DE822034C - Silencers, especially for internal combustion engines - Google Patents

Description

Schalldämpfer, insbesondere für Brennkraftmaschinen Es sind Schalldämpfer bekannt für Brennkraftniaschinen, bei denen die Schalldämpfung durch Drosselung des Durchlaßqti@erschnittes mit anschließe:nAer Erweiterung und durch Aufteilung des Abgasstromes in viele Einzelströme erreicht wird. Bei diesen Schalldämpfern bleiben d.ie Durchlaßquerschnitte bei allen Belastungsstufen dies Motors gleich groß. Da aber die Mengen der Abgase bei verschiedener. Belastungsstufen ebenfalits verschieden sind, sind die bisherigen Schalldämpfer nur für eine bestimmte Frequenzgruppe, speziell für Viertaktmotoren, entwickelt worden. Bei Zweitaktmotoren jedoch, bei denen die Zyliinderfüllung mit Frischgas wesentlich von dem Strömungswiderstand und dem Staudruck in der Abgasarnlage abhängig ist, erfüllen diese Schalldämpfer nicht ihren Zweck.Silencers, especially for internal combustion engines. They are silencers known for Brennkraftniaschinen, in which the sound attenuation by throttling of the Durchlaßqti @ section with connection: nAer expansion and by division of the exhaust gas flow is achieved in many individual flows. With these mufflers The passage cross-sections remain the same for all load levels of this engine great. But since the quantities of the exhaust gases differ from one another. Load levels also are different, the previous silencers are only for a certain frequency group, specially developed for four-stroke engines. With two-stroke engines, however, at which the cylinder filling with fresh gas significantly depends on the flow resistance and the back pressure in the exhaust gas area is dependent, these silencers meet not their purpose.

Ferner haben bei den bekannten: Schalldämpfern die Durchmesser der Resonatoröffnungen und ihr Abstand voneinander den gleichen Austrittsquerschnitt und somit den gleichen Strahlungswiderstand und die gleiche Eigenfrequenz. Das Auspuffgeräusch ist aber ein Gemisch sich überlagernder Frequenzen, deren Zusammensetzung weiterhin von der Belastung und Umdrehung des Motors abhängig ist. Die bekannten Schalldämpfer sind daher nur auf eine gewisse Frequenzgruppe abgestimmt.Furthermore, in the known: silencers have the diameter of the Resonator openings and their distance from one another have the same exit cross section and thus the same radiation resistance and the same natural frequency. The exhaust sound but is a mixture of overlapping frequencies, the composition of which continues depends on the load and speed of the motor. The well-known silencers are therefore only matched to a certain frequency group.

Durch die Erfindung wird unter Überwindung der erwähnten Nachteile ein Schalldämpfer geschaffen, bei dem jede der Resonato.röffnungen eine andere Eigenfrequenz hat und der Strahlungswiderstand keine konstante Größe mehr ist. Durch die Erfindung wird erreicht, daß das bei Brennkraftmaschinen auftretende Freduenzgebiet fast restlos vernichtet wird. Weiterhin sind die Durchlaßöffnun.gen das Schalldämpfers veränderlich und können auf die jeweilige Motorbelastung und die damit verbundenen Frequenzverschiebungen eingestellt werden.The invention overcomes the disadvantages mentioned created a silencer, in which each of the resonator openings one other Has natural frequency and the radiation resistance is no longer a constant value. By the invention is achieved that the friability area occurring in internal combustion engines is almost completely destroyed. Furthermore, the passage openings are the silencer changeable and can depend on the respective engine load and the associated Frequency shifts can be set.

Der neue Schalldämpfer gemäß der Erfindung, insbesondere für Brennkraftmaschinen, mit unterschiedlicher Teilung der Abgase ist dadurch gekennzeichnet, daß in einem mit Ein- und Auslaß für die Abgase und im vorderen Teil mit einer Abschlußwand versehenen Gehäuse (Mantel) ein oder mehrere von den Abgasen durchströmte, mit in der Strömungsrichtung Öffnungen von zunehmender Größe besitzende Rohre angeordnet sind. Der Abstand dieser Öffnungen, welche auch Resonatoren genarrt werden, voneinander kann sich in der Strömungsrichtung vergrößern. Vorzugsweise sind diese Öffnungen entlang einer Spirale angeordnet.The new muffler according to the invention, especially for internal combustion engines, with different division of the exhaust gases is characterized in that in one with inlet and outlet for the exhaust gases and in the front part with an end wall Housing (jacket) one or more of the exhaust gases flowed through, with in the flow direction Openings of increasing size having tubes are arranged. The distance of this Openings, which are also fooled by resonators, can be located in the Increase the direction of flow. Preferably these openings are along a spiral arranged.

Die der Länge nach in dem Gehäuse angeordneten Rohre können: durch feststehende oder bewegliche Trennwände in mehrere Teile unterteilt sein. Bei beweglicher Trennwand kann mit dieser ein in dem anderen verschiebbares Rohr verbunden sein, wodurch die Öffnungen, in dem Resonatorrohr mehr oder weniger geöffnet oder geschlossen werden können.The tubes arranged lengthwise in the housing can: through fixed or movable partitions can be divided into several parts. When moving The partition wall can be connected to a pipe that can be moved in the other, whereby the openings in the resonator tube are more or less opened or closed can be.

Abschluß- und Trermwände werden vorzugsweise kegelförmig ausgebildet, weil hierdurch eine Unterstützung der Schalldämpfung .durch Interfrequenz erreicht wird.End and end walls are preferably conical, because this supports the sound attenuation through interfrequency will.

Je nach der Stellung des verschiebbaren Rohres verändert sich die Größe der Austrittsöffnungen in der Strömungsrichtung; so daß für den Durchtritt der Abgase ein mehr oder weniger großer Querschnitt zu Verfügung steht.Depending on the position of the sliding tube, the changes Size of the outlet openings in the direction of flow; so that for the passage a more or less large cross-section is available for the exhaust gases.

Die Wirkung des Dämpfers wird verbessert, wenn die Resonatorrohre am Eintritt in einem Winkel von 45° abgeschrägt sind.The effect of the damper is improved if the resonator tubes are beveled at an angle of 45 ° at the inlet.

In den Zeichnungen: soll die Erfindung noch weiter erläutert werden. Es stellen dar Abb. 1 bis 4 Längsschnitte durch verschiedene Ausführungsformen von Schalldämpfern nach der Erfindung und Abb. 5 bis 6 schematische Querschnitte durch derartige Schalldämpfer.In the drawings: the invention is to be further explained. It show Fig. 1 to 4 longitudinal sections through different embodiments of Silencers according to the invention and Fig. 5 to 6 are schematic cross-sections such mufflers.

Nach Abb. 1 gelangen die Abgase: durch den Eintrittsstutzen 1 in die Expansionskammer 2 und werden durch die kegelförmige Trennwand 3 gezwungen, durch die in einem Winkel von 45° abgeschrägte Öffnung 4 in das Rohr 5 einzutreten. Rohr 5 ist auf seiner ganzen Länge mit Öffnungen (Resonatoreii) 6, von denen jede einen anderen Durchmesser und damit eine andere Eigenfrequenz hat, versehen, Seine kegelförmige Abschlußwand 7 zwingt die Abgase durch die Öffnungen 6 in die Kammer 8 einzutreten. Die Abgase gelangen dann durch das Rohr 9, welches mit dem Mantel oder Gehäuse io durch den kegelförmigen Austrittsstutzen 1 i verl)undcn ist. ins Frcie. hach Abt. i besitzen die Öffnungen (Resoniatoren) 6 einen vischiedienen Durchmesser, aber gleichen Abstand voneinander. Mit dem Austrittsquerschnitt verändert sich der Strahlungswiderstand. Die Anrn-dnung der Resonatoren 6 erfolgt spiralförmig, so <laß immer nur eine bestimmte: Freque.itzgruppe d^, Abgasstromes erfaßt wird.According to Fig. 1, the exhaust gases get: through the inlet connection 1 into the expansion chamber 2 and are forced by the conical partition 3 to enter the pipe 5 through the opening 4, which is inclined at an angle of 45 °. Tube 5 is provided with openings (resonators) 6 along its entire length, each of which has a different diameter and thus a different natural frequency. Its conical end wall 7 forces the exhaust gases to enter chamber 8 through openings 6. The exhaust gases then pass through the pipe 9, which is connected to the jacket or housing io through the conical outlet nozzle 1 i) undcn. to the Frcie. According to Section i, the openings (resonators) 6 have different diameters, but the same distance from one another. The radiation resistance changes with the exit cross-section. The resonators 6 are arranged in a spiral shape, so that only one particular frequency group of exhaust gas flow is recorded.

Bei der Ausführungsforen nach Abh. 2 sind die Öffnungen ein Rohr ; in Strömungsrichtung mit zunehmendem Abstand voneinander angeordti@t. Jeder der Resonatoren 6 ist vci-:chied:n groß, so daß die Grenzfrequenz für jeden der aufeinander folgenden Resonatoren vei-scliied,en ist. Das Rohr 3 ist hier über die Trennwand 7 vet-1ä und diesei-Teil 12 dient als Auslaß für die Abgase ins Freie. In diesen Endteil gelangen die Abgase aus Kammer B.In the execution fora according to dep. 2, the openings are a tube; in the direction of flow with increasing distance from one another. Everyone who Resonators 6 is vci-: chied: n large, so that the cutoff frequency for each of the one on top of the other the following resonators are vei-scliied, en is. The tube 3 is here over the partition 7 vet-1ä and diesei-part 12 serves as an outlet for the exhaust gases to the outside. In these The exhaust gases come out of chamber B.

