DE2336615A1 - Vorrichtung zum verhindern des abgebens von schadstoffen durch verbrennungskraftmaschinen - Google Patents
Vorrichtung zum verhindern des abgebens von schadstoffen durch verbrennungskraftmaschinenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine zum Gebrauch in Verbindung mit Verbrennungskraftmaschinen, insbesondere den Diesel- und
Ottomotoren von Kraftfahrzeugen bestimmte Vorrichtung zum Abführen von Abgasen derart, daß eine Luftverschmutzung möglichst
weitgehend vermieden wird. Bekanntlich sind sowohl staatliche als auch örtliche Behörden bestrebt, die Verschmutzung
der Atmosphäre durch die von Kraftfahrzeugen abgegebenen Abgase möglichst weitgehend einzuschränken. Dies
gilt insbesondere in Städten und Ortschaften, die in bestimmten Gebieten, z.B. in Tälern, liegen, oder von denen bekannt
ist, daß sich besondere atmosphärische Bedingungen ausbilden können, welche schmelle Luftbewegungen verhindern, so daß die
Abgase in der Atmosphäre nicht verdünnt werden.
Die Abgase, die von Verbrennungsmotoren, insbesondere Otto- und Dieselmotoren zum Antreiben von Personen- und Lastkraftwagen
und anderen Straßenfahrzeugen abgegeben werden, führen nicht nur zu einer Luftverschmutzung, sondern auch zu
einer Geräuschbelästigung, und um hier Abhilfe zu schaffen,
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Gind bereits zahlreiche Bauarten von verbesserten Auspufftöpfen und Abgasschalldämpfern vorgeschlagen worden. In vielen
Fällen erfüllen diese Konstruktionen ihre Aufgabe jedoch nicht im gewünschten Ausmaß.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten Abgasschalldämpfer zu schaffen, der mit Umlenkorganen
versehen ist, die dazu dienen, den Strom der von einem Verbrennungsmotor abgegebenen Abgase so umzulenken, daß Änderungen
der Strömungsrichtung und der Strömungsgeschwindigkeit sowie das Auftreffen der Abgase auf die Umlenkorgane bewirken,
daß sich von den Abgasen mitgeführte Kraftstofftröpfchen auf den Umlenkorganen niederschlagen und sich in einem unteren
Teil des Gehäuses der Vorrichtung sammeln, aus dem die angesammelte Flüssigkeit abgeführt werden kann.
Genauer gesagt, ist durch die Erfindung ein Schalldämpfergehäuse geschaffen worden, in dem mehrere geneigte Umlenkorgane
in einer solchen Beziehung zueinander angeordnet sind, daß sie längs des Strömungswegs der Abgase Kammern von unterschiedlicher
Größe abgrenzen, um zu bewirken, daß die in den Schalldämpfer eintretenden Gase entspannt werden, wobei sich
das Ausmaß der Entspannung, die Strömungsgeschwindigkeit und die Strömungsrichtung der Gase so ändern, daß eine Wirbelbewegung
erzeugt wird, um aus den Gasen Flüssigkeitströpfchen abzuscheiden und niederzuschlagen, um die Temperatur der Gase
herabzusetzen und die entstehenden akustischen Schwingungen bis auf ein Minimum zu verringern, ohne daß in dem Schalldämpfer
ein erheblicher Gegendruck erzeugt wird.
