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CN110056419B - 消声器结构组合件 - Google Patents

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CN110056419B CN201910024917.8A CN201910024917A CN110056419B CN 110056419 B CN110056419 B CN 110056419B CN 201910024917 A CN201910024917 A CN 201910024917A CN 110056419 B CN110056419 B CN 110056419B
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Abstract

本发明涉及一种用于内燃机的排气设备的消声器结构组合件，尤其是在车辆中，其具有包括沿壳体纵轴线延伸的消声器壳体(10)的消声器(42)和包裹消声器壳体(10)的壳体套(40)，其中在壳体套(40)上设置至少一个空气导向成形部(34)。

Description

消声器结构组合件
技术领域
本发明涉及一种用于尤其是在车辆中的内燃机的排气设备的消声器结构组合件。
背景技术
由DE 10 2016 113 301 A1已知在图1-3中示出的消声器壳体10，所述消声器壳体具有沿壳体纵轴线L的方向细长延伸的周向壁12并且在周向壁12的两个轴向的端部区域14、16上具有分别一个端壁18、20。在图1中示出的设计形式中，单独的提供空气导向成形部34的基体21连接到周向壁12上。
在图2和3中示出的设计形式中，周向壁12通过缠绕成卷筒的板材体22形成。在卷筒沿周向封闭的地方，板材体22的周边端部区域24通过沿壳体纵轴线L的方向延伸的焊缝28连接到板材体22的覆盖该板材体的长度区域26上。板材体22以该长度区域26沿周向延伸超过焊缝28并且如在图3中示出的那样以其另一个周向端部区域30在相对于焊缝28错开的周向区域中例如通过多个焊接点32连接到通过板材体22提供的周向壁12上。在焊缝28和周向端部区域30之间，板材体22的长度区域26形成按照导流板的型式起作用的空气导向成形部34。
如果利用这样的消声器壳体10构造的消声器在车辆的底板下延伸的排气设备中使用，则空气导向成形部可以建立至车辆的相邻的结构组合件的连接，从而环流排气设备的空气通过这样的空气导向成形部的空气导向作用限定地沿车辆的下侧引导并且因此一方面可以避免空气流动噪声的产生并且另一方面也在底板的区域中可以实现改善的空气动力学的关系。该效果特别在如下情况中显著出现，即，利用这样的消声器壳体构造的消声器例如作为后置消声器在排气设备的端部区域以横向于车辆纵向的壳体纵轴线装入。
发明内容
本发明的任务是，设置一种用于内燃机的排气设备的消声器结构组合件，利用其在简单可实现的构造中可以达到改善的空气导向特性。
按照本发明该任务通过用于内燃机的排气设备的消声器结构组合件解决，所述内燃机尤其是在车辆中的内燃机，所述消声器结构组合件具有：
-包括沿壳体纵轴线细长延伸的消声器壳体的壳体消声器，
-包裹消声器壳体的壳体套，其中，在壳体套上设置至少一个空气导向成形部。
背离由现有技术已知的布置结构，本发明设置结构上的一方面构造有消声器壳体的消声器和另一方面为提供至少一个空气导向成形部而设置的壳体套的分开。不仅一方面消声器或消声器壳体而且另一方面壳体套可以因此关于通过按照本发明的消声器结构组合件的这两个重要的组成部分要满足的功能性基本上独立于相应其他的组成部分的构造提供。利用按照本发明的设计获得坚固的构造，其中，尤其是在空气导向成形部的区域中例如也避免由于腐蚀引起的稳定性问题，所述稳定性问题如在现有技术中可以尤其是在如下处出现，在那里板材体的形成空气导向成形部的长度区域焊接到周向壁上。
对于一种特别稳定的设计提出，消声器壳体具有沿壳体纵轴线方向细长延伸的周向壁并且在周向壁的两个轴向的端部区域上具有端壁，并且壳体套对周向壁至少在其一个长度区域中完全包围。
为了对设置至少一个空气导向成形部可以尽可能自由利用壳体套，提出，壳体套对周向壁基本上在其整个长度区域上完全包围，或/和壳体套覆盖至少一个端壁、优选两个端壁。
为了可以以简单的方式以壳体套包裹消声器，提出，壳体套具有至少两个相互连接的套外壳，其中，在至少一个套外壳上设置至少一个空气导向成形部。
为了可容易制造的、尽管如此确保稳定的连接的构造，两个套外壳可以在彼此邻接的连接边缘区域中相互连接，优选通过形锁合或/和材料锁合，或/和至少一个套外壳可以与消声器壳体连接，优选通过材料锁合连接。
为了允许一方面消声器壳体和另一方面的壳体套不同的热膨胀，提出，壳体套只在一个连接长度区域中、优选基本上在沿消声器壳体的壳体纵轴线方向的长度中心的区域中与消声器壳体固定连接并且从连接长度区域出发朝其轴向的端部区域方向与消声器壳体不固定连接。
此外可以为了稳定的定位，壳体套在至少一个优选肋状的支承区域中支承在消声器壳体上。要指出，在这样的支承区域中，壳体套在消声器壳体上不针对尤其是沿壳体纵轴线的方向的相对运动固定。
为了也可以在消声器壳体的复杂的成型中实现以壳体套的尽可能狭窄的包裹，提出，消声器壳体具有至少一个壳体成形部，并且壳体套配置于至少一个壳体成形部具有至少局部地接纳该壳体成形部的接纳开口或/和接纳成形部。
消声器以排气的流经可以以特别简单的方式如下确保，即，至少一个排气管从消声器壳体伸出，并且在至少一个排气管的区域中壳体套具有排气管穿透开口，优选在两个套外壳彼此的邻接区域中具有排气管穿透开口。套外壳与一个或多个这样的排气管的相互的干扰可以因此被避免。
在一种关于热负载有利的设计中，套外壳可以构成为板材成形件。在套外壳作为板材成形件的设计中，以特别简单的方式可能的是，所述至少一个空气导向成形部通过成形到至少一个套外壳中来提供。
为了在所述至少一个空气导向成形部的区域中可以进一步减小流动噪声的产生，提出，至少一个空气导向成形部沿壳体纵轴线的方向封闭。
为了有效的空气导向特性，至少一个空气导向成形部可以沿壳体纵轴线的方向基本上沿整个消声器壳体延伸。
通过以壳体套包裹消声器壳体生成的消声效果可以被加强地利用，如果壳体套在中间放置隔离材料层或/和在形成缝隙状的间隙的情况下包裹消声器壳体的话。
为了引入确定的空气导向效果提出，在所述至少一个空气导向成形部的区域中，壳体套比在连接到所述至少一个空气导向成形部上的区域中相对于消声器壳体具有较大的距离，优选这样，使得从连接到至少一个空气导向成形部上的区域出发，在所述至少一个空气导向成形部的区域中，在壳体套和消声器壳体之间的距离增加直至最大的距离。
本发明此外涉及一种用于包裹消声器的壳体套，优选用于具有按照本发明的构造的消声器结构组合件，其具有至少两个在要彼此邻接地定位的连接边缘区域中待相互连接的套外壳，其中，在至少一个套外壳上设置至少一个空气导向成形部。
要指出，这样的壳体套可以利用单个、多个或所有在先关于消声器结构组合件说明的、对于其壳体套特定的特征构成。
附图说明
接着参考附图详细说明本发明。示出：
图1示出由现有技术已知的消声器壳体；
图2示出用于消声器壳体的由现有技术已知的通过卷起板材体形成的周向壁；
图3示出构造有空气导向成形部作为集成的组成部分的图2的周向壁；
图4示出按照本发明的原理构造的消声器结构组合件的横截面；
图5示出图4的消声器结构组合件的另一个横截面图，其在长度中心区域中剖切；
图6示出图4的消声器结构组合件的另一个横截面图。
具体实施方式