Abb.3 unterscheidet sich mir dadurch von Abb.2, daß die Öffnungen 13 von veränderlicher Größe sind. Dies wird z. B. dadurch erreicht, daß dd,° Trennwand 7 als Abschlußende eines dünneren im Rohr 5 verschiebbaren Rohres 14, welches finit Offnungen 13 versehen ist, ausgebildet ist. Durch Verschieben von Rohr 14 im Rohrteil 12 können die Öffnungen 13 mehr oder weniger zur Deckung gebracht werden. Die Veränderung der Austrittsquerschnitte erfolgt durch ein Gestänge zum Gaspedal oder durch einen Bowdenzug. Der Vorteil der Vcränderlic.hkeit der Querschnitte 13 besteht darin, daß der Gegendruck bzw. Strömungswiderstand in der Abgasanlage reguliert werden kann.Fig.3 differs from Fig.2 in that the openings 13 are of variable size. This is z. B. achieved in that dd, ° partition 7 as the final end of a thinner tube 14 which can be displaced in the tube 5 and which is finite Openings 13 is provided, is formed. By moving pipe 14 in the pipe part 12, the openings 13 can be brought more or less to coincide. The change the exit cross-section is made by a linkage to the accelerator pedal or by a Bowden cable. The advantage of the variability of the cross-sections 13 is that that the back pressure or flow resistance in the exhaust system are regulated can.

Abb. 4 zeigt Rohr 14 mit sc@inen Austrittsquerschnitten im Rohr 12 deckungsgleich angeordnet und somit die Stellung des geringsten Strömungswiderstandes.Fig. 4 shows pipe 14 with narrow outlet cross-sections in pipe 12 arranged congruently and thus the position of the lowest flow resistance.

Abb. 5 zeigt einen Schnitt, aus welchem die Lage des Rohres 5 innerhalb des Schalldämpfermantels to ersichtlich ist.Fig. 5 shows a section from which the position of the tube 5 within of the silencer jacket to can be seen.

Abb.6 zeigt die Anordnung einer Vielzahl von Rohren 5 im Gehäuse io.Fig.6 shows the arrangement of a large number of tubes 5 in the housing io.

Claims (3)

PATENTANSPRÜCHE: 1. Schalldämpfer, insbesondere für Brennkraftmaschinen, mit unterschiedlicher Teilung der Abgase, dadurch gekennzeichnet, daß in einem mit Ein- und Auslaß für die Abgase und im vorderen Teil mit eiii-°r Abschlußwand versehenen Gehäuse ein oder mehrere von denn Abgasen durchströmte, mit in der Strömungsrichtung Öffnungen von zunehmender Größe besitzende Rohre angeordnet sind. PATENT CLAIMS: 1. Silencer, in particular for internal combustion engines, with different division of the exhaust gases, characterized in that one or more of the exhaust gases flowed through in a housing provided with an inlet and outlet for the exhaust gases and in the front part with a closing wall, arranged with tubes having openings of increasing size in the direction of flow. 2. Schalldämpfer nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Öffnung_ii voneinander in der Strömungsrichtung sich vergrößert. 2. Silencer according to claim i, characterized in that the spacing of the opening_ii from one another increases in the direction of flow. 3. Schalldämpfer nach den vorliergeheirdcn Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen spiralförmig angeordnet sind. Schalldämpfer hach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichiret, daß die 1Zohre durch feststehende oder bewegliche Trennwände in mehrere Teile unterteilt werden. Schalldämpfer nach den vorhergehendeu Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß mit der beweglichen Trennwand ein verschiebbares, die Offnungen mehr oder weniger freigebendes Rohr verbunden ist. 6. Schalldämpfer nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß Abschluß- und Trennwand kegelförmig ausgebildet sind. 7. Schalldämpfer nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß d,i.-Austrittsquerschnitte in der Strömungsrichtung in ihrer Größe, je nach der Stellung des verschiebbaren Rohres, veränderlich sind. S. Schalldämpfer nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß das gasführende Rohr am Eintritt in einem 45°-Winkel abgeschrägt ist.3. Silencer according to the previous claims, characterized in that the openings are arranged in a spiral. Silencer according to the preceding claims, characterized in that the 1 tubes are divided into several parts by fixed or movable partitions. Silencer according to the preceding claims, characterized in that a displaceable pipe which more or less exposes the openings is connected to the movable partition. 6. Silencer according to the preceding claims, characterized in that the end and partition wall are conical. 7. Silencer according to the preceding claims, characterized in that d, i.-outlet cross-sections in the flow direction in size, depending on the position of the displaceable pipe, are variable. S. Silencer according to the preceding claims, characterized in that the gas-carrying pipe is beveled at an angle of 45 ° at the inlet.