DE10356000A1 - Schalldämpfer mit integriertem Katalysator - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Schalldämpfer (1) mit integriertem SCR-Katalysator (9) für einen Abgasstrang einer Brennkraftmaschine, insbesondere in einem Kraftfahrzeug, mit einem Gehäuse (2), das eingangsseitig einen Einlasstrichter (6) und ausgangsseitig ein Auslassrohr (7) aufweist. Im Gehäuse (2) sind Katalysatorelemente (10) angeordnet, die mit einem Eintrittsende (12) in einer Eintrittskammer (11) und mit einem Austrittsende (14) in einer Austrittskammer (15) angeordnet sind. Ein Austrittsende (23) des Einlasstrichters kommuniziert mit der Eintrittskammer (11). DOLLAR A Um die Effizienz des SCR-Katalysators (9) zu verbessern, ist die Eintrittskammer (11) nach außen sowie gegenüber dem Einlasstrichter (6) und den Katalysatorelementen (10) so weit abgedichtet, dass im Betrieb der Brennkraftmaschine mit Harnstoff beladenes Abgas, das durch den Einlasstrichter (6) in die Eintrittskammer (11) gelangt, diese ausschließlich durch die Katalysatorelemente (10) verlässt.
Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft einen Schalldämpfer mit integriertem Katalysator für einen Abgasstrang einer Brennkraftmaschine, insbesondere in einem Kraftfahrzeug.
- Ein Abgasstrang einer Brennkraftmaschine wird regelmäßig mit wenigstens einem Schalldämpfer versehen, um die Geräuschemission der Brennkraftmaschine durch den Abgasstrang zu reduzieren. Des Weiteren wird im Abgasstrang der Brennkraftmaschine regelmäßig zumindest ein Katalysator angeordnet, um die Schadstoffemissionen der Brennkraftmaschine zu reduzieren. Für die Unterbringung der einzelnen Komponenten des Abgasstrangs steht insbesondere bei Kraftfahrzeugen häufig wenig Bauraum zur Verfügung. Dabei ist es grundsätzlich möglich, einen Katalysator raumsparend innerhalb eines Schalldämpfers anzuordnen. Zweckmäßig kann es sich dabei um einen Katalysator handeln, der in einer an sich bestehende Abgasanlage zusätzlich eingebaut werden soll, wie z.B. ein sogenannter SCR-Katalysator. Mit Hilfe eines derartigen SCR-Katalysators können NOx-Anteile der Abgase zu H2O und N2 reduziert werden, wenn stromauf des SCR-Katalysators Harnstoff oder Ammoniak geregelt eindosiert wird.
- Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für einen Schalldämpfer der eingangs genannten Art eine verbesserte Ausführungsform anzugeben, bei der insbesondere die Effizienz des integrierten Katalysators verbessert ist.
- Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruches gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
- Die vorliegende Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, eine Eintrittskammer, in welche die dem Schalldämpfer zugeführten Abgase eintreten und von welcher die Abgase in wenigstens ein Katalysatorelement eintreten, im Übrigen hermetisch abzudichten. Auf diese Weise können die Abgase die Eintrittskammer nur durch das wenigstens eine Katalysatorelement verlassen. Insbesondere wird dadurch eine Umströmung bzw. ein Bypass des wenigstens einen Katalysatorelements vermieden. Durch die erfindungsgemäße Bauweise wird somit eine leckagefreie Eintrittskammer bereit gestellt, wodurch die Abgasströmung zwangsläufig durch das wenigstens eine Katalysatorelement hindurch geführt wird. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass im wenigstens einen Katalysatorelement eine möglichst hohe Konversion der Schadstoffe erfolgen kann. Die Effektivität des in den Schalldämpfer integrierten Katalysators wird dadurch erheblich verbessert. Der erfindungsgemäße Schalldämpfer unterscheidet sich somit grundsätzlich von herkömmlichen Schalldämpfern, bei denen eine hermetische Abdichtung des Eintrittsbereichs nicht erforderlich ist.
- Bei einer vorteilhaften Ausführungsform kann die Eintrittskammer in einem Eintrittskammergehäuse ausgebildet sein, das als separates Bauteil in das Gehäuse des Schalldämpfers eingesetzt ist. Ein derartiges separates Eintrittskammergehäuse lässt sich einfach vorfertigen und mit der erforderlichen Dichtigkeit versehen. Für den Schalldämpfer ergibt sich somit eine vereinfachte Bauweise bei verbesserter Dichtungswirkung.
