REFLEXION EXHAUST SILENCER

Abstract: 1. Reflex exhaust gas silencer, especially for internal combustion engines in motor vehicles, with exhaust gas pipes passing through the silencer chambers, tuned resonators being coordinated with the exhaust pipes at the inlet side of the exhaust gas silencer chamber, characterized in that the inlet exhaust pipe (6) comprises a radial opening (9) spaced from and upstream of the gas exhaust opening (16) to the silencer chamber (I), which opening is covered by an arched metal sheet (10) in such a manner that there are formed two axial, sickle-shaped coupling openings (12) which lead into the silencer chamber.

Description: Reflexions-Abgasschal ldämpfer Die Erfindung bezieht sich auf einen Reflexions-Abgasschalldämpfer, insbesondere für Brennkraftmaschinen in Kraftfahrzeugen, mit die Schalldämpferkammern durchsetzenden Abgasrohren. In derartigen Reflexionsabgasschalldämpfern wird durch Vielfachreflexion in den einzelnen Schalidämpferkammern eine weitgehende Reduzierung der Schallenergie und damit die gewünschte Schalldämpfung erzielt. Diese unselektive mechanische Schallreduzierung infolge Vielfachreflexionen in den Kammern ermöglicht jedoch keine vollständige Schallauslöschung. Insbesondere gilt dies für solche Frequenzen, deren Wellenlängen zu den geometrischen Abmessungen der einzelnen Schalldämpfer- kammern in ungünstigem Verhältnis stehen und in den Durchlassbereich fallen. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Reflexions abgasschalldämpfer zu schaffen, bei dem durch geeignete konstruktive Massnahmen auch solche Frequenzpegel, die im Durchlassbereich der einzelnen Kammern liegen, in ausreichendem Masse gedämpft werden. Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einem Reflexions-Abgasschalldämpfer der eingangs genannten Art gemäss der Erfindung vorgesehen, dass den Abgasrohren, insbesondere der eingangsseitigen Schalldämpferkammer, abgestimmte Resonatoren zugeordnet sind, in denen sich vorgegebene Schallfrequenzbereiche durch überlagerung auslöschen. Durch die erfindungsgemässe Ausbildung sollen quasi eine Art von Helmholtzresonatoren erzeugt werden, die derart abgestimmt sind, dass eine selektive Frequenzauslöschung stattfindet. Gemäss einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemässen selektiven Frequenzbandvernichtung des Abgasschalls ist vorgesehen, dass das Abgasrohr wenigstens eine von einem Blech überwölbte, nur axiale Koppelöffnungen freilassende seitliche Öffnung aufweist. Durch diese relativ grosse seitliche Öffnung gelangt wegen des relativ eng benachbarten und sich auch axial über die Öffnungsränder erstreckenden Blechs praktisch kein Abgas unmittelbar in die entsprechende Kammer, sondern es findet durch diese Konstruktion lediglich eine akustische Ankopplung statt, die nach Art von Helmholtzresonatoren so abgestimmt ist, dass ein gewünschter Frequenzbereich selektiv besonders stark bedämpft wird. Gemäss einer zweiten Ausführungsform der Erfindung kann an das auslassseitige Ende eines Abgasrohrs ein blind endender Rohransatz angekoppelt sein, dessen Länge ein ungeradzahliges Vielfaches eines Viertels der auszulöschenden mittleren Schall Wellenlänge ist. Durch diesen Rohransatz - das blinde Ende ist bevorzugt trichter- oder dachkantförmig ausgebiidet, um eine günstige Schallumlenkung zu erreichen - ergeben sich zwischen der einlaufenden Schallwelle und der reflektierten Schallwelle am Rohranfang Verschiebungen um jeweils ungeradzahlige Vielfache einer halben Wellenlänge, so dass sich die ankommende und die reflektierte Welle im Sinne einer Auslöschung überlagern. Der Rohransatz am Abgasrohr kann ein im gleichen Durchmesser gehaltenes Blindstück, ein durch Umformung im Durchmesser reduziertes oder durch Anschweissen angesetztes Blindstück sein. Die Konstruktion setzt voraus, dass vor Beginn des Blindstückes das Abgasrohr mit seitlichen Öffnungen für den Gasaustritt versehen ist. Stattdessen ist es aber auch in Ausgestaltung der Erfindung möglich, dass der Rohransatz in Abstand von der Abgasaustritts Stirnöffnung des koaxialen Abgasrohrs angeordnet und somit im wesentlichen nur akustisch daran angekoppelt ist. Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einiger Ausführungsbeispiele, sowie anhand der Zeichnung. Dabei zeigen: Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäss ausge stalteten, mit zwei selektiven Bedämpfungsresonatoren versehenen Reflexions-Abgasschal ldämpfer, Fig. 2 einen Querschnitt längs der Linie II-II und Fig. 3 einen Längsschnitt durch einen abgewandelten Reflexions Abgasschalldämpfer mit nur akustischer Ankopplung des Resonator-Rohransatzes. Im Gehäuse 1 des Abgasschalldämpfers gemäss den Fig. 1 und-2 sind durch Querwände 3, 4 und 5 Reflexions-Kammern I, II, III usw. gebildet, die von unterbrochenen Abgasrohren 6, 7, 8 usw. durchsetzt werden. Diese an sich bekannte Konstruktion von Abgasschalldämpfern braucht an dieser Stelle nicht näher erläutert zu werden. Gemäss der vorliegenden Erfindung sind selektive Resonatorbedämpfungseinrichtungen vorgesehen. Der erste Resonator umfasst eine Öffnung 9 des Einlassabgasrohrs 6 für die erste Schalldämpferkammer I, die durch ein Blech 10 überwölbt ist. Dieses Blech 10 ist längs axialer Seitenränder 11 mit dem Abgasrohr.6 verbunden, so dass nur sichelförmige Stirnöff nungen 12 zur Schalldämpferkammer 1 bestehen. Die Länge des Blechs 10 und sein Abstand und damit auch die Grösse der Stirnöffnungen 12 sind so gewählt, dass im wesentlichen kein Abgasaustritt durch diese Uffnungen in die Schalidämpferkammer I erfolgt, dass aber auf der anderen Seite ein Resonator gebildet ist, der einen bestimmten vorgebbaren Schalifre- quenzbereich selektiv bedämpft. Eine weitere Möglichkeit einer solchen selektiven Bedämpfung ist am austrittsseitigen Ende des Abgasrohrs 6 dargestellt. An dieses Ende ist ein Rohrstutzen angeschweisst, der am abgelegenen Ende 14 blind endet, so dass in ihn einlaufende Schallwellen reflektiert und zum Eingang 15 zurückgeworfen werden. Durch Abstimmung der Länge dieses Rohransatzes 13 auf ein gewünschtes, möglichst stark zu bedämpfendes, Frequenzband derart, dass gilt L = n ' -W- , wobei n eine ungerade ganze Zahl und die mittlere Wellenlänge des zu bedämpfenden Schallfrequenzband.es ist, ergibt sich eine solche Uberlagerung, dass die jeweils einlaufende Welle und die re flektierte Welle am Eingang 15 des Rohransatzes sich im Sinne einer Auslöschung überlagern. Die Ausführungsform gemäss Fig. 3 unterscheidet sich von der Ausführungsform nach Fig. 2 dadurch, dass der Rohransatz 13 nicht unmittelbar an das Ende des Abgasrohrs 6 angeschweisst ist, was bei der Ausführungsform nach den Fig. 1 und 2 es selbstverständlich seitliche Gasaustrittsöffnungen 16 erfordert. Stattdessen ist das Abgasrohr 6 mit einer Stirnaustrittsöffnung 17 versehen, der in Abstand die Eingangs öffnung 15 des Rohransatzes 13 koaxial gegenüberliegt.Bei dieser Ausführungsform sind zwei Trennwände 3a und 3b vorgesehen, um die Abgasumlenkung in den vorderen Bereich der Schalldämpferkammer 1 zu bewirken. Im übrigen ist auch bei dieser Ausführungsform nach Fig. 3 wieder die Helmholtzresonator-artige Schallbedämpfungseinrichtung durch eine ein gangsseitige Uffnung 9 des Abgasrohrs und ein diese überwölbendes Blech 10 vorgesehen.

