ES2245416T3 - Dispositivo y metodo para la insonorizacion en el circuito de evacuacion de humos de un vehiculo de combustion interna. - Google Patents
Dispositivo y metodo para la insonorizacion en el circuito de evacuacion de humos de un vehiculo de combustion interna.Info
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Abstract
Los cuerpos alveolares (1) para un circuito de evacuación de humos de un vehículo de combustión interna, donde el cuerpo alveolar (1) muestra una longitud axial (L) y canales (5, 8) esencialmente opuestos al gas residual, esencialmente en una dirección longitudinal al cuerpo alveolar (1), muestran que el cuerpo alveolar (1) muestra al menos un primer subconjunto de canales (5) y un segundo subconjunto de canales (8), y que al menos las superficies transversales (6, 7, 9, 10) de uno de los dos subconjuntos de canales (5, 8), varía por la longitud axial (L) del cuerpo alveolar (1), de modo que el tiempo de ejecución del gas residual (3) sea diferente en los diferentes subconjuntos de canales (5, 8)
Description
Dispositivo y método para la insonorización en el
circuito de evacuación de humos de un vehículo de combustión
interna.
La invención trata de un dispositivo para la
insonorización en el circuito de evacuación de humos de un vehículo
de combustión interna. Un dispositivo de este tipo sirve, por
ejemplo, para la atenuación de una o varias frecuencias
especialmente críticas para el vehículo de combustión interna o,
para, por ejemplo, un vehículo en funcionamiento.
En la estructura de un vehículo se conocen
numerosos dispositivos y métodos para la insonorización. Con esto,
muchas veces es necesario amortiguar las frecuencias especialmente
críticas, que, por ejemplo, causan resonancias en algunas partes
del vehículo. A este fin, se adoptan parcialmente medidas
constructivas muy costosas. Se requieren especialmente, con
frecuencia, piezas mecánicas adicionales.
Se conoce un soporte para el catalizador por la
US 5, 645, 803, que está constituido por capas de hojalata blandas
y onduladas, entre las cuales se conforma un soporte de distancia.
El soporte para el catalizador, de acuerdo con la US 5, 645, 803, se
puede colocar oblicuamente, y muestra canales cuya superficie
transversal varía.
Partiendo de aquí, es una función de la presente
invención, facilitar una insonorización en los circuitos de
evacuación de humos de los motores de combustión interna con un
cuerpo alveolar para la depuración de gases residuales,
especialmente para frecuencias especialmente críticas.
Esta función se soluciona mediante un cuerpo
alveolar acorde a las características de la reivindicación 1,
mediante un circuito de evacuación de humos acorde a las
características de la reivindicación 5 y un método para la
insonorización acorde a las características de la reivindicación 9.
Ciertos acondicionamientos ventajosos, que pueden aparecer de forma
aislada o en combinación, se describen en las reivindicaciones
correspondientes.
Se conoce un diseño fundamental de algunos
cuerpos alveolares, por ejemplo, por la EP 0 245 737 B1 o por la EP
0 430 945 B1. Sin embargo, la invención se realiza también con
otros diseños, como por ejemplo, con diseños enrollados en espiral.
También se conocen diseños en una dirección cónica, por ejemplo,
por la WO 99/56010.
Los procedimientos de fabricación que se conocen
por los cuerpos alveolares se aplican también en la presente
invención. Las nuevas evoluciones correspondientes a la geometría
celular han causado la intervención de microestructuras en las
paredes de canal, como se conoce, por ejemplo, por la WO 90/08249, y
por la WO 99/31362. También estas evoluciones se aplican
adicionalmente en la invención aquí presente. Generalmente, también
se puede aplicar en la presente invención las medidas conocidas en
la fabricación o perfeccionamiento de la efectividad de tales
cuerpos alveolares.
El dispositivo para la insonorización de un
circuito de evacuación de humos de un vehículo de combustión
interna acorde a la invención incorpora un cuerpo alveolar de este
tipo. El cuerpo alveolar tiene una longitud axial y muestra canales
que pasan por los gases residuales, esencialmente separados entre
ellos. Los canales se organizan en al menos un primer subconjunto
de canales y un segundo subconjunto de canales. Al menos las
superficies transversales de uno de los dos subconjuntos de canales
varía tanto sobre la longitud axial del cuerpo alveolar, que el
tiempo de ejecución de los gases residuales se diferencia en los
diferentes subconjuntos de canales.
Tiene mucho sentido utilizar un cuerpo alveolar
para la insonorización de un circuito de evacuación de humos de un
vehículo de combustión interna, puesto que, por ejemplo, alcanzan
su utilización en catalizadores para la depuración de gases
residuales y, así pues, ya están disponibles en el circuito de
evacuación de humos de un vehículo. Esto facilita la disminución de
ruidos en el circuito de evacuación de humos, sin que otros
componentes del circuito de evacuación de humos intervengan. Así, se
da una posibilidad asequible y fácilmente realizable para la
insonorización.
En un canal con superficies transversales
variables, la velocidad de un flujo de gas procede de forma
inversamente proporcional a la superficie transversal. Por ende, el
flujo de gas se reduce, si las superficies transversales del canal
aumentan por la longitud axial del cuerpo alveolar; el flujo de gas
se acelera inversamente si las superficies transversales del canal
disminuyen por la longitud axial del cuerpo alveolar. De acuerdo
con la invención, se separa el flujo de gas residual emergente en
los cuerpos alveolares, que cada uno realiza un canal estrecho. Si
los cuerpos alveolares muestran una longitud axial L en una
dirección de la corriente principal z, el tiempo de ejecución t (L)
de un gas con una velocidad v, que depende de z, se calcula como
sigue:
t(L) =
\frac{L}{\int\limits^{L}_{0} dz\frac{\partial v}{\partial
z}}
La función de velocidad v (z) puede verse
influida por la variación de la superficie transversal del canal, y
el tiempo de ejecución de un gas por un canal depende, por un lado,
de la longitud del canal y, por otro lado, de la función de
velocidad en el canal, el tiempo de ejecución de un gas residual en
un canal se puede ajustar de un modo muy preciso.
Aplicado a ambos subconjuntos de canales, surge
ahora la posibilidad acorde a la invención de formar una diferencia
en el tiempo de ejecución entre los subconjuntos de gas residual
que circulan por ambos subconjuntos de canales. El gas residual
hace de soporte de ondas acústicas, con lo que se puede ocasionar
una diferencia de fases entre las ondas acústicas por esta
diferenciación de tiempos de ejecución, en ambos subconjuntos de
canales. Mediante la elección correspondiente de la diferencia de
tiempo de ejecución, se llega a una disminución de ondas acústicas
de una determinada longitud de ondas.
Lo deseable sería atenuar las ondas acústicas de
una longitud de ondas \lambda, de una velocidad de fases c y con
una frecuencia angular \omega, de modo que se elija,
preferiblemente, como una diferencia de tiempo de ejecución entre
un tiempo de ejecución t_{1} del primer subconjunto de gas
residual mediante el primer subconjunto de canales, y un tiempo de
ejecución t_{2} del segundo subconjunto de gas residual mediante
el segundo subconjunto de canales
|t_{1} -
t_{2}| = \frac{2n +
1}{2}\frac{\lambda}{C},
donde n es un número natural. De
acuerdo con una formación ventajosa del cuerpo alveolar, el primer
subconjunto de canales tiene su correspondiente primera superficie
transversal de entrada y de salida, el segundo subconjunto de
canales tienen una correspondiente segunda superficie transversal
de entrada y de salida por su longitud axial. De acuerdo con la
invención, las condiciones de la primera superficie transversal de
entrada es, con respecto a la primera superficie transversal de
salida, una diferente a la de la segunda superficie transversal de
entrada con respecto a la segunda superficie transversal de salida.
En este caso, varían las superficies transversales de los primeros
subconjuntos de canales y de los segundos subconjuntos de canales
de diferentes maneras. Esto ocasiona una variación en la velocidad
de ambos subconjuntos de gas residual, que atraviesan los dos
subconjuntos de canales y, por tanto, una diferencia del tiempo de
ejecución.
De acuerdo con otra ventajosa ejecución del
cuerpo alveolar, asciende la superficie transversal al menos de un
subconjunto de canales en la dirección de una corriente principal
z, asciende preferiblemente de forma monótona y, con especial
preferencia, de manera estrictamente monótona y/o las superficies
transversales de otro subconjunto de canales descienden en la
dirección de una corriente principal, preferiblemente de forma
monótona y, con especial preferencia, descienden de manera
estrictamente monótona. Monótono quiere decir, que una parte
completa de un canal o también el canal completo pueda mostrar la
misma superficie transversal por la longitud axial L. Con los
movimientos estrictamente monótonos, esto no es posible, ahí debe
darse un aumento o disminución continuos, por la longitud axial.
Con especial preferencia, habrá otra ventajosa ejecución del cuerpo
alveolar, en la que se ensancha al menos un subconjunto de canales
de forma cónica, y/o al menos otro subconjunto de canales se
estrecha. Como consecuencia, y de acuerdo con la invención, un
primer subconjunto de canales no puede variar por la longitud axial,
mientras un segundo subconjunto se ensancha o estrecha cónicamente,
o también asciende o desciende monótonamente, de otra forma, la
superficie transversal en la dirección de una corriente principal
z. De acuerdo con la invención, es también posible que un primer
subconjunto de canales se ensanche cónicamente, mientras un segundo
subconjunto de canales se estrecha cónicamente. Esto permite una
formación muy fácilmente realizable de un cuerpo alveolar acorde a
la invención.
