RU2633274C2

RU2633274C2 - Глушитель для автомобиля

Info

Publication number: RU2633274C2
Application number: RU2015152183A
Authority: RU
Inventors: Томас ЛАУБЕ
Original assignee: Др. Инж. х.к. Ф. Порше Акциенгезелльшафт
Priority date: 2014-12-18
Filing date: 2015-12-07
Publication date: 2017-10-11
Also published as: CN205638606U; BR102015031129A2; DE102014119076A1; RU2015152183A

Abstract

Заявленное изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания, а именно к глушителям для автомобиля. Глушитель для автомобиля с корпусом (15, 16.1, 16.2), который содержит по меньшей мере один входной патрубок (13.1, 13.2, 13.3, 13.4) и по меньшей мере один выходной патрубок (17.1, 17.2, 17.3, 17.4). Глушитель выполнен с возможностью разделения в своей внутренней части на камеры для выхлопного газа. В эти камеры могут быть установлены система (18.1, 18.2, 18.3, 18.4) труб, которая соединена по меньшей мере с одним входным патрубком (13.1, 13.2, 13.3, 13.4) и по меньшей мере с одним выходным патрубком (17.1, 17.2, 17.3, 17.4) глушителя, и основания (14.1, 14.2, 14.3, 14.4), которые могут быть соединены с системой (18.1, 18.2, 18.3, 18.4) труб в качестве составных частей системы (18.1, 18.2, 18.3, 18.4) труб для установления пути прохождения выхлопного газа. Технический результат заключается в обеспечении жесткой фиксации труб, а также в уменьшении проблем, связанных с разным тепловым расширением и разными направлениями теплового расширения. 9 з.п. ф-лы, 6 ил.

Description

Область техники

Изобретение относится к глушителю для автомобиля с корпусом, который содержит по меньшей мере один входной патрубок глушителя и по меньшей мере один выходной патрубок глушителя и может быть разделен в своей внутренней части на камеры для выхлопного газа, которые содержат систему труб, которая подсоединена по меньшей мере к одному входному патрубку глушителя и по меньшей к одному выходному патрубку глушителя.

Уровень техники

Глушители или корпуса глушителей, изготовленные из нержавеющей стали, обычно или отформованы глубокой вытяжкой в виде оболочечной конструкции из двух полуоболочек, или изготовлены в виде витой конструкции. В последнее время наметилась тенденция применения так называемой оболочечной конструкции из двух полуоболочек, поскольку это дает возможность получить значительно более сложные формы и более эффективно использовать существующие пространства для монтажа. Внутри корпусов глушителей установлены внутренние конструкции, которые являются в большей или меньшей степени сложными, в зависимости от предъявляемых требований, причем эти внутренние конструкции могут состоять из оснований, отформованных глубокой вытяжкой, прямых и изогнутых труб и дополнительных компонентов. Внутренняя часть корпуса глушителя разделена посредством оснований на разные камеры, поток через которые проходит по-разному, и поэтому с помощью них обеспечивается глушение. Посредством внутренних труб выхлопной газ направляется в корпусе глушителя в отдельные камеры.

В случае витой конструкции корпус, как правило, состоит из цилиндрической оболочки, которая изготовлена из изогнутого листового металла и закрыта на ее концах посредством оснований, отформованных глубокой вытяжкой. В случае этого варианта осуществления внутри корпуса, к тому же, находится внутренняя конструкция, которая является в большей или меньшей степени сложной и содержит трубы, которые служат для глушения, и другие компоненты.

Конструкции глушителей этого типа, описанные вначале, раскрыты в документах DE 10 2010052468 В4, DE 10 2011106366 А1 и DE 7202898 U1.

В документах US 5451728 и DE 60 2005000368 Т2 раскрыты и описаны коробчатые корпуса глушителей, внутренняя часть которых разделена на разные камеры посредством вставных разделяющих стенок.

И наконец, в документах ЕР 2287453 А1 и DE 11 2012000930 Т5 раскрыты и описаны способы соединения и сваривания глушителей.

Современная конструкция глушителей предполагает также такое ее выполнение, которое позволило бы повысить ее эффективность с точки зрения затрат, например, за счет принятия мер, направленных на уменьшение массы. Это может быть обеспечено, во-первых, путем выбора применяемых материалов и, во-вторых, путем функционального интегрирования. Однако, одновременно с этим должны быть в полном объеме удовлетворены требования к высоконагруженному компоненту в отношении температуры, стойкости к влияющим факторам окружающей среды и ходу работы, и, кроме того, должны быть частично исключены в конструкции глушителя компромиссные решения относительно ограничений пространства для монтажа.

