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Schalldämpfer für Auspuffrohre von Brennkraftmaschinen
Der Gegenstand der Erfindung bezieht sich auf einen Schalldämpfer für Auspuffrohre von Kraftfahrzeugen mit dem Zweck, eine wesentliche Verbesserung der schalldämpfenden Eigenschaften solcher Auspuffrohre zu erzielen.
Es sind Schalldämpfer bekannt, bei welchen in das Auspuffrohr schräg zur Durchströmrichtung der Abgase vorgesehene Platten in Form von Kreisflächenabschnitten derart eingebaut sind, dass die Neigung dieser Platten zur Längsachse des Rohres, gesehen in der Durchströmrichtung der Abgase, einen spitzen Winkel einschliesst. Diese Platten sind, im Längsschnitt des Rohres gesehen, abwechselnd von diametral einander gegenüberliegenden Stellen des Rohrinnenmantels ausgehend, so angeordnet, dass die Auspuffgase einen Mäanderweg einhalten müssen.
Ausser den Platten können auch noch im Querschnitt flach wellenförmige Platten oder Zylinderflächenabschnitte angeordnet werden. Der wesentliche Nachteil dieser Schalldämpfer besteht darin, dass die Schallwellen parallel zueinander reflektiert und gegen die Wand des Auspuffrohres gerichtet werden, so dass der Wirkungsgrad dieser Einbauten gering ist.
Schalldämpfer für Auspuffrohre von Brennkraftmaschinen stellen hinsichtlich ihrer baulichen Ausgestaltung ein Kompromiss zwischen dem Verlangen nach einer weitgehenden Vernichtung der Schallwellen und der Notwendigkeit dar, die Abströmung der Abgase möglichst verlustlos zu gestalten. Die Einbauten müssen sich daher auf das geringstmögliche Ausmass beschränken.
Die Erfindung vermeidet nun die Übelstände der ebengenannten Schalldämpfer bekannter Art und berücksichtigt die Forderung der Herabsetzung der Einbauten in Auspuffrohre durch die eigenartige Ausbildung derselben. Das wesentliche Kennzeichen der Erfindung besteht nun darin, dass im Strömungsweg der Auspuffgase quergelagerte Schalen vorgesehen sind. Diese Schalen sind gemäss einem weiteren Kennzeichen der Erfindung als hohle Kugelkalotten ausgebildet.
Dadurch wird erreicht, dass die Schallwellen nicht wie bei den bekannten Schalldämpfern, parallel zueinander gegen die Wand des Auspuffrohres reflektiert werden, sondern im Sinne der Reflexionsgesetze etwa zum Mittel der Kugel, aus der die Schale gebildet ist, wodurch die Zerstörung der Schallwellen im Innern des Rohres erfolgt. Die Dämpfungswirkung ist wesentlich grösser als bei den bekannten zweidimensionalen Einbauten. Die Zahl der Einbauten nach der Erfindung kann wesentlich geringer sein als die der bekannten. Damit wird auch der freie Durchgangsquerschnitt für die Abgase wesentlich grösser als bisher üblich und die Minderung der Motorleistung auf das unumgänglich notwendige Mass herabgesetzt.
Die Zeichnung zeigt eine beispielsweise Aus- führungsform des Gegenstandes der Erfindung, u. zw. stellt die Fig. 1 einen Längsschnitt durch das Auspuffrohr gemäss der Erfindung dar, während die Fig. 2 einen Querschnitt nach der Linie I-I der Fig. 1 und die Fig. 3 die Theorie bezüglich der Ausbildung der Schalen nach Fig. 1 zum Ausdruck bringt.
Wie aus den Fig. 1 und 2 hervorgeht, ist das Auspuffrohr 1 in bekannter Weise ein länglicher, zweckmässig zylindrischer Körper mit dem Einströmrohrstutzen 2, der an die Brennkraftmaschine anschliesst und dem kurzen Ausströmrohrstutzen 3, der ins Freie mündet. In diesem Rohr 1 sind an mehreren Stellen, hier zweckmässig an drei Stellen, die Schalen 4, 5 und 6 eingeschweisst, wobei die Schalen 4 und 5 ihre offenen Seiten der durch Pfeile 7 angedeuteten Strömungsrichtung der Auspuffgase zukehren, während die Schale 6 mit ihrer bombierten Fläche der Strömungsrichtung zugekehrt ist. Zwischen den äusseren freien Begrenzungen der genannten Schalen und der Innenwand des Rohres 1 verbleibt ein beträchtlicher freier Durchgang 8, der mindestens so gross ist wie der Querschnitt des Stutzens 2, aber in der Regel das mehrfache dieses Querschnittes beträgt.
Über die Entstehung und Konstruktion der Schalen in der bevorzugten Ausführung von Kugelkalotten gibt die Fig. 3 Auskunft. Die hier dargestellten Kugelkalotten werden gebildet durch den Schnitt oder Abschnitt eines Kugelschalenteiles 10 von der Kugel 11 bei der Durchdringung
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derselben mit dem Rohr 1, wobei die Kugel einen beträchtlichen grösseren Durchmesser 13 aufweist als der Durchmesser d des Rohres 1. Von dieser Kalotte 10 wird nun in der Grösse von etwa d/4 parallel zu einer durch die Achse 14 gelegten, normal zur Bildebene gerichteten Ebene ein Teil weggeschnitten,'so dass ein Kalottenstumpf entsteht, wie ihn die Fig. 3 strichpunktiert dargestellt zeigt.
Dieser Kalottenstumpf wird nun in einer Neigung etwa im Winkel or zwischen der Längsachse 14 und der durch den Kreisringabschnitt 15 gebildeten Fläche in das Rohr 1 an den gemäss Fig. 1 dargestellten Stellen eingeschweisst. Zum Zwecke der guten Zugänglichkeit der Schweissstellen kann das Rohr 1 mehrteilig oder auch nur zweiteilig ausgeführt sein.
Es sei hier noch erwähnt, dass die Erfindung nicht auf die Kugelkalotte beschränkt ist oder bleiben soll. Ist das Rohr 1 ein Stück, dessen Querschnitt nach einer Ellipse geformt ist, dann bildet die Kalotte einen Abschnitt eines Ellipsoids, eines elliptischen Paraboloides, eines ebensolchen Hyperboloides od. dgl.
Ausserdem sei noch bemerkt, dass die Zahl der eingebauten Schalen auch grösser oder kleiner sein kann als die in der Zeichnung veranschaulichte Anzahl der Einbauten.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Schalldämpfer für Auspuffrohre von Brennkraftmaschine, dadurch gekennzeichnet, dass im Strömungsweg der Auspuffgase quergelagerte Schalen (4, 5, 6) vorgesehen sind.