WO2016150592A1 - Luftspaltisolierter schalldämpfer - Google Patents

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WO2016150592A1
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Frieder Martin CHRISTEL
Richard Eiletz
Kamyar MAJIDI ZADEH
Alexander-Wilhelm Otte
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Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft
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Definitions

  • the present invention relates to a silencer, in particular a
  • the body In conventional passenger cars, the body is usually made of steel or lightweight materials, such. As aluminum. New developments in lightweight construction allow greater weight savings through the use of carbon fiber reinforced plastics. These materials are composite fabrics whose individual fabric segments have been bonded with resin adhesives.
  • plastics have considerable weight advantages in comparison with conventional metal materials, they can only be used to a limited extent with regard to their thermal operating range.
  • carbon fiber-reinforced plastic components must already be protected at temperatures between 80 ° C and 120 ° C.
  • components in the immediate vicinity of internal combustion engines or other components which are highly heated eg exhaust system, catalytic converter, silencer, pipelines, etc. must be thermally adequately designed.
  • the object of the invention is to provide a muffler, in particular an end muffler, which is designed so that it can be arranged relatively close with respect to thermally sensitive components.
  • the starting point of the invention is a silencer, in particular an end silencer, for an exhaust system of a vehicle.
  • the muffler has a muffler housing.
  • In the muffler housing opens an exhaust gas inlet pipe through which exhaust gas can flow into the muffler housing. Exhaust gas can flow out of the muffler housing via an exhaust gas outlet pipe of the muffler.
  • a central idea of the invention is that at least part of the silencer housing or the entire silencer housing is surrounded by a jacket housing, wherein an air gap is provided between the silencer housing and the jacket housing.
  • the air gap is a thermal insulation layer, which has the consequence that the surface temperature of the jacket housing is significantly lower than the temperature of the muffler housing. This allows the muffler much closer to temperature-sensitive components, such. As fiber-reinforced plastic components of a vehicle can be placed.
  • the muffler housing and / or the shell housing may be made of steel, in particular stainless steel, of a titanium alloy or of another temperature-resistant metal material.
  • the jacket housing is held by spacers spaced from the muffler housing.
  • the spacers ensure that an air gap remains between the muffler housing and the shell.
  • the jacket housing is spaced from the muffler housing between 0.3 cm and 2.0 cm.
  • the area in which the air gap lies can but also be smaller and z. B. in the range between 0.8 cm and 1, 2 cm.
  • the jacket housing has an inlet for fresh air. Cool ambient air can flow into the jacket housing via the inlet.
  • the inlet is designed so that as much fresh air as possible is collected or trapped and flows into the jacket housing.
  • the inlet can z. B. funnel-like or fan-shaped or be designed in the manner of an air guide vane, which ensures that when the vehicle is driving a sufficiently large flow of fresh air is passed into the air gap.
  • a fan may be provided which promotes fresh air from the environment via the inlet for fresh air into the shell housing or blows.
  • the jacket housing can have an air outlet, via which heated air from the muffler housing can flow out of the jacket housing into the environment.
  • the exhaust outlet pipe of the muffler ends at least a little way in front of the air outlet of the jacket housing, ie within the mantege housing.
  • the exhaust gas flowing out of the muffler via the exhaust outlet pipe results in a suction jet pumping effect, which conveys heated air out of the air gap between the muffler housing and the jacket housing via the air outlet of the jacket housing into the environment.
  • the jacket housing may be tubular in the region of the exhaust outlet pipe and arranged coaxially with the exhaust gas outlet pipe.
  • the exhaust outlet pipe ends, as already indicated above, within the tubular portion of the shell, resulting in the erfindungswith Saugstrahlpumpen bin.
  • the subject of the invention is, of course, not only a silencer or an end silencer, but also a vehicle with an exhaust system, which has such a silencer.
  • a fan device may be provided which promotes fresh air from the environment via the inlet for fresh air into the jacket housing or blows.
  • the fan device or the fan can of course be controlled or regulated as needed.
  • the temperature of the silencer housing and / or the temperature of the air in the air console and / or the temperature of the jacket can be measured or determined in another way.
  • the fan device can be switched on or regulated to a sufficient speed.
  • a silencer according to the invention can be installed transversely or longitudinally in the vehicle, in the case of a transverse installation, a longitudinal direction of the silencer extends parallel to a transverse direction of the Vehicle or perpendicular to a longitudinal direction of the vehicle. In the case of longitudinal installation, a longitudinal direction of the muffler extends parallel to a longitudinal direction of the vehicle.
  • the muffler was installed in a front area of the vehicle.
  • the silencer can also be arranged in an underbody area or in a rear area of the vehicle.
  • the above-mentioned test vehicle has an internal combustion engine also arranged in the front area.
  • the entire exhaust system of the test vehicle is also arranged in the front area and thus the muffler is arranged in the front area.
  • the air outlet of the shell is located in front of a front wheel of the test vehicle. The exhaust gas thus also emerges laterally from the front shell of the jacket housing and thus transversely to the front wheel of the shell or from the muffler.
  • An inventive silencer can be very close, d. H. at a distance of only a few centimeters, z. B, less than 10 cm, in particular less than 5 cm, in particular less than 4 cm, in particular less than 3 cm, in particular less than 2 cm, in particular less than 1 cm away from "temperature-sensitive components", such as eg carbon fiber reinforced plastic components be arranged.
  • the muffler according to the invention is arranged below a dividing wall which is produced from carbon fiber-reinforced plastic and is arranged essentially horizontally in the front area of the vehicle, ie below an upper front area of the vehicle.
  • the silencer is arranged in the region of the front wheels or just ahead of the front wheels.
  • an air conveyor which may be formed by one or more fans.
  • an air / refrigerant heat exchanger of a refrigerant circuit of the vehicle can be discharged through the heat from the refrigerant circuit to the ambient air.
  • the air / refrigerant heat exchanger may be, for example, a so-called low-temperature heat exchanger, the waste heat of an electrical machine of the vehicle, for. B. an electric drive motor of the vehicle or waste heat of a power electronics, outputs.
  • an air / refrigerant heat exchanger can in this area, d. H. viewed in the direction of travel of the vehicle forward of the muffler housing and / or in front of the air conveyor a (high-temperature) cooler may be provided, which is connected to a coolant circuit of an internal combustion engine of the vehicle.
  • the jacket housing is encased with an insulating material, whereby the surface temperature can be significantly reduced again.
  • the insulating material may also be coated with a metal foil, which leads to a further significant reduction of the radiant heat and thus the surface temperature.
  • FIGS 1, 2 the basic principle of the invention in a schematic
  • FIG. 3 shows a section through a front area of a vehicle
  • Figure 1 shows an end muffler 1, which is arranged transversely in a vehicle not shown here.
  • Transverse means that a longitudinal direction 2 of the rear silencer 1 extends transversely or substantially perpendicular to a direction of travel of the vehicle indicated by an arrow 3.
  • the arrow 3 is therefore essentially parallel to the longitudinal direction of the vehicle.
  • the muffler 1 has an exhaust gas inlet pipe 4, via which exhaust gas can flow into a housing 1 a of the muffler 1.
  • the "silencer housing” 1a also has an exhaust gas outlet pipe 5, via which exhaust gas can flow out of the silencer 1.
  • the entire muffler housing 1 a is surrounded by a jacket housing 6.
  • the jacket 6 is arranged at a distance from the muffler housing 1 a, resulting in an air gap 7 between the shell 6 and the muffler housing 1 a.
  • the air gap can, for. B. in the range between 0.3 cm and 2.0 cm, in particular in the range between 0.8 cm and 1, 2 cm.
  • the air gap results in a thermal insulation.
  • the surface temperature of the jacket 6 is thus significantly lower than the surface temperature of the muffler housing 1a.
  • the muffler housing 1 a and / or the jacket 6 can z. B. of a metal material, such as. As steel, an aluminum alloy or other sufficiently temperature-resistant material.
  • the jacket 6 is tubular.
  • a tubular portion 6a of the shell casing extends substantially coaxially with the exhaust gas outlet pipe 5 of the muffler 1.
  • the exhaust gas outlet pipe 5 ends "inside the shell 6 or within the tubular portion 6a of the shell 6" is the tubular portion 6a of the jacket over the exhaust gas outlet pipe 5 before.
  • the manure housing 6 also has a funnel-like or fan-like inlet 8 for fresh air.
  • the inlet 8 is, viewed in the direction of travel 3 of the vehicle, arranged on a front side or in the region of a front side 9 of the muffler 1.
  • two blowers 10a, 10b are also provided, which blow fresh air from the environment in the direction of the inlet 8.
  • the fresh air flowing into the jacket housing 6 via the inlet 8 cools the muffler housing 1 a.
  • the air heated by the silencer housing 1a exits laterally via the air outlet 6a.
  • Figure 2 shows a variant in which the muffler 1 is installed longitudinally in the vehicle, d. H. a longitudinal axis 2 of the muffler 1 is here parallel to the direction of travel 3 and to the vehicle longitudinal direction.
  • FIG. 3 shows an installation situation in which the muffler 1 is accommodated in a front underbody area of a vehicle.
  • a fan 10 a is arranged in the direction of travel 3 in front of the muffler 1.
  • a high-temperature cooler is provided in front of the blower, which may, for example, be a liquid / air heat exchanger whose fluid circuit is connected to the cooling circuit of an internal combustion engine of the vehicle.
  • the high-temperature radiator has the reference numeral 1.
  • a low-temperature radiator is arranged, which may be, for example, a refrigerant / air heat exchanger.
  • the low temperature cooler has the reference numeral 12. It can be thermally, for. B.
  • a condenser 13 of a refrigerant circuit is arranged in front of the low-temperature radiator 12.

Abstract

Schalldämpfer, insbesondere Endschalldämpfer, für eine Abgasanlage eines Fahrzeugs, mit einem Schalldämpfergehäuse, welches ein Abgaseinlassrohr aufweist, über das Abgas in das Schalldämpfergehäuse einströmt, und ein Abgasauslassrohr, über das Abgas aus dem Schalldämpfergehäuse ausströmt, wobei zumindest ein Teil des Schalldämpfergehäuses oder das gesamte Schalldämpfergehäuse von einem Mantelgehäuse umgeben ist, wobei zwischen dem Schalldämpfergehäuse und dem Mantelgehäuse ein Luftspalt vorgesehen ist.

Description

LUFTSPALTI SOLI ERTER SCHALLDÄMPFER
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Schalldämpfer, insbesondere einen
Endschalldämpfer, für eine Abgasanlage eines Fahrzeugs gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
In herkömmlichen Personenkraftwagen besteht die Karosserie üblicherweise aus Stahl oder Leichtbaumaterialien, wie z. B. Aluminium. Neue Entwicklungen im Leichtbau ermöglichen größere Gewichtseinsparungen durch den Einsatz kohlefaserverstärkter Kunststoffe. Diese Materialien sind Verbund Stoffe, deren einzelne Stoffsegmente mit Harzklebstoffen verbunden wurden.
Im Vergleich zu herkömmlichen Metall Werkstoffen weisen Kunststoffe zwar erhebliche Gewichtsvorteile auf, sind jedoch hinsichtlich ihres thermischen Betriebsbereichs nur eingeschränkt anwendbar. Je nach eingesetztem Harz sind kohlefaserverstärkte Kunststoffbauteile bereits bei Temperaturen zwischen 80 °C und 120 °C abzusichern. Insbesondere Bauteile in unmittelbarer Nähe von Verbrennungsmotoren oder anderen sich stark erhitzenden Bauteilen (z. B. Abgassystem, Katalysator, Endschalldämpfer, Rohrleitungen, etc.) müssen thermisch hinreichend ausgelegt werden.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Schalldämpfer, insbesondere einen Endschalldämpfer, zu schaffen, der so konzipiert ist, dass er relativ nahe in Bezug auf thermisch empfindliche Bauteile angeordnet werden kann. Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen zu entnehmen.
Ausgangspunkt der Erfindung ist ein Schalldämpfer, insbesondere ein Endschalldämpfer, für eine Abgasanlage eines Fahrzeugs. Der Schalldämpfer weist ein Schalldämpfergehäuse auf. In das Schalldämpfergehäuse mündet ein Abgaseinlassrohr, über das Abgas in das Schalldämpfergehäuse einströmen kann. Über ein Abgasauslassrohr des Schalldämpfers kann Abgas aus dem Schalldämpfergehäuse ausströmen.
Ein zentraler Gedanke der Erfindung besteht darin, dass zumindest ein Teil des Schalldämpfergehäuses oder das gesamte Schalldämpfergehäuse von einem Mantelgehäuse umgeben ist, wobei zwischen dem Schalldämpfergehäuse und dem Mantelgehäuse ein Luftspalt vorgesehen ist. Der Luftspalt stellt eine thermische Isolationsschicht dar, was zur Folge hat, dass die Oberfächentemperatur des Mantelgehäuses deutlich niedriger ist als die Temperatur des Schalldämpfergehäuses. Dadurch kann der Schalldämpfer wesentlich näher an temperatursensitiven Bauteilen, wie z. B. faserverstärkten Kunststoffbauteilen eines Fahrzeugs, platziert werden.
Das Schalldämpfergehäuse und/oder das Mantelgehäuse können aus Stahl, insbesondere aus rostfreiem Edelstahl, aus einer Titanlegierung oder aus einem anderen temperaturbeständigen Metallwerkstoff hergestellt sein.
Gemäß der Erfindung wird das Mantelgehäuse durch Abstandshalter beabstandet von dem Schalldämpfergehäuse gehalten. Die Abstandshalter stellen sicher, dass zwischen dem Schalldämpfergehäuse und dem Mantelgehäuse ein Luftspalt bleibt. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass das Mantelgehäuse von dem Schalldämpfergehäuse zwischen 0,3 cm und 2,0 cm beabstandet ist. Der Bereich, in dem der Luftspalt liegt, kann aber auch kleiner sein und z. B. im Bereich zwischen 0,8 cm und 1 ,2 cm liegen.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung weist das Mantelgehäuse einen Einlass für Frischluft auf. Über den Einlass kann kühle Umgebungsluft in das Mantelgehäuse einströmen. Vorzugsweise ist der Einlass so gestaltet, dass möglichst viel Frischluft auf- bzw. eingefangen wird und in das Mantelgehäuse strömt. Der Einlass kann z. B. trichterartig oder fächerartig oder in der Art einer Luftleitschaufel gestaltet sein, wodurch sichergestellt ist, dass bei fahrendem Fahrzeug ein hinreichend großer Frischluftvolumenstrom in den Luftspalt geleitet wird.
Um sicherzustellen, dass auch bei stehendem Fahrzeug ein hinreichend großer Luftvolumenstrom in das Mantelgehäuse strömt, kann ein Gebläse vorgesehen sein, das Frischluft aus der Umgebung über den Einlass für Frischluft in das Mantelgehäuse fördert bzw. bläst.
Um eine möglichst gute Luftzirkulation und somit eine möglichst gute Kühlwirkung zu erreichen, kann das Mantelgehäuse einen Luftauslass aufweisen, über den von dem Schalldämpfergehäuse erhitzte Luft aus dem Mantelgehäuse in die Umgebung strömen kann.
Gemäß der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Abgasauslassrohr des Schalldämpfers zumindest ein Stück weit vor den Luftauslass des Mantelgehäuses endet, d. h. innerhalb des Manteigehäuses. Durch das über das Abgasauslassrohr aus dem Schalldämpfer ausströmende Abgas ergibt sich ein Saugstrahlpumpeneffekt, der erhitzte Luft aus dem Luftspalt zwischen dem Schalldämpfergehäuse und dem Mantelgehäuse über den Luftauslass des Mantelgehäuses in die Umgebung fördert. Durch den Saugstrahlpumpeneffekt wird ein vergleichsweise großer Kühlluftvolumenstrom erreicht, so dass relativ hohe Wärmeleistungen von dem Schalldämpfergehäuse in die Umgebung abgeführt werden können, und zwar weitgehend unabhängig von der Geschwindigkeit des Fahrzeugs. Der Saugstrahlpumpeneffekt hängt nämlich primär nur von dem Abgasvolumenstrom, nicht aber unmittelbar von der Geschwindigkeit des Fahrzeugs ab.
Das Mantelgehäuse kann im Bereich des Abgasauslassrohrs rohrförmig gestaltet und koaxial zu dem Abgasauslassrohr angeordnet sein. Das Abgasauslassrohr endet, wie oben bereits angedeutet, innerhalb des rohrförmigen Abschnitts des Mantelgehäuses, wodurch sich der erfindungstypische Saugstrahlpumpeneffekt ergibt.
Gegenstand der Erfindung ist selbstverständlich nicht nur ein Schalldämpfer bzw. ein Endschalldämpfer, sondern auch ein Fahrzeug mit einer Abgasanlage, welche einen derartigen Schalldämpfer aufweist.
Um sicherzustellen, dass auch bei stehendem Fahrzeug bzw. nach dem Abstellen des (heißen) Verbrennungsmotors der noch heiße Schalldämpfer hinreichend gekühlt wird, kann eine Lüftereinrichtung vorgesehen sein, die Frischluft aus der Umgebung über den Einlass für Frischluft in das Mantelgehäuse fördert bzw. bläst. Die Lüftereinrichtung bzw. das Gebläse kann selbstverständlich bedarfsgerecht gesteuert bzw. geregelt werden. Hierzu kann die Temperatur des Schalldämpfergehäuses und/oder die Temperatur der Luft im Luftspult und/oder die Temperatur des Mantelgehäuses gemessen oder in anderer Weise ermittelt werden. Bei Überschreiten einer vorgegebenen Temperatur des Schalldämpfergehäuses und/oder der im Luftspalt befindlichen Luft und/oder des Mantelgehäuses kann die Lüftereinrichtung eingeschaltet bzw. auf eine hinreichende Drehzahl geregelt werden.
Ein Schalldämpfer gemäß der Erfindung kann quer oder längs im Fahrzeug verbaut werden, im Falle eines Quereinbaus erstreckt sich eine Längsrichtung des Schalldämpfers parallel zu einer Querrichtung des Fahrzeugs bzw. senkrecht zu einer Längsrichtung des Fahrzeugs. Im Falle eines Längseinbaus erstreckt sich eine Längsrichtung des Schalldämpfers parallel zu einer Längsrichtung des Fahrzeugs.
In einem Versuchsfahrzeug wurde der Schalldämpfer in einem Vorderwagenbereich des Fahrzeugs eingebaut. Prinzipiell kann der Schalldämpfer aber auch in einem Unterbodenbereich bzw. in einem Hinterwagenbereich des Fahrzeugs angeordnet werden.
Das oben erwähnte Versuchsfahrzeug weist einen ebenfalls im Vorderwagenbereich angeordneten Verbrennungsmotor auf. Die gesamte Abgasanlage des Versuchsfahrzeugs ist ebenfalls im Vorderwagenbereich angeordnet und somit ist auch der Schalldämpfer im Vorderwagenbereich angeordnet. Der Luftauslass des Mantelgehäuses befindet sich vorderhalb eines Vorderrads des Versuchsfahrzeugs. Das Abgas tritt somit ebenfalls vorderhalb des Vorderrads seitlich aus dem Mantelgehäuse und somit quer zum Vorderrad aus dem Mantelgehäuse bzw. aus dem Schalldämpfer aus.
Ein erfindungsgemäßer Schalldämpfer kann sehr nahe, d. h. in einem Abstand von nur wenigen Zentimetern, z. B, weniger als 10 cm, insbesondere weniger als 5 cm, insbesondere weniger als 4 cm, insbesondere weniger als 3 cm, insbesondere weniger als 2 cm, insbesondere weniger als 1 cm entfernt von „temperaturempfindlichen Bauteilen", wie z. B. kohlefaserverstärkten Kunststoffbauteilen, angeordnet sein.
Bei dem oben erwähnten Versuchsfahrzeug ist der erfindungsgemäße Schalldämpfer unterhalb einer aus kohlefaserverstärktem Kunststoff hergestellten, im Wesentlichen horizontal im Vorderwagenbereich angeordneten Trennwand angeordnet, d.h. unterhalb eines oberen Vorderwagenbereichs. Bei dem Versuchsfahrzeug ist der Schalldämpfer im Bereich der Vorderräder bzw. knapp vorderhalb der Vorderräder angeordnet. Bei dem Versuchsfahrzeug ist, in Fahrtrichtung des Fahrzeugs betrachtet, vorderhalb des Schalldämpfergehäuses eine Luftfördereinrichtung angeordnet, die durch einen oder mehrere Ventilatoren gebildet sein kann.
Bei dem Versuchsfahrzeug ist ferner, in Fahrtrichtung des Fahrzeugs betrachtet, vorderhalb des Schalldämpfergehäuses und/oder vorderhalb der Luftfördereinrichtung ein Luft-/Kältemittelwärmetauscher eines Kältemittelkreislaufs des Fahrzeugs angeordnet, über den Wärme aus dem Kältemittelkreislauf an die Umgebungsluft abgegeben werden kann. Bei dem Luft-/Kältemittelwärmetauscher kann es sich beispielsweise um einen sogenannten Niedertemperaturwärmetauscher handeln, der Abwärme einer elektrischen Maschine des Fahrzeugs, z. B. eines elektrischen Antriebsmotors des Fahrzeugs bzw. Abwärme einer Leistungselektronik, abgibt.
Alternativ oder ergänzend zu einem Luft-/Kältemittelwärmetauscher kann in diesem Bereich, d. h. in Fahrtrichtung des Fahrzeugs betrachtet vorderhalb des Schalldämpfergehäuses und/oder vorderhalb der Luftfördereinrichtung ein (Hochtemperatur-) Kühler vorgesehen sein, der an einen Kühlmittelkreislauf eines Verbrennungsmotors des Fahrzeugs angeschlossen ist.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist das Mantelgehäuse mit einem Dämmmaterial ummantelt, wodurch die Oberflächentemperatur nochmals deutlich gesenkt werden kann. Das Dämmmaterial kann ferner mit einer Metallfolie ummantelt sein, was zu einer weiteren erheblichen Reduktion der Strahlungswärme und somit der Oberflächentemperatur führt.
Versuche haben gezeigt, dass es mit dem erfindungsgemäßen Schalldämpfer möglich ist, die„thermischen Auswirkungen" der Abgasanlage auf ihre umgebenden Bauteile um bis zu 500 °C zu reduzieren. Somit ist es möglich, eine komplette Abgasanlage im Vorderwagenbereich eines Fahrzeugs anzuordnen und gleichzeitig die Temperaturen von die Abgasaniage umgebenden Bauteilen innerhalb der jeweils zulässigen Betriebstemperaturbereiche zu halten.
Im Folgenden wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigen:
Figuren 1 , 2 das Grundprinzip der Erfindung in schematischer
Darstellung; und
Figur 3 einen Schnitt durch einen Vorderwagenbereich eines
Fahrzeugs, in dem ein Endschalldämpfer gemäß der Erfindung angeordnet ist.
Figur 1 zeigt einen Endschalldämpfer 1 , der quer in einem hier nicht näher dargestellten Fahrzeug angeordnet ist. „Quer" bedeutet, dass sich eine Längsrichtung 2 des Endschalldämpfers 1 quer bzw. im Wesentlichen senkrecht zu einer durch einen Pfeil 3 angedeuteten Fahrtrichtung des Fahrzeugs erstreckt. Der Pfeil 3 ist also im Wesentlichen parallel zur Längsrichtung des Fahrzeugs.
Der Schalldämpfer 1 weist ein Abgaseinlassrohr 4 auf, über das Abgas in ein Gehäuse 1 a des Schalldämpfers 1 einströmen kann. Das „Schalldämpfergehäuse" 1 a weist ferner ein Abgasauslassrohr 5 auf, über das Abgas aus dem Schalldämpfer 1 ausströmen kann.
Wie aus Figur 1 ersichtlich ist, ist das gesamte Schalldämpfergehäuse 1 a von einem Mantelgehäuse 6 umgeben. Das Mantelgehäuse 6 ist in einem Abstand von dem Schalldämpfergehäuse 1 a angeordnet, wodurch sich zwischen dem Mantelgehäuse 6 und dem Schalldämpfergehäuse 1 a ein Luftspalt 7 ergibt. Der Luftspalt kann z. B. im Bereich zwischen 0,3 cm und 2,0 cm, insbesondere im Bereich zwischen 0,8 cm und 1 ,2 cm, liegen. Durch den Luftspalt ergibt sich eine thermische Isolation. Die Oberflächentemperatur des Mantelgehäuses 6 ist somit deutlich niedriger als die Oberflächentemperatur des Endschalldämpfergehäuses 1a.
Das Endschalldämpfergehäuse 1 a und/oder das Mantelgehäuse 6 kann z. B. aus einem Metallwerkstoff, wie z. B. Stahl, einer Aluminiumlegierung oder einem anderen hinreichend temperaturbeständigen Werkstoff bestehen.
Im Bereich des Abgasauslassrohrs 5 ist das Mantelgehäuse 6 rohrförmig gestaltet. Ein rohrförmiger Abschnitt 6a des Mantelgehäuses erstreckt sich im Wesentlichen koaxial zu dem Abgasauslassrohr 5 des Schalldämpfers 1. Wie aus Figur 1 ersichtlich ist, endet das Abgasauslassrohr 5 jedoch „innerhalb des Mantelgehäuses 6 bzw. innerhalb des rohrförmigen Abschnitts 6a des Mantelgehäuses 6". Anders ausgedrückt steht der rohrförmige Abschnitt 6a des Mantelgehäuses über das Abgasauslassrohr 5 vor.
Das Manteigehäuse 6 weist ferner einen trichterartigen bzw. fächerartigen Einiass 8 für Frischluft auf. Der Einlass 8 ist, in Fahrtrichtung 3 des Fahrzeugs gesehen, an einer Vorderseite bzw. im Bereich einer Vorderseite 9 des Schalldämpfers 1 angeordnet. Im Bereich der Vorderseite 9 sind ferner zwei Gebläse 10a, 10b vorgesehen, die Frischluft aus der Umgebung in Richtung des Einlasses 8 blasen.
Durch die über den Einlass 8 in das Mantelgehäuse 6 einströmende Frischluft wird das Schalldämpfergehäuse 1 a gekühlt. Die von dem Schalldämpfergehäuse 1a erhitzte Luft tritt über den Luftauslass 6a seitlich wieder aus.
Aufgrund des den Schalldämpfer 1 durchströmenden Abgases und der Tatsache, dass der Luftauslass 6a über das Abgasauslassrohr 5 vorsteht, ergibt sich ein Saugstrahlpumpeneffekt, der die Luftzirkulation aus der Umgebung über den Einlass 8, durch das Mantelgehäuse 6 zum Luftauslass 6a verbessert. Zusätzlich unterstützt wird diese Zirkulation durch den von den beiden Gebläsen 10a, 10b erzeugten Luftstrom.
Figur 2 zeigt eine Variante, bei der der Endschalldämpfer 1 längs im Fahrzeug eingebaut ist, d. h. eine Längsachse 2 des Endschalldämpfers 1 ist hier parallel zur Fahrtrichtung 3 bzw. zur Fahrzeuglängsrichtung.
Figur 3 zeigt eine Einbausituation, bei der der Schalldämpfer 1 in einem vorderen Unterbodenbereich eines Fahrzeugs untergebracht ist. In Fahrtrichtung 3 vorderhalb des Endschalldämpfers 1 ist ein Gebläse 10a angeordnet. Vorderhalb des Gebläses ist ein Hochtemperaturkühler vorgesehen, bei dem es sich beispielsweise um einen Flüssigkeits-/Luft Wärmetauscher handeln kann, dessen Flüssigkeitskreislauf an den Kühlkreislauf eines Verbrennungsmotors des Fahrzeugs angeschlossen ist. Der Hochtemperaturkühler hat das Bezugszeichen 1 1. Vorderhalb des Hochtemperaturkühlers ist ein Niedertemperaturkühler angeordnet, bei dem es sich beispielsweise um einen Kältemittel-/Luft Wärmetauscher handeln kann. Der Niedertemperaturkühler hat das Bezugszeichen 12. Er kann thermisch, z. B. mit einem Elektromotor des Fahrzeugs oder einer Leistungselektronik des Fahrzeugs, gekoppelt sein, wobei über den Kältemittelkreislauf Wärme aus dem Elektromotor bzw. der Leistungselektronik an den Niedertemperaturkühler 12 abgegeben wird und von diesem Wärme an die Umgebung abgegeben wird. Vorderhalb des Niedertemperaturkühlers 12 ist ein Kondensator 13 eines Kältemittelkreislaufs angeordnet.

Claims

Patentansprüche
1 . Schalldämpfer (1), insbesondere Endschalldämpfer, für eine Abgasanlage eines Fahrzeugs, mit einem Schalldämpfergehäuse (1a), welches
• ein Abgaseinlassrohr (4) aufweist, über das Abgas in das Schalldämpfergehäuse (1a) einströmt, und
• ein Abgasauslassrohr (6a), über das Abgas aus dem Schalldämpfergehäuse (1 a) ausströmt,
dadurch gekennzeichnet, dass
zumindest ein Teil des Schalldämpfergehäuses (1 a) oder das gesamte Schalldämpfergehäuse (1 a) von einem Mantelgehäuse (6) umgeben ist, wobei zwischen dem Schalldämpfergehäuse (1 a) und dem Mantelgehäuse (6) ein Luftspalt (7) vorgesehen ist.
2. Schalldämpfer nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Manteigehäuse (6) durch Abstandshalter beabstandet von dem Schalldämpfergehäuse (1a) gehalten wird.
3. Schalldämpfer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Mantelgehäuse (6) von dem Schalldämpfergehäuse (1 a) zwischen 0,3 cm und 2,0 cm beabstandet ist, insbesondere zwischen 0,8 cm und 1 ,2 cm.
4. Schalldämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Mantelgehäuse (6) einen Einlass (8) für Frischluft aufweist.
5. Schalldämpfer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Einlass (8) für Frischluft trichterartig oder fächerartig oder in der Art einer Luftleitschaufel gestaltet und dazu vorgesehen ist, anströmende Frischluft in den Luftspalt (7) des Mantelgehäuses (6) zu leiten.
6. Schalldämpfer nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gebläse (10a, 10b) vorgesehen ist, das Frischluft aus der Umgebung über den Einlass (8) für Frischluft in das Mantelgehäuse
(6) fördert,
7. Schalldämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Mantelgehäuse (1 a) einen Luftauslass (6a) aufweist, über den von dem Schalldämpfergehäuse (1a) erhitzte Luft aus dem Mantelgehäuse (6) in die Umgebung ausströmen kann.
8. Schalldämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Abgasauslassrohr (5) innerhalb des Mantelgehäuses (6) endet, wodurch sich ein Saugstrahlpumpeneffekt ergibt, der erhitzte Luft aus dem Luftspalt (7) über den Luftauslass (6a) in die Umgebung fördert.
9. Schalldämpfer nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Mantelgehäuse (6) im Bereich des Abgasauslassrohrs (5) rohrförmig gestaltet und koaxial zu dem Abgasauslassrohr (5) angeordnet ist, wobei das Abgasauslassrohr (5) innerhalb des rohrförmigen Abschnitts (6a) des Mantelgehäuses endet.
10. Schalldämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Schalldämpfergehäuse (1 a) aus Stahl oder einer Titanlegierung besteht.
1 1. Schalldämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet dass das Mantelgehäuse (6) aus Stahl oder aus einer Titanlegierung besteht.
12. Fahrzeug mit einem Verbrennungsmotor und einer Abgasanlage, welche einen Schalldämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 11 aufweist.
13. Fahrzeug nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine Lüftereinrichtung (10a, 10b) vorgesehen ist, die Frischluft aus der Umgebung über den Einlass (8) für Frischluft in das Mantelgehäuse (6) bläst.
14. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Schalldämpfer (1 ) eine Längsrichtung (2) aufweist, die parallel zu einer Querrichtung des Fahrzeugs ist.
15. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Schalldämpfer (1) eine Längsrichtung (2) aufweist, die parallel zu einer Längsrichtung (3) des Fahrzeugs ist.
16. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 12 bis 1 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Schalldämpfer (1 ) in einem Vorderwagenbereich oder in einem Hinterwagenbereich des Fahrzeugs angeordnet ist.
17. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Schalldämpfer in einem unteren Vorderwagenbereich angeordnet ist.
18. Fahrzeug nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der untere Vorderwagen bereich über eine Trennwand von einem oberen Vorderwagenbereich getrennt ist.
19. Fahrzeug nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennwand ganz oder teilweise aus einem Kunststoffmaterial, insbesondere aus einem faserverstärkten Kunststoffmaterial, besteht.
20. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 12 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Lüftereinrichtung (10a, 10b) in Fahrtrichtung des Fahrzeugs betrachtet vorderhalb des Schalldämpfers (1 ) angeordnet ist.
21. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 12 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass in Fahrzeugfahrtrichtung (3) des Fahrzeugs betrachtet vorderhalb des Schalldämpfers (1) und/oder vorderhalb der Lüftereinrichtung (10a, 10b) ein Luft-/Kältemittelwärmetauscher eines Kältemittelkreislaufs des Fahrzeugs angeordnet ist.
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