DE102021106764A1

DE102021106764A1 - silencer

Info

Publication number: DE102021106764A1
Application number: DE102021106764.2A
Authority: DE
Inventors: Stefan Max; Marvin Gamst
Original assignee: Friedrich Boysen GmbH and Co KG
Current assignee: Friedrich Boysen GmbH and Co KG
Priority date: 2021-03-19
Filing date: 2021-03-19
Publication date: 2022-09-22
Also published as: EP4060166B1; EP4060166A1; CN115111026A

Abstract

Ein Schalldämpfer umfasst ein Gehäuse mit einem Einlass zum Empfangen eines Gasstroms und einem Auslass zur Abgabe des Gasstroms, eine Strömungsleiteinrichtung zum Führen des Gasstroms im Gehäuse und einen Mehrkammer-Resonator, wobei die Strömungsleiteinrichtung eine Abzweigung mit einem ersten Zweigausgang und einem zweiten Zweigausgang aufweist und wobei der erste Zweigausgang in einen Resonator-Hals des Mehrkammer-Resonators mündet. Der zweite Zweigausgang mündet in ein Durchgangsrohr, welches vom Einlass bis zum Auslass zumindest im Wesentlichen unterbrechungsfrei ausgebildet ist.A muffler comprises a housing having an inlet for receiving a gas flow and an outlet for discharging the gas flow, a flow guide for guiding the gas flow in the housing and a multi-chamber resonator, the flow guide having a branch with a first branch outlet and a second branch outlet and wherein the first branch output opens into a resonator neck of the multi-chamber resonator. The second branch outlet opens into a through pipe, which is designed at least essentially without interruption from the inlet to the outlet.

Description

Die Erfindung betrifft einen Schalldämpfer, insbesondere für eine Abgasanlage, umfassend ein Gehäuse mit einem Einlass zum Empfangen eines Gasstroms und einem Auslass zur Abgabe des Gasstroms, eine Strömungsleiteinrichtung zum Führen des Gasstroms im Gehäuse und einen Mehrkammer-Resonator, der wenigstens zwei separate Resonator-Kammern mit jeweiligen Resonator-Hälsen aufweist, wobei die Strömungsleiteinrichtung eine Abzweigung mit einem ersten Zweigausgang und einem zweiten Zweigausgang aufweist, wobei der erste Zweigausgang in einen Resonator-Hals des Mehrkammer-Resonators mündet.The invention relates to a muffler, in particular for an exhaust system, comprising a housing with an inlet for receiving a gas flow and an outlet for discharging the gas flow, a flow guide device for guiding the gas flow in the housing and a multi-chamber resonator which has at least two separate resonator chambers with respective resonator necks, wherein the flow guide device has a branch with a first branch outlet and a second branch outlet, the first branch outlet opening into a resonator neck of the multi-chamber resonator.

Solche Schalldämpfer werden dazu eingesetzt, in gasführenden Systemen wie Abgas-, Heizungs- oder Lüftungsanlagen die Schallemissionen zu verringern. Ein Resonator wie z. B. ein Helmholtz-Resonator ist in der Lage, durch Resonanzabsorption Schallemissionen eines bestimmten Frequenzbands gezielt zu unterdrücken.Such silencers are used to reduce noise emissions in gas-carrying systems such as exhaust gas, heating or ventilation systems. A resonator such as B. a Helmholtz resonator is able to specifically suppress sound emissions of a specific frequency band by resonance absorption.

Schalldämpfer erzeugen einen Gegendruck, der sich in vielen Anwendungsfällen ungünstig auf das übergeordnete System auswirkt. Beispielsweise senkt ein hoher Gegendruck in einer Abgasanlage die Leistung des zugehörigen Verbrennungsmotors. Da der Gegendruck auch durch Abgasreinigungs-Vorrichtungen wie Katalysatoren erhöht wird und die Anforderungen hinsichtlich der Reinigung von Abgasen steigen, besteht bei Schalldämpfern in Abgasanlagen eine besonders hohe Motivation zum Minimieren des Gegendrucks.Silencers generate a back pressure, which in many applications has an unfavorable effect on the higher-level system. For example, a high back pressure in an exhaust system lowers the performance of the associated combustion engine. Since the back pressure is also increased by exhaust gas cleaning devices such as catalytic converters and the requirements with regard to the cleaning of exhaust gases are increasing, there is a particularly high motivation for minimizing the back pressure in mufflers in exhaust systems.

Es besteht daher das Bestreben, den von Schalldämpfern der genannten Art erzeugten Gegendruck unter Aufrechterhaltung einer akzeptablen Dämpfungswirkung zu verringern.There is therefore an attempt to reduce the back pressure generated by silencers of the type mentioned while maintaining an acceptable damping effect.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch einen Schalldämpfer mit den Merkmalen des Anspruchs 1.The problem is solved by a silencer with the features of claim 1.

Erfindungsgemäß mündet der zweite Zweigausgang in ein Durchgangsrohr, welches vom Einlass bis zum Auslass zumindest im Wesentlichen unterbrechungsfrei ausgebildet ist.According to the invention, the second branch outlet opens into a through pipe, which is designed at least essentially without interruption from the inlet to the outlet.

Das Durchgangsrohr stellt einen kontinuierlichen Strömungspfad durch das gesamte Gehäuse hindurch bereit und sorgt so für einen besonders niedrigen Gegendruck. Im Gegensatz zu Schalldämpfern mit Reflexionsstellen und ähnlichen Geometrieveränderungen kommt es im Durchgangsrohr aufgrund der unterbrechungsfreien Gasführung nur in geringem Umfang zu Stauungen.The through-tube provides a continuous flow path throughout the housing and thus ensures a particularly low back pressure. In contrast to silencers with reflection points and similar changes in geometry, there is only a small amount of congestion in the straight pipe due to the uninterrupted gas flow.

Unter einem zumindest im Wesentlichen unterbrechungsfreien Durchgangsrohr ist in der vorliegenden Offenbarung eine Rohrleitung zu verstehen, welche nicht durch Kammern, Freiräume und dergleichen unterbrochen ist. Eine lokale Perforation in der Rohrwand oder eine Einmündung oder Abzweigung einer separaten Leitung ist dagegen nicht als Unterbrechung im Sinne der vorliegenden Offenbarung zu verstehen.In the present disclosure, an at least essentially uninterrupted through-pipe is to be understood as meaning a pipeline which is not interrupted by chambers, free spaces and the like. On the other hand, a local perforation in the pipe wall or a junction or junction of a separate line is not to be understood as an interruption within the meaning of the present disclosure.

Ein Mehrkammer-Resonator mit zwei oder mehr Resonator-Kammern und zugehörigen Resonator-Hälsen ermöglicht eine selektive Dämpfung zweier oder mehrerer Frequenzen, insbesondere wenn die Kammern durch Hintereinanderschaltung miteinander gekoppelt sind. Insbesondere können dabei die Resonator-Kammern und/oder die Resonator-Hälse unterschiedliche Geometrien aufweisen und dadurch die Resonanzfrequenzen gezielt abgestimmt werden.A multi-chamber resonator with two or more resonator chambers and associated resonator necks enables selective damping of two or more frequencies, in particular when the chambers are coupled to one another by being connected in series. In particular, the resonator chambers and/or the resonator necks can have different geometries and the resonant frequencies can be tuned in a targeted manner as a result.

Die separaten Resonator-Kammern des Mehrkammer-Resonators können hintereinandergeschaltet sein. Das heißt es kann eine abhängige Mehrkammer-Anordnung vorliegen. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass einer der Resonator-Hälse mit dem ersten Zweigausgang verbunden ist und ein anderer Resonator-Hals die zwei separaten Resonator-Kammern miteinander verbindet. Bei vorgegebenem Volumen und vorgegebener Halslänge lässt sich ein abhängiger Mehrkammer-Resonator durch Vorsehen eines relativ großen Halsdurchmessers besser auf tiefe Frequenzen abstimmen als ein einfacher Resonator oder ein Mehrkammersystem mit parallel geschalteten Resonanz-Kammern. Dadurch kann die Wirkung des Schalldämpfers gerade im Bereich der - häufig zu dämpfenden - tiefen Frequenzen verbessert werden.The separate resonator chambers of the multi-chamber resonator can be connected in series. That means there can be a dependent multi-chamber arrangement. In particular, it can be provided that one of the resonator necks is connected to the first branch output and another resonator neck connects the two separate resonator chambers to one another. With a given volume and given neck length, a dependent multi-chamber resonator can be better tuned to low frequencies by providing a relatively large neck diameter than a simple resonator or a multi-chamber system with resonance chambers connected in parallel. As a result, the effect of the silencer can be improved, especially in the low-frequency range, which often needs to be dampened.

Ein weiterer Vorteil hintereinandergeschalteter Resonator-Kammern im Vergleich zu parallel geschalteten Resonator-Kammern besteht darin, dass keine zusätzliche Abzweigung notwendig ist, so dass weniger Bauraum beansprucht wird und eine einfachere Konstruktion erzielbar ist. Eine Beschränkung auf eine einzige Abzweigung maximiert die Rohrleitungslänge, die bei vorgegebener Baugröße für das Durchgangsrohr zur Verfügung steht.A further advantage of resonator chambers connected in series compared to resonator chambers connected in parallel is that no additional branch is necessary, so that less installation space is required and a simpler construction can be achieved. A single branch restriction maximizes the length of tubing available for a given through-tube size.

Im Vergleich zu Kammern, die von heißem Gas durchströmt sind, sind die Resonator-Kammern des Mehrkammer-Resonators verhältnismäßig kalt. Daher reduzieren sie die Oberflächentemperaturen am Schalldämpfer. Das heißt sie bewirken eine thermische Entlastung der Oberflächen der Schalldämpfer-Komponenten.Compared to chambers through which hot gas flows, the resonator chambers of the multi-chamber resonator are relatively cold. Therefore, they reduce the surface temperatures on the silencer. This means that they cause thermal relief on the surfaces of the silencer components.

Vorzugsweise ist die Abzweigung im Bereich des Einlasses angeordnet. Somit ist sichergestellt, dass der Gasstrom bereits beim Eintritt in den Schalldämpfer einerseits in Verbindung mit dem Mehrkammer-Resonator gelangt und andererseits in das gering stauende Durchgangsrohr eintreten kann.The branch is preferably arranged in the area of the inlet. This ensures that the gas flow is already in connection with the multi-chamber when it enters the silencer mer resonator and on the other hand can enter the low damming through-tube.

Der erste Zweigausgang und der zweite Zweigausgang können in entgegengesetzte Richtungen weisen. Dies ergibt eine besonders kompakte Bauweise. Beispielsweise kann die Abzweigung ähnlich gestaltet sein wie ein T-Stück. Anwendungsabhängig kann die Abzweigung aber auch ähnlich gestaltet sein wie ein Y-Stück oder ein F-Stück.The first branch outlet and the second branch outlet can point in opposite directions. This results in a particularly compact design. For example, the junction can be designed similar to a T-piece. Depending on the application, the junction can also be designed similar to a Y-piece or an F-piece.

Speziell kann der Einlass durch einen Eintrittsrohrstutzen gebildet sein, der zumindest annähernd rechtwinklig in einen geradlinigen Leitungsabschnitt der Strömungsleiteinrichtung mündet. Der dem ersten Zweigausgang zugeordnete Teil des geradlinigen Leitungsabschnitts kann bei dieser Ausgestaltung den Resonator-Hals bilden, so dass Bauraum gespart wird und keine Bereitstellung eines separaten Bauteils für den Resonator-Hals notwendig ist.In particular, the inlet can be formed by an inlet pipe socket, which opens out at least approximately at right angles into a straight line section of the flow guide device. The part of the straight line section assigned to the first branch output can form the resonator neck in this configuration, so that installation space is saved and it is not necessary to provide a separate component for the resonator neck.

Bevorzugt weist das Durchgangsrohr eine abgesehen von etwaigen Perforationen und/oder Mündungsstellen etwaiger Abzweigungen durchgehende Rohrwand auf. Somit werden Stauungen des Gasstroms weitgehend vermieden.The through-tube preferably has a tube wall that is continuous, apart from any perforations and/or openings of any branches. In this way, congestion in the gas flow is largely avoided.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass der Schalldämpfer eine Absorptionskammer aufweist, in welcher ein schallabsorbierendes Material angeordnet ist. Es hat sich gezeigt, dass durch eine Kombination aus einer selektiven Dämpfung mittels des Mehrkammer-Resonators und einer breitbandigen Dämpfung mittels der Absorptionskammer eine besonders effektive Geräuschvermeidung erzielbar ist. Außerdem weist die Absorptionskammer eine wärmeisolierende Wirkung auf. Das heißt das schallabsorbierende Material bewirkt auch eine thermische Entlastung der Oberflächen der Schalldämpfer-Komponenten. Wie vorstehend erwähnt reduzieren weiterhin die Resonator-Kammern die Oberflächentemperaturen, da sie nicht von heißem Gas durchströmt sind. Eine Kombination von Mehrkammer-Resonator und Absorptionskammer verringert demgemäß die thermische Belastung der Schalldämpfer-Oberflächen in besonders ausgeprägter Weise. Bei dem schallabsorbierenden Material kann es sich zum Beispiel um Steinwolle, Glaswolle oder dergleichen handeln.A further embodiment of the invention provides that the silencer has an absorption chamber in which a sound-absorbing material is arranged. It has been shown that particularly effective noise avoidance can be achieved through a combination of selective damping by means of the multi-chamber resonator and broadband damping by means of the absorption chamber. In addition, the absorption chamber has a heat insulating effect. This means that the sound-absorbing material also reduces the thermal load on the surfaces of the muffler components. As mentioned above, the resonator chambers also reduce the surface temperatures because hot gas does not flow through them. A combination of multi-chamber resonator and absorption chamber accordingly reduces the thermal load on the muffler surfaces in a particularly pronounced manner. The sound-absorbing material can be, for example, rock wool, glass wool or the like.

Die Absorptionskammer kann durch eine der Resonator-Kammern des Mehrkammer-Resonators gebildet sein. Zu diesem Zweck kann eine der Resonator-Kammern zumindest teilweise mit einem schallabsorbierenden Material gefüllt sein.The absorption chamber can be formed by one of the resonator chambers of the multi-chamber resonator. For this purpose, one of the resonator chambers can be at least partially filled with a sound-absorbing material.

Eine bevorzugte Variante sieht dagegen vor, dass die Absorptionskammer als von den Resonator-Kammern des Mehrkammer-Resonators getrennte Kammer ausgeführt ist.In contrast, a preferred variant provides that the absorption chamber is designed as a chamber that is separate from the resonator chambers of the multi-chamber resonator.

Es kann vorgesehen sein, dass das Durchgangsrohr durch die Absorptionskammer hindurchgeführt ist und über eine Perforation mit dieser in Verbindung steht.It can be provided that the through-tube is passed through the absorption chamber and is connected to it via a perforation.

Die Absorptionskammer kann zwischen zwei Resonator-Kammern des Mehrkammer-Resonators angeordnet sein. Dies ermöglicht eine besonders kompakte Bauform. Grundsätzlich kann die Absorptionskammer auch an einem Randbereich des Schalldämpfers angeordnet sein.The absorption chamber can be arranged between two resonator chambers of the multi-chamber resonator. This enables a particularly compact design. In principle, the absorption chamber can also be arranged on an edge area of the silencer.

Das Gehäuse kann durch zwei Trennwände in drei aufeinanderfolgende Kammern unterteilt sein, wobei die mittlere Kammer der drei aufeinanderfolgenden Kammern als Absorptionskammer ausgebildet ist oder wobei alle drei aufeinanderfolgenden Kammern als Resonator-Kammern des Mehrkammer-Resonators ausgebildet sind. Im erstgenannten Fall ergibt sich eine Kombination aus zwei selektiven und einer breitbandigen Dämpfung, im letztgenannten Fall eine Kombination aus drei selektiven Dämpfungen.The housing can be divided by two partitions into three consecutive chambers, with the middle chamber of the three consecutive chambers being designed as an absorption chamber or with all three consecutive chambers being designed as resonator chambers of the multi-chamber resonator. In the first case, there is a combination of two selective and one broadband attenuation, in the latter case, a combination of three selective attenuations.

Es kann ein Verbindungsrohr vorgesehen sein, über welches ein Resonator-Hals oder eine Resonator-Kammer des Mehrkammer-Resonators mit dem Durchgangsrohr in Verbindung steht. Mit einem solchen Verbindungsrohr ist es möglich, die Wirkfrequenz des Mehrkammer-Resonators unabhängig von der Geometrie der Resonator-Hälse und der Resonator-Kammern zu beeinflussen. Das heißt es ergeben sich erweiterte Möglichkeiten zur Anpassung des Schalldämpfers an akustische Vorgaben.A connecting tube can be provided, via which a resonator neck or a resonator chamber of the multi-chamber resonator is connected to the through-tube. With such a connecting tube it is possible to influence the effective frequency of the multi-chamber resonator independently of the geometry of the resonator necks and the resonator chambers. This means that there are extended possibilities for adapting the silencer to acoustic specifications.

Vorzugsweise mündet das Verbindungsrohr im Bereich des Auslasses in das Durchgangsrohr. Ein solches als Bypass wirkendes Verbindungsrohr hat sich hinsichtlich der Abstimmbarkeit der Resonanzfrequenz als besonders günstig erwiesen.The connecting tube preferably opens into the through-tube in the area of the outlet. Such a connecting pipe acting as a bypass has proven to be particularly favorable with regard to the tunability of the resonant frequency.

Das Durchgangsrohr kann durch wenigstens eine Resonator-Kammer des Mehrkammer-Resonators hindurchgeführt sein, um den Platzbedarf des Schalldämpfers zu minimieren.The through-tube can be passed through at least one resonator chamber of the multi-chamber resonator in order to minimize the space required by the silencer.

Eine spezielle Ausgestaltung sieht vor, dass das Durchgangsrohr über wenigstens eine in der Rohrwand vorgesehene Perforation mit einer Resonator-Kammer in Verbindung steht. Dies eröffnet eine weitere Möglichkeit zur gezielten Beeinflussung der Wirkfrequenz des Mehrkammer-Resonators unabhängig von der Geometrie der Resonator-Hälse und der Resonator-Kammern. Bei der Ausnehmung kann es sich um eine einfache Öffnung in der Rohrwand handeln. Das Durchgangsrohr kann auch über mehrere Ausnehmungen, insbesondere über eine Lochung oder Perforation, mit einer Resonator-Kammer in Verbindung stehen.A special embodiment provides that the through-tube is connected to a resonator chamber via at least one perforation provided in the tube wall. This opens up a further possibility for influencing the effective frequency of the multi-chamber resonator in a targeted manner, independently of the geometry of the resonator necks and the resonator chambers. The recess can be a simple opening in the tube wall. The passage tube can also have several recesses, in particular a hole or perforation, associated with a resonator chamber.

Das Durchgangsrohr kann wenigstens eine Schleife für eine Strömungsumlenkung um zumindest im Wesentlichen 180° aufweisen. Dadurch kann ein vergleichsweise langes Durchgangsrohr in einem relativ kleinen Gehäuse untergebracht werden. Die Schleife kann zum Einsparen von Bauraum in einer Resonator-Kammer des Mehrkammer-Resonators angeordnet sein.The through-tube can have at least one loop for a flow deflection by at least substantially 180°. As a result, a comparatively long passage tube can be accommodated in a relatively small housing. To save installation space, the loop can be arranged in a resonator chamber of the multi-chamber resonator.

Die Erfindung betrifft auch ein gasführendes System, insbesondere eine Abgasanlage für einen Verbrennungsmotor, mit einer Gasleitung und wenigstens einem in die Gasleitung integrierten Schalldämpfer.The invention also relates to a gas-carrying system, in particular an exhaust system for an internal combustion engine, with a gas line and at least one silencer integrated into the gas line.

Erfindungsgemäß ist der Schalldämpfer wie vorstehend beschrieben gestaltet.According to the invention, the silencer is designed as described above.

Weiterbildungen der Erfindungen sind auch den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung sowie den beigefügten Zeichnungen zu entnehmen.Further developments of the invention can also be found in the dependent claims, the description and the accompanying drawings.

Die Erfindung wird nachfolgend beispielhaft unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.

1 zeigt vereinfacht einen Schalldämpfer gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung.
2 zeigt einen Schalldämpfer gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung.
3 zeigt einen Schalldämpfer gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung.
4 zeigt einen Schalldämpfer gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung.
5 zeigt einen Schalldämpfer gemäß einer fünften Ausführungsform der Erfindung.

The invention is described below by way of example with reference to the drawings.

1 shows in simplified form a muffler according to a first embodiment of the invention.
2 Fig. 12 shows a muffler according to a second embodiment of the invention.
3 Fig. 12 shows a muffler according to a third embodiment of the invention.
4 Fig. 12 shows a muffler according to a fourth embodiment of the invention.
5 Fig. 12 shows a muffler according to a fifth embodiment of the invention.

Der in 1 gezeigte erfindungsgemäße Schalldämpfer 11 weist ein Gehäuse 13 auf, das vorzugsweise aus einem hitzebeständigen Material wie Stahl gefertigt ist. Mittels zweier Trennwände 15, 16 ist das Gehäuse 13 in drei aufeinanderfolgende Kammern 17, 18, 19 unterteilt. Das Gehäuse 13 weist einen Einlass 21 zum Empfangen eines Gasstroms und einen Auslass 23 zum Abgeben des Gasstroms auf. Der Einlass 21 und der Auslass 23 können mit jeweiligen Flanschen oder dergleichen zum Einbinden des Schalldämpfers 11 in ein gasführendes System wie eine Abgasanlage versehen sein, was in 1 jedoch nicht gezeigt ist.the inside 1 Silencer 11 according to the invention shown has a housing 13 which is preferably made of a heat-resistant material such as steel. The housing 13 is divided into three consecutive chambers 17, 18, 19 by means of two partition walls 15,16. The housing 13 has an inlet 21 for receiving a flow of gas and an outlet 23 for discharging the flow of gas. The inlet 21 and the outlet 23 can be provided with respective flanges or the like for integrating the muffler 11 into a gas-carrying system such as an exhaust system, which is shown in 1 however, is not shown.

Zwischen dem Einlass 21 und dem Auslass 23 erstreckt sich eine Strömungsleiteinrichtung 25, welche beim Betrieb des Schalldämpfers 11 den am Einlass 21 empfangenen Gasstrom durch das Gehäuse 13 führt. Der durch einen Eintrittsrohrstutzen 27 gebildete Einlass 21 mündet in einem zumindest annäherungsweise rechten Winkel in einen geradlinigen Leitungsabschnitt 29 der Strömungsleiteinrichtung 25, der sich bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel durch die gesamte mittlere Kammer 18 der drei aufeinanderfolgenden Kammern 17, 18, 19 hindurch erstreckt.A flow guide device 25 extends between the inlet 21 and the outlet 23 and guides the gas flow received at the inlet 21 through the housing 13 when the muffler 11 is in operation. The inlet 21 formed by an inlet pipe socket 27 opens at an at least approximately right angle into a straight line section 29 of the flow guide device 25, which in the illustrated embodiment extends through the entire middle chamber 18 of the three successive chambers 17, 18, 19.

Durch die Einmündung des Eintrittsrohrstutzens 27 in den geradlinigen Leitungsabschnitt 29 ergibt sich eine Abzweigung 30 mit einem ersten Zweigausgang 31 und einem gegenüberliegenden zweiten Zweigausgang 32. Der dem ersten, im Bild rechten Zweigausgang 31 zugeordnete Teil des geradlinigen Leitungsabschnitts 29 ist durch die im Bild rechte Trennwand 16 hindurchgeführt und endet offen in einer äußeren Kammer 19. Ein Anschlussrohr 41, das sich durch die mittlere Kammer 18 hindurch erstreckt, verbindet außerdem die beiden äußeren Kammern 17, 19 miteinander. Somit ergibt sich ein Mehrkammer-Resonator 35 mit einer durch die äußere Kammer 19 gebildeten ersten Resonator-Kammer 39, wobei die im Bild links gelegene äußere Kammer 17 eine der ersten Resonator-Kammer 39 nachgeschaltete zweite Resonator-Kammer 43 bildet. Der ersten Resonator-Kammer 39 ist ein Resonator-Hals 37 zugeordnet, während der zweiten Resonator-Kammer 43 ein durch das Anschlussrohr 41 gebildeter weiterer Resonator-Hals 45 zugeordnet ist. Die beiden Resonanzfrequenzen des Mehrkammer-Resonators 35 können über die Volumina der Resonator-Kammern 39, 43 sowie über die Durchmesser und die Längen der Resonator-Hälse 37, 45 angepasst werden. Zur Verdeutlichung sind die Resonator-Kammern 39, 43 in 1 unterschiedlich groß dargestellt. Dadurch dass der Mehrkammer-Resonator 35 zwei hintereinandergeschaltete Resonator Kammern 39, 43 aufweist, ergibt sich eine erweiterte Dämpfungswirkung.The junction of the inlet pipe socket 27 in the straight line section 29 results in a junction 30 with a first branch outlet 31 and an opposite second branch outlet 32. The part of the straight line section 29 assigned to the first branch outlet 31 on the right in the figure is through the partition wall on the right in the figure 16 and ends openly in an outer chamber 19. A connecting tube 41, which extends through the middle chamber 18, also connects the two outer chambers 17, 19 to one another. This results in a multi-chamber resonator 35 with a first resonator chamber 39 formed by the outer chamber 19 , with the outer chamber 17 on the left in the figure forming a second resonator chamber 43 downstream of the first resonator chamber 39 . A resonator neck 37 is assigned to the first resonator chamber 39 , while a further resonator neck 45 formed by the connecting tube 41 is assigned to the second resonator chamber 43 . The two resonant frequencies of the multi-chamber resonator 35 can be adjusted via the volumes of the resonator chambers 39, 43 and via the diameters and lengths of the resonator necks 37, 45. For clarity, the resonator chambers are 39, 43 in 1 shown in different sizes. The fact that the multi-chamber resonator 35 has two resonator chambers 39, 43 connected in series results in an extended damping effect.

Der zweite Zweigausgang 32 geht in ein Durchgangsrohr 47 über, welches vom Einlass 21 bis zum Auslass 23 zumindest im Wesentlichen unterbrechungsfrei ausgebildet ist. Das Durchgangsrohr 47 ist durch die im Bild linke Trennwand 15 in die zweite Resonator-Kammer 43 geführt, in welcher es eine Schleife 50 für eine Strömungsumlenkung um zumindest im Wesentlichen 180° bildet. Im Anschluss ist das Durchgangsrohr 47 wieder zurück in die mittlere Kammer 18 und durch die rechte Trennwand 16 in die erste Resonator-Kammer 39 geführt, welche es unter Ausbildung eines Knicks 49 durchquert und in den Auslass 23 übergeht.The second branch outlet 32 merges into a through pipe 47 which is designed at least essentially without interruption from the inlet 21 to the outlet 23 . The through pipe 47 is guided through the partition wall 15 on the left in the figure into the second resonator chamber 43, in which it forms a loop 50 for a flow deflection by at least essentially 180°. The through-tube 47 is then guided back into the middle chamber 18 and through the right-hand partition 16 into the first resonator chamber 39 , which it passes through, forming a kink 49 and merging into the outlet 23 .

Die mittlere Kammer 18 ist mit einem schallabsorbierenden Material 53 (durch Schraffur gezeigt) wie beispielsweise Glaswolle gefüllt. Demgemäß bildet die mittlere Kammer 18 eine Absorptionskammer 55 des Schalldämpfers 11. Das Durchgangsrohr 47 weist im Bereich der Absorptionskammer 55 eine Perforation 57 auf und steht somit in Fluidverbindung mit der Absorptionskammer 55. Das schallabsorbierende Material 53 der Absorptionskammer 55 sorgt für eine breitbandige Schalldämpfung und zusätzlich für eine Wärmeisolierung.The central chamber 18 is filled with a sound absorbing material 53 (shown by hatching) such as glass wool. Accordingly, the middle chamber 18 forms an absorption chamber 55 of the muffler 11. The through pipe 47 has a perforation 57 in the region of the absorption chamber 55 and is thus in fluid communication with the absorption chamber 55. The sound-absorbing material 53 of the absorption chamber 55 ensures broadband soundproofing and, in addition, thermal insulation.

Gemäß einer nicht dargestellten Ausführungsform ist ein Verbindungsrohr vorgesehen, über welches einer der Resonator-Hälse 37, 45 oder eine der Resonator-Kammern 39, 43 des Mehrkammer-Resonators 35 mit dem Durchgangsrohr 47 in Verbindung steht. Beispielsweise könnte der Resonator-Hals 37 der ersten Resonator-Kammer 39 im Bereich des Auslasses 23 mit dem Durchgangsrohr 47 verbunden sein. Durch ein solches Übersprechrohr oder Bypass-Rohr kann die Dämpfungscharakteristik des Mehrkammer-Resonators 35 gezielt beeinflusst werden. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn die Größe und die Geometrie der Resonator-Kammern 39, 43 aufgrund baulicher Vorgaben nur eingeschränkt variabel sind. Es können auch mehrere wie vorstehend beschrieben gestaltete Verbindungsrohre vorhanden sein.According to an embodiment that is not shown, a connecting tube is provided, via which one of the resonator necks 37, 45 or one of the resonator chambers 39, 43 of the multi-chamber resonator 35 is connected to the through-tube 47. For example, the resonator neck 37 of the first resonator chamber 39 could be connected to the through-tube 47 in the area of the outlet 23 . The damping characteristics of the multi-chamber resonator 35 can be specifically influenced by such a crosstalk tube or bypass tube. This is particularly advantageous when the size and geometry of the resonator chambers 39, 43 can only be varied to a limited extent due to structural specifications. There can also be several connecting pipes designed as described above.

Eine weitere Möglichkeit zur gezielten Beeinflussung der Dämpfungscharakteristik des Mehrkammer-Resonators 35 ergibt sich durch eine oder mehrere Perforationen in der Rohrwand des Durchgangsrohrs 47, vorzugsweise im Bereich des Auslasses 23, über welche das Durchgangsrohr 47 mit der ersten Resonator-Kammer 39 strömungstechnisch verbunden ist.Another possibility for specifically influencing the damping characteristics of the multi-chamber resonator 35 results from one or more perforations in the tube wall of the through-tube 47, preferably in the area of the outlet 23, via which the through-tube 47 is fluidically connected to the first resonator chamber 39.

2 zeigt eine alternative Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schalldämpfers 11', wobei die Ansicht gegenüber 1 seitenverdreht ist. Der Schalldämpfer 11' ist ähnlich gestaltet wie der in 1 gezeigte Schalldämpfer 11, weist jedoch eine Strömungsleiteinrichtung 25' mit einem verkürzten Durchgangsrohr 47' auf. Dieses weist keine Schleife auf und tritt nach dem Erreichen der zweiten Resonator-Kammer 43 nicht erneut in die Absorptionskammer 55 ein, sondern verlässt das Gehäuse 13 im Bereich der zweiten Resonator-Kammer 43. Durch die verkürzte Ausführung des Durchgangsrohrs 47' lässt sich der Gegendruck weiter senken. 2 shows an alternative embodiment of a silencer 11' according to the invention, the view being opposite 1 is twisted. The silencer 11' is designed similarly to that in 1 Silencer 11 shown, however, has a flow guide device 25' with a shortened through-tube 47'. This does not have a loop and does not re-enter the absorption chamber 55 after reaching the second resonator chamber 43, but leaves the housing 13 in the area of the second resonator chamber 43. The shortened design of the through-tube 47' allows the back pressure lower further.

Eine weitere alternative Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schalldämpfers 11" ist in 3 gezeigt. Das Durchgangsrohr 47' ist hier wie bei der Ausführungsform gemäß 2 verkürzt ausgebildet. Im Unterschied zur Ausführungsform gemäß 2 ist jedoch die mittlere Kammer 18 nicht als Absorptionskammer ausgebildet, sondern als zusätzliche Resonator-Kammer 63. Deshalb ist kein schallabsorbierendes Material vorgesehen, wobei es aber im Prinzip möglich wäre, dass trotz Ausbildung sämtlicher Kammern 17, 18, 19 als Resonanz-Kammern 39, 43, 63 schallabsorbierendes Material in wenigstens einer der Kammern 17, 18, 19 vorhanden ist. Außerdem ist ein weiteres, einen Resonator-Hals 65 bildendes Anschlussrohr 67 zur Verbindung der zusätzlichen Resonator-Kammer 63 mit der zweiten Resonator-Kammer 43 vorgesehen. Das Durchgangsrohr 47' ist ferner ohne Perforation ausgeführt. Somit ist ein Mehrkammer-Resonator 35' gebildet, der drei hintereinandergeschaltete Resonator-Kammern 39, 43, 63 mit einem dementsprechend erweiterten Dämpfungsspektrum aufweist. Grundsätzlich könnten auch mehr als drei hintereinandergeschaltete Resonator-Kammern 39, 43, 63 vorgesehen sein.A further alternative embodiment of a silencer 11" according to the invention is shown in 3 shown. The passage pipe 47' is here as in the embodiment according to FIG 2 trained shortened. In contrast to the embodiment according to 2 However, the middle chamber 18 is not designed as an absorption chamber, but as an additional resonator chamber 63. Therefore, no sound-absorbing material is provided, although it would in principle be possible that, despite the design of all chambers 17, 18, 19 as resonance chambers 39, 43, 63 sound-absorbing material is present in at least one of the chambers 17, 18, 19. In addition, a further connection pipe 67 forming a resonator neck 65 is provided for connecting the additional resonator chamber 63 to the second resonator chamber 43 . The through-tube 47' is also designed without perforations. A multi-chamber resonator 35' is thus formed, which has three resonator chambers 39, 43, 63 connected in series with a correspondingly expanded damping spectrum. In principle, more than three resonator chambers 39, 43, 63 connected in series could also be provided.

Die in 4 dargestellte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schalldämpfers 11 ist ähnlich wie das in 2 gezeigte Ausführungsbeispiel, wobei das verkürzte Durchgangsrohr 47' das Gehäuse 13 im Bereich der ersten Resonator-Kammer 39 verlässt. Ferner befinden sich der Einlass 21 und der Auslass 23 an denjenigen entgegengesetzten Seiten des Gehäuses 13, die jeweils von der Absorptionskammer 55 abgewandt sind. Die Abzweigung 30' weist außerdem eine Y-artige Form auf.In the 4 illustrated embodiment of a silencer 11 according to the invention is similar to that in 2 shown embodiment, wherein the shortened passage tube 47 'leaves the housing 13 in the region of the first resonator chamber 39. Furthermore, the inlet 21 and the outlet 23 are located on those opposite sides of the housing 13 which face away from the absorption chamber 55, respectively. Junction 30' also has a Y-like shape.

5 zeigt eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schalldämpfers 11, bei der im Unterschied zu 4 die Abzweigung 30" eine F-artige Form aufweist. Ferner ist die Absorptionskammer 55 nicht zwischen den Resonator-Kammern 39, 43 angeordnet, sondern die zweite Resonator-Kammer 43 ist zwischen der Absorptionskammer 55 und der ersten Resonator-Kammer 39 angeordnet. Die Perforation 57 befindet sich im Bereich der Abzweigung 30". 5 shows another embodiment of a muffler 11 according to the invention, in which, in contrast to 4 the branch 30" has an F-like shape. Furthermore, the absorption chamber 55 is not arranged between the resonator chambers 39, 43, but the second resonator chamber 43 is arranged between the absorption chamber 55 and the first resonator chamber 39. The perforation 57 is located in the area of junction 30".

Durch die Kombination eines Mehrkammer-Resonators 35, 35' mit einem unterbrechungsfreien Durchgangsrohr 47, 47' ergibt sich eine für viele Anwendungen ausreichende Schalldämpfung bei vergleichsweise geringem Gegendruck.The combination of a multi-chamber resonator 35, 35' with an uninterrupted through-tube 47, 47' results in sound damping which is sufficient for many applications with a comparatively low back pressure.

BezugszeichenlisteReference List

11, 11', 11"11, 11', 11": Schalldämpfersilencer
1313: GehäuseHousing
1515: Trennwandpartition wall
1616: Trennwandpartition wall
1717: äußere Kammerouter chamber
1818: mittlere Kammermiddle chamber
1919: äußere Kammerouter chamber
2121: Einlassinlet
2323: Auslassoutlet
25, 25'25, 25': Strömungsleiteinrichtungflow directing device
2727: Eintrittsrohrstutzeninlet pipe socket
2929: geradliniger Leitungsabschnittstraight line section
30, 30', 30"30, 30', 30": Abzweigungjunction
3131: erster Zweigausgangfirst branch exit
3232: zweiter Zweigausgangsecond branch exit
35, 35'35, 35': Mehrkammer-Resonatormulti-chamber resonator
3737: Resonator-Halsresonator neck
3939: erste Resonator-Kammerfirst resonator chamber
4141: Anschlussrohrconnecting pipe
4343: zweite Resonator-Kammersecond resonator chamber
4545: Resonator-Halsresonator neck
47, 47'47, 47': Durchgangsrohrthrough pipe
4949: Knickkink
5050: SchleifeRibbon
5353: schallabsorbierendes Materialsound absorbing material
5555: Absorptionskammerabsorption chamber
5757: Perforationperforation
6363: zusätzliche Resonator-Kammeradditional resonator chamber
6565: Resonator-Halsresonator neck
6767: Anschlussrohrconnecting pipe

Claims

Schalldämpfer (11, 11', 11"), insbesondere für eine Abgasanlage, umfassend ein Gehäuse (13) mit einem Einlass (21) zum Empfangen eines Gasstroms und einem Auslass (23) zur Abgabe des Gasstroms, eine Strömungsleiteinrichtung (25, 25') zum Führen des Gasstroms im Gehäuse (13) und einen Mehrkammer-Resonator (35, 35'), der wenigstens zwei separate Resonator-Kammern (39, 43, 63) mit jeweiligen Resonator-Hälsen (37, 45, 65) aufweist, wobei die Strömungsleiteinrichtung (25, 25') eine Abzweigung (30, 30', 30") mit einem ersten Zweigausgang (31) und einem zweiten Zweigausgang (32) aufweist, wobei der erste Zweigausgang (31) in einen Resonator-Hals (37) des Mehrkammer-Resonators (35, 35') mündet, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Zweigausgang (32) in ein Durchgangsrohr (47, 47') mündet, welches vom Einlass (21) bis zum Auslass (23) zumindest im Wesentlichen unterbrechungsfrei ausgebildet ist.Silencer (11, 11', 11"), in particular for an exhaust system, comprising a housing (13) with an inlet (21) for receiving a gas flow and an outlet (23) for discharging the gas flow, a flow guide device (25, 25' ) for guiding the gas flow in the housing (13) and a multi-chamber resonator (35, 35'), which has at least two separate resonator chambers (39, 43, 63) with respective resonator necks (37, 45, 65), wherein the flow guide device (25, 25') has a branch (30, 30', 30") with a first branch outlet (31) and a second branch outlet (32), the first branch outlet (31) leading into a resonator neck (37 ) of the multi-chamber resonator (35, 35'), characterized in that the second branch outlet (32) opens into a through-tube (47, 47') which runs from the inlet (21) to the outlet (23) at least essentially without interruption is trained.

Schalldämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die separaten Resonator-Kammern (39, 43, 63) des Mehrkammer-Resonators (35, 35') hintereinandergeschaltet sind.silencer after claim 1 , characterized in that the separate resonator chambers (39, 43, 63) of the multi-chamber resonator (35, 35') are connected in series.

Schalldämpfer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Abzweigung (30, 30', 30") im Bereich des Einlasses (21) angeordnet ist.silencer after claim 1 or 2 , characterized in that the branch (30, 30', 30") is arranged in the area of the inlet (21).

Schalldämpfer nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Zweigausgang (31) und der zweite Zweigausgang (32) in entgegengesetzte Richtungen weisen.Silencer according to one of the preceding claims, characterized in that the first branch outlet (31) and the second branch outlet (32) point in opposite directions.

Schalldämpfer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Einlass (21) durch einen Eintrittsrohrstutzen (27) gebildet ist, der zumindest annähernd rechtwinklig in einen geradlinigen Leitungsabschnitt (29) der Strömungsleiteinrichtung (25, 25') mündet.silencer after claim 4 , characterized in that the inlet (21) is formed by an inlet pipe socket (27) which opens at least approximately at right angles into a straight line section (29) of the flow guide device (25, 25').

Schalldämpfer nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Durchgangsrohr (47, 47') eine abgesehen von etwaigen Perforationen (57) und/oder Mündungsstellen etwaiger Abzweigungen durchgehende Rohrwand aufweist.Silencer according to one of the preceding claims, characterized in that the through pipe (47, 47') has a continuous pipe wall apart from any perforations (57) and/or opening points of any branches.

Schalldämpfer nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schalldämpfer (11, 11 `) eine Absorptionskammer (55) aufweist, in welcher ein schallabsorbierendes Material (53) angeordnet ist.Silencer according to one of the preceding claims, characterized in that the muffler (11, 11`) has an absorption chamber (55) in which a sound-absorbing material (53) is arranged.

Schalldämpfer nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Absorptionskammer durch eine der Resonator-Kammern (39, 43, 63) des Mehrkammer-Resonators (35, 35') gebildet ist.silencer after claim 7 , characterized in that the absorption chamber is formed by one of the resonator chambers (39, 43, 63) of the multi-chamber resonator (35, 35').

Schalldämpfer nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Absorptionskammer (55) als von den Resonator-Kammern (39, 43, 63) des Mehrkammer-Resonators (35, 35') getrennte Kammer ausgeführt ist.silencer after claim 7 , characterized in that the absorption chamber (55) is designed as a separate chamber from the resonator chambers (39, 43, 63) of the multi-chamber resonator (35, 35').

Schalldämpfer nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Durchgangsrohr (47, 47') durch die Absorptionskammer (55) hindurchgeführt ist und über eine Perforation (57) mit dieser in Verbindung steht.Muffler after one of Claims 7 until 9 , characterized in that the through-tube (47, 47') passes through the absorption chamber (55) and is connected to it via a perforation (57).

Schalldämpfer nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Absorptionskammer (55) zwischen zwei Resonator-Kammern 39, 43) des Mehrkammer-Resonators (35) angeordnet ist.Muffler after one of Claims 7 until 10 , characterized in that the absorption chamber (55) is arranged between two resonator chambers (39, 43) of the multi-chamber resonator (35).

Schalldämpfer nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (13) durch zwei Trennwände (15, 16) in drei aufeinanderfolgende Kammern (17, 18, 19) unterteilt ist, wobei die mittlere Kammer (18) der drei aufeinanderfolgenden Kammern als Absorptionskammer (55) ausgebildet ist oder wobei alle drei aufeinanderfolgenden Kammern (17, 18, 19) als Resonator-Kammern (39, 43, 63) des Mehrkammer-Resonators (35') ausgebildet sind.Silencer according to one of the preceding claims, characterized in that the housing (13) is divided into three consecutive chambers (17, 18, 19) by two partitions (15, 16), the middle chamber (18) of the three consecutive chambers being Absorption chamber (55) is formed or wherein all three consecutive chambers (17, 18, 19) are designed as resonator chambers (39, 43, 63) of the multi-chamber resonator (35').

Schalldämpfer nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch wenigstens ein Verbindungsrohr, über welches ein Resonator-Hals (37, 45, 65) oder eine Resonator-Kammer (39, 43, 63) des Mehrkammer-Resonators (35, 35') mit dem Durchgangsrohr (47, 47') in Verbindung steht.Silencer according to one of the preceding claims, characterized by at least one connecting pipe, via which a resonator neck (37, 45, 65) or a resonator chamber (39, 43, 63) of the multi-chamber resonator (35, 35 ') with the Through tube (47, 47 ') is connected.

Schalldämpfer nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungsrohr im Bereich des Auslasses (23) in das Durchgangsrohr (47, 47') mündet.silencer after Claim 13 , characterized in that the connecting pipe opens into the through pipe (47, 47') in the area of the outlet (23).

Schalldämpfer nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Durchgangsrohr (47, 47') durch wenigstens eine Resonator-Kammer (39, 43, 63) des Mehrkammer-Resonators (35, 35') hindurchgeführt ist.Silencer according to one of the preceding claims, characterized in that the through-tube (47, 47') is passed through at least one resonator chamber (39, 43, 63) of the multi-chamber resonator (35, 35').

Schalldämpfer nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Durchgangsrohr (47, 47') über wenigstens eine in der Rohrwand vorgesehene Perforation mit einer Resonator-Kammer (39, 43, 63) in Verbindung steht.silencer after Claim 14 , characterized in that the through-tube (47, 47') is connected to a resonator chamber (39, 43, 63) via at least one perforation provided in the tube wall.

Schalldämpfer nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Durchgangsrohr (47) wenigstens eine Schleife (50) für eine Strömungsumlenkung um zumindest im Wesentlichen 180° aufweist.Silencer according to one of the preceding claims, characterized in that the through-tube (47) has at least one loop (50) for a flow deflection by at least substantially 180°.

Gasführendes System, insbesondere Abgasanlage für einen Verbrennungsmotor, mit einer Gasleitung und wenigstens einem in die Gasleitung integrierten Schalldämpfer, dadurch gekennzeichnet, dass der Schalldämpfer (11, 11', 11") nach einem der vorstehenden Ansprüche gestaltet ist.Gas-carrying system, in particular an exhaust system for an internal combustion engine, with a gas line and at least one silencer integrated into the gas line, characterized in that the silencer (11, 11', 11") is designed according to one of the preceding claims.