EP3004577A1 - Abgasanlage für eine brennkraftmaschine und verfahren zum betreiben der abgasanlage - Google Patents

Abgasanlage für eine brennkraftmaschine und verfahren zum betreiben der abgasanlage

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EP3004577A1
EP3004577A1 EP14719765.1A EP14719765A EP3004577A1 EP 3004577 A1 EP3004577 A1 EP 3004577A1 EP 14719765 A EP14719765 A EP 14719765A EP 3004577 A1 EP3004577 A1 EP 3004577A1
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EP
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exhaust
exhaust gas
exhaust system
internal combustion
combustion engine
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Rainer Drees
Christian Eichmüller
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Bayerische Motoren Werke AG
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    • F01N2240/36—Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being an exhaust flap

Definitions

  • the invention relates to an exhaust system for an internal combustion engine with the features of the preamble of patent claim 1 and method for operating the exhaust system according to the features of the claims 5 to 7.
  • an exhaust system of an internal combustion engine is known with a first cylinder group of the internal combustion engine associated first exhaust system and with a second cylinder group of the internal combustion engine associated second exhaust system.
  • Each exhaust gas line has in each case an exhaust gas purification device and a first exhaust silencer arranged downstream of the respective exhaust gas purification device, and a second silencer arranged downstream of the respective first silencer and an exhaust gas end pipe arranged downstream of the respective second silencer.
  • a disadvantage of this known prior art is the fact that the damping resonator of the muffler is not variably adjustable.
  • Further mufflers for exhaust systems are generally known from the prior art, which operate on the absorption and / or reflection principle.
  • the development of such a muffler usually means finding the best possible compromise between muzzle noise (volume after the tailpipe tailpipe), exhaust back pressure and required muffler volume.
  • silencer with one or more movable closure elements or shut-off devices, such as an exhaust flap, executed to allow different flow paths in the exhaust pipe of the silencer system.
  • two, three or even four exhaust system tailpipes are often provided.
  • the arrangement of the closure elements disadvantageously leads to the fact that, depending on the position of the closure element, it is no longer possible to flow exhaust gas through all the exhaust system tailpipes or tailpipe branching elements.
  • Object of the present invention is to avoid the disadvantages mentioned above and at the same time introduce a variability in the damping properties of the silencer system.
  • the inventive design of the exhaust system has a structure advantageous with respect to the exhaust backpressure. Due to the construction according to the invention, one or both shut-off valves can also be closed at the same time without a substantial increase in the exhaust backpressure. Compared with conventional exhaust systems exists with open shut-off devices, such. B. exhaust valves a minimum or hardly measurable throttling (increase in the exhaust backpressure), since the entire exhaust and damping tube volume is used to the end of the exhaust system. By a slightly different structure, the shut-off valves can also be shifted in time to improve a subjective hearing impression during the switching phase. By staggered switching the two shut-off devices can be reduced to conspicuous acoustic level jumps in an advantageous manner.
  • the very low exhaust back pressure of the exhaust system due to the inventive design has a very positive effect.
  • the volumes of the first silencer and the second silencer can also be subsequently changed.
  • one or more possibly necessary resonators without much effort while maintaining the symmetry in a simple manner be integrated into the exhaust system.
  • the silencer can also be constructed very favorably.
  • the silencer housing can be implemented, for example, as a cost-effective coil damper or shell construction.
  • the two side parts can be designed as a common part.
  • the upper and lower shell can each be made as a common part.
  • the exhaust pipes (FIG. 1, region a) can be manufactured and installed as equal components.
  • the Y-branch elements of the exhaust pipes to the damping tubes can be implemented, for example, as an IHU molding (hydroforming). It can thus be used as a common part before and after the obturator and on both sides of the muffler.
  • damping tubes with perforation which are guided through the muffler (Fig. 1, area d), are also implemented as equal parts. If a resonator is required, the required partitions for both sides can also be implemented as a common part.
  • the identical mounting device can be used for the pre-assembly of the Y-branch elements and the shut-off devices for both sides of the exhaust system.
  • FIG. 1 shows schematically an exhaust system according to the invention.
  • Fig. 2 shows the exhaust system according to the invention with two closed shut-off devices.
  • Fig. 3 shows the exhaust system according to the invention with a closed and an open obturator.
  • Fig. 4 shows the exhaust system according to the invention with two open
  • Fig. 1 shows an end portion of an exhaust system 1 according to the invention for an internal combustion engine, not shown, with at least a first and a second cylinder, also not shown.
  • the first and the second cylinder are representative of cylinder groups of the internal combustion engine.
  • the first cylinder is a first exhaust pipe 2 and the second cylinder is associated with a second exhaust pipe 3. Further, the first exhaust pipe 2, a first muffler 4 and the second exhaust pipe 3, a second muffler 5 is assigned.
  • a second damping pipe 3 ' branches from the first exhaust pipe 2 upstream of a first obturator 6 from a first damping tube 2 ', which is guided by the first muffler 4 and flows into the second exhaust pipe 3 downstream of a second obturator 7 and that of the second exhaust pipe 3 upstream of the second obturator 7, a second damping pipe 3 'branches off, which is guided through the second silencer 5 and opens into the first exhaust pipe 2 downstream of the first obturator 6.
  • Flow directions of the exhaust gas are shown in FIGS. 2 to 4, which are shown by arrows.
  • the first damping tube 2 'and the second damping tube 3' in the volume of the first muffler 4 and in the region of the second muffler 5 a perforation 11 for emitting sound emissions in the muffler 4, 5 for frequency-selective damping the sound pressure level.
  • the first and the second obturator 6, 7 is an exhaust valve, in other embodiments, it may also be for example rollers.
  • the first and the second muffler 4, 5 are arranged in a common housing 8 for the sake of common parts. In another embodiment, they may also have more expensive, separate housings.
  • the first damping tube 2 'in the present exemplary embodiment has a first resonator chamber 9 and the second damping tube 3' is assigned a second resonator chamber 10.
  • An acoustic coupling between the first damping tube 2 'and the first resonator chamber 9 or the second damping tube 3' and the second resonator chamber 10 takes place in each case by a Helmholtz resonator numbered 12.
  • the first and second resonator chambers 9, 10 are integrated into the common housing 8.
  • the resonator chambers 9, 10 can also be represented in separate housings.
  • the first and second resonator chambers 9, 10 can also be designed as reflection chambers.
  • the muffler housing 8 can be implemented, for example, as a cost-effective coil damper or in shell construction. When implemented as a winding damper, the two side parts can be designed as a common part. In shell construction, the upper and lower shell can each be made as a common part.
  • the exhaust pipes 2, 3 (FIG. 1, region a) can be manufactured and installed as equal components.
  • the Y-branch elements of the exhaust pipes to the damping tubes can be implemented for example as an IHU molding (hydroforming). It can thus be used as a common part before and after the shut-off elements 6, 7 and on both sides of the muffler 4, 5.
  • the required partitions for both sides can also be implemented as a common part.
  • the identical mounting device can be used for the pre-assembly of the Y-branch elements and the shut-off elements 6, 7 for both sides of the exhaust system 1.
  • Figures 2 to 4 show the same Abgasaniage as Fig. 1, but without the first and the second resonator chamber 9, 10, which may also be designed as a reflection chambers.
  • FIG. 2 shows the exhaust system 1 according to the invention with a setting for a first operating method, wherein the first and the second shut-off elements 6, 7 are closed.
  • a maximum sound attenuation for the exhaust system 1 is achieved.
  • a flow direction of the exhaust gas is indicated by arrows.
  • Fig. 3 shows the exhaust system 1 according to the invention with a setting for a second operating method, wherein the first obturator 6 is closed and the second obturator 7 is opened.
  • a setting for a second operating method wherein the first obturator 6 is closed and the second obturator 7 is opened.
  • Fig. 4 shows the exhaust system 1 according to the invention with a setting for a third operating method, wherein the first and the second obturator 6, 7 are open.
  • a minimum sound attenuation for the exhaust system 1 is achieved.
  • the main exhaust gas flow is again shown by thick arrows, a weakened exhaust gas flow is shown by thin arrows.
  • the exhaust system 1 according to the invention has a very advantageous construction with regard to the exhaust backpressure.
  • one or both shut-off elements 6, 7 can also be closed at the same time without a substantial increase in the exhaust backpressure.
  • As exhaust valves a minimum or hardly measurable throttling (increase in the exhaust back pressure), since the entire exhaust gas and Damping tube volume is used to the end of the exhaust system 1.
  • the shut-off valves 6, 7 can also be switched in time to improve a subjective hearing impression during the switching phase.
  • the staggered switching of the two shut-off elements 6, 7 can be reduced to conspicuous, acoustic level jumps in an advantageous manner.
  • the very low exhaust backpressure of the exhaust system 1 due to the embodiment according to the invention has a very positive effect.
  • the volumes of the first muffler 4 and the second muffler 5 can also be subsequently changed.
  • one or more possibly necessary resonator chambers 9, 10, also designed as reflection chambers, can be integrated into the exhaust system 1 in a simple manner without great expense while maintaining the symmetry.

Abstract

Abgasanlage (1) für eine Brennkraftmaschine, mit zumindest einem ersten und einem zweiten Zylinder, wobei dem ersten Zylinder ein erstes Abgasrohr (2) und dem zweiten Zylinder ein zweites Abgasrohr (3) zugeordnet ist und wobei dem ersten Abgasrohr (2) ein erster Schalldämpfer (4) und dem zweiten Abgasrohr (3) ein zweiter Schalldämpfer (5) zugeordnet ist, wobei von dem ersten Abgasrohr (2) stromauf eines ersten Absperrorgans (6) ein erstes Dämpfungsrohr (2') abzweigt, das durch den ersten Schalldämpfer (4) geführt ist und in das zweite Abgasrohr (3) stromab eines zweiten Absperrorgans (7) mündet und dass von dem zweiten Abgasrohr (3) stromauf des zweiten Absperrorgans (7) ein zweites Dämpfungsrohr (3') abzweigt, das durch den zweiten Schalldämpfer (5)geführt ist und in das erste Abgasrohr (2) stromab des ersten Absperrorgans (6) mündet. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung wird der Abgasgegendruck in der Abgasanlage auf ein Minimum reduziert.

Description

Abgasanlage für eine Brennkraftmaschine und Verfahren zum Betreiben der Abgasanlage
Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Abgasanlage für eine Brennkraftmaschine mit den Merkmalen aus dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie Verfahren zum Betreiben der Abgasanlage gemäß den Merkmalen aus den Patentansprüchen 5 bis 7.
Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2009 032 213 A1 ist beispielsweise eine Abgasanlage einer Brennkraftmaschine bekannt mit einem einer ersten Zylindergruppe der Brennkraftmaschine zugeordneten ersten Abgasstrang und mit einem einer zweiten Zylindergruppe der Brennkraftmaschine zugeordneten zweiten Abgasstrang. Jeder Abgasstrang weist jeweils eine Abgasreinigungseinrichtung sowie einen der jeweiligen Abgasreinigungseinrichtung nachgeordneten ersten Schalldämpfer auf sowie einen dem jeweiligen ersten Schalldämpfer nachgeordneten zweiten Schalldämpfer und ein dem jeweiligen zweiten Schalldämpfer nachgeordnetes Abgasendrohr auf.
