against each other and create an additional sealing area in addition to the angled one Circumferential fold 900 according to FIG. 11.
  • the angled circumferential fold 900 is formed downwards and has a simply folded top edge of the top Outer half shell 200.
  • the angled circumferential fold 900 has an upper counter-bend 700.
  • Both outer half-shells 200, 300 including the circumferential fold 900 are double-walled.
  • the lower outer half-shell 300 has an inner bottom 130 on which is turned up over a radius 800 on the edge and is sealingly adjacent to the underside of the inner shell 400.
  • a aforementioned circumferential fold 900 is used in an exhaust silencer 1 primarily designed as follows.
  • the prefabricated outer half-shells 200, 300 are under Intermediate arrangement of the prefabricated inner shell-400 only in Sub-area T1 of the outer half-shells 200, 300 and after one Installation of the remaining individual parts according to Figures 6 to 9 composed with their flat edges 500, 600 positioned and by an attachment arrangement, not shown prefixed. Then the flat edges 500, 600 a circumferential fold tool 120 is attached, which is shown in FIGS and 11 is shown schematically in broken lines.
  • the scheduled Circumferential fold tool 120 is used to form the angled Circumferential fold 900 according to Figures 10 and 11 in one single process step along the flat edges 500 or 500, 600 between the inlet opening 100 and the outlet opening 110 of the pre-fixed by the mounting arrangement Exhaust muffler 1 driven and guided, wherein the edges 500 are bent or angled. After training of the angled circumferential fold 900 over the entire circumference of the exhaust muffler 1 on both sides of the exhaust muffler 7 between the inlet opening 100 and the exhaust ports 110 will eventually become the exhaust silencer 1 removed from the released mounting arrangement.
  • the aforementioned prefixing of the exhaust silencer 1 can also through positive interlocking raised and lowered Areas of the outer half-shells and the inner shell (s) take place, in particular in the area of the inlet opening 100 and / or the outlet opening 110. Then there is a separate fastening arrangement possibly unnecessary.

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Abstract

Bei einem Abgas-Schalldämpfer (1) in Mehrkammerbauweise, insbesondere Abgas-Schalldämpfer eines Personenkraftfahrzeuges, mit einem Außengehäuse (2) bestehend aus einer oberen und einer unteren Halbschale (3, 4), einer Innenschale (5) sowie einer inneren Abgasführung durch den Abgas-Schalldämpfer, wird vorgeschlagen, die Abgasführung mit zumindest einem ersten gekrümmten Auslaufrohr (9) auszubilden, das einen ersten Krümmungsabschnitt aufweist und dessen vorzugsweise geradliniges Austrittsende (27) bündig mit dem Außengehäuse (2) verläuft. Der Abgas-Schalldämpfer (1) weist insbesondere eine Innenschale auf, die partiell in einen abgewinkelten Umfangsfalz (900) des Abgas-Schalldämpfers (1) eingeklemmt ist. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft einen Abgas-Schalldämpfer in Mehrkammerbauweise, insbesondere Abgas-Schalldämpfer eines Personenkraftfahrzeuges, mit einem Außengehäuse bestehend aus einer oberen und einer unteren Halbschale, einer Innenschale sowie einer inneren Abgasführung durch den Abgas-Schalldämpfer.
Ein derartiger Abgas-Schalldämpfer ist beispielsweise aus DE 196 27 079.0 bekannt. Er besitzt zwei innere Halbschalen, in welchen die innere Abgasführung eingeprägt ist und welche die inneren Trennwände der Kammern ausbilden. Oberhalb der oberen horizontalen Trennwand ist eine Absorptionskammer und unterhalb der unteren Trennwand ist eine Reflexionskammer vorgesehen. Die inneren Halbschalen sind über einem gemeinsamen gebogenen Randabschnitt mit dem Außengehäuse verbunden. Die innere Abgasführung weist S-Form auf. Mithin ist ein vergleichsweise langer innerer Abgasweg bei einem kompakten Abgas-Schalldämpfer vorgesehen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Abgas-Schalldämpfer der eingangs genannten Art bereitzustellen, der als Nachschalldämpfer eine optimale Dämpfung auch im tieffrequenten Bereich bewirkt und gleichwohl kompakt aufgebaut ist.
Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Wesen der Erfindung ist, daß die Abgasführung zumindest ein erstes gekrümmtes Auslaufrohr besitzt, das einen ersten Krümmungsabschnitt aufweist und dessen vorzugsweise geradliniges Austrittsende bündig mit dem Außengehäuse verläuft.
Im besonderen sind zwei gekrümmte Auslaufrohre vorgesehen. Das zweite gekrümmte Auslaufrohr besitzt ebenfalls einen zweiten Krümmungsabschnitt und ein zweites vorzugsweise geradlinigen Austrittsende, wobei die Krümmungabschnitte des ersten Auslaufrohrs und des zweiten Auslaufrohrs in Draufsicht aufeinander zugerichtet sind, und sich vorzugsweise in unterschiedlicher Höhe im Abgas-Schalldämpfer überkreuzen.
Mit Bezug auf die Außendimension eines Abgas-Schalldämpfers läßt sich eine besonders große Länge an Auslaufrohren realisieren, wenn in einem weiteren Erfindungsaspekt die Austrittsenden des ersten Auslaufrohres und des zweiten Auslaufrohres auf der Austrittsseite des Abgas-Schalldämpfers parallel und in einem dichten Abstand zueinander in einer Horizontalebene angeordnet sind, und die Eintrittsenden des ersten Auslaufrohres und des zweiten Auslaufrohres auf der entgegengesetzten Eintrittsseite des Abgas-Schalldämpfers sich in den seitlichen inneren Eckbereichen des Abgas-Schalldämpfers in einer ersten Reflexionskammer befinden. Eine derartige Konfiguration einer Auslaufrohrform nach Art zweier "Mammutzähne" dämpft im Betrieb gerade auch die niederfrequenten Brummtöne, die nach dem Stand der Technik in einem Personenfahrzeug als besonders lästig empfunden werden. Der Schalldämpfer ist gleichwohl relativ klein in der Größe. Äußere Endrohre besitzt der erfindungsgemäße Abgas-Schalldämpfer zumindest in der Grundausstattung nicht, allenfalls eine kosmetische Endblende, die in die Austrittsenden der Auslaufrohre eingesteckt und befestigt ist. Der als Nachschalldämpfer verwendbare erfindungsgemäße Abgas-Schalldämpfer besitzt also eine integrierte Auslaufrohrverlängerung gerade durch die Ausbildung der Krümmungsabschnitte.
Die Auslaufrohre haben bevorzugt keine Mantelperforation.
