| (19) |
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(11) |
EP 1 321 639 B2 |
| (12) |
NEUE EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
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Nach dem Einspruchsverfahren |
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Veröffentlichungstag und Bekanntmachung des Hinweises auf die Entscheidung über den
Einspruch: |
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21.03.2018 Patentblatt 2018/12 |
| (45) |
Hinweis auf die Patenterteilung: |
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14.10.2009 Patentblatt 2009/42 |
| (22) |
Anmeldetag: 05.08.2002 |
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| (51) |
Internationale Patentklassifikation (IPC):
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| (54) |
Schalldämpfungseinrichtung
Silencer arrangement
Dispositif silencieux
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| (84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
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AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE SK TR |
| (30) |
Priorität: |
18.12.2001 DE 20120470 U
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| (43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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25.06.2003 Patentblatt 2003/26 |
| (73) |
Patentinhaber: Friedrich Boysen GmbH & Co. KG |
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72213 Altensteig (DE) |
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| (72) |
Erfinder: |
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- Diez, Rainer
72202 Nagold (DE)
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| (74) |
Vertreter: Manitz Finsterwald Patentanwälte PartmbB |
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Postfach 31 02 20 80102 München 80102 München (DE) |
| (56) |
Entgegenhaltungen: :
CA-A- 981 033 DE-A- 4 140 429 GB-A- 2 223 535 US-A- 4 913 260
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DE-A- 3 837 677 DE-A- 19 743 446 US-A- 2 166 408 US-A- 5 014 817
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- PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 016, no. 270 (M-1266), 17. Juni 1992 (1992-06-17) &
JP 04 066710 A (NISSAN SHATAI CO LTD), 3. März 1992 (1992-03-03)
- OLSZOK T ET AL: "EMTWICKLUNG, ERPROBUNG UND SERIENEINSATY EINES NEUARTIGEN SEMI-AKTIVEN
SCHALLDAEMPFERS" ATZ AUTOMOBILTECHNISCHE ZEITSCHRIFT, FRANCKH'SCHE VERLAGSHANDLUNG.
STUTTGART, DE, Bd. 101, Nr. 1, Januar 1999 (1999-01), Seiten 40-46, XP000793394 ISSN:
0001-2785
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[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schalldämpfungseinrichtung nach dem Oberbegriff
von Anspruch 1.
[0002] Es ist bekannt, dass Schalldämpfer einen Gegendruck erzeugen, der die Leistung des
Verbrennungsmotors senkt. Eine weitere Senkung ergibt sich durch die Verwendung von
Abgaskatalysatoren, die von den Abgasen durchströmt werden. Aufgrund der steigenden
Anforderungen an die Reinigungswirkung der Abgaskatalysatoren werden diese zunehmend
hochzelliger und erzeugen dadurch einen immer größeren Gegendruck.
[0003] Eine Schalldämpfungseinrichtung der eingangs genannten Art ist aus der
US-A-5014817 bekannt. Weitere Schalldämpfungseinrichtungen sind in der
GB-A-2223535 und der
DE 41 40 429 A offenbart.
[0004] Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Schalldämpfungseinrichtung der eingangs genannten
Art anzugeben, durch welche die Leistung des Verbrennungsmotors möglichst wenig beeinträchtigt
wird. Gleichzeitig soll aber eine ausreichende Schalldämpfung erhalten bleiben.
[0005] Diese Aufgabe wird durch die Merkmale von Anspruch 1 gelöst. Durch die Verwendung
eines im Wesentlichen geraden Abgasrohres wird der Abgasgegendruck in dem ersten Abgasrohr
stark reduziert. Gleichzeitig kann das erste Abgasrohr in Fahrzuständen mit hoher
Abgaslärmentwicklung durch die Absperreinrichtung mindestens teilweise gesperrt werden,
so dass der Abgasstrom zumindest weitgehend durch die zweite Abgasaustrittsöffnung
der Schalldämpfungseinrichtung entweichen muss. Damit kann in diesen Fahrzuständen
eine hohe Schalldämpfungswirkung erreicht werden. Insbesondere bei niedrigen Drehzahlen,
wo eine hohe Schalldämpfungswirkung erforderlich ist, kann die Absperreinrichtung
in ihre Absperrstellung verstellt werden, während sie im hohen Drehzahlbereich, in
denen ein großer Abgasstrom auftritt, den Durchfluss freigibt, so dass ein möglichst
geringer Gegendruck aufgebaut wird. Die erfindungsgemäße Schalldämpfungseinrichtung
kombiniert daher eine verhältnismäßig geringe Leistungsabsenkung des Verbrennungsmotors
mit einer verhältnismäßig hohen Schalldämpfung.
[0006] Erfindungsgemäß ist das erste Abgasrohr zwischen der zugeordneten Abgaseintrittsöffnung
und der zugeordneten Abgasaustrittsöffnung als durchgängiges Rohr ausgebildet, wobei
das erste Abgasrohr in seiner Wandung in Strömungsrichtung vor der Absperreinrichtung
insbesondere mindestens einen perforierten Bereich aufweist. Die durchgängige Ausbildung
des ersten Abgasrohrs führt bei geöffneter Absperreinrichtung zu einer weitgehend
störungsfreien Abgasdurchströmung im ersten Abgasrohr, während die Perforierung in
der Wandung des ersten Abgasrohres bei geschlossener Absperreinrichtung ein Abströmen
des Abgases aus dem ersten Abgasrohr über das Innere des Schalldämpfergehäuses durch
die zweite Abgasaustrittsöffnung ermöglicht.
[0007] Die Absperreinrichtung der erfindungsgemäßen Schalldämpfungseinrichtung ist in Abhängigkeit
von der Motordrehzahl so verstellbar, dass die Absperreinrichtung bei niedrigen Drehzahlen
das erste Abgasrohr sperrt und bei hohen Drehzahlen freigibt, um einerseits bei niedrigen
Drehzahlen eine hohe Schalldämpfung und andererseits bei hohen Drehzahlen einen möglichst
geringen Gegendruck zu bewirken.
[0008] Die Absperreinrichtung der erfindungsgemäßen Schalldämpfungseinrichtung ist bevorzugt
als regelbare Abgasklappe ausgebildet, die beispielsweise über eine an die Luftansaugleitung
des Verbrennungsmotors anschließbare Unterdruckdose betätigbar ist. Absperrklappen
mit Unterdruckdosen sind an sich gebräuchlich und können daher auch für den erfindungsgemäßen
Zweck günstig eingesetzt werden. Sie sind außerdem funktionssicher, verhältnismäßig
günstig in der Herstellung und weisen eine ausreichende Langlebigkeit auf. Über die
Unterdruckdose kann in einfacher Weise eine drehzahlabhängige Verstellung der Abgasklappe
erreicht werden, da der Unterdruck in der Luftansaugleitung des Verbrennungsmotors
mit zunehmender Drehzahl ebenfalls zunimmt.
[0009] Erfindungsgemäß ist im Schalldämpfergehäuse ein zweites Abgasrohr vorgesehen, dessen
eines Ende mit der zweiten Abgasaustrittsöffnung verbunden ist, wobei das zweite Abgasrohr
über mindestens eine Öffnung mit den Öffnungen des ersten Abgasrohres in Strömungsverbindung
steht. Damit ergeben sich verschiedene Gestaltungsmöglichkeiten der erfindungsgemäßen
Schalldämpfungseinrichtung.
[0010] Insbesondere kann nach einer Ausgestaltung der Erfindung das andere Ende des zweiten
Abgasrohres frei im Inneren des Schalldämpfergehäuses angeordnet sein. Diese Variante
ist bevorzugt bei Schalldämpfungseinrichtungen verwendbar, bei denen das Schalldämpfergehäuse
nur eine Abgaseintrittsöffnung, aber zwei Abgasaustrittsöffnungen aufweist, wie beispielsweise
bei Zweirohr-Abgasanlagen mit zwei Nachschalldämpfern, die jeweils an eines der beiden
Abgasrohre angeschlossen sind. Das durch die eine Abgaseintrittsöffnung einströmende
Abgas strömt dann bei geöffneter Abgasklappe durch beide Abgasaustrittsöffnungen aus,
während es bei geschlossener Abgasklappe gezwungen ist, aus dem ersten Abgasrohr über
das Innere des Schalldämpfergehäuses in das zweite Abgasrohr zu strömen, um über dieses
durch die zweite Abgasaustrittsöffnung zu gelangen. In diesem zweiten Fall ergibt
sich dadurch eine hohe Schalldämpfungsleistung, während im ersten Fall ein besonders
geringer Abgasgegendruck gegeben ist.
[0011] Nach einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ist das andere Ende des zweiten Abgasrohres
mit einer zweiten Abgaseintrittsöffnung verbunden. Diese Variante ist bei Zweirohr-Abgasanlagen
mit nur einem Nachschalldämpfer einsetzbar, indem die Schalldämpfungseinrichtung mit
ihren beiden Abgaseintrittsöffnungen an je ein Abgasrohr der Zweirohr-Abgasanlage
angeschlossen wird.
[0012] Das zweite Abgasrohr kann nach einer Ausgestaltung der Erfindung wie das erste Abgasrohr
zwischen der Abgaseintrittsöffnung und der Abgasaustrittsöffnung durchgängig ausgebildet
sein und in seiner Wandung mindestens einen perforierten Bereich aufweisen. Bei dieser
Ausgestaltung ergibt sich auch im zweiten Abgasrohr ein besonders niedriger Abgasgegendruck.
Über die perforierte Wandung kann bei geschlossenem ersten Abgasrohr Abgas aus dem
ersten Abgasrohr über das zweite Abgasrohr abströmen.
[0013] Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist das zweite Abgasrohr zweiteilig
ausgebildet, mit einem ersten Teil, dessen eines Ende mit der zweiten Abgaseintrittsöffnung
verbunden ist und dessen anderes Ende im Inneren des Schalldämpfergehäuses frei mündet,
und einem zweiten Teil, dessen eines Ende mit der zweiten Abgasaustrittsöffnung verbunden
ist und dessen anderes Ende im Inneren des Schalldämpfergehäuses frei mündet. Durch
diese zweiteilige Ausgestaltung des zweiten Abgasrohres kann die Schalldämpfungswirkung
der erfindungsgemäßen Schalldämpfungseinrichtung beeinflusst werden. Beispielsweise
können die freien Enden der beiden Teile des zweiten Abgasrohres in einer Resonanzkammer
münden. Über die Länge insbesondere des zweiten Teils des zweiten Abgasrohres kann
die Schalldämpfungseinrichtung abgestimmt werden. Das heißt, der Frequenzbereich,
in dem die größte Schalldämpfungswirkung auftritt, kann über dessen Länge und Querschnitt
ausgewählt werden.
[0014] Das Schalldämpfergehäuse kann zusätzlich mindestens eine Absorptionskammer aufweisen.
Die beiden Abgasrohre sind dann bevorzugt durch die Absorptionskammer hindurchgeführt
und weisen innerhalb dieser in ihrer Wandung mindestens einen perforierten Bereich
auf. Über den perforierten Bereich ist eine Strömungsverbindung zu der Absorptionskammer
gegeben, so dass eine zusätzliche Schalldämpfung erreicht wird.
[0015] Erfindungsgemäß ist die Resonanzkammer zwischen zwei Absorptionskammern angeordnet.
Nach einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind die beiden Abgasrohre
durch zwei Absorptionskammern hindurchgeführt. In der Resonanzkammer münden die freien
Enden der beiden Teile des zweiten Abgasrohres und befindet sich ein perforierter
Wandungsbereich des ersten Abgasrohres. Dadurch kann bei geschlossener Absperreinrichtung
Abgas aus dem ersten Abgasrohr in die Resonanzkammer und von dieser über den zweiten
Teil des zweiten Abgasrohres durch die zweite Abgasaustrittsöffnung gelangen. Die
drei Kammern sind außerdem jeweils durch eine gelochte Wand voneinander getrennt.
Auf diese Weise stehen die beiden Absorptionskammern mit der Resonanzkammer und miteinander
in Strömungsverbindung. Es hat sich gezeigt, dass durch diesen Aufbau eine besonders
gute Schalldämpfungswirkung bei verhältnismäßig geringem Gegendruck realisiert werden
kann.
[0016] Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden nachfolgend
beschrieben. Es zeigen, jeweils in schematischer Darstellung,
- Fig. 1
- eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Schalldämpfungseinrichtung,
- Fig. 2
- eine Draufsicht auf die Oberseite der Schalldämpfungseinrichtung von Fig. 1,
- Fig. 3
- eine Ansicht gemäß Fig. 2, jedoch mit abgenommenem oberen Gehäuseteil, einer ersten
Variante der erfindungsgemäßen Schalldämpfungseinrichtung,
- Fig. 4
- eine Ansicht gemäß Fig. 3 einer zweiten Variante der erfindungsgemäßen Schalldämpfungseinrichtung,
- Fig. 5
- eine Ansicht gemäß Fig. 3 einer dritten Variante der erfindungsgemäßen Schalldämpfungseinrichtung,
und
- Fig. 6
- eine Ansicht gemäß Fig. 3 einer vierten Variante der erfindungsgemäßen Schalldämpfungseinrichtung.
[0017] Die dargestellte Schalldämpfungseinrichtung umfasst ein Schalldämpfergehäuse 1, welches
eine untere Schale 2 und eine obere Schale 3 aufweist, wie in Fig. 1 und 2 erkennbar
ist. Die untere Schale 2 und die obere Schale 3 sind in ihrem Randbereich miteinander
verbunden, insbesondere verschweißt. Auf der Abgasaustrittsseite des Schalldämpfergehäuses
1 sind zwei Abgasendrohre 4, 5 angeordnet.
[0018] In der Darstellung von Fig. 3 erkennt man den inneren Aufbau der in den Fig. 1 und
2 dargestellten Schalldämpfungseinrichtung. Das Innere des Schalldämpfergehäuses 1
ist zwischen den beiden Abgaseintrittsöffnungen 6, 7 einerseits und den beiden Abgasaustrittsöffnungen
8 und 9 andererseits durch zwei voneinander beabstandete Lochwände 10 und 11 in eine
abgaseintrittsseitige erste Kammer 12, eine darauf folgende zweite Kammer 13 und eine
abgasaustrittsseitige dritte Kammer 14 unterteilt. Die erste Kammer 12 und die dritte
Kammer 14 sind jeweils als Absorptionskammer ausgebildet und, wie durch die Kreuzschraffierung
angedeutet, mit einem Schallabsorptionsmaterial ausgefüllt. Die dazwischen liegende
zweite Kammer 13 ist dagegen als Reflexionskammer ausgebildet. Die beiden Lochwände
10 und 11 sind außerdem jeweils auf ihrer dem Absorptionsmaterial zugewandten Seite
mit einer Stahlwollmatte 15, 16 belegt.
[0019] Die drei Kammern 12, 13, 14 werden von einem durchgängigen ersten Abgasrohr 17 durchquert,
welches zwischen der ersten Abgaseintrittsöffnung 6 und der ersten Abgasaustrittsöffnung
8 angeordnet ist. Das erste Abgasrohr 17 besteht aus zwei Teilen, die mit Schiebesitz
ineinandergesteckt sind. Wie man außerdem in Fig. 3 erkennt, ist das erste Abgasrohr
17 bis auf einen gebogenen Abschnitt im Bereich der ersten Abgasaustrittsöffnung 8
gerade ausgeführt.
[0020] Innerhalb der ersten Kammer 12 weist die Wandung des ersten Abgasrohres 17 einen
perforierten Bereich 18 auf. Über diese Perforierung 18 steht das Innere des ersten
Abgasrohres 17 mit dem Inneren der ersten Absorptionskammer 12 in Verbindung. Außerdem
ist das erste Abgasrohr 17 innerhalb der ersten Kammer 12 mit einem Chromstahlwollestrumpf
19 überzogen. Im Bereich der zweiten Kammer 13 weist die Wandung des ersten Abgasrohres
17 ebenfalls einen perforierten Bereich 20 auf, über welchen das Innere des ersten
Abgasrohres 17 mit dem Inneren der als Reflexionskammer ausgebildeten zweiten Kammer
13 in Verbindung steht. Schließlich ist das erste Abgasrohr 17 abgasaustrittsseitig
außerhalb des Schalldämpfergehäuses 1 über ein Verbindungsrohr 21 mit dem ersten Abgasendrohr
4 verbunden, wie man insbesondere in Fig. 2 erkennt. Im Bereich des Verbindungsrohres
21 ist eine mit der Luftansaugleitung eines Verbrennungsmotors verbindbare Unterdruckdose
22 angeordnet, über welche eine innerhalb des Verbindungsrohres 21 angeordnete Abgasklappe
22a betätigbar ist. Und zwar ist die hier nur angedeutete Abgasklappe 22a zwischen
einer das Verbindungsrohr 21 im Wesentlichen sperrenden und einer dieses freigebenden
Stellung verstellbar.
[0021] Die erste Kammer 12 des Schalldämpfergehäuses 1 wird des Weiteren von einem ersten
Teil 23' eines zweiten Abgasrohres 23 durchquert, dessen eines Ende an die zweite
Abgaseintrittsöffnung 7 angeschlossen ist und dessen anderes Ende mit seiner Öffnung
24' in der als Reflexionskammer ausgebildeten zweiten Kammer 13 frei mündet. Auch
der erste Teil 23' des zweiten Abgasrohres 23 weist innerhalb der ersten Kammer 12
einen perforierten Bereich 25 auf und ist mit einem Chromstahlwollestrumpf 19 überzogen.
[0022] In der zweiten Kammer 13 mündet mit seiner Öffnung 24" außerdem ein Ende eines zweiten
Teils 23" des zweiten Abgasrohres 23, dessen anderes Ende an die zweite Abgasaustrittsöffnung
9 angeschlossen ist. Tatsächlich ist auch hier wie beim ersten Abgasrohr 17 das abgasaustrittsseitige
Ende aus dem Schalldämpfergehäuse 1 herausgeführt, wie in Fig. 3 erkennbar ist. Wie
man in Fig. 3 außerdem sieht, verläuft der zweite Teil 23" des zweiten Abgasrohres
23 sowohl in der dritten Kammer 14 als auch in der zweiten Kammer 13 gekrümmt und
erstreckt sich mit seinem freien Ende oberhalb des ersten Abgasrohres 17. Auf diese
Weise wird eine gewünschte Länge des zweiten Teiles 23" des zweiten Abgasrohres zur
Frequenzabstimmung im Schalldämpfergehäuse 1 untergebracht.
[0023] Die in Fig. 4 dargestellte zweite Variante stimmt weitgehend mit der Variante von
Fig. 3 überein. Der einzige Unterschied besteht darin, dass hier der zweite Teil 23'
des zweiten Abgasrohres 23 kürzer ausgebildet ist als bei der ersten Variante. Dementsprechend
verläuft der zweite Teil 23' des zweiten Abgasrohres 23 in der zweiten Kammer 13 gerade
und erstreckt sich nicht über das erste Abgasrohr 17. Durch die kürzere Ausbildung
des zweiten Teils 23" des Abgasrohres ist die Schalldämpfungseinrichtung auf eine
andere Frequenz abgestimmt. Das heißt, die maximale Schalldämpfung findet bei einer
anderen Frequenz statt als bei der ersten Variante.
[0024] Auch die in Fig. 5 dargestellte dritte Variante stimmt weitgehend mit der ersten
Variante von Fig. 3 überein. Im Unterschied zu der ersten und der zweiten Variante
ist hier jedoch das zweite Abgasrohr 23 nicht zweiteilig sondern durchgängig ausgebildet
und erstreckt sich im Wesentlichen gerade durch alle drei Kammern 12, 13 und 14. Durch
diese Ausgestaltung wird auch im zweiten Abgasrohr 23 ein verhältnismäßig geringer
Gegendruck erzeugt. Zur Verbindung des zweiten Abgasrohres 23 mit der Resonanzkammer
13 weist bei dieser Variante das zweite Abgasrohr 23 wie das erste Abgasrohr 17 in
der Resonanzkammer 13 einen perforierten Bereich 26 auf.
[0025] Beim Betrieb der erfindungsgemäßen Schalldämpfungseinrichtung wird die Abgasklappe
22a durch die Unterdruckdose 22 in Abhängigkeit vom Unterdruck in der Luftansaugleitung
des Motors und damit in Abhängigkeit von der Motordrehzahl verstellt. Die Verstellung
erfolgt so, dass die Abgasklappe 22a bei niederen Drehzahlen das Verbindungsrohr 21
zwischen dem ersten Abgasrohr 17 und dem Endrohr 4 im Wesentlichen verschließt, bei
hohen Drehzahlen dagegen freigibt. Bei niederen Drehzahlen wird auf diese Weise eine
hohe Schalldämpfung erzielt, da das durch das erste Abgasrohr 17 strömende Abgas nicht
über die erste Abgasaustrittsöffnung 8 entweichen kann. Vielmehr muss das Abgas über
die Perforation 20, die Resonanzkammer 13 und die Öffnung 24" des zweiten Teils 23"
bzw. die Perforation 26 des zweiten Abgasrohres 23 gemeinsam mit dem durch die zweite
Abgaseintrittsöffnung 7 einströmenden Abgas durch die zweite Abgasaustrittsöffnung
9 entweichen. Da die Abgasströmung bei niederen Drehzahlen noch verhältnismäßig gering
ist, baut sich dennoch kein allzu großer Abgasgegendruck auf. Gleichzeitig wird aber
eine gute Schalldämpfung erreicht.
[0026] Bei hohen Drehzahlen, bei denen die Abgasklappe 22a geöffnet ist, kann das durch
die erste Abgaseintrittsöffnung 6 einströmende Abgas ungehindert durch die erste Abgasaustrittsöffnung
8 ausströmen, während das durch die zweite Abgaseintrittsöffnung einströmende Abgas
nach Passieren der Resonanzkammer 13 durch die zweite Abgasaustrittsöffnung 9 ausströmt.
Dadurch und durch den geraden Durchgang des Abgasstromes durch das erste Abgasrohr
17 ergibt sich ein besonders niedriger Abgasgegendruck, so dass die Leistung des Verbrennungsmotors
nur wenig beeinträchtigt wird. Ein noch geringerer Abgasgegendruck ergibt sich bei
der in Fig. 5 gezeigten dritten Variante, bei welcher auch der Abgasstrom durch das
zweite Abgasrohr 25 geradeaus strömt.
[0027] Bei der in Fig. 6 dargestellten Variante weist das Schalldämpfergehäuse 1 nur eine
Abgaseintrittsöffnung 6 auf. Dementsprechend ist das zweite Abgasrohr 23 mit einem
Ende frei im Schalldämpfergehäuse 1 angeordnet. Es mündet dort mit seiner Öffnung
24 im Inneren der Resonanzkammer 13. Das andere Ende des zweiten Abgasrohres 23 ist
wie bei den übrigen Varianten mit der zweiten Abgasaustrittsöffnung 9 verbunden.
[0028] Der übrige Aufbau dieser Variante ist im Prinzip mit dem Aufbau der übrigen Varianten
gleich. Ein Unterschied besteht darin, dass das zweite Abgasrohr 23 durch alle drei
Kammern 12, 13, 14 geführt ist und eine Umlenkung im Bereich der ersten Kammer 12
aufweist. Außerdem sind die beiden Abgasaustrittsöffnungen 8, 9 über ein Gabelstück
27 an ein gemeinsames Endrohr 28 angeschlossen.
[0029] Die Funktion ist im Prinzip wieder gleich. Beim Betrieb wird die Abgasklappe 22a
durch die Unterdruckdose 22 verstellt. Bei niederen Drehzahlen verschließt die Abgasklappe
22a den an die erste Abgasaustrittsöffnung 8 angeschlossenen Zweig 27a des Gabelstückes
27, während es diesen bei hohen Drehzahlen freigibt. Bei niederen Drehzahlen kann
das durch die Abgaseintrittsöffnung 6 einströmende Abgas daher nur durch das zweite
Abgasrohr 23 und die zweite Abgasaustrittsöffnung 9 sowie den anderen Zweig 27b des
Gabelstückes 27 entweichen. Die Schalldämpfungswirkung ist dadurch hoch. Bei hohen
Drehzahlen und geöffneter Abgasklappe 22a kann das Abgas dagegen auch durch die erste
Abgasöffnung 8 entweichen. Der Abgasgegendruck ist dadurch besonders niedrig.
Bezugszeichenliste
[0030]
- 1
- Schalldämpfergehäuse
- 2
- Unterschale
- 3
- Oberschale
- 4
- Endrohr
- 5
- Endrohr
- 6
- erste Abgaseintrittsöffnung
- 7
- zweite Abgaseintrittsöffnung
- 8
- erste Abgasaustrittsöffnung
- 9
- zweite Abgasaustrittsöffnung
- 10
- Lochwand
- 11
- Lochwand
- 12
- erste Kammer
- 13
- zweite Kammer
- 14
- dritte Kammer
- 15
- Stahlwollmatte
- 16
- Stahlwollmatte
- 17
- erstes Abgasrohr
- 18
- Perforation
- 19
- Chromstahlwollestrumpf
- 20
- Perforation
- 21
- Verbindungsrohr
- 22
- Unterdruckdose
- 22a
- Abgasklappe
- 23
- zweites Abgasrohr
- 23'
- erster Teil des zweiten Abgasrohres
- 23"
- zweiter Teil des zweiten Abgasrohres
- 24, 24', 24"
- Öffnung von 23, 23' bzw. 23"
- 25
- Perforation
- 26
- Perforation
- 27
- Gabelstück
- 27a, b
- Zweige von 27
- 28
- Endrohr
- I
- Abgasstromrichtung
1. Schalldämpfungseinrichtung für Verbrennungsmotoren mit einem Schalldämpfergehäuse
(1) mit mindestens einer Abgaseintrittsöffnung (6, 7) und mindestens zwei Abgasaustrittsöffnungen
(8, 9), insbesondere Nachschalldämpfer einer Zwei-Rohr-Abgasanlage, bei welcher ein
im Wesentlichen gerades erstes Abgasrohr (17) vorgesehen ist, welches eine Abgaseintrittsöffnung
(6) mit einer ersten Abgasaustrittsöffnung (8) verbindet und dessen Inneres über mindestens
eine Öffnung (20) mit dem Inneren des Schalldämpfergehäuses (1) in Verbindung steht,
bei welcher in Strömungsrichtung (I) hinter den Öffnungen (20) eine Absperreinrichtung
(22a) angeordnet ist, die zwischen einer die Abgasströmung durch die erste Abgasaustrittsöffnung
(8) mindestens teilweise unterbindenden und einer diese freigebenden Stellung verstellbar
ist, wobei die Absperreinrichtung (22a) in Abhängigkeit von der Drehzahl des Verbrennungsmotors
so verstellbar ist, dass die Absperreinrichtung (22a) das erste Abgasrohr (17) bei
niederen Drehzahlen sperrt und bei hohen Drehzahlen freigibt, und bei welcher ein
zweites Abgasrohr (23) vorgesehen ist, dessen eines Ende mit der zweiten Abgasaustrittsöffnung
(9) verbunden ist, wobei das zweite Abgasrohr (23) über mindestens eine Öffnung (24,
24', 24", 26) mit den Öffnungen (20) des ersten Abgasrohrs (17) in Strömungsverbindung
steht,
dadurch gekennzeichnet,
dass das erste Abgasrohr (17) zwischen der Abgaseintrittsöffnung (6) und der Abgasaustrittsöffnung
(8) als durchgängiges Rohr ausgebildet ist,
dass die Öffnungen (20, 26) des ersten Abgasrohres (17) und des zweiten Abgasrohres (23)
bzw. die freien Enden des zweiten Abgasrohres (23) in einer gemeinsamen Resonanzkammer
(13) angeordnet sind und
dass die Resonanzkammer (13) zwischen zwei Absorptionskammern (12, 14) angeordnet ist.
2. Schalldämpfungseinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass das erste Abgasrohr (17) in seiner Wandung in Strömungsrichtung vor der Absperreinrichtung
(22a) mindestens einen perforierten Bereich (20) aufweist.
3. Schalldämpfungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Absperreinrichtung (22a) als regelbare Abgasklappe ausgebildet ist.
4. Schalldämpfungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Absperreinrichtung (22a) über eine an die Luftansaugleitung des Verbrennungsmotors
anschließbare Unterdruckdose (22) betätigbar ist.
5. Schalldämpfungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass das andere Ende des zweiten Abgasrohres (23) frei im Inneren des Schalldämpfergehäuses
(1) angeordnet ist.
6. Schalldämpfungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
dass das andere Ende des zweiten Abgasrohres (23) mit einer zweiten Abgaseintrittsöffnung
(7) verbunden ist, wobei das zweite Abgasrohr (23) zwischen der Abgaseintrittsöffnung
(7) und der Abgasaustrittsöffnung (9) bevorzugt durchgängig ausgebildet ist und in
seiner Wändung mindestens einen perforierten Bereich (26) aufweist oder wobei das
zweite Abgasrohr (23) bevorzugt zweiteilig ausgebildet ist, mit einem ersten Teil
(23'), dessen eines Ende mit der zweiten Abgaseintrittsöffnung (7) verbunden ist und
dessen anderes Ende im Inneren des Schalldämpfergehäuses (1) frei mündet, und mit
einem zweiten Teil (23"), dessen eines Ende mit der zweiten Abgasaustrittsöffnung
(9) verbunden ist und dessen anderes Ende im Inneren des Schalldämpfergehäuses (1)
frei mündet.
7. Schalldämpfungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Schalldämpfergehäuse zusätzlich mindestens eine Absorptionskammer (12, 14) aufweist.
8. Schalldämpfungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass mindestens ein Abgasrohr (17, 23) durch mindestens eine Absorptionskammer (12) hindurchgeführt
ist und innerhalb dieser in seiner Wandung mindestens einen perforierten Bereich (20,
26) aufweist.
9. Schalldämpfungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass mindestens eine Absorptionskammer (12, 14) mit der Resonanzkammer (13) in Strömungsverbindung
steht.
10. Schalldämpfungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass zwei Schalldämpfergehäuse (1) mit einer Abgaseintrittsöffnung (6) und zwei Abgasaustrittsöffnungen
(8, 9) vorgesehen und jeweils an ein Abgasrohr einer Zweirohr-Abgasanlage angeschlossen
sind.
1. A silencer device for combustion engines having a silencer housing (1) with at least
one exhaust gas inlet opening (6, 7) and with at least two exhaust gas outlet openings
(8, 9), in particular a rear silencer of a two-pipe exhaust gas system, in which a
substantially straight first exhaust pipe (17) is provided which connects an exhaust
gas inlet opening (6) to a first exhaust gas outlet opening (8) and whose interior
is in communication via at least one opening (20) with the interior of the silencer
housing (1); in which a barrier device (22a) is arranged in the flow direction (I)
after the openings (20) and is adjustable between a position at least partly suppressing
the exhaust gas flow through the first exhaust gas outlet opening (8) and a position
freeing it, wherein the barrier device (22a) is adjustable in dependence on the speed
of the combustion engine such that the barrier device (22a) blocks the first exhaust
pipe (17) at low speeds and frees it at high speeds; and in which a second exhaust
pipe (23) is provided whose one end is connected to the second exhaust gas outlet
opening (9), wherein the second exhaust pipe (23) is in flow communication via at
least one opening (24, 24', 24", 26) with the openings (20) of the first exhaust pipe
(17),
characterized in that
the first exhaust pipe (17) is configured as a throughgoing pipe between the exhaust
gas inlet opening (6) and the exhaust gas outlet opening (8);
in that the openings (20, 26) of the first exhaust pipe (17) and of the second exhaust pipe
(23) or the free ends of the second exhaust pipe (23) are arranged in a common resonance
chamber (13); and
in that the resonance chamber (13) is arranged between two absorption chambers (12, 14).
2. A silencer device in accordance with claim 1,
characterized in that
the first exhaust pipe (17) has at least one perforated region (20) in its wall in
the flow direction before the barrier device (22a).
3. A silencer device in accordance with one of the preceding claims, characterized in that
the barrier device (22a) is configured as a regulable exhaust flap.
4. A silencer device in accordance with any one of the preceding claims, characterized in that
the barrier device (22a) is actuable via a vacuum actuator (22) connectable to the
air suction line of the combustion engine.
5. A silencer device in accordance with any one of the preceding claims, characterized in that
the other end of the second exhaust pipe (23) is freely arranged in the interior of
the silencer housing (1).
6. A silencer device in accordance with any one of the claims 1 to 4, characterized in that
the other end of the second exhaust pipe (23) is connected to a second exhaust gas
inlet opening (7), with the second exhaust pipe (23) preferably being made throughgoing
between the exhaust gas inlet opening (7) and the exhaust gas outlet opening (9) and
having at least one perforated region (26) in its wall, or with the second exhaust
pipe (23) preferably being made in two parts, with a first part (23') whose one end
is connected to the second exhaust gas inlet opening (7) and whose other end opens
freely in the interior of the silencer housing (1) and with a second part (23") whose
one end is connected to the second exhaust gas outlet opening (9) and whose other
end opens freely in the interior of the silencer housing (1).
7. A silencer device in accordance with any one of the preceding claims, characterized in that
the silencer housing additionally has at least one absorption chamber (12, 14).
8. A silencer device in accordance with any one of the preceding claims, characterized in that
at least one exhaust pipe (17, 23) is conducted through at least one absorption chamber
(12) and has at least one perforated region (20, 26) in its wall within said absorption
chamber.
9. A silencer device in accordance with any one of the preceding claims, characterized in that
at least one absorption chamber (12, 14) is in flow communication with the resonance
chamber (13).
10. A silencer device in accordance with any one of the preceding claims, characterized in that
two silencer housings (1) having an exhaust gas inlet opening (6) and two exhaust
gas outlet openings (8, 9) are provided and are each connected to an exhaust pipe
of a two-pipe exhaust gas system.