Nachteilig an diesem bekannten Stand der Technik ist die Tatsache, dass der Dämpfungsresonator des Schalldämpfers nicht variabel einstellbar ist. Weiter sind aus dem Stand der Technik allgemein Schalldämpfer für Abgasanlagen bekannt, die nach dem Absorptions- und/oder Reflexionsprinzip arbeiten. Die Entwicklung eines solchen Schalldämpfers bedeutet in der Regel das Auffinden des bestmöglichen Kompromisses zwischen Mündungsgeräusch (Lautstärke nach dem Abgasanlagen-Endrohr), Abgasgegendruck und benötigtem Schalldämpfervolumen. Zur Umgehung einer solchen Kompromisslösung werden häufig Schalldämpfer mit einem oder mehreren beweglichen Verschlusselementen oder Absperrorganen, wie beispielsweise einer Abgasklappe, ausgeführt, um unterschiedliche Strömungswege in der Abgasrohrleitung der Schalldämpferanlage zu ermöglichen. Bei Schalldämpferanlagen für Brennkraftmaschinen sind oftmals zwei, drei oder auch vier Abgasanlagen-Endrohre vorgesehen. Bei den aus dem Stand der Technik bekannten Schalldämpferausführungen führt die Anordnung der Verschlusselemente in nachteiliger Weise dazu, dass je nach Stellung des Verschlusselementes nicht mehr alle Abgasanlagen-Endrohre oder auch Endrohrver- zweigungselemente mit Abgas durchströmt werden.
Dieser Stand der Technik hat jedoch folgende Nachteile:
«♦ Irritation beim Kunden, da nicht aus allen Abgasanlagen-Endrohren Abgas austritt (sichtbar bei niedriger Außentemperatur und am unterschiedlichen Verschmutzungsgrad der sichtbaren Endrohre);
- Hoher Abgasgegendruck durch einen Engpass im Abgasanlagen- Endrohr;
-#· Strömungsrauschen durch Engpass im Abgasanlagen-Endrohr;
-> Wärmespannung zwischen kaltem und heißem Abgasanlagen- Endrohr (Gefahr der Rissbildung);
- Aufwendige Führung der Dämpfungsrohre bei der Schalldämpferanlage;
-> Hohes Gewicht der Schalldämpferanlage;
· Hohe Herstellkosten der Schalldämpferanlage; Klappen sind üblicher Weise nur bedingt getrennt bzw. zeitlich versetzt zu schalten; dies führt zu einem deutlichen Abgasgegendruckanstieg in einem Abgasstrang.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die oben genannten Nachteile zu vermeiden und gleichzeitig eine Variabilität in den Dämpfungseigenschaften der Schalldämpferanlage einzubringen.
Diese Aufgabe wird vorrichtungsmäßig durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 und verfahrensmäßig durch die Merkmale der Patentansprüche 5 bis 7 gelöst.
Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Abgasanlage werden sämtliche oben genannten Probleme vermieden. Die Abgasanlage hat einen bezüglich des Abgasgegendruckes vorteilhaften Aufbau. Durch den erfindungsgemäßen Aufbau können ein oder beide Absperrorgane, auch gleichzeitig verschlossen werden ohne eine wesentliche Steigerung des Abgasgegendrucks. Gegenüber herkömmlichen Abgasanlagen besteht bei geöffneten Absperrorganen, wie z. B. Abgasklappen eine minimale bzw. kaum messbare Drosselung (Anhebung des Abgasgegendrucks), da das gesamte Abgas- und Dämpfungsrohrvolumen bis zum Ende der Abgasanlage genutzt wird. Durch einen etwas geänderten Aufbau können die Absperrorgane auch zeitlich versetzt geschaltet werden, um einen subjektiven Gehöreindruck während der Schaltphase zu verbessern. Durch das versetzte Umschalten der beiden Absperrorgane können zu auffällige akustische Pegelsprünge in vorteilhafter Weise reduziert werden.
Bezüglich Leistung und Dynamik (Ansprechverhalten der Brennkraftmaschine) wirkt sich der aufgrund der erfindungsgemäßen Ausgestaltung sehr niedrige Abgasgegendruck der Abgasanlage sehr positiv aus. Für leichte akustische Anpassungen können die Volumina des ersten Schalldämpfers und des zweiten Schalldämpfers auch nachträglich geändert werden. Zudem können ein oder mehrere eventuell notwendige Resonatoren ohne großen Aufwand unter Beibehaltung der Symmetrie in einfacher Weise in die Abgasanlage integriert werden.
Durch den symmetrischen Aufbau der Abgasanlage kann darüber hinaus der Schalldämpfer sehr günstig aufgebaut werden.
Viele Komponenten der Abgasanlage können als günstige Gleichteile gefertigt bzw. verwendet werden:
Das Schalldämpfergehäuse kann beispielsweise als kostengünstiger Wickeldämpfer oder in Schalenbauweise umgesetzt werden. Bei einer Umsetzung als Wickeldämpfer können die beiden Seitenteile als Gleichteile ausgeführt werden. In Schalenbauweise können die Ober- und die Unterschale jeweils als Gleichteil ausgeführt werden.
Die Abgasrohre (Fig. 1 , Bereich a) können als Gleichbauteile hergestellt und verbaut werden.
Die Y-Verzweigungselemente von den Abgasrohren zu den Dämpfungsrohren (Fig. 1 , Bereich b bis zum / ab dem Absperrorgan) können beispielsweise als IHU-Formteil (Innenhochdruckumformen) umgesetzt werden. Es kann somit als Gleichteil vor und nach dem Absperrorgan sowie an beiden Seiten der Schalldämpfer verwendet werden.
Ebenso verhält es sich mit der Rohrverzweigung für die Endrohrverzwei- gungselemente (Fig. 1 , Bereich c). Diese können ebenfalls als Gleichteil für beide Seiten ausgeführt werden.
Die Dämpfungsrohre mit Perforation, welche durch den Schalldämpfer geführt werden (Fig. 1 , Bereich d), sind ebenfalls als Gleichteile umsetzbar. Sollte ein Resonator benötigt werden, können die benötigten Trennwände für beide Seiten ebenfalls als Gleichteil umgesetzt werden.
Auch für die Fertigung lassen sich auf Grund der Gleichteile für die Abgasanlage Montagewerkzeuge einsparen. Je nachdem wie die Fertigung eines Herstellers oder Lieferanten aufgebaut ist, kann für die Vormontage der Y- Verzweigungselemente und der Absperrorgane für beide Seiten der Abgasanlage die identische Montagevorrichtung verwendet werden.
Alle oben genannten Punkte führen zu einer signifikanten Reduzierung der Werkzeug- und Herstellkosten für die erfindungsgemäße Abgasanlage.
Durch den großen Anteil von Gleichteilen und der Reduzierung von Einzelteilvarianten lässt sich zudem ein eventuell gewünschter Leichtbau deutlich einfacher realisieren.
Die Ausgestaltungen gemäß den Patentansprüchen 2 bis 4 sind besonders bevorzugte Ausführungsvarianten,
Mit dem Verfahren zum Betreiben einer Abgasanlage für eine Brennkraftmaschine gemäß Patentanspruch 5 wird eine minimale Schalldämpfung erzielt.
Mit dem Verfahren zum Betreiben einer Abgasanlage für eine Brennkraftmaschine gemäß Patentanspruch 6 wird eine mittlere Schalldämpfung erzielt.
Mit dem Verfahren zum Betreiben einer Abgasanlage für eine Brennkraftmaschine gemäß Patentanspruch 7 wird eine maximale Schalldämpfung erzielt.
Im Folgenden werden eine erfindungsgemäße Abgasanlage und drei Verfahren zum Betreiben der erfindungsgemäßen Abgasanlage in vier Figuren näher erläutert. Fig. 1 zeigt schematisch eine erfindungsgemäße Abgasanlage.
Fig. 2 zeigt die erfindungsgemäße Abgasanlage mit zwei geschlossenen Absperrorganen.
Fig. 3 zeigt die erfindungsgemäße Abgasanlage mit einem geschlossenen und einem geöffneten Absperrorgan.
Fig. 4 zeigt die erfindungsgemäße Abgasanlage mit zwei geöffneten
Absperrorganen.
Im Folgenden gelten in den Fig. 1 bis 4 für gleiche Bauelemente die gleichen Bezugsziffern.
