WO1995002754A1 - Schalldämpfer für verbrennungsmotor, insbesondere einzylinder-dieselmotor - Google Patents

Schalldämpfer für verbrennungsmotor, insbesondere einzylinder-dieselmotor Download PDF

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    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
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    • F05C—INDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
    • F05C2201/00—Metals
    • F05C2201/02—Light metals
    • F05C2201/021—Aluminium

Definitions

  • Silencer for an internal combustion engine in particular a single-cylinder diesel engine
  • the invention relates to a muffler for an internal combustion engine, in particular a single-cylinder diesel engine, with a muffler housing which has an inlet opening for the exhaust gas on the cylinder head side and an outlet opening which is assigned a resilient cover arranged on the outside of the muffler housing is.
  • Such silencers are generally chambered and have internals in the form of perforated plates, resonators, linings made of sound absorbent material or the like.
  • the present invention is based on the object of a particularly simple silencer for small diesel To create motors that can be produced at a correspondingly low cost, but is at least equivalent in effectiveness to the known solution.
  • the muffler housing is constructed essentially without internals, partitions or the like, and that the cover is designed as a baffle plate which is mounted in a swinging manner by means of a spring, so that the baffle plate with respect to the outlet opening is kept floating at a short distance from it and that the spring is designed as a leaf spring, to the free end of which the baffle plate is fastened, and the other end of which is connected to the silencer housing at a distance from the outlet opening.
  • a silencer housing cast without partitions can be manufactured particularly cheaply compared to silencers made of welded sheet steel; Instead of complex installations in the muffler housing, only a stowage plate is attached in front of the outlet opening. This can easily be done with a suitable choice of strength or additional attachment of a flywheel with the exhaust vibration z. B. vote at nominal speed.
  • a decisive factor influencing the vibration of the baffle plate is the dimension of the leaf spring, to the free end of which the baffle plate is fastened, so that it can be kept in vibration close to the outlet opening.
  • the leaf spring can also be supported by means of an adjusting screw which is supported in relation to the muffler housing, the effect of which on the leaf spring oscillation being significantly dependent on the location of support and on its adjustment path.
  • the silencer according to the invention consists of only a few components.
  • the sound damper housing is expediently cast as a one-piece housing made of aluminum, preferably with a sand core.
  • the leaf spring with the baffle plate is screwed onto the muffler housing from the outside; Otherwise, the leaf spring carries only a few components, namely the baffle plate and possibly a swing weight, which, however, is further simplified by the or Rivet heads can be formed, with which the storage plate is attached to the leaf spring.
  • FIG. 1 shows a cross section through a section of the muffler housing
  • Fig. 2 is a plan view of the storage plate with leaf spring holder.
  • the silencer housing 1 shows a section of the silencer housing 1 made of cast aluminum with an outlet opening 2 for the exhaust gas.
  • the outlet opening 2 is preferably provided in the top of the muffler housing. It is limited by a projecting collar 3, which is surrounded by a collar-shaped projection 4 at a short distance. The projection 4 projects beyond the collar 3, so that a baffle plate 5 covering the outlet opening 2 is arranged essentially within the projection 4. It is connected by means of a rivet 6 to a leaf spring 7 which is cranked upwards above the projection 4 and screwed to the housing at its other end is.
  • the storage plate 5 is arranged just above the collar 3; it is excited to oscillate by the pulsating exhaust gases in the area of the outlet opening 2.
  • the vibration system consisting of the stowage plate 5, rivet 6 and leaf spring 7 is designed so that the stowage plate vibrates under the action of the pulsating exhaust gases, but without touching the collar 3. It is expedient to coordinate the aforementioned vibration system with the exhaust gas frequency at the nominal engine speed.
  • the top view according to FIG. 2 shows that the leaf spring has a widening 8 at its fastening end, through which two fastening screws 9 are screwed into the switching damper housing.
  • the collar-shaped projection 4 forms a flange with two threaded bores 10; the latter are provided only in the event that 5 different types of exhaust gas compensators are to be attached over the outlet opening instead of a baffle plate.
  • an adjusting screw is indicated, which is seated in a threaded bore of the housing 1 and can be braced against the leaf spring 7 from below. In this way it is possible to influence the natural vibration of the vibration system explained above.

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Abstract

Ein Schalldämpfer für einen Einzylinder-Dieselmotor besitzt ein Schalldämpfergehäuse mit einer zylinderkopfseitigen Eintrittsöffnung für das Abgas und einer Austrittsöffnung (2), welcher eine schwingend gelagerte Stauplatte (5) zugeordnet ist, deren Fläche mindestens dem Querschnitt der Austrittsöffnung (2) entspricht. Die Stauplatte (5) ist am freien Ende einer Blattfeder befestigt, deren anderes Ende mit dem Schalldämpfergehäuse (1) verbunden ist.

