DE2116888A1

DE2116888A1 - Schalldämpfer

Info

Publication number: DE2116888A1
Application number: DE19712116888
Authority: DE
Inventors: Der Anmelder Ist
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1970-04-07
Filing date: 1971-04-06
Publication date: 1971-10-21
Also published as: GB1334261A; FR2089350A5; CA920446A; US3584701A

Description

Or. Ing. H. g

DJpL Ing. H. Houck Dipt Fhys. W. Schmitz Mt23

Tel. 538ßS8S

Michael W. Freeman

401 David Whitney Building 3· April 1971

Detroit, Michigan 48226,USA · Anwaltsakte M-I546

Schalldämpfer

Die Erfindung bezieht sich auf einen Schall- und Resonanzdämpfer für Anlagen, bei denen Gase unter schwankenden Temperatur-, Druck- und Geschwindigkeitsbedingungen abgeführt werden müssen.

Schalldämpfer, beispielsweise Auspufftöpfe für Abgasanlagen von . Kraftmaschinen und dergleichen, sind beispielsweise in den IJS-PSn 3 354 986, »8 629, 3 306 393, 3 315 761, 3 329 237 und 2 274 599 oder in dem "Handbook of Noise Control" von C.M.Harris, Paragraphen I8-7, . 18-8 und 31-16 bis 20 beschrieben. Die in diesen und weiteren Druckschriften beschriebenen Maßnahmen vermögen zwar im allgemeinen Geräuschbildungen bis zu einem gewissen Ausmaß zu dämpfen oder auszuschalten, sind jedoch nicht in der Lage, bei sich ändernden Frequenzen Resonanzbildungen zu beherrschen oder die Nutzleistung der Kraftmaschine oder dergleichen zu verbessern. _;

Erfindungsgemäß soll eine Einrichtung zur Überwachung der Geräuschbi'ldung und insbesondere ein Schalldämpfer für Brennkraftmaschinen

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- S'3sSGhatfen iserden,. mit aera sich die Geräusch- und Besonansbiläung in siifrdeSsastellender Meise beeinflussen und verbesserte Nütz- -laistöngen erreichen lassen. Insbesondere soll der erfindungsge-. mäße Schalldämpfer in der Lage sein, Resonanzerseheinungen bei bestimmten Frequenzen-weitgehend zu dämpfen sowie die Lärmbildung und ö@a Auspuffwiderstand äußerst klein zu halten=

Die ©rfindungsgemäße Steuereinrichtung vermag den Hxpiosionsknall von Oasgemischen hoher Geschwindigkeit und erhöhter Temperatur ψ und arfeöfiten Drucks, beispielsweise von Abgasen unterschiedliche!? Kraftmaschinen^, wie Brennkraftmaschinen, rohrförmiger Industriegs-■ rate5 Feuerwaffen oder dergleichen, zu dämpfen oder auszuschalten. inäeni das Gas dem konkaven Ende eines gewendelt ausgebildeten Einsatzes des erfindungsgemäße.n Schalldämpfers zugeführt wird., t-job'ei dar Einsatz ein Gußteil ist oder aus einem in mehrere gewendelte Kegel gewiekelten Streifen besteht; dabei liegen der Neigungs-* Sfcsig- oöer öffnungswinkel der Mantelflächen' der wendelförmigen Kegel zmp Achse des wendeiförmigen Einsatzes sowie der Abstand zwi-

k sehen der Basis und dem Scheitel jedes Kegels innerhalb vorgehet

bener Grenzen^ und der jeweilige Kegelstumpf, der durch einen räumlieh ausgebildeten gewendelten Kegel gebildet xtfird* hat innerhalb eines vorgegebenen Größenbereichs liegende Abmessungen., damit hinsichtlich der Resonanz- und Geräuschdämpfung und der Erzielung ix* Nutzleistung der Abgase optimale Ergebnisse erzielt

Ifeit-ere Vorteile und Merkmale der. Erfindung- ergeben sich aus den Anspruches und der nachfolgenden., beispielsweise!! Bescteaibuiig in ¥©r-Miidmis mit. den Zeichnungen. Is ze igt ι

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Fig. I eine teilweise geschnittene Seitenansicht eines erfinäungsgemäß ausgebildeten Schalldämpfers,

Fig. la einen Schnitt eines weiteren erfindungsgemäisn Ausführungsbeispieles mit spiralförmig ausgebildeten Kegeln, und

Fig. 2 eine schematische Darstellung eines spiralförmig gerollten Blecheinsatzes.

