-
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Schalldämpfer für eine Abgasanlage einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs.
-
Ein derartiger Schalldämpfer umfasst üblicherweise ein Gehäuse, das zumindest einen Abgaseinlass und wenigstens einen Abgasauslass aufweist, die in einem vom Gehäuse umschlossenen Gehäuseinneren fluidisch miteinander verbunden sind. Das in der Regel zylindrische Gehäuse weist an seinen axialen Enden jeweils einen Endboden auf, die das Gehäuseinnere axial begrenzen. Ferner ist ein in der Umfangsrichtung umlaufender Mantel vorgesehen, der das Gehäuseinnere radial begrenzt. Ferner kann im Gehäuseinneren zumindest eine im Betrieb der Abgasanlage von Abgas durchströmte Kammer ausgebildet sein, die an ihren axialen Enden jeweils durch einen Zwischenboden axial begrenzt ist, der von den beiden Endböden axial beabstandet ist. Bei einer derartigen Kammer kann es sich beispielsweise um eine Reflexionskammer handeln, in der durch Reflexionseffekte störende Geräusche in einem vorbestimmten Frequenzbereich gedämpft werden können. Die Bezeichnungen "axial", "radial" und "Umfangsrichtung" beziehen sich auf eine Längsmittelachse des Gehäuses.
-
Schalldämpfer können in einer Abgasanlage einer Brennkraftmaschine als Vorschalldämpfer oder als Mittelschalldämpfer oder als Endschalldämpfer konzipiert sein. An einen Endschalldämpfer schließt in der Regel austrittsseitig unmittelbar ein sogenanntes Endrohr der Abgasanlage an. Bei Fahrzeuganwendungen befindet sich das Endrohr üblicherweise an einem Heck des Fahrzeugs. Ferner kann es aus Bauraumgründen zweckmäßig sein, einen solchen Endschalldämpfer am Fahrzeugheck quer anzuordnen, also so, dass seine Längemittelachse im Wesentlichen quer zur Fahrzeuglängsachse verläuft. Dabei können Einbausituationen auftreten, bei denen nur noch ein vergleichsweise kleiner Abstand zwischen dem Gehäuse des Schalldämpfers und hitzeempfindlichen Komponenten des Fahrzeugs vorliegt. Dabei hat sich gezeigt, dass insbesondere im Bereich der von Abgas durchströmten Kammern eine hohe Wärmeabstrahlung vom Mantel ausgeht, die zu einer Beschädigung der thermisch empfindlichen Komponenten in der Umgebung des Gehäuses führen kann. Ferner wurde beobachtet, dass bevorzugt im Bereich einer Abstützung der Zwischenböden am Mantel eine Verfärbung des Gehäuses auftreten kann. Insbesondere bei sichtbar angeordnetem Gehäuse ist jedoch eine derartige Verfärbung des Gehäuses unerwünscht. Zur Vermeidung einer derartigen Wärmeabstrahlung in die Umgebung des Schalldämpfers sowie zur Reduzierung der Gefahr einer Verfärbung des Gehäuses ist es grundsätzlich möglich, den Mantel doppelwandig auszuführen, so dass zwischen einer Innenwand und einer Außenwand des Mantels ein Hohlraum entsteht, der mit einem geeigneten thermisch isolierenden Isolationsmaterial ausgefüllt sein kann. Die Ausstattung des Gehäuses mit einem derartigen, thermisch isolierten, doppelwandigen Mantel ist jedoch vergleichsweise teuer.
-
Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für einen Schalldämpfer der eingangs genannten Art eine verbesserte Ausführungsform anzugeben, die sich insbesondere dadurch auszeichnet, dass bei preiswertem Aufbau eine unerwünschte Wärmeabstrahlung in die Umgebung sowie die Gefahr einer Verfärbung reduziert sind.
-
Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
-
Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, im Bereich der von Abgas durchströmten Kammer eine Isolierschale im Gehäuseinneren anzuordnen, und zwar so, dass die dieser Kammer zugeordneten Zwischenböden im Bereich dieser Isolierschale nicht mehr am Mantel, sondern an besagter Isolierschale radial abgestützt sind, die ihrerseits radial am Mantel abgestützt ist. Ferner ist die Isolierschale so am Mantel radial abgestützt, dass außerhalb dieser Abstützung ein Isolierspalt radial zwischen dem Mantel und der Isolierschale ausgebildet ist. Durch diese Bauweise wird im Bereich der Isolierschale ein direkter Kontakt zwischen den Zwischenwänden und dem Mantel vermieden, da sich die Zwischenwände an der Isolierschale abstützen. Da die Isolierschale ihrerseits am Mantel abgestützt ist, ergibt sich für die Zwischenwände im Bereich der Isolierschale lediglich eine indirekte Abstützung am Mantel, nämlich über die Isolierschale. Die Erfindung nutzt hierbei die Erkenntnis, dass sich bei der Durchströmung der Kammer mit Abgas in erster Linie die Zwischenböden aufheizen, die über ihren außenliegenden Bodenrand die Wärme an die jeweilige radiale Abstützstelle übertragen. Durch die Abstützung der Zwischenböden an der Isolierschale erfolgt die Wärmeübertragung zunächst in die Isolierschale, wodurch eine unmittelbare thermische Beaufschlagung des Mantels im Bereich der Isolierschale signifikant reduziert ist. Auch ist der Mantel selbst im Bereich der Isolierschale nicht mehr unmittelbar den heißen Abgasen ausgesetzt, so dass auch diesbezüglich die thermische Belastung des Mantels im Bereich der Isolierschale reduziert ist. Es hat sich gezeigt, dass durch die Anordnung einer derartigen Isolierschale die Temperaturen am Mantel im Bereich der Kammer signifikant reduziert werden können, wodurch zum einen die Gefahr einer Verfärbung des Mantels reduziert ist, während zum anderen auch die Wärmeabstrahlung in die Umgebung reduziert ist.
-
Im Einzelnen schlägt die Erfindung vor, die beiden Zwischenböden jeweils mit einem radial außenliegenden Bodenrand radial an einem Bodenabstützbereich der Isolierschale abzustützen, während die Isolierschale selbst mit einem Schalenrand radial am Mantel abgestützt ist. Ferner ist radial zwischen dem Mantel und der Isolierschale ein Isolierspalt ausgebildet, der zumindest axial vom Schalenrand begrenzt ist. Der Schalenrand selbst kann vorzugsweise außerhalb des jeweiligen Bodenabstützbereichs am Mantel abgestützt sein, so dass ein Mantelabstützbereich axial versetzt zum Bodenabstützbereich angeordnet ist. Insbesondere befindet sich der Mantelabstützbereich dabei auch axial versetzt zur Kammer, ist also bezüglich der Zwischenböden in Richtung des jeweiligen Endbodens versetzt. Insbesondere ist dadurch der jeweilige Mantelabstützbereich in eine benachbarte Kammer versetzt, die im Gehäuseinneren axial zu der von Abgas durchströmten Kammer angeordnet sein kann. Besonders zweckmäßig ist dabei eine Ausgestaltung, bei welcher die jeweilige axial zur durchströmten Kammer benachbarte Kammer im Betrieb der Abgasanlage nicht von Abgas durchströmt ist. Derartige nicht durchströmte Kammern sind beispielsweise Absorptionskammern oder Resonanzkammern eines Helmholtz-Resonators.
-
Die Begriffe „axial“ und „radial“ sowie „Umfangsrichtung“ beziehen sich im vorliegenden Zusammenhang auf eine Längsmittelachse des Gehäuses, das insbesondere zylindrisch oder quaderförmig ausgestaltet sein kann.
-
Beim Schalldämpfer handelt es sich bevorzugt um einen Endschalldämpfer. Es ist klar, dass grundsätzlich auch eine Ausgestaltung als Vorschalldämpfer oder Mittelschalldämpfer denkbar ist. Der Schalldämpfer kann in Wickelbauweise, Schalenbauweise oder Tonnenbauweise gefertigt sein. Der Schalldämpfer kann für einen Quereinbau konzipiert sein, so dass der jeweilige Abgaseinlass radial, also am Mantel angeordnet ist, während der jeweilige Abgasanlass axial, also an einem der Endböden angeordnet ist.
-
Entsprechend einer vorteilhaften Ausführungsform kann die Isolierschale von beiden Endböden axial beabstandet sein. Somit erstreckt sich die Isolierschale vollständig innerhalb des Gehäuses. Gleichzeitig wird dadurch auch eine dichte Verbindung zwischen den Endböden und dem Mantel vereinfacht.
-
Grundsätzlich kann sich die Isolierschale in der Umfangsrichtung über 360°, also vollständig geschlossen erstrecken. Bevorzugt ist jedoch eine Ausführungsform, bei der sich die Isolierschale in der Umfangsrichtung über weniger als 360° erstreckt. Vorzugsweise erstreckt sich die Isolierschale in der Umfangsrichtung über maximal 180° oder über maximal 120° oder über maximal 90°. Diese Ausführungsform beruht auf der Überlegung, dass es zum Schutz einer in der näheren Umgebung des Schalldämpfers angeordneten Komponente vor Überhitzung ausreichend ist, die Wärmeabstrahlung des Mantels nur in dem Umfangsabschnitt zu reduzieren, an den die besagte Komponente angegrenzt. Hierdurch kann im verbleibenden Umfang eine höhere Wärmeabstrahlung realisiert werden, wodurch sich die Aufheizung des Gehäuses reduzieren lässt. Sofern die Isolierschale in der Umfangsrichtung nicht vollständig geschlossen ist, kann der Isolierspalt in der Umfangsrichtung offene Enden oder geschlossene Enden aufweisen. Geschlossene Enden lassen sich beispielsweise dadurch realisieren, dass die Isolierschale im Bereich ihrer Umfangsenden über den Schalenrand radial am Mantel abgestützt ist, wodurch der Isolierspalt auch in der Umfangsrichtung durch den Schalenrand begrenzt ist.
-
Entsprechend einer vorteilhaften Weiterbildung kann vorgesehen sein, dass sich die beiden Zwischenböden mit ihrem jeweiligen Bodenrand in einem Schalenabschnitt radial an der Innenschale und in einem Mantelabschnitt radial am Mantel direkt abstützen. Somit ist die Isolierschale strukturell in den Aufbau des Gehäuses integriert, derart, dass in dem Umfangsabschnitt, in dem eine thermische Isolierung erwünscht ist, die Zwischenböden an der Isolierschale abgestützt sind, während sie im verbleibenden Umfangsabschnitt am Mantel abgestützt sind. Da mit Hilfe der Isolierschale somit nur ein Teilbereich des Mantels und insbesondere nur ein Umfangsabschnitt des Mantels thermisch geschützt wird, lässt sich der erfindungsgemäße Schalldämpfer relativ preiswert realisieren. Ferner ist die Integration der Isolierschale auch nur mit einer vergleichsweise geringen Gewichtszunahme verbunden.
-
Gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung kann der jeweilige Zwischenboden im Bereich wenigstens eines Übergangs zwischen dem Schalenabschnitt und dem Mantelabschnitt zumindest eine Stufe aufweisen, in welcher der Schalenabschnitt den jeweiligen Zwischenboden durchquert. Hierdurch ist es möglich, die Abstützung der Isolierschale am Mantel auch im Bereich des jeweiligen Zwischenbodens unterbrechungsfrei zu realisieren. Insbesondere lässt sich dadurch der Isolierspalt gegenüber dem übrigen Innenraum des Gehäuses hinreichend dicht trennen.
-
Bei einer anderen Weiterbildung kann der Schalenrand im Bereich wenigstens eines solchen Zwischenbodens wenigstens eine Unterbrechung aufweisen, in welcher sich der jeweilige Zwischenboden bis zum Mantel erstreckt und sich im Mantelabschnitt mit dem Bodenrand am Mantel radial abstützt. Bei dieser Variante wird im Bereich des Schalenrands eine Unterbrechung der Abstützung zwischen Isolierschale und Mantel in Kauf genommen, um im Bereich des Übergangs zwischen Schalenabschnitt und Mantelabschnitt die Abstützung des Zwischenbodens am Mantel und/oder an der Isolierschale zu verbessern.
