DE2022037B2 - Resonanzschalldämpfer für strömende Gase - Google Patents

Description

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Kammer hineinzuragen, eine größere Länge aufweist. weiterhin einen mit Schallöffnungen 47 versehenen Die ungestörte Ausbildung der Resonanzschwingun- Abschnitt auf, der in radialem Abstand von einer gegen in der Resonanzkammer ist stets gewährleistet. schlossenen Hülse 49 derart umgeben ist, daß eine Durch die Wahl verschiedener Bogenlängen kann eine Kammer 51 zur Dämpfung hochfrequenter Schwin-Anpassung an die zu dämpfende Frequenz erfolgen, 5 gungen gebildet wird. Die Hülse 49 ist in einem Ringohne daß bei festliegendem Durchmesser der Reso- bund 53 der Querwand 29 gelagert. In der Querwand nanzkammer die axiale Länge der Kammer geändert 27 ist das Austrittsrohr 19 in einem Ringbund 55 gewerden muß. lagert, so daß das Austrittsrohr in den Querwänden

Wie auch bei dem Resonanzschalldämpfer gemäß 27 und 29 und in der Stirnwand 7 gelagert ist.
der US-PS 29 49 165 ist hier die das Rohrstück tra- io Die Quertrennwand 29 weist in ihrem ebenen Teil gende Quertrennwand den höchstmöglichen Tempe- eine Durchtrittsöffnung 57 auf. Auf der der Resoraturen ausgesetzt, so daß Korrosionserscheinungen nanzkammer 25 zugewandten Seite der Quertrennentgegengewirkt wird. Jedoch steht beim erfindungs- wand 29 ist ein Rohrstück 59 von U-förmigem Quergemäßen Resonanzschalldämpfer das Innere des ver- schnitt angeordnet, dessen Schenkel an der Querbindenden Rohrstücks über seine gesamte Länge in 15 trennwand befestigt sind und das an seinem einen Wärmeaustauschbeziehung mit der von den heißen Ende 61 verschlossen ist. Die Durchtrittsöffnung 57 Eintrittsgasen angeströmten Querwand, so daß die liegt nahe dem geschlossenen Ende des Rohrstücks Korrosionserscheinungen mit größerer Sicherheit ver- und steht mit dessen Innerem in Verbindung. Das mieden werden. andere Ende des das Austrittsrohr 19 im Abstand

Der erfindungsgemäße Resonanzschalldämpfer soll 20 kreisbogenförmig umgebenden Rohrstücks 59 ist nun in einer Ausführungsform an Hand der Figuren offen, so daß die mittlere Länge des durch das Rohrgenauer beschrieben werden. Es zeigt stück bestimmten Strömungskanals 64 von der Durch-

F i g. 1 einen Längsschnitt durch eine Ausführungs- trittsöffnung 57 zum Ende 63 hin die Länge L des

form des Resonanzschalldämpfers und Rohrstücks bildet, die gemäß der vorstehend erwähn-

F i g. 2 einen Querschnitt in Blickrichtung der 25 ten Helmholtz-Formel mit dem Volumen V der RePfeile 2-2 in F i g. 1. sonanzkammer 25 zusammenwirkt, um eine bestimmte

Der Resonanzschalldämpfer 1 weist ein längliches Frequenz der Schallschwingungen in den strömenden

zylindrisches Gehäuse 3 auf, das an seinem Eintritts- Gasen zu dämpfen.

ende von einer Stirnwand 5 und an seinem Austritts- Das Rohrstück 59 kann an der Quertrennwand 29 ende von seiner Stirnwand 7 verschlossen ist. Die 30 durch Punktschweißen oder auf andere Weise beStirnwand 5 weist einen nach innen gerichteten Ring- festigt werden; vorzugsweise weist es jedoch mehrere flansch 9 auf, an dem eine die Stirnwand 5 durch- Ansätze 65 auf, die durch entsprechende Schlitze 67 setzende Eintrittsbuchse 11 befestigt ist; die Stirn- der Trennwand 29 ragen und bei 69 umgebogen sind, wand 7 weist einen nach innen gerichteten Ring- um auf diese Weise das Rohrstück 59 an der Querflansch 13 auf, an dem eine Austrittsbuchse 15 be- 35 trennwand 29 zu halten.

festigt ist. In der Eintrittsbuchse 11 ist ein Eintritts- Auch kann das verbindende Rohrstück 59 ein-

rohr 17 gelagert, während in der Austrittsbuchse 15 stückig mit der Quertrennwand ausgebildet sein, in-

ein Austrittsrohr 19 gelagert ist. Im Gehäuse 3 sind dem diese mit einer kreisbogenförmigen Ausbuchtung

mehrere Kammern 21, 23 und 25 nebeneinander an- von U-förmigem Querschnitt versehen wird. Diese

geordnet, die durch flache Querwände 27 bzw. 29 40 Ausbuchtung kann dann zum Inneren der Resonanz-

voneinander getrennnt sind, die mit ihren Außen- kammer 25 hin durch ein gesondert ausgebildetes und

rändern 31 an der Innenfläche des Gehäuses 3 be- in seiner Formgebung entsprechendes Rohrstück von

festigt sind. Das Eintrittsrohr 17 mündet in die in der U-förmigem Querschnitt oder von einer entsprechen-

Mitte liegende Eintrittskammer 23. Über eine in der den kreisbogenförmig ausgeschnittenen Platte ver-

die Kammern 21 und 23 trennenden Querwand 27 45 schlossen werden. Wenn man das Ende 63 des Kanals

ausgebildeten Öffnung 33 strömen die Gase in die 64 verschließt, kann der Kanal als ein Viertelwellen-

vom Eintrittsrohr 17 durchsetzte Austrittskammer 21. längen-Abstimmrohr dienen. Es ist auch möglich, das

Die heißen Gase in der Austrittskammer 21 treten in Rohrstück 59 mit Schallöffnungen, z. B. Perfora-

das in sie hineinragende Ende des Austrittsrohrs 19 tionen, zu versehen.

ein, das die Eintrittskammer 23 und die als Resonanz- 50 Die Gase strömen durch das Eintrittsrohr 17 in die

kammer dienende Kammer 25 durchsetzt. Das Ein- Eintrittskammer 23 ein. Hohe Frequenzen der

trittsrohrl7 weist einen mit Schallöffnungen 35 ver- Schallschwingungen werden beim Durchströmen der

sehenen Abschnitt auf, der in radialem Abstand von Kammer 39 gedämpft. Schallschwingungen mit etwas

einer geschlossenen Hülse 37 umgeben ist, wodurch niedrigeren Frequenzen werden durch die Schallöff-

eine Kammer 39 zur Dämpfung von hochfrequenten 55 nungen 41 gedämpft. Ein Teil des Gases gelangt

Schwingungen gebildet wird. Am in die Eintritts- durch den mit öffnungen 43 versehenen Abschnitt

kammer 33 hineinragenden Abschnitt des Eintritts- des Austrittsrohrs unmittelbar in dieses, der größere rohrs 17 ist ein zweiter Abschnitt mit Schallöffnungen Teil der Gase strömt jedoch durch die Öffnung 33 in

41 versehen. Auch ein im Inneren der Eintrittskam- die Austrittskammer 21, von der sie in das Austritts-

mer 23 liegender Abschnitt ist mit Schallöffnungen 43 60 rohr 19 eintreten. Weiterhin werden hochfrequente versehen. Auf diese Weise können Gase unmittelbar Schallschwingungen beim Strömen zur Auslaßbuchse aus den Schallöffnungen 41 austreten und in die 15 hin in der Kammer 51 gedämpft. Die Länge und Schallöffnungen 43 eintreten. Das Eintrittsrohr 17 ist der Querschnitt des Kanals 64 im Rohrstück 59 und

in der Querwand 27 mittels der Hülse 37 gelagert, das Volumen der Resonanzkammer 25 sind so bewelche von einem in der Querwand 27 ausgebildeten 65 messen, daß der Schall einer bestimmten verhältnis-Ringbund 45 gehalten wird. Das Austrittsrohr weist mäßig niedrigen Frequenz gedämpft wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

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Patentanspruch- zugeordneten Resonanzkammer, so daß die für die

' Dämpfung der bestimmten Frequenz erforderliche

Resonanzschalldämpfer für strömende Gase, axiale Baulänge des Resonanzschalldämpfers relativ insbesondere Auspuffgase von Brennkraftmaschi- groß ist.

nen, bestehend aus einem länglichen Gehäuse, in 5 Weiterhin ist ein Resonanzschalldämpfer bekannt dem mehrere durch Querwände getrennte Kam- (US-PS 3198 284), bei -dem die Resonanzkammer mern nebeneinander angeordnet sind, mit je für höhere Frequenzen über Perforationen in einer einem Kammern durchsetzenden und in eine Trennwand mit dem Inneren eines mäanderförmig eigene Kammer mündenden Eintritts- und Aus- geführten Austrittsrohrs von U-förmigem Querschnitt trittsrphr und mit einer nicht durchströmten Re- io verbunden ist. Da's Austrittsrohr erstreckt sich im Insonanzkammer, die über ein Rohrstück abge- neren der Resonanzkammer für tiefere Frequenzen stimmter Länge zur Dämpfung einer bestimmten und ist mäanderförmig geführt, um eine größere Frequenz der Schallschwingungen mit der be- Überdeckungsfläche zwischen dem Austrittsrohr und nachbarten Kammer verbunden ist, dadurch der Trennwand zur Resonanzkammer für höhere gekennzeichnet, daß das verbindende 15 Frequenzen zu erreichen. Das Austrittsrohr be-Rohrstück (59) das Austrittsrohr (19) im Ab- stimmt aber nicht die Resonanzfrequenz dieser Restand kreisbogenförmig umgibt, U-förmigen sonanzkammer, sondern verbindet vielmehr die EinQuerschnitt aufweist, dessen Schenkel an der laßkammer direkt mit dem Auslaßstutzen.
Quertrennwand zwischen der Resonanzkammer Weiterhin ist ein Resonanzschalldämpfer bekannt

(25) und der an das Eintrittsrohr (17) angeschlos- 20 (DT-PS 8 93 593), bei dem in den aus mehreren senen Kammer (23) befestigt sind, und das am Schichten aufgebauten Querwänden zur Trennung der einen Ende offen μηα am anderen Ende geschlos- Kammern bogenförmige Kanäle ausgebildet sind, die sen ist, wobei nahe dem geschlossenen Ende von den durch den Schalldämpfer geführten Gasen diese Quertrennwand eine Durchtrittsöffnung durchströmt werden. Durch die Ausbildung der (57) aufweist. 25 Kanäle in den Querwänden soll verhindert werden,

daß die Querwände in Schwingungen geraten (Kör-

perschall). Die Kanäle dienen nicht der Festlegung

der Resonanzfrequenzen der einzelnen Kammern.

Weiterhin ist ein Schalldämpfer bekannt (US-PS

Die Erfindung betrifft einen Resonanzschalldämp- 30 3104 734), bei dem das Eintrittsrohr koaxial zum fer für strömende Gase, insbesondere Auspuffgase von länglichen Gehäuse geführt ist und das Gehäuse auf Brennkraftmaschinen, bestehend aus einem längli- seiner gesamten Länge durchsetzt. Das Eintrittsrohr chen Gehäuse, in dem mehrere durch Querwände ge- weist einen kleineren Durchmesser als das längliche trennte Kammern nebeneinander angeordnet sind, Gehäuse auf, so daß zwischen der Außenfläche des mit je einem Kammern durchsetzenden und in eine 35 das strömende Gas führenden Rohrs und dem längeigene Kammer mündenden Eintritts- und Austritts- liehen Gehäuse ringförmige Resonanzkammern verrohr und mit einer nicht durchströmten Resonanz- bleiben. Jede dieser Resonanzkammern steht über kammer, die über ein Rohrstück abgestimmter Länge einen ringartigen Kanal mit dem Gasstrom im innenzur Dämpfung einer bestimmten Frequenz der liegenden Rohr in Verbindung, der durch Ringwülste Schallschwingungen mit der benachbarten Kammer 4° am inneren Rohr begrenzt ist, welche auch die einverbunden ist. zelnen Resonanzkammern begrenzen. Damit die Re-Es ist ein solcher Resonanzschalldämpfer für strö- sonanzkammern ein hinreichend großes Volumen mende Gase bekannt (US-PS 29 49 165), bei dem die haben, müssen sie eine große axiale Länge aufweisen, nicht durchströmte Resonanzkammer über ein sich da der größte Teil des Gehäusevolumens vom den in Längsrichtung des länglichen Gehäuses erstrek- 45 Hauptgasstrom führenden innenliegenden Rohr einkendes geradliniges Rohrstück bestimmter Länge mit genommen wird.

der benachbarten Kammer verbunden ist. Die Fre- Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, quenz, die durch die Resonanzkammer gedämpft einen Resonanzschalldämpfer für strömende Gase werden kann, bestimmt sich nach der Helmholtz- der vorstehend genannten Art zu schaffen, bei dem Formel wie folgt: . 50 ein bestimmtes Dämpfungsverhalten des aus Rohrstück und Resonanzkammer bestehenden Damps'_ "I / A /1 DT-PS 7 27 758V fungssystems auf einfache Weise ohne wesentliche ~~ V L · V Änderung der Gehäuselänge erreichbar ist.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß das verbin-

darin ist A der Querschnitt des zur Resonanzkammer 55 dende Rohrstück das Austrittsrohr im Abstand kreisführenden Rohrstücks, L die Länge des Rohrstücks bogenförmig umgibt, U-förmigen Querschnitt auf- und V das Volumen der Resonanzkammer. Da der weist, dessen Schenkel an der Quertrennwand zwi-Durchmesser der Resonanzkammer durch das läng- sehen der Resonanzkammer und der an das Eintrittsliche Gehäuse vorgegeben ist, können niedrigere Fre- rohr angeschlossenen Kammer befestigt sind, und das quenzen nur dann in ausreichendem Maß gedämpft 60 an einem Ende offen und am anderen Ende geschloswerden, wenn die Länge des Rohrstücks und die sen ist, wobei nahe dem geschlossenen Ende diese axiale Länge der Resonanzkammer vergrößert wer- Quertrennwand eine Durchtrittsöffnung aufweist,
den. Da andererseits ein ungestörter Aufbau der Re- Beim erfindungsgemäßen Resonanzschalldämpfer

sonanzschwingung ermöglicht werden soll, muß die kann bei relativ kleinem Volumen der Resonanz-Länge L des Rohrstücks wesentlich kleiner sein als 65 kammer noch die Dämpfung einer tieferen Frequenz die axiale Länge der Resonanzkammer; beim be- erreicht werden, da sich das Rohrstück nicht axial in kannten Resonanzschalldämpfer beträgt die Länge die Kammer hinein erstreckt, sondern das Austrittsdes Rohrstücks nur die Hälfte der axialen Länge der rohr kreisbogenförmig umgibt, d. h. ohne in die