EP1381025A2 - Geräuschdämpfungsvorrichtung mit einem Helmholtz-Resonator bei Anlagen mit pulsierenden Gasströmungen - Google Patents

Geräuschdämpfungsvorrichtung mit einem Helmholtz-Resonator bei Anlagen mit pulsierenden Gasströmungen Download PDF

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EP1381025A2
EP1381025A2 EP03013618A EP03013618A EP1381025A2 EP 1381025 A2 EP1381025 A2 EP 1381025A2 EP 03013618 A EP03013618 A EP 03013618A EP 03013618 A EP03013618 A EP 03013618A EP 1381025 A2 EP1381025 A2 EP 1381025A2
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neck
damping device
chamber
noise damping
gas flow
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Jan Dr. Krüger
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Eberspaecher Exhaust Technology GmbH and Co KG
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J Eberspaecher GmbH and Co KG
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    • G10K11/16—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
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    • G10K11/16—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/172—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using resonance effects
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    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23R—GENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
    • F23R2900/00—Special features of, or arrangements for continuous combustion chambers; Combustion processes therefor
    • F23R2900/00013—Reducing thermo-acoustic vibrations by active means

Definitions

  • the present invention relates to a noise damping device to reduce muzzle noises in systems with pulsating gas flows, especially one Fresh air intake system or an exhaust system of an internal combustion engine, e.g. in a motor vehicle.
  • Such a noise damping device is from the Known from DE 43 05 333 C1 and has a Helmholtz resonator, whose chamber over several identical connecting necks communicates with a gas flow channel in which a pulsating gas, especially to an internal combustion engine fresh air flowing in or from the internal combustion engine exhaust gas flowing out, flows.
  • a pulsating gas especially to an internal combustion engine fresh air flowing in or from the internal combustion engine exhaust gas flowing out
  • the Connecting necks arranged in register one behind the other either opened with a common switching element one after the other or be closed or with the help of separate Switching elements can be opened or closed individually.
  • one of the connecting necks not switchable, so always open and therefore permanently connects the chamber with the gas flow channel.
  • Under an open Connecting neck is understood here to be a connecting neck through the pressure waves from the gas flow channel into the Enter the chamber and, if necessary, run back.
  • the opened connection necks are thus activated State in which it is the chamber with the gas flow channel connect.
  • the difference is with a closed one Connection neck no exchange of sound waves between Chamber and gas flow channel possible, so that the closed Connection neck is deactivated so far and accordingly the chamber does not connect to the gas flow channel.
  • the noise reduction device In the known noise reduction device are all Connection necks in terms of neck cross-section and neck length designed identically.
  • the frequency of the main noise depends on the speed of the internal combustion engine.
  • the noise reduction device of the present kind can by the activation of a corresponding number of connecting necks the resonance frequency of the Helmholtz resonator to the adapt the respective operating states of the internal combustion engine, all the more in a wide range of different operating states always adequate damping of the respective To achieve the main interference frequency.
  • the known noise damping device has the disadvantage, however, that the effort to realize them, in particular through the large number of switching elements, is relatively large.
  • DE 100 04 991 A1 shows a further noise damping device, a Helmholtz resonator with a variable resonance frequency having. This can be done by a skillful Flow guidance using the neck length of the resonator volume connecting neck connecting the gas flow channel between two lengths can be varied. Depending on the effective neck length a different resonance frequency then results. adversely is also here that those used for flow control Orifices lie in the flow path and thus flowed through become.
  • the present invention addresses the problem for a noise damping device of the aforementioned Type to specify an improved embodiment, the particular sufficient in a relatively large frequency range Damping enables and still relatively inexpensive can be produced.
  • the invention is based on the general idea of the chamber of the Helmholtz resonator over exactly two or over at least two differently dimensioned connecting necks connect to the gas flow channel, one of which is always active and only the other one can be activated as required and can be deactivated. Due to this design there is only one only switching element required, which is a special enables inexpensive construction.
  • the noise damping device according to the invention are only two different ones Resonance frequencies adjustable, but can be adjusted by a suitable Selection of these two resonance frequencies for one adequate damping effect in the relatively broad frequency range can be achieved.
