WO2012120118A1 - Schalldämpfer für ein motorgerät - Google Patents

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WO2012120118A1 PCT/EP2012/054126 EP2012054126W WO2012120118A1 WO 2012120118 A1 WO2012120118 A1 WO 2012120118A1 EP 2012054126 W EP2012054126 W EP 2012054126W WO 2012120118 A1 WO2012120118 A1 WO 2012120118A1
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Christian Kellermann
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Definitions

  • the present invention relates to a silencer for a two-stroke engine of an engine working device, in particular for a hand-operated engine working device such as a garden and green area maintenance device or for a moped, a boat engine and the like, wherein the silencer has a silencer inlet, which is followed by a flow channel, so the flow channel being attachable by means of the silencer inlet to an outlet of a combustion chamber of the two-stroke engine, wherein the flow channel opens at the opposite end of the silencer inlet into a first chamber, wherein a second chamber is provided, flows into the exhaust gas through a branched off from the flow channel main outlet, said The first chamber is preferably enclosed by the second chamber, according to the features of claim 1. Further, the invention is directed to a two-stroke engine with a muffler and a motorized working device with a m Silencer with the aforementioned characteristics.
  • German Utility Model DE 20 2008 005 168 U1 discloses a generic silencer for a two-stroke engine of an engine work tool.
  • the silencer shown has a silencer inlet which is connected to the outlet of the combustion chamber of the two-stroke engine.
  • the silencer inlet is followed by a flow channel, which opens into a first chamber via a channel end.
  • the flow channel and the first chamber are surrounded by a larger second chamber.
  • a flow connection in the form of a main outlet is shown which extends at right angles away from the channel flow direction and opens into the second chamber.
  • the exhaust gas can leave the second chamber through an outlet and enter the outside.
  • two-stroke engines can be constructively designed so that at high speeds, a high exhaust back pressure arises, but this can not be achieved at low speeds.
  • the aim is to produce gas flows in the flow channel after the outlet of the combustion chamber in a wide speed range so that over a wide speed range harmful Nachauslässe be reduced and that the optimal degree of filling of the combustion chamber with fuel-air mixture is still maintained.
  • the invention includes the technical teaching that the main outlet is disposed at a first distance from the muffler inlet and at a second distance to the channel end at the flow channel, the flow channel having an overall length and an effective inner diameter at the muffler inlet and an effective inner diameter at the channel end, and wherein the first distance is greater than or equal to the inner diameter at the muffler inlet and wherein the second distance is greater than or equal to the inner diameter at the channel end.
  • the point in time at which the fresh gas reaches the outlet of the combustion chamber must coincide with the point in time in which the exhaust gas, after the formation of a temporary overpressure in the first chamber, flows back through the flow channel in the direction of the silencer inlet.
  • the backflowing exhaust gas forms against the outlet of the combustion chamber, a gas barrier, through which an entry of fuel-air mixture is effectively prevented in the flow channel of the muffler.
  • a particular advantage can be achieved if the first distance between the main outlet and the muffler inlet is smaller than the second distance between the main outlet and the channel end, at which the first chamber adjoins the flow channel.
  • This advantage can be used especially when the main outlet is arranged pointing in an upwardly directed direction on the flow channel, which direction is approximately parallel to the piston stroke direction and the stroke direction corresponds to the cylinder head of the two-stroke engine out.
  • the outlet of the combustion chamber is located at a lift position that causes the outlet to open when the piston moves toward bottom dead center and the top of the piston releases the outlet.
  • the exhaust gas located with a residual pressure in the combustion chamber shoots with an impulse in the flow channel, so that the wall of the flow channel is acted upon by the exhaust gas flow, which is opposite to the arrangement of the main outlet and which corresponds to the underside of the flow channel.
  • the main outlet in the position closer to the muffler inlet to the flow channel is arranged, and has the main outlet in the direction of the cylinder head upwards, it ensures that the main part of the exhaust gas does not get directly into the main outlet, but the main part of the exhaust gas from the combustion chamber into the flow channel, first enters the first chamber. Consequently, if an overpressure in the first chamber that is greater than the instantaneous pressure in the muffler inlet forms, the exhaust gas accumulated in the first chamber flows back toward the muffler inlet in order to form the gas barrier against the fuel-air mixture in the combustion chamber and to prevent entry of fuel-air mixture in the flow channel of the muffler.
  • This flow sequence of the exhaust gas in the flow channel is substantially improved by the geometric design of the flow channel according to the invention since, according to the further development of the invention, the main outlet is in a remote arrangement from the first chamber. As a result, the exhaust gas forming the gas barrier does not flow into the main outlet but toward the muffler inlet.
  • the first distance between the main outlet and the muffler inlet is greater than the second distance between the main outlet and the first chamber.
  • the main outlet is arranged in a downward direction facing the flow channel, which direction is approximately parallel to the piston stroke direction and the stroke direction corresponds to the cylinder base of the cylinder of the two-stroke engine.
  • the main outlet points in the opposite direction to the first embodiment, namely downwards in the direction of the cylinder base.
  • the exhaust gas from the combustion chamber is first directed to the lower wall of the flow channel and homogenized in the further course of the flow channel, the advantage is achieved that the exhaust gas flowing in the direction of the first chamber does not pass through the main outlet in the second chamber, but mainly the first chamber fills. If, due to the backflow of the exhaust gas, the exhaust gas flows out of the first chamber back toward the muffler inlet, it can still be achieved that a major part of the recirculating exhaust gas in the direction of the muffler inlet forms the desired gas barrier against the fuel-air mixture in the combustion chamber of the two-stroke engine, without passing through the main outlet from the flow channel in the second combustion chamber. After the exhaust gas has formed the gas barrier in the region of the muffler inlet against the fuel-air mixture, the flow in the exhaust gas, and the exhaust gas can finally borrowed through the main outlet from the flow channel or from the first chamber into the second chamber.
  • the flow channel may have a channel flow direction and the main outlet may have an outlet flow direction, wherein the flow and the main outlet may be straight and the channel flow direction and the outlet flow direction are each along a straight line.
  • the outlet flow direction with the channel flow direction encloses an angle of 5 ° to 175 ° and preferably of 60 ° to 120 °.
  • the main outlet may face toward the first chamber with its outlet flow direction, or the main outlet may face toward the muffler inlet and thus toward the two-stroke engine.
  • the main outlet points with its outlet flow direction in the direction of the first chamber, and the exhaust gas flowing back from the first chamber in the direction of the silencer inlet can not enter the main outlet, or only to a small extent. If the main outlet is arranged closer to the silencer inlet, so that the first distance is smaller than the second distance, then only a small amount of the exhaust gas reaches the main outlet, and the greater part of the exhaust gas reaches the first chamber as desired, in addition to the first Main outlet is arranged in the upward direction on the flow channel.
  • the "piercing" arrangement of the flow channel also prevents the exhaust gas from flowing back through the main outlet when it flows back in the direction of the muffler inlet
  • Silencer inlet swung back exhaust mass has formed the back pressure against the fuel-air mixture in the combustion chamber, the exhaust gas can escape in an advantageous manner by the stingingly arranged main outlet into the second chamber.
  • the main outlet can be arranged in a direction transverse to the piston stroke direction, in particular 90 ° to the piston stroke direction, on the flow channel. Furthermore, any further direction rotated about the channel flow direction is possible for the arrangement of the main outlet.
  • cross-sectional area of the flow channel in the region of the muffler inlet is equal to the cross-sectional area of the flow channel in the region of the channel end.
  • the cross-sectional shape of the flow channel from the silencer inlet to the channel end in the direction of the first chamber may not be formed uniformly, and the cross-sectional area of the flow channel in the region of the silencer inlet may be rectangular, in particular square, and the cross-sectional area of the flow channel in the region of the channel end may be circular.
  • the quotient of the cross-sectional area of the flow channel in the region of the silencer inlet and the cross-sectional area of the flow channel in the region of the channel end can have a value of 0.7 to 1.3 and preferably a value of 0.95.
  • the ratio of the cross-sectional areas of the flow channel in the region of the muffler inlet and the channel end depends on which position the main outlet is in the flow channel.
  • the flow channel results in an interaction of the exhaust gas flow in the direction of the first chamber, of the return flow of the exhaust gas in the direction of the silencer inlet, and finally of the exit of the exhaust gas from the first chamber via the flow channel and the flow connection into the second chamber.
  • the flow behavior of the exhaust gas in the flow channel can be significantly influenced by the formation of the flow connection between the flow channel and the second chamber.
  • a disadvantage is a disturbance of the remindström s by an unfavorable arrangement of the flow connection from the flow channel into the second chamber. Due to an unfavorable arrangement of the flow connection, the gas flows in the flow channel can not avoid the harmful Nachauslässe unburned fuel-air mixture in the muffler in any required speed range, on the other hand can at too high backflow of the exhaust gas towards the muffler inlet the disadvantage of a low degree of filling of the combustion chamber arise with fuel-air mixture.
  • This object is achieved on the basis of a silencer according to the preamble of claim 13 in conjunction with the characterizing features.
  • the invention further includes the technical teaching that the
  • Flow channel at least a first main outlet and a second main outlet is provided so that an at least double-flow connection is formed from the first chamber into the second chamber.
  • the flow channel may be straight and extend along a channel flow direction, wherein the first main outlet may be located a first distance from the muffler inlet, and wherein the second main outlet may be disposed at a second distance from the first main outlet.
  • the distance between the two main outlets can be chosen so large that the first main outlet adjacent to the muffler inlet and the second main outlet may be disposed adjacent to the channel end.
  • the main outlets can be arranged pointing in an upward direction on the flow channel, which direction is approximately parallel to the piston stroke direction and corresponds to the stroke direction to the cylinder head of the cylinder of the two-stroke engine. It has been found that the flow of the exhaust gas through the flow channel is not over the entire length of the flow channel parallel to the channel flow direction.
  • the outlet of the combustion chamber and thus the muffler inlet is located at the lower end of the combustion chamber and thus from the side facing away from the cylinder head.
  • the exhaust gas initially acts on the lower side of the flow channel and homogenizes only along the running direction of the exhaust gas along the channel flow direction through the flow channel in the direction of the first chamber. It may thereby be advantageous to arrange the main outlets in an upward direction on the flow channel, in order to prevent the exhaust gas from leaving the flow channel through the main outlets even before the backflow back towards the muffler inlet.
  • At least one of the main outlets or both main outlets may be arranged pointing in a downward direction on the flow channel, which direction is approximately parallel to the piston stroke direction and corresponds to the stroke direction to the cylinder base of the cylinder of the two-stroke engine.
  • the downward direction of the upward direction to the arrangement of the main outlets 180 ° may be formed opposite, and the direction of extension of the main outlets corresponds to the Kolbenhubides.
  • the main outlets are arranged directed downwards on the flow channel, they can be arranged at any position along the flow channel, the main outlets being preferably arranged in the direction of the channel end on the flow channel.
  • a first main outlet may be adjacent to the channel end and a second main outlet be arranged centrally between the muffler inlet and the channel end of the flow channel.
  • the main outlets may be arranged in a direction inclined by the channel flow direction on the flow channel and enclose an angle of 90 °, 180 ° and / or 135 ° to the piston stroke direction.
  • at least one of the main outlets can not be arranged in an upwardly or downwardly directed direction parallel to the piston stroke direction, but the main outlets can be arranged inclined to the piston stroke direction on the flow channel.
  • the inclined arrangement may for example be formed by a main outlet obliquely upwards or obliquely downwards, so that the main outlet, for example, to the piston stroke towards the cylinder head forms an angle of 45 ° or encloses an angle of 45 ° to the piston stroke in the direction of the cylinder base.
  • the number of main outlets may also comprise more than two main outlets in the context of the present invention.
  • a first main outlet, a second main outlet and a third or even a fourth main outlet may be provided, wherein the number of main outlets from the flow channel towards the second chamber is not limited.
  • a plurality of main outlets may form a kind of perforation of the flow channel, whereby the length of the main outlets, with which they extend substantially perpendicularly away from the surface of the flow channel, can be reduced to zero.
  • At least two of the main outlets may be arranged pointing in directions that are inclined to one another around the channel flow direction, or arranged opposite one another on the flow channel.
  • a main outlet disposed closer to the muffler inlet may be arranged in the upward direction and a main outlet located closer to the channel end may be arranged in the downward direction on the flow channel be.
  • first main outlet close to the muffler inlet facing upwards, and a downwardly directed flow channel can be placed close to the channel end become.
  • four main outlets may be provided, and close to the muffler inlet two main outlets are arranged upwardly directed, and near the end of the duct two main outlets are directed downwards.
  • two main outlets may be arranged in a direction inclined to the channel flow direction, for example at + 45 ° and at -45 ° at the flow channel, and adjacent to the channel end two main outlets may be at an angle of + 45 ° and -45 ° relative be arranged to the downward direction on the flow channel.
  • at least two main outlets may be disposed facing one another or facing each other about the channel flow direction, on the flow channel.
  • the main outlets have different flow cross sections relative to one another.
  • at least two of the main outlets may be formed with different flow cross sections, with further main outlets having flow cross sections which are equal to one another.
  • the main outlet near the muffler inlet may have a larger diameter than the main outlet near the channel end, so that the exhaust gas already swept toward the combustion chamber to form a gas barrier will be enhanced by the enlarged diameter main outlet located adjacent the muffler inlet into the second chamber escape.
  • At least one of the main outlets may be arranged inclined to the channel flow direction inclined to the flow channel, so that the extension direction of the main outlet to the channel flow direction is smaller than 90 °.
  • the inclination may be carried out in particular in the direction of the channel end, and the exhaust gas, the formation back to the gas barrier in the direction of the muffler inlet flows, does not get into the main outlet. If the exhaust gas flows back towards the first chamber after the gas barrier has formed against the outlet of the combustion chamber, this can mainly leave the main outlet, since this is inclined in the direction which promotes the entry of the exhaust gas into the main outlet.
  • a gas barrier in the form of a gas back pressure can be formed, by which a harmful after-outlet of unburnt fuel-air mixture is reduced or even avoided. Also unburned fuel-air mixture already in the muffler can be returned by the backflowing exhaust gas into the combustion chamber of the two-stroke engine.
  • the flow occurring in the flow channel must mung be designed in cooperation with the first chamber such that the exhaust gas recirculation corresponds to the stroke movement of the piston of the two-stroke engine. Only when the exhaust gas recirculation takes place in a time window in which the outlet of the combustion chamber is still open, when the piston of the two-stroke engine is in the region of bottom dead center, the principle of exhaust backpressure can be effectively used to achieve the effects described above.
  • the invention includes the technical teaching that the flow channel is at least partially divided into at least a first sub-channel and a second sub-channel.
  • the first chamber has a first flow connection and a second flow connection, and the first partial channel opens into the first flow connection, and the second partial channel opens into the second flow connection.
  • the flow channel is at least partially divided into two subchannels, advantageous flow conditions can be created in the subchannels, which in particular correspond to a preferred flow direction and to further improve the flow behavior for forming the back pressure against the combustion chamber.
  • the sub-channels may have means by which a first sub-channel for the flow of exhaust gas from the muffler inlet is determined in the first chamber and a second sub-channel for the flow of exhaust gas from the first chamber is determined back into the muffler inlet.
  • the first chamber can therefore be traversed in a preferred direction with exhaust gas, in particular when the first sub-channel is connected in local separation from the second sub-channel to the first chamber.
  • the volume of the first chamber may be determined so that the time from the exhaust gas flowing out of the combustion chamber into the flow channel and the backflow of the exhaust gas from the first chamber toward the muffler inlet is less than the time that the combustion chamber opens through the piston is released when passing through the area of the bottom dead center.
  • the means for determining the flow direction in the first and in the second sub-channel can be formed by valves, so that a valve is arranged at least in one of the sub-channels.
  • the at least one valve may be formed in a variety of ways, and in particular, a valve may be provided in each of the subchannels, and the valves in the subchannels may be installed so that the valves allow opposite flow in the subchannels.
  • exhaust gas from the sound damper inlet to the first chamber flow can not flow through the first part of the exhaust gas back towards the silencer inlet.
  • the exhaust gas can flow from the first chamber to the silencer inlet through the second channel, but the exhaust gas can not flow through the second sub-channel from the silencer inlet in the direction of the first chamber.
  • the at least one valve may be designed as a Tesla valve.
  • Tesla valves operate without moving elements and are based on the property that a fluid flow in a channel can be split according to the flow direction. There is a reverse direction in which a flow part is redirected by deflections so that this flow counteracts the other part of the flow.
  • no flow division takes place in the direction of passage of the Tesla valve because inertia as an expression of kinetic energy makes possible a path through the valve without beam splitting.
  • Tesla valves can be used particularly advantageous.
  • Tesla valves have no wear, as they can be formed only by a geometric design of the flow channel without moving parts or elements against each other.
  • a flutter valve, a poppet valve and / or a flap valve may be arranged in at least one of the sub-channels.
  • Flutter valves are also known as so-called reed valves or check valves, and the valve closing member can be movable only due to elastic deformation between a closed position and an open position.
  • the disk element of the poppet valve can execute a lifting movement, and the direction of movement of the lifting movement corresponds to the channel flow direction of the sub-channel.
  • a valve flap can be provided which is movably mounted in the flow channel.
  • the sub-channels may have a different length, in particular, a sub-channel may comprise a flow arc, wherein the further sub-channel forms a direct connection between the silencer inlet and the first chamber.
  • the sub-channels have a different flow length.
  • the flow arc for extending the flow channels of one of the sub-channels may preferably be introduced into the sub-channel, which is intended for the flow of exhaust gas from the silencer inlet into the first chamber. This results in different throughflow times for the exhaust gas from the silencer inlet into the first chamber and from the first chamber back to the silencer inlet.
  • the length of the arc can be made variable to further optimize the effect of the gas barrier before the outlet of the combustion chamber and adjust, for example, the speed of the two-stroke engine.
  • the flow channel may include a fitting from which the sub-channels are branched so that the fitting extends between the sub-channels and the muffler inlet.
  • the flow channels can also be led directly to the muffler inlet, so that the length of the connection piece is reduced to zero.
  • a catalyst may be arranged in at least one of the subchannels.
  • the catalyst may be introduced as a catalyst element or catalyst layer in the sub-channel.
  • the catalyst element can be introduced into the subchannel, which guides the flow of the exhaust gas from the muffler inlet in the direction of the first chamber.
  • the catalyst is only flowed through by a flow direction, so that the thermal load of the catalyst can be reduced.
  • the catalyst can be made smaller, and the catalyst in the first subchannel would have a necessary distance to the muffler outlet, which is arranged in the second chamber, in particular, thereby flame formation at the outlet of the muffler can be prevented.
  • the main outlet may be arranged in at least one of the sub-channels, but preferably in the connection piece.
  • the main outlet approximately in the middle between the junction of the connection piece in the sub-channels and be disposed the muffler inlet, and the exhaust gas can pass from the fitting into the second chamber of the muffler.
  • the first chamber may have a spherical or a cuboid shape, wherein the sub-channels open approximately parallel to each other perpendicular to the first chamber. If the sub-channels are spaced from each other connected to the first chamber, the first chamber is flowed through in a preferred flow direction.
  • the first chamber may be adapted to the direction of flow, and be made elongated, for example, in the direction of flow.
  • the first chamber may be formed as a connecting piece between the sub-channels, and serve for example only as a thickening of the sub-channels and thus as a connection between the sub-channels.
  • the first chamber is not only filled to generate an overpressure in the first chamber, so that the exhaust gas from the first chamber flows back toward the muffler inlet, but the principle of the back and forth flow is degenerate in that the exhaust gas a passing through the subchannels and the first chamber, and for the most part flows back toward the muffler inlet to form the desired gas barrier.
  • the sub-channels can also open concentrically into the first chamber, for example, the first sub-channel through which the exhaust gas from the muffler inlet flows into the first chamber, formed by the second sub-channel, and the exhaust gas flows after filling and after generating a Overpressure in the first chamber from the first chamber back toward the muffler inlet.
  • the first chamber may, for example, have a spherical shape.
  • 1 shows an exemplary embodiment of a silencer in arrangement on a two-stroke engine of a motor work implement according to a first embodiment
  • 2 shows an embodiment of a silencer in arrangement on a two-stroke engine of an IVIotorarbeits advocatess according to a second embodiment
  • FIG. 3 shows an exemplary embodiment of a silencer in arrangement on a two-stroke engine of an IV motor working device according to a third exemplary embodiment
  • FIG. 4 a shows a cross-sectional view of the flow channel with the end chamber arranged first chamber with a first arrangement of the main outlet in an upward direction
  • FIG. 4b shows a cross-sectional view of the flow channel with a second arrangement of the main outlet in a downward direction
  • 4c shows a cross-sectional view of the flow channel with a third arrangement of the main outlet in the lateral direction
  • FIG. 5 shows a schematic representation of an exemplary embodiment of a silencer for a two-stroke engine having the features of the present invention
  • FIG. 6 shows an exemplary embodiment of the silencer with three main outlets
  • FIG. 7 shows an exemplary embodiment of the silencer with two main outlets in different directions
  • FIG. 9 shows an exemplary embodiment of the silencer with three main outlets and different diameters
  • Figure 10 is a sectional view through the flow channel with three
  • FIG. 12 shows a sectional view through the flow channel with four main outlets
  • FIG. 13 shows a sectional view through the flow channel with three main outlets of different diameters
  • FIG. 14 shows an exemplary embodiment of a silencer arranged on a two-stroke engine with the features of the present invention
  • FIG. 15 shows a partial view of the silencer according to a first exemplary embodiment with Tesla valves
  • FIG. 16 shows a second exemplary embodiment of the silencer with partial channels in which a flutter valve is arranged
  • FIG. 17 shows a third exemplary embodiment of the silencer with partial channels in which a poppet valve is arranged
  • Figure 18 shows a fourth embodiment of the muffler with sub-channels, in which a flap valve is arranged and
  • Figure 19 shows a fifth embodiment of the muffler with sub-channels of different flow lengths.
  • the two-stroke engine 10 has a cylinder 18, in which a combustion chamber 13 is formed.
  • the combustion chamber 13 is movably bounded by the piston 21, which is connected via a connecting rod 23 with a crankshaft 22 to form a crank mechanism.
  • the cylinder 18 extends from an upper side cylinder head 18a to a cylinder base 18b, with which the cylinder 18 merges into the crankcase 24 or is arranged thereon.
  • an outlet is arranged, on which the muffler 100 is flanged via a muffler inlet 11 in a manner not shown in detail. If the piston 21 is in the illustrated position of the bottom dead center, the piston 21 releases the outlet of the combustion chamber 13, and the exhaust gas can pass from the combustion chamber 13 through the muffler inlet 11 into the muffler 100.
  • the silencer inlet 11 is adjoined by a flow channel 12, which opens into a first chamber 15 with a channel end 14 opposite the silencer inlet 11.
  • the flow channel 12 is made straight along a channel flow direction 12 ', so that the flow channel 12 extends in a straight formation between the silencer inlet 11 and the first chamber 15.
  • the silencer 100 has a second chamber 16, which is designed to be larger than the first chamber 15 and completely encloses the first chamber 15 as well as a part of the flow channel 12 by way of example.
  • the exhaust gas entering the muffler inlet 11 may initially enter the first chamber 15 at least to a greater extent, a main outlet 17 being arranged along the outlet flow direction 17 'on the flow channel 12, and the exhaust gas being able to flow out of the flow channel 12 through the main outlet 17 enter the second chamber 16.
  • the first chamber 15 has a secondary outlet 20, so that exhaust gas from the first chamber 15 can flow directly into the second chamber 16.
  • the exhaust gas can leave the muffler 100 through an outlet 19, which is introduced in the wall of the second chamber 16 and reach the outside.
  • the flow channel 12 has an overall length I, and has an inner diameter d 1 in the region of the muffler inlet 11 and an inner diameter d 2 at the channel end 14. Due to its inertia, the exhaust gas flowing out of the outlet predominantly flows into the first chamber 15 and, after the first chamber 15 has been filled, flows back again in the direction of the silencer inlet 11, so that in this way moves in the direction of the Combustion chamber 13 forms a counter-pressure.
  • This flow effect can be favored by an advantageous arrangement of the main outlet 17, and the arrangement of the main outlet 17 along the entire length I of the flow channel 12.
  • a first distance II forms the distance between the main outlet 17 and the muffler inlet 11, and a second distance 12th
  • the sum of the first distance II and the second distance 12 forms the total length I of the flow channel 12.
  • the flow behavior in the flow channel 12 is in operative connection with the first Chamber 15 is particularly advantageous when the first distance II is greater than or equal to the inner diameter dl at the muffler inlet 11, and when the second distance 12 is greater than or equal to the inner diameter d2 at the channel end 14.
  • the main outlet 17 is arranged pointing in an upward direction on the flow channel 12, which direction is approximately parallel to the piston stroke direction and corresponds to the stroke direction to the cylinder head 18a of the cylinder 18 of the two-stroke engine 10.
  • the arrangement of the main outlet 17 in the upward direction then has a particularly positive influence on the desired flow behavior of the exhaust gas in the flow channel 12 when the first distance II between the main outlet 17 and the muffler inlet 11 is smaller than the second distance 12 between the main outlet 17 and the channel end 14.
  • the main outlet 17 can be moved so far in the direction of the muffler inlet 11 that, taking into account the arrangement of the second chamber 16 of the first distance II can shrink to the degree of the inner diameter dl of the flow channel 12 at the muffler inlet 11.
  • FIG. 2 shows the muffler 100 according to a further exemplary embodiment.
  • the muffler 100 is in turn disposed on a two-stroke engine 10 having a cylinder 18 extending from a cylinder head 18a to a cylinder base 18b, to which the crankcase 24 adjoins.
  • the silencer 100 has a flow channel 12 along a channel flow direction 12 'and opens via a channel end 14 into a first chamber 15.
  • a main outlet 17 along a Auslassströ- tion direction 17' arranged so that exhaust gas from the flow channel 12 into the second chamber 16 can pass, which encloses the first chamber 15 and a part of the flow channel 12 by way of example.
  • a secondary outlet 20 exhaust gas from the first chamber 15 can pass directly into the second chamber 16.
  • the exhaust gas may leave the second chamber 16 again through the outlet 19.
  • the main outlet 17 is arranged in a downward direction on the flow channel 12, which direction is approximately parallel to the piston stroke direction and corresponds to the stroke direction to the cylinder base 18b of the cylinder 18 of the two-stroke engine 10. With this arrangement of the main outlet 17 in a downward direction, the first distance II between the muffler inlet 11 and the main outlet 17 is greater than the second distance 12 between the main outlet 17 and the channel end 14.
  • FIG. 3 shows a further exemplary embodiment of the muffler 100 arranged on the cylinder 18 of the two-stroke engine 10.
  • the muffler 100 is in turn designed with a flow channel 12 which adjoins the muffler inlet 11 and extends to the channel end 14, to which the first chamber 15 connects.
  • the flow channel 12 is in turn straight and extends along a channel flow direction 12 '.
  • a second chamber 16 surrounds the first chamber 15 and a part of the flow channel 12 and has an outlet 19, through which the exhaust gas can leave the second chamber 16.
  • a main outlet 17 is arranged, and exhaust gas can pass from the flow channel 12 through the main outlet 17 in the second chamber 16, further, exhaust gas from the first chamber 15 via a secondary outlet 20 can enter directly into the second chamber 16.
  • the embodiment shows an arrangement of the main outlet 17 with an outlet flow direction 17 ', which is arranged at an angle a2 to the channel flow direction 12'.
  • the angle a2 is shown at 45 °, and the outlet flow direction 17 'is inclined towards the channel end 14. If the exhaust gas from the combustion chamber 13 shoots into the flow channel 12, despite the branching between the further course of the flow channel 12 and the main outlet 17, a large part of the exhaust gas still arrives in the straight ahead chamber 15 due to the inertia of the exhaust gas Back flow of the exhaust gas from the first chamber 15 back toward the muffler inlet 11 causes the inclination of the main outlet 17 at the angle a2 that no or only a very small portion of the recirculating exhaust gas can enter the main outlet 17. This achieves a further advantage for improving the pressure barrier in the region of the muffler inlet 11, in order to avoid that fuel-air mixture can enter the flow channel 12.
  • Figures 4a, 4b and 4c show sectional views of the muffler.
  • FIG. 4a shows an arrangement of the main outlet 17 in an upward direction, as already shown in FIG. In this case, the flow channel 12 is shown cut, and this opens into the first chamber 15, which is shown by way of example with a rectangular cross-section.
  • FIG. 4 b shows the exemplary embodiment of the silencer according to FIG. 2, and the main outlet 17 points in the downward direction, so that the angle ⁇ 1 between the direction of the main outlet 17 and the piston stroke direction corresponds to 180 °.
  • the sectional view shows the flow channel 12 with the first chamber 15.
  • FIG. 4 c shows a further exemplary embodiment of the arrangement of the main outlet 17 on the flow channel 12, to which the first chamber 15 adjoins.
  • the angle ⁇ 1 between the main outlet 17 and the piston stroke direction is shown at 90 °, so that the main outlet 17 protrudes laterally from the flow channel 12.
  • the angle ⁇ can be freely select from 0 ° to 360 °.
  • the angle ⁇ can be specified as 45 °, for example, so that it points in an oblique upward direction, or the angle ⁇ can be given as 135 °, so that the main outlet 17 points obliquely downward.
  • the angle ⁇ 1 can be combined with an arbitrary value between 0 ° and 360 ° with the angle a 2 between the outlet flow direction 17 'and the channel flow direction 12' according to FIG. 3, wherein the angle a 2 can vary between 5 ° and 175 ° by way of example.
  • FIG. 5 shows a silencer 200 in an arrangement with a two-stroke engine 110.
  • the two-stroke engine 110 has a cylinder 118 in which a combustion chamber 113 is formed.
  • the combustion chamber 113 is movably bounded by a piston 121, which is connected via a connecting rod 123 with a crankshaft 122 to form a crank mechanism.
  • the cylinder 118 extends from an uppermost cylinder head 118a to a cylinder base 118b, with which the cylinder 118 merges into or is disposed on the crankcase.
  • an outlet is arranged, on which the muffler 200 is flanged via a muffler inlet 111 in a manner not shown in detail.
  • the piston 121 is shown in the Position of the bottom dead center, the piston 121 releases the outlet of the combustion chamber 113, and the exhaust gas can pass from the combustion chamber 113 through the muffler inlet 111 into the muffler 200.
  • the silencer inlet 111 is adjoined by a flow channel 112, which opens into a first chamber 115 with a channel end 114 opposite the silencer inlet 111.
  • the flow channel 112 is made straight along a channel flow direction 112 'such that the flow channel 112 extends in a straight configuration between the muffler inlet 111 and the first chamber 115.
  • the muffler 200 has a second chamber 116, which is formed larger than the first chamber 115 and the first chamber 115 completely and encloses a part of the flow channel 112, however, the first chamber may also be outside the second camera.
  • the exhaust gas entering the muffler inlet 111 can thus initially enter the first chamber 115 at least for the greater part.
  • two main outlets 117a and 117b are provided according to the invention, and the exhaust gas can pass from the first chamber 115 and from the flow channel 112 into the second chamber 116 by the exhaust gas Main outlets 117a and 117b flows through equally.
  • the first chamber 115 has a secondary outlet 120, so that exhaust gas from the first chamber 115 can flow directly into the second chamber 116.
  • the exhaust gas may finally leave the muffler 200 through an outlet 119, which is introduced in the wall of the second chamber 116 and reach the outside.
  • the flow connection between the flow channel 112 and the second chamber 116 has a plurality of main outlets 117a and 117b, and in the illustration two main outlets 117a and 117b are shown by way of example.
  • the first main outlet 117a is located at a first distance III from the silencer inlet 111
  • the second main outlet 117b is at a second distance 112 from the first main outlet 117a. Consequently, the distance of the second main outlet 117b is determined by the sum of the first distance III and the second distance 112.
  • the third distance 113 forms the distance between the second main outlet 117b and
  • the illustration shows, by way of example, that the first distance III is greater than the second distance 112 and the third distance 113, resulting in an advantageous inflow and outflow behavior into the flow channel 112 through the muffler inlet 111 and out of the flow channel 112 is reached through the main outlets 117a and 117b.
  • the flow connection between the flow channel 112 and the second chamber 116 is designed such that the remindström the exhaust gas achieves the desired effect, and the exhaust gas is only after formation of the gas barrier against the outlet of the combustion chamber 113 through the main outlets 117a and 117b in the second chamber 116 escape.
  • the illustrated embodiment of the flow connection between the flow channel 112 and the second chamber 116 by two main outlets 117a and 117b arranged separately from one another can positively influence the desired backflow behavior of the exhaust gas in the direction of the silencer inlet 111.
  • a first main outlet 117a is in an upward direction, and a second main outlet 117b is disposed in a downward direction on the flow channel 112.
  • the first main outlet 117a is located near the silencer inlet 111 and the second main outlet 117b is located near the channel end 114, with which the flow channel 112 merges into the first chamber 115.
  • the flow behavior of the exhaust gas that enters the flow channel 112 through the silencer inlet 111 is shown.
  • the exhaust gas passes against the lower wall of the flow passage 112 due to the momentum, and the exhaust is released only when the piston moves toward the bottom dead center ,
  • the exhaust gas impulses in the downward direction, and acts on the lower portion of the flow channel 112.
  • the exhaust gas against the upper, the lower wall wall of the flow channel 112 can pass, and finally in the flow behavior to homogenize and flow into the first chamber 115 with possible vortex formation.
  • the advantageous arrangement of the first main outlet 117a adjacent to the muffler inlet 111 and the second main outlet 117b adjacent to the channel end 114 avoids that a major part of the exhaust gas can escape from the flow channel 112 through the main outlets 117a and 117b the exhaust gas flows into the first chamber 115. This further improves the positive effect that a major portion of the exhaust gas can be used to flow back towards the muffler inlet 111 before it can escape through the main outlets 117a and 117b after further vortex formation and a changed pressure curve in the flow channel 112.
  • Figure 8 shows another embodiment of the muffler with the flow channel 112 and the first chamber 115.
  • a first main outlet 117a is toward the muffler inlet 111 and a second main outlet 117 b is disposed toward the first chamber 115.
  • the first main outlet 117a has a smaller diameter than the second main outlet 117b, whereby a positive influence on the backflow behavior of the exhaust gas in the flow channel 112 in the direction of the silencer inlet 111 can likewise be achieved.
  • FIG. 9 shows a still further exemplary embodiment of the silencer with the flow channel 112 and the adjoining first chamber 115.
  • the exemplary embodiment again shows three main outlets 117a, 117b and 117c, the main outlets 117a and 117b facing in an upward direction and the main outlet 117c are arranged in the downward direction on the flow channel 112.
  • the first main outlet 117a is arranged in the direction of the silencer inlet 111
  • the main outlets 117b and 117c are arranged in an equidistant arrangement in the direction of the first chamber 115 on the flow channel 112.
  • the second main outlet 117b has, for example, a larger diameter than the first main outlet 117a and the third main outlet 117c.
  • the flow behavior in the flow channel 112 can be positively influenced, in particular, there is a positive effect on the ratio of exhaust gas flowing back towards the muffler inlet 111 and through the main outlets 117a, Can be achieved 117b and 117c effluent exhaust gas.
  • FIG. 10 shows a cross-sectional view through the flow channel 112 from the direction of the channel flow direction 112 ', so that the first chamber 115 adjoining the flow channel 112 is also shown.
  • the embodiment shows three main outlets 117a, 117b and 117c with the main outlet 117a in the upward direction and the main outlets 117b and 117c in a downwardly inclined direction on the flow channel 112. Due to the inclination of the main outlets 117b and 117c, the main outlets 117a, 117b and 117c respectively form an angle of 120 ° to each other.
  • the main outlet 117a lies in the sectional plane, wherein the main outlets 117b and 117c are arranged further in the direction of the first chamber 115 on the flow channel 112, so that the Distribution of the main outlets 117a, 117b and 117c along the channel flow direction 112 'is not in a plane.
  • FIG. 11 shows a further sectional view of the muffler 200 through the flow channel 112 with the first chamber 115 adjoining the same.
  • a first main outlet 117a and a second main outlet 117b are arranged, the second main outlet 117b being in the sectional plane, and FIG first main outlet 117a is located closer to the first chamber 115 and lies behind the cutting plane.
  • the distribution of the main outlets 117a and 117b along the channel flow direction 112 ' is not provided in a plane, and in a manner not shown in detail, the main outlets 117a and 117b may also have different diameters.
  • FIG. 12 shows an exemplary embodiment of the silencer with the flow channel 112 and the first chamber 115 adjoining it.
  • On the flow channel 112 four main outlets 117a, 117b, 117c and 117d are arranged, which for example each have a same diameter.
  • the main outlets 117a and 117b are in a direction inclined by 45 ° to the piston stroke on the upper half of the flow channel 112, and the main outlets 117c and 117d are in a direction inclined by 45 ° to the piston stroke direction in the lower half of the flow channel 112th Further, the main outlets 117a and 117b are in the sectional plane, and thus are located closer to the muffler inlet, whereas the main outlets 117c and 117d are located closer to the first chamber 115.
  • Figure 13 shows a final embodiment of the muffler with the flow channel 112 and the first chamber 115, and a first main outlet 117a is located in the piston stroke direction on the upper side of the flow channel 112, and the main outlets 117b and 117c are in a 45 ° inclined Direction to Kolbenhubides on the lower side of the flow channel 112.
  • the first main outlet 117a is again in the sectional plane, and the main outlets 117b and 117c are behind the sectional plane and are thus located closer to the first chamber 115.
  • FIG. 14 shows a silencer 300 in the arrangement on a two-stroke engine 210.
  • the two-stroke engine 210 has a cylinder 218 in which a combustion chamber 213 is formed.
  • the combustion chamber 213 is movably bounded by the piston 221, which is guided in a liftable manner in the cylinder 218 and is connected via a connecting rod 223 to a crankshaft 222 to form a crank mechanism.
  • the cylinder 218 is arranged in a known manner on a crankcase 224 in which the crankshaft 222 is mounted.
  • an outlet is arranged, on which the muffler 300 is flanged via a muffler inlet 211 in a manner not shown in detail.
  • the first chamber 215 has a secondary outlet 220, so that exhaust gas can also flow from the first chamber 215 directly into the second chamber 216.
  • the exhaust gas can leave the silencer 300 through an outlet 219, which is introduced in the wall of the second chamber 216, and escape to the outside.
  • the flow channel 212 is shaped so favorably that the exhaust gas flowing into the muffler inlet 211 predominantly flows into the first chamber 215 and flows back again after filling the first chamber 215, thereby forming a back pressure in the direction of the combustion chamber 213.
  • the flow channel 212 has a first sub-channel 212a and a second sub-channel 212b.
  • the flow channel 212 is formed by a connection piece 230 which extends between the silencer inlet 211 and the branch at which the sub-channels 212a and 212b branch off from the connection piece 230 and open locally at the channel end 214 into the first chamber 215.
  • the main outlet 217 is shown arranged on the connection piece 230, so that the exhaust gas from the connection piece 230 can enter the second chamber 216.
  • the sub-channels 212a and 212b can be caused to flow through the exhaust gas in different directions in each case.
  • the exhaust gas which first passes from the combustion chamber 213 through the muffler inlet 211 into the connecting piece 230, can reach the first chamber 215 via the first subchannel 212a. If an overpressure is formed in the first chamber 215, the exhaust gas can flow through the second sub-channel 212b and the connecting piece 230 again in the direction of the silencer inlet 211.
  • various means may be provided, which are illustrated in more detail in the following figures.
  • FIG. 15 shows a partial view of the muffler with the flow channel 212 formed from the fitting 230 with the muffler inlet 211, and the fitting 230 moves towards the first chamber 215 into a first sub-channel 212a and a second sub-channel 212b.
  • Main outlet 217 is disposed on the fitting 230, and exhaust gas entering the flow passage 212 through the muffler inlet 211 can form a back pressure by entering the first chamber 215 and then exiting the first chamber 215 against the muffler inlet 211, and then through to escape the main outlet 217 in the second chamber 216.
  • the sub-channels 212a and 212b each have a Tesla valve 225.
  • the Tesla valve 225 in the first sub-channel 212a causes a flow direction from the muffler inlet 211 toward the first chamber 215, and the Tesla valve 225 in the second sub-channel 212b causes a flow direction of the exhaust gas from the first chamber 215 back toward the muffler inlet 211
  • the sub-channels 212a and 212b are branched off from the fitting 230, and the exhaust gas flows through the fitting 230 in both directions.
  • the Tesla valves 225 Alignment of the deflections of the Tesla valves 225, the producible preferential direction of the exhaust gas flow in the sub-channels 212a and 212b can be generated. This achieves the advantage that a valve arrangement is provided which does not comprise any moving components.
  • the Tesla valves 225 are based solely on the geometrical design of the deflections, and the exhaust gas flow can be split in the reverse direction into a part which flows through the deflections, and thus acts counter to the flow direction. However, if the Tesla valves 225 are flowed through in the direction of the arrow shown, the blocking effect of the deflections in the Tesla valves 225 is not generated, and the Tesla valves 225 can be flowed through accordingly.
  • the Tesla valves 225 are shown, each with two deflections, wherein the Tesla valves 225 can also each have only one deflection or more than two deflections.
  • FIG. 16 shows the flow channel 212 between the muffler inlet 211 and the second chamber 216, which again comprises the connection piece 230 on which the main outlet 217 is arranged, and between the connection piece 230 and the second chamber 216 the first part channel 212a and the second sub-channel 212b.
  • a flutter valve 226 is shown, and the installation direction of the flutter valve 226 in the first sub-channel 212a allows a flow of the exhaust gas from the muffler inlet 211 to the second chamber 216, and the installation direction of the flutter valve 226 in the second sub-channel 212b allows exhaust gas flow from the second chamber 216 back to Silencer inlet 211.
  • the flutter valves may be based on valve elements that are movable between an open position and a closed position solely by an elastic deformation.
  • a freedom from wear of the flutter valves 226 can be achieved, and the oscillation frequency with which the valve elements of the flutter valves 226 can preferably oscillate, can correspond approximately to the pulsation frequency of the exhaust gas in the flow channel 212.
  • FIG. 17 shows a further exemplary embodiment of the flow channel 212 between the muffler inlet 211 and the first chamber 215.
  • Poppet valves 227 are arranged in the subchannels 212a and 212b, and the installation direction of the poppet valves 227 is provided such that the first subchannel 212a moves from the direction of the Silencer inlet 211 and the second sub-channel 212 b from the direction of the first chamber 215 can be flowed through.
  • FIG 18 shows another embodiment of the flow channel 212 between the muffler inlet 211 and the first chamber 215, and in the sub-channels 212a and 212b flap valves 228 are arranged.
  • the flapper valves 228 may dictate the flow direction of the exhaust gas in the sub-channels 212a and 212b, indicated by arrows.
  • a catalyst 231 in the first sub-channel 212a which is traversed with exhaust gas from the direction of the Schalldämpfereinlasses 211 to the first chamber 215. The only one-time flow through the catalyst 231 from the direction of the muffler inlet 211, the choice of a compact, small-sized catalyst 231 is made possible, and the thermal load of the catalyst 231 can be reduced by the one-sided flow.
  • FIG. 19 shows a last exemplary embodiment of the flow channel 212 between the muffler inlet 211 and the first chamber 215.
  • the partial channels 212a and 212b are branched off from the connection piece 230, and a flow arc 229 is introduced in the first part channel 212a. Due to the flow bend 229, the flow time of the exhaust gas through the first increases Partial passage 212a against the flow-through time of the exhaust gas through the second sub-channel 212b, whereby the flow behavior of the exhaust gas for forming an exhaust back pressure against the muffler inlet 211 can be further improved.
  • various embodiments are shown with means 225, 226, 227 and 228, through which the first sub-channel 212a flows from the muffler inlet 211 toward the first chamber 215, and the second sub-channel 212b is flowed through by the first chamber 215 toward the muffler inlet 211
  • the catalyst 231 shown can be combined with any embodiment of the means shown, in particular with different valves 225, 226, 227 and / or 228.
  • more than two subchannels 212a and 212b may form a subsection of the flow channel 212, and the subchannels 212a and 212b may extend directly between the muffler inlet 211 and the first chamber 215, eliminating the fitting 230.

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Abstract

Um einen Schalldämpfer (100, 200, 300) für einen Zweitaktmotor (10) eines Motorarbeitsgerätes, wobei der Schalldämpfer einen Schalldämpfereinlass (11) aufweist, an den sich ein Strömungskanal (12) anschließt, sodass der Strömungskanal (12) mittels dem Schalldämpfereinlass (11) an einen Auslass eines Brennraumes (13) des Zweitaktmotors (10) anbringbar ist, wobei der Strömungskanal (12) am dem Schalldämpfereinlass (11) gegenüberliegenden Kanalende (14) in eine erste Kammer (15) mündet, wobei ferner eine zweite Kammer (16) vorgesehen ist, in die Abgas durch ein vom Strömungskanal (12) abgezweigter Hauptauslass (17) einströmt, wobei die erste Kammer (15) durch die zweite Kammer (16) vorzugsweise umschlossen ist, zu verbessern, wird vorgeschlagen, dass der Hauptauslass (17) in einen ersten Abstand (l1) zum Schalldämpfereinlass (11) und in einem zweiten Abstand (I2) zum Kanalende (14) am Strömungskanal (12) angeordnet ist, und/oder dass am Strömungskanal wenigstens ein erster Hauptauslass und ein zweite Hauptauslass vorgesehen ist, sodass eine zumindest zweiflutige Strömungsverbindung von der ersten Kammer in die zweite Kammer gebildet ist, und/oder dass der Strömungskanal wenigstens abschnittsweise in mindestens einen ersten Teilkanal und einen zweiten Teilkanal aufgeteilt ist.

Description

Schalldämpfer für ein Motorgerät
Beschreibung
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Schalldämpfer für einen Zwei- taktmotor eines Motorarbeitsgerätes, insbesondere für ein handbetriebenes Motorarbeitsgerät wie ein Garten- und Grünanlagenpflegegerät oder für ein Kleinkraftrad, einen Bootsmotor und dergleichen, wobei der Schalldämpfer einen Schalldämpfereinlass aufweist, an den sich ein Strömungskanal anschließt, sodass der Strömungskanal mittels dem Schalldämpfereinlass an einen Auslass eines Brennraumes des Zweitaktmotors anbringbar ist, wobei der Strömungskanal am dem Schalldämpfereinlass gegenüberliegenden Kanalende in eine erste Kammer mündet, wobei ferner eine zweite Kammer vorgesehen ist, in die Abgas durch ein vom Strömungskanal abgezweigter Hauptauslass einströmt, wobei die erste Kammer durch die zweite Kammer vorzugsweise umschlossen ist, gemäß den Merkmalen des Anspruches 1. Ferner richtet sich die Erfindung auf einen Zweitaktmotor mit einem Schalldämpfer sowie auf ein Motorarbeitsgerät mit einem Schalldämpfer mit den vorbezeichneten Merkmalen.
Stand der Technik
Aus der Gebrauchsmusterschrift DE 20 2008 005 168 U l ist ein gat- tungsbildender Schalldämpfer für einen Zweitaktmotor eines Motorarbeitsgerätes bekannt. Der gezeigte Schalldämpfer verfügt über einen Schalldämpfereinlass, der mit dem Auslass des Brennraumes des Zweitaktmotors verbunden ist. An den Schalldämpfereinlass schließt sich ein Strömungskanal an, der über ein Kanalende in eine erste Kammer mündet. Der Strömungskanal und die erste Kammer sind durch eine größere zweite Kammer umgeben. Um das Abgas nach der Abgasrückströmung in Richtung zum Schalldämpfereinlass abströmen zu lassen, ist eine Strömungsverbindung in Form eines Hauptauslasses gezeigt, der sich rechtwinklig von der Kanalströmungsrichtung weg erstreckt und in die zweite Kammer mündet. Schließlich kann das Abgas die zweite Kammer durch einen Auslass verlassen und ins Freie gelangen.
Beim Bau derartiger Schalldämpfer wird grundsätzlich das Ziel verfolgt, den Strömungskanal zwischen dem Brennraum des Zweitaktmotors und der ersten Kammer derart strömungsgünstig auszuformen, dass das aus dem Auslass des Brennraumes strömende Abgas aufgrund seiner Massenträgheit überwiegend in die erste Kammer einströmt und nach einer Befüllung der ersten Kammer wieder in Richtung zum Schalldämpfereinlass zurückströmt. Dadurch kann sich in Richtung zum Brennraum des Zweitaktmotors eine Gasbarriere in Form eines Gegendruckes bilden, durch den ein schädlicher Nachauslass eines unverbrannten Kraftstoff-Luftgemisches verringert oder sogar vermieden wird. Ist der damit erzeugte Abgasgegendruck zu niedrig, so kann zu viel Frischgas in den Strömungskanal des Schalldämpfers gelangen, wohingegen bei einem zu hohen Abgasgegendruck zu wenig Kraftstoff- Luftgemisch in den Zylinder des Zwei- taktmotors gelangt und sogar Abgas wieder in den Brennraum zurückgelangen kann.
Grundsätzlich können Zweitaktmotoren konstruktiv so ausgebildet werden, dass bei hohen Drehzahlen ein hoher Abgasgegendruck entsteht, wobei dieser jedoch bei niedrigen Drehzahlen nicht erreicht werden kann. Allge- mein ergibt sich daher das Ziel, in einem breiten Drehzahlbereich Gasströmungen im Strömungskanal nach dem Auslass des Brennraumes so zu erzeugen, dass über einen breiten Drehzahlbereich schädliche Nachauslässe verringert werden und dass der optimale Füllungsgrad des Brennraumes mit Kraftstoff- Luftgemisch dennoch erhalten bleibt.
Ausgehend von einem Schalldämpfer der vorbezeichneten Bauart konnte überraschend festgestellt werden, dass durch gezielte geometrische Optimierungen der Bestandteile des Schalldämpfers eine weitere Verbesserung der Abgaswerte, insbesondere eine Verringerung des Anteils unverbrannten Kraftstoffes im Abgas, erzielt werden konnte.
Offenbarung der Erfindung
Es ergibt sich als erste Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Schalldämpfer der vorbezeichneten Bauart derart weiterzubilden, dass eine weitere Verbesserung der Abgaswerte erreicht wird.
Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Schalldämpfer gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 in Verbindung mit den kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass der Hauptauslass in einem ersten Abstand zum Schalldämpfereinlass und in einem zweiten Abstand zum Kanalende am Strömungskanal angeordnet ist, wobei der Strömungskanal eine Gesamtlänge und einen wirksamen Innendurchmesser am Schalldämpfereinlass und einen wirksamen Innendurchmesser am Kanalende aufweist, und wobei der erste Abstand größer als oder gleich dem Innendurchmesser am Schalldämpfereinlass ist und wobei der zweite Abstand größer als oder gleich dem Innendurchmesser am Kanalende ist.
Durch umfangreiche Versuche konnte überraschend festgestellt wer- den, dass durch gezielte geometrische Ausgestaltung des Strömungskanals eine weitere Verbesserung der Abgaswerte erreicht werden konnte. Die Abgasströmung muss dabei mit der Hubstellung des Kolbens korrespondieren, der zwischen dem unteren Totpunkt und dem oberen Totpunkt eine harmonische Bewegung ausführt. Der Auslass des Brennraumes zum Ausströmen des Abgases in den Strömungskanal des Schalldämpfers ist dann geöffnet, wenn sich der Kolben in Richtung zum unteren Totpunkt bewegt und die Oberkante des Kolbens den Auslass freigibt. Das verbrannte Kraftstoff- Luftgemisch schießt mit einem Überdruck vom Brennraum in den Strömungskanal, wenn der Kolben des Zweitaktmotors den fensterartigen Schalldämpfereinlass freigibt. Zugleich strömt Frischgas über Überströmkanäle in den Brennraum, und kann nach Ablauf einer kurzen Zeit den Auslass des Brennraumes erreichen.
Der Zeitpunkt, in dem das Frischgas den Auslass des Brennraumes erreicht, muss dabei mit dem Zeitpunkt übereinstimmen, in dem das Abgas nach Bildung eines vorübergehenden Überdrucks in der ersten Kammer durch den Strömungskanal wieder in Richtung zum Schalldämpfereinlass zurückströmt. Damit bildet das zurückströmende Abgas gegen den Auslass des Brennraumes eine Gasbarriere, durch die ein Eintreten von Kraftstoff- Luftgemisch in den Strömungskanal des Schalldämpfers wirkungsvoll verhindert wird. Dabei hat sich gezeigt, dass bei einer Ausbildung des Strömungskanals mit einem wirksamen Innendurchmesser am Schalldämpfereinlass und einen wirksamen Innendurchmesser am Kanalende dann ein Vorteil erreicht wird, wenn der erste Abstand zwischen dem Schalldämpfereinlass und dem Hauptauslass vom Strömungskanal in die zweite Kammer größer oder gleich dem Innendurchmesser am Schall- dämpfereinlass ist und wenn der zweite Abstand zwischen dem Hauptauslass und dem Kanalende größer als oder gleich dem Innendurchmesser am Kanalende ist. Durch diese spezielle geometrische Ausgestaltung des Hauptbestandteils des Schalldämpfers, gebildet durch den Strömungskanal in Verbindung mit der ersten Kammer, wird eine besonders wirkungsvolle Gasbarriere des aus der ersten Kammer zurückströmenden Abgases im Bereich des Schalldämpfereinlasses erreicht, sodass Kraftstoff- Luftgemisch nicht in den Strömungskanal überströmen kann. Dennoch ist eine besonders gute Füllung des Brennraumes mit Kraftstoff- Luftgemisch feststellbar.
Ein besonderer Vorteil ist erreichbar, wenn der erste Abstand zwischen dem Hauptauslass und dem Schalldämpfereinlass kleiner ist als der zweite Abstand zwischen dem Hauptauslass und dem Kanalende, an dem sich die erste Kammer an den Strömungskanal anschließt. Dieser Vorteil kann besonders dann genutzt werden, wenn der Hauptauslass in eine nach oben gerichtete Richtung weisend am Strömungskanal angeordnet ist, welche Richtung etwa parallel zur Kolbenhubrichtung verläuft und der Hubrichtung zum Zylinderkopf des Zweitaktmotors hin entspricht. Grundsätzlich ist der Auslass des Brennraumes an einer Hubposition angeordnet, die dafür sorgt, dass der Auslass dann geöffnet wird, wenn sich der Kolben in Richtung zum unteren Totpunkt bewegt und die Oberkante des Kolbens den Auslass freigibt. Das sich mit einem Restdruck im Brennraum befindliche Abgas schießt mit einem Impuls in den Strömungskanal, sodass die Wandung des Strömungskanals mit dem Abgasstrom beaufschlagt wird, die der Anordnung des Hauptauslasses gegenüberliegt und die der Unterseite des Strömungskanals entspricht.
Wird der Hauptauslass in der Position näher zum Schalldämpfereinlass am Strömungskanal angeordnet, und weist der Hauptauslass in Richtung zum Zylinderkopf nach oben, so wird sichergestellt, dass der Hauptteil des Abgases nicht direkt in den Hauptauslass gelangt, sondern der Hauptteil des Abgases, der aus dem Brennraum in den Strömungskanal einschießt, gelangt zunächst in die erste Kammer. Bildet sich folglich ein Überdruck in der ersten Kammer, der größer ist als der Momentandruck im Schalldämpfereinlass, so strömt das in der ersten Kammer aufgestaute Abgas zurück in Richtung zum Schalldämpfereinlass, um die Gasbarriere gegen das Kraftstoff- Luftgemisch im Brennraum zu bilden und um einen Eintritt von Kraftstoff- Luftgemisch in den Strömungskanal des Schalldämpfers zu verhindern. Dieser Strömungsablauf des Abgases im Strömungskanal wird durch die erfindungsgemäße geometrische Ausgestaltung des Strömungskanals wesentlich verbessert, da sich nach der Weiterbildung der Er- findung der Hauptauslass in entfernter Anordnung zur ersten Kammer befindet. Dadurch strömt das die Gasbarriere bildende Abgas nicht in den Hauptauslass, sondern in Richtung zum Schalldämpfereinlass.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform besteht die Möglichkeit, dass der erste Abstand zwischen dem Hauptauslass und dem Schalldämpfereinlass größer ist als der zweite Abstand zwischen dem Hauptauslass und der ersten Kammer. Bei dieser Ausführung ist vorgesehen, dass der Hauptauslass in eine nach unten gerichtete Richtung weisend am Strömungskanal angeordnet ist, welche Richtung etwa parallel zur Kolbenhubrichtung verläuft und der Hubrichtung zum Zylinderfuß des Zylinders des Zweitaktmotors entspricht. Gemäß die- ser zweiten Ausführungsform weist der Hauptauslass in die gegenüber der ersten Ausführungsform gegenüberliegende Richtung, nämlich nach unten in Richtung zum Zylinderfuß. Da das Abgas aus dem Brennraum zunächst auf die untere Wandung des Strömungskanals gerichtet ist und sich im weiteren Verlauf des Strömungskanals homogenisiert, wird der Vorteil erreicht, dass das in Richtung zur ersten Kammer strömende Abgas nicht durch den Hauptauslass in die zweite Kammer gelangt, sondern hauptsächlich die erste Kammer füllt. Strömt aufgrund der Rückströmung des Abgases das Abgas aus der ersten Kammer wieder in Richtung zum Schalldämpfereinlass, so kann dennoch erreicht werden, dass ein Hauptteil des rückströmenden Abgases in Richtung zum Schalldämpferein- lass die gewünschte Gasbarriere gegen das Kraftstoff- Luftgemisch im Brennraum des Zweitaktmotors bildet, ohne durch den Hauptauslass vom Strömungskanal in die zweite Brennkammer zu gelangen. Nachdem das Abgas die Gasbarriere im Bereich des Schalldämpfereinlasses gegen das Kraftstoff- Luftgemisch gebildet hat, stellt sich die Strömung im Abgas ein, und das Abgas kann schließ- lieh durch den Hauptauslass vom Strömungskanal beziehungsweise von der ersten Kammer in die zweite Kammer gelangen.
Der Strömungskanal kann eine Kanalströmungsrichtung und der Hauptauslass kann eine Auslassströmungsrichtung aufweisen, wobei der Strö- mungskanal und der Hauptauslass gerade ausgeführt sein können, und die Kanalströmungsrichtung und die Auslassströmungsrichtung verlaufen jeweils entlang einer Geraden. Ein besonderer Vorteil wird dann erreicht, wenn neben einer rechtwinkligen Anordnung die Auslassströmungsrichtung mit der Kanal- Strömungsrichtung einen Winkel von 5° bis 175° und vorzugsweise von 60° bis 120° einschließt. Der Hauptauslass kann mit seiner Auslassströmungsrichtung in Richtung zur ersten Kammer weisen, oder der Hauptauslass weist in Richtung zum Schalldämpfereinlass und folglich in Richtung zum Zweitaktmotor. Es kann vorgesehen sein, dass der Hauptauslass mit seiner Auslassströmungsrichtung in Richtung zur ersten Kammer weist, und das von der ersten Kammer in Richtung zum Schalldämpfereinlass zurückströmende Abgas kann nicht oder nur zu einem geringen Teil in den Hauptauslass gelangen. Ist der Hauptauslass näher am Schalldämpfereinlass angeordnet, sodass der erste Abstand kleiner ist als der zweite Abstand, so gelangt nur eine geringe Menge des Abgases in den Haupt- auslass, und der größere Teil des Abgases gelangt wie gewünscht in die erste Kammer, wenn zudem der Hauptauslass in der nach oben gerichteten Richtung am Strömungskanal angeordnet ist. Strömt das Abgas von der ersten Kammer durch die Rückströmung zurück in Richtung zum Schalldämpfereinlass, so ist durch die„stechende" Anordnung des Strömungskanals ein Entweichen des Ab- gases bei Rückströmung in Richtung zum Schalldämpfereinlass durch den Hauptauslass ebenfalls unterbunden. Erst wenn die in Richtung zum Schalldämpfereinlass zurückgeschwungene Abgasmasse den Gegendruck gegen das Kraftstoff- Luftgemisch im Brennraum gebildet hat, kann das Abgas auf vorteilhafte Weise durch den stechend angeordneten Hauptauslass in die zweite Kammer entweichen.
Der Hauptauslass kann in einer Richtung quer zur Kolbenhubrichtung, insbesondere 90° zur Kolbenhubrichtung, am Strömungskanal angeordnet sein. Ferner ist jede weitere um die Kanalströmungsrichtung gedrehte Richtung zur Anordnung des Hauptauslasses möglich.
Ein weiterer besonderer Vorteil kann erreicht werden, wenn die Querschnittsfläche des Strömungskanals im Bereich des Schalldämpfereinlasses gleich der Querschnittsfläche des Strömungskanals im Bereich des Kanalendes ist. Dabei muss die Querschnittsform des Strömungskanals vom Schalldämpfer- einlass bis zum Kanalende in Richtung zur ersten Kammer nicht gleichbleibend ausgebildet sein, und die Querschnittsfläche des Strömungskanals im Bereich des Schalldämpfereinlasses kann rechteckig, insbesondere quadratisch, ausgebildet sein, und die Querschnittsfläche des Strömungskanals im Bereich des Ka- nalendes kann kreisrund ausgebildet sein. Insbesondere kann der Quotient aus der Querschnittsfläche des Strömungskanals im Bereich des Schalldämpfereinlasses und der Querschnittsfläche des Strömungskanals im Bereich des Kanalendes einen Wert von 0,7 bis 1,3 und vorzugsweise einen Wert von 0,95 aufweisen. Das Verhältnis der Querschnittsflächen des Strömungskanals im Bereich des Schalldämpfereinlasses und des Kanalendes hängt davon ab, an welcher Position sich der Hauptauslass im Strömungskanal befindet.
Es ergibt sich im Strömungskanal ein Zusammenspiel aus der Abgasströmung in Richtung zur ersten Kammer, aus dem Rückströmen des Abgases in Richtung zum Schalldämpfereinlass und schließlich aus dem Austreten des Ab- gases aus der ersten Kammer über den Strömungskanal und die Strömungsverbindung in die zweite Kammer.
Das Strömungsverhalten des Abgases im Strömungskanal kann wesentlich von der Ausbildung der Strömungsverbindung zwischen dem Strömungskanal und der zweiten Kammer beeinflusst werden. Nachteilhaft ist dabei eine Störung des Rückströmverhaltens durch eine unvorteilhafte Anordnung der Strömungsverbindung vom Strömungskanal in die zweite Kammer. Durch eine unvorteilhafte Anordnung der Strömungsverbindung können die Gasströmungen im Strömungskanal nicht in jedem erforderlichen Drehzahlbereich die schädlichen Nachauslässe von unverbranntem Kraftstoff-Luftgemisch in den Schalldämpfer vermeiden, andererseits kann bei einer zu starken Rückströmung des Abgases in Richtung zum Schalldämpfereinlass der Nachteil eines zu geringen Füllungsgrades des Brennraumes mit Kraftstoff-Luftgemisch entstehen.
Es ist daher eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, den Strömungspfad des Abgases vom Eintreten in den Schalldämpfereinlass bis zum Eintreten in die zweite Kammer so weiterzubilden, dass eine weitere Verbesserung der Abgaswerte, insbesondere eine Verringerung des Anteils unverbrannten Kraftstoffes im Abgas, erzielt werden kann. Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Schalldämpfer gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 13 in Verbindung mit den kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Die Erfindung schließt weiterhin die technische Lehre ein, dass am
Strömungskanal wenigstens ein erster Hauptauslass und ein zweiter Hauptauslass vorgesehen ist, sodass eine zumindest zweiflutige Strömungsverbindung von der ersten Kammer in die zweite Kammer gebildet ist.
Untersuchungen haben gezeigt, dass durch eine mehrflutige Strö- mungsverbindung zwischen dem Strömungskanal und der zweiten Kammer verbesserte Strömungsverhältnisse im Strömungskanal erzielt werden können, um insbesondere den Effekt der Abgasrückströmung von der ersten Kammer zurück in Richtung zum Schalldämpfereinlass zu begünstigen. Das Abströmen des Abgases kann sowohl durch einen ersten Hauptauslass als auch durch einen zweiten Hauptauslass aus dem Strömungskanal in die zweite Kammer erfolgen, und der Anteil des Abgases, der durch den ersten und den zweiten Hauptauslass den Strömungskanal und damit die erste Kammer verlässt, kann von den Betriebsparametern des Zweitaktmotors abhängen. Durch die wenigstens zweiflutige Strömungsverbindung muss das Abgas nicht durch einen einzigen Hauptauslass geführt werden, sodass im Übergang vom Strömungskanal in den Hauptauslass nachteilhafte Strömungskollisionen und Wirbelbildungen vermieden werden können. Insbesondere ist der Vorteil feststellbar, dass das Prinzip der Gasbarriere in Form eines pulsierenden Abgasgegendruckes gegen den Auslass des Brennraumes über einen weiten Drehzahlbereich des Zweitaktmotors positiv genutzt werden kann. Der Strömungskanal kann gerade ausgeführt sein und sich entlang einer Kanalströmungsrichtung erstrecken, wobei der erste Hauptauslass in einem ersten Abstand vom Schalldämpfereinlass angeordnet sein kann, und wobei der zweite Hauptauslass in einem zweiten Abstand zum ersten Hauptauslass angeordnet sein kann. Damit ergibt sich ein Abstand des zweiten Hauptaus- lasses zum Schalldämpfereinlass, der größer ist als der Abstand des ersten Hauptauslasses zum Schalldämpfereinlass. Der Abstand zwischen den beiden Hauptauslässen kann so groß gewählt werden, dass der erste Hauptauslass an- grenzend an den Schalldämpfereinlass und der zweite Hauptauslass angrenzend an das Kanalende angeordnet sein kann.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform können die Hauptauslässe in eine nach oben gerichtete Richtung weisend am Strömungskanal angeord- net sein, welche Richtung etwa parallel zur Kolbenhubrichtung verläuft und der Hubrichtung zum Zylinderkopf des Zylinders des Zweitaktmotors entspricht. Es wurde festgestellt, dass die Strömung des Abgases durch den Strömungskanal nicht über der gesamten Länge des Strömungskanals parallel zur Kanalströmungsrichtung erfolgt. Insbesondere befindet sich der Auslass des Brennraums und damit der Schalldämpfereinlass am unteren Ende des Brennraums und damit von der dem Zylinderkopf abgewandten Seite. Das Abgas weist bei Öffnung des Auslasses des Brennraums noch einen Überdruck im Brennraum auf, durch den das Abgas mit einem Impuls in den Strömungskanal einschießt. Dadurch beaufschlagt das Abgas zunächst die untere Seite des Strömungskanals und ho- mogenisiert sich erst über der Laufrichtung des Abgases entlang der Kanalströmungsrichtung durch den Strömungskanal in Richtung zur ersten Kammer. Dadurch kann es vorteilhaft sein, die Hauptauslässe in eine nach oben gerichtete Richtung weisend am Strömungskanal anzuordnen, um zu vermeiden, dass das Abgas bereits vor der Rückströmung zurück in Richtung zum Schalldämpfer- einlass den Strömungskanal durch die Hauptauslässe verlässt.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann wenigstens einer der Hauptauslässe oder auch beide Hauptauslässe in eine nach unten gerichtete Richtung weisend am Strömungskanal angeordnet sein, welche Richtung etwa parallel zur Kolbenhubrichtung verläuft und der Hubrichtung zum Zylinderfuß des Zylinders des Zweitaktmotors entspricht. Dabei kann die nach unten gerichtete Richtung der nach oben gerichteten Richtung zur Anordnung der Hauptauslässe 180° gegenüberliegend ausgebildet sein, und die Erstre- ckungsrichtung der Hauptauslässe entspricht der Kolbenhubrichtung. Sind die Hauptauslässe nach unten gerichtet am Strömungskanal angeordnet, können diese an beliebiger Position entlang des Strömungskanals an diesem angeordnet sein, wobei die Hauptauslässe bevorzugt in Richtung zum Kanalende am Strömungskanal angeordnet sind. Beispielsweise kann ein erster Hauptauslass an- grenzend an das Kanalende und ein zweiter Hauptauslass mittig zwischen dem Schalldämpfereinlass und dem Kanalende am Strömungskanal angeordnet sein.
Nach einer weiteren verbessernden Maßnahme können die Hauptauslässe in einer um die Kanalströmungsrichtung geneigten Richtung am Strö- mungskanal angeordnet sein und zur Kolbenhubrichtung einen Winkel von 90°, von 180° und/oder von 135° einschließen. Damit kann wenigstens einer der Hauptauslässe nicht in einer nach oben oder einer nach unten gerichteten Richtung parallel zur Kolbenhubrichtung angeordnet sein, sondern die Hauptauslässe können zur Kolbenhubrichtung geneigt am Strömungskanal angeordnet wer- den. Die geneigte Anordnung kann beispielsweise durch einen Hauptauslass schräg nach oben oder schräg nach unten gebildet sein, sodass der Hauptauslass beispielsweise zur Kolbenhubrichtung in Richtung zum Zylinderkopf einen Winkel von 45° einschließt oder zur Kolbenhubrichtung in Richtung zum Zylinderfuß einen Winkel von 45° einschließt.
Die Anzahl der Hauptauslässe kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung auch mehr als zwei Hauptauslässe umfassen. Beispielsweise kann ein erster Hauptauslass, ein zweiter Hauptauslass und ein dritter oder sogar ein vierter Hauptauslass vorgesehen sein, wobei die Anzahl der Hauptauslässe aus dem Strömungskanal in Richtung zur zweiten Kammer nicht begrenzt ist. Insbesonde- re können eine Vielzahl von Hauptauslässen eine Art Perforation des Strömungskanals bilden, wobei die Länge der Hauptauslässe, mit der sich diese im Wesentlichen senkrecht von der Oberfläche des Strömungskanals wegerstrecken, auf null reduziert werden kann. Damit entsteht ein perforierter Strömungskanal, und die Perforation kann so ausgebildet sein, dass der Effekt der Abgasrückströmung in Richtung zum Strömungseinlass erhalten bleibt, und das Abgas erst nach Rückströmung gegen den Auslass des Brennraums den Strömungskanal durch die Perforation in die zweite Kammer verlässt.
Insbesondere können wenigstens zwei der Hauptauslässe in zueinander um die Kanalströmungsrichtung geneigte Richtungen weisend oder einan- der gegenüberliegend am Strömungskanal angeordnet sein. Ferner kann ein näher zum Schalldämpfereinlass angeordneter Hauptauslass in die nach oben gerichtete Richtung und ein näher zum Kanalende angeordneter Hauptauslass in die nach unten gerichtete Richtung weisend am Strömungskanal angeordnet sein. Insbesondere dann, wenn das Abgas mit einem Impuls aus dem oberhalb des Strömungskanals gelegenen Brennraum in den Strömungskanal eintritt, wird die untere Seite des Strömungskanals durch den Impuls des Abgases beaufschlagt. Damit das Abgas nicht unmittelbar durch den Hauptauslass den Strömungskanal verlässt und zunächst in die erste Kammer gelangt, ist es vorteilhaft, einen ersten Hauptauslass nahe an den Schalldämpfereinlass zu legen, der nach oben weist, und ein nach unten weisender Strömungskanal kann nahe an das Kanalende gelegt werden. Ferner können vier Hauptauslässe vorgesehen sein, und nahe am Schalldämpfereinlass sind zwei Hauptauslässe nach oben ge- richtet angeordnet und nahe am Kanalende sind zwei Hauptauslässe nach unten gerichtet angeordnet. Ferner können nahe dem Schalldämpfereinlass zwei Hauptauslässe in einer zur Kanalströmungsrichtung geneigten Richtung, beispielsweise auf +45° und auf -45° am Strömungskanal, angeordnet sein, und angrenzend an das Kanalende können zwei Hauptauslässe unter einem Winkel von +45° und -45° relativ zur nach unten gerichteten Richtung am Strömungskanal angeordnet sein. Somit können wenigstens zwei Hauptauslässe in zueinander um die Kanalströmungsrichtung geneigte Richtungen weisend oder einander gegenüberliegend am Strömungskanal angeordnet werden.
Ein weiterer Vorteil kann dann erreicht werden, wenn die Hauptaus- lässe zueinander unterschiedliche Strömungsquerschnitte aufweisen. Dabei können wenigstens zwei der Hauptauslässe mit unterschiedlichen Strömungsquerschnitten ausgebildet sein, wobei wieder weitere Hauptauslässe zueinander gleiche Strömungsquerschnitte besitzen. Beispielsweise kann der Hauptauslass nahe dem Schalldämpfereinlass einen größeren Durchmesser aufweisen als der Hauptauslass nahe dem Kanalende, sodass das Abgas, das bereits in Richtung zum Brennraum zur Bildung einer Gasbarriere zurückgeschwungen ist, verbessert durch den angrenzend am Schalldämpfereinlass angeordneten Hauptauslass mit vergrößertem Durchmesser in die zweite Kammer entweichen.
Wenigstens einer der Hauptauslässe kann zur Kanalströmungsrichtung geneigt am Strömungskanal angeordnet sein, sodass die Erstreckungsrichtung des Hauptauslasses zur Kanalströmungsrichtung kleiner als 90° ist. Die Neigung kann insbesondere in Richtung zum Kanalende ausgeführt sein, und das Abgas, das zur Bildung zur Gasbarriere in Richtung zum Schalldämpfereinlass zurück strömt, gelangt nicht in den Hauptauslass. Strömt das Abgas nach Bildung der Gasbarriere gegen den Auslass des Brennraums wieder in Richtung zur ersten Kammer zurück, kann dieses hauptsächlich den Hauptauslass verlassen, da dieser in der Richtung geneigt ist, die das Eintreten des Abgases in den Hauptaus- lass begünstigt.
