DE69401264T2 - Schalldämpfer - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft Schalldämpfer, um das Geräusch in einem strömenden Gasmedium zu vemngern, vorzugsweise zum Einbau in Abgasrohre von Brennkraftmaschinen.
• Schalldämpfer für solche Anwendungen sind häufig entweder in Bauart eines Reflektionschalldämpfers, in Bauart eines Absorptionsschalldämpfers oder einer Kombination dieser beiden Typen. Beide sind gekennzeichnet durch das Herbeiführen einer Breitbanddämpfung im Hörfrequenzspektrum. Eine solche Breitbanddämpfung wird im allgemeinen benötigt, da das ungedämpfte Spektrum aus der Maschine, obgleich es Spitzen enthalten mag, auch einen erheblichen Anteil aller Frequenzen innerhalb des hörbaren Bereichs enthält.
• Die Reflektions- wie auch die Absorptionsschalldämpfer basieren auf Dämpfungsmechanismen in Verbindung mit ein oder mehreren Kammern, normalerweise in einem Gehäuse mit einem Einströmrohr und einem Ausströmrohr. Der Dämpfungseffekt wird in dem Reflektionsschalldämpfer dadurch erhalten, daß die Schallenergie an Querschnittsübergängen zwischen den Rohren und Kammern reflektiert wird. Der Effekt des Absorbtionsschalldämpfers wird dadurch erhalten, daß die Schallenergie auf ein schallabsorbierendes Material übertragen wird, wie z. B. Mineralwolle, in welchem die Schwingungsenergie durch innere Reibung im Gas und durch Wechselwirkung zwischen dem Gas und den Fasern des Absorptionsmittels verteilt wird. Der Dämpfungsbereich im Frequenzspektrum ist für die beiden Schalldämpfertypen unterschiedlich. Da der Effekt des Absorptionsschalldämpfers im Absorptionsmittel stehende Wellen erfordert, führt dies im Spektrum zu einer Begrenzung nach unten. Auch der Effekt des Reflektionsschalldämpfers ist im Spektrum nach unten begrenzt, das heißt, durch die Filterresonanzfrequenz. Diese ist jedoch im allgemeinen erheblich tiefer. Daher ist es bei vielen Anwendungen für Brennkraftmaschinen schwierig, alleine mit einem Absorptionsschalldämpfer eine ausreichende Dämpfung einer tiefen Frequenz zu erhalten. Dies ist aber von Bedeutung, da gerade die stärkste Frequenz im ungedämpften Spektrum, im allgemeinen die Zündungsfrequenz der Maschine (dem zyklischen Prozeß der Maschine zuschreibbar) relativ niedrig ist. Es ist im allgemeinen daher ein reiner Reflektionsschalldämpfer oder ein kombinierter Reflektions- und Absorptionsschalldämpfer notwendig.
• Der reine Reflektionsschalldämpfer hat die Schwäche, daß in seinem Dämpfungsspektrum störende Durchgangsfrequenzen auftreten, das heißt, Abnahmen des Dämpfungsspektrum Diese Abnahmen können stehenden Gasschwingungen in den Kammern zugeschrieben werden. In einigen Fällen kann sich eine Abnahme so ausdrücken, daß sie bei der Eigenfrequenz sogar eine negative Dämpfung mit sich bringt, das heißt, diese Frequenz verstärkt wird.
• Der Einbau eines Schallabsorptionsmittels in einen Reflektionsschalldämpfer kann den schädlichen Einfluß der Durchgangsfrequenzen um einen gewissen Betrag verringern, da die stehenden Wellen in den Kammern durch Verteilung der Schwingungsenergie im Absorptionsmittel verringert werden können. Insbesondere kann die Grundresonanzfrequenz einer Kammer, mit einer erheblichen Abnahme des Dämpfungsspektrums, weiterhin auftreten. Die Grundresonanzfrequenz der Kammer hat häufig ein etwas höheres Frequenzspektrum als die Filterresonanzfrequenz.
• Ein bekanntes Verfahren, um dieser Abnahme entgegenzuwirken, umfaßt das Verlängern des Ausströmrohres zum Zentrum der ersten Kammer hin. Eine solche Geometrie ist zweckmäßig, da die Grundresonanzfrequenz einer Kammer genau im Zentrum einen Druckknoten aufweist. Dies bedeutet, daß die hier emittierte Schwingungsenergie die Grundresonanzfrequenz der Kammer nur in begrenztem Maße anregen kann. Darüber hinaus vermeidet dies die Anregung aller Resonanzfrequenzen höherer Ordnung, die ebenfalls im Zentrum der Kammer einen Druckknoten haben.
• Falls eine solche Positionierung des Rohrmundstücks im Kammerzentrum durch einen einfachen Abschluß des Rohres ausgeführt wird, ist die Positionierung ein wenig unbestimmt, da die Schallemission über eine gewisse Zone in Axialrichtung erfolgt, einer Zone, deren Länge eine Beziehung zum Rohrdurchmesser hat.
• Dieses Problem wird gemäß dem dänischen Patent Nr.128427 gelöst, indem das Zuströmrohr mit einem Radialdiffusor abgeschlossen wird, von welchem die Gasströmung in Form eines dünnen Schleiers in die Kammer gerichtet wird, dessen Ausdehnung in axialer Richtung sehr klein ist und deshalb eine genaue Positionierung zum Druckknoten ermöglicht.
• Die durch den Radialdiffusor herbeigeführte Richtungsänderung von einer axialen zu einer radialen Strömung bringt nicht zwangsläufig eine signifikante Irreversibilität in der Strömung mit sich. Falls die Geometrie des Diffusors passend gewählt wird, kann ein Strömungsabriß vermieden werden.
• Ein weiterer Vorteil bei der Verwendung von Radialdiffusoren in Reflektionsschalidämpfern gemäß dem DK-Patent Nr.128427 beruht darin, daß die schräg verlaufende Platte des Diffusors Schall reflektiert. Dies führt zu einem Effekt der Schallverringerung, welcher dem eingangs erwähnten, durch den Querschnittsübergang (vom Rohr zur Kammer) bewirkten Reflektionseffekt und dem oben erwähnten Effekt, der durch die Positionierung des Druckknotens erhalten werden kann, hinzugefügt wird.
• Die vorliegende Erfindung basiert auf dem Ergebnis, daß Reflektionsschalldämpfer mit Radialdiftusoren eine beinahe vollständige Eliminierung von Durchgangsfrequenzen ermöglichen, die den axial in der Kammer stehenden Gasschwingungen, nicht aber den quer dazu stehenden Gasschwingungen, entsprechen. In einigen Anwendungen wird dies nicht als ernster Nachteil angesehen, das heißt, wenn es die Montage naturbedingt erfordert, den Schalldämpfer länglich auszubilden, so daß die stehenden Querwellen relativ hohen Frequenzen entsprechen, die mittels dem in den Kammern eingebauten Schallabsorptionsmittel relativ wirksam reduziert werden können.
• Es gibt jedoch Verwendungen von Schaildämpfern, z. B. dort, wo es die Einbaubedingungen notwendig oder zweckdienlich machen, eine kürzere Ausführungsform mit einem Gehäusedurchmesser, welcher in bezug zum Rohrdurchmesser groß ist, auszuwählen. In solchen Fällen bringt die Anwendung eines Radialdiffusors eine Reflektion des Schalls an der Querwand im Diffusor und einen Druckabbau mit sich, zwei der Eigenschaften, welche wie oben beschrieben, vorteilhaft sind. Andererseits ist ein Positionieren im Zentrum der Kammer, in axialer Richtung, obgleich grundsätzlich zweckmäßig, wegen des Nachteils von geringerer Bedeutung, daß ein genaues Positionieren der quer in der Kammer stehenden Wellen zu dem Knoten der Grundresonanzfrequenz, welches in diesem Fall wegen der tieferen Frequenz ernstzunehmender ist, nicht möglich ist.
• Querschwingungen von Durchgangsfrequenzen sind deshalb von größerer Bedeutung in kurzen Schalldämpfern. Dies kann aber auch in solchen Fällen wichtig sein, in welchen die Länge des Schalldämpfers ein wenig größer als der Durchmesser ist, das heißt, in dem Fall, daß der Schalldämpfer mehrere Kammern enthält, von denen eine oder mehr kürzer als der Durchmesser ist.
• Zusätzlich offenbart z. B. das französische Patent Nr.800850 einen Schalldämpfer des im Einleitungsteil von Anspruch 1 angeführten Typs. Dieser Schalldämpfer ist mit einem Spaltauslaß entlang der Mantelwände im Schalldämpfer versehen, welcher bewirkt, daß die Gasströmung in Form eines dünnen Schleiers in die Kammer befördert wird. Da alle drehsymmetrischen Querschwingungen ihr Druckmaximum auf der Innenseite des Mantels haben, werden sie hierdurch angeregt. Von dieser im Grunde unbegrenzten Menge an Schwingungsknoten sind es in der Praxis primär die Wellen niederer Ordnung, und ist es insbesondere die Grundschwingung in Querrichtung, welche die störenden Durchgangsfrequenzen ansteigen lassen kann.
• Demgemäß ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Schalldämpfer zu schaffen, welcher verbesserte Eigenschaften in bezug auf das Dämpfen von Querschwingungen in der Kammer zeigt. Dies wird durch die im kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 definierten Merkmale erreicht.
• Da die Abgasauslaßöffnung in dem Gehäuse somit radial, im wesentlichen symmetrisch um den Druckknoten einer Querschwingung positioniert ist, und derart, daß die Außenplatte an der Auslaßöffnung in Abstand zu dem Mantel angeordnet ist, ist es möglich, einen Schalldämpfer zu konstruieren, welcher verbesserte Eigenschaften in bezug auf das Dämpfen von Querschwingungen in der Kammer zeigt, insbesondere im Hinblick auf Querschwingungen tieferer Ordnung.