Fig. 1 zeigt einen Endabschnitt einer erfindungsgemäßen Abgasanlage 1 für eine nicht dargestellte Brennkraftmaschine mit zumindest einem ersten und einem zweiten, ebenfalls nicht dargestellten Zylinder. Der erste und der zweite Zylinder stehen stellvertretend auch für Zylindergruppen der Brennkraftmaschine. Dem ersten Zylinder ist ein erstes Abgasrohr 2 und dem zweiten Zylinder ist ein zweites Abgasrohr 3 zugeordnet. Weiter ist dem ersten Abgasrohr 2 ein erster Schalldämpfer 4 und dem zweiten Abgasrohr 3 ein zweiter Schalldämpfer 5 zugeordnet. Erfindungsgemäß zweigt von dem ersten Abgasrohr 2 stromauf eines ersten Absperrorgans 6 ein erstes Dämpfungsrohr 2' ab, das durch den ersten Schalldämpfer 4 geführt ist und in das zweite Abgasrohr 3 stromab eines zweiten Absperrorgans 7 mündet und dass von dem zweiten Abgasrohr 3 stromauf des zweiten Absperrorgans 7 ein zweites Dämpfungsrohr 3' abzweigt, das durch den zweiten Schalldämpfer 5 geführt ist und in das erste Abgasrohr 2 stromab des ersten Absperrorgans 6 mündet. Strömungsrichtungen des Abgases sind den Fig. 2 bis 4 entnehmbar, die durch Pfeile dargestellt sind. Wie aus dem Stand der Technik bekannt, weisen das erste Dämpfungsrohr 2' und das zweite Dämpfungsrohr 3' im Volumen des ersten Schalldämpfers 4 und im Bereich des zweiten Schalldämpfers 5 eine Perforation 11 auf zur Abgabe von Schallemissionen in die Schalldämpfer 4, 5 zur frequenzselektiven Dämpfung des Schalldruckpegels.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel handelt es sich bei dem ersten und dem zweiten Absperrorgan 6, 7 um eine Abgasklappe, in anderen Ausführungsbeispielen können es auch beispielsweise Walzen sein.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind der erste und der zweite Schalldämpfer 4, 5 aus Gleichteilegründen in einem gemeinsamen Gehäuse 8 angeordnet. In einem anderen Ausführungsbeispiel können sie auch teurere, separate Gehäuse aufweisen.
Weiter ist dem ersten Dämpfungsrohr 2' in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel eine erste Resonatorkammer 9 und dem zweiten Dämpfungsrohr 3' ist eine zweite Resonatorkammer 10 zugeordnet. Eine akustische Kopplung zwischen dem ersten Dämpfungsrohr 2' und der ersten Resonatorkammer 9 bzw. dem zweiten Dämpfungsrohr 3' und der-zweiten Resonatorkammer 10 erfolgt jeweils durch einen mit 12 bezifferten Helmholtzresonator. Vorzugsweise sind die erste und die zweite Resonatorkammer 9, 10 in das gemeinsame Gehäuse 8 integriert. In einem anderen Ausführungsbeispiel können die Resonatorkammern 9, 10 auch in separaten Gehäusen dargestellt werden. In einem weiteren Ausführungsbeispiel können die erste und die zweite Resonatorkammer 9, 10 auch als Reflexionskammern ausgeführt sein.
Aufgrund der symmetrischen Auslegung der erfindungsgemäßen Abgasanlage 1 kann diese sehr preisgünstig aufgebaut werden. Viele Komponenten können, wie oben dargestellt, als günstige Gleichteile gefertigt und verwendet werden. Das Schalldämpfergehäuse 8 kann beispielsweise als kostengünstiger Wickeldämpfer oder in Schalenbauweise umgesetzt werden. Bei einer Umsetzung als Wickeldämpfer können die beiden Seitenteile als Gleichteile ausgeführt werden. In Schalenbauweise können die Ober- und die Unterschale jeweils als Gleichteil ausgeführt werden.
Die Abgasrohre 2, 3 (Fig. 1 , Bereich a) können als Gleichbauteile hergestellt und verbaut werden.
Die Y- Verzweigungselemente von den Abgasrohren zu den Dämpfungsrohren (Fig. 1 , Bereich b bis zum / ab dem Absperrorgan 6, 7) können beispielsweise als IHU-Formteil (Innenhochdruckumformen) umgesetzt werden. Es kann somit als Gleichteil vor und nach den Absperrorganen 6, 7 sowie an beiden Seiten der Schalldämpfer 4, 5 verwendet werden.
