WO2014183978A1 - Abgasanlage für eine brennkraftmaschine und verfahren zum betreiben der abgasanlage - Google Patents

Abgasanlage für eine brennkraftmaschine und verfahren zum betreiben der abgasanlage Download PDF

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Rainer Drees
Christian Eichmüller
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Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft
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    • F01N2240/36—Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being an exhaust flap
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    • F01N2470/00—Structure or shape of gas passages, pipes or tubes
    • F01N2470/02—Tubes being perforated

Definitions

  • the invention relates to an exhaust system for an internal combustion engine with the features of the preamble of patent claim 1 and method for operating the exhaust system according to the features of the claims 8 to 10.
  • an exhaust system of an internal combustion engine is known with a first cylinder group of the Brenrikraftmaschine associated first exhaust system and with a second cylinder group of the internal combustion engine associated second exhaust system.
  • Each exhaust gas line has in each case an exhaust gas purification device and a first exhaust silencer arranged downstream of the respective exhaust gas purification device, as well as a second silencer downstream of the respective first silencer and an exhaust gas end pipe arranged downstream of the respective second silencer.
  • a disadvantage of this known prior art is the fact that the damping resonator of the muffler is not variably adjustable in terms of sound.
  • Flaps are usually only partially separated or shifted in time, this leads to a significant increase in exhaust gas back pressure in an exhaust line.
  • Object of the present invention is to avoid the disadvantages mentioned above and at the same time introduce a variability in the acoustic damping properties of the silencer system.
  • the inventive design of the exhaust system has a structure advantageous with respect to the exhaust backpressure. Due to the construction according to the invention, one or both shut-off valves can also be closed at the same time without a substantial increase in the exhaust backpressure. Compared with conventional exhaust systems exists with open shut-off devices, such. As exhaust valves, a minimum or hardly measurable throttling (increase in the exhaust backpressure), since the entire Abgasroh r and damping tube volume is used to the end of the exhaust system. By a slightly different structure, the shut-off valves can also be shifted in time to improve a subjective hearing impression during the switching phases.
  • the staggered switching of the two shut-off devices can be reduced to conspicuous, acoustic level jumps in an advantageous manner.
  • the very low exhaust back pressure of the exhaust system due to the inventive design has a very positive effect.
  • the volumes of the first silencer and the second silencer can also be subsequently changed.
  • one or more possibly necessary resonators can be easily integrated in the exhaust system while maintaining the symmetry in a simple manner. Due to the symmetrical design of the Abgasaniage this and beyond the muffler itself can be very cheap.
  • the silencer housing can be implemented, for example, as a cost-effective coil damper or shell construction.
  • the two side parts can be designed as a common part.
  • the upper and lower shell can each be made of identical parts.
  • the exhaust pipes can also be manufactured and installed as the same components.
  • the Y-branch elements of the exhaust pipes to the damping tubes can be implemented, for example, as hydroforming (IHU).
  • the damping tubes with perforation, which are guided through the silencer, are also implemented as equal parts. The same applies to the damping pipe from the Y pipe section to the reflection chamber.
  • the pre-assembly of the Y- Branching elements and the shut-off devices for both sides of the exhaust system can be used the identical mounting device.
  • Fig. 1 shows schematically an exhaust system according to the invention.
  • Fig. 2 shows the exhaust system according to the invention with two closed shut-off devices.
  • Fig. 3 shows the exhaust system according to the invention with two open
  • Fig. 4 shows the exhaust system according to the invention with a closed and an open obturator.
  • Fig. 1 shows an end portion of an exhaust system 1 according to the invention for an internal combustion engine, not shown, with at least a first and a second cylinder, also not shown.
  • the first and the second cylinder are representative of cylinder groups of the internal combustion engine.
  • the cylinders 1 to 3 of the cylinder group 1 and the cylinders 4 to 6 correspond to the cylinder group 2.
  • the first cylinder is a first exhaust pipe 2 and the second cylinder is associated with a second exhaust pipe 3.
  • the first exhaust pipe 2, a first muffler 4 and the second exhaust pipe 3, a second muffler 5 is assigned.
