Abgasschalldämpfer

Abstract

 Die vorliegende Erfindung betrifft einen Schalldämpfer (1) für einen Abgasstrang einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, mit einem wannenförmigen, selbsttragenden Bodenteil (3) aus Metall, das einen von zwei einander gegenüberliegenden Seitenwänden (8) und zwei einander gegenüberliegenden Stirnwänden (6, 7) eingefaßten Boden (8) aufweist und das Querwande (10 und 11) enthält, die mit dem Boden (5) und/oder mit den Seitenwänden (8) fest verbunden sind und im wesentlichen parallel zu den Stirnwänden (6, 7) verlaufen. Ein Zuströmrohr (13) durchdringt die erste Stirnwand (6) und die Querwände (10, 11), ist mit der ersten Stirnwand (6) fest verbunden und stützt sich radial an den Querwänden (10, 11) ab. Ein Abströmrohr (16) durchdringt die zweite Stirnwand (7) und die Querwände (10, 11), ist mit der zweiten Stirnwand (7) fest verbunden und stützt sich radial an den Querwänden (10, 11) ab. Des weiteren ist ein wannenförmiger Deckel (4) aus Kunststoff vorgesehen, der das Bodenteil (3) im zusammengebauten Zustand gasdicht verschließt.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft einen Schalldämpfer für einen Abgasstrang einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs.

[0002] Bei modernen Kraftfahrzeugen muß der Abgasstrang zunehmend komplexere Aufgaben erfüllen, wie z.B. Abgasreinigung und Schalldämpfung. Leistungsfähige Komponenten bauen regelmäßig relativ groß und besitzen ein entsprechend hohes Gewicht, wodurch auch der Abgasstrang insgesamt ein hohes Gewicht aufweist. Es besteht das Bedürfnis, den Abgasstrang bei gleicher Leistungsfähigkeit leichter auszubilden.

[0003] Aufgrund der relativ hohen Abgastemperaturen werden Schalldämpfer üblicherweise aus Stahlblechen gefertigt. Die Verwendung leichterer Werkstoffe, wie z.B. Leichtmetalle oder Kunststoffe scheitert bislang an den hohen Herstellungskosten und/oder an den im Hinblick auf Temperatur, chemische Beständigkeit (z.B. Salz und Kondensat) und Festigkeit extremen Materialbelastungen. Weitere Probleme entstehen bei der Einbindung der Edelstahlrohre des Abgasstrangs in einen Schalldämpfer aus einem derartigen leichten Werkstoff.

[0004] Aus der DE 200 00 155 U1 ist ein Schalldämpfer der eingangs genannten Art bekannt, der ein Gehäuse aufweist, das einund ausgangsseitig an Rohrleitungen des Abgasstrang anschließbar ist. Innerhalb des Gehäuses sind Funktionselemente aufgenommen. Um bei diesem Schalldämpfer Gewicht einsparen zu können, ist das Gehäuse aus einem glasfaserverstärkten und hitzestabilisierten Polyphthalamid (PPA) ausgebildet.

[0005] Um das Kunststoffgehäuse des bekannten Schalldämpfers vor den heißen Abgasen zu schützen, kann dieses eine Wärmedämmungsschicht, beispielsweise aus Steinwolle, aufweisen. Die Rohrleitungen des Abgasstrangs sind in Aufnahmestutzen des Gehäuses eingeführt, wobei jeweils zwischen der Rohrleitung und dem zugehörigen Aufnahmestutzen ein eingepaßter Hitzeund Quetschring, z.B. aus Teflon oder in Form eines verdichteten und gepreßten Drahtgestricks, angeordnet ist.

[0006] Der bekannte Schalldämpfer muß über die daran angeschlossenen Rohrleitungen am Fahrzeug gehaltert werden, denn Befestigungsmittel, die am Kunststoffgehäuse angreifen, sind ungeeignet, da das Kunststoffgehäuse unter der herrschenden Temperaturbelastung relativ weich ist und zum Kriechen neigt. Des weiteren erhöht sich der Aufwand zur Anbindung des Abgasstranges an die Fahrzeugkarosserie, da über das im Betrieb weiche Kunststoffgehäuse keine Momente zwischen den daran angeschlossenen Rohrleitungen übertragen werden können. Insoweit reduziert sich durch die Verwendung dieses bekannten Schalldämpfers die Stabilität des Abgasstrangs. Gleichzeitig erschwert sich dadurch das Handling des kompletten Abgasstrangs bei seiner Montage am Fahrzeug.

