[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Abgasanlage für eine Brennkraftmaschine,
insbesondere in einem Kraftfahrzeug.
[0002] Die im Betrieb einer Brennkraftmaschine erzeugten Verbrennungsabgase werden vom Zylinderkopf
der Brennkraftmaschine über Abgaskrümmer in einen Abgasstrang eingeleitet, der die
Abgase in die Umgebung ableitet. An seinem Eintritt kann der Abgasstrang außerdem
für jede Zylinderbank der Brennkraftmaschine einen Abgassammler aufweisen, in den
die Krümmerrohre einmünden und der die so zusammengeführte Abgasströmung der einzelnen
Zylinder in den Abgasstrang einleitet. Im Abgasstrang können Einrichtungen zur Abgasaufbereitung
und/oder zur Abgasreinigung, wie z.B. ein Katalysator und/oder ein Partikelfilter,
angeordnet sein. Üblicherweise ist im Abgasstrang außerdem wenigstens eine Schalldämpfereinrichtung
angeordnet, welche die Geräuschemission der Brennkraftmaschine durch die Abgasanlage
in die Umgebung reduzieren bzw. beeinflussen soll. Bei der Dimensionierung und Auslegung
derartiger Schalldämpfereinrichtungen hat sich gezeigt, dass zumindest bei einer kompakten
Bauweise eine erhöhte Dämpfungswirkung mit einer Erhöhung des Durchströmungswiderstands
der Schalldämpfereinrichtung einhergeht. Ein erhöhter Durchströmungswiderstand hat
zur Folge, dass am Abgasaustritt der Brennkraftmaschine der Abgasgegendruck ansteigt.
Mit zunehmendem Abgasgegendruck sinkt jedoch die Leistungsfähigkeit der Brennkraftmaschine,
was nicht erwünscht ist. Bei der Auslegung der Schalldämpfereinrichtung ist daher
die erzielbare Dämpfungswirkung durch den damit einhergehenden Leistungsabfall der
Brennkraftmaschine begrenzt.
[0003] Insbesondere bei Kraftfahrzeugen kann es aus Bauraumgründen erforderlich sein, die
Abgasanlage mit zwei parallel durchströmbaren Abgassträngen auszustatten, die entweder
von einem gemeinsamen, von der Brennkraftmaschine kommenden Abgasstrang abzweigen
oder, vorzugsweise bei V-Motoren, jeweils für sich an die Brennkraftmaschine angeschlossen
sind. Eine Abgasanlage mit zwei parallel durchströmten Abgassträngen wird auch als
"Doppelstrang-System" bezeichnet. Bei einem solchen Doppelstrang-System ergibt sich
die Möglichkeit, in jedem der beiden parallelen Abgasstränge jeweils zumindest eine
Schalldämpfereinrichtung anzuordnen. Aufgrund der halbierten Volumenströme können
diese Schalldämpfereinrichtungen relativ kompakt bauen, wobei sich eine verbesserte
Dämpfungswirkung bei einem vergleichsweise niedrigen Durchströmungswiderstand erreichen
lässt.
[0004] Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für eine Abgasanlage
der eingangs genannten Art eine verbesserte Ausführungsform anzugeben, die insbesondere
bei hinreichender Dämpfungswirkung eine erhöhte Leistungsabgabe der Brennkraftmaschine
ermöglicht.
[0005] Dieses Problem wird durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs gelöst. Vorteilhafte
Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
[0006] Die vorliegende Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, bei .einer Abgasanlage,
die mit zwei parallel durchströmbaren Schalldämpfereinrichtungen ausgestattet ist,
die beiden Schalldämpfereinrichtungen hinsichtlich Dämpfungswirkung und/oder Strömungswiderstand
unterschiedlich auszulegen und eine Schalteinrichtung bereitzustellen, die es ermöglicht,
wahlweise nur oder nahezu ausschließlich die eine oder nur oder beinahe ausschließlich
die andere oder beide Schalldämpfereinrichtungen zu aktivieren. Durch eine entsprechende
Betätigung der Schalteinrichtung ist es dadurch möglich, zwischen unterschiedlichen
Dämpfungswirkungen und/oder zwischen unterschiedlichen Durchströmungswiderständen
und - abhängig davon - zwischen unterschiedlichen Auswirkungen auf die Brennkraftmaschinenleistung
auszuwählen. Die Erfindung nutzt dabei die Erkenntnis, dass die Brennkraftmaschine,
insbesondere bei einer Verwendung in einem Kraftfahrzeug, in der Regel nicht permanent
im Hinblick auf eine maximale Leistungsabgabe betrieben wird, vielmehr treten viele
Betriebsphasen auf, in denen nur eine geringe Leistungsabgabe gefordert wird. Beispielsweise
spielt die Leistungsabgabe der Brennkraftmaschine im Leerlaufbetrieb eine untergeordnete
Rolle. Durch die erfindungsgemäße Abgasanlage ist es nun möglich, für Betriebsphasen,
in denen ein Leistungsabfall der Brennkraftmaschine in Kauf genommen werden kann,
eine erhöhte Dämpfungswirkung bereitzustellen und für Betriebsphasen, bei denen die
Brennkraftmaschine ihre Leistung möglichst ungehemmt entfalten soll, den Abgasgegendruck
zu senken, wobei die im letztgenannten Fall einhergehende Abnahme der Dämpfungswirkung
in Kauf genommen wird oder sogar erwünscht ist, beispielsweise um durch den so erzeugten
"sportlichen Sound" ein akustisches Feed-back der erhöhten Leistungsabgabe zu erzeugen.
[0007] Von besonderer Bedeutung ist eine Weiterbildung, bei der die erste Schalldämpfereinrichtung
hinsichtlich einer optimierten Dämpfungswirkung, insbesondere bei tieferen Frequenzen,
ausgelegt ist, während die zweite Schalldämpfereinrichtung hinsichtlich einer optimierten
Brennkraftmaschinenleistung ausgelegt ist. Diese Auslegung der Schalldämpfereinrichtungen
ermöglicht es, bei geringem Leistungsbedarf der Brennkraftmaschine eine optimale Dämpfungswirkung
zu erzeugen und bei erhöhtem Leistungsbedarf den Abgasgegendruck zu senken.
[0008] Zur Betätigung der Schalteinrichtung ist zweckmäßig ein Steuergerät vorgesehen, das
es ermöglicht, die Schalteinrichtung in Abhängigkeit von Motorlast und/oder Drehzahl
der Brennkraftmaschine zu betätigen. Während die Motorlast der Leistung entspricht,
korreliert die Drehzahl mit dem Abgasvolumenstrom. Der Durchströmungswiderstand der
Schalldämpfereinrichtungen ist auch vom Abgasvolumenstrom abhängig, so dass der Abgasgegendruck
mit zunehmendem Volumenstrom ansteigt. Dementsprechend bildet die Drehzahl einen wichtigen
Parameter für die Betätigung der Schalteinrichtung.
[0009] Bei einer vorteilhaften Weiterbildung kann das Steuergerät die Schalteinrichtung
so betätigen, dass die Abgasströmung in einem unteren Drehzahlbereich nur oder vorwiegend
durch die erste Schalldämpfereinrichtung strömt, in einem mittleren Drehzahlbereich
nur oder vorwiegend durch die zweite Schalldämpfereinrichtung strömt und in einem
oberen Drehzahlbereich parallel durch beide Schalldämpfereinrichtungen strömt. Bei
dieser Ausführungsform kann die Abgasanlage besonders einfach so gestaltet werden,
dass sie für kleinere Abgasvolumenströme hinsichtlich der Dämpfungswirkungen und bei
mittleren Abgasvolumenströmen hinsichtlich der Brennkraftmaschinenleistung optimiert
ist. Für größere Volumenströme sind dann beide Schalldämpfereinrichtungen aktiv, um
den Gesamtströmungswiderstand der Abgasanlage zu senken.
[0010] Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen,
aus der Zeichnung und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnung.
[0011] 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.
[0012] Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt
und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
[0013] Die einzige Fig. 1 zeigt eine schaltplanartige Prinzipskizze einer erfindungsgemäßen
Abgasanlage.
[0014] Entsprechend Fig. 1 ist eine Brennkraftmaschine 1, insbesondere eines Kraftfahrzeugs,
mit einer Abgasanlage 2 nach der Erfindung ausgestattet. Diese Abgasanlage 2 enthält
zumindest zwei parallel durchströmbare Schalldämpfereinrichtungen, nämlich eine erste
Schalldämpfereinrichtung 3 und eine zweite Schalldämpfereinrichtung 4, die hier beispielsweise
als Nachschalldämpfer ausgebildet sind. Grundsätzlich könnten die beiden Schalldämpfereinrichtungen
3, 4 in einem gemeinsamen Abgasstrang so angeordnet sein, dass sie parallel durchströmbar
sind. Bevorzugt wird jedoch die hier gezeigte Ausführungsform, bei der die Abgasanlage
2 zwei parallele Abgasstränge, nämlich einen ersten Abgasstrang 5 und einen zweiten
Abgasstrang 6, aufweist, in denen jeweils eine der Schalldämpfereinrichtungen 3, 4
untergebracht ist. Wichtig ist hierbei, dass die beiden Abgasstränge 5, 6 stromauf
der beiden Schalldämpfereinrichtungen 3, 4 kommunizierend miteinander verbunden sind.
Diese kommunizierende Verbindung erfolgt bei der hier gezeigten Ausführungsform in
einem gemeinsamen Mischraum 7, an den beide Abgasstränge 5, 6 angeschlossen sind.
Entsprechend der hier gezeigten bevorzugten Ausführungsform kann dieser Mischraum
7 in einer dritten Schalldämpfereinrichtung 8 ausgebildet sein, die hier als Mittelschalldämpfer
ausgebildet und für beide Abgasstränge 5, 6 wirksam ist.
[0015] Bei einer anderen Ausführungsform kann die dritte Schalldämpfereinrichtung 8 auch
als Vorschalldämpfer ausgebildet sein, wobei es dann grundsätzlich möglich ist, in
den einzelnen Abgassträngen 5, 6 zwischen dem Vorschalldämpfer 8 und den Nachschalldämpfern
3, 4 entsprechende, hier nicht gezeigte Mittelschalldämpfer einzubinden. Ebenso ist
es möglich, die dritte Schalldämpfereinrichtung 8 als kombinierter Vor- und Mittelschalldämpfer
auszugestalten.
[0016] Bei der hier gezeigten Ausführungsform sind beide Abgasstränge 5, 6 jeweils für sich
mit der Brennkraftmaschine 1 verbunden, was bei einer Ausgestaltung der Brennkraftmaschine
1 als V-Motor von Vorteil ist. Bei der hier gezeigten Ausführungsform handelt es sich
bei der Brennkraftmaschine 1 um einen 6-Zylinder-V-Motor mit zwei Zylinderbänken 9,
10, denen jeweils drei Zylinder zugeordnet sind. Die Abgasstränge 5, 6 führen die
in der jeweiligen Zylinderbank 9, 10 erzeugten Abgase zum gemeinsamen Mittelschalldämpfer
8 und leiten die Verbrennungsabgase in den Mischraum 7 ein. Bei einer anderen Ausführungsform
können die beiden parallelen Abgasstränge 5, 6 auch über einen gemeinsamen Hauptstrang
an die Brennkraftmaschine 1 angeschlossen sein, die dann zweckmäßig als Reihenmotor
ausgebildet ist. Dieser Hauptstrang kann dann in den Mischraum 7 einmünden oder -
falls kein Mittelschalldämpfer 8 vorhanden ist - sich in die beiden parallelen Abgasstränge
5, 6 aufzweigen.
[0017] Die erfindungsgemäße Abgasanlage 2 umfasst außerdem eine Schalteinrichtung 11, die
hier in mehreren Varianten 11, 11`, 11``, 11``` dargestellt ist. Bei der hier gezeigten,
besonders einfachen Ausführungsform umfasst die Schalteinrichtung 11 bei jeder Variante
zwei separate Schaltelemente 12, 13 bzw. 12`, 13` bzw. 12``, 13`` bzw. 12```, 13```.
Diese Schaltelemente 12, 13 sind dabei jeweils einem der Nachschalldämpfer 3, 4 zugeordnet
und dementsprechend an einer geeigneten Stelle im zugehörigen Abgasstrang 5, 6 angeordnet.
Die hier gezeigten Varianten der Schalteinrichtung 11, 11`, 11``, 11``` unterscheiden
sich durch unterschiedliche Positionierungen ihrer Schaltelemente 12, 13; 12`, 13`;
12``, 13``; 12```, 13``` innerhalb der parallelen Abgasstränge 5, 6. Während die Schaltelemente
12, 13 der Schalteinrichtung 11 bei der ersten Variante in den Mittelschalldämpfer
8 integriert sind, erfolgt der Einbau der Schaltelemente 12', 13` der Schalteinrichtung
11` bei der zweiten Variante jeweils in den Abgassträngen 5, 6 zwischen dem Mittelschalldämpfer
8 und dem jeweiligen Nachschalldämpfer 3 bzw. 4. Bei der dritten Variante sind die
Schaltelemente 12``, 13`` der Schalteinrichtung 11`` in den jeweiligen Nachschalldämpfer
3 bzw. 4 integriert. Schließlich können die Schaltelemente 12```, 13``` der Schalteinrichtung
11``` bei der vierten Variante stromab der Nachschalldämpfer 3, 4 im jeweiligen Abgasstrang
5 bzw. 6 untergebracht sein. Die unterschiedlichen Positionen der einzelnen Schaltelemente
12, 13 können auch beliebig kombiniert werden. In der nachfolgenden Beschreibung werden
nur noch die Schaltelemente 12, 13 der Schalteinrichtung 11 entsprechend der ersten
Variante ausdrücklich genannt; dabei ist klar, dass entsprechendes dann auch für die
Schaltelemente 12`, 13`; 12``, 13``; 12```, 13``` und Schalteinrichtungen 11`, 11``,
11``` der anderen Varianten gilt.
[0018] Die Schaltelemente 12, 13 sind hier als einfache Klappen ausgebildet, die zwischen
einer Offenstellung und einer Sperrstellung verstellbar, insbesondere umschaltbar,
sind. Bei dem in Fig. 1 dargestellten Zustand befindet sich das dem ersten Abgasstrang
5 zugeordnete erste Schaltelement 12 in seiner Offenstellung und ist mit einer durchgezogenen
Linie dargestellt. Seine Schließstellung ist durch eine unterbrochene Linie angedeutet.
Im Unterschied dazu ist das dem zweiten Abgasstrang 6 zugeordnete zweite Schaltelement
13 hier in seiner Sperrstellung mit durchgezogener Linie dargestellt, während die
zugehörige Offenstellung mit unterbrochener Linie angedeutet ist. Die Schaltelemente
12, 13 können in Abhängigkeit ihrer Schaltstellung den Abgaspfad im jeweiligen Abgasstrang
5, 6 sperren bzw. öffnen. Entsprechend diesen Schaltstellungen ist der jeweilige Abgasstrang
5, 6 bzw. der darin angeordnete Nachschalldämpfer 3, 4 durchströmt bzw. aktiv oder
nicht durchströmt und somit inaktiv.
[0019] Die Schalteinrichtung 11 bzw. deren Schaltelemente 12, 13 sind mit einem Steuergerät
14 verbunden, wozu entsprechende Steuerleitungen 15, 16 vorgesehen sind. Das Steuergerät
14 kann in eine Motorsteuerung der Brennkraftmaschine 1 hardwaremäßig integriert und/oder
softwaremäßig implementiert sein. Jedenfalls hat das Steuergerät 14 Zugriff auf Betriebsparameter
der Brennkraftmaschine 1 und erhält insbesondere Informationen über die aktuelle Drehzahl
der Brennkraftmaschine 1 sowie über die aktuelle Motorlast bzw. Leistung der Brennkraftmaschine
1.
[0020] Erfindungsgemäß sind nun die beiden parallel durchströmbaren Schalldämpfereinrichtungen
3, 4 hinsichtlich ihrer Dämpfungswirkung und/oder hinsichtlich ihres Durchströmungswiderstands
unterschiedlich ausgebildet. Entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform erfolgt
die Auslegung der beiden parallel durchströmbaren Schalldämpfereinrichtungen 3 und
4 so, dass die erste Schalldämpfereinrichtung 3, vorzugsweise für niederfrequente
Bereiche, eine stärkere Dämpfungswirkung sowie einen größeren Durchströmungswiderstand
aufweist als die zweite Schalldämpfereinrichtung 4, die zweckmäßig zur Dämpfung hochfrequenter
Bereiche ausgelegt ist. Von besonderem Vorteil ist eine Ausführungsform, bei der die
erste Schalldämpfereinrichtung 3 so gestaltet ist, dass sie im Hinblick auf die dafür
vorgesehenen Abgasvolumenströme und Geräuschentwicklung eine optimierte Dämpfungswirkung
zeigt. Im Unterschied dazu ist die zweite Schalldämpfereinrichtung 4 so dimensioniert,
dass sich für bestimmte Betriebszustände der Brennkraftmaschine 1 eine optimierte
Leistung erzielen lässt, beispielsweise in dem die zweite Schalldämpfereinrichtung
4 einen relativ kleinen Durchströmungswiderstand besitzt, wodurch sich auch bei größeren
Abgasvolumenströmen nur ein relativ kleiner Abgasgegendruck einstellt, was die Leistungsabgabe
der Brennkraftmaschine 1 begünstigt.
[0021] Die Schalteinrichtung 11 ist nun so ausgestaltet, dass sie wahlweise ausschließlich
den ersten Abgasstrang 5 bzw. die erste Schalldämpfereinrichtung 3 oder ausschließlich
den zweiten Abgasstrang 6 bzw. die zweite Schalldämpfereinrichtung 4 oder parallel
beide Abgasstränge 5, 6 bzw. parallel beide Schalldämpfereinrichtungen 3, 4 aktivieren
kann. In der in Fig. 1 gezeigten Schaltstellung ist ausschließlich der erste Abgasstrang
5 bzw. die erste Schalldämpfereinrichtung 3 aktiviert. Dementsprechend sind in Fig.
1 der zweite Abgasstrang 6 sowie die zweite Schalldämpfereinrichtung 4 deaktiviert.
[0022] Bei der hier gezeigten Ausführungsform erfolgt die Aktivierung bzw. Deaktivierung
der einzelnen Abgasstränge 5, 6 bzw. deren Schalldämpfereinrichtungen 3, 4 durch entsprechende
Schaltstellungen der Schaltelemente 12, 13. Bei einer anderen Ausführungsform kann
die Schalteinrichtung 11 auch mit einem einzigen Schaltglied auskommen, das nach Art
eines Mehrwegeventils arbeitet und in entsprechender Weise die zugeführte Abgasströmung
wahlweise nur zur ersten Schalldämpfereinrichtung 3 oder nur zur zweiten Schalldämpfereinrichtung
4 oder parallel zu beiden Schalldämpfereinrichtungen 3 und 4 führt.