Die Erfindung und vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung werden im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an
einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 einen teilweise als Seitenansicht gezeichneten Schnitt längs der Linie 1-1 in Fig. 2 durch eine Ausführungsform eines Abgasschalldämpfers;
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-3-Mg. 2 einen Schnitt längs der Linie 2-2 in Mg. 1;
Mg. 3 eine teilweise weggebrochen gezeichnete perspektivische
Darstellung des Abgasschalldämpfers nach Mg. 1 und
Zu dem dargestellten Abgasschalldämpfer gehört ein rohrförmiges, langgestrecktes Gehäuse 1, das sich aus mehreren Abschnitten
zusammensetzt, die an ihren Enden Mansche 2 aufweisen, mittels welcher die Gehäuseabschnitte miteinander verbunden
sind. Am Eintrittsende des Schalldämpfers ist eine Stirnwand 3 angeordnet, in die ein Rohr 4 eingebaut ist, zu
dem ein Rohrbogen 6 gehört, der dazu dient, den eintretenden Abgasstrom um 90° nach unten im rechten Winkel zur Längsachse
des Gehäuses 1 umzulenken. Das Eintrittsrohr 4 ist auf beliebige Weise an die Abgasleitung eines nicht dargestellten Verbrennungsmotors
angeschlossen. Am Austrittsende des Gehäuses
I ist eine Stirnwand 7 vorhanden, die eine Austrittsöffnung 8
aufweist, an die sich ein Austrittsrohr 9 anschließt. Gemäß Mg. 1 ist die Austrittsöffnung 8 im unteren Teil der Stirnwand
7 am Austrittsende ausgebildet.
Gemäß Mg. 1 und 2 ist der Schalldämpfer mit mehreren Umlenkorganen 11 versehen, die an Teilen ihrer Ränder mit der
Innenwand des Gehäuses 1 verschweißt sind. Das der Stirnwand 3 am Eintrittsende am nächsten benachbarte erste Umlenkorgan
II ist in einem solchen Abstand von der Stirnwand 3 angeordnet,
daß es eine Kammer abgrenzt, deren Rauminhalt etwa dem Dreifachen des gesamten Rauminhalts sämtlicher Verbrennungsräume
des Motors entspricht, an den der Schalldämpfer angeschlossen ist. Die in der Strömungsrichtung jenseits des ersten
Umlenkorgans 11 angeordneten zweiten und dritten Umlenkorgane 11 begrenzen jeweils eine Kammer, deren Rauminhalt im
wesentlichen dem Rauminhalt eines einzigen Verbrennungsraums des Motors entspricht. Das vierte Umlenkorgan 11 ist so angeordnet,
daß es den Rauminhalt der Kammer vergrößert, die sich zwischen ihm und dem zweiten Umlenkorgan erstreckt, und das
der Stirnwand 7 am Austrittsende am nächsten benachbarte
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fünfte Umlenkorgan 11 ist in einem solchen Abstand von dem
vierten Umlenkorgan angeordnet, daß sich eine weitere Vergrößerung des Rauminhalts ergibt, und der Abstand zwischen
dem fünften Umlenkorgan und der Stirnwand 7 ist so gewählt, daß in dem Schalldämpfer eine letzte Kammer vorhanden ist,
die im wesentlichen den gleichen Rauminhalt hat wie die erste Kammer.
Die Umlenkorgane 11 sind abwechselnd an einander gegenüberliegenden
Wandteilen des Gehäuses 1 befestigt; genauer gesagt, sind das erste, das dritte und das fünfte Umlenkorgan
am unteren Teil des Gehäuses 1 angebracht, während das zweite und das vierte Umlenkorgan mit dem gegenüberliegenden oberen
Teil des Gehäuses verbunden sind. Jedes Umlenkorgan 11 hat
einen kreisbogenförmig gekrümmten Rand 14 (Pig· 3) und eine
Schnittkante 16 (Fig. 2), welch letztere durch einen Abstand von dem Benachbarten Teil der Innenfläche 13 des Gehäuses 1
getrennt ist, so daß in dem Gehäuse Durchlässe 17 vorhanden sind, die abwechselnd dem oberen bzw. dem unteren Teil des
Gehäuses benachbart sind. Wie in Pig. 3 durch wellenförmige gestrichelte Linien 18 angedeutet, strömen die dem Schalldämpfer
