DE102011108060B4 - exhaust silencer - Google Patents
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Abstract
Abgasschalldämpfer, mit einem Abgasrohr (3) in einem Gehäuse (2), wobei in die Wandung des Abgasrohrs (3) Öffnungen (5) eingebracht sind und auf die Mantelfläche des Abgasrohrs (3) ein Dämpfungsfüllkörper (8) aus Dämpfungsmaterial aufgebracht ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenseite des Dämpfungsfüllkörpers (8) radial auf Abstand zur Innenseite der Gehäuseaußenwand liegt und zwischen der Außenseite des Dämpfungsfüllkörpers (8) und der Innenseite der Gehäuseaußenwand ein vom Gehäuse (2) eingeschlossener Resonanzraum (10) liegt, wobei der Resonanzraum (10) auf der radial innenliegenden Seite von einem Innenrohr (11) begrenzt ist, das den Resonanzraum (10) von dem Dämpfungsfüllkörper (8) separiert und in das Öffnungen (5) eingebracht sind, wobei das Innenrohr (11) einteilig mit dem Gehäuse (2) ausgebildet ist.Exhaust silencer, with an exhaust pipe (3) in a housing (2), wherein in the wall of the exhaust pipe (3) openings (5) are introduced and on the lateral surface of the exhaust pipe (3) a Dämpfungsfüllkörper (8) is applied from damping material, characterized characterized in that the outside of the Dämpfungsfüllkörpers (8) is radially spaced from the inside of the housing outer wall and between the outside of the Dämpfungsfüllkörpers (8) and the inside of the housing outer wall from the housing (2) enclosed resonant space (10), wherein the resonance space (10 ) is delimited on the radially inner side by an inner tube (11) which separates the resonance space (10) from the damping filling body (8) and is introduced into the openings (5), the inner tube (11) being integral with the housing (2 ) is trained.
Description
Technisches GebietTechnical area
Die Erfindung bezieht sich auf einen Abgasschalldämpfer nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to an exhaust silencer according to the preamble of claim 1.
Stand der TechnikState of the art
Aus der
Ein vergleichbarer Abgasschalldämpfer wird auch in der
Derartige Abgasschalldämpfer sind dazu geeignet, den Schall in höheren Frequenzbereichen zu dämpfen.Such exhaust mufflers are suitable for damping the sound in higher frequency ranges.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit einfachen Maßnahmen einen Abgasschalldämpfer so auszubilden, dass der Schall in einem breiten Frequenzspektrum gedämpft werden kann.The invention is based on the object with simple measures an exhaust muffler in such a way that the sound can be attenuated in a wide frequency spectrum.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Die Unteransprüche geben zweckmäßige Weiterbildungen an.This object is achieved with the features of claim 1. The dependent claims indicate expedient developments.
Der erfindungsgemäße Abgasschalldämpfer, der einer Brennkraftmaschine in einem Fahrzeug nachgeschaltet ist, weist ein Abgasrohr zur Strömungsführung des von der Brennkraftmaschine emittierten Abgases auf, wobei das Abgasrohr von einem Gehäuse des Abgasschalldämpfers umgriffen ist. In die Wandung des Abgasrohres sind innerhalb des Gehäuses Öffnungen eingebracht, über die Schall in den Ringraum zwischen der äußeren Mantelfläche des Abgasrohres und der Innenseite der Gehäusewand austreten kann.The exhaust silencer according to the invention, which is connected downstream of an internal combustion engine in a vehicle, has an exhaust pipe for the flow guidance of the exhaust gas emitted by the internal combustion engine, wherein the exhaust pipe is encompassed by a housing of the exhaust silencer. In the wall of the exhaust pipe openings are introduced within the housing, can escape through the sound in the annulus between the outer surface of the exhaust pipe and the inside of the housing wall.
Des Weiteren ist vorgesehen, dass auf die Mantelfläche des Abgasrohrs ein Dämpfungsfüllkörper aus einem Dämpfungsmaterial aufgebracht ist. Der Dämpfungsfüllkörper besitzt in einer vorteilhaften Ausführung Zylinderform oder eine Kesselform und füllt den Ringraum zwischen der Mantelfläche des Abgasrohrs und der Innenseite des Gehäuses in Radialrichtung nur teilweise aus. Die radiale Dicke des Dämpfungsfüllkörpers ist geringer als der radiale Abstand zwischen der Mantelfläche des Abgasrohrs und der Innenseite der Gehäuseaußenwand. Dadurch entsteht zwischen der Außenseite des Dämpfungsfüllkörpers und der Innenseite der Gehäuseaußenwand ein zusätzlicher Ringraum, der frei von dem Material des Dämpfungsfüllkörpers ist und die Funktion eines Resonanzraumes hat.Furthermore, it is provided that on the lateral surface of the exhaust pipe, a Dämpfungsfüllkörper is applied from a damping material. The Dämpfungsfüllkörper has in an advantageous embodiment cylinder shape or a kettle shape and fills the annular space between the lateral surface of the exhaust pipe and the inside of the housing in the radial direction only partially. The radial thickness of the Dämpfungsfüllkörpers is less than the radial distance between the lateral surface of the exhaust pipe and the inside of the housing outer wall. This creates between the outside of the Dämpfungsfüllkörpers and the inside of the housing outer wall, an additional annular space which is free of the material of the Dämpfungsfüllkörpers and has the function of a resonance chamber.
Über die Größe bzw. Gestalt des freiliegenden Resonanzraumes kann gezielt auf die zu dämpfenden Frequenzen Einfluss genommen werden. So ist es insbesondere möglich, nicht nur höhere Frequenzen, sondern auch tiefere Frequenzen wirkungsvoll zu dämpfen. Es können gegebenenfalls auch tiefe Frequenzen bis etwa 100 Hz gedämpft werden. Des Weiteren können bestimmte Frequenzbereiche gezielt gedämpft werden, um beispielsweise dem Fahrzeug ein gewünschtes Geräuschverhalten aufzuprägen. Insgesamt ergeben sich zusätzliche Möglichkeiten, auf die Dämpfung in bestimmten Frequenzbereichen Einfluss zu nehmen.The size or shape of the exposed resonant space can be used to selectively influence the frequencies to be damped. In particular, it is possible to effectively dampen not only higher frequencies but also lower frequencies. It may also be possible to attenuate low frequencies up to about 100 Hz. Furthermore, certain frequency ranges can be specifically damped in order to impart a desired noise behavior to the vehicle, for example. Overall, there are additional possibilities to influence the attenuation in certain frequency ranges.
Gemäß einer zweckmäßigen Ausführung ist der Resonanzraum, welcher sich radial zwischen der Außenseite des Dämpfungsfüllkörpers und der Innenseite der Gehäuseaußenwand erstreckt, durch Trennwände in einzelne Resonanzkammern unterteilt. Über die Größe und die Form dieser Resonanzkammern kann auf die zu dämpfenden Frequenzbereiche Einfluss genommen werden. Die Resonanzkammern weisen zweckmäßigerweise zumindest zum Teil unterschiedliche Volumina auf, was durch eine entsprechende Anordnung der Trennwände zwischen den Resonanzkammern erreicht wird. Dadurch können sowohl in Umfangsrichtung als auch in Achsrichtung unterschiedliche Resonanzkammern ausgebildet werden. Die Trennwände im Resonanzraum liegen entweder in einer Längsebene durch den Abgasschalldämpfer oder in einer Querebene orthogonal zur Längsachse des Abgasschalldämpfers.According to an expedient embodiment, the resonance chamber, which extends radially between the outside of the damping filling body and the inside of the housing outer wall, is divided by partition walls into individual resonance chambers. The size and shape of these resonance chambers can be used to influence the frequency ranges to be damped. The resonance chambers expediently have at least partially different volumes, which is achieved by a corresponding arrangement of the partitions between the resonance chambers. As a result, different resonance chambers can be formed both in the circumferential direction and in the axial direction. The partitions in the resonance chamber are either in a longitudinal plane through the exhaust muffler or in a transverse plane orthogonal to the longitudinal axis of the exhaust muffler.
Gemäß einer weiteren zweckmäßigen Ausführung ist vorgesehen, dass der Resonanzraum auf der radial innen liegenden Seite von einem Innenrohr begrenzt ist, das den Resonanzraum von dem Dämpfungsfüllkörper separiert. In das Innenrohr sind Öffnungen eingebracht, über die der Schall in den radial außen liegenden Resonanzraum übertreten kann. Für das Innenrohr kommen verschiedene Ausführungen in Betracht; so ist erfindungsgemäß das Innenrohr einteilig mit dem Gehäuse ausgebildet. Bei nicht erfindungsgemäß separat ausgebildetem Innenrohr kann dieses aus dem gleichen Material wie das Gehäuse – in der Regel Kunststoff – gefertigt sein und ist zweckmäßigerweise mit dem Gehäuse verbunden. Grundsätzlich möglich ist es aber auch, das Innenrohr als ein separates Lochblech auszuführen, das den Dämpfungsfüllkörper umschließt. Das Lochblech hält das Material des Dämpfungsfüllkörpers zusammen und verhindert im Betrieb bzw. der im Betrieb auftretenden Kräfte ein Auffasern des Dämpfungsmaterials. Das Lochblech ist nicht notwendigerweise mit dem Gehäuse verbunden, sondern ist vorzugsweise Bestandteil des Dämpfungsfüllkörpers. Über die Löcher des Lochbleches tritt der Schall in den radial umschließenden Resonanzraum aus.According to a further expedient embodiment, provision is made for the resonance space on the radially inner side to be delimited by an inner tube which separates the resonance space from the damping filling body. In the inner tube openings are introduced, through which the sound in the can pass radially outward resonance space. For the inner tube different designs are possible; Thus, according to the invention, the inner tube is formed integrally with the housing. When not inventively separately trained inner tube this can be made of the same material as the housing - usually plastic - and is suitably connected to the housing. In principle, however, it is also possible to design the inner tube as a separate perforated plate, which surrounds the damping filling body. The perforated plate holds the material of the Dämpfungsfüllkörpers together and prevents in operation or occurring during operation forces fusing the damping material. The perforated plate is not necessarily connected to the housing, but is preferably part of the Dämpfungsfüllkörpers. The sound exits through the holes of the perforated plate into the radially enclosing resonance space.
Die Öffnungen im Innenrohr – bzw. in der Ausführung des Innenrohrs als Lochblech die darin eingebrachten Löcher – sind erforderlich, um einen Schallübertritt radial von innen nach außen in den Resonanzraum zu ermöglichen. Über den Querschnitt der Öffnungen kann ebenfalls Einfluss auf die zu dämpfenden Frequenzen genommen werden, wobei unter Querschnitt sowohl die Querschnittsfläche als auch die Querschnittskontur zu verstehen ist. Somit stehen verschiedene Einflussmöglichkeiten für das zu dämpfende Frequenzspektrum zur Verfügung. Es kann über die Anzahl der Öffnungen im Innenrohr Einfluss genommen werden, außerdem über die Position, die Querschnittsfläche und die Querschnittsgestalt. Beispielsweise ist es möglich, die Öffnungen in Form von Langlöchern auszubilden, wobei zumindest zwei Langlochtypen mit unterschiedlich langer Erstreckung in die Wandung des Innenrohrs eingebracht sind. Zweckmäßigerweise erstrecken sich die Langlöcher in Achsrichtung, wobei gegebenenfalls auch eine Erstreckung in Umfangsrichtung oder eine Kombination von beidem in Betracht kommt.The openings in the inner tube - or in the embodiment of the inner tube as a perforated plate, the holes introduced therein - are required to allow a sound transfer radially from the inside out into the resonance chamber. The cross-section of the openings can also be used to influence the frequencies to be damped, whereby the term "cross-section" is understood to mean both the cross-sectional area and the cross-sectional contour. Thus, various possibilities of influence for the frequency spectrum to be damped are available. It can be influenced by the number of openings in the inner tube, also on the position, the cross-sectional area and the cross-sectional shape. For example, it is possible to form the openings in the form of oblong holes, wherein at least two oblong types with different length extension are introduced into the wall of the inner tube. Expediently, the elongated holes extend in the axial direction, with possibly also an extension in the circumferential direction or a combination of both being considered.
Des Weiteren ist es sowohl möglich, den verschiedenen Resonanzkammern, in die der Resonanzraum unterteilt ist, jeweils eine definierte Anzahl von Öffnungen zuzuweisen, als auch Kammer übergreifende Öffnungen in die Innenrohrwandung einzubringen, so dass sich eine gemeinsame Öffnung, beispielsweise in Gestalt eines Langloches, über mindestens zwei Kammern erstreckt.Furthermore, it is both possible to each of the various resonance chambers, in which the resonance chamber is divided to assign a defined number of openings, as well as chamber overlapping openings in the Innenrohrwandung, so that a common opening, for example in the form of a slot over extends at least two chambers.
Statt oder ergänzend zu Langlöchern kommen auch Öffnungen in Betracht, die durch kreisrunde Löcher oder einer Perforation in der Wandung des Innenrohrs gebildet werden.Instead of or in addition to oblong holes also come into consideration, which are formed by circular holes or a perforation in the wall of the inner tube.
Das Gehäuse des nicht erfindungsgemäßen Abgasschalldämpfers besteht vorzugsweise aus Kunststoff, wohingegen das Abgasrohr zweckmäßigerweise aus Metall oder einem anderen hochtemperaturbeständigen Werkstoff, wie beispielsweise Keramik, gefertigt ist. Die Verbindung zwischen dem Kunststoffgehäuse und dem umgriffenen Abgasrohr erfolgt beispielsweise über ein glocken- oder trichterförmiges Verbindungselement, welches zwischen einem Endabschnitt des Abgasrohrs im Gehäuse und einem Gehäuseteil angeordnet ist. Über die Glocken- oder Trichterform des Verbindungselementes ist sichergestellt, dass die sich entlang des Verbindungselementes ausbreitende, vom heißen Abgasrohr stammende Wärme nur in abgeschwächter Form auf das Gehäuse überträgt. Das glocken- oder trichterförmige Verbindungselement weist zwischen dem innen liegenden Abgasrohr und dem umgreifenden Gehäuse einen starken Temperaturabfall auf.The housing of the exhaust muffler not according to the invention is preferably made of plastic, whereas the exhaust pipe is advantageously made of metal or another high temperature resistant material, such as ceramic. The connection between the plastic housing and the encompassed exhaust pipe takes place for example via a bell-shaped or funnel-shaped connecting element, which is arranged between an end portion of the exhaust pipe in the housing and a housing part. About the bell or funnel shape of the connecting element is ensured that the propagating along the connecting element, originating from the hot exhaust pipe heat transfers only in a weakened form on the housing. The bell-shaped or funnel-shaped connecting element has a strong temperature drop between the inner exhaust pipe and the encompassing housing.
Der Dämpfungsfüllkörper besteht aus einem hitzeresistenten Material, beispielsweise aus Glaswolle, einem keramischen Dämpfungsmaterial oder künstlichen Mineralfasern, um den hohen Temperaturen an der Wandung des Abgasrohres standhalten zu können.The Dämpfungsfüllkörper consists of a heat-resistant material, such as glass wool, a ceramic damping material or artificial mineral fibers to withstand the high temperatures on the wall of the exhaust pipe can.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Weitere Vorteile und zweckmäßige Ausführungen sind den weiteren Ansprüchen, der Figurenbeschreibung und den Zeichnungen zu entnehmen. Es zeigen:Further advantages and expedient embodiments can be taken from the further claims, the description of the figures and the drawings. Show it:
In den Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.In the figures, the same components are provided with the same reference numerals.
Ausführungsform(en) der ErfindungEmbodiment (s) of the invention
Der in
Der Abgasschalldämpfer
Zumindest eine Stirnseite des Gehäuses
In den
Wie
Die Langlöcher
Die Trennwände
Die
Wie
Wie den Darstellungen gemäß
Claims (7)
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
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|---|---|---|---|
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Family
ID=47502069
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| DE102011108060.4A Active DE102011108060B4 (en) | 2011-07-21 | 2011-07-21 | exhaust silencer |
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Citations (4)
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| EP1030962B1 (en) * | 1997-11-21 | 2003-08-20 | Stephanus Ferreira | Silencer |
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2011
- 2011-07-21 DE DE102011108060.4A patent/DE102011108060B4/en active Active
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