Ebenso verhält es sich mit der Rohrverzweigung für die nicht separat bezifferten Endrohrverzweigungselemente (Fig. 1 , Bereich c). Diese können ebenfalls als Gleichteil für beide Seiten ausgeführt werden.
Die Dämpfungsrohre 3, 4 mit Perforation, welche durch die Schalldämpfer 4, 5 geführt werden (Fig. 1 , Bereich d), sind ebenfalls als Gleichteile umsetzbar.
Sollte ein Resonator 9, 10 benötigt werden, können die benötigten Trennwände für beide Seiten ebenfalls als Gleichteil umgesetzt werden.
Auch für die Fertigung lassen sich auf Grund der Gleichteile für die Abgasanlage 1 Montagewerkzeuge einsparen. Je nachdem wie die Fertigung eines Herstellers oder Lieferanten aufgebaut ist, kann für die Vormontage der Y- Verzweigungselemente und der Absperrorgane 6, 7 für beide Seiten der Abgasanlage 1 die identische Montagevorrichtung verwendet werden.
Dies führt ebenso zu einer deutlichen Reduzierung von Werkzeugkosten. Die Figuren 2 bis 4 zeigen die gleiche Abgasaniage wie Fig. 1 , jedoch ohne die erste und die zweite Resonatorkammer 9, 10, die auch als Reflexionskammern ausgeführt sein können.
Fig. 2 zeigt die erfindungsgemäße Abgasanlage 1 mit einer Einstellung für ein erstes Betriebsverfahren, wobei das erste und das zweite Absperrorgan 6, 7 geschlossen sind. Durch diese Einstellung wird eine maximale Schalldämpfung für die Abgasanlage 1 erzielt. Eine Strömungsrichtung des Abgases ist mit Pfeilen eingezeichnet.
Fig. 3 zeigt die erfindungsgemäße Abgasanlage 1 mit einer Einstellung für ein zweites Betriebsverfahren, wobei das erste Absperrorgan 6 geschlossen und das zweite Absperrorgan 7 geöffnet ist. Durch diese Einstellung wird eine mittlere Schalldämpfung für die Abgasanlage 1 erzielt. Die Hauptabgasströmung ist durch dicke Pfeile dargestellt, eine abgeschwächte Abgasströmung ist durch dünne Pfeile dargestellt.
Fig. 4 zeigt die erfindungsgemäße Abgasanlage 1 mit einer Einstellung für ein drittes Betriebsverfahren, wobei das erste und das zweite Absperrorgan 6, 7 geöffnet sind. Durch diese Einstellung wird eine minimale Schalldämpfung für die Abgasanlage 1 erzielt. Die Hauptabgasströmung ist wiederum durch dicke Pfeile dargestellt, eine abgeschwächte Abgasströmung ist durch dünne Pfeile dargestellt.
Die erfindungsgemäße Abgasanlage 1 hat einen bezüglich des Abgasgegendruckes sehr vorteilhaften Aufbau. Durch den erfindungsgemäßen Aufbau können ein oder beide Absperrorgane 6, 7, auch gleichzeitig verschlossen werden ohne eine wesentliche Steigerung des Abgasgegendrucks. Gegenüber herkömmlichen Abgasanlagen besteht bei geöffneten Absperrorganen 6, 7, wie z. B. Abgasklappen eine minimale bzw. kaum messbare Drosselung (Anhebung des Abgasgegendrucks), da das gesamte Abgas- und Dämpfungsrohrvolumen bis zum Ende der Abgasanlage 1 genutzt wird. Durch einen etwas geänderten Aufbau können die Absperrorgane 6, 7 auch zeitlich versetzt geschaltet werden, um einen subjektiven Gehöreindruck während der Schaltphase zu verbessern. Durch das versetzte Umschalten der beiden Absperrorgane 6, 7 können zu auffällige, akustische Pegelsprünge in vorteilhafter Weise reduziert werden.