Für eine bessere Befestigung einer vorgenannten Endblende können die Auslaufrohre ein gestuftes erweiteres Ende besitzen, wobei das Verhältnis des Durchmessers der Auslaufrohre zum Durchmesser des gestuften erweiterten Endes der Auslaufrohre mit Vorteil im Bereich von 40 zu 52 liegen kann.
Ein erfindungsgemäßer kompakter Abgas-Schalldämpfer ist insbesondere als Vier-Kammer-Schalenschalldämpfer mit integrierter Auslaufrohrverlängerung vorgesehen.
Dann sind vorzugsweise eine erste und eine zweite innere radiale Trennwand im Innern des Abgas-Schalldämpüfers ausgebildet. Die der Austrittsseite des Abgas-Schalldämpfers zugeordnete zweite Trennwand erstreckt sich dabei über den gesamten inneren Querschnitt des Abgas-Schalldämpfers und ist mit dem Außengehäuse fest verbunden.
Ferner befindet sich auf der Eintrittsseite des Abgas-Schalldämpfers eine obere Innenschale, die sich bis zur zweiten Trennwand erstreckt und mit der zweiten Trennwand fest verbunden ist. Die obere Innenschale ist vorzugsweise in einem Schalenfalz der oberen und unteren Halbschale des Außengehäuses verankert.
Die erste Trennwand erstreckt sich über den gesamten unteren Halbschalenquerschnitt bis hin zur oberen Innenschale und ist ihrerseits mit der oberen Innenschale fest verbunden.
Der auf der Eintrittsseite des Abgas-Schalldämpfers gelegene Raum zwischen der oberen Innenschale und der oberen Halbschale des Außengehäuses bis zur zweiten Trennwand ist vorzugsweise mit Schallschluckstoff ausgefüllt und bildet mithin eine erste Absorptionskammer.
Der auf der Austrittsseite des Abgas-Schalldämpfers gelegene Raum zwischen der zweiten Trennwand und dem Außengehäuse ist zweckmäßigerweise ebenfalls mit einem Schallschluckstoff ausgefüllt und stellt auf diese Weise eine zweite Absorptionskammer dar.
Der auf der Eintrittsseite des Abgas-Schalldämpfers gelegene Raum zwischen der oberen Innenschale und der unteren Halbschale des Außengehäuses bis zur ersten Trennwand ist ein Leerraum und bildet mithin eine erste Reflexionskammer.
Eine zweite Reflexionskammer wird ausgebildet, wenn der Raum zwischen der oberen Innenschale und der unteren Halbschale des Außengehäuses sowie zwischen der ersten und der zweiten Trennwand ebenfalls ein Leerraum ist.
Unter Leerraum sei selbstverständlich ein Raum verstanden, der keinen Schallschluckstoff besitzt. Es versteht sich, daß die eingangs genannten Auslaufrohre in diesem "Leerraum" verlaufen können, gleichermaßen auch andere Teile der inneren Abgasführung, insbesondere ein Einlaufrohr.
Die Abgasführung weist vorzugsweise ein geradliniges Einlaufrohr auf, dessen auf der Austrittsseite des Abgas-Schalldämpfers gelegenes Ende sich in der zweiten Absorptionskammer befindet.
Das Einlaufrohr kann zumindest teilweise mantelseitig perforiert und dadurch mit Durchgängen zumindest zur ersten Reflexionskammer und zur zweiten Reflexionskammer ausgebildet sein.
Die erste und die zweite Trennwand besitzen Durchgangsöffnungen für das Einlaufrohr und die Auslaufrohre, wobei das Einlaufrohr und die Auslaufrohre zumindest mit der ersten Trennwand fest verbunden sind, vorzugsweise auch mit der zweiten Trennwand, zumindest in einer Ausführungsvariante.
Die erste und die zweite Trennwand sowie die obere Innenschale weisen zumindest teilweise Perforationsabschnitte auf.
Das Einlaufrohr kann einen abwinkeltes Einlauf enthalten, der mit dem Außengehäuse bündig verläuft.
In einer Ausführungsvariante besitzt das Einlaufrohr in der zweiten Absorptionskammer ein geschlossenes stirnseites Ende sowie eine Mantelperforation im Bereich der zweiten Absorptionskammer.
In einer weiteren Ausführungsvariante hat das Einlaufrohr in der zweiten Absorptionkammer ein offenes stirnseitiges Ende, welches koaxial und mit Umfangsabstand in einem einseitig offenen Umlenkrohr angeordnet ist. Das Umlenkrohr ist in der zweiten Absorptionskammer angeordnet und in einem Durchbruch der zweiten Trennwand dergestalt befestigt, daß die ringförmige Austrittsöffnung des Umlenkrohres in die zweite Reflexionskammer weist. Hierbei kann die ringförmige Austrittsöffnung in der Ebene der zweiten Trennwand liegen. In einer weiteren Variante erstreckt sich das Umlenkrohr noch in die zweite Reflexionskammer hinein.
Auch das Umlenkrohr kann mantelseitig perforiert und dadurch über Durchgänge mit der zweiten Absorptionskammer verbunden sein. Mit Ausnahme der Perforationen sind die zweite Absorptionskammer und auch die vorgenannte erste Absorptionskammer komplett geschlossen und auch gasdicht abgedichtet. Sie bewirken die bekannte Pufferdämpfung.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß das Einlaufrohr einen verjüngten, abgestuften Endabschnitt zumindest im Bereich des Umlenkrohres besitzt. Der Querschnitt des abgestuften Endabschnitts des Einlaufrohres ist vorzugsweise gleich dem Querschnitt der ringförmigen Austrittsöffnung des Umlenkrohres.
Gute Strömungsverhältnisse stellen sich ein, wenn das Umlenkrohr auf der Austrittsseite des Abgas-Schalldämpfers in der zweiten Absorptionskammer ein geschlossenes kalottenförmiges stirnseitiges Umlenkende besitzt.
Ist in einer besonders bevorzugten Erfindungsvariante der Abgas-Schalldämpfer an einem Fahrzeug-Unterboden dergestalt befestigt, daß die erste und die zweite Absorptionskammer in Richtung Fahrzeug-Unterboden weisen, dann wird nicht nur ein gute Schalldämpfung in Richtung Fahrzeuginnenraum erzielt, sondern auch eine gute Wärmeisolation des im Betrieb heißen Abgas-Schalldämpfers in Richtung Fahrzeug-Unterboden. Dies ist insbesondere bei langsamer Fahrt eines Fahrzeuges von Vorteil, nämlich dann, wenn der Fahrtwind die Oberseite des Abgas-Schalldämpfers nicht ausreichend kühlen kann und gleichwohl durch die erfindungsgemäße Wärmeisolation der beiden Absorptionskammern die Oberseite auf einem vergleichsweise niedrigen Temperaturniveau gehalten werden kann.