  • a first damping pipe 2 branches off from the first exhaust pipe 2 upstream of a first shut-off element 6. This first flows into a first reflection chamber 7 and is then passed through the first muffler 4 and opens again into the second exhaust pipe 3 downstream of a second obturator 8.
  • branches from the second exhaust pipe 3 upstream of a second obturator 8 a second Damping tube 3 'from which first opens into a second reflection chamber 9 and then passed through the second muffler 5 and opens into the first exhaust pipe 2 downstream of the first obturator 6.
  • Flow directions of the exhaust gases which are represented by arrows are shown in FIGS. 2 to 4 can be removed.
  • the first damping tube 2 'and the second damping tube 3' in the volume of the first muffler 4 and in the region of the second muffler 5 on a perforation, for emitting sound emissions in the muffler 4, 5 for frequency-selective Attenuation of the sound pressure level.
  • the damping effect is shown symbolically in FIGS. 2 to 4 by dashed lines in the region of the perforation.
  • the first and the second obturator 6, 8 is an exhaust valve, in other embodiments, it may for example be rollers.
  • a reflection chamber 10, 11 omitted.
  • the first exhaust pipe 2 is connected via a perforation 12 exhaust gas leading to the third reflection chamber 10 and / or the second exhaust pipe 3 via a perforation 12 exhaust gas connected to the fourth Refiexions hamper 11.
  • the first and the third reflection chamber 7, 10 and / or the second and the fourth Refiexions hamper 9, 11 may be connected to each other exhaust-conducting, for example by a further perforation.
  • a further acoustic optimization is possible.
  • the first and the second muffler 4, 5 are arranged in a common housing 13, whereby manufacturing costs are saved.
  • the first and the second reflection chamber 7, 9 are arranged in the housing 13. The greatest cost saving is achieved if even the third and the fourth reflection chamber 10, 11 are arranged in the housing 13.
  • first and second reflection chambers 7, 9 can also be designed as resonator chambers.
  • the third and the fourth reflection chamber 10, 11 may be designed as absorption chambers.
  • the particular embodiment of a reflection chamber, a resonator chamber, or absorption chamber will not be described in detail, since this is sufficiently defined in standard textbooks.
  • the Y-branch pipes transition region from the exhaust pipe to the damping pipe
  • the damping pipes 2 ', 3', the shut-off elements 6, 8, the tail pipe branches, the reflection chambers 7, 9, 10, 11, the mufflers 4, 5 and the exhaust pipes 2, 3 are designed as equal parts.
  • the muffler 4, 5, the reflection chambers 7, 9, 10, 11 accommodate cost in a single common housing 13.
  • Also for the production can be 1 assembly tools save due to the common parts for the exhaust system. This also leads to a significant reduction in tooling costs.
  • FIG. 2 shows the exhaust system 1 according to the invention with a setting for a first operating method, the first and the second shut-off elements 6, 8 being closed. By this setting, a maximum sound attenuation for the exhaust system 1 is achieved.
  • Fig. 3 shows the exhaust system 1 according to the invention with a setting for a second operating method, wherein the first and the second obturator 6, 8 are opened.
  • Fig. 4 shows the exhaust system 1 according to the invention with a setting for a third operating method, wherein the first obturator 6 is closed and the second obturator 8 is opened. By this setting, an average sound attenuation for the exhaust system 1 is achieved.
  • the exhaust system 1 according to the invention has a construction which is very advantageous with regard to the exhaust backpressure.
  • one or both shut-off elements 6, 8 can also be closed at the same time without a substantial increase in the exhaust backpressure.
  • a minimum or hardly measurable throttling increase in the exhaust backpressure
  • the shut-off devices 6, 8 can also be switched over in time to improve a subjective hearing impression during the switching phase.
  • staggered switching of the two shut-off valves 6, 8 can be reduced to conspicuous acoustic level jumps in an advantageous manner.
  • the very low exhaust backpressure of the exhaust system 1 due to the embodiment according to the invention has a very positive effect.
  • the volumes of the first muffler 4 and the second muffler 5 can also be subsequently changed.
  • one or more possibly necessary resonator chambers 10, 11, which are also designed as reflection chambers, can be integrated in the exhaust system 1 in a simple manner without great expense, while maintaining the symmetry.

Abstract

Abgasanlage (1) für eine Brennkraftmaschine, mit zumindest einem ersten und einem zweiten Zylinder, wobei dem ersten Zylinder ein erstes Abgasrohr (2) und dem zweiten Zylinder ein zweites Abgasrohr (3) zugeordnet ist und wobei dem ersten Abgasrohr (2) ein erster Schalldämpfer (4) und dem zweiten Abgasrohr (3) ein zweiter Schalldämpfer (5) zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass von dem ersten Abgasrohr (2) stromauf eines ersten Absperrorgans (6) ein erstes Dämpfungsrohr (2') abzweigt, das zuerst in eine erste Reflexion 'skammer (7) mündet und anschliessend durch den ersten Schalldämpfer (4) geführt ist und in das zweite Abgasrohr (3) stromab eines zweiten Absperrorgans (8) mündet und dass von dem zweiten Abgasrohr (3) stromauf eines zweiten Absperrorgans (8) ein zweites Dämpfungsrohr (3') abzweigt, das zuerst in eine zweite Reflexionskammer (9) mündet und anschliessend durch den zweiten Schalldämpfer (5) geführt ist und in das erste Abgasrohr (2) stromab des ersten Absperrorgans (6) mündet.

Description

Abgasanlage für eine Brennkraftmaschine und Verfahren zum Betreibt« der Abgasanlage
Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Abgasanlage für eine Brennkraftmaschine mit den Merkmalen aus dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie Verfahren zum Betreiben der Abgasanlage gemäß den Merkmalen aus den Patentansprüchen 8 bis 10.
Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2009 032 213 A1 ist beispielsweise eine Abgasanlage einer Brennkraftmaschine bekannt mit einem einer ersten Zylindergruppe der Brenrikraftmaschine zugeordneten ersten Abgasstrang und mit einem einer zweiten Zylindergruppe der Brennkraftma- schine zugeordneten zweiten Abgasstrang. Jeder Abgasstrang weist jeweils eine Abgasreinigungseinrichtung sowie einen der jeweiligen Abgasreinigungseinrichtung nachgeordneten ersten Schalldämpfer auf sowie einen dem jeweiligen ersten Schalldämpfer nachgeordneten zweiten Schalldämpfer und ein dem jeweiligen zweiten Schalldämpfer nachgeordnetes Abgasendrohr auf. Nachteilig an diesem bekannten Stand der Technik ist die Tatsache, dass der Dämpfungsresonator des Schalldämpfers klanglich nicht variabel einstellbar ist.
Weiter sind aus dem Stand der Technik allgemein Schalldämpfer für Abgasanlagen bekannt, die nach dem Absorptions- und/oder Reflexionsprinzip arbeiten. Die Entwicklung eines solchen Schalldämpfers bedeutet in der Regel das Auffinden des bestmöglichen Kompromisses zwischen Mündungsgeräusch (Lautstärke nach dem Abgasanlagenendrohr), Abgasgegendruck und benötigtem Schalldämpfervolumen. Zur Umgehung einer solchen Kompromisslösung werden häufig Schalldämpfer mit einem oder mehreren beweglichen Verschlusselementen oder Absperrorganen, wie beispielsweise einer Abgasklappe, ausgeführt, um unterschiedliche Strömungswege in der Abgasrohrleitung der Schalldämpferanlage zu ermöglichen. Bei Schalldämpferanlagen für Brennkraftmaschinen sind oftmals zwei, drei oder auch vier Abgasanlagen-Endrohre vorgesehen. Bei den aus dem Stand der Technik bekannten Schalldämpferausführungen führt die Anordnung der Verschlusselemente in nachteiliger Weise dazu, dass je nach Stellung des Verschlusselementes nicht mehr alle Abgasanlagen-Endrohre oder auch Endrohrverzweigungs- elemente mit Abgas durchströmt werden.
Dieser Stand der Technik hat jedoch folgende Nachteile:
Irritation beim Kunden, da nicht aus allen Abgasanlagen-Endrohren Abgas austritt (sichtbar bei niedriger Außentemperatur durch Wasserdampf und am unterschiedlichen Verschmutzungsgrad der sichtbaren Endrohre);
Hoher Abgasgegendruck durch einen Engpass im Abgasanlagen- Endrohr;
·*)· Hörbares Strömungsrauschen durch den Engpass im Abgasanlagen- Endrohr; Wärmespannung zwischen kaltem und heißem Abgasanlagen- Endrohr birgt die Gefahr der Rißbildung;
Aufwendige Führung der Dämpfungsrohre bei der Schalldämpferanlage;
·#* Hohes Gewicht der Schalldämpferanlage;
-> Hohe Herstellkosten der Schalldämpferanlage;
Klappen sind üblicherweise nur bedingt getrennt bzw. zeitlich versetzt zu schalten, dies führt zu einem deutlichen Abgasgegendruckanstieg in einem Abgasstrang.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die oben genannten Nachteile zu vermeiden und gleichzeitig eine Variabilität in die akustischen Dämpfungseigenschaften der Schalldämpferanlage einzubringen.
Diese Aufgabe wird vorrichtungsmäßig durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 und verfahrensmäßig durch die Merkmale der Patentansprüche 8 bis 10 gelöst.
Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Abgasanlage werden sämtliche oben genannten Probleme vermieden. Die Abgasanlage hat einen bezüglich des Abgasgegendrucks vorteilhaften Aufbau. Durch den erfindungsgemäßen Aufbau können ein oder beide Absperrorgane, auch gleichzeitig verschlossen werden ohne eine wesentliche Steigerung des Abgasgegendrucks. Gegenüber herkömmlichen Abgasanlagen besteht bei geöffneten Absperrorganen, wie z. B. Abgasklappen, eine minimale bzw. kaum messbare Drosselung (Anhebung des Abgasgegendrucks), da das gesamte Abgasroh r- und Dämpfungsrohrvolumen bis zum Ende der Abgasanlage genutzt wird. Durch einen etwas geänderten Aufbau können die Absperrorgane auch zeitlich versetzt geschaltet werden, um einen subjektive Gehöreindruck während der Schaltphasen zu verbessern. Durch das versetzte Umschalten der beiden Absperrorgane können zu auffällige, akustische Pegelsprünge in vorteilhafter Weise reduziert werden. Bezüglich Leistung und Dynamik (Ansprechverhalten der Brennkraftmaschine) wirkt sich der aufgrund der erfindungsgemäßen Ausgestaltung sehr niedrige Abgasgegendruck der Abgasanlage sehr positiv aus. Für leichte akustische Anpassungen können die Volumina des ersten Schalldämpfers und des zweiten Schalldämpfers auch nachträglich geändert werden. Zudem können ein oder mehrere eventuell notwendige Resonatoren ohne großen Aufwand unter Beibehaltung der Symmetrie in einfacher Weise in die Abgasanlage integriert werden. Durch den symmetrischen Aufbau der Abgasaniage kann diese und darüber hinaus der Schalldämpfer selbst sehr günstig aufgebaut werden.
Viele Komponenten der erfindungsgemäßen Abgasanlage können als kostengünstige Gleichteile gefertigt bzw. verwendet werden:
Das Schalldämpfergehäuse kann beispielsweise als kostengünstiger Wickeldämpfer oder in Schalenbauweise umgesetzt werden. Bei einer Umsetzung als Wickeldämpfer können die beiden Seitenteile als Gleichteile ausgeführt werden. In Schalenbauweise können die Ober- und die Unterschale jeweils aus Gleichteilen ausgeführt werden.
Die Abgasrohre können ebenfalls als gleiche Bauteile hergestellt und verbaut werden.
Die Y- Verzweigungselemente von den Abgasrohren zu den Dämpfungsrohren können beispielsweise als Innenhochdruckformteil (IHU) umgesetzt werden. Die Dämpfungsrohre mit Perforation, welche durch die Schalldämpfer geführt werden, sind ebenfalls als Gleichteile umsetzbar. Ebenso verhält es sich mit dem Dämpfungsrohr vom Y-Rohrstück bis in die Reflexionskammer.
Auch für die Fertigung lassen sich aufgrund der Gleichteile für die Abgasanlage Montagewerkzeuge einsparen. Je nachdem wie die Fertigung eines Herstellers oder Lieferanten aufgebaut ist, kann für die Vormontage der Y- Verzweigungselemente und der Absperrorgane für beide Seiten der Abgasanlage die identische Montagevorrichtung verwendet werden.
Alle oben genannten Punkte führen zu einer signifikanten Reduzierung der Werkzeug- und Herstellkosten für die erfindungsgemäße Abgasanlage.
Durch den großen Anteil von Gleichteilen und der Reduzierung von Einzelteilvarianten lässt sich zudem ein eventuell gewünschter Leichtbau deutlich einfacher realisieren.
Bevorzugte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Abgasanlage für eine Brennkraftmaschine sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Mit den Ausgestaltungen gemäß den Patentansprüchen 2 und 3 sind in einfacher Weise mehrere Varianten darstellbar.
Mit der Ausgestaltung gemäß Patentanspruch 4 ist ein weiteres Feintuning des Abgasanlagenklanges möglich.
Die Ausgestaltung gemäß den Patentansprüchen 5 bis 7 reduziert nochmals die Herstellkosten.
Mit dem Verfahren zum Betreiben einer Abgasanlage für eine Brennkraftmaschine gemäß Patentanspruch 8 wird eine minimale Schalldämpfung erzielt.
Mit dem Verfahren zum Betreiben einer Abgasanlage für eine Brennkraftmaschine gemäß Patentanspruch 9 wird eine mittlere Schalldämpfung erzielt.
Mit dem Verfahren zum Betreiben einer Abgasanlage für eine Brennkraftma- schine gemäß Patentanspruch 10 wird eine maximale Schalldämpfung erzielt. Im Folgenden werden eine erfindungsgemäße Abgasanlage und drei Verfahren zum Betreiben der erfindungsgemäßen Abgasanlage in vier Figuren näher erläutert.
Fig. 1 zeigt schematisch eine erfindungsgemäße Abgasanlage.
Fig. 2 zeigt die erfindungsgemäße Abgasanlage mit zwei geschlossenen Absperrorganen.
Fig. 3 zeigt die erfindungsgemäße Abgasanlage mit zwei geöffneten
Absperrorganen.
Fig. 4 zeigt die erfindungsgemäße Abgasanlage mit einem geschlossenen und einem geöffneten Absperrorgan.
Fig. 1 zeigt einen Endabschnitt einer erfindungsgemäßen Abgasanlage 1 für eine nicht dargestellte Brennkraftmaschine mit zumindest einem ersten und einem zweiten, ebenfalls nicht dargestellten Zylinder. Der erste und der zweite Zylinder stehen stellvertretend auch für Zylindergruppen der Brennkraftmaschine. Beispielsweise bei einer sechszylindrigen Brennkraftmaschine entsprechen die Zylinder 1 bis 3 der Zylindergruppe 1 und die Zylinder 4 bis 6 der Zylindergruppe 2. Dem ersten Zylinder ist ein erstes Abgasrohr 2 und dem zweiten Zylinder ist ein zweites Abgasrohr 3 zugeordnet. Weiter ist dem ersten Abgasrohr 2 ein erster Schalldämpfer 4 und dem zweiten Abgasrohr 3 ein zweiter Schalldämpfer 5 zugeordnet.
Erfindungsgemäß zweigt von dem ersten Abgasrohr 2 stromauf eines ersten Absperrorgans 6 ein erstes Dämpfungsrohr 2' ab. Dieses mündet zuerst in eine erste Reflexionskammer 7 und ist anschließend durch den ersten Schalldämpfer 4 geführt und mündet wieder in das zweite Abgasrohr 3 stromab eines zweiten Absperrorgans 8. Darüber hinaus zweigt von dem zweiten Abgasrohr 3 stromauf eines zweiten Absperrorgans 8 ein zweites Dämpfungsrohr 3' ab, das zuerst in eine zweite Reflexionskammer 9 mündet und anschließend durch den zweiten Schalldämpfer 5 geführt ist und in das erste Abgasrohr 2 stromab des ersten Absperrorgans 6 mündet. Strömungsrichtungen der Abgase, die durch Pfeile dargestellt sind sind den Fig. 2 bis 4 entnehmbar.
Wie aus dem Stand der Technik bekannt ist, weisen das erste Dämpfungsrohr 2' und das zweite Dämpfungsrohr 3' im Volumen des ersten Schalldämpfers 4 und im Bereich des zweiten Schalldämpfers 5 eine Perforation auf, zur Abgabe von Schallemissionen in die Schalldämpfer 4, 5 zur frequenzselektiven Dämpfung des Schalldruckpegels. Die Dämpfungswirkung ist in den Fig. 2 bis 4 symbolhaft durch gestrichelte Linien im Bereich der Perforation dargestellt.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel handelt es sich bei dem ersten und dem zweiten Absperrorgan 6, 8 um eine Abgasklappe, in anderen Ausführungsbeispielen können es beispielsweise auch Walzen sein.
Weiter ist dem ersten Abgasrohr 2 stromab des ersten Absperrorgans 6 eine dritte Reflexionskammer 10 und dem zweiten Abgasrohr 3 stromab des zweiten Absperrorgans 8 eine vierte Reflexionskammer 11 zugeordnet. In einem anderen Ausführungsbeispiel kann auch eine Reflexionskammer 10, 11 entfallen.
Bevorzugt ist das erste Abgasrohr 2 über eine Perforation 12 abgasführend mit der dritten Reflexionskammer 10 und/oder das zweite Abgasrohr 3 über eine Perforation 12 abgasführend mit der vierten Refiexionskammer 11 verbunden. In einem weiteren Ausführungsbeispiel können auch die erste und die dritte Reflexionskammer 7, 10 und/oder die zweite und die vierte Refiexionskammer 9, 11 abgasführend miteinander verbunden sein, beispielsweise durch eine weitere Perforation. Durch diese Maßnahme ist eine weitere akustische Optimierung möglich. Besonders bevorzugt sind der erste und der zweite Schalldämpfer 4, 5 in einem gemeinsamen Gehäuse 13 angeordnet, wodurch Fertigungskosten eingespart werden.
In einem wiederum weiteren besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel sind auch die erste und die zweite Reflexionskammer 7, 9 in dem Gehäuse 13 angeordnet. Die größte Kosteneinsparung wird erzielt, wenn auch noch die dritte und die vierte Reflexionskammer 10, 11 in dem Gehäuse 13 angeordnet sind.
In wiederum einem weiteren Ausführungsbeispiel können die erste und die zweite Reflexionskammer 7, 9 auch als Resonatorkammern ausgeführt sein.
Wiederum in einem weiteren Ausführungsbeispiel können auch die dritte und die vierte Reflexionskammer 10, 11 als Absorptionskammern ausgeführt sein. Die jeweilige Ausgestaltung einer Reflexionskammer, einer Resonatorkammer, oder Absorptionskammer wird im Weiteren nicht näher beschrieben, da dies in üblichen Lehrbüchern hinreichend definiert ist.
Aufgrund der symmetrischen Bauweise der gesamten Abgasanlage 1 lassen sich insbesondere die Herstellkosten reduzieren, da das Gleichteileprinzip in weiten Umfangen angewandt werden kann. So können beispielsweise die Y- Verzweigungsrohre (Übergangsbereich vom Abgasrohr zum Dämpfungsrohr), die Dämpfungsrohre 2', 3', die Absperrelemente 6, 8, die Endrohrverzweigungen, die Reflexionskammern 7, 9, 10, 11 , die Schalldämpfer 4, 5 und die Abgasrohre 2, 3 als Gleichteile ausgelegt werden. In besonders vorteilhafter Weise lassen sich die Schalldämpfer 4, 5, die Reflexionskammern 7, 9, 10, 11 in einem einzigen gemeinsamen Gehäuse 13 kostengünstig unterbringen. Auch für die Fertigung lassen sich aufgrund der Gleichteile für die Abgasanlage 1 Montagewerkzeuge einsparen. Dies führt ebenso zu einer deutlichen Reduzierung von Werkzeugkosten.
In den Fig. 2 bis 4, in denen für gleiche Bauelemente die gleichen Bezugsziffern gelten wie in Fig. 1 , ist die gleiche Abgasanlage 1 wie in Fig. 1 nochmals dargestellt, jedoch für drei unterschiedliche Betriebszustände. Abgasströmungsrichtungen sind, wie oben bereits ausgeführt, jeweils schematisch durch Pfeiie dargestellt.
Fig. 2 zeigt die erfindungsgemäße Abgasanlage 1 mit einer Einstellung für ein erstes Betriebsverfahren, wobei das erste und das zweite Absperrorgan 6, 8 geschlossen sind. Durch diese Einstellung wird eine maximale Schalldämpfung für die Abgasanlage 1 erzielt.
Fig. 3 zeigt die erfindungsgemäße Abgasanlage 1 mit einer Einstellung für ein zweites Betriebsverfahren, wobei das erste und das zweite Absperrorgan 6, 8 geöffnet sind. Durch diese Einstellung wird eine minimale Schalldämpfung für die Abgasanlage 1 erzielt.
Fig. 4 zeigt die erfindungsgemäße Abgasanlage 1 mit einer Einstellung für ein drittes Betriebsverfahren, wobei das erste Absperrorgan 6 geschlossen und das zweite Absperrorgan 8 geöffnet ist. Durch diese Einstellung wird eine mittlere Schalldämpfung für die Abgasanlage 1 erzielt.
Die erfindungsgemäße Abgasanlage 1 hat einen bezüglich des Abgasgegendrucks sehr vorteilhaften Aufbau. Durch den erfindungsgemäßen Aufbau können ein oder beide Absperrorgane 6, 8 auch gleichzeitig verschlossen werden ohne eine wesentliche Steigung des Abgasgegendrucks. Gegenüber herkömmlichen Abgasanlagen besteht bei geöffneten Absperrorganen 6, 8, wie z. B. Abgasklappen, eine minimale bzw. kaum messbare Drosselung (Anhebung des Abgasgegendrucks), da das gesamte Abgas - vom Dämp- fungsrohrvolumen bis zum Ende der Abgasanlage 1 - genutzt wird. Durch einen etwas geänderten Aufbau können die Absperrorgane 6, 8 auch zeitlich versetzt geschaltet werden, um einen subjektiven Gehöreindruck während der Schaltphase zu verbessern. Durch das versetzte Umschalten der beiden Absperrorgane 6, 8 können zu auffällige akustische Pegelsprünge in vorteilhafter Weise reduziert werden.
Bezüglich Leistung und Dynamik (Ansprechverhalten der Brennkraftmaschine) wirkt sich der aufgrund der erfindungsgemäßen Ausgestaltung sehr niedrige Abgasgegendruck der Abgasanlage 1 sehr positiv aus. Für leichte akustische Anpassungen können die Volumina des ersten Schalldämpfers 4 und des zweiten Schalldämpfers 5 auch nachträglich geändert werden. Zudem können eine oder mehrere eventuell notwendige Resonatorkammern 10, 11 auch als Reflexionskammern ausgeführt ohne großen Aufwand unter Beibehaltung der Symmetrie in einfacher Weise in die Abgasanlage 1 integriert werden.
Aufgrund der Anordnung des ersten und des zweiten Stellelementes 6, 8 in dem ersten und in dem zweiten Abgasrohr 2, 3 in Strömungsrichtung des Abgases vor dem Abgasend rohr ist ein Schaltvorgang von Außenstehenden praktisch nicht zu hören.
Bezuqszeichenliste:
1. Abgasanlage
2, erstes Abgasrohr
21 erstes Dämpfungsrohr
3. zweites Abgasrohr
3' zweites Dämpfungsrohr
4. erster Schalldämpfer
5. zweiter Schalldämpfer
6. erstes Absperrorgan
7. erste Reflexionskammer (Resonatorkammer)
8. zweites Absperrorgan
9. zweite Reflexionskammer (Resonatorkammer)
10. dritte Reflexionskammer (Absorbtionskammer)
11. vierte Reflexionskammer (Absorbtionskammer)
12. Perforation
13. Gehäuse

Claims

Abgasanlage für eine Brennkraftmaschine und Verfahren zum Betreiben der Abgaeanlage Patentansprüche
1. Abgasanlage (1 ) für eine Brennkraftmaschine, mit zumindest einem ersten und einem zweiten Zylinder, wobei dem ersten Zylinder ein erstes Abgasrohr (2) und dem zweiten Zylinder ein zweites Abgasrohr (3) zugeordnet ist und wobei dem ersten Abgasrohr (2) ein erster Schalldämpfer (4) und dem zweiten Abgasrohr (3) ein zweiter Schalldämpfer (5) zugeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet, dass von dem ersten Abgasrohr (2) stromauf eines ersten Absperrorgans (6) ein erstes Dämpfungsrohr (2') abzweigt, das zuerst in eine erste Reflexionskammer (7) mündet und anschließend durch den ersten Schalldämpfer (4) geführt ist und in das zweite Abgasrohr (3) stromab eines zweiten Absperrorgans (8) mündet und dass von dem zweiten Abgasrohr (3) stromauf eines zweiten Absperrorgans (8) ein zweites Dämpfungsrohr (3') abzweigt, das zuerst in eine zweite Reflexionskammer (9) mündet und anschließend durch den zweiten Schalldämpfer (5) geführt ist und in das erste Abgasrohr (2) stromab des ersten Absperrorgans (6) mündet.
2. Abgasanlage nach Patentanspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass dem ersten Abgasrohr (2) stromab des ersten Absperrorgans (6) eine dritte Reflexionskammer (10) und/oder dem zweiten Abgasrohr (3) stromab des zweiten Absperrorgans (8) eine vierte Reflexionskammer (11 ) zugeordnet ist.
3. Abgasanlage nach Patentanspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass das erste Abgasrohr (2) über eine Perforation (12) Abgas führend mit der dritten Reflexionskammer (10) und/oder das zweite Abgasrohr (3) über eine Perforation (12) Abgas führend mit der vierten Reflexionskammer (11 ) verbunden ist.
4. Abgasanlage nach Patentanspruch 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet, dass die erste und die dritte Reflexionskammer (7, 10) und/oder die zweite und die vierte Reflexionskammer (9, 1 ) Abgas führend miteinander verbunden sind.
5. Abgasanlage nach einem der Patentansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, dass der erste und der zweite Schalldämpfer (4, 5) in einem gemeinsamen Gehäuse (13) angeordnet sind.
6. Abgasanlage nach Patentanspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, dass die erste und die zweite Reflexionskammer (7, 9) in dem Gehäuse (13) angeordnet sind.
7. Abgasanlage nach Patentanspruch 5 oder 6,
dadurch gekennzeichnet, dass die dritte und die vierte Reflexionskam- mer (10, 11 ) in dem Gehäuse (13) angeordnet sind.
8. Verfahren zum Betreiben einer Abgasanlage nach einem der Patentansprüche 1 bis 7,
gekennzeichnet durch folgenden Verfahren schritt:
Öffnen des ersten und des zweiten Absperrorgans (6, 8) für eine minimale Schalldämpfung.
9. Verfahren zum Betreiben einer Abgasanlage nach einem der Patentansprüche 1 bis 7,
gekennzeichnet durch folgenden Verfahrenschritt:
Öffnen des ersten Absperrorgans (6) und Schließen des zweiten Absperrorgans (8) für eine mittlere Schalldämpfung.
10. Verfahren zum Betreiben einer Abgasanlage nach einem der Patentansprüche 1 bis 7,
gekennzeichnet durch folgenden Verfahrenschritt:
Schließen des ersten und des zweiten Absperrorgans (6, 8) für eine maximale Schalldämpfung.
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