- Innerhalb des Gehäuses verläuft ein Auslaßrohr, das an der Ausgangsseite des Gehäuses aus diesem herausgeführt ist. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform erstreckt sich dieses Auslaßrohr im Gehäuse innerhalb einer anderen Ebene als das wenigstens eine Katalysatorelement. Auf diese Weise ergibt sich eine vereinfachte Bauweise für den Schalldämpfer, da das Auslaßrohr in der ihm zugeordneten Ebene beliebig, also unabhängig von dem wenigstens einen Katalysatorelement im Gehäuse verlegt werden kann. Auf diese Weise kann insbesondere für das Auslaßrohr eine erforderliche große Länge innerhalb des Gehäuses erzielt werden, die für eine gewünschte Schalldämpfungswirkung besonders vorteilhaft ist.
- Während bei einem herkömmlichen Schalldämpfer ein Einlaßboden oder ein Auslaßboden durch Bördelung oder durch einzelne Schweißpunkte mit einem Mantel des Gehäuses verbunden ist, kann die Eintrittskammer bei einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mittels Lötverbindungen und/oder Schweißverbindungen abgedichtet sein, die den Ein laßtrichter und/oder jedes Katalysatorelement und/oder die Eintrittskammer gegenüber dem Gehäuse ringförmig umschließen. Die Abdichtung der Eintrittskammer wird hier durch eine aufwendigere Verbindungstechnik realisiert, wodurch die verwendete Verbindung jedoch eine Doppelfunktion erhält, sodass der Schalldämpfer insgesamt wirtschaftlich herstellbar ist.
- Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
- Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
- Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder funktional gleiche oder ähnliche Bauteile beziehen.
- Es zeigen, jeweils schematisch,
-
1 bis3 jeweils einen Längsschnitt durch einen Schalldämpfer nach der Erfindung, bei unterschiedlichen Ausführungsformen, -
4 einen Querschnitt durch den Schalldämpfer, -
5 eine Schnittansicht entsprechend den Schnittlinien V in4 des Schalldämpfers. - Entsprechend
1 weist ein erfindungsgemäßer Schalldämpfer1 ein Gehäuse2 auf, das insbesondere eine zylindrische Gestalt besitzt. Das Gehäuse2 umfasst einen Mantel3 sowie einen Einlaßboden4 und einen Auslaßboden5 . In Bereich des Einlaßbodens4 , also eingangsseitig ist das Gehäuse2 mit einem Einlaßtrichter6 ausgestattet, der sich von einer nicht gezeigten Abgasleitung zum Gehäuse2 hin aufweitet. Im Bereich des Auslaßbodens5 , also ausgangsseitig ist das Gehäuse2 mit einem Auslaßrohr7 ausgestattet, das ebenfalls zu einer Abgasleitung führen kann oder dessen Austrittsende8 (vgl.5 ) den Abgasaustritt eines nicht gezeigten Abgasstrangs bildet, in den der Schalldämpfer1 eingebaut ist. Dieser Abgasstrang gehört zu einer Brennkraftmaschine und führt deren Abgase von deren Brennräumen in die Umgebung. Zweckmäßig ist diese Brennkraftmaschine dabei in einem Kraftfahrzeug, insbesondere in einem Nutzfahrzeug, angeordnet. - In den Schalldämpfer
1 ist ein Katalysator9 integriert. Zu diesem Zweck enthält der Schalldämpfer1 in seinem Gehäuse2 wenigstens ein Katalysatorelement10 . Im gezeigten bevorzugten Ausführungsbeispiel sind mehrere, hier exemplarisch sechs, Katalysatorelemente10 vorgesehen, die in ihrer Gesamtheit den Katalysator9 bilden. Dementsprechend ist der Katalysator9 in den Fig. jeweils mit einer geschweiften Klammer gekennzeichnet. Diese Katalysatorelemente10 können als Trägermaterial wahlweise ein Keramik- oder Metall-Substrat aufweisen. - Die Katalysatorelemente
