DE732733C - Akustisches Abzweigfilter aus zwei oder mehr Resonatoren, insbesondere fuer Brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

• Akustisches Abzweigfilter aus zwei oder mehr Resonatoren, insbesondere für Brennkraftmaschinen Bekannt sind akustische Resonatoren in Form von Abzweigfiltern, bei 'welchen der Höchstwert der Dämpfung dort auftritt, wo das seitlich anschließende Kammervolumen sieh mit dem Ringspalt der Schalleitung in Resonanz befindet.
• Die Resonanzfrequenz wird aus dem akustischien Leitwertc, welcher durch das Verhältnis von Querschnitt zur Länge einer Abzweigung der Schalleitung bestimmt ist, und dem Volumen.V der seitlich anschließenden Kammer gebildet.
• Die Frequenz der Resonatoreigenschwingung, welche die Resonanz #erregt, ist wo a die SchallgeschwindigIwit bedeutet. Es ist schon wiederholt versucht worden, durch Hintereinanderschaltung inehterer auf Grund dieser Erkenntnisse auf verscMedene Resonanzen abgestimmten Resonatoren an sich bekannter Art eüi gleichmäßiges akustisches Sperrbiereicli über ein weites Frequenzgebliet zu erhalten. Dabei wurden die Abstimmungen der einzelnen Resonatoren stets gestaffelt, z. B. nach überdeckungsgesetzen. Trotzdem gelang ies nicht, einen größeren Dämpfungsbereich lückenlos und gleichmäßig zu erfassen. !Herbei entstanden in den je- weils zwischen den einzelnen Spalten befindlichen Rohrabschnitten und in den Kammern zum Teil gemeinsame, zum Teil neue Resonanzen, die die Dämpfung wieder stark verschlechterten. Letzteren übelstand versuchte man dadurch zu beheben, daß man die Kammein mit Schallschluckstoff ausfüllte, wodurch zwar eine Dämpfung der hohen Frequenzen durch Absorptionswirkung -eintritt, dafür aber die eigentlich gewollte Resonatordämpfung sehr stark herabgesetzt wird. Es ist weiter versucht worden, lediglich die Volumen zu staffeln. Hierbei wurde aber der Einfluß der Spaltbreite außer Acht gelassen. Durch Versuche wurde erkannt, daß die Spaltbreite auf die Wirkung des Leitwertes und damit auf die Eigenfrequenz keineswegs ohne Einfluß ist.
• Auf dieser Erkenntnis fußend wurde ein Dämpfer entwickelt, welcher gemäß der Erfindung auch auf ein akustisches Abzweigfilter aus zwei oder mehreren Resonatoren bezieht, wobei die Resonanzschwingungszahlen-, gebil,-det aus dem Leitwert der abzweigenden öffnungen und den mit diesen öffnungen verbundenen Kammervolumen der aufeinanderfolgenden Resonatoren, sich nach dem Gesetz einer geometrischen Reihe steigern.
• Zur weiteren Steigerung der Dämpfung sind die Längen der Rohrabschnitte zwischen den einzelnen aufeinanderfolgenden Resonatoren so gestaffelt, daß jeder Rohrabschnitt eine andere Resonanz erhält. Vorteilhaft erhalten die Rohrabschnitte zwischen den einzelnen aufeinanderfolgenden Resonatoren unter sich nicht nur verschiedene Längen, sondern auch verschiedene Querschnitte, je- doch so, daß das Verhältnis von Querschnitt zur Länge konstant bleibt.
• Die Abbildungen zeigen Beispiele des Erfindungsgegenstandes und bedeuten: Abb. i einen Schalldämpfer im Längsschnitt, bei welchem die Schalleitung durchweg gleichen Querschnitt hat, Abb. 2 einen Schalldämpfer im Längsschnitt, bei welchem sich der Querschnitt der Schalleitung ändert.
• Bei der Ausführung nach Abb. i ist die Schalleitun g i von einem an den Stirnseiten durch Deckel 2 und 3 abgeschlossenen Gehäuse 4 umgeben und mittels Qu-erwänden 5, 6, 7 in die Kammern 8, 9, 1 o und i i unterteilt. Die Schalleitung i steht mit diesen Kammern jeweils durch öffnungen' 12, 13, 14 und 15 in Verbindung, Die aufeinanderfolgenden Resonatoren, welche aus den öffnungen 12, 13, 14 und 15 der Schalleitung und dem Volumen der umgebenden Kammern 8 -, 9, 1 o und i i gebildet werden, sind- so bemessen, daß ihre Schwingungszahlen nach einer geometrischen Reihe verlaufen.
• Die Längen 11, 1., 1,3 und 11 der Rohrabschnitte zwischen den öffnungen 12, 13, 14 und 15 sind verschieden, so daß keine gemeinschaftlichen Resonanz-en auftreten können. Diese längen sind außerdem so be- messen, daß die durch jeden Rohrabschnitt erzielte maximale Dämpfung mit der Resonanzfrequenz des vorhergehenden Resonators, welcher aus den Öffnungen in der Schallleitung i und dem umgebenden Kammervolum:en gebildet wird, übereinstimmt.
• Bei der Ausführung nach Abb. 2 haben die Rohrabschnitte 15-, 161 17 und #s der SchallleitUD- 20 nicht nur zur Vermeidung -emeini zi schaftlicher Resonanzen verschiedene Längen, sondern sind außerdem so bemessen, -, daß der akustische Leitwert jedes Rohrabschmittes, 1.-lebildet aus dem Verhältnis von Querschnitt zur Länge, gleich ist. Diese Angleichung der akustischen Wirkung ergibt eine weitere Steigerung der Dämpfung der bei dieser Ausführung aneinandergereihten Resonatoren, bestehend aus den Kammern 16, 17# 18 und ig und den in der Schalleitung 2o befindlichen Verbindungsöffnungen 2 1, 22 -, 23 und 24.
• Mit akustischen Bandfiltern der beschriebenen Art läßt sich eeine gute Dämpfung ohne Durchlässe durch Aneinanderreihen einer ge- nügenden Anzahl von Resonatoren erzielen. Ein weiterer erheblicher Vorzug, dieser Schalldämpfer besteht darin, daß beispielsweise bei Verwendun- zur Auspuffgeräuschdämpfung von Brennkraftmaschinen oder ähnlichen Fällen. iiifo#l,.#,e der geraden Rohrleitung eine Stauung der Auspuffgasie und damit eine Leistungsverminderung der Brennkraftmaschine vermieden wird.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Akustisches Abzwei,-gfilter aus zwei oder mehr Resonatoren, dadurch gekennzeichnet, daß die Resonanzschwingungszahlen der aufeinanderfolgenden Resonatoren sich nach dem Gesetz einer geom-etrischen Reihe steigern.
2. 2. Akustisches Abzweigfilter nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Längen der Rohrabschnitte (1" 1. 1, 1" #q 151 IG, 171 18) zwischen den einzelnen aufeinanderfolgenden Resonatoren verschieden und so gestaffelt sind, daß jeder Rohrabschnitt eine andere Resonanz erhält. 3. Akustisches Abzweigfiltür nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrabschnitte (7" 1., l#" 14, 15# 1,;. 171 11) zwischen den;einzeln#en aufeinanderfolgenden Resonatoren unter sich nicht nur verschiedene Längen, sondern auch verschiedene Querschnitte haben -, jedoch so -, daß das Verhältnis von Querschnitt zur Länge 'konstant bleibt.