De acuerdo con otra ventajosa ejecución del
cuerpo alveolar, los subconjuntos de canales están acondicionados
de tal modo, que los diferentes subconjuntos de canales muestran
distintas integrales de las superficies transversales por la
longitud axial. Esto facilita, de una manera ventajosa, prever
canales con cámaras, ensanchamientos y estrechamientos, y
considerar requerimientos tan distintos, como por ejemplo los
referentes al descenso de presión y a las secciones transversales
de corriente, así como considerar circunstancias y/o limitaciones.
También es posible formar grandes diferencias de tiempo de
ejecución en longitudes axiales L relativamente cortas.
El concepto acorde a la invención propone un
circuito de evacuación de humos de una máquina de combustión
interna. Este circuito de evacuación de humos muestra, al menos, un
cuerpo alveolar, con canales que atraviesan los gases residuales y
con una longitud axial. Un paso de flujo de un primer subconjunto
de gases residuales se forma por un primer conjunto de canales, y
un paso de flujo para un segundo subconjunto de gases residuales,
por un segundo subconjunto de canales. Las superficies transversales
cambian al menos uno de los dos subconjuntos de canales por la
longitud axial del cuerpo alveolar. Esto ocasiona una diferencia de
tiempo de ejecución entre ambos subconjuntos de gases residuales.
También esto conllevaría una atenuación de, al menos, una frecuencia
de una onda acústica del gas residual, mediante el dimensionamiento
correspondiente del subconjunto de canales. Es aquí de especial
preferencia, que el primer subconjunto de canales muestre una
correspondiente primera superficie transversal de entrada y una
primera superficie transversal de salida y que el segundo
subconjunto de canales muestre una correspondiente segunda
superficie transversal de salida, y la condición de la primera
superficie transversal de entrada con respecto a la primera
superficie transversal de salida sea diferente a la de la segunda
superficie transversal de entrada.
De acuerdo con una ventajosa ejecución del
circuito de evacuación de humos, aumenta la superficie transversal
al menos de un subconjunto de canales en la dirección de una
corriente principal z, asciende preferiblemente de forma monótona
y, con especial preferencia, de manera estrictamente monótona y/o
las superficies transversales de al menos otro subconjunto de
canales descienden en la dirección de una corriente principal z,
preferiblemente de forma monótona y, con especial preferencia,
descienden de manera estrictamente monótona. Monótono quiere decir,
con esto, que la superficie transversal de una parte de un canal o
también de todo un canal no debe cambiar, aunque ocurra que, por
ejemplo, un canal, al principio, se ensanche, para luego volver a
estrecharse. En aumento estrictamente creciente, quiere decir que
en cada coordinada z hay otras superficies transversales en la
dirección transversal de una corriente principal, que aumentan con
una coordinada creciente z, con lo que se da un aumento constante.
Esto se adecua, correspondientemente, al curso en descenso monótono
o estrictamente monótono. Con especial preferencia, hay en esta
relación una ventajosa ejecución del circuito de evacuación de
humos, en la que al menos un subconjunto de canales de al menos un
cuerpo alveolar se ensanchan cónicamente y/o al menos otro
subconjunto de canales se estrecha cónicamente. Así, es posible que
un primer subconjunto de canales se ensanche o estreche
cónicamente, mientras que un segundo subconjunto de canales no
varíe la superficie transversal por la longitud axial. También es
posible que un primer subconjunto de canales se ensanche
cónicamente, mientras que un segundo subconjunto de canales se
estreche cónicamente. Esto permite ventajosamente una formación
fácilmente realizable del circuito de evacuación de humos. No solo
puede haber variaciones cónicas en las superficies transversales en
la dirección de una corriente principal z, sino que también puede
haber variaciones monótonas y acordes a la invención en las
superficies transversales.
De acuerdo con otra ventajosa ejecución del
circuito de evacuación de humos, distintos canales de subsistemas
muestran diferentes integrales de las superficies transversales por
la longitud axial L. Esto posibilita la formación, por ejemplo, de
cámaras, ensanchamientos y estrechamientos, con los cuales, por
ejemplo, y a pesar de las limitaciones constructivas existentes, se
puede conseguir una buena insonorización.
El concepto acorde a la invención, además, prevé
un método para la insonorización en el circuito de evacuación de
humos de un vehículo de combustión interna. Con esto, el circuito
de evacuación de humos contiene, al menos, un cuerpo alveolar que
muestra canales que atraviesan los gases residuales y tiene una
longitud axial. Un primer subconjunto de gases residuales se ve
conducido por un primer subconjunto de canales, y un segundo
subconjunto de gases residuales se ve conducido por un segundo
subconjunto de canales. La superficie transversal de al menos uno
de los dos subconjuntos de canales varía por la longitud axial del
cuerpo alveolar, de modo que se da una diferencia en el tiempo de
ejecución del gas residual en los diferencias subconjuntos de
canales. Los subconjuntos de gases residuales se vuelven a reunir
tras, al menos, un cuerpo alveolar. Este método, de acuerdo con la
invención, permite atenuar, al menos en las ondas acústicas del gas
residual en una determinada frecuencia.