10 sind dabei im Gehäuse2 so angeordnet, dass sie parallel durchströmbar sind. - Im Gehäuse
2 ist eine Eintrittskammer11 ausgebildet, der über den Einlaßtrichter6 die Abgase zugeführt werden. Die Katalysatorelemente10 sind mit ihren Eintrittsenden12 jeweils an die Eintrittskammer11 angeschlossen. Im vorliegenden Fall durchdringen die Katalysatorelemente10 mit ihren Eintrittsenden12 eine Trennwand13 , welche die Eintrittskammer11 an einer dem Einlaßtrichter6 gegenüberliegenden Seite verschließt. Dabei sind die Katalysatorelemente10 durch diese Trennwand13 hindurchgeführt. Diese Durchführung durch die Trennwand13 ist dabei gasdicht gestaltet und insbesondere mittels einer hier nicht dargestellten Lötverbindung oder Schweißverbindung realisiert, die ringförmig und geschlossen das jeweilige Katalysatorelement10 entlang der Trennwand13 umfasst. - Jedes Katalysatorelement
10 mündet mit seinem jeweiligen Austrittsende14 in einer Austrittskammer15 , die einerseits vom Auslaßboden5 und diesem gegenüberliegend von einer weiteren Trennwand16 begrenzt ist. Die Katalysatorelemente10 weisen an ihren Austrittsenden14 jeweils eine ringförmige Perforation17 auf. Diese Bauweise bewirkt eine Dämpfung von Gaspulsationen in der Austrittskammer15 . Hierdurch gelingt es, die Körperschallanregung am Auslaßboden5 zu reduzieren. - Zwischen den beiden Trennwänden
13 und16 , also zwischen der Eintrittskammer11 und der Austrittskammer15 ist eine Sammelkammer18 angeordnet, in welcher sich ein Eintrittsende19 (siehe auch5 ) des Auslaßrohrs7 befindet. Damit das Abgas von der Austrittskammer15 in die Sammelkammer18 gelangt, ist die dazwischen angeordnete Trennwand16 gasdurchlässig, insbesondere perforiert ausgestaltet. Zusätzlich oder alternativ kann diese Trennwand16 auch mit wenigstens einer Durchgangsöffnung20 (vgl.4 ) ausgestattet sein. - Erfindungswesentlich ist nun, dass die Eintrittskammer
11 gasdicht ausgestaltet ist, so dass das über den Einlaßtrichter6 zugeführte Abgas ausschließlich über die Katalysatorelemente10 wieder aus der Eintrittskammer11 austreten kann. Durch die gasdichte Ausführung der Eintrittskammer11 kann das Entweichen von Abgas in die Umgebung des Schalldämpfers1 sowie eine Umgehung der Katalysatorelemente10 , also ein Entweichen in die Sammelkammer18 vermieden werden. Eine solche hermetisch dichte Eintrittskammer11 ist für eine bevorzugte Anwendungsform des Schalldämpfers1 von besonderer Bedeutung, nämlich dann, wenn der darin integrierte Katalysator9 als SCR-Katalysator ausgestaltet ist und zur Umwandlung von Harnstoff oder Ammoniak dient, das stromauf des Schalldämpfers1 in den Abgasstrang eingebracht wird. Zur Ausgestaltung eines SCR-Katalysators9 werden dementsprechend SCR-Katalysatorelemente10 verwendet. - Mit Hilfe der vorstehend genannten Additive können durch die SCR-Technik, also durch selektive katalytische Reaktion oder Reduktion die NOx-Anteile im Abgas zu H2O und N2 reduziert werden. Damit dieser SCR-Katalysator
9 besonders effektiv arbeitet und der zugemischte Harnstoff bzw. das zugemischte Ammoniak nicht in die Umgebung gelangt, ist bei der Erfindung die Eintrittskammer11 leckagefrei ausgestaltet. Erreicht wird dies beispielsweise dadurch, dass bei den Ausführungsformen der1 und2 der Einlaßtrichter6 mit wenigstens einer ringförmig und geschlossen entlang des Einlaßbodens4 umlaufenden, hier nicht gezeigten Schweißverbindung oder Lötverbindung mit dem Einlaßboden4 verbunden ist. Des weiteren ist auch die zwischen Eintrittskammer11 und Sammelkammer18 angeordnete Trennwand13 ringförmig geschlossen umlaufend nach außen abgedichtet. - Bei den Ausführungsformen der
1 und2 ist die Eintrittskammer11 in einem separaten Eintrittskammergehäuse21 ausgebildet, das auch im Querschnitt gemäß4 erkennbar ist. Dieses separate Eintrittskammergehäuse21 ist als solches vollständig in das Gehäuse2 des Schalldämpfers1 eingesetzt. Das Eintrittskammergehäuse21 besitzt ebenfalls einen Mantel22 und ist ausgangsseitig durch die Trennwand13 verschlossen. Eingangsseitig ist das Eintrittskammergehäuse21 durch den Einlaßboden4 verschlossen, der mit dem übrigen Einlaßboden4' des Gehäuses2 verbunden, insbesondere dicht darin eingesetzt ist. Zum eingangsseitigen Verschließen des Gehäuses2 ist somit ein zusätzlicher, entsprechend geformter Einlaßboden4' erforderlich. Ebenso ist eine Ausführungsform möglich, bei der das Eintrittskammergehäuse21 und das Gehäuse2 durch einen gemeinsamen Einlaßboden verschlos sen sind und/oder bei der das Eintrittskammergehäuse21 einen eigenen Auslaßboden aufweist. - Das separat hergestellte Eintrittskammergehäuse
21 lässt sich insbesondere einfach vorfertigen, wodurch die erwünschte Dichtigkeit für die Eintrittskammer11 relativ preiswert realisierbar ist. Zweckmäßig ist der Einlaßtrichter6 an dieses Eintrittskammergehäuse21 angebaut, so dass ein Austrittsende23 des Einlaßtrichters6 in der Eintrittskammer11 mündet. - Im Unterschied dazu ist bei der Ausführungsform gemäß
3 die Eintrittskammer11 in einem das Austrittsende23 des Einlaßtrichters6 enthaltenden Endabschnitt24 des Einlaßtrichters6 ausgebildet. Mit anderen Worten, die Katalysatorelemente10 erstrecken sich mit ihren Eintrittsenden12 bis zum Austrittsende23 des Einlaßtrichters6 . Insbesondere kann gemäß3 der Einlaßtrichter6 quasi den Einlaßboden des Eintrittskammergehäuses21 bilden oder entbehrlich machen. Um hier noch eine hinreichende Aufteilung der den Katalysatorelementen10 zugeführten Abgasströmung auf die einzelnen Katalysatorelemente10 bzw. auf deren durchströmbare Querschnitte zu erreichen, kann im Einlaßtrichter6 optional ein Verteiler- und/oder Mischelement25 angeordnet sein, das hier mit unterbrochener Linie dargestellt ist. Dieses Verteiler- und/oder Mischelement25 unterstützt beispielsweise die Aufweitung der ankommenden Abgasströmung und ermöglicht eine möglichst gleichmäßige Anströmung der einzelnen Eintrittsenden12 der Katalysatorelemente10 . Es ist klar, dass ein derartiges Verteiler- und/oder Mischelement25 auch bei den Ausführungsformen der1 und2 im Einlaßtrichter6 angeordnet sein kann. - Bei der Ausführungsform gemäß
1 ist die Eintrittskammer11 vergleichsweise großvolumig ausgestaltet, wodurch in der Eintrittskammer11 eine relativ homogene Vermischung und eine vergleichsweise gleichmäßige Aufteilung der ankommenden Abgase auf die einzelnen Katalysatorelemente10 realisierbar ist. - Im Unterschied dazu kann bei den Ausführungsformen der
2 und3 die Eintrittskammer11 kleiner dimensioniert sein. Bei diesen Ausführungsformen ist im Gehäuse2 zusätzlich eine Dämpfungskammer26 ausgebildet, in der ein durch eine Schraffur angedeutetes Dämpfungsmaterial27 angeordnet ist. Diese Dämpfungskammer26 ist z.B. zwischen der Eintrittskammer11 und der Austrittskammer15 und außerdem zweckmäßig zwischen der Eintrittskammer11 und der Sammelkammer18 angeordnet. Zu diesem Zweck ist eine weitere Trennwand28 vorgesehen, welche die Sammelkammer18 von der Dämpfungskammer26 trennt. Sofern – wie bei der Ausführungsform gemäß2 – ein Eintrittskammergehäuse21 vorgesehen ist, kann sich die Dämpfungskammer26 innerhalb des Gehäuses2 außerdem seitlich des Eintrittskammergehäuses21 bis zum Einlaßboden4' erstrecken. Dies wird beispielsweise durch eine mehrschichtige Bauweise des Schalldämpfers2 ermöglicht, was besonders deutlich aus4 hervorgeht. Dort ist das Gehäuse2 zumindest im Bereich des Eintrittskammergehäuses21 in zwei Ebenen, nämlich in eine Katalysatorebene29 und in eine Auslaßrohrebene30 , unterteilt. Innerhalb der Katalysatorebene29 ist der Katalysator9 bzw. sind dessen Katalysatorelemente10 angeordnet, während in der Auslaßrohrebene30 das Auslaßrohr7 angeordnet ist. Gemäß4 erstreckt sich das Auslaßrohr7 somit unterhalb des Katalysators9 bzw. unterhalb der Katalysatorelemente10 und somit auch unterhalb des Eintrittskammergehäuses21 , sofern ein solches vorhanden ist. Durch diese Bauweise ergibt sich eine größere Freiheit für die Gestaltung und Verlegung des Auslaßrohrs7 , so dass dieses insbesondere hinsichtlich seiner Länge optimiert werden kann. - Entsprechend
5 erstreckt sich das Auslaßrohr7 beginnend an seinem Eintrittsende19 mit einem ersten Abschnitt31 in der Sammelkammer18 , in einem zweiten Abschnitt32 in der Dämpfungskammer26 und mit einem dritten Abschnitt33 wieder in der Sammelkammer18 sowie in der Austrittskammer15 , von wo aus das Auslaßrohr7 aus dem Gehäuse2 , durch den Auslaßboden5 austritt und am Austrittsende8 endet. Der in der Sammelkammer18 angeordnete und das Eintrittsende19 aufweisende erste Abschnitt31 ist mit einer Perforation34 versehen, die hier mit wenigen Durchbrüchen schematisch angedeutet ist. Diese Perforation34 ermöglicht die Einströmung von Abgas aus der Sammelkammer18 in das Auslaßrohr7 zusätzlich zum offenen Eintrittsende19 . Das Eintrittsende19 ist dabei relativ nahe an der Trennwand16 zwischen Sammelkammer18 und Austrittskammer15 positioniert, wodurch eine besonders große Auslaßrohrlänge erzielbar ist, was die Dämpfungswirkung des Schalldämpfers1 im tieffrequenten Bereich verbessert. - Des weiteren ist auch der sich in der Dämpfungskammer
26 erstreckende zweite Abschnitt32 des Auslaßrohrs7 mit einer Perforation35 versehen, die ebenfalls nur durch einige Durchbrüche angedeutet ist. Bemerkenswert ist hierbei, dass die Perforation35 des Auslaßrohrs7 in der Dämpfungskammer26 nicht für einen Gasaustausch dient, sondern für einen Schallaustritt aus dem Auslaßrohr7 in die Dämpfungskammer26 vorgesehen ist. Auf diese Weise kann der im Abgas mitgeführte Luftschall in die Dämpfungskammer26 und dort in das Dämpfungsmaterial27 eindringen, wodurch sich eine effektive Bedämpfung des Luftschalls erzielen lässt. Entsprechend ihrer unterschiedlichen Funktionen sind die Perforationen34 und35 der beiden Rohrabschnitte31 und32 unterschiedlich dimensioniert. So sind die Öffnungsquerschnitte bei der Perforation34 des ersten Rohrabschnitts31 innerhalb der Sammelkammer18 größer dimensioniert als diejenigen der Perforation35 des zweiten Rohrabschnitts32 innerhalb der Dämpfungskammer26 . - Der erfindungsgemäße Schalldämpfer
1 besitzt außerdem eine reduzierte Körperschallabstrahlung nach außen sowie einen verbesserten Wärmehaushalt. Erreicht wird dies durch eine doppelwandige Ausführung des Gehäuses2 . Insbesondere ist der Mantel3 doppelwandig, also mit zwei Einzelwänden3a und3b ausgestaltet, wobei zwischen den Einzelwänden3a ,3b eine Isolationseinlage36 angeordnet ist. Diese Isolationseinlage36 dient hauptsächlich zur thermischen Isolierung und kann zusätzlich schalldämpfend ausgestaltet sein. Analog dazu ist auch der Einlaßboden4 doppelwandig, also mit zwei Einzelwänden4a und4b ausgestaltet. Dabei ist auch zwischen den Einzelwänden4a und4b des Einlaßbodens4 eine entsprechende Isolationseinlage36 eingebracht. In entsprechender Weise ist auch der Auslaßboden5 doppelwandig ausgestaltet, wobei zwischen den Einzelwänden5a und5b des Auslaßbodens5 ebenfalls eine entsprechende Isolationseinlage36 eingebracht ist. Entsprechend den1 und2 ist auch der Mantel22 des Eintrittskammergehäuses21 doppelwandig ausgestaltet. Zwischen den Einzelwänden22a und22b des Mantels22 befindet sich dann wieder eine entsprechende Isolationseinlage36 . Gemäß den1 bis3 ist des weiteren der Einlaßtrichter6 doppelwandig ausgestaltet, so dass ein Mantel37 des Einlaßtrichters6 zwischen seinen Einzelwänden37a und37b wieder eine geeignete Isolationseinlage36 aufnimmt. - Entsprechend den
1 und5 kann das Gehäuse2 neben dem Eintrittskammergehäuse21 , also im wesentlichen in der Auslaßrohrebene30 eine weitere Kammer39 enthalten, die von der dazu benachbarten Dämpfungskammer26 durch eine weitere Trennwand38 getrennt ist. Bei dieser zusätzlichen Kammer39 kann es sich um eine weitere Dämpfungskammer handeln, die dementsprechend mit Dämpfungsmaterial27 gefüllt sein kann. Die Trennwand38 kann perforiert sein. Sie dient im wesentlichen zur Lagefixierung des Auslaßrohrs7 sowie des Eintrittskammergehäuses21 im Gehäuse2 . - Der erfindungsgemäße Schalldämpfer
1 mit integriertem Katalysator9 arbeitet wie folgt:
Im Betrieb der Brennkraftmaschine strömen die Abgase durch den Einlaßtrichter6 in die Eintrittskammer11 ein. Dabei können die Abgase bei einer bevorzugten Anwendung mit Harnstoff oder mit Ammoniak angereicht sein. In der Eintrittskammer11 verteilen sich die Abgase möglichst gleichmäßig auf die Eintrittsenden12 der Katalysatorelemente10 . Da die Eintrittskammer11 erfindungsgemäß leckagefrei ausgestaltet ist, besteht für die Abgase keine andere Möglichkeit, die Eintrittskammer11 zu verlassen. Somit durchströmen sämtliche Abgase die Katalysatorelemente10 . - Durch die Katalysatorelemente
10 gelangen die Abgase in die Austrittskammer15 . Von der Austrittskammer15 gelangen die Abgase durch die Trennwand16 in die Sammelkammer18 . Von der Sammelkammer18 gelangen die Abgase durch das Eintrittsende19 sowie durch die Perforation34 in das Auslaßrohr7 . Durch das Auslaßrohr7 werden die Abgase aus dem Gehäuse2 herausgeführt. Die Perforation35 innerhalb der Schalldämpfungskammer26 ermöglicht dabei einen Schallaustrag in das Dämpfungsmaterial27 , wodurch insbesondere höhere Störfrequenzen absorbiert werden.
Claims (17)
- Schalldämpfer mit integriertem Katalysator (
9 ) für einen Abgasstrang einer Brennkraftmaschine, insbesondere in einem Kraftfahrzeug, – mit einem Gehäuse (2 ), das eingangsseitig einen Einlaßtrichter (6 ) und ausgangsseitig ein Auslaßrohr (7 ) aufweist, – wobei im Gehäuse (2 ) wenigstens ein Katalysatorelement (10 ) angeordnet ist, – wobei das oder die Katalysatorelemente (10 ) mit einem Eintrittsende (12 ) in einer Eintrittskammer (11 ) und mit einem Austrittsende (14 ) in einer Austrittskammer (15 ) angeordnet sind, – wobei ein Austrittsende (23 ) des Einlaßtrichters (6 ) mit der Eintrittskammer (11 ) kommuniziert, – wobei die Eintrittskammer (11 ) nach außen sowie gegenüber dem Einlaßtrichter (6 ) und dem oder den Katalysatorelementen (10 ) soweit abgedichtet ist, dass im Betrieb der Brennkraftmaschine Abgas, das durch den Einlaßtrichter (6 ) in die Eintrittskammer (11 ) gelangt, die Eintrittskammer (11 ) ausschließlich durch das oder die Katalysatorelemente (10 ) verläßt. - Schalldämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Eintrittskammer (
11 ) in einem Eintrittskammergehäuse (21 ) ausgebildet ist, das als separates Bauteil in das Gehäuse (2 ) eingesetzt ist. - Schalldämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Eintrittskammer (
11 ) durch einen das Austrittsende (23 ) des Einlaßtrichters (6 ) enthaltenden Abschnitt (24 ) des Einlaßtrichters (6 ) gebildet ist. - Schalldämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Austrittskammer (
15 ) durch eine Trennwand (16 ) mit einer Sammelkammer (18 ) kommuniziert, wobei ein Eintrittsende (19 ) des Auslaßrohrs (7 ) mit der Sammelkammer (18 ) kommuniziert. - Schalldämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei parallel durchströmbare Katalysatorelemente (
10 ) vorgesehen sind. - Schalldämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass im Einlaßtrichter (
6 ) ein Verteiler- und/oder Mischelement (25 ) angeordnet ist, welches das ankommende Abgas auf das oder die Eintrittsenden (12 ) des oder der Katalysatorelemente (10 ) verteilt. - Schalldämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Katalysatorelement (
10 ) an seinem Austrittsende (14 ) eine ringförmige Perforation (17 ) aufweist. - Schalldämpfer zumindest nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennwand (
16 ) zwischen Austrittskammer (15 ) und Sammelkammer (18 ) perforiert ist und/oder wenigstens eine Durchgangsöffnung (20 ) enthält. - Schalldämpfer zumindest nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Sammelkammer (
18 ) zwischen der Eintrittskammer (11 ) und der Austrittskammer (15 ) angeordnet ist. - Schalldämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, – dass im Gehäuse (
2 ) eine Dämpfungskammer (26 ) angeordnet ist, die Dämpfungsmaterial (27 ) enthält, – dass sich ein perforierter Abschnitt (32 ) des Auslaßrohrs (7 ) innerhalb der Dämpfungskammer (26 ) erstreckt. - Schalldämpfer nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil der Dämpfungskammer (
26 ) zwischen der Sammelkammer (18 ) und der Eintrittskammer (11 ) angeordnet ist. - Schalldämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, – dass das Eintrittsende (
19 ) des Auslaßrohrs (7 ) nahe vor der Trennwand (16 ) zwischen Austrittskammer (15 ) und Sammelkammer (18 ) positioniert ist, – dass das Auslaßrohr (7 ) innerhalb der Sammelkammer (18 ) perforiert ist. - Schalldämpfer nach den Ansprüchen 10 und 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Perforation (
34 ) des Auslaßrohrs (7 ) in der Sammelkammer (18 ) größere Öffnungsquerschnitte aufweist als die Perforation (35 ) des Auslaßrohrs (7 ) in der Dämpfungskammer (26 ). - Schalldämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Auslaßrohr (
7 ) im Gehäuse (2 ) innerhalb einer anderen Ebene (30 ) erstreckt als das wenigstens eine Katalysatorelement (10 ). - Schalldämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Katalysatorelement (
10 ) ein SCR-Katalysatorelement ist. - Schalldämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Einlaßtrichter (
6 ) und/oder das Gehäuse (2 ) und/oder das Eintrittskammergehäuse (21 ) und/oder ein vom Einlaßtrichter (6 ) durchsetzter Einlaßboden (4 ) des Gehäuses (2 ) und/oder ein vom Auslaßrohr (7 ) durchsetzter Auslaßboden (5 ) des Gehäuses (2 ) doppelwandig mit Isolationseinlage (36 ) ausgestaltet ist. - Schalldämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Eintrittskammer (
11 ) mittels Lötverbindungen und/oder mittels Schweißverbindungen abgedichtet ist, die den Einlaßtrichter (6 ) und/oder jedes Katalysatorelement (10 ) und/oder die Eintrittskammer (11 ) gegenüber dem Gehäuse (2 ) ringförmig umschließen.
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