Durch die besondere Ausbildung der Lärm-Steuereinrichtung, beispielsweise des Schalldämpfers für Brennkraftmaschinen, lassen sich die Lärmbildung beträchtlich verringern, Resonanzbildungen ausschalten und die Leistung der Kraftmaschine verbessern, indem der Gegendruck auf einen optimal niedrigen Wert verringert und die Auspuffgase zur Verbesserung des BetriebsVerhaltens der Kraftmaschine benutzt werden, wobei diese vorteilhaften Wirkungen gemeinsam durch Regulierung der Strömungsrichtung der Abgase erreicht werden, die von der Kraftmaschine oder einer ähnlichen Einrichtung bei erhöhter Temperatur und erhöhtem Druck mit einer hohen Geschwindigkeit durch den erfindungsgemäßen Schalldämpfer strömen, bei dem im Schalldämpfergehäuse eine Anzahl von wendelförmig ausgebildeten Kegeln angeordnet ist, die durch einen gewickelten odar gegossenen Einsatz mit einer schrauben- oder spiralförmigen Kegelform gebildet werden, und die Mantelflächen der Kegel innerhalb vorgegebener Winkelbereiche schräg angestellt sind sowie die Abstände Jedes K@gelstumpfes oder Jedes geometrischen* räumlich ausgebildeten kegeligen Einsatzstückes, der Durchmesser üer Basis jedes Kegels und das Verhältnis des Abstandes des gebildeten Kegel-

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stumpfes zum Durchmesser der Basis des Kegels jeweils innerhalb spezifischer Grenzen liegen, damit die Vorteile der Erfindung [email protected] werden= Bei dem erfindungsgemäßen Schalldämpfer, wie er in Fig* I gezeigt" ist, worin-· 1 die Länge des Schalldämpfers,- d_Q der

des Schalldämpfers, d^ der Hülldurchmesser der Ausfcritfesöffnung." des Keg@is, ρ der Abstand der Wendeln ^:und 0 der zwischen den Wendeln und der Mittellinie des Schalldämpfers;

d d d —£ > _£ »■ _J 1 d, ρ

liegen die Abmessungen des Schalldämpfers ο , ο , ο und^:

0 innerhalb folgender Größenbereicheί

sollte zwischen 0,015" und 0,7 liegen,· sollte zwischen ao und 2 liegenj

__o sollte zwischen 5 und 0,5 liegenj und P

0 sollte zwischen 90 und 20° liegen.

Diese Parameter bedeuten jedoch nicht, daß die Werte d^, ρ und 0 konstant sindj vielmehr können sie innerhalb eines betrachteten Schalldämpfers veränderlich sein. Wenn daher das Volumen des zu dämpfenden Gases wächst, ergibt sich aufgrund einer Betrachtung der Laminarströmung eine Beeinflussung der oben angegebenen Para-

ja ja -

meters ^_-O und __o nähern sich den oben angegebenen unteren Wer-

¹ A

_J2 nähert sich dem oberen Wert und 0 verringert sich. Dies

bedeutet jedoch nicht, daß die Werte von p, 0 und cL nicht innerhalb ein und desselben Schalldämpfers schwanken können. Vorzugsweise liegt der Winkel 0 etwa zwischen 20 und 65° gegenüber der Achse des gewendelten Einsatzes und der durch "1^M in den Figuren

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-V- ~ 21T6W8

dargestelte Abstand zwischen jedem gewandelten Kegel (Kegelstumpf); zwischen etwa 15 bis über 120 cm. Die Tabelle 1 zeigt unters chi ed -j liehe Werte der oben angegebenen Verhältnisse?

Tabelle 1 "

^άο

1	2	8	12	12	12	0,083	0,166	0,666
1	2	8	24	24	24	0,0415	0,083	0,333 *
1	2	8	36	36	36	0,0278	0,0555	0,222
1	2	8	48	48	48	0,0208	O,o4l5	0,1666
1	2	8	60	60	60	0,0166	0,0333	0,1333
1	2	8	72	72	72	0,01385*	0,0278	0,111

ο kann sogar kleiner als "0" von casein» Der größte d. kann ΐ

^di !

größer als die Hälfte von d_Q, bis gleich 2 sein. Somit können j

I diese Grenzwerte innerhalb eines weiten Bereiches schwanken. i

*Der untere Wert kann so niedrig sein, daß d_Q gleich 0,01385 ist,|

und der obere Wert kann so hoch sein, daß ο gleich 0,666 oder j

■ ■ ' ~T !

