WO2020148124A1 - Muffler for the exhaust section of a motor vehicle, and method for producing same - Google Patents

Muffler for the exhaust section of a motor vehicle, and method for producing same Download PDF

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WO2020148124A1
WO2020148124A1 PCT/EP2020/050305 EP2020050305W WO2020148124A1 WO 2020148124 A1 WO2020148124 A1 WO 2020148124A1 EP 2020050305 W EP2020050305 W EP 2020050305W WO 2020148124 A1 WO2020148124 A1 WO 2020148124A1
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WO
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segment
muffler
jacket
exhaust pipe
wall
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PCT/EP2020/050305
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Boris Kienle
Hans Peter Fiessinger
André Lungfiel
Klaus Regenold
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Faurecia Emissions Control Technologies, Germany Gmbh
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    • F01N1/00—Silencing apparatus characterised by method of silencing
    • F01N1/02—Silencing apparatus characterised by method of silencing by using resonance
    • F01N1/026—Annular resonance chambers arranged concentrically to an exhaust passage and communicating with it, e.g. via at least one opening in the exhaust passage
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F01N2490/15—Plurality of resonance or dead chambers
    • F01N2490/155—Plurality of resonance or dead chambers being disposed one after the other in flow direction

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a silencer for an exhaust system of a motor vehicle.
  • the invention further relates to a muffler that was manufactured using such a method.
  • the exhaust gases of a motor vehicle are used to treat the combustion gases that are derived from the internal combustion engine in order to reduce emissions.
  • the pollutants are removed from the exhaust gas by means of particle filters and catalysts by chemical, catalytic and / or mechanical means or converted into other substances.
  • silencers in an exhaust system to reduce the noise emissions.
  • Silencers are known in different embodiments with different operating principles, for example in the form of reflection, absorption or resonance silencers.
  • the object of the invention is to provide a silencer for an exhaust system of a motor vehicle, which can be produced in a particularly cost-effective manner. It is also an object of the invention to provide a method by means of which a muffler adapted to an exhaust system of a motor vehicle can be produced inexpensively.
  • a method for producing a segmented muffler for an exhaust system of a motor vehicle with the following steps: a) forming a first end segment and a second end segment of the muffler, each by means of an end wall, a first, axial Opening of a peripheral jacket of the respective end segment is closed at least in sections, and by means of a preferably perforated intermediate wall, a second, axial opening of the peripheral jacket arranged opposite to the first opening is closed at least partially, whereby a silencer chamber is formed in each case, which is formed by the front wall, the intermediate wall and the Peripheral jacket is limited, and b) connecting the first end segment and the second end segment by means of a connecting segment having a connecting jacket which extends from the intermediate wall of the first end segment to the intermediate wall of the second end segment, the interior of the connecting segment from the connecting jacket and the the connecting jacket adjacent partition walls is limited.
  • the end walls of the end segments each have an opening through which exhaust gas can flow during operation of the motor vehicle. These openings in the end walls are connected to one another in terms of flow within the segmented muffler, so that exhaust gas can flow into the muffler through the opening of one end segment and out of the muffler through the opening of the other end segment.
  • a jacket is a tubular peripheral wall of the corresponding segment which is closed in the circumferential direction.
  • a muffler By designing the muffler in a segmented manner, in particular as a type of modular system, a muffler can be produced in a simple manner by means of the method steps described above, which is flexibly adapted to specific requirements, in particular in connection with the muffling and that available in the motor vehicle for the muffler standing installation space. Since the basic process steps are independent of the installed segments, the manufacturing costs can be kept particularly low.
  • the connecting segment can be subdivided into partial segments which are defined by a connecting partial jacket and intermediate walls, on which the respective connector shell is attached. With this design, the properties of the connecting segment can be matched to different requirements without having to adapt the basic method of manufacture.
  • adjacent partition walls have different outer contours and the connecting part jacket extending between these partition walls is not cylindrical.
  • the shape of the muffler can be easily adapted to the available space and the space can be used efficiently.
  • the connecting segment has at least one muffler chamber, so that the volume of the connecting segment can be used at least partially for sound absorption.
  • an at least partially internal, preferably perforated, exhaust pipe is inserted into at least one segment of the group of end segments and connecting segment, which extends through at least one end wall or intermediate wall in the flow direction and at least connects the muffler chambers of two segments with one another in terms of flow.
  • an exhaust pipe is a pipe through which exhaust gas can flow during operation of the motor vehicle, or a pipe which is intended to conduct exhaust gas through its interior during operation of the motor vehicle. The exhaust pipe or the exhaust pipes ensure that the exhaust gas is guided through the muffler in a defined way, at least in the sections in which an exhaust pipe is provided.
  • At least some of the exhaust pipes are preferably perforated, at least in sections, in order to ensure a defined coupling of the exhaust gas with the muffler chamber and thus good sound absorption via the perforation.
  • all exhaust pipes are inserted into their associated end walls and / or intermediate walls before the first end segment and the second end segment are connected by means of the connecting segment, that is to say before step b).
  • an upstream exhaust pipe is inserted into the first end segment, so that the upstream exhaust pipe runs through an inlet opening in an upstream end wall and through an outlet opening in the adjacent intermediate wall.
  • the upstream exhaust pipe is attached to the front wall and the intermediate wall.
  • a downstream exhaust pipe is inserted into the second end segment, so that the downstream exhaust pipe runs through an outlet opening in a downstream end wall and an inlet opening in the adjacent intermediate wall.
  • the downstream exhaust pipe is attached to the front wall and the intermediate wall.
  • the upstream and the downstream exhaust pipe are preferably plugged into one another in the connecting segment, as a result of which a simple and secure connection of the exhaust pipes to one another can be ensured.
  • the exhaust pipes are connected to one another in terms of flow, which means that the exhaust gas flowing through an exhaust pipe is conducted into the other exhaust pipe via the connection point of the two exhaust pipes.
  • the exhaust pipes can be tightly connected to one another, in particular by means of a sealing element, so that essentially no exhaust gas can flow out of the interior of the exhaust pipe at the connection point.
  • a sound absorption material is used in at least one segment of the group consisting of end segments and connecting segment.
  • the sound absorption material is inserted into the muffler chamber of the corresponding segment before both openings of the peripheral shell or connecting shell of the segment are closed.
  • a silencer can be produced with little effort, which comprises at least one silencer chamber which is at least partially filled with sound absorption material.
  • peripheral jackets and at least one connecting partial jacket of the connecting jacket can each be tightly and firmly connected to the end or intermediate walls adjoining them by means of folding, welding or soldering, in particular completely in the peripheral direction. This allows the previously mentioned components of the silencer can be reliably installed in a short time and at low cost.
  • a transition of the peripheral jacket of an end segment to the intermediate wall is tapered and the connecting jacket has a corresponding conical widening in order to form a corresponding contact between the peripheral jacket and the connecting jacket, which ensures a reliable and secure connection of the two jackets to one another .
  • a silencer is also provided to achieve the above-mentioned object, which was produced using the method according to the invention.
  • the silencer has at least two adjacent partitions with different outer contours, which are connected to one another by a connecting jacket.
  • the connecting jacket is fastened circumferentially closed on the intermediate walls along the outer contours.
  • the muffler has an upstream exhaust pipe that extends through the end wall of the first end segment and is fluidly connected to the muffler chamber of the first end segment, and a downstream exhaust pipe that extends through the end wall of the second end segment and with the muffler chamber of the second end segment is connected in terms of flow.
  • the exhaust pipe ensures that exhaust gas is passed through the muffler and in particular the muffler chambers in a defined manner during operation of the motor vehicle in order to reliably ensure particularly good sound absorption.
  • the upstream exhaust pipe is preferably perforated in the region of the first end segment and / or the downstream exhaust pipe in the region of the second end segment in order to flow with the respective exhaust pipe associated muffler chamber to connect.
  • the perforation ensures good coupling of the exhaust gas flowing through the corresponding exhaust pipe during operation of the motor vehicle with the muffler chamber adjacent to the perforation, as a result of which particularly good sound absorption can be achieved.
  • At least one tube without perforation can be provided, which extends through a connecting segment.
  • a muffler chamber of the connecting segment is also connected to an adjacent muffler chamber via at least one perforated partition.
  • exhaust gas can be passed through a muffler chamber by means of the non-perforated pipe, the exhaust gas not being coupled directly to the muffler chamber adjacent to the pipe via a perforation in the pipe, but indirectly via a further muffler chamber which is connected to the perforated intermediate wall the silencer chamber adjacent to the pipe is coupled.
  • FIG. 1 shows a sectional view of a silencer according to the invention in accordance with a first embodiment
  • FIG. 2 shows a detailed view of a two-layer connection point of the silencer from FIG. 1,
  • FIG. 3 shows a detailed view of a three-layer connection point of the silencer from FIG. 1,
  • FIGS. 4 to 7 show, in a perspective view, different steps for producing the muffler from FIG. 1 according to a method according to the invention
  • - Figure 8 is a perspective view of a silencer according to the invention according to a second embodiment.
  • FIG. 1 shows a silencer 10 which is provided for an exhaust system of a motor vehicle with an internal combustion engine.
  • the muffler 10 comprises a first end segment 12 with an inlet opening 14 and a second end segment 16 with an outlet opening 18, which are connected to one another in terms of flow with respect to the outer housing by means of a connecting segment 20, so that exhaust gas G from the internal combustion engine in the direction of flow S via the in operation of the motor vehicle Inlet opening 14 flows through the first end segment 12 and the connecting segment 20 into the second end segment 16 and from there flows out of the silencer 10 via the outlet opening 18.
  • the first end segment 12 is can-shaped and comprises a first peripheral jacket 22, an upstream end wall 24 and a perforated downstream intermediate wall 26.
  • the first peripheral jacket 22 is closed in the peripheral direction U (see FIG. 4) and is formed by a tube and has a first opening 28, which is closed in sections by the upstream end wall 24, and an oppositely arranged second opening 30, which is closed in sections by the downstream intermediate wall 26.
  • the inlet opening 14 is provided in the upstream end wall 24 and the downstream intermediate wall 26 has an inner outlet opening 34 which is arranged concentrically to the inlet opening 14.
  • the second end segment 16 is designed analogously to the first end segment 12 and comprises a second circumferential jacket 36, a perforated upstream intermediate wall 38 and a downstream end wall 40 which delimit a silencer chamber 32 of the second end segment 16.
  • the intermediate wall 38 is provided upstream and the end wall 40 downstream in the second end segment 16.
  • downstream end wall 40 has the outlet opening 18 and the upstream intermediate wall 38 has an inner inlet opening 42 which is arranged concentrically with the outlet opening 18.
  • first end segment 12 and the second end segment 16 can be designed as identical parts, which results in advantages in production and in logistics which can further reduce the manufacturing costs of the silencer 10.
  • the end walls 24, 40 are funnel-shaped, the funnel extending from the respective silencer chamber 32 in or against the flow direction S.
  • the end walls 24, 40 can be of any design.
  • the inlet opening 14 and / or the outlet opening 18 can be provided at any point on the corresponding end wall 24, 40.
  • the connecting segment 20 comprises a connecting jacket 44 which is closed in the circumferential direction U and extends from the downstream intermediate wall 26 to the upstream intermediate wall 38, and a silencer chamber 32 which is delimited by the connecting jacket 44 and the downstream intermediate wall 26 and the upstream intermediate wall 38.
  • the connecting jacket 44 is a tube.
  • the connecting segment 20 may not have a silencer chamber 32.
  • the silencer 10 also has a first internal, upstream exhaust pipe 46 and a second internal, downstream exhaust pipe 48, which are connected to one another in terms of flow.
  • the first internal exhaust pipe 46 extends from the inlet opening 14 in the upstream end wall 24 through the muffler chamber 32 of the first end segment 12 and through the inner outlet opening 34 in FIG downstream partition 26 into the muffler chamber 32 of the connecting segment 20.
  • the second internal exhaust pipe 48 extends from the outlet opening 14 in the downstream end wall 40 through the silencer chamber 32 of the second end segment 16 and through the inner inlet opening 42 in the upstream intermediate wall 38 into the silencer chamber 32 of the connecting segment 20.
