EP3514345B1 - Schalldämpferbaugruppe - Google Patents

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EP3514345B1
EP3514345B1 EP19151538.6A EP19151538A EP3514345B1 EP 3514345 B1 EP3514345 B1 EP 3514345B1 EP 19151538 A EP19151538 A EP 19151538A EP 3514345 B1 EP3514345 B1 EP 3514345B1
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EP
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housing
muffler
jacket
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    • G10K11/16—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/162—Selection of materials

Definitions

  • the present invention relates to a muffler assembly for an exhaust system of an internal combustion engine, particularly in a vehicle.
  • muffler housing 10 is known, which in the direction of a housing longitudinal axis L elongated peripheral wall 12 and at both axial end portions 14, 16 of the peripheral wall 12 each have an end wall 18, 20.
  • a separate body 21 providing an air guiding formation 34 is connected to the peripheral wall 12 .
  • the peripheral wall 12 is formed by a sheet metal body 22 wound into a roll. Where the roller closes in the circumferential direction, a circumferential end region 24 of the sheet metal body 22 is connected to the longitudinal region 26 of the sheet metal body 22 covering it by a weld seam 28 extending in the direction of the longitudinal axis L of the housing.
  • the sheet metal body 22 extends with this length region 26 in the circumferential direction beyond the weld seam 28 and, as in FIG 3 shown, connected with its other circumferential end region 30 in a circumferential region offset from the weld seam 28, for example by a plurality of spot welds 32, to the circumferential wall 12 provided by the sheet metal body 22.
  • the longitudinal area 26 of the sheet metal body 22 forms an air guiding formation 34 that acts like a spoiler.
  • the air-guiding molding can create a connection to adjacent tree groups of a vehicle, so that the air flowing around the exhaust system is defined by the air-guiding effect of such an air-guiding molding along the underside of a Vehicle is headed and thus on the one hand the emergence of Air flow noise can be avoided and, on the other hand, improved aerodynamic conditions can also be achieved in the area of the underbody.
  • This effect is particularly evident when a muffler constructed with such a muffler housing is installed, for example, as a rear muffler in the end region of an exhaust system with the longitudinal axis of the housing transverse to the longitudinal direction of the vehicle.
  • a muffler assembly according to the preamble of claim 1 is from U.S. 5,183,130 A known.
  • the housing shell is only firmly connected to the muffler housing in a connection length area essentially in the area of a length center in the direction of the housing longitudinal axis of the muffler housing and is, starting from the connection length area, in approximately equal sections in the direction of axial End areas of the same are not firmly connected to the muffler housing.
  • the present invention provides a structural separation of the muffler constructed with the muffler housing on the one hand and the housing shell provided for providing at least one air guide formation on the other hand.
  • Both the muffler or the muffler housing on the one hand and the housing shell on the other hand can thus be provided essentially independently of the structure of the respective other component with regard to the functionalities to be fulfilled by these two essential components of the muffler assembly according to the invention.
  • a robust structure is obtained in which stability problems caused, for example, by corrosion, particularly in the area of an air-guiding formation, can occur in the prior art, particularly where the longitudinal area of the sheet metal body forming the air-guiding formation is welded to the peripheral wall. are avoided.
  • the muffler housing includes a peripheral wall that is elongated in the direction of the longitudinal axis of the housing and an end wall on both axial end regions of the peripheral wall, and that the housing shell completely surrounds the peripheral wall at least in a longitudinal area.
  • the housing cover In order to be able to use the housing cover as freely as possible for the provision of at least one air guiding formation, it is proposed that the housing cover essentially completely surrounds the peripheral wall in its entire length area, and/or that the housing cover at least one end wall, preferably both end walls.
  • the housing shell comprises at least two shell shells connected to one another, with at least one air-guiding formation being provided on at least one shell shell.
  • two shell shells can be connected to one another in adjoining connection edge regions, preferably by positive locking and/or material locking. At least one of the shells is connected to the muffler housing by a material connection.
  • the housing shell is supported in at least one preferably rib-like support area on the muffler housing.
  • the housing shell is not fixed to the muffler housing against relative movement, in particular in the direction of the longitudinal axis of the housing.
  • the muffler housing have at least one housing formation, and that the housing shell, in association with at least one housing formation, have a receiving opening and/or receiving formation that accommodates this housing formation at least in regions having.
  • the flow of exhaust gas through the muffler can be ensured in a particularly simple manner by at least one exhaust pipe protruding from the muffler housing and by the housing shell having an exhaust pipe passage opening in the area of at least one exhaust pipe, preferably in the area where two shell shells adjoin one another. A mutual interference of the shell shells with one or more such exhaust pipes can thus be avoided.
  • the shells can be formed as sheet metal parts. If the casing shells are configured as formed sheet metal parts, it is possible in a particularly simple manner to provide the at least one air guide formation by molding into at least one casing shell.
  • At least one air guide formation is completed in the direction of the longitudinal axis of the housing.
  • At least one air-guiding formation can extend in the direction of the housing longitudinal axis essentially along the entire muffler housing.
  • a silencing effect generated by enclosing the muffler housing with the housing shell can be used to a greater extent if the housing shell encases the muffler housing with the interposition of an insulating material layer and/or with the formation of a gap-like intermediate space.
  • the housing shell be at a greater distance from the muffler housing than in the areas adjoining the at least one air conduction formation, preferably such that starting from the areas adjoining the at least one air conduction formation in the area the at least one air guide formation increases the distance between the housing shell and the muffler housing up to a maximum distance.