0,7 ist.

Ganz allgemein läßt sich der Abstand ρ längs des Schalldämpfers verändern, so daß die Abgase optimal durch den Schalldämpfer ge- . führt werden und durch die Geräuschbeseitigung eine maximale Unter drückung der Resonanzbildung erreicht wird. Sine weitere, in den

. ■ ■ ■ -6-

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Fijpj?sa §t?g>r aieht gezeigte wirksam©'Maßnahm© ist die Inöe^usig ü@s lustrlttsöiirefeisessers einzelner getfendelter Kegel oder Kegslgrupp©n Im gleielien Schalldämpfer, wodurch eine weitere Geräusafab.esei-Itigung erreicht und eine störende Lärmbildung unterdrückt wird,, "wobei sieh «lurch eine derartige Änderung des Austrittsdurehmessers d. in den Kegeln eine weitere Verringerung des Auspuffwiderstandes oder Gegendrucks erreichen läßt.

Um die Resonansbildung zu verhindern oder für eine Geräuseiibsseitigong zu sorgen und den Gegendruck möglichst klein zu halten, sollten ferner folgende Abwandlungsraöglichkelten beachtet werdenι 1. änderung des Kegel-Öffnungswinkels 0 gemäß Fig. 1/ 2= 'Sn<?.@rung des Äustrifetsdurchmessers d. ermöglicht ebenfalls die Verringerung äms Ssgendrucksi 3. Änderung des Äbstanäes pi 4» Indexing des Kegelstumpfdurchmessers zum Abstand ρ und zum Längen verhältnis ües Sotialldämpfers d_o/i; 5. Perforierung oder schallscbluckea- 'ß®F Ausbildung einiger der gewendelten Kegel zum Ende des Schall=- hin.

lig- I₃ die einen erfindungsgemäß ausgebildeten Schalldämpfer ge enthält der Schalldämpfer ein Gehäuse 10 mit stirnseitigen Yersöhlußplatten 11 und 12. Wie durch den Pfeil angedeutet ist, liegt öle ferschlußplatte.12 am einlaßseitigen Ende des Sehall-

e!iüspf©Fs und ist mit einem Einlaß 1J> versehen, über den die" Abg&s ust@F Brück™ und Geschwindigkeitsbedingungen ins Innere öas GehSu s©s 10 g@Iang@nj- der Einlaß IJ ist von einem Planseh 1.4 umgeben^, um? mit um? Abgasleitung eines Motors ve-r-bindbar ist. Des?·.oben Xnneneinbau läßt sioliaus einera Metallstrsifsn öäer

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* 5 it

aus ei*iofi£ geeigneten Bieclistanzfeeii oder als Gußteil hsr-sfcellen. Die F3.ä'2lien der gewendelt©** Kegel können- auch mit sines» MaterialschiGiiö belegt sein, in der chemisch -aktiv® Materialien ©der Eats lysato^sn untergebracht sind* die öle Gase beim Einbaues verändern.

Die Vs^sohlußplatte 11 ist mit einer AuslaBöffnungig ^©^sehöiic Öls ebenfalls durch einen Flansch 16 umschlossen ist* der erfordern- '. chenfalls mit einem Auspuffstutzen verbindbar ist. öemäS den Figuren sind die Sin- und AuslaBöffnungen zwar mittig mm GahÜus® ,

angecrdr»et-._t sie können Jeöoch auch erwünschtenfalls axssntiisch angeordnet sein, ^:

Im Gehäuse liegt eine im wesentlichen schneckenförmige iMLenkplatte 1?. Bisse Umlenkplatte wird dadurch hergesteilte daß ein Streifen eines geeigneten Materials* beispielsweise ein Metallsfcfelfgsi? in einer im wesentlichen schraubenförmigen Bahn gedreht wird, so daB die quarverlaufende Fläche des Streifens mit einem vorgegebenen Winkel 0 zwischen 20 und 6.5° zur Achse des schraubenförsaigen Sin» satzes verläuft und der "Kegelstumpf" jedes Schraubengangss oder Kegels einen begrenzten Abstand ρ hat.