  • the first and the second exhaust pipe 46, 48 are positively connected to one another in the silencer chamber 32 of the connecting segment 20 by means of a plug connection 50.
  • the plug connection 50 is formed by the downstream end 52 of the first exhaust pipe 46 and the upstream end 54 of the second exhaust pipe 48, which are designed to be complementary to one another.
  • the first and second exhaust pipes 46, 48 also each have a perforation 56, which is arranged in a section of the exhaust pipe 46, 48 that adjoins the muffler chamber 32 of the first and second end segments 12, 16, respectively.
  • the exhaust gas G is conducted by means of the internal first and second exhaust pipes 46, 48 from the inlet opening 14 in the upstream end wall 24 through the muffler 10 to the outlet opening 14 in the downstream end wall 40.
  • the exhaust gas G is coupled in terms of flow directly via the perforation 56 in the first exhaust pipe 46 to the muffler chamber 32 of the first end segment 12 and via the perforation 56 in the second exhaust pipe 48 directly to the muffler chamber 32 of the second end segment 16.
  • the exhaust gas G is indirectly coupled in terms of flow to the muffler chamber 32 of the connecting segment 20 via the muffler chambers 32 of the first and second end segments 12, 16.
  • the silencer chambers 32 each extend in the radial direction between the corresponding exhaust pipes 46, 48 and the jackets (first peripheral jacket 22, second peripheral jacket 36 and connecting jacket 44) and in particular do not extend into the exhaust pipes 46, 48 .
  • the exhaust gas G can be coupled in terms of flow directly to the muffler chamber 32 of the connecting segment 20, for example via a corresponding perforation 56
  • the silencer chambers 32 are empty resonator chambers in this embodiment. This means that the silencer 10 is a resonance silencer.
  • the muffler 10 can be a reflection muffler or an absorption muffler. Furthermore, the muffler 10 can be a muffler in which the operating principles of the aforementioned types of mufflers are combined.
  • any number of the muffler chambers 32 can be filled with an insulating material, in particular a sound absorption material.
  • the end walls 24, 40 and the intermediate walls 26, 38 each extend between the corresponding exhaust pipes 46, 48 and the jackets 22, 36, 44 and are each radially on the inside of the first and second exhaust pipes 46, 48 and radially on the outside Coat 22, 36, 44 attached.
  • end walls 24, 40 are welded radially on the outside to the outer axial end 58, 59 of the corresponding circumferential casing 22, 36 at a two-layer connection point 60 that completely encircles in the circumferential direction U (see FIG. 2).
  • the intermediate walls 26, 38 are each radially on the outside with the inner axial ends 62, 63 of the corresponding circumferential casing 22, 36 and the axial ends 64, 65 of the connecting casing 44 adjoining this end 62, 63 at a three-layer connection point 66 that completely encircles in the circumferential direction U. welded tightly and firmly in three layers (see Figure 3).
  • the transition 68 between the peripheral jacket 22, 36 to the adjacent intermediate wall 26, 36 is tapered and the axial ends 64, 65 of the Connection jacket 44 expanded so that the axial ends 64, 65 of the connecting jacket 44 each fit positively on the adjacent inner axial ends 62, 63 of the peripheral jackets 22, 36.
  • the end walls 24, 40 and the intermediate walls 26, 38 are welded to the first and second exhaust pipes 46, 48 and are thus completely and tightly connected in the circumferential direction U to the respective exhaust pipe 46, 48.
  • the end walls 24, 40 and / or the intermediate walls 26, 38 can be fastened to the corresponding exhaust pipes 46, 48 and / or the corresponding jackets 22, 36, 44 essentially in any manner, in particular by means of folding, welding or Soldering.
  • the intermediate walls 26, 38 can be attached to the corresponding exhaust pipes 46, 48 and / or the corresponding jackets 22, 36, 44 only in sections in the circumferential direction U. This is particularly the case if the perforation of the intermediate walls 26, 38 extends up to the radially inner and / or radially outer edge of the intermediate wall 26, 38 and thus up to the corresponding exhaust pipe 46, 48 and / or the corresponding jacket 22, 36, 44 extends.
  • the muffler 10 is rotationally symmetrical with the exception of the perforated sections.
  • the exhaust gas G flows through the muffler 10 from the inlet opening 14 via the first and second exhaust pipe 46, 48 through the segments 12, 16, 20 to the outlet opening 18.
  • the exhaust gas G is damped via the coupling with the muffler chambers 32 .
  • the first end segment 12 is assembled by closing the first opening 28 of the first peripheral jacket 22 with the upstream end wall 24 and the second opening 30 of the first peripheral jacket 22 with the downstream intermediate wall 26.
  • the second end segment 16 is assembled in an analogous manner.
  • the first exhaust pipe 46 (see FIG. 5) is then pushed in the axial direction X through the inner outlet opening 34 into the first end segment 12 until the upstream end 70 of the first exhaust pipe 46 abuts the inlet opening 14 in the upstream end wall 24 and the first Exhaust pipe 46 extends completely through the muffler chamber 32 of the first end segment 12, the downstream end 52 protruding through the inner outlet opening 34 from the downstream intermediate wall 26.
  • the second exhaust pipe 48 (see FIG. 6) is pushed in the axial direction X through the outlet opening 18 into the second end segment 16 until the downstream end 72 of the second exhaust pipe 48 abuts the outlet opening 18 and the second exhaust pipe 48 completely through the silencer chamber 32 of the second end segment 16, the upstream end 54 protruding from the upstream intermediate wall 38 through the inner inlet opening 42.
  • first exhaust pipe 46 can be inserted analogously to the second exhaust pipe 48 in the axial direction X via the upstream end wall 24 and / or the second exhaust pipe 48 analogously to the first exhaust pipe 46 in the axial direction X via the upstream intermediate wall 38.
  • the end walls 24, 40 are fastened radially on the outside to the corresponding circumferential jacket 22, 36 and radially on the inside to the corresponding exhaust pipe 46, 48.
  • intermediate walls 26, 38 are fastened radially on the inside to the corresponding exhaust pipe 46, 48.
  • the first end segment 12 and the second end segment 16 are connected to the connecting segment 20, so that the inner axial end 62 of the first circumferential jacket 22 adjoins the axial end 64 of the connecting jacket 44 and the inner axial end 63 of the second Border circumferential jacket 36 to the opposite axial end 65 of the connecting jacket 44.
  • the intermediate walls 26, 38 are each fastened radially on the outside with the inner axial ends 62, 63 of the corresponding peripheral jacket 22, 36 and the axial ends 64, 65 of the connecting jacket 44 adjoining this end 62, 63.
  • This three-layer connection of the intermediate walls 26, 38 of the corresponding peripheral jacket 22, 36 and the connecting jacket 44 has the advantage that these components can be attached to one another in one step.
  • the three-layer embodiment is particularly time and material efficient.
  • the end walls 24, 40 and the intermediate walls 26, 38 are fastened by welding.
  • end walls 24, 40 and / or the intermediate walls 26, 38 can be fastened by means of folding, welding and / or soldering.
  • end walls 24, 40 can be fastened radially on the outside of the corresponding peripheral jacket 22, 36 only after the first and second end segments 12, 16 have been connected by means of the connecting segment 20, in particular simultaneously with and / or directly before and / or directly after the fastening of the intermediate walls 26, 38 radially on the outside of the connecting jacket 44.
  • the sound absorption material is introduced into the corresponding muffler chamber 32 before the corresponding muffler chamber 32 is closed on both sides by means of end walls 24, 40 and / or intermediate walls 26, 38, so that at least an opening 28, 30 in the jacket 22, 36, 44 surrounding the muffler chamber 32 is open for inserting the sound absorption material.
  • a silencer 10 according to a second embodiment will now be described with reference to FIG. The same reference numerals are used for the components which are known from the above embodiment, and reference is made to the preceding explanations in this regard.
  • the muffler 10 In contrast to the first embodiment, the muffler 10 according to the second embodiment has a connecting segment 20 with a plurality of sub-segments 74.
  • the connecting jacket 44 is subdivided into a plurality of connecting partial jackets 76 which are connected to one another and which are each assigned to a partial segment 74 and thus form the section of the connecting jacket 44 for the corresponding partial segment 74.
  • the sub-segments 74 are each separated from one another by an intermediate wall 78. Analogous to the intermediate walls 26, 38, which are fastened to the peripheral shells 22, 36, the intermediate walls 78 are each fastened to a connecting part sheath 76 adjacent to them.
  • Each sub-segment 74 has a silencer chamber 32. In an alternative embodiment, any number of sub-segments 74 may include a silencer chamber 32.
  • the first and second exhaust pipes 46, 48 are not directly connected to one another in this embodiment.
  • the muffler 10 comprises a third perforated exhaust pipe 80 on the inside, which is arranged in the flow direction S between the first and the second exhaust pipes 46, 48 and which extends in the flow direction S through a plurality of adjacent intermediate walls 78 and sub-segments 74.
  • the silencer 10 can have any number of exhaust pipes 46, 48, 80. These can be at least partially directly connected to one another and / or perforated at least in sections and / or interrupted in sections.
  • a catalytic converter 82 is arranged in the first end segment 12 of the muffler 10 and is coupled in terms of flow upstream to the inlet opening 14 and downstream to the first exhaust pipe 46, so that the exhaust gas G first flows through the catalytic converter 82 before it is subsequently damped by the muffler chambers 32.
  • any emission-relevant component can be provided, for example a diesel particle filter (DPF) or a gasoline particle filter (GPF).
  • DPF diesel particle filter
  • GPF gasoline particle filter
  • the catalytic converter 82 is surrounded by the muffler chamber 32 of the first end segment 12.
  • the catalytic converter 82 can extend through any number of muffler chambers 32.
  • the muffler 10 comprises end walls 24, 40 and intermediate walls 26, 38, 78 with different outer contours, as a result of which the muffler 10 has segments 12, 16, 74 which are adjacent in the flow direction S and have differently shaped cross sections perpendicular to the flow direction S.
  • the connecting partial shells 76 of partial segments 74 which are delimited by two differently shaped intermediate walls 78, are designed in a funnel shape in order to correspondingly connect the intermediate walls 78 with different outer contours.
  • the end walls 24, 40 and the intermediate walls 26, 38, 78 can essentially have any desired outer contours, but non-round, oval or circular outer contours are preferred.
  • the distances in the flow direction S between adjacent end walls 24, 40 and / or intermediate walls 26, 38, 78 can be of different sizes.
  • central axes of different segments 12, 16, 20, 74 can be arranged differently, in particular offset from one another.
  • the silencer 10 can have any number of sub-segments 74.
  • the size and shape of the muffler 10 is preferably based on the space available in the motor vehicle and the volumes of the Silencer chambers 32 adapted to the sound attenuation of the exhaust gas G to be achieved.
  • the manufacture of the muffler 10 according to the second embodiment is essentially analogous to the first embodiment.
  • the connecting segment 20 is preferably completely assembled first and then connected to the two end segments 12, 16.
  • the advantage of the previously described muffler 10 is that the segmented construction of the muffler 10 means that the available space in the motor vehicle can be used efficiently, as a result of which the muffler 10 can be designed to be particularly powerful and / or compact.
  • a silencer 10 can be produced in a simple manner, which is specially matched to the requirements of the corresponding motor vehicle.
  • the method for production is particularly cost-efficient, since the basic method steps can be used independently of the individual structure of the segments 12, 16, 20 and thus universally for the production of essentially any segmented sound absorber 10.
  • the invention is not restricted to the embodiments shown.
  • individual features of an embodiment can be combined with other features as desired, independently of the other features of the corresponding embodiment.

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Abstract

The invention relates to a method for producing a segmented muffler (10) for the exhaust section of a motor vehicle, having the steps of: forming a first end segment (12) and a second end segment (16) of the muffler (10); and connecting the first end segment (12) and the second end segment (16) by means of a connecting segment (20). Additionally, a muffler (10) is provided which has been produced according to such a method.

Description

Schalldämpfer für einen Abgasstrang eines Kraftfahrzeugs sowie Verfahren zur Herstellung Muffler for an exhaust system of a motor vehicle and method of manufacture
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Schalldämpfers für einen Abgasstrang eines Kraftfahrzeug. Die Erfindung betrifft ferner einen Schalldämpfer, der mit einem solchen Verfahren hergestellt wurde. The invention relates to a method for producing a silencer for an exhaust system of a motor vehicle. The invention further relates to a muffler that was manufactured using such a method.
