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Schalldämpfungsanlage, insbesondere für Brennkraftmaschinen Es ist
bekannt, Schalldämpfungsanlagen, insbesondere für Brennkraftm:aschinen, mit einem
Zuflußrohr vor und einem Abflußrohr hinter .dem Schalldämpfer auszubilden.
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Die bei solchen Anlagen im Zuflußrohr entstehenden Resonanztöne müssen
nach Möglichkeit gedämpft werden, da sie sonst stark hervortreten und den Klangcharakter
des gesamten Geräusches bestimmen. Diese Aufgabe fällt bei den bisherigen Einrichtungen
dem eigentlichen, mit Zu- und Abflußrohr versehenen Schalldämpfer zu.
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Es ist zwar bekannt, mittels Zweigleitungen oder der Schalleitung
angesetzter Räume eine Schalldämpfung zu erzielen. Diese und andere bekannte Dämpfungseinrichtungen
bildeten jedoch bisher stets den Schalldämpfer selbst und bedeuten daher, sofern
sie den Zweck haben, die Resonanzgeräusche des Zuflußrohres zu dämpfen, eine Vergrößerung
und Verteuerung des Schalldämpfers.
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Die Erfindung bezieht sich auf Schalldämpfungsanlagen, insbesondere
für Brennkraftmaschinen, welche ;aus einem Schalldämpfer sowie dem Zuflußrohr vor
und dem Abflußrohr hinter dem Schalldämpfer bestehen, wobei die Gesamtlänge des
Abflußrohres hinter dem Schalldämpfer der Gesamtlänge des Zu-. flußrohres .etwa
gleich ist oder etwa ein ungeradzahliges Vielfaches der Gesamtlänge des Zuflußrohres
beträgt.
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Die Abbildungen zeigen verschiedene Schalldämpfungsanlagen gemäß derErfindung.
r" Bei der Anlage nach Abb. i hat das an den Schalldämpfer a anschließende Abflußrohrb
die gleiche Länge wie das Zuflußrohr c. Bei der Ausführung nach Abb. a hat das Abflußrohr
d die dreifache Länge des Zuflußrohrs e.
Abb.3 zeigt links punktiert die Schwingungs- |
vorgänge für das Zuflußrohr der Anlage |
nach Abb. i, rechts strichpunktiert die Schwin- |
gungsvorg@inge für das Abflußrohr der |
Lage nach Abb. i. @' |
Abb.:I stellt die entsprechenden Sch« |
gungsvorg.inge für das Ztt- und Abllußroh" |
der Anlage nach Abb. = dar. |
Diese Ausführungsarten zeigen die für die Schalldämpfung günstigsten Längenverhältnisse
zwischen Zu- und Abflußrohr. Die im Zuflußrohr entstehenden Resonanzen werden jeweils
im Abflußrohr restlos gedämpft.
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Die akustischen Vorgänge sind folgende: Das Zuflußrohr ist akustisch
als Leitung anzusehen, welche an ihrem der Auslaßöffnung der Brennkraftmaschine
zugekehrten Ende geschlossen, an dem in den Schalldämpfer mündenden Ende dagegen
offen ist. Die Eigenschwin"tmgen und damit die Resonanzen dieses Rohres von der
Länge L liegen bei Wellenlängen von 41, .1/3l, 4/5l usw. Diese Schwingungen sind
in Abb.3 links punktiert eingetragen. Das Abflußrohr b, welches akustisch als beiderseits
offenes Rohr wirkt, setzt gerade. diesen im Zuflußrohr c erzeugten Schwingungen
den größten akustischen Widerstand entgegen. Als Resonanzen können in diesem Rohr,
wie in Abb.3 rechts strichpunktiert eingezeichnet ist, nur Schwingungen von der
Wellenlänge 2l, 1, 2/31, 2/4l
usw. auftreten, deren Druckwerte an den beiden
Rohrenden immer zu Null werden. Schwingungen von den Wellenlängen 4l, 4j31,
:1,`5l usw., welche diese Eigenschaft nicht haben, werden daher im Rohr b nicht
weitergeleitet.
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Auch im Zuleitungsrohre der Anlage nach Abb. 2 entstehen entsprechend
seiner Länge l wieder Resonanzen bei den in Abb. 1. punktiert eingezeichneten Wellenlängen
4l, 4/31, 4/5l usw.-Die Resonanzen des beiderseits offenen Abflußrohres d von der
Länge 3 L liegen bei Wellenlängen von
61, 31, 21 usw., wie in Abb. 4 strichpunktiert
eingezeichnet ist. Auch bei dieser Rohrlänge können daher Wellen von der Länge 41,
:1/31, 4,I51 usw., die als Resonanzen im Zuflußrohr entstehen, nicht übertragen
werden, da für sie der Druck an den Rohrenden nicht gleich Null werden kann. Dasselbe
gilt für die im Zuflußleitungsrolir entstehenden Resonanzen bei Län-
genverhältnissen zwischen Zu- und AbfluBrohr |
von 1:5, 1:7, 1:9 usw. Längenverhältnisse |
o orl n 1 : 7 , 1 : 9 usw. werden jedoch nur
in be- |
deren Fällen angewendet, weil sie meistens |
lieh schwierig anzubringen sind. Natur- |
:'äß können die Zu- und Abflußrohre mit |
on |
ff-gen für die Schalldämpfung günstigsten Län- |
genverhältnissen entweder am Schalldämpfer selbst enden oder teilweise innerhalb
des Schalldämpfers in Gestalt von Stutzen, Rohrschlangen o. dgl. untergebracht sein,
welche ohne Unterbrechung an die Rohre außerhalb des Schalldämpfers angesetzt sind.
Änderungen von ± 1o% der in der beschriebenen Weise abgestimmten Längen von Zu-
und Abflußrohr am Schalldämpfer haben auf die günstige Wirkungsweise keinen Einfluß.
Bei Anwendung für mehrzylindrige Brennkraftmaschinen wird die Länge des Zuflußrohres
von der Mitte zwischen den Auslaßöffnungen angerechnet.
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Im Gegensatz zu den oben beschriebenen günstigsten Abflußrohrlängen
werden bei den beiderseits offenen Abflußrohren, deren Länge das 2fache und 2/5fache
der Länge des einseitig offenen Zuflußrohres beträgt, die im Zuflußrohr entstehenden
Resonanzen von der Wellenlänge 41, 4/3l, 4/5l' usw. nochmals verstärkt, da
ein Abflußrohr von der Länge 2 1 seine Eigenschwingungen bei 4l, 21, 4/31,
1,
4/51 usw., ein solches von der Länge 2/3l bei 4/3l, 2/31 usw. 'hat.
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Bei Anordnung nach den Abb.i und 2 wird der eigentliche Schalldämpfer
wesentlich entlastet, da der ganze Resonanzschall des vorderen einseitig offenen
Zuflußrohres durch das beiderseitig offene Abflußrohr gedämpft wird. Der Schalldämpfer
selbst kann daher mit weniger DÜmpfungsteilen und kleineren Abmessungen ausgeführt
werden.