Die freiliegende Innenkante des Leitbleches kann durch Umfalten* "Verdoppeln oder auf andere Weise verstärkt werden. i

Die Neigung der querverlaufenden Flächen des Streifens ist vor- I gugswelse so groß, daß sie mit der Achse des gewenäeltea Einsatzes einen Winkel zwischen 20 wzü 65° ?>5ilö.en_s wie dies durch den Winkel; * 0 in Fig. 1 geneigt ist.

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Der Abstand benachbarter Wendeln oder Schraubengänge ρ sollte bezüglich der Neigung der querverlaufenden Flächen 0 derart gewählt s.eiHj, daß sich benachbarte Spiral- oder schraubenförmig gewendelte Flächen in Ebenen'überlappen, die senkrecht zur Achse des gewendelt ten Einbaues liegen-, wie-dies deutlich aus Fig» 1 ersichtlich ist. Auch der Durchmesser'des Kegels d_Q und das Verhältnis 0:p sollten innerhalb vorgegebener Maßgrenzen liegen, um eine Geräusch- und Resonanzkontrolle zu erhalten. .

Während die besondere Ausbildung der gewendelten Leitplatte von ^! den besonderen Druck- und Geschwindigkeitsverhältnissen des zu '■_ regulierenden Gases abhängen, ändert sich die Neigung benachbarter Wendeln vorzugsweise von dem einen zum anderen Ende der Leitplatte;. Beim Auftreten hoher Drücke erhält die gewendelte Leitplatte einen; steileren Anfangswinkel 0 und die Neigung nimmt allmählich oder stufenweise ab. Somit sollte die erste Wendel so angeordnet sein, daß deren querverlaufende Fläche unter einem stärkeren Winkel zur Achse des gewendelten Einsatzes verläuft als die nachfolgenden Wendeln. Bei niedrigen Druckbedingungen haben die gewendelten Flächen anfänglich einen weniger steilen Neigungswinkel 0, wobei die nachfolgenden Wendeln unter noch geringeren Winkeln verlaufen. Die Einrichtung kann stufenweise oder genau einer Schraubenlinie folgen, und derart ausgebildete Schalldämpfer zeigten bei einer Erprobung unter Betriebsbedingungen hervorragende Ergebnisse. Der Neigungs-, öffnungs- oder Steigwinkel kann zwar erwünschtenfalls verändert werden, jedoch kann bei dem erfindungsgemäßen Schalldämpfer auehauf derartige Änderungen verzichtet werden.

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Der erfindungsgemäße Schalldämpfer läßt sich aus einem irgend geeigneten Material und durch eine irgend geeignete Einrichtung herstellen, durch die innerhalb des Gehäuses des Schalldämpfers der schrauben- oder spiralartige kegelförmige Einbau innerhalb der oben beschriebenen Maßgrenzen erreicht wird- Die Wendel-Kegelform kann grundsätzlich der Form einer empirisch festgelegten logarithmischen Spirale entsprechen, die sich mathematisch durch die Formel darstellen läßt:

(I)

worin χ eine ganze Zähl zwischen 1 und 12, vorzugsweise zwischen 5 und 7i A und &- eine Maßeinheit und eine Konstante, $* der Vektor und e die Basis des natürlichen Logarithmus ist.

Zur Erprobung der Erfindung wurde ein Auspufftopf für eine Kraftmaschine hergestellt, dessen Einbauten durch endlose schneckenförmige Kegel innerhalb der oben angegeben Baugrenzen gebildet wur- i den, die dem Verlauf einer empirisch ermittelten logarithmischen Spirale entsprachen, wie sie durch die obrige Formel (I) dargestellt ist. Die Inneneinbauten des Sehalldämpfers wurden durch end+ lose Kegel von spiralartiger Form gebildet. Um diese Kegel mit un-

terschiedlichen Neigungs-, öffnungs- oder Steigwinkeln und Höhen herzustellen, wurden Streifen aus einem Metallblech der Größe 2k j oder 26 in Übereinstimmung mit der Form der empirischen logarith- , mischen spirale der mathematischen Formel (I) hergestellt. Bei einem Schalldämpfer war χ = 5, bei einem weiteren gleich 5*5» Del einem weiteren gleich 6 und bei einem weiteren gleich 6,5.

