DE19635804A1 - Schalldämpfer für Verbrennungsmotore - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Schalldämpfer für Verbrennungsmotore, wo das Abgas zum Zwecke der Schalldämpfung durch Zwischenräume eines gekörnten mineralischen Werkstoffes strömt.

So sind Schalldämpfer an Verbrennungsmotoren verschiedener konstruktiver Ausführungen bekannt, die im wesentlichen nach zwei Grundprinzipien arbeiten. So ist das Grundprinzip des Mehrfachkammerreflexionsdämpfers bekannt, der aus einer oder mehreren nacheinander vom Abgas des Verbrennungsmotors durchströmten Volumina besteht und dadurch die dynamischen Schwingungen des Abgases abbaut. Weiter ist das Grundprinzip des Absorptionsdämpfers bekannt, bei dem das Abgas des Verbrennungsmotors durch ein mit Bohrungen versehenes Rohr ins Freie strömt. Der mit Bohrungen versehene Teil des Rohres ist mit einem Außenmantel umgeben, wobei das Volumen zwischen Rohr und Außenmantel mit schallabsorbierendem Material, wie z. B. Steinwolle, Wirkmetallen u.ä. gefüllt sein kann. Weiterhin ist die Kombination beider vorgenannter Grundprinzipien bekannt, um die angestrebte Schalldämpfung zu erreichen. Hier sind die DE 34 00 091 A1, DE 37 11 029 A1, DE 37 29 219 A1 und die DE 38 37 173 A1 bekannt.

Der Nachteil beider Grundprinzipien oder auch deren Kombination liegt in der notwendigen Baugröße begründet, um den gewünschten Schallemissionswert zu erreichen. So erweist sich die Notwendigkeit großer Volumina insbesondere an kleinen Zweiradfahrzeugen als problematisch realisierbar, um die vom Gesetzgeber geforderte maximalen Geräuschemissionswerte erreichen zu können. Der in den o.g. Patentschriften vorgeschlagene Weg zur Gestaltung eines Schalldämpfers aus einem porösen Werkstoff, der aus unterschiedlichen Werkstoffen besteht, die thermisch oder chemisch aushärtbar sind, weist insofern Nachteile auf, da diese Lösung einen formgebundenen und härtenden Prozeß bedürfen, um Reflexionskammern auszubilden bzw. die gewünschte Porösität zu erreichen. Über die Porösität und die Ausbildung der Reflexionskammern wird hier der Staudruck und die geräuschdämpfende Wirkung erreicht. Das bedeutet demzufolge die Einhaltung bestimmter Herstellungsparameter, um die notwendigen Eigenschaften in bestimmten Grenzen zu garantieren.

Ein entscheidender Nachteil ist dabei der Fertigungsaufwand, der sich insbesondere bei kleinen Stückzahlen und bei Einsatz an Kleinfahrzeugen oder Leichtkrafträdern als zu hoch erweist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schalldämpfer für Verbrennungsmotore zu schaffen, der bei minimalem Volumen ein Maximum an schalldämpfender Wirkung aufweist, einfach im Aufbau ist und sich technologisch einfach und mit minimalen Kosten herstellen läßt.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß das Abgas eines Verbrennungsmotors durch einen gekörnten, porösen mineralischen Stoff geleitet wird, der hochtemperaturbeständig ist. Das Abgas strömt dabei nicht durch das sich im Dämpfungsvolumen befindliche Mineral, sondern durch die Zwischenräume des Minerals, die durch die Korngröße definiert sind. Die Porösität des Minerals hat dabei nur eine schallabsorbierende Wirkung. Die Körnung des Minerals und des Volumen wird dabei nach dem zulässigen Staudruck des Schalldämpfers und dem zu erreichenden Schallreduzierungswert festgelegt. Das verwendete Mineral ist dabei vorzugsweise Blähschiefer in zu bestimmender Korngröße, welches als loses Schüttgut verwendet wird.

Zeichnungen

Ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.

