DE2113678B2 - Schalldaempfer fuer auspuffgase von brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Schalldämpfer für die Auspuffgase von Brennkraftmaschinen, dessen längliches Gehäuse einen koaxialen Eintritts- und Austrittsstutzen an je einer Stirnwand sowie einen in seinem Inneren angeordneten, an der Eintrittsstirnseite offenen, gelochten Rohreinsatz aufweist, der mit einer oder mehreren Kammern des Gehäuses kommuniziert und in dem mit axialem Abstand mehrere drallerzeugende Leitflächen angeordnet sind. Ein solcher Schalldämpfer ist aus der britischen Patentschrift 7 07 018, Fig. 4 derselben, bekannt.

Bei dieser bekannten Ausbildung sitzen die drallerzeugenden Leitflächen auf einer zentralen Stange und reichen nicht bis an die Innenwandung des Rohreinsatzes heran. Das hintere Ende des Rohreinsatzes ist geschlossen, so daß der hindurchtretende Gasstrom durch die Löcher des Rohreinsatzes in die Kammern zwischen Gehäuse und Rohreinsatz hindurchtreten muß und aus diesen Kammern zum Austrittsstutzen gelangt.

Eine solche Ausbildung bewirkt zwar eine Dämpfung von Auspuffgeräuschen, nicht jedoch ein Abfangen von eventuell mitgeführten Funken. Die Strömungsdruckverluste sind wegen der komplizierten Strömungsführung ziemlich hoch, so daß bei der Anwendung bei Verbrennungskraftmaschinen auch mit höheren Leistungsverlusten derselben zu rechnen wäre.

Vorliegend geht es um Auspuffschalldämpfer für Verbrennungskraftmaschinen, insbesondere für landwirtschaftliche Traktoren, Erntemaschinen u. dgl., wo es ÄSffffÄ£· Erfindung ist es „mi, ausgehend von Schalldämpfern der eingangs bezeichneteArt neben einer guten Schalldämpfung geringe Strömungsverluste und insbesondere eine sehr s.chere Funkenabscheidung zu erzielen.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erf.ndungsgemaß vof"esrh°agen. daß sich die drallerzeugenden Le₁IfIa-Sen bis zur Innenfläche des Rohreinsatzes erstrecken ηΛ Pinen mittigen gasundurchlässigen Bereich in Form e ne ch hSnfen offenen Bechers aufweisen und daß der Rohreinsatz auch an der anderen Stirnseite offen _lst. Bei einer solchen Ausbildung strömt das Gas zwar hai -prfämDfi iedoch nicht stark abgelenkt durch den Roh ein "und nur die schwereren Funkenteilchen «langen aufgrund der Zentrifugalwirkung durch d.e Löcher des Rohreinsatzes in d.e geschlossenen Kammern zwischen dem Rohreinsatz und dem Gehäuse. Da S Kammern nicht vom Gasstrom durchströmt werden sondern als »Blindkammern« nur d.e .m Gasstrom mitgeführten schwereren Funken anfangen und diese dann nicht mehr mitgerissen werden können, wird eine sehr sichere Funkenabsche.dung erzielt. ^W An sch ist aus der US-Patentschrift 28 22 886 eine schalldämpfende und funkenfangende Konstruktion bekannt bei der ebenfalls drallerzeugende Leitflächen vorhanden sind, die sich bis zur Innenfläche eines geschlitzten Rohreinsatzes erstrecken und einen mittisen gasundurchlässigen Bereich aufwe.sen, wobei der Rohreinsatz auf beiden Stirnseiten offen .st. Auch bei dieser Ausbildung fehlen jedoch Blindkammern, d. h. nicht vom Auspuffgas-Hauptstrom durchflossenc Räume um den Rohreinsatz herum. Auch bei dieser Ausbildung ist außerdem die Gasführung kompliziert und mit erhöhten Verlusten verbunden

Es ist bei der erfindungsgemäßen Ausb.ldung zweckmäßig, wenn die freien Querschnittsbereiche jeder Leitfläche vom Schaufelbereich der in Achsrich-

von Gasen kommen und es wird eine ig der Funkenlöschung erreicht. Es ist ferner zweckmäßig, wenn der Raum zwischen Gehäuse und gelochtem Rohreinsatz durch Querwände in mehrere Kammern unterteilt ist. Dadurch werden eventuelle Strömungen in diesem Raum in Achsrichtung

verhindert. , . .

Es ist weiterhin zweckmäßig, wenn der axiale Abstand der drallerzeugenden Leitflächen größer als der Durchmesser des Rohreinsatzes ist. Dadurch ergibt sich ein geringer Strömungsdruckverlust fur das

"schlieren ist es zweckmäßig, wenn der Durchmesser des Bechers größer als der Durchmesser des Austrittsstutzens ist. Dadurch wird die Wirbelströmung im Bereich der Schaufeln besser ausgebildet und die Funkenlöschung verbessert.

Die Erfindung wird nachfolgend durch die Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung weiter erläutert. Es zeigt .

F i g. 1 einen erfindungsgemäßen Schalldampfer im

Längsschnitt, .

F i g. 2 den Querschnitt nach Linie 11-11 von F1 g. 1.

Der dareestellte Schalldämpfer hat ein Gehäuse 1 aus zwei gestanzten Hälften, wie in Fig.2 ersichtlich. An einem Ende des Gehäuses 1 ist ein Eintnttsstutzen 2 und am anderen ein Austrittsstutzen 3 angeschweißt. Im

Inneren des Gehäuses 1 befindet sich ein Rohreinsatz 4 mit Lochungen, der mit dem Gehäuse 1 durch Querwände 5 verbunden ist, die auf diese Weise Kammern 6,7,8 bilden.

Der gelochte Rohreinsatz 4 ist im Gehäuse 1 so eingeordnet, daß zwischen seiner austrittsseitigen Stirnseite und der Stirnseite des Austrittsstutzens 3 ein Abstand a und zum Austrittsende des Gehäuses 1 ein Abstand b verbleibt.

Wenn b größer als a ist, also das innere Ende des Austrittsstutzens 3 ein Stück in das Gehäuse 1 hineinragt, so bildet sich eine Falle für die Funken, die noch in die Kamrner 6 gelangen.

In den Rohreinsatz 4 sind zwei drallerzeugende Leitflächen 9 mit Schaufeln 10 eingebaut. Die Schaufeln sind zur Ausströmungsrichtung geneigt und erteilen den durchtretenden Gasen einen Drall.

Die drallerzeugenden Leitflächen 9 sind gegeneinander um einen Winkel oc verdreht montiert, der durch die Beziehung

I SO¹ · A

bestimmt wird. Hierbei bedeutet η die Anzahl der Schaufeln einer Trennwand und k deren Deckungsfaktor (0,3 bis 1).

Die maximale Deckung und folglich der geringste Durchbruch von Gasen ergibt sich bei k=*\.

Der Abstand der Leitflächen 9 voneinander soll zur Vermeidung unnötigen Strömungsdruckverlustes größer als der Durchmesser des Rohreinsatzes 4 sein.

Die Schaufeln 10 berühren mit ihrem Außenumfang den Rohreinsatz 4 und mit ihrem Innenumfang stoßen sie an einen Becher 11 an, der zentral an jeder Leitfläche 9 befestigt ist und zur besseren Ausbildung der Gasströmung beiträgt.

Die Befestigung des Schalldämpfers am Auspuffrohr erfolgt mit einer Schelle 12.

Die Wirkungsweise des beschriebenen Schalldämpfers ist wie folgt:

Die Abgase treten durch den Eintrittss'.utzen 2 in den gelochten Rohreinsatz 4 ein. Beim Durchströmen der Kanäle zwischen den Schaufeln 10 wird die Gasströmung in eine Wirbelbewegung versetzt.

Durch die Zentrifugalkräfte gelangen die brennenden und glühenden Teilchen nach außen zur Innenwandung des Rohreinsatzes 4 und treten zum Teil durch dessen Löcher über in die Kammer 7.

Dasselbe geschieht noch einmal am Anfang der Kammer 6, wo die zweite draJJerzeugende Leitfläche angeordnet ist. Hier werden die verbliebenen Funken abgefangen.

Ein erfindungsgemäß ausgeführter Schalldämpfer mit einem Volumen von 7,51 wurde eingesetzt für Dieselmotoren von Traktoren mit einer Leistung von 40 bis 80 PS.

Die aus der obigen Formel ermittelte gegenseitige Winkelversetzung der Leitflächen betrug « = 22,5°, bei k=] und /7 = 8. Die Neigung der Schaufeln zur achsnormalen Ebene betrug 37°. Es wurde eine sehr wirksame Funkenlöschung und eine Dämpfung des Auspuffgeräusches um 17 bis 18 db bei Leistungsverlusten weniger als 1 bis 1,5% festgestellt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

besonders wesentlich ist sicherzustellen, daß keine Patentansprüche:

1. Schalldämpfer für die Auspuffgase von Brennkraftmaschinen, dessen längliches Gehäuse einen koaxialen Eintritts- und Austrittsstutzen an je einer Stirnwand sowie einen in seinem Inneren angeordneten, an der Eintrittsstirnseite offenen, gelochten Rohreinsatz aufweist, der mit einer oder mehreren Kammern des Gehäuses kommuniziert und in dem mit axialem Abstand mehrere drallerzeugende Leitflächen angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß sich die drallerzeugenden Leitflächen (9) bis zur Innenfläche des Rohreinsatzes (4) erstrecken und einen mittigen gasundurchlässigen Bereich (11) in Form eines nach hinten offenen Bechers (11) aufweisen, und daß der Rohreinsatz (4) auch an der anderen Stirnseite offen ist.

2. Schalldämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die freien Querschnittsbereiche jeder Leitfläche vom Schaufelbereich der in Achsrichtung in einigem Abstand folgenden Leitfläche gedeckt werden.

3. Schalldämpfer nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Raum zwischen Gehäuse und gelochtem Rohreinsatz durch Querwände (5) in mehrere Kammern (8,7,6) unterteilt ist.

4. Schalldämpfer nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der axiaäe Abstand der drallerzeugenden Leitflächen größer als der Durchmesser des Rohreinsatzes ist.

5. Schalldämpfer nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser des Bechers (11) größer als der Durchmesser des Austritlsstutzens (3) ist.

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