DE732732C - Schalldaempfer, insbesondere fuer Brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

• Schalldämpfer, insbesondere für Brennkraftmaschinen Es sind Schalldämpfer bekannt, bei welchen aufeinanderfolgende Kammern angzordnet sind, die durch Rohre in Verbindung stehen. Die Abmessungen der dabei verwendeten Kammern und Rohre, welche akustische Resonatoren darstellen, sind beliebig und verschieden gewählt. Die Folge war, daß solche Schalldämpfer eine nicht genügende Wirkung zeigten, weil auf Grund dieser Ausbildung noch Durchlässigkeitsbereiche für verschiedene Geräusche vorhanden waren.
• Zur Verbesserung der Dämpfung wurde auch bereits versucht, den je aus einer Kammer und einem Rohr bestehenden aufeinanderfolgenden Resonatoren besttimmtQ unter sich verschiedene Abmessungen zu geben. Zwecks Überdeckung der Schalldurchlal3bereiche der verschiedenen Kammern und Rohre durch die Sperrbereiche weiterer Kammern und Verbindungsrohre hat man eine durch ein bestimmtes Verhältnis dargestellte Staffelung der Kammer- bzw. Rohrlängen gewählt. Eine solche Staffelung wurde insbesondere im Verhältnis r : s/.,1 : 1/s vorgeschlagen. Hierbei hat sich jedoch gezeigt, daß eine intensive Sperrung dort nicht zit :erreichen ist, wo in der Reilie der Zwischenivert 3/4 oder die ungeradzahligen höheren Werte, wie usw. auftreten. Im übrigen ist bei den bekannten Einrichtungen durchweg mit Resonatoren gleicher Grenzfrequenz gearbeitet worden, wodurch der Dämpfunasbeginn verhältnismäßig spät einsetzt.
• Alle diese Nachteile werden gemäß der Erfindung .dadurch vermieden, daß bei Schalldämpfern, welche aus Kammern mit Verbindungsrofhren bestehen, die Längen der Rohre und .die Längen der Kammern in beliebiger Reihenfolge im Verhältnis i : a : 4 : $ usw. gestaffelt sind, wobei die Grenzfrequenzen der einzelnen durch die Kammern mit Verbindungsrohren dargestellten Resonatoren untereinander für gleiche Schallgeschwindigkeit verschieden sind, und zwar dadurch, daß den großen Kammern Rohre entsprechend großer Länge, den kleinen Kammern entsprechend kürzere Rohre zugeordnet sind. Durch eine solche erfindungsgemäße Einrichtung" wird erreicht, daß die Dämpfung im Sperrbereich -wesentlich intensiver eintritt als 1-i den bekannten Einrichtungen und darüber hinaus dadurch, daß Resonatoren verschiedener Grenzfrequenzen verwendet werden, ein früheres Einsetzen der Dämpfung erzielt wird. Der eine wie der andere Vorteil wirken gleichzeitig nebeneinander her, summieren sich daher in ihrer Wirkung und verbessern dadurch ganz wesentlich die Schalldämpfung, wie durch Versuche bewiesen wurde.
• Vorteilhafterweise kann die Anordnung; auch so getroffen werden, daß die gestaffelten Rohrlängen etwa das arithmetische :Mittel zweier aufeinanderfolgender gestaffelter Kammerlängen, oder umgekehrt, daß die gestaffelten Kammerlängen etwa das arithmetische Mittel zweier aufeinanderfolgender gestaffelter Rohrlängen darstellen. Die gestaffelten l',ohr- und Kammerlängen können mit einem Betrag von _-'- iooö gegenüber den aus dein Staffelungsverhältnis 1 : a : 4. : 8 : 16 sich ergebenden Werten verschieden ausgeführt werden.
• Die Abbildungen -neigen Ausführuilgsbeispiele des Erfindungsgegenstandes und bedeuten Abb. i eine Tabelle von Dämpfungs- und Durchlässigkeitsbereichen für Kammern und Rohre von verschiedener Länge, Abb. z einen Längsschnitt durch einen Schalldämpfer gemäß der Erfindung, bei welchem die Längen der Rohre und Kamm:°rn allmählich kleiner werden, Ab b. ; einen Längsschnitt durch einen Schalldämpfer gemäß der Erfindung, dessen Kammern und Rohre in beliebiger Reihenfolge angeordnet sind, Abb..l einen Längsschnitt durch einen Schalldämpfer gemäß der Erfindung, bei welchem die Längen der Kammern und Rohre allmählich größer werden.
• Aus der Tabelle Abb. i -sind die Dätnpfungs- und Durchlässigkeitsbereiche für Kammern und Rohre ersichtlich, deren Länge 2,51 5, to, 2o und 4.o cm betragen, also im Verhältnis i : z : q. : 8 : 16 gestaffelt sind. Der erste Durchlässigkeitsbereich liegt erst bei etwa ; ooo Hz und könnte durch Einbau eines weiteren Rohres von 1.25 cm Länge auf 1 4. ooo Hz erhöht werden. Bei weiterer Staffelung würde sich hierfür noch eine höhere Frequenz ergeben.
• Diese Aufstellung zeigt, daß die Durchlässigkeitsbereiche des einen Rohres bzw. der einen Kammer durch die Dämpfungsbereiche der folgenden Kammern und Rohre abge-

  deckt sind, d.li. es wird eine lückenlose

  Dämpfung des gesamten Freqtienzgebietes er-

  zielt.

  (-'in den Beginn der Dämpfung in ini@g-

  lichst tiefe Frequenzgebiete zu legen. «erden

  ztt eclcmäl:,ig den langen Kammern lange

  Rohre und demgemäß. den kürzeren Kammern

  entsprechend kürzerre Rohre zugeordnet.

  Bei der Dämpfung des Auspuifgeräuscht-s

  von BPenn.kraftmnaschinen muß berücksich-

  tigt werden, daß die Schallgeschwindigkeit

  von der Temperatur der heißen Abgase ab-

  liäii-ig ist, daf> infolgedessen die sich aus

  der Staffelung 1 : = : .l : 8 : 16 ergebenden

  Längen für die Rohre bzw. Kammern des

  Schalldämpfers im Verhältnis der jeweils

  in den einzelnen Kammern und Ruhrc herr-

  schendGii Schallgeschwindigkeit verkürzt tt-er-

  den müssen.

  Die Rohre und Kammern, deren Längen

  ges.tal -elt sind. werden vorteilhaft so ;ingc-

  ordnet. daß die jeweiligen Rohrlängen die

  aritliinetiaclien Mittel zweier aufe nanderfol-

  gender Kammerlängen betragen bzw. tu-tige-

  kehrt die Kammerlängen die arithmetiscli.-ii

  Mittel zweier aufeinanderfölgender Rohrlän-

  gen sind. Wenn die Längen der Kammern

  beispielsweise 5, to, 2o, lo und 5o Einheiten

  betragen, so sind die Rohrlängen ; ,5, 15.

  30 und 6o Längeneinheiten. Diese AU3fÜh-

  rungsart ist bei dein Schalldämpfer nach

  Abb. a angewendet und-hat insofern bau-

  technische und akustische Vorzüge. als sich

  die Rohre und Kammern mit kleinem Raum-

  bedarf a.neinanderfügen lassen und die D@imp-

  fungswerte sich gut aneinandergliedern.

  Die Anordnung der gestaffelten Kamin@rn

  und Rohre kann aber auch in ganz beliebiger

  Reihenfolge vorgenommen werden, da ja in

  jedem Fall eine vollständige Abdeckung der

  Durchlässigkeitsbereiche durch die folbenden

  Dämpfungsbereiche erzielt wird. Diese Aus-

  führungsmöglichkeit ist in Abb.3 dargestellt.

  Zur Dämpfung des Auspuligeräusches bei

  Brenukraftmaschinen ist es besonders vorwil-

  haft, eine Ausführung zu wählen, wie sie

  Abb. 4. zeigt, bei welcher die längste K:iin-

  mer und das längste Rohr am Ende des

  Schalldämpfers liegen. Durch eine solclu:

  Anordnung wird insbesondere den sich atis

  allgemein balitechnischen Anordnungen ur-

  gebenden Verhältnissen Reclinuii"etraen.

  daß das Austrittsrohr des Schalldiimpfers dri:

  längste Rohr ist.

  Da die Resonanzen der Rohre <illcin und

  der Kammern allein auf Grund der D7imp-

  fung eine bestimmte Resonanzbreite haben.

  muß für die Kammer- und Rohrlän'en eine

  Abweichung von den auf Grund der Stall-e-

  lung sich ergebenden Längen von

  zugelassen tverden. In diesem Bereich tt-ir@a

  der Höchstwert der Dämpfung beibehalten, auch die temperaturabhängige Änderung der Schallgeschwindigkeit erfordert bei der Auspuffgeräuschdämpfung keine größere Abweichung der auf Grund der Staffelung sich ergebenden Länge.
• Die vorstehend beschriebenen Schalldämpfer haben den Vorzug, daß sie ziemlich genau vorausberechnet werden können und I eine intensive Dämpfung im Sperrbereich des ganzen zu dämpfenden Geräuschgebietes ermöglichen. -Gleichzeitig setzt, gegenüber bekannten anderen Schalldämpfern die D.itnpfung bereits bei tieferen Tönen, also bedeutend früher ein, was eine weitere Verbesserung -der Dämpfung bedeutet.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Schalldämpfer, insbesondere für Brennkraftmaschinen, welcher aus Kammnern mit Verbindungsrohren besteht, die zwecks Überdeckung der Schalldurchlaßbereiche der verschiedenen Kammern und Rohre durch die Sperrbereiche weiterer Kamim:ern und Verbindungsrohre, mit einer durch ein bestimmtes Verhältnis dargestellten Staffelung der Kammer- bzw. Rohrlängen ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Längen der Rohre und die Längen der Kammern in beliebiger Reihenfolge im @'erhältiiis 1 : z : .1 : S : 16 usw. gestaffelt sind, wobei die Grenzfrequenzen der einzelnen durch die Kammern rgit Verbindungsrohren dargestellten Resonatoren untereinander für gleiche Schallgeschwindigkeit verschieden sind, und zwar dadurch, daß den grof;)eri Kammern Rohre entsprechend großer Länge, den kleinen Kammern entsprechend kürzere Rohre zugeordnet sind. ... Schalldämpfer, insbesondere für Brennkraftm:aschin:eli, rach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die gestaffelten Rohrlängen je das arithmetische: Mittel zweier aufeinanderfolgender gestaflelter Kammerlängen, oder umgekehrt, daß die ,gestaffelten Kammerringen je das arithm,et.='che Mittel zweier auf:einand@crfolgender gestaffelter Rohrlängen dar -stellen. 3. Schalldämpfer, insbesondere füi Brennkraftmaschinen, nach Anspruch i und a, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer- und Rohrlängen innerhalb eines Begrenzungsgebietes von -- i o0 ö der sich aus dem Staffelungsverhältnis ergebenden Werte liegen.