Bezüglich Leistung und Dynamik (Ansprechverhalten der Brennkraftmaschine) wirkt sich der aufgrund der erfindungsgemäßen Ausgestaltung sehr niedrige Abgasgegendruck der Abgasanlage 1 sehr positiv aus. Für leichte akustische Anpassungen können die Volumina des ersten Schalldämpfers 4 und des zweiten Schalldämpfers 5 auch nachträglich geändert werden. Zudem können ein oder mehrere eventuell notwendige Resonatorkammern 9, 10, auch als Reflexionskammem ausgeführt, ohne großen Aufwand unter Beibehaltung der Symmetrie in einfacher Weise in die Abgasanlage 1 integriert werden.
Bezugszeichenliste:
1. Abgasanlage
2. erstes Abgasrohr
2' erstes Dämpfungsrohr
3. zweites Abgasrohr
3' zweites Dämpfungsrohr
4. erster Schalldämpfer
5. zweiter Schalldämpfer
6. erstes Absperrorgan
7. zweites Absperrorgan
8. Gehäuse
9. erste Resonatorkammer / Reflexionskammer
10. zweite Resonatorkammer / Reflexionskammer
11. Perforation
12. Helmholtz-Resonator
a Abgasrohr
b Verzweigungsteil
c Endrohrverzweigungselement
d Dämpfungsrohr

Claims

Abgasanlage für eine Brennkraftmaschine ynd Verfahren zum Betreiben der Abgasanlage Patentansprüche
1. Abgasanlage (1 ) für eine Brennkraftmaschine, mit zumindest einem ersten und einem zweiten Zylinder, wobei dem ersten Zylinder ein erstes Abgasrohr (2) und dem zweiten Zylinder ein zweites Abgasrohr (3) zugeordnet ist und wobei dem ersten Abgasrohr (2) ein erster Schalldämpfer (4) und dem zweiten Abgasrohr (3) ein zweiter Schalldämpfer (5) zugeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet, dass von dem ersten Abgasrohr (2) stromauf eines ersten Absperrorgans (6) ein erstes Dämpfungsrohr (2') abzweigt, das durch den ersten Schalldämpfer (4) geführt ist und in das zweite Abgasrohr (3) stromab eines zweiten Absperrorgans (7) mündet und dass von dem zweiten Abgasrohr (3) stromauf des zweiten Absperrorgans (7) ein zweites Dämpfungsrohr (3') abzweigt, das durch den zweiten Schalldämpfer (5) geführt ist und in das erste Abgasrohr (2) stromab des ersten Absperrorgans (6) mündet.
2. Abgasanlage für eine Brennkraftmaschine nach Patentanspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der erste und der zweite Schalldämpfer (4, 5) in einem gemeinsamen Gehäuse (8) angeordnet sind.
3. Abgasanlage für eine Brennkraftmaschine nach Patentanspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass dem ersten Dämpfungsrohr (2') eine erste Resonatorkammer (9) und dem zweiten Dämpfungsrohr (3') eine zweite Resonatorkammer (10) zugeordnet ist.
4. Abgasanlage für eine Brennkraftmaschine nach Patentanspruch 2 oder
3,
dadurch gekennzeichnet, dass die erste und die zweite Resonatorkammer (4, 5) in das gemeinsame Gehäuse (8) integriert sind.
5. Verfahren zum Betreiben einer Abgasanlage für eine Brennkraftmaschine nach einem der Patentansprüche 1 bis 4,
gekennzeichnet durch folgenden Verfahren schritt:
Öffnen des ersten und des zweiten Absperrorgans (6, 7) für eine minimale Schalldämpfung.
6. Verfahren zum Betreiben einer Abgasanlage für eine Brennkraftmaschine nach einem der Patentansprüche 1 bis 4,
gekennzeichnet durch folgenden Verfahrenschritt:
Öffnen des ersten Absperrorgans (6) und Schließen des zweiten Absperrorgans (7) für eine mittlere Schalldämpfung. Verfahren zum Betreiben einer Abgasanlage für eine Brennkraftma- schine nach einem der Patentansprüche 1 bis 4,
gekennzeichnet durch folgenden Verfahrenschritt:
Schließen des ersten und des zweiten Absperrorgans (6, 7) für maximale Schalldämpfung.
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