Die Fig. 1 zeigt einen prinzipiellen Längsschnitt durch einen Dämpfer mit innenliegendem Katalysator für vorrangig motorisierte Zweiradfahrzeuge, während die Fig. 2 einen prinzipiellen Längsschnitt durch einen Dämpfer für die Anwendung im allgemeinen Fahrzeugbau darstellt.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Der in Fig. 1 dargestellt Dämpfer für motorisierte Zweiradfahrzeuge besteht aus einem Leistungsteil 1, in dem bekannte, in der Zeichnung nicht dargestellt Elemente zur Erzielung der geforderten Motorleistung angeordnet sind, einem Dämpfungsvolumen 2, welches mit einem mineralischen Stoff definierter Eigenschaften und Körnung gefüllt ist, einem Katalysator 3 mit einer Nachreaktionskammer 4, einem formgebundenen Außenmantel 5, einem Endrohreintritt 6, einem Austrittsrohr 7 und dem Blendrohr 8. Sowohl die Nachreaktionskammer 4 als auch der Endrohreintritt 6 bestehen dabei vorteilhafterweise aus gerolltem Lochblech, dessen Böden verschlossen sind. Das aus dem Leistungsteil 1 ankommende Abgas strömt durch den Katalysator 3 mit Nachreaktionskammer 4 in das Dämpfungsvolumen 2, welches durch den Außenmantel 5 gebildet wird, durchdringt die Zwischenräume des sich im Dämpfungsvolumen 2 befindlichen Minerals und verläßt durch den Endrohreintritt 6 das Dämpfungsvolumen 2. Durch das Austrittsrohr 7 strömt das Abgas zum Blendrohr 8 und verläßt danach schallgedämpft den Dämpfer ins Freie. Der Katalysator 3 ist von dem gekörnten mineralischen Stoff umschlossen und dient gleichzeitig als Wärmespeicher und thermische Isolation für denselben. Der in Fig. 2 dargestellte Dämpfer für den allgemeinen Fahrzeugbau arbeitet nach dem gleichen Prinzip und besteht vorteilhafterweise aus einem Eintrittsrohr 9 für das Abgas, welches auf der Dämpferinnenseite einen definierten Bereich von Eintrittsöffnungen 10 aufweist und dessen dämpferseitigen Ende verschlossen ist. Dem Eintrittsrohr 9 gegenüber ist ein Austrittsrohr 11 mit Austrittsöffnungen 12 angebracht, wobei ebenfalls der Boden des Austrittsrohres 11 verschlossen ist. Ein Dämpfungsvolumen 14 des Dämpfers wird gebildet durch ein in beliebigerweise gestalt- und herstellbaren Behälter 13, welches nur die Forderung nach Ein- und Austrittsöffnungen mit definierten Eigenschaften erfüllen muß.

Bezugszeichenliste

1 Leistungsteil
2/14 Dämpfungsvolumen
3 Katalysator
4 Nachreaktionskammer
5 Außenmantel
6 Endrohreintritt
7 Austrittsrohr
8 Blendrohr
9 Eintrittsrohr
10 Eintrittsöffnungen
11 Austrittsrohr
12 Austrittsöffnungen
13 Behälter.

Claims (4)

1. Schalldämpfer für Verbrennungsmotore, bestehend aus einem leistungsbestimmenden Teil bekannter Anordnung aus Krümmer, Diffusor, zylindrischem Zwischenstück und Gegenkonus sowie dämpfenden Elementen in Form von Absorptionselementen oder Reflexionskammern bzw. Dämpferpatronen in Form von thermisch oder chemisch ausgehärteten mineralischen Stoffen, dadurch gekennzeichnet, daß das Abgas eines Verbrennungsmotors durch die Zwischenräume einen gekörnten mineralischen Werkstoffes, z. B. Blähschiefer, strömt, die durch Schüttung in einem Dämpfungsvolumen (2, 14) entstehen und wobei der mineralische Werkstoff eine bestimmte Körnung und schallabsorbierende Eigenschaften besitzt.

2. Schalldämpfer für Verbrennungsmotore nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Katalysator (3) integraler Bestandteil des Dämpfungsvolumens (2) ist, im Abgasaustrittsbereich des Katalysators (3) eine Nachreaktionskammer (4) angeordnet ist, durch die das Abgas in die Zwischenräume des mineralischen Werkstoffes eingeleitet wird, welche durch die Korngröße gebildet werden und wo das Abgas durch einen oder auch mehrere Endrohraustritte (6), welches definierte Querschnitte besitzt, und einem Austrittsrohr (7) den Dämpfer verläßt.

3. Schalldämpfer für Verbrennungsmotore nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Katalysator (3) von dem gekörnten mineralischen Werkstoff umgeben ist.

4. Schalldämpfer für Verbrennungsmotore nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Behälter (13) des Dämpfers, z. B. für Kleinmotore in beliebiger Art gestaltet sein kann, jedoch die Forderung nach definierten Eintrittsöffnungen (10) und Austrittsöffnungen (12) erfüllen muß, die entsprechend der verwendeten Korngröße des mineralischen Werkstoffes festzulegen sind.