[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft einen Schalldämpfer, der beispielsweise in einer
Abgasanlage einer Brennkraftmaschine genutzt werden kann, um im Arbeitsbetrieb der
Brennkraftmaschine entstehende Geräusche zu dämpfen.
[0002] Derartige in Abgasanlagen von Brennkraftmaschinen einsetzbare Schalldämpfer umfassen
im Allgemeinen eine einen Schalldämpferinnenraum umgrenzende Außenwand. In dem Schalldämpferinnenraum
wird das von einer Brennkraftmaschine ausgestoßene Abgas durch ein oder mehrere jeweils
Schalldämpferkomponenten bereitstellende Abgasführungsrohre geführt. Weiter können
in dem Schalldämpferinnenraum eine oder mehrere Schalldämpferkomponenten bereitstellende
Trennwände vorgesehen sein, durch welche beispielsweise verschiedene Funktionen erfüllende
Schalldämpferkammern voneinander getrennt sind.
[0003] Um in einem derartigen Schalldämpfer verschiedene Volumenbereiche im Schalldämpferinnenraum
in Strömungsverbindung miteinander zu bringen, können in einer oder in mehreren Schalldämpferkomponenten,
beispielsweise einem oder mehreren Abgasführungsrohren oder/und einer oder mehreren
Trennwänden, Perforationen mit einer Mehrzahl von im Allgemeinen vergleichsweise kleinen
und nahe beieinander liegenden Durchströmöffnungen ausgebildet sein. Die Durchströmöffnungen
einer derartigen Perforation dienen zum direkten Hindurchtritt von Abgas und sind
nicht dazu vorgesehen, beispielsweise bei Ausgestaltung in einer Trennwand Abgasführungsrohre
aufzunehmen, um diese an eine derartige Trennwand anzubinden und das durch ein derartiges
Abgasführungsrohr hindurchgeleitete Abgas auch durch die Trennwand zu leiten. Durch
derartige Durchströmöffnungen einer Perforation kann Abgas beispielsweise aus dem
im Inneren eines Abgasführungsrohrs gebildeten Volumen in das das Abgasführungsrohr
umgebende Volumen strömen, oder es kann Abgas aus einer von zwei durch eine Trennwand
getrennten Kammern in die andere der beiden durch diese Trennwand getrennten Kammern
strömen, wenn eine derartige Perforation in der Trennwand ausgebildet ist.
[0004] Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Schalldämpfer für eine Abgasanlage
einer Brennkraftmaschine vorzusehen, welcher eine verbesserte Strömungsführung bei
verbessertem Schalldämpfungsverhalten erreicht.
[0005] Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch einen Schalldämpfer für eine Abgasanlage
einer Brennkraftmaschine, umfassend wenigstens eine Schalldämpferkomponente mit einer
eine Mehrzahl von Durchströmöffnungen umfassenden Perforation in einer Wand der Schalldämpferkomponente,
wobei die Durchströmöffnungen in Richtung von einer stromaufwärtigen Seite der Wand
zu einer stromabwärtigen Seite der Wand in einer Strömungsrichtung durchströmbar sind,
wobei wenigstens bei einem Teil der Durchströmöffnungen, vorzugsweise allen Durchströmöffnungen,
der Perforation zum Bereitstellen einer Durchströmöffnung-Strömungsleitfläche ein
Durchströmöffnung-Strömungsquerschnitt in der Strömungsrichtung abnimmt.
[0006] Durch das Bereitstellen von Strömungsleitflächen an in ihrem Strömungsquerschnitt
in Strömungsrichtung abnehmenden Durchströmöffnungen in Komponenten von Schalldämpfern
wird beispielsweise das von einer Brennkraftmaschine ausgestoßene Abgas aus dem Bereich
größeren Strömungsquerschnitts in den Bereich kleineren Strömungsquerschnitts einer
jeweiligen Durchströmöffnung geleitet. Dadurch werden im Abgasstrom entstehende Verwirbelungen
im Bereich der Durchströmöffnungen gemindert, was einerseits zur Absenkung des Strömungswiderstands
und andererseits zur verminderten Entstehung von Geräuschen beim Durchströmen einer
derartigen Perforation beiträgt.
[0007] Für eine optimierte Strömungsführung kann der Durchströmöffnung-Strömungsquerschnitt
in der Strömungsrichtung degressiv abnehmen.
[0008] Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass der Durchströmöffnung-Strömungsquerschnitt
mit einem abgerundeten Querschnittsänderungsprofil abnimmt. Besonders vorteilhaft
ist zum Vermeiden der Entstehung von Verwirbelungen eine Ausgestaltung, bei welcher
der Durchströmöffnung-Strömungsquerschnitt mit einem im Wesentlichen kantenfreien
Querschnittsänderungsprofil abnimmt.
[0009] Um auch im Anschluss einer jeweiligen Durchströmöffnung-Strömungsleitfläche an die
stromaufwärtige Seite der Wand der Schalldämpferkomponente das Entstehen von Verwirbelungen
zu vermeiden, wird vorgeschlagen, dass die Durchströmöffnung-Strömungsleitfläche im
Wesentlichen kantenfrei an die stromaufwärtige Seite der Wand anschließt.
[0010] Der Durchströmöffnung-Strömungsquerschnitt kann beispielsweise in einem einer Wanddicke
der Wand zwischen der stromaufwärtigen Seite der Wand und der stromabwärtigen Seite
der Wand entsprechenden ersten Durchströmöffnung-Öffnungslängenbereich abnehmen.
[0011] Eine stärker ausgeprägte Strömungsleiteigenschaft der Durchströmöffnungen kann beispielsweise
dadurch erreicht werden, dass in Zuordnung zu wenigstens einem Teil der Durchströmöffnungen,
vorzugsweise allen Durchströmöffnungen, ein über die stromabwärtige Seite der Wand
in Richtung stromabwärts vorstehender, eine jeweilige Durchströmöffnung in einem zweiten
Durchströmöffnung-Öffnungslängenbereich ringartig umgebender Durchströmansatz vorgesehen
ist. Bei wenigstens einem Teil der Durchströmansätze, vorzugsweise allen Durchströmansätzen,
kann der Durchströmöffnung-Strömungsquerschnitt jeder von einem der Durchströmansätze
umgebenen Durchströmöffnung in dem zweiten Durchströmöffnung-Öffnungslängenbereich
abnehmen.
[0012] Zum Erreichen der degressiven Abnahme des Durchströmöffnung-Strömungsquerschnitts
kann der Durchströmöffnung-Strömungsquerschnitt im ersten Durchströmöffnung-Öffnungslängenbereich
stärker abnehmen als im zweiten Durchströmöffnung-Öffnungslängenbereich.
[0013] Zum effizienten Vermeiden von Strömungsverwirbelungen im Bereich der Durchströmöffnungen
kann ein Neigungswinkel der Durchströmöffnung-Strömungsleitflächen bezüglich einer
Öffnungsmittenachse im Bereich eines Austrittsendes einer jeweiligen Durchströmöffnung
im Bereich von 5° bis 15° liegen.
[0014] Die wenigstens eine Schalldämpferkomponente kann beispielsweise als Abgasführungsrohr
ausgebildet sein, wobei dann, wenn in einem Schalldämpfer mehrere Abgasführungsrohre
vorgesehen sind, nur in einem oder einigen der Abgasführungsrohre oder in jedem Abgasführungsrohr
eine derartige Perforation mit der erfindungsgemäß ausgebildeten Struktur der Durchströmöffnungen
vorgesehen sein kann. Alternativ oder zusätzlich kann die wenigstens eine Schalldämpferkomponente
als zwei Schalldämpferkammern voneinander trennende Trennwand ausgebildet sein. Auch
hierbei kann dann, wenn in einem Schalldämpfer mehrere Trennwände vorgesehen sind,
eine Perforation mit der erfindungsgemäßen Struktur der Durchströmöffnungen in einer
oder einigen der Trennwände oder in jeder Trennwand vorgesehen sein.
[0015] Die Erfindung betrifft ferner eine Abgasanlage für eine Brennkraftmaschine, umfassend
wenigstens einen erfindungsgemäß aufgebauten Schalldämpfer.
[0016] Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Schalldämpfers
mit der vorangehend beschriebenen Struktur, welches sich dadurch auszeichnet:
- dass die wenigstens eine Schalldämpferkomponente mit Metallmaterial aufgebaut ist,
und dass zum Bereitstellen der Durchströmöffnung-Strömungsleitflächen Durchzüge in
der Wand der Schalldämpferkomponente gebildet werden,
oder
- dass die wenigstens eine Schalldämpferkomponente als Kunststoffformteil ausgebildet
ist, und dass die Durchströmöffnung-Strömungsleitflächen an die Wand der Schalldämpferkomponente
angeformt werden.
[0017] Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die beiliegenden Figuren
detailliert beschrieben. Es zeigt:
- Fig. 1
- einen Schalldämpfer einer Abgasanlage einer Brennkraftmaschine mit teilweise offen
dargestelltem Schalldämpfergehäuse;
- Fig. 2
- eine perspektivische Darstellung eines als Schalldämpferkomponente beispielsweise
des Schalldämpfers der Fig. 1 einsetzbaren Abgasführungsrohrs;
- Fig. 3
- eine perspektivische Darstellung einer als Schalldämpferkomponente beispielsweise
des Schalldämpfers der Fig. 1 einsetzbaren Trennwand;
- Fig. 4
- eine Teil-Längsschnittansicht eines als Schalldämpferkomponente beispielsweise des
Schalldämpfers der Fig. 1 einsetzbaren Abgasführungsrohrs;
- Fig. 5
- eine vergrößerte Darstellung des Details V in Fig. 4;
- Fig. 6
- eine der Fig. 5 entsprechende Darstellung einer alternativen Ausgestaltung einer Schalldämpferkomponente.
[0018] In Fig. 1 ist ein allgemein mit 10 bezeichneter Schalldämpfer einer Abgasanlage 12
für eine Brennkraftmaschine beispielhaft dargestellt. Der Schalldämpfer 10 umfasst
ein Schalldämpfergehäuse 14, das im dargestellten Beispiel eine im Wesentlichen zylindrische
Umfangswand 16 und zwei an deren axialen Enden vorgesehene Stirnwände 18, 20 umfasst.
Im Inneren des Schalldämpfergehäuses 14 ist eine Trennwand 22 vorgesehen, welche den
Innenraum 24 des Schalldämpfers in zwei Kammern 26, 28 unterteilt.
[0019] In der Kammer 26 erstreckt sich ein eine Schalldämpferkomponente 30 bereitstellendes
Abgasführungsrohr 32 zwischen der Stirnwand 18 und der Trennwand 22. Das Abgasführungsrohr
32 kann in seinem an die Trennwand 22 anschließenden Endbereich durch die Trennwand
22 abgeschlossen sein, oder kann, wie bei der in Figur 3 dargestellten Trennwand 22
veranschaulicht, in seinem an die Trennwand 22 anschließenden axialen Endbereich zu
einer in der Trennwand 22 beispielsweise mit einem Durchzug ausgebildeten Öffnung
34 und somit zur Kammer 28 offen sein.
[0020] In der Kammer 24 erstreckt sich ein eine weitere Schalldämpferkomponente 30 bereitstellendes
Abgasführungsrohr 36, welches in seinem an die Trennwand 22 anschließenden Endbereich
über eine beispielsweise durch einen Durchzug in der Trennwand 22 gebildete Öffnung
38 zur Kammer 26 offen ist. Beispielsweise kann das Abgasführungsrohr 32 ein Einlassrohr
des Schalldämpfers 10 bereitstellen oder im Bereich der Stirnwand 18 an dieses anschließen.
Das Abgasführungsrohr 36 kann ein Auslassrohr des Schalldämpfers 10 bereitstellen
oder im Bereich der Stirnwand 20 an dieses anschließen. Ist bei dem in Fig. 1 beispielhaft
dargestellten Schalldämpfer 10 das Abgasführungsrohr 32 in seinem an die Trennwand
22 anschließenden Endbereich durch die Trennwand 22 abgeschlossen, gelangt das in
den Schalldämpfer über das Abgasführungsrohr 12 eintretende Abgas A über die Perforation
42 in die Kammer 26 und aus der Kammer 26 in das Abgasführungsrohr 36, über welches
das Abgas A den Schalldämpfer 10 verlässt. Die Kammer 28 kann dabei nach Art einer
Resonatorkammer zur Schalldämpfung wirksam sein. Ist das Abgasführungsrohr 32 bei
Ausgestaltung der Trennwand 22 so, wie in Fig. 3 dargestellt, über die Öffnung 34
in der Trennwand 22 zur Kammer 28 offen, kann in das Abgasführungsrohr 32 eintretendes
Abgas A über die Perforation 42 im Abgasführungsrohr 32 und die Kammer 26 sowie auch
über die Kammer 28 und die Perforation 42 im Abgasführungsrohr 36 in das Abgasführungsrohr
36 eintreten und über dieses aus dem Schalldämpfer 10 austreten.
[0021] Es ist darauf hinzuweisen, dass mit Bezug auf die Fig. 1 lediglich ein beispielhafter
Aufbau eines sehr einfach strukturierten Schalldämpfers 10 hinsichtlich der wesentlichen
Systembereiche eines derartigen Schalldämpfers erläutert wird. Selbstverständlich
können in dem Schalldämpfergehäuse eines derartigen Schalldämpfers mehrere Kammern
durch jeweilige Trennwände voneinander getrennt ausgebildet sein und es können mehr
als die zwei dargestellten Abgasführungsrohre vorgesehen sein, um das den Schalldämpfer
durchströmende Abgas in definierter Art und Weise durch diesen und die darin gebildeten
Kammern hindurchzuleiten.
[0022] Die Fig. 2 veranschaulicht beispielsweise anhand des eine Schalldämpferkomponente
30 bereitstellenden Abgasführungsrohrs 32, dass in einer Wand 40 desselben eine allgemein
mit 42 bezeichnete Perforation mit einer Vielzahl von Durchströmöffnungen 44 ausgebildet
sein kann. Entsprechend kann beispielsweise auch in einer Wand des Abgasführungsrohrs
36 oder in der Trennwand 22 eine derartige in Fig. 3 veranschaulichte Perforation
42 mit einer Vielzahl von vergleichsweise klein dimensionierten und nahe beieinander
liegenden Durchströmöffnungen 44 ausgebildet sein, durch welche das den Schalldämpfer
10 durchströmende Abgas hindurchströmen kann.
[0023] Die Struktur der Perforation 42 bzw. der Durchströmöffnungen 44 derselben wird nachfolgend
mit Bezug auf die Fig. 4 und 5 detailliert erläutert. Es ist darauf hinzuweisen, dass
eine Perforation mit derartig strukturierten Durchströmöffnungen sowohl in einer Wand
einer als Abgasführungsrohr ausgebildeten Schalldämpferkomponente, als auch in einer
Wand einer als Trennwand ausgebildeten Schalldämpferkomponente vorgesehen sein kann.
[0024] Diese Figuren zeigen beispielsweise anhand des eine Schalldämpferkomponente 30 bereitstellenden
Abgasführungsrohrs 32 wie die Struktur der Durchströmöffnungen 44 auf die Strömungsführung
im Schalldämpfer 10 abgestimmt ist. Insbesondere ist zu erkennen, dass bei dem Abgasführungsrohr
32 das von einer Brennkraftmaschine ausgestoßene und in der Abgasanlage 12 auf den
Schalldämpfer 10 zu strömende Abgas A in ein von der Wand 40 des Abgasführungsrohrs
32 umgrenztes Volumen 48 eintritt und durch die in der Wand 44 gebildete Perforation
42 bzw. die Durchströmöffnungen 44 derselben im dargestellten Beispiel in die Kammer
26 strömen kann. Dabei strömt im Bereich jeder der Durchströmöffnungen 44 das Abgas
A im Wesentlichen in einer Strömungsrichtung S aus dem Volumen 48 in die Kammer 26,
welche näherungsweise einer Erstreckungsrichtung einer Öffnungsmittenachse O der Durchströmöffnungen
44 entsprechen kann. Unter Berücksichtigung des Umstandes, dass das Abgas A grundsätzlich
in Richtung einer Rohrlängsachse R durch das Volumen 48 im Abgasführungsrohr 32 strömt,
kann die Strömungsrichtung S bezüglich der Erstreckungsrichtung der Öffnungsmittenachse
O einer jeweiligen Durchströmöffnung 44 in Richtung der Rohrlängsachse R angestellt
sein.
[0025] Man erkennt in Fig. 5, dass vorzugsweise jede der Durchströmöffnungen 44 derart gebildet
ist, dass in der Strömungsrichtung S bzw. in Richtung der Öffnungsmittenachse O ein
in Fig. 5 anhand des Öffnungsdurchmessers veranschaulichter Strömungsquerschnitt D
in der Strömungsrichtung S abnimmt und mit dem Querschnittsänderungsprofil eine jeweilige
Durchströmöffnung-Strömungsleitfläche 50 bereitstellt. Die im Bereich jeder Durchströmöffnung
44 gebildete Durchströmöffnung-Strömungsleitfläche 50 schließt im dargestellten Beispiel
im Wesentlichen ohne kantenartigen oder stufenartigen Übergang an eine eine Innenoberfläche
52 des Abgasführungsrohrs 32 bereitstellende stromaufwärtige Seite 54 der Wand 40
an und stellt ein grundsätzlich abgerundetes, kantenfreies Querschnittsänderungsprofil
bereit.
[0026] Im Bereich vorzugsweise jeder Durchströmöffnung 44 ist ein über eine eine Außenumfangsfläche
56 bereitstellende stromabwärtige Seite 58 der Wand 40 des Abgasführungsrohrs 32 in
Richtung stromabwärts hervorstehender Durchströmansatz 60 ausgebildet. Ist das Abgasführungsrohr
32 als Metallbauteil beispielsweise mit Blechmaterial aufgebaut, können im Bereich
der Durchströmöffnungen 44 die Durchströmansätze 60 als Durchzüge durch Einsatz entsprechender
Formgebungswerkzeuge beim Umformen eines Metallrohlings gebildet werden. Wird das
Abgasführungsrohr 32 als Kunststoffformteil, beispielsweise in einem Druckgussvorgang
oder einem Tiefziehvorgang, hergestellt, können durch Einsatz entsprechender Formen
die Durchströmansätze 60 an das Abgasführungsrohr 32 beim Druckgussvorgang angeformt
werden.
[0027] Durch das Bereitstellen der Durchströmansätze 60 werden die Durchströmöffnungen 44
mit zwei in der Strömungsrichtung S aufeinanderfolgenden Durchströmöffnung-Öffnungslängenbereichen
L
1, L
2 gebildet. Der erste Durchströmöffnung-Öffnungslängenbereich L
1 entspricht im Wesentlichen demjenigen Erstreckungsabschnitt einer jeweiligen Durchströmöffnung
44, welcher der Wanddicke W der Wand 40 des Abgasführungsrohrs 32 entspricht. Der
in der Strömungsrichtung S dann anschließende zweite Durchströmöffnung-Öffnungslängenbereich
L
2 entspricht demjenigen Erstreckungsabschnitt, in welchem ein jeweiliger Durchströmansatz
60 nach außen über die stromabwärtige Seite 58 der Wand 40 hervorsteht.
[0028] Im dargestellten Ausgestaltungsbeispiel, bei welchem eine jeweilige Durchströmöffnung-Strömungsleitfläche
50 in der Strömungsrichtung S abgerundet ist und somit der Durchströmöffnung-Strömungsquerschnitt
D, also beispielsweise der Durchmesser bei kreisrunder Ausgestaltung der Durchströmöffnungen
44, in der Strömungsrichtung S, also im Wesentlichen in Richtung der Öffnungsmittenachse
O, degressiv abnimmt, ändert sich der Durchströmöffnung-Strömungsquerschnitt D im
ersten Durchströmöffnung-Öffnungslängenbereich L
1 stärker als im zweiten Durchströmöffnung-Öffnungslängenbereich L
2. Da der Durchströmöffnung-Öffnungsquerschnitt D sich über den gesamten Erstreckungsbereich
einer jeweiligen Durchströmöffnung 44 in der Strömungsrichtung S ändert, also abnimmt,
kann durch das Vorsehen der Durchströmansätze 60 und der damit im Vergleich zur Wanddicke
W größeren Erstreckungslänge einer jeweiligen Durchströmöffnung 44 in der Strömungsrichtung
S ein vergleichsweise großer Krümmungsradius für die Durchströmöffnung-Strömungsleitfläche
50 vorgesehen werden, so dass das das Volumen 48 durchströmende und näherungsweise
in der Strömungsrichtung S durch die Durchströmöffnungen 44 bezüglich der Rohrlängsachse
R des Abgasführungsrohrs 32 nach radial außen strömende Abgas A vergleichsweise sanft
und ohne das Entstehen wesentlicher Verwirbelungen in die Durchströmöffnungen 44 hineingeleitet
wird. Somit kann beim Durchtritt von Abgas A durch die Perforation 42 ein im Vergleich
zu einem beispielsweise scharfkantigen Übergang von der stromaufwärtigen Seite 54
zu den Durchströmöffnungen 44 deutlich geminderter Strömungswiderstand erreicht werden,
und die Gefahr, dass durch Verwirbelung in diesem Übergangsbereich Geräusche entstehen,
kann deutlich gemindert werden.
[0029] In Fig. 5 ist anhand einer Tangentenlinie T zu erkennen, dass aufgrund des Vorsehens
der Durchströmansätze 60 in Zuordnung zu den Durchströmöffnungen 44 der Perforation
42 die in der Strömungsrichtung S bzw. in Richtung der Öffnungsmittenachse O einer
jeweiligen Durchströmöffnung 44 sich gekrümmt erstreckenden Durchströmöffnung-Strömungsleitfläche
50 im Bereich eines Austrittsendes 46 einer jeweiligen Durchströmöffnung 44 zur Öffnungsmittenachse
O nahezu parallel ist bzw. unter einem vergleichsweise geringen Winkel im Bereich
von 5°-15° geneigt ist. Dies unterstützt die Verringerung von Verwirbelungen im Abgasstrom
insbesondere im Bereich der Austrittsenden 46 der Durchströmöffnungen 44.
[0030] Eine alternative Ausgestaltungsform einer Schalldämpferkomponente 30 ist in Fig.
6 beispielsweise anhand einer alternativen Ausgestaltungsform des Abgasführungsrohrs
32 veranschaulicht. An der Wand 40 des Abgasführungsrohrs 32 sind in dieser Ausgestaltungsform
keine über die stromabwärtige Seite 58 hervorstehenden Durchströmansätze vorgesehen.
Dies bedeutet, dass die Erstreckungslänge der Durchströmöffnungen 44 in der Strömungsrichtung
S im Wesentlichen der der Wanddicke W der Wand 40 entsprechenden Erstreckungslänge
der ersten Durchströmöffnung-Öffnungslängenbereiche L
1 entspricht. Auch bei derartiger Ausgestaltung können die Durchströmöffnungen 44 mit
in der Strömungsrichtung S abnehmendem Durchströmöffnung-Strömungsquerschnitt D und
den beispielsweise abgerundet ausgebildeten Durchströmöffnung-Strömungsleitflächen
50 bereitgestellt werden. Deutlich zu erkennen ist im Vergleich der Fig. 5 und 6,
dass bei im Wesentlichen gleichem Verlauf, also Querschnittsänderungsprofil, der Durchströmöffnung-Strömungsleitflächen
50 im ersten Durchströmöffnung-Öffnungslängenbereich L
1 die Tangentenlinie T am Austrittsende 46 einer jeweiligen Durchströmöffnung 44 bei
der Ausgestaltung gemäß Fig. 6 bezüglich der Öffnungsmittenachse O stärker angewinkelt
ist, als bei der die Durchströmansätze 60 bei den Durchströmöffnungen 44 aufweisenden
Ausgestaltung der Fig. 5.
[0031] Die in Fig. 6 dargestellte Variante einer Schalldämpferkomponente 30 kann besonders
vorteilhaft dann vorgesehen werden, wenn diese als Kunststoffformteil, beispielsweise
in einem Druckgussvorgang, hergestellt wird, bei welchem die Durchströmöffnungen 44
und die diese umgrenzenden Durchströmöffnung-Strömungsleitflächen 50 durch entsprechende
Formgebung der Formteile einer Gussform erzeugt werden.
[0032] Es ist darauf hinzuweisen, dass die Prinzipien der vorliegenden Erfindung auch Anwendung
finden können, wenn die Durchströmöffnungen 44 grundsätzlich mit anderer Struktur
bereitgestellt sind. Beispielsweise könnten diese als von dem Abgas A durchströmte
und von jeweiligen Durchströmöffnung-Strömungsleitflächen 50 umgrenzte langlochartige
Öffnungen ausgebildet sein. Auch kann vorgesehen sein, dass sich der Krümmungsradius
der Durchströmöffnung-Strömungsleitflächen 50 ändert. Beispielsweise könnte dieser
Krümmungsradius im Angrenzungsbereich an die stromaufwärtige Seite 54 größer sein,
als in dem an die stromabwärtige Seite 58 angrenzenden Bereich bzw. den in einem jeweiligen
Durchströmansatz 60 gebildeten zweiten Durchströmöffnung-Öffnungslängenbereichen L
2.
[0033] Auch ist darauf hinzuweisen, dass, je nach Strömungsrichtung, bei rohrartiger Ausgestaltung
einer Schalldämpferkomponente die Durchströmöffnungen auch dazu vorgesehen sein können,
Abgas in das von einer Wand der rohrartigen Abgasführungskomponente umgrenzte Volumen
einzuleiten. In diesem Falle bildet die stromaufwärtige Seite der Wand einer derartigen
rohrartigen Schalldämpferkomponente die Außenumfangsfläche, während die stromabwärtige
Seite die Innenumfangsfläche bereitstellt und beispielsweise Durchströmansätze dann
nach radial innen hervorstehend ausgebildet sind. Auch ist darauf hinzuweisen, dass
die Durchströmöffnungen einer derartigen Perforation in einem anderen Muster angeordnet
sein können, als in den Figuren dargestellt, und dass nicht alle Öffnungen einer derartigen
Perforation gleich groß sein müssen. Entsprechend können auch beispielsweise in Zuordnung
zu mit verschieden großen Querschnitten ausgebildeten Durchströmöffnungen einer derartigen
Perforation vorgesehene Durchströmansätze verschiedene Erstreckungslängen in der Strömungsrichtung
aufweisen. Beispielsweise können in Zuordnung zu größer dimensionierten Durchströmöffnungen
die Durchströmansätze eine größere Erstreckungslänge aufweisen, als in Zuordnung zu
kleiner dimensionierten Durchströmöffnungen.
[0034] Bei einer weiteren alternativen Ausgestaltungsform könnte der abnehmende Strömungsquerschnitt
auch dadurch erreicht werden, dass die Durchströmöffnung-Strömungsleitflächen mit
im Wesentlichen kegelstumpfartiger Struktur oder mehreren in der Strömungsrichtung
aufeinanderfolgenden Abschnitten mit im Wesentlichen kegelstumpfartiger Struktur ausgebildet
werden, um auch dadurch eine degressive Abnahme des Strömungsquerschnitts der Durchströmöffnungen
in der Strömungsrichtung zu erlangen. Aufgrund der im Bereich von kantenartigen Übergängen
unvermeidbar entstehenden Verwirbelungen ist jedoch die in den Figuren dargestellte
abgerundete Struktur der Durchströmöffnung-Strömungsleitflächen in der Strömungsrichtung
bevorzugt.
1. Schalldämpfer für eine Abgasanlage einer Brennkraftmaschine, umfassend wenigstens
eine Schalldämpferkomponente (30) mit einer eine Mehrzahl von Durchströmöffnungen
(44) umfassenden Perforation (42) in einer Wand (40) der Schalldämpferkomponente (30),
wobei die Durchströmöffnungen (44) in Richtung von einer stromaufwärtigen Seite (54)
der Wand (40) zu einer stromabwärtigen Seite (58) der Wand (40) in einer Strömungsrichtung
(S) durchströmbar sind, wobei wenigstens bei einem Teil der Durchströmöffnungen (44)
, vorzugsweise allen Durchströmöffnungen (44), der Perforation (42) zum Bereitstellen
einer Durchströmöffnung-Strömungsleitfläche (50) ein Durchströmöffnung-Strömungsquerschnitt
(D) in der Strömungsrichtung (S) abnimmt.
2. Schalldämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchströmöffnung-Strömungsquerschnitt (D) in der Strömungsrichtung (S) degressiv
abnimmt.
3. Schalldämpfer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchströmöffnung-Strömungsquerschnitt (D) mit einem abgerundeten Querschnittsänderungsprofil
(D) abnimmt, oder/und dass der Durchströmöffnung-Strömungsquerschnitt mit einem im
Wesentlichen kantenfreien Querschnittsänderungsprofil abnimmt.
4. Schalldämpfer nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchströmöffnung-Strömungsleitfläche (50) im Wesentlichen kantenfrei an die
stromaufwärtige Seite (54) der Wand (40) anschließt.
5. Schalldämpfer nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchströmöffnung-Strömungsquerschnitt (D) in einem einer Wanddicke (W) der Wand
(40) zwischen der stromaufwärtigen Seite (54) der Wand (40) und der stromabwärtigen
Seite (58) der Wand (40) entsprechenden ersten Durchströmöffnung-Öffnungslängenbereich
(L1) abnimmt.
6. Schalldämpfer nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, dass in Zuordnung zu wenigstens einem Teil der Durchströmöffnungen (44), vorzugsweise
allen Durchströmöffnungen (44), ein über die stromabwärtige Seite (58) der Wand (40)
in Richtung stromabwärts vorstehender, eine jeweilige Durchströmöffnung (44) in einem
zweiten Durchströmöffnung-Öffnungslängenbereich (L2) ringartig umgebender Durchströmansatz (60) vorgesehen ist.
7. Schalldämpfer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass bei wenigstens einem Teil der Durchströmansätze (60), vorzugsweise allen Durchströmansätzen
(60), der Durchströmöffnung-Strömungsquerschnitt (D) jeder von einem der Durchströmansätze
(60) umgebenen Durchströmöffnung (44) in dem zweiten Durchströmöffnung-Öffnungslängenbereich
(L2) abnimmt.
8. Schalldämpfer nach Anspruch 5 und Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchströmöffnung-Strömungsquerschnitt (D) im ersten Durchströmöffnung-Öffnungslängenbereich
(L1) stärker abnimmt als im zweiten Durchströmöffnung-Öffnungslängenbereich (L2).
9. Schalldämpfer nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Neigungswinkel der Durchströmöffnung-Strömungsleitflächen (50) bezüglich einer
Öffnungsmittenachse (O) im Bereich eines Austrittsendes (46) einer jeweiligen Durchströmöffnung
(44) im Bereich von 5° bis 15° liegt.
10. Schalldämpfer nach einem der Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Schalldämpferkomponente (30) als Abgasführungsrohr (32, 34) ausgebildet
ist, oder/und dass die wenigstens eine Schalldämpferkomponente (30) als zwei Schalldämpferkammern
(26, 28) voneinander trennende Trennwand (22) ausgebildet ist.
11. Abgasanlage für eine Brennkraftmaschine, umfassend wenigstens einen Schalldämpfer
(10) nach einem der Ansprüche 1-10.
12. Verfahren zur Herstellung eines Schalldämpfers (10) nach einem der Ansprüche 1-10,
dadurch gekennzeichnet,
- dass die wenigstens eine Schalldämpferkomponente (30) mit Metallmaterial aufgebaut ist,
und dass zum Bereitstellen der Durchströmöffnung-Strömungsleitflächen (50) Durchzüge
in der Wand (40) der Schalldämpferkomponente (30) gebildet werden,
oder
- dass die wenigstens eine Schalldämpferkomponente (30) als Kunststoffformteil ausgebildet
ist, und dass die Durchströmöffnung-Strömungsleitflächen (50) an die Wand der Schalldämpferkomponente
(30) angeformt werden.