Zusammengefaßt wird also durch die Erfindung insbesondere ein Nachschalldämpfer für einen Personenkraftwagen realisiert, der eine integrierte Endrohrverlängerung aufweist.
Die wesentlichen Gestaltungsmerkale sind:
  • Vier-Kammer-Schalen-Schalldämpfer mit zwei nicht-durchströmten Absorptionskammern und zwei durchströmten Reflexionskammern
  • Kammeraufteilung durch zwei Quer-Innenböden plus einer im Schalenfalz verankerten Innenschale
  • Ein- und Auslaufkammer werden durch die perforierte Innenschale plus zwei perforierten Innenböden mit unterschiedlichem Querschnitt gebildet
  • Einlaufrohr mit drei Perforations-Blöcken in den beiden Reflexionskammern bzw. in der zweiten Absorptions-Pufferkammer
  • Einlaufrohr wahlweise mit gestuftem Eintrittsquerschnitt plus im zweiten Innenboden verankertem Rückstromrohr
  • Verlängerung der inneren Auslaufrohre durch spezielle Biegungen quer zur Längsachse
  • Durchmesserverhältnis der inneren Auslaufrohre zu den Endrohren ca. 40 zu 52
  • Niedrige Oberflächentemperaturen in Richtung Fahrzeugboden durch die beiden Absorptionskammern
Besondere Vorteil der Erfindung ferner ist der niedrige Mündungsschallpegel bei Schalldämpfer-Anlagen mit extremer Volumenaufteilung zwischen Vorschalldämpfer/Mittelschalldämpfer zu Nachschalldämpfer zum Beispiel im Verhältnis von 15 zu 85.
Die Erfindung betrifft ferner einen Abgas-Schalldämpfer mit einem Schalenfalz in Form eines abgewinkelten Umfangsfalzes und mit zwei Außenhalbschalen jeweils mit einem Rand sowie zumindest einer Innenschale mit einem flachen Rand, wobei die Ränder der Außenhalbschalen außenseitig abgewinkelt und über den Umfangsfalz miteinander verbunden sind und der flache Rand der Innenschale(n) zwischen den Rändern der Außenhalbschalen fest eingeklemmt ist.
Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines vorgenannten Schalldämpfers.
Aus EP 0 664 380 A1 ist ein Schalldämpfer der vorgenannten Art bekannt, dessen Außenhalbschalen gebogene Ränder besitzen, die im zusammengesetzten Zustand einer Gehäuseschale eine Klemmsicke ausbilden. Der flache Rand der Innenschale ist so dimensioniert, daß er die Wand der Gehäuseschale knapp berührt und nur zwischen den örtlichen Klemmsicken federnd gehalten wird. Die Klemmsicken werden bereits bei der Vorfertigung der Außenhalbschalen eingeprägt. Die Prägetiefe der Klemmsicke ist durch die Dicke der Innenschale vorbestimmt. Von Nachteil ist, daß Lage und Tiefe der Klemmsicke im Prägewerkzeug festgelegt werden muß. Nach erfolgter Festlegung der Lage und Tiefe der Klemmsicke kann der Umfangsfalz nur unverändert in gleicher Konfiguration und die Innenschale nur mit einer konstanten Dicke ausgebildet werden, die keine Toleranzen zuläßt, will man die Klemmwirkung nicht beeinträchtigen. Die örtlichen Klemmsicken erlauben auch keine Abdichtung der Innenschale gegenüber den Außenhalbschalen.
Demgegenüber sieht eine erfindungsgemäße Weiterbildung insbesondere für eine Innenschale mit einer veränderlichen Dicke innerhalb gewisser Toleranzen und einer Längserstreckung nicht über die gesamte Schalldämpferaxiallänge vor, daß die Ränder der Außenhalbschalen flach ausgebildet sind, und daß der flache Rand der Innenschale(n) zwischen den flachen Rändern der Außenhalbschalen nur in einem Teilbereich des Umfangsfalzes durch den abgewinkelten Umfangsfalz fest eingeklemmt ist. Die nicht über den gesamten Umfang in den Umfangsfalz der Außenhalbschalen eingebundene und abgedichtete Innenschale besitzt also einen flachen Rand, der partiell in einem ganz normalen abgewinkelten Umfangsfalz eingebunden ist, wie er bei Außenhalbschalen Stand der Technik und leicht zu fertigen ist. Der erfindungsgemäße Umfangsfalz kennzeichnet sich durch zwei unterschiedliche Ausbildungen über die gesamte Umfangslänge bei gleicher Grundkonstellation. Zum Teil hält der Umfangsfalz in einer Zwischeneinklemmung einen flachen Rand einer Innenschale bzw. zwei flache Ränder von zwei Innenschalen, wobei die Innenschale(n) gegenüber den Außenhalbschalen und gegenüber zumindest einer weiteren inneren Trennwand des Abgas-Schalldämpfers abgedichtet ist. Zum anderen Teil ist er reiner Verschluß der beiden Außenhalbschalen. Die Innenschale kann in gewissen Grenzen unterschiedliche Dicke aufweisen, ohne die Klemm- und Abdichtwirkung der Innenschale und der Außenhalbschalen zu beeinträchtigen. Die partielle Einfalzung der Innenschale(n) ermöglicht mit Vorteil die Ausbildung zumindest einer zusätzlichen Kammer bei einem Schalenschalldämpfer.
Vorzugsweise kann der abgewinkelte Umfangsfalz nach unten ausgebildet sein und einen einfach umgeschlagenen oberen Rand einer oberen Außenhalbschale aufweisen. Diese Ausführungsvariante läßt Außenflüssigkeit beim Umfangsfalz abfließen und mithin von Haus aus nicht ins Innere des Schalldämpfers eindringen.
Der abgewinkelte Umfangsfalz besitzt insbesondere eine obere Gegenbiegung oder obere Gegenabwinklung. Diese Variante ist besonders vorteilhaft zur Erzeugung eines größeren Bereichs einer wirksamen Vorspannkraft bzw. Anpreßkraft der flachen Ränder der Außenhalbschalen entweder direkt gegeneinander oder indirekt gegeneinander unter Zwischenordnung des flachen Rands der Innenschale, wobei in beiden Fällen eine gute Abdichtwirkung auch bei unterschiedlichen Dicken einer Innenschale gegeben ist.
