DE2930775A1

DE2930775A1 - Schalldaempfer fuer abgase.

Info

Publication number: DE2930775A1
Application number: DE19792930775
Authority: DE
Inventors: Dipl.-Ing. Henning 6900 Heidelberg Adickes; Dipl.-Ing. Albert 6990 Bad Mergentheim Scheuermann
Original assignee: Deere and Co European Office
Current assignee: Deere and Co European Office
Priority date: 1979-07-28
Filing date: 1979-07-28
Publication date: 1981-03-12
Also published as: FR2462553B1; FR2462553A1; US4281742A; CA1139232A; ES493669A0; IT1146965B; JPS6350525B2; DE2930775C2; GB2055146B; GB2055146A; AT371903B; AR223717A1; ATA388180A; IT8049328A0; AU5895280A; JPS5620715A; AU531559B2; BR8004675A; ES8104493A1

Description

DEERE & CQMFANY (Case No. C 14.5 CFK}

Schalldäii'pfer für Abgase

Die Erfindung bezieht sich auf einen Schalldämpfer für Abgase rat einem rohrförmigen Gehäuse und einem dazu, Im wesentlichen paralielachsigen, in dieses hineinreichenden Ejnlaßstutzen mit einem in seiner Wand, innerhalb des einen Absorpticn.steil aufweisenden Gehäusebereichs, angeordneten Längsschlitz, an den ein gebogener ßtrömungskanal anschließt, der rr.it einer, im Gehäuse vorgesehenen, zun Einlaßstutzen parallelachsig?.:! Auslaßstutzen in Verbindung steht.

Es ist bereits ein Schalldämpfer für /abgase bekannt (DT-A.S 2 612 421) der mit einem rohrförmigen Gehäuse ausgerüstet ist, in dem ein parallelachsig, zum Gehäuse vorgesehener Ein- und Auslaßstutzen angeordnet ist, die über einen spiralförmigen Strcir.ungskanal miteinander verbunden sind, wobei die eine Doppelwand des Strör.u.ngskanals perforiert und die andere Doppelwand nicht perforiert ist. Sin derartiger Schalldämpfer ist wegen der spiralförmigen Anordnung des Strömungskanals und des komplizierten Aufbaus des gesamten Schalldämpfers aufwendig und teuer.

Demgegenüber ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, bei gleichbleibender Absorptionsfläche und/oder Reflektionsflache des Schalldämpfers, das Bauvolumen unter Beibehaltung guter Schall- und Wärmeisolierung zu verringern. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Einlaß- und der Auslaßstutzen aus zwei bogenförmigen Doppelschalen gebildet sind, die über einen Längssteg miteinander verbunden sind und die mit der Gehäuseinnenwand zwei getrennte, den Ein- und Auslaßstutzen verbindende Strömungskanäle bilden. Hierdurch erhält man auf kleinstmöglichen Raum eine sehr große Absorptionsfläche für den Schalldämpfer, wobei bei optimalem Gasdurchsatz der G/Kjer.cjrv-ck klein gehalten werden kann, so duß der Gesamtwirkungsgrad des Motors verbessert werden

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kann. Durch die optimale Führung des Gasstromes mittels zweier Strömungskanäle läßt sich der Gasdruck in Richtung des Auslaßstutzens des Schalldämpfers kontinuierlich abbauen, ohne daß relativ große Ströinungsverluste eintreten. Die Verwendung von Doppel schalen für die Herstellung des Ein- und Auslaßstutzens trägt zur Verbilligung des gesamten Schalldämpfers bei.

Hierzu ist es vorteilhaft, daß der Auslaßstutzen einen mit den Strömungskanälen verbundenen Längsschlitz aufweist, der auf der gleichen Längsebene wie der Längsschlitz des Einlaßstutzens liegt Da sowohl der Äuslaßstutzen als auch der Einlaßstutzen mit je einem Längsschlitz versehen ist, wird eine optimale Führung des Gasstromes gewährleistet und eine Verbesserung der Gasdruckentspannung herbeigeführt, da sich das Gas über die gesamte Lange des Einlaßstutzens bzw. des Auslaßstutzens entspannen kann.

Vorteilhaft ist es ferner, daß die beiden Doppelschalen aus jeweils zwei syrr.etrisehen, den Ein- und Auslaßstutzens bildenden Wandelementen gebildet sind. Durch die symetrische Ausbildung der beiden Doppelschalen lassen sich diese auf einfache Weise im Tief-Zieh-Verfahren herstellen. Hierzu ist es vorteilhaft, daß die Wandelemente aus einer inneren Wand mit zwei kreisbogenförmigen, über den Steg verbundenen Wandteilen und einer äußeren VJand gebildet sind, die über einen Quersteg mit der inneren Viand verbunden ist, wobei zwischen den Wandteilen und der äußeren Wand Absorptionsmaterial vorgesehen ist.

Eine gute Schallabscrbierung wird dadurch erreicht, daß der kreisbcgenförmige Wandteil des Einlaßstutzen über seine gesamte Länge perforiert ist. Um den Schalldämpfer entweder an einen Dieselmotor direkt oder an einen Abgastorbulator anzuschließen, ist es vorteilhaft, daß er aus einem Absorptionsteil und einem mit diesem lösbar verbundenen Reflekticnsteil besteht, wobei im Reflektionsteil eine it-'and vorgesehen ist, die zwei getrennte Kantnern bildet. Wird beispielsweise der

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der Schalldämpfer lediglich an den Abgastorbulator angeschlossen, so kann auf den Reflektionsteil verzichtet werden, der hierzu lediglich vom Absorptionsteil des Schalldämpfers abgenommen zu v;erden braucht.

Eine gute Schall- und Wärmeisolierung v;ird dadurch gewährleistet, daß der Gehäusemantel des Gehäuses aus drei, mit 7*bstand zueinander angeordneten Wänden gebildet ist, wobei zwischen der äußeren und der mittleren Wand wärmeisolierendes Absorpticnsmaterial und zwischen der mittleren und der inneren Wand schallschluckendes Absorptionsmaterial vorgesehen ist.

Anhand der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele eines Schalldämpfers nach der Erfindung erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt eines Schalldämpfers mit einen Absorptionsteil,

Fig. 2 einen Längsschnitt eines Schalldämpfers mit 7-ibsorptJons- und Reflektionsteil,

Fig. 3 einen Querschnitt des Schalldämpfers entlang der Linie 3-3, gemäß Fig. 1.

In der Zeichnung ist mit 2 ein Schalldämpfer bezeichnet, der aus einem rohrförmigen Gehäuse 4 besteht, das einen nierenförnigen C-'ehäuseirtantel aufweist, der aus einer äußeren Wand 6, einer mittlerer« Wand 8 und einer inneren Wand 10 besteht. Zwischen der äußerer, -."and G und der mittleren Wand 8 ist wärineisoiierendes Materiel 12 vorgesehen, so daß die Wärrr.eabstrahlung des Schalldämpfers auf einfache Weise herabgesetzt werden kann. Zwischen der mittleren Wand 8 und der inneren Wand 10 des Gehäuses 4 befindet sich schallschluckendes ,.bsorptionsmaterial 14. Die innere Wand 10, die ebenfalls ein rchrförmiges Gehäuse bildet, ist mit Bezug auf Fig. 1 über einen rechten Deckel 16 und einen linken Deckel 18 mit den Wänden 8 und 6 vfrbun-

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den, so daß der Abstand zwischen den einzelnen Wänden 6, 8 und 10 konstant gehalten werden kann. Das Gehäuse 4 kann aus zwei Schalen gebildet sein, die stirnseitig über Stege 20 und Nieten 22 verbunden sind. Ferner sind die Stege 20 zur eir.wandfreien Abdichtung miteinander verschweißt. Im rechten Deckel 16 ist ein rohrförmiger Flansch 24 vorgesehen, der direkt an einen, in der Zeichnung nicht dargestellten Abgastorbulator einer Verbrennungskraftmaschine angeschlossen werden kann. Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 ist der Schalldämpfer 2 lediglich mit einem Absorptionsteil 28 versehen.

An den Flansch 24 schließt sich ein Einlaßstutzen 30 an, der übßr seine gesamte Länge mit einem Längsschlitz 31 ausgerüstet ist, so daß die innere Kammer des Einlaßstutzens über den Längsschlitz 31 mit zwei getrennt verlaufenden Strömungskanälen 32 und 43 verbunden ist. Die Strcnungskanäle 32 und 34 stehen über einen, im Ausjaßstutzen 36 vorgesehenen Längsschlitz 38 mit dem Innenraum des Auslaßstutzens 36 in Verbindung. Die Gasströmung ist in Fig. 1 und 3 durch Pfeile 42 und 44 angegeben. Wie insbesondere aus Fig. 1 und hervorgeht, verläuft der Einlaßstutzen 30 parallel zum Auslaßstutzen 36.Hierdurch ist es möglich, die Einlaß- und Auslaßstutzen 30 und auf einfache V/eise herzustellen. Der Einlaß- und Auslaßstutzen 30 und 3 6 besteht aus zwei symetrisch zueinander ausgebildeten Doppelschälen 46 und 48, die über einen Längssteg 50 miteinander fest verbunden sind, wobei der Längssteg die gleiche Länge aufweist wie die Länge des Einlaß- bzw. Auslaßstutzens 30 und 36.

Die Doipe.l Fcha] e 46 bzw. 48 besteht aus zwei kreisbogenförmigen, über den Lüngsstcg 50 verbundenen Wandteilen 52 und 54. Eine äußere, ebenfalls bcgonförrr.ig ausgebildete Wand 56, die mit Abstand zu den Wandteile 52 und 54 f^ngeordnet ist, ist mittig über einen Quersteg 58 an den Längssteg 50 angeschlossen. Endseitig ist die Wand 56 an dip äußeren Endon der Wandteile 52 und 54 angeschlossen. Da die äußere Wand 56 mit / butand zu den Wandteilen 52 und 54 angeordnet ist, kann 'lurch d^n dadurch entstehenden i>;ii-;chenröum schallschlucfcen-

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des Absorptionsnaterial 60 vorgesehen werden. Die Doppelschale 46 ist genauso ausgebildet wie die Doppelschale· 48, so daß durch Zusammenbau dieser· beiden Doppelschalen der Einlaßstutzen 30 und der Auslaßstutzen 36* gebildet werden kann.

Wie insbesondere aus Fig. 3 hervorgeht, ist der innere: Wandteil des Einlaßstutzens 30 mit zahlreichen, einen gleichmäßigen Abctand untereinander aufweisenden Bohrungen 62 versehen, während beim Auslaßstutzen 36 die äußere Ward 5c im Bereich des bogenförmigen Wandteils 54 mit zahlreichen, ebenfalls einen gleichmäßigen Abstand untereinander aufweisenden Eohrungen 64 versehen ist. Durch die perforierte Ausbildung der inneren Wandteile 52 des Einlaßstutzens 30 erhält man eine sehr gute Schallabsorption bereits im Einlaßstutzen 30.

Das innere Ende des Einlaßstutzens 3 0 ist ir.it einer Öffnung 66 vorsehen, über die das Gas austreten kann und gegen ein Lochblech 6S trifft, das mit Abstand zum Deckel 18 angeordnet und auf diese?:, befestigt ist, so daß zwischen dem Deckel 18 und dem Lochblech Absorptionsmaterial 70 aufgenommen werden kann. Hierdurch wird eine zusätzliche Absorption des durch die Öffnung 66 strömenden Gases erzielt, das von dem Lochblech 68 reflektiert wird und dann über den Einlaßstutzen 30 und den Längsschlitz 31 in die Ströitmngskanäle 32 und 34 gelangt. Der Auslaßstutzen 36 ist an seinem inneren Ende im Gehäuse 4 über einen 90 -Rohrkrümmer 72 an ein Endrohr 74 angeschlossen, das durch eine, in einer Motorhaube 76 vorgesehene öffnung 78 ragt, über das Endrohr 74 gelangt das entspannte Gas n&ch außen. Das Gehäuse 4 ist über Halterungen 80, wobei in dei Zeichnung der Einfachheit halber lediglich eine dargestellt, an einen in der Zeichnung nicht dargestellten Rahmen des Motors bzw. direkt an den Motor angeschlossen.

Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 entfällt der Rohrkrümmer 72 . Der Auslaßstutzen 36 ist an einen im Reflektionsteil 26 vorgesehenen Rohrkrümmer 73 angeschlossen, der sich durch die Öffnung 78 in der

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Motorhaube 76 erstreckt. Der Absorptionsteil 28 des Schalldämpfers und der Reflektonsteil 26 sind in dem Gehäuse 4 gemeinsam untergebracht. Das Gehäuse 4 ist hierzu um den Reflektionsteil 26 verlängert. Der Reflektionsteil 26 besteht aus einem rohrförmigen Gehäuseteil 84, das endseitig über einen Boden 86 verschlossen ist. Der Gehäuseteil 84 des Reflektionsteil kann, falls es aus fertigungstechnischen Gesichtspunkten vorteilhaft ist, über einen Ringflansch 104 mit dem Gehäuseteil des Absorptionsteils 28 verbunden werden. Im Bereich des Bodens 86 ist im Gehäuseteil 84 ein Einlaßrohr 94 vorgesehen, das mit einem Auslaßstutzen der Verbrennungskammer eines in der Zeichnung nicht dargestellten Dieselmotors verbunden ist. Das über das Einlaßrohr 94 eintretende Gas gelangt in eine erste Kanmier 96, die über eine, in einer Trennwand 98 vorgesehene öffnung 100 mit einer zweiten Kammer 102 in Verbindung steht. Auf diese Weise erhält man zwei getrennt arbeitende Puffervolumina.

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Claims

DEERE & COMPANY (Case Ko. 8145 GFR)

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Patentansprüche

Schalldämpfer für Abgase mit einem rohrförmigen Gehäuse und einem dazu, im wesentlichen parallelachsigen, in dieses hineinreichender! Einlaßstutzen mit einem in seiner Wand, innerhalb des einen Absorptionsteil aufweisenden Gehäusebereichs, angeordneten Längsschlitz, an den ein gebogener Strömungskanal anschließt, der mit einem im Gehäuse vorgesehenen, zum Einlaßstutzen parallelachsigen Auslaßstutzen in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß der Einlaßstutzen (30) und der Auslaßstutzen (36) aus zwei bogenförmigen Doppelschalen (46, 48) gebildet sind, die über einen Längssteg (50) miteinander verbunden sind und die mit der Gehäuseinnenwand (Wand 1Ü) zwei getrennte, den Ein- und Auslaß stutzen verbindende Ströriungskanäle (32, 34) bilden.

2. Schalldämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslaßstutzen (36) einen mit den Strömungskanäien (32, 34) verbundenen Längsschlitz (38) aufweist, der auf der gleichen Längsebene wie der Längsschlitz (31) des Einlaßstutzenc (30) liegt.

3. Schalldämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Doppelschalen (46, 4o) aus jeweils i..._;: symetrisehen, aen Ein- und Auslaßstutzen ('3O, 36) bildenden, bogenförmigen Wändelernenten gebildet sind.

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BAD ORIGINAL

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Schalldämpfer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandelemente aus einer inneren Wand mit zwei kreisbogenförmigen, über den Steg (50) verbundenen Wandteilen (52, 54) und einer äußeren Wand (56) gebildet sind, die über einen Quersteg (58) mit der inneren Wand verbunden ist, wobei zwischen den Wandteilen und der äußeren Wand Absorptionsmaterial vorgesehen ist.

5. Schalldämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der kreisbogenfcrmige Wandteil (52) des Einlaß stutzen über seine gesamte Länge perforiert ist.

Schalldämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er aus einem Absorpticnsteil (28) und einem mit diesen lösbar verbundenen Rcflektionstej1 (26) besteht, wobei im Reflektionsteil eine Trennwand (98) vorgesehen ist, die zwei getrennte Kammern (96, 102} bildet.

Schalldämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dcß der Gehäusemantel des Gehäusen (4) aus drei, mit Abstand zueinander angeordneten Wänden (6, 8, 10) gebildet ist:, wobei zwischen der äußeren und der mittleren Wand (6, 8) wärrneisolierendes Adsorptionsmaterial (12) und zwischen der mittleren und der inneren Wand (8, 10) schallschluckendes Absorptionsmaterial (14) vorgesehen ist.

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