, -ιο

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θ lag -zwischen' 0 und 900°. Als Größeneinheit für C*· wurden Inches (2*5^ ο©) gewählt. In der Formel wurden A und OC konstant gewählt, und e war die Basis des natürlichen Logarithmus. ^stellt den .Vektor dar. Figur 2 zeigt das dementsprechend ausgebildete Metall-

Ifcleehteil IS.

Jeder Metallstreifen wurde gerollt und dadurch ein mehrschichtiger durchgehender Kegelstumpf hergestellt. In einigen Fällen wurde der Kegel von der Innenseite her gerollt, d.h. mit % = 0, in anderen Fällen wurde der Kegel von derjenigen Stelle, bei der Q= 900° ist, gerollt. In jedem Fall hatten die aufeinanderfolgenden Kegel unterschiedliche Neigungen. Im ersten Fall ergaben sich Kegel, die am Anfang der Reihe aufeinanderfolgender Kegel kurzer waren und eine steilere Steigung hatten. Der entsprechende Schalldämpfer bot den Auspuffgasen einen größeren Widerstand und erzeugte einen etwas größeren Gegendruck. Im zweiten Fall ergaben sich Kegel, bei denen die Reihe aufeinanderfolgender Kegel mit Kegeln größerer Höhe und geringerer Neigung begann, wobei die Neigung zwischen 15 und 35° sehwankte.ln diesem Fall betrug die Größe der ungedrosselten mittleren Austrittsöffnung etwa 1/64 bis 1/3 des Gesamtdurchmessars der Leitplatte« Der entsprechend ausgebildete Schalldämpfer bot den Abgasen einen geringeren Strömungswiderstand und hatte einen sehr geringen Gegendruck, bei 90 kmh beispielsweise

ο P

etwa 0,035 kg/cm und bei 120 kmh etwa 0,12 kg/cm , was ein im Vergleich zu herkömmlichen Schalldämpfern beträchtlich verbesser- ^! tes Ergebnis ist. Eine Speichennabe, die für den Schalldämpfer i

Jeweils aus einem Metallstreifen von etwa 0,8 bis 1,2 cm herge- ' stellt wird* kann in die vorgefertigten Zylindern von etwa 12,5cm

I ■.."■"■ -ri-

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oder-unmittelbar in die ikuslaßleiturg eingesetzt werden* Der. 3Ce gal" stumpf kann auseinandergebogen werden, so daß sieh ©Ine Helfe© eziö™ loser kegelförmiger Abschnitte ergibt* Sie so ausgebildet sindU daS der Sohsitel öss einen Kegels innerhalb οφϊ" Basis u@s EfiCfe:folgciiden Kegels liegt und der "Kegelstumpf" jedes Kegels ito-ariiaito -#or-»- gegebener Maßgrenzen auf Abstand gehalten ist. Diese Segelreiiici ■ kann in die Speichennabe eingesetzt werden, und jeder ICoißus kaim mit den Seiten der Speichennabe verschweißt, verschraubt, verbördelt oder dergleichen werden.

Die fertiggestellte Speichennabe mit den damit, verschweißten Kegeln kann dann in das entsprechende zylindrische Gehäuse eingesetzt werden. Die Seitenwände der Speichennabe Jeder Baugruppe können mit den Seiten des entsprechenden Zylinders verschweißt werden»

Die entsprechenden Zylinder können an beiden Enden beispielsweise durch Ansehweißen der_Versehlußpäatten abgedichtet werden, wobei' an Jedem Ende AnschluSrohre mit einem Durchmesser von 5 cm an der Innenseite des Auslaßendes und einem Durchmesser von 4,5 em an der Innenseite des Einlaßendes angebracht werden.

Diese Schalldämpfer, die sich auf die oben beschriebene Weise in der Auswahl verschiedener Werte von χ in der Formel unterscheiden, wurden nacheinander eingebaut und ihr Betriebsverhalten wurde sine Zeitlang unter tatsächlichen Betriebsbedingungen überwacht. Unter den vorliegenden Yersuehfosbeöingungen zeigte sich* daß der Auspuff, bei dem χ = 5*5 war, das beste Betriebs verhalten hatte*

■ -12-

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wobei jedoch sämtliche Schalldämpfer zufriedenstellend arbeiteten , und den herkömmlichen Schalldämpfern weit überlegen waren. Dieser
Wert von χ war für die betrachtete Kraftmaschine derjgünstigste und ist natürlich nur ein Zahlenbeispiel. Kraftmaschinen unterscheiderii sich beträchtlich hinsichtlich ihres Aufbaues und ihrer Betriebs- ,

weise, und in jedem Fall wird "daher der Auspuff vorzugsweise in 1 Übereinstimmung mit den auftretenden Betriebsbedingungen ausgelegt.;