图4-6在不同的截面中示出包括由壳体套40包裹的消声器42的消声器结构组合件38的横截面图。要指出，消声器42可以原则上这样构造，如在先参考图1-3说明的。亦即消声器42可以具有总体地以10表示的消声器壳体，所述消声器壳体包括例如通过卷起板材体形成的周向壁12和在其两个轴向的端部上分别一个端壁。在消声器壳体10的内部可以设置一个或多个中间壁，所述中间壁形成相互连通的或必要时也彼此分离的室。
通过穿过周向壁12伸出的例如可以形成入口管的排气管44，可以将排气引入消声器42中。沿消声器壳体10的相对于图4的图平面正交的壳体纵轴线L的方向，可以将例如两个或多个形成这样的入口管的排气管44彼此成距离地设置。通过贯穿其中一个端壁和只要存在的话其中一个或多个中间壁的排气管46，所述排气管这时例如可以形成排出管，排气可以放出至环境或排气设备的在下游跟随的部件。
对消声器10在其整个周边区域中进行包裹的壳体套40由两个套外壳48、50构造。在两个套外壳48、50彼此邻接的地方，所述作为板材成形件提供的套外壳48、50以例如向外弯曲的连接边缘区域52、54彼此贴靠地设置并且例如通过弯折(umfalzen)或/和焊接固定地相互连接。
套外壳48、50在其成型上原则上与消声器壳体10的外轮廓适配。这样例如可看出，在消声器壳体10上设置用于连接排气管44的壳体成形部56的区域中，在该区域中包裹消声器壳体10的套外壳48、50形成对应的接纳开口58。备选地，可以在该区域中在壳体套40中形成覆盖消声器壳体的并且接纳其壳体成形部56的接纳成形部。
在排气管44从消声器壳体10向外伸出的区域中，在壳体套40中在两个套外壳48、50彼此邻接区域中设置允许排气管46的穿透的、例如与其周边轮廓适配的排气管穿透开口60。例如可以在排气管44的圆形的设计中在每个所述两个套外壳48、50中构成该排气管穿透开口60的半圆状的部分。
壳体套40可以例如这样构成，使得其对消声器壳体10基本上只在其周向壁12的区域中包围，从而在消声器壳体10的轴向端部区域中、尤其是在端壁的区域中，消声器壳体10向外露出。
然而为了消声器42或消声器壳体10的完全的封装，套外壳48、50也可以这样成形，使得所述套外壳在消声器壳体10的轴向的端部区域上搭接该消声器壳体并且因此也完全覆盖端壁。连接边缘区域52、54在这样的设计中作为基本上完全环绕的边缘区域构成，必要时仅在构成排气管穿透开口或接纳开口的地方中断。
为了壳体套40到消声器壳体10上的固定连接，壳体套40在一些连接区域55、57上例如通过点焊与消声器壳体10、尤其是周向壁12连接。为了在其他的区域中避免直接的贴靠接触和因此由此也许产生的振动噪声，壳体套40例如可以在套外壳48、50的一些区域中构成有向内、亦即朝消声器壳体10的方向伸出的、支座状的或拱顶状的成形部59、61，所述成形部在消声器壳体10的外表面上靠置(anstehen)并且在那里与消声器壳体材料锁合地连接。因此可以在消声器壳体10和壳体套40之间提供缝隙状的间隙62，所述间隙产生附加的消声效果。所述间隙62可以至少局部地以对消声器壳体10在其外侧上进行包围的隔离材料64的层填充，所述隔离材料可以导致进一步改善的消声特性或/和隔热性。在这里可以例如使用这样的纤维状的或泡沫材料状的隔离材料，如其也在消声器的内部用于对在消声器中形成的室加衬里所使用的那样。
由图4-6得出，在示出的示例中，这样的隔离材料64基本上只设置在壳体外壳48和消声器壳体10之间，而在壳体外壳50和消声器壳体10之间，缝隙状的间隙62不以隔离材料填充。同样地，壳体套40只在壳体外壳50的区域中在连接区域55、57中固定在消声器壳体10上或通过在图4中可看出的肋状的支承区域63、65支承在消声器壳体10的外侧上，然而没有在那里固定。此外，壳体套40相对于消声器壳体10的支承可以在如下地方进行，在那里设置用于引导通过排气管的排气管穿透开口或用于接纳消声器壳体10的成形部(Ausformung)的接纳开口。然而要指出，隔离材料64也或备选地可以设置在套外壳50和消声器壳体10之间的区域中，或/和备选或附加地，套外壳48也可以固定地连接到消声器壳体10上或/和在其他的支承区域中相对于所述消声器壳体支承。
