-
Schalldämpfer Die Erfindung betrifft einen Dämpfer der Ansauggeräusche
von Brennkraftmaschinen. Der Schalldämpfer ist mit einer Resonanzkammer von bestimmter
akustischer Kapazität verbunden. Diese Kammer ist über einen von teleskopartig zueinander
angeordneten Rohren gebildeten, kreisringförmigen Kanal mit dem eigentlichen, schalleitenden
Kanal für die Ansaugluft verbunden.
-
Ansauggeräuschdämpfer dieser Art sind an sich bekannt. Man hat z.
B. in dem äußeren Rohr des genannten Teleskopsystems Öffnungen bestimmter Größe
vorgesehen, oder man hat das genannte äußere Rohr nicht bis zur 'Wandung der Resonanzkammer
durchgeführt, derart. daß ein kreisringförtniger Schlitz als Verbindungsdurchgang
zwischen Resonanzkammer und Kreisringkanal entsteht.
-
Bei diesen bekannten Dämpfern ist jeweils nur eine Kopplung vorgesehen.
Dabei hat man auch schon daran gedacht und es ist bekannt, die Größe der
Öff-
nungen zu verändern, um den Schalldämpfer in einfacher Weise verschiedenen
Motorentypen anpassen zu können. Man hat also erkannt, daß die Größe der öffnungen
auf die Abstimmung der Resonanzkammer einen ganz bestimmten Einfluß hat.
-
N icht hingegen hatte man bisher gefunden, daß man bei Anbringung
mehrerer öffnungen, die in den beiden Rohren des Teleskopsystems in Reihe oder parallel
liegen können, die Dämpfung nicht nur einer, sondern mehrerer Frequenzen erzielen
kann. Ein derart ausgebildeter Dämpfer ist Gegenstand der vorliegenden Erfindung.
-
Wenn bei der bekannten Anordnung mit nur einer einzigen Reihe von
Öffnungen nur eine einzige Freqenz gedämpft wird, die sich durch Änderung der Öffnungsgrößen
- wie an sich bekannt - ebenfalls ändern läßt, so war es dennoch nicht
ohne weiteres vorauszusehen, daß durch eine zusätzliche Öffnungsreihe mehrere Frequenzen
zugleich gedämpft werden können. Vielmehr war im Grunde zu erwarten, daß wiederum
nur eine, wenn auch andere Frequenz abgeschwächt wird, da man normalerweise das
zusätzliche Anbringen einer weiteren Öffnungsreihe nur als bloße Vergrößerung der
existierenden Öffnungen ansehen wird.
-
Es ist demnach bei der Erfindung möglich, mit einfachen Mitteln mehrere
Frequenzen zu dämpfen, worin der erfindungsgemäß beabsichtigte Fortschritt gegenüber
den bekannten Schalldämpfern mit nur einer Kopplung bei einer einzigen Resonanzkammer
liegt.
-
Die Erfindung wird nachstehend an Hand von Zeichnungen näher veranschaulicht.
-
Fig. 1, 2 und 3 zeigen Kombinationen von Geräuschdämpfer
und Luftfilter je in einem senkrechten Z.
Mittelschnitt und teilweiser
Außenansicht in Ausführungsformen gemäß der Erfindung.
-
Fi g. 4 ist eine Seitenansicht einer mit einem erfindungsgemäßen
Schalldämpfer ausgerüsteten Brennkraftmaschine.
-
Die allgemeine Darstellung nach Fig. 4 veranschaulicht einen Motor
10 mit einer Ansaugvorrichtung 11
für Brennstoff und Luft, der die
Luft durch einen kombinierten Schalldämpfer und Luftfilter 12 nach Art der Vorrichtungen
zugeführt wird, die in Fig. 1
bis 3 unter den Nummern 13, 14
und 16 dargestellt sind.
-
Die Einrichtungen 13, 14, 16 enthalten Luftreinigungsvorrichtungen
17, 18, 19, um die der Ansaueinrichtung 11 des Motors 10 zugeführte
Luft zu reinigen. Sie enthalten außerdem Schalldämpfervorrichtungen 21, 22,
23, um den Schall herabzusetzen, der von dem Motor 10 verursacht wird
und durch die Kanäle 24, 26, 27 weitergeleitet wird. Die Kanäle 24,
26, 27 können jenseits der Dämpfervorrichtungen 21, 22, 23 enden,
falls einmal die Reinigungsvorrichtungen 17, 18, 19 nicht benutzt werden.