  • the cost advantages of the invention outweigh Noise attenuation device.
  • the present noise attenuation device requires one significantly reduced installation space.
  • the two connecting necks can expediently refer to one another Differentiate neck cross-section and / or neck length from each other.
  • By appropriately dimensioning the two Connection necks can be the distance between the two adjustable Resonance frequencies are chosen to be relatively large, whereby the bandwidth of the noise reduction device according to the invention achievable damping effect improved becomes.
  • the two connecting necks can be advantageous be coordinated so that the two Resonance frequencies of the Helmholtz resonator about one Are octave apart.
  • This embodiment is particularly suitable for an application of the noise damping device in an internal combustion engine.
  • Fig. 1 shows a greatly simplified principle representation a noise reduction device according to the invention.
  • connection necks 4 and 5 connect the chamber 3 with a gas flow channel 6, in which a pulsating gas flows, which is indicated by arrows 7 is indicated.
  • This gas flow channel 6 can with a preferred application of the noise damping device 1 through a fresh air line of a fresh air intake system an internal combustion engine or through an exhaust pipe Exhaust system of an internal combustion engine, especially in one Motor vehicle, be formed. The pulsation of the gas flow arises from the gas exchange processes in the Internal combustion engine.
  • the second connecting neck 5 is a switching element 8 assigned, with the help of a communicating Connection between the chamber 3 and the gas flow channel 6 opened and closed by the second connecting neck 5 can be.
  • this is Switching element 8 is exemplarily shown as a flap between a closed position shown with a solid line an open position shown with a broken line is adjustable.
  • the closed position of the switching element 8 is the second connection neck 5 in one deactivated state.
  • An activated state of the second Connection neck 5 results when the switching element is open 8.
  • the switching element 8 is, for example, by means of an actuator 9 operable that in turn from a control unit 10 is operated.
  • This control unit 10 can at Use of the noise damping device 1 for one Internal combustion engine in an engine control unit of the internal combustion engine integrated in hardware and / or implemented in software his.
  • the control unit 10 expediently actuates via the actuator 9, the switching element 8 depending on the Speed and / or the load of the internal combustion engine.
  • the two connecting necks 4, 5 are designed differently with regard to the neck length and / or neck cross section.
  • a neck length L H1 of the first connection neck 4 is preferably greater than a neck length L H2 of the second connection neck 5.
  • a neck cross section S H1 of the first connection neck 4 is smaller than a neck cross section S H2 of the second connection neck 5
  • Fig. 1 shows a cross section S K of the gas flow channel 6.
  • the different neck lengths L H1 , L H2 are realized in the embodiment shown here in that the second connecting neck 5 extends from the gas flow channel 6, into which it does not protrude, to a wall 11 of the chamber 3.
  • the second connection neck 5 opens into the chamber 3 on the wall 11 without projecting into the chamber 3.
  • the first connecting neck 4 extends through the wall 11 and thus projects into the chamber 3. The opening of the first connecting neck 4 into the chamber 3 thus takes place at a distance from the wall 11 inside the chamber 3.
  • connection necks 4 and 5 are expediently matched to one another with regard to the neck length L H and neck cross section S H such that a first resonance frequency of the Helmholtz resonator 2, which is present when the second connection neck 5 is deactivated, is approximately one octave below a second resonance frequency which is activated when the second connection neck 5 is present. Due to this dimensioning of the connecting necks 4, 5, the noise damping device 1 is adapted in a special way to the requirements of an internal combustion engine.
  • the resonance frequencies are advantageously tuned when a ratio of neck length to neck cross section L H / S H is greater for the first connecting neck 4 than for the second connecting neck 5: L H1 / S H1 > L H2 / S H2 ,
  • the neck cross section S H2 of the second connecting neck 5 is at least larger than half the cross section S K of the gas flow channel 6: S H2 ⁇ 0.5 x S K ,
  • the present noise damping device 1 only has two connecting necks 4, 5, of which only one is a closing element 8 is assigned, whereby the inventive Noise damping device 1 a particularly inexpensive Has structure.
  • the connecting necks 4, 5, Through the targeted dimensioning of the connecting necks 4, 5, however, two can be relatively different from each other spaced resonance frequencies are realized that depending on the switching position of the switching element 8 alternately can be activated.