1. Dispositif d'amortissement acoustique pour moteurs à combustion interne, comprenant
un boîtier d'amortisseur (1) avec au moins une ouverture d'entrée de gaz d'échappement
(6, 7) et au moins deux ouvertures de sortie de gaz d'échappement (8, 9), en particulier
amortisseur acoustique secondaire d'une installation à gaz d'échappement à deux tubes
dans laquelle est prévu un premier tube de gaz d'échappement (17) essentiellement
droit, lequel relie une ouverture d'entrée de gaz d'échappement (6) à une première
sortie de gaz d'échappement (8), et dont l'intérieur communique via au moins une ouverture
(20) avec l'intérieur du boîtier d'amortisseur (1), dans lequel en direction d'écoulement
(I) en arrière des ouvertures (20) est agencé un dispositif de fermeture (22a), déplaçable
entre une position qui interrompt au moins partiellement l'écoulement des gaz d'échappement
à travers la première ouverture de sortie de gaz d'échappement (8) et une position
qui libère cet écoulement, dans lequel le dispositif de fermeture (22a) est déplaçable
en fonction de la vitesse de rotation du moteur à combustion interne de telle façon
que le dispositif de fermeture (22a) bloque le premier tube de gaz d'échappement (17)
pour des faibles vitesses de rotation et le libère pour des vitesses de rotation élevées,
et dans lequel il est prévu un second tube de gaz d'échappement (23), dont une extrémité
est reliée à la seconde ouverture de sortie de gaz d'échappement (9), le second tube
de gaz d'échappement (23) communiquant en termes d'écoulement via au moins une ouverture
(24, 24', 24", 26) avec les ouvertures (20) du premier tube de gaz d'échappement (17),
caractérisé en ce que
le premier tube de gaz d'échappement (17) est réalisé sous la forme d'un tube continu
entre l'ouverture d'entrée de gaz d'échappement (6) et l'ouverture de sortie de gaz
d'échappement (8),
en ce que les ouvertures (20, 26) du premier tube de gaz d'échappement (17) et du second tube
de gaz d'échappement (23), ou respectivement les extrémités libres du second tube
de gaz d'échappement (23), sont agencées dans une chambre de résonance commune (13),
et
en ce que la chambre de résonance (13) est agencée entre deux chambres d'absorption (12, 14).
2. Dispositif d'amortissement acoustique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier tube de gaz d'échappement (17) comporte au moins une zone perforée (20)
dans sa paroi, avant le dispositif de fermeture (22a) en direction d'écoulement.
3. Dispositif d'amortissement acoustique selon l'une des revendications précédentes,
caractérisé en ce que le dispositif de fermeture (22a) est réalisé sous forme de volet de gaz d'échappement
capable d'être régulé.
4. Dispositif d'amortissement acoustique selon l'une des revendications précédentes,
caractérisé en ce que le dispositif de fermeture (22a) est susceptible d'être actionné via une prise de
dépression (22) qui peut être raccordée à la conduite d'aspiration d'air du moteur
à combustion interne.
5. Dispositif d'amortissement acoustique selon l'une des revendications précédentes,
caractérisé en ce que l'autre extrémité du second tube de gaz d'échappement (23) est agencée librement
à l'intérieur du boîtier d'amortisseur (1).
6. Dispositif d'amortissement acoustique selon l'une des revendications précédentes,
caractérisé en ce que l'autre extrémité du second tube de gaz d'échappement (23) est reliée à une seconde
ouverture d'entrée de gaz d'échappement (7), le second tube de gaz d'échappement (23)
étant réalisé de préférence de façon continue entre l'ouverture d'entrée de gaz d'échappement
(7) et l'ouverture de sortie de gaz échappement (9) et comportant dans sa paroi au
moins une zone perforée (26), ou le second tube de gaz échappement (23) étant réalisé
de préférence en deux parties, avec une première partie (23') dont une extrémité est
reliée à la seconde ouverture d'entrée de gaz d'échappement (7) et dont l'autre extrémité
débouche librement à l'intérieur du boîtier d'amortisseur (1), et avec une seconde
partie (23") dont une extrémité est reliée à la seconde ouverture de sortie de gaz
d'échappement (9) et dont l'autre extrémité débouche librement à l'intérieur du boîtier
d'amortisseur (1).
7. Dispositif d'amortissement acoustique selon l'une des revendications précédentes,
caractérisé en ce que le boîtier d'amortisseur comprend additionnellement au moins une chambre d'absorption
(12, 14).
8. Dispositif d'amortissement acoustique selon l'une des revendications précédentes,
caractérisé en ce qu'au moins un tube de gaz d'échappement (17, 23) est passé à travers au moins une chambre
d'absorption (12), et présente au moins une zone perforée (20, 26) dans sa paroi à
l'intérieur de cette chambre.
9. Dispositif d'amortissement acoustique selon l'une des revendications précédentes,
caractérisé en ce qu'au moins une chambre d'absorption (12, 14) communique en termes d'écoulement avec
la chambre à résonance (13).
10. Dispositif d'amortissement acoustique selon l'une des revendications précédentes,
caractérisé en ce qu'il est prévu deux boîtiers d'amortisseur (1) avec une ouverture d'entrée de gaz échappement
(6) et deux ouvertures de sortie de gaz d'échappement (8, 9), et sont raccordés respectivement
à un tube de gaz d'échappement d'une installation de gaz d'échappement à deux tubes.
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