zugeführten Abgase durch den Rohrbogen 6, der nach innen zum unteren Teil des Gehäuses 1 gerichtet ist, dann nach oben
und durch den Durchlaß 17 über dem ersten Umlenkorgan 11, hierauf wieder nach unten unter dem zweiten Umlenkorgan hindurch,
weiter nach oben und wieder nach unten über das dritte bzw. unter dem vierten Umlenkorgan hinweg und hierauf über
das fünfte Umlenkorgan, um schließlich den Schalldämpfer über die Austrittsöffnung 8 und d&s Rohr 9 zu verlassen. Die gestrichelten
Linien 18 deuten nur den allgemeinen Verlauf des Gasstroms an, doch es ist zu bemerken, daß der Gasstrom an
mehreren Punkten verwirbelt wird, so daß Fliehkräfte auftreten und Teile des Gasstroms auf die verschiedenen Umlenkorgane
auftreffen, um zu bewirken, daß flüssige Teilchen aus den Abgasen abgeschieden und/oder niedergeschlagen werden. Ferner
wird angenommen, daß die zwischen den Gasen und den Umlenkorganen auftretende Reibung bewirkt, daß statische Elektrizi-
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tät entsteht, und daß sich hierbei manche der von den Abgasen mitgeführten festen und flüssigen Teilchen elektrisch aufladen
und daher von benachbarten Teilen des Schalldämpfers angezogen werden. G-emäß Fig. 3 gelangen die Abgase von dem Rohrbogen
6 aus zunächst in die erste Kammer. Da der Querschnitt des Rohrbogens 6 erheblich kleiner ist als der Querschnitt
der ersten Kammer, in der er mündet, entspannen sich die in die erste Kammer eintretenden Gase sehr schnell. Hierauf spielen
sich entsprechende Änderungen des Volumens und der Strömungsgeschwindigkeit in den nachfolgenden Kammern ab, während
die Gase über die verschiedenen Umlenkorgane 11 hinwegströmen., bis die Gase schließlich in der dem Auslaß des Schalldämpfers
am nächsten benachbarten Kammer erneut entspannt werden. Auch diese Vorgänge tragen zum Abscheiden von flüssigen Teilchen
und eines Teils der festen Teilchen aus den Abgasen bei.
Das Abscheiden und niederschlagen fester und flüssiger Teilchen aus den Abgasen wird ferner dadurch gefördert, daß
die Umlenkorgane 11 untereinander parallel angeordnet und sämtlich in der gleichen Richtung geneigt sind. Bei dem hier
beschriebenen Ausführungsbeispiel ist das erste Umlenkorgan, das sich vom unteren Teil des Gehäuses 1 aus nach oben erstreckt,
gemäß Fig. 1 nach oben und in Richtung auf das Eintrittsende bzw. den Rohrbogen 6 in dem Gehäuse geneigt, undalle
übrigen Umlenkorgane sind parallel zu dem ersten Umlenkorgan angeordnet.
Das Gehäuse 1 ist in seinem unteren Teil mit Löchern versehen, so daß die sich in den beschriebenen Kammern ansammelnden
Flüssigkeitsteilchen unter der Wirkung der Schwerkraft in eine Auffangschale übertreten können, die sich längs
des unteren Teils des Gehäuses 1 erstreckt.
Die Auffangschale 26 ist gemäß Fig. 1 von ihrem dem Eintrittsende des Schalldämpfers benachbarten Ende 27 aus in
Richtung auf ihr dem Austrittsende benachbartes Ende 28 geneigt und in Abschnitte unterteilt, die in die Lücken zwischen
den Flanschverbindungen 2 der Gehäuseabschnitte passen und
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durch lösbare Rohrverschraubungen 29 verbunden sind, so daß der Schalldämpfer auch nach seinem Zusammenbau in seine Hauptteile
zerlegt werden kann. An dem Austrittsende 28 ist die Auffangschale mit einem Sammelraum 31 versehen, der einen Auslaß
32 aufweist, welcher mit einer Rückleitung 33 verbunden
ist, die sich entweder an das Luftfilter oder direkt an die Ansaugleitung des Motors anschließen läßt, damit die gesammelte
Flüssigkeit bzw. der Kraftstoff dem Motor erneut zugeführt werden kann.