Im Abgasstrang eines Kraftfahrzeugs erfolgt die Behandlung der Verbrennungsgase, die aus dem Verbrennungsmotor abgeleitet werden, um Emissionen zu verringern. Die Schadstoffe werden hierbei mittels Partikelfiltern und Katalysatoren auf chemischem, katalytischem und/oder mechanischem Weg dem Abgas entzogen bzw. in andere Stoffe umgewandelt. The exhaust gases of a motor vehicle are used to treat the combustion gases that are derived from the internal combustion engine in order to reduce emissions. The pollutants are removed from the exhaust gas by means of particle filters and catalysts by chemical, catalytic and / or mechanical means or converted into other substances.
Ferner ist es bekannt, Schalldämpfer in einem Abgasstrang einzusetzen, um die Schallemissionen zu reduzieren. Schalldämpfer sind in verschieden Ausführungsformen mit unterschiedlichen Wirkprinzipien bekannt, beispielsweise in Form von Reflexions-, Absorptions- oder Resonanzschalldämpfer. It is also known to use silencers in an exhaust system to reduce the noise emissions. Silencers are known in different embodiments with different operating principles, for example in the form of reflection, absorption or resonance silencers.
Im Automobilbereich ist man stets bestrebt, möglichst kosteneffiziente Herstellungsverfahren zu nutzen, um einen Wettbewerbsvorteil zu erzielen. In the automotive sector, efforts are always made to use manufacturing processes that are as cost-efficient as possible in order to achieve a competitive advantage.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Schalldämpfer für einen Abgasstrang eines Kraftfahrzeugs bereitzustellen, der besonders kosteneffizient herstellbar ist. Aufgabe der Erfindung ist es ferner, ein Verfahren bereitzustellen, mittels dem ein an einen Abgasstrang eines Kraftfahrzeugs angepasster Schalldämpfer kostengünstig herstellbar ist. The object of the invention is to provide a silencer for an exhaust system of a motor vehicle, which can be produced in a particularly cost-effective manner. It is also an object of the invention to provide a method by means of which a muffler adapted to an exhaust system of a motor vehicle can be produced inexpensively.
Zur Lösung der Aufgabe ist ein Verfahren zur Herstellung eines segmentierten Schalldämpfers für einen Abgasstrang eines Kraftfahrzeugs, mit den folgenden Schritten vorgesehen: a) Bilden eines ersten Endsegments und eines zweiten Endsegments des Schalldämpfers, indem jeweils mittels einer Stirnwand eine erste, axiale Öffnung eines Umfangsmantels des jeweiligen Endsegments zumindest abschnittsweise verschlossen wird, und mittels einer vorzugsweise perforierten Zwischenwand eine der ersten Öffnung entgegengesetzt angeordnete zweite, axiale Öffnung des Umfangsmantels zumindest abschnittsweise verschlossen wird, wobei jeweils eine Schalldämpferkammer gebildet wird, die von der Stirnwand, der Zwischenwand und dem Umfangsmantel begrenzt wird, und b) Verbinden des ersten Endsegments und des zweiten Endsegments mittels eines Verbindungssegments, das einen Verbindungsmantel aufweist, der sich von der Zwischenwand des ersten Endsegments zur Zwischenwand des zweiten Endsegments erstreckt, wobei das Innere des Verbindungssegments von dem Verbindungsmantel und den an den Verbindungsmantel angrenzenden Zwischenwänden begrenzt wird. To achieve the object, a method for producing a segmented muffler for an exhaust system of a motor vehicle is provided, with the following steps: a) forming a first end segment and a second end segment of the muffler, each by means of an end wall, a first, axial Opening of a peripheral jacket of the respective end segment is closed at least in sections, and by means of a preferably perforated intermediate wall, a second, axial opening of the peripheral jacket arranged opposite to the first opening is closed at least partially, whereby a silencer chamber is formed in each case, which is formed by the front wall, the intermediate wall and the Peripheral jacket is limited, and b) connecting the first end segment and the second end segment by means of a connecting segment having a connecting jacket which extends from the intermediate wall of the first end segment to the intermediate wall of the second end segment, the interior of the connecting segment from the connecting jacket and the the connecting jacket adjacent partition walls is limited.
Die Stirnwände der Endsegmente weisen jeweils eine im Betrieb des Kraftfahrzeugs von Abgas durchströmbare Öffnung auf. Diese Öffnungen der Stirnwände sind innerhalb des segmentierten Schalldämpfers strömungsmäßig miteinander verbunden, sodass durch die Öffnung eines Endsegments Abgas in den Schalldämpfer herein und durch die Öffnung des anderen Endsegments aus dem Schaldämpfer heraus strömen kann. Im Sinne der Erfindung ist ein Mantel eine in Umfangsrichtung geschlossene rohrförmige Umfangswand des entsprechenden Segments. The end walls of the end segments each have an opening through which exhaust gas can flow during operation of the motor vehicle. These openings in the end walls are connected to one another in terms of flow within the segmented muffler, so that exhaust gas can flow into the muffler through the opening of one end segment and out of the muffler through the opening of the other end segment. For the purposes of the invention, a jacket is a tubular peripheral wall of the corresponding segment which is closed in the circumferential direction.
Indem der Schalldämpfer segmentiert gestaltet ist, insbesondere als eine Art Baukastensystem, kann mittels der zuvor beschriebenen Verfahrensschritte in einfacher Weise ein Schalldämpfer hergestellt werden, der flexibel an bestimmte Anforderungen angepasst ist, insbesondere im Zusammenhang mit der Schalldämpfung und dem im Kraftfahrzeug für den Schalldämpfer zur Verfügung stehenden Bauraum. Da die grundlegenden Verfahrensschritte unabhängig von den verbauten Segmenten sind, können die Herstellkosten besonders niedrig gehalten werden. By designing the muffler in a segmented manner, in particular as a type of modular system, a muffler can be produced in a simple manner by means of the method steps described above, which is flexibly adapted to specific requirements, in particular in connection with the muffling and that available in the motor vehicle for the muffler standing installation space. Since the basic process steps are independent of the installed segments, the manufacturing costs can be kept particularly low.
Das Verbindungssegment kann hierbei in Teilsegmente unterteilt sein, die durch einen Verbindungsteilmantel und Zwischenwände definiert sind, an denen der jeweilige Verbindungsteilmantel befestigt ist. Durch diese Gestaltung können die Eigenschaften des Verbindungsegments auf unterschiedliche Anforderungen abgestimmt sein, ohne dass hierdurch das grundlegende Verfahren zu Herstellung angepasst werden muss. The connecting segment can be subdivided into partial segments which are defined by a connecting partial jacket and intermediate walls, on which the respective connector shell is attached. With this design, the properties of the connecting segment can be matched to different requirements without having to adapt the basic method of manufacture.
Gemäß einer Ausführungsform haben hierbei benachbarte Zwischenwände unterschiedliche Außenkonturen und der sich zwischen diesen Zwischenwänden erstreckende Verbindungsteilmantel ist nicht zylindrisch. Hierdurch kann die Form des Schalldämpfers in einfacher Weise an den zur Verfügung stehenden Bauraum angepasst sowie der Bauraum effizient genutzt werden. According to one embodiment, adjacent partition walls have different outer contours and the connecting part jacket extending between these partition walls is not cylindrical. As a result, the shape of the muffler can be easily adapted to the available space and the space can be used efficiently.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das Verbindungssegment zumindest eine Schalldämpferkammer auf, sodass das Volumen des Verbindungssegments zumindest teilweise für die Schalldämpfung nutzbar ist. Ferner wird in zumindest ein Segment der Gruppe aus Endsegmenten und Verbindungssegment ein zumindest abschnittsweise innenliegendes, vorzugsweise perforiertes, Abgasrohr eingesetzt, das sich in Strömungsrichtung durch zumindest eine Stirnwand oder Zwischenwand erstreckt und zumindest die Schalldämpferkammern von zwei Segmenten strömungsmäßig miteinander verbindet. Im Sinne der Erfindung ist ein Abgasrohr ein im Betrieb des Kraftfahrzeugs von Abgas durchströmbares Rohr bzw. ein Rohr, das dazu vorgesehen ist, im Betrieb des Kraftfahrzeugs Abgas durch sein Inneres zu leiten. Das Abgasrohr bzw. die Abgasrohre gewährleisten, dass das Abgas auf einem definierten Weg durch den Schalldämpfer geleitet wird, zumindest in den Abschnitten, in denen ein Abgasrohr vorgesehen ist. According to a further embodiment, the connecting segment has at least one muffler chamber, so that the volume of the connecting segment can be used at least partially for sound absorption. Furthermore, an at least partially internal, preferably perforated, exhaust pipe is inserted into at least one segment of the group of end segments and connecting segment, which extends through at least one end wall or intermediate wall in the flow direction and at least connects the muffler chambers of two segments with one another in terms of flow. In the sense of the invention, an exhaust pipe is a pipe through which exhaust gas can flow during operation of the motor vehicle, or a pipe which is intended to conduct exhaust gas through its interior during operation of the motor vehicle. The exhaust pipe or the exhaust pipes ensure that the exhaust gas is guided through the muffler in a defined way, at least in the sections in which an exhaust pipe is provided.
Vorzugsweise ist hierbei zumindest ein Teil der Abgasrohre zumindest abschnittsweise perforiert, um über die Perforation eine definierte Kopplung des Abgases mit der Schalldämpferkammer und damit eine gute Schalldämpfung zu gewährleisten. In this case, at least some of the exhaust pipes are preferably perforated, at least in sections, in order to ensure a defined coupling of the exhaust gas with the muffler chamber and thus good sound absorption via the perforation.
Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass alle Abgasrohre vor dem Verbinden des ersten Endsegments und des zweiten Endsegments mittels des Verbindungssegments, das heißt vor Schritt b), in ihre zugeordneten Stirnwände und/oder Zwischenwände eingesetzt werden. Somit können die Abgasrohre mit geringen Aufwand zuverlässig montiert werden. In einer Ausführungsform wird ein stromaufwärtiges Abgasrohr in das erste Endsegment eingesetzt, so dass das stromaufwärtige Abgasrohr durch eine Einlassöffnung in einer stromaufwärtigen Stirnwand sowie durch eine Auslassöffnung in der angrenzenden Zwischenwand verläuft. Das stromaufwärtige Abgasrohr ist hierbei an der Stirnwand und der Zwischenwand befestigt. Zusätzlich oder alternativ wird ein stromabwärtiges Abgasrohr in das zweite Endsegment eingesetzt, so dass das stromabwärtige Abgasrohr durch eine Auslassöffnung in einer stromabwärtigen Stirnwand und eine Einlassöffnung in der angrenzenden Zwischenwand verläuft. Das stromabwärtige Abgasrohr ist hierbei an der Stirnwand und der Zwischenwand befestigt. Durch diese Gestaltung kann das entsprechende Abgasrohr sicher im Inneren des Schalldämpfers befestigt werden. Furthermore, it can be provided that all exhaust pipes are inserted into their associated end walls and / or intermediate walls before the first end segment and the second end segment are connected by means of the connecting segment, that is to say before step b). This means that the exhaust pipes can be reliably installed with little effort. In one embodiment, an upstream exhaust pipe is inserted into the first end segment, so that the upstream exhaust pipe runs through an inlet opening in an upstream end wall and through an outlet opening in the adjacent intermediate wall. The upstream exhaust pipe is attached to the front wall and the intermediate wall. Additionally or alternatively, a downstream exhaust pipe is inserted into the second end segment, so that the downstream exhaust pipe runs through an outlet opening in a downstream end wall and an inlet opening in the adjacent intermediate wall. The downstream exhaust pipe is attached to the front wall and the intermediate wall. With this design, the corresponding exhaust pipe can be securely fastened inside the muffler.
Vorzugsweise werden das stromaufwärtige und das stromabwärtige Abgasrohr im Verbindungssegment ineinandergesteckt, wodurch eine einfache und sichere Verbindung der Abgasrohre miteinander sichergestellt werden kann. Hierbei werden die Abgasrohre strömungsmäßig miteinander verbunden, das bedeutet, dass das durch ein Abgasrohr strömendes Abgas über die Verbindungstelle der beiden Abgasrohre in das andere Abgasrohr geleitet wird. The upstream and the downstream exhaust pipe are preferably plugged into one another in the connecting segment, as a result of which a simple and secure connection of the exhaust pipes to one another can be ensured. In this case, the exhaust pipes are connected to one another in terms of flow, which means that the exhaust gas flowing through an exhaust pipe is conducted into the other exhaust pipe via the connection point of the two exhaust pipes.
Die Abgasrohre können dabei dicht miteinander verbunden sein, insbesondere mittels eines Dichtelements, sodass an der Verbindungstelle im Wesentlichen kein Abgas aus dem Inneren der Abgasrohr ausströmen kann. The exhaust pipes can be tightly connected to one another, in particular by means of a sealing element, so that essentially no exhaust gas can flow out of the interior of the exhaust pipe at the connection point.
In einer weiteren Ausführungsform wird ein Schallabsorptionsmaterial in zumindest ein Segment der Gruppe aus Endsegmenten und Verbindungssegment eingesetzt. Insbesondere wird dabei das Schallabsorptionsmaterial in die Schalldämpferkammer des entsprechenden Segments eingesetzt, bevor beide Öffnungen des Umfangsmantels oder Verbindungsteilmantels des Segments verschlossen werden. Auf diese Weise kann mit geringem Aufwand ein Schalldämpfer hergestellt werden, der wenigstens eine Schalldämpferkammer umfasst, die mit Schallabsorptionsmaterial zumindest teilweise gefüllt ist. In a further embodiment, a sound absorption material is used in at least one segment of the group consisting of end segments and connecting segment. In particular, the sound absorption material is inserted into the muffler chamber of the corresponding segment before both openings of the peripheral shell or connecting shell of the segment are closed. In this way, a silencer can be produced with little effort, which comprises at least one silencer chamber which is at least partially filled with sound absorption material.
Die Umfangsmäntel und zumindest ein Verbindungsteilmantel des Verbindungsmantels können jeweils mit den an sie angrenzenden Stirn- oder Zwischenwänden mittels Falzen, Schweißen oder Löten, insbesondere vollständig in Umfangsrichtung, dicht und fest verbunden werden. Hierdurch können die zuvor genannten Bauteile des Schalldämpfers in kurzer Zeit und mit geringen Kosten zuverlässig montiert werden. The peripheral jackets and at least one connecting partial jacket of the connecting jacket can each be tightly and firmly connected to the end or intermediate walls adjoining them by means of folding, welding or soldering, in particular completely in the peripheral direction. This allows the previously mentioned components of the silencer can be reliably installed in a short time and at low cost.
Es kann vorgesehen sein, dass ein Übergang des Umfangsmantels eines Endsegments zur Zwischenwand konisch abgeschrägt verläuft und der Verbindungmantel eine entsprechende konische Aufweitung besitzt, um einen entsprechenden Kontakt zwischen dem Umfangsmantel und dem Verbindungsmantel zu bilden, der eine zuverlässige und sicher Verbindung der beiden Mäntel miteinander gewährleistet. It can be provided that a transition of the peripheral jacket of an end segment to the intermediate wall is tapered and the connecting jacket has a corresponding conical widening in order to form a corresponding contact between the peripheral jacket and the connecting jacket, which ensures a reliable and secure connection of the two jackets to one another .
Erfindungsgemäß ist zur Lösung der oben genannten Aufgabe auch ein Schalldämpfer vorgesehen, der mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt wurde. According to the invention, a silencer is also provided to achieve the above-mentioned object, which was produced using the method according to the invention.
Gemäß einer Ausführungsform weist der Schalldämpfer zumindest zwei benachbarte Zwischenwände mit unterschiedlichen Außenkonturen auf, die durch einen Verbindungsmantel miteinander verbunden sind. Der Verbindungsmantel ist dabei längs der Außenkonturen umfangsmäßig geschlossen an den Zwischenwänden befestigt. Über die Außenkonturen der Zwischenwände kann die Geometrie, d.h. Größe und Form, des Schalldämpfers an bestimmte Anforderungen angepasst sein, wie der für den Schalldämpfer zur Verfügung stehende Bauraum im Antriebsstrang des Kraftfahrzeugs. According to one embodiment, the silencer has at least two adjacent partitions with different outer contours, which are connected to one another by a connecting jacket. The connecting jacket is fastened circumferentially closed on the intermediate walls along the outer contours. The geometry, i.e. Size and shape of the muffler to be adapted to certain requirements, such as the space available for the muffler in the drive train of the motor vehicle.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform hat der Schalldämpfer ein stromaufwärtiges Abgasrohr, das sich durch die Stirnwand des ersten Endsegments erstreckt und mit der Schalldämpferkammer des ersten Endsegments strömungsmäßig verbunden ist, und ein stromabwärtiges Abgasrohr, das sich durch die Stirnwand des zweiten Endsegments erstreckt und mit der Schalldämpferkammer des zweiten Endsegments strömungsmäßig verbunden ist. Das Abgasrohr gewährleistet, dass im Betrieb des Kraftfahrzeugs Abgas in definierter Weise durch den Schalldämpfer und insbesondere den Schalldämpferkammern geleitet wird, um zuverlässig eine besonders gute Schalldämpfung sicherzustellen. In another embodiment, the muffler has an upstream exhaust pipe that extends through the end wall of the first end segment and is fluidly connected to the muffler chamber of the first end segment, and a downstream exhaust pipe that extends through the end wall of the second end segment and with the muffler chamber of the second end segment is connected in terms of flow. The exhaust pipe ensures that exhaust gas is passed through the muffler and in particular the muffler chambers in a defined manner during operation of the motor vehicle in order to reliably ensure particularly good sound absorption.
Vorzugsweise ist das stromaufwärtige Abgasrohr im Bereich des ersten Endsegments und/oder das stromabwärtige Abgasrohr im Bereich des zweiten Endsegments perforiert, um das jeweilige Abgasrohr strömungsmäßig mit der zugeordneten Schalldämpferkammer zu verbinden. Die Perforation gewährleistet eine gute Kopplung des im Betrieb des Kraftfahrzeugs durch das entsprechende Abgasrohr strömenden Abgases mit der jeweils an die Perforation angrenzenden Schalldämpferkammer, wodurch eine besonders gute Schalldämpfung erzielt werden kann. The upstream exhaust pipe is preferably perforated in the region of the first end segment and / or the downstream exhaust pipe in the region of the second end segment in order to flow with the respective exhaust pipe associated muffler chamber to connect. The perforation ensures good coupling of the exhaust gas flowing through the corresponding exhaust pipe during operation of the motor vehicle with the muffler chamber adjacent to the perforation, as a result of which particularly good sound absorption can be achieved.
Dabei kann zumindest ein Rohr ohne Perforation vorgesehen sein, das sich durch ein Verbindungsegment erstreckt. Hierbei ist ferner eine Schalldämpferkammer des Verbindungsegments über zumindest eine perforierte Zwischenwand mit einer angrenzenden Schalldämpferkammer verbunden. Auf diese Weise kann Abgas mittels des nicht perforierten Rohrs durch eine Schalldämpferkammer hindurch geleitet werden, wobei das Abgas nicht direkt über eine Perforation im Rohr mit der an das Rohr angrenzenden Schalldämpferkammer gekoppelt ist, sondern indirekt über eine weitere Schalldämpferkammer, die über die perforierte Zwischenwand an die an das Rohr angrenzende Schalldämpferkammer gekoppelt ist. Hierdurch können unterschiedliche Schalldämpferkammern auf unterschiedliche Weise miteinander gekoppelt werden, wodurch beim Design des Schalldämpfers mehr Freiheitgrade zur Verfügung stehen, um die Eigenschaften des Schalldämpfer an die spezifischen Anforderungen im Abgasstrang eines Kraftfahrzeugs anzupassen. At least one tube without perforation can be provided, which extends through a connecting segment. Here, a muffler chamber of the connecting segment is also connected to an adjacent muffler chamber via at least one perforated partition. In this way, exhaust gas can be passed through a muffler chamber by means of the non-perforated pipe, the exhaust gas not being coupled directly to the muffler chamber adjacent to the pipe via a perforation in the pipe, but indirectly via a further muffler chamber which is connected to the perforated intermediate wall the silencer chamber adjacent to the pipe is coupled. As a result, different muffler chambers can be coupled to one another in different ways, as a result of which more degrees of freedom are available in the design of the muffler in order to adapt the properties of the muffler to the specific requirements in the exhaust system of a motor vehicle.
Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung sowie aus den beigefügten Zeichnungen. In diesen zeigen: Further advantages and features result from the following description and from the attached drawings. In these show:
- Figur 1 in einer Schnittansicht einen erfindungsgemäßen Schalldämpfer gemäß einer ersten Ausführungsform, 1 shows a sectional view of a silencer according to the invention in accordance with a first embodiment,
- Figur 2 eine Detailansicht einer zweilagigen Verbindungsstelle des Schalldämpfers aus Figur 1 , FIG. 2 shows a detailed view of a two-layer connection point of the silencer from FIG. 1,
- Figur 3 eine Detailansicht einer dreilagigen Verbindungsstelle des Schalldämpfers aus Figur 1 , 3 shows a detailed view of a three-layer connection point of the silencer from FIG. 1,
- Figuren 4 bis 7 in einer perspektivischen Ansicht verschiedene Schritte zur Herstellung des Schalldämpfers aus Figur 1 gemäß einem erfindungsgemäßen Verfahren, und - Figur 8 in einer perspektivischen Ansicht einen erfindungsgemäßen Schalldämpfer gemäß einer zweiten Ausführungsform. FIGS. 4 to 7 show, in a perspective view, different steps for producing the muffler from FIG. 1 according to a method according to the invention, and - Figure 8 is a perspective view of a silencer according to the invention according to a second embodiment.
In Figur 1 ist ein Schalldämpfer 10 gezeigt, der für einen Abgasstrang eines Kraftfahrzeugs mit einem Verbrennungsmotor vorgesehen ist. Der Schalldämpfer 10 umfasst ein erstes Endsegement 12 mit einer Einlassöffnung 14 und ein zweites Endsegment 16 mit einer Auslassöffnung 18, die bezüglich des Außengehäuses durch ein Verbindungssegment 20 miteinander strömungsmäßig verbunden sind, so dass im Betrieb des Kraftfahrzeugs Abgas G vom Verbrennungsmotor in Strömungsrichtung S über die Einlassöffnung 14 durch das erste Endsegment 12 und das Verbindungssegement 20 in das zweite Endsegment 16 und von dort über die Auslassöffnung 18 aus dem Schalldämpfer 10 heraus strömt. FIG. 1 shows a silencer 10 which is provided for an exhaust system of a motor vehicle with an internal combustion engine. The muffler 10 comprises a first end segment 12 with an inlet opening 14 and a second end segment 16 with an outlet opening 18, which are connected to one another in terms of flow with respect to the outer housing by means of a connecting segment 20, so that exhaust gas G from the internal combustion engine in the direction of flow S via the in operation of the motor vehicle Inlet opening 14 flows through the first end segment 12 and the connecting segment 20 into the second end segment 16 and from there flows out of the silencer 10 via the outlet opening 18.
Das erste Endsegment 12 ist dosenförmig und umfasst einen ersten Umfangsmantel 22, eine stromaufwärtige Stirnwand 24 sowie eine perforierte stromabwärtige Zwischenwand 26. Der erste Umfangsmantel 22 ist hierbei in Umfangsrichtung U (siehe Figur 4) geschlossenen und wird durch ein Rohr gebildet und hat eine erste Öffnung 28, die von der stromaufwärtigen Stirnwand 24 abschnittsweise verschlossen wird, und eine entgegengesetzt angeordnete zweite Öffnung 30, die durch die stromabwärtige Zwischenwand 26 abschnittsweise verschlossen wird. The first end segment 12 is can-shaped and comprises a first peripheral jacket 22, an upstream end wall 24 and a perforated downstream intermediate wall 26. The first peripheral jacket 22 is closed in the peripheral direction U (see FIG. 4) and is formed by a tube and has a first opening 28, which is closed in sections by the upstream end wall 24, and an oppositely arranged second opening 30, which is closed in sections by the downstream intermediate wall 26.
Das Volumen im Inneren des ersten Endsegments 12, das durch den ersten Umfangsmantel 22, die stromaufwärtige Stirnwand 24 und die stromabwärtige Zwischenwand 26 begrenzt ist, bildet eine Schalldämpferkammer 32 des ersten Endsegments 12. Die Einlassöffnung 14 ist hierbei in der stromaufwärtigen Stirnwand 24 vorgesehen und die stromabwärtige Zwischenwand 26 weist eine innere Auslassöffnung 34 auf, die konzentrisch zur Einlassöffnung 14 angeordnet ist. The volume inside the first end segment 12, which is delimited by the first circumferential jacket 22, the upstream end wall 24 and the downstream intermediate wall 26, forms a silencer chamber 32 of the first end segment 12. The inlet opening 14 is provided in the upstream end wall 24 and the downstream intermediate wall 26 has an inner outlet opening 34 which is arranged concentrically to the inlet opening 14.
Das zweite Endsegment 16 ist analog zum ersten Endsegment 12 gestaltet und umfasst einen zweiten Umfangsmantel 36, eine perforierte stromaufwärtige Zwischenwand 38 sowie eine stromabwärtige Stirnwand 40, die eine Schalldämpferkammer 32 des zweiten Endsegments 16 begrenzen. Im Unterschied zum ersten Endsegment 12, das stromaufwärts des zweiten Endsegments 16 angeordnet ist, sind beim zweiten Endsegment 16 die Zwischenwand 38 stromaufwärts und die Stirnwand 40 stromabwärts vorgesehen. The second end segment 16 is designed analogously to the first end segment 12 and comprises a second circumferential jacket 36, a perforated upstream intermediate wall 38 and a downstream end wall 40 which delimit a silencer chamber 32 of the second end segment 16. In contrast to the first end segment 12, which is arranged upstream of the second end segment 16, the intermediate wall 38 is provided upstream and the end wall 40 downstream in the second end segment 16.
Ferner weist die stromabwärtige Stirnwand 40 die Auslassöffnung 18 auf und die stromaufwärtige Zwischenwand 38 hat eine innere Einlassöffnung 42, die konzentrisch zur Auslassöffnung 18 angeordnet ist. Furthermore, the downstream end wall 40 has the outlet opening 18 and the upstream intermediate wall 38 has an inner inlet opening 42 which is arranged concentrically with the outlet opening 18.
In einer weiteren Ausführungsform können das erste Endsegment 12 und das zweite Endsegment 16 als Gleichteile gestaltet sein, wodurch sich Vorteile bei der Fertigung und in der Logistik ergeben, die die Fierstellkosten des Schalldämpfers 10 weiter senken können. In a further embodiment, the first end segment 12 and the second end segment 16 can be designed as identical parts, which results in advantages in production and in logistics which can further reduce the manufacturing costs of the silencer 10.
Die Stirnwände 24, 40 sind trichterförmig gestaltet, wobei sich der Trichter von der jeweiligen Schalldämpferkammer 32 in bzw. entgegen der Strömungsrichtung S weg erstreckt. The end walls 24, 40 are funnel-shaped, the funnel extending from the respective silencer chamber 32 in or against the flow direction S.
Grundsätzlich können die Stirnwände 24, 40 beliebige gestaltet sein. Insbesondere können die Einlassöffnung 14 und/oder die Auslassöffnung 18 an beliebiger Stelle an der entsprechenden Stirnwand 24, 40 vorgesehen sein. In principle, the end walls 24, 40 can be of any design. In particular, the inlet opening 14 and / or the outlet opening 18 can be provided at any point on the corresponding end wall 24, 40.
Das Verbindungssegment 20 umfasst einen in Umfangsrichtung U geschlossenen Verbindungsmantel 44, der sich von der stromabwärtigen Zwischenwand 26 bis zur stromaufwärtige Zwischenwand 38 erstreckt, und eine Schalldämpferkammer 32, die durch den Verbindungsmantel 44 sowie die stromabwärtige Zwischenwand 26 und die stromaufwärtige Zwischenwand 38 begrenzt wird. Insbesondere ist der Verbindungsmantel 44 ein Rohr. The connecting segment 20 comprises a connecting jacket 44 which is closed in the circumferential direction U and extends from the downstream intermediate wall 26 to the upstream intermediate wall 38, and a silencer chamber 32 which is delimited by the connecting jacket 44 and the downstream intermediate wall 26 and the upstream intermediate wall 38. In particular, the connecting jacket 44 is a tube.
In einer alternativen Ausführungsform kann das Verbindungssegment 20 keine Schalldämpferkammer 32 aufweisen. In an alternative embodiment, the connecting segment 20 may not have a silencer chamber 32.
Der Schalldämpfer 10 weist ferner ein erstes innenliegendes, stromaufwärtiges Abgasrohr 46 und ein zweites innenliegendes, stromabwärtiges Abgasrohr 48 auf, die strömungsmäßig miteinander verbunden sind. The silencer 10 also has a first internal, upstream exhaust pipe 46 and a second internal, downstream exhaust pipe 48, which are connected to one another in terms of flow.
Das erste innenliegendes Abgasrohr 46 erstreckt sich von der Einlassöffnung 14 in der stromaufwärtigen Stirnwand 24 durch die Schalldämpferkammer 32 des ersten Endsegments 12 und durch die innere Auslassöffnung 34 in der stromabwärtigen Zwischenwand 26 in die Schalldämpferkammer 32 des Verbindungssegments 20. The first internal exhaust pipe 46 extends from the inlet opening 14 in the upstream end wall 24 through the muffler chamber 32 of the first end segment 12 and through the inner outlet opening 34 in FIG downstream partition 26 into the muffler chamber 32 of the connecting segment 20.
Das zweite innenliegende Abgasrohr 48 erstreckt sich von der Auslassöffnung 14 in der stromabwärtigen Stirnwand 40 durch die Schalldämpferkammer 32 des zweiten Endsegments 16 und durch die innere Einlassöffnung 42 in der stromaufwärtigen Zwischenwand 38 in die Schalldämpferkammer 32 des Verbindungssegments 20. The second internal exhaust pipe 48 extends from the outlet opening 14 in the downstream end wall 40 through the silencer chamber 32 of the second end segment 16 and through the inner inlet opening 42 in the upstream intermediate wall 38 into the silencer chamber 32 of the connecting segment 20.
Das erste und das zweite Abgasrohr 46, 48 sind in der Schalldämpferkammer 32 des Verbindungssegments 20 mittels einer Steckverbindung 50 formschlüssig miteinander verbunden. Die Steckverbindung 50 wird durch das stromabwärtige Ende 52 des ersten Abgasrohrs 46 und das stromaufwärtigen Ende 54 des zweiten Abgasrohrs 48 gebildet, die komplementär zueinander gestaltet sind. The first and the second exhaust pipe 46, 48 are positively connected to one another in the silencer chamber 32 of the connecting segment 20 by means of a plug connection 50. The plug connection 50 is formed by the downstream end 52 of the first exhaust pipe 46 and the upstream end 54 of the second exhaust pipe 48, which are designed to be complementary to one another.
Das erste und das zweite Abgasrohr 46, 48 haben ferner jeweils eine Perforation 56, die in einem Abschnitt des Abgasrohrs 46, 48 angeordnet ist, der an die Schalldämpferkammer 32 des ersten bzw. zweiten Endsegments 12, 16 angrenzt. The first and second exhaust pipes 46, 48 also each have a perforation 56, which is arranged in a section of the exhaust pipe 46, 48 that adjoins the muffler chamber 32 of the first and second end segments 12, 16, respectively.
Auf diese Weise wird im Betrieb des Kraftfahrzeugs das Abgas G mittels der innenliegenden ersten und zweiten Abgasrohre 46, 48 von der Einlassöffnung 14 in der stromaufwärtigen Stirnwand 24 durch den Schalldämpfer 10 bis zur Auslassöffnung 14 in der stromabwärtigen Stirnwand 40 geleitet. Dabei ist das Abgas G über die Perforation 56 im ersten Abgasrohr 46 direkt mit der Schalldämpferkammer 32 des ersten Endsegments 12 und über die Perforation 56 im zweiten Abgasrohr 48 direkt mit der Schalldämpferkammer 32 des zweiten Endsegments 16 strömungsmäßig gekoppelt. Ferner ist das Abgas G über die Schalldämpferkammern 32 des ersten und zweiten Endsegments 12, 16 indirekt mit der Schalldämpferkammer 32 des Verbindungssegments 20 strömungsmäßig gekoppelt. In this way, during operation of the motor vehicle, the exhaust gas G is conducted by means of the internal first and second exhaust pipes 46, 48 from the inlet opening 14 in the upstream end wall 24 through the muffler 10 to the outlet opening 14 in the downstream end wall 40. In this case, the exhaust gas G is coupled in terms of flow directly via the perforation 56 in the first exhaust pipe 46 to the muffler chamber 32 of the first end segment 12 and via the perforation 56 in the second exhaust pipe 48 directly to the muffler chamber 32 of the second end segment 16. Furthermore, the exhaust gas G is indirectly coupled in terms of flow to the muffler chamber 32 of the connecting segment 20 via the muffler chambers 32 of the first and second end segments 12, 16.
Zur Klarstellung wird darauf hingewiesen, dass sich die Schalldämpferkammern 32 jeweils in radialer Richtung zwischen den entsprechenden Abgasrohren 46, 48 und den Mänteln (erster Umfangsmantel 22, zweiter Umfangsmantel 36 und Verbindungsmantel 44) erstrecken und sich insbesondere nicht in die Abgasrohre 46, 48 hinein erstrecken. In einer alternativen Ausführungsform kann das Abgas G direkt mit der Schalldämpferkammer 32 des Verbindungssegments 20 strömungsmäßig gekoppelt sein, beispielsweise über eine entsprechende Perforation 56 For clarification, it is pointed out that the silencer chambers 32 each extend in the radial direction between the corresponding exhaust pipes 46, 48 and the jackets (first peripheral jacket 22, second peripheral jacket 36 and connecting jacket 44) and in particular do not extend into the exhaust pipes 46, 48 . In an alternative embodiment, the exhaust gas G can be coupled in terms of flow directly to the muffler chamber 32 of the connecting segment 20, for example via a corresponding perforation 56
Die Schalldämpferkammern 32 sind in dieser Ausführungsform leere Resonatorkammern. Das bedeutet, der Schalldämpfer 10 ist ein Resonanzschalldämpfer. The silencer chambers 32 are empty resonator chambers in this embodiment. This means that the silencer 10 is a resonance silencer.
Alternativ kann der Schalldämpfer 10 ein Reflexionsschalldämpfer oder ein Absorptionsschalldämpfer sein. Ferner kann der Schalldämpfer 10 ein Schalldämpfer sein, bei dem die Wirkprinzipien der vorgenannten Schalldämpfertypen kombiniert sind. Alternatively, the muffler 10 can be a reflection muffler or an absorption muffler. Furthermore, the muffler 10 can be a muffler in which the operating principles of the aforementioned types of mufflers are combined.
In einer alternativen Ausführungsform kann eine beliebige Anzahl der Schalldämpferkammern 32 mit einem Dämmmaterial, insbesondere einem Schallabsorptionsmaterial, gefüllt sein. In an alternative embodiment, any number of the muffler chambers 32 can be filled with an insulating material, in particular a sound absorption material.
Die Stirnwände 24, 40 und die Zwischenwände 26, 38 erstrecken sich jeweils zwischen den entsprechenden Abgasrohren 46, 48 und den Mänteln 22, 36, 44 und sind jeweils radial innen an dem ersten bzw. zweiten Abgasrohr 46, 48 und radial außen an dem entsprechenden Mantel 22, 36, 44 befestigt. The end walls 24, 40 and the intermediate walls 26, 38 each extend between the corresponding exhaust pipes 46, 48 and the jackets 22, 36, 44 and are each radially on the inside of the first and second exhaust pipes 46, 48 and radially on the outside Coat 22, 36, 44 attached.
Hierbei sind die Stirnwände 24, 40 jeweils radial außen mit dem äußeren axialen Ende 58, 59 des entsprechenden Umfangsmantels 22, 36 an einer in Umfangsrichtung U vollständig umlaufenden zweilagigen Verbindungsstelle 60 dicht und fest zweilagig verschweißt (siehe Figur 2). Here, the end walls 24, 40 are welded radially on the outside to the outer axial end 58, 59 of the corresponding circumferential casing 22, 36 at a two-layer connection point 60 that completely encircles in the circumferential direction U (see FIG. 2).
Die Zwischenwände 26, 38 sind jeweils radial außen mit dem inneren axialen Enden 62, 63 des entsprechenden Umfangsmantels 22, 36 sowie dem an dieses Ende 62, 63 angrenzende axiale Enden 64, 65 des Verbindungmantels 44 an einer in Umfangsrichtung U vollständig umlaufenden dreilagigen Verbindungsstelle 66 dicht und fest dreilagig verschweißt (siehe Figur 3). The intermediate walls 26, 38 are each radially on the outside with the inner axial ends 62, 63 of the corresponding circumferential casing 22, 36 and the axial ends 64, 65 of the connecting casing 44 adjoining this end 62, 63 at a three-layer connection point 66 that completely encircles in the circumferential direction U. welded tightly and firmly in three layers (see Figure 3).
Um ein große Kontaktfläche und damit eine gute Anlage zwischen dem Verbindungsmantel 44 und dem entsprechenden Umfangsmantel 22, 36 zu gewährleisten, ist jeweils der Übergang 68 zwischen dem Umfangsmantel 22, 36 zur angrenzenden Zwischenwand 26, 36 konisch abgeschrägt und die axialen Enden 64, 65 des Verbindungmantels 44 komplementär aufgeweitet, sodass die axialen Enden 64, 65 des Verbindungmantels 44 jeweils formschlüssig an den angrenzenden inneren axialen Enden 62, 63 der Umfangsmäntel 22, 36 anliegen. In order to ensure a large contact area and thus a good contact between the connecting jacket 44 and the corresponding peripheral jacket 22, 36, the transition 68 between the peripheral jacket 22, 36 to the adjacent intermediate wall 26, 36 is tapered and the axial ends 64, 65 of the Connection jacket 44 expanded so that the axial ends 64, 65 of the connecting jacket 44 each fit positively on the adjacent inner axial ends 62, 63 of the peripheral jackets 22, 36.
Radial innen sind die Stirnwände 24, 40 und die Zwischenwände 26, 38 mit dem ersten bzw. zweiten Abgasrohr 46, 48 verschweißt und damit vollständig in Umfangsrichtung U dicht und fest mit dem jeweiligen Abgasrohr 46, 48 verbunden. Radially on the inside, the end walls 24, 40 and the intermediate walls 26, 38 are welded to the first and second exhaust pipes 46, 48 and are thus completely and tightly connected in the circumferential direction U to the respective exhaust pipe 46, 48.
In einer alternativen Ausführungsform können die Stirnwände 24, 40 und/oder die Zwischenwände 26, 38 im Wesentlichen in beliebiger Weise an den entsprechenden Abgasrohren 46, 48 und/oder den entsprechenden Mänteln 22, 36, 44 befestigt sein, insbesondere mittels Falzen, Schweißen oder Löten. Ferner können die Zwischenwände 26, 38 in Umfangsrichtung U nur abschnittsweise den entsprechenden Abgasrohren 46, 48 und/oder den entsprechenden Mänteln 22, 36, 44 befestigt sein. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn sich die Perforation der Zwischenwände 26, 38 bis zum radial inneren und/oder radial äußeren Rand der Zwischenwand 26, 38 und damit bis zum entsprechenden Abgasrohr 46, 48 und/oder dem entsprechenden Mantel 22, 36, 44 erstreckt. In an alternative embodiment, the end walls 24, 40 and / or the intermediate walls 26, 38 can be fastened to the corresponding exhaust pipes 46, 48 and / or the corresponding jackets 22, 36, 44 essentially in any manner, in particular by means of folding, welding or Soldering. Furthermore, the intermediate walls 26, 38 can be attached to the corresponding exhaust pipes 46, 48 and / or the corresponding jackets 22, 36, 44 only in sections in the circumferential direction U. This is particularly the case if the perforation of the intermediate walls 26, 38 extends up to the radially inner and / or radially outer edge of the intermediate wall 26, 38 and thus up to the corresponding exhaust pipe 46, 48 and / or the corresponding jacket 22, 36, 44 extends.
Der Schalldämpfer 10 ist mit Ausnahme der perforierten Abschnitte rotationssymmetrisch. The muffler 10 is rotationally symmetrical with the exception of the perforated sections.
Im Betrieb des Kraftfahrzeugs strömt das Abgas G durch den Schalldämpfer 10 von der Einlassöffnung 14 über das erste und zweite Abgasrohr 46, 48 durch die Segmente 12, 16, 20 zur Auslassöffnung 18. Dabei wird das Abgas G über die Kopplung mit den Schalldämpferkammern 32 gedämpft. During operation of the motor vehicle, the exhaust gas G flows through the muffler 10 from the inlet opening 14 via the first and second exhaust pipe 46, 48 through the segments 12, 16, 20 to the outlet opening 18. The exhaust gas G is damped via the coupling with the muffler chambers 32 .
Anhand der Figuren 4 bis 7 wird nun ein Verfahren zur Fierstellung des Schalldämpfers 10 erläutert. In einem ersten Schritt (siehe Figur 4) wird das erste Endsegment 12 zusammengesetzt, indem die erste Öffnung 28 des ersten Umfangsmantels 22 mit der stromaufwärtigen Stirnwand 24 und die zweite Öffnung 30 des ersten Umfangsmantels 22 mit der stromabwärtigen Zwischenwand 26 verschlossen wird. A method for setting the silencer 10 to the right position will now be explained with reference to FIGS. 4 to 7. In a first step (see FIG. 4), the first end segment 12 is assembled by closing the first opening 28 of the first peripheral jacket 22 with the upstream end wall 24 and the second opening 30 of the first peripheral jacket 22 with the downstream intermediate wall 26.
Das zweite Endsegment 16 wird in analoger Weise zusammengesetzt. Anschließend wird das erste Abgasrohr 46 (siehe Figur 5) in axialer Richtung X durch die innere Auslassöffnung 34 in das erste Endsegment 12 eingeschoben, bis das stromaufwärtige Ende 70 des ersten Abgasrohrs 46 an die Einlassöffnung 14 in der stromaufwärtigen Stirnwand 24 angrenzt und sich das erste Abgasrohr 46 vollständig durch die Schalldämpferkammer 32 des ersten Endsegments 12 erstreckt, wobei das stromabwärtige Ende 52 durch die innere Auslassöffnung 34 aus der stromabwärtigen Zwischenwand 26 herausragt. The second end segment 16 is assembled in an analogous manner. The first exhaust pipe 46 (see FIG. 5) is then pushed in the axial direction X through the inner outlet opening 34 into the first end segment 12 until the upstream end 70 of the first exhaust pipe 46 abuts the inlet opening 14 in the upstream end wall 24 and the first Exhaust pipe 46 extends completely through the muffler chamber 32 of the first end segment 12, the downstream end 52 protruding through the inner outlet opening 34 from the downstream intermediate wall 26.
Ferner wird das zweite Abgasrohr 48 (siehe Figur 6) in axialer Richtung X durch die Auslassöffnung 18 in das zweite Endsegment 16 eingeschoben, bis das stromabwärtige Ende 72 des zweiten Abgasrohrs 48 an die Auslassöffnung 18 angrenzt und sich das zweite Abgasrohr 48 vollständig durch die Schalldämpferkammer 32 des zweiten Endsegments 16 erstreckt, wobei das stromaufwärtige Ende 54 durch die innere Einlassöffnung 42 aus der stromaufwärtigen Zwischenwand 38 herausragt. Furthermore, the second exhaust pipe 48 (see FIG. 6) is pushed in the axial direction X through the outlet opening 18 into the second end segment 16 until the downstream end 72 of the second exhaust pipe 48 abuts the outlet opening 18 and the second exhaust pipe 48 completely through the silencer chamber 32 of the second end segment 16, the upstream end 54 protruding from the upstream intermediate wall 38 through the inner inlet opening 42.
In einer alternativen Ausführungsform kann das erste Abgasrohr 46 analog zum zweiten Abgasrohr 48 in axialer Richtung X über die stromaufwärtige Stirnwand 24 und/oder das zweite Abgasrohr 48 analog zum ersten Abgasrohr 46 in axialer Richtung X über die stromaufwärtige Zwischenwand 38 eingeschoben werden. In an alternative embodiment, the first exhaust pipe 46 can be inserted analogously to the second exhaust pipe 48 in the axial direction X via the upstream end wall 24 and / or the second exhaust pipe 48 analogously to the first exhaust pipe 46 in the axial direction X via the upstream intermediate wall 38.
In einem folgenden Schritt werden die Stirnwände 24, 40 jeweils radial außen am entsprechenden Umfangsmantel 22, 36 und radial innen am entsprechenden Abgasrohr 46, 48 befestigt. In a subsequent step, the end walls 24, 40 are fastened radially on the outside to the corresponding circumferential jacket 22, 36 and radially on the inside to the corresponding exhaust pipe 46, 48.
Ferner werden die Zwischenwände 26, 38 radial innen am entsprechenden Abgasrohr 46, 48 befestigt. Furthermore, the intermediate walls 26, 38 are fastened radially on the inside to the corresponding exhaust pipe 46, 48.
Im nächsten Schritt (siehe Figur 7) werden das erste Endsegment 12 und das zweite Endsegment 16 mit dem Verbindungssegment 20 verbunden, sodass das innere axiale Ende 62 des ersten Umfangsmantels 22 an das axiale Ende 64 des Verbindungsmantels 44 und das innere axiale Ende 63 des zweiten Umfangsmantels 36 an das entgegengesetzte axiale Ende 65 des Verbindungsmantels 44 angrenzen. In the next step (see FIG. 7), the first end segment 12 and the second end segment 16 are connected to the connecting segment 20, so that the inner axial end 62 of the first circumferential jacket 22 adjoins the axial end 64 of the connecting jacket 44 and the inner axial end 63 of the second Border circumferential jacket 36 to the opposite axial end 65 of the connecting jacket 44.
Ferner werden hierbei die in die Schalldämpferkammer 32 des Verbindungssegments 20 hineinragenden Enden 52, 54 der Abgasrohre 46, 48 ineinandergesteckt und somit das erste Abgasrohr 46 mit dem zweiten Abgasrohr 48 strömungsmäßig verbunden. Furthermore, the ends 52, 54 of the exhaust pipes 46, 48 protruding into the muffler chamber 32 of the connecting segment 20 inserted into one another and thus the first exhaust pipe 46 is connected in terms of flow to the second exhaust pipe 48.
In einem folgenden Schritt werden die Zwischenwände 26, 38 sind jeweils radial außen mit dem inneren axialen Enden 62, 63 des entsprechenden Umfangsmantels 22, 36 sowie dem an dieses Ende 62, 63 angrenzende axiale Enden 64, 65 des Verbindungmantels 44 befestigt. In a subsequent step, the intermediate walls 26, 38 are each fastened radially on the outside with the inner axial ends 62, 63 of the corresponding peripheral jacket 22, 36 and the axial ends 64, 65 of the connecting jacket 44 adjoining this end 62, 63.
Dieses dreilagige Verbinden der Zwischenwände 26, 38 des entsprechenden Umfangsmantels 22, 36 sowie des Verbindungmantels 44 hat den Vorteil, dass diese Bauteile in einem Schritt aneinander befestigt werden können. Im Vergleich zu einer Ausführungsform, bei der die Zwischenwände 26, 38 mit dem Umfangsmantel 22, 36 und der Verbindungsmantel 44 mit den Umfangsmänteln 22, 36 jeweils zweilagig verbunden sind, ist die dreilagige Ausführungsform besonders zeit- sowie materialeffizient. This three-layer connection of the intermediate walls 26, 38 of the corresponding peripheral jacket 22, 36 and the connecting jacket 44 has the advantage that these components can be attached to one another in one step. In comparison to an embodiment in which the intermediate walls 26, 38 with the peripheral jacket 22, 36 and the connecting jacket 44 with the peripheral jackets 22, 36 are each connected in two layers, the three-layer embodiment is particularly time and material efficient.