Раскрытие изобретения

В связи с вышеуказанным в основу изобретения поставлена задача создания такого глушителя, который был бы максимально возможно недорогим и, одновременно с этим, отвечал предъявляемым к нему высоким требованиям к изготовлению, а также дополнительно обеспечивал наибольшую возможность свободы выбора конструкторских решений и не требовал применения дорогих процессов изготовления или большого количества отдельных компонентов.

Изобретение обеспечивает решение этой задачи за счет того, что внутрь указанного глушителя может быть встроено по меньшей мере одно внутреннее основание, которое разделяет внутреннюю часть глушителя и выполнено как часть системы труб для установления маршрута следования выхлопного газа.

В одном особенно предпочтительном варианте осуществления предмета изобретения непосредственно во внутреннем основании системы труб за одно целое с ним отформована часть трубы, и к указанной части трубы внутреннего основания прикреплена вторая часть, которая образует трубу. Поэтому в случае предмета изобретения аксиальная протяженность труб системы труб может быть организована любым требуемым образом относительно основной оси корпуса.

Для установления пути прохождения и распределения выхлопного газа внутренние основания могут быть выполнены с полями перфорации и/или отверстиями ввиде окон, в частности, даже в тех их областях, которые образуют область трубы.

Кроме того, внутреннее основание может иметь проходы для подсоединения дополнительных труб для выхлопного газа системы труб.

В одной предпочтительной модификации предмета изобретения как входной патрубок глушителя, так и выходной патрубок глушителя могут быть расположены таким образом, чтобы они находились в одной плоскости и могли быть соединены общей для них внутренней трубой, и могут быть также расположены в разных плоскостях и могут быть установлены на корпусе глушителя так, что в каждом случае они будут снабжены предназначенной для них внутренней трубой. Это открывает наибольшие возможности в плане свободы выбора конструкторских решений в отношении подсоединения глушителя к разводке труб секции выхлопного газа.

Путь прохождения выхлопного газа в системе труб внутри корпуса глушителя может быть распределен любым требуемым образом к камерам во внутренней части корпуса глушителя с помощью крышек, которые закрывают трубы.

В случае глушителя с рядом камер для выхлопного газа изобретение дает возможность выполнять внутренние основания, предпочтительно, в виде совершенно одинаковых деталей.

Внутренние основания, а также части труб, которые дополняют внутренние основания с образованием в результате частей системы труб и, подобным же образом, частей корпуса глушителя, могут быть изготовлены, предпочтительно, с помощью процессов глубокой вытяжки.

Краткое описание чертежей

На чертежах схематически показаны иллюстративные варианты осуществления предмета изобретения. Признаки, преимущества и особенности предмета изобретения более подробно пояснены в приведенном ниже тексте на указанных иллюстративных вариантах осуществления предмета изобретения.

На чертеже:

на фиг. 1 изображен глушитель оболочечной конструкции, выполненный согласно известному техническому решению;

на фиг. 2 представлено покомпонентное изображение частей внутренней части глушителя, который выполнен согласно изобретению;

на фиг. 3 показаны внутренние части глушителя по фиг. 2 в собранном состоянии;

на фиг. 4 показан глушитель согласно изобретению, имеющий ряд входных патрубков и выходных патрубков глушителя;

на фиг. 5 показано отверстие входного патрубка глушителя или выходного патрубка глушителя, ведущее в часть трубы внутреннего основания глушителя, без показа прикрепленной части трубы, которая дополняет часть трубы, находящуюся во внутреннем основании; и

на фиг. 6 показан пример по фиг. 5 с прикрепленной частью трубы.

Осуществление изобретения

Известный глушитель оболочечной конструкции согласно уровню техники выполнен, например, из двух полуоболочек 1 корпуса (на фиг. 1 показана только одна полуоболочка) и имеет в своей внутренней части конструкции, содержащие основания

2, отформованные глубокой вытяжкой, и трубы 3. Основания 2 делят глушитель на разные камеры 4.1, 4.2 и 4.3, через которые в различной степени проходит выхлопной газ, который направляется во внутреннюю часть глушителя через внутренние трубы 3 для обеспечения, таким образом, необходимого эффекта глушения.

В известной конструкции этого типа через внутреннюю часть глушителя проведены трубы секции выхлопного газа. Для образования камер 4.1, 4.2 и 4.3 применены отдельные внутренние основания 2, поддерживающие трубы 3, которые в них установлены. Конструктивное исполнение внутренней части глушителя может изменяться в сравнительно узких пределах, так как зависит от того, как проходят трубы 3 во всей секции выхлопного газа.

В противоположность этому, внутренняя часть глушителя согласно изобретению имеет принципиально отличающуюся конструкцию, как видно из фиг. 2 и 3. Формованное за одно целое образование, в целом приблизительно имеющее форму половины 6 трубы, которая является составной частью системы труб во внутренней части глушителя, отформовано в основании 5, которое, аналогично, служит для деления глушителя на отдельные камеры. Указанная половина 6 трубы дополняется второй половиной 7 трубы, которая может быть присоединена соответствующим образом, предпочтительно приварена, к основанию 5 с образованием в результате трубы системы труб. Основание 5 и половина 7 трубы предпочтительно изготовлены с использованием процесса глубокой вытяжки. Внутрь глушителя, во внутреннюю трубу, которая образована из двух половин 6 и 7 трубы, открыты входной патрубок 8 глушителя и выходной патрубок 9 глушителя. Очевидно, что эта форма внутренней конструкции глушителя по существу позволяет достичь более высокой гибкости в выборе вариантов конструктивного исполнения. Прохождение половин 6 и 7 трубы может быть приспособлено фактически любым требуемым образом к соответствующим требованиям и может быть совершенно независимым от того, как проходит система труб секции выхлопного газа снаружи глушителя.

Для распределения потока выхлопного газа внутри глушителя может быть предусмотрено наличие раструбов 10.1 и 10.2 трубы, образующих соединительные отверстия, ведущие в отдельные камеры глушителя. Кроме того, основания 5 могут быть выполнены с полями 11 перфорации и/или другими отверстиями в виде окон.

В иллюстративном варианте осуществления изобретения, который показан на фиг. 2, в трубу 6, 7 встроено привариванием внутренним швом разделительное основание 12, предназначенное для отведения потока выхлопного газа в соседние камеры глушителя.

На фиг. 3 показана конструкция по фиг. 2 в собранном или сваренном состоянии, в котором она может быть вставлена внутрь глушителя, предлагаемого согласно изобретению.

На фиг. 4 изображена внутренняя часть глушителя согласно изобретению, разделенная на четыре камеры. Выхлопной газ, который поступает из камеры сгорания, подается внутрь глушителя через входные патрубки 13.1, 13.2, 13.3 и 13.4. В каждом случае в одном основании 14.1, 14.2, 14.3 и 14.4 размещается один из входных патрубков 13.1-13.4 глушителя. Основания 14.1-14.4 могут быть закреплены жесткой фиксацией в корпусе глушителя, образованном из оболочки 15 корпуса и оснований 16.1 и 16.2 корпуса, посредством сварного соединения и/или продольными наплавленными валиками в оболочке 15 корпуса.

Маршрут следования выхлопного газа внутри глушителя по существу соответствует направлению прохождения потока, описанному с использованием фиг. 2, в отношении полей 11 перфорации и раструбов 10.1 и 10.2 трубы и разделительного основания 12.

В иллюстративном варианте осуществления изобретения по фиг.4 ясно видно, что в случае относительно малой полной глубины глушителя может быть также реализовано, например в основном без проблем, отклонение на 90° между входными патрубками 13.1-13.4 глушителя и выходными патрубками 17.1-17.4 глушителя. Это может быть точно так же ясно видно из того, что, как показано, можно практически полностью обойтись без внутренних труб, так как основания 14.1-14.4 вместе с половинами 18.1-18.4 труб могут полностью выполнять задачу установления маршрута следования выхлопного газа.

В дополнение к тому, что конструкция получается очень простой, обеспечивается также вполне подходящая опора подсоединенных труб для входных патрубков 13.1-13.4 глушителя и выходных патрубков 17.1-17.4 глушителя, что особенно важно из соображений, связанных с акустикой. Это показано на примере на иллюстрациях по фиг. 5 и 6: трубы могут быть введены до некоторой степени в места в основаниях для прикрепления труб и, поэтому, могут поддерживаться жестко фиксированным образом. Затем они привариваются соответствующим образом к оболочке 15, 16 корпуса.

В глушителе, предлагаемом согласно изобретению, практически не возникают проблемы, связанные с разным тепловым расширением и разными направлениями теплового расширения, так как трубы, которые поддерживаются на основаниях 14 во входном патрубке 13 глушителя, везде обеспечивают равномерный нагрев в указанном отверстии, в результате чего тепловое расширение тоже происходит равномерно во всех направлениях. Показаны следующие две возможные модификации иллюстративного варианта осуществления по фиг. 4.

Основания 14.2 и 14.3 выполнены в виде пролетных труб с большим отверстием на одной стороне, ведущим во внутреннюю камеру А. Этот вариант осуществления целесообразен для слабого демпфирования и малой потери давления. При этом основания 14.2 и 14.3 могут быть выполнены так, что они являются перфорированными (поля 11 перфорации) в большей или меньшей степени в области трубы и/или в плоской области основания, в зависимости от требований к демпфированию.

Основания 14.1 и 14.4 (сбоку с наружной стороны) выполнены в виде труб с двумя пробками-заглушками; то есть в каждом случае одно разделительное основание 12 (см. фиг. 2) расположено в области входных патрубков 13.1 и 13.4 глушителя, и поток выхлопного газа вынужден проходить через раструбы 19 трубы в камеру, которая в каждом случае находится рядом с ними, чтобы далее направляться оттуда через поля перфорации в камеру, которая находится ближе всего к ним. Через другие раструбы трубы массовый поток выхлопного газа затем может направляться в область выходных патрубков 17 глушителя. За счет указанного расположения может быть обеспечено относительно сильное демпфирующее действие, которое может быть задано посредством поперечных сечений раструбов трубы и площади полей перфорации.

Для специалиста в области техники, к которой относится изобретение, является очевидным то, что конструкция внутренних частей глушителя согласно изобретению легко может быть объединена любым требуемым образом с любыми необходимыми известными конструкциями внутренних частей глушителей для обеспечения возможности получения технических решений, которые являются выгодными с точки зрения веса и/или затрат.

Перечень обозначений

1 - полуоболочка корпуса;

2 - основание;

3 - труба;

4.1, 4.2, 4.3 - камеры;

5 - основание;

6 - половина трубы;

7 - вторая половина трубы;

8 - входной патрубок глушителя;

9 - выходной патрубок глушителя;

10.1, 10.2 - раструбы трубы;

11 - поле перфорации;

12 - разделительное основание;

13.1, 13.2, 13.3, 13.4 - входные патрубки глушителя;

14.1, 14.2, 14.3, 14.4 - основания;

15 - оболочка корпуса;

16.1, 16.2 - основание корпуса;

17.1, 17.2, 17.3, 17.4 - выходные патрубки глушителя;

18.1, 18.2, 18.3, 18.4 - половины труб;

19 - раструб трубы;

А, В, С, D - камеры.

Claims

1. Глушитель для автомобиля с корпусом (15, 16), который содержит по меньшей мере один входной патрубок (8, 13) глушителя и по меньшей мере один выходной патрубок (9, 17) глушителя и выполнен с возможностью разделения в своей внутренней части на камеры (4.1, 4.2, 4.3; А, В, С) для выхлопного газа, в которые могут быть установлены система (6, 7, 18) труб, которая соединена по меньшей мере с одним входным патрубком (8, 13) глушителя и по меньшей мере с одним выходным патрубком (9, 17) глушителя, и основания (5, 14), которые могут быть соединены с системой (6, 7, 18) труб в качестве составных частей системы (6, 7, 18) труб для установления пути прохождения выхлопного газа.

2. Глушитель по п. 1, отличающийся тем, что часть трубы системы (6, 7, 18) труб сформована в основании (5, 14) как одно целое с ним с обеспечением возможности прикрепления к этой части второй части (7) трубы, которая образует трубу (6, 7).

3. Глушитель по п. 1, отличающийся тем, что аксиальная протяженность труб системы труб может быть организована во внутренней части глушителя практически любым требуемым образом по отношению к основной оси корпуса (15, 16).

4. Глушитель по п. 1, отличающийся тем, что основание (5, 14) выполнено с полями (11) перфорации и/или отверстиями в виде окон.

5. Глушитель по п. 1, отличающийся тем, что внутреннее основание (5, 14) содержит проходы для подсоединения дополнительных труб для выхлопного газа системы труб.

6. Глушитель по п. 1, отличающийся тем, что входные патрубки (8, 13.1, 13.2, 13.3, 13.4) глушителя и выходные патрубки (9, 17.1, 17.2, 17.3, 17.4) глушителя расположены в одной плоскости и соединены общим внутренним основанием (5, 14.1, 14.2, 14.3, 14.4).

7. Глушитель по п. 1, отличающийся тем, что входные патрубки (8, 13.1, 13.2, 13.3, 13.4) глушителя и выходные патрубки (9, 17.1, 17.2, 17.3, 17.4) глушителя расположены не в одной плоскости и соединены в каждом случае с предназначенным для них внутренним основанием (5, 14.1, 14.2, 14.3, 14.4).

8. Глушитель по п. 1, отличающийся тем, что обеспечена возможность регулирования пути прохождения выхлопного газа в системе (6, 7, 18) труб в корпусе (15, 16) с помощью разделительных оснований (12), которые закрывают трубы (6, 7).

9. Глушитель по п. 1, отличающийся тем, что в случае глушителя с рядом камер (4.1, 4.2, 4.3, А, В, С) для выхлопного газа внутренние основания (5, 14.1, 14.2, 14.3, 14.4) выполнены в виде одинаковых деталей.

10. Глушитель по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что основания (14.1, 14.2, 14.3, 14.4) и/или половины (18.1, 18.2, 18.3, 18.4) труб представляют собой детали, отформованные глубокой вытяжкой.