• In den meisten Fällen wird es praktisch interessant sein, eine Positionierung in dem Druckknoten zu verwenden, welcher der Grundschwingung in Querrichtung entspricht, wie in Anspruch 2 ausgeführt. Es gibt jedoch Fälle, in welchen statt dessen das Positionieren in einem Druckknoten einer Querschwingung höherer Ordnung zweckmäßig sein kann, insbesondere dem ersten Oberton, wie in Anspruch 3 ausgedrückt ist. Dies kann z. B. in Schalldämpfern sein, in welchen die der Grundschwingung entsprechende Durchgangsfrequenz in einer anderen Weise geregelt wird, z. B. indem das Auslaßrohr aus der Ummantelung im Druckknoten der Grundschwingung positioniert wird. In einem anderen Fall kann es sein, daß die dem ersten Oberton in Querrichtung entsprechende Frequenz im ungedämpften Spektrum vor dem Schalldämpfer besonders überwiegt und diese deshalb beim Entwurf der Frequenzcharakteristik des Schalldämpfers vorrangig berücksichtigt werden kann.
• Der Gegenstand von Anspruch 4 sorgt für eine Dämpfung der Querschwingungen zusammen mit einer angemessenen Dämpfung der Axialschwingungen in dem Gehäuse.
• Der in Anspruch 5 definierte Gegenstand sorgt für eine Diffusionswirkung des Mediumstroms und somit für einen geringeren Gegendruck für den Schalldämpfer.
• Wenn die Auslaßöffnung so konstruiert ist, wie in Anspruch 6 ausgeführt, wird die Innenreflektion der Schallwellen erhöht, was zu einer verbesserten Dämpfung führt.
• Der in Anspruch 7 oder Anspruch 8 definierte Gegenstand sorgt für eine Ausführungsform der Erfindung, welche besonders einfach herzustellen und somit preisgünstig ist.
• Wenn in den Schalldämpfer ein Katalysatorelement eingebaut ist, wie in Anspruch 10 ausgeführt, wird eine gute Nutzung der Gesamtoberfläche des Katalysators erhalten.
• Besonders zweckmäßige Ausführungsformen der Erfindung werden unten mit Bezug auf die Zeichnung vollständiger beschrieben, in welchen:
• Fig. 1 einen schematischen Axialschnitt in einer rotationssymmetrischen Ausführungsform der Erfindung zeigt,
• Fig. 2 eine weitere Ausführungsform der Erfindung mit einer relativ flachen Gestaltung zeigt,
• Fig. 3 eine deutlich flache Ausführungsform mit einer Umkehrströmungsrichtung zeigt,
• Fig. 4 eine vierte Ausführungsform mit einer Ablenkung des Abgases ohne scharfe Krümmungen zeigt,
• Fig. 5 eine alternative Ausführungsform der Erfindung zeigt,
• Fig. Sa einen Schnitt bei A-A in Fig. 5 zeigt,
• Fig. 6 eine Mehrkammer-Ausführungsform der Erfindung zeigt.
• Fig. 1 zeigt einen Axialschnitt einer rotationssymmetrischen Ausführungsform der Erfindung. Der Schalldämpfer ist hier durch einen zylinderförmigen Mantel 1 und durch Stirnböden 2 und 3 begrenzt. Die Gasströmung wird von dem Einlaßrohr 4 in den Schalldämpfer geleitet und wird durch das Auslaßrohr 5 aus dem Schalldämpfer abgeführt. Das doppelt ablenkende Element ist zusammengesetzt aus einer Außenplatte 6, welche an der Profilstelle K einen scharfen Knick bildet, um eine Deckplatte 7 zu bilden, und aus der gekrümmten Innenplatte 8 und aus einer Mehrzahl von Radialrippen 9, welche sowohl an der Deckplatte 7 als auch an der Innenplatte 8 angeschweißt sind, um letztere zu halten. Schallabsorptionsmittel 10 und 11, die durch perforierte Platten 12 bzw. 13 geschützt werden, sind um das Einlaßrohr 4 herum und hinter der Innenplatte 8 angeordnet.
• Druckschwingungsknoten von Grundresonanzfrequenzen in Längsrichtung, wie auch in Querrichtung, sind in die Figur geplottet. Die Positionierung der Gasströmung zum Druckknoten wird daraus ersichtlich. In einer zylinderförmigen Kammer tritt der Knoten in etwa bei zwei Dritteln des Radius auf, berechnet von der Mittenachse in Richtung Innenprofil des Mantels. Genau genommen kann die Position auf das 0,63- fache des Radius berechnet werden. Dieses Ergebnis erscheint bei der Lösung der als Wellengleichung bezeichneten partiellen Differentialgleichung auf, welche das rotationssymmetrische, dreidimensionale Gasschwingungsfeld in der Kammer beschreibt.
• Dem Anschein nach könnte angenommen werden, daß die Doppelablenkung eine erhebliche Irreversibilität mit sich bringt, das heißt, deutlich zum Anstieg des Gesamtströmungswiderstandes des Schalldämpfers beiträgt. Eine genaue Analyse des Strömungsfeldes im Strömungselement zeigt jedoch, daß die Doppelablenküng mit einem außergewähnlich geringen Verlust realisiert werden kann. Diese vorteilhafte Eigenschaft kann sowohl der Rotationsymmetrie des Strömungselementes als auch der Tatsache zugeschrieben werden, daß das Zentrum C der Querplatte sowie die Profilstelle K in dem Strömungsfeld singuläre Staupunkte bilden. Dies kann wie folgt erklärt werden: In vielen Arten von Rohrelementen bringt die Ablenkung der Strömung einen erheblichen Reibungsverlust mit sich. Dies ist z. B. der Fall bei einer 90º- Rohrkrümmung, selbst wenn diese eine bogenförmige Mittenlinie aufweist, z. B. ohne scharfe Knicke. Der Grund, warum dennoch erhebliche Verluste auftreten, beruht darin, daß in der Krümmung Sekundärströmungen auftreten, das heißt, Wirbel mit einer Mittenachse parallel zur Mittenlinie der Rohrachse. Diese Wirbel bewirken innere Impulsverluste im Strömungsfeld. In dem doppelt ablenkenden Strömungselement aus Fig. 1 gewährleistet die Rotationssymmetrie, daß ein solches Sekundärströmungsphänomen vollständig vermieden werden kann. Ebenso vermeidet eine geeignete Ausführungsform des doppelt ablenkenden Elements (z. B. mit einer Geometrie, wie in Fig. 1 gezeigt) auch die Art von Wirbeln, welche wegen eines Strömungsabrisses in weniger zweckmäßig konstruierten Diffusoren (z. B. mit einer zu schnellen Aufweitung der Fläche) entlang der Profilwand des Diffusors auftreten können.
• Obwohl es somit möglich ist, in dem doppelt ablenkenden Element Wirbelbildungen zu vermeiden, wird die Strömung in den meisten Fällen turbulent sein, das heißt, die glatte Strömung entlang Strömungslinien wird überlagert durch ungeregelte Teilchenbewegungen in alle Richtungen. Die durchschnittliche Wegstrecke solcher Bewegungen kennzeichnet den Turbulenzgrad der Strömung. Dieser Turbulenzgrad ist in dem doppelt reflektierenden Element ein wenig größer als in einer geraden Rohrströmung, welche einen etwas größeren Reibungsverlust mit sich bringt. Im Gegensatz zu einer Wirbelströmung jedoch ist dieser Verlust in dem Sinne nützlich, da er zu dem spezifischen akustischen Widerstand des Elements beiträgt, das heißt, mit einem Dämpfungseffekt verbunden ist. Somit kann gesagt werden, daß das doppelt ablenkende Element einen geregelten Turbulenzgrad aufweist.
• Die oben erwähnten singulären Staupunkte in der Strömung können wie folgt erklärt werden: Ein singulärer Punkt tritt im Zentrum C der Innenplatte auf; hier steht das Gas still. Die Strömung wird aufihrem Weg zu C entlang der Mittelachse des Einlaßrohres graduell verzögert; diese Verzögerung findet fast vollständig ohne irgendwelche Verluste (reversibel) statt. Auch die auf einem etwas größeren Radius entlang Linien beginnende Strömung von Gasteilchen wird auf dem Weg zur Innenplatte abgebremst, aber nicht vollständig. Kurz vor der Innenplatte werden die Teilchen in eine vorzugsweise radiale Strömungsrichtung abgelenkt und dann unmittelbar in radialer Richtung beschleunigt. Somit findet die Ablenkung bei niedriger Strömungsgeschwindigkeit statt, was dazu beiträgt, den geringen Ablenküngsverlust zu erklären.
• Der singuläre Punkt C ist auch in einem Radialdiffusor vorhanden, und die gerade gegebene Erklärung für den geringen Ablenkungsverlust beim Wechsel von einer axialen zu einer radialen Strömung ist für den Fachmann auf dem Gebiet der Strömungstechnik an sich bekannt. Die entsprechende Stauwirkung, die an der Kontur K in dem doppelt ablenkenden Strömungselement aus Fig. 1 auftritt, wurde jedoch bisher nicht beschrieben, selbst nicht in der Fachliteratur über Strömungen. Hier wird der größere Teil der Radialströmung nach oben, zur Deckplatte 7 hin, nahezu reversibel verzögert und dann mit geringer Geschwindigkeit in eine erneute Axialströmung abgelenkt, so daß auch hier eine beinahe verlustfreie Ablenkung der Strömung erhalten wird.
• Fig. 2 zeigt eine weitere, deutlich flache Ausführungsform der Erfindung. Die Außenplatte ist hier weggelassen, wobei der Einlaß-Stirnboden 2 in der Doppelfunktion dient, einen Teil der Schalldämpferabgrenzung gegenüber der Umgebung zu bilden sowie die strömungslenkende Außenplatte zu bilden. Ein weiterer Unterschied gegen-3 über der Ausführungsform aus Fig. 1 beruht darin, daß das Ausströmrohr 5 in bezug auf die Längsachse des ansonsten rotationssymmetrischen Schalldämpfers seitlich ausgerichtet dargestellt ist. Eine Ausführungsform gemäß Fig. 2 kann z. B. im Falle eines Schalldämpfers zweckmäßig sein, welcher unterhalb des Motors eines Lastkraftwagens mit nach unten gerichtetem Zuströmrohr vom Motor angeordnet ist, wobei sich das Ausströmrohr horizontal entlang dem Untergestell erstreckt.
• Wie in der Figur angegeben, kann die Ausführungsform z.B. mit einem länglichen Schalldämpfer eines bekannten Typs kombiniert werden.
• Fig. 3 zeigt eine dritte, ebenso deutlich flache Ausführungsform der Erfindung. In dieser Ausführungsform fällt die Innenplatte mit dem äußeren Stirnboden 3 13 in einer solchen Weise zusammen, daß die doppelte Richtungsänderung der Gasströmung zu einer schleierartigen Einströmung in die Kammer, direkt entgegen der Strömungsrichtung im Einströmrohr führt. Richtungsänderungen tragen hier zu einer besonders wirkungsvollen Schalkeflektion im doppelt ablenkenden Strömungselement bei. Auch die Ausführungsform gemäß Fig. 3 ist beinahe rotationssymmetrisch; die einzige Abweichung von der Rotationssymmetrie beruht darin, daß das Auslaßrohr 5 am Stirnboden 2, an einem bestimmten Radius befestigt ist.
• Die Ausführungsform gemäß Fig. 3 kann z.B. beim Positionieren eines Schalldämpfers unterhalb eines LKW-Motors wie in Fig. 2 zweckmäßig sein, wobei jedoch das Auspuffrohr des Abgassystems nach oben führt, z. B. zu einer Mundöff-23 nung auf dem Niveau des Daches der Fahrerkabine. In einigen Fällen, wie in Fig. 3 angegeben, kann ein länglicher Schalldämpfer bekannter Bauart in dem nach oben gerichteten Auslaßrohr eingebaut sein.
• Fig. 4 zeigt eine vierte Ausführungsform der Erfindung. Diese Ausführungsform unterscheidet sich von denjenigen, die oben beschrieben wurden, darin, daß die Deckplatte eine Verlängerung der Außenplatte 6 ohne scharfe Knicke bildet, so daß die Profilstelle K weggelassen wird. Dies verringert den schalkeflektierenden Effekt des doppelt ablenkenden Rohrelements um ein gewisses Maß. Aber z.B. im Falle von Gasströmungen mit einem größeren Gehalt an Ruß kann diese Ausführungsform geeignet sein, um eine Ansammlung von Ruß in dem Winkel zu vermeiden, der in dem mit der Profilstelle K ausgeführten, doppelt ablenkenden Strömungselement eingeschlossen ist.
• Die Figs. 5 und Sa zeigen eine Ausführungsform der Erfindung, in welcher das doppelt ablenkende Strömungselement gabelförmig ist, was einen aufgeteilten tangentialen Strömungschleier in eine Schalidämpferkammer ermöglicht. In allen oben beschriebenen Varianten verläuft die Schleierströmung axial. Eine Ausführungsform mit tangentialem Schleier kann in solchen Fällen zweckmäßig sein, in welchen es die Einbaubedingungen ratsam machen, das Einströmrohr quer zum Mantel 1 anzubringen und nicht über die Stimboden 2.
• Die tangentiale Schleierströmung in der Ausführungsform gemäß Fig. 5 bringt im Vergleich zu Ausführungsformen mit axialem Schleier eine etwas verringerte Positioniermöglichkeit am Druckknoten der Querschwingungen in der Kammer mit sich. Der Grund dafür liegt darin, daß die Schleierströmung, die eine Länge in der Größenordnung von einem Mehrfachen der Schleierbreite hat, in bezug zu einer mit dem Mantel konzentrischen Zylinderfläche betrachtet, einer Zylinderfläche mit ein wenig variierendem Radius folgt. Wenn der Manteldurchmesser nicht zu klein ist, ist diese Verschlechterung der Positionierung jedoch nicht von großer Bedeutung. Sie wird darüber hinaus noch verringert, wenn die schleierartige Tangentialströmung in die Kammer ein wenig zurückversetzt ist (wie in Fig. 5 gezeigt), so daß das Zentrum des Schleiers (in axialer Richtung des Zuströmrohrs gesehen) auf der Zylinderfläche des Druckknotens in der Kammer liegt.
• Fig. 6 zeigt ein Beispiel einer zweikammerigen Ausführungsform Die letzte der Kammern benutzt hier ein Strömungselement der gleichen Bauart wie in Fig. 3, wohingegen in der ersten Kammer zusätzlich eine Variante eines Strömungselementes gemäß der Erfindung vorgesehen ist. Hier ist ein Ringkmal 15 zwischen das Zuströmrohr 4 und die Auslaßöffnung 14 eingesetzt. Diese Variante ermöglicht eine axiale Schleierströmung zur ersten Kammer, obwohl die Axialrichtung des Zuströmrohrs quer zur Achse des Gehäuses liegt (wie in Fig. 5). In dem Ringkanal ergibt sich eine Unifangsströmung, so daß das Abgas ohne größeren Gesamtdruckverlust gleichmäßig über den Umfang verteilt werden kann, bevor es axial in den Spalt an der Auslaßöffnung strömt.
• Die oben gezeigten Beispiele von Ausführungsformen der Erfindung sind mit einem kreiszylinderförmigen Mantel und mit einem erheblichen Maß an Rotations symmetrie gebaut. Die Grundideen der Erfindung jedoch sind nicht an die Kreiszylinderform gebunden. Der Mantel kann z. B. konisch oder elliptisch sein. Dies kann z. B. bei Anwendungen von Interesse sein, in welchen es die Einbaubedingungen ratsam machen, daß der Schalldämpfer eine flache Gestalt hat.
• Zusätzlich ist es möglich, einen Katalysator oder einen Wärmetauscher derart einzubauen, daß diese zwischen der Auslaßöffnung 14 und dem Ausströmrohr 5 positioniert sind. Die Geometrie der Auslaßöffnung 14 gewährleistet eine besonders gute Wirksamkeit des Katalysators bzw. des Wärmetauschers, da diese mit einer gleichmäßigen Abgasströmung über ihre gesamte aktive Oberfläche versorgt werden.

Claims (12)

1. Schalldämpfer, vorzugsweise für Abgase von Brennkraftmaschinen, bestehend aus einem Gehäuse mit einem im wesentlichen als Zylinderfläche ausgebildeten Mantel (1) und zwei Stirnböden (2, 3) sowie wenigstens einem Zuströmrohr (4) und einem Ausströmrohr (5) für Abgase, in welchem die Strömung vor dem Eintreten in das Innenvolumen des Gehäuses in eine Spaltströmung zwischen einer Außenplatte (6) und einer Innenplatte (8) umgewandelt wird, wobei die Platten (6, 8) an ihrem Umfang so ausgebildet sind, daß sie eine Abgas-Auslaßöffnung (14) bilden, wobei die Platten eine Profilrichtung haben, welche im wesentlichen senkrecht zur radialen Richtung liegt, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslaßöffnung (14) radial, im wesentlichen symmetrisch um Druckknoten einer Querschwingung im Gehäuse positioniert ist und so, daß die Außenplatte (6) an der Aulaßöffnung (14) in Abstand zum Mantel (1) liegt.

2. Schalldämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslaßöffnung (14) radial, im wesentlichen symmetrisch um Druckknoten der Grundschwingung im Gehäuse positioniert ist.

3. Schalldämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslaßöffnung (14) radial, im wesentlichen symmetrisch um Druckknoten des ersten Obertons in Querrichtung positioniert ist.