De acuerdo con un ventajoso acondicionamiento del
método, el primer subconjunto de canales tiene su correspondiente
primera superficie transversal de entrada y una primera superficie
transversal de salida, mientras el segundo subconjunto de canales
muestra una correspondiente segunda superficie transversal de
salida. La condición de la primera superficie transversal de salida
con respecto a la primera superficie transversal de salida es
diferente a la de la segunda superficie transversal de entrada con
respecto a la segunda superficie transversal de salida. Con esto,
es de especial preferencia que la superficie transversal aumente al
menos en un subconjunto de canales en la dirección de una corriente
principal z, preferiblemente de forma monótona y, con especial
preferencia, de manera estrictamente monótona, mientras que la
superficie transversal de otros subconjuntos de canales desciende
alternativa o adicionalmente, preferiblemente de forma monótona y,
con especial preferencia, de manera estrictamente monótona. Esto
permite, de una manera ventajosamente más sencilla, una realización
del método para la insonorización.
De acuerdo con otra ventajosa ejecución del
método, el gas residual atraviesa al menos un cuerpo alveolar, que
muestra al menos un subconjunto de canales, que se ensanchan
cónicamente y/o al menos otro subconjunto de canales, que se
estrechan cónicamente. Esto facilita el cálculo y el ajuste de la
diferencia de tiempo de ejecución.
De acuerdo con otra ventajosa ejecución del
método, el gas residual atraviesa diferentes subconjuntos de
canales, que muestran una integral distinta a la de la superficie
transversal por la longitud axial. Esto permite, por ejemplo, la
realización del método, por ejemplo también bajo duras condiciones
y limitaciones geométricas.
De acuerdo con otro ventajoso acondicionamiento
del método, la diferencia de tiempo de ejecución del subconjunto de
gases residuales se ha seleccionado ya de tal modo, que en la
reunión de al menos dos subconjuntos, hay, al menos parcialmente,
una interferencia destructiva para al menos una frecuencia. A este
fin, la diferencia de tiempo de ejecución entre el tiempo de
ejecución del primer subconjunto de gas residual y el tiempo de
ejecución del segundo subconjunto de gas residual para ondas
acústicas de la frecuencia modular \omega, de la longitud de
ondas \lambda y de la velocidad de fases c está graduada de tal
modo, que
|t_{1} -
t_{2}| =
\frac{2n+1}{2}\frac{\lambda}{C}
se considera con números naturales
n. Esto condiciona otro factor de fases en la ecuación de onda, que
entonces para las amplitudes A_{1} en el primer subconjunto de
gas residual y A_{2} en el segundo subconjunto de gases
residuales, se representa como
sigue:
\varphi (z) =
exp(i\omega t_{1} + ikz)[A_{1} + A_{2} \ exp(-i(2n+1)
\pi)]
Las amplitudes A_{1} y A_{2} se ajustan por
la situación de una primera superficie transversal de entrada del
primer subconjunto de canales con respecto a la segunda superficie
transversal de salida del segundo subconjunto de canales. Ambas
amplitudes A_{1} y A_{2} son ya iguales, de modo que desaparece
completamente la onda con la frecuencia modular \omega. Esto
conlleva una interferencia destructiva.
Las amplitudes A_{1} del primer subconjunto de
gas residual y A_{2} del segundo subconjunto de gas residual no
son idénticas, de modo que, en cualquier caso, se llega, sin
embargo, a una atenuación de las ondas acústicas y de sus
correspondientes armónicos.
De acuerdo con otro ventajoso acondicionamiento
del método, la interferencia destructiva se desarrolla para una
frecuencia crítica. Esto permite la atenuación de las frecuencias,
que son críticas, por ejemplo, para el vehículo de combustión
interna en sí, o también para las de este vehículo puesto en marcha.
Por ejemplo, puede, con esto, tratarse de una frecuencia, en la que
aparezcan efectos de resonancia. Estos no son, generalmente,
deseables, pues suponen un mayor desgaste del material.
De acuerdo otro ventajoso acondicionamiento del
método, la diferencia de tiempo de ejecución del subconjunto de
gases residuales se elige de tal modo, que en la reunión de al
menos dos subconjuntos, se presenta, al menos parcialmente, una
interferencia destructiva para al menos dos frecuencias. Esto
permite, de manera ventajosa, atenuar varias frecuencias
críticas.
Otros acondicionamientos ventajosos y
especialmente preferibles de la invención se aclaran a continuación
con más detalle, mediante los gráficos, con lo que la invención no
se limita a las formas de ejecución ya representadas. Se
muestra:
Figura 1: una representación esquemática del
sistema de canales de un cuerpo alveolar acorde a la invención;
Figura 2: un corte de una vista de la postura
frontal de un primer ejemplo de ejecución de un cuerpo alveolar
acorde a la invención;
Figura 3: una colocación de la onda para la
confección de un primer ejemplo de ejecución de un cuerpo alveolar
acorde a la invención.
