DE20004986U1

DE20004986U1 - Abgasschalldämpfer

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Publication number: DE20004986U1
Application number: DE20004986U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2000-03-17
Filing date: 2000-03-17
Publication date: 2000-05-25
Anticipated expiration: 2010-03-18

Description

G 3 745

Johann Zach
Voggendorfer Weg 7
93444 Kötzting-Haus

Abgasschalldämpfer

Beschreibung

Die Erfindung betrifft einen Abgasschalldämpfer für eine Auspuffanlage, insbesondere für Motorräder, mit einem zylindrischen Dämpfergehäuse, das an einer Stirnseite ein Auspuffrohr trägt und an seiner gegenüberliegenden Stirnseite einen Anschlußstutzen zur Verbindung mit einem Abgasrohr des Verbrennungsmotors aufweist und in eine Reihe von Resonator-Kammern unterteilt ist.

Derartige Reflexionsdämpfer sind als Helmholtz-Resonatoren bekannt, wobei die einzelnen Kammern über radiale Trennwände voneinander abgeteilt sind, in denen axial ausgerichtete Überströmrohre angebracht sind, die mittig oder außermittig angeordnet sind. Der Nachteil besteht dabei darin, daß die Abgasführung aufgrund der die Kammern verbindende Rohre sehr ungünstig ist, da durch die labyrinthartige Umlenkung mit Rückströmungseffekten sehr lange Abgaswege notwendig sind, wodurch der notwendige Bauraum des Dämpfergehäuses sehr groß ist. Da in den meisten Einbaufällen nur ein begrenzter Platz für den Abgasschalldämpfer zur Verfügung steht, ist es daher meistens unerlässlich, einen Vorschalldämpfer vorzusehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Abgasschalldämpfer der eingangs umrissenen Bauart zur Verfügung zu stellen, der mit einem wesentlich kleineren Bauraum auskommt, ohne daß ein

VorSchalldämpfer erforderlich ist, und dessen Abgasführung strömungstechnisch so verbessert ist, daß eine Optimierung der Leistungscharakteristik realisiert werden kann.

Bei einem Abgasschalldämpfer der eingangs angegebenen Gattung wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Kammern von Prallwänden begrenzt sind, die zur Innenwand des Dämpfergehäuses einen Abstand aufweisen, der eine Überströmöffnung zur jeweils axial benachbarten Kammer bildet.

Die Prallwände können an einem mittig im Dämpfergehäuse angebrachten, beidseitig geschlossenen, axialen Trägerrohr befestigt sein und aus ebenen oder gewölbten Scheiben bestehen.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung sind die Überströmöffnungen von Scheibe zu Scheibe in radialer Richtung diametral alternierend angeordnet.

Mit der Erfindung steht ein Abgasschalldämpfer zur Verfügung, der eine weitgehend rückströmungsfreie, laminare Abgasführung von Kammer zu Kammer gewährleistet, wodurch sich gegenüber dem Stand der Technik eine erheblich verbesserte Leistungscharakteristik ergibt. Aufgrund der strömungstechnisch optimalen, wellenförmigen Labyrinth-Umlenkung sind die für eine gewünschte Dämpfung erfoderlichen Abgaswege sehr kurz, weshalb das Dämpfergehäuse gegenüber dem Stand der Technik bis zu 50% kürzer sein kann, was sich auch vorteilhaft auf die Gewichtsersparnis auswirkt. Ein Vorschalldämpfer ist vollkommen entbehrlich.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Schutzansprüchen und aus der nachstehenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen, die in der Zeichnung dargestellt sind. Es zeigen:

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Figur 1 die schematische Ansicht eines Motorrades mit einem Abgasschalldämpfer gemäß der Erfindung,

Figur 2 im Längsschnitt eine vergrößerte Schemadarstellung eines ersten Ausführungsbeispiels des Abgasschalldämpfers,
Figuren 3 bis 6 Varianten des Abgasschalldämpfers nach der Erfindung.

Figur 1 zeigt schematisch in Seitenansicht ein Motorrad 10 mit einem Verbrennungsmotor 12, an dessen Abgasrohr 14 ein Abgasschalldämpfer 16 angeschlossen ist, dessen gekrümmtes Auspuffrohr mit 18 bezeichnet ist. In das Abgasrohr 14 kann zwischen Motor 12 und Abgasschalldämpfer 16 ein Katalysator 20 eingebaut sein.

