DE654803C

DE654803C - Schalldaempfer fuer Brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE654803C
Application number: DEF81184D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1936-05-20
Filing date: 1936-05-20
Publication date: 1937-12-30

Description

Gegenstand der Erfindung ist - ein Schalldämpfer für Brennkraftmaschinen, bei dem die Abgase durch einen auf der ganzen Länge keine größeren Ouerschnittsveränderungen aufweisenden, gerade verlaufenden Auspuffkanal an einer aus hitzebeständigen, schalldämpfenden Stoffen bestehenden und auf einem Siebrohr innerhalb des äußeren Metallmantels angeordneten Innenauskleidung entlang rückdruckfrei abgeleitet werden.

Diese an sich bekannten, in der Praxis bereits mit gutem Erfolg angewandten Schalldämpfer zu verbessern und weiterhin zu vervollkommnen, ist das Ziel der Erfindung. Zu diesem Zweck erfährt der Schalldämpfer erfindungsgemäß eine besondere Ausbildung, derart, daß die durch längs des Auspuffkanals angeordnete, in der Fahrtrichtung nach vorn offene und an ihren Enden gekrümmt in den Auspuffkanal einmündende Luftrohre einströmende Frischluft im Auspuffkanal hinter dem schalldämpfenden Abschnitt einen Luftwirbel bildet. Die Luftrohre sollen dabei eine doppelte Aufgabe erfüllen. Einmal dienen sie dazu, der Ausfütterung des Schalldämpfers, der häufig, namentlich bei Rennwagen- und Flugzeugmotoren, bis zur Rotglut erhitzt wird, Frischluft als Kühlmittel zuzuführen. Dadurch werden -einerseits die mit einer übermäßigen Erhitzung des Auspuffrohres verbundenen Nachteile, wie Verkürzung der Lebensdauer des Schalldämpfers, schädliche Wärmedehnungsbeanspruchung des Auspuffkanals und seiner Ausfütterung, verringert und anderseits wird durch Abkühlung der Auspuffgase deren Expansionskraft abgeschwächt, was die Verminderung des Auspuffgeräusches wirksam unterstützt.

Eine noch wichtigere, zweite Aufgabe der Luftrohre besteht darin, daß die hinter dem schalldämpfenden Abschnitt in den Auspuffkanal eingeleiteten Luftströme im Kanal eine Luftwirbelung hervorrufen. Dieser Luftwirbel bildet gewissermaßen einen Puffer, der die Abgase auffängt und somit verhindert, daß die gespannten Gase unter starken Geräuschwirkungen unmittelbar in die Atmosphäre austreten können.

Es sei bemerkt, daß der Vorschlag einer Zuführung von Frischluft in den Auspuffkanal schon früher gemacht worden ist. Danach soll jedoch die Frischluft entweder nur am vorderen Ende oder aber auch außerdem noch an einer mittleren Stelle und am hinteren Ende des Auspuffkanals eingeleitet werden, zu dem Zweck, durch die einströmende Frischluft auf die Abgase eine injektorartig saugende Wirkung auszuüben und ferner die hochgespannten Abgase eingangs des Auspuffkanals zwangsläufig zur Explosion zu

bringen, damit dann in den verbreiterten nachfolgenden Abschnitten des Auspuffkanals die dabei entstehenden Schalhvellen gedämpft werden. Da jedoch die Schallwellen durch die' Luftkanäle ohne weiteres nach außen dringen* können, ergibt sich bei diesen vorbekannten Einrichtungen der Übelstand, daß das Auspuffgeräusch statt abgeschwächt eher noch¹ verstärkt wird.

ίο Beim neuen Schalldämpfer dagegen ist es weder beabsichtigt noch erwünscht, die Abgase zur Explosion zu bringen, im Gegenteil sollen die Abgase möglichst ohne Explosion in die Atmosphäre übergeleitet werden, was in vollendeter Weise durch die Herbeiführung eines Luftwirbels am hinteren Ende des Auspuffkanal erreicht wird. Damit wird zugleich der insbesondere für Kriegsfahrzeuge sehr erwünschte Vorteil erzielt, daß keine Funken aus dem Auspuffkanal, austreten können.

Den letztgenannten Vorzug besitzt schon ein vorbekannter Schalldämpfer, bei dem die Abgase aus einer inneren Kammer durch eine Stahlwollschicht hindurch in einen von Frischluft durchströmten ringförmigen Kanal gesaugt werden. Bei einem derartig gebauten Schalldämpfer ist aber ein stau- und rückdruckfreier Abzug der Verbrennungsgase nicht möglich, zumal die in der Stahlwollschicht sich festsetzenden Ruß- und Ölteilchen dem Durchströmen der Abgase bald größte Schwierigkeiten bereiten werden.

Bei dem neuen Schalldämpfer können die Luftrohre entweder in die Innenauskleidung eingebettet oder an der Außenseite des äußeren Metallmantels angeordnet sein. In jedem Falle empfiehlt es sich, Vorsorge dafür zu treffen, daß die in den Luftrohren strömende Frischluft die erwünschte Kühlwirkung auf die Innenauskleidung ausüben kann.

Auf der Zeichnung ist die Erfindung in mehreren Ausführungsbeispielen dargestellt, und zwar zeigen

Fig. ι einen Längsschnitt durch den Schalldämpfer,

Fig. 2 eine Stirnansicht der in Fig. 1 linken Seite,

Fig. 3 einen Querschnitt nach der Linie A-A 5.0 in Fig. i,

Fig. 4 einen Längsschnitt durch den Schalldämpfer in abgeänderter Ausführungsform,

Fig. 5 eine Stirnansicht der in Fig. 4 linken Seite,

Fig. 6 ein abgeändertes drittes Ausführungsbeispiel des Schalldämpfers im Längsschnitt nach der Linie B-B in Fig. 7 und

Fig. 7 einen Querschnitt nach der Linie C-C in Fig. 6.

In den gezeichneten Beispielen bezeichnen α¹ und ar zwei Rohrstutzen, von denen der Stutzen α¹ an das Auspuffrohr des Motors und der Stutzen or an den ins Freie ausmündenden letzten Teil der Auspuffrohrleitung 'angeschlossen wird, sofern hinter dem Schall-'"dämpfer ein solcher Rohrleitungsabschnitt •noch vorhanden ist. Die Rohrstutzen ar, ar sitzen an den beiderseitigen Stirnwänden b¹, b² eines Metallmantels c und tragen gemeinsam ein innerhalb des Zylindermantels c konzentrisch zu letzterem angeordnetes Siebrohr d, dessen freier Innenraum den Auspuffkanal / bildet. Der zwischen dem Siebrohr ei und dem äußeren Mantel c bestehende Ringraum, der, wie aus der Zeichnung ersichtlich, im Vergleich zur Dicke des Blechmantels c eine erhebliche Stärke aufweist, ist mit schalldämpfendem, hitzebeständigem Stoff, z. B. Asbest, Stahlwolle o. dgl., ausgefüllt. Als recht wohlfeiles und für diesen Zweck besonders geeignetes Material hat sich auch Baumwollschlacke erwiesen, welche für sich allein oder in Verbindung mit Asbest verwendet werden kann. Die Innenausfütterung h des Auspuffrohres kommt durch die Durchbrechungen des Siebrohres d, welches in den Beispielen nach Fig. 1 und 4 aus einem perforierten Rohr und im Beispiel gemäß Fig. 6 aus einer Drahtgaze besteht, mit den Auspuffgasen unmittelbar in Berührung und kann ihre schalldämpfende Wirkung voll ausüben, während andererseits durch das Siebrohr d eine ausreichende Haltbarkeit der Innenauskleidung A sichergestellt ist.

Der an sich bekannte, vorbeschriebene Schalldämpfer ist erfindungsgemäß mit zusätzlichen Luftrohren i ausgestattet, welche der Innenauskleidung H Kühlluft zuleiten, in der Hauptsache aber die erstrebte Schalldämpfung dadurch fördern, daß sie im Auspuffkanal/ Luftwirbel erzeugen, die gewissermaßen einen Puffer für die durch den Hauptkanal austretenden Abgase bilden. Durch diesen Puffer werden die das starke Auspuffgeräusch verursachenden Schallwellen gedämpft und .die Auspuffgase entspannt, ehe sie in die Atmosphäre entweichen. Auf diese Weise kommt ohne jede Drosselung der Auspuffgase eine überraschend gute Schalldämpfung zustande.

Im ersten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. ι bis 3 der Zeichnung sind zwei Luftrohre i vorgesehen, welche in die Innenauskleidung h eingebettet sind. Sie verlaufen parallel zum Siebrohr d und sind mit ihren in der Fahrtrichtung vorn liegenden Mündungen an der benachbarten, entsprechend ausgeschnittenen Stirnwand b¹ des Metallgehäuses c, b¹, b- befestigt, beispielsweise angeschweißt. Zwecks eines guten Auffangens der Frischluft sind die Eintrittsmündungen i¹ trichterartig erweitert. Mit ihren gekrümmt auslaufenden

rückwärtigen Enden i~ münden die Luftröhre i in den Hauptkanal f ein, wobei die gekrümmten rückwärtigen Rohrenden i- entweder, wie gezeichnet, mit dem Siebrohr d oder mit dem entsprechend nach innen verlängerten Stutzen ar verbunden sind. Auf einem mittleren Abschnitt weisen die Luftrohre■%■ eine Reihe von auf den ganzen Rohrumfang verteilten, seitlichen Durchtrittslöchern k auf, durch

ίο welche ein Teil der zuströmenden Frischluft unmittelbar an die Innenausfütterung h herangeführt wird, so daß an den besonders erhitzten Stellen des Auspuffrohres eine verbesserte Kühlung erzielt wird. Vor den vorn offenen, wie erwähnt, trichterförmig gestalteten Eintrittsmündungen i¹ der Luftrohre i ist ein Sieb m angeordnet, welches gröberen Schmutzgegenständen den Eintritt in die Rohre verwehrt. Das ringscheibenförmige· Sieb m ist zwischen dem gegenüber der Stirnwand ein wenig vorstehenden vorderen Ende des Metallzylinders c und dem Anschlußstutzen a¹ befestigt.

Gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel besitzt der in Fig. 4 und 5 dargestellte Schalldämpfer die Besonderheit, daß vier Luftröhre i vorgesehen und letztere an der Außenfläche des Zylindermantels c angeordnet sind. Die gekrümmt auslaufenden rückwärtigen Rohrenden i² sind dabei außerhalb des Zylindermantels c an einem freiliegenden Teil des Stutzens ar angeschlossen. Die Rohre i besitzen auf einem mittleren Abschnitt eine Mehrzahl von in einer Reihe angeordneten Durchtrittslöchern k, und der Metallmantel c ist im Bereich dieser Löcher k mit einem schlitzförmigen Ausschnitt η versehen, so daß auch hier Frischluft unmittelbar an die Isolationsschicht h herankommt. Auf ein Sieb vor den erweiterten Eintrittsmündungen i¹ ist bei diesem Beispiel verzichtet.

Der Schalldämpfer nach Fig. 6 und 7 besitzt drei jeweils um 120⁰ gegeneinander versetzte Luftrohre i, die aber nicht wie beim ersten Beispiel unmittelbar in den Hauptkanal / übergehen, sondern geradlinig durch die rückwärtige Stirnwand b~ hindurchgeführt sind und ein Stück über diese Wand hinausragen. Auf diese frei vorstehenden Rohrenden sind Krümmer 0 aufgeschoben, welche an einem gemeinsamen mittleren Rohr p sitzen. Letzteres dient als Verbindungsstück zwischen dem Austrittsstutzen α² des Schalldämpfers und die daran angeschlossene Abgasleitung g. Ein derartiges, mit Anschlußkrümmern 0 ausgestattetes Verbindungsrohr ρ ermöglicht einen sehr einfachen, leicht auszuführenden Einbau des neuen Schalldämpfers in die Auspuffleitung.

In den übrigen Teilen entspricht der in Fig. 6 und 7 gezeigte Schalldämpfer im wesentlichen dem " vorbeschriebenen ersten Ausführungsbeispiel.

Natürlich ist die Erfindung nicht auf die dargestellten Beispiele beschränkt, vielmehr sind gegenüber den gezeichneten Beispielen noch mancherlei Abänderungen sowie andere Ausführungen möglich, ohne daß dadurch vom- Wesen der Erfindung abgewichen würde. Die Anzahl der Luftrohre kann beliebig "gewählt werden. Auch ist eine geradlinige Anordnung der Luftröhre nicht unbedingt erforderlich.

Claims

Patentansprüche:

1. Schalldämpfer für Brennkraftmaschinen, bei dem die Abgase durch einen auf der ganzen Länge keine größeren Querschnittsveränderungen aufweisenden, gerade verlaufenden Auspuffkanal an einer aus hitzebeständigen, schalldämpfenden Stoffen bestehenden und auf einem Siebrohr innerhalb des äußeren Metallmantels angeordneten Innenauskleidung entlang rückdruckfrei abgeleitet werden, dadurch gekennzeichnet, daß die durch längs des Auspuffkanals angeordnete, in der Fahrtrichtung nach vorn offene und an ihren Enden gekrümmt in den Auspuffkanal einmündende Luftrohre (£) einströmende Frischluft im Auspuffkanal hinter dem schalldämpfenden Abschnitt einen Luftwirbel bildet.

2. Schalldämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftrohre

(i) in die Innenauskleidung (K) eingebettet und mit ihren Eintrittsmündungen (i^l) an die entsprechend ausgeschnittene Stirnwand (&¹) des die Innenauskleidung umhüllenden Metallgehäuses (c, b¹, b~) angeschlossen sind.

3. Schalldämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre (i) an der Außenseite des die Innenausklei- i°5 dung (K) umhüllenden Metallgehäuses (c) angeordnet sind.

4. Schalldämpfer nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre (i) an ihren Berührungsflächen "" mit der Innenauskleidung (K) auf ihrer ganzen Länge oder auf nur einem Teilabschnitt, und zwar in letzterem Falle zweckmäßig auf einer mittleren Stelle mit seitlichen Durchtrittslöchern (k) für die H5 Luft versehen sind.

'

5. Schalldämpfer nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Metallmantel (c) im Bereich der auf den Rohren (t) vorgesehenen Durchtrittslöcher (i bei n) ausgeschnitten ist.

6. Schalldämpfer nach Anspruch 1, da-

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durch gekennzeichnet, daß die geradlinig auslaufenden rückwärtigen Enden der Rohre (i) über die in der Fahrtrichtung hinten liegende Stirnwand (i>²) des Metallgehäuses (c, b¹, b^s) hinausragen und in ein- oder aufgeschobene Krümmer (o) einmünden, die in ein mittleres Rohr (p) auslaufen, welches den rückwärtigen Anschlußstutzen (ß²) des Auspuffrohres mit der Abgasleitung (g) verbindet.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen