DE1024287B

DE1024287B - Two-part sound dampening device, especially for two-stroke engines with low speed

Info

Publication number: DE1024287B
Application number: DEL19773A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Wilhelm Huelsse
Original assignee: Heinrich Lanz AG
Current assignee: Heinrich Lanz AG
Priority date: 1954-08-30
Filing date: 1954-08-30
Publication date: 1958-02-13

Description

Die Erfindung betrifft eine zweiteilige Schalldämpfungseinrichtung, insbesondere für Zweitaktmotoren mit niedriger Drehzahl, deren erster Teil als Staukammer mit Gasumkehr ausgebildet ist, bei der das Auspuffrohr mit radialem Abstand vom Mantel der Stäukamtner umhüllt wird und mit Längs abstand von der reflektierenden Stirnwand endet, und deren zweiter, vom ersten getrennter Teil als akustischer Filter ausgebildet ist, der durch ein Rohr mit der der reflektierenden Stirnwand entgegengesetzten Seite der Staukammer in Verbindung steht. Die mit dem Erfindungsgegeinistand zu lösende Aufgabe wird in einer vorteilhafteren Ausbildung der Staukammer der Schalldämpfungseinrichtung gesehen.The invention relates to a two-part soundproofing device, especially for two-stroke engines with low speed, the first part of which is designed as a storage chamber with gas reversal which the exhaust pipe is enveloped at a radial distance from the jacket of the Stäukamtner and with Longitudinal distance from the reflective end wall ends, and the second, separated from the first Part is designed as an acoustic filter, which is through a tube with the reflective Front wall opposite side of the storage chamber is in communication. The one with the The object of the invention to be solved is in a more advantageous design of the storage chamber seen the soundproofing device.

Es ist bekannt, einen leistungssteigernden Eingangsdiffusor dem in einem zylindrischen Rohrstück untergebrachten mehrkammerigen Resonator eines Schalldämpfers direkt vorzuschalten. Diese Auspuffanlagen haben den Nachteil, daß sie verhältnismäßig lang gebaut \verden müssen. Infolgedessen ist ihre Anbringung an Motorfahrzeugen mit Schwierigkeiten verbunden. Dies gilt insbesondere für Fahrzeuge, die von Zweitaktmotoren mit niedrigen Drehzahlen angetrieben werden und bei denen die Leistung dadurch erhöht werden soll, daß die während des Spülvorganges in die Auspuffkanäle abströmende Spülluft in den Meter zurückgeschoben wird. Dies geschieht durch eine Blende, welche die Druckwelle der Auspuffgase reflektiert. Damit nun die reflektierten Wellen nicht vorzeitig die Auspuffschlitze erreichen, muß die reflektierende Blende in einem entsprechenden Abstand von den Auspuffschlitzen angeordnet sein. Dieser Abstand ist bei Motoren mit niedriger Drehzahl relativ groß, da deren Auspuffschlitze länger geöffnet sind. Infolgedessen ist die Unterbringung der Auspuffanlage am Fahrzeug sehr schwierig, da für derart lange Anordnungen nur ungenügender Raum zur Verfugung steht. In vielen Fällen war man sogar gezwungen, auf die Verwendung leistungssteigernder Einrichtungen zu verzichten.It is known to have a performance enhancing input diffuser the multi-chamber resonator of a muffler housed in a cylindrical piece of pipe directly upstream. These exhaust systems have the disadvantage that they are relatively long must be built. As a result, their attachment is associated with difficulties on motor vehicles. This is especially true for vehicles that are driven by two-stroke engines at low speeds and in which the performance is thereby should be increased so that the scavenging air flowing into the exhaust ducts during the scavenging process in is pushed back the meter. This is done through a screen that reflects the pressure wave of the exhaust gases. So now the reflected Waves do not reach the exhaust ports prematurely, the reflective screen must be positioned at an appropriate distance from the exhaust ports. This distance is relatively large in engines with low speed, as their exhaust ports are longer are open. As a result, it is very difficult to accommodate the exhaust system on the vehicle There is insufficient space available for such long arrangements. In many cases it was one even forced to use performance enhancers To forego facilities.

Bei einem bekannten. Schalldämpfer für Explosionsmotoren besteht die unmittelbar vor dem akustischen Filter angeordnete Staukammer aus einem zylindrischen Eintrittsrohr, einer um diese konisch gelagerten Schikane und einem diese beiden Teile umgebenden Mantel. Das Eintrittsrohr dient dabei nicht unmittelbar als Diffuser, sondern dieser wird von dem Eintrittsrohr und der Schikane sowie von der letzteren und dem Mantel gebildet. Demnach stellt die Schikane einen zusätzlichen Teil dar, der die- Auspuffanlage verteuert. Außerdem werden durch diese Bauweise die Abmessungen des Schalldämpfers im Durchmesser so groß, daß die Unterbringung der Zweiteilige Schalldämpfungseinrichtung,With a well-known. The muffler for explosion engines consists immediately before the acoustic Filter arranged storage chamber made of a cylindrical inlet pipe, one around this conically mounted Chicane and a coat surrounding these two parts. The inlet pipe is not used directly as a diffuser, but this is from the inlet pipe and the chicane as well as from the latter and the coat formed. Accordingly, the chicane represents an additional part, the exhaust system expensive. In addition, the dimensions of the muffler in the Diameter so large that the two-part soundproofing device can be accommodated

insbesondere für Zweitaktmotorenespecially for two-stroke engines

mit niedriger Drehzahlat low speed

Anmelder:Applicant:

Heinrich Lanz Aktiengesellschaft,
ίο MannheimHeinrich Lanz Aktiengesellschaft,
ίο Mannheim

Dipl.-Ing. Wilhelm Hülße, Mannheim-Neckarau,
ist als Erfinder genannt wordenDipl.-Ing. Wilhelm Hülße, Mannheim-Neckarau,
has been named as the inventor

Schalldämpfungseinrichtung an Fahrzeugen mit Schwierigkeiten verbunden ist.Soundproofing device on vehicles is associated with difficulties.

Es ist aber auch eine Schalklämpfungseinrichtung nach dem Gattungsbegriff bekannt, bei der die Staukaminer und der akustische Filter zwei gesonderte Teile bilden, die durch ein Rohr miteinander in Veras bindung stehen. Bei diesem Schalldämpfer ist jedoch das in die Staukammer eingeführte Auspuffrohr zylindrisch ausgebildet; infolgedessen ist es auch nicht möglich, daß in der Staukammer bereits Strömungsenergie der Auspuffgase in Druckenergie umgewandelt wird.But there is also a sound dampening device according to the generic term known in which the stowage chimney and the acoustic filter form two separate parts connected by a pipe to each other in Veras commitment. In this muffler, however, the exhaust pipe introduced into the storage chamber is cylindrical; consequently it is not It is possible that flow energy of the exhaust gases is already converted into pressure energy in the storage chamber will.

Die eingangs gestellte Aufgabe wird gemäß der Erfindung im wesentlichen dadurch gelöst, daß das Auspuffrohr in der Staukammer als Diffusor mit zylindrischem Auslaufstück ausgebildet ist, das zur reflektierenden Stirnwand nur einen Spalt frei läßt. Auf diese Weise ergibt sich der Vorteil, daß bereits im Auspuffrohr Strömungsenergie der Auspuffgase in Druckenergie umgewandelt wird. Hierdurch wiederum ergeben sich nicht zu unterschätzende bauliehe Vorteile, da sich die gesamte Schalldämpfungseinrichtung trotz leistungssteigernder Wirkung kürzer, ferner im Durchmesser kleiner .und infolgedessen vorteilhafter baut. Diese baulichen. Vorteile treten besonders dann in Erscheinung, -wenn die Schalldämpfülleinrichtung in Fahrzeuge eingebaut werden soll, in denen hierzu nur relativ wenig Raum zur Verfügung steht, wie. das beispielsweise bei landwirtschaftlich genutzten. Motorfahrzeugen der Fall ist.
Bei Verwendung der neuen Schalldämpfungseinrichtung an Motorfahrzeugen ist es gemäß der Erfindung vorteilhaft, die beiden voneinander getrennten Schalldämpferteile an je einer Seite des Getriebegehäuses unter der Hinterachse anzuordnen. Dabei kann die Verbi-ndungsleitung zwischen den beidenThe object set out at the beginning is essentially achieved according to the invention in that the exhaust pipe in the storage chamber is designed as a diffuser with a cylindrical outlet piece which leaves only a gap free from the reflective end wall. In this way there is the advantage that flow energy of the exhaust gases is converted into pressure energy in the exhaust pipe. This in turn results in structural advantages that should not be underestimated, since the entire sound-damping device is shorter, and also smaller in diameter, and consequently more advantageous, despite the performance-increasing effect. This structural. Advantages are particularly evident when the sound absorber filling device is to be installed in vehicles in which only relatively little space is available for this purpose, such as. for example in the case of agriculturally used. Motor vehicles is the case.
When using the new silencer device on motor vehicles, it is advantageous according to the invention to arrange the two mutually separate silencer parts on each side of the transmission housing under the rear axle. The connection line between the two

709 879/195709 879/195

Schalldämpfert-eikn den Motorgetriebeblock übersteigen oder unter diesem hindurchgehen, Silencers-eikn go over or under the engine transmission block,

Einzelheiten der Erfindung sind aus der Beschreibung und der Zeichnung ersichtlich, die zwei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes veranschaulicht. Details of the invention are apparent from the description and the drawing, the two exemplary embodiments of the subject matter of the invention illustrated.

Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung, und zwar im Längsschnitt eine an einen Zweitaktmotor angeschlossene unterteilte Auspuffanlage, währendFig. 1 shows a schematic representation, namely in longitudinal section a subdivided exhaust system connected to a two-stroke engine, while

Fig. 2 die Anordnung einer unterteilten Auspuffanlage an einem teilweise dargestellten Geräteträger in der Draufsicht veranschaulicht.Fig. 2 shows the arrangement of a subdivided exhaust system on a partially shown equipment rack illustrated in plan view.

In der Zeichnung ist mit 1 der Kolben eines Zweitaktmotors bezeichnet, dessen Zylinder 2 Einlaßschlitze 3 und Auslaßschliitze 4 aufweist. An letztere ist ein Auspuffrohr 5 angeschlossen, das in einen Diffusor 6 übergeht, dem sich ein Rohrzylinder 7 anschließt. Der Diffusor 6 und der Rohrzylinder 7 werden von· einem stirnseitig mit Deckeln 8 und 9 abgeschlossenen; Mantel 10 umgehen und bilden mit diesem den leistungssteigernden Teil der Auspuffanlage. Der Deckel 9 ist mit geringem Abstand von. der Austrittsöffnung 11 des Rohrzylinders 7 abnehmbar am Mantel 10 angeordnet. Unmittelbar in der Nähe des Deckels 8 führt eine Leitung 12 vom Mantel 10 weg, durch welche die Auspuffgase in einen mit Dämpfungsmitteln vom beliebiger Bauart ausgerüsteten Schalldämpfer 13 strömen, der über den Auspuffstutzen 14 mit der Außenluft in Verbindung steht.In the drawing, 1 designates the piston of a two-stroke engine, the cylinder 2 of which has inlet slots 3 and 4 outlet slots. To the latter, an exhaust pipe 5 is connected, which in a Diffuser 6 passes over, which is followed by a tubular cylinder 7. The diffuser 6 and the tubular cylinder 7 are · one closed at the end with covers 8 and 9; Bypass jacket 10 and form with this the performance-enhancing part of the exhaust system. Of the Lid 9 is at a small distance from. the outlet opening 11 of the tubular cylinder 7 is removable on the jacket 10 arranged. Immediately in the vicinity of the cover 8, a line 12 leads away from the jacket 10 which the exhaust gases in a silencer equipped with damping means of any type 13 flow, which is in communication with the outside air via the exhaust port 14.

Die Arbeitsweise der Auspuffanlage ist folgende: Beim Niedergehen des Kolbens 1 werden zunächst die Auspuffschlitze 4 frei, so daß die im Zylinder 2 während des Arbeitshubes verbrauchten Brenngase in das Auspuffrohr 5 abwandern können, von wo aus sie in den Diffusor 6 gelangen, in dem ihre Spannung fortwährend reduziert wird. Am Ende 11 des sich an den Diffusor anschließenden Rohrzylinders 7 angelangt, prallen die Gase gegen den Deckel 9, wodurch eine Druckwelle reflektiert wird, die bis zu den Auspuffschlitzen 4 zurückläuft. Inzwischen hat der weiter abwärts gleitende Kolben 1 auch die Einlaßbzw. Spülschlitze 3 freigegeben, so daß Frischluft in den Zylinder 2 einströmen kann, die diesen spült und dann durch die Auslaßschlitze 4 in das Auspuffrohr 5 abwandert. Dort trifft die Spülluft auf die am Deckel 9 reflektierte Druckwelle, die sie in den Zylinder 2 zurückschiebt, dessen Einlaßschlitze¹3 mittlerweile durch den aufwärtsgebenden Kolben 1 geschlossen worden sind, so daß eine Aufladewirkung erreicht wird. Bei Zweitaktmotoren mit geringer Drehzahl muß der die Auspuffgase reflektierende Deckel 9 relativ weit von den Auslaßschlitzen. 4 entfernt sein, damit die die Spülluft zurückschiebende Welle erst dann die Auslaßschlitze 4 erreicht, nachdem der Kolben 1 die Einlaßschlitze 3 bereits abgedeckt hat. Nach Verlassen des Rohrzylinders 7 strömen die Auspuffgase über den Spalt 15 in den von den Hüllen des Diffusors 6 und des Rohrzylinders 7 sowie dem Mantel 9 gebildeten ringförmigen Raum 16, der ein weiteres, fortwährendes Entspannen der Gase bewirkt, da sein Volumen in der Strömungsrichtung der Gase stetig größer wird. Sind die Gase an dem durch den Deckel 8 abgeschlossenen Ende des Mantels 10 angelangt, dann verlassen sie den leistungsstcigeindeii Teil der Anlage und strömen durch die Leitung 12 in den über diesem vorgesehenen Schalldämpfer 13, um dann über den Stutzen 14 ins Freie zu puffen.The mode of operation of the exhaust system is as follows: When the piston 1 goes down, the exhaust slots 4 are initially free, so that the fuel gases consumed in the cylinder 2 during the working stroke can migrate into the exhaust pipe 5, from where they enter the diffuser 6, in which their Voltage is continually reduced. Arrived at the end 11 of the tubular cylinder 7 adjoining the diffuser, the gases collide against the cover 9, as a result of which a pressure wave is reflected which runs back to the exhaust slots 4. In the meantime, the further downward sliding piston 1 also has the inlet and outlet ports. Scavenging slots 3 released so that fresh air can flow into the cylinder 2, which rinses it and then migrates through the outlet slots 4 into the exhaust pipe 5. There the scavenging air meets the pressure wave reflected on the cover 9, which pushes it back into the cylinder 2, the inlet slots ¹ 3 of which have meanwhile been closed by the upwardly giving piston 1, so that a charging effect is achieved. In the case of two-stroke engines with a low speed, the cover 9, which reflects the exhaust gases, must be relatively far from the outlet slots. 4 must be removed so that the shaft pushing back the scavenging air only reaches the outlet slots 4 after the piston 1 has already covered the inlet slots 3. After leaving the tubular cylinder 7, the exhaust gases flow through the gap 15 into the annular space 16 formed by the covers of the diffuser 6 and the tubular cylinder 7 and the jacket 9, which causes a further, continuous expansion of the gases, since its volume is in the direction of flow of the Gases is getting bigger and bigger. Once the gases have reached the end of the jacket 10 closed by the cover 8, they leave the power section of the system and flow through the line 12 into the silencer 13 provided above this, in order to then puff into the open via the nozzle 14.

Demnach werden die Auspuffgase auf ihrem Weg durch die Auspuffanlage zweimal um 180° umgelenkt, so daß die Anlage verhältnismäßig kurz gebaut werden kann und ihre Unterbringung nunmehr auch an von Zweitaktmotoren betriebenen Fahrzeugen mit niedrigerer Motordrehzahl ohne weiteres möglich ist.Accordingly, the exhaust gases are deflected twice by 180 ° on their way through the exhaust system, so that the system was built relatively short and their accommodation can now also be used on vehicles powered by two-stroke engines lower engine speed is easily possible.

In dem in Fig. 2 gezeigten Ausführungsl>eispiel ist die Auspuffanlage getrennt unter dem Hinterachsgehäuse 17 eines Motorgeräteträgers angeordnet, und zwar links vom Motor 18 und dem Getriebegehäuse 19 die leistungssteigernde Einrichtung 6 bis 11 und 15, 16 und rechts davon die Därnpfungseinrichtung 13, 14. Betrachtet man die Fig. 2, so ist leicht zu erkennen, daß eine in einem einzigen Rohrstück angeordnete Auspuffanlage weit über das rückwärtige Ende des Fahrzeuges hinaus reichen würde, so· daß sie beim Anhängen oder Aufsatteln von Anhängern oder landwirtschaftlichen Geräten störend wäre. Bei der getrennten Anordnung nach der Fig. 2 ist die rückwärtige Seite des Fahrzeuges jedoch vollkommen frei, so daß ein Anbringen von Arbeitsgeräten ohne weiteres möglich ist.In the embodiment shown in FIG the exhaust system is arranged separately under the rear axle housing 17 of a motor equipment rack, and although to the left of the motor 18 and the gear housing 19, the performance-increasing device 6 to 11 and 15, 16 and to the right of it the attenuation device 13, 14. Looking at FIG. 2, it is easy to see that an exhaust system arranged in a single piece of pipe well above the rear End of the vehicle would reach out, so that they can be used when attaching or saddling up trailers or agricultural equipment would be disruptive. In the separate arrangement according to FIG. 2, the rear side of the vehicle, however, completely free, so that attaching work equipment without further is possible.

Die Erfindung ist auf die dargestellten Ausführungsbeispiele nicht beschränkt, sondern umfaßt natürlich noch weitere Ausführungsmöglichkeiten. Das gilt besonders hinsichtlich der Anordnung der leistungssteigernden Einrichtung 6 bis 11 und 15, 16 und der Dämpfungseinrichtung 13, 14 am Motorfahrzeug, die auch an anderen als an den in Fig. 2 gezeigten Stellen des Fahrzeuges angeordnet sein können.The invention is not restricted to the exemplary embodiments shown, but of course includes even more design options. This is particularly true with regard to the arrangement of the performance-enhancing device 6 to 11 and 15, 16 and the Damping device 13, 14 on the motor vehicle, which can also be used in places other than those shown in FIG of the vehicle can be arranged.

Claims

Patent claims:

1. Two-part soundproofing device, especially for two-stroke engines with lower Speed, the first part of which is designed as a storage chamber with gas reversal, at which the exhaust pipe is enveloped at a radial distance from the jacket of the storage chamber and with a longitudinal distance of the reflective end wall ends, and its second, separated from the first part as acoustic Filter is formed by a tube with the opposite of the reflective end wall Side of the storage chamber is in communication, characterized in that the exhaust pipe in the Storage chamber is designed as a diffuser (6) with a cylindrical outlet piece (7), which is used to reflect Front wall (9) only leaves a gap (15) free.

2. Device according to claim 1, characterized in that when used on one Motor vehicle the two mutually separate muffler parts on each side of the gearbox housing (19) are arranged under the rear axle (17).

Considered publications:
German Patent No. 617 831;
Swiss patent specification No. 122 432;
French Patent No. 351,425;
German utility model No. 1 665 416.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings