[0001] Die Erfindung betrifft einen Schalldämpfer für Auspuffanlagen der im Oberbegriff
des Hauptanspruchs angegebenen Gattung.
[0002] Aus der DE 30 20 492 ist ein Schalldämpfer bekannt, der zwei Reflektionskammern in
einem Gehäuse aufweist, in dessen Stirnwänden die Ein- und Ausströmrohre der Abgase
eingeführt sind. Die beiden Reflektionskammern sind voneinander durch eine quer angeordnete
flache Trennwand getrennt, zwischen derem Umfang und der inneren Oberfläche des rohrartigen
Gehäuses ein Zwischenkanal angeordnet ist, der von der ersten Reflektionskammer in
die zweite Reflektionskammer führt und von der inneren Oberfläche des Gehäuses und
einem Wellblech gebildet wird, um parallele Kanäle und Öffnungen zur Verbindung der
ersten Reflektionskammer mit der zweiten Reflektionskammer zu bilden. Das Ausströmrohr
der Abgase hat in dem in die zweite Reflektionskammer hineinragenden Endteil zumindest
eine Einströmöffnung, wobei dieses Endteil mit der Trennwand fest verbunden ist. Das
Einströmrohr weist an seinem in die erste Reflektionskammer hineinragenden Ende eine
schräge Öffnung auf, um den Abgasstrom in etwa radialer Richtung in das Gehäuse zu
leiten, das an seiner Ummantelung mit einer größeren Anzahl von Öffnungen versehen
ist durch die die Abgase in radialer und dann in axialer Richtung zu den Eintrittsöffnungen
des Zwischenkanals zwischen der ersten und zweiten Reflektionskammer strömen. Durch
die Anwendung verschiedenartig ausgeführter innerer Gehäuse kann dieser Schalldämpfer
an unterschiedliche Anforderungen verschiedener Verbrennungsmotore angepaßt werden.
Das innere Gehäuse hat jedoch einen ungünstigen Einfluß auf die Masse des gesamten
Schalldämpfers, und das äußere Gehäuse des Schalldämpfers hat außerdem noch die Masse
des inneren Gehäuses zu tragen. Für jeden verschiedenen Verbrennungsmotor muß ein
anderes inneres Gehäuse hergestellt werden.
[0003] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemäßen Schalldämpfer für
die Abgasleitung einer Brennkraftmaschine zu schaffen, der eine effektivere Dämpfwirkung
und verringerte negative Einflüsse auf die Leistungsparameter der Brennkraftmaschine
hat und gleichzeitig eine geringere Masse und eine größere Festigkeit und Dauerhaftigkeit
aufweist.
[0004] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruchs
gelöst.
[0005] Der Schalldämpfer gemäß der Erfindung ist mit Verbindungsmitteln versehen, die von
der Einströmkammer in die Ausströmkammer führen und von der Innenfläche des Gehäuses
und einem Wellblech zwischen dem Umfang der Quer- bzw. Trennwand und dem Gehäuse gebildet
werden, so daß die wellige Biegung abwechselnd den Umfang der Trennwand und die innere
Oberfläche des rohrartigen Gehäuses berüht. Die Verbindungsmittel weisen Kanäle zum
Durchströmen der Abgase aus dem vorderen Endteil der Einströmkammer in den hinteren
Endteil der Ausströmkammer sowie die beiden Kammern direkt miteinander verbindende
Öffnungen auf.
[0006] Die Verbindungsmittel können auch anders gebildet werden, z. B. durch ein Blech,
dessen Wellen im ausgerollten Zustand eine rechtwinklige Form annehmen, durch Rohre
zwischen beiden Trennwänden und der inneren Oberfläche des rohrartigen Gehäuses u.
ä. Eine wichtige Voraussetzung ist dabei, daß das Wellblech an den Berührungsflächen
mit der Wand des rohrartigen Gehäuses und mit der Trennwand an diesen fest verbunden
ist. Die Verbindungsmittel können über etwa der gesamten Länge des rohrartigen Gehäuses
angeordnet sein oder nur im Gebiet der Trennwand zwischen der Ein- und Austrittskammer.