[0007] Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für einen Schalldämpfer der eingangs genannten Art eine Ausführungsform anzugeben, die ein reduziertes Gewicht aufweist und dabei eine hinreichende Stabilität für den Abgasstrang gewährleistet.

[0008] Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch einen Schalldämpfer mit den Mermalen des Anspruchs 1 gelöst.

[0009] Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, das Gehäuse des Schalldämpfers aus einer Unterschale (Bodenteil) und aus einer Oberschale (Deckel) aufzubauen, wobei die Unterschale selbsttragend und aus Metall hergestellt und fest mit einem Zuströmrohr und einem Abströmrohr verbunden ist, während die Oberschale aus einem Kunststoff hergestellt ist. Durch diese Bauweise besitzt die Unterschale mit den darin fest eingebunden Rohren eine hohe Steifigkeit und Stabilität, während die Oberschale ein Leichtbauelement darstellt. Insgesamt ergibt sich somit für das Gehäuse des erfindungsgemäßen Schalldämpfers die erforderliche Stabilität sowie eine erhebliche Gewichtsreduzierung. Wesentlich ist hierbei die Aufteilung der Gehäusefunktionen, nämlich einerseits die Bereitstellung einer geforderten Stabilität und Festigkeit, was vom Bodenteil erfüllt wird, und andererseits die Bereitstellung eines zur Schalldämpfung erforderlichen Volumens, was vom Deckel erfüllt wird.

[0010] Das Zuströmrohr und das Abströmrohr des Schalldämpfers sind dabei an die entsprechenden Rohre des Abgasstrang anschließbar oder bilden bereits Bestandteile oder Abschnitte des Abgasstrangs. Erfindungsgemäß ist im Bodenteil wenigstens eine Querwand fest eingebaut, an der sich die am Bodenteil befestigten Rohre radial abstützen. Durch diese Bauweise kann das Bodenteil bzw. der Schalldämpfer Momente übertragen, die zwischen den Rohren wirken.

[0011] Entsprechend einer besonders vorteilhaften Ausführungsform können von Abgas durchströmte Bereiche des Schalldämpfers, wie z.B. Rohrbereiche und Raumbereiche, im wesentlichen im Bodenteil angeordnet und/oder ausgebildet sein. Durch diese Bauweise wird erreicht, daß die heißen Abgase sich im wesentlichen nur im hitzebeständigen Bodenteil aufhalten, ohne den Kunststoff-Deckel direkt zu beaufschlagen. Dies ermöglicht eine funktionale Trennung zwischen Gasführung im Bodenteil und Bereitstellung eines zur Schalldämpfung erforderlichen Volumens im Deckel.

[0012] Das Bodenteil weist zwei von einem Boden nach oben abgewinkelte, einander gegenüberliegende Stirnwände auf, von denen die eine vom Zuströmrohr und die andere vom Abströmrohr durchdrungen und mit dem jeweiligen Rohr fest verbunden ist. Bei einer speziellen Weiterbildung können diese Stirnwände jeweils eine größere Höhe aufweisen, als dazwischen angeordnete, ebenfalls vom Boden abgewinkelte, einander gegenüberliegend angeordnete Seitenwände, wobei die Höhe im wesentlichen senkrecht zum Boden gemessen ist. Durch diese Bauweise ist zwischen den heißen, gasführenden Rohren und dem Kunststoff-Deckel ein relativ großer Abstand realisierbar, wodurch sich die thermische Belastung des Kunststoff-Deckels reduziert. Gleichzeitig wird im thermisch weniger stark beiasteten Bereich der Seitenwände der Deckel entsprechend vergrößert, wodurch sich der der Gewichtsvorteil des Deckels stärker auswirkt.

[0013] Da der Deckel erfindungsgemäß aus Kunststoff hergestellt ist, kann die Außenkontur des Deckels entsprechend einer vorteilhaften Weiterbildung besonders einfach an die jeweilige Einbausituation des Schalldämpfers im Abgasstrang bzw. am Fahrzeug angepaßt werden. Durch entsprechende Herstellungsverfahren, wie z.B. Tiefziehen oder Blasformen, lassen sich relativ komplizierte dreidimensionale Formen für den Deckel realisieren, die mit Stahlblech nicht oder nur mit einem erheblich größeren Aufwand möglich sind. Dementsprechend ist es beim erfindungsgemäßen Schalldämpfer möglich, vorhandene Einbauräume erheblich besser auszunutzen, um große Dämpfungsvolumina zu realisieren.

[0014] Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Schalldämpfers erleichtert sich die Anbindung des Abgasstrangs an die Fahrzeugkarosserie sowie dessen Montage, da Befestigungsmittel direkt am stabilen Bodenteil des Schalldämpfers angreifen können.

[0015] Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.

[0016] Es versteht sich, daß die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

[0017] Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.

[0018] Es zeigen, jeweils schematisch,

Fig. 1

eine perspektivische Ansicht auf einen geschnittenen Schalldämpfer nach der Erfindung, wobei ein Deckel von einem Unterteil abgehoben ist,

Fig. 2

eine perspektivische Ansicht auf ein Unterteil des erfindungsgemäßen Schalldämpfers, jedoch bei einer anderen Ausführungsform,

Fig. 3

eine perspektivische Ansicht auf einen Schalldämpfer wie in Fig. 2, jedoch bei einer geschnittenen Darstellung und mit vom Unterteil abgehobenem Deckel.

[0019] Entsprechend Fig. 1 weist ein erfindungsgemäßer Schalldämpfer 1 ein Gehäuse 2 auf, das zweischalig aufgebaut ist. Der Schalldämpfer 1 ist für den Einbau in einen nicht gezeigten Abgasstrang einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeuges, vorgesehen. Dieses Gehäuse 2 besitzt somit ein wannenförmiges Bodenteil 3 sowie einen dazu passenden, wannenförmigen Deckel 4. Das Bodenteil 3 weist einen Boden 5 auf, der von zwei einander gegenüberliegenden Stirnwänden 6 und 7 sowie von zwei, sich zwischen den Stirnwänden 6, 7 erstreckenden, einander gegenüberliegenden Seitenwänden 8 eingefaßt ist. In Fig. 1 ist der Schnitt so gelegt, daß lediglich eine der Seitenwände 8 dargestellt ist. Auf diese Weise erhält das Bodenteil 3 eine selbsttragende Struktur. Das Bodenteil 3 ist aus einem Metall, z.B. aus Stahlblech, hergestellt. Bevorzugt wird hierbei ein Tiefziehverfahren, bei dem die Stirnwände 6, 7 und die Seitenwände 8 vom Boden 5 ausgeformt werden.

[0020] In das Bodenteil 3 ist etwa mittig ein U-Profilteil 9 eingesetzt, das aus Metall besteht und dessen U-Schenkel zwei Querwände, nämlich eine erste Querwand 10 und eine zweite Querwand 11, ausbilden, die sich im Bodenteil 3 voneinander beabstandet und parallel zu den Stirnwänden 6 oder 7 erstrecken. Das U-Profilteil 9 ist an seiner Basis 12 mit dem Boden 5, z.B. durch eine Schweißverbindung, fest verbunden. Ebenso können die Querwände 10 und 11 mit den Seitenwänden 8, z.B. durch Schweißnähte, fest verbunden sein. Durch die Einbindung dieser Querwände 10 und 11 erhöht sich die Steifigkeit und Stabilität des Bodenteils 3. Die Querwände 10 und 11 können auch als Einzelteile in das Bodenteil 3 eingebaut sein.

[0021] Der Schalldämpfer 1 umfaßt außerdem ein Zuströmrohr 13, durch das die heißen Abgase und der zu bedämpfende Schall in das Gehäuse 2 eintreten. Dieses Zuströmrohr 13 durchdringt dabei die dem Betrachter zugewandte erste Stirnwand 6 sowie beide Querwände 10 und 11 und endet mit einem nur teilweise sichtbaren Mündungsende 14 in einem Zuströmraum 15. Dieser Zuströmraum 15 ist seitlich von den Seitenwänden 8, der zweiten Querwand 11 und der vom Betrachter abgewandten zweiten Stirnwand 7 begrenzt. Das Zuströmrohr 13 ist mit der ersten Stirnwand 6 fest verbunden, insbesondere verschweißt oder verlötet. Darüber hinaus stützt sich das Zuströmrohr 13 an den Querwänden 10 und 11 jeweils in radialer Richtung ab, ohne daß dabei eine in Achsrichtung des Zuströmrohrs 13 wirksame Fixierung zwischen dem Zuströmrohr 13 und den Querwänden 10 und 11 vorgesehen sein muß. Dementsprechend ergibt sich für das Zuströmrohr 13 in den Querwänden 10 und 11 dann eine Art Schiebesitz. Diese Lagerung ermöglicht Relativbewegungen zwischen dem Zuströmrohr 13 und den Querwänden 10 und 11, die aufgrund thermischer Belastungen auftreten können. Alternativ kann das Zuströmrohr 13 auch fest mit den Querwänden 10 und 11 verbunden sein, wobei Wärmedehnungen des Zuströmrohrs 13 dann durch elastische Verformungen der Querwände 10,11 aufgenommen werden. Des weiteren besitzt der Schalldämpfer 1 ein Abströmrohr 16, das die zweite Stirnwand 7 sowie die beiden Querwände 11 und 10 durchdringt und mit einem Mündungsende 17 in einem Abströmraum 18 mündet. Dieser Abströmraum 18 ist seitlich durch die Seitenwände 8, die erste Stirnwand 3 und die erste Querwand 10 begrenzt. Auch das Abströmrohr 16 ist mit der zweiten Stirnwand 7 fest verbunden und in den Querwänden 10, 11 axial verschiebbar gelagert oder damit fest verbunden, wobei in beiden Fällen eine radiale Abstützung des Abströmrohrs 16 an den Querwänden 10 und 11 realisiert ist.

[0022] Bei der hier gezeigten Ausführungsform verlaufen die Rohre 13 und 16 parallel zueinander und parallel zum Boden 5. Außerdem sind die Rohre 13 und 16 relativ nahe am Boden 5 angeordnet. Des weiteren sind die Mündungsenden 14 und 17 jeweils auf den Boden 5 ausgerichtet, um mit den heißen Abgasen gezielt den hitzebeständigen Boden 5 zu beaufschlagen. Insbesondere ermöglicht diese Anordnung das Austreiben von Kondensat, das sich am Boden 5, z.B. im Winter, ansammeln kann.

[0023] Die Querwände 10 und 11 trennen im Gehäuse 2 zwischen dem Zuströmraum 15 und dem Abströmraum 18 außerdem einen Zwischenraum 19 ab. Des weiteren ist ein beidseitig axial offenes Kopplungsrohr 20 vorgesehen, das beide Querwände 10 und 11 durchdringt und somit eine kommunizierende Verbindung zwischen Zuströmraum 15 und Abströmraum 18 schafft. Auf diese Weise werden im Zuströmraum 15 sowie im Abströmraum 18 innerhalb des Strömungsweges der Abgase mehrere Querschnittssprünge ausgebildet, die einer Schallübertragung in das Abströmrohr 16 entgegenwirken. Das Kopplungsrohr 20 ist ebenfalls aus einem hitzebeständigen Metall hergestellt und ist vorzugsweise mit wenigstens einer der Querwände 10 und 11 fest verbunden. Somit trägt auch das Kopplungsrohr 20 zur Erhöhung der Steifigkeit des Bodenteils 3 bei.

[0024] Bei den hier gezeigten Ausführungsformen ist lediglich das Kopplungsrohr 20 im Bereich des Zwischenraums 19 perforiert ausgestaltet. Ebenso sind Ausführungsformen möglich, bei denen alternativ oder zusätzlich zum Kopplungsrohr 20, das Zuströmrohr 13 und/oder das Abströmrohr 16 im Bereich des Zwischenraums 19 und/oder die Querwände 10 und/oder 11 perforiert ausgestaltet sind.