Das Befestigen der Stirnwände 24, 40 sowie der Zwischenwände 26, 38 erfolgt durch Verschweißen. The end walls 24, 40 and the intermediate walls 26, 38 are fastened by welding.
In einer alternativen Ausführungsform kann das Befestigen der Stirnwände 24, 40 und/oder der Zwischenwänden 26, 38 mittels Falzen, Schweißen und/oder Löten erfolgen. In an alternative embodiment, the end walls 24, 40 and / or the intermediate walls 26, 38 can be fastened by means of folding, welding and / or soldering.
Ferner kann das Befestigen der Stirnwände 24, 40 radial außen am entsprechenden Umfangsmantel 22, 36 erst nach dem Verbinden des ersten und zweiten Endsegments 12, 16 mittels des Verbindungssegments 20 erfolgen, insbesondere gleichzeitig mit und/oder direkt vor und/oder direkt nach dem Befestigen der Zwischenwände 26, 38 radial außen am Verbindungsmantel 44. Furthermore, the end walls 24, 40 can be fastened radially on the outside of the corresponding peripheral jacket 22, 36 only after the first and second end segments 12, 16 have been connected by means of the connecting segment 20, in particular simultaneously with and / or directly before and / or directly after the fastening of the intermediate walls 26, 38 radially on the outside of the connecting jacket 44.
In einer Ausführungsform in der in zumindest einem der Schalldämpferkammern 32 ein Schallabsorptionsmaterial vorgesehen ist, wird jeweils das Schallabsorptionsmaterial in die entsprechende Schalldämpferkammer 32 eingebracht, bevor die entsprechende Schalldämpferkammer 32 beidseitig mittels Stirnwänden 24, 40 und/oder Zwischenwänden 26, 38 verschlossen wird, sodass zumindest eine Öffnung 28, 30 im die Schalldämpferkammer 32 umgebenden Mantel 22, 36, 44 zum Einsetzen des Schallabsorptionsmaterials offen ist. Anhand der Figur 8 wird nun ein Schalldämpfer 10 gemäß einer zweiten Ausführungsform beschrieben. Für die Bauteile, die von der obigen Ausführungsform bekannt sind, werden dieselben Bezugszeichen verwendet und es wird insoweit auf die vorangegangenen Erläuterungen verwiesen. In an embodiment in which a sound absorption material is provided in at least one of the muffler chambers 32, the sound absorption material is introduced into the corresponding muffler chamber 32 before the corresponding muffler chamber 32 is closed on both sides by means of end walls 24, 40 and / or intermediate walls 26, 38, so that at least an opening 28, 30 in the jacket 22, 36, 44 surrounding the muffler chamber 32 is open for inserting the sound absorption material. A silencer 10 according to a second embodiment will now be described with reference to FIG. The same reference numerals are used for the components which are known from the above embodiment, and reference is made to the preceding explanations in this regard.
Im Unterschied zur ersten Ausführungsform weist der Schalldämpfer 10 gemäß der zweiten Ausführungsform ein Verbindungssegment 20 mit mehreren Teilsegmenten 74 auf. In contrast to the first embodiment, the muffler 10 according to the second embodiment has a connecting segment 20 with a plurality of sub-segments 74.
Wie in Figur 8 dargestellt, ist der Verbindungsmantel 44 in mehrere miteinander verbundene Verbindungsteilmäntel 76 unterteilt, die jeweils einem Teilsegment 74 zugeordnet sind und damit den Abschnitt des Verbindungsmantels 44 für das entsprechende Teilsegment 74 bilden. As shown in FIG. 8, the connecting jacket 44 is subdivided into a plurality of connecting partial jackets 76 which are connected to one another and which are each assigned to a partial segment 74 and thus form the section of the connecting jacket 44 for the corresponding partial segment 74.
Die Teilsegmente 74 sind jeweils durch eine Zwischenwand 78 voneinander getrennt. Analog zu den Zwischenwänden 26, 38, die an den Umfangsmänteln 22, 36 befestigt sind, sind die Zwischenwände 78 jeweils an einem, an sie angrenzenden Verbindungsteilmantel 76 befestigt. The sub-segments 74 are each separated from one another by an intermediate wall 78. Analogous to the intermediate walls 26, 38, which are fastened to the peripheral shells 22, 36, the intermediate walls 78 are each fastened to a connecting part sheath 76 adjacent to them.
Jedes Teilsegment 74 weist eine Schalldämpferkammer 32 auf. In einer alternativen Ausführungsform kann eine beliebige Anzahl der Teilsegmente 74 eine Schalldämpferkammer 32 umfassen. Each sub-segment 74 has a silencer chamber 32. In an alternative embodiment, any number of sub-segments 74 may include a silencer chamber 32.
Das erste und das zweite Abgasrohr 46, 48 sind in dieser Ausführungsform nicht direkt miteinander verbunden. The first and second exhaust pipes 46, 48 are not directly connected to one another in this embodiment.
Ferner umfasst der Schalldämpfer 10 ein drittes innenliegendes perforiertes Abgasrohr 80, das in Strömungsrichtung S zwischen dem ersten und dem zweiten Abgasrohr 46, 48 angeordnet ist und das sich in Strömungsrichtung S durch mehrere benachbarte Zwischenwände 78 sowie Teilsegmente 74 erstreckt. Furthermore, the muffler 10 comprises a third perforated exhaust pipe 80 on the inside, which is arranged in the flow direction S between the first and the second exhaust pipes 46, 48 and which extends in the flow direction S through a plurality of adjacent intermediate walls 78 and sub-segments 74.
Grundsätzlich kann der Schalldämpfer 10 eine beliebige Anzahl an Abgasrohren 46, 48, 80 aufweisen. Diese können zumindest teilweise miteinander direkt verbunden und/oder zumindest abschnittsweise perforiert und/oder abschnittsweise unterbrochen sein. In principle, the silencer 10 can have any number of exhaust pipes 46, 48, 80. These can be at least partially directly connected to one another and / or perforated at least in sections and / or interrupted in sections.
Im ersten Endsegment 12 des Schalldämpfers 10 ist ein Katalysator 82 angeordnet, der stromaufwärts mit der Einlassöffnung 14 und stromabwärts mit dem ersten Abgasrohr 46 strömungsmäßig gekoppelt ist, sodass das Abgas G zuerst durch den Katalysator 82 strömt bevor es im Anschluss durch die Schalldämpferkammern 32 gedämpft wird. A catalytic converter 82 is arranged in the first end segment 12 of the muffler 10 and is coupled in terms of flow upstream to the inlet opening 14 and downstream to the first exhaust pipe 46, so that the exhaust gas G first flows through the catalytic converter 82 before it is subsequently damped by the muffler chambers 32.
Anstelle des Katalysators 82 kann ein beliebiges emissionsrelevantes Bauteil vorgesehen seine, beispielsweise ein Dieselpartikelfilter (DPF) oder ein Ottopartikelfilter (GPF). Instead of the catalytic converter 82, any emission-relevant component can be provided, for example a diesel particle filter (DPF) or a gasoline particle filter (GPF).
Der Katalysator 82 ist von der Schalldämpferkammer 32 des ersten Endsegments 12 umgeben. The catalytic converter 82 is surrounded by the muffler chamber 32 of the first end segment 12.
Ferner kann sich der Katalysator 82 durch eine beliebige Anzahl an Schalldämpferkammern 32 erstrecken. Furthermore, the catalytic converter 82 can extend through any number of muffler chambers 32.
Der Schalldämpfer 10 umfasst Stirnwände 24, 40 sowie Zwischenwände 26, 38, 78 mit unterschiedlichen Außenkonturen, wodurch der Schalldämpfer 10 in Strömungsrichtung S benachbarte Segmente 12, 16, 74 mit unterschiedlich geformten Querschnitten senkrecht zur Strömungsrichtung S aufweist. The muffler 10 comprises end walls 24, 40 and intermediate walls 26, 38, 78 with different outer contours, as a result of which the muffler 10 has segments 12, 16, 74 which are adjacent in the flow direction S and have differently shaped cross sections perpendicular to the flow direction S.
Die Verbindungsteilmäntel 76 von Teilsegmenten 74, die von zwei unterschiedlich geformten Zwischenwänden 78 begrenzt werden, sind trichterförmig gestaltet, um die Zwischenwände 78 mit unterschiedlichen Außenkonturen entsprechend zu verbinden. The connecting partial shells 76 of partial segments 74, which are delimited by two differently shaped intermediate walls 78, are designed in a funnel shape in order to correspondingly connect the intermediate walls 78 with different outer contours.
Die Stirnwände 24, 40 sowie die Zwischenwände 26, 38, 78 können im wesentlichen beliebige Außenkonturen aufweisen, bevorzugt sind jedoch unrunde, ovale oder kreisförmige Außenkonturen. The end walls 24, 40 and the intermediate walls 26, 38, 78 can essentially have any desired outer contours, but non-round, oval or circular outer contours are preferred.
Ferner können die Abstände in Strömungsrichtung S zwischen benachbarten Stirnwänden 24, 40 und/oder Zwischenwänden 26, 38, 78 unterschiedlich groß sein. Furthermore, the distances in the flow direction S between adjacent end walls 24, 40 and / or intermediate walls 26, 38, 78 can be of different sizes.
Des Weiteren können die Mittelachsen verschiedener Segmente 12, 16, 20, 74 unterschiedlich angeordnet, insbesondere zueinander versetzt, sein. Furthermore, the central axes of different segments 12, 16, 20, 74 can be arranged differently, in particular offset from one another.
In einer weiteren Ausführungsform kann der Schalldämpfer 10 eine beliebige Anzahl an Teilsegmenten 74 aufweisen. In a further embodiment, the silencer 10 can have any number of sub-segments 74.
Die Größe und Form des Schalldämpfers 10 ist vorzugsweise an den im Kraftfahrzeug vorhandenen Bauraum und die Volumina der Schalldämpferkammern 32 an die zu erzielende Schalldämpfung des Abgases G angepasst. The size and shape of the muffler 10 is preferably based on the space available in the motor vehicle and the volumes of the Silencer chambers 32 adapted to the sound attenuation of the exhaust gas G to be achieved.
Die Herstellung des Schalldämpfers 10 gemäß der zweiten Ausführungsform erfolgt im Wesentlichen analog zur ersten Ausführungsform. Das Verbindungssegment 20 wird hierbei vorzugsweise zuerst vollständig zusammengesetzt und anschließend mit den beiden Endsegmenten 12, 16 verbunden. The manufacture of the muffler 10 according to the second embodiment is essentially analogous to the first embodiment. The connecting segment 20 is preferably completely assembled first and then connected to the two end segments 12, 16.
Der Vorteil der zuvor beschriebenen Schalldämpfer 10 ist, dass durch die segmentierte Bauweise des Schalldämpfers 10 der zur Verfügung stehende Bauraum im Kraftfahrzeug effizient genutzt werden kann, wodurch der Schalldämpfer 10 besonders leistungsstark und/oder kompakt gestaltet sein kann. The advantage of the previously described muffler 10 is that the segmented construction of the muffler 10 means that the available space in the motor vehicle can be used efficiently, as a result of which the muffler 10 can be designed to be particularly powerful and / or compact.
Ferner kann durch das Baukastensystem, das durch die einzelnen Segmente 12, 16, 20, 74 gebildet wird, auf einfache Weise ein Schalldämpfer 10 hergestellt werden, der auf die Anforderungen des entsprechenden Kraftfahrzeugs speziell abgestimmt ist. Furthermore, by means of the modular system which is formed by the individual segments 12, 16, 20, 74, a silencer 10 can be produced in a simple manner, which is specially matched to the requirements of the corresponding motor vehicle.
Des Weiteren ist das Verfahren zur Herstellung besonders kosteneffizient, da die grundlegenden Verfahrensschritte unabhängig vom individuellen Aufbau der verbauten Segmente 12, 16, 20 und damit universal zur Herstellung im Wesentlich beliebig gestalteter segmentierter Schaldämpfer 10 nutzbar sind. Die Erfindung ist nicht auf die gezeigten Ausführungsformen beschränkt. Insbesondere können einzelne Merkmale einer Ausführungsform unabhängig von den anderen Merkmalen der entsprechenden Ausführungsform beliebig mit anderen Merkmalen kombiniert werden. Furthermore, the method for production is particularly cost-efficient, since the basic method steps can be used independently of the individual structure of the segments 12, 16, 20 and thus universally for the production of essentially any segmented sound absorber 10. The invention is not restricted to the embodiments shown. In particular, individual features of an embodiment can be combined with other features as desired, independently of the other features of the corresponding embodiment.

Claims

Patentansprüche Claims
1. Verfahren zur Herstellung eines segmentierten Schalldämpfers (10) für einen Abgasstrang eines Kraftfahrzeugs, mit den Schritten: a) Bilden eines ersten Endsegments (12) und eines zweiten Endsegments (16) des Schalldämpfers (10), indem jeweils mittels einer Stirnwand (24, 40) eine erste Öffnung (28) eines Umfangsmantels (22, 36) des jeweiligen Endsegments (12, 16) zumindest abschnittsweise verschlossen wird, und mittels einer vorzugsweise perforierten Zwischenwand (26, 38) eine der ersten Öffnung (28) entgegengesetzt angeordnete zweite Öffnung (30) des Umfangsmantels (22, 36) zumindest abschnittsweise verschlossen wird, wobei jeweils eine Schalldämpferkammer (32) gebildet wird, die von der Stirnwand (24, 40), der Zwischenwand (26, 40) und dem Umfangsmantel (22, 36) begrenzt wird, und b) Verbinden des ersten Endsegments (12) und des zweiten Endsegments (16) mittels eines Verbindungssegments (20), das einen Verbindungsmantel (44) aufweist, der sich von der Zwischenwand (26) des ersten Endsegments (12) zur Zwischenwand (38) des zweiten Endsegments (16) erstreckt, wobei das Innere des Verbindungssegments (20) von dem Verbindungsmantel (44) und den an den Verbindungsmantel (44) angrenzenden Zwischenwänden (26, 38) begrenzt wird. 1. A method for producing a segmented muffler (10) for an exhaust system of a motor vehicle, comprising the steps: a) forming a first end segment (12) and a second end segment (16) of the muffler (10), in each case by means of an end wall (24 , 40) a first opening (28) of a peripheral jacket (22, 36) of the respective end segment (12, 16) is closed at least in sections, and by means of a preferably perforated intermediate wall (26, 38) a second opening arranged opposite the first opening (28) Opening (30) of the circumferential casing (22, 36) is closed at least in sections, a silencer chamber (32) being formed in each case, which is formed by the end wall (24, 40), the intermediate wall (26, 40) and the circumferential casing (22, 36 ) is limited, and b) connecting the first end segment (12) and the second end segment (16) by means of a connecting segment (20) which has a connecting jacket (44) which extends from the intermediate wall (26) of the first End segment (12) extends to the intermediate wall (38) of the second end segment (16), the interior of the connecting segment (20) being delimited by the connecting jacket (44) and the intermediate walls (26, 38) adjoining the connecting jacket (44).
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungssegment (20) in Teilsegmente (74) unterteilt ist, die durch einen Verbindungsteilmantel (76) und Zwischenwände (26, 38, 78) definiert sind, an denen der jeweilige Verbindungsteilmantel (76) befestigt ist. 2. The method according to claim 1, characterized in that the connecting segment (20) is divided into partial segments (74), which are defined by a connecting part jacket (76) and partitions (26, 38, 78) on which the respective connecting part jacket (76 ) is attached.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass benachbarte3. The method according to claim 2, characterized in that adjacent
Zwischenwände (26, 38, 78) unterschiedliche Außenkonturen haben und der sich zwischen diesen Zwischenwänden (26, 38, 78) erstreckendePartitions (26, 38, 78) have different outer contours and the one extending between these partitions (26, 38, 78)
Verbindungsteilmantel (76) nicht zylindrisch ist. Connecting part jacket (76) is not cylindrical.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungssegment (20) zumindest eine Schalldämpferkammer (32) aufweist und in zumindest ein Segment der Gruppe aus Endsegmenten (12, 16) und Verbindungssegment (20) ein zumindest abschnittsweise innenliegendes, vorzugsweise perforiertes, Abgasrohr (46, 48) eingesetzt wird, das sich in Strömungsrichtung (S) durch zumindest eine Stirnwand (24, 30) oder Zwischenwand (26, 38) erstreckt und zumindest die Schalldämpferkammern (32) von zwei Segmenten (12, 16, 20) strömungsmäßig miteinander verbindet. 4. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the connecting segment (20) at least one Has muffler chamber (32) and in at least one segment of the group of end segments (12, 16) and connecting segment (20) an at least partially internal, preferably perforated, exhaust pipe (46, 48) is inserted, which extends in the flow direction (S) through at least an end wall (24, 30) or intermediate wall (26, 38) extends and at least connects the muffler chambers (32) of two segments (12, 16, 20) in terms of flow.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass alle Abgasrohre (46, 48) vor dem Verbinden des ersten Endsegments (12) und des zweiten Endsegments (16) mittels des Verbindungssegments (20) in ihre zugeordneten Stirnwände (24, 40) und/oder Zwischenwände (26, 38) eingesetzt werden. 5. The method according to claim 4, characterized in that all exhaust pipes (46, 48) before connecting the first end segment (12) and the second end segment (16) by means of the connecting segment (20) in their associated end walls (24, 40) and / or partitions (26, 38) are used.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein stromaufwärtiges Abgasrohr (46) in das erste Endsegment (12) eingesetzt wird und durch eine Einlassöffnung (14) in einer stromaufwärtigen Stirnwand (24) sowie durch eine Auslassöffnung (34) in der angrenzenden Zwischenwand (26) verläuft und an der Stirnwand (24) und der Zwischenwand (26) befestigt ist und/oder dass ein stromabwärtiges Abgasrohr (48) in das zweite Endsegment (16) eingesetzt wird und durch eine Auslassöffnung (18) in einer stromabwärtigen Stirnwand (40) und eine Einlassöffnung (42) in der angrenzenden Zwischenwand (38) verläuft und an der Stirnwand (40) und der Zwischenwand (38) befestigt ist. 6. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that an upstream exhaust pipe (46) is inserted into the first end segment (12) and through an inlet opening (14) in an upstream end wall (24) and through an outlet opening (34) in the adjacent intermediate wall (26) runs and is fastened to the end wall (24) and the intermediate wall (26) and / or that a downstream exhaust pipe (48) is inserted into the second end segment (16) and through an outlet opening (18) in a downstream end wall (40) and an inlet opening (42) in the adjacent intermediate wall (38) and is attached to the end wall (40) and the intermediate wall (38).
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das stromaufwärtige und das stromabwärtige Abgasrohr (46, 48) im Verbindungssegment (20) ineinandergesteckt werden. 7. The method according to claim 6, characterized in that the upstream and the downstream exhaust pipe (46, 48) in the connecting segment (20) are inserted into one another.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Schallabsorptionsmaterial in zumindest ein Segment der Gruppe aus Endsegmenten (12, 16) und Verbindungssegment (20) eingesetzt wird, insbesondere wobei das Schallabsorptionsmaterial in die Schalldämpferkammer (32) des entsprechenden Segments (12, 16, 20, 74) eingesetzt wird, bevor beide Öffnungen (28, 30) des Umfangsmantels (22, 36) oder Verbindungsteilmantels (76) des Segments (74) verschlossen werden. 8. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that a sound absorption material is used in at least one segment of the group of end segments (12, 16) and connecting segment (20), in particular wherein the sound absorption material in the muffler chamber (32) of the corresponding segment ( 12, 16, 20, 74) is used before both openings (28, 30) of the peripheral casing (22, 36) or connecting part casing (76) of the segment (74) are closed.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Umfangsmäntel (22, 36) und zumindest ein Verbindungsteilmantel (76) des Verbindungsmantels (44) jeweils mit den an sie angrenzenden Stirn- oder Zwischenwänden (24, 26, 38, 40) mittels Falzen, Schweißen oder Löten, insbesondere vollständig in Umfangsrichtung (U), dicht und fest verbunden werden. 9. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the peripheral shells (22, 36) and at least one connecting partial jacket (76) of the connecting jacket (44) each with the end or intermediate walls (24, 26, 38, 40) adjoining them ) by means of folding, welding or soldering, in particular completely in the circumferential direction (U), tightly and firmly connected.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Übergang (68) des Umfangsmantels (22, 36) eines Endsegments (12, 16) zur Zwischenwand (26, 38) konisch abgeschrägt verläuft und der Verbindungmantel (44) eine entsprechende konische Aufweitung (64) besitzt, zur Bildung eines Kontakts. 10. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that a transition (68) of the peripheral jacket (22, 36) of an end segment (12, 16) to the intermediate wall (26, 38) is tapered and the connecting jacket (44) a corresponding Conical expansion (64) has to form a contact.
1 1 . Schalldämpfer (10) hergestellt mit dem Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche. 1 1. Silencer (10) produced by the method according to one of the preceding claims.
12. Schalldämpfer nach Anspruch 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Schalldämpfer (10) zumindest zwei benachbarte Zwischenwände (26, 38, 78) mit unterschiedlichen Außenkonturen aufweist, die durch einen Verbindungsmantel (44) miteinander verbunden sind, wobei der Verbindungsmantel (44) längs der Außenkonturen umfangsmäßig geschlossen an den Zwischenwänden (26, 38, 78) befestigt ist. 12. Muffler according to claim 1 1, characterized in that the muffler (10) has at least two adjacent partitions (26, 38, 78) with different outer contours, which are connected to one another by a connecting jacket (44), the connecting jacket (44) along the outer contours is attached circumferentially closed to the intermediate walls (26, 38, 78).
13. Schalldämpfer nach Anspruch 1 1 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Schalldämpfer (10) ein stromaufwärtiges Abgasrohr (46) hat, das sich durch die Stirnwand (26) des ersten Endsegments (12) erstreckt und mit der Schalldämpferkammer (32) des ersten Endsegments (12) strömungsmäßig verbunden ist, und ein stromabwärtiges Abgasrohr (48) aufweist, das sich durch die Stirnwand (38) des zweiten Endsegments (16) erstreckt und mit der Schalldämpferkammer (32) des zweiten Endsegments (16) strömungsmäßig verbunden ist. 13. Muffler according to claim 1 1 or 12, characterized in that the muffler (10) has an upstream exhaust pipe (46) which extends through the end wall (26) of the first end segment (12) and with the muffler chamber (32) of the is fluidly connected to the first end segment (12) and has a downstream exhaust pipe (48) which extends through the end wall (38) of the second end segment (16) and is fluidly connected to the muffler chamber (32) of the second end segment (16).
14. Schalldämpfer nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das stromaufwärtige Abgasrohr (46) im Bereich des ersten Endsegments (12) perforiert ist und/oder das stromabwärtige Abgasrohr (48) im Bereich des zweiten Endsegments (16) perforiert ist, um das jeweilige Abgasrohr (46, 48) strömungsmäßig mit der zugeordneten Schalldämpferkammer (32) zu verbinden. 14. Silencer according to claim 13, characterized in that the upstream exhaust pipe (46) is perforated in the region of the first end segment (12) and / or the downstream exhaust pipe (48) in the region of the second end segment (16) is perforated to the respective To connect the exhaust pipe (46, 48) in terms of flow to the associated muffler chamber (32).
15. Schalldämpfer nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass sich ein zumindest durch ein Verbindungsegment (20, 74) erstreckendes Rohr (46, 48, 80) im Verbindungsegment (20, 74) unperforiert ist und eine Schalldämpferkammer (32) des Verbindungsegments (20, 74) über zumindest eine perforierte Zwischenwand (26, 38, 78) mit einer angrenzenden Schalldämpferkammer (32) verbunden ist. 15. Muffler according to claim 14, characterized in that an at least through a connecting segment (20, 74) extending tube (46, 48, 80) in the connecting segment (20, 74) is imperforate and a muffler chamber (32) of the connecting segment (20 , 74) is connected to an adjacent silencer chamber (32) via at least one perforated intermediate wall (26, 38, 78).
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