DE810824C - Schalldaempfer fuer Lastkraftwagen - Google Patents

Description

• Schalldämpfer für Lastkraftwagen Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Schalldämpfer für Lastkraftwagen, deren Auspufflärm den heutigen Verkehrslärm weitgehend bestimmt und im Weichbild der Stadt verheerende, nervenaufreibende Wirkungen hervorruft. Die bisherigen Versuche mit Schalldämpfern bei Lkws sind jedenfalls vom Standpunkt des kulturbewu$ten Ingenieurs als völlig ungenügend zu bezeichnen. Es gibt zwar eine Reihe akustisch brauchbarer Schalldämpfer; ihre Anwendung bei Lkws konnte sich jedoch bisher nicht durchsetzen, weil sie eine leistungsmindernde Rückwirkung auf den Motor ausüben. Andererseits sind diejenigen Schalldämpfer, die eine Leistungsminderung vermeiden, akustisch nicht in der Lage, die besonders aufreibenden tieffrequenten Lärmanteile im Lkw-Auspuffgeräusch hinreichend zu dämpfen. Der vorliegenden Erfindung liegt die technische Aufgabe zugrunde, einen Schalldämpfer zu schaffen, der die im Motorenlärm wirksamsten Geräuschfrequenzen so unterdrückt, däB eine leistungsvermindernde Rückwirkung auf den Motor nicht ausgeübt wird!; diese Aufgabe soll grundsätzlich und in so umfassendem Umfang gelöst werden, daB der Sachverständige in der-Lage ist, für die verschiedenartigsten praktischen Verhältnisse einen wirksamen Schalldämpfer zu schaffen.
• Diese Aufgabe wird im erstrebten Umfang erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß andern Auspuff des Motorsein rohrartiges Kammersystem angebaut ist, das aus einem Rohr mit durchgehend gleichem Querschnitt und mindestens zwei Kammern besteht, die das Rohr als Kern je in der Form eines Zylindermantels umgeben und im Abstand der mittleren halben Wellenlänge des :° vornehmlich zu unterdrückenden Frequenzbereiches angeordnet sind. Die Anordnung der Kammern auf dem Rohr im Abstand von einer halben Wellenlänge führt deshalb zu einer überraschend einfachen Schalldämpfung des . Motorenlärms, weil, wie eingehendeUntersuchungen gezeigt haben, es so möglich ist, den verschiedenen Kammern die gleichen Abmessungen zu geben. Die schalldämpfende Wirkung selbst beruht darauf, daß die einzelnen Kammern zusammen mit dem Kernrohr ein schwingungsfähiges System bilden, das die zu unterdrückenden Frequenzen in seinem Resonanzbereich reflektiert, während der Abgasgleichstrom infolge des an keiner Stelle geänderten Rohrquerschnitts ungehindert durchtreten kann.
• Die eingehenden Untersuchungen haben weiter ergeben, daß die im Auspufflärm vorhandenen wirksamsten Geräuschfrequenzen dann regelmäßig am besten blockiert werden, wenn man das rohrartige Kammersystem auf eine Frequenz von Zoo Hz abstimmt. Bei den üblichen Temperaturen, die etwa bei 400° C liegen, ergibt sich dann die halbe Wellenlänge und damit der Kammerabstand zu 125 cm.
• Der Erfindungsgedanke wird in Bier Praxis am wirksamsten realisiert dadurch, daß Volumen (V in cms) sich zum Durchmesser (d in cm) des Rohres verhält wie das Quadrat der mittleren halben Wellenlänge (A in cm) zu a, so daß Mit dieser Bestimmung dies Volumens der einzelnen Kammer erfüllt man die Resonanzbedingung am besten. Zweckmäßig gestaltet man den Schalldämpfer im einzelnen so, daß Durchmesser D und Länge der Kammern h von gleicher Größenordnung sind.
• Die Erfindung wird nunmehr an Hand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Im einzelnen ist Fig. i der Längsschnitt des erfindungsgemäßen Schalldämpfers-, Fig. 2 zeigt eine Variante.
• Bei beiden Figuren ist jeweils links der Motor mit seinem Auspuff angenommen. Im Abstand a vom Auspuff wird auf das Rohr vom Durchmesser d der Schalldämpfer aufgesetzt, der im vorliegenden Fall aus zwei Kammern besteht, die einen Abstand e voneinander haben.
• Während diese Kammern zur Dämpfung der tiefen Frequenzen bestimmt sind, befinden sich zwischen ihnen vier Kammern zur Absorption höherer Frequenzanteile. Zu diesem Zweck sind sie mit einem temperatur- und ölbeständigen Schallschluckstoff gefüllt; außerdem ist das Kernrohr an dieser Stelle durchlocht. Die Seitenkammern für die tiefen Frequenzen bleiben leer.
• Wie aus, der Zeichnung ersichtlich, ist das Kernrohr jeder einzelnen Kammer aufgeschnitten, und zwar in der Weise, daß jedes Rohrende in die Kammer auf ein Drittel ihrer Länge h hineinreicht. Dieser Aufbau der Kammern auf dem Kernrohr hat sich bestens bewährt und gestattet im besonderen die optimale Dämpfung bei gegebenen Außenabmessungen der Kammern. Damit hierbei der Gleichstrom der Abgase nicht gestört und durch den Schall-Dämpfer keine leistungsvermindernde Rückwirkung auf den Motor selbst ausgeübt wird, kann weiter vorgesehen werden, daß zur Erhaltung des durchgehend gleichen Querschnittes die Aufschnittstellen gasdurchlässig und temperaturbeständig abgedeckt sind. Zu diesem Zweck kann man die Aufschnittstellen mit Drahtgeflecht mehrlagig umwickeln. Die -Gasdurchlässigkeit und Ölbeständigkeit erhält man auch durch Umwickeln mit Metallgewebe. Für die Absorption höherer Frequenzen eignet sich in an sich bekannter Weise als Schallschluckstoff Stahlwolle; ferner kommen Drehspäne oder Rohrspäne in Betracht.
• Zu praktisch günstigen Maßen kommt man bei dem in Fig. i für ein Abgasrohr von d = 6 cm Durchmesser dargestellten Schalldämpfer, wenn der Abstand a der ersten Kammer vom Auspuff mindestens loo cm beträgt oder wenn dazwischen eine größere Beruhigungskammer liegt. Die Kammern haben sämtlich einen Durchmesser D von 3o cm und eine Länge h von 45 cm. Demgemäß ragen die Rohrenden 15 cm tief in die Seitenkammern hinein. Die Länge einer Zwischenabsorptionskammer beträgt 2o cm. Das am Ende des Schalldämpfers noch erforderliche Rohrleitungsstück soll mindestens dieLänge einer ganzen Wellenlänge haben, im Beispiel also mindestens 3oo cm betragen. Will man einen solchen Schalldämpfer im Lkw unterbringen, so kann man, um auf die notwendige Rohrleitungslänge zu kommen, das Endrohr unter dem Chassis des Lkw unter Vermeidung von starken Krümmungen (möglichst nicht über 45°) hin und her führen oder auch um das Chassis herumführen. ' So kann man leicht den notwendigen Platz für das Endrohr bzw. die ganze Schalldämpferanlage beschaffen.
• Es ist noch darauf hinzuweisen, daß der erfindungsgemäße Schalldämpfer nicht nur für Lastkraftwagen, sondern auch für stationäre Anlagen, also ganz allgemein dort Bedeutung hat, wo es darauf ankommt, Motorengeräusche wirksam so zu unterdrücken, daß eine leistungsmindernde Rückwirkung auf den Motor vermieden wird.

