DE3020492C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Schalldämpfer gemäß dem Ober­ begriff des Hauptanspruchs.

Es sind Schalldämpfer bekannt (DE-PS 9 18 062), mit welchen infolge einer bestimmten Gasführung eine viermalige Umlen­ kung des Abgases um je 180° stattfindet, die bei bestimm­ ten Motorzuständen zwar zur Dämpfung, unerwünschterweise aber auch zur Resonanz führen kann. In jedem Falle er­ folgt durch diese Gasführung auch eine Durchwirbelung, wodurch die hochfrequenten Anteile im Geräusch des strö­ menden Abgases durch Störfrequenzen noch erhöht wird. We­ gen der Neigung zu Wirbeln und Turbulenzen bei diesem be­ kannten Schalldämpfer muß auch der Durchmesser der Zwi­ schenkanäle relativ groß und deren Länge vergleichsweise kurz sein, um keine Leistungseinbrüche infolge von Rück­ staus zum Motor zu verursachen; unter diesen Voraussetzun­ gen können aber die hohen Anteile in der Frequenz nicht wirksam gedämpft werden. Außerdem ergeben sich bei dem bekannten Schalldämpfer - in Strömungsrichtung des Abgases - vor der Zwischenkanaleinrichtung sowie an deren Austritt abrupte Querschnittsänderungen, die hier die Ursache von in hohem Maße unerwünschten Rückkopplungen sind. Im übri­ gen muß durch Festlegung der Größe der Reflektionskammern dieses bekannten Schalldämpfers für jeden Typ von Brenn­ kraftmaschinen der Schalldämpfer gesondert in Durchmesser und Länge festgelegt werden.

Es gilt ferner ein gattungsgemäßer Schalldämpfer gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs als bekannt (DE-OS 29 08 506), der die Nachteile der 180° Umlenkung vermei­ det und im allgemeinen nur 90° Umlenkungen bei der Dämp­ fung in drei hintereinander angeordneten Reflektionskam­ mern zuläßt. Infolgedessen ergibt sich eine kurze Bauwei­ se und ein zwar vergleichsweise hochwertiger Schalldämpfer, wenn dieser auf einen bestimmten Motortyp bezüglich der Resonanzeigenschaften und der Größe der Reflektionskammern abgestimmt ist. Für jeden Motortyp muß aber individuell ein bestimmter Schalldämpfer ausgelegt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen gattungs­ gemäßen Schalldämpfer dahingehend zu verbessern, daß ohne großen Aufwand eine Anpassung an verschiedene Brennkraft­ maschinen ermöglicht wird.

Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Brennkraftma­ schine gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs erfindungs­ gemäß durch dessen kennzeichnende Merkmale gelöst.

Das Abgaseintritts- und das Austrittsrohr, welche von einem abgeschlossenen Kammergehäuse umgeben sind, bilden dadurch ebenfalls je eine Reflektionskammer, deren Volu­ men in einfacher Weise vorgegeben werden kann. Das Kammer­ gehäuse liegt an der Innenseite des gewellten Blechs fest an, so daß es nicht vibrieren kann und infolgedessen auch keine Körperschallabstrahlung begünstigt, die in gleicher Weise durch die zwischen dem Kammergehäuse und dem gewell­ ten Blech vorgesehenen Führungskanäle verhindert wird. Mit besonderem Vorteil kann der in seinen Außenabmessun­ gen und Bauteilen gleichbleibende Schalldämpfer an ver­ schiedene Brennkraftmaschinen in einfacher Weise dadurch angepaßt werden, daß bezüglich Volumen und Abstimmöffnungen jeweils vorherbestimmt angepaßte Kammergehäuse beim Zu­ sammenbau des Schalldämpfers eingesetzt werden können. Somit können Teile des Schalldämpfers bei verschiedenen Typen von Brennkraftmaschinen nach Art eines Baukasten­ systems Einsatz finden, indem nur das betreffende, je­ weils individuell abgestimmte Kammergehäuse verwendet wird.

Wenn des weiteren in zweckmäßiger Ausgestaltung und Weiter­ bildung der Erfindung die Führungskanäle über Durchgangs­ öffnungen mit dem Innenraum des Kammergehäuses verbunden sind, so kann das in das Kammergehäuse einmündende Abgas über die Durchgangslöcher und von dort durch die Führungs­ kanäle in den Raum außerhalb der Reflektionskammer zu der Zwischenkanaleinrichtung geleitet werden. Über diese ge­ langt das Abgas in die weiteren Reflektionskammern, in denen das Abgas letztlich über eine Vielzahl von Durchgangs­ löchern in das Abgasaustrittsrohr einströmt. Durch die Vielzahl von Reflektionskammern und den vielen kleinen Strömungskanälen ergibt sich eine gute Dämpfung des hoch­ frequenten Geräuschanteils. Daneben können die Reflektions­ kammern auch volumenmäßig so ausgelegt und abgestimmt wer­ den, daß dies auch noch zur Dämpfung tiefer frequenter Geräuschanteile günstig ist, wobei die Leistung zugleich nicht oder nur vernachlässigbar gering beeinträchtigt wird. Es kann, was von besonderem Vorteil ist, eine Vielzahl verschiedener, einfach herzustellender Kammergehäuse auf Lager gelegt werden, die sich zwar mit Bezug auf ihre Ab­ stimmöffnungen und ihr Volumen voneinander unterscheiden, aber hinsichtlich ihrer Außenabmessungen gleich groß sind, so daß sie in einfacher Art und Weise in das Gehäuse (mit daran angebrachter Zwischenkanaleinrichtung) zur An­ passung an verschiedene Motortypen eingesetzt werden kön­ nen.

Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Un­ teransprüchen gekennzeichnet.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ergibt sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer in der Zeichnung dargestellten, bevorzugten Ausführungsform. Es zeigt

Fig. 1 den erfindungsgemäßen Schalldämpfer, im schematischen Querschnitt;

Fig. 2 einen Schnitt II-II gemäß Fig. 1;

Fig. 3 einen Schnitt III-III gemäß Fig. 1 und

Fig. 4 einen Schnit IV-IV gemäß Fig. 1.

Der insgesamt mit 10 bezeichnete Schalldämpfer weist ein Gehäuse 11 auf, das von einem äußeren ersten Boden 12 und einem äußeren zweiten Boden 13 abgeschlossen ist. Durch diese beiden Böden 12, 13 sind das Abgas­ eintrittsrohr 14 und das Abgasaustrittsrohr 15 herein- bzw. herausgeführt und in dieser Ausführung etwa im zentralen Bereich des im Querschnitt ovalen (Fig. 2) Bodens.

An der Innenseite des Gehäuses 11 liegt ein sich über die gesamte Länge des Gehäuses erstreckendes, mit einer Viel­ zahl von Wellen ausgebildetes Blech 16 an, welches jeweils mit Abstand von den beiden Böden 12, 13 endet. Durch das gewellte Blech 16 und die Innenseite des Gehäuses 11 werden eine Vielzahl von Zwischenkanälen 17 gebildet.

Das Abgasaustrittsrohr 15 ist von einem eine abgeschlossene Reflektionskammer 18 bildenden Kammergehäuse 19 umgeben, welches zweiteilig ausgebildet ist und in die eine Schale des ebenfalls zweiteilig ausgebildeten Gehäuses 11 so ein­ gesetzt werden kann, daß es das wellenförmige Blech 16 be­ rührt. Hierbei werden zwischen dem Mantel des Kammergehäuses 19 und der Innenseite des Bleches 16 eine Vielzahl voneinander getrennter Führungskanäle 20 gebildet, die parallel zu den Zwischenkanälen 17 verlaufen.

Das ausgangsseitige Kammergehäuse 19 weist Durchgangslöcher 21 auf, die in die Führungskanäle 20 münden. Des weiteren ist das ausgangsseitige Kammergehäuse 19 mit Abstand von dem zweiten Gehäuseboden 13 unter Bildung einer Reflektions­ kammer 22 angeordnet. Des weiteren ist auf der der Reflektions­ kammer 22 entgegengesetzten Seite des Kammergehäuses 19 mit Abstand von dieser eine Trennwand 23 vorgesehen, wodurch eine weitere Reflektionskammer 24 gebildet wird.

Das Abgas-Austrittsrohr 15 weist im Bereich der Reflektions­ kammer 24 eine Gruppe von Durchgangslöchern 25 auf. Ebenso ist im Bereich der Reflektionskammer 22 eine Reihe von Durch­ gangslöchern 26 vorgesehen. Im Innenraum 18 des ausgangs­ seitigen Kammergehäuses 19 sind ebenfalls zwei Gruppen von Durchgangslöchern 27, 28 vorgesehen. Das Abgasaustritts­ rohr 15 ist bis zu der Trennwand 23 herangeführt, und wird von dieser abgedichtet.

Auf der dem ausgangsseitigen Kammergehäuse 19 entgegengesetzten Seite der Trennwand 23 ist das eingangsseitige Kammergehäuse 29 hereingeführt, das im wesentlichen dem Ausgangskammergehäuse 19 entspricht, wobei beide Kammergehäuse 19, 29 noch die Führungs­ kanäle 20 dadurch im Querschnitt vergrößert sind, daß die Mantel­ fläche des Kammergehäuses ebenfalls gewellt so ausgebildet ist, daß ein Wellental des gewellten Blechs 16 mit einem Wellenberg des Kammergehäuses 19 sich berührt (vgl. Fig. 2). Das eingangs­ seitige Kammergehäuse 29 unterscheidet sich von dem Kammerge­ häuse 19 lediglich dadurch, daß das Abgasrohr nicht vollständig durch es hindurchgeführt ist, sondern nur an einer Seite und im Innenraum des Kammergehäuses 29 in abgeschrägter Form 30 mündet. Das eingangsseitige Kammergehäuse 29 weist des weiteren einen Abstand von dem Gehäuseboden 12 unter Bildung einer Reflektionskammer 31 auf.

Das gewellte Blech 16 weist im Bereich der Kammer 31 zusätzliche Öffnungen 32 auf, ebenso wie im Bereich der Reflektionskammer 24 zusätzliche Öffnungen 33 und in der Reflektionskammer 22 zu­ sätzliche Öffnungen 34 vorhanden sind.

Das gemäß Richtungspfeil 35 (Fig. 1) in das Abgaseintritts­ rohr 14 einströmende Abgas tritt durch die abgeschrägte Mündung 30 in das Innere des eingangsseitigen Kammergehäuses 29 ein und durch dessen Durchgangslöcher 21 in die Führungskanäle 20 (Fig. 3) in die Reflektionskammer 31. Von dort wird das Gas umgelenkt und tritt zum Teil auch über die Öffnungen 32 in die Kanäle 17 auf und wird bis zu der Kammer 22 geleitet, wo es über die Öffnungen 34 zusätzlich austreten kann. Von dort ge­ langt es über die Führungskanäle 20 (Fig. 2) einerseits über die Durchgangslöcher 21 in den Innenraum 18 des Kammergehäuses 19, andererseits in die Reflektionskammer 24. Sowohl von der Reflektionskammer 24 als auch von dem Innenraum 18 des Kammer­ gehäuses 19 gelangt das Abgas über Durchgangslöcher 25 bzw. 27, 28 in das Abgasaustrittsrohr 15. Ein Teil des Abgases kann auch von der Kammer 22 direkt über die Durchgangslöcher 26 in das Ab­ gasaustrittsrohr gelangen.

Zusätzlich zu den hier dargestellten Öffnungen und Durchgangs­ löchern können noch weitere, zur Abstimmung dienende sogenannte Abstimmlöcher vorgesehen werden, wie dies beispielsweise mittels der Durchgangslöcher 36 auf den Mantel des Abgaseintrittsrohrs 14 im Bereich der Reflektionskammer 31 der Fall ist. Zusätzlich können auch die zweiteiligen Kammergehäuse 19, 29 im Bereich ihrer Auflagefläche Abstimmöffnungen 37 bzw. 38 aufweisen.

Claims (10)

1. Schalldämpfer für Brennkraftmaschinen mit einem in hintereinander angeordneten, mittels Böden in Reflektions­ kammern unterteilten Gehäuse, in dessen eingangsseitige Reflektionskammer ein Abgaseintrittsrohr eingeführt ist, mit einer von der ersten äußeren in die zweite äußere Re­ flektionskammer geführten Zwischenkanaleinrichtung, die gemeinsam von der gesamten Innenseite des Mantels des Ge­ häuses und einem daran anliegenden, gewellt ausgebildeten Blech gebildet wird und eine Vielzahl in derselben Rich­ tung durchströmte und parallel zueinander verlaufende Zwi­ schenkanäle aufweist, mit einem Abgasaustrittsrohr, das zumindest im Bereich der letzten Reflektionskammer wenig­ stens eine Eintrittsöffnung aufweist, wobei jeder Zwischen­ kanal eine bezüglich des Querschnitts des Abgaseintritts­ rohrs kleine Querschnittsfläche aufweist und die Sum­ me der Querschnittsflächen aller Zwischenkanäle größer als der Querschnitt des Abgaseintrittsrohrs ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Be­ reich der Mündung (30) des Abgaseintrittsrohrs (14) und der Bereich der mindestens einen Eintrittsöffnung (27, 28) des Abgasaustrittsrohrs (15) von je einem eine abgeschlos­ sene Reflektionskammer bildenden Kammergehäuse (19, 29) um­ geben ist und daß dieses an der Innenseite des gewellten Blechs (16) unter Bildung einer Vielzahl voneinander ge­ trennter Führungskanäle (20) anliegt.

2. Schalldämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (11) das mit Wellen versehene Blech (16) und/oder das Kammergehäu­ se (19, 29) zumindest zweiteilig ausgebildet sind.

3. Schalldämpfer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (11), das beispielsweise mäanderförmig ausgebildete Blech (16) und das Kammergehäuse (19, 29) einen im wesentlichen ovalen Querschnitt aufweisen und zweigeteilt ausgebildet sind.

4. Schalldämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das dem Abgaseintrittsrohr (14) zugeordnete Kammergehäuse (29) von dem äußeren ersten Gehäuseboden (12) einen Ab­ stand aufweist.

5. Schalldämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Mündung (30) des Abgaseintrittsrohrs (14) abgeschrägt ist.

6. Schalldämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Kammergehäuse (19, 29) auf der dem gewellten Blech (16) zugewandten Seite Durchgangslöcher (21) aufweist.

7. Schalldämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das gewellte Blech (16) mit Abstand von den beiden äußeren Gehäuseböden (12, 13) endet.

8. Schalldämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das gewellte Blech (16) im Bereich seiner beiden Enden mehre­ re Öffnungen (32, 34) aufweist.

9. Schalldämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Abgasaustrittsrohr (15) das Kammergehäuse (19) durch­ dringt und bis zu dem nächstgelegenen Boden (23) reicht.

10. Schalldämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Abgaseintrittsrohr (14) und das Abgasaustrittsrohr (15) und/oder das Kammergehäuse (19, 29) und/oder das gewellte Blech (16) zusätzliche Abstimmöffnungen aufweisen.