Claims: Patentansprüche 1. Reflexionsabgasschalldämpfer, insbesondere für Brennkraft maschinen in Kraftfahrzeugen, mit die Schalldämpferkammer durchsetzenden Abgasrohren, dadurch gekennzeichnet, dass den Abgasrohren (6, 7, 8), vorzugsweise der eingangsseitigen Abgasschalldämpferkammer (1.), abgestimmte Resonatoren zuge ordnet sind, durch die ausgewählte Frequenzpegel weit gehendest gelöscht werden. 2. Reflexions-Abgasschalldämpfer nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, dass das Abgasrohr (6) wenigstens eine von einem Blech (10) überwölbte, nur axiale Koppelöffnungen (12) freilassende seitliche Öffnung (9) aufweist. 3. Reflexions-Abgasschalldämpfer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass an das auslassseitige Ende eines Abgasrohres (6) ein blind endender Rohransatz (13) ange koppelt ist, dessen Länge ein ungeradzahliges Vielfaches eines Viertels der auszulöschenden mittleren Schall Wellenlänge ist. 4. Reflexions-Abgasschalldämpfer nach Anspruch 3, dadurch ge kennzeichnet, dass der Rohransatz (13) unmittelbar an das mit seitlichen Abgasaustrittsöffnungen (16) versehene Ab gasrohr (6) angeschlossen ist. 5. Reflexions-Abgasschalidämpfer nach Anspruch 3, dadurch ge kennzeichnet, dass der Rohransatz (13) in Abstand von der Abgasaustritts-Stirnöffnung (17) des koaxialen Abgasrohrs (6) angeordnet ist.

Inventors: ERMER, HERMANN, LUFTENEGGER, FRANZ, ZACHMANN, ALFONS, Lüftenegger, Franz
Applicants: LEISTRITZ AG
Application year: 1985
Main classification: F01N1
IPC codes: F01N1