[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft einen schaltbaren Schalldämpfer für eine Abgasanlage
eines verbrennungsmotorisch betriebenen Fahrzeugs.
[0002] Unabhängig von der Bauform eines Verbrennungsmotors (beispielsweise Hubkolbenmotor,
Rotationskolbenmotor oder Freikolbenmotor) werden infolge der hintereinander ablaufenden
Arbeitstakte (insbesondere Ansaugen und Verdichten eines Kraftstoff-Luftgemischs,
Arbeiten und Ausstoßen des verbrannten Kraftstoff-Luftgemischs) Geräusche erzeugt.
Diese durchlaufen zum einen als Körperschall den Verbrennungsmotor und werden außen
am Verbrennungsmotor als Luftschall abgestrahlt. Zum anderen durchlaufen die Geräusche
als Luftschall zusammen mit dem verbrannten Kraftstoff-Luftgemisch eine mit dem Verbrennungsmotor
in Fluidverbindung stehende Abgasanlage. Dabei treten zu den vom Verbrennungsmotor
hervorgerufenen Geräuschen häufig noch Strömungsgeräusche hinzu. Die die Abgasanlage
durchlaufenden Geräusche werden Abgasgeräusche genannt.
[0003] Diese Geräusche werden häufig als nachteilig empfunden. Zum einen gibt es gesetzliche
Vorgaben zum Lärmschutz, die von Herstellern von verbrennungsmotorisch betriebenen
Fahrzeugen einzuhalten sind. Diese gesetzlichen Vorgaben geben in der Regel einen
im Betrieb des Fahrzeugs maximal zulässigen Schalldruck vor. Zum anderen versuchen
Hersteller, den von ihnen hergestellten verbrennungsmotorisch betriebenen Fahrzeugen
eine charakteristische Geräuschentwicklung aufzuprägen, welche zum Image des jeweiligen
Herstellers passen und die Kunden ansprechen soll. Diese charakteristische Geräuschentwicklung
lässt sich bei modernen Motoren mit geringem Hubraum häufig nicht mehr auf natürlichem
Wege sicherstellen.
[0004] Die den Verbrennungsmotor als Körperschall durchlaufenden Geräusche lassen sich gut
dämmen und stellen daher in der Regel kein Problem hinsichtlich des Lärmschutzes dar.
[0005] Die eine Abgasanlage des Verbrennungsmotors zusammen mit dem verbrannten Kraftstoff-Luftgemisch
als Luftschall durchlaufenden Abgasgeräusche werden durch vor der Mündung der Abgasanlage
angeordnete Schalldämpfer reduziert, welche ggf. vorhandenen Katalysatoren nachgeschaltet
sind. Derartige Schalldämpfer können beispielsweise nach dem Absorptions- und/oder
Reflexionsprinzip arbeiten. Dabei werden unter anderem Resonanzabsorber verwendet,
die nach dem Prinzip eines Helmholtz-Resonators arbeiten.
[0006] Ein Helmholtz-Resonator besteht aus einem ein Luftvolumen umschließenden Körper,
der einen Resonatorhals mit einer Öffnung aufweist, über welche das Luftvolumen mit
der Umgebung verbunden ist. Das Luftvolumen wird aufgrund der Öffnung im Resonatorhals
nicht vollständig von dem Körper umschlossen, und lässt sich gedanklich in ein erstes
und zweites Luftvolumen unterteilen. Das erste Luftvolumen wird durch die Geometrie
des Resonatorhalses festgelegt und erstreckt sich von der Öffnung des Resonatorhalses
über die ganze Länge des Resonatorhalses. Damit hängt die Größe des ersten Luftvolumens
vom Querschnitt und der Länge des Resonatorhalses ab. Der Querschnitt des Resonatorhalses
kann sich dabei über die Länge des Resonatorhalses ändern, oder aber auch konstant
sein. Weiter kann sich der Resonatorhals geradlinig erstrecken, oder gekrümmt verlaufen.
Das zweite Luftvolumen grenzt im Inneren des Körpers unmittelbar an das erste Luftvolumen
an, und ist damit von der Öffnung des Körpers durch den Resonatorhals getrennt. Das
zweite Luftvolumen ist größer als das erste Luftvolumen, und wird durch die Geometrie
des Körpers außerhalb des Resonatorhalses festgelegt. Beispielsweise kann am Übergang
zwischen dem ersten und zweiten Luftvolumen eine Wand des Körpers eine Öffnung aufweisen,
oder sich das Vorzeichen einer Krümmung der Wand des Körpers ändern. Durch die Elastizität
des Luftvolumens im Inneren des Körpers in Kombination mit der trägen Masse der im
Resonatorhals befindlichen Luft entsteht ein mechanisches Masse-Feder-System. Dieses
Masse-Feder-System weist in Abhängigkeit von der Form des Luftvolumens eine (bei einer
Kugelform) Resonanzfrequenz (Eigenfrequenz) oder mehrere (bei einer Abweichung von
der Kugelform) Resonanzfrequenzen (Eigenfrequenzen) auf. Diese Eigenfrequenz hängt
unter anderem von dem Volumen des eingeschlossene Luftvolumens, der Querschnittsfläche
der Öffnung am Resonatorhals, der Länge des Resonatorhalses und einem von der Form
und Ausbildung (z. B. rund, eckig, schlitzförmig) der Mündung abhängigen Mündungskorrekturfaktor
ab.
[0007] Beide Arbeitsweisen (Absorptions- und/oder Reflexionsprinzip) weisen den Nachteil
auf, dass sie keine Anpassung an das sich bei unterschiedlichen Drehzahlen des Verbrennungsmotors
ändernde Frequenzspektrum der in der Abgasanlage geführten Geräusche erlauben. Deshalb
kann eine optimale Schalldämpfung mit herkömmlichen Schalldämpfern häufig nicht erreicht
werden. Zudem weisen beide Arbeitsweisen das Problem auf, dass sie dem in der Abgasanlage
geführten Abgas einen Strömungswiderstand entgegen setzen. Werden die Schalldämpfer
auf den maximalen Abgasstrom bei hohen Drehzahlen des Verbrennungsmotors ausgelegt,
so ist die Schalldämpfung häufig ungenügend. Werden die Schalldämpfer auf den durchschnittlichen
Abgasstrom bei mittleren Drehzahlen des Verbrennungsmotors ausgelegt, so steigt der
Strömungswiderstand und damit auch der Verbrauch des Verbrennungsmotors bei höheren
Drehzahlen deutlich an.
[0008] Aus dem europäischen Patent
EP 1 760 279 B1 ist ein Schalldämpfer bekannt, bei dem ein schaltbares Rohr des Schalldämpfers mit
einem Dämpfersystem akustisch so gekoppelt ist, dass das Dämpfersystem einerseits
sowohl bei geöffnetem als auch bei geschlossenem Rohr aktiv ist, also seine jeweilige
Dämpfungswirkung entfaltet, und andererseits bei geöffnetem Rohr eine andere Dämpfungscharakteristik
aufweist als bei geschlossenem Rohr. Durch diese Bauweise bildet das schaltbare Rohr
auch im geschlossenen Zustand einen Bestandteil eines wirksamen Dämpfersystems, das
beim Öffnen des Rohres zwar seine Dämpfungscharakteristik verändert, jedoch aktiv
bleibt.
[0010] Ausführungsformen sind auf einen schaltbaren Schalldämpfer für eine Abgasanlage eines
verbrennungsmotorisch betriebenen Fahrzeugs gerichtet, welcher einen Helmholtz-Resonator
mit einem Helmholtzvolumen und einem Helmholtzrohr aufweist, wobei der Helmholtz-Resonator
zwischen wenigstens zwei unterschiedlichen Resonanzfrequenzen (Eigenfrequenzen) umgeschaltet
werden kann.
[0011] Ausführungsformen eines Schalldämpfers für eine Abgasanlage eines verbrennungsmotorisch
betriebenen Fahrzeugs weisen ein gasdichtes Gehäuse, wenigstens eine in dem Gehäuse
angeordnete Trennwand, wenigstens ein Einlassrohr, wenigstens ein erstes Auslassrohr
(Auslassrohr erster Art), wenigstens ein insbesondere schaltbares zweites Auslassrohr
(Auslassrohr zweiter Art) und wenigstens ein Resonatorrohr auf. Die wenigstens eine
Trennwand unterteilt das Innere des Gehäuses in ein erstes Volumen und ein von dem
ersten Volumen getrenntes zweites Volumen. Sowohl das wenigstens eine Einlassrohr
als auch das wenigstens eine erste Auslassrohr als auch das wenigstens eine zweite
Auslassrohr als auch das wenigstens eine Resonatorrohr stehen mit dem ersten Volumen
in Fluidverbindung. Das wenigstens eine Resonatorrohr steht zudem mit dem zweiten
Volumen in Fluidverbindung, und stellt so insgesamt eine Fluidverbindung zwischen
dem ersten Volumen und dem zweiten Volumen bereit. Das wenigstens eine zweite Auslassrohr
durchsetzt das zweite Volumen und ist zumindest in einem Abschnitt, in welchem es
die wenigstens eine Trennwand durchsetzt, im Inneren des wenigstens einen Resonatorrohres
angeordnet. Somit umgibt das wenigstens eine Resonatorrohr das wenigstens eine zweite
Auslassrohr in dem Abschnitt in Längsrichtung des wenigstens einen zweiten Auslassrohres,
in welchem das wenigstens eine zweite Auslassrohr die wenigstens eine Trennwand durchsetzt,
vollständig in Umfangsrichtung. Auch das wenigstens eine erste Auslassrohr kann das
zweite Volumen und die wenigstens eine Trennwand fakultativ durchsetzen. Die Fluidverbindung
zwischen dem ersten und zweiten Volumen wird somit zumindest in einem Abschnitt über
einen zwischen dem zweiten Auslassrohr und dem Resonatorrohr gebildeten Ringspalt
bereitgestellt. Bei einem Vorliegen von mehreren Resonatorrohren und zweiten Auslassrohren
kann jedes der zweiten Auslassrohre in dem Abschnitt in Längsrichtung des zumindest
einen zweiten Auslassrohres, in welchem das zweite Auslassrohr die wenigstens eine
Trennwand durchsetzt, von einem Resonatorrohr umgeben sein.
[0012] Dabei umfasst die Begrifflichkeit "Trennwand durchsetzen" nicht nur den Fall, in
welchem ein Rohr (wie z. B. das wenigstens eine erste Auslassrohr, das zweite Auslassrohr
oder das Resonatorrohr) über die wenigstens eine Trennwand hinaus in das erste Volumen
hineinragt, sondern auch den Fall, in welchem eine Mündung des Rohres mit der wenigstens
einen Trennwand fluchtet, und in der Trennwand eine entsprechende Öffnung vorgesehen
ist, über welche das Rohr mit dem ersten Volumen in Fluidverbindung steht.
[0013] In Bezug auf das zweite Auslassrohr umfasst der Begriff "in dem Abschnitt in Längsrichtung
des zweiten Auslassrohres, in welchem das zweite Auslassrohr die wenigstens eine Trennwand
durchsetzt" gemäß einer Ausführungsform auch den Fall, in dem nur das Resonatorrohr
über die Trennwand hinaus in das erste Volumen hineinragt, oder eine Mündung des Resonatorrohres
mit der ersten Trennwand fluchtet und in der Trennwand eine entsprechende Öffnung
vorgesehen ist, über welche das Resonatorrohr mit dem ersten Volumen in Fluidverbindung
steht, und eine Mündung des zweiten Auslassrohres gegenüber der Trennwand in Richtung
des zweiten Volumens versetzt innerhalb des Resonatorrohres angeordnet ist. Gemäß
einer alternativen Ausführungsform ragt das zweite Auslassrohr über die Trennwand
hinaus in das erste Volumen hinein oder fluchtet eine Mündung des zweiten Auslassrohres
mit der ersten Trennwand und ist in der ersten Trennwand eine entsprechende Öffnung
vorgesehen, über welche das zweite Auslassrohr mit dem ersten Volumen in Fluidverbindung
steht. Dann ist das zweite Auslassrohr zumindest im Bereich seiner Mündung im Inneren
des Resonatorrohres angeordnet.
[0014] Dabei können die Fluidverbindungen jeweils wahlweise unmittelbar, d. h. ohne Durchströmen
eines weiteren Bauteils (insbesondere Rohres oder einer Öffnung in einer Trennwand),
oder mittelbar, das heißt unter Durchströmung eines weiteren Bauteils (insbesondere
Rohres oder einer Öffnung in einer Trennwand) bereitgestellt werden.
[0015] Der Begriff "gasdichtes Gehäuse" schließt ausdrücklich ein, dass eine Wand des Gehäuses
von dem wenigstens einen Einlassrohr, dem wenigstens einen ersten Auslassrohr und
dem zweiten Auslassrohr durchsetzt wird, wofür entsprechende Öffnungen in der Wand
des Gehäuses vorgesehen sein können. Das wenigstens eine Einlassrohr, das wenigstens
eine erste Auslassrohr und das zweite Auslassrohr sind dann in diesen Öffnungen gasdicht
gegen die Wand des Gehäuses abgedichtet. Das erste Volumen des Gehäuses ist somit
von außen unmittelbar über das wenigstens eine Einlassrohr, das wenigstens eine erste
Auslassrohr und das zweite Auslassrohr zugänglich, und das zweite Volumen des Gehäuses
ist von außen mittelbar über das erste Volumen und das Resonatorrohr zugänglich. Somit
kann dem ersten Volumen über das wenigstens eine Einlassrohr ein Fluid und insbesondere
Abgas zugeführt werden, welches über das wenigstens eine erste Auslassrohr und das
zweite Auslassrohr wieder aus dem ersten Volumen und damit dem Gehäuse abgeführt wird.