[0025] Im Bereich des Zwischenraums 19 ist dieses Kopplungsrohr 20 perforiert ausgestaltet und besitzt dementsprechend eine Vielzahl radialer Öffnungen 21. Der sich in den einzelnen Räumen 15, 18 und 19 ausbreitende Schall kann dabei durch geeignete Maßnahmen bedämpft werden. Die erzielbare Dämpfungswirkung, insbesondere die zu bedämpfenden Frequenzen sind über die Dimensionierung der Volumina der einzelnen Räume 15, 18, 19 beeinflußbar. Die im Abgasstrang auftretenden Schallwellen erfordern relativ großvolumige Räume 15, 18, 19 zu ihrer Bedämpfung. Dementsprechend benötigt das Gehäuse 2 des Schalldämpfers 1 ein relativ großes Volumen. Dieses Volumen wird durch den Deckel 4 bereitgestellt. Dieser Deckel 4 wird erfindungsgemäß aus einem Kunststoff hergestellt. Dies ist möglich, da sämtliche gasführenden Elemente und Bereiche des Schalldämpfers 1 im wesentlichen im Bodenteil 3 angeordnet bzw. ausgebildet sind. Die Führung der heißen Abgase erfolgt dabei gezielt so, daß ausschließlich die hitzebeständigen Metallteile des Schalldämpfers 1, also Bodenteil 3, Rohr 13, 16, 20 und Querwände 10, 11, direkt von den heißen Abgasen beaufschlagt werden. Zu diesem Zweck ist auch das Kopplungsrohr 20 relativ nahe am Boden 5 angeordnet und parallel zum Zuströmrohr 13 bzw. zum Abströmrohr 16 ausgerichtet.

[0026] Von besonderer Bedeutung ist hierbei außerdem, daß die Stirnwände 6 und 7 bezüglich einer senkrecht zum Boden 5 gemessenen Hohe eine größere Höhe aufweisen, als die Seitenwände 8. Hierdurch wird gewährleistet, daß die heißesten Stellen des Schalldämpfers 1 einen relativ großen Abstand zum Deckel 4 aufweisen. Die Stirnwände 6 und 7 sind insbesondere durch eine Fahrtwindbeaufschlagung soweit kühlbar, daß der daran angeschlossene Deckel 4 keinen kritischen Temperaturen ausgesetzt ist. Die weniger hoch ausgebildeten Seitenwände 8 ermöglichen eine Vergrößerung des Deckels 4 in diesem Bereich, um den Gewichtsvorteil des Deckels 4 stärker ausnutzen zu können.

[0027] Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 ist der Deckel 4 an seiner Innenseite mit einer Innenverkleidung 22 ausgekleidet. Diese Innenverkleidung 22 besteht zweckmäßig aus einem schallabsorbierenden und thermoisolierenden Material, wodurch zum einen der sich in den Räumen 15, 18, 19 ausbreitende Schall absorbiert und zum anderen eine Überhitzung des Kunststoff-Deckels 4 verhindert wird.

[0028] Die Innenverkleidung 22 besteht beispielsweise aus einem temperaturbeständigen Filz, der auf die Innenseite des Dekkels 4 aufgeklebt oder aufgeschmolzen ist. Ein derartiger Filz kann insbesondere aus E-Glasfasern oder Quarzglasfasern hergestellt werden. Ein derartiger Filz kann sowohl aus genadelten oder vernähten Filamentgelegen als auch aus teppichartigen, senkrecht zur jeweiligen Auflagefläche stehenden Fasern mit rückseitiger Verklebung oder Verknüpfung bestehen. Neben ihrer thermischen Isolationswirkung ermöglichen diese Filze außerdem eine Bedämpfung der Druckpulsationen innerhalb des jeweiligen Raumes 15, 18, 19 durch Absorption.

[0029] Bei der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform erstrecken sich die Querwände 10 und 11 jeweils vom Boden 5 bis zu einer Decke 23 an der Innenseite des Deckels 4. Insbesondere können vom Bodenteil 3 abgewandte Endkanten 24 der Querwände 10 und 11 in entsprechende Aufnahmen im Deckel 4 und/oder in der Innenverkleidung 22 aufgenommen sein. Entsprechendes gilt für seitliche Kanten der Querwände 10 und 11, die über die Seitenwände 8 des Unterteils 3 vorstehen. Wichtig ist hierbei, daß die einzelnen Räume 15,18,19 auch innerhalb des Deckels 4 hinreichend gegeneinander abgedichtet sind, um heiße Leckageströmungen im Kunststoff-Deckel 4 zu vermeiden.

[0030] Bei der hier gezeigten Ausführungsform besitzen sowohl das Bodenteil 3 als auch der Deckel 4 jeweils einen Bund 25 bzw. 26, die jeweils vollständig umlaufend ausgebildet und zueinander komplementär geformt sind. Im Bereich dieser Bünde 25, 26 können Bodenteil 3 und Deckel 4 beispielsweise durch Kleben und/oder Nieten und/oder Formschluß, z.B. durch aufgesteckte, klammernde C-Profile, fest miteinander verbunden werden. Ebenso ist es möglich, im Bereich der Bünde 25 eine Nut-Feder-Verbindung zu realisieren, bei der der eine Bund eine Nut enthält, in die eine am anderen Bund ausgebildete Feder oder in die der als Feder ausgebildete andere Bund einsteckbar ist. Zusätzlich können dann eine formschlüssige Verrastung und/oder eine Verklebung vorgesehen sein. Alternativ oder zusätzlich kann der Kunststoff-Bund des Deckels 4 auf den Metall-Bund des Bodenteils 3 aufgeschmolzen oder mit diesem verschweißt sein, wodurch eine Stoffschlußverbindung erreicht wird. Bei Bedarf kann in jedem Fall genietet und/oder geschraubt werden.

[0031] Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 bilden die Räume 15, 18, 19 jeweils Reflektionskammern, die außerdem durch die Innenverkleidung 22 bedämpft sind.

[0032] Entsprechend den Fig. 2 und 3 ist bei einer anderen Ausführungsform zwischen dem Boden 5 des Unterteils 3 und der Dekke 23 des Deckels 4 ein Zwischenboden 27 angeordnet, der mittels einer Vielzahl von Durchbrüchen 28 akustisch durchlässig ausgestaltet ist. Bei dieser Ausführungsform erstrekken sich die Querwände 10 und 11 vom Boden 5 bis zu diesem Zwischenboden 27 und bilden für diesen eine Unterstützung. Der Zwischenboden 27 kann im Bereich des Bundes 25 an den Stirnwänden 6, 7 und optional auch an den Querwänden 10 und 11 befestigt sein. Alternativ ist es möglich, den Zwischenboden 27 im oder am Deckel 4 zu befestigen. Der Zwischenboden 27 besteht vorzugsweise aus Metall.

[0033] Durch den Zwischenboden 27 wird im Deckel 4 ein vom Bodenteil 3 abgewandter Hohlraum 29 abgetrennt, der sich zwischen dem Zwischenboden 27 und der Decke 23 erstreckt. Zweckmäßig ist dieser Hohlraum 29 mit einem schallabsorbierenden Material 30 befüllt oder ausgefüllt, das im vorliegenden Beispiel durch einen Vollkörper gebildet sein kann. Als schallabsorbierendes Material eignet sich auch hierbei ein temperaturbestandiges Filz der oben genannten Art sowie wie eine geeignete, hitzebeständige Wolle. Das schallabsorbierende Material 30 wird mittels des Zwischenbodens 27 im Hohlraum 29 positioniert, derart, daß ein Mitreißen des ggf. losen Materials, z.B. Filz oder Wolle, mit dem Abgas verhindert wird. Bei der Ausführungsform gemäß den Fig. 2 und 3 bilden die Räume 15, 18, 19 Reflektionskammern, während der mit Absorptionsmaterial 30 gefüllte Hohlraum 29 eine Absorptionskammer darstellt.

[0034] Entsprechend Fig. 2 können am Bodenteil 3 Befestigungsmittel 31 angreifen, die hier in Form von Stäben ausgebildet sind, die beispielsweise an das Bodenteil 3 angeschweißt sind. Mit Hilfe dieser Befestigungsmittel 31 kann das Bodenteil 3 und somit der gesamte Schalldämpfer 1 über Dämpfungsmittel, z.B. Aufhängungsgummis an einer nicht gezeigten Fahrzeugkarosserie befestigt werden. Insoweit können herkömmliche Aufhängungsmethoden verwendet werden, wodurch sich insgesamt die Handhabung und Befestigung des mit dem Schalldämpfer 1 ausgestatteten Abgasstrangs vereinfacht.

[0035] Bei der Ausführungsform der Fig. 2 und 3 ist im Bereich der Seitenwände 8 im Unterschied zur Ausführungsform gemäß Fig. 1 kein Bund ausgebildet. Die Befestigung des Deckels 4 am Bodenteil 3 erfolgt hier durch eine Verklebung von seitlichen Schürzen 32, die am Deckel 4 ausgebildet sind und die Seitenwände 8 überlappen, wenn der Deckel 4 auf das Bodenteil 3 aufgesetzt ist. Bei Bedarf kann zusätzlich genietet und/oder geschraubt werden.

[0036] Als Werkstoffe für das Bodenteil 3 eignen sich in besonderer Weise ein- oder mehrlagige Edelstahlbleche oder aluminierte Stahlbleche. Für die Querwände 10 und 11 sowie für die verwendeten Rohre 13, 16 und 20 sowie gegebenenfalls für den Zwischenboden 27 eignen sich in besonderer Weise einlagige Stahl- oder Edelstahlbleche, die zur akustischen Abstimmung außerdem örtlich perforiert sein können.

[0037] Für den Deckel 4 eigenen sich temperaturbeständige, spritzbare Kunststoffe, wie z.B. Polyphenylenesulfide, Polyarsulfone, Polyethersulfone, Polyetheretherketone, Polyetherketoneketone, Polyimide, Bismaleimide und Cyanate Ester.

[0038] Um auch bei den hohen Temperaturen relativ hohe Steifigkeitswerte aufweisen zu können, können Verstärkungsfasern aus Glas, Aramid, Keramik oder Kohle im Spritzgut zum Einsatz kommen. Ebenso ist es möglich, Verstärkungsfasergelege in der Spritzform anzuordnen und dann mit dem jeweiligen Kunststoff zu umspritzen. Anstelle von Thermoplasten können auch Duroplaste verwendet werden, die zweckmäßig ebenfalls faserverstärkt sind. Beispielsweise eignen sich hierfür Polyester-, Epoxy-, Phenol- und Melaminharze.

[0039] Zur Herstellung des Kunststoff-Deckels 4 eigenen sich folgende Fertigungsverfahren: Spritzen in Formen, Blasen aus Vorformen, Ziehen im weichen Zustand, Einlegen imprägnierter Fasergelege (Prepregs) und Ausheizen in der Form, Laminieren von Fasergelegen in der Form (Walzen, Spritzen), wobei die jeweilige Reaktion mit Licht oder Wärme ausgelöst wird.

Bezugszeichenliste

[0040] 

1

Schalldämpfer

2

Gehäuse

3

Bodenteil

4

Deckel

5

Boden

6

erste Stirnwand

7

zweite Stirnwand

8

Seitenwand

9

U-Profilteil

10

erste Querwand

11

zweite Querwand

12

Basis von 9

13

Zuströmrohr

14

Mündungsende von 13

15

Zuströmraum

16

Abströmrohr

17

Mündungsende von 16

18

Abströmraum

19

Zwischenraum

20

Kopplungsrohr

21

radiale Öffnung von 20

22

Innenverkleidung von 4

23

Decke von 4

24

Oberkante von 10,11

25

Bund von 3

26

Bund von 4

27

Zwischenboden

28

Öffnung in 27

29

Hohlraum in 4

30

schallabsorbierendes Material

31

Befestigungsmittel

32

Schürze

Ansprüche

1. Schalldämpfer für einen Abgasstrang einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs,

- mit einem wannenförmigen, selbsttragenden Bodenteil (3) aus Metall, das einen von zwei einander gegenüberliegenden Seitenwänden (8) und zwei einander gegenüberliegenden Stirnwänden (6, 7) eingefaßten Boden (5) aufweist und das wenigstens eine Querwand (10, 11) enthalt, die mit dem Boden (5) und/oder mit den Seitenwänden (8) fest verbunden ist und im wesentlichen parallel zu den Stirnwänden (6, 7) verläuft,

- mit einem Zuströmrohr (13) das die erste Stirnwand (6) und die wenigstens eine Querwand (10, 11) durchdringt, mit der ersten Stirnwand (6) fest verbunden ist und sich radial an der wenigstens einen Querwand (10, 11) abstützt,

- mit einem Abströmrohr (16), das die zweite Stirnwand (7) und die wenigstens eine Querwand (10, 11) durchdringt, mit der zweiten Stirnwand (7) fest verbunden ist und sich radial an der wenigstens einen Querwand (10, 11) abstützt,

- mit einem wannenförmigen Deckel (4) aus Kunststoff, der das Bodenteil (3) gasdicht verschließt.

2. Schalldämpfer nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß von Abgas durchströmte Bereiche des Schalldämpfers (1) im wesentlichen im Bodenteil (3) angeordnet und/oder ausgebildet sind.

3. Schalldämpfer nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß zwei zueinander parallele Querwände (10, 11) vorgesehen sind, die beide vom Zuströmrohr (13) und vom Abströmrohr (16) durchdrungen sind und die im Inneren des Schalldämpfers (1) einen von der zweiten Stirnwand (7) begrenzten Zuströmraum (15), in den das Zuströmrohr (13) einmündet, einen von der ersten Stirnwand (6) begrenzten Abströmraum (18), in den das Abströmrohr (16) einmündet, und einen von den Querwänden (10, 11) begrenzten Zwischenraum (19) voneinander trennen, wobei ein beidseitig offenes Kopplungsrohr (20) beide Querwände (10, 11) durchdringt und den Zuströmraum (15) mit dem Abströmraum (18) kommunizierend verbindet.

4. Schalldämpfer nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Kopplungsrohr (20) in der Nähe des Bodens (5), zumindest im wesentlichen innerhalb des Bodenteils (3) angeordnet ist.

5. Schalldämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Deckel (4) an seiner Innenseite mit einer Innenverkleidung (22) ausgekleidet ist, die aus einem schallabsorbierenden und/oder thermoisolierenden Material besteht.

6. Schalldämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Stirnwände (6, 7) des Bodenteils (3) jeweils eine größere Höhe aufweisen als die Seitenwände (8) des Bodenteils (3), wobei die Höhe im wesentlichen senkrecht zum Boden (5) des Bodenteils (3) gemessen ist.

7. Schalldämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß sich jede Querwand (10, 11) vom Boden (5) bis zu einer Decke (23) des Deckels (4) erstreckt.

8. Schalldämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß im Inneren des Schalldämpfers (1) zwischen dem Boden (5) und einer Decke (23) des Deckels (4) ein akustisch durchlässiger Zwischenboden (27) angeordnet ist, wobei sich jede Querwand (10, 11) vom Boden (5) bis zum Zwischenboden (27) erstreckt, wobei der Zwischenboden (27) im Deckel (4) einen vom Bodenteil (3) abgewandten Hohlraum (29) abtrennt, der mit einem schallabsorbierenden Material (30) be- und/oder ausgefüllt ist.

9. Schalldämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß Zuströmrohr (13) und Abströmrohr (16) und - soweit vorhanden - das Kopplungsrohr (20) im wesentlichen parallel zum Boden (5) verlaufen.

10. Schalldämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Außenkontur des Deckels (4) an die jeweilige Einbausituation des Schalldämpfers (1) angepaßt ist.

11. Schalldämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Schalldämpfer (1) mit Befestigungsmitteln (31) an einer Fahrzeugkarosserie befestigt ist, wobei die Befestigungsmittel (31) schalldämpferseitig nur am Bodenteil (3) angreifen.

12. Schalldämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Deckel (4) mit dem Bodenteil (3) verbunden ist durch Verkleben und/oder durch wenigstens eine auf nach außen abstehende Bünde (25,26) von Deckel (4) und Bodenteil (3) aufgesteckte C-förmige Klammer und/oder durch eine Nut-Feder-Verbindung und/oder durch eine Rastverbindung und/oder durch Aufschmelzen des Kunststoff-Deckels (4) auf das Metall-Bodenteil (3) und/oder durch Anschweißen des Kunststoff-Deckels (4) am Metall-Bodenteil (3) und/oder durch Nieten und/oder durch Schrauben.

Zeichnung