Zumindest die Außenhalbschalen und der abgewinkelte Umfangsfalz können doppelwandig ausgebildet sein, was unterschiedliche Schalldämpfervarianten bei gleicher Umfangsfalzausbildung ermöglicht.
Eine untere Außenhalbschale kann einen Innenboden aufweisen, welcher über einen Radius randseitig hochgeschlagen ist und an der Unterseite der Innenschale abdichtend angrenzt.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn bei einem erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung eines Schalldämpfers mit einem Umfangsfalz der vorgenannten Art die vorgefertigten Außenhalbschalen unter Zwischenordnung der vorgefertigten Innenschale(n) nur in einem Teilbereich der Außenhalbschalen und nach einem Einbau gegebenenfalls weiterer Einzelteile mit ihren flachen Rändern positioniert zusammengesetzt und vorfixiert werden, und wenn der abgewinkelte Umfangsfalz in einem einzigen Verfahrensschritt mit einem vorzugsweise einzigen Umfangsfalz-Werkzeug ausgebildet wird, wobei das Umfangsfalz-Werkzeug auf den flachen Rändern zwischen Eintritts- und Austrittsöffnung des vorfixierten Schalldämpfers geführt und angetrieben wird. Dadurch ergeben sich kürze Fertigungszeiten eines Schalldämpfers in Mehrkammerbauweise.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher beschrieben; es zeigen:
Figur 1
einen Abgas-Schalldämpfer in Vierkammer-Bauweise in Halbschalentechnik schematisch in einem Vertikalschnitt,
Figur 2
den Abgas-Schalldämpfer nach Figur 1 in einem Horizontalschnitt längs der Linie X-X,
Figur 3
den Abgas-Schalldämpfer nach Figur 1 in einem Querschnitt längs der Linie A-A,
Figur 4
den Abgas-Schalldämpfer nach Figur 1 in einem Querschnitt längs der Linie B-B,
Figur 5
einen anderen Abgas-Schalldämpfer in einem Horizontalschnitt ähnlich Figur 2,
Figur 6
einen Abgas-Schalldämpfer in Vierkammer-Bauweise in Halbschalentechnik schematisch in einem Vertikalschnitt,
Figur 7
den Abgas-Schalldämpfer nach Figur 6 in einem Horizontalschnitt längs der Linie X-X,
Figur 8
den Abgas-Schalldämpfer nach Figur 7 in einem Querschnitt längs der Linie A1-A1,
Figur 9
den Abgas-Schalldämpfer nach Figur 7 in einem Querschnitt längs der Linie B1-B1,
Figur 10
die Einzelheit C1 der Figur 8 eines Umfangsfalzes im Teilbereich einer Zwischenanordnung einer Innenschale in größerer Darstellung, und
Figur 11
die Einzelheit D1 der Figur 9 des gleichen Umfangsfalzes ohne Zwischenanordnung einer Innenschale in größerer Darstellung.
Gemäß den Figuren 1 bis 5 umfaßt ein Abgas-Schalldämpfer 1 in Vier-Kammerbauweise eines Personenkraftfahrzeuges ein Außengehäuse 2.
Das Außengehäuse 2 setzt sich aus einer oberen Halbschale 3 und einer unteren Halbschale 4 zusammen, die in ihrer horizontalen Trennebene mittels eines Schalenfalzes 25 miteinander fest verbunden sind. Im Schalenfalz 25 ist ferner eine obere Innenschale 5 befestigt. Durch den Abgas-Schalldämpfer 1 erstreckt sich eine innere Abgasführung.
Die Abgasführung weist zwei gekrümmte Auslaufrohre 9, 10 auf, die im Innern des Abgas-Schalldämpfers 1 angeordnet sind.
Das erste gekrümmte Auslaufrohr 9 ist das linke Auslaufrohr und besitzt einen ersten Krümmungsabschnitt, der in Draufsicht nach Figur 2 nach rechts gekrümmt ist. Das Austrittsende 27 befindet sich in der linken hinteren Ecke des Abgas-Schalldämpfers 1. Das erste Auslaufrohr 9 erstreckt sich von hinten geradlinig ins Schalldämpferinnere. Der Krümmungsabschnitt beschreibt einen Bogen von 90°. Der Eintrittsabschnitt des Auslaufrohres 9 ist wiederum geradlinig. Das Eintrittsende 29 befindet sich gemäß Figur 2 in etwa der rechten vorderen Ecke des Schalldämpferinneren auf der Eintrittseite des Abgas-Schalldämpfers. Das Austrittsende 27 verläuft bündig mit dem Außengehäuse 2 und besitzt ein gestuftes erweitertes Ende 31.
Das zweite gekrümmte Auslaufrohr 10 ist prinzipiell wie das erste gekrümmte Auslaufrohr 9 aufgebaut. Entsprechend besitzt es ein geradliniges Austrittsende 28, welches ebenfalls ein gestuftes erweitertes Ende 31 besitzt, sowie einen zweiten Krümmungsabschnitt, der sich gemäß Figur 2 von hinten zuerst nach rechts und dann etwa in einem 90°-Bogen nach links ins Schalldämpferinnere in die andere linke Ecke im Innern des Schalldämpfers auf der Eintrittsseite des Abgas-Schalldämpfers erstreckt.
Die Krümmungabschnitte des ersten Auslaufrohrs 9 und des zweiten Auslaufrohrs 10 sind also in Draufsicht aufeinander zugerichtet und überkreuzen sich berührungsfrei in unterschiedlicher Höhe im Abgas-Schalldämpfer.
Die Austrittsenden 27, 28 des ersten Auslaufrohres 9 und des zweiten Auslaufrohres 10 sind auf der Austrittsseite des Abgas-Schalldämpfers parallel und in einem dichten Abstand a zueinander in einer Horizontalebene angeordnet. Die Eintrittsenden 29, 30 des ersten Auslaufrohres 9 und des zweiten Auslaufrohres 10 befinden sich auf der entgegengesetzten Eintrittsseite des Abgas-Schalldämpfers in den seitlichen inneren Eckbereichen des Abgas-Schalldämpfers in einer ersten Reflexionskammer 16, die nachfolgend noch beschrieben wird.
Beide Auslaufrohre 9, 10 haben einen unperforierten Mantel.
Das Verhältnis des Durchmessers d der Auslaufrohre 9, 10 zum Durchmesser D des gestuften erweiterten Endes 31 der Auslaufrohre liegt im Bereich von 40 zu 52.
Der Abgas-Schalldämpfer 1 umfaßt ferner eine erste und eine zweite innere radiale Trennwand 6, 7, wobei sich die der Austrittsseite des Abgas-Schalldämpfers zugeordnete zweite Trennwand 7 über den gesamten inneren Querschnitt des Abgas-Schalldämpfers 1 erstreckt und mit dem Außengehäuse 2 fest verbunden ist.
Die bereits erwähnte obere Innenschale 5 befindet sich auf der Eintrittsseite des Abgas-Schalldämpferinneren und erstreckt sich bis zur zweiten Trennwand 7, mit welcher sie fest verbunden ist.
Die erste Trennwand 6 erstreckt sich über den gesamten unteren Halbschalenquerschnitt bis hin zur oberen Innenschale 5 und ist mit der oberen Innenschale fest verbunden.
Der auf der Eintrittsseite des Abgas-Schalldämpfers 1 gelegene Raum zwischen der oberen Innenschale 5 und der oberen Halbschale 3 des Außengehäuses 2 bis zur zweiten Trennwand 7 ist mit einem ersten Schallschluckstoff ausgefüllt. Er bildet eine erste Absorptionskammer 14.
Der auf der Austrittsseite des Abgas-Schalldämpfers 1 gelegene Raum zwischen der zweiten Trennwand 7 und dem Außengehäuse 2 ist mit einem zweiten Schallschluckstoff ausgefüllt. Er bildet eine zweite Absorptionskammer 15.
Der auf der Eintrittsseite des Abgas-Schalldämpfers 1 gelegene Raum zwischen der oberen Innenschale 5 und der unteren Halbschale 4 des Außengehäuses 2 bis zur ersten Trennwand 6 ist ein Leerraum. Er bildet die bereits erwähnte erste Reflexionskammer 16.
Der Raum zwischen der oberen Innenschale 5 und der unteren Halbschale 4 des Außengehäuses 2 sowie zwischen der ersten und der zweiten Trennwand 6, 7 ist ebenfalls ein Leerraum. Er bildet eine zweite Reflexionskammer 17.
Die innere Abgasführung des Abgas-Schalldämpfers 1 weist ferner auf der in Figur 2 linken Eintrittsseite des Abgas-Schalldämpfers 1 ein geradliniges Einlaufrohr 8 auf. Das Einlaufrohr 8 besitzt auf der in Figur 2 rechten Austrittsseite des Abgas-Schalldämpfers 1 ein blindes Ende 32; welches in der zweiten Absorptionskammer 15 endigt.
Das Einlaufrohr 8 ist zumindest teilweise mantelseitig perforiert und besitzt dadurch Durchgänge 22, 23 zumindest zur ersten Reflexionskammer 16 und zur zweiten Reflexionskammer 17.
Die erste und die zweite Trennwand 6, 7 weisen Durchgangsöffnungen für das Einlaufrohr 8 und die Auslaufrohre 9, 10 auf, wobei das Einlaufrohr und die Auslaufrohre mit der ersten Trennwand 6 sowie mit der zweiten Trennwand 7 fest verbunden sind.
Die erste und die zweite Trennwand 6, 7 sowie die obere Innenschale 5 umfassen ferner zumindest teilweise Perforationen 18, 19, 20, 21.
Das Einlaufrohr 8 besitzt einen abwinkelten Einlauf, der mit dem Außengehäuse 2 bündig verläuft.
Ersichtlich kann also im Betrieb Abgas durch den Abgas-Schalldämpfer 1 strömen. Das Abgas gelangt durch das Einlaufrohr 8 durch die erste Mantelperforation 22 in die erste Reflexionskammer 16 sowie durch die zweite Mantelperforation 23 in die zweite Reflexionskammer 17 und von dort durch die Perforation 20 der ersten Trennwand 6 in die erste Reflexionskammer 16.
Ferner gelangt Abgas durch die Mantelperforation 24 in die zweite Absorptionskammer 15.
Ferner gelangt Abgas durch die Perforation 18 der oberen Innenschale 5 von der ersten Reflexionskammer 16 sowie durch die Perforation 19 der oberen Innenschale 5 von der zweiten Reflexionskammer in die erste Absorptionskammer 14.
Das in der ersten Reflexionskammer befindliche'Abgas wird über die beiden langen, gekrümmten Auslaufrohre 9, 10 aus dem Innern des Abgas-Schalldämpfers gemäß Zeichnung nach rechts bis zum Austrittsende ausgeleitet, und von dort praktisch in die Atmosphäre, da keine schalldämpferäußeren Endrohre mehr vorgesehen sind, allenfalls noch Blenden, die das optische Erscheinungsbild der Schalldämpferanlage verbessern.
In Figur 5 ist eine andere Ausgestaltung eines Einlaufrohres 8 gezeigt. Die restlichen Teile des Abgas-Schalldämpfers entsprechen der Ausführungsvariante nach den Figuren 1 bis 4. Gleiche Teile sind mithin mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Das Einlaufrohr 8 nach Figur 5 besitzt kein blindes Ende auf der rechten Seite in der zweiten Absorptionskammer 15 wie im erstgenannten Ausführungsbeispiel, sondern ein offenes stirnseitiges Ende 33. Das Ende 33 befindet sich koaxial und mit Umfangsabstand in einem einseitig offenen Umlenkrohr 11.
Das Umlenkrohr 11 ist in der zweiten Absorptionskammer 15 angeordnet und in einem Durchbruch der zweiten Trennwand 7 befestigt. Die ringförmige Austrittsöffnung des Umlenkrohres 11 weist in die zweite Reflexionskammer 17. Das Umlenkrohr 11 ist mantelseitig perforiert und hat mithin Durchgänge 34 zur zweiten Absorptionskammer 15. Das Einlaufrohr 8 besitzt einen verjüngten, abgestuften Endabschnitt 8a zumindest im Bereich des Umlenkrohres 11. Der Querschnitt des abgestuften Endabschnitts 8a des Einlaufrohres ist gleich dem Querschnitt der ringförmigen Austrittsöffnung des Umlenkrohres 11. Das Umlenkrohr 11 hat auf der Austrittsseite des Abgas-Schalldämpfers in der zweiten Absorptionskammer 15 ein geschlossenes kalottenförmiges stirnseitiges Umlenkende 35.
Ersichtlich weist die Ausführungsvariante nach Figur 5 im Bereich des Einlaufrohres gute Durchströmungsverhältnisse auf. Der Strömungswiderstand des durchströmenden Abgases ist vergleichweise gering. Die Anordnung eignet sich vorrangig für leistungsstarke Verbrennungsmotoren.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Abgas-Schalldämpfer an einem Fahrzeug-Unterboden so befestigt ist, daß die erste und die zweite Absorptionskammer 14, 15 in Richtung Fahrzeug-Unterboden weisen, d.h. in der Nachbarschaft des Fahrzeug-Unterbodens liegen und dadurch eine Wärmeisolation gegenüber dem Fahrzeug-Unterboden eingerichtet wird. Die heiße entgegengesetzte Wand des Schalldämpfers ist demgegenüber dem Untergrund zugewendet ist, auf dem sich das Fahrzeug bewegt. Auf diese Weise kann auch bei Langsamfahrt oder bei Fahrzeugstillstand, wenn also keine oder nur eine geringe Kühlung durch den Fahrtwind gegeben ist, der Fahrzeug-Unterboden nicht überhitzt werden.