Die sich ändernde Auslegung für unterschiedliche Betriebsbedin- j gungen bezieht sich nicht nur auf die Ausbildung des Blechstanz- ^: teils, wie dies oben beschrieben ist, sondern auch auf die bau- [ liehe Ausbildung des Schalldämpfers, einschließlich dessen Ausle- · gung beispielsweise hinsichtlich der Neigung der Leitplatte, des
Abstahdes der Wendeln und der Relativgröße der öffnungen an den I Scheiteln der Kegel, falls solche öffnungen vorhanden sind. Ob- \ wohl ein einziger Auspuff nicht in sämtlichen Fällen die besten i Ergebnisse erzielt, eignen sich die erfindungsgemäßen Schalldämpfer doch für einen breiteren Betriebsbereich als die herkömmli chen Schalldämpfer. Auch der Wert von χ und die Konstanten A undQC können stark veränderliche positive Werte haben, und demgemäß wurden Versuche mit χ zwischen 1 und 12 unternommen.

Die Wirksamkeit der erfindungsgemäßen Einrichtung als Schalldämpfer hängt von der Änderung der Abmessungen ab, so daß das
Frequenzspektrum der Schallunterdrückung dem optimalen Bereich
angenähert wird. Durch Veränderung des Außendurehmessers der ge-.wandelten Kegel eines betrachteten Schalldämpfers, d.h., durch
Auebildung des SchalldämpfeFgehäuses als Kegelstumpf und nicht
ale Zylinder, läßt sich gemeinsam mit dem Abstand der Wendeln . ■

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im Auspuff eine ununterbrochene fortlaufende Folge von Akustikkammern untersehiedlicher Abmessungen und Volumina schaffen, so daß jede Kammer derart abgestimmt ist, daß sie Geräusche eines gegebenen Prequenzausschnittes unterdrückt und insgesamt die am ; meisten störenden Geräusche gedämpft werden. Die Abmessungen der Akustikkammern werden empirisch festgelegt und können auf die besondere zugeordnete Kraftmaschine oder den Betriebszustand der ;

i Kraftmaschine abgestimmt werden. j

Resonanzbildung bei einer entsprechenden Frequenz tritt gewöhnlich bei Schalldämpfern auf, und bei der erfindungsgemäßen Einrichtung läßt sich eine derartige Resonanzbildung auf verschiedene Weise ausschalten. Zunächst läßt sich der Abschnitt des Schalldämpfers, von dem die Resonanz ausgeht, leicht durch Horchgeräte, beispiels-

weise mit Hilfe eines gewöhnlichen Stethoskopes, feststellen. Die |

Resonanzquelle kann wahlweise auch durch Ansetzen eines Stabes an ^: den Auspuff festgestellt werden, wobei der Stab längs des Auspuffes verschoben und die Stelle ermittelt wird, an der. die Resonanzwir-

kung am lautesten hörbar ist. ]

Die Unterdrückung der Resonanzbildung läßt sich dadurch erreichen,! daß das Strömungsbild des Abgasstromes an oder nahe der Resonanz-Ursprungsstelle durchbrochen wird. Eine einfache Maßnahme besteht ' darin, den Auspuff an der Resonanz-Ursprungsstelle zu durchschneiden und anschließend den einen Abschnitt des Auspuffes gegenüber dem anderen umzudrehen und die beiden Abschnitte miteinander zu ·; verbinden. Eine weitere Maßnahmezur Unterdrückung der Resonanz- j bildung besteht darin, ^Trennwände in dem Schalldämpfer anzuordnen!,

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• an der lesonanz-Ausgangsstelle durchlässige Siebe anzuordnen* die kegelförmig gewendelte Leitplatte zu verformen, indem sie ungleichförmig gedreht wird> an der Resonanzstelle öffnungen, beispielsweise Bohrungen in der zylindrischen Wand unter dem Gehäuse

; auszubilden oder Einrichtungen zur Verhinderung von Vibrationsbildung und zur achallschluckenden Ausbildung der Leitplatte vor-

* " zusehen« - '.