  • the noise reduction device 1 is therefore particularly suitable for use in internal combustion engines in motor vehicles.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Geräuschdämpfungsvorrichtung (1) zur Reduktion von Mündungsgeräuschen bei Anlagen mit pulsierenden Gasströmungen, insbesondere bei einer Frischluftansauganlage oder einer Abgasanlage einer Brennkraftmaschine. Die Geräuschdämpfungsvorrichtung (1) weist einen Helmholtz-Resonator (2) auf, der über zwei verschieden dimensionierte Verbindungshälse (4, 5) mit einem Gasströmungskanal (6) verbunden ist, in dem ein pulsierendes Gas strömt. Die Kammer (3) kommuniziert über den ersten Verbindungshals (4) permanent mit dem Gasströmungskanal (6). Der zweite Verbindungshals (5) ist mittels eines Schaltglieds (8) zwischen einem aktiviertem Zustand, in dem die Kammer (3) über den zweiten Verbindungshals (5) mit dem Gasströmungskanal (6) kommuniziert, und einem deaktiviertem Zustand umschaltbar, in dem die Kammer (3) über den zweiten Verbindungshals (5) nicht mit dem Gasströmungskanal (6) kommuniziert. <IMAGE>

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Geräuschdämpfungsvorrichtung zur Reduktion von Mündungsgeräuschen bei Anlagen mit pulsierenden Gasströmungen, insbesondere bei einer Frischluftansauganlage oder einer Abgasanlage einer Brennkraftmaschine, z.B. in einem Kraftfahrzeug.
Eine derartige Geräuschdämpfungsvorrichtung ist aus der DE 43 05 333 C1 bekannt und verfügt über einen Helmholtz-Resonator, dessen Kammer über mehrere identische Verbindungshälse mit einem Gasströmungskanal kommuniziert, in dem ein pulsierendes Gas, insbesondere zu einer Brennkraftmaschine hinströmende Frischluft oder von der Brennkraftmaschine abströmendes Abgas, strömt. Die für die Entstehung der Mündungsgeräusche am Frischlufteintritt der Frischluftansauganlage oder am Abgasaustritt der Abgasanlage ursächlichen Druckpulsationen in der Gasströmung entstehen vorwiegend durch den Verbrennungsprozess in der Brennkraftmaschine.
Bei der bekannten Geräuschdämpfungsvorrichtung können die registerartig hintereinander angeordneten Verbindungshälse entweder mit einem gemeinsamen Schaltglied nacheinander geöffnet oder geschlossen werden oder mit Hilfe separater Schaltglieder einzeln geöffnet oder geschlossen werden. Bei einer speziellen Variante ist einer der Verbindungshälse nicht schaltbar, also immer offen und verbindet daher permanent die Kammer mit dem Gasströmungskanal. Unter einem geöffneten Verbindungshals wird hier ein Verbindungshals verstanden, durch den Druckwellen vom Gasströmungskanal in die Kammer einlaufen und gegebenenfalls zurücklaufen können. Die geöffneten Verbindungshälse sind somit in einem aktivierten Zustand, in dem sie die Kammer mit dem Gasströmungskanal verbinden. Im Unterschied dazu ist bei einem geschlossenen Verbindungshals kein Austausch von Schallwellen zwischen Kammer und Gasströmungskanal möglich, so dass der geschlossene Verbindungshals insoweit deaktiviert ist und dementsprechend die Kammer nicht mit dem Gasströmungskanal verbindet.
Bei der bekannten Geräuschdämpfungsvorrichtung sind alle Verbindungshälse hinsichtlich Halsquerschnitt und Halslänge identisch ausgestaltet. Bei der bevorzugten Anwendung der vorliegenden Geräuschdämpfungsvorrichtung, also bei einer Brennkraftmaschine, hängt die Frequenz des Hauptstörgeräusches von der Drehzahl der Brennkraftmaschine ab. Die Geräuschdämpfungsvorrichtung der vorliegenden Art kann durch die Aktivierung einer entsprechenden Anzahl der Verbindungshälse die Resonanzfrequenz des Helmholtz-Resonators an die jeweiligen Betriebszustände der Brennkraftmaschine anpassen, um so in einem weiten Bereich unterschiedlicher Betriebszustände stets eine hinreichende Dämpfung der jeweiligen Hauptstörfrequenz erzielen zu können. Die bekannte Geräuschdämpfungsvorrichtung besitzt jedoch den Nachteil, dass der Aufwand zu ihrer Realisierung, insbesondere durch die große Anzahl an Schaltgliedern, relativ groß ist.
Aus der DE 196 18 432 A1 ist eine andere Geräuschdämpfungsvorrichtung bekannt, die ebenfalls mit einem Helmholtz-Resonator arbeitet. Um die Dämpfungswirkung des Heimholtz-Resonators zu verändern, ist es bei dieser Geräuschdämpfungsvorrichtung möglich, das teilweise durchströmte Dämpfungsvolumen durch umschaltbare Weichen und Klappen zu variieren. Nachteilig ist hierbei, dass die zur Strömungsführung verwendeten Schaltelemente im Strömungspfad liegen und dementsprechend durchströmt werden müssen.
Die DE 100 04 991 A1 zeigt eine weitere Geräuschdämpfungsvorrichtung, die einen Helmholtz-Resonator mit variabler Resonanzfrequenz aufweist. Hierbei kann durch eine geschickte Strömungsführung die Halslänge des das Resonatorvolumen mit dem Gasströmungskanal verbindenden Verbindungshalses zwischen zwei Längen variiert werden. Je nach wirksamer Halslänge ergibt sich dann eine andere Resonanzfrequenz. Nachteilig ist auch hier, dass die zur Strömungsführung verwendeten Blenden im Strömungspfad liegen und somit durchströmt werden.
Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für eine Geräuschdämpfungsvorrichtung der eingangs genannten Art eine verbesserte Ausführungsform anzugeben, die insbesondere in einem relativ großen Frequenzbereich eine ausreichende Dämpfung ermöglicht und dennoch relativ preiswert herstellbar ist.
Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausführurigsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, die Kammer des Helmholtz-Resonators über genau zwei oder über mindestens zwei unterschiedlich dimensionierte Verbindungshälse an den Gasströmungskanal anzuschließen, von denen der eine stets aktiv ist und nur der andere bedarfsabhängig aktivierbar und deaktivierbar ist. Durch diese Bauweise ist nur ein einziges Schaltglied erforderlich, was einen besonders preiswerten Aufbau ermöglicht. Bei der erfindungsgemäßen Geräuschdämpfungsvorrichtung sind zwar nur zwei verschiedene Resonanzfrequenzen einstellbar, jedoch kann durch eine geeignete Auswahl dieser beiden Resonanzfrequenzen für einen relativ breiten Frequenzbereich eine hinreichende Dämpfungswirkung erreicht werden. Insbesondere bei einer Anwendung in Verbindung mit einer Brennkraftmaschine, insbesondere in einem Kraftfahrzeug, überwiegen die Kostenvorteile der erfindungsgemäßen Geräuschdämpfungsvorrichtung. Im Vergleich zu einer Anlage mit zwei verschiedenen Helmholtz-Resonatoren benötigt die vorliegende Geräuschdämpfungsvorrichtung einen deutlich reduzierten Einbauraum. Darüber hinaus können derartige halbaktive Systeme für ein gezieltes "Sound-Design" benutzt werden, um während des Betriebs der Brennkraftmaschine, insbesondere bei einem Kraftfahrzeug, dem Fahrzeugführer ein akustisches Feed-back über den aktuellen Betriebszustand der Brennkraftmaschine zu liefern.
Zweckmäßig können sich die beiden Verbindungshälse hinsichtlich Halsquerschnitt und/oder Halslänge voneinander unterscheiden. Durch eine geeignete Dimensionierung der beiden Verbindungshälse kann der Abstand zwischen den beiden einstellbaren Resonanzfrequenzen relativ groß gewählt werden, wodurch die Bandbreite der mit der erfindungsgemäßen Geräuschdämpfungsvorrichtung erzielbaren Dämpfungswirkung verbessert wird.