Gemäß den Figuren 6 bis 11 umfaßt ein Abgas-Schalldämpfer 1 in Vier-Kammerbauweise eines Personenkraftfahrzeuges ein Außengehäuse, welches sich aus einer oberen Außenhalbschale 200 und einer unteren Außenhalbschale 300 zusammensetzt, die in ihrer horizontalen Trennebene mittels eines abgewinkelten Umfangsfalzes 900 miteinander fest verbunden sind.
Im Umfangsfalz 900 ist teilweise ferner eine obere Innenschale 400 befestigt, wie nachfolgend noch beschrieben wird.
Durch den Abgas-Schalldämpfer 1 erstreckt sich die innere Abgasführung mit den zwei gekrümmten Auslaufrohren.
Der Abgas-Schalldämpfer 1 umfaßt ferner eine erste innere radiale Trennwand 150 und eine zweite innere radiale Trennwand 140, wobei sich die der Austrittsseite des Abgas-Schalldämpfers zugeordnete zweite Trennwand 140 über den gesamten inneren Querschnitt des Abgas-Schalldämpfers 1 erstreckt und mit dem Außengehäuse fest verbunden ist.
Die bereits erwähnte obere Innenschale 400 befindet sich auf der Eintrittsseite des Abgas-Schalldämpferinneren und erstreckt sich bis zur zweiten Trennwand 140, mit welcher sie fest verbunden ist.
Die erste Trennwand 150 erstreckt sich über den gesamten unteren Halbschalenquerschnitt bis hin zur oberen Innenschale 400 und ist mit der oberen Innenschale fest verbunden.
Der auf der Eintrittsseite des Abgas-Schalldämpfers 1 gelegene Raum zwischen der oberen Innenschale 400 und der oberen Außenhalbschale 200 des Außengehäuses bis zur zweiten Trennwand 140 ist mit einem ersten Schallschluckstoff ausgefüllt. Er bildet eine erste Absorptionskammer 160.
Der auf der Austrittsseite des Abgas-Schalldämpfers 1 gelegene Raum zwischen der zweiten Trennwand 140 und dem Außengehäuse ist mit einem zweiten Schallschluckstoff ausgefüllt. Er bildet eine zweite Absorptionskammer 170.
Der auf der Eintrittsseite des Abgas-Schalldämpfers 1 gelegene Raum zwischen der oberen Innenschale 400 und der unteren Halbschale 300 des Außengehäuses bis zur ersten Trennwand 150 ist ein Leerraum. Er bildet eine erste Reflexionskammer.
Der Raum zwischen der oberen Innenschale 400 und der unteren Außenhalbschale 300 sowie zwischen der ersten und der zweiten Trennwand 150, 140 ist ebenfalls ein Leerraum. Er bildet eine zweite Reflexionskammer.
Der vorgenannte Abgas-Schalldämpfer 1 eines Personenkraftfahrzeuges in Mehrkammerbauweise besitzt, wie dies in größerer Einzelheit in den Figuren 10 und 11 zu sehen ist, zwei Außenhalbschalen 200, 300 jeweils mit einem Rand 500 sowie eine Innenschale 400 mit einem flachen Rand 600, wobei die Ränder 500 der Außenhalbschalen 200, 300 außenseitig abgewinkelt und mithin auf diese Weise über den Umfangsfalz 900 miteinander verbunden sind, und der flache Rand 600 der Innenschale 400 teilweise zwischen den Rändern 500 der Außenhalbschalen fest eingeklemmt ist.
Im besonderen sind die Ränder 500 der Außenhalbschalen 200, 300 flach ausgebildet, und es ist der flache Rand 600 der Innenschale 400 zwischen den flachen Rändern 500 der Außenhalbschalen nur in einem Teilbereich T1 des Umfangsfalzes 900 durch den abgewinkelten Umfangsfalz 900 fest eingeklemmt. In einem Bereich, in dem die Innenschale 400 nicht mehr eingeklemmt ist, sind die beiden flachen Ränder 500 der Außenhalbschalen 200, 300 direkt gegeneinander geklemmt und schaffen einen zusätzlichen Abdichtungsbereich zusätzlich zum abgewinkelten Umfangsfalz 900 gemäß Figur 11.
Der abgewinkelte Umfangsfalz 900 ist nach unten ausgebildet und weist einen einfach umgeschlagenen oberen Rand der oberen Außenhalbschale 200 auf.
Der abgewinkelte Umfangsfalz 900 besitzt eine obere Gegenbiegung 700.
Beide Außenhalbschalen 200, 300 einschließlich Umfangsfalz 900 sind doppelwandig ausgebildet.
Die untere Außenhalbschale 300 weist einen Innenboden 130 auf, welcher über einen Radius 800 randseitig hochgeschlagen ist und an der Unterseite der Innenschale 400 abdichtend angrenzt.
Ein vorgenannter Umfangsfalz 900 wird bei einem Abgas-Schalldämpfer 1 vornehmlich wie folgt ausgebildet.
Es werden die vorgefertigten Außenhalbschalen 200, 300 unter Zwischenordnung der vorgefertigten Innenschale-400 nur im Teilbereich T1 der Außenhalbschalen 200, 300 und nach einem Einbau der restlichen Einzelteile nach den Figuren 6 bis 9 mit ihren flachen Rändern 500, 600 positioniert zusammengesetzt und durch eine nicht veranschaulichte Befestigungsanordnung vorfixiert. Dann wird an die flachen Ränder 500, 600 ein Umfangsfalz-Werkzeug 120 angesetzt, das in den Figuren 10 und 11 strichpunktiert schematisch dargestellt ist. Das angesetzte Umfangsfalz-Werkzeug 120 wird zur Ausbildung des gewinkelten Umfangsfalzes 900 nach den Figuren 10 und 11 in einem einzigen Verfahrensschritt längs der flachen Rändern 500 bzw. 500, 600 zwischen der Eintrittsöffnung 100 und der Austrittsöffnung 110 des durch die Befestigungsanordnung vorfixierten Abgas-Schalldämpfers 1 angetrieben und geführt, wobei die Ränder 500 gebogen bzw. abgewinkelt werden. Nach Ausbildung des gewinkelten Umfangsfalzes 900 auf dem gesamten Umfang des Abgas-Schalldämpfers 1 auf beiden Seiten des Abgas-Schalldämpfers nach Figur 7 zwischen der Eintrittsöffnung 100 und den Austrittsöffnungen 110 wird schließlich der Abgas-Schalldämpfer 1 aus der gelösten Befestigungsanordnung genommen.