为了在加热消声器结构组合件38时允许一方面消声器壳体10和另一方面壳体套40的不同的热延伸，优选所有连接区域59、61在连接长度区域V中、亦即在沿壳体纵轴线L方向相同的长度区域中设置，而从该连接长度区域V出发，朝轴向端部的方向，壳体套40不固定地连接到消声器壳体上并且因此在加热时可以独立于消声器壳体膨胀。在其中进行壳体套40相对于消声器壳体10固定的长度区域可以例如是壳体套40或消声器壳体10的长度中心区域，以便在两个端部区域提供壳体套40的大致相同长的、不相对于消声器壳体10固定的区段。
在图4中明显可看出，在壳体套40的套外壳50的周向区域中形成例如基本上在消声器壳体10的整个轴向的长度上延伸的空气导向成形部34。空气导向成形部34成形到套外壳50中并且在其周向延伸区域中提供消声器结构组合件38的与消声器壳体10的周边轮廓偏离的并且提供确定的空气导向的外轮廓。除连接区域55、57或/和支承区域63、65之外，在邻接到空气导向成形部34上的区域68、70中，壳体套40具有在环周上相对于消声器壳体10的基本上均匀的距离，而在空气导向成形部34的区域中，套外壳50与消声器壳体10、尤其是与其周向壁12的距离增加直至最大值M，从而在例如周向壁12具有以较大的曲率半径弯曲的周边轮廓的地方，空气导向成形部34提供大致有角的或以显著较小的曲率半径弯曲的环周轮廓。
空气导向成形部34可以如在图1-3中参考现有技术示出的，沿壳体纵轴线L的方向基本上沿整个周向壁12或整个消声器42延伸。原则上空气导向成形部34可能沿壳体纵轴线的方向也中断，或/和可能沿周向相继地设置多个空气导向成形部。因为空气导向成形部34成形到壳体套40中，所以壳体套可以在其轴向的端部区域中或至少一个轴向的端部区域中封闭地构成，从而基本上不产生沿消声器壳体10的外侧延伸的并且可由空气流经的通道。例如套外壳50的这样的结构可以通过在对应成形的深拉模具中深拉板状的板材坯件实现并且可以尤其是也在如下情况中提供，即，壳体套40也在其轴向的端部区域上、亦即在其端壁的区域中搭接消声器42。在壳体套40基本上只包围消声器壳体10的周向壁12构成的设计中，通过提供空气导向成形部34形成的通道可通过在套外壳50的轴向的端部区域中在内侧嵌入空气导向成形部34中的并且例如通过钎焊或熔焊而固定的封闭元件实现。
此外，壳体套可以一件式地构成并且具有完全包围消声器壳体周向壁的在周向区域中彼此邻接地定位的并且要相互连接的连接边缘区域。
在消声器结构组合件的按照本发明的构造中，通过以壳体套包围消声器壳体给出可能性，提供关于其成型和尺寸确定与消声器本身的构造完全独立的几何结构，以用于引导环流消声器的空气。壳体套此外提供可能性，导入附加的热的或/和声学的隔离，并且可以尤其是在热的负载时与消声器本身解耦地延伸，从而不存在如下区域中的变形或过量的负载的危险，在所述区域中，为确定地引导空气而设置的成形部固定在消声器壳体上。

Claims (17)

1.用于内燃机的排气设备的消声器结构组合件，所述消声器结构组合件具有：
-包括沿壳体纵轴线细长延伸的消声器壳体(10)的消声器(42)，
-包裹消声器壳体(10)的壳体套(40)，其中，在壳体套(40)上设置至少一个空气导向成形部(34)，壳体套(40)具有至少两个相互连接的套外壳(48、50)，其中，在至少一个套外壳(50)上设置至少一个空气导向成形部(34)，