Die Verbindungsmittel in Wellenform bilden so eine Armatur gegen Vibrationen sowie
ein System äußerer und innerer Kanäle. Die Trennwand zwischen der Ein- und Ausströmkammer
ist vorteilhaft mit dem Auslaßrohr verbunden und festigt dadurch die ganze Konstruktion
des Schalldämpfers. Die von den Verbindungsmitteln, der Trennwand und dem Austrittsrohr
gebildete Einheit versteift die äußere Umhüllung des Schalldämpfers. Daher kann das
ganze rohrartige Gehäuse gemäß der Erfindung aus einem leichten und dünnen Außenmantel
gebildet sein. Die in das Einlaßrohr eintretenden Abgase prallen in der Einströmkammer
direkt auf die entgegen der Strömungsrichtung konvexe Quer- bzw. Trennwand. Ein Teil
der zurückprallenden Abgase und der Reflektionsdruckwellen gelangt durch die im
Einströmboden um das Einlaßrohr angeordneten Öffnungen in die blinde Vorkammer. Diese
Vorkammer erstreckt sich um das Einlaßrohr vor dem Einströmboden außerhalb der Einströmkammer.
In dieser Vorkammer dehnen sich die Abgase aus.
[0007] Die konvexe Form der Trennwand lenkt den Abgasstrom zum Gehäuseumfang und stört gleichzeitig
die Stoßartigkeit der einzelnen Expansionen, weil die einzelnen Abgasteilchen eine
verschieden lange Bahn vor dem Aufprall auf die Trennwand und nach dem Rückprall von
der Trennwand haben. Infolgedessen kommt es zu einer wesentlichen Schalldämpfung
besonders bei leistungsfähigen Motoren mit hohem Kompressionsverhältnis. Ein solcher
Schalldämpfer ist für Einzylindermotoren besonders günstig.
[0008] Die blinde Vorkammer hat vorteilhaft eine sich verengende Form, deren Wand sich zum
Einlaßrohr hin verengt und ist mit dem Einlaßrohr fest verbunden. Diese sich verengende
Form sowie die Verbindung des Gehäuses der Vorkammer mit dem Eintrittsrohr erhöhen
die Festigkeit des ganzen Schalldämpfers. Das Gehäuse der Vorkammer gemäß der Erfindung
ist auch bei Verwendung schwachen Materials gegen Vibrationen und Lärmausstrahlungen
widerstandsfähig. Bei der Herstellung, Montage sowie für das Aussehen eines Motorrades
ist es günstig, das Einlaßrohr gleichachsig mit dem Auslaßrohr und dem gesamten rohrartigen
Gehäuse auszurichten. Der Querschnitt des rohrartigen Gehäuses kann kreisförmig,
oval sein oder die Form eines Vierecks mit abgerundeten Ecken haben.
[0009] Der Schalldämpfer gemäß der Erfindung kann zur intensiveren Schalldämpfung mit einem
Absorptions-Schalldämpfer kombiniert werden.
[0010] Weitere Besonderheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden
Beschreibung von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen. Es zeigen:
Fig. 1 einen Schalldämpfer im Axialschnitt,
Fig. 2 einen Schalldämpfer im Querschnitt.
[0011] Der dargestellte Schalldämpfer enthält ein rohrförmiges Gehäuse 1, das stirnseitig
von einem Einströmboden 5 und einem Ausströmboden 15 verschlossen ist. Eine zum ausströmseitigen
Boden 15 hin gebogene zweckmäßig kugelschalenförmige Querwand 6 unterteilt den Innenraum
des Gehäuses 1 in die Einströmkammer 3 und die Ausströmkammer 4. Zwischen der Innenfläche
des Gehäuses 1 und der Außenkante der Querwand 6 befindet sich ein gewelltes Blech
10, das Längskanäle 11 zwischen der inneren Oberfläche des Gehäuses 1 und dem Wellblech
10 sowie innere Öffnungen 12 zwischen der Trennwand 6 und dem Wellblech 10 bildet.
[0012] An eine Abgasleitung 7 ist ein Einlaßrohr 8 angeschlossen das mit seinem Ende 20
in einer zentralen Öffnung des Einströmbodens 5 festgelegt ist und gegenüber der
konvexen Trennwand 6 in die Einlaßkammer 3 ausmündet. Öffnungen 9 im Boden 5 verbinden
die Einströmkammer 3 mit einer geschlossenen Vorkammer 2, die das Einströmrohr 8
vor dem Boden 5 außerhalb der Einströmkammer 3 umgibt. Das Gehäuse 18 der konischen
Vorkammer 2 kann einstückig mit dem Gehäusemantel 1 ausgebildet und auf dem umgebogenen
Rand des Bodens 5 festgelegt sein. Mit seinem vorderen verengten Ende ist das Gehäuse
18 mit dem Einströmrohr 8 verbunden.
[0013] Ein zentral angeordnetes Auslaßrohr 13 durchragt die Ausströmkammer 4 und ist mit
seiner Stirnkante 14 an der Innenfläche der Querwand 6 befestigt. Dieses Auslaßrohr
13 weist innerhalb der Ausströmkammer 4 längsgerichtete Langlöcher 16 und im Bereich
des auslaßseiten Boden 15 eine hohlzylindrische Einlage 17 auf.
[0014] Wie aus Fig. 1 ersichtlich, sind das Gehäuse 1, die Vorkammer 2, das Einlaßrohr
8, das Auslaßrohr 13 und die Trennwand 6 gleichachsig zur Mittelachse 19 ausgeführt.
Die Einlage 17 im Auslaßrohr dient zur Verstärkung des Dämpfers an der Stelle des
Bodens 15.
[0015] Gemäß Fig. 2 berührt das Wellblech 10 abwechselnd den Umfang der Querwand 6 und die
Innenfläche des Gehäuses 1, mit dem es fest verbunden ist. Zwischen dem Wellblech
10 und der Innenfläche des Gehäuses 1 sind Kanäle 11 ausgebildet, und zwischen dem
Wellblech 10 und dem Umfang der Trennwand 6 befinden sich Öffnungen 12. Das Auslaßrohr
13 ist an seinem in die Austrittskammer 4 ragenden Teil mit den Öffnungen 16 versehen,
die zum Einlaß der Abgase in das Auslaßrohr 13 dienen.
1. Schalldämpfer für Auspuffanlagen von Brennkraftmaschinen mit einem rohrförmigen
Gehäuse 1, das durch eine Querwand 6 in eine Einlaßkammer (3) und eine Auslaßkammer
(4) unterteilt ist, wobei die Kammern (3, 4) miteinander in Strömungsverbindung stehen
und endseitig an ein Einlaßrohr (8) bzw. Auslaßrohr (13) angeschlossen sind,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Einlaßrohr (8) mit seinem offenen auf die Querwand (6) gerichteten Ende (20)
in einer Öffnung des Einlaßbodens (5) festgelegt ist und
daß eine blinde Vorkammer (2) um einen Teil des Einlaßrohrs (8) angeordnet und über
Öffnungen (9) im Einströmboden (5) mit der Einströmkammer (3) verbunden ist.
2. Schalldämpfer nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die konvexe Querwand (6) achssymmetrich zur Gehäuseachse (19) ausgerichtet ist
und die blinde Vorkammer (2) vom Einlaßrohr (8), dem Einströmboden (5) und dem Gehäuse
(18) gebildet wird, das mit dem Gehäuse (1) einstückig ausgeführt ist und sich zum
Einlaßrohr (8) hin gegen die Strömungsrichtung der Abgase verengt.
3. Schalldämpfer nach Anspruch 1 und 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Querwand (6) kugelschalenförmig ist und das Gehäuse (18) der Vorkammer (2)
die Form eines Kegelstumpfes hat.
4. Schalldämpfer nach Anspruch 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen der Innenwand des Gehäuses (1) und dem Außenumfang der Querwand (6) ein
längsgewellter Blechmantel (10) fest angeordnet ist, der in vorgegebenen Abständen
vor den Böden (5, 15) endet und außenseitig achsparallele Überströmkanäle (11) sowie
innenseitige Öffnungen (12) zur Strömungsverbindung der beiden Kammern (3, 4) begrenzt.
5. Schalldämpfer nach Anspruch 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Auslaßrohr (13) mit seiner inneren Endkante (14) mit der Querwand (6) fest
verbunden ist und im Abschnitt innerhalb der Ausströmkammer axiale Langlöcher (16)
aufweist.