SE413256B

SE413256B - AVGASLJUDDEMPARE

Info

Publication number: SE413256B
Application number: SE7808659A
Authority: SE
Inventors: Sok
Original assignee: Malmsten Sven O
Priority date: 1978-08-15
Filing date: 1978-08-15
Publication date: 1980-05-12
Also published as: SE7808659L; JPS5529087A

Description

7808659-2 2 Ett ändamål med uppfinningen är att åstadkomma en strukturellt enkel ljudd- dämpare som utan fiberinsatser och utan att ge ogynnsamt avgastryckfall kan till- verkas i relativt små. dimensioner samtidigt som den ger god ljuddämpning. An object of the invention is to provide a structurally simple muffler which without fiber inserts and without giving an unfavorable exhaust pressure drop can be manufactured in relatively small quantities. dimensions while providing good sound attenuation.

Ett annat ändamål med uppfinningen är att åstadkomma. en ljuddämpare som kan tillverkas av ett fåtal delar och med långtgående automatisering eller åtminstone förenklad sammansättning. Ytterligare ett ändamål med uppfinningen är att åstadkomma en ljuddämpare av s.k. enhetstyp, vilken genom smärre modifieringar av ingående komponenter enkelt kan anpassas till olika motortyper.Another object of the invention is to achieve. a muffler that can be manufactured from a few parts and with far-reaching automation or at least simplified assembly. A further object of the invention is to provide a muffler of so-called unit type, which through minor modifications of components can be easily adapted to different engine types.

Dessa ändamål uppnås i avgasljuddämpare av den inledningsvis nämnda arten där- igenom, att gasgenomloppsområdenas centra i närliggande plåtar är vinkelmässigt åt- skilda, att insatsen eller insatserna är orienterade med plåtarnas toppar riktade mot utloppet och att närliggande plåtar i en insats anordnade på ett sådant in- bördes avstånd, att den i gasflödesriktningen bakre plåtens topp ligger framför ett plan vinkelrätt mot axelriktningen genom den främre begränsningen av den främre plåtens gasgenomloppsområden. Utformningen är lämpligen sådan att gasgenomlopps- områdenas centra i närliggande plåtar är inbördes förskjutna en vinkel väsentligen motsvarande halva vinkeln mellan närliggande områdescentra hos en plåt. Vidare kan utförandet vara sådant att .en första insats är anordnad i mantelns ena åndområde och att en andra insats, som är utförd i motsvarighet till den första insatsen, är anordnad i mantelns andra ändområde.These objects are achieved in exhaust silencers of the type mentioned in the introduction by the fact that the centers of the gas passage areas in adjacent plates are angularly separated, that the insert or inserts are oriented with the tops of the plates facing the outlet and that adjacent plates in such an insert distance, that the top of the rear plate in the gas flow direction lies in front of a plane perpendicular to the axis direction through the front limitation of the gas passage areas of the front plate. The design is suitably such that the centers of the gas passage areas in adjacent plates are mutually offset by an angle substantially corresponding to half the angle between adjacent area centers of a plate. Furthermore, the design can be such that a first insert is arranged in one end area of the jacket and that a second insert, which is made corresponding to the first insert, is arranged in the second end area of the jacket.

Varje gasgenomloppsområde upptar, med avseende på den komiska plåtens axel, en vinkelbredd som är mindre än nämnda axelvinkel. Varje insats innefattar minst två plåtar, företrädesvis omfattar varje insats högst fyra plåtar. Särskilt före- drages att utföra varje insats med tvåplätar, eventuellt tre plåtar. Varje gas- genomloppsomräde innefattar företrädesvis ett enda hål genom plåten. Företrädesvis är varje gasgenomloppsområde symmetriskt med avseende på ett aadalplan genom plåten och har väsentligen formen av en triangel, t.ex. en liksidig triangel, varvid ett triangelhörn är riktat mot plåtens topp. iLjuddämparens inlopp och utlopp omfattar lämpligen vardera en konventionell gasfördelningskannnare, som är anordnad utanför insatserna. Varje plåt i en insats uppvisar minst två och högst tio, företrädesvis högst sju, väsentligen likformiga gasgenomloppsområden. Företrädesvis uppvisar varje plåt i en insats tre- gasgenomloppsområden. ' De koniska plåtarna har lämpligen en toppvinkel som uppgår till mellan 1500 och 300. Företrädesvis uppgår konens toppvinkel till omkring 900. Avståndet mellan två. plåtar i en insats, såsom mätt vinkelrätt mellan plåtarnas ytor, uppgår lämpligen till en sträcka som motsvarar kvoten mellan halva hålarean i ett gasgenomloppsonu-åde och områdets höjd, såsom mätt utmed plåtens generatris. I iUppfinningen kommer i det följande att närmare illustreras i exempelform med hänvisning till bifogade ritningar, i vilka fig. l visar en partiell axialsektion genom en ljuddämpare enligt uppfinningen, fíg. 2 visar en sektion tagen längs linjen 7808659-2 II-II i fig. 1, och fig. 3 visar en detalj av ett föredraget utförande av en plåt- insats ingående i ljuddämparen enligt uppfinningen.Each gas passage area occupies, with respect to the axis of the comic plate, an angular width which is smaller than said axis angle. Each insert comprises at least two plates, preferably each insert comprises a maximum of four plates. It is especially preferred to make each insert with two plates, possibly three plates. Each gas passage area preferably includes a single hole through the plate. Preferably, each gas passage region is symmetrical with respect to an aadal plane through the plate and has substantially the shape of a triangle, e.g. an equilateral triangle, a triangle corner facing the top of the plate. The inlet and outlet of the muffler suitably each comprise a conventional gas distribution scanner, which is arranged outside the inserts. Each plate in an insert has at least two and at most ten, preferably at most seven, substantially uniform gas passage areas. Preferably, each plate in an insert has three gas passage areas. The conical plates suitably have a top angle of between 1500 and 300. Preferably the top angle of the cone amounts to about 900. The distance between two. plates in an insert, as measured perpendicularly between the surfaces of the plates, suitably amount to a distance corresponding to the ratio between half the hole area in a gas passage zone and the height of the area, as measured along the generator's generator. In the following, the invention will be further illustrated by way of example with reference to the accompanying drawings, in which Fig. 1 shows a partial axial section through a muffler according to the invention, fig. Fig. 2 shows a section taken along the line 7808659-2 II-II in Fig. 1, and Fig. 3 shows a detail of a preferred embodiment of a plate insert included in the muffler according to the invention.

Fig. 1 visar en ljuddämpare som är väl ägnad såsom avgasljuddämpare för för- bränningsmotorer, exempelvis fordonsmotorer.Fig. 1 shows a muffler which is well suited as an exhaust muffler for internal combustion engines, for example vehicle engines.

Ljuddëmparen innefattar en rörformig mantel 10, vars ändar är avgränsade me- delst var sin gavel ll, 12. En perforerad avskärnmíngsplåt 13 bildar tillsammans med 'gaveln 11 och manteln 10 en gasfördelningskaxnnzare 11+. Ett gasinloppsrör 15 sträcker sig genom gaveln ll fram till avskärnmingsplåten 13. Rörets 15 mellan gaveln 11 och plåten 13 befintliga del är genombruten av perforeringar 16.The muffler comprises a tubular jacket 10, the ends of which are delimited by their respective ends 11, 12. A perforated cutting plate 13 together with the end 11 and the jacket 10 forms a gas distribution shaft 11+. A gas inlet pipe 15 extends through the end wall 11 to the shielding plate 13. The part of the pipe 15 between the end wall 11 and the plate 13 is pierced by perforations 16.

En första insats 17 bestående av i varandra staplade koniska plåtar 18 är an- ordnad i manteln 10 innanför och i närheten av avskännningsplåten 13, varvid plå- tarna 18 är förlagda med basen vettande mot plåten 13.A first insert 17 consisting of stacked conical plates 18 is arranged in the jacket 10 inside and in the vicinity of the sensing plate 13, the plates 18 being placed with the base facing the plate 13.

De koniska plåtarna 18 uppvisar var och en tre genomloppsområden 19 för gas- flödet. Varje sådant område 19 kan bestå av ett parti, som är genombrutet i ett visst mönster eller företrädesvis utgöres av ett enda hål, såsom visas i figurerna.The conical plates 18 each have three passage areas 19 for the gas flow. Each such area 19 may consist of a portion which is perforated in a certain pattern or preferably consists of a single hole, as shown in the figures.

Hålen år anordnade på. ett inbördes vinkelavstånd av 1200 med avseende på plåtens 18 och mantelns 10 axel 20. Hålens vinkelbredd är företrädesvis mindre än 1:50 med avseende på axeln. Hålen har företrädesvis cirkelsektorform eller triangelform med spetsen riktad mot plåtens 18 och mantelns 10 symmetriaxel 20, varvid hålen är syïmnetriska med avseende på ett plan genom plåtens 18 symmetriaxel.The holes are arranged on. a mutual angular distance of 1200 with respect to the axis 20 of the plate 18 and the casing 10.The angular width of the holes is preferably less than 1:50 with respect to the axis. The holes are preferably circular or triangular in shape with the tip facing the axis of symmetry 20 of the plate 18 and the jacket 10, the holes being symmetrical with respect to a plane through the axis of symmetry of the plate 18.

Närliggande koniska plåtar 1.8 är inbördes vinkel-förskjutna 600 med avseende på sina hål.Adjacent conical plates 1.8 are angularly offset 600 with respect to their holes.

De koniska plåtarnas 18 periferikanter är väsentligen tätt anfästa mot mantelns 10 innervägg.The peripheral edges of the conical plates 18 are substantially tightly attached to the inner wall of the jacket 10.

Manteln 10 liksom plåtarna 18 har lämpligen cirkulär-t tvärsnitt, varvid plå- tarnas axlar sammanfaller med mantelns 10 axel.The jacket 10 as well as the plates 18 suitably have a circular cross-section, the axes of the plates coinciding with the axis of the jacket 10.

En perforerad andra avskärnzníngsplât 21 bildar tillsammans med gaveln 12 och manteln 10 en andra gasfördelníngskazmnare 22. i Ett gaautlogaparör 23 sträcker sig genom gaveln 12 fram till nvnkürnuxinguplåteæn 21. Rörets 23 mellan gaveln 12 och avskännningsplåten 21 befintliga del är genom- bruten av perforeringar 214.A perforated second cutting plate 21 together with the end 12 and the jacket 10 forms a second gas distribution housing 22. In a logging tube 23 extends through the end 12 to the junction plate 21. The tube 23 between the end 12 and the sensing plate 21 is a perforated part of the penetrations 4.

En andra insats 25 innefattande i varandra staplade koniska plåtar 18 är an- ordnad i manteln 10 innanför och i närheten av avskärmningsplåten 21, varvid in- satsens 25 plåtar 18 är förlagda med sina spetsar vettande mot avskärmningspläten 21.A second insert 25 comprising stacked conical plates 18 is arranged in the jacket 10 inside and in the vicinity of the shield plate 21, the plates 18 of the insert 25 being placed with their tips facing the shield plate 21.

Insatsen 25 är i övrigt anordnad och utförd på samma sätt som insatsen 17, varvid dock antalet koniska plåtar 18 i respektive insats kan väljas olika, om så önskas. Antalet plåtar 18 i en insats uppgår lämpligen till två.. Man kan även låta antalet plåtar i en insats uppgå till tre eller rent av fyra. 7808659-2 e Ä I drift är ljuddämparen avsedd att normalt genomströnmlas av gas i pilens 26 riktning.The insert 25 is otherwise arranged and designed in the same way as the insert 17, whereby, however, the number of conical plates 18 in each insert can be chosen differently, if desired. The number of plates 18 in an insert suitably amounts to two. You can also let the number of plates in an insert amount to three or even four. 7808659-2 e Ä In operation, the muffler is intended to be normally permeated by gas in the direction of the arrow 26.

Gasfördelningskamrarna lb, 22 tjänar till att etablera ett utbrett gasflöde genom manteln.The gas distribution chambers 1b, 22 serve to establish a widespread gas flow through the jacket.

I en föredragen utföringsform har de koniska plåtar-na 18 en ytterdiazneter av 128 mm och en toppvinkel av 90°, varvid hålen i genomloppsområdet 19 har formen av liksidiga trianglar med en kantlângd uppgående till 36 m. För ljuddämpare för större gasflöden har hål med kantlängden M2 mm provats. Avståndet mellan de koniska plåtarna i eninsats, såsom mätt vinkelrätt mellan plåtarnas ytor ,' uppgår till 10 - 15 mm. Nämnda avstånd är anpassat så att det väsentligen överensstämmer med kvoten mellan halva hålarean och hålets höjd, såsom mätt utmed en generatris till den koniska plåten.In a preferred embodiment, the conical plates 18 have an outer diameter of 128 mm and a top angle of 90 °, the holes in the passage area 19 having the shape of equilateral triangles with an edge length of up to 36 m. For mufflers for larger gas flows have holes with the edge length M2 mm tested. The distance between the conical plates in a single insert, as measured perpendicularly between the surfaces of the plates, amounts to 10 - 15 mm. Said distance is adapted so that it substantially corresponds to the ratio between half the hole area and the height of the hole, as measured along a generator to the conical plate.

Närliggande plåtar 18 i en insats är anordnade på ett sådant inbördes avstånd att den i gasflödesriktningen bakre plåtens topp ligger framför ett plan genom den främre begränsningen av den främre plåtens gasgenomloppsområden, vilka är anordnade på lika avstånd från plåtens topp.Adjacent plates 18 in one insert are arranged at such a mutual distance that the top of the rear plate in the gas flow direction lies in front of a plane through the front boundary of the gas passage areas of the front plate, which are arranged at equal distances from the top of the plate.

Insatser-na kan var och en omfatta två koniska plåtar 18. Om så önskas, kan man välja ett större antal plåtar för varje insats, men därvid bör man beakta det ökande tryckfallet. Normalt omfattar en insats högst fyra plåtar 18. Manteldiametern liksom plåtarnas ytterdiameter kan väljas efter givna förutsättningar, men för ordi- -nära motorfordon kan man välja en manteldiameter av storleksordningen 100 - 150 mm.The inserts can each comprise two conical plates 18. If desired, a larger number of plates can be selected for each insert, but in doing so one should take into account the increasing pressure drop. Normally, an insert comprises a maximum of four plates 18. The jacket diameter as well as the outer diameter of the plates can be selected according to given conditions, but for ordinary motor vehicles you can choose a jacket diameter of the order of 100 - 150 mm.

När man väl valt en viss diameter för ljuddämparens mantel kan man avpassa ljud- * dämparens gastryckfall genom lämpligt val av antalet plåtar 18 i respektive insats och/eller genom val av hålarean eller antalet hål i respektive plåt.Once a certain diameter has been selected for the muffler jacket, the gas pressure drop of the muffler can be adjusted by appropriately selecting the number of plates 18 in each insert and / or by selecting the hole area or the number of holes in each plate.

Avståndet mellan insatserna 17 och 25 uppgår i en föredragen utföringsform 'till 200 mm.In a preferred embodiment, the distance between the inserts 17 and 25 amounts to 200 mm.

Det bör emellertid stå klart, att man även kan tänka sig att låta utföra ljud- 'äåmlparen med fler än två insatser, varvid insatserna lämpligen är anordnade på in- bördes lika. avstånd.It should be clear, however, that it is also conceivable to have the sound pair made with more than two inserts, the inserts being suitably arranged mutually equal. distance.

Såsom framgår av fig. 3, är hålen i genomloppsområdet 19 företrädesvis anord- nade i närheten av plåtens 18 bas, så att det axiella avståndet mellan toppen 27 hos en plåt l8 och ett plan P genom framkanten av hålen i området 19 är större än det axiella avståndet T mellan närliggande plåtar 18.As shown in Fig. 3, the holes in the passage area 19 are preferably arranged in the vicinity of the base of the plate 18, so that the axial distance between the top 27 of a plate 18 and a plane P through the leading edge of the holes in the area 19 is greater than that. axial distance T between adjacent plates 18.

Det vinkelräta avståndet S mellan två närliggande plåtars 18 ytor väljes lämp- ligen sådant, att det motsvarar halva genomloppsarean hos ett område l9 delat med höjden av detta område, såsom mätt utmed en plåts 18 generatris.The perpendicular distance S between the surfaces of two adjacent plates 18 is suitably selected such that it corresponds to half the passage area of an area 19 divided by the height of this area, as measured along a generator 18 generator.

Claims

A gas exhaust muffler, in particular for internal combustion engines, comprising a housing (10-12) comprising a tubular jacket (10), a gas inlet (15) at one end of the jacket (10), a gas outlet (23) at the other end of the jacket (10) and at least one damping insert (17) in the housing, which insert comprises a plurality of conical plates (18), which are inserted into each other and arranged at mutual axial distances, the edges of the plates (18) are substantially tightly connected to the jacket (10) and their axes of symmetry (20) are substantially coaxial with the axis of the jacket (10), and each plate (18) has a plurality of gas passage areas (19), characterized in that the gas passage areas (19) centers in adjacent plates are angularly spaced, that the insert or inserts (17,25) are. oriented with the tops (27) of the plates (18) facing the outlet (23) and that adjacent plates in an insert are arranged on. such a mutual distance (T) that the top (27) of the rear plate (27) in the gas flow direction (26) lies in front of a plane (P) perpendicular to the axis direction through the distal boundary of the gas passage areas (19) of the front plate.

A muffler according to claim 1, characterized in that the centers of the gas passage areas in adjacent plates are mutually offset by an angle substantially corresponding to half the angle between adjacent area centers of a plate.

A muffler according to claim 1, characterized in that a first insert (1T) is arranged in one end region of the jacket (10), and that a second insert (25), which is made corresponding to the first insert ( 17), is arranged in the other end region of the jacket (10). ll.

A muffler according to claim 1, characterized in that each region (19) is symmetrical with respect to an axial plane through the plate.

A muffler according to claim 1, characterized in that each gas passage area (19) comprises a single heel through the plate.

A muffler according to claim 1, characterized in that each gas passage area (19) has substantially the shape of a triangle, preferably an equilateral triangle, a triangle angle being directed towards the top (27) of the plate (18). T.

A muffler according to claim 1, characterized in that the inlet (15) and the outlet (23) each comprise a conventional gas distribution conveyor (lü, 22), which is arranged outside the insert or inserts (1735).

A muffler according to claim 1, characterized in that each plate (18) in an insert has at least two and at most ten, preferably three, substantially uniform gas passage areas (19), which are arranged at equal distances from the plate "wrp". 27).

A muffler according to claim 1, characterized in that the top angle of the plates (18) amounts to between 1500 and 300, preferably about 900. 7808659-2

A muffler according to claim 1, characterized in that the distance (S) between two. adjacent plates (18) in one insert substantially correspond to the ratio between half. the passage area of an area (19) and the height of the area (19), as measured along a generator to the plate (18).