Der Schalldämpfer nach der Erfindung bewirkt, daß die Abgase entspannt werden, und daß die von den Abgasen mitgeführte
Flüssigkeit kondensiert wird, ohne daß dem Abgasstrom ein Gegendruck entgegenwirkt; ferner wird die Temperatur der
Abgase herabgesetzt. Der in der ersten Kammer mündende Rohrbogen 6 bewirkt ein plötzliches Umlenken des Abgasstroms um
90° nach unten, und danach wird der Abgasstrom nach oben zu dem ersten Durchlaß 17 umgelenkt. Diese plötzlichen Richtungsänderungen führen zum Entstehen von Fliehkräften, die bewirken,
daß die schwereren Flüssigkeitströpfchen gegen die benachbarten Flächen der Umlenkorgane und der Kammern geschleudert
werden, woraufhin sie sich unter der Wirkung der Schwerkraft im unteren Teil des Schalldämpfers sammeln. Hierbei
durchströmen die Abgase den Schalldämpfer mit einer hohen Geschwindigkeit. Es hat sich gezeigt, daß die erfindungsgemäße
Vorrichtung die Emission von Verunreinigungen verringert, die zur Bildung von "Smog" führen, daß sie wirtschaftliche Vorteile
bietet, daß sich bei ihrem Gebrauch die Leistung des zugehörigen Motors erhöht, daß der Kraftstoffverbrauch gesenkt
wird, und daß sich eine höhere Beschleunigung erzielen läßt. Außerdem dämpfen die Umlenkorgane die akustischen
Schwingungen der Abgase in einem solchen Ausmaß, daß er praktisch geräuschlos arbeitet.
Ansprüche;
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Claims (7)
- -7-ANSPRÜCHECl.) Vorrichtung zum Verhindern des Abgebens von Schadstoffen durch Verbrennungskraftmaschinen, dadurch gekennzeichnet , daß ein geschlossenes rohrförmiges Gehäuse (1) vorhanden ist, daß das Gehäuse ein geschlossenes.Eintrittsende (3) und ein geschlossenes Austrittsende (7) aufweist, daß das Eintrittsende mit einem an die Abgasleitung einer Verbrennungskraftmaschine anschließbaren Einlaß (4) versehen ist, daß das Austrittsende einen Auslaß (8, 9) aufweist, daß in dem Gehäuse zwischen seinen Enden in Längsabständen mehrere Umlenkorgane (11) verteilt sind, die Ränder (14) aufweisen, mit welchen sie abwechselnd an einander gegenüberliegenden Wandteilen des Gehäuses befestigt sind, und die außerdem freie Ränder (16) besitzen, die jeweils durch einen Abstand von dem betreffenden Teil der Innenwand des Gehäuses getrennt sind, so daß in dem Gehäuse abwechselnd auf einander gegenüberliegenden Seiten angeordnete Durchlässe (17) vorhanden sind, die dazu dienen, die Strömungsrichtung der zugeführten Abgase auf ihrem Weg von dem Eintrittsende zum Austrittsende mehrmals zu ändern, daß der Abstand zwischen dem ersten Umlenkorgan und dem Eintrittsende der größte vorhandene Abstand ist, daß zwischen den mittleren Umlenkorganen gleich große oder nahezu gleich große Abstände vorhanden sind, die erheblich kleiner sind als der Abstand zwischen dem ersten Umlenkorgan und dem Eintrittsende, daß an den mit dem Gehäuse verbundenen Rändern der Umlenkorgane keine Öffnungen vorhanden sind, so daß die Abgase gezwungen werden, über die freien Ränder der verschiedenen Umlenkorgane hinwegzuströmen, daß die Umlenkorgane untereinander parallel Tand gegen die Längsachse des Gehäuses in der gleichen Richtung geneigt sind, daß das erste Umlenkorgan mit seinem freien Rand in Richtung auf das Eintrittsende geneigt ist, daß die freien Ränder der Umlenkorgane die freien Ränder der ihnen auf beiden Seiten benachbarten Umlenkorgane überlappen, daß längs des untersten Teils des Gehäuses ein geschlossener Raum zum Sammeln von aus den Abgasen abge-409885/0 791schiedener Flüssigkeit vorhanden ist, und daß das Gehäuse in seinem untersten Teil zwischen den Umlenkorganen mit Öffnungen (19) versehen ist, durch die hindurch abgeschiedene Flüssigkeitsteilchen in den geschlossenen Raum übertreten können.
- 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Abstand zwischen dem letzten Umlenkorgan ( 1 1 ) und dem Austrittsende (7) des Gehäuses (1) etwa gleich dem Abstand zwischen dem ersten Umlenkorgan und dem Eintrittsende (3) bzw. dem Einlaß (4, 6) ist.
- 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß sich an den Einlaß (4) eine Einlaßleitung (6) anschließt, die von dem Durchlaß (17) an dem ersten Umlenkorgan (11) abgewandt ist und dazu dient, die zugeführten Abgase so in die Vorrichtung einzuleiten, daß sie nicht auf direktem Wege zu dem ersten Durchlaß strömen.
- 4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß der an dem Austrittsende (7) vorhandene Auslaß (8, 9) gegenüber dem Durchlaß (17) an dem letzten Umlenkorgan (11) seitlich versetzt ist.
- 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß der Abstand zwischen dem ersten Umlenkorgan (11) und dem Eintrittsende (3) des Gehäuses (1) so gewählt ist, daß an dieser Stelle eine Kammer vorhanden ist, deren Rauminhalt etwa gleich dem gesamten Hubvolumen der Verbrennungskraftmaschine ist, der die Vorrichtung zum Gebrauch zugeordnet ist, und daß die Abstände zwischen den mittleren Umlenkorganen so gewählt sind, daß zwischen je zwei benachbarten mittleren Umlenkorganen eine Kammer vorhanden ist, deren Rauminhalt annähernd dem Hubvolumen eines Zylinders der Verbrennungskraftmaschine entspricht.409885/0791
- 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß der Querschnitt der Einlaßleitung (6) erheblich kleiner ist al» der Querschnitt der ersten Kammer, so daß sich die in die erste Kammer einströmenden Abgase entspannen.
- 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß das Gehäuse (1) im untersten Teil seiner Wand zwischen den Umlenkorganen (11) mit Öff nungen (19) versehen ist, die das Entweichen von gesammelten Flüssigkeitsteilchen ermöglichen, und daß das Gehäuse an seiner Unterseite mit einer geschlossenen Schale (26) versehen ist, in der die Öffnungen münden, so daß sich die entweichende Flüssigkeit in der Schale sammelt.409885/0791
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19732336615 DE2336615A1 (de) | 1973-07-18 | 1973-07-18 | Vorrichtung zum verhindern des abgebens von schadstoffen durch verbrennungskraftmaschinen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19732336615 DE2336615A1 (de) | 1973-07-18 | 1973-07-18 | Vorrichtung zum verhindern des abgebens von schadstoffen durch verbrennungskraftmaschinen |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2336615A1 true DE2336615A1 (de) | 1975-01-30 |
Family
ID=5887337
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19732336615 Pending DE2336615A1 (de) | 1973-07-18 | 1973-07-18 | Vorrichtung zum verhindern des abgebens von schadstoffen durch verbrennungskraftmaschinen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2336615A1 (de) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4823549A (en) * | 1985-04-02 | 1989-04-25 | Steyr-Daimler-Puch Aktiengesellschaft | Apparatus for collecting soot from exhaust gases of an air-compressing, self-igniting internal combustion engine |
EP1172548A3 (de) * | 2000-07-13 | 2002-09-25 | Continental Aktiengesellschaft | Schalldämpfer für den Ein- und/oder Ablass in bzw. aus Druckluftsystemen |
CN105840460A (zh) * | 2016-04-05 | 2016-08-10 | 北京化工大学 | 一种栅板式往复压缩机管路气流脉动衰减装置 |
-
1973
- 1973-07-18 DE DE19732336615 patent/DE2336615A1/de active Pending
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AT388972B (de) * | 1985-04-02 | 1989-09-25 | Steyr Daimler Puch Ag | Vorrichtung zum abscheiden von russteilchen aus den abgasen einer luftverdichtenden, selbstzuendenden brennkraftmaschine |
EP1172548A3 (de) * | 2000-07-13 | 2002-09-25 | Continental Aktiengesellschaft | Schalldämpfer für den Ein- und/oder Ablass in bzw. aus Druckluftsystemen |
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