' Der erfindungsgemäße Schalldämpfer leistet von sich aus Arbeit beim Ausfordern der Abgase. Die Arbeitsleistung entspricht in mancher Hinsieht der Bernoulli-Theorie, abgesehen davon, daß in diesem Pail der Druck und die Geschwindigkeit der Abgase· die Energie für diese Arbeit liefern. Da sich diese Variable optimieren läßt," körnen dar Gegendruck und die Resonanz durch vorgegebene Bauvorschriften reguliert werden.

Erfinöimgsgemäß ausgebildete Sehalldämpfer wurden hinsichtlich ihrer Arbeits- und Betriebsweise sorgfältig getestet, und es hat sich herausgestellt, daß sie den herkömmlichen Schalldämpfern * überlegen sind, sowohl hinsichtlich der Schalldämpfung der Auspuffanlage des Motors als auch hinsichtlich des gesamten Wirkungsgrades des Motors. Der Gegendruck der erfindungsgemäßen Schalldämpfer ist verhältnismäßig kleiner. Darüber hinaus können erfindungsgemäße Schalldämpfer mit verhältnismäßig geringen Kosten in endloser Bauweise hergestellt werden. Ihr Einbau in Motorfahrzeuge ist äußerst einfach, da sie auf gleiche Weise wie herkömmliche kusl&Bvohre eingebaut oder in di© Auspuffleitung eingesetzt werden könnnn. Dia Schalldämpfer können flexibel ausgebildet sein und dera-

zu der für den Einbau in das Fahrzeug erforderlichen

Fona gebogen werden.

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Claims

PatontanwäKo Dr. Ing. H. Neg&ndank

DIpI. Ing-H. Haudc Dlpl.Phys.W.Schmifc SM*nehait15,Mox«rttfr.23

Michael W. Freeman

2 Π 68BB

David Whitney Building 3. April 1971

Detrdfc,Michigan 48226, USA Anwaltsakte M-1546

Patentansprüche

Schalldämpfer mit einem länglichen rohrförmigen Gehäuse» durch

■ - j

das Abgase mit einer hohen Geschwindigkeit bei erhöhter Tempera-* tür und erhöhtem Brück von einem Gehäuseeinlaß zu einem Gehäuseauslaß strömen, dadurch gekennzeichnet, daß im Gehäuse ein gewendelt er, kegelförmig ausgebildeter Einbau (17) mit einem öffnungswinkel (0) zwischen 2o und 9o angeordnet ist, der einen ^; spiralförmigen Strömungspfad für die Abgase bildet, daß die Abstände der Jeweiligen gewendelten Kegel in einem vorgegebenen
Größenbereich liegen, und daß das Verhältnis (^₀/!) des Kegeldurchmessers zur Länge des Schalldämpfers im Bereich zwischen 0,015 und 0,7* das Verhältnis (d^d.) des Kegeldurchmessers

⁰^ ^x und
zur Austrittsöffnung zwischen Unendlich/2 und das Verhältnis

(d /p) des Kegeldurchmessers zum Abstand der Wendeln zwischen ₍ 5 und 0,5 liegt. "

2. Schalldämpf er nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch seine Verwen-■ dung als Auspuff topf, wobei das Verhältnis des Kegeldurchmesserej

■',■■■■ ' \ zum Abstand der Wendeln zwischen 2 und 0,5 liegt und Resonanser-¹

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scheinungen verhindert sind und durch die Auspuffgase Arbeit geleistet wird..

j5. Schalldämpfer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Auspufftopf einer Brennkraftmaschine zugeordnet ist und mehrere_v

: ' gewendelt« Kegel aufweist, deren •jeweiliger öffnungswinkel vom Gehäuseeinlaß (IJ) zum -auslaß. (15) stetig zunimmt.,

A. Schalldämpfer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der ■ Auspufftopf einer Brennkraftmaschine zugeordnet ist, und mehrere' gewendelte Kegel aufweist, deren jeweiliger öffnungswinkel vom ! Gehäuseeinlaß (13) zum -auslaß (I5) stetig abnimmt.

5. Schalldämpfer nach Anspruch 3 oder 4j dadurch gekennzeichnet, .^: daß der gewendelte Einbau (17) perforiert ist. .

6. Schalldämpfer nach, einem dar .Ansprüche 3 bis 5* dadurch gekenn-

/ zeichnet, daß die gewendelten Kegel zueinander verschoben sind. ,

7v Schalldämpfer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekenn- ; zeichnet durch die Anordnung gebogener ümlenkplatten.

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