Die vorgenannte Vorfixierung des Abgas-Schalldämpfers 1 kann auch durch formschlüssig ineinandergreifende erhabene und abgesenkte Bereiche der Außenhalbschalen und der Innenschale(n) erfolgen, insbesondere im Bereich der Eintrittsöffnung 100 und/oder der Austrittsöffnung 110. Dann ist eine separate Befestigungsanordnung gegebenenfalls entbehrlich.

Claims (32)

  1. Abgas-Schalldämpfer (1) in Mehrkammerbauweise, insbesondere Abgas-Schalldämpfer eines Personenkraftfahrzeuges, mit einem Außengehäuse (2) bestehend aus einer oberen und einer unteren Halbschale (3, 4), einer Innenschale (5) sowie einer inneren Abgasführung durch den Abgas-Schalldämpfer,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Abgasführung zumindest ein erstes gekrümmtes Auslaufrohr (9) besitzt, das einen ersten Krümmungsabschnitt aufweist und dessen vorzugsweise geradliniges Austrittsende (27) bündig mit dem Außengehäuse (2) verläuft.
  2. Abgas-Schalldämpfer nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß ein zweites gekrümmtes Auslaufrohr (10) mit einem zweiten Krümmungsabschnitt und einem zweiten vorzugsweise geradlinigen Austrittsende (28) vorgesehen ist, wobei die Krümmungabschnitte des ersten Auslaufrohrs (9) und des zweiten Auslaufrohrs (10) in Draufsicht aufeinander zugerichtet sind.
  3. Abgas-Schalldämpfer nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Krümmungsabschnitte des ersten Auslaufrohres (9) und des zweiten Auslaufrohres (10) sich in unterschiedlicher Höhe im Abgas-Schalldämpfer überkreuzen.
  4. Abgas-Schalldämpfer nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsenden (27, 28) des ersten Auslaufrohres (9) und des zweiten Auslaufrohres (10) auf der Austrittsseite des Abgas-Schalldämpfers parallel und in einem dichten Abstand (a) zueinander in einer Horizontalebene angeordnet sind, und die Eintrittsenden (29, 30) des ersten Auslaufrohres (9) und des zweiten Auslaufrohres (10) auf der entgegengesetzten Eintrittsseite des Abgas-Schalldämpfers sich in den seitlichen inneren Eckbereichen des Abgas-Schalldämpfers in einer ersten Reflexionskammer (16) befinden.
  5. Abgas-Schalldämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Auslaufrohre (9, 10) einen unperforierten Mantel besitzen.
  6. Abgas-Schalldämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Auslaufrohre (9, 10) ein gestuftes erweiteres Ende (31) besitzen.
  7. Abgas-Schalldämpfer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis des Durchmessers (d) der Auslaufrohre (9, 10) zum Durchmesser (D) des gestuften erweiterten Endes (31) der Auslaufrohre im Bereich von 40 zu 52 liegt.
  8. Abgas-Schalldämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
    dadurch gekennzeichnet, daß eine erste und eine zweite innere radiale Trennwand (6, 7) vorgesehen sind, wobei sich die der Austrittsseite des Abgas-Schalldämpfers zugeordnete zweite Trennwand (7) über den gesamten inneren Querschnitt des Abgas-Schalldämpfers (1) erstreckt und mit dem Außengehäuse (2) fest verbunden ist.
  9. Abgas-Schalldämpfer nach Anspruch 8,
    dadurch gekennzeichnet, daß auf der Eintrittsseite des Abgas-Schalldämpfers eine obere Innenschale (5) vorgesehen ist, die sich bis zur zweiten Trennwand (7) erstreckt und mit der zweiten Trennwand fest verbunden ist, und vorzugsweise in einem Schalenfalz (25) der oberen und unteren Halbschale (3, 4) des Außengehäuses verankert ist.
  10. Abgas-Schalldämpfer nach Anspruch 9,
    dadurch gekennzeichnet, daß die erste Trennwand (6) sich über den gesamten unteren Halbschalenquerschnitt bis hin zur oberen Innenschale (5) erstreckt und mit der oberen Innenschale fest verbunden ist.
  11. Abgas-Schalldämpfer nach Anspruch 10,
    dadurch gekennzeichnet, daß der auf der Eintrittsseite des Abgas-Schalldämpfers gelegene Raum zwischen der oberen Innenschale (5) und der oberen Halbschale (3) des Außengehäuses (2) bis zur zweiten Trennwand (7) mit Schallschluckstoff ausgefüllt ist und eine erste Absorptionskammer (14) ausbildet.
  12. Abgas-Schalldämpfer nach Anspruch 10 oder 11,
    dadurch gekennzeichnet, daß der auf der Austrittsseite des Abgas-Schalldämpfers gelegene Raum zwischen der zweiten Trennwand (7) und dem Außengehäuse (2) mit einem zweiten Schallschluckstoff ausgefüllt ist und eine zweite Absorptionskammer (15) ausbildet.
  13. Abgas-Schalldämpfer nach einem der Ansprüche 10 bis 12,
    dadurch gekennzeichnet, daß der auf der Eintrittsseite des Abgas-Schalldämpfers gelegene Raum zwischen der oberen Innenschale (5) und der unteren Halbschale (4) des Außengehäuses (2) bis zur ersten Trennwand (6) ein Leerraum ist und die erste Reflexionskammer (16) ausbildet.
  14. Abgas-Schalldämpfer nach einem der Ansprüche 10 bis 13,
    dadurch gekennzeichnet, daß der Raum zwischen der oberen Innenschale (5) und der unteren Halbschale (4) des Außengehäuses sowie zwischen der ersten und der zweiten Trennwand (6, 7) ein Leerraum ist und eine zweite Reflexionskammer (17) ausbildet.
  15. Abgas-Schalldämpfer nach einem der Ansprüche 12 bis 14,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Abgasführung ein vorzugsweise geradliniges Einlaufrohr (8) aufweist, dessen auf der Austrittsseite des Abgas-Schalldämpfers gelegenes Ende sich in der zweiten Absorptionskammer (15) befindet.