Vorteilhaft können bei einer Weiterbildung die beiden Verbindungshälse so aufeinander abgestimmt sein, dass die beiden Resonanzfrequenzen des Helmholtz-Resonators etwa eine Oktave voneinander beabstandet sind. Diese Ausführungsform eignet sich in besonderer Weise für eine Anwendung der Geräuschdämpfungsvorrichtung bei einer Brennkraftmaschine.
Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Die einzige Fig. 1 zeigt eine stark vereinfachte Prinzipdarsteilung einer Geräuschdämpfungsvorrichtung nach der Erfindung.
Entsprechend Fig. 1 umfasst eine Geräuschdämpfungsvorrichtung 1 einen Helmholtz-Resonator 2 mit einer Kammer 3 und zwei Verbindungshälsen, nämlich einen ersten Verbindungshals 4 und einen zweiten Verbindungshals 5. Beide Verbindungshälse 4 und 5 verbinden die Kammer 3 mit einem Gasströmungskanal 6, in dem ein pulsierendes Gas strömt, was durch Pfeile 7 angedeutet ist. Dieser Gasströmungskanal 6 kann bei einer bevorzugten Anwendung der Geräuschdämpfungsvorrichtung 1 durch eine Frischluftleitung einer Frischluftansauganlage einer Brennkraftmaschine oder durch eine Abgasleitung einer Abgasanlage einer Brennkraftmaschine, insbesondere in einem Kraftfahrzeug, gebildet sein. Das Pulsieren der Gasströmung entsteht dabei durch die Ladungswechselvorgänge in der Brennkraftmaschine.
Erfindungsgemäß ist der, erste Verbindungshals 4 so gestaltet, dass die Kammer 3 über den ersten Verbindungshals 4 permanent mit dem Gasströmungskanal 6 kommuniziert. Im Unterschied dazu ist dem zweiten Verbindungshals 5 ein Schaltglied 8 zugeordnet, mit dessen Hilfe eine kommunizierende Verbindung zwischen der Kammer 3 und dem Gasströmungskanal 6 durch den zweiten Verbindungshals 5 geöffnet und geschlossen werden kann. In der hier gezeigten Ausführungsform ist das Schaltglied 8 beispielhaft als Klappe dargestellt, die zwischen einer mit durchgezogener Linie dargestellten Schließstellung einer mit unterbrochener Linie gezeigten Offenstellung verstellbar ist. In der Schließstellung des Schaltglieds 8 befindet sich der zweite Verbindungshals 5 in einem deaktivierten Zustand. Ein aktivierter Zustand des zweiten Verbindungshalses 5 ergibt sich bei geöffnetem Schaltglied 8. Das Schaltglied 8 ist beispielsweise mittels eines Stellglieds 9 betätigbar, dass seinerseits von einer Steuereinheit 10 betätigt wird. Diese Steuereinheit 10 kann bei einer Verwendung der Geräuschdämpfungsvorrichtung 1 für eine Brennkraftmaschine in ein Motorsteuergerät der Brennkraftmaschine hardwaremäßig integriert und/oder softwaremäßig implementiert sein. Zweckmäßig betätigt die Steuereinheit 10 über das Stellglied 9 das Schaltglied 8 in Abhängigkeit der Drehzahl und/oder der Last der Brennkraftmaschine.
Erfindungsgemäß sind die beiden Verbindungshälse 4, 5 hinsichtlich Halslänge und/oder Halsquerschnitt unterschiedlich ausgebildet. Vorzugsweise ist bei der hier gezeigten Ausführungsform eine Halslänge LH1 des ersten Verbindungshalses 4 größer als eine Halslänge LH2 des zweiten Verbindungshalses 5. Desweiteren ist ein Halsquerschnitt SH1 des ersten Verbindungshalses 4 kleiner als ein Halsquerschnitt SH2 des zweiten Verbindungshalses 5. Desweiteren ist in Fig. 1 ein Querschnitt SK des Gasströmungskanals 6 eingetragen.