Figur 2 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel für den Abgasschalldämpfer 16, der aus einem zylindrischen Dämpfergehäuse 22 besteht, das mit Hilfe einer Verbindungslasche 24 am Rahmen des Motorrades 10 befestigt werden kann. Das zylindrische Dämpfergehäuse 22 ist an seinen beiden Stirnseiten durch je einen abgerundeten Deckel 26 abgeschlossen, wobei der in den Figuren rechte Deckel 26 unmittelbar in das verhältnismäßige kurze, gekrümmte Auspuffrohr übergeht. An dem auf der gegenüberliegenden Stirnseite angebrachten Deckel 2 6 ist ein kurzer, zylindrischer Anschlußstutzen 28 befestigt, der eine Verbindung zu dem Abgasrohr 14 herstellt.

Die Figuren 2 bis 6 zeigen, daß das Dämpfergehäuse 22 des Abgasschalldämpfers 16 in eine Reihe von axial hintereinander angeordneten Resonator-Kammern 3 0 unterteilt ist, die von Prallwänden 32 begrenzt sind. Die Prallwände 32 sind an einem beidseitig geschlossenen, axialen Trägerrohr 34 befestigt, das mittig durch das Dämpfergehäuse 22 verläuft.

Das Trägerrohr 34 ist mit seinen beiden Enden an jeweils einer radialen Prallwand 3 6 befestigt. An die in den Figuren 2 bis 6 rechte Wand 3 6 schließt sich ein Verbindungsrohr 38 an, das

Durchströmöffnungen 40 aufweist und in das Auspuffrohr 18 führt. An der linken Wand 36* ist ebenfalls ein Verbindungsrohr 38' mit Durchströmöffnungen 40 befestigt, welches in ein Rohrstück 42 mündet, das in den Anschlußstutzen 28 eingreift. Auf der Wand 36' ist mittig ein Abweiskegel 44 befestigt, dessen Spitze in Richtung auf das Rohrstück 42 weist.

Im Ausführungsbeispiel der Figur 2 sind die Prallwände 3 2 sowie die beiden stirnseitigen Wände 36, 36' ebene, teilkreisförmige Scheiben 46, die in radialer Richtung diametral alternierend zur Innenwand des Dämpfergehäuses 22 einen Abstand freilassen, der jeweils eine Überströmöffnung 48 bildet.

In Figur 2 ist der Abgasstrom 50 gestrichelt eingezeichnet. Dabei ist zu erkennen, daß das in den Anschußstutzen 28 strömende Abgas durch die Öffnungen 40 im Verbindungsrohr 38' und durch den Abweiskegel 44 an der Wand 36' in Richtung auf die erste Überströmöffnung 48 umgelenkt wird, wonach das Abgas hintereinander alle Kammern 30 durchströmt. Durch die erläuterte Anordnung der Überströmöffnungen 48 ergibt sich ein wellenförmiger Abgasstrom 50, der hinter der in Figur 2 rechten Wand 36 über die Durchströmöffnungen 40 in das Verbindungsrohr 38 und anschließend in das Auspuffrohr 18 gelangt.

Bei der Variante der Figur 3 haben die radial angeordneten Scheiben 46, welche die Prallwände 32 bilden, an ihren die Überströmöffnungen 48 begrenzenden Enden jeweils eine entgegen der Durchströmrichtung abgewinkelte Kante 52.

Figur 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem die Prallwände 32 nicht durch radial ausgerichtete, sondern durch schräg angestellte Scheiben 46 gebildet werden, deren Neigungsrichtung von Scheibe zu Scheibe wechselt. Auf diese Weise wird ein zickzack-förmiges Labyrinth gebildet, das die wellenartige Durchströmung unterstützt und den Abgasstrom 50 im wesentlichen laminar zu der jeweils benachbarten Überströmöffnung 48 führt.