  16. Abgas-Schalldämpfer nach Anspruch 15,
    dadurch gekennzeichnet, daß das Einlaufrohr (8) zumindest teilweise mantelseitig perforiert ist und dadurch Durchgänge (22, 23) zumindest zur ersten Reflexionskammer (16) und zur zweiten Reflexionskammer (17) besitzt.
  17. Abgas-Schalldämpfer nach Anspruch 15 oder 16,
    dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite Trennwand (6, 7) Durchgangsöffnungen für das Einlaufrohr (8) und die Auslaufrohre (9, 10) aufweisen, wobei das Einlaufrohr und die Auslaufrohre zumindest mit der ersten Trennwand (6) fest verbunden sind.
  18. Abgas-Schalldämpfer nach einem der Ansprüche 9 bis 17,
    dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite Trennwand (6, 7) sowie die obere Innenschale (5) zumindest teilweise Perforationen (18, 19, 20, 21) aufweisen.
  19. Abgas-Schalldämpfer nach einem der Ansprüche 15 bis 18,
    dadurch gekennzeichnet, daß das Einlaufrohr (8) einen abwinkeltes Einlauf aufweist, der mit dem Außengehäuse (2) bündig verläuft.
  20. Abgas-Schalldämpfer nach einem der Ansprüche 15 bis 19,
    dadurch gekennzeichnet, daß das Einlaufrohr (8) in der zweiten Absorptionskammer (15) ein geschlossenes stirnseites Ende (32) sowie eine Mantelperforation (24) im Bereich der zweiten Absorptionskammer (15) besitzt.
  21. Abgas-Schalldämpfer nach einem der Ansprüche 15 bis 19,
    dadurch gekennzeichnet, daß das Einlaufrohr (8) in der zweiten Absorptionkammer (15) ein offenes stirnseitiges Ende (33) besitzt, welches koaxial und mit Umfangsabstand in einem einseitig offenen Umlenkrohr (11) angeordnet ist, das seinerseits in der zweiten Absorptionskammer (15) angeordnet und in einem Durchbruch der zweiten Trennwand (7) befestigt ist, und die ringförmige Austrittsöffnung des Umlenkrohres (11) in die zweite Reflexionskammer (17) weist.
  22. Abgas-Schalldämpfer nach Anspruch 21,
    dadurch gekennzeichnet, daß das Umlenkrohr (11) mantelseitig perforiert ist und dadurch Durchgänge (34) zur zweiten Absorptionskammer (15) besitzt.
  23. Abgas-Schalldämpfer nach Anspruch 21 oder 22,
    dadurch gekennzeichnet, daß das Einlaufrohr (8) einen verjüngten, abgestuften Endabschnitt (8a) zumindest im Bereich des Umlenkrohres (11) besitzt.
  24. Abgas-Schalldämpfer nach Anspruch 23,
    dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des abgestuften Endabschnitts (8a) des Einlaufrohres gleich dem Querschnitt der ringförmigen Austrittsöffnung des Umlenkrohres (11) ist.
  25. Abgas-Schalldämpfer nach einem der Ansprüche 21 bis 24,
    dadurch gekennzeichnet, daß das Umlenkrohr (11) auf der Austrittsseite des Abgas-Schalldämpfers in der zweiten Absorptionskammer (15) ein geschlossenes kalottenförmiges stirnseitiges Umlenkende (35) besitzt.
  26. Abgas-Schalldämpfer nach einem der Ansprüche 12 bis 25,
    dadurch gekennzeichnet, daß dieser an einem Fahrzeug-Unterboden dergestalt befestigbar ist, daß die erste und die zweite Absorptionskammer (14, 15) in Richtung Fahrzeug-Unterboden weisen.
  27. Abgas-Schalldämpfer nach einem der Ansprüche 9 bis 26, mit einem Schalenfalz in Form eines abgewinkelten Umfangsfalzes (900) und mit zwei Außenhalbschalen (200, 300) jeweils mit einem Rand (500) sowie zumindest einer Innenschale (400) mit einem flachen Rand (600), wobei die Ränder (500) der Außenhalbschalen (200, 300) außenseitig abgewinkelt und über den Umfangsfalz (900) miteinander verbunden sind und der flache Rand (600) der Innenschale(n) (400) zwischen den Rändern (500) der Außenhalbschalen fest eingeklemmt ist,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Ränder (500) der Außenhalbschalen (200, 300) flach ausgebildet sind, und daß der flache Rand (600) der Innenschale(n) (400) zwischen den flachen Rändern (500) der Außenhalbschalen nur in einem Teilbereich (T1) des Umfangsfalzes (900) durch den abgewinkelten Umfangsfalz (900) fest eingeklemmt ist.
  28. Schalldämpfer nach Anspruch 27,
    dadurch gekennzeichnet, daß der abgewinkelte Umfangsfalz (900) nach unten ausgebildet ist und einen einfach umgeschlagenen oberen Rand einer oberen Außenhalbschale (200) aufweist.
  29. Schalldämpfer nach Anspruch 28,
    dadurch gekennzeichnet, daß der abgewinkelte Umfangsfalz (900) eine obere Gegenbiegung (700) oder obere Gegenabwinklung aufweist.
  30. Schalldämpfer nach einem der Ansprüche 27 bis 29,
    dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die Außenhalbschalen (200, 300) und der abgewinkelte Umfangsfalz (900) doppelwandig ausgebildet sind.
  31. Schalldämpfer nach einem der Ansprüche 27 bis 30,
    dadurch gekennzeichnet, daß eine untere Außenhalbschale (300) einen Innenboden (130) aufweist, welcher über einen Radius (800) randseitig hochgeschlagen ist und an der Unterseite der Innenschale (400) abdichtend angrenzt.
  32. Verfahren zur Herstellung eines Abgas-Schalldämpfers (1) mit einem abgewinkelten Umfangsfalz (900),
    dadurch gekennzeichnet, daß vorgefertigte Außenhalbschalen (200, 300) unter Zwischenordnung zumindest einer vorgefertigten Innenschale (400) nur in einem Teilbereich (T1) der Außenhalbschalen (200, 300) und nach einem Einbau gegebenenfalls weiterer Einzelteile mit ihren flachen Rändern (500, 600) positioniert zusammengesetzt und vorfixiert werden, und daß der abgewinkelte Umfangsfalz (900) in einem einzigen Verfahrensschritt mit einem vorzugsweise einzigen Umfangsfalz-Werkzeug (120) ausgebildet wird, wobei das Umfangsfalz-Werkzeug (120) auf den flachen Rändern (500 bzw. 500, 600) zwischen Eintritts- und Austrittsöffnung (100, 110) des vorfixierten Abgas-Schalldämpfers (1) geführt und angetrieben wird.
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