(19)
(11) EP 1 914 398 B1

(12) EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT

(45) Hinweis auf die Patenterteilung:
20.01.2010  Patentblatt  2010/03

(21) Anmeldenummer: 07013854.0

(22) Anmeldetag:  14.07.2007
(51) Internationale Patentklassifikation (IPC): 
F01N 1/16(2006.01)

(54)

Abgasnachschalldämpfer

Exhaust gas back muffler

Amortisseur de bruit secondaire de gaz d'échappement


(84) Benannte Vertragsstaaten:
FR GB IT

(30) Priorität: 21.10.2006 DE 102006049786

(43) Veröffentlichungstag der Anmeldung:
23.04.2008  Patentblatt  2008/17

(73) Patentinhaber: Dr. Ing. h.c. F. Porsche Aktiengesellschaft
70435 Stuttgart (DE)

(72) Erfinder:
  • Winkel, Jörg
    71287 Weissach (DE)
  • Stadler, Bernd
    71735 Eberdingen (DE)


(56) Entgegenhaltungen: : 
EP-A- 1 321 639
DE-A1- 4 140 429
JP-A- 2006 283 644
US-A- 5 959 263
WO-A-02/01049
JP-A- 2001 207 822
US-A- 4 913 260
   
       
    Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen).


    Beschreibung


    [0001] Die Erfindung bezieht sich auf einen Abgasnachschalldämpfer für eine Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

    [0002] Aus der DE 197 43 446 C2 ist eine Abgasanlage für eine Brennkraftmaschine mit einem Nachschalldämpfer bekannt, bei dem ein Gasaustritt aus einem zweiten Schalldämpfer zeitweise verschließbar ist und dass der zweite Schalldämpfer bei geschlossenem Gasaustritt als Resonator dient.

    [0003] Aus der WO 02/01049 A ist ein Auspufftopf mit einer Hülle bekannt, wobei die Hülle durch eine seitliche Wand begrenzt ist und einen Haupteinlass für eintreffende Auspuffgase sowie einen Hauptauslass für ausgehende Auspuffgase aufweist, wobei wenigstens eine Leitung mit geschlossener Wand vorgesehen ist, welche die Hülle durchläuft und an deren beiden Enden außerhalb der Hülle durch eine Öffnung mündet, die in der seitlichen Wand ausgebildet ist, wobei die oder jede Leitung mit der seitlichen Wand um ihren Umfang herum verbunden ist, wobei ein Ventil vorgesehen ist, um die Abkühlung des Auspuffgases zu kontrollieren.

    [0004] Die EP 1 321 639 A2 beschreibt eine Schalldämpfungseinrichtung mit einem Schalldämpfergehäuse mit mindestens einer Abgaseinrittsöffnung und mindestens zwei Abgasaustrittsöffnungen, wobei zur Verringerung des Gegendrucks bei gleichzeitig ausreichender Schalldämpfung ein im Wesentlichen gerades erstes Abgasrohr vorgesehen ist, welches eine Abgaseintrittsöffnung mit einer ersten Abgasaustrittsöffnung verbindet und dessen Inneres über mindestens eine Öffnung mit dem Inneren des Schalldämpfergehäuses in Verbindung steht, wobei in Strömungsrichtung hinter den Öffnungen eine Absperreinrichtung angeordnet ist, die zwischen einer die Abgasströmung durch die erste Abgasaustrittsöffnung mindestens teilweise unterbindenden und einer diese freigebenden Stellung verstellbar ist.

    [0005] Die DE 41 40 429 befasst sich mit einem Schalldämpfer für Fahrzeuge mit besonders beengten Einbausituationen, wobei der Schalldämpfer ein durch perforierte Querwände in drei Kammern unterteiltes Gehäuse aufweist, von denen die erste Kammer als Eintrittskammer und die letzte Kammer als Austrittskammer mit Absorptionsstoff gefüllt und die Zwischenkammer als Resonatorkammer ausgebildet ist und mit mindestens einem das Gehäuse schlangenförmig durchdringenden Abgasrohr versehen ist.

    [0006] Aufgabe der Erfindung ist es, einen Abgasnachschalldämpfer für ein Kraftfahrzeug zu schaffen, der einen einfach herzustellenden und zusammensetzbaren Aufbau aufweist und welcher in Abhängigkeit von einer Abgasklappenstellung ein gedämpftes oder nicht gedämpftes Abgasgeräusch erzeugt.

    [0007] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Merkmale beinhalten die Unteransprüche.

    [0008] Die mit der Erfindung hauptsächlich erzielten Vorteile bestehen darin, dass durch den inneren Aufbau des Abgasnachschalldämpfers ein gewünschtes gedämpftes und nicht gedämpftes Abgasgeräusch im Fahrbetrieb durch eine geschlossene oder geöffnete Abgassperrklappe erzeugt werden kann. Diese Geräuschoptimierung erfolgt, indem der Abgasschalldämpfer zwei Abgasführungsrohre umfasst, wobei das erste Abgasführungsrohr innerhalb des Abgasschalldämpfers eine Einmündungsöffnung für zwangsweise austretende Abgase vom zweiten Abgasführungsrohr bei geschlossener Absperrklappe aufweist, in welches die Abgase der Brennkraftmaschine direkt einströmen können.

    [0009] Damit bei geschlossener Abgassperrklappe ein gedämpftes Abgasgeräusch erzielbar ist, wird das zweite Abgasführungsrohr zur Ableitung von Abgasen bei geschlossener Absperrklappe mit zwei perforierten Rohrabschnitten versehen, die in jeweils einer zweiten und dritten Kammer des Abgasnachschalldämpfers angeordnet sind. Der nunmehr zwangsweise umgelenkte Abgasstrom strömt durch die perforierten Rohrabschnitte des Abgasführungsrohres in der Weise, dass eine erste Kammer des Abgasnachschalldämpfers, in der die Einmündungsöffnung des ersten Abgasführungsrohres angeordnet ist, einen mit Löchern perforierten Boden zur zweiten Kammer hin sowie einen die Kammer umgebenden perforierten Blechtopf aufweist, der von Dämmmaterial rundherum umgeben ist. Des Weiteren ist die stromab anschließende dritte Kammer von Böden abgeschlossen, in der ein weiterer perforierter Rohrabschnitt des zweiten Abgasführungsrohres angeordnet ist und welcher von einem Dämmmaterial unmittelbar umgeben ist. Der weitere perforierte Rohrabschnitt des zweiten Abgasführungsrohres ist korrespondierend mit einem perforierten Rohrabschnitt des ersten Abgasführungsrohres in der dritten Kammer des Abgasnachschalldämpfers angeordnet.

    [0010] Bei einer geschlossenen Abgassperrklappe wird der abgezweigte Abgasstrom über den einen perforierten Rohrabschnitt des zweiten Abgasführungsrohres in die Einmündungsöffnung des ersten Abgasführungsrohres und der weitere abgezweigte Abgasstrom über den anderen perforierten Rohrabschnitt in der dritten Kammer in den perforierten Rohrabschnitt des ersten Abgasführungsrohres eingeleitet.

    [0011] Durch die Ummantelung mit Dämmmaterial des einen perforierten Rohrabschnitts des Abgasführungsrohres wird eine Schallisolation erzielt. Über das den Blechtopf umgebende Dämmmaterial wird sowohl eine Schallabsorption als auch ein Wärmeschutz in der Weise erzielt, dass keine Verfärbung des Abgasnachschalldämpfers bzw. des Topfes erfolgt.

    [0012] Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Nachfolgenden näher beschrieben. Die Zeichnung zeigt einen Schnitt durch einen Abgasnachschalldämpfer mit den beiden Abgasführungsrohren sowie den einzelnen Kammern.

    [0013] Der Abgasnachschalldämpfer 1 umfasst im Wesentlichen zwei Schalldämpfer S1 und S2, die über einen geschlossenen Boden 2 getrennt zueinander angeordnet sind und einen gleichen Aufbau aufweisen, so dass nur der eine Schalldämpfer beschrieben wird.

    [0014] Die Abgasführungsrohre 3 des Abgasnachschalldämpfers sind jeweils mit einem Abgasanschluss einer Brennkraftmaschine verbunden, der nicht dargestellt ist. Die Abgase werden in Pfeilrichtung durch Abgasführungsrohre 3 und je nach Stellung einer Abgassperrklappe 4 im Abgasrohr 5 durch ein weiteres Abgasführungsrohr 6 geleitet.

    [0015] Die Abgasführungsrohre 6 und 3 sind innerhalb des Abgasnachschalldämpfers 1 in Böden 7, 8, 9 im Wesentlichen gehalten, welche die Kammern K1, K2 und K3 unterteilen. Das erste Abgasführungsrohr 6 weist eine innere Einmündungsöffnung 10 auf, die in der Kammer K1 liegt und es erstreckt sich durch die beiden anschließenden Kammern K2 und K3 und mündet nach außen aus.

    [0016] Das zweite Abgasführungsrohr 3 erstreckt sich von einer äußeren Einmündungsöffnung 20 durch die Kammern K1, K2 und K3 und mündet ebenfalls nach außen in das Abgasrohr 5 mit der innenliegenden Abgassperrklappe 4 ein.

    [0017] Dieses zweite Abgasführungsrohr 3 weist in der zweiten Kammer K2 einen perforierten, das heißt mit Löchern versehenen Rohrbereich R1 auf, der von einem perforierten Blechkorb 11 umgeben ist. Dieser ist rundherum mit Material 12 abgedeckt, welcher sich bis zur Schale 10 des Abgasnachschalldämpfers erstreckt. Zwischen dem perforierten Rohrbereich R1 und dem Blechkorb 11 ist ein Abstand vorgesehen. Ein anschließender Rohrbereich R2 des Abgasführungsrohres 3 ist perforiert, das heißt mit Löchern ausgeführt, die unmittelbar von Dämmmaterial 12a umgeben sind. Korrespondierend mit diesem Rohrbereich R2 ist in der gleichen Kammer K3 ein Rohrbereich R3 des ersten Abgasführungsrohres 6 perforiert, das heißt, mit Löchern versehen.

    [0018] Bei geöffneter Abgassperrklappe 4 (gestrichelt dargestellt) können die Abgase von der Brennkraftmaschine ungedämpft durch die Abgasführungsrohre 3 und 6 nach außen strömen. Bei geschlossener Abgassperrklappe 4 strömen die Abgase dagegen zwangsweise nur über die perforierten Rohrabschnitte R1 und R2 des zweiten Abgasführungsrohres 3 einerseits durch eine mit Löchern 15 versehene Trennwand 7 zwischen den beiden Kammern K1 und K2 zur Einmündungsöffnung 10 und andererseits durch den perforierten Rohrabschnitt R3 des ersten Abgasrohres 6. Gleichzeitig erfolgt über die Abströmung der Abgase durch das Dämmmaterial 12, 12a ein gedämpftes Abgasgeräusch.


    Ansprüche

    1. Abgasnachschalldämpfer für eine Brennkraftmaschine mit von Abgasen durchströmte erste und zweite Schalldämpfer, die voneinander getrennt sind und jeweils eine Abgaszu- und abführung durch ein Abgasführungsrohr aufweisen, das in ein stromab anschließendes Abgasrohr einmündet, in dem eine zeitweise verschließbare Abgassperrklappe angeordnet ist, wobei der Abgasnachschalldämpfer (1) zwei Abgasführungsrohre (3, 6) umfasst, wobei das erste Abgasführungsrohr (6) innerhalb des Abgasnachschalldämpfers (1) eine Einmündungsöffnung (10) für zwangsweise austretende Abgase vom zweiten Abgasführungsrohr (3) bei geschlossener Abgassperrklappe (4) aufweist, in welches die Abgase der Brennkraftmaschine direkt einströmen, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Abgasführungsrohr (3) zur zwangsweisen Ableitung von Abgasen bei geschlossener Abgassperrklappe (4) zwei perforierte Rohrabschnitte (R1, R2) in jeweils einer zweiten und dritten Kammer (K2, K3) des Abgasnachschalldämpfers (1) aufweist, dass eine erste Kammer (K1) des Abgasnachschalldämpfers (1) in der die Einmündungsöffnung (10) des ersten Abgasführungsrohres (6) angeordnet ist, einen mit Löchern perforierten Boden (7) zur zweiten Kammer (K2) hin sowie einen die Kammer umgebenden perforierten Blechtopf (11) aufweist, der von Dämmmaterial (12) rundherum umgeben ist, und dass die stromab anschließende dritte Kammer (K3) von Böden (8, 9) abgeschlossen ist, in der ein weiterer perforierter Rohrabschnitt (R2) des zweiten Abgasführungsrohres (3) angeordnet und welcher von einem Dämmmaterial (12a) unmittelbar umschlossen ist.
     
    2. Abgasnachschalldämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der weitere perforierte Rohrabschnitt (R2) des zweiten Abgasführungsrohres (B) korrespondierend mit einem perforierten Rohrabschnitt (R3) des ersten Abgasführungsrohres (6) in der dritten Kammer (K3) angeordnet ist.
     
    3. Abgasnachschalldämpfer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei geschlossener Abgassperrklappe (4) der abgezweigte Abgasstrom über den einen perforierten Rohrabschnitt (R1) des zweiten Abgasführungsrohres (3) in die Einmündungsöffnung (10) des ersten Abgasführungsrohres (6) und der weitere abgezweigte Abgasstrom über den anderen perforierten Rohrabschnitt (R2) in der dritten Kammer (K3) in den perforierten Rohrabschnitt (R2) des ersten Abgasführungsrohres (6) eintritt.
     


    Claims

    1. Rear muffler for an internal combustion engine, with a first and a second muffler through which exhaust gases flow and which are separated from one another and have in each case an exhaust gas delivery and discharge through an exhaust gas routing pipe issuing into an exhaust pipe which follows downstream and in which an exhaust gas shutoff flap which can be closed temporarily is arranged, the rear muffler (1) comprising two exhaust gas routing pipes (3, 6), the first exhaust gas routing pipe (6) having within the rear muffler (1) an issue orifice (10) for exhaust gases emerging positively from the second exhaust gas routing pipe (3), with the exhaust gas shutoff flap (4) closed, into which first exhaust gas routing pipe the exhaust gases from the internal combustion engine flow directly, characterized in that the second exhaust gas routing pipe (3) has for the positive discharge of exhaust gases, with the exhaust gas shutoff flap (4) closed, two perforated pipe sections (R1, R2) in each case in a second and a third chamber (K2, K3) of the rear muffler (1), in that a first chamber (K1) of the rear muffler (1), in which chamber (K1) the issue orifice (10) of the first exhaust gas routing pipe (6) is arranged, has a bottom (7) perforated with holes toward the second chamber (K2) and a perforated sheet metal pot (11) which surrounds the chamber and which is surrounded all round by insulating material (12), and in that the third chamber (K3) following downstream is closed off by bottoms (8, 9) in which a further perforated pipe section (R2) of the second exhaust gas routing pipe (3) is arranged and is surrounded directly by an insulating material (12a).
     
    2. Rear muffler according to Claim 1, characterized in that the further perforated pipe section (R2) of the second exhaust gas routing pipe (B) is arranged, so as to match a perforated pipe section (R3) of the first exhaust gas routing pipe (6), in the third chamber (K3).
     
    3. Rear muffler according to Claim 1 or 2, characterized in that, with the exhaust gas shutoff flap (4) closed, the branched-off exhaust gas stream flows via one perforated pipe section (R1) of the second exhaust gas routing pipe (3) into the issue orifice (10) of the first exhaust gas routing pipe (6), and the further branched-off exhaust gas stream flows via the other perforated pipe section (R2) in the third chamber (K3) into the perforated pipe section (R2) of the first exhaust gas routing pipe (6).
     


    Revendications

    1. Amortisseur de bruit secondaire de gaz d'échappement pour un moteur à combustion interne comportant un premier et un deuxième amortisseurs de bruit, qui sont séparés l'un de l'autre et qui présentent chacun une arrivée et un départ de gaz d'échappement par un tube de guidage de gaz d'échappement, qui débouche dans un tube à gaz d'échappement se raccordant en aval, dans lequel est disposé un clapet d'arrêt de gaz d'échappement pouvant être fermé temporairement, dans lequel l'amortisseur de bruit secondaire de gaz d'échappement (1) comprend deux tubes de guidage de gaz d'échappement (3, 6), dans lequel le premier tube de guidage de gaz d'échappement (6) présente à l'intérieur de l'amortisseur de bruit secondaire (1) une ouverture d'embouchure (10) pour des gaz d'échappement sortant de manière forcée du deuxième tube de guidage de gaz d'échappement (3) lorsque le clapet d'arrêt de gaz d'échappement (4) est fermé, dans lequel les gaz d'échappement du moteur à combustion interne pénètrent directement, caractérisé en ce que le deuxième tube de guidage de gaz d'échappement (3) présente, pour la déviation forcée de gaz d'échappement lorsque le clapet d'arrêt de gaz d'échappement (4) est fermé, deux tronçons de tube perforés (R1, R2) respectivement dans une deuxième et une troisième chambres (K2, K3) de l'amortisseur de bruit secondaire de gaz d'échappement (1), en ce qu'une première chambre (K1) de l'amortisseur de bruit secondaire de gaz d'échappement(1), dans laquelle l'ouverture d'embouchure (10) du premier tube de guidage de gaz d'échappement (6) est disposée, présente un fond (7) percé de trous en direction de la deuxième chambre (K2) ainsi qu'un pot de tôle perforée (11) entourant la chambre, qui est entouré de matériau d'amortissement (12) sur tout son pourtour, et en ce que la troisième chambre (K3) s'y raccordant vers l'aval est fermée par des fonds (8, 9), et dans celle-ci est disposé un autre tronçon de tube perforé (R2) du deuxième tube de guidage de gaz d'échappement (3) qui est directement entouré d'un matériau d'amortissement (12a).
     
    2. Amortisseur de bruit secondaire de gaz d'échappement selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'autre tronçon de tube perforé (R2) du deuxième tube de guidage de gaz d'échappement (3) est disposé dans la troisième chambre (K3) en correspondance avec un tronçon de tube perforé (R3) du premier tube de guidage de gaz d'échappement (6).
     
    3. Amortisseur de bruit secondaire de gaz d'échappement selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que, lorsque le clapet d'arrêt de gaz d'échappement (4) est fermé, le courant de gaz d'échappement dévié pénètre dans l'ouverture d'embouchure (10) du premier tube de guidage de gaz d'échappement (6) par un tronçon de tube perforé (R1) du deuxième tube de guidage de gaz d'échappement (3) et l'autre courant de gaz d'échappement dévié pénètre dans le tronçon de tube perforé (R2) du premier tube de guidage de gaz d'échappement (6) par l'autre tronçon de tube perforé (R2) dans la troisième chambre (K3).
     




    Zeichnung








    Angeführte Verweise

    IN DER BESCHREIBUNG AUFGEFÜHRTE DOKUMENTE



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    In der Beschreibung aufgeführte Patentdokumente