  • the invention also relates to a housing shell for encasing a muffler, preferably for a muffler assembly with a structure according to the invention, comprising at least two shells to be connected to one another in connection edge regions to be positioned adjacent to one another, at least one shell shell being provided with at least one air guiding formation.
  • housing shell can be designed with individual, several or all of the features that are specific to the housing shell of a muffler assembly as described above.
  • the Figures 4-6 show cross-sectional representations of a muffler assembly 38 with a muffler 42 encased by a housing shell 40 in different sectional planes Figures 1-3 described.
  • the muffler 42 can thus have a muffler housing, generally designated 10, with a peripheral wall 12 formed, for example, by rolling a sheet-metal body, and at both axial ends of the same in each case an end wall.
  • a muffler housing In the interior of the muffler housing 10, one or more intermediate walls can be provided, which form chambers that communicate with one another or, if appropriate, also that are separate from one another.
  • Exhaust gas can be introduced into the silencer 42 via an exhaust gas pipe 44 which protrudes through the peripheral wall 12 and which can form an inlet pipe, for example.
  • an exhaust gas pipe 44 which protrudes through the peripheral wall 12 and which can form an inlet pipe, for example.
  • two or more exhaust gas pipes 44 forming such inlet pipes can be provided at a distance from one another.
  • the exhaust gas can be discharged to the environment or to downstream parts of an exhaust system via an exhaust pipe 46 penetrating one of the end walls and, if present, one or more of the intermediate walls, which can then form an outlet pipe, for example.
  • the housing shell 40 enclosing the silencer 10 in its entire peripheral area is constructed with two shells 48 , 50 . Where the two enveloping shells 48, 50 adjoin one another, these enveloping shells 48, 50, which are provided as formed sheet metal parts, are arranged lying against one another with a connecting edge region 52, 54 bent outwards, for example, and are firmly connected to one another, e.g. by folding and/or welding.
  • the shape of the shells 48 , 50 is basically adapted to the outer contour of the muffler housing 10 . It can be seen, for example, that in an area in which a housing formation 56 for connecting the exhaust pipe 44 is provided on the muffler housing 10, the shells 48, 50 enclosing the muffler housing 10 form a corresponding receiving opening 58 in this area. Alternatively, a receiving formation covering the muffler housing and accommodating its housing formation 56 could be formed in the housing shell 40 in this area.
  • an exhaust pipe access opening 60 which allows the exhaust pipe 46 to pass through and is adapted, for example, to its peripheral contour, is provided in the housing shell 40 in the area where the two shells 48, 50 adjoin one another.
  • a semicircular part of this exhaust pipe penetration opening 60 may be formed.
  • the housing shell 40 can, for example, be designed in such a way that it essentially surrounds the muffler housing 10 only in the area of its peripheral wall 12, so that in the axial end areas, in particular in the area of the end walls of the muffler housing 10, this is exposed to the outside.
  • the shells 48, 50 can also be shaped in such a way that they overlap the muffler housing 10 at the axial end regions thereof and thus also completely cover the end walls.
  • the connecting edge regions 52, 54 are designed as essentially completely circumferential edge regions which are optionally only interrupted where an exhaust pipe passage opening or a receiving opening is formed.
  • the housing shell 40 In order to firmly connect the housing shell 40 to the muffler housing 10, the housing shell 40 is connected to the muffler housing 10, in particular the peripheral wall 12, in some connection areas 55, 57, for example by spot welding.
  • the housing cover 40 can, for example, be provided in some areas of the cover shells 48, 50 with inwardly protruding, i.e. in the direction of the silencer housing 10, pedestal-like or bulge-like formations 59, 61 be formed, which are present on the outer surface of the muffler housing 10 and are there connected to it in a material-locking manner.
  • a gap-like intermediate space 62 can thus be provided between the muffler housing 10 and the housing shell 40, which creates an additional sound-damping effect.
  • This intermediate space 62 can be filled at least in regions with a layer of insulating material 64 surrounding the outside of the muffler housing 10, which insulating material can lead to further improved sound-damping characteristics and/or thermal insulation.
  • insulating material 64 surrounding the outside of the muffler housing 10, which insulating material can lead to further improved sound-damping characteristics and/or thermal insulation.
  • fibrous or foam-like insulating material can be used, as is also used inside mufflers to line the chambers formed in them.
  • insulating material 64 is essentially only provided between the housing shell 48 and the muffler housing 10, while the gap-like intermediate space 62 between the housing shell 50 and the muffler housing 10 is not filled with insulating material.
  • the housing shell 40 is fixed only in the area of the housing shell 50 in the connection areas 55, 57 on the muffler housing 10 or by, in 4 recognizable, rib-like support areas 63, 65 supported on the outside of the muffler housing 10, but without being fixed there.
  • the housing shell 40 can be supported with respect to the muffler housing 10 where an exhaust pipe passage opening for passing through an exhaust pipe or a receiving opening for accommodating a molding of the muffler housing 10 is provided.
  • insulating material 64 can also or alternatively be provided in the area between the enveloping shell 50 and the muffler housing 10, and/or that, as an alternative or in addition, the enveloping shell 48 can also be firmly connected to the muffler housing 10 and/or in further support areas with regard to this can be supported.
  • connection areas 59, 61 are preferably arranged in a connection length area V, i.e. in the same length area in the direction of the housing longitudinal axis L, while, starting from this connection length area V , In the direction towards the axial ends, the housing shell 40 is not firmly attached to the muffler housing and can thus expand independently of this when heated.
  • the longitudinal range in which the fixing of the housing shell 40 with respect to the muffler housing 10 takes place is a longitudinal mid-range of the housing shell 40 or of the muffler housing 10, approximately to both end regions to provide sections of the housing shell 40 that are not fixed with respect to the muffler housing 10 of the same length.
  • a peripheral region of the shell 50 of the housing shell 40 is formed, for example, substantially over the entire axial length of the muffler housing 10 extending air guiding formation 34.
  • the air-guiding formation 34 is molded into the casing shell 50 and, in its peripheral extension area, provides an outer contour of the muffler assembly 38 that deviates from the peripheral contour of the muffler housing 10 and provides a defined air duct.
  • the housing shell 40 is at a substantially uniform distance from the silencer housing 10 over the circumference, in the area of the air guide molding 34 increases the distance between the cover shell 50 and the muffler housing 10, in particular the peripheral wall 12 of the same, up to a maximum value M, so that where, for example, the peripheral wall 12 has a peripheral contour curved with a larger radius of curvature, the air guide molding 34 has an approximately angular or clearly smaller radius of curvature curved peripheral contour provides.
  • the Luftleitformung 34 as in the Figures 1-3 is illustrated with reference to the prior art, in the direction of the longitudinal axis L of the housing essentially along the entire peripheral wall 12 or the entire silencer 42 .
  • the air-guiding formation 34 could also be interrupted in the direction of the longitudinal axis of the housing, and/or several air-guiding formations could be provided one after the other in the circumferential direction. Since the air-guiding formation 34 is molded into the housing shell 40, it can be closed off in its axial end regions or at least one axial end region, so that essentially no channel is created that extends along the outside of the muffler housing 10 and through which air can flow.
  • the shell shell 50 can by deep drawing a plate-like sheet metal blank in a correspondingly shaped deep-drawing form can be achieved and can also be provided in particular when the housing shell 40 also engages over the muffler 42 at its axial end regions, ie in the region of its end walls.
  • the channel formed by the provision of the air-guiding molding 34 could be inserted into the air-guiding molding 34 on the inside in axial end regions of the shell shell 50 and, for example, by soldering or welding fixed end elements can be realized.
  • a muffler assembly by surrounding the muffler housing with a housing shell, the possibility is created of providing a geometry for guiding the air flowing around the muffler that is completely independent of the structure of a muffler itself in terms of its shape and dimensions.
  • the housing shell also provides the option of introducing additional thermal and/or acoustic insulation, and can expand in a decoupled manner from the muffler itself, particularly under thermal stress, so that there is a risk of deformation or excessive stress in those areas in which the defined routing of air provided formation is set on the muffler housing, does not exist.

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schalldämpferbaugruppe für eine Abgasanlage einer Brennkraftmaschine, insbesondere in einem Fahrzeug.
  • Aus der DE 10 2016 113 301 A1 ist ein in den Fig. 1-3 dargestelltes Schalldämpfergehäuse 10 bekannt, das eine in Richtung einer Gehäuselängsachse L langgestreckte Umfangswand 12 und an beiden axialen Endbereichen 14, 16 der Umfangswand 12 jeweils eine Stirnwand 18, 20 umfasst. Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausgestaltungsform ist an die Umfangswand 12 ein separater, eine Luftleitausformung 34 bereitstellender Körper 21 angebunden.
  • Bei der in den Fig. 2 und 3 dargestellten Ausgestaltungsform ist die Umfangswand 12 ist durch einen zu einer Rolle gewickelten Blechkörper 22 gebildet. Dort, wo die Rolle in Umfangsrichtung sich schließt, ist ein Umfangsendbereich 24 des Blechkörpers 22 an den diesen überdeckenden Längenbereich 26 des Blechkörpers 22 durch eine in Richtung der Gehäuselängsachse L sich erstreckende Schweißnaht 28 angebunden. Der Blechkörper 22 erstreckt sich mit diesem Längenbereich 26 in Umfangsrichtung über die Schweißnaht 28 hinaus und ist, wie in Fig. 3 dargestellt, mit seinem anderen Umfangsendbereich 30 in einem zur Schweißnaht 28 versetzten Umfangsbereich beispielsweise durch eine Mehrzahl von Schweißpunkten 32 an die durch den Blechkörper 22 bereitgestellte Umfangswand 12 angebunden. Zwischen der Schweißnaht 28 und dem Umfangsendbereich 30 bildet der Längenbereich 26 des Blechkörpers 22 eine nach Art eines Spoilers wirksame Luftleitausformung 34.
  • Wird ein mit einem derartigen Schalldämpfergehäuse 10 aufgebauter Schalldämpfer in einer unter einem Unterboden eines Fahrzeugs verlaufenden Abgasanlage eingesetzt, so kann die Luftleitausformung einen Anschluss an benachbarte Baumgruppen eines Fahrzeugs herstellen, so dass die Abgasanlage umströmende Luft durch die Luftleitwirkung einer derartigen Luftleitausformung definiert entlang der Unterseite eines Fahrzeugs geleitet wird und somit einerseits die Entstehung von Luftströmungsgeräuschen vermieden werden kann und andererseits auch im Bereich des Unterbodens verbesserte aerodynamische Verhältnisse erreicht werden können. Dieser Effekt kommt besonders dann deutlich zum Tragen, wenn ein mit einem derartigen Schalldämpfergehäuse aufgebauter Schalldämpfer beispielsweise als Nachschalldämpfer im Endbereich einer Abgasanlage mit der Gehäuselängsachse quer zur Fahrzeuglängsrichtung eingebaut wird.
  • Eine Schalldämpferbaugruppe gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist aus der US 5 183 130 A bekannt.
  • Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Schalldämpferbaugruppe für eine Abgasanlage einer Brennkraftmaschine vorzusehen, mit welcher bei einfach zu realisierendem Aufbau eine verbesserte Luftleitcharakteristik erreicht werden kann.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch eine Schalldämpferbaugruppe für eine Abgasanlage einer Brennkraftmaschine, insbesondere in einem Fahrzeug, gemäß Anspruch 1. Diese umfasst:
    • einen Schalldämpfer mit einem entlang einer Gehäuselängsachse langgestreckten Schalldämpfergehäuse,
    • eine das Schalldämpfergehäuse (10) umkleidende Gehäusehülle (40), wobei an der Gehäusehülle (40) wenigstens eine Luftleitausformung (34) vorgesehen ist.
  • Um unterschiedliche thermische Ausdehnungen des Schalldämpfergehäuses einerseits und der Gehäusehülle andererseits zuzulassen, ist die Gehäusehülle nur in einem Verbindungslängenbereich im Wesentlichen im Bereich einer Längenmitte in Richtung der Gehäuselängsachse des Schalldämpfergehäuses mit dem Schalldämpfergehäuse fest verbunden und ist ausgehend vom Verbindungslängenbereich in näherungsweise gleichlangen Abschnitten in Richtung zu axialen Endbereichen derselben mit dem Schalldämpfergehäuse nicht fest verbunden.
  • In Abkehr von der aus dem Stand der Technik bekannten Anordnung sieht die vorliegende Erfindung eine bauliche Trennung des mit dem Schalldämpfergehäuse aufgebauten Schalldämpfers einerseits und der zum Bereitstellen wenigstens einer Luftleitausformung vorgesehenen Gehäusehülle andererseits vor. Sowohl der Schalldämpfer bzw. das Schalldämpfergehäuse einerseits, als auch die Gehäusehülle andererseits kann somit hinsichtlich der durch diese beiden wesentlichen Bestandteile der erfindungsgemäßen Schalldämpferbaugruppe zu erfüllenden Funktionalitäten im Wesentlichen unabhängig vom Aufbau des jeweils anderen Bestandteils bereitgestellt werden. Mit der erfindungsgemäßen Ausgestaltung wird ein robuster Aufbau erhalten, bei welchem insbesondere im Bereich einer Luftleitausformung z.B. auch durch Korrosion ausgelöste Stabilitätsprobleme, wie sie beim Stand der Technik insbesondere dort, wo der die Luftleitausformung bildende Längenbereich des Blechkörpers an die Umfangswand angeschweißt ist, auftreten können, vermieden sind.
  • Für eine besonders stabile Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass das Schalldämpfergehäuse eine in Richtung der Gehäuselängsachse langgestreckte Umfangswand und an beiden axialen Endbereichen der Umfangswand eine Stirnwand umfasst, und dass die Gehäusehülle die Umfangswand wenigstens in einem Längenbereich derselben vollständig umgibt.
  • Um die Gehäusehülle für das Vorsehen wenigstens einer Luftleitausformung möglichst frei nutzen zu können, wird vorgeschlagen, dass die Gehäusehülle die Umfangswand im Wesentlichen in ihrem gesamten Längenbereich vollständig umgibt, oder/und dass die Gehäusehülle wenigstens eine Stirnwand, vorzugsweise beide Stirnwände, überdeckt.
  • Um den Schalldämpfer in einfacher Weise mit der Gehäusehülle Umkleiden zu können, umfasst die Gehäusehülle wenigstens zwei miteinander verbundene Hüllenschalen, wobei an wenigstens einer Hüllenschale wenigstens eine Luftleitausformung vorgesehen ist.
  • Für einen leicht herzustellenden, gleichwohl eine stabile Verbindung gewährleistenden Aufbau können zwei Hüllenschalen in aneinander angrenzenden Verbindungsrandbereichen miteinander verbunden sein, vorzugsweise durch Formschluss oder/und Materialschluss. Wenigstens eine der Hüllenschalen ist mit dem Schalldämpfergehäuse durch Materialschluss verbunden.
  • Ferner ist für eine stabile Positionierung die Gehäusehülle in wenigstens einem vorzugsweise rippenartigen Abstützbereich am Schalldämpfergehäuse abgestützt. In einem derartigen Abstützbereich ist die Gehäusehülle am Schalldämpfergehäuse nicht gegen Relativbewegung insbesondere in Richtung der Gehäuselängsachse festgelegt.
  • Um auch bei komplexer Formgebung des Schalldämpfergehäuses eine möglichst enge Umkleidung mit der Gehäusehülle erreichen zu können, wird vorgeschlagen, dass das Schalldämpfergehäuse wenigstens eine Gehäuseausformung aufweist, und dass die Gehäusehülle in Zuordnung zu wenigstens einer Gehäuseausformung eine diese Gehäuseausformung wenigstens bereichsweise aufnehmende Aufnahmeöffnung oder/und Aufnahmeausformung aufweist.
  • Die Durchströmung des Schalldämpfers mit Abgas kann in besonders einfacher Weise dadurch gewährleistet werden, dass wenigstens ein Abgasrohr von dem Schalldämpfergehäuse absteht, und dass im Bereich wenigstens eines Abgasrohrs die Gehäusehülle eine Abgasrohr-Durchgriffsöffnung aufweist, vorzugsweise im Angrenzungsbereich zweier Hüllenschalen aneinander. Ein gegenseitiges Stören der Hüllenschalen mit einem oder mehreren derartigen Abgasrohren kann somit vermieden werden.
  • Bei einer hinsichtlich der thermischen Belastung vorteilhaften Ausgestaltung können die Hüllenschalen als Blechumformteile ausgebildet sein. Bei Ausgestaltung der Hüllenschalen als Blechumformteile ist es in besonders einfacher Weise möglich, die wenigstens eine Luftleitausformung durch Einformen in wenigstens eine Hüllenschale bereitzustellen.