Da das zweite Volumen bis auf das Resonatorrohr geschlossen ist, findet zwischen dem
ersten und dem zweiten Volumen selbst dann nur ein geringer Luftaustausch statt, wenn
das erste Volumen mit Fluid beaufschlagt wird.
[0016] Das zweite Volumen im Inneren des Gehäuses weist eine konstante Größe auf und bildet
ein Helmholtzvolumen. Das Resonatorrohr, welches eine Fluidverbindung zwischen dem
ersten Volumen und dem zweiten Volumen herstellt, bildet ein Helmholtzrohr. Die Resonatorfrequenzen
(Eigenfrequenzen) des so aus dem zweiten Volumen und dem Resonatorrohr gebildeten
Helmholtz-Resonators hängen unter anderem von der wirksamen Länge des das Helmholtzrohr
bildenden Resonatorrohres ab.
[0017] Durch die Anordnung eines Längsabschnitts des zweiten Auslassrohres im Inneren des
Resonatorrohres ist es bei entsprechender Ausgestaltung des zweiten Auslassrohres
und des Resonatorrohres möglich, das wirksame Volumen des das Helmholtzrohr bildenden
Resonatorrohres durch Zuschalten bzw. Abschalten des zweiten Auslassrohres zu verändern.
Das wirksame Volumen des Resonatorrohres wird durch die Dimension der stehenden Luftsäule
zwischen dem ersten und dem zweiten Volumen im Inneren des Gehäuses festgelegt. Die
Dimension dieser stehenden Luftsäule kann sich, durch Zuschalten bzw. Abschalten des
zweiten Auslassrohres ändern. Dabei kann diese stehende Luftsäule ganz oder teilweise
im Inneren des Resonatorrohres angeordnet sein, und auch Abschnitte des zweiten Auslassrohres
zwischen dem ersten und dem zweiten Volumen mit umfassen. Dabei wird unter "Zuschalten"
verstanden, dass das zweite Auslassrohr offen ist und daher von Fluid und insbesondere
Abgas durchströmt werden kann, und unter "Abschalten" verstanden, dass das zweite
Auslassrohr geschlossen ist und daher nicht von Fluid und insbesondere Abgas durchströmt
werden kann. Auf diese Weise kann der so aus dem zweiten Volumen und dem Resonatorrohr
gebildete Helmholtz-Resonator zwischen wenigstens zwei unterschiedlichen Resonanzfrequenzen
(Eigenfrequenzen) umgeschaltet werden. Gleichzeitig ändert sich durch das Zuschalten
bzw. Abschalten des zweiten Auslassrohres der Strömungswiderstand des Schalldämpfers.
[0018] In der Folge ist es bei dem erfindungsgemäßen Aufbau möglich, durch Zuschalten bzw.
Abschalten des zweiten Auslassrohres gleichzeitig sowohl durch Änderung der Resonanzfrequenzen
(Eigenfrequenzen) die Dämpfungseigenschaft als auch den Strömungswiderstand des Schalldämpfers
zu verändern. In der Folge kann der Schalldämpfer gleichzeitig sowohl im Hinblick
auf seine Dämpfungseigenschaft als auch im Hinblick auf seinen Strömungswiderstand
auf zwei unterschiedliche Betriebszustände eines Verbrennungsmotors abgestimmt werden.
Hierdurch kann insgesamt eine bessere Schalldämpfung der den Schalldämpfer durchströmenden
Abgasgeräusche und ein verringerter Kraftstoffverbrauch des Verbrennungsmotors erreicht
werden.
[0019] Dabei kann das Einlassrohr ausgebildet sein, mit einem Verbrennungsmotor in Fluidverbindung
gebracht zu werden, und können die ersten und zweiten Auslassrohre ausgebildet sein,
mit einem Endrohr einer Abgasanlage in Fluidverbindung gebracht zu werden. Alternativ
kann das Einlassrohr ausgebildet sein, mit einem Endrohr einer Abgasanlage in Fluidverbindung
gebracht zu werden (wodurch das Einlassrohr funktional zu einem Auslassrohr wird),
und können die ersten und zweiten Auslassrohre ausgebildet sein, mit einem Verbrennungsmotor
in Fluidverbindung gebracht zu werden (wodurch die ersten und zweiten Auslassrohre
funktional zu Einlassrohren werden).
[0020] Gemäß erster Ausführungsformen des vorstehend beschriebenen Schalldämpfers ist das
zweite Auslassrohr über die ganze Länge des Resonatorrohres innerhalb des Resonatorrohres
angeordnet, und weist eine Wand des zweiten Auslassrohres in einem Abschnitt, in welchem
es von dem Resonatorrohr umgeben ist, Öffnungen auf. Dieser Abschnitt kann sich vollständig
im ersten Volumen, vollständig im zweiten Volumen oder teilweise im ersten und zweiten
Volumen befinden. Dabei kann das zweite Auslassrohr über das Resonatorrohr hinaus
in das erste Volumen hineinragen, oder kann eine Mündung des zweiten Auslassrohres
mit einer Mündung des Resonatorrohres fluchten. Bei abgeschaltetem (geschlossenem)
zweiten Auslassrohr wirkt ein zwischen einer Innenwand des Resonatorrohrs und einer
Außenwand des zweiten Auslassrohrs gebildeter Ringspalt über die ganze Länge des Resonatorrohrs
als Helmholtzrohr. Zudem befindet sich bei abgeschaltetem (geschlossenem) zweiten
Auslassrohr im Inneren des zweiten Auslassrohres zwischen dem ersten und zweiten Volumen
eine weitere stehende Luftsäule, welche über den Ringspalt zwischen Resonatorrohr
und zweitem Auslassrohr und die Öffnungen im zweiten Auslassrohr mit dem zweiten Volumen
in Fluidverbindung steht, so dass auch ein Abschnitt des zweiten Auslassrohres als
Helmholtzrohr wirkt. Bei zugeschaltetem (offenem) zweiten Auslassrohr wirkt primär
ein Abschnitt des Resonatorrohres als Helmholtzrohr, welcher Abschnitt sich von dem
im zweiten Volumen des Gehäuses angeordneten Ende des Resonatorrohres bis zu dem Abschnitt
des zweiten Auslassrohr, in dem die Öffnungen angeordnet sind, erstreckt.
[0021] Gemäß zweiter Ausführungsformen des vorstehend beschriebenen Schalldämpfers sind
ein Einlassrohr und das zweite Auslassrohr einstückig ausgebildet, und bilden so ein
einstückiges Rohr. Weiter weist eine Wand des einstückigen Rohres in einem ersten
Abschnitt, in welchem das einstückige Rohr im ersten Volumen und nicht innerhalb (also
außerhalb) des Resonatorrohres angeordnet und somit nicht in Umfangsrichtung von dem
Resonatorrohr umgeben ist, Öffnungen auf. Über diese Öffnungen kann dem ersten Volumen
ein Fluid und insbesondere Abgas zugeführt werden. Weiter weist die Wand des einstückigen
Rohres auch in einem zweiten Abschnitt, in welchem das einstückige Rohr innerhalb
des Resonatorrohres angeordnet und somit in Umfangsrichtung von dem Resonatorrohr
umgeben ist, Öffnungen auf. Dieser zweite Abschnitt kann sich vollständig im ersten
Volumen, vollständig im zweiten Volumen oder teilweise im ersten und zweiten Volumen
befinden. Bei abgeschaltetem (geschlossenem) zweiten Auslassrohr wirkt ein zwischen
einer Innenwand des Resonatorrohres und einer Außenwand des einstückigen Rohrs gebildeter
Ringspalt über die ganze Länge des Resonatorrohrs als Helmholtzrohr. Zudem befindet
sich bei abgeschaltetem (geschlossenem) zweiten Auslassrohr im Inneren des einstückigen
Rohres zwischen dem ersten und zweiten Volumen eine weitere stehende Luftsäule, welche
über den Ringspalt zwischen Resonatorrohr und dem einstückigen Rohr und die Öffnungen
im einstückigen Rohr mit dem ersten bzw. zweiten Volumen in Fluidverbindung steht,
so dass auch ein Abschnitt des einstückigen Rohres als Helmholtzrohr wirkt. Bei zugeschaltetem
(offenem) zweiten Auslassrohr wirkt primär ein Abschnitt des Resonatorrohres als Helmholtzrohr,
welcher Abschnitt sich von dem im zweiten Volumen des Gehäuses angeordneten Ende des
Resonatorrohres bis zu dem zweiten Abschnitt des zweiten Auslassrohr, in dem die Öffnungen
angeordnet sind, erstreckt.
[0022] Sowohl gemäß der ersten als auch gemäß der zweiten Ausführungsformen kann das Resonanzrohr
fakultativ ein im Inneren des ersten Volumens angeordnetes Ende aufweisen, welches
gasdicht mit dem zweiten Auslassrohr bzw. dem einstückigen Rohr verbunden ist. Dann
wird die Fluidverbindung zwischen dem ersten und zweiten Volumen nur in einem Abschnitt
über einen zwischen dem zweiten Auslassrohr bzw. dem einstückigen Rohr und dem Resonatorrohr
gebildeten Ringspalt bereitgestellt, und in einem anderen Abschnitt über die Öffnungen
im zweiten Auslassrohr bzw. dem einstückigen Rohr und über das zweite Auslassrohr
bzw. das einstückige Rohr bereitgestellt.
[0023] Gemäß dritter Ausführungsformen des vorstehend beschriebenen Schalldämpfers weist
das Resonatorrohr einen ersten Abschnitt auf, in welchem das Resonatorrohr im Inneren
des ersten Volumens angeordnet und frei von dem zweiten Auslassrohr ist (das Resonanzrohr
das zweite Auslassrohr somit nicht in Umfangsrichtung umgibt), und einen zweiten Abschnitt
auf, in welchem das Resonatorrohr das zweite Auslassrohr aufnimmt. Somit befindet
sich eine Mündung des zweiten Auslassrohres im Inneren des Resonatorrohres und ist
von einem im ersten Volumen des Gehäuses angeordneten Ende des Resonatorrohres beabstandet,
so dass das zweite Auslassrohr im Inneren des Resonatorrohres endet. Ersichtlich ist
dann der zweite Abschnitt entlang einer Strömung von bei zugeschaltetem (offenem)
zweiten Auslassrohr in dem zweiten Auslassrohr geführten Fluid und insbesondere Abgas
stromabwärts des ersten Abschnittes angeordnet. Mit anderen Worten ist der zweite
Abschnitt näher am zweiten Volumen angeordnet, als der erste Abschnitt. Dabei kann
der zweite Abschnitt vollständig im ersten Volumen, vollständig im zweiten Volumen
oder teilweise im ersten und zweiten Volumen angeordnet sein. Bei abgeschaltetem (geschlossenem)
zweiten Auslassrohr wirkt das Resonatorrohr über seine ganze Länge als Helmholtzrohr.
Im zweiten Abschnitt des Resonatorrohres trägt nur der zwischen Resonatorrohr und
zweitem Auslassrohr gebildete Ringspalt zur stehenden Luftsäule zwischen dem ersten
und zweiten Volumen bei, wohingegen im ersten Abschnitt des Resonatorrohres der ganze
Innendurchmesser des Resonatorrohres zur stehenden Luftsäule zwischen dem ersten und
zweiten Volumen beiträgt. Bei zugeschaltetem (offenem) zweiten Auslassrohr wirkt primär
ein Abschnitt des Resonatorrohres als Helmholtzrohr, welcher Abschnitt sich von dem
im zweiten Volumen des Gehäuses angeordneten Ende des Resonatorrohres bis zur Mündung
des zweiten Auslassrohres erstreckt.
[0024] Zusätzlich kann bei den dritten Ausführungsformen fakultativ eine Mündung des Einlassrohres
innerhalb des Resonatorrohres angeordnet sein. Dann kann fakultativ weiter eine Wand
des Resonatorrohres in einem Abschnitt, in welchem das Resonanzrohr frei von dem zweiten
Auslassrohr ist, frei von Öffnungen sein. Alternativ oder zusätzlich kann fakultativ
eine Wand des Resonatorrohres in einem Abschnitt, in welchem das Resonanzrohr frei
von dem zweiten Auslassrohr ist, Öffnungen aufweisen. Alternativ oder zusätzlich kann
weiter eine Wand des Resonatorrohres in einem Abschnitt, in welchem das Resonanzrohr
frei von dem zweiten Auslassrohr ist, Öffnungen aufweisen.
[0025] Gemäß vierter Ausführungsformen des vorstehend beschriebenen Schalldämpfers sind
das Resonatorrohr und das Einlassrohr einstückig ausgebildet, und bilden so ein einstückiges
Rohr. Dieses einstückige Rohr mündet in das zweite Volumen. Eine Wand des einstückigen
Rohres weist in einem ersten Abschnitt, in welchem das einstückige Rohr das erste
Volumen durchsetzt, Öffnungen auf, welche die Fluidverbindung zwischen dem Einlassrohr
und dem ersten Volumen bereitstellen. Die Wand des einstückigen Rohres ist zumindest
in einem zweiten Abschnitt, in welchem das einstückige Rohr das zweite Auslassrohr
umgibt, frei von Öffnungen. Fakultativ weist die Wand des einstückigen Rohres zumindest
in einem dritten Abschnitt, in welchem das einstückige Rohr das zweite Auslassrohr
umgibt, Öffnungen auf. Ersichtlich ist dann der zweite Abschnitt entlang einer Strömung
von in dem einstückigen Rohr geführten Fluid und insbesondere Abgas stromabwärts des
ersten Abschnittes angeordnet.
[0026] Gemäß den dritten und vierten Ausführungsformen kann fakultativ eine Wand des zweiten
Auslassrohres in einem Abschnitt, in welchem es von dem Resonatorrohr umgeben ist,
Öffnungen aufweisen.
[0027] Ausführungsformen des vorstehend beschriebenen Schalldämpfers gemäß der ersten bis
vierten Ausführungsform weisen weiter fakultativ eine innerhalb oder außerhalb des
Gehäuses des Schalldämpfers in dem zweiten Auslassrohr angeordnete Klappe auf, welche
ausgebildet ist, dass zweite Auslassrohr wahlweise zu verschließen. Dann kann weiter
fakultativ ein mit einer Steuerung und insbesondere einer Motorsteuerung verbindbarer
oder verbundener Elektromotor vorgesehen sein, welcher die Klappe wahlweise öffnet
oder verschließt. Ein Öffnen und Schließen der Klappe kann insbesondere in Abhängigkeit
von einer Drehzahl und oder Last eines Verbrennungsmotors des Fahrzeugs erfolgen.
Alternativ zur Verwendung eines Elektromotors kann die Klappe auch mittels einer Pneumatik
oder Hydraulik betätigt werden, wobei die Klappe beispielsweise mittels eines Unterdruckes
in eine Offenstellung bewegt werden kann. Alternativ kann fakultativ die Klappe in
einer Stellung, in welcher sie das zweite Auslassrohr verschließt, beispielsweise
mittels einer Feder vorgespannt sein, wobei die Vorspannung so gewählt ist, dass die
Klappe bei Erreichen eines vorgegebenen Drucks des die Klappe beaufschlagenden Abgases
gegen die Vorspannung geöffnet wird.
[0028] Gemäß Ausführungsformen ist eine Außenwand des ersten Auslassrohres gasdicht mit
der wenigstens einen Trennwand verbunden.
[0029] Gemäß Ausführungsformen ist eine Außenwand des Resonatorrohres gasdicht mit der wenigstens
einen Trennwand verbunden.
[0030] Gemäß Ausführungsformen sind in einem Abschnitt, in dem das Resonatorrohr das zweite
Auslassrohr umgibt, zwischen einer Außenwand des zweiten Auslassrohres und einer Innenwand
des Resonatorrohres radiale Stützen angeordnet, über welche das Resonatorrohr von
dem zweiten Auslassrohr getragen wird. Somit ist der zwischen dem zweiten Auslassrohr
und dem Resonatorrohr gebildete Ringspalt durch die Stützen mehrfach teilgeschlossen.
[0031] Gemäß Ausführungsformen fluchtet ein Einlassrohr mit einem ersten Auslassrohr oder
dem zweiten Auslassrohr. Durch dieses Fluchten kann ein Strömungswiderstand weiter
reduziert werden.
[0032] Ausführungsformen weisen weiter wenigstens eine zweite Trennwand auf, welche in dem
Gehäuse ein zwischen dem ersten Volumen und dem zweiten Volumen angeordnetes drittes
Volumen begrenzt, wobei in dem dritten Volumen Dämmmaterial angeordnet ist. Das Resonatorrohr
und ggf. das wenigstens eine erste Auslassrohr und/oder das zweite Auslassrohr kann
dann fakultativ sowohl die wenigstens eine erste als auch die wenigstens eine zweite
Trennwand durchdringen.
[0033] Gemäß Ausführungsformen weist das Resonatorrohr einen über seine ganze Länge konstanten
Querschnitt auf.
[0034] Gemäß Ausführungsformen weist das Resonatorrohr einen sich über die Länge des Resonatorrohres
ändernden Querschnitt und insbesondere einen im Bereich der Mündungen vergrößerten
Querschnitt auf.
[0035] Gemäß Ausführungsformen weist das wenigstens eine erste Auslassrohr einen über seine
ganze Länge konstanten Querschnitt auf.
[0036] Gemäß Ausführungsformen weist das wenigstens eine erste Auslassrohr einen sich über
die Länge des ersten Auslassrohres ändernden Querschnitt und insbesondere einen im
Bereich der Mündung vergrößerten Querschnitt auf.
[0037] Gemäß Ausführungsformen weist das zweite Auslassrohr einen über seine ganze Länge
konstanten Querschnitt auf.
[0038] Gemäß Ausführungsformen weist das zweite Auslassrohr einen sich über die Länge des
zweiten Auslassrohres ändernden Querschnitt und insbesondere einen im Bereich der
Mündung vergrößerten Querschnitt auf.
[0039] Dieser veränderte Querschnitt kann beispielsweise durch eine stufenweise oder stufenlose
Aufweitung bzw. Verjüngung des jeweiligen Rohres und/oder eine Auftulpung eines Mündungsbereichs
des jeweiligen Rohres erzielt werden.
[0040] Gemäß Ausführungsformen sind das erste und das zweite Auslassrohr miteinander stromabwärts
der Klappe über ein Verbindungsstück zu einem einzigen Auslassrohr verbunden. Dieses
Verbindungsstück kann innerhalb oder außerhalb des Gehäuses angeordnet sein.
[0041] Gemäß Ausführungsformen durchsetzt das wenigstens eine erste Auslassrohr das zweite
Volumen und die wenigstens eine Trennwand und ist eine Wand des wenigstens einen ersten
Auslassrohres zumindest in dem Abschnitt, in dem das wenigstens eine erste Auslassrohr
das zweite Volumen durchsetzt, frei von Öffnungen oder weist eine Wand des wenigstens
einen ersten Auslassrohres zumindest in dem Abschnitt, in dem das wenigstens eine
erste Auslassrohr das zweite Volumen durchsetzt, Öffnungen auf.
[0042] Gemäß Ausführungsformen ist eine Wand des zweiten Auslassrohres zumindest in dem
Abschnitt, in dem das zweite Auslassrohr das zweite Volumen durchsetzt, frei von Öffnungen
oder weist eine Wand des zweiten Auslassrohres zumindest in dem Abschnitt, in dem
das zweite Auslassrohr das zweite Volumen durchsetzt, Öffnungen auf.
[0043] Gemäß Ausführungsformen ist eine Wand des Resonatorrohres zumindest in dem Abschnitt,
in dem das Resonatorrohr in dem zweiten Volumen angeordnet ist, frei von Öffnungen
oder weist eine Wand des Resonatorrohres zumindest in dem Abschnitt, in dem das Resonatorrohr
in dem zweiten Volumen angeordnet ist, Öffnungen auf.
[0044] Gemäß Ausführungsformen durchsetzt das Einlassrohr das zweite Volumen und ist eine
Wand des Einlassrohres zumindest in dem Abschnitt, in dem das Einlassrohr das zweite
Volumen durchsetzt, frei von Öffnungen oder weist eine Wand des Einlassrohres zumindest
in dem Abschnitt, in dem das Einlassrohr das zweite Volumen durchsetzt, Öffnungen
auf.
[0045] Gemäß Ausführungsformen ist die wenigstens eine erste und/oder zweite Trennwand frei
von Öffnungen oder weist die wenigstens eine Trennwand Öffnungen auf.
[0046] Gemäß Ausführungsformen ist das Gehäuse aus Edelstahl oder Stahlblech gebildet.
[0047] Gemäß Ausführungsformen ist die wenigstens eine Trennwand aus Edelstahl oder Stahlblech
gebildet.
[0048] Gemäß Ausführungsformen ist das wenigstens eine Einlassrohr aus Edelstahl oder Stahlblech
gebildet oder sind alle Einlassrohre aus Edelstahl oder Stahlblech gebildet.
[0049] Gemäß Ausführungsformen ist das wenigstens eine erste Auslassrohr aus Edelstahl oder
Stahlblech gebildet oder sind alle ersten Auslassrohre aus Edelstahl oder Stahlblech
gebildet.
[0050] Gemäß Ausführungsformen ist das zumindest eine zweite Auslassrohr aus Edelstahl oder
Stahlblech gebildet oder sind alle zweiten Auslassrohre aus Edelstahl oder Stahlblech
gebildet.
[0051] Gemäß Ausführungsformen ist das zumindest eine Resonatorrohr aus Edelstahl oder Stahlblech
gebildet oder sind alle Resonatorrohre aus Edelstahl oder Stahlblech gebildet.
[0052] Gemäß Ausführungsformen ist das wenigstens eine Einlassrohr im Inneren des Gehäuses
gerade oder sind alle Einlassrohre im Inneren des Gehäuses gerade.
[0053] Gemäß Ausführungsformen ist das wenigstens eine erste Auslassrohr im Inneren des
Gehäuses gerade oder sind alle ersten Auslassrohre im Inneren des Gehäuses gerade.
[0054] Gemäß Ausführungsformen ist das zumindest eine zweite Auslassrohr im Inneren des
Gehäuses gerade oder sind alle zweiten Auslassrohre im Inneren des Gehäuses gerade.
[0055] Gemäß Ausführungsformen ist das zumindest eine Resonatorrohr gerade oder alle Resonatorrohre
sind gerade.
[0056] Gemäß Ausführungsformen liegt genau ein Auslassrohr vor.
[0057] Gemäß Ausführungsformen liegt genau ein Resonatorrohr vor.
[0058] Gemäß Ausführungsformen ist der Ausdruck, dass ein Rohr in ein Volumen hinein ragt
oder an einer Stelle endet, so zu verstehen, dass sich die Mündung des Rohrs in dem
Volumen oder an der jeweiligen Stelle befindet.
[0059] Ausführungsformen ist das Konzept gemeinsam, dass in einem Resonatorrohr, welches
mit einem Helmholtz-Volumen in Fluidverbindung steht, ein schaltbares Auslassrohr
angeordnet ist, wobei sich eine Länge des über das Resonatorrohr bereitgestellten
Helmholtz-Rohrs in Abhängigkeit von einem Betriebszustand des schaltbaren Auslassrohres
ändert.
[0060] Gemäß Ausführungsformen wird in jedem Betriebszustand des schaltbaren zweiten Auslassrohres
zwischen dem ersten Volumen und dem zweiten Volumen eine stehende Luftsäule und damit
ein Resonatorrohr ausgebildet, welche zusammen mit dem zweiten Volumen einen Helmholtz-Resonator
bildet. Die Länge und/oder der Querschnitt dieser stehenden Luftsäule hängen vom Betriebszustand
des schaltbaren zweiten Auslassrohres ab.
[0061] Gemäß Ausführungsformen ist mehr als ein Resonatorrohr vorgesehen. Diese weiteren
Resonatorrohre können frei von Abgasleitungen sein. Alternativ können einige oder
alle dieser weiteren Resonatorrohre in ihrem Inneren jeweils eine Abgasleitung aufnehmen.
Einige oder alle dieser Abgasleitungen können ebenfalls schaltbar sein. Dabei können
diese Resonatorrohre mit demselben oder mit unterschiedlichen Helmholtzvolumen zusammenwirken.
Weiter können die Resonatorrohre gleiche oder unterschiedliche Dimensionen aufweisen.
[0062] Gemäß Ausführungsformen fluchtet eine Mündung des wenigstens einen ersten Auslassrohrs
mit der wenigstens einen Trennwand, und ist in der Trennwand wenigstens eine entsprechende
Öffnung vorgesehen ist, über welche das wenigstens eine erste Auslassrohr mit dem
ersten Volumen in Fluidverbindung steht.
[0063] Gemäß Ausführungsformen fluchtet eine Mündung des zweiten Auslassrohrs mit der wenigstens
einen Trennwand, und ist in der Trennwand wenigstens eine entsprechende Öffnung vorgesehen
ist, über welche das wenigstens eine zweite Auslassrohr mit dem ersten Volumen in
Fluidverbindung steht.
[0064] Gemäß Ausführungsformen fluchtet eine Mündung des Resonatorrohrs mit der wenigstens
einen Trennwand, und ist in der Trennwand wenigstens eine entsprechende Öffnung vorgesehen
ist, über welche das Resonatorrohr mit dem ersten Volumen in Fluidverbindung steht.
[0065] In diesem Zusammenhang wird darauf hingewiesen, dass die in dieser Beschreibung und
den Ansprüchen zur Aufzählung von Merkmalen verwendeten Begriffe "umfassen", "aufweisen",
"beinhalten", "enthalten" und "mit", sowie deren grammatikalische Abwandlungen, generell
als nichtabschließende Aufzählung von Merkmalen, wie z. B. Verfahrensschritten, Einrichtungen,
Bereichen, Größen und dergleichen aufzufassen sind, und in keiner Weise das Vorhandensein
anderer oder zusätzlicher Merkmale oder Gruppierungen von anderen oder zusätzlichen
Merkmalen ausschließen.
[0066] Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von
Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Ansprüchen sowie den Figuren. In den Figuren
werden gleiche bzw. ähnliche Elemente mit gleichen bzw. ähnlichen Bezugszeichen bezeichnet.
Es wird darauf hingewiesen, dass die Erfindung nicht auf die Ausführungsformen der
beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern durch den Umfang der beiliegenden
Patentansprüche bestimmt ist. Insbesondere können die einzelnen Merkmale bei erfindungsgemäßen
Ausführungsformen in anderer Anzahl und Kombination als bei den untenstehend angeführten
Beispielen verwirklicht sein. Bei der nachfolgenden Erläuterung eines Ausführungsbeispiels
der Erfindung wird auf die beiliegenden Figuren Bezug genommen, von denen
- Figur 1
- stark vereinfacht schematisch eine Prinzipdarstellung eines Schalldämpfers gemäß einer
ersten Ausführungsform zeigt;
- Figur 2
- stark vereinfacht schematisch eine Prinzipdarstellung eines Schalldämpfers gemäß einer
zweiten Ausführungsform zeigt;
- Figur 3
- stark vereinfacht schematisch eine Prinzipdarstellung eines Schalldämpfers gemäß einer
dritten Ausführungsform zeigt;
- Figur 4
- stark vereinfacht schematisch eine Prinzipdarstellung eines Schalldämpfers gemäß einer
vierten Ausführungsform zeigt;
- Figur 5
- stark vereinfacht schematisch eine Prinzipdarstellung eines Schalldämpfers gemäß einer
fünften Ausführungsform zeigt;
- Figur 6
- stark vereinfacht schematisch eine Prinzipdarstellung eines Schalldämpfers gemäß einer
sechsten Ausführungsform zeigt;
- Figur 7
- stark vereinfacht schematisch eine Prinzipdarstellung eines Schalldämpfers gemäß einer
siebten Ausführungsform zeigt;
- Figur 8
- stark vereinfacht schematisch eine Prinzipdarstellung einer Abgasanlage zeigt, welche
einen Schalldämpfer gemäß einer Ausführungsform der Erfindung verwendet; und
[0067] Figuren stark vereinfacht schematisch Prinzipdarstellungen von Schalldämpfern 9A
bis 9M gemäß einer achten bis zwanzigsten Ausführungsform zeigt.
[0068] In Figur 1 ist eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schalldämpfers
gezeigt.
[0069] Der Schalldämpfer 1 weist ein gasdichtes Gehäuse 2 aus Edelstahl auf, in dessen Inneren
mittels einer Trennwand 31 aus Edelstahl ein erstes Volumen 41 und ein von dem ersten
Volumen durch die Trennwand 31 getrenntes zweites Volumen 42 festgelegt sind. Ein
Einlassrohr 51 aus Edelstahl durchdringt eine Wand des Gehäuses 2 und mündet aufgetulpt
(d.h. mit sich zum Ende hin vergrößerndem Querschnitt) in dem ersten Volumen 41. Ein
erstes Auslassrohr 61 und ein zweites Auslassrohr 7 durchdringen sowohl eine Wand
des Gehäuses 2 als auch die Trennwand 31 und durchsetzen dabei das zweite Volumen
42. Aufgetulpte Mündungen des ersten Auslassrohres 61 und des zweiten Auslassrohres
7 sind in dem ersten Volumen angeordnet. Auch das erste Auslassrohr 61 und das zweite
Auslassrohr 7 sind aus Edelstahl gebildet. Das erste Auslassrohr 61 durchsetzt das
zweite Volumen 42 und die Trennwand 31 geradlinig und ist im Inneren des Gehäuses
2 frei von Öffnungen an seiner Wand (mit Ausnahme der im ersten Volumen angeordneten
Mündung). Weiter sind die Außenwände des ersten Auslassrohres 61 und des Resonatorrohres
8 durch Punktschweißen (und damit nicht gasdicht) mit der Trennwand 31 verbunden und
fluchtet das Einlassrohr 51 mit dem zweiten Auslassrohr 7 und dem Resonatorrohr 8.
[0070] Außerhalb des Gehäuses 2 ist im Inneren des zweiten Auslassrohres 7 eine Klappe 10
aus Edelstahl angeordnet, welche mittels eines Elektromotors 11 wahlweise in eine
Stellung gebracht werden kann, in welcher die Klappe 10 und das zweite Auslassrohr
7 verschließt und damit deaktiviert, und in eine Stellung gebracht werden kann, in
welcher die Klappe 10 das zweite Auslassrohr 7 nicht verschließt und damit aktiviert.
Der Elektromotor 11 ist über eine Steuerleitung mit einer Motorsteuerung 16 verbunden,
welche den Elektromotor 11 in Abhängigkeit von einer Drehzahl und/oder Last eines
Verbrennungsmotors (nicht gezeigt) betätigt. Anstelle des Elektromotors kann alternativ
auch eine Hydraulik oder Pneumatik vorgesehen sein, welche die Klappe 10 zwangsweise
betätigt.
[0071] Im Inneren des Gehäuses 2 ist weiter ein Resonatorrohr 8 aus Edelstahl angeordnet,
welches die Trennwand 31 durchsetzt und das zweite Auslassrohr 7 in dem Abschnitt,
in welchem es die wenigstens eine Trennwand 31 durchsetzt, mit einem radialen Abstand
in Umfangsrichtung vollständig umgibt. Somit ist das zweite Auslassrohr 7 in dem Abschnitt,
in welchem es die Trennwand 31 durchsetzt, im Inneren des sich geradlinig erstreckenden
Resonatorrohres 8 angeordnet. Dabei durchsetzt das zweite Auslassrohr 7 das Resonatorrohr
8 über seine ganze Längserstreckung und ragt noch über das Resonatorrohr 8 hinaus
in das Innere des ersten Volumens 41 hinein.
[0072] Das erste Auslassrohr 61 und das zweite Auslassrohr 7 weisen einen sich über ihre
Längserstreckung ändernden und insbesondere im Bereich der Mündung vergrößerten Querschnitt
auf. Auch der Querschnitt des Einlassrohres 51 ändert sich entlang seiner Längserstreckung
und ist im Bereich der Mündung vergrößert, wohingegen das Resonatorrohr 8 einen über
seine Längserstreckung konstanten Querschnitt aufweist.
[0073] Über einen zwischen einer Außenwand des zweiten Auslassrohres 7 und einer Innenwand
des Resonatorrohres 8 gebildeten Ringspalt stellt das Resonatorrohr 8 eine Fluidverbindung
zwischen dem ersten Volumen 41 und dem zweiten Volumen 42 bereit.
[0074] In einem im Inneren des Resonatorrohres 8 gelegenen Abschnitt weist das zweite Auslassrohr
7 in seiner Wand Öffnungen 91 auf, die bezüglich der Trennwand 31 teilweise auf Seiten
des ersten Volumens 41 und teilweise auf Seiten des zweiten Volumens 42 angeordnet
sind. Das Resonatorrohr 8 ist hingegen über seine ganze Erstreckung frei von Öffnungen
(mit Ausnahme der Mündungen des Resonatorrohres). Über den zwischen der Außenwand
des zweiten Auslassrohres 7 und der Innenwand des Resonatorrohres 8 gebildeten Ringspalt
und die Öffnungen 91 stellt auch das zweite Auslassrohr 7 eine Fluidverbindung zwischen
dem ersten Volumen 41 und dem zweiten Volumen 42 bereit.
[0075] Die Trennwand 31 ist mit Ausnahme der Öffnungen, in denen sie von Rohren durchsetzt
wird, über ihre ganze Erstreckung ebenfalls frei von Öffnungen.
[0076] Das zweite Volumen 42 bildet so ein Helmholz-Volumen, der Ringspalt des Resonatorrohres
8 ein erstes Helmholzrohr, das zweite Auslassrohr 7 über die Öffnungen 91 und den
Ringspalt ein zweites Helmholzrohr, und die Helmholzrohre und das Helmholz-Volumen
gemeinsam einen Helmholtz-Resonator.
[0077] Für die Eigenfrequenzen des Helmholtz-Resonators ist das Volumen von zwischen dem
nicht abgeschlossenen ersten Volumen 41 und dem abgeschlossenen zweiten Volumen 42
(Helmholz-Volumen) stehenden Luftsäulen entscheidend. Die Volumina der stehenden Luftsäulen
hängen von der Länge und dem Querschnitt des jeweiligen Helmholzrohres ab.
[0078] Dabei ist die Länge L1, L1', L2 des jeweils wirksamen Helmholzrohres davon abhängig,
ob die Klappe 10 geöffnet oder geschlossen und damit das zweite Auslassrohr 7 aktiv
oder deaktiv ist.
[0079] Bei geöffneter Klappe 10 und damit aktivem zweiten Auslassrohr 7 beschränkt sich
die wirksame Länge L2 des ersten Helmholzrohres auf einen Abschnitt des zwischen der
Außenwand des zweiten Auslassrohres 7 und der Innenwand des Resonatorrohres 8 gebildeten
Ringspalts. Dieser Abschnitt des Ringspalts beginnt an der im Inneren des zweiten
Volumens 42 angeordneten Mündung des Resonatorrohres 8 und erstreckt sich in Längsrichtung
des Resonatorrohres 8 bis zu der Stelle, an welcher das zweite Auslassrohr 7 die Öffnungen
91 aufweist. Das zweite Helmholzrohr ist bei geöffneter Klappe 10 nicht aktiv und
weist somit keine wirksame Länge auf, da sich im Inneren des zweiten Auslassrohres
7 keine stehende Luftsäule bildet. In der Folge weist der Helmholtz-Resonator bei
geöffneter Klappe 10 nur eine Eigenfrequenz auf.
[0080] Bei geschlossener Klappe 10 und damit deaktiviertem zweiten Auslassrohr 7 erstreckt
sich die wirksame Länge L1 des ersten Helmholzrohres über die ganze Länge des zwischen
der Außenwand des zweiten Auslassrohres 7 und der Innenwand des Resonatorrohres 8
gebildeten Ringspalts und damit über die ganze Länge des Resonatorrohres 8. Das zweite
Helmholzrohr weist bei geschlossener Klappe eine wirksame Länge L1' auf, die an der
im Inneren des zweiten Volumens 42 angeordneten Mündung des Resonatorrohres 8 beginnt
und sich zunächst entlang des Ringspalts bis zu der Stelle erstreckt, an welcher das
zweite Auslassrohr 7 die Öffnungen 91 aufweist. Darüber hinaus erstreckt sich die
wirksame Länge L1' des zweiten Helmholzrohres durch die Öffnungen 91 hindurch bis
zu der im Inneren des ersten Volumens 41 angeordneten Mündung des zweiten Auslassrohres
7. Ersichtlich ändert sich der Querschnitt der stehenden Luftsäule des zweiten Helmholzrohres
über die Länge L1', da ausgehend vom zweiten Volumen 42 zunächst nur der zwischen
der Außenwand des zweiten Auslassrohres 7 und der Innenwand des Resonatorrohres 8
gebildete Ringspalt zur stehenden Luftsäule des zweiten Helmholzrohres beiträgt, im
weiteren Verlauf aber der ganze Innendurchmesser des zweiten Auslassrohres 7 zur stehenden
Luftsäule des zweiten Helmholzrohres beiträgt. In der Folge weist der Helmholtz-Resonator
bei geschlossener Klappe 10 wenigstens zwei unterschiedliche Eigenfrequenzen auf.
[0081] Die wirksame Länge L2 des ersten Helmholzrohres bei geöffneter Klappe 10 ist zudem
kleiner als die wirksamen Längen L1, L1' des ersten und zweiten Helmholzrohres bei
geschlossener Klappe 10 und damit deaktiviertem zweiten Auslassrohr 7. In der Folge
ändern sich die Eigenfrequenzen des aus dem zweiten Volumen 42 und den ersten und
zweiten Helmholzrohren gebildeten Helmholtz-Resonators in Abhängigkeit von einem Betriebszustand
des zweiten Auslassrohres 7.
[0082] Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf die Figur 2 eine zweite Ausführungsform des
erfindungsgemäßen Schalldämpfers beschrieben. Dabei wird zur Vermeidung von Wiederholungen
insbesondere auf Unterschiede zu der vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsform
eingegangen und ansonsten auf die vorstehende erste Ausführungsform verwiesen.
[0083] Die zweite Ausführungsform unterscheidet sich von der vorstehend beschriebenen ersten
Ausführungsform zum einen dadurch, dass nicht nur ein Einlassrohr 51 sondern auch
ein zweites Einlassrohr 52 vorgesehen ist, welches zweite Einlassrohr 52 ebenso wie
das erste Einlassrohr 51 eine Wand des Gehäuses 2 durchdringt und in dem ersten Volumen
41 mündet. Anders als in der vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsform weisen
beide Einlassrohre 51, 52 und alle Auslassrohre 61, 7 zumindest im Inneren des Gehäuses
2 einen konstanten Querschnitt auf und sind damit nicht im Bereich ihrer Mündungen
aufgetulpt. Weiter ist die Klappe 10 in der zweiten Ausführungsform durch eine Feder
in einer geschlossenen Stellung vorgespannt und damit ein passives Bauteil, welches
sich bei einer entsprechenden Druckbeaufschlagung automatisch öffnet und das zweite
Auslassrohr 7 damit automatisch aktiviert bzw. deaktiviert. Weiter ist in der zweiten
Ausführungsform das Resonatorrohr 8 an seiner im Inneren des ersten Volumens 41 angeordneten
Mündung über eine Schweißnaht 13 gasdicht mit dem zweiten Auslassrohr 7 verbunden
und ist der Ringspalt zwischen dem zweiten Auslassrohr 7 und dem Resonatorrohr 8 damit
an dieser Stelle geschlossen. Die Fluidverbindung zwischen dem ersten Volumen 41 und
dem zweiten Volumen 42 und damit das Helmholzrohr des Helmholtz-Resonators wird daher
in dieser Ausführungsform abschnittsweise über den Ringspalt zwischen dem Resonatorrohr
8 und dem zweiten Auslassrohr 7 und abschnittsweise über die Öffnungen 91 über einen
Abschnitt des zweiten Auslassrohres 7 bereitgestellt.
[0084] In der zweiten Ausführungsform wird in jedem Betriebszustand der Klappe 10 nur eine
zwischen dem ersten Volumen 41 und dem zweiten Volumen 42 stehende Luftsäule und damit
jeweils nur ein Helmholzrohr ausgebildet. In der Folge weist der Helmholtz-Resonator
bei geöffneter und geschlossener Klappe 10 jeweils eine unterschiedliche Eigenfrequenz
auf.
[0085] Bei geöffneter Klappe 10 und damit aktivem zweiten Auslassrohr 7 beschränkt sich
die wirksame Länge L2 des Helmholzrohres entlang des zwischen der Außenwand des zweiten
Auslassrohres 7 und der Innenwand des Resonatorrohres 8 gebildeten Ringspalts auf
einen Abschnitt zwischen der im Inneren des zweiten Volumens 42 angeordneten Mündung
des Resonatorrohres 8 und der Stelle, an welcher das zweite Auslassrohr 7 die Öffnungen
91 aufweist.
[0086] Bei geschlossener Klappe 10 weist das Helmholzrohr eine wirksame Länge L1 auf, die
an der im Inneren des zweiten Volumens 42 angeordneten Mündung des Resonatorrohres
8 beginnt und sich zunächst entlang des Ringspalts bis zu der Stelle erstreckt, an
welcher das zweite Auslassrohr 7 die Öffnungen 91 aufweist. Darüber hinaus erstreckt
sich die wirksame Länge L1 des Helmholzrohrs bei geschlossener Klappe 10 durch die
Öffnungen 91 hindurch bis zu der im Inneren des ersten Volumens 41 angeordneten Mündung
des zweiten Auslassrohres 7.
[0087] In der zweiten Ausführungsform sind die beiden Einlassrohre 51, 52, das erste Auslassrohr
61, und das zweite Auslassrohr 62 im Inneren des Gehäuses gerade.
[0088] Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf Figur 3 eine dritte Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Schalldämpfers beschrieben. Auch hier wird zur Vermeidung von Wiederholungen im Wesentlichen
auf Unterschiede zu der ersten bzw. zweiten Ausführungsform eingegangen und ansonsten
auf die vorstehenden Ausführungsformen verwiesen.
[0089] Der Schalldämpfer 1 gemäß der dritten Ausführungsform unterscheidet sich von dem
Schalldämpfer 1 gemäß der ersten Ausführungsform insbesondere dadurch, dass wie in
der zweiten Ausführungsform eine passive Klappe 10 verwendet wird, welche aber anders
als in der vorstehend beschriebenen ersten und zweiten Ausführungsform nicht außerhalb
des Gehäuses 2 sondern innerhalb des Gehäuses 2 im Inneren des zweiten Auslassrohres
7 angeordnet ist. Zudem ist die Strömungsrichtung des Abgases umgekehrt, so dass die
ersten und zweiten Auslassrohre 7, 61 mit einem Verbrennungsmotor in Fluidverbindung
stehen, und das Einlassrohr 51 mit einem Endrohr einer Abgasanlage in Fluidverbindung
steht. Weiter weist das Resonatorrohr 8 anders als in der ersten Ausführungsform keinen
über die ganze Längserstreckung konstanten Querschnitt, sondern ist im Bereich seiner
Mündungen aufgetulpt und weist dort einen vergrößerten Querschnitt auf. Weiter wird
das Resonatorrohr 8 in dieser Ausführungsform über eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung
des zweiten Auslassrohres 7 verteilt angeordneten radialen Stützen 14 von dem zweiten
Auslassrohr 7 getragen. Anders als in den vorstehenden ersten und zweiten Ausführungsformen
durchsetzt das zweite Auslassrohr 7 das Resonatorrohr 8 in dessen Längsrichtung nicht
vollständig, so dass eine Mündung des zweiten Auslassrohres 7 im Inneren des Resonatorrohres
8 angeordnet ist und das Resonatorrohr 8 über das zweite Auslassrohr 7 hinaus in das
Innere des ersten Volumens 41 hineinragt. Zudem weist eine Wand des zweiten Auslassrohres
7 ebenso wie die Wand des Resonatorrohrs keine Öffnungen auf.
[0090] Bei geöffneter Klappe 10 und damit aktivem zweiten Auslassrohr 7 beschränkt sich
die wirksame Länge L2 des Helmholzrohres auf die Länge des zwischen der Außenwand
des zweiten Auslassrohres 7 und der Innenwand des Resonatorrohres 8 gebildeten Ringspalts.
Dieser Ringspalt erstreckt sich zwischen der im Inneren des zweiten Volumens 42 angeordneten
Mündung des Resonatorrohres 8 bis zu der im Inneren des Resonatorrohres 8 angeordneten
Mündung des zweiten Auslassrohres 7.
[0091] Bei geschlossener Klappe 10 weist das Helmholzrohr eine wirksame Länge L1 auf, die
an der im Inneren des zweiten Volumens 42 angeordneten Mündung des Resonatorrohres
8 beginnt und sich zunächst entlang des Ringspalts bis zu der im Inneren des Resonatorrohres
8 angeordneten Mündung des zweiten Auslassrohres 7 erstreckt. Darüber hinaus erstreckt
sich die wirksame Länge L1 des Helmholzrohres bei geschlossener Klappe 10 bis zu der
im Inneren des ersten Volumens 41 angeordneten Mündung des Resonatorrohres 8. Sowohl
der Querschnitt des Ringspalts als auch der Querschnitt des Resonatorrohres 8 ändert
sich aufgrund der Auftulpung des Resonatorrohres 8 über die Länge des Resonatorrohres
8.
[0092] In Abhängigkeit von einem Betriebszustand des zweiten Auslassrohres 7 weist das Helmholzrohr
des so gebildeten Helmholtz-Resonators zwei unterschiedliche Längen L1 und L2 sowie
unterschiedliche Querschnitte auf und ist der so gebildete Helmholtz-Resonator somit
zwischen zwei unterschiedlichen Eigenfrequenzen abstimmbar.
[0093] Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf Figur 4 eine vierte Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Schalldämpfers beschrieben. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird im Wesentlichen
auf Unterschiede zu den vorstehend beschriebenen ersten bis dritten Ausführungsformen
eingegangen und ansonsten auf die vorstehenden Ausführungen verwiesen.
[0094] Die in Figur 4 gezeigte vierte Ausführungsform unterscheidet sich von den vorstehend
beschriebenen Ausführungsformen insbesondere dadurch, dass eine weitere Trennwand
32 aus Edelstahl vorgesehen ist, welche im Inneren des Gehäuses 2 ein zwischen dem
ersten Volumen 41 und dem zweiten Volumen 42 angeordnetes drittes Volumen 43 begrenzt,
welches mit Dämmmaterial gefüllt ist. Dabei durchsetzen das erste Auslassrohr 61 und
das zweite Auslassrohr 7 nicht nur gasdicht die Wand des Gehäuses 2 sondern auch in
einem Gleitsitz die erste Trennwand 31 und die zweite Trennwand 32. Auch das Resonatorrohr
8, dessen im Inneren des Gehäuses 42 angeordnete Mündung in der gezeigten Ausführungsform
aufgetulpt ist und damit einen vergrößerten Querschnitt aufweist, durchsetzt sowohl
die erste Trennwand 31 als auch die zweite Trennwand 32 in einem Gleitsitz. Das Einlassrohr
51 und das Auslassrohr 7 sind in der gezeigten Ausführungsform einstückig ausgebildet.
Eine Wand des so gebildeten einstückigen Rohres weist innerhalb des ersten Volumens
41 in einem Abschnitt, in welchem das Rohr nicht von dem Resonatorrohr 8 umgeben ist,
Öffnungen 92 auf, welche einen Übertritt von in dem Einlassrohr 51 geführten Fluid
in das erste Volumen 41 ermöglichen. Zudem weist das so einstückig aus dem Einlassrohr
51 und dem zweiten Auslassrohr 7 gebildete Rohr auch in einem Abschnitt, in welchem
es innerhalb des Resonatorrohrs 8 angeordnet ist, Öffnungen 91 auf. Zwischen den Öffnungen
91 und 92 weist das aus dem Einlassrohr 51 und dem zweiten Auslassrohr 7 einstückig
gebildete Rohr einen Abschnitt mit verändertem, hier verkleinertem Durchmesser auf,
der als Drossel wirkt. In Figur 4 ist eine Steuerung des Elektromotors 11 aus Gründen
der Vereinfachung ebenso wenig gezeigt, wie in den nachfolgenden Figuren 5 und 6.
Ersichtlich wird der Gleitsitz zwischen dem einstückig von dem Einlassrohr 51 und
dem zweiten Auslassrohr 7 gebildeten Rohr und der ersten Trennwand 31 über das Resonatorrohr
8 erzielt. Daher ist zwischen dem einstückig von dem Einlassrohr 51 und dem zweiten
Auslassrohr 7 gebildeten Rohr und der ersten Trennwand 31 sowie der zweiten Trennwand
32 kein direkter Kontakt erforderlich.
[0095] Bei geöffneter Klappe 10 und damit aktivem zweiten Auslassrohr 7 beschränkt sich
die wirksame Länge L2 des Helmholzrohres wie in der ersten und zweiten Ausführungsform
entlang des zwischen der Außenwand des zweiten Auslassrohres 7 und der Innenwand des
Resonatorrohres 8 gebildeten Ringspalts auf einen Abschnitt zwischen der im Inneren
des zweiten Volumens 42 angeordneten Mündung des Resonatorrohres 8 und der Stelle,
an welcher das aus dem Einlassrohr 51 und dem zweiten Auslassrohr 7 einstückig gebildete
Rohr die Öffnungen 91 aufweist.
[0096] Bei geschlossener Klappe 10 erstreckt sich die wirksame Länge L1 eines ersten Helmholzrohres
über die ganze Länge des zwischen der Außenwand des aus dem Einlassrohr 51 und dem
zweiten Auslassrohr 7 einstückig gebildeten Rohres und der Innenwand des Resonatorrohres
8 gebildeten Ringspalts und damit über die ganze Länge des Resonatorrohres 8. Weiter
weist bei geschlossener Klappe 10 ein zweites Helmholzrohr eine wirksame Länge L1'
auf, die an der im Inneren des zweiten Volumens 42 angeordneten Mündung des Resonatorrohres
8 beginnt und sich zunächst entlang des Ringspalts bis zu der Stelle erstreckt, an
welcher das aus dem Einlassrohr 51 und dem zweiten Auslassrohr 7 einstückig gebildete
Rohr die Öffnungen 91 aufweist. Darüber hinaus erstreckt sich die wirksame Länge L1
des Helmholzrohres bei geschlossener Klappe 10 durch die Öffnungen 91 hindurch im
Inneren des aus dem Einlassrohr 51 und dem zweiten Auslassrohr 7 einstückig gebildeten
Rohres bis zu der Stelle, an welcher das aus dem Einlassrohr 51 und dem zweiten Auslassrohr
7 einstückig gebildete Rohr die Öffnungen 92 aufweist.
[0097] Wie in der ersten Ausführungsform ändern sich die Volumina der stehenden Luftsäulen
des so gebildeten Helmholz-Resonators in Abhängigkeit davon, ob die im Inneren des
zweiten Auslassrohres 7 angeordnete Klappe 10 geöffnet oder geschlossen ist, so dass
die Eigenfrequenzen des Helmholtz-Resonators umschaltbar sind.
[0098] Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf die Figur 5 eine fünfte Ausführungsform eines
erfindungsgemäßen Schalldämpfers beschrieben, wobei zur Vermeidung von Wiederholungen
auf die Ausführungen zu den vorstehenden ersten bis vierten Ausführungsformen verwiesen
wird und insbesondere auf die Unterschiede eingegangen wird.
[0099] Die fünfte Ausführungsform unterscheidet sich von der vorstehenden dritten Ausführungsform
insbesondere dadurch, dass eine Mündung des Einlassrohres 51 im Inneren des Resonatorrohres
8 angeordnet ist und das Resonatorrohr 8 über in Umfangsrichtung des Einlassrohres
51 verteilt angeordnete radiale Stützen 15 auch auf dem Einlassrohr 51 abgestützt
ist. Anders als in der dritten Ausführungsform sind die Mündungen des Resonatorrohres
8 nicht aufgetulpt, so dass das Resonatorrohr 8 über seine ganze Längserstreckung
einen konstanten Querschnitt aufweist. Somit wird dem ersten Volumen 41 in dieser
Ausführungsform in dem Einlassrohr 51 geführtes Fluid und insbesondere Abgas über
einen Ringspalt zwischen dem Resonatorrohr 8 und dem Einlassrohr 51 zugeführt.
[0100] Bei geöffneter Klappe 10 und damit aktivem zweiten Auslassrohr 7 beschränkt sich
die wirksame Länge L2 des Helmholzrohres auf die Länge des zwischen der Außenwand
des zweiten Auslassrohres 7 und der Innenwand des Resonatorrohres 8 gebildeten Ringspalts.
Dieser Ringspalt erstreckt sich zwischen der im Inneren des zweiten Volumens 42 angeordneten
Mündung des Resonatorrohres 8 bis zu der im Inneren des Resonatorrohres 8 angeordneten
Mündung des zweiten Auslassrohres 7.
[0101] Bei geschlossener Klappe 10 weist das Helmholzrohr eine wirksame Länge L1 auf, die
an der im Inneren des zweiten Volumens 42 angeordneten Mündung des Resonatorrohres
8 beginnt und sich zunächst entlang des Ringspalts bis zu der im Inneren des Resonatorrohres
8 angeordneten Mündung des zweiten Auslassrohres 7 erstreckt. Darüber hinaus erstreckt
sich die wirksame Länge L1 des Helmholzrohres bei geschlossener Klappe 10 bis zu einer
Stelle vor der im Inneren des Resonatorrohres 8 angeordneten Mündung des Einlassrohres
51. Somit trägt zunächst der Querschnitt des Ringspalts und anschließend der Querschnitt
des Resonatorrohres 8 zur im Helmholzrohr zwischen dem ersten und zweiten Volumen
41, 42 stehenden Luftsäule bei.
[0102] Über eine im Inneren des Gehäuses 2 im Inneren des zweiten Auslassrohres 7 angeordnete
und mittels eines Elektromotors 11 betätigte Klappe 10 ist das Volumen der stehenden
Luftsäule des aus Helmholzrohr und zweiten Volumen 42 gebildeten Helmholtz-Resonators
einstellbar, so dass der Helmholtz-Resonator zwei umschaltbare Eigenfrequenzen aufweist.
[0103] Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf Figur 6 eine sechste Ausführungsform eines
erfindungsgemäßen Schalldämpfers beschrieben. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird
insbesondere auf Unterschiede zu der vorstehend beschriebenen fünften Ausführungsform
eingegangen und ansonsten auf die vorstehenden Ausführungsformen verwiesen.
[0104] Der Schalldämpfer 1 gemäß der sechsten Ausführungsform unterscheidet sich von der
vorstehend beschriebenen fünften Ausführungsform insbesondere dadurch, dass der Ringspalt
zwischen dem Resonatorrohr 8 und dem Einlassrohr 51 mittels einer Schweißnaht 13 verschlossen
ist. Alternativ zur Schweißnaht 13 kann auch eine Ringblende vorgesehen sein. Dafür
weist das Resonatorrohr 8 in einem Abschnitt, in welchem es nicht von dem zweiten
Auslassrohr 7 durchsetzt wird, Öffnungen 93 auf, über welche in dem Einlassrohr 51
geführtes Fluid in das erste Volumen 41 zugeführt werden kann. Auch das zweite Auslassrohr
7 weist in der in Figur 6 gezeigten Ausführungsform in seiner Wand Öffnungen 91 auf.
[0105] Bei geöffneter Klappe 10 und damit aktivem zweiten Auslassrohr 7 beschränkt sich
die wirksame Länge L2 des Helmholzrohres entlang des zwischen der Außenwand des zweiten
Auslassrohres 7 und der Innenwand des Resonatorrohres 8 gebildeten Ringspalts auf
einen Abschnitt zwischen der im Inneren des zweiten Volumens 42 angeordneten Mündung
des Resonatorrohres 8 und der Stelle, an welcher das zweite Auslassrohr 7 die Öffnungen
91 aufweist.
[0106] Bei geschlossener Klappe 10 weist das Helmholzrohr eine wirksame Länge L1 auf, die
an der im Inneren des zweiten Volumens 42 angeordneten Mündung des Resonatorrohres
8 beginnt und sich zunächst entlang des Ringspalts bis zu der im Inneren des Resonatorrohres
8 angeordneten Mündung des zweiten Auslassrohres 7 erstreckt. Im Bereich der Öffnungen
91 trägt zusätzlich zum Ringspalt auch der Querschnitt des zweiten Auslassrohres zur
im Helmholzrohr stehenden Luftsäule bei. Darüber hinaus erstreckt sich die wirksame
Länge L1 des Helmholzrohres bei geschlossener Klappe 10 im Inneren des Resonatorrohres
8 bis zu den Öffnungen 93 des Resonatorrohres 8.
[0107] In Abhängigkeit davon, ob die im Inneren des zweiten Auslassrohres 7 angeordnete
Klappe 10 geöffnet oder geschlossen ist, ändert sich die wirksame Länge L1, L2 sowie
der wirksame Querschnitt des Helmholzrohres 8 des so gebildeten Helmholtz-Resonators
und ist dieser zwischen (zumindest) zwei Eigenfrequenzen umschaltbar.
[0108] Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf Figur 7 eine siebte Ausführungsform eines
erfindungsgemäßen Schalldämpfers beschrieben. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird
insbesondere auf Unterschiede zur vorstehend beschriebenen sechsten Ausführungsform
eingegangen und ansonsten auf die vorhergehenden Ausführungen verwiesen.
[0109] Der Schalldämpfer 1 gemäß der siebten Ausführungsform weist ein einstückig mit dem
Einlassrohr 51 ausgebildetes Resonatorrohr 8 auf, welches die Wand des Gehäuses 2
und die Trennwand 31 durchsetzt und in dem zweiten Volumen 42 mündet. In einem Abschnitt
innerhalb des ersten Volumens 41, welcher frei von dem zweiten Auslassrohr 7 ist,
weist das einstückig mit dem Einlassrohr 51 gebildete Resonatorrohr 8 Öffnungen 93
auf, welche einen Übertritt von in dem Einlassrohr 51 geführten Fluid und insbesondere
Abgas in das erste Volumen 41 ermöglichen. In einem Abschnitt, in welchem das zweite
Auslassrohr 7 im Inneren des einstückig mit dem Einlassrohr 51 gebildeten Resonatorrohres
8 angeordnet ist, ist eine Wand des einstückig mit dem Einlassrohr 51 gebildeten Resonatorrohres
8 frei von Auslassöffnungen. In der gezeigten Ausführungsform sind zwei erste Auslassrohre
61 und 62 vorgesehen, von denen ein erstes Auslassrohr stromabwärts der im zweiten
Auslassrohr 7 angeordneten Klappe 10 über ein Verbindungsstück mit dem zweiten Auslassrohr
7 zu einem einzigen gemeinsamen Auslassrohr verbunden ist. Alternativ können auch
alle Auslassrohre stromabwärts der im zweiten Auslassrohr 7 angeordneten Klappe 10
miteinander verbunden sein.
[0110] Bei geöffneter Klappe 10 weist das Helmholzrohr eine wirksame Länge L2 auf, die an
der im Inneren des zweiten Volumens 42 angeordneten Mündung des Resonatorrohres 8
beginnt und sich über den Ringspalt (zwischen dem einstückig mit dem Einlassrohr 51
gebildeten Resonatorrohr 8 und dem zweiten Auslassrohr 7) bis zu der im Inneren des
Resonatorrohres 8 angeordneten Mündung des zweiten Auslassrohres 7 erstreckt. Somit
trägt bei geöffneter Klappe 10 nur der Ringspalt zur stehenden Luftsäule bei.
[0111] Bei geschlossener Klappe 10 weist das Helmholzrohr eine wirksame Länge L1 auf, die
an der im Inneren des zweiten Volumens 42 angeordneten Mündung des Resonatorrohres
8 beginnt und sich zunächst entlang des Ringspalts (zwischen dem einstückig mit dem
Einlassrohr 51 gebildeten Resonatorrohr 8 und dem zweiten Auslassrohr 7) bis zu der
im Inneren des Resonatorrohres 8 angeordneten Mündung des zweiten Auslassrohres 7
erstreckt. Darüber hinaus erstreckt sich die wirksame Länge L1 des Helmholzrohrs bei
geschlossener Klappe 10 im Inneren des Resonatorrohres 8 bis zu den Öffnungen 93 des
Resonatorrohres 8.
[0112] Je nachdem, ob die in dieser Ausführungsform passiv ausgeführte Klappe 10 geöffnet
oder geschlossen ist, ist eine wirksame Länge und ein wirksamer Querschnitt und damit
ein Volumen der zwischen dem offenen ersten Volumen 41 und dem geschlossenen zweiten
Volumen 42 stehenden Luftsäule des so gebildeten Helmholtz-Resonators umschaltbar,
so dass sich auch die jeweilige Eigenfrequenz des Helmholtz-Resonators ändert. Auch
wenn in dieser Ausführungsform das Verbindungsstück zwischen den Auslassrohren außerhalb
des Gehäuses 2 angeordnet ist, wird betont, dass dieses auch innerhalb des Gehäuses
2 angeordnet sein kann.
[0113] Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf Figur 8 eine Ausführungsform einer Abgasanlage
beschrieben, welchen einen erfindungsgemäßen Schalldämpfer nach einer der vorstehenden
Ausführungsformen verwendet.
[0114] Von einem Verbrennungsmotor 17 kommend wird Abgas über einen Katalysator 18 und über
das Einlassrohr 51 einem Gehäuse 2 eines wie vorstehend ausgebildeten Schalldämpfer
1 zugeführt. Stromabwärts der im zweiten Auslassrohr 7 angeordneten Klappe 10, welche
in der gezeigten Ausführungsform nicht Teil des Schalldämpfers 1 sondern der allgemeinen
Abgasanlage ist, werden das erste Auslassrohr 61 und das zweite Auslassrohr 7 mittels
eines Y-Stücks zusammengeführt, bevor das Abgas über ein Endrohr ausgegeben wird.
Gesteuert wird der Elektromotor 11, welcher die Klappe 10 betätigt, in der gezeigten
Ausführungsform durch eine Motorsteuerung 19 in Abhängigkeit von einer jeweiligen
Drehzahl des Verbrennungsmotors 17.
[0115] Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf die Figur 9A ein Schalldämpfer 1 gemäß einer
achten Ausführungsform beschrieben. Dieser Schalldämpfer 1 entspricht weitgehend dem
Schalldämpfer der in Figur 1 gezeigten ersten Ausführungsform. Deshalb wird zur Vermeidung
von Wiederholungen insbesondere auf Unterschiede zu der vorstehend beschriebenen ersten
Ausführungsform eingegangen und ansonsten auf die Ausführungen zur ersten Ausführungsform
verwiesen.
[0116] Der Schalldämpfer 1 gemäß der achten Ausführungsform unterscheidet sich vom Schalldämpfer
gemäß der ersten Ausführungsform dadurch, dass das Einlassrohr 51, das erste Auslassrohr
61 und das zweite Auslassrohr 7 durchgehend einen konstanten Querschnitt aufweisen;
somit wurde auf die in Figur 1 gezeigten Auftulpungen im Bereich der Mündungen verzichtet.
Zudem ist im Gehäuse 2 parallel zur Trennwand 31 eine zweite Trennwand 32 vorgesehen.
Beide Trennwände 31 und 32 werden von dem Resonatorrohr 8 durchsetzt. Die Verwendung
von zwei voneinander mit Abstand zueinander angeordneten Trennwänden 31, 32 erleichtert
eine Abstützung und damit eine sichere Lagerung des Resonatorrohres 8 im Inneren des
Gehäuses 2.
[0117] Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf die Figur 9B ein Schalldämpfer 1 gemäß einer
neunten Ausführungsform beschrieben. Dieser Schalldämpfer entspricht weitgehend dem
Schalldämpfer der in Figur 3 gezeigten dritten Ausführungsform. Deshalb wird zur Vermeidung
von Wiederholungen insbesondere auf Unterschiede zu der vorstehend beschriebenen dritten
Ausführungsform eingegangen und ansonsten auf die Ausführungen zur dritten Ausführungsform
verwiesen.
[0118] Der Schalldämpfer 1 gemäß der neunten Ausführungsform unterscheidet sich vom Schalldämpfer
gemäß der dritten Ausführungsform dadurch, dass das Resonatorrohr 8 durchgehend einen
konstanten Querschnitt aufweist; somit wurde auf die in Figur 3 gezeigte Auftulpung
des Resonatorrohres 8 im Bereich der Mündungen verzichtet. Weiter wird das Resonatorrohr
8 in der neunten Ausführungsform nicht über eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung des
zweiten Auslassrohres 7 verteilt angeordneten radialen Stützen 14 von dem zweiten
Auslassrohr 7 getragen; vielmehr ist der zwischen dem Resonatorrohr 8 und dem zweiten
Auslassrohr 7 gebildete Ringspalt frei von Stützen. Schließlich weist das zweite Auslassrohr
7 in einem Abschnitt, in welchem es im Inneren des Resonatorrohres 8 angeordnet ist,
Öffnungen 91 auf. Wie in der vorstehenden achten Ausführungsform ist im Gehäuse 2
parallel zur Trennwand 31 eine zweite Trennwand 32 vorgesehen und werden beide Trennwände
31 und 32 von dem Resonatorrohr 8 durchsetzt.
[0119] Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf die Figur 9C ein Schalldämpfer 1 gemäß einer
zehnten Ausführungsform beschrieben. Dieser Schalldämpfer entspricht einer Übergangsform
zwischen der vorstehend beschriebenen achten Ausführungsform und der vorstehend beschriebenen
neunten Ausführungsform. Deshalb wird zur Vermeidung von Wiederholungen insbesondere
auf Unterschiede zu den vorstehend beschriebenen achten und neunten Ausführungsformen
eingegangen und ansonsten auf die Ausführungen zur achten und neunten Ausführungsform
verwiesen.
[0120] Der Schalldämpfer 1 gemäß der zehnten Ausführungsform unterscheidet sich vom Schalldämpfer
gemäß der achten Ausführungsform dadurch, dass das zweite Auslassrohr 7 nicht über
das Resonatorrohr 8 hinaus in das erste Volumen 41 hineinragt; vielmehr fluchten die
Mündungen des zweiten Auslassrohres 7 und des Resonatorrohres 8 miteinander. Entsprechend
ist die Mündung des zweiten Auslassrohres 7 - anders als in der neunten Ausführungsform
- nur in radialer Richtung und nicht auch in axialer Richtung des Resonatorrohres
8 im Inneren des Resonatorrohres 8 angeordnet.
[0121] Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf die Figur 9D ein Schalldämpfer 1 gemäß einer
elften Ausführungsform beschrieben. Dieser Schalldämpfer 1 entspricht weitgehend dem
Schalldämpfer der in Figur 2 gezeigten zweiten Ausführungsform. Deshalb wird zur Vermeidung
von Wiederholungen insbesondere auf Unterschiede zu der vorstehend beschriebenen zweiten
Ausführungsform eingegangen und ansonsten auf die Ausführungen zur zweiten Ausführungsform
verwiesen.
[0122] Der Schalldämpfer 1 gemäß der elften Ausführungsform unterscheidet sich vom Schalldämpfer
gemäß der zweiten Ausführungsform dadurch, dass der Ringspalt zwischen dem zweiten
Auslassrohr 7 und dem Resonatorrohr 8 nicht über eine Schweißnaht, sondern über eine
Ringblende 13 gasdicht verschlossen ist. Weiter ist nur ein Einlassrohr 51 vorgesehen,
so dass auf das zweite Einlassrohr 52 verzichtet wurde. Wie in den vorstehenden achten
mit zehnten Ausführungsformen ist im Gehäuse 2 zur Trennwand 31 parallel beabstandet
eine zweite Trennwand 32 vorgesehen und werden beide Trennwände 31 und 32 von dem
Resonatorrohr 8 (und damit auch von dem im Resonatorrohr 8 angeordneten zweiten Auslassrohr
7) durchsetzt. Die Verwendung einer Ringblende 13 erlaubt eine wechselseitige Abstützung
von Resonatorrohr 8 und zweitem Auslassrohr 7.
[0123] Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf die Figuren 9E und 9F ein Schalldämpfer 1
gemäß einer zwölften und gemäß einer dreizehnten Ausführungsform beschrieben. Dieser
Schalldämpfer basiert auf der vorstehend beschriebenen elften Ausführungsform. Deshalb
wird zur Vermeidung von Wiederholungen insbesondere auf Unterschiede zu der vorstehend
beschriebenen elften Ausführungsform eingegangen und ansonsten auf die Ausführungen
zur elften Ausführungsform verwiesen.
[0124] Der Schalldämpfer 1 gemäß der in Figur 9E gezeigten zwölften Ausführungsform unterscheidet
sich vom Schalldämpfer gemäß der elften Ausführungsform dadurch, dass das zweite Auslassrohr
7 nicht über das Resonatorrohr 8 hinaus in das erste Volumen 41 hineinragt; vielmehr
ragt das Resonatorrohr 8 über eine Mündung des zweiten Auslassrohres 7 hinaus in das
erste Volumen 41 hinein. Entsprechend ist eine Mündung des zweiten Auslassrohres sowohl
in radialer Richtung als auch in axialer Richtung des Resonatorrohres 8 im Inneren
des Resonatorrohres 8 angeordnet und von einer Mündung des Resonatorrohres 8 beabstandet.
[0125] Der Schalldämpfer 1 gemäß der in Figur 9F gezeigten dreizehnten Ausführungsform unterscheidet
sich vom Schalldämpfer gemäß der in Figur 9D gezeigten elften Ausführungsform dadurch,
dass das zweite Auslassrohr 7 nicht über das Resonatorrohr 8 hinaus in das erste Volumen
41 hineinragt; vielmehr fluchten die Mündungen des zweiten Auslassrohres 7 und des
Resonatorrohres 8 miteinander.
[0126] Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf die Figur 9G ein Schalldämpfer 1 gemäß einer
vierzehnten Ausführungsform beschrieben. Dieser Schalldämpfer entspricht weitgehend
dem Schalldämpfer der in Figur 9C gezeigten zehnten Ausführungsform. Deshalb wird
zur Vermeidung von Wiederholungen insbesondere auf Unterschiede zu der vorstehend
beschriebenen zehnten Ausführungsform eingegangen und ansonsten auf die Ausführungen
zur zehnten Ausführungsform verwiesen.
[0127] Der Schalldämpfer 1 gemäß der vierzehnten Ausführungsform unterscheidet sich vom
Schalldämpfer der zehnten Ausführungsform insbesondere in der Anordnung des Einlassrohres
51 und des ersten Auslassrohres 61. Anders als in der zehnten Ausführungsform durchsetzt
das erste Auslassrohr 61 die Trennwände 31 und 32 nicht; vielmehr verlassen das erste
Auslassrohr 61 und das zweite Auslassrohr 7 das Gehäuse 2 an entgegengesetzten Seiten
des Gehäuses 2. Das Einlassrohr 51 ist so angeordnet, dass es mit keinem der Auslassrohre
61, 7 fluchtet; vielmehr ist es gegenüber den Auslassrohren 61, 7 um 90° verdreht
angeordnet.
[0128] Die Anordnung der Rohre in der vierzehnten Ausführungsform ist nur beispielhaft und
soll zeigen, dass das wenigstens eine Einlassrohr und die Auslassrohre relativ zueinander
nahezu beliebig angeordnet werden können, solange alle in das erste Volumen 41 münden
und das zweite Auslassrohr 7 zumindest abschnittsweise von dem Resonatorrohr 8 umgeben
ist, welches zwischen dem ersten Volumen 41 und dem zweiten Volumen 42 angeordnet
ist. Weiter wird betont, dass die Verwendung mehrerer Trennwände nur fakultativ ist;
alternativ können auch mehr als zwei oder nur eine Trennwand verwendet werden. Weiter
können das wenigstens eine Einlassrohr und die Auslassrohre sowie das wenigstens eine
Resonatorrohr über ihre ganze Längserstreckung einen konstanten Querschnitt aufweisen,
oder alternativ beispielsweise im Bereich ihrer Mündungen einen vergrößerten Querschnitt
aufweisen und somit aufgetulpt sein.
[0129] Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf die Figur 9H ein Schalldämpfer 1 gemäß einer
fünfzehnten Ausführungsform beschrieben. Dieser Schalldämpfer entspricht weitgehend
dem Schalldämpfer der in Figur 9B gezeigten neunten Ausführungsform. Deshalb wird
zur Vermeidung von Wiederholungen insbesondere auf Unterschiede zu der vorstehend
beschriebenen neunten Ausführungsform eingegangen und ansonsten auf die Ausführungen
zur neunten Ausführungsform verwiesen.
[0130] Der Schalldämpfer 1 gemäß der fünfzehnten Ausführungsform unterscheidet sich von
dem Schalldämpfer der neunten Ausführungsform dadurch, dass die Mündungen des ersten
Auslassrohres 61 und des Resonatorrohres 8 mit der Trennwand 31 fluchten. Somit ragen
das erste Auslassrohr 61 und das Resonatorrohr 8 nicht über die Trennwand 31 hinaus
in das erste Volumen 41 hinein. Die Mündung des zweiten Auslassrohres 7 ist gegenüber
der Mündung des Resonatorrohres 8 zurückgesetzt, so dass das zweite Auslassrohr 7
die Trennwand 31 nicht durchdringt.
[0131] Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf die Figur 9I ein Schalldämpfer 1 gemäß einer
sechszehnten Ausführungsform beschrieben. Dieser Schalldämpfer entspricht weitgehend
dem Schalldämpfer der in Figur 9C gezeigten zehnten Ausführungsform. Deshalb wird
zur Vermeidung von Wiederholungen insbesondere auf Unterschiede zu der vorstehend
beschriebenen zehnten Ausführungsform eingegangen und ansonsten auf die Ausführungen
zur zehnten Ausführungsform verwiesen.
[0132] Der Schalldämpfer 1 gemäß der sechszehnten Ausführungsform unterscheidet sich von
dem Schalldämpfer der zehnten Ausführungsform dadurch, dass die Mündungen des ersten
Auslassrohres 61 und des zweiten Auslassrohres 7 sowie des Resonatorrohres 8 mit der
Trennwand 31 fluchten. Somit ragen das erste Auslassrohr 61 und das zweite Auslassrohr
7 sowie das Resonatorrohr 8 nicht über die Trennwand 31 hinaus in das erste Volumen
41 hinein.
[0133] Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf die Figur 9J ein Schalldämpfer 1 gemäß einer
siebzehnten Ausführungsform beschrieben. Dieser Schalldämpfer entspricht weitgehend
dem Schalldämpfer der in Figur 9A gezeigten achten Ausführungsform. Deshalb wird zur
Vermeidung von Wiederholungen insbesondere auf Unterschiede zu der vorstehend beschriebenen
achten Ausführungsform eingegangen und ansonsten auf die Ausführungen zur achten Ausführungsform
verwiesen.
[0134] Der Schalldämpfer 1 gemäß der siebzehnten Ausführungsform unterscheidet sich von
dem Schalldämpfer der achten Ausführungsform dadurch, dass die Mündung des Resonatorrohres
8 mit der Trennwand 31 fluchtet. Somit ragen nur das erste Auslassrohr 61 und das
zweite Auslassrohr 7 über die Trennwand 31 hinaus in das erste Volumen 41 hinein.
[0135] Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf die Figur 9K ein Schalldämpfer 1 gemäß einer
achtzehnten Ausführungsform beschrieben. Dieser Schalldämpfer entspricht weitgehend
dem Schalldämpfer der in Figur 9I gezeigten sechszehnten Ausführungsform. Deshalb
wird zur Vermeidung von Wiederholungen insbesondere auf Unterschiede zu der vorstehend
beschriebenen sechszehnten Ausführungsform eingegangen und ansonsten auf die Ausführungen
zur sechszehnten Ausführungsform verwiesen.
[0136] In der Figur 9K zeigt die linke Zeichnung stark vereinfacht schematisch eine Prinzipdarstellung
des Schalldämpfers 1 gemäß der achtzehnten Ausführungsform und die rechte Zeichnung
eine Aufsicht auf die Trennwand 31 in Blickrichtung X, wobei die Trennwand 31 gegenüber
der linken Zeichnung um 90° gegen den Uhrzeigersinn gedreht ist.
[0137] Der Schalldämpfer 1 gemäß der achtzehnten Ausführungsform unterscheidet sich von
dem Schalldämpfer der sechszehnten Ausführungsform dadurch, dass im Ringspalt zwischen
Resonatorrohr 8 und zweitem Auslassrohr 7 Stützen 14 angeordnet sind. Diese Stützen
werden von der Trennwand 31 dadurch gebildet, dass in dem Bereich der Trennwand 31,
in dem die Trennwand den zwischen Resonatorrohr 8 und zweitem Auslassrohr 7 gebildeten
Ringspalt verschließt, eine Vielzahl von kreisförmig angeordneten Öffnungen vorgesehen
sind. Zwischen diesen Öffnungen bleiben die Stützen 14 stehen. Auf diese Weise wird
ein weitgehend offener Ringspalt erhalten, und gleichzeitig sichergestellt, dass das
zweite Auslassrohr 7 durch die Trennwand 31 abgestützt wird.
[0138] Es wird betont, dass die in der achtzehnten Ausführungsform gezeigte Art der Abstützung
des zweiten Auslassrohres nur beispielhaft ist. Alternativ kann die Abstützung auch
beispielsweise durch zwischen dem Resonatorrohr und dem zweiten Auslassrohr oder zwischen
der Trennwand und dem zweiten Auslassrohr angeordnete Bolzen oder durch an einer der
Trennwände oder dem Bypassrohr ausgebildete Laschen, oder durch am Resonatorrohr oder
dem zweiten Auslassrohr ausgebildete Eindrückungen oder Vorsprünge erfolgen.
[0139] Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf die Figur 9L ein Schalldämpfer gemäß einer
neunzehnten Ausführungsform beschrieben. Dieser Schalldämpfer entspricht weitgehend
dem Schalldämpfer der in Figur 9D gezeigten elften Ausführungsform. Deshalb wird zur
Vermeidung von Wiederholungen insbesondere auf Unterschiede zu der vorstehend beschriebenen
elften Ausführungsform eingegangen und ansonsten auf die Ausführungen zur elften Ausführungsform
verwiesen.
[0140] Der Schalldämpfer gemäß der neunzehnten Ausführungsform unterscheidet sich von dem
Schalldämpfer der elften Ausführungsform insbesondere dadurch, dass die Mündung des
Resonatorrohres 8 mit der Trennwand 31 fluchtet. Somit ragen nur das erste Auslassrohr
61 und das zweite Auslassrohr 7 über die Trennwand 31 hinaus in das erste Volumen
41 hinein. Weiter wird der zwischen dem Resonatorrohr 8 und dem zweiten Auslassrohr
7 gebildete Ringspalt nicht durch eine separate Ringblende sondern durch die Trennwand
31 selber verschlossen. Dies erlaubt auch eine direkte Abstützung von sowohl erstem
und zweitem Auslassrohr 61, 7 als auch Resonatorrohr 8 durch die Trennwand 31.
[0141] Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf die Figur 9M ein Schalldämpfer gemäß einer
zwanzigsten Ausführungsform beschrieben. Dieser Schalldämpfer entspricht weitgehend
dem Schalldämpfer der in Figur 9F gezeigten dreizehnten Ausführungsform. Deshalb wird
zur Vermeidung von Wiederholungen insbesondere auf Unterschiede zu der vorstehend
beschriebenen dreizehnten Ausführungsform eingegangen und ansonsten auf die Ausführungen
zur dreizehnten Ausführungsform verwiesen.
[0142] Der Schalldämpfer gemäß der zwanzigsten Ausführungsform unterscheidet sich von dem
Schalldämpfer der dreizehnten Ausführungsform insbesondere dadurch, dass die Mündungen
des ersten Auslassrohres 61, des zweiten Auslassrohres 7 und des Resonatorrohres 8
mit der Trennwand 31 fluchten. Somit ragen weder das erste Auslassrohr 61 noch das
zweite Auslassrohr 7 noch das Resonatorrohr 8 über die Trennwand 31 hinaus in das
erste Volumen 41 hinein. Weiter wird der zwischen dem Resonatorrohr 8 und dem zweiten
Auslassrohr 7 gebildete Ringspalt nicht durch eine separate Ringblende, sondern durch
die Trennwand 31 selber verschlossen.
[0143] Auch wenn vorstehend der Begriff "Helmholzrohr" verwendet wurde, um den Bereich zu
kennzeichnen, in dem zwischen dem offenen ersten Volumen und dem abgeschlossenen zweiten
Volumen eine stehende Luftsäule ausgebildet wird, so ist dieser Begriff funktional
und nicht einschränkend (z. B. auf ein physikalisches Rohr) zu verstehen. Entsprechend
kann das Helmholzrohr jeden beliebigen und auch einen sich über den Verlauf des Helmholzrohres
ändernden Querschnitt aufweisen.
[0144] Weiter wird betont, dass der vorstehend verwendete Begriff "Ringspalt" nicht auf
Spalten mit kreisförmigem Querschnitt beschränkt ist, sondern auch Spalten mit ovalem
oder rechteckigem Querschnitt umfassen soll. Weiter können die Spalten in Umfangsrichtung
durchgehend sein, können alternativ aber auch in Umfangsrichtung unterbrochen sein.
1. Schalldämpfer (1) für eine Abgasanlage eines verbrennungsmotorisch betriebenen Fahrzeugs,
aufweisend:
ein gasdichtes Gehäuse (2);
wenigstens eine in dem Gehäuse (2) angeordnete Trennwand (31), welche das Innere des
Gehäuses in ein erstes Volumen (41) und ein von dem ersten Volumen (41) getrenntes
zweites Volumen (42) unterteilt;
wenigstens ein mit dem ersten Volumen (41) in Fluidverbindung stehendes Einlassrohr
(51);
wenigstens ein mit dem ersten Volumen (41) in Fluidverbindung stehendes erstes Auslassrohr
(61);
ein mit dem ersten Volumen (41) in Fluidverbindung stehendes schaltbares zweites Auslassrohr
(7), welches das zweite Volumen (42) und die wenigstens eine Trennwand (31) durchsetzt;
und
ein Resonatorrohr (8), welches eine Fluidverbindung zwischen dem ersten Volumen (41)
und dem zweiten Volumen (42) bereitstellt;
wobei das zweite Auslassrohr (7) zumindest in dem Abschnitt, in welchem es die wenigstens
eine Trennwand (31) durchsetzt, im Inneren des Resonatorrohres (8) angeordnet ist;
wobei das zweite Auslassrohr (7) über die ganze Länge des Resonatorrohres (8) innerhalb
des Resonatorrohres (8) angeordnet ist; und
wobei eine Wand des zweiten Auslassrohres (7) in einem Abschnitt, in welchem es von
dem Resonatorrohr (8) umgeben ist, Öffnungen (91) aufweist.
2. Schalldämpfer (1) für eine Abgasanlage eines verbrennungsmotorisch betriebenen Fahrzeugs,
aufweisend:
ein gasdichtes Gehäuse (2);
wenigstens eine in dem Gehäuse (2) angeordnete Trennwand (31), welche das Innere des
Gehäuses in ein erstes und ein von dem ersten Volumen (41) getrenntes zweites Volumen
(42) unterteilt;
wenigstens ein mit dem ersten Volumen (41) in Fluidverbindung stehendes Einlassrohr
(51);
wenigstens ein mit dem ersten Volumen (41) in Fluidverbindung stehendes erstes Auslassrohr
(61);
ein mit dem ersten Volumen (41) in Fluidverbindung stehendes schaltbares zweites Auslassrohr
(7), welches das zweite Volumen (42) und die wenigstens eine Trennwand (31) durchsetzt;
und
ein Resonatorrohr (8), welches eine Fluidverbindung zwischen dem ersten Volumen (41)
und dem zweiten Volumen (42) bereitstellt;
wobei das zweite Auslassrohr (7) zumindest in dem Abschnitt, in welchem es die wenigstens
eine Trennwand (31) durchsetzt, im Inneren des Resonatorrohres (8) angeordnet ist;
wobei ein Einlassrohr (51) und das zweite Auslassrohr (7) einstückig ausgebildet sind,
und so ein einstückiges Rohr bilden; und
wobei eine Wand des einstückigen Rohres sowohl in einem ersten Abschnitt, in welchem
das einstückige Rohr im ersten Volumen (41) aber außerhalb des Resonatorrohres (8)
angeordnet ist, Öffnungen (92) aufweist, als auch in einem zweiten Abschnitt, in welchem
das einstückige Rohr innerhalb des Resonatorrohres (8) angeordnet ist, Öffnungen (91)
aufweist.
3. Schalldämpfer (1) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei das Resonanzrohr ein im
Inneren des ersten Volumens (41) angeordnetes Ende aufweist, welches gasdicht mit
dem zweiten Auslassrohr (7) oder dem einstückigen Rohr verbunden ist.
4. Schalldämpfer (1) für eine Abgasanlage eines verbrennungsmotorisch betriebenen Fahrzeugs,
aufweisend:
ein gasdichtes Gehäuse (2);
wenigstens eine in dem Gehäuse (2) angeordnete Trennwand (31), welche das Innere des
Gehäuses in ein erstes und ein von dem ersten Volumen (41) getrenntes zweites Volumen
(42) unterteilt;
wenigstens ein mit dem ersten Volumen (41) in Fluidverbindung stehendes Einlassrohr
(51);
wenigstens ein mit dem ersten Volumen (41) in Fluidverbindung stehendes erstes Auslassrohr
(61);
ein mit dem ersten Volumen (41) in Fluidverbindung stehendes schaltbares zweites Auslassrohr
(7), welches das zweite Volumen (42) und die wenigstens eine Trennwand (31) durchsetzt;
und
ein Resonatorrohr (8), welches eine Fluidverbindung zwischen dem ersten Volumen (41)
und dem zweiten Volumen (42) bereitstellt;
wobei das zweite Auslassrohr (7) zumindest in dem Abschnitt, in welchem es die wenigstens
eine Trennwand (31) durchsetzt, im Inneren des Resonatorrohres (8) angeordnet ist;
wobei das Resonatorrohr (8) einen ersten Abschnitt aufweist, in welchem das Resonatorrohr
(8) im Inneren des ersten Volumens (41) angeordnet und frei von dem zweiten Auslassrohr
(7) ist, und einen zweiten Abschnitt aufweist, in welchem das Resonatorrohr (8) das
zweite Auslassrohr (7) aufnimmt.
5. Schalldämpfer (1) nach Anspruch 4, wobei eine Mündung des Einlassrohres (51) innerhalb
des Resonatorrohres (8) angeordnet ist.
6. Schalldämpfer (1) nach Anspruch 5,
wobei eine Wand des Resonatorrohres (8) in einem Abschnitt, in welchem das Resonanzrohr
frei von dem zweiten Auslassrohr (7) ist, frei von Öffnungen ist; und/oder
wobei eine Wand des Resonatorrohres (8) in einem Abschnitt, in welchem das Resonanzrohr
(8) frei von dem zweiten Auslassrohr (7) ist, Öffnungen (93) aufweist.
7. Schalldämpfer (1) für eine Abgasanlage eines verbrennungsmotorisch betriebenen Fahrzeugs,
aufweisend:
ein gasdichtes Gehäuse (2);
wenigstens eine in dem Gehäuse (2) angeordnete Trennwand (31), welche das Innere des
Gehäuses in ein erstes und ein von dem ersten Volumen (41) getrenntes zweites Volumen
(42) unterteilt;
wenigstens ein mit dem ersten Volumen (41) in Fluidverbindung stehendes Einlassrohr
(51);
wenigstens ein mit dem ersten Volumen (41) in Fluidverbindung stehendes erstes Auslassrohr
(61);
ein mit dem ersten Volumen (41) in Fluidverbindung stehendes schaltbares zweites Auslassrohr
(7), welches das zweite Volumen (42) und die wenigstens eine Trennwand (31) durchsetzt;
und
ein Resonatorrohr (8), welches eine Fluidverbindung zwischen dem ersten Volumen (41)
und dem zweiten Volumen (42) bereitstellt;
wobei das zweite Auslassrohr (7) zumindest in dem Abschnitt, in welchem es die wenigstens
eine Trennwand (31) durchsetzt, im Inneren des Resonatorrohres (8) angeordnet ist;
wobei das Resonatorrohr (8) und das Einlassrohr (51) einstückig ausgebildet sind,
und so ein einstückiges Rohr bilden;
wobei dieses einstückige Rohr in das zweite Volumen (42) mündet; und
wobei eine Wand des einstückigen Rohres in einem ersten Abschnitt, in welchem das
einstückige Rohr das erste Volumen (41) durchsetzt, Öffnungen (92) aufweist, welche
die Fluidverbindung zwischen dem Einlassrohr (51) und dem ersten Volumen (41) bereitstellen,
und zumindest in einem zweiten Abschnitt, in welchem das einstückige Rohr das zweite
Auslassrohr (7) umgibt,
frei von Öffnungen ist.
8. Schalldämpfer (1) nach einem der Ansprüche 4 bis 7, wobei eine Wand des zweiten Auslassrohres
(7) in einem Abschnitt, in welchem es von dem Resonatorrohr (8) umgeben ist, Öffnungen
(91) aufweist.
9. Schalldämpfer (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, weiter aufweisend eine innerhalb
oder außerhalb des Gehäuses des Schalldämpfers (1) in dem zweiten Auslassrohr (7)
angeordnete Klappe (10), welche ausgebildet ist, das zweite Auslassrohr (7) wahlweise
zu verschließen.
10. Schalldämpfer (1) nach Anspruch 9, weiter aufweisend einen mit einer Steuerung verbindbaren
Elektromotor (11), welcher die Klappe (10) wahlweise öffnet oder verschließt.
11. Schalldämpfer (1) nach Anspruch 9, wobei die Klappe (10) in einer Stellung, in welcher
sie das zweite Auslassrohr (7) verschließt, vorgespannt ist, wobei die Vorspannung
so gewählt ist, dass die Klappe (10) bei Erreichen eines vorgegebenen Drucks des die
Klappe (10) beaufschlagenden Abgases gegen die Vorspannung geöffnet wird.
12. Schalldämpfer (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
wobei eine Außenwand des ersten Auslassrohres (61) gasdicht mit der wenigstens einen
Trennwand (31) verbunden ist; und/oder wobei eine Außenwand des Resonatorrohres (8)
gasdicht mit der wenigstens einen Trennwand (31) verbunden ist.
13. Schalldämpfer (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei in einem Abschnitt, in
dem das Resonatorrohr (8) das zweite Auslassrohr (7) umgibt, zwischen einer Außenwand
des zweiten Auslassrohres (7) und einer Innenwand des Resonatorrohres (8) radiale
Stützen (14) angeordnet sind.
14. Schalldämpfer (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei ein Einlassrohr (51) mit
einem ersten Auslassrohr (61) oder dem zweiten Auslassrohr (7) fluchtet.
15. Schalldämpfer (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 14, weiter aufweisend wenigstens
eine zweite Trennwand (32), welche in dem Gehäuse (2) ein zwischen dem ersten Volumen
(41) und dem zweiten Volumen (42) angeordnetes drittes Volumen (43) begrenzt, wobei
in dem dritten Volumen (43) Dämmmaterial angeordnet ist.