4. Schalldämpfer nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslaßöffnung (14) axial um den Druckknoten einer Axialschwingung im Gehäuse positioniert ist.

5. Schalldämpfer nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die Gesamtquerschnittsfläche der Auslaßöffnung größer ist als die Querschnittsfläche des Zuströmrohres.

6. Schalldämpfer nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Stelle zwischen dem Zuströmrohr (4) und der Auslaßöffnung (14) der Außenplatte (6) eine abrupte Richtungsänderung im Profil der Platte (6) aufweist, um die Deckplatte (7) zu bilden.

7. Schalldämpfer nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenplatte vollständig oder teilweise durch den Gehäusestimboden am Zuströmrohr gebildet wird.

8. Schalldämpfer nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenplatte vollständig oder teilweise durch den Gehäusestirnboden gegenüber dem Zuströmrohr gebildet wird.

9. Schalldämpfer nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ringkanal (15), an welchem das Zuströmrohr (4) angeschlossen ist, zwischen dem Zuströmrohr (4) und der Auslaßöffnung (14) eingesetzt ist.

10. Schalldämpfer nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Katalysatorelement in dem Gehäuse zwischen der Auslaßöffnung und dem Ausströmrohr eingebaut ist.

11. Schalldämpfer nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehäusemantel (1) durch ein kreiszylinderförmiges Rohr gebildet wird.

12. Schalldämpfer nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-10, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehäusemantel (1) durch ein elliptisches Rohr gebildet wird.