Beim Bau derartiger Schalldämpfer wird grundsätzlich das Ziel verfolgt, den Strömungskanal zwischen dem Brennraum des Zweitaktmotors und der ersten Kammer derart strömungsgünstig auszuformen, dass das aus dem Auslass des Brennraumes strömende Abgas aufgrund seiner Massenträgheit überwie- gend zunächst in die erste Kammer einströmt und nicht bereits durch den Hauptauslass in die zweite Kammer eintritt. Durch das Einströmen des Abgases in die erste Kammer wird diese befüllt, bis das Abgas in der ersten Kammer einen Überdruck bildet. Anschließend strömt das Abgas aufgrund des Überdruckes von der ersten Kammer durch den Strömungskanal zurück in Richtung zum Schalldämpfereinlass. Dadurch kann sich in Richtung zum Brennraum des Zweitaktmotors eine Gasbarriere in Form eines Gasgegendrucks bilden, durch den ein schädlicher Nachauslass von unverbranntem Kraftstoff-Luftgemisch verringert oder sogar vermieden wird. Auch bereits in den Schalldämpfer gelangtes unverbranntes Kraftstoff-Luftgemisch kann durch das rückströmende Abgas in den Brennraum des Zweitaktmotors zurückbefördert werden. Durch dieses Prinzip können die Abgaswerte beim Betrieb des Zweitaktmotors erheblich verbessert werden, ferner kann der Verbrauch an Kraftstoff verringert werden.
Ist der erzeugte Abgasgegendruck zu niedrig, so kann unverbranntes Kraftstoff-Luftgemisch in den Strömungskanal des Schalldämpfers gelangen, wohingegen bei einem zu hohen Abgasgegendruck beim Ladungswechsel zu wenig Kraftstoff-Luftgemisch in den Zylinder des Zweitaktmotors gelangt und sogar Abgas wieder in den Brennraum zurückgespült werden kann, das anschließend dem unverbrannten Kraftstoff-Luftgemisch verdichtet wird. Folglich ergibt sich im Strömungskanal ein Zusammenspiel aus der Abgasströmung in Richtung zur ersten Kammer, aus dem Rückströmen des Abgases in Richtung zum Schalldämpfereinlass und schließlich aus dem Austreten des Abgases aus der ersten Kammer über den Strömungskanal und die Strömungsverbindung in die zweite Kammer. Weiterhin muss die im Strömungskanal entstehende Strö- mung in Zusammenspiel mit der ersten Kammer derart ausgelegt sein, dass die Abgasrückströmung mit der Hubbewegung des Kolbens des Zweitaktmotors korrespondiert. Erst wenn die Abgasrückströmung in einem Zeitfenster erfolgt, in dem der Auslass des Brennraumes noch geöffnet ist, wenn sich der Kolben des Zweitaktmotors im Bereich des unteren Totpunktes befindet, kann das Prinzip des Abgasgegendruckes wirkungsvoll genutzt werden, um die vorstehend beschriebenen Effekte zu erzielen. Insbesondere ist es wünschenswert, das beschriebene Schalldämpferprinzip über einen weiten Drehzahlbereich des Zweitaktmotors zu nutzen, und es hat sich gezeigt, dass durch eine sinnvolle Modifi- kation der Strömungsverbindung zwischen dem Schalldämpfereinlass und der ersten Kammer, insbesondere durch eine Modifikation des Strömungskanals, das Verhalten des Abgases zwischen dem Brennraum des Zweitaktmotors und der ersten Kammer des Schalldämpfers positiv beeinflusst werden kann.
Es ist daher die weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, den Strömungspfad des Abgases vom Schalldämpfereinlass bis zum Eintreten in die zweite Kammer weiter zu optimieren, sodass eine zusätzliche Verbesserung der Abgaswerte, insbesondere eine Verringerung des Anteils unverbrannten Kraftstoffs im Abgas, erzielt werden kann.
Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Schalldämpfer gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 25 in Verbindung mit den kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass der Strömungskanal wenigstens abschnittsweise in mindestens einen ersten Teilkanal und ei- nen zweiten Teilkanal aufgeteilt ist.
Damit besitzt die erste Kammer erfindungsgemäß einen ersten Strö- mungsanschluss und einen zweiten Strömungsanschluss, und in den ersten Strömungsanschluss mündet der erste Teilkanal, und in den zweiten Strömungsanschluss mündet der zweite Teilkanal. Durch die Aufteilung in zwei Teil- kanäle lassen sich besondere Effekte nutzen, die bei der Verwendung eines einzigen Strömungskanals zwischen der ersten Kammer und dem Schalldämpfereinlass nicht nutzbar wären. Bei entsprechender Anordnung der beiden Teilkanäle kann eine bessere Füllung der ersten Kammer erfolgen, und durch separate Modifikation der Teilkanäle kann eine bessere Abstimmung zur Abgasreduzierung erreicht werden. Insbesondere können Strömungskollisionen wirkungsvoll vermieden werden, wenn das Abgas vom Brennraum des Zylinders über den Schalldämpfereinlass in den Strömungskanal einschießt, und die erste Kammer füllt. Dabei kann es zu zeitlichen Überschneidungen führen, wenn das Abgas bereits wieder aus der ersten Kammer in Richtung zum Schalldämpfereinlass den Strömungskanal durchströmt, sodass Wirbelbildungen im Abgas das Zurückströmen des Abgases in Richtung zum Brennraum und die Bildung der Druckbarriere vor dem Auslass des Brennraumes behindern. Ist der Strömungs- kanal wenigstens abschnittsweise in zwei Teilkanäle aufgeteilt, können in den Teilkanälen vorteilhafte Strömungsverhältnisse geschaffen werden, die insbesondere einer bevorzugten Strömungsrichtung entsprechen und um das Strömungsverhalten zur Bildung des Gegendruckes gegen den Brennraum weiter zu verbessern.
Mit besonderem Vorteil können die Teilkanäle Mittel aufweisen, durch die ein erster Teilkanal zur Strömung von Abgas vom Schalldämpfereinlass in die erste Kammer bestimmt ist und ein zweiter Teilkanal zur Strömung von Abgas von der ersten Kammer zurück in den Schalldämpfereinlass bestimmt ist. Die erste Kammer kann folglich in einer Vorzugsrichtung mit Abgas durchströmt werden, insbesondere wenn der erste Teilkanal in örtlicher Trennung vom zweiten Teilkanal an die erste Kammer angeschlossen ist. Das Volumen der ersten Kammer kann so bestimmt sein, dass die Zeit vom Ausströmen des Abgases aus der Brennkammer in den Strömungskanal und das Rückströmen des Abgases von der ersten Kammer in Richtung zum Schalldämpfereinlass kleiner ist als die Zeit, die die Öffnung des Brennraumes durch den Kolben bei Durchlaufen des Bereiches des unteren Totpunktes freigegeben ist.
Die Mittel zur Bestimmung der Strömungsrichtung im ersten und im zweiten Teilkanal können durch Ventile gebildet sein, sodass wenigstens in einem der Teilkanäle ein Ventil angeordnet ist. Das wenigstens eine Ventil kann auf verschiedenste Weise ausgebildet sein, und insbesondere kann in jedem der Teilkanäle ein Ventil vorgesehen sein, und die Ventile in den Teilkanäle können so eingebaut sein, dass die Ventile eine entgegengesetzte Strömung in den Teilkanälen zulassen. Damit kann in einem ersten Teilkanal Abgas vom Schall- dämpfereinlass zur ersten Kammer strömen, jedoch kann durch den ersten Teilkanal Abgas nicht zurück in Richtung zum Schalldämpfereinlass strömen. Durch den zweiten Kanal kann hingegen das Abgas von der ersten Kammer zum Schalldämpfereinlass strömen, jedoch kann das Abgas nicht durch den zweiten Teilkanal vom Schalldämpfereinlass in Richtung zur ersten Kammer strömen.
Das wenigstens eine Ventil kann als Tesla-Ventil ausgebildet sein. Tes- la-Ventile funktionieren ohne bewegliche Elemente und beruhen auf der Eigenschaft, dass eine Fluidströmung in einem Kanal je nach Strömungsrichtung geteilt werden kann. Dabei gibt es eine Sperrrichtung, in der ein Strömungsteil per Umlenkungen so zurückgeleitet wird, dass diese Strömung dem anderen Teil der Strömung entgegenwirkt. Hingegen findet in Durchlassrichtung des Tesla-Ventils keine Strömungsteilung statt, weil durch Massenträgheit als Ausdruck kinetischer Energie ein Weg durch das Ventil ohne Strahlteilung möglich ist. Insbesondere bei der Druckpulsation des Abgases, die im Strömungskanal stattfindet, können Tesla-Ventile besonders vorteilhaft eingesetzt werden.
Mit weiterem Vorteil weisen Tesla-Ventile keinen Verschleiß auf, da diese lediglich durch eine geometrische Ausgestaltung des Strömungskanals gebildet werden können, ohne Teile oder Elemente gegeneinander zu bewegen.
Nach einer weiteren möglichen Ausführungsform kann in wenigstens einem der Teilkanäle ein Flatterventil, ein Tellerventil und/oder ein Klappenventil angeordnet sein. Flatterventile sind auch als sogenannte Reed-Ventile oder als Rückschlagventile bekannt, und das das Ventil schließende Element kann lediglich aufgrund elastischer Verformung zwischen einer Schließposition und einer Öffnungsposition beweglich sein. Ist das wenigstens eine Ventil als Teller- ventil ausgebildet, kann das Tellerelement des Tellerventils eine Hubbewegung ausführen, und die Bewegungsrichtung der Hubbewegung entspricht der Kanalströmungsrichtung des Teilkanales. Ist das wenigstens eine Ventil als Klappenventil ausgebildet, so kann eine Ventilklappe vorgesehen sein, die beweglich im Strömungskanal gelagert ist.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform können die Teilkanäle eine unterschiedliche Länge aufweisen, insbesondere kann ein Teilkanal einen Strömungsbogen umfassen, wobei der weitere Teilkanal eine direkte Verbindung zwischen dem Schalldämpfereinlass und der ersten Kammer bildet. Damit weisen die Teilkanäle eine unterschiedliche Strömungslänge auf. Der Strömungsbogen zur Verlängerung der Strömungskanäle eines der Teilkanäle kann vorzugsweise in dem Teilkanal eingebracht sein, der zur Strömung von Abgas vom Schalldämpfereinlass in die erste Kammer bestimmt ist. Dadurch erge- ben sich für das Abgas unterschiedliche Durchströmzeiten vom Schalldämpfereinlass in die erste Kammer und von der ersten Kammer zurück zum Schalldämpfereinlass. Durch die unterschiedliche Strömungslänge der Teilkanäle kann eine Feinabstimmung der Abgasrückströmung erfolgen, insbesondere kann die Länge des Strömungsbogens veränderlich ausgeführt sein, um den Effekt der Gasbarriere vor dem Auslass der Brennkammer weiter zu optimieren und beispielsweise der Drehzahl des Zweitaktmotors anzupassen.
Mit weiterem Vorteil kann der Strömungskanal ein Anschlussstück umfassen, aus dem die Teilkanäle abgezweigt sind, sodass sich das Anschlussstück zwischen den Teilkanälen und dem Schalldämpfereinlass erstreckt. Alternativ können die Strömungskanäle auch unmittelbar bis zum Schalldämpfereinlass geführt sein, sodass die Länge des Anschlussstückes auf Null reduziert ist.
Gemäß einer weiteren Maßnahme zur Verbesserung des Schalldämpfers kann in wenigstens einem der Teilkanäle ein Katalysator angeordnet sein. Der Katalysator kann als Katalysatorelement oder Katalysatorschicht im Teilkanal eingebracht sein. Mit besonderem Vorteil kann das Katalysatorelement in den Teilkanal eingebracht sein, der die Strömung des Abgases vom Schalldämpfereinlass in Richtung zur ersten Kammer führt. Damit wird der Katalysator lediglich von einer Strömungsrichtung durchströmt, sodass die thermische Be- lastung des Katalysators gesenkt werden kann. Im Ergebnis kann der Katalysator kleiner gebaut werden, und der Katalysator im ersten Teilkanal hätte einen erforderlichen Abstand zum Schalldämpferaustritt, der in der zweiten Kammer angeordnet ist, insbesondere kann dadurch eine Flammenbildung am Auslass des Schalldämpfers verhindert werden.
Der Hauptauslass kann in wenigstens einem der Teilkanäle, jedoch bevorzugt im Anschlussstück angeordnet sein. Dabei kann der Hauptauslass etwa mittig zwischen der Verzweigung des Anschlussstückes in die Teilkanäle und dem Schalldämpfereinlass angeordnet sein, und das Abgas kann aus dem Anschlussstück in die zweite Kammer des Schalldämpfers gelangen.
Die erste Kammer kann eine kugelförmige oder eine quaderförmige Gestalt aufweisen, wobei die Teilkanäle etwa parallel zueinander verlaufend senkrecht in die erste Kammer münden. Sind die Teilkanäle beabstandet zueinander an die erste Kammer angeschlossen, so wird die erste Kammer in einer bevorzugten Strömungsrichtung durchströmt. Dabei kann die erste Kammer der Durchströmungsrichtung angepasst sein, und beispielsweise in Durchströmungsrichtung länglich ausgeführt sein. Nach einer Weiterbildung kann die ers- te Kammer als Verbindungsstück zwischen den Teilkanälen ausgebildet sein, und beispielsweise lediglich als Verdickung der Teilkanäle und damit als Verbindung zwischen den Teilkanälen dienen. Damit wird die erste Kammer nicht lediglich befüllt, um in der ersten Kammer einen Überdruck zu erzeugen, sodass das Abgas von der ersten Kammer zurück in Richtung zum Schalldämpfereinlass strömt, sondern das Prinzip der Hin- und Herströmung wird insofern entartet, als dass das Abgas eine durch die Teilkanäle und die erste Kammer gebildete Schleife durchläuft, und zum größten Teil zurück in Richtung zum Schalldämpfereinlass strömt, um die gewünschte Gasbarriere zu bilden.
Nach einer weiteren Ausführungsform können die Teilkanäle auch konzentrisch in die erste Kammer münden, beispielsweise kann der erste Teilkanal, durch den das Abgas vom Schalldämpfereinlass in die erste Kammer strömt, vom zweiten Teilkanal umschlossen ausgebildet sein, und das Abgas strömt nach Befüllen und nach Erzeugen eines Überdrucks in der ersten Kammer von der ersten Kammer zurück in Richtung zum Schalldämpfereinlass. Um- schließt der zweite Teilkanal dabei den ersten Teilkanal ringförmig, so kann die erste Kammer beispielsweise kugelförmig ausgestaltet sein.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigt:
Figur 1 ein Ausführungsbeispiel eines Schalldämpfers in Anordnung an einem Zweitaktmotor eines Motorarbeitsgerätes nach einem ersten Ausführungsbeispiel, Figur 2 ein Ausführungsbeispiel eines Schalldämpfers in Anordnung an einem Zweitaktmotor eines IVIotorarbeitsgerätes nach einem zweiten Ausführungsbeispiel,
Figur 3 ein Ausführungsbeispiel eines Schalldämpfers in Anordnung an einem Zweitaktmotor eines IVIotorarbeitsgerätes nach einem dritten Ausführungsbeispiel,
Figur 4a eine Querschnittsansicht des Strömungskanals mit der endsei- tig angeordneten ersten Kammer mit einer ersten Anordnung des Hauptauslasses in einer nach oben gerichteten Richtung,
Figur 4b eine Querschnittsansicht des Strömungskanals mit einer zweiten Anordnung des Hauptauslasses in einer nach unten gerichteten Richtung,
Figur 4c eine Querschnittsansicht des Strömungskanals mit einer dritten Anordnung des Hauptauslasses in seitlicher Richtung,
Figur 5 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels ei- nes Schalldämpfers für einen Zweitaktmotor mit den Merkmalen der vorliegenden Erfindung,
Figur 6 ein Ausführungsbeispiel des Schalldämpfers mit drei Hauptauslässen,
Figur 7 ein Ausführungsbeispiel des Schalldämpfers mit zwei Hauptaus- lässen in unterschiedlichen Richtungen,
Figur 8 ein Ausführungsbeispiel des Schalldämpfers mit Hauptauslässen, die unterschiedliche Durchmesser aufweisen,
Figur 9 ein Ausführungsbeispiel des Schalldämpfers mit drei Hauptauslässen und unterschiedlichen Durchmessern,
Figur 10 eine Schnittansicht durch den Strömungskanal mit drei
Hauptauslässen,
Figur 11 eine Schnittansicht durch den Strömungskanal mit zwei Hauptauslässen,
Figur 12 eine Schnittansicht durch den Strömungskanal mit vier Haupt- auslässen,
Figur 13 eine Schnittansicht durch den Strömungskanal mit drei Hauptauslässen unterschiedlichen Durchmessers, Figur 14 ein Ausführungsbeispiel eines Schalldämpfers in Anordnung an einem Zweitaktmotor mit den Merkmalen der vorliegenden Erfindung,
Figur 15 eine Teilansicht des Schalldämpfers nach einem ersten Ausführungsbeispiel mit Tesla-Ventilen,
Figur 16 ein zweites Ausführungsbeispiel des Schalldämpfers mit Teilkanälen, in denen ein Flatterventil angeordnet ist,
Figur 17 ein drittes Ausführungsbeispiel des Schalldämpfers mit Teilkanälen, in denen ein Tellerventil angeordnet ist,
Figur 18 ein viertes Ausführungsbeispiel des Schalldämpfers mit Teil- kanälen, in denen ein Klappenventil angeordnet ist und
Figur 19 ein fünftes Ausführungsbeispiel des Schalldämpfers mit Teilkanälen unterschiedlicher Strömungslängen.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung
Figur 1 zeigt einen Schalldämpfer 100 in einer Anordnung an einem Zweitaktmotor 10. Der Zweitaktmotor 10 weist einen Zylinder 18 auf, in dem ein Brennraum 13 gebildet ist. Der Brennraum 13 ist beweglich begrenzt durch den Kolben 21, der über eine Pleuel 23 mit einer Kurbelwelle 22 zur Bildung eines Kurbeltriebes verbunden ist. Der Zylinder 18 erstreckt sich von einem oberseitig liegenden Zylinderkopf 18a bis zu einem Zylinderfuß 18b, mit dem der Zylinder 18 in das Kurbelgehäuse 24 übergeht oder an diesem angeordnet ist. In der Wandung des Zylinders 18 ist ein Auslass angeordnet, an dem der Schalldämpfer 100 über einen Schalldämpfereinlass 11 in nicht näher gezeigter Weise angeflanscht ist. Befindet sich der Kolben 21 in der gezeigten Position des unteren Totpunktes, so gibt der Kolben 21 den Auslass des Brennraumes 13 frei, und das Abgas kann vom Brennraum 13 durch den Schalldämpfereinlass 11 in den Schalldämpfer 100 gelangen.
An den Schalldämpfereinlass 11 schließt sich ein Strömungskanal 12 an, der mit einem dem Schalldämpfereinlass 11 gegenüberliegenden Kanalende 14 in eine erste Kammer 15 mündet. Der Strömungskanal 12 ist entlang einer Kanalströmungsrichtung 12' gerade ausgeführt, sodass sich der Strömungskanal 12 in einer geraden Ausbildung zwischen dem Schalldämpfereinlass 11 und der ersten Kammer 15 erstreckt. Der Schalldämpfer 100 weist eine zweite Kammer 16 auf, die größer ausgebildet ist als die erste Kammer 15 und die die erste Kammer 15 vollständig sowie einen Teil des Strömungskanals 12 beispielhaft vollständig umschließt. Das in den Schalldämpfereinlass 11 eintretende Abgas kann zunächst wenigs- tens zum größeren Teil in die erste Kammer 15 gelangen, wobei am Strömungskanal 12 ein Hauptauslass 17 entlang einer Auslassströmungsrichtung 17' angeordnet ist, und das Abgas kann aus dem Strömungskanal 12 durch den Hauptauslass 17 in die zweite Kammer 16 gelangen. Ferner besitzt die erste Kammer 15 einen Nebenauslass 20, sodass auch Abgas aus der ersten Kammer 15 direkt in die zweite Kammer 16 einströmen kann. Das Abgas kann durch einen Auslass 19, der in der Wandung der zweiten Kammer 16 eingebracht ist, den Schalldämpfer 100 verlassen und ins Freie gelangen.
Der Strömungskanal 12 weist eine Gesamtlänge I auf, und besitzt im Bereich des Schalldämpfereinlasses 11 einen Innendurchmesser dl und am Ka- nalende 14 einen Innendurchmesser d2. Die Geometrie des Strömungskanals 12 ist derart gradlinig strömungsgünstig ausgeformt, dass das aus dem Auslass strömende Abgas aufgrund seiner Massenträgheit überwiegend in die erste Kammer 15 einströmt und nach der Befüllung der ersten Kammer 15 wieder in Richtung zum Schalldämpfereinlass 11 zurückströmt, sodass sich hierdurch in Richtung zum Brennraum 13 ein Gegendruck bildet. Dieser Strömungseffekt kann durch eine vorteilhafte Anordnung des Hauptauslasses 17 begünstigt werden, und die Anordnung des Hauptauslasses 17 erfolgt entlang der Gesamtlänge I des Strömungskanals 12. Dabei bildet ein erster Abstand II den Abstand zwischen dem Hauptauslass 17 und dem Schalldämpfereinlass 11, und ein zweiter Abstand 12 bildet den Abstand zwischen dem Hauptauslass 17 und dem Kanalende 14 im Übergang in die erste Kammer 15. Folglich bildet die Summe aus dem ersten Abstand II und dem zweiten Abstand 12 die Gesamtlänge I des Strömungskanals 12. Das Strömungsverhalten im Strömungskanal 12 in Wirkverbindung mit der ersten Kammer 15 ist dann besonders vorteilhaft, wenn der erste Abstand II größer oder gleich dem Innendurchmesser dl am Schalldämpfereinlass 11 ist, und wenn der zweite Abstand 12 größer oder gleich dem Innendurchmesser d2 am Kanalende 14 ist. Der Hauptauslass 17 ist in eine nach oben gerichtete Richtung weisend am Strömungskanal 12 angeordnet, welche Richtung etwa parallel zur Kolbenhubrichtung verläuft und der Hubrichtung zum Zylinderkopf 18a des Zylinders 18 des Zweitaktmotors 10 entspricht. Die Anordnung des Hauptauslasses 17 in nach oben weisender Richtung hat dann einen besonders positiven Einfluss auf das gewünschte Strömungsverhalten des Abgases im Strömungskanal 12, wenn der erste Abstand II zwischen dem Hauptauslass 17 und dem Schalldämpfereinlass 11 kleiner ist als der zweite Abstand 12 zwischen dem Hauptauslass 17 und dem Kanalende 14. Dabei kann der Hauptauslass 17 so weit in Richtung zum Schalldämpfereinlass 11 verschoben werden, dass unter Berücksichtigung der Anordnung der zweiten Kammer 16 der erste Abstand II auf das Maß des Innendurchmessers dl des Strömungskanals 12 am Schalldämpfereinlass 11 schrumpfen kann.
Figur 2 zeigt den Schalldämpfer 100 gemäß einem weiteren Ausfüh- rungsbeispiel. Der Schalldämpfer 100 ist wiederum an einem Zweitaktmotor 10 mit einem Zylinder 18 angeordnet, der sich von einem Zylinderkopf 18a bis zu einem Zylinderfuß 18b erstreckt, an den sich das Kurbelgehäuse 24 anschließt. Der Schalldämpfer 100 weist einen Strömungskanal 12 entlang einer Kanalströmungsrichtung 12' auf und mündet über ein Kanalende 14 in eine erste Kammer 15. Am Strömungskanal 12 ist ein Hauptauslass 17 entlang einer Auslassströ- mungsrichtung 17' angeordnet, sodass Abgas vom Strömungskanal 12 in die zweite Kammer 16 gelangen kann, die die erste Kammer 15 sowie einen Teil des Strömungskanals 12 beispielhaft umschließt. Durch einen Nebenauslass 20 kann Abgas von der ersten Kammer 15 direkt in die zweite Kammer 16 gelangen. Das Abgas kann die zweite Kammer 16 wiederum durch den Auslass 19 verlassen.
Der Hauptauslass 17 ist in einer nach unten gerichteten Richtung am Strömungskanal 12 angeordnet, welche Richtung etwa parallel zur Kolbenhubrichtung verläuft und der Hubrichtung zum Zylinderfuß 18b des Zylinders 18 des Zweitaktmotors 10 entspricht. Bei dieser Anordnung des Hauptauslasses 17 in eine nach unten gerichtete Weise ist der erste Abstand II zwischen dem Schalldämpfereinlass 11 und dem Hauptauslass 17 größer als der zweite Abstand 12 zwischen dem Hauptauslass 17 und dem Kanalende 14. Die Auslassströmungs- richtung 17' schließt dabei mit der Kanalströmungsrichtung 12' einen rechten Winkel ein.
Figur 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel des Schalldämpfers 100 in Anordnung am Zylinder 18 des Zweitaktmotors 10. Der Schalldämpfer 100 ist wiederum ausgeführt mit einem Strömungskanal 12, der sich an den Schall- dämpfereinlass 11 anschließt und sich bis zum Kanalende 14 erstreckt, an das sich die erste Kammer 15 anschließt. Der Strömungskanal 12 ist wiederum gerade ausgeführt und erstreckt sich entlang einer Kanalströmungsrichtung 12'. Eine zweite Kammer 16 umgibt die erste Kammer 15 sowie einen Teil des Strö- mungskanals 12 und besitzt einen Auslass 19, durch den das Abgas die zweite Kammer 16 verlassen kann. Am Strömungskanal 12 ist ein Hauptauslass 17 angeordnet, und Abgas kann vom Strömungskanal 12 durch den Hauptauslass 17 in die zweite Kammer 16 gelangen, ferner kann Abgas von der ersten Kammer 15 über einen Nebenauslass 20 direkt in die zweite Kammer 16 gelangen.
Das Ausführungsbeispiel zeigt eine Anordnung des Hauptauslasses 17 mit einer Auslassströmungsrichtung 17', die unter einem Winkel a2 zur Kanalströmungsrichtung 12' angeordnet ist. Beispielhaft ist der Winkel a2 mit 45° gezeigt, und die Auslassströmungsrichtung 17' ist in Richtung zum Kanalende 14 geneigt. Schießt das Abgas aus dem Brennraum 13 in den Strömungskanal 12 ein, so gelangt trotz der Abzweigung zwischen dem weiteren Verlauf des Strömungskanals 12 und dem Hauptauslass 17 dennoch ein Großteil des Abgases aufgrund der Massenträgheit des Abgases in die in gerader Richtung gelegene erste Kammer 15. Nach Rückströmung des Abgases von der ersten Kammer 15 zurück in Richtung zum Schalldämpfereinlass 11 bewirkt die Neigung des Haupt- auslasses 17 unter dem Winkel a2, dass kein oder nur ein äußerst geringer Teil des rückströmenden Abgases in den Hauptauslass 17 gelangen kann. Damit wird ein weiterer Vorteil zur Verbesserung der Druckbarriere im Bereich des Schalldämpfereinlasses 11 erreicht, um zu vermeiden, dass Kraftstoff- Luftgemisch in den Strömungskanal 12 eintreten kann.
Die Figuren 4a, 4b und 4c zeigen Schnittansichten des Schalldämpfers.
Die Bildebenen der Figuren sind so gewählt, dass die Vertikalen der Kolbenhubrichtung entsprechen, und die Oberseite bildet dabei die Seite des Zylinderkopfes 18a. Figur 4a zeigt eine Anordnung des Hauptauslasses 17 in nach oben gerichteter Richtung, wie dies in Figur 1 bereits gezeigt ist. Dabei ist der Strömungskanal 12 geschnitten dargestellt, und dieser mündet in die erste Kammer 15, die mit einem rechteckigen Querschnitt beispielhaft ausgeführt dargestellt ist.
Figur 4 b zeigt das Ausführungsbeispiel des Schalldämpfers gemäß Figur 2, und der Hauptauslass 17 weist in die nach unten gerichtete Richtung, sodass der Winkel al zwischen der Richtung des Hauptauslasses 17 und der Kolbenhubrichtung 180° entspricht. Die Schnittdarstellung zeigt dabei den Strö- mungskanal 12 mit der ersten Kammer 15.
Figur 4 c zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Anordnung des Hauptauslasses 17 am Strömungskanal 12, an den sich die erste Kammer 15 anschließt. Der Winkel al zwischen dem Hauptauslass 17 und der Kolbenhubrichtung ist mit 90° dargestellt, sodass der Hauptauslass 17 vom Strömungskanal 12 seitlich abragt.
Grundsätzlich besteht die Möglichkeit, den Winkel al von 0° bis 360° frei zu wählen. Somit ist auch vorteilhaft möglich, den Winkel al beispielsweise mit 45° anzugeben, sodass dieser in eine schräge Richtung nach oben weist, o- der der Winkel al kann mit 135° angegeben werden, sodass der Hauptauslass 17 schräg nach unten weist. Dabei kann der Winkel al mit einem beliebigen Wert zwischen 0° und 360° kombiniert werden mit dem Winkel a2 zwischen der Auslassströmungsrichtung 17' und der Kanalströmungsrichtung 12' gemäß Figur 3, wobei der Winkel a2 beispielhaft zwischen 5°und 175° variieren kann.
Figur 5 zeigt einen Schalldämpfer 200 in einer Anordnung an einen Zweitaktmotor 110. Der Zweitaktmotor 110 weist einen Zylinder 118 auf, in dem ein Brennraum 113 gebildet ist. Der Brennraum 113 ist beweglich begrenzt durch einen Kolben 121, der über eine Pleuel 123 mit einer Kurbelwelle 122 zur Bildung eines Kurbeltriebes verbunden ist. Der Zylinder 118 erstreckt sich von einem oberseitig liegenden Zylinderkopf 118a bis zu einem Zylinderfuß 118b, mit dem der Zylinder 118 in das Kurbelgehäuse übergeht oder an diesem angeordnet ist. In der Wandung des Zylinders 118 ist ein Auslass angeordnet, an dem der Schalldämpfer 200 über einen Schalldämpfereinlass 111 in nicht näher gezeigter Weise angeflanscht ist. Befindet sich der Kolben 121 in der gezeigten Position des unteren Totpunktes, so gibt der Kolben 121 den Auslass des Brennraums 113 frei, und das Abgas kann vom Brennraum 113 durch den Schalldämpfereinlass 111 in den Schalldämpfer 200 gelangen.
An den Schalldämpfereinlass 111 schließt sich ein Strömungskanal 112 an, der mit einem dem Schalldämpfereinlass 111 gegenüberliegenden Kanalende 114 in eine erste Kammer 115 mündet. Der Strömungskanal 112 ist entlang einer Kanalströmungsrichtung 112' gerade ausgeführt, sodass sich der Strömungskanal 112 in einer geraden Ausbildung zwischen dem Schalldämpfereinlass 111 und der ersten Kammer 115 erstreckt.
Der Schalldämpfer 200 weist eine zweite Kammer 116 auf, die größer ausgebildet ist als die erste Kammer 115 und die die erste Kammer 115 vollständig sowie einen Teil des Strömungskanals 112 umschließt, jedoch kann die erste Kammer auch außerhalb der zweiten Kamer liegen. Das in den Schalldämpfereinlass 111 eintretende Abgas kann somit zunächst wenigstens zum größeren Teil in die erste Kammer 115 gelangen. Um eine Strömungsverbindung zwischen der ersten Kammer 115 und der zweiten Kammer 116 zu schaffen, sind erfindungsgemäß zwei Hauptauslässe 117a und 117b vorgesehen, und das Abgas kann aus der ersten Kammer 115 beziehungsweise aus dem Strömungskanal 112 in die zweite Kammer 116 gelangen, indem das Abgas die Hauptaus- lässe 117a und 117b gleichermaßen durchströmt. Ferner besitzt die erste Kammer 115 einen Nebenauslass 120, sodass auch Abgas aus der ersten Kammer 115 direkt in die zweite Kammer 116 einströmen kann. Das Abgas kann schließlich durch einen Auslass 119, der in der Wandung der zweiten Kammer 116 eingebracht ist, den Schalldämpfer 200 verlassen und ins Freie gelangen.
Erfindungsgemäß weist die Strömungsverbindung zwischen dem Strömungskanal 112 und der zweiten Kammer 116 mehrere Hauptauslässe 117a und 117b auf, und in der Darstellung sind beispielhaft zwei Hauptauslässe 117a und 117b gezeigt. Der erste Hauptauslass 117a befindet sich in einem ersten Abstand III zum Schalldämpfereinlass 111, und der zweite Hauptauslass 117b befindet sich in einem zweiten Abstand 112 zum ersten Hauptauslass 117a. Folglich bestimmt sich der Abstand des zweiten Hauptauslasses 117b aus der Summe des ersten Abstandes III und des zweiten Abstandes 112. Der dritte Abstand 113 bildet dabei den Abstand zwischen dem zweiten Hauptauslass 117b und dem Kanalende 114. Die Darstellung zeigt dabei beispielhaft, dass der erste Abstand III größer ist als der zweite Abstand 112 und der dritte Abstand 113, wodurch ein vorteilhaftes Einström- und Ausströmverhalten in den Strömungskanal 112 durch den Schalldämpfereinlass 111 hinein und aus dem Strömungs- kanal 112 durch die Hauptauslässe 117a und 117b heraus erreicht wird.
Allgemein wird das Ziel verfolgt, dass bei Öffnung des Auslasses der Brennkammer 113 das Abgas zunächst über den Schalldämpfereinlass 111 in den Strömungskanal 112 einströmt. Das Abgas kann dabei entlang der Kanalströmungsrichtung 112' überwiegend in die erste Kammer 115 gelangen, um in dieser einen Überdruck zu bilden. Durch diesen Überdruck strömt das Abgas von der ersten Kammer 115 wieder durch den Strömungskanal 112 zurück in Richtung zum Schalldämpfereinlass 111, und bildet mit einem zeitlichen Versatz zum Entlüften der Brennkammer 113 eine Gasbarriere in Richtung zum Auslass der Brennkammer 113, um zu verhindern, dass während dieses zeitlichen Ver- satzes in den Brennraum 113 gelangendes Kraftstoff-Luftgemisch in den Strömungskanal 112 gelangt. Die Strömungsverbindung zwischen dem Strömungskanal 112 und der zweiten Kammer 116 dabei so ausgestaltet, dass das Rückströmverhalten des Abgases den gewünschten Effekt erzielt, und das Abgas soll erst nach Bildung der Gasbarriere gegen den Auslass des Brennraums 113 durch die Hauptauslässe 117a und 117b in die zweite Kammer 116 entweichen. Durch die dargestellte Ausbildung der Strömungsverbindung zwischen dem Strömungskanal 112 und der zweiten Kammer 116 durch zwei getrennt voneinander angeordnete Hauptauslässe 117a und 117b kann das gewünschte Rückströmverhalten des Abgases in Richtung zum Schalldämpfereinlass 111 positiv beein- flusst werden.
In Figur 6 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel des Schalldämpfers gezeigt, der durch den Strömungskanal 112 entlang der Kanalströmungsrichtung 112' mit dem Schalldämpfereinlass 111 und der ersten Kammer 115 teilweise dargestellt ist. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel sind drei Hauptauslässe 117a, 117b und 117c gezeigt, die entlang der Kanalströmungsrichtung 112' am Strömungskanal 112 angeordnet sind. Die Hauptauslässe 117a, 117b und 117c weisen in die nach oben gerichtete Richtung, die der Kolbenhubrichtung in Richtung zum Zylinderkopf 118a entspricht. Figur 7 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel des Schalldämpfers, der ebenfalls teilweise durch den Strömungskanal 112 mit dem Schalldämpfereinlass 111 und der ersten Kammer 115 gezeigt ist. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel befindet sich ein erster Hauptauslass 117a in eine nach oben weisende Richtung, und ein zweiter Hauptauslass 117b ist in eine nach unten weisende Richtung am Strömungskanal 112 angeordnet. Dabei befindet sich der erste Hauptauslass 117a in der Nähe des Schalldämpfereinlasses 111 und der zweite Hauptauslass 117b befindet sich in der Nähe des Kanalendes 114, mit dem der Strömungskanal 112 in die erste Kammer 115 übergeht. Beispielhaft ist das Strömungsverhalten des Abgases gezeigt, das durch den Schalldämpfereinlass 111 in den Strömungskanal 112 eintritt. Zunächst gelangt das Abgas aufgrund des Impulses gegen die untere Wandung des Strömungskanals 112, da das Zentrum des Brennraumes 113 oberhalb des Auslasses des Brennraums 113 gelegen ist, und der Auslass wird nur dann freigegeben, wenn sich der Kolben in Rich- tung zum unteren Totpunkt bewegt. Damit erfährt das Abgas einen Impuls in die nach unten gerichtete Richtung, und beaufschlagt den unteren Bereich des Strömungskanals 112. Im weiteren Verlauf der Kanalströmungsrichtung 112' kann das Abgas gegen die obere, der unteren Wand gegenüberliegenden Wand des Strömungskanals 112 gelangen, um schließlich im Strömungsverhalten zu homogenisieren und unter eventueller Wirbelbildung in die erste Kammer 115 einzuströmen. Dabei ist erkennbar, dass durch die vorteilhafte Anordnung des ersten Hauptauslasses 117a angrenzend an den Schalldämpfereinlass 111 und des zweiten Hauptauslasses 117b angrenzend an das Kanalende 114 vermieden wird, dass ein Hauptteil des Abgases durch die Hauptauslässe 117a und 117b aus dem Strömungskanal 112 entweichen kann, bevor das Abgas in die erste Kammer 115 einströmt. Damit wird der positive Effekt weiter verbessert, dass ein Hauptteil des Abgases zum Zurückströmen in Richtung zum Schalldämpfereinlass 111 verwendet werden kann, bevor dieses nach weiterer Wirbelbildung und einem veränderten Druckverlauf im Strömungskanal 112 durch die Haupt- auslässe 117a und 117b entweichen kann.
Figur 8 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel des Schalldämpfers mit dem Strömungskanal 112 und der ersten Kammer 115. Ein erster Hauptauslass 117a ist in Richtung zum Schalldämpfereinlass 111 und ein zweiter Hauptauslass 117b ist in Richtung zur ersten Kammer 115 angeordnet. Dabei weist der erste Hauptauslass 117a einen geringeren Durchmesser auf als der zweite Hauptauslass 117b, wodurch ebenfalls ein positiver Einfluss auf das Rückströmverhalten des Abgases im Strömungskanal 112 in Richtung zum Schalldämpfereinlass 111 erreicht werden kann.
Figur 9 zeigt ein noch weiteres Ausführungsbeispiel des Schalldämpfers mit dem Strömungskanal 112 und der sich an diesen anschließenden ersten Kammer 115. Das Ausführungsbeispiel zeigt wiederum drei Hauptauslässe 117a, 117b und 117c, wobei die Hauptauslässe 117a und 117b in einer nach oben ge- richteten Richtung und der Hauptauslass 117c in der nach unten gerichteten Richtung am Strömungskanal 112 angeordnet sind. Dabei ist der erste Hauptauslass 117a in Richtung zum Schalldämpfereinlass 111 angeordnet, und die Hauptauslässe 117b und 117c sind in sich gegenüberliegender Anordnung in gleichem Abstand in Richtung zur ersten Kammer 115 am Strömungskanal 112 angeordnet. Der zweite Hauptauslass 117b weist beispielhaft einen größeren Durchmesser auf als der erste Hauptauslass 117a und der dritte Hauptauslass 117c. Auch durch die Anordnung der Hauptauslässe 117a, 117b und 117c gemäß der Darstellung dieses Ausführungsbeispiels kann das Strömungsverhalten im Strömungskanal 112 positiv beeinflusst werden, insbesondere ergibt sich ein positiver Effekt für das Verhältnis von in Richtung zum Schalldämpfereinlass 111 zurückströmendem Abgas und dem durch die Hauptauslässe 117a, 117b und 117c abströmenden Abgas erreicht werden.
Figur 10 zeigte eine Querschnittsansicht durch den Strömungskanal 112 aus Richtung der Kanalströmungsrichtung 112', sodass die sich an den Strömungskanal 112 anschließende erste Kammer 115 ebenfalls dargestellt ist. Das Ausführungsbeispiel zeigt drei Hauptauslässe 117a, 117b und 117c, wobei der Hauptauslass 117a in der nach oben gerichteten Richtung und die Hauptauslässe 117b und 117c in einer nach unten geneigten Richtung am Strömungskanal 112 angeordnet sind. Durch die Neigung der Hauptauslässe 117b und 117c schließen die Hauptauslässe 117a, 117b und 117c jeweils einen Winkel von 120° zueinander ein. Beispielhaft ist dabei gezeigt, dass der Hauptauslass 117a in der Schnittebene liegt, wobei die Hauptauslässe 117b und 117c weiter in Richtung zur ersten Kammer 115 am Strömungskanal 112 angeordnet sind, sodass die Verteilung der Hauptauslässe 117a, 117b und 117c entlang der Kanalströmungsrichtung 112' nicht in einer Ebene liegt.
Figur 11 zeigt eine weitere Schnittansicht des Schalldämpfers 200 durch den Strömungskanal 112 mit der sich an diesen anschließenden ersten Kammer 115. Am Strömungskanal 112 sind ein erster Hauptauslass 117a und ein zweiter Hauptauslass 117b angeordnet, wobei der zweite Hauptauslass 117b in der Schnittebene liegt, und der erste Hauptauslass 117a ist näher an der ersten Kammer 115 angeordnet und liegt dabei hinter der Schnittebene. Folglich ist auch gemäß diesem Ausführungsbeispiel die Verteilung der Hauptauslässe 117a und 117b entlang der Kanalströmungsrichtung 112' nicht in einer Ebene vorgesehen, und in nicht näher gezeigter Weise können die Hauptauslässe 117a und 117b auch verschiedene Durchmesser aufweisen.
In Figur 12 ist ein Ausführungsbeispiel des Schalldämpfers mit dem Strömungskanal 112 und der sich an diesen anschließenden ersten Kammer 115 gezeigt. Am Strömungskanal 112 sind vier Hauptauslässe 117a, 117b, 117c und 117d angeordnet, die beispielhaft jeweils einen gleichen Durchmesser aufweisen. Dabei liegen die Hauptauslässe 117a und 117b in einer um 45° geneigten Richtung zur Kolbenhubrichtung auf der oberen Hälfte des Strömungskanals 112, und die Hauptauslässe 117c und 117d liegen in einer ebenfalls um 45° um die Kolbenhubrichtung geneigten Richtung in der unteren Hälfte des Strömungskanals 112. Ferner liegen die Hauptauslässe 117a und 117b in der Schnittebene, und sind damit näher am Schalldämpfereinlass angeordnet, wohingegen die Hauptauslässe 117c und 117d näher an der ersten Kammer 115 angeordnet sind.
Figur 13 zeigt schließlich ein letztes Ausführungsbeispiel des Schalldämpfers mit dem Strömungskanal 112 und der ersten Kammer 115, und ein erster Hauptauslass 117a befindet sich in Kolbenhubrichtung auf der oberen Seite des Strömungskanals 112, und die Hauptauslässe 117b und 117c befinden sich in einer um 45° geneigten Richtung zur Kolbenhubrichtung an der unteren Seite des Strömungskanals 112. Der erste Hauptauslass 117a liegt wiederum in der Schnittebene, und die Hauptauslässe 117b und 117c liegen hinter der Schnittebene und sind somit näher an der ersten Kammer 115 angeordnet. Mit den gezeigten Ausführungsbeispielen verschiedener Anordnungen mehrerer Hauptauslässe 117a, 117b, 117c und 117d zur Bildung einer Strömungsverbindung zwischen der ersten Kammer 151 bzw. dem Strömungskanal 112 und der zweiten Kammer 116 bieten jeweils spezifische Vorteile zur Be- günstigung des Strömungsverhaltens im Strömungskanal 112. Dabei können verschiedene Ausführungsbeispiele unterschiedliche Spezifikationen des Schalldämpfers 200 ermöglichen, und in Abhängigkeit der Betriebsparameter, insbesondere in Abhängigkeit des Haupt-Drehzahlfeldes, in dem der Zweitaktmotor 110 betrieben wird, kann eine spezifische Anordnung der Hauptauslässe 117a, 117b, 117c und/oder 117d am Strömungskanal 112 vorteilhaft sein.
Figur 14 zeigt einen Schalldämpfer 300 in der Anordnung an einem Zweitaktmotor 210. Der Zweitaktmotor 210 weist einen Zylinder 218 auf, in dem ein Brennraum 213 gebildet ist. Der Brennraum 213 ist beweglich begrenzt durch den Kolben 221, der im Zylinder 218 hubbeweglich geführt ist und über eine Pleuel 223 mit einer Kurbelwelle 222 zur Bildung eines Kurbeltriebes verbunden ist. Der Zylinder 218 ist auf bekannte Weise an einem Kurbelgehäuse 224 angeordnet, in dem die Kurbelwelle 222 gelagert ist.
In der Wandung des Zylinders 218 ist ein Auslass angeordnet, an dem der Schalldämpfer 300 über einen Schalldämpfereinlass 211 in nicht näher ge- zeigter Weise angeflanscht ist. Befindet sich der Kolben 221 in der gezeigten Position des unteren Totpunktes, so gibt der Kolben 221 den Auslass des Brennraumes 213 frei, und das Abgas kann vom Brennraum 213 durch den Schalldämpfereinlass 211 in den Schalldämpfer 300 gelangen.
An den Schalldämpfereinlass 211 schließt sich ein Strömungskanal 212 an, der mit einem dem Schalldämpfereinlass 211 gegenüberliegenden Kanalende 214 in eine erste Kammer 215 mündet. Ferner weist der Schalldämpfer 300 eine zweite Kammer 216 auf, die größer ausgebildet ist als die erste Kammer 215 und die die erste Kammer 215 beispielhaft vollständig sowie einen Teil des Strömungskanals 212 umschließt, wobei die erste Kammer 215 auch außerhalb der zweiten Kammer 216 liegen kann. Das in den Schalldämpfereinlass 211 eintretende Abgas kann zunächst wenigstens zum größeren Teil zunächst in die erste Kammer 215 gelangen, wobei am Strömungskanal 212 ein Hauptauslass 217 angeordnet ist, und das Abgas kann aus dem Strömungskanal 212 durch den Hauptauslass 217 in die zweite Kammer 216 gelangen. Ferner besitzt die erste Kammer 215 einen Nebenauslass 220, sodass Abgas auch aus der ersten Kammer 215 direkt in die zweite Kammer 216 einströmen kann. Das Abgas kann durch einen Auslass 219, der in der Wandung der zweiten Kammer 216 einge- bracht ist, den Schalldämpfer 300 verlassen und ins Freie gelangen.
Der Strömungskanal 212 ist erfindungsgemäß derart günstig ausgeformt, dass das in den Schalldämpfereinlass 211 einströmende Abgas aufgrund seiner Massenträgheit überwiegend in die erste Kammer 215 einströmt und nach einer Befüllung der ersten Kammer 215 wieder zurückströmt, und sich hierdurch in Richtung zum Brennraum 213 ein Gegendruck bildet. Der Strömungskanal 212 weist erfindungsgemäß einen ersten Teilkanal 212a und einen zweiten Teilkanal 212b auf. Ferner ist der Strömungskanal 212 durch ein Anschlussstück 230 gebildet, das sich zwischen dem Schalldämpfereinlass 211 und der Verzweigung erstreckt, an der sich die Teilkanäle 212a und 212b aus dem Anschlussstück 230 abzweigen und örtlich getrennt am Kanalende 214 in die erste Kammer 215 münden. Der Hauptauslass 217 ist dabei am Anschlussstück 230 angeordnet gezeigt, sodass das Abgas aus dem Anschlussstück 230 in die zweite Kammer 216 gelangen kann.
Durch die Teilung des Strömungskanals 212 in den ersten Teilkanal 212a und in den zweiten Teilkanal 212b kann bewirkt werden, dass die Teilkanäle 212a und 212b mit dem Abgas jeweils in unterschiedlichen Richtungen durchströmt werden. Beispielsweise kann das Abgas, das aus dem Brennraum 213 durch den Schalldämpfereinlass 211 zunächst in das Anschlussstück 230 gelangt, über den ersten Teilkanal 212a in die erste Kammer 215 gelangen. Ist in der ers- ten Kammer 215 ein Überdruck gebildet, so kann das Abgas durch den zweiten Teilkanal 212b und das Anschlussstück 230 wieder in Richtung zum Schalldämpfereinlass 211 strömen. Um die Vorzugsrichtung der Abgasströmung in den Teilkanälen 212a und 212b zu bewirken, können verschiedene Mittel vorgesehen sein, die in den folgenden Figuren näher dargestellt werden.
Figur 15 zeigt eine Teilansicht des Schalldämpfers mit dem Strömungskanal 212, der aus dem Anschlussstück 230 mit dem Schalldämpfereinlass 211 gebildet ist, und das Anschlussstück 230 geht in Richtung zur ersten Kammer 215 über in einen ersten Teilkanal 212a und einen zweiten Teilkanal 212b. Der Hauptauslass 217 ist am Anschlussstück 230 angeordnet, und dass Abgas, das durch den Schalldämpfereinlass 211 in den Strömungskanal 212 eintritt, kann durch Eintritt in die erste Kammer 215 und anschließendem Austritt aus der ersten Kammer 215 gegen den Schalldämpfereinlass 211 einen Gegendruck bilden, um anschließend durch den Hauptauslass 217 in die zweite Kammer 216 zu entweichen.
Die Teilkanäle 212a und 212b weisen jeweils ein Tesla-Ventil 225 auf. Das Tesla-Ventil 225 im ersten Teilkanal 212a bewirkt eine Durchflussrichtung vom Schalldämpfereinlass 211 in Richtung zur ersten Kammer 215, und das Tes- la-Ventil 225 im zweiten Teilkanal 212b bewirkt eine Strömungsrichtung des Abgases von der ersten Kammer 215 zurück in Richtung zum Schalldämpfereinlass 211. Die Teilkanäle 212a und 212b sind vom Anschlussstück 230 abgezweigt, und das Abgas durchströmt das Anschlussstück 230 in beiden Richtungen.
Gezeigt sind die Tesla-Ventile 225 mit Umlenkungen, und durch die
Ausrichtung der Umlenkungen der Tesla-Ventile 225 kann die erzeugbare Vorzugsrichtung der Abgasströmung in den Teilkanälen 212a und 212b erzeugt werden. Damit wird der Vorteil erreicht, dass eine Ventilanordnung geschaffen wird, die keine bewegten Bauteile umfasst. Die Tesla-Ventile 225 beruhen ledig- lieh auf der geometrischen Ausbildung der Umlenkungen, und die Abgasströmung kann in Sperrrichtung aufgeteilt werden in einen Teil, der die Umlenkungen durchströmt, und somit entgegen der Strömungsrichtung wirkt. Werden die Tesla-Ventile 225 jedoch in gezeigter Pfeilrichtung durchströmt, so wird die Sperrwirkung der Umlenkungen in den Tesla-Ventilen 225 nicht erzeugt, und die Tesla-Ventile 225 können entsprechend durchströmt werden. Beispielhaft gezeigt sind die Tesla-Ventile 225 mit jeweils zwei Umlenkungen, wobei die Tesla- Ventile 225 auch jeweils nur eine Umlenkung oder mehr als zwei Umlenkungen aufweisen können.
Figur 16 zeigt den Strömungskanal 212 zwischen dem Schalldämpfer- einlass 211 und der zweiten Kammer 216 und dieser umfasst wiederum das Anschlussstück 230, an dem der Hauptauslass 217 angeordnet ist, und zwischen dem Anschlussstück 230 und der zweiten Kammer 216 erstreckt sich der erste Teilkanal 212a und der zweite Teilkanal 212b. In den Teilkanälen 212a und 212b ist jeweils ein Flatterventil 226 gezeigt, und die Einbaurichtung des Flatterventils 226 im ersten Teilkanal 212a ermöglicht eine Strömung des Abgases vom Schalldämpfereinlass 211 zur zweiten Kammer 216, und die Einbaurichtung des Flatterventils 226 im zweiten Teilkanal 212b ermöglicht eine Abgasströmung von der zweiten Kammer 216 zurück zum Schalldämpfereinlass 211. Die Flatterventile können auf Ventilelementen beruhen, die zwischen einer Öffnungsstellung und einer Schließstellung allein durch eine elastische Verformung bewegbar sind. Damit kann eine Verschleißfreiheit der Flatterventile 226 erreicht werden, und die Schwingfrequenz, mit der die Ventilelemente der Flatterventile 226 bevorzugt schwingen können, kann etwa der Pulsationsfrequenz des Abgases im Strömungskanal 212 entsprechen.
Figur 17 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel des Strömungskanals 212 zwischen dem Schalldämpfereinlass 211 und der ersten Kammer 215. In den Teilkanal 212a und 212b sind Tellerventile 227 angeordnet, und die Einbau- richtung der Tellerventile 227 ist derart vorgesehen, dass der erste Teilkanal 212a aus Richtung des Schalldämpfereinlasses 211 und der zweite Teilkanal 212b aus Richtung der ersten Kammer 215 durchströmt werden kann.
Figur 18 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel des Strömungskanals 212 zwischen dem Schalldämpfereinlass 211 und der ersten Kammer 215, und in den Teilkanälen 212a und 212b sind Klappenventile 228 angeordnet. Damit können die Klappenventile 228 die Strömungsrichtung des Abgases in den Teilkanälen 212a und 212b vorgeben, die durch Pfeile angedeutet ist. Ferner gezeigt ist ein Katalysator 231 im ersten Teilkanal 212a, der mit Abgas aus Richtung des Schalldämpfereinlasses 211 zur ersten Kammer 215 durchströmt wird. Durch die lediglich einmalige Durchströmung des Katalysators 231 aus Richtung des Schalldämpfereinlasses 211 ist die Wahl eines kompakten, kleinbauenden Katalysators 231 ermöglicht, und die thermische Belastung des Katalysators 231 kann durch die einseitige Durchströmung verringert werden.
Figur 19 zeigt ein letztes Ausführungsbeispiel des Strömungskanals 212 zwischen dem Schalldämpfereinlass 211 und der ersten Kammer 215. Die Teilkanäle 212a und 212b sind vom Anschlussstück 230 abgezweigt, und im ersten Teilkanal 212a ist ein Strömungsbogen 229 eingebracht. Durch den Strömungs- bogen 229 verlängert sich die Durchströmzeit des Abgases durch den ersten Teilkanal 212a gegenüber der Durchströmzeit des Abgases durch den zweiten Teilkanal 212b, wodurch das Strömungsverhalten des Abgases zur Bildung eines Abgasgegendruckes gegen den Schalldämpfereinlass 211 weiter verbessert werden kann. Der Strömungsbogen 229 ist lediglich beispielhaft als halbkreis- förmiger Bogen gezeigt, und der erste Teilkanal 212a kann beispielsweise auch dadurch eine Verlängerung erhalten, indem der erste Teilkanal 212a an einer vom Schalldämpfereinlass 211 beziehungsweise vom Anschlussstück 230 abgewandten Seite an der ersten Kammer 215 angeordnet wird, sodass die Teilkanäle 212a und 212b bereits dadurch unterschiedliche Längen aufweisen.
Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf die vorstehend an-gegebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch macht. Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung oder den Zeichnungen hervorgehenden Merk- male und/oder Vorteile, einschließlich konstruktiver Einzelheiten oder räumliche Anordnungen, können sowohl für sich als auch in den verschiedensten Kombinationen erfindungswesentlich sein. Insbesondere sind verschiedene Ausführungsbeispiele mit Mitteln 225, 226, 227 und 228 gezeigt, durch die der erste Teilkanal 212a vom Schalldämpfereinlass 211 in Richtung zur ersten Kammer 215 durchströmt wird, und der zweite Teilkanal 212b wird von der ersten Kammer 215 in Richtung zum Schalldämpfereinlass 211 durchströmt. Der gezeigte Katalysator 231 kann mit jeder Ausführungsform der gezeigten Mittel, insbesondere mit verschiedenen Ventilen 225, 226, 227 und/oder 228 kombiniert werden. Ferner können mehr als zwei Teilkanäle 212a und 212b einen Teilab- schnitt des Strömungskanals 212 bilden, und die Teilkanäle 212a und 212b können sich unter Wegfall des Anschlussstückes 230 direkt zwischen dem Schalldämpfereinlass 211 und der ersten Kammer 215 erstrecken.
Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf die vorstehend an-gegebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch macht. Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung oder den Zeichnungen hervorgehenden Merkmale und/oder Vorteile, einschließlich konstruktiver Einzelheiten oder räumli- che Anordnungen, können sowohl für sich als auch in den verschiedensten Kombinationen erfindungswesentlich sein.
Bezugszeichenliste
100, 200, 300 Schalldämpfer
10 Zweitaktmotor
11 Schalldämpfereinlass
12 Strömungskanal
12' Kanalströmungsrichtung
13 Brennraum
14 Kanalende
15 erste Kammer
16 zweite Kammer
17 Hauptauslass
17' Auslasströmungsrichtung
18 Zylinder
18a Zylinderkopf
18b Zylinderfuß
19 Auslass
20 Nebenauslass
21 Kolben
22 Kurbelwelle
23 Pleuel
24 Kurbelgehäuse I Gesamtlänge
11 erster Abstand
12 zweiter Abstand
dl Innendurchmesser d. Strömungskanals am Schalldämpfereinlass d2 Innendurchmesser d. Strömungskanals am Kanalende
cd Winkel zwischen Kanalströmungsrichtung und Auslasströmungsrichtung ct2 Winkel zwischen Hauptauslass und Kolbenhubrichtung
110 Zweitaktmotor 111 Schalldämpfereinlass
112 Strömungskanal
112' Kanalströmungsrichtung
113 Brennraum
114 Kanalende
115 erste Kammer
116 zweite Kammer
117a erster Hauptauslass 117b zweiter Hauptauslass 117c dritter Hauptauslass
117d vierter Hauptauslass
118 Zylinder
118a Zylinderkopf
118b Zylinderfuß
119 Auslass
120 Nebenauslass
121 Kolben
122 Kurbelwelle
123 Pleuel
124 Kurbelgehäuse
111 erster Abstand
112 zweiter Abstand
113 dritter Abstand
210 Zweitaktmotor
211 Schalldämpfereinlass
212 Strömungskanal 212a erster Teilkanal 212b zweiter Teilkanal
213 Brennraum
214 Kanalende
215 erste Kammer 216 zweite Kammer
217 Hauptauslass
218 Zylinder
219 Auslass
220 Nebenauslass
221 Kolben
222 Kurbelwelle
223 Pleuel
224 Kurbelgehäuse
225 Tesla-Ventil
226 Flatterventil
227 Tellerventil
228 Klappenventil
229 Strömungsbogen
230 Anschlussstück
31 Katalysator

Claims

Patentansprüche
1. Schalldämpfer (100, 200, 300) für einen Zweitaktmotor (10) eines Motorarbeitsgerätes, insbesondere für ein handbetriebenes Motorarbeitsgerät wie ein Garten- und Grünanlagenpflegegerät oder für ein Kleinkraftrad, einen Bootsmotor und dergleichen, wobei
- der Schalldämpfer einen Schalldämpfereinlass (11) aufweist, an den sich ein Strömungskanal (12) anschließt, sodass
- der Strömungskanal (12) mittels dem Schalldämpfereinlass (11) an einen Auslass eines Brennraumes (13) des Zweitaktmotors (10) anbringbar ist,
- wobei der Strömungskanal (12) am dem Schalldämpfereinlass (11) gegenüberliegenden Kanalende (14) in eine erste Kammer (15) mündet,
- wobei ferner eine zweite Kammer (16) vorgesehen ist,
- in die Abgas durch ein vom Strömungskanal (12) abgezweigter
Hauptauslass (17) einströmt,
- wobei die erste Kammer (15) durch die zweite Kammer (16) vorzugsweise umschlossen ist,
dadurch gekennzeichnet, dass der Hauptauslass (17) in einem ersten Abstand (Ii) zum Schalldämpfereinlass (11) und in einen zweiten Abstand (12) zum Kanalende (14) am Strömungskanal (12) angeordnet ist,
- wobei der Strömungskanal (12) eine Gesamtlänge (I) und einen wirksamen Innendurchmesser (dl) am Schalldämpfereinlass (11) und einen wirksamen Innendurchmesser (d2) am Kanalende (14) aufweist, und
- wobei der erste Abstand (II) größer als oder gleich dem Innendurchmesser (dl) am Schalldämpfereinlass (11) ist und
- wobei der zweite Abstand (12) größer als oder gleich dem Innendurchmesser (d2) am Kanalende (14) ist.
2. Schalldämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Abstand (II) kleiner ist als der zweite Abstand (12) (Figur 1).
3. Schalldämpfer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Hauptauslass (17) in eine nach oben gerichtete Richtung weisend am Strömungskanal (12) angeordnet ist, welche Richtung etwa parallel zur Kolbenhubrichtung verläuft und der Hubrichtung zum Zylinderkopf (18a) des Zylinders (18) des Zweitaktmotors (10) entspricht.
4. Schalldämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Abstand (II) größer ist als der zweite Abstand (12) (Figur 2).
5. Schalldämpfer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der
Hauptauslass (17) in eine nach unten gerichtete Richtung weisend am Strömungskanal (12) angeordnet ist, welche Richtung etwa parallel zur Kolbenhubrichtung verläuft und der Hubrichtung zum Zylinderfuß (18b) des Zylinders (18) des Zweitaktmotors (10) entspricht.
6. Schalldämpfer nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Strömungskanal (12) eine Kanalströmungsrichtung (12') und der Hauptauslass (17) eine Auslassströmungsrichtung (17') aufweist, wobei die Auslassströmungsrichtung (17') mit der Kanalströmungsrichtung (12') einen Winkel (a) von 5° bis 175°, vorzugsweise von 60° bis 120° einschließt.
7. Schalldämpfer nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hauptauslass (17) in einer Richtung quer zur Kolbenhubrichtung, insbesondere 90° zur Kolbenhubrichtung, am Strömungskanal (12) angeordnet ist.
8. Schalldämpfer nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnittsfläche des Strömungskanals (12) im Bereich des Schalldämpfereinlasses (11) gleich der Querschnittsfläche des Strö- mungskanals (12) im Bereich des Kanalendes (14) ist.
9. Schalldämpfer nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnittsfläche des Strömungskanals (12) im Be- reich des Schalldämpfereinlasses (11) rechteckig, insbesondere quadratisch, ausgebildet ist, und/oder dass die Querschnittsfläche des Strömungskanals (12) im Bereich des Kanalendes (14) kreisrund ausgebildet ist.
10. Schalldämpfer nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Quotient aus der Querschnittsfläche des Strömungskanals (12) im Bereich des Schalldämpfereinlasses (11) zur Querschnittsfläche des Strömungskanals (12) im Bereich des Kanalendes (14) einen Wert 0,7 bis 1,3, vorzugsweise einen Wert von 0,95, aufweist.
11. Zweitaktmotor (10) mit einem Schalldämpfer (100) nach einem der vorgenannten Ansprüche.
12. Motorarbeitsgerät mit einem Zweitaktmotor (10) und einem Schalldämpfer (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 11.
13. Schalldämpfer (200) für einen Zweitaktmotor (110) eines Motorarbeitsgerätes, insbesondere für ein handbetriebenes Motorarbeitsgerät wie ein Garten- und Grünanlagenpflegegerät oder für ein Kleinkraftrad, einen Bootsmo- tor und dergleichen insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei
- der Schalldämpfer einen Schalldämpfereinlass (111) aufweist, an den sich ein Strömungskanal (112) anschließt, sodass
- der Strömungskanal (112) mittels dem Schalldämpfereinlass (111) an einen Auslass eines Brennraumes (113) des Zweitaktmotors (110) anbringbar ist,
- wobei der Strömungskanal (112) am dem Schalldämpfereinlass (111) gegenüberliegenden Kanalende (114) in eine erste Kammer (115) mündet,
- wobei ferner eine zweite Kammer (116) vorgesehen ist, und
- wobei die erste Kammer (115) durch die zweite Kammer (116) vorzugsweise umschlossen ist
- und wobei ein überwiegender Teil des Abgases zunächst die erste
Kammer (115) befüllt und durch Abgasrückströmung wieder in Richtung zum Schalldämpfereinlass (111) zurückströmt und anschließend über eine Strömungsverbindung in die zweite Kammer (116) einströmt, dadurch gekennzeichnet, dass
- am Strömungskanal (112) wenigstens ein erster Hauptauslass (117a) und ein zweiter Hauptauslass (117b) vorgesehen ist,
- sodass eine zumindest zweiflutige Strömungsverbindung von der ers- ten Kammer (115) in die zweite Kammer (116) gebildet ist.
14. Schalldämpfer nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Strömungskanal (112) entlang einer Kanalströmungsrichtung (112') erstreckt, wobei der erste Hauptauslass (117a) in einem ersten Abstand (III) vom Schalldämpfereinlass (111) am Strömungskanal (112) angeordnet ist und wobei der zweite Hauptauslass (117b) in einem zweiten Abstand (112) zum ersten Hauptauslass (117a) angeordnet ist, sodass der Abstand des zweiten Hauptauslasses (117b) zum Schalldämpfereinlass (111) größer ist als der Abstand des ersten Hauptauslasses (117a) zum Schalldämpfereinlass (111).
15. Schalldämpfer nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hauptauslässe (117a, 117b) in eine nach oben gerichtete Richtung weisend am Strömungskanal (112) angeordnet sind, welche Rich- tung etwa parallel zur Kolbenhubrichtung verläuft und der Hubrichtung zum Zylinderkopf (118a) des Zylinders (118) des Zweitaktmotors (110) entspricht.
16. Schalldämpfer nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einer der Hauptauslässe (117a, 117b) oder beide Hauptauslässe (117a, 117b) in eine nach unten gerichtete Richtung weisend am Strömungskanal (112) angeordnet ist bzw. sind, welche Richtung etwa parallel zur Kolbenhubrichtung verläuft und der Hubrichtung zum Zylinderfuß (118b) des Zylinders (118) des Zweitaktmotors (110) entspricht.
17. Schalldämpfer nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hauptauslässe (117a, 117b) in einer um die Kanalströmungsrichtung (112') geneigten Richtung am Strömungskanal (112) ange- ordnet sind und zur Kolbenhubrichtung einen Winkel von 90°, von 180° und/oder von 135° einschließen.
18. Schalldämpfer nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Hauptauslass (117a), ein zweiter Hauptauslass
(117b), ein dritter Hauptauslass (117c) und/oder ein vierter Hauptauslass (117d) am Strömungskanal (112) angeordnet ist.
19. Schalldämpfer nach einem der vorangehenden Ansprüche, dass wenigstens zwei der Hauptauslässe (117a, 117b, 117c, 117d) in zueinander um die Kanalströmungsrichtung (112') geneigte Richtungen weisend oder einander gegenüberliegend am Strömungskanal (112) angeordnet sind.
20. Schalldämpfer nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein näher zum Schalldämpfereinlass (111) angeordneter
Hauptauslass (117a) in die nach oben gerichtete Richtung und ein näher zum Kanalende (114) angeordneter Hauptauslass (117b) in die nach unten gerichtete Richtung weisend am Strömungskanal (112) angeordnet ist.
21. Schalldämpfer nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei der Hauptauslässe (117a, 117b, 117c, 117d) einen zueinander unterschiedlichen Strömungsquerschnitt aufweisen.
22. Schalldämpfer nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einer der Hauptauslässe (117a, 117b, 117c, 117d) zur Kanalströmungsrichtung (112') geneigt am Strömungskanal (112) angeordnet ist, sodass die Erstreckungsrichtung des Hauptauslasses (117a, 117b, 117c, 117d) zur Kanalströmungsrichtung (112') kleiner als 90° ist.
23. Zweitaktmotor (110) mit einem Schalldämpfer (200) nach einem der Ansprüche 1 bis 11 und/oder 13 bis 22.
24. Motorarbeitsgerät mit einem Zweitaktmotor (110) und einem Schalldämpfer (200) nach einem der Ansprüche 1 bis 23.
25. Schalldämpfer (300) für einen Zweitaktmotor (210) eines Motorar- beitsgerätes, insbesondere für ein handbetriebenes Motorarbeitsgerät wie ein
Garten- und Grünanlagenpflegegerät oder für ein Kleinkraftrad, einen Bootsmotor und dergleichen, wobei
- der Schalldämpfer einen Schalldämpfereinlass (211) aufweist, an den sich ein Strömungskanal (212) anschließt, sodass
- der Strömungskanal (212) mittels dem Schalldämpfereinlass (211) an einen Auslass eines Brennraumes (213) des Zweitaktmotors (210) anbringbar ist,
- wobei der Strömungskanal (212) am dem Schalldämpfereinlass (211) gegenüberliegenden Kanalende (214) in eine erste Kammer (215) mündet,
- wobei ferner eine zweite Kammer (216) vorgesehen ist,
- in die Abgas durch ein vom Strömungskanal (212) abgezweigter
Hauptauslass (217) einströmt und aus der das Abgas durch einen Auslass (219) ausströmt,
- wobei die erste Kammer (215) durch die zweite Kammer (216) vorzugsweise umschlossen ist, und wobei
- der Strömungskanal (212) zwischen dem Schalldämpfereinlass (211) und der ersten Kammer (215) derart strömungsgünstig ausgeformt ist, dass das in den Schalldämpfereinlass (211) einströmende Abgas aufgrund seiner Massenträgheit überwiegend in die erste Kammer (215) einströmt und nach einer Befüllung der ersten Kammer (215) wieder zurück strömt, und sich hierdurch in Richtung zum Brennraum (213) ein Gegendruck bildet,
dadurch gekennzeichnet, dass der Strömungskanal (212) wenigstens abschnittsweise in mindestens einen ersten Teilkanal (212a) und einen zweiten Teilkanal (212b) aufgeteilt ist.
26. Schalldämpfer nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilkanäle (212a, 212b) Mittel aufweisen, durch die ein erster Teilkanal (212a) zur Strömung von Abgas vom Schalldämpfereinlass (211) in die erste Kammer (215) bestimmt ist und ein zweiter Teilkanal (212b) zur Strömung von Abgas von der ersten Kammer (215) zurück in den Schall- dämpfereinlass (211) bestimmt ist.
27. Schalldämpfer nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einer der Teilkanäle (212a, 212b) ein Ventil
(225, 226, 227, 228) aufweist.
28. Schalldämpfer nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in wenigstens einem der Teilkanäle (212a, 212b) ein Tesla- Ventil (225) angeordnet ist.
29. Schalldämpfer nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in wenigstens einem der Teilkanäle (212a, 212b) ein Flatterventil (226) angeordnet ist.
30. Schalldämpfer nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in wenigstens einem der Teilkanäle (212a, 212b) ein Tellerventil (227) angeordnet ist.
31. Schalldämpfer nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in wenigstens einem der Teilkanäle (212a, 212b) ein Klappenventil (228) angeordnet ist.
32. Schalldämpfer nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilkanäle (212a, 212b) eine unterschiedliche Länge aufweisen, insbesondere dass ein Teilkanal (212a) einen Strömungsbogen (229) umfasst, wobei der Strömungsbogen (229) vorzugsweise in dem Teilkanal (212a) eingebracht ist, der zur Strömung von Abgas vom Schalldämpfereinlas (211) in die erste Kammer (215) bestimmt ist.
33. Schalldämpfer nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Strömungskanal (212) ein Anschlussstück (230) umfasst, aus dem die Teilkanäle (212a, 212b) abgezweigt sind, sodass sich das An- schlussstück (230) zwischen den Teilkanälen (212a, 212b) und dem Schall- dämpfereinlass (211) erstreckt.
34. Schalldämpfer nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in wenigstens einem der Teilkanäle (212a, 212b) ein Katalysator (231) angeordnet ist.
35. Schalldämpfer nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hauptauslass (217) in wenigstens einem der Teilkanä- le (212a, 212b) und/oder vorzugsweise im Anschlussstück (230) angeordnet ist.
36. Schalldämpfer nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kammer (215) eine kugelförmige und vorzugsweise eine quaderförmige Gestalt aufweist, wobei die Teilkanäle (212a, 212b) etwa parallel zueinander verlaufend senkrecht in die erste Kammer (215) münden.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140000574A1 (en) * 2011-03-25 2014-01-02 Toshinori YASUTOMI Muffler and engine-driven work machine
WO2014155945A1 (en) * 2013-03-28 2014-10-02 Hitachi Koki Co., Ltd. Engine and portable working machine
CN108167564A (zh) * 2018-01-24 2018-06-15 西安建筑科技大学 一种限制流体回流装置
US20220388214A1 (en) * 2021-06-07 2022-12-08 Seiko Epson Corporation Plasticizing Device, Injection Molding Device, And Three-Dimensional Shaping Device

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3842599A (en) * 1972-12-18 1974-10-22 Mcculloch Corp Exhaust system for a two-cycle engine
DE202005005328U1 (de) * 2005-04-04 2006-08-10 Dolmar Gmbh Zweitaktmotor
DE202008005168U1 (de) 2008-04-14 2009-08-27 Dolmar Gmbh Schalldämpfer für ein Motorgerät

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3842599A (en) * 1972-12-18 1974-10-22 Mcculloch Corp Exhaust system for a two-cycle engine
DE202005005328U1 (de) * 2005-04-04 2006-08-10 Dolmar Gmbh Zweitaktmotor
DE202008005168U1 (de) 2008-04-14 2009-08-27 Dolmar Gmbh Schalldämpfer für ein Motorgerät

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140000574A1 (en) * 2011-03-25 2014-01-02 Toshinori YASUTOMI Muffler and engine-driven work machine
US9200558B2 (en) * 2011-03-25 2015-12-01 Hitachi Koki Co., Ltd. Muffler and engine-driven work machine
WO2014155945A1 (en) * 2013-03-28 2014-10-02 Hitachi Koki Co., Ltd. Engine and portable working machine
CN108167564A (zh) * 2018-01-24 2018-06-15 西安建筑科技大学 一种限制流体回流装置
US20220388214A1 (en) * 2021-06-07 2022-12-08 Seiko Epson Corporation Plasticizing Device, Injection Molding Device, And Three-Dimensional Shaping Device

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