  • Um im Bereich der wenigstens einen Luftleitausformung das Entstehen von Strömungsgeräuschen weiter mindern zu können, wird vorgeschlagen, dass wenigstens eine Luftleitausformung in Richtung der Gehäuselängsachse abgeschlossen ist.
  • Für eine effiziente Luftleitcharakteristik kann wenigstens eine Luftleitausformung sich in Richtung der Gehäuselängsachse im Wesentlichen entlang des gesamten Schalldämpfergehäuses erstrecken.
  • Ein durch das Umkleiden des Schalldämpfergehäuses mit der Gehäusehülle generierter Schalldämpfungseffekt kann verstärkt genutzt werden, wenn die Gehäusehülle das Schalldämpfergehäuse unter Zwischenlagerung einer Isoliermateriallage oder/und unter Bildung eines spaltartigen Zwischenraums umkleidet.
  • Zum Einführen eines definierten Luftleiteffekts wird vorgeschlagen, dass Im Bereich der wenigstens einen Luftleitausformung die Gehäusehülle einen größeren Abstand zum Schalldämpfergehäuse aufweist, als in an die wenigstens eine Luftleitausformung anschließenden Bereichen, vorzugsweise derart, dass ausgehend von den an die wenigstens eine Luftleitausformung anschließenden Bereichen im Bereich der wenigstens einen Luftleitausformung der Abstand zwischen der Gehäusehülle und dem Schalldämpfergehäuse bis zu einem maximalen Abstand zunimmt.
  • Die Erfindung betrifft ferner eine Gehäusehülle zur Umkleidung eines Schalldämpfers, vorzugsweise für eine Schalldämpferbaugruppe mit erfindungsgemäßen Aufbau, umfassend wenigstens zwei in aneinander angrenzend zu positionierenden Verbindungsrandbereichen miteinander zu verbindende Hüllenschalen, wobei an wenigstens einer Hüllenschale wenigstens eine Luftleitausformung vorgesehen ist.
  • Es ist darauf hinzuweisen, dass eine derartige Gehäusehülle mit einzelnen, mehreren oder allen vorangehend in Bezug auf eine Schalldämpferbaugruppe beschriebenen, für deren Gehäusehülle spezifischen Merkmalen ausgebildet sein kann.
  • Die Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die beiliegenden Figuren detailliert beschrieben. Es zeigt:
    • Fig. 1
    ein aus dem Stand der Technik bekanntes Schalldämpfergehäuse;
    Fig. 2
    eine aus dem Stand der Technik bekannte, durch Rollen eines Blechkörpers gebildete Umfangswand für ein Schalldämpfergehäuse;
    Fig. 3
    die mit einer Luftleitausformung als integraler Bestandteil derselben aufgebaute Umfangswand der Fig. 2;
    Fig. 4
    eine gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung aufgebaute Schalldämpferbaugruppe im Querschnitt;
    Fig. 5
    eine weitere Querschnittdarstellung der Schalldämpferbaugruppe der Fig. 4, geschnitten in einem Längenmittenbereich;
    Fig. 6
    eine weitere Querschnittdarstellung der Schalldämpferbaugruppe der Fig. 4.
  • Die Fig. 4-6 zeigen in verschiedenen Schnittebenen Querschnittdarstellungen einer Schalldämpferbaugruppe 38 mit einem von einer Gehäusehülle 40 umkleideten Schalldämpfer 42. Es ist darauf hinzuweisen, dass der Schalldämpfer 42 grundsätzlich so aufgebaut sein kann, wie vorangehend mit Bezug auf die Fig. 1-3 beschrieben. Der Schalldämpfer 42 kann also ein allgemein mit 10 bezeichnetes Schalldämpfergehäuse mit einer beispielsweise durch Rollen eines Blechkörpers gebildeten Umfangswand 12 und an beiden axialen Enden derselben jeweils einer Stirnwand aufweisen. Im Inneren des Schalldämpfergehäuses 10 kann eine bzw. können mehrere Zwischenwände vorgesehen sein, die miteinander kommunizierende oder gegebenenfalls auch voneinander getrennte Kammern bilden.
  • Über ein durch die Umfangswand 12 hindurch hervorstehendes Abgasrohr 44, welches beispielsweise ein Einlassrohr bilden kann, kann in den Schalldämpfer 42 Abgas eingeleitet werden. In Richtung der zur Zeichenebene der Fig. 4 orthogonal stehenden Gehäuselängsachse L des Schalldämpfergehäuses 10 können beispielsweise zwei oder mehrere derartige Einlassrohre bildende Abgasrohre 44 mit Abstand zueinander vorgesehen sein. Über ein eine der Stirnwände und, sofern vorhanden, eine oder mehrere der Zwischenwände durchsetzendes Abgasrohr 46, welches dann beispielsweise ein Auslassrohr bilden kann, kann das Abgas zur Umgebung oder in stromabwärts folgende Teile einer Abgasanlage abgegeben werden.
  • Die den Schalldämpfer 10 in seinem gesamten Umfangsbereich umkleidende Gehäusehülle 40 ist mit zwei Hüllenschalen 48, 50 aufgebaut. Dort, wo die beiden Hüllenschalen 48, 50 aneinander angrenzen, sind diese als Blechumformteile bereitgestellten Hüllenschalen 48, 50 mit einem beispielsweise nach außen umgebogenen Verbindungsrandbereich 52, 54 aneinander anliegend angeordnet und z.B. durch Umfalzen oder/und Verschweißen fest miteinander verbunden.
  • Die Hüllenschalen 48, 50 sind in ihrer Formgebung grundsätzlich an die Außenkontur des Schalldämpfergehäuses 10 angepasst. So ist beispielsweise erkennbar, dass in einem Bereich, in welchem am Schalldämpfergehäuse10 eine Gehäuseausformung 56 zur Anbindung des Abgasrohrs 44 vorgesehen ist, die in diesem Bereich das Schalldämpfergehäuse 10 umkleidende Hüllenschalen 48, 50 eine entsprechende Aufnahmeöffnung 58 bilden. Alternativ könnte in diesem Bereich eine das Schalldämpfergehäuse überdeckende und dessen Gehäuseausformung 56 aufnehmende Aufnahmeausformung in der Gehäusehülle 40 gebildet sein.
  • In dem Bereich, in welchem das Abgasrohr 44 vom Schalldämpfergehäuses 10 nach außen hervorsteht, ist in der Gehäusehülle 40 im Angrenzungsbereich der beiden Hüllenschalen 48, 50 aneinander eine den Durchtritt des Abgasrohrs 46 zulassende, beispielsweise an dessen Umfangskontur angepasste Abgasrohr-Durchgriffsöffnung 60 vorgesehen. Beispielsweise kann bei kreisrunder Ausgestaltung des Abgasrohrs 44 in jeder der beiden Hüllenschalen 48, 50 ein halbkreisartiger Teil dieser Abgasrohr-Durchgriffsöffnung 60 ausgebildet sein.
  • Die Gehäusehülle 40 kann beispielsweise derart ausgebildet sein, dass sie das Schalldämpfergehäuse 10 im Wesentlichen nur im Bereich von dessen Umfangswand 12 umgibt, so das in den axialen Endbereichen, insbesondere im Bereich der Stirnwände des Schalldämpfergehäuses 10, dieses nach außen frei liegt. Für eine vollständige Umkapselung des Schalldämpfers 42 bzw. des Schalldämpfergehäuses 10 können die Hüllenschalen 48, 50 jedoch auch so geformt sein, dass sie an den axialen Endbereichen des Schalldämpfergehäuses 10 dieses übergreifen und somit auch die Stirnwände vollständig überdecken. Die Verbindungsrandbereiche 52, 54 sind bei derartiger Ausgestaltung als im Wesentlichen vollständig umlaufende Randbereiche ausgebildet, die gegebenenfalls lediglich dort unterbrochen sind, wo eine Abgasrohr-Durchgriffsöffnung oder eine Aufnahmeöffnung ausgebildet ist.
  • Zur festen Anbindung der Gehäusehülle 40 an das Schalldämpfergehäuse 10 ist die Gehäusehülle 40 an einigen Verbindungsbereichen 55, 57 z.B. durch Punktschweißen mit dem Schalldämpfergehäuse 10, insbesondere der Umfangswand 12, verbunden. Um in anderen Bereichen einen direkten Anlagekontakt und somit dadurch möglicherweise entstehende Vibrationsgeräusche zu vermeiden, kann beispielsweise die Gehäusehülle 40 in einigen Bereichen der Hüllenschalen 48, 50 mit nach innen, also in Richtung auf das Schalldämpfergehäuse 10 zu hervorstehenden, sockelartigen oder wölbungsartigen Ausformungen 59, 61 ausgebildet sein, welche an der Außenoberfläche des Schalldämpfergehäuses 10 anstehen und dort mit diesem materialschlüssig verbunden sind. Es kann somit zwischen dem Schalldämpfergehäuses 10 und der Gehäusehülle 40 ein spaltartiger Zwischenraum 62 bereitgestellt werden, welcher einen zusätzlichen Schalldämpfungseffekt erzeugt. Dieser Zwischenraum 62 kann zumindest bereichsweise mit einer das Schalldämpfergehäuses 10 an seiner Außenseite umgebenden Lage von Isoliermaterial 64 gefüllt sein, welches Isoliermaterial zu einer weiter verbesserten Schalldämpfungscharakteristik oder/und einer thermischen Isolierung führen kann. Hier kann beispielsweise derartiges faserartiges oder schaumstoffartiges Isoliermaterial eingesetzt werden, wie es auch im Inneren von Schalldämpfern zum Auskleiden von in diesen gebildeten Kammern genutzt wird.
  • Den Fig. 4-6 ist zu entnehmen, dass im dargestellten Beispiel derartiges Isoliermaterial 64 im Wesentlichen nur zwischen der Gehäuseschale 48 und dem Schalldämpfergehäuse 10 vorgesehen ist, während zwischen der Gehäuseschale 50 und dem Schalldämpfergehäuse 10 der spaltartige Zwischenraum 62 nicht mit Isoliermaterial gefüllt ist. Gleichermaßen ist die Gehäusehülle 40 nur im Bereich der Gehäuseschale 50 in den Verbindungsbereichen 55, 57 an dem Schalldämpfergehäuse 10 festgelegt oder durch, in Fig. 4 erkennbare, rippenartige Abstützbereiche 63, 65 an der Außenseite des Schalldämpfergehäuses 10 abgestützt, ohne jedoch dort festgelegt zu sein. Weiterhin kann eine Abstützung der Gehäusehülle 40 bezüglich des Schalldämpfergehäuses 10 dort erfolgen, wo eine Abgasrohr-Durchgriffsöffnung zur Durchführung eines Abgasrohrs oder eine Aufnahmeöffnung zur Aufnahme einer Ausformung des Schalldämpfergehäuses 10 vorgesehen ist. Es ist jedoch darauf hinzuweisen, dass Isoliermaterial 64 auch oder alternativ im Bereich zwischen der Hüllenschale 50 und dem Schalldämpfergehäuses 10 vorgesehen sein kann, oder/und dass alternativ oder zusätzlich auch die Hüllenschalle 48 fest an das Schalldämpfergehäuses 10 angebunden oder/und in weiteren Abstützbereichen bezüglich diesem abgestützt sein kann.
  • Um bei Erwärmung der Schalldämpferbaugruppe 38 unterschiedliche thermische Ausdehnungen des Schalldämpfergehäuses 10 einerseits und der Gehäusehülle 40 andererseits zuzulassen, sind vorzugsweise alle Verbindungsbereiche 59, 61 in einem Verbindungslängenbereich V, also im gleichen Längenbereich in Richtung der Gehäuselängsachse L angeordnet, während, ausgehend von diesem Verbindungslängenbereich V, in Richtung zu den axialen Enden die Gehäusehülle 40 nicht fest an das Schalldämpfergehäuse angebunden ist und somit bei Erwärmung sich von diesem unabhängig ausdehnen kann. Der Längenbereich, in welchem die Festlegung der Gehäusehülle 40 bezüglich des Schalldämpfergehäuses 10 erfolgt, ist ein Längenmittenbereich der Gehäusehülle 40 bzw. des Schalldämpfergehäuses 10, um zu beiden Endbereiche näherungsweise gleichlange, nicht bezüglich des Schalldämpfergehäuses 10 festgelegte Abschnitte der Gehäusehülle 40 bereitzustellen.
  • Deutlich zu erkennen ist in Fig. 4, dass in einem Umfangsbereich der Hüllenschale 50 der Gehäusehülle 40 eine beispielsweise im Wesentlichen über die gesamte axiale Länge des Schalldämpfergehäuses 10 sich erstreckende Luftleitausformung 34 gebildet ist. Die Luftleitausformung 34 ist in die Hüllenschale 50 eingeformt und stellt in ihrem Umfangserstreckungsbereich eine von der Umfangskontur des Schalldämpfergehäuses 10 abweichende und eine definierte Luftführung bereitstellende Außenkontur der Schalldämpferbaugruppe 38 bereit. Während, abgesehen von den Verbindungsbereichen 55, 57 oder/und den Abstützbereichen 63, 65, in den an die Luftleitausformung 34 angrenzenden Bereichen 68, 70 die Gehäusehülle 40 einen über den Umfang im Wesentlichen gleichmäßigen Abstand zum Schalldämpfergehäuse 10 aufweist, nimmt im Bereich der Luftleitausformung 34 der Abstand der Hüllenschale 50 vom Schalldämpfergehäuse 10, insbesondere der Umfangswand 12 desselben, bis zu einem Maximalwert M zu, so dass dort, wo beispielsweise die Umfangswand 12 eine mit größerem Krümmungsradius gekrümmte Umfangskontur aufweist, die Luftleitausformung 34 eine näherungsweise eckige bzw. mit deutlich kleinerem Krümmungsradius gekrümmte Umfangskontur bereitstellt.
  • Die Luftleitausformung 34 kann, so wie dies in den Fig. 1-3 mit Bezug auf den Stand der Technik dargestellt ist, in Richtung der Gehäuselängsachse L sich im Wesentlichen entlang der gesamten Umfangswand 12 bzw. des gesamten Schalldämpfers 42 erstrecken. Grundsätzlich könnte die Luftleitausformung 34 in Richtung der Gehäuselängsachse auch unterbrochen sein, oder/und es könnten in Umfangsrichtung aufeinanderfolgend mehrere Luftleitausformungen vorgesehen sein. Da die Luftleitausformung 34 in die Gehäusehülle 40 eingeformt ist, kann diese in ihren axialen Endbereichen oder zumindest einem axialen Endbereich abgeschlossen ausgebildet sein, so das im Wesentlichen kein entlang der Außenseite des Schalldämpfergehäuses 10 sich erstreckender und von Luft durchströmbarer Kanal entsteht. Eine derartige Gestalt beispielsweise der Hüllenschale 50 kann durch Tiefziehen eines plattenartigen Blechrohlings in einer entsprechend geformten Tiefziehform erreicht werden und kann insbesondere auch dann bereitgestellt werden, wenn die Gehäusehülle 40 den Schalldämpfer 42 auch an seinen axialen Endbereichen, also im Bereich seiner Stirnwände, übergreift. Bei einer Ausgestaltung, bei welcher Gehäusehülle 40 im Wesentlichen nur die Umfangswand 12 des Schalldämpfergehäuses 10 umgreifend ausgebildet ist, könnte der durch das Bereitstellen der Luftleitausformung 34 gebildete Kanal durch in axialen Endbereichen der Hüllenschale 50 an der Innenseite in die Luftleitausformung 34 eingesetzte und beispielsweise durch Verlöten oder Verschweißen festgelegte Abschlusselemente realisiert sein.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Aufbau einer Schalldämpferbaugruppe wird durch das Umgeben des Schalldämpfergehäuses mit einer Gehäusehülle die Möglichkeit geschaffen, eine hinsichtlich ihrer Formgebung und Dimensionierung vom Aufbau eines Schalldämpfers selbst völlig unabhängige Geometrie für das Leiten der den Schalldämpfer umströmenden Luft bereitzustellen. Die Gehäusehülle stellt weiterhin die Möglichkeit bereit, eine zusätzliche thermische oder/und akustische Isolierung einzuführen, und kann insbesondere bei thermischer Belastung sich vom Schalldämpfer selbst entkoppelt ausdehnen, so dass die Gefahr einer Verformung oder einer übermäßigen Belastung in denjenigen Bereichen, in welchen die für das definierte Leiten von Luft vorgesehene Formation am Schalldämpfergehäuses festgelegt ist, nicht besteht.

Claims (13)

  1. Schalldämpferbaugruppe für eine Abgasanlage einer Brennkraftmaschine, insbesondere in einem Fahrzeug, umfassend:
    - einen Schalldämpfer (42) mit einem entlang einer Gehäuselängsachse langgestreckten Schalldämpfergehäuse (10),
    - eine das Schalldämpfergehäuse (10) umkleidende, mit dem Schalldämpfergehäuse (10) fest verbundene Gehäusehülle (40), wobei an der Gehäusehülle (40) wenigstens eine Luftleitausformung (34) vorgesehen ist, wobei die Gehäusehülle (40) wenigstens zwei miteinander verbundene Hüllenschalen (48, 50) umfasst, wobei an wenigstens einer Hüllenschale (50) wenigstens eine Luftleitausformung (34) vorgesehen ist,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Gehäusehülle (40) nur in einem Verbindungslängenbereich (V) im Bereich einer Längenmitte in Richtung der Gehäuselängsachse (L) des Schalldämpfergehäuses (10) mit dem Schalldämpfergehäuses (10) fest verbunden ist, wobei wenigstens eine Hüllenschale (48, 50) mit dem Schalldämpfergehäuse (10) durch Materialschluss fest verbunden ist, dass die Gehäusehülle (40) ausgehend vom Verbindungslängenbereich (V) in näherungsweise gleichlangen Abschnitten in Richtung zu axialen Endbereichen der Gehäusehülle (40) mit dem Schalldämpfergehäuse (10) nicht fest verbunden ist, und dass die Gehäusehülle (40) in wenigstens einem Abstützbereich (63, 65) am Schalldämpfergehäuse (10) abgestützt und am Schalldämpfergehäuse nicht gegen Relativbewegung festgelegt ist.
  2. Schalldämpferbaugruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Schalldämpfergehäuse (10) eine in Richtung der Gehäuselängsachse langgestreckte Umfangswand (12) und an beiden axialen Endbereichen der Umfangswand eine Stirnwand umfasst, und dass die Gehäusehülle (40) die Umfangswand (12) wenigstens in einem Längenbereich derselben vollständig umgibt.
  3. Schalldämpferbaugruppe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Gehäusehülle (40) die Umfangswand (10) im Wesentlichen in ihrem gesamten Längenbereich vollständig umgibt.
  4. Schalldämpferbaugruppe nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Gehäusehülle (40) wenigstens eine Stirnwand, vorzugsweise beide Stirnwände, überdeckt.
  5. Schalldämpferbaugruppe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Hüllenschalen (48, 50) in aneinander angrenzenden Verbindungsrandbereichen (52, 54) miteinander verbunden sind, vorzugsweise durch Materialschluss oder/und Formschluss.
  6. Schalldämpferbaugruppe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gehäusehülle (40) in wenigstens einem rippenartigen Abstützbereich (63, 65) am Schalldämpfergehäuse (10) abgestützt ist.
  7. Schalldämpferbaugruppe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schalldämpfergehäuse (10) wenigstens eine Gehäuseausformung (56) aufweist, und dass die Gehäusehülle (40) in Zuordnung zu wenigstens einer Gehäuseausformung (56) eine diese Gehäuseausformung (56) wenigstens bereichsweise aufnehmende Aufnahmeöffnung (58) oder/und Aufnahmeausformung aufweist.
  8. Schalldämpferbaugruppe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Abgasrohr (44) von dem Schalldämpfergehäuse (10) absteht, und dass im Bereich wenigstens eines Abgasrohrs (44) die Gehäusehülle (40) eine Abgasrohr-Durchgriffsöffnung (60) aufweist, vorzugsweise im Angrenzungsbereich zweier Hüllenschalen (48, 50) aneinander.
  9. Schalldämpferbaugruppe nach einem der Ansprüche 1-8, sofern auf Anspruch 4 rückbezogen, dadurch gekennzeichnet, dass die Hüllenschalen (48, 50) als Blechumformteile ausgebildet sind, und dass die wenigstens eine Luftleitausformung (34) in wenigstens eine Hüllenschale (50) eingeformt ist.
  10. Schalldämpferbaugruppe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Luftleitausformung (34) in Richtung der Gehäuselängsachse abgeschlossen ist.
  11. Schalldämpferbaugruppe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Luftleitausformung (34) sich in Richtung der Gehäuselängsachse (L) im Wesentlichen entlang des gesamten Schalldämpfergehäuses (10) erstreckt.
  12. Schalldämpferbaugruppe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gehäusehülle (40) das Schalldämpfergehäuse (10) unter Zwischenlagerung einer Isoliermateriallage (64) oder/und unter Bildung eines spaltartigen Zwischenraums (62) umkleidet.
  13. Schalldämpferbaugruppe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der wenigstens einen Luftleitausformung (34) die Gehäusehülle (40) einen größeren Abstand zum Schalldämpfergehäuse (10) aufweist, als in an die wenigstens eine Luftleitausformung (34) anschließenden Bereichen (68, 70), vorzugsweise derart, dass ausgehend von den an die wenigstens eine Luftleitausformung (34) anschließenden Bereichen im Bereich der wenigstens einen Luftleitausformung (34) der Abstand zwischen der Gehäusehülle (40) und dem Schalldämpfergehäuse (10) bis zu einem maximalen Abstand (M) zunimmt.
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