其特征在于，壳体套(40)只在一个连接长度区域(V)中在沿消声器壳体(10)的壳体纵轴线(L)方向的长度中心区域中与消声器壳体(10)在多个在沿壳体纵轴线(L)方向相同的长度区域中设置的连接区域(59、61)上通过如下方式固定连接，使得至少一个套外壳(48、50)与消声器壳体(10)通过材料锁合固定连接，
并且壳体套(40)从连接长度区域(V)出发朝壳体套(40)的轴向端部区域方向不与消声器壳体(10)固定连接并且在至少一个支承区域(63、65)中支承在消声器壳体(10)上并且没有针对相对运动固定在消声器壳体上。
2.按照权利要求1所述的消声器结构组合件，其特征在于，消声器壳体(10)具有沿壳体纵轴线的方向细长延伸的周向壁(12)并且在周向壁的两个轴向端部区域上具有端壁，并且壳体套(40)对周向壁(12)至少在周向壁的一个长度区域中完全进行包围。
3.按照权利要求2所述的消声器结构组合件，其特征在于，壳体套(40)对周向壁(10)在周向壁的整个长度区域上完全进行包围，或/和壳体套(40)覆盖至少一个端壁。
4.按照权利要求3所述的消声器结构组合件，其特征在于，壳体套(40)覆盖两个端壁。
5.按照权利要求1至4之一所述的消声器结构组合件，其特征在于，壳体套(40)从连接长度区域(V)出发以相同长的区段朝壳体套(40)的轴向端部区域方向不与消声器壳体(10)固定连接。
6.按照权利要求1至4之一所述的消声器结构组合件，其特征在于，两个套外壳(48、50)在彼此邻接的连接边缘区域(52、54)中相互连接。
7.按照权利要求6所述的消声器结构组合件，其特征在于，两个套外壳(48、50)在彼此邻接的连接边缘区域(52、54)中通过材料锁合或/和形锁合相互连接。
8.按照权利要求1至4之一所述的消声器结构组合件，其特征在于，所述支承区域(63、65)是肋状的。
9.按照权利要求1至4之一所述的消声器结构组合件，其特征在于，消声器壳体(10)具有至少一个壳体成形部(56)，并且壳体套(40)配置于至少一个壳体成形部(56)地具有至少局部地接纳所述壳体成形部(56)的接纳开口(58)或/和接纳成形部。
10.按照权利要求1至4之一所述的消声器结构组合件，其特征在于，至少一个排气管(44)从消声器壳体(10)伸出，并且在至少一个排气管(44)的区域中，壳体套(40)具有排气管穿透开口(60)。
11.按照权利要求10所述的消声器结构组合件，其特征在于，在至少一个排气管(44)的区域中，壳体套(40)在两个套外壳(48、50)彼此的邻接区域中具有排气管穿透开口(60)。
12.按照权利要求1至4之一所述的消声器结构组合件，其特征在于，套外壳(48、50)构成为板材成形件，并且所述至少一个空气导向成形部(34)成形到至少一个套外壳(50)中。
13.按照权利要求1至4之一所述的消声器结构组合件，其特征在于，至少一个空气导向成形部(34)沿壳体纵轴线方向封闭。
14.按照权利要求1至4之一所述的消声器结构组合件，其特征在于，至少一个空气导向成形部(34)沿壳体纵轴线(L)方向沿整个消声器壳体(10)延伸。
15.按照权利要求1至4之一所述的消声器结构组合件，其特征在于，壳体套(40)在中间放置隔离材料层(64)或/和在形成缝隙状的间隙(62)的情况下包裹消声器壳体(10)。
16.按照权利要求1至4之一所述的消声器结构组合件，其特征在于，在所述至少一个空气导向成形部(34)的区域中，壳体套(40)比在连接到所述至少一个空气导向成形部(34)上的区域(68、70)中与消声器壳体(10)具有较大的距离。
17.按照权利要求16所述的消声器结构组合件，其特征在于，从连接到所述至少一个空气导向成形部(34)上的区域出发，在所述至少一个空气导向成形部(34)的区域中，在壳体套(40)和消声器壳体(10)之间的距离增加直至最大的距离(M)。
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