DE810824C

DE810824C - Silencer for trucks

Info

Publication number: DE810824C
Application number: DEP26339A
Authority: DE
Inventors: Werner Dr-Ing Habil Dr Zeller
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1948-12-24
Filing date: 1948-12-24
Publication date: 1951-08-13

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.The present invention relates to silencers for trucks on a silencer for trucks, the exhaust noise of which is today Traffic noise largely determined and devastating, nerve-wracking in the cityscape Causes effects. The previous attempts with silencers on trucks are in any case From the point of view of the culturally conscious engineer, this can be described as completely inadequate. There are a number of acoustically useful silencers; their application at However, trucks have so far not been able to establish themselves because they have a performance-reducing effect Have retroactive effect on the engine. On the other hand, those are mufflers that Avoid a reduction in performance, acoustically incapable of being particularly stressful To sufficiently attenuate low-frequency noise in the truck exhaust noise. The present The invention is based on the technical problem of creating a silencer, which suppresses the most effective noise frequencies in engine noise in such a way that a power-reducing No effect on the motor is exerted !; this task should basically and solved to such an extent that the expert is able to is an effective silencer for the most varied of practical conditions to accomplish.

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.According to the invention, this object is achieved to the desired extent by that the other exhaust of the engine is a pipe-like chamber system built from consists of a tube with the same cross-section throughout and at least two chambers, which surround the tube as a core each in the form of a cylinder jacket and at a distance the middle one half the wavelength of the: ° primarily to be suppressed Frequency range are arranged. The arrangement of the chambers on the pipe at a distance half a wavelength therefore leads to surprisingly simple sound attenuation of . Engine noise, because, as in-depth studies have shown, it is so possible is to give the different chambers the same dimensions. The sound absorbing Effect itself is based on the fact that the individual chambers together with the core tube form an oscillatory system that contains the frequencies to be suppressed in its Resonance range reflects, while the direct exhaust gas flow as a result of at none Place of changed pipe cross-section can pass unhindered.

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.The detailed investigations have further shown that the exhaust noise the most effective sound frequencies that are present are then regularly best blocked, if you tune the tube-like chamber system to a frequency of Zoo Hz. at the usual temperatures, which are around 400 ° C., then result in half Wavelength and thus the chamber distance to 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.The idea of the invention is most effectively implemented in beer practice by the fact that the volume (V in cms) is related to the diameter (d in cm) of the pipe as the square of the mean half wavelength (A in cm) is related to a, so that This determination of the volume of the individual chambers is the best way to meet the resonance condition. The silencer is expediently designed in such a way that the diameter D and length of the chambers h are of the same order of magnitude.

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.The invention will now be based on the drawing of an exemplary embodiment explained in more detail. In detail, Fig. I is the longitudinal section of the invention Silencer, Fig. 2 shows a variant.

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.Both figures show the engine with its exhaust pipe on the left accepted. At a distance a from the exhaust pipe, the silencer is placed on the pipe with diameter d placed, which in the present case consists of two chambers that are spaced apart e have from each other.

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.While these chambers are intended for attenuating the low frequencies are, there are four chambers between them for the absorption of higher frequency components. For this purpose, they are coated with a temperature and oil-resistant sound absorbent filled; In addition, the core tube is perforated at this point. The side chambers for the low frequencies remain empty.

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.As can be seen from the drawing, the core tube is each individual Chamber cut open in such a way that each end of the pipe enters the chamber a third of its length h extends into it. This structure of the chambers on the core tube has proven itself very well and in particular allows optimal damping at a given External dimensions of the chambers. So that the direct current of the exhaust gases is not disturbed and due to the silencer there is no power-reducing effect on the engine is exercised, it can be further provided that to maintain the continuous With the same cross-section, the cut points are gas-permeable and temperature-resistant are covered. For this purpose, the cutting points can be made with wire mesh wrap in several layers. The gas permeability and oil resistance are also obtained by wrapping with metal mesh. Is suitable for the absorption of higher frequencies in a manner known per se as a sound absorbing material steel wool; there are also turnings or pipe chips into consideration.

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.Practically favorable dimensions are obtained in the case of the one in FIG. 1 for an exhaust pipe of d = 6 cm diameter shown silencer, if the distance a of the first Chamber from the exhaust is at least 100 cm or if there is a larger calming chamber in between lies. The chambers all have a diameter D of 30 cm and a length h of 45 cm. Accordingly, the pipe ends protrude 15 cm deep into the side chambers. The length of an intermediate absorption chamber is 20 cm. That at the end of the muffler Any pipe section still required should be at least the length of a whole wavelength have, in the example at least 300 cm. Do you want such a silencer? in the truck, so you can, in order to get the necessary pipeline length, the tailpipe under the chassis of the truck while avoiding sharp bends (if possible not more than 45 °) back and forth or even around the chassis. ' So can you can easily find the necessary space for the tailpipe or the entire silencer system procure.

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.It should also be noted that the silencer according to the invention not only for trucks, but also for stationary systems, so in general is important where it is important to suppress engine noise effectively in such a way that that a performance-reducing effect on the engine is avoided.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Silencer for trucks, characterized in that a pipe-like chamber system is built on the exhaust of the engine for soundproofing, which consists of a pipe with the same cross-section throughout and at least two chambers which surround the pipe as a core each in the form of a cylinder jacket and in Distance of the middle half wavelength of the frequency range to be mainly suppressed are arranged.

2. Silencer according to claim i, characterized in that the most effective noise frequencies present in the exhaust noise are suppressed by the fact that the chambers are arranged at a distance of 125 cm.

3. Silencer according to claim i or 2, characterized in that the individual chambers are determined so that the volume (V in cma) is related to the diameter (d in cm) of the pipe as the square of the mean half wavelength (A, in cm ) to n

4. Silencer according to claim i to 3, characterized in that the diameter (D) and length of the chambers (h) are of the same order of magnitude.

5. Silencer according to claim i to 4, characterized in that the tube within each individual Chamber is cut open in such a way that each pipe end enters the chamber on one Third of its length extends into it.

6. Silencer according to claim 5, characterized in that that the cut points to maintain the same tube cross-section throughout are covered to be gas-permeable and temperature-resistant.

7. Silencer according to claim i to 6, characterized in that between the two chambers for absorption higher frequencies filled with a temperature and oil resistant sound absorbing material Chambers are provided that sit on the perforated tube at this point.