Im vorliegenden Fall enthalten die Schalleitkanäle 24, 26, 27 Luftsammelkammern
28, 29, 31, Filterdurchgänge 32, 33,
34, ölkammern 36, 37, 38
und ringförmige Reinigereinlaßkanäle 39, 41, 42. Die Schallkanäle 24,
26, 27
fördern auch die Luft, die dem Motor durch den kombinierten Schalldämpfer
und Luftreiniger zugeführt wird.
-
Innerhalb der Schalldämpfervorrichtungen 21, 22, 23 sind teleskopartig
angeordnete Rohrstutzen vorgesehen,
wie sie in Fig. 1 bei
43 und 44, in Fig. 2 bei 46 und 47 und in Fig. 3 bei 48 und 49 angedeutet
Z3
sind. In der Konstruktion nach Fig. 1 ist die Schalldämpfervorrichtung
21 so ausgebildet, daß sie eine Resonanzkammer 51 mit einem bestimmten akustischeu
Kapazitätswert enthält, die sich für die Herabsetzung von Schallwellen verschiedener
Frequenz eignet, die in dem Motor 10 erzeugt und durch den Schalleitkanal
24 weitergeleitet werden.
-
Die Resonanzkammer 51 ist mit dem Schalleitkanal 24 durch einen
Ringkanal 52 zwischen den Rohrstutzen 43 und 44 und durch Öffnungen verschiedener
Ouerschnittgröße akustisch gekoppelt, wie sie bei 53 und 54 angedeutet sind,
und die durch den Stutzen 43 in verschiedenen Entfernungen vom Ende des Stutzens
44 hindurchgehen. Der lange Ringkanal 52 öffnet sich in den Schalldurch,-angskanal
24 gegen den Einlaß zu dem Stutzen 43 hin, der mit der Ansaugvorrichtung des Motors
durch eine Anschlußvorrichtung 56 verbunden werden kann. Der Ring-kanal
52 und die Öffnungen 53 und 54 bilden schalleitende Kopplungsdurchgänge
niedriger akustischer Impedanz zwischen dem schalleitenden Kanal 24 und der Resonanzkammer
51. Einer dieser Durchgänge enthält die beiden Öffnungen 53 und das
äußere Ende des Ringkanals 52, der andere enthält den Ringkanal 52 und die
Öffnungen 54. Die beiden dargestellten Durchgänge haben verschiedene aktistische
Trägheitswerte, indem der Trägheitswert des zuletzt genannten Durchgangs größer
ist als der des Durchgangs mit den Öff-
nungen 53 und dein Kanal
52.
-
Schall in verschiedenen Frequenzbändern, der im Motor entsteht und
zum äußeren Ende des Schalleitkanals 24 geleitet wird, wird durch die beiden akustischen
Kopplungsvorrichtungen und die Resonanzkammer 51 herabgemindert. Dies geschieht
dadurch, daß man den Trägheitswert der Kopplung, die durch die Öffnungen
53 und das Ende des Kanals 52 herbeigeführt wird, und den aktistischen Kapazitätswert
der Resonanzkammer 51 zu Tönen in einem einzigen Frequenzband, die durch
den Kanal 24 geleitet werden, in zutreffende Beziehung setzt und indem man den Trägheitswert
der akustischen Kopplung, die durch den Ringkanal 52 und die Öffnungen 54 gebildet
wird, in Beziehung zu dem aktistischen Kapazitätswert der Kammer 51 und Tönen
in einem anderen Frequenzhand in dem Schallkanal 24 setzt.
-
Der Schalldämpfer 22 -nach Fig. 2 enthält eine Resonanzkammer
57 mit einer bestimmten akustischen Kapazität, die sich dazu eignet, Töne
verschiedener Frequenzen zu schwächen, die in den schalleitenden Kanal
26 eintreten können. Die R.esonanzkammer 57
ist mit dem Schallkanal
26 durch Öffnungen 58 in dem Stutzen 46, durch Öffnungen
61 in dem Stutzen 47 und durch den Teil des Ringkanals 59 zwischen
den Öffnungen 61 und den Öffnungen 58 aktistisch gekoppelt. Die Resonanzkammer
57 ist mit dem schalleitenden Kanal 26 außerdem durch die Öffnungen
58 und die Länge des Ringkanals 59 zwischen den Öffnungen 58 und dem
Ende des Stutzens 47 akustisch gekoppelt.
-
Die Öffnungen 58 haben größeren Querschnitt als die Öffnungen
61, obwohl dieses Querschnittsverhältnis für den Betrieb der Einrichtung
nicht wesentlich ist. Auch der Trägheitswert der akustischen Kopplung, die die volle
Länge des Kanals 59 und die Öff -nungen 58 umfaßt, ist größer als
der Trägheitswert der akustischen Kopplung, die die Öffnungen 61, das Zwischenstück
des Kanals 59 und die Öffnungen 58
Töne verschiedener Wellenlänge in dem Schalleitkanal
26 werden dadurch abgeschwächt, daß man den Trägheitswert der Kopplung aus
dem Ringkanal 59
und den Öffnungen 58 und die akustische Kapazität
der Resonanzkammer 57 in zutreffende Beziehung setzt zu der Wellenlänge von
Tönen einer einzelnen Frequenz oder eines einzelnen Frequenzbandes und wenn man
den Trägheitswert der Kopplung aus den Öffnungen 61, dem Zwischenteil des
Kanals 59 und den Öffnungen 58 und den Kapazitätswert der Resonanzkammer
57 zu der Wellenlänge von Tönen einer anderen Frequenz oder eines anderen
Frequenzbandes in Beziehung setzt. - Der Schalleitkanal 26 ist an
die Ansaugvorrichtung 11 des Motors durch eine Kupplungsvorrichtung
62 angeschlossen.
-
In der Konstruktion nach Fig. 3 ist der Schalldämpfer
23 mit einer Resonanzkammer 63 von bebestimmtem aktistischem Kapazitätswert
ausgebildet, die sich dazu eignet, Töne von mehr als einer Wellenlänge abzuschwächen,
die dem zentralen Kanal 27
weitergeleitet werden würden. Die Kammer
63 ist mit dem Schalleitkanal 27 durch eine akustische Kopplung niedriger
Impedanz in Verbindung stehend, die die Öffnungen 64, die Breite des langen Ringkanals
66
zwischen den Stutzen 48 und 49 und die in dem Stutzen 49 vorgesehenen Öffnungen
67 einschließt. Die Kammer63 steht außerdem mit dem Schalleitkanal
27 durch die aktistische Kopplung niedriger Impedanz in Verbindung, die durch
die Öffnungen 64 und das äußere Ende des langen Ringkanals 66 gebildet wird.
-
Die öffnungen 64 haben größere Ouerschnittfläche als die Öffnungen
67, wenn auch dieses Querschnittsverhältnis für den Betrieb der Vorrichtung
nicht wesentlich ist. Auch der Trägheitswert der akustischen Kopplung, die durch
die öffnungen 67 und die Öff-
nungen 64 (die einander über ein Zwischenstück
des Kanals 66 hinweg gerade entgegengesetzt sind) ge-
bildet wird,
ist kleiner als der akustische Trägheitswert der Kopplung, die von dem Kanal
66 und den Öffnungen 64 gebildet wird, Der Schalldämpfer 23 ist darauf
eingestellt, Schall verschiedener Freqenzen zu schwächen, der dein Kanal
27 zugeleitet wird, indem man den Trägheitswert der von denöffnungen
67 und den Öffnungen 64 herbeigeführten Kopplung und den Kapazitätswert der
Resonanzkammer 63 in zutreffende Beziehung setzt zu der Wellenlänge eines
Tons einer einzelnen Frequenz oder eines einzelnen Frequenzbandes und indem man
den Trägheitswert der von dem Kanal 66
und den öffnungen 64 herbeigeführten
Kopplung und den akustischen Kapazitätswert der Resonanzkammer 63 zu der
Wellenlänge eines Tons einer anderen Frequenz oder eines anderen Frequenzbandes
in Beziehung setzt. - Solche Töne anderer Wellenlängen können dein Kanal
27 durch die Ansaugvorrichtung des Motors zugeleitet werden, die mit dem
Schalldämpfer 23 durch eine bei 68,angedeutete Vorrichtung verbunden ist.
-
Der Schalldämpfer 23 ist noch mit einer zweiten Resonanzkammer
69 ausgebildet-, diese ist mit dem Schalleitkanal 27 durch Öffnungen
71 und das untere Ende des Kanals 66 akustisch gekoppelt, uni noch
andere Frequenzen oder Frequenzbänder zu schwächen.