Description

Schalldämpfer für Verbrennungsmotor, insbeson¬ dere Einzylinder-Dieselmotor
Die Erfindung betrifft einen Schalldämpfer für einen Verbrennungsmotor, insbesondere Einzy¬ linder-Dieselmotor, mit einem Schalldämpferge¬ häuse, welches eine zylinderkopfseitige Ein¬ trittsöffnung für das Abgas und eine Aus¬ trittsöffnung aufweist, welcher eine federnde, auf der Außenseite des Schalldämpfergehäuses angeordnete Abdeckung zugeordnet ist.
Derartige Schalldämpfer sind in der Regel ge- kammert und besitzen Einbauten in Form von Lochblechen, Resonatoren, Auskleidungen aus Schallschluckstoff oder dgl.
Bei einem aus der deutschen Offenlegungs- schrift 14 76 582 bekannten Schalldämpfer der eingangs genannten Art mit einem geteilten Schalldämpfergehäuse ist der Austrittsöffnung eine federnde Abdeckung zugeordnet. Dabei han¬ delt es sich um eine dünne, blattförmige Zunge mit möglichst geringer Steifheit, so daß deren Auslenkung durch einen starren, entsprechend der voll ausgelenkten Form der Zunge vorge¬ formten Anschlag begrenzt werden muß.
Der vorliegenden Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, einen besonders einfach aufgebauten Schalldämpfer für Kleindiesel- motoren zu schaffen, der mit entsprechend niedrigen Kosten hergestellt werden kann, aber in seiner Wirksamkeit der bekannten Lösung zumindest gleichwertig ist.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch ge¬ löst, daß das Schalldämpfergehäuse im wesent¬ lichen ohne Einbauten, Zwischenwände oder dgl. ausgebildet ist, daß die Abdeckung als eine mittels einer Feder schwingend gelagerte Stau¬ platte ausgebildet ist, so daß die Stauplatte bezüglich der Austrittsöffnung mit geringem Abstand von dieser schwebend gehalten ist und daß die Feder als Blattfeder ausgebildet ist, an derem freien Ende die Stauplatte befestigt ist, und deren anderes Ende in einer Entfer¬ nung von der Austrittsöffnung mit dem Schall¬ dämpfergehäuse verbunden ist.
Hierbei kommt es entscheidend darauf an, daß niedrige Herstellungskosten sowohl auf selten des Schalldämpfergehäuses, als auch auf selten der für die unmittelbare Dämpfungswirkung verantwortlichen Lösungsmerkmale erzielt werden. Ein ohne Zwischenwände gegossenes Schalldämpfergehäuse kann besonders billig hergestellt werden, verglichen mit Schalldämpfern aus geschweißtem Stahlblech; statt aufwendiger Einbauten im Schalldämpfergehäuse ist vor der Austrittsöff¬ nung lediglich eine Stauplatte angebracht. Diese läßt sich durch geeignete Wahl ihrer Stärke bzw. durch zusätzliche Anbringung einer Schwungmasse leicht mit der Abgasschwingung z. B. bei Nenndrehzahl abstimmen. Außerdem ist eine maßgebliche Einflußgröße für die Schwin¬ gung der Stauplatte die Dimension!erung der Blattfeder, an derem freien Ende die Stau¬ platte befestigt ist, so daß sie dicht vor der Austrittsöffnung in Schwingung gehalten werden kann. Sie liegt also nicht auf dem Kragen der Austrittsöffnung auf, sondern schwebt mit ge¬ ringem Abstand über diesem. Zudem kann die Blattfeder noch mittels einer gegenüber dem Schalldämpfergehäuse abgestützten Stell¬ schraube unterstützt werden, wobei es für de¬ ren Wirkung auf die Blattfederschwingung ma߬ geblich auf den Unterstützungsort und auf de¬ ren Verstellweg ankommt.
Der erfindungsgemäße Schalldämpfer besteht aus nur wenigen Bauteilen. Das Schalldämpferge¬ häuse wird zweckmäßig als einteiliges Gehäuse aus Aluminium, bevorzugt mit einem Sandkern gegossen. Die Blattfeder mit der Stauplatte wird von außen auf das Schalldämpfergehäuse aufgeschraubt; im übrigen trägt die Blattfeder nur wenige Bauteile, nämlich die Stauplatte und ggfs. ein Schwunggewicht, welches aber in weiterer Vereinfachung durch den oder die Nietköpfe gebildet sein kann, mit welchen die Stauplatte an der Blattfeder befestigt ist.
Versuche haben gezeigt, daß mit diesen einfa¬ chen Mitteln die für gewerbliche und industri¬ elle Antriebe angestrebten Lärmschutzwerte eingehalten werden können.
Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigt
Fig. 1 einen Querschnitt durch einen Ab¬ schnitt des Schalldämpfergehäuses und
Fig. 2 eine Draufsicht auf die Stauplatte mit Blattfederhalterung.
Fig. 1 zeigt einen Abschnitt des Schalldäm¬ pfergehäuses 1 aus Aluminiumguß mit einer Aus- trittsöffnung 2 für das Abgas. Die Austritts¬ öffnung 2 ist bevorzugt in der Oberseite des Schalldämpfergehäuses vorgesehen. Sie ist be¬ grenzt durch einen vorspringenden Kragen 3, der mit geringem Abstand von einem kragenför- migen Vorsprung 4 umgeben ist. Der Vorsprung 4 überragt den Kragen 3, so daß eine die Aus- trittsöffnung 2 überdeckende Stauplatte 5 im wesentlichen innerhalb des Vorsprungs 4 ange¬ ordnet ist. Sie ist mittels eines Niets 6 mit einer Blattfeder 7 verbunden, welche oberhalb des Vorsprungs 4 nach oben gekröpft und mit ihrem anderen Ende mit dem Gehäuse verschraubt ist. Die Stauplatte 5 ist dicht oberhalb des Kragens 3 angeordnet; sie wird durch die pul¬ sierenden Abgase im Bereich der Austrittsöff¬ nung 2 zum Schwingen angeregt. Das aus Stau¬ platte 5, Niet 6 und Blattfeder 7 bestehende Schwingungssystem ist so ausgelegt, daß die Stauplatte unter der Einwirkung der pulsieren¬ den Abgase fibriert, ohne jedoch den Kragen 3 zu berühren. Zweckmäßig ist dabei eine Abstim¬ mung des genannten Schwingungssystems mit der Abgasfrequenz bei Nenndrehzahl des Motors.
Die Draufsicht gemäß Fig. 2 zeigt, daß die Blattfeder an ihrem Befestigungsende eine Ver¬ breiterung 8 besitzt, durch welche zwei Befe¬ stigungsschrauben 9 in das Schal1dämpferge- häuse eingeschraubt sind. Der kragenförmige Vorsprung 4 bildet einen Flansch mit zwei Ge¬ windebohrungen 10; letztere sind nur für den Fall vorgesehen, daß anstelle einer Stauplatte 5 andersartige Abgaskompensatoren über der Austrittsöffnung befestigt werden sollen.
Mit der Achse 11 in Fig. 1 und dem strichlier- ten Querschnitt 12 ist eine Stellschraube an¬ gedeutet, welche in einer Gewindebohrung des Gehäuses 1 sitzt und von unten gegen die Blattfeder 7 verspannbar ist. Auf diese Weise besteht die Möglichkeit, die Eigenschwingung des oben erläuterten Schwingungssystems zu be¬ einflussen.

Claims

Patentansprüche
1. Schalldämpfer für Verbrennungsmotor, ins¬ besondere Einzylinder-Dieselmotor, mit einem Schalldämpfergehäuse, welches eine zylinderkopfseitige Eintrittsöffnung für das Abgas und eine Austrittsöffnung (2) aufweist, welcher eine federnde, auf der Außenseite des Schalldämpfergehäuses (1) angeordnete Abdeckung zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Schalldämpfergehäuse im wesentlichen ohne Einbauten, Zwischen¬ wände oder dgl. ausgebildet ist, daß die Abdeckung als eine mittels einer Feder schwingend gelagerte Stau¬ platte (5) ausgebildet ist, so daß die Stauplatte (5) bezüglich der Austrittsöffnung (2) mit geringem Abstand von dieser schwebend gehalten ist und daß die Feder als Blattfeder ausgebil¬ det ist, an derem freien Ende die Stauplatte (5) befestigt ist, und deren anderes Ende in einer Entfernung von der Austrittsöffnung (2.) mit dem Schalldämpfergehäuse (1) verbunden ist.
2. Schalldämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stauplatte (5) nur in ihrem Zen¬ trum mit der Blattfeder (7) verbunden ist.
3. Schalldämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der Stauplatte (5) eine mit der Abgasschwingung abgestimmte Schwungmasse befestigt ist.
4. Schalldämpfer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwungmasse im Zentrum der Stau¬ platte (5) befestigt ist.
5. Schalldämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsöffnung durch einen nach außen vorspringenden Kragen (3) des Schalldämpfergehäuses (1) begrenzt wird.
6. Schalldämpfer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kragen (3) mit Abstand von einem kragenförmigen Vorsprung (4) umgeben ist, welcher den Kragen (3) überragt.
7. Schalldämpfer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Stauplatte (5) größer ist als der Kragen (3), aber kleiner als der Vorsprung (4), so daß sie seitlich vom Vorsprung (4) umschlossen ist.
8. Schalldämpfer nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorsprung (4) die Stauplatte (5) überragt.
9. Schalldämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Blattfeder (7) mit Abstand von der Außenseite des Schalldämpfergehäuses (1) verläuft und außerhalb ihres Befestigungs- punktes mit dem Schalldämpfergehäuse (1) durch eine Stellschraube (11, 12) zur Beeinflussung ihrer Federeigenschaften unterstützt wird, welche in eine Gewinde¬ bohrung des Schalldämpfergehäuses (1) ver¬ stellbar aufgenommen ist.
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