Die unterschiedlichen Halslängen LH1, LH2 sind bei der hier gezeigten Ausführungsform dadurch realisiert, dass sich der zweite Verbindungshals 5 vom Gasstromungskanal 6, in den er nicht hineinragt, bis zu einer Wand 11 der Kammer 3 erstreckt. Dabei mündet der zweite Verbindungshals 5 an der Wand 11 in die Kammer 3 ein, ohne dabei in die Kammer 3 vorzustehen. Im Unterschied dazu erstreckt sich der erste Verbindungshals 4 durch die Wand 11 hindurch und ragt somit in die Kammer 3 hinein. Die Einmündung des ersten Verbindungshalses 4 in die Kammer 3 erfolgt somit beabstandet zur Wand 11 innerhalb der Kammer 3.
Zweckmäßig sind die beiden Verbindungshälse 4 und 5 hinsichtlich Halslänge LH und Halsquerschnitt SH so aufeinander abgestimmt, dass eine erste Resonanzfrequenz des Helmholtz-Resonators 2, die bei deaktiviertem zweiten Verbindungshals 5 vorliegt, etwa eine Oktave unterhalb einer zweiten Resonanzfrequenz liegt, die bei aktiviertem zweiten Verbindungshals 5 vorliegt. Durch diese Dimensionierung der Verbindungshälse 4, 5 ist die Geräuschdämpfungsvorrichtung 1 in besondere Weise an die Erfordernisse einer Brennkraftmaschine angepasst.
Eine vorteilhafte Abstimmung der Resonanzfrequenzen ergibt sich dann, wenn ein Verhältnis von Halslänge zu Halsquerschnitt LH/SH beim ersten Verbindungshals 4 größer ist als beim zweiten Verbindungshals 5: LH1/ SH1 > LH2/SH2.
Als besonders vorteilhaft hat sich dabei gezeigt, wenn das Verhältnis von Halslänge zu Halsquerschnitt LH/SH beim ersten Verbindungshals 4 mindestens doppelt so groß ist wie beim zweiten Verbindungshals 5: LH1/SH1 ≥ 2 x LH2/SH2.
Als weitere Dimensionierungsbedingung kann zusätzlich oder alternativ berücksichtigt werden, dass der Halsquerschnitt SH2 des zweiten Verbindungshalses 5 zumindest größer ist als der halbe Querschnitt SK das Gasströmungskanals 6: SH2 ≥ 0,5 x SK.
Die vorliegende Geräuschdämpfungsvorrichtung 1 besitzt nur zwei Verbindungshälse 4, 5, von denen nur einem ein Einschaltglied 8 zugeordnet ist, wodurch die erfindungsgemäße Geräuschdämpfungsvorrichtung 1 einen besonders preiswerten Aufbau besitzt. Durch die gezielte Dimensionierung der Verbindungshälse 4, 5 können jedoch zwei relativ stark voneinander beabstandete Resonanzfrequenzen realisiert werden, die in Abhängigkeit der Schaltstellung des Schaltglieds 8 wechselweise aktivierbar sind. Hierdurch ist es mit der vorgeschlagenen Geräuschdämpfungsvorrichtung 1 trotz ihres einfachen Aufbaus möglich, für ein relativ breites Frequenzspektrum eine hinreichende Dämpfungswirkung zu erzielen. Die Geräuschdämpfungsvorrichtung 1 eignet sich dadurch insbesondere für eine Anwendung bei Brennkraftmaschine in Kraftfahrzeugen.

Claims (10)

  1. Geräuschdämpfungsvorrichtung zur Reduktion von Mündungsgeräuschen bei Anlagen mit pulsierenden Gasströmungen, insbesondere bei einer Frischluftansauganlage oder einer Abgasanlage einer Brennkraftmaschine,
    mit einem Gasströmungskanal (6), in dem ein pulsierendes Gas strömt,
    mit einem Helmholtz-Resonator (2), dessen Kammer (3) über wenigstens zwei unterschiedlich dimensionierte Verbindungshälse, nämlich über einen ersten Verbindungshals (4) und über einen zweiten Verbindungshals (5), mit dem Gasströmungskanal (6) verbunden ist,
    wobei die Kammer (3) über den ersten Verbindungshals (4) permanent mit dem Gasströmungskanal (6) kommuniziert, während der zweite Verbindungshals (5) mittels eines Schaltglieds (8) zwischen einem aktivierten Zustand, in dem die Kammer (3) über den zweiten Verbindungshals (5) mit dem Gasströmungskanal (6) kommuniziert, und einem deaktivierten Zustand umschaltbar ist, in dem die Kammer (3) über den zweiten Verbindungshals (5) nicht mit dem Gasströmungskanal (6) kommuniziert.
  2. Geräuschdämpfungsvorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Verbindungshälse (4, 5) hinsichtlich Halsquerschnitt (SH) und/oder Halslänge (LH) unterschiedlich dimensioniert sind.
  3. Geräuschdämpfungsvorrichtung nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Halsquerschnitt (SH2) des zweiten Verbindungshalses (5) größer ist als der Halsquerschnitt (SH1) des ersten Verbindungshalses (4) .
  4. Geräuschdämpfungsvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Halslänge (LH1) des ersten Verbindungshalses (4) größer ist als die Halslänge (LH2) des zweiten Verbindungshalses (5).
  5. Geräuschdämpfungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet, dass ein Verhältnis von Halslänge (LH) zu Halsquerschnitt (SH) beim ersten Verbindungshals (4) größer ist als beim zweiten Verbindungshals (5).
  6. Geräuschdämpfungsvorrichtung nach Anspruch 5,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis von Halslänge (LH) zu Halsquerschnitt (SH) beim ersten Verbindungshals (4) mindestens doppelt so groß ist wie beim zweiten Verbindungshals (5).
  7. Geräuschdämpfungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Halsquerschnitt (SH2) des zweiten Verbindungshalses (5) größer ist als der halbe Querschnitt (SK) des Gasströmungskanals (6).
  8. Geräuschdämpfungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
    dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Verbindungshälse (4, 5) so aufeinander abgestimmt sind, dass die Resonanzfrequenz des Helmholtz-Resonators (2) bei aktiviertem zweiten Verbindungshals (5) etwa eine Oktave höher liegt als bei deaktiviertem zweiten Verbindungshals (5).
  9. Geräuschdämpfungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
    dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Verbindungshals (5) an einer Wand (11) der Kammer (3) in die Kammer (3) einmündet und dass der erste Verbindungshals (4) die Wand (11) durchdringt, in die Kammer (3) hineinragt und in der Kammer (3) in diese einmündet.
  10. Geräuschdämpfungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltglied (8) von einer Steuereinheit (10) in Abhängigkeit von Drehzahl und/oder Last einer Brennkraftmaschine betätigt wird, deren Frischluftansauganlage und/oder deren Abgasanlage mit der Geräuschdämpfungsvorrichtung (1) ausgestattet ist.
EP03013618A 2002-07-11 2003-06-16 Geräuschdämpfungsvorrichtung mit einem Helmholtz-Resonator bei Anlagen mit pulsierenden Gasströmungen Withdrawn EP1381025A3 (de)

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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102472264A (zh) * 2009-08-03 2012-05-23 皇家飞利浦电子股份有限公司 用于压缩机雾化器系统中的具有可调频率特性的低约束谐振器
EP3434876A1 (de) * 2017-07-25 2019-01-30 Siemens Aktiengesellschaft Brennkammervorrichtung und verfahren für den betrieb einer brennkammervorrichtung
CN110322868A (zh) * 2019-06-06 2019-10-11 江苏科技大学 一种主动变频赫姆霍兹共振器及其调频降噪方法
CN110751938A (zh) * 2019-10-12 2020-02-04 江苏科技大学 一种亥姆霍兹共振器及其工作方法
CN111878406A (zh) * 2020-08-19 2020-11-03 珠海格力电器股份有限公司 压缩机及空调机组
EP3738494A1 (de) * 2019-05-14 2020-11-18 Koninklijke Philips N.V. Rauschverringerungsvorrichtung
US20210065672A1 (en) * 2019-08-30 2021-03-04 Hyundai Motor Company Variable wheel resonator system for a vehicle
EP4675610A1 (de) * 2024-07-01 2026-01-07 BAE SYSTEMS plc Akustisches steuermodul
WO2026008965A1 (en) * 2024-07-01 2026-01-08 Bae Systems Plc Acoustic control module

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7690478B2 (en) 2006-09-15 2010-04-06 Visteon Global Technologies, Inc. Continuously variable tuned resonator

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03963A (ja) * 1989-05-29 1991-01-07 Honda Motor Co Ltd 内燃機関の吸気音低減装置
DE4305333C1 (de) * 1993-02-20 1994-07-07 Fasag Ag Suhr Geräuschdämpfungsvorrichtung zur Reduktion von Mündungsgeräuschen bei Anlagen mit pulsierenden Gasströmungen
DE19618432A1 (de) * 1996-05-08 1997-11-13 Mann & Hummel Filter Ansaugvorrichtung für einen Verbrennungsmotor
DE10004991A1 (de) * 2000-02-04 2001-08-09 Volkswagen Ag Helmholtz-Resonator mit variabler Resonanzfrequenz

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4546733A (en) * 1983-03-22 1985-10-15 Nippondenso Co., Ltd. Resonator for internal combustion engines
DE19743482A1 (de) * 1997-10-01 1999-04-08 Mann & Hummel Filter Schalldämpfer mit einem Nebenschlußresonator

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03963A (ja) * 1989-05-29 1991-01-07 Honda Motor Co Ltd 内燃機関の吸気音低減装置
DE4305333C1 (de) * 1993-02-20 1994-07-07 Fasag Ag Suhr Geräuschdämpfungsvorrichtung zur Reduktion von Mündungsgeräuschen bei Anlagen mit pulsierenden Gasströmungen
DE19618432A1 (de) * 1996-05-08 1997-11-13 Mann & Hummel Filter Ansaugvorrichtung für einen Verbrennungsmotor
DE10004991A1 (de) * 2000-02-04 2001-08-09 Volkswagen Ag Helmholtz-Resonator mit variabler Resonanzfrequenz

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102472264A (zh) * 2009-08-03 2012-05-23 皇家飞利浦电子股份有限公司 用于压缩机雾化器系统中的具有可调频率特性的低约束谐振器
CN102472264B (zh) * 2009-08-03 2016-01-20 皇家飞利浦电子股份有限公司 用于压缩机雾化器系统中的具有可调频率特性的低约束谐振器
US9790937B2 (en) 2009-08-03 2017-10-17 Koninklijke Philips N.V. Low restriction resonator with adjustable frequency characteristics for use in compressor nebulizer systems
US11525396B2 (en) 2017-07-25 2022-12-13 Siemens Energy Global GmbH & Co. KG Combustor apparatus with bleed arrangement and resonator with cooling flow and method of operating combustor apparatus
WO2019020474A1 (en) * 2017-07-25 2019-01-31 Siemens Aktiengesellschaft COMBUSTION APPARATUS AND METHOD OF OPERATION
EP3434876A1 (de) * 2017-07-25 2019-01-30 Siemens Aktiengesellschaft Brennkammervorrichtung und verfahren für den betrieb einer brennkammervorrichtung
EP3738494A1 (de) * 2019-05-14 2020-11-18 Koninklijke Philips N.V. Rauschverringerungsvorrichtung
WO2020229238A1 (en) * 2019-05-14 2020-11-19 Koninklijke Philips N.V. Noise reduction device
CN113853145A (zh) * 2019-05-14 2021-12-28 皇家飞利浦有限公司 降噪设备
CN110322868A (zh) * 2019-06-06 2019-10-11 江苏科技大学 一种主动变频赫姆霍兹共振器及其调频降噪方法
US20210065672A1 (en) * 2019-08-30 2021-03-04 Hyundai Motor Company Variable wheel resonator system for a vehicle
US11657792B2 (en) * 2019-08-30 2023-05-23 Hyundai Motor Company Variable wheel resonator system for a vehicle
CN110751938A (zh) * 2019-10-12 2020-02-04 江苏科技大学 一种亥姆霍兹共振器及其工作方法
CN111878406A (zh) * 2020-08-19 2020-11-03 珠海格力电器股份有限公司 压缩机及空调机组
EP4675610A1 (de) * 2024-07-01 2026-01-07 BAE SYSTEMS plc Akustisches steuermodul
WO2026008965A1 (en) * 2024-07-01 2026-01-08 Bae Systems Plc Acoustic control module

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