DE19743482A1 - Schalldämpfer mit einem Nebenschlußresonator - Google Patents

Description

Stand der Technik

Die Erfindung betrifft einen Schalldämpfer mit einem Ne­ benschlußresonator nach der Gattung des Hauptanspruchs.

Es ist bereits aus der AT-PS 216 292 bekannt, daß an ei­ nem Schalldämpfer im Ansaugkanal eines Verbrennungsmotors ein Nebenschlußresonator angekoppelt ist. Ein solcher Nebenschlußresonator führt zu einer Verbesserung der Schalldämpfung insbesondere im Bereich seiner Eigenreso­ nanz-Frequenz, wobei der Wert dieser Eigenresonanz-Frequenz durch die Abmessungen und geometrische Gestal­ tung des Nebenschlußresonators, auch Helmholtz-Resonator im Nebenschluß genannt, festgelegt wird. Um hier eine An­ passung an unterschiedliche Schallbedingungen möglich zu machen, sind oft aufwendige mechanische Vorrichtungen oder für jede Schallbedingung ein separater Resonator notwendig.

Aufgabenstellung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schall­ dämpfer der eingangs genannten Art so auszubilden, daß das Dämpfungsverhalten auf einfache Weise beeinflußbar ist.

Vorteile der Erfindung

Der erfindungsgemäße Schalldämpfer ist in vorteilhafter Weise geeignet, ausgehend von der gattungsgemäßen Art, die gestellte Aufgabe mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs zu lösen. Dadurch, daß die rohrarti­ gen Verbindungen zwischen dem schallführenden Kanal und dem Nebenschlußresonator auswechselbare Teile sind, die mit jeweils verschiedenen Längen in den Nebenschlußreso­ nator hineinragen, können auf einfache Weise unterschied­ liche Eigenresonanzen der Anordnung eingestellt werden.

Bei einer zweiten vorteilhaften Ausführungsform der Er­ findung sind mindestens zwei rohrartige Verbindungen mit jeweils unterschiedlichem Durchmesser vorhanden, die je­ weils über eine wechselseitig schließende und öffnende Klappe mit dem Nebenschlußresonator verbunden sind; in einer zusätzlichen Position können auch beide geöffnet oder beide geschlossen sein. Diese Klappe ist mechanisch einfach zu realisieren, wobei der Schaltvorgang, bei­ spielsweise bei einer sich drehenden Klappe, die in Ab­ hängigkeit von der Drehstellung jeweils eine Öffnung ver­ schließt und die andere freigibt, durch einen Elektromo­ tor oder auch durch eine Druckdose bewirkt werden kann.

Bei einer dritten Ausführungsform ist die rohrartige Ver­ bindung an einen derartigen Nebenschlußresonator ange­ schlossen, dessen an die rohrartige Verbindung ankoppel­ bares Volumen mittels einer Schaltklappe vergrößerbar oder verkleinerbar ist. Beispielsweise kann die rohrarti­ ge Verbindung an die Zylindermantelfläche eines hohlzy­ lindrischen Nebenschlußresonators angekoppelt werden, wobei das Volumen im Inneren des Nebenschlußresonators einerseits durch eine feststehende Wand von der Mitte­ lachse zur Außenwand und andererseits durch eine um die Mittelachse bewegbare, in verschiedene Schaltstellungen einrastbare oder kontinuierlich verstellbare Wand ein­ grenzbar ist.

Zeichnung

Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Schalldämpfers mit einem Nebenschlußresonator werden anhand der Figuren der Zeichnung erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel mit unter­ schiedlichen Einlegeteilen als rohrartige Verbindung zwischen dem schallführenden Kanal und dem Neben­ schlußresonator;

Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel mit zwei je­ weils wechselseitig öffenbaren und verschließbaren rohrartigen Verbindungen zwischen dem schallführen­ den Kanal und dem Nebenschlußresonator;

Fig. 3 eine Detailansicht im Schnitt I-I der Fig. 2 auf eine Drehklappe zum Verschließen und Öffnen der jeweiligen rohrartigen Verbindung nach Fig. 2 und

Fig. 4 ein drittes Ausführungsbeispiel mit einer verstellbaren Klappe im Nebenschlußresonator.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Beim ersten Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 der Zeich­ nung ist ein Ansaugkanal 1 als schallführender Kanal dar­ gestellt, der für die Zuführung von Ansaugluft eines hier nicht näher erläuterten Verbrennungsmotors sorgt. Am An­ saugkanal 1 ist eine Öffnung 2 vorhanden, an die eine rohrartige Verbindung 3a zu einem Gehäusevolumen V ange­ koppelt ist, welches als Nebenschlußresonator 4 für die Schallschwingungen der pulsierenden Ansaugluft im Ansaug­ kanal 1 wirkt. Die rohrartige Verbindung 3a mit der Länge La ist hier durch eine andere rohrartige Verbindung 3b mit der Länge Lb austauschbar.

Das Dämpfungsverhalten der aus der Fig. 1 ersichtlichen Anordnung wird insbesondere durch das Volumen V, durch die Länge La, Lb der rohrartigen Verbindung 3a, 3b und durch die jeweilige Durchschnittsfläche A der rohrartigen Verbindung 3a, 3b bestimmt. Diese drei vorgenannten Grö­ ßen bestimmen die Eigenresonanz-Frequenz des Neben­ schlußresonators 4. Beim Ausführungsbeispiel nach der Fig. 1 stellt hier die Länge L die variable Größe zur Anpassung des Wertes der Eigenresonanz-Frequenz an die das gewünschte Schalldämpfungsverhalten dar.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 sind zwei Öffnungen 5 und 6 für zwei rohrartige Verbindungen 7 und 8 mit den jeweiligen Durchschnittsflächen A1 und A2 vorhanden. An der jeweiligen Verbindungsstelle am Nebenschlußresonator 9 mit dem Volumen V ist eine Drehklappe 10 angebracht, mit der die Öffnungen 5 und 6 wechselseitig verschließ- /öffenbar sind, bzw. auch beide geöffnet oder geschlossen werden können. Aus Fig. 3 ist die Drehklappe 10 in einer Draufsicht erkennbar.

Durch Drehung um einen Drehpunkt 11 können die Flügel der Drehklappe 10 die Öffnungen 5 und 6 wechselseitig ver­ schließen, so daß hier die Durchschnittsflächen A1 und A2 die variable Größe zur Einstellung der Eigenresonanz-Frequenz darstellen. Die Drehung der Drehklappe 10 kann beispielsweise durch einen Elektromotor oder auch durch eine Druckdose realisiert werden. Hierzu kann der Unter­ druck aus dem Saugrohr oder einem Unterdruckspeicher in Kombination mit einem Magnetschaltventil herangezogen werden.

Ein drittes Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 weist einen Nebenschlußresonator 12 auf, der aus einem Hohlzylinder mit einem variablen Volumen V1, V2, Vn besteht. Die Ver­ bindung zum Ansaugkanal 1 ist hier durch eine rohrartige Verbindung 13 mit einer konstanten Durchschnittsfläche A und einer konstanten Länge L gestaltet. Eine Wand 14 ist hier feststehend im Hohlzylinder an einer Seite des An­ schlusses der rohrartigen Verbindung 13 angebracht; eine verstellbare Wand 15 ist drehbar um eine Mittelachse 16 angeordnet.

In einer ersten Schaltstellung kann mit den Wänden 14 und 15 nach der Fig. 4 ein Volumen V1 und in einer zweiten, hier gestrichelt angedeuteten Schaltstellung ein Volumen V2 realisiert werden. Weitere Volumina Vn können in jeder beliebigen Drehposition der Wand 15 durch Einrasten oder durch kontinuierliche Verstellung der Wand 15 ermöglicht werden. Die Verstellung der Wand 15 kann wie beim zweiten Ausführungsbeispiel nach der Fig. 2 durch einen Elektro­ motor oder durch eine Druckdose bewerkstelligt werden.

Bezugszeichenliste

1

schallführender Kanal (Ansaugkanal)

2

Öffnung im Ansaugkanal

3

a,

3

b rohrartige Verbindungen

4

Nebenschlußresonator

5

Öffnung im Ansaugkanal

6

Öffnung im Ansaugkanal

7

rohrartige Verbindung

8

rohrartige Verbindung

9

Nebenschlußresonator

10

Drehklappe

11

Drehachse

12

Nebenschlußresonator

13

rohrartige Verbindung

14

feststehende Wand

15

verstellbare Wand

Claims (9)

1. Schalldämpfer mit einem Nebenschlußresonator, bei dem

• - der Nebenschlußresonator (4; 9, 12) durch mindestens ei­ ne rohrartige Verbindung (3a, 3b; 7, 8; 13) mit einem schall­ führenden Kanal (1) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß
• - die rohrartige Verbindung (3a, 3b) ein auswechselbares Teil ist, das mit jeweils verschiedenen Längen (La, Lb) in den Nebenschlußresonator (4) hineinragt.

2. Schalldämpfer mit einem Nebenschlußresonator, bei dem

• - der Nebenschlußresonator (4; 9, 12) durch mindestens ei­ ne rohrartige Verbindung (3a, 3b; 7, 8; 13) mit einem schall­ führenden Kanal (1) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß
• - mindestens zwei rohrartige Verbindung (7, 8) mit jeweils unterschiedlichem Durchmesser (A1, A2) vorhanden sind, die jeweils über eine wechselseitig schließende und öffnende Klappe (10) mit dem Nebenschlußresonator (9) verbunden sind.

3. Schalldämpfer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß

• - die Klappe eine Drehklappe ist (10), deren Flügel die Öffnungen an den rohrartigen Verbindungen (7, 8) am Neben­ schlußresonator (9) jeweils wechselseitig freigibt oder jeweils beide geöffnet oder beide geschlossen sind.

4. Schalldämpfer mit einem Nebenschlußresonator, bei dem

• - der Nebenschlußresonator (4; 9; 13) durch mindestens ei­ ne rohrartige Verbindung (3a, 3b; 7, 8; 13) mit einem schall­ führenden Kanal (1) verbunden ist, dadurch gekennzeich­ net, daß
• - die rohrartige Verbindung (13) an einen Nebenschlußre­ sonator (12) angeschlossen ist, dessen an die rohrartige Verbindung (13) ankoppelbares Volumen (V1, V2, Vn) mittels einer feststehenden (14) und einer verstellbaren Wand (15) vergrößerbar oder verkleinerbar ist.

5. Schalldämpfer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß

• - der Nebenschlußresonator (12) ein Hohlzylinder ist, wobei die rohrartige Verbindung (13) seitlich an die Zy­ linderfläche angeschlossen ist und die verstellbare Wand (15) um die Mittelachse ((16) des Hohlzylinders drehbar gehalten ist.

6. Schalldämpfer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß

• - die verstellbare Wand (15) in verschiedenen Schaltstel­ lungen einrastbar ist.

7. Schalldämpfer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß

• - die verstellbare Wand (15) kontinuierlich verstellbar ist.

8. Schalldämpfer nach einem der Ansprüchen 2 bis 7, da­ durch gekennzeichnet, daß

• - die Verstellung der Drehklappe (10) oder der Wand (15) mittels eines Elektromotors oder einer Druckdose erfolgt.

9. Schalldämpfer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß

• - der schallführende Kanal der Ansaugkanal (1) für die Ansaugluft eines Verbrennungsmotors ist und die zu dämp­ fenden Schallemissionen durch die Ansaugimpulse der ein­ zelnen Zylinder hervorgerufen werden.