SE461290B - Avgassystem foer motorfordon - Google Patents

Description

461 290 2” ï0 Pâ senare år har av avgassystemet även krävts att eliminera oförbrända kolväten från avgaserna. Detta har åstadkommits med hjälp av en separat katalytisk omvandlare. Omvandlaren utgöres väsentligen av en tillsats till det konventionella avgassyste- met och utgör i sin tur en relativt skrymmande behållare. De avgaser som innehåller oförbrända kolväten strömmar in i omvand- laren och föres förbi katalysatorer tagna från platinagruppen inom ädelmetallerna, inkluderande platina, palladium och rodium, samtliga överdragna på aluminiumoxid. Aluminiumoxiden kan vara i tablettform eller kan förekomma på ett substrat av sprutad kera- mik. Omvandlaren åstadkommer att kolvätena oxideras, för att där- igenom reducera föroreningarna i atmosfären. Även i detta fall medför omvandlarens ntrymmesbehov att fordonets konstruktion an- passas för att inrymma omvandlaren. Oxidationen av de oförbrän- da kolvätena genererar en hel del värme, och omvandlaren når där- för en hög temperatur. Fordonet mâste vidare vara så utformat, att några skador inte uppkommer till följd av denna höga tempe- ratur.

Den konventionella ljuddämparen, omvandlaren, sammanbindande rör, avgasrör och ändrör förenas med hjälp av klämmor och monteras på fordonet med hjälp av hållare. De olika komponenterna måste monteras ihop och placeras på fordonet på monteringsbandet. Den relativa komplexiteten hos konstruktionen resulterar i en omfat- tande och dyrbar monteringsoperation.

Ett förenklat avgassystem beskrivs i US 3 104 732, där ett avgas- rör löper direkt från avgasgrenröret till atmosfären. Detta av- gasrör har konstant diameter utmed hela sin längd och saknar var- je form av insats. Nâgon typ av konventionell, stor ljuddämpare förekommer icke. I stället uppnås ljuddämpníng genom att avgas- röret är placerat inuti ett med större diameter utfört yttre rör samt på olika ställen utmed sin längd har perforeringar.

Vid perforeringarna finns runt avgasrörets utsida anbríngat ljudabsorberande material, som centrerar avgasröret i det yttre röret och avgränsar resonanskamrar. Dessa är dåligt ventilera- de och medför stor korrosionsrisk. Dessutom kräver de dubbla rören ökat utrymme och ökar vikten. 3” 461 290 Det är genom US 3 746 126 känt att i ljuddämpande syfte anbrin- ga en rak tillsats i bakre delen på avgasröret vid ett i övrigt konventionellt avgassystem med ljuddämpare. Denna tillsats, i form av ett skruvliknande element, utformas noga för att undvi- ka alltför stort mottryck i avgassystemet.

Ett behov föreligger av ett förbättrat avgassystem som bibehål- ler ljuddämpnings- och oxideringsegenskaperna hos den konven- tionella ljuddämparen och omvandlaren, med reducering av stor- lek, kostnad och vikt för systemet. Detta skulle medge ökad flexibilitet vid fordonskonstruktion. Det föreligger även ett behov av att åstadkomma ett förbättrat avgassystem som minskar monteringstiden och materialkostnaden, men som har likvärdig el- ler förbättrad livslängd vid användning.

Syftet med uppfinningen är att uppnå ett sådant förbättrat av- gassystem.

Detta syfte uppnås enligt uppfinningen därigenom att ett med konstant diameter utfört rör på i och för sig känt sätt sträc- ker sig hela vägen från avgasgrenröret till atmosfären, att rö- ret är operforerat och utgör strömningskanal för avgaserna, att rörets diameter är högst lika med diametern hos ett konventionellt avgasrör, att det i röret finns anordnat.ett ljuddämpningsorgan som sträcker sig kontinuerligt längs rörets hela längd och på ett flertal ställen har kontakt med rörets insida samt är anord- nat i vägen för de i röret strömmande avgaserna, varigenom en ljuddämpande effekt erhålls längs rörets hela längd, att röret är utformat att passa på fordonet utan ändring av dettas utform- ning, detta till följd av överensstämmelse i diametermått mellan röret och ett konventionellt avgasrör, och att ljuddämpningsor- ganet utgörs av en med öppningar försedd remsa, som är så place- rad i röret att avgaser tvingas passera igenom öppningar i remsan.

Ljuddämpningsorganet är med fördel vikt vid i förväg bestämda ställen längs sin längd för att mellan veckan bilda separata filter, med varje filter beläget på ett i förväg bestämt avstånd från de angränsande filtren. 461 290 _' Härvid kan det i förväg bestämda avståndet mellan angränsande filter variera längs rörets längd för att förbättra ljuddämp- ningen i avgassystemet inom ett frekvensområde, och röret kan omfatta åtminstone en sektion som utmed sin längd saknar fil- ter och som är avsedd att bilda en blandningskammare där de- lar av ljudstötar som har uppdelats av tidigare filter tar ut varandra.

Filtren kan ha antingen rektangulär tvärsnittsform, bildande fyra kanaler längs röret, mellan dettas innervägg och kanterna på filtren, vilka kanaler bidrar till nedbrytning av ljudstötar- na, eller elliptisk tvärsnittsform för att tillåta filtren att vara i kontakt med innerväggen i röret längs i huvudsak filtrets hela omkrets, Enligt ett fördelaktigt utförande kan det remsformade ljuddämp- ningsorganet vara tvinnat i spiralform, varvid remsans bredd är väsentligen lika med rörets innerdiameter.

Uppfinningen förklaras i det följande närmare med hjälp av på bifogade ritning visade utföringsexempel, där fig. 1 visar en vy underifrån av ett fordon som har en med hel- dragna linjer visad första utföringsform av ett avgassystem en- ligt uppfinningen, medan däremot ett konventionellt avgassys- tem med en konventionell ljddämpare, en konventionell kataly- tisk omvandlare och klämmor visas med streckade linjer, fig. 2 visar en perspektivvy av ettígufi avavgassystemet, där en del av rörväggen skurits bort för att visa det sträckta materialet i det yttre röret, Fig. 3 visar ett vertikalt tvärsnitt av avgassystemet längs linjen 3-3 i fig. 2, i riktning av pilarna, fig. 3A visar en detalj av tvärsnittet av det sträckta mate- rialct längs linjen 3A-3A i fig. 3, i riktning av pilarna, r 461 290 fig. 4 visar ett horisontellt tvärsnitt av avgassystemet ta- get längs linjen 4-4 i fig. 2, i riktning av pilarna, fig. 5 visar ett horisontellt tvärsnitt av en första modifiering av avgassystemet, uppvisande en blandningskammare, fig. 6A-C visar vyer av en andra modifiering av avgassystemet, med ett element vikt mindre än 1800 mellan filtersektionerna, fig. 7A-C visar vyer av en tredje modifering av avgassystemet, med cirkulära filter, fig. 8A-C visar en fjärde modifiering av avgassystemet, med ellipsformade filterpartier vikta mindre än 1800 mellan filt- ren, fig. 9A-C visar en femte modifiering av avgassystemet, där fil- terpartierna bildats genom att i spiral vrida material som gjorts poröst genom sträckning, vävning eller på annat sätt, fig. 10 visar ett avgassystem enligt en andra utföringsform av uppfinningen, varvid ett parti vikts upp för att visa den invän- diga utformningen, när ett flertal bafflar sträcker sig in i gasflödet, fig. 11 visar en inklädnad för användning vid avgassystemet en- ligt den andra utföringsformen, fig. 12 visar ett vertikalt tvärsnitt av avgassystemet enligt den andra utföringsformen, längs linjen 12-12 i fig. 10, i riktning av pilarna, fig. 13 visar ett tvärsnitt av en vingprofil längs linjen 13-13 i fig. 12, i riktning av pilarna, fig. 14 visar ett horisontellt tvärsnitt av avgassystemet enligt den första utföringsformen, avpassat för fastsättning på ett av- gasgrenrör och böjt för att passa till fordonets utformning, varvid visas den mindre deformation av elementet som inträffar 6 461 290 ' då röret böjs eller flänsas, fig. 15 visar ett snitt av en femte modifiering av den första utföringsformen, och visar spirallindningen av det sträckte , materialet, fig. 16 visar ett vertikalt tvärsnitt av den femte modifieringen längs linjen 16-16 i fig. 15, i riktning av pilarna, och fig- 17 visar en vy, delvis i snitt, av en tredje utföringsform av uppfinningen, med användning av vävt material.

På ritningen, där samma hänvisningsbeteckningar avser samma eller motsvarande delar i flera figurer, visar fig. 1 ett fordon 10, som för framdrivning är försett med en förbrännings- motor 12. Motorn 12 är försedd med ett avgasgrenrör 14, som samlar upp förbrända avgaser från motorn från en eller flera cylindrar, för borttransport till atmosfären.

De med streckade linjer visade komponenterna representerar en konventionell ljuddämpare 20, en konventionell katalytisk omvandlare 18 och konventionella klämmor 21. Omvandlaren och ljuddämparen förenas av ett rör 22. Det framgår tydligt att utformningen av fordonet 10 måste avpassas för att ge plats åt den relativt skrymmande omvandlaren 18 och ljuddämparen 20.

Det framgår även att det konventionella systemet utgörs av många delar som mäste monteras samtidigt med att eller innan fordonet monteras på monteringsbandet.

Det i fig. 1 visade avgassystemet 24 utgör en första utförings- form av avgassystemet enligt uppfinningen. Såsom tydligt fram- går omfattar avgassystemet ett med konstant yttre diameter utfört kontinuerligt rör 26, som vid en ände har en fläns 28 för anslutning till avgasgrenröret 14. Den motsatta änden på röret 26 har en vid fordonets bakre del belägen öppning 30 för utsläpp av de förbrânda gaserna från motorn i atmosfären.

Röret 26 kan ha böjar 32, 34, 36, 38, 40, 42 och 43 längs sin längd för att passa till fordonets uppbyggnad, inkluderande bakaxeln och andra delar. Såsom kommer att beskrivas närmare åstadkommer avgassystemct 24 dämpning av avgasljudet från motorn och kan även innefatta katalytiska omvandlingselement för att -- 461 290 oxidera de oförbrända kolvätena för att därigenom minska luft- föroreningarna.

De invändiga detaljerna i avgassystemet beskrivs bäst med hän- visning till figurerna 2 - 4. Pig. 2 visar ett element 44 av sträckt, poröst material 46. Elementet 44 är vikt längs veck 48 för att bilda separata, inbördes åtskilda rektangulära filter 50. De rektangulära filtren kan vikas tillräckligt för att bilda kvadratíska filter, såsom visas. Nätverket 52 vid varje filter 50 definierar ett flertal hål 54 som tillåter 4 avgaserna att passera igenom filtren. Nätverket bryter upp och förstör de i avgaserna förekommande stötvâgorna med akustisk frekvens som alstras av det explosiva utsläppandet av den för- I brända luft-/bränsleblandninqen ur motorn 12.

Bockningsvinkeln 56 för vecken 48 är vald för att åstadkomma ett optimalt tvärsnitt på filtren 50. Vid utförandet enligt fig. 2 - 4 är vikningsvinkeln 56 för materialet i det närmaste 1800 för att åstadkomma kvadratiska filter 50 tvärs avgasflödet, som representeras av pilen 58. Vid en modifierad form enligt fig. 6A - C är bockningsvinkeln 56 mindre än 1800 för att åstadkomma ett sträckt element med rektangulära filter 60 som inte är ställda tvärs gasflödets riktning. Bockningsvinkeln 56 kan varieras längs elementets längd för att förbättra ljud- dämpningen inom ett frekvensområde för avgasflödet. Stål utgör ett föredraget material för det sträckta materialet 46.

Emellertid kan även en högtemperaturplast, keram eller annat material användas. Vid ett avgassystem enligt uppfinningen användes ett antal av 54 hål med dimensionen 6,4 x 6,4 mm, vil- ket konstaterades dämpa avgasljudet på ett tillfredsställande sätt, med acceptabelt mottryck.

Med rektangulära filter 50 (inkluderande de visade kvadratiska filtren 50), bildas fyra krökta passager 62, 64, 66 och 68 mellan innerväggen 70 i röret 26 och de yttre kanterna 72 på filtren. Delar av stötvågorna i avgaserna kommer in i passa- gerna. De turbulenta obalanserna i gasflödet mellan passagerna och gasfiltrering i filtren 50 underlättar sönderbrytningen av 461 290 stötvâgorna med akustisk frekvens och förbättrar ljuddämp- ningen.

Elementet 44 kan visserligen fylla hela längden av röret 26, men enligt det föredragna utförandet anordnas en eller flera blandningskammare 74 längs rörets längd, enligt fig. 5.

Blandningskammaren kan bildas mellan tvâ element 44, eller också kan ett enda kontinuerligt element ha ett parti 76 som sträcker sig linjärt längs blandningskammaren, såsom visas i fig. 5. Blandningskamrarna blandar de separerade partierna av de sönderfallande stötvàgorna så att de tar ut varandra, för att ytterligare förbättra ljuddämpningen. Genom att ha ett linjärt parti 76 kan elementet 44 sträcka sig längs hela längden på röret i en enda kontinuerlig remsa, för att under- lätta tillverkningen. Idealt, för att dämpa ett maximalt antal ljudfrekvenser, kan avgassystemet 24 ha en serie av filter och blandningskammare, varvid filtren har varierande hälstorlekar för att åstadkomma dämpning av stötvëgorna. Mönstret kan upp- repas längs avgassystemets längd för att bilda flera steg av avsiktlig akustisk nedbrytning för varje frekvens. Nätverket 52 kan också utformas med olika vingprofilliknande tvärsnitts- former för att förflytta gasen inuti röret, för att därigenom förbättra dämpningen.

Avgassystemet 24 kan också fungera såsom en katalytisk omvand- lare. Konventionella katalytiska omvandlare är utförda i tvâ grundvarianter. En variant är att utnyttja ett antal aluminium- oxidtabletter som är belagda med en metall i platinagruppen.

Platinagruppen inkluderar platina, palladium och rodium. Enligt den andra varianten är en keram belagd med aluminiumoxid och därefter med en katalysator ur platinagruppen. Katalysatorn underlättar oxidering av de oförbrända kolvätena i avgaserna, för att därigenom reducera kolväteförorening.

Nätverket 52 är belagt med aluminiumoxid 78 och en metall 80 ur platinagruppen, såsom bäst framgår av fig. 3A, för att åstadkomma den katalytiska omvandlingsfunktionen i avgassys- temet 24. Om sträckmaterialet 46 utgörs av stål är det önskvärt 461 290 att belägga stålet med keram innan beläggning sker med alu- miniumoxid och en metall 80 ur platinagruppen.

En andra modifiering av avgassystemet 24 visas i fig. 7A - C.

Det modifierade avgassystemet innefattar ett av sträckmaterial 46 utfört element 82 som har cirkulära filter 84. Vecken 48 mellan varje filter 84 har vikts cirka 1800, varigenom de cirkulära filtren är ställda väsentligen tvärs gasflödet.

Kanterna 86 på de cirkulära filtren är i kontakt med den inre väggen 70, varigenom varje filter sträcker sig över rörets hela inre tvärsnitt. De krökta passagerna 62 - 68 elimineras däri- genom.

Enligt en fjärde modifiering av avgassystemet 24 används ett av sträckt material 46 utfört element 88, som definierar ellip- tiska filter 90. Materialet är vid varje veck 48 vikt en vinkel mindre än 1809 för att expandera elementet. Den elliptiska formen på filtren 90 tillåter emellertid varje elliptiskt fil- ter 90 att vara i kontakt med innerväggen 70 i röret 26 längs en inre omkrets placerad snett relativt rörets längdriktning.

Filtren är således inte riktade tvärs flödesriktningen. Passa- gcrna 62 - 68 har eliminerats, varför hela gasflödet måste passera genom varje filter. Avståndet mellan filtren 90 kan anpassas såsom funktion av ellipsens längd.

En femte modifiering av avgassystemet 24 visas i fig. 9A - C samt fig. 15 och 16. Enligt denna utföringsform har ett av sträckt material 46 utfört element 94 i form av en kontinuer- lig remsa med konstant bredd vridits i spiralform så att de yttre kanterna 96 på elementet är i kontakt med innerväggen 70 i röret 26 längs skruvlinjer 98 och 100. Gasen strömmar igenom varje filter 102, definierat av det skruvformade ele- mentet 94, som presenterar ett flertal porösa tvärsnitt för flödet, vilka tvärsnitt sträcker sig runt innerväggens hela omkrets.

Fig. 15 visar noga placeringen av ett parti av elementet 94 inuti röret 26. Pig. 16 visar en ändvy av avgassystemet försett 461 290. _, med ett filter 102 som bildats av en tillräcklig längd av elementet 94 för att täcka innerväggens hela omkrets.

Många fördelar uppnås med avgassystemet 24. Röret 26 i systemet 24 bildar ett kontinuerligt ljuddämpningsrör.

Experiment har visat att ett rör 26-med väsentligen samma ytterdiameter som förbindelseröret 22 i ett konventionellt system 16, och som sträcker sig utmed hela längden för ett konventionellt avgassystem 16, åstadkommer väsentligen samma ljuddämpningseffekt som det konventionella avgassystemet 16.

Därigenom elimineras den skrymmande ljuddämparen. Om avgas- systemet 24 omfattar en katalytisk omvandlarfunktion kan även den katalytiska omvandlaren 18 elimineras. Avgassystemet 24 reducerar därför storlek och vikt på avgassystemet, något som möjliggör ökad flexibilitet vid fordonskonstruktion, ledande till ett lättare fordon med lägre profil och bättre strömlinjeform. Detta kan resultera i bränslebesparingar. Den jämnare, mindre skrymmande profilen hos systemet 24 medför också att systemet är mindre utsatt för skador från vägen.

Dessutom erfordrar det kontinuerliga röret 26 inte nâgra klämmer av den typ som används vid det konventionella avgas- systemet 16. Enkelheten hos avgassystemet 24 kan medföra besparingar i monteringsledet, reducerade matcrialkostnader och kan ge ett lägre mottryck för en önskad ljuddämpningsnivâ. vid ett utförande med katalytisk omvandlarfunktion har avgas- systemet 24 vidare fördelen att sprida ut värmealstringen från katalysfunktionen längs den sträcka av avgassystemet 24, som inrymmer den katalytiska omvandlaren. Detta minskar värmekon- centrationen i någon speciell del av fordonet, något som i sin tur möjliggör större flexibilitet vid fordonskonstruktionen.

Avgassystemet 24 kan ha tre funktioner på en given sträcka och inom en minsta diameter, medan det i det konventionella syste- met 16 förekommande röret 22 med liknande diameter endast trans- porterar gaser. Tvärsnittet i röret 22 transporterar inte en- bart bort gaser, utan dämpar även avgasljudet och avlägsnar föroreningar. 11 -- 461 290 Förekomsten av en passage 52 - 68 kan förbättra ventilationen i avgassystemet då systemet inte är i funktion. Härigenom sänks korrosionsnivån under den som förekommer vid konventio- nella ljuddämpare, varigenom avgassystemet 24 får en större livslängd i drift. Avgassystemet 24 medger även stor flexibi- litet i fråga om böjning för att möjliggöra anpassning till uppbyggnaden av fordonet. Exempelvis visas i fig. 14 det inre tvärsnittet i avgassystemet 24 vid böjar 40 och 42. Eftersom ljuddämpningen inträffar längs en avsevärd längd av avgas- systemet påverkar en eventuell begränsad deformation eller ett sönderfall av filtren vid en speciell böj inte avsevärt funktionen hos avgassystemet. Deformationen av de få filter 60 som pressas ihop vid böjens innerradie och föres isär vid böjens ytterradie har inte någon praktisk inverkan på avgas- systemets funktion. Några få filter 59 pressas närmare varandra då röret kortas vid formning av flänsen 53, något som knappast har någon negativ inverkan.

Materialet 46 kan utgöras av sprutad keramik med varierande porositet och form, och kan tillverkas i storlekar och former som passar i röret 26 innan röret formas och svetsas ihop med en söm. Då röret böjs kan de keramiska elementen krossas vid flänsarna och böjarna, något som inte nämnvärt försämrar av- gassystemets ljuddämpningsförmåga.

Avgassystemet 24 kan tillverkas i olika utföranden för att passa deplacementet hos den förbränningsmotor tillsammans med vilken det skall användas, den rörlängd som skall installeras, de önskade 1juddämpningsegenskaperna, graden av mottryck som tolereras, och graden av luftföroreningskontroll som erfordras.

Eftersom ljuddämparfunktionen och den katalytiska omvandlar- funktionen är åtskilda kan avgassystemet 24 användas enbart för ljuddämpning eller enbart för föroreningskontroll. Emeller- tid kan även både ljuddämpning och katalytisk omvandling kom- bineras i samma avgassystem 24.

Det kan även vara önskvärt att utföra avgassystemet 24 i mer än en sektion. Detta kan vara önskvärt för att underlätta 12 461 290 ' monteringen. Dessutom medger detta ihopmontering av en sektion av avgassystemet avsett enbart för ljuddämpning med en annan sektion avsedd enbart såsom katalytisk omvandlare. Ljuddämpnings- och omvandlingssektionerna kan därefter bytas ut oberoende av varandra. Det är också möjligt att ljuddämpningssektionen och den katalytiska omvandlingssektionen inte upptar hela längden av röret 26. Vikten hos avgassystemet kan reduceras genom att eliminera onödigt material inuti röret. Det är också möjligt att inuti avgassystemet 24 använda sträckt material som består av mer än ett ämne. Exempelvis kan stål användas i ljuddämpnings- sektionen medan keramiskt material används i den katalytiska omvandlingssektionen. Det ideala sättet för tillverkning är att framställa röret för ljuddämpning och för katalytisk omvandling i en följd och i ett stycke, eller i en kontinuerligt repeteran- de serie av former och så utformat att alla delar när slutet av sin livslängd samtidigt.

Ljudnivåprov utfördes för att jämföra ljuddämpningsegenskaperna hos ett konventionellt avgassystem med ett avgassystem försett med en ljuddämpare enligt det amerikanska patentet nr 3 746 126, utfärdat den 17 juli 1973 till de Cardenas och med ett avgas- system enligt uppfinningen. Ljudnivâprov gjordes också med ett enda 1,5 m långt stycke tomt rör, helt utan ljuddämpare.

Samtliga prov utfördes med en General Motors V8-motor med en cylindervolym av 4640 cm3. En ljudnivåmätare av typen Genrad Model 1983 användes vid alla mätningar, inställd på "snabb" respons.

Samtliga prov utfördes under identiska förhållanden i ett villa~ garage. Ljudnivåmätaren monterades på ett stativ ungefär halv- vägs mellan bilens sida och en vägg i garaget, cirka 1,2 m fràn den öppna änden på avgassystemet. I samtliga fall var de provade avgassystemen monterade efter den Y-korsning som före- nar avgasrörsektionerna från de två avgasgrenrörcn till ett gemensamt rör omedelbart framför stället för den konventionella ljuddämparen.

Den ljuddämpare som var gjord enligt de Cardenas patent var 40 13 461 290 gjoni av ett stycke galvanlserad stàlplàt av den typ som används för anslutningsplåtar på tak, från denna plåt skars ut en remsa med en bredd lika med innerdiametern på ett av- gasrör med en totaldiameter av 5 cm. Stålplåten Lvinnades skruvformigt så att den blev 1,5 m lång och fördes in i ett rörstycke med en längd av 1,5 m och en totaldiameter av cm.

Tabell 1 sammanfattar ljudnivåavläsningarna med en konventio- nell ljuddämpare vid olika motorvarvtal, med provfordonets automatiska transmission i parkeringsläge och i körläge. §onventionell ljuddämpare Tabell 1 Varvtal dB (A) dB (A) (per min.) i parkeringsläge í_§§ïl§g§ 500 - 68 600 70 71 800 72 73 1000 73 78 1200 77 - 2000 80 - 2500 84 - Ljudnivâavläsningarna för en ljuddämpare utförd enligt de Cardcnas patent anges i tabell 2.

EeÜCardenas ljuddämpare Tabell 2 varvtal dB (A) ÖB (A) (per min.) i parkeringsläge ¿__§§§l§g§ 500 - 78 600 76 81 800 80 88 1000 82 94 1200 84 - 2000 88 ~ 2500 90 ~ 14 461 290 _ Ljudnivàavläsninqarna med ett ljuddämparrör enligt uppfinningen anges i tabell nr 3.

Enligt uvgfinninqen Tabell 3 Varvtal dB (A) dB (A) (ner min.) i Darkerincsläge i körläge 500 - 71 600 72 74 800 75 78 1000 77 84 1200 78 - 2000 81 - zsoo sé - Ljudnivàmätningarna med ett ihålígt eller tomt 1,5 m långt rör anges i tabell nr 4.

Tomt rör med läncåen 1,5 m Iaëell 4 Varvtal dB (A) dB (A) (Ber min.) i narkerinçsläge i körläge 500 - 80 600 77 83 800 80 89 1000 85 95 1200 85 - 2000 89 - 2500 90 - Resultatet av ljudnivåmätningarna då inget rör eller ljud- dämpare finns efter Y-fogen anges i tabell nr " 461 290 Utan rör eller ljuddämnare Tabell 5 Varvtal dB (A) dB (A) (ger min.) i narkeringsläge i körläge 500 - 79 600 78 84 800 80 90 1000 81 96 1200 83 - 2000 90 ~ 2500 92 ~ Resultatet av ljudnivåmätningar vid snabb acceleration till ett varvtal av 3000 per minut anges nedan.

Ljudnivå Konventionell Uppfinningen de Cardenas Tomt rör Utan rör el- ljuddämpare ljuddänçare 1,5 m långt ler ljud- dàmnre dB (A) 93 96 103 103 106 Det i fig. 10 - 13 visade avgassystemet 110 utgör en andra utföríngsform av uppfinningen. Avgassystemet 110 omfattar röret 26, som har väsentligen konstant yttre diameter utmed hela sin längd. Inuti röret 26 finns emellertid en inklädnad 112 som har ett flertal vingprofilformade bafflar 114, vilka från inklädnaden 112 når in i gasflödet för att bryta upp och sönderdela ljudstötarna.

Inklädnaden 112 är företrädesvis gjord av en sådan metall som stål. De vingprofilformade bafflarna 114 kan stansas ut ur den i fig. 11 visade kontinuerliga inklädnadsremsan 112 genom att snitta materialet längs kanterna 116, 118 och 120 samt böja den därigenom åstadkomma baffeln 114 i en riktning så att samt- liga bafflar när ut från en sida 122 på inklädnaden 112.

Röret 26 och inklädnaden 112 kan därefter samtidigt rullas till rörform, såsom visas i fig. 10. Efter rullningen svetsas röret ihop längs sömmen 124 så att ett gastätt avgassystem bildas. - 461 290 16 Om så önskas kan både röret och inklädnaden svetsas.

Bafflarna 114 i den rullade inklädnaden sträcker sig radiellt inåt mot centrum av avgassystemet, såsom bäst framgår av fig. 12. Bafflarna kan sträcka sig helt över den rullade inklädna- dens inre diameter eller, om så önskas, vilken som helst mind- re sträcka.

De enskilda bafflarna 114 är formade till vingprofilform, såsom bäst framgår av fig. 13. Vingprofilytan bryter upp gasflödet för att dämpa de akustiska frekvenserna i stötvågen. Bafflarna kan ha varierande profilform, längd, tjocklek och anfallsvinkel 6 mot gasflödet och kan förekomma olika tätt längs avgassystemet.

Om en katalytisk omvandlingsfunktion önskas kan bafflarna be- läggas med aluminiumoxid och en metall inom platinagruppen för att åstadkomma omvandlingsfunktionen.

Systemet 110 har de i anslutning till avgassystemet 24 angivna fördelarna. Avgassystemet 110 kan också användas på väsentligen samma sätt som det ovan beskrivna avgassystemet 24.

I fig. 17 bildar avgassystemet 130 en tredje utföringsform av uppfinningen. 1 avgassystemet 130 är röret 26 fyllt med ett vävt trådnät 132. Det vävda trådnätet åstadkommer en dämpning av de akustiska frekvenserna i ljudstöten på ett liknande sätt som de ovan beskrivna systemen 24 och 110. Varpen i det vävda nätet kan utgöras av tråd med varierande diameter och tvärsnitt. Även väften i väven kan variera på liknande sätt. De öppna ut- rymmena mellan trådarna i väven kan variera i storlek och till form längs Väven för att öka ljuddämpningen inom olika frekvens- områden. Även avgassystemet 130 möjliggör de fördelar och an- vändníngar som anges i anslutning till systemen 24 och 110 ovan.

Olika ntföringsformer av uppfinningen har visserligen beskrivits på ritningen och i ovanstående beskrivning, men det är uppenbart att uppfinningen inte begränsas till det visade utförandet, utan kan varieras och modifieras i talrika varianter inom ramen för uppfinningsidên.

Claims (15)

17' 461 290 gatentkrav

1. Avgassystem för bortförsel av avgaser från en med avgas- grenrör (14) försedd förbränningsmotor (12) på ett fordon (10), varvid motorn är av den typ som på konventionell väg kan ljuddämpas medelst åtminstone en ljuddämparsektion (20) inkopplad i ett konventionellt avgasrör (26) vilket sträcker sig från avgasgrenröret till atmosfären. och där ljuddämpar- sektionen (20) har större diameter än avgasröret (26) samt där fordonet är utformat att kunna förses med ett avgasrör av nämnda diameter. k ä n n e t e c k n a t av att ett med konstant diameter utfört rör (26) på i och för sig känt sätt sträcker sig hela vägen från avgasgrenröret (14) till atmos- fären, att röret är operforerat och utgör strömningskanal för avgaserna. att rörets diameter är högst lika med diametern hos ett konventionellt avgasrör. att det i röret finns anord- nat ett ljuddämpningsorgan (46), som sträcker sig kontinuer- ligt längs rörets (26) hela längd och på ett flertal ställen har kontakt med rörets insida samt är anordnat i vägen för de i röret strömmande avgaserna. varigenom en ljuddämpande ef- fekt erhålls längs rörets hela längd, att röret är utformat att passa på fordonet utan ändring av dettas utformning, det- ta till följd av överensstämmelse i diametermâtt mellan röret och ett konventionellt avgasrör. och att ljuddämpningsorganet (46) utgörs av en med öppningar (54) försedd remsa. som är så placerad i röret att avgaser tvingas passera igenom öppningar i remsan.

2. Avgassystem enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att ljuddämpningsorganet är vikt vid i förväg bestämda stäl- len (48) längs sin längd för att mellan vecken bilda separata filter (50), med varje filter beläget på ett i förväg bestämt avstånd från de angränsande filtren. 461 290 - 18

3. Avgassystem enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a t av att det i förväg bestämda avståndet mellan angränsande filter (50) varierar längs rörets längd för att förbättra ljuddämp- ningen i avgassystemet inom ett frekvensområde.

4. Avgassystem enligt krav 2 eller 3, k ä n n e t e c k n a t av att röret (26) omfattar åtminsto- ne en sektion som utmed sin längd saknar filter (S0) och som är avsedd att bilda en blandningskammare (74) där delar av ljudstötar som har uppdelats av tidigare filter tar ut varandra.

5. S. Avgassystem enligt något av kraven 2 - 4. k ä n n e t e c k n a t av att filtren (SO) har rektangulär tvärsnittsform, bildande fyra kanaler (62. 64. 66. 68) längs röret, mellan dettas innervägg (70) och kanterna på filtren. vilka kanaler bidrar till nedbrytning av ljudstötarna.

6. Avgassystem enligt något av kraven 2 - 4, k ä n n e t e c k n a t av att filtren (S0) har elliptisk tvärsnittsform för att tillåta filtren att vara i kontakt med innerväggen (70) i röret längs i huvudsak filtrets hela om- krets.

7. Avgassystem enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att det remsformade ljuddämpningsorganet (46) är tvinnat i spiralform, varvid remsans bredd är väsentligen lika med rö- rets innerdiameter.

8. Avgassystem enligt något av kraven 1 - 7. k ä n n e t e c k n a t av att öppningarnas (S4) storlek va- rierar längs röret.

9. Avgassystem enligt något av föregående krav. k ä n n e t e c k n a t av att ljnddämpníngsorganet (46) är av ett material valt inom en grupp omfattande metall, Keramer och högtemperaturplaster. 19 _ 461 290

10. Avgassystem enligt något av föregående krav. k ä n n e t e c k n a t av att ljuddämpníngsorganet (46) är av typen sträckmetall, företrädesvis av stål.

11. ll. Avgassystem enligt krav 10. k ä n n e t e c k n a t av att öppningarna (S4) har dimensionerna ca 6 x 13 mm.

12. Avgassystem enligt något av kraven 1 - 9, k ä n n e t e c k n a t av att ljuddämpningsorganet (46) är av typen vävt nät.

13. Avgassystem enligt krav 12. k ä n n e t e c k n a t av att tråden i väven varierar i diameter och tvärsnitt för att dämpa ljudstötar inom ett frekvensintervall, och att även öppningarna mellan trådarna varierar i storlek.

14. Avgassystem enligt något av föregående krav. k ä n n e t e c k n a t av att ljuddämpningsorganet (46) åt- minstone lokalt är belagt med aluminiumoxid och en metall från platinagruppen för att bilda en katalytísk omvandlare i avgassystemet.

15. Avgassystem enligt krav 14, k ä n n e t e c k n a t av att röret omfattar åtminstone tvâ sektioner. en första sek- tion avsedd i första hand för dämpning av avgasljudet och en andra sektion avsedd i första hand för minskning av kolvätena i avgaserna.2.