[0023] Das Steuergerät 14 ist nun so ausgestattet, dass es die Schalteinrichtung 11 bzw.
deren Schaltelemente 12, 13 in Abhängigkeit der Motorlast und/oder der Drehzahl der
Brennkraftmaschine 1 betätigt. Eine drehzahlabhängige Betätigung der Schalteinrichtung
11 kann beispielsweise so realisiert werden, dass das Steuergerät 14 in einem unteren
Drehzahlbereich den in Fig. 1 dargestellten Zustand einstellt, bei dem nur die erste
Schalldämpfereinrichtung 3 von der Abgasströmung der Brennkraftmaschine 1 durchströmt
wird. Da die erste Schalldämpfereinrichtung 3 hinsichtlich ihrer Dämpfungswirkung
optimiert ist, ergibt sich eine effektive Schalldämpfung und eine geringe Geräuschemission
in die Umwelt. Zwar besitzt die erste Schalldämpfereinrichtung 3 einen relativ großen
Durchströmungswiderstand, dieser wirkt sich jedoch bei kleineren Drehzahlen, also
bei kleineren Abgasvolumenströmen nicht so stark in einer Zunahme des Abgasgegendrucks
aus. Darüber hinaus muss die Brennkraftmaschine 1 in einem unteren Drehzahlbereich,
insbesondere im Bereich der Leerlaufdrehzahl, regelmäßig keine besonders hohe Leistung
abgeben. In einem mittleren Drehzahlbereich, der sich beispielsweise von 1.000 bis
3.000 U/min erstrecken kann, schaltet das Steuergerät 14 die Strömungspfade um, so
dass nun ausschließlich der zweite Abgasstrang 6 und somit die zweite Schalldämpfereinrichtung
4 durchströmt werden, während der erste Abgasstrang 5 und die erste Schalldämpfereinrichtung
3 deaktiviert sind. Da die zweite Schalldämpfereinrichtung 4 erfindungsgemäß hinsichtlich
eines möglichst kleinen Strömungswiderstandes ausgelegt ist, kann sich bei der Durchströmung
der zweiten Schalldämpfereinrichtung 4 auch bei relativ großen Abgasvolumenströmen
nur ein relativ kleiner Abgasgegendruck aufbauen, wodurch die Leistungsabgabe der
Brennkraftmaschine 1 begünstigt ist. Bei großen Leistungsanforderungen ergibt sich,
insbesondere im Niederfrequenzbereich, somit eine reduzierte Schalldämpfungswirkung,
was jedoch für die verbesserte Leistung der Brennkraftmaschine in Kauf genommen wird,
zumal insbesondere die Dämpfung im Hochfrequenzbereich verbessert sein kann. Teilweise
ist eine verstärkte Geräuschentwicklung - zumindest bei tieferen Frequenzen - sogar
erwünscht, um dem Fahrzeugführer über den generierten "sportlichen Sound" eine hörbare
Rückkopplung für den Betriebszustand der Brennkraftmaschine 1 zu geben.
[0024] Bei noch höheren Drehzahlen, also in einem oberen Drehzahlbereich reicht der zweite
Abgasstrang bzw. die zweite Schalldämpfereinrichtung 4 nicht mehr aus, eine Durchströmung
bei hinreichend niedrigem Abgasgegendruck gewährleisten zu können. Dementsprechend
betätigt das Steuergerät 14 dann die Schalteinrichtung 11 so, dass der erste Abgasstrang
5 und somit die erste Dämpfungseinrichtung 3 zusätzlich hinzugeschaltet werden. Dieses
Zuschalten kann bei einer einfachen Ausführungsform einstufig erfolgen, das heißt
die Schalteinrichtung 11 bzw. deren erstes Schaltelement 12 wird im Hinblick auf die
erste Schalldämpfereinrichtung 3 von der Schließstellung direkt in die Offenstellung
umgeschaltet.
[0025] Bei einer vorteilhaften Weiterbildung kann die Schalteinrichtung 11 auch so ausgestaltet
sein, dass ein mehrstufiges oder stufenloses Zuschalten der ersten Schalldämpfereinrichtung
3 realisiert werden kann. Beispielsweise kann das Steuergerät 14 in einem Übergangsbereich
zwischen dem mittleren Drehzahlbereich und dem oberen Drehzahlbereich das Zuschalten
der ersten Schalldämpfereinrichtung 3 in Abhängigkeit der Drehzahl durchführen. Beispielsweise
wird das erste Schaltelement 12 drehzahlabhängig allmählich geöffnet. Durch diese
Variante kann das Leistungsverhalten der Brennkraftmaschine 1 sowie die Dämpfungswirkung
der Abgasanlage 2 zusätzlich positiv beeinflusst werden.
[0026] Bei einer. anderen Ausführungsform kann es auch zweckmäßig sein, die Abgasströmung
im unteren Drehzahlbereich nicht vollständig, sondern nur beinahe vollständig, z.B.
zumindest zu 80 % oder zumindest zu 90 % durch die erste Schalldämpfereinrichtung
3 zu leiten, was durch eine entsprechende, nicht vollständig geschlossene Drosselstellung
des zweiten Schaltelements 13 erreichbar ist. In entsprechender Weise kann es auch
vorteilhaft sein, im mittleren Drehzahlbereich die Abgasströmung nicht vollständig,
sondern nur beinahe vollständig, insbesondere zu wenigstens 80 % oder zu wenigstens
90 % durch die zweite Schalldämpfereinrichtung 4 zu führen, was ebenfalls durch eine
entsprechende, von der Schließstellung abweichende Drosselstellung des ersten Schaltelements
12 erreichbar ist. Durch diese Maßnahmen soll insbesondere bei einem Fahrzeug, bei
dem der eine Abgasstrang 5 (oder 6) am linken hinteren Fahrzeugende endet, während
der andere Abgasstrang 6 (oder 5) am rechten hinteren Fahrzeugende endet, erreicht
werden, dass zumindest im Fahrzeuginneren beim Wechsel der Schaltzustände, insbesondere
zwischen dem unteren Drehzahlbereich und dem mittleren Drehzahlbereich, eine Geräuschverlagerung
von links nach rechts oder umgekehrt vermieden oder zumindest reduziert werden kann.
1. Abgasanlage für eine Brennkraftmaschine (1), insbesondere in einem Kraftfahrzeug,
- mit zwei parallel durchströmbaren Schalldämpfereinrichtungen (3, 4),
- wobei eine Schalteinrichtung (11) vorgesehen ist, die es ermöglicht, eine Abgasströmung
der Brennkraftmaschine (1) wahlweise nur oder fast nur durch die erste Schalldämpfereinrichtung
(3) oder nur oder fast nur durch die zweite Schalldämpfereinrichtung (4) oder parallel
durch beide Schalldämpfereinrichtungen (3) zu führen,
- wobei die beiden Schalldämpfereinrichtungen (3, 4) hinsichtlich Dämpfungswirkung
und/oder Durchströmungswiderstand unterschiedlich ausgebildet sind.
2. Abgasanlage nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die erste Schalldämpfereinrichtung (3) eine stärkere Dämpfungswirkung aufweist als
die zweite Schalldämpfereinrichtung (4).
3. Abgasanlage nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die zweite Schalldämpfereinrichtung (4) einen kleineren Durchströmungswiderstand
aufweist als die erste Schalldämpfereinrichtung (3).
4. Abgasanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass die erste Schalldämpfereinrichtung (3) hinsichtlich einer optimierten Dämpfungswirkung
ausgelegt ist, während die zweite Schalldämpfereinrichtung (4) hinsichtlich einer
optimierten Brennkraftmaschinenleistung ausgelegt ist.
5. Abgasanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass die erste Schalldämpfereinrichtung (3) zur Dämpfung niedriger Frequenzen ausgelegt
ist, während die zweite Schalldämpfereinrichtung (4) zur Dämpfung höherer Frequenzen
ausgelegt ist.
6. Abgasanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass ein Steuergerät (14) vorgesehen ist, das die Schalteinrichtung (11) in Abhängigkeit
von Motorlast und/oder Drehzahl der Brennkraftmaschine (1) betätigt.
7. Abgasanlage nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Steuergerät (14) die Schalteinrichtung (11) so betätigt, dass die Abgasströmung
- in einem unteren Drehzahlbereich nur oder hauptsächlich durch die erste Schalldämpfereinrichtung
(3) strömt,
- in einem mittleren Drehzahlbereich nur oder hauptsächlich durch die zweite Schalldämpfereinrichtung
(4) strömt und
- in einem oberen Drehzahlbereich parallel durch beide Schalldämpfereinrichtungen
(3, 4) strömt.
8. Abgasanlage nach Anspruch 7
dadurch gekennzeichnet,
dass das Steuergerät (14) die Schalteinrichtung (11) so betätigt, dass die Abgasströmung
- im unteren Drehzahlbereich zu wenigstens 80 % oder zu wenigstens 90 % durch die
erste Schalldämpfereinrichtung (3) strömt,
- im mittleren Drehzahlbereich zu wenigstens 80 % oder zu wenigstens 90 % durch die
zweite Schalldämpfereinrichtung (4) strömt.
9. Abgasanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Schalteinrichtung (11) so ausgestaltet ist, dass sie bei aktivierter zweiter
Schalldämpfereinrichtung (4) ein stufenloses oder mehrstufiges Zuschalten der ersten
Schalldämpfereinrichtung (3) ermöglicht.
10. Abgasanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass zwei parallele Abgasstränge (5, 6) vorgesehen sind, in denen jeweils eine der Schalldämpfereinrichtungen
(3, 4) angeordnet ist und die stromauf der Schalldämpfereinrichtungen (3, 4) miteinander
kommunizierend verbunden sind.
11. Abgasanlage nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
dass die beiden Abgasstränge (5, 6) von einem gemeinsamen Hauptstrang abzweigen, der mit
der Brennkraftmaschine (1) verbunden ist.
12. Abgasanlage nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
dass die beiden Abgasstränge (5, 6) separat mit der Brennkraftmaschine (1) verbunden sind
und zwischen der Brennkraftmaschine (1) und den Schalldämpfereinrichtungen (3, 4)
einen gemeinsamen Mischraum (7) aufweisen, über den die beiden Abgasstränge (5, 6)
miteinander kommunizieren.
13. Abgasanlage nach einem Ansprüche 10 bis 12,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine dritte Schalldämpfereinrichtung (8) vorgesehen ist, in der die beiden Abgasstränge
(5, 6) miteinander kommunizierend verbunden sind.
14. Abgasanlage nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Schalteinrichtung (11) in die dritte Schalldämpfereinrichtung (8) integriert
ist.
15. Abgasanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 14,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Schalteinrichtung (11) zwei Schaltelemente (12, 13) aufweist, die jeweils einer
der ersten und zweiten Schalldämpfereinrichtung (3, 4) zugeordnet und zum Öffnen und/oder
Sperren des durch die zugeordnete Schalldämpfereinrichtung (3, 4) führenden Abgaspfads
ausgebildet sind.
16. Abgasanlage nach Anspruch 15,
dadurch gekennzeichnet,
dass die beiden Schaltelemente (12``, 13``) jeweils in eine der ersten und zweiten Schalldämpfereinrichtung
(3, 4) integriert sind.
17. Abgasanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 16,
dadurch gekennzeichnet,
dass die erste Schalldämpfereinrichtung (3) und die zweite Schalldämpfereinrichtung (4)
jeweils als Nachschalldämpfer ausgebildet sind.
18. Abgasanlage zumindest nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet,
dass die dritte Schalldämpfereinrichtung (8) als MittelSchalldämpfer und/oder Vorschalldämpfer
ausgebildet ist.