Figur 5 zeigt eine Variante der Ausführungsform der Figur 4, bei der die Prallwände 32 durch gewölbte Scheiben 46' gebildet werden, deren Anordnung auf dem Trägerrohr 34 derjenigen der Figur 4 entspricht. Die Scheiben 46' sind in Strömungsrichtung alternierend konvex und konkav gewölbt und hintereinander so angeordnet, daß sie auch hier den Abgasstrom im wesentlichen laminar durch das Dämpfergehäuse 22 hindurch zu dem Verbindungsrohr 38 führen.

Im Ausführungsbeispiel der Figur 6 bestehen die Prallwände 32 ebenfalls aus gewölbten Scheiben 46¹¹, die hier allerdings zentrisch auf dem Trägerrohr 34 angebracht und alle in Strömungsrichtung konvex gewölbt sind. Außerdem haben die Scheiben 46'' über ihrem gesamten Umfang einen Abstand zur Innenwand des Dämmpfergehäuses 22, so daß sich hier an der Innenwand ein durchgehender, laminarer Abgasstrom 50 ergibt, während sich an den Umfangskanten der Scheiben 46·' Turbulenzen in den Kammern 3 0 bilden.

Bei der Durchströmung der Abgase durch das Dämpfergehäuse 22 trifft in allen Fällen der mitgeführte Schall auf die Prallwände 32, wodurch er reduziert wird, während das Abgas durch die Überströmöffnungen 48 im wesentlichen unbeeinflußt durchströmen kann. Die Prallwände 32 werden durch den auftreffenden Schall in Schwingungen vesetzt und erzeugen eine Gegenschwingung, welche den Schall weiter verringert. Versuche haben ergeben, daß der Abgasschalldämpfer 16 gemäß der Erfindung die hohen Frequenzen weitgehend ausfiltert, wodurch sich ein optimales Klangbild bei sehr kurzer Bauweise des Abgasschalldämpfers 16 ergibt.

Claims

1. Abgasschalldämpfer für eine Auspuffanlage, insbesondere für Motorräder, mit einem zylindrischen Dämpfergehäuse, das an einer Stirnseite ein Auspuffrohr trägt, an seiner gegenüberliegenden Stirnseite einen Anschlußstutzen zur Verbindung mit einem Abgasrohr des Verbrennungsmotors aufweist und in eine Reihe von Resonator-Kammern unterteilt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammern (30) von Prallwänden (32) begrenzt sind, die zur Innenwand des Dämpfergehäuses (22) einen Abstand aufweisen, der eine Überströmöffnung (48) zur jeweils axial benachbarten Kammer (30) bildet.

2. Abgasschalldämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Prallwände (32) an einem mittig im Dämpfergehäuse (22) angebrachten, beidseitig geschlossenen, axialen Trägerrohr (34) befestigt sind.

3. Abgasschalldämpfer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Prallwände (32) aus ebenen Scheiben (46) bestehen.

4. Abgasschalldämpfer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Prallwände (32) aus gewölbten Scheiben (46'; 46") bestehen.

5. Abgasschalldämpfer nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Überströmöffnungen (48) von Scheibe zu Scheibe (46) in radialer Richtung diametral alternierend angeordnet sind.

6. Abgasschalldämpfer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheiben (46; 46'; 46") radial ausgerichtet sind.

7. Abgasschalldämpfer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheiben (46; 46') in Durchströmrichtung der Abgase zur Bildung eines zick-zack-förmigen Labyrinths schräg angestellt und hintereinander so angeordnet sind, daß sie den Abgasstrom i. w. laminar zur jeweiligen Überströmöffnung (48) führen.

8. Abgasschalldämpfer nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß bei Prallwänden (32) aus gewölbten Scheiben (46') diese in Strömungsrichtung alternierend konvex und konkav gewölbt sind.

9. Abgasschalldämpfer nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägerrohr (34) mit beiden Enden an jeweils einer radialen Wand (36) befestigt sind, mit der das Auspuffrohr (18) bzw. der Anschlußstutzen (28) über ein Durchströmöffnungen (40) aufweisendes Verbindungsrohr (38) verbunden ist.

10. Abgasschalldämpfer nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß an der in Strömungsrichtung vorderen Wand (36') mittig ein Abweiskegel (44) angebracht ist, dessen Spitze in das Verbindungsrohr (38) weist.