Claims (7)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Schalldämpfer für Lastkraftwagen, dadurch gekennzeichnet, daß an den Auspuff des Motors zur Schalldämpfung ein rohrartiges Kammersystem angebaut ist, das aus einem Rohr mit durchgehend gleichem Querschnitt und mindestens-zwei Kammern besteht, die das Rohr als Kern je in der Form eines Zylindermantels umgeben und im Abstand der mittleren halben Wellenlänge des vornehmlich zu unterdrückenden Frequenzbereiches angeordnet sind.
2. 2. Schalldämpfer nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die im Auspufflärm vorhandenen wirksamsten Geräuschfrequenzen dadurch unterdrückt werden, daß die Kammern im Abstand von 125 cm angeordnet sind.
3. 3. Schalldämpfer nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Kammern so bestimmt sind, daß Volumen (V in cma) sich zum Durchmesser (d in cm) des Rohres verhält wie das Quadrat der mittleren halben Wellenlänge (A, in cm) zu n
4. 4. Schalldämpfer nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Durchmesser (D) und Länge der Kammern (h) von gleicher Größenordnung sind.
5. 5. Schalldämpfer nach Anspruch i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr innerhalb jeder einzelnen Kammer in der Weise aufgeschnitten ist, daß jedes Rohrende in die Kammer auf ein Drittel ihrer Länge hineinreicht.
6. 6. Schalldämpfer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erhaltung des durchlaufend gleichen Rohrquerschnitts die Aufschnittstellen gasdurchlässig und temperaturbeständig abgedeckt sind.
7. 7. Schalldämpfer nach Anspruch i bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den beiden Kammern zur Absorption höherer Frequenzen mit einem temperatur-und ölbeständigen Schallschluckstoff gefüllte Kammern vorgesehen sind, die auf dem an dieser Stelle durchlochten Rohr sitzen.