Figura 4: un corte de un vista de la postura
frontal de un segundo ejemplo de ejecución de un cuerpo alveolar
acorde a la invención; y
Figura 5: una capa de hojalata estructurada para
la confección de un segundo ejemplo de ejecución de un cuerpo
alveolar acorde a la invención.
La Figura 1 muestra una parte de un cuerpo
alveolar 1 en el corte longitudinal, representado esquemáticamente.
Mediante un lado de entrada 2, se introduce un flujo de gas
residual 3 en el cuerpo alveolar 1 y lo abandona por un lado de
salida 4.El cuerpo alveolar contiene dos subconjuntos de canales,
que se diferencia por la variación de la superficie transversal del
canal por la longitud acial del canal L, El primer subconjunto de
canales se compone de canales 5 ensanchados, que disponen de una
primera superficie transversal de entrada 6 exterior al lado de
entrada 2 y de una primera y mayor superficie transversal de
salida 7, que se encuentra en la parte exterior del lado de salida
4 del cuerpo alveolar. El segundo subconjunto de canales se compone
de canales 8 estrechados, que muestran una segunda superficie
transversal de entrada 9 exterior al lado de entrada 2 y de una
segunda y más pequeña superficie transversal de salida 10, que se
encuentra en la parte exterior del lado de salida 4 del cuerpo
alveolar. En este ejemplo, corresponde, por un lado, la primera
superficie transversal de entrada 6 a la segunda superficie
transversal de salida 10 y, por otro lado, la segunda superficie
transversal de entrada 9 a la primera superficie transversal de
salida 7. Así pues, la condición de la primera superficie
transversal de entrada 6 y de la primera superficie transversal de
salida 7 representa el valor inverso de la condición de la segunda
superficie transversal de entrada 9 y de la segunda superficie
transversal de salida 10.
En cada uno de los canales 5 y 8, la variación de
las superficies transversales consigue hacerse de manera
estrictamente monótona. La cantidad de canales en ambos
subconjuntos de canales es igualmente grande. Un primer subconjunto
de gases residuales atraviesa el primer subconjunto de canales, y
un segundo subconjunto de gases residuales formado por la otra
mitad atraviesa un segundo subconjunto de canales. En la zona de
entremezclado 11, corriente debajo de ambos subconjuntos de canales,
se mezclan ambos subconjuntos de gas residual y abandonan el
cuerpo alveolar 1 por el lado de salida 4.
El flujo de gas residual 3 contienen ahora ondas
acústicas de la longitud de ondas \lambda y de la velocidad de
fases c, con lo que, por lo general, la intensidad de las ondas
acústicas en la emanación por el lado de salida 4 del cuerpo
alveolar 1, se diferencia de la intensidad de entrada en el cuerpo
alveolar 1. Cada una de las dos corrientes parciales varía su
velocidad mediante la variación de las superficies transversales
del canal. Para el ejemplo aquí expuesto, vale para la velocidad v
del gas en la dirección de una corriente principal z, una relación
inversamente proporcional con las superficies transversales que se
han atravesado. Como consecuencia, se desacelera el primer
subconjunto de gas residual en los canales 5 ensanchados, mientras
que el segundo subconjunto de gases residuales se acelera en los
canales 8 disminuidos. Para cada uno de los dos subconjuntos de
gases residuales, varía la velocidad continuamente, durante el
tiempo en que se atraviesan ambos subconjuntos de canales. Para el
tiempo de ejecución t_{1} del primer subconjunto de gas residual
y el tiempo de ejecución t_{2} del segundo subconjunto de gas
residual, es válido, entonces:
t_{1/2} =
\frac{L}{\int\limits^{L}_{0}dz\frac{\partial v}{\partial
z}}
donde para ambos subconjuntos de
gas residual, las funciones de velocidad v (z) se diferencian
respectivamente. Esto significa que el primer subconjunto de gas
residual necesita, para atravesar el primer subconjunto de canales,
el tiempo t_{1}, y el segundo subconjunto de gas residual, para
atravesar el segundo subconjunto de canales, el tiempo t_{2}. Es
válida, para atravesar ambos subconjuntos de canales 5 y 8, la
diferencia de tiempo de ejecución t_{1}- t_{2} entre ambos
subconjuntos de gas
residual
|t_{1} -
t_{2}| =
\frac{2n+1}{2}\frac{\lambda}{C}
con un número entero n, con lo que
se tiene un factor de fases adicional. La ecuación de onda completa
se representa
como
\varphi (z) =
exp(i\omega t_{1} + ikz)[A_{1} + A_{2} \ exp(-i(2n+1)
\pi)]
donde \omega la frecuencia
modular de las ondas A_{1} y A_{2} señala las amplitudes de las
ondas del primer y segundo subconjunto de gases residuales. El
flujo de gas residual 3 se divide en dos subconjuntos de gas
residual iguales, con lo que A_{1} = A_{2}, con lo que se da
lugar completamente a la onda. Las Amplitudes A_{1} del primer
subconjunto de gas residual y A_{2} del segundo subconjunto de gas
residual no son idénticas, así que se llega, en cualquier caso, a
una atenuación de las ondas acústicas con la longitud de ondas
\lambda, y sus correspondientes armónicos. Esta resistencia puede
aprovecharse para, en el flujo de gases residuales, no solo atenuar
ondas acústicas de una longitud de ondas, sino muchas más ondas
acústicas de varias longitudes de onda. Con esto, el flujo de gases
residuales n o solo se deja llevar por dos subconjuntos de
canales, sino también por los correspondientes subconjuntos, cuyos canales deben ser respectivamente concebidos.
canales, sino también por los correspondientes subconjuntos, cuyos canales deben ser respectivamente concebidos.
La Figura 2 muestra un corte de una vista de la
postura frontal del lado de salida 2 de una forma de ejecución de
un cuerpo alveolar 1 acorde a la invención. Este muestra un primer
subconjunto de los canales 5 ensanchados y un segundo subconjunto de
los canales 8 estrechados. Los canales 5 ensanchados muestran
respectivamente una superficie transversal de entrada 6 más
pequeña, mientras que los canales estrechados 8 muestran
respectivamente una segunda superficie transversal de entrada 9
mayor. La variación de superficies transversales por la longitud
axial L del cuerpo alveolar 1 alcanza en ambos subconjuntos de
canales, en este ejemplo de ejecución, una monotonía estricta. El
cuerpo alveolar 1 está formado a partir de capas de hojalata 12
blandas colocadas alternativamente y capas de hojalata 13
onduladas.
En la Figura 3, se muestra un ejemplo de
ejecución para una capa de hojalata 13 ondulada. La altura de
ondulación de esta capa de hojalata 13 ondulada varía de manera
estrictamente monótona en la dirección del eje longitudinal, lo que
lleva a que la superficie transversal que va a través de la capa de
hojalata 13 ondulada formada con una capa de hojalata 12 blanda
convecina, varíe los canales formados de una manera estrictamente
monótona en la dirección del eje longitudinal. Mediante la
combinación de una capa de hojalata 12 blanda convecina, se
desarrollan, por un lado, canales con una de las primeras
superficies transversales de entrada 6 y, por otro lado, canales con
una segunda superficie transversal de entrada 9. El cuerpo alveolar
1 se confecciona de tal modo, que las capas de hojalata 13
onduladas convecinas de una capa de hojalata 12 blanda se conforman
de forma que el eje medio 14 giren 180º respectivamente con respecto
al eje medio 14, con lo que se puede conformar ventajosamente un
cuerpo alveolar 1 cilíndrico, que muestre canales 5 ensanchados y
canales estrechados 8. Los canales 5 ensanchados y los canales
estrechados 8 se alternan por capas, la superficie transversal de
los canales 5 ensanchados 5 aumenta de una manera estrictamente
monótona desde la primera superficie transversal de entrada 6 hasta
la primera superficie transversal de salida 7, mientras que las
superficies transversales de los canales estrechados 8 disminuyen
de una manera estrictamente monótona desde la segunda superficie
transversal de entrada 9 hasta la segunda superficie transversal de
salida 10. Un cuerpo alveolar 1 de este tipo, debido a su ventajosa
construcción en capas, dispone de canales ensanchados 5 y canales
estrechados 8 que no se alternan en ninguna dirección de
orientación con respecto a su eje longitudinal, de modo que en la
formación del montaje.
La Figura 4 muestra un corte de una vista
esquemática de la postura frontal de un segundo ejemplo de
ejecución de un cuerpo alveolar 6 acorde a la invención. El cuerpo
alveolar 6 está instalado en las esenciales capas de hojalata 12
blandas y de las capas de hojalata 13 estructuradas, y muestra un
primer subconjunto de canales ensanchados 5 y un segundo
subconjunto de canales de los canales estrechados 8. Los canales
ensanchados 5 muestran una primera superficie transversal de entrada
6a. Mediante el ensanchamiento de los canales ensanchados 5 en la
dirección de una corriente principal z, se ensancha la superficie
transversal del canal en esta dirección. Los canales estrechados 8
muestran una segunda superficie transversal de entrada 9. La
superficie transversal del canal se estrecha en la dirección de una
corriente principal z.
La Figura 5 muestra una capa de hojalata 13
estructurada como se muestra en el cuerpo alveolar de la Figura 4.
Esta capa de hojalata 13 estructurada se distingue en que la
longitud de repetición 15, que se define como la distancia entre
dos máximas estructuras 16, varía continuamente por la dirección de
una corriente principal z, que es idéntica al eje longitudinal de
la capa de hojalata 13 estructurada. Esto lleva a los dos
subconjuntos de canales, que forma la capa de hojalata 13
estructurada con una capa de hojalata 12 convecina, esencialmente
blanda, no mostrada. Un subconjunto de canales consta de canales
estrechados 8, mientras que el otro subconjunto de canales consta de
canales ensanchados 5. Tal y como se ha expuesto anteriormente,
esto lleva a una atenuación de las ondas acústicas, al menos de una
frecuencia, en el correspondiente acondicionamiento de las capas de
hojalata 13 estructuradas.
Mediante la invención, se consigue fácilmente, de
todos modos, colocar los cuerpo alveolar disponibles en el circuito
de evacuación de humos, de forma adicional a la acertada
insonorización.
1 | Cuerpo alveolar |
2 | Lado de entrada |
3 | Flujo de gas residual |
4 | Lado de salida |
5 | Canal ensanchado |
6 | Primera superficie transversal de entrada |
7 | Primera superficie transversal de salida |
8 | Canal estrechado |
9 | Segunda superficie transversal de entrada |
10 | Segunda superficie transversal de salida |
11 | Zona de entremezclado |
12 | Capas de hojalata blandas |
13 | Capas de hojalata onduladas |
14 | Eje medio |
15 | Longitud de repetición |
16 | Máxima estructura |
A_{1} | Amplitud de la onda acústica en la primera corriente parcial |
A_{2} | Amplitud de la onda en la segunda corriente parcial |
C | Velocidad de fases |
L | Longitud de canal axial |
\lambda | Longitud de onda |
n | Número natural |
\omega | Frecuencia modular de la onda acústica |
t_{1} | Tiempo de ejecución por el primer subconjunto de canales |
t_{2} | Tiempo de ejecución por el segundo subconjunto de canales |
v | Velocidad |
z | Dirección de una corriente principal |
Claims (18)
1. Los cuerpos alveolares (1) para un circuito de
evacuación de humos de un vehículo de combustión interna, donde el
cuerpo alveolar (1) muestra una longitud axial (L) y canales (5, 8)
esencialmente opuestos al gas residual, esencialmente en una
dirección longitudinal al cuerpo alveolar (1), muestran que el
cuerpo alveolar (1) muestra al menos un primer subconjunto de
canales (5) y un segundo subconjunto de canales (8), y que al menos
las superficies transversales (6, 7, 9, 10) de uno de los dos
subconjuntos de canales (5, 8), varía por la longitud axial (L) del
cuerpo alveolar (1), de modo que el tiempo de ejecución del gas
residual (3) sea diferente en los diferentes subconjuntos de
canales (5, 8).
2. Los cuerpos alveolares (1), según la
reivindicación 1, muestran que el primer subconjunto de canales (5)
muestra respectivamente una primera superficie transversal de
entrada (5) y una primera superficie transversal de salida (7) y el
segundo subconjunto de canales (8) muestra, respectivamente, una
segunda superficie transversal de entrada (9) y una segunda
superficie transversal de salida (10), y la condición de la primera
superficie transversal de entrada (6) con respecto a la primera
superficie transversal de salida (7) es diferente a la de la segunda
superficie transversal de entrada (9) con respecto a la segunda
superficie transversal de salida (10).
3. Los cuerpos alveolares (1), según una de las
anteriores reivindicaciones, muestran que la superficie transversal
asciende al menos un subconjunto de canales (5, 8) en la dirección
de una corriente principal (z), asciende preferiblemente de forma
monótona y, con especial preferencia, de manera estrictamente
monótona y/o las superficies transversales de otro subconjunto de
canales (5, 8) descienden en la dirección de una corriente
principal (z), preferiblemente de forma monótona y, con especial
preferencia, descienden de manera estrictamente monótona.
4. Los cuerpos alveolares (1), según una de las
anteriores reivindicaciones, muestran que al menos un subconjunto
de canales (5, 8) se ensancha cónicamente y/o al menos otro
subconjunto de canales (5, 8) se estrecha cónicamente.
5. Los cuerpos alveolares (1), según una de las
anteriores 1 ó 2, muestran que las integrales de las superficies
transversales varía por la longitud axial (L) para diferentes
subconjuntos de canales.
6. Es circuito de evacuación de humos de un
vehículo de combustión interna, con al menos un cuerpo alveolar
(1), muestra que una longitud axial (L) y canales (5, 8) que
atraviesan el gas residual (3), esencialmente en una dirección
longitudinal del cuerpo alveolar (1), muestra que se forma un paso
de flujo para un primer subconjunto de gases residuales por un
primer subconjunto de canales (5) y un paso de flujo para un
segundo subconjunto de gases residuales por un segundo subconjunto
de canales (8), donde las superficies transversales (6, 7, 9, 10)
varían al menos uno de los dos subconjuntos de canales (5, 8) por
la longitud axial (L) del cuerpo alveolar (1), de modo que el
tiempo de ejecución el gas residual (3) es diferente en los
distintos subconjuntos de canales (5, 8).
7. El circuito de evacuación de humos, según la
reivindicación 6, muestra que el primer subconjunto de canales (5)
muestra respectivamente una primera superficie transversal de
entrada (6) y una primera superficie transversal de salida (7), y el
segundo subconjunto de canales (8) muestra respectivamente una
segunda superficie transversal de entrada (9) y una segunda
superficie transversal de salida, y la condición de la primer
superficie transversal de entrada (6) con respecto a la primera
superficie transversal de salida (7) es distinta a la de la segunda
superficie transversal de entrada (9) con respecto a la segunda
superficie transversal de salida (10).
8. El circuito de evacuación de humos, según la
reivindicación 6 ó 7, muestra que la superficie transversal de al
menos un subconjunto de canales (5, 8) asciende en la dirección de
una corriente principal (z), asciende preferiblemente de forma
monótona y, con especial preferencia, de manera estrictamente
monótona y/o las superficies transversales de otro subconjunto de
canales (5, 8) descienden en la dirección de una corriente
principal (z), preferiblemente de forma monótona y, con especial
preferencia, descienden de manera estrictamente monótona.
9. El circuito de evacuación de humos, según una
de las reivindicaciones de la 6 a la 8, muestra que al menos un
subconjunto de canales (5, 8) de al menos un cuerpo alveolar (1) se
ensancha cónicamente y/o al menos otro subconjunto de canales (5,
8) se estrecha cónicamente.
10. El circuito de evacuación de humos, según la
reivindicación 6 ó 7, muestra que las integrales de las superficies
transversales varían por la longitud axial (L) para los distintos
subconjuntos de canales.
11. El método para la insonorización en un
circuito de evacuación de humos de un vehículo de combustión
interna, donde el circuito de evacuación de humos contiene al menos
un cuerpo alveolar (1), que muestra una longitud axial (L) y
canales (5, 8) que atraviesan el gas residual (3), especialmente en
una dirección longitudinal al cuerpo alveolar (1), muestra que un
primer subconjunto de gases residuales se deja llevar por un primer
subconjunto de canales (5) y un segundo subconjunto de gases
residuales, por un segundo subconjunto de canales (8), donde las
superficies transversales (6, 7, 9, 10) varían al menos uno de los
dos subconjuntos de canales (5, 8) por la longitud axial (L) del
cuerpo alveolar (1), de modo que haya una diferencia en el tiempo de
ejecución del gas residual (3) en los distintos subconjuntos de
canales (5, 8), y que los subconjuntos de gases residuales se
vuelvan a reunir detrás de, al menos, un cuerpo alveolar (1).
\newpage
12. El método, según la reivindicación 11,
muestra que el primer subconjunto de canales (5) muestra
respectivamente una primera superficie transversal de entrada (6) y
una primera superficie transversal de salida (7), y un segundo
subconjunto de canales (8) muestra, respectivamente, una segunda
superficie transversal de entrada (9) y una segunda superficie
transversal de salida (10), y la condición de la primera superficie
transversal de entrada (6) con respecto a la primera superficie
transversal de salida (7) es diferente a la segunda superficie
transversal de entrada (9) con respecto a la segunda superficie
transversal de salida (10).
13. El método, según una de las reivindicaciones
11 ó 12, muestra que la superficie transversal de al menos un
subconjunto de canales (5, 8) asciende en la dirección de una
corriente principal (z), asciende preferiblemente de forma monótona
y, con especial preferencia, de manera estrictamente monótona y/o
las superficies transversales de otro subconjunto de canales (5, 8)
descienden en la dirección de una corriente principal (z),
preferiblemente de forma monótona y, con especial preferencia,
descienden de manera estrictamente monótona.
14. El método, según una de las reivindicaciones
de la 11 a la 13, muestra que el gas residual atraviesa al menos un
cuerpo alveolar (1), que muestra al menos un subconjunto de canales
(5, 8), que se ensanchan cónicamente y/o al menos otro subconjunto
de canales (5, 8) que se estrechan cónicamente.
15. El método, según una de las reivindicaciones
11 ó 12, muestra que las integrales de las superficies
transversales varían por la longitud azial para distintos
subconjuntos de canales.
16. El método, según una de las reivindicaciones
de la 12 a la 15, muestra que la diferencia en el tiempo de
ejecución del subconjunto de gases residuales se elige de tal modo,
que en la reunión de al menos dos subconjuntos, hay, al menos
parcialmente, una interferencia destructiva para al menos una
frecuencia.
17. El método, según la reivindicación 16,
muestra que la interferencia destructiva aparece para una
frecuencia crítica.
18. El método, según una de las reivindicaciones
de la 12 a la 15, muestra que una diferencia en el tiempo de
ejecución del subconjunto de gases residuales se elige de tal modo,
que en la reunión de al menos dos subconjuntos, al menos
parcialmente, hay una interferencia destructiva para al menos dos
frecuencias.
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