-
Gemäß einer anderen vorteilhaften Ausführungsform kann der Schalenrand zwei in der Umfangsrichtung verlaufende Umfangsabschnitte und zwei axial verlaufende Axialabschnitte aufweisen, welche die beiden Umfangsabschnitte miteinander verbinden. Insbesondere kann dadurch erreicht werden, dass der Schalenrand an der Isolierschale geschlossen umlaufend ausgestaltet ist. Bei geschlossen umlaufendem Schalenrand ist der Isolierspalt gegenüber dem übrigen Innenraum des Gehäuses mehr oder weniger gekapselt.
-
Bei einer anderen vorteilhaften Ausführungsform kann der Schalenrand im Profil so geformt sein, dass sich zwischen Schalenrand und Mantel ein linienförmiger Kontakt ergibt. Insbesondere kann der Schalenrand im Profil U-förmig oder S-förmig ausgestaltet sein, um eine derartige linienförmige Kontaktierung zu erzeugen. Ein derartiger linienförmiger Kontakt ergibt sich, wenn im jeweiligen Querschnitt das Profil zum Mantel hin konvex gekrümmt ist, während der Mantel eben bzw. geradlinig ist. Somit ergibt sich im Querschnitt ein punktförmiger Kontakt, der entlang des Schalenrands zum gewünschten linienförmigen Kontakt zwischen Schalenrand und Mantel führt. Ein derartiger linienförmiger Kontakt reduziert die Wärmeübertragung zwischen Isolierschale und Mantel, so dass die Gefahr einer Überhitzung mit Verfärbung und dergleichen am Mantel reduziert ist.
-
Bei einer anderen vorteilhaften Ausführungsform kann die Kammer, die vom Abgas durchströmt ist, als Reflexionskammer oder als Expansionskammer ausgestaltet sein, in der eine Zuführleitung, durch die im Betrieb der Abgasanlage Abgas in die Kammer eintritt, ein offenes Austrittsende aufweist und in der eine Abführleitung, durch die im Betrieb der Abgasanlage Abgas aus der Kammer austritt, ein offenes Eintrittsende aufweist. Besagte Kammer kann auch als kombinierte Reflexions- und Expansionskammer ausgestaltet sein. Die Begrenzungswände derartiger Reflexions- und/oder Expansionskammern können im Betrieb der Abgasanlage einer hohen thermischen Belastung ausgesetzt sein, was durch eine unmittelbare Beaufschlagung dieser Begrenzungswände durch die heißen Abgase erfolgt. Durch die Integration der Isolierschale im Bereich dieser Reflexions- und/oder Expansionskammer bildet die Isolierschale zumindest einen Teil einer solchen Begrenzung, wodurch im Bereich der Isolierschale der Mantel thermisch entlastet ist.
-
Bei einer anderen Ausführungsform kann der Abgaseinlass durch den Mantel in die Kammer einmünden. Auf diese Weise ist die Kammer einer besonders hohen thermischen Belastung ausgesetzt.
-
Gemäß einer Weiterbildung kann der Abgaseinlass, der durch den Mantel in die Kammer einmündet, der Isolierschale im Wesentlichen gegenüberliegend angeordnet sein. Insbesondere ist die Isolierschale im Wesentlichen diametral gegenüberliegend des Abgaseinlasses angeordnet. Vorzugsweise ist der Abgaseinlass so an den Mantel angeschlossen, dass eine Einströmrichtung, mit welcher das Abgas im Betrieb der Abgasanlage durch den Abgaseinlass in die Kammer einströmt, auf die Isolierschale ausgerichtet ist, so dass die in die Kammer eintretende Abgasströmung zumindest im Kern auf die Isolierschale auftrifft. Hierdurch ergibt sich eine besonders hohe Effizienz für die thermische Schutzwirkung der Isolierschale.
-
Gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung kann vorgesehen sein, dass der Abgaseinlass im Bereich der Mantelabschnitte der Zwischenböden den Mantel durchsetzt. Bei dieser Ausführungsform ist zum einen vorgesehen, dass sich die Isolierschale in der Umfangsrichtung nicht vollständig, also über weniger als 360° erstreckt. Zum anderen ist dabei vorgesehen, dass der Mantel in seinem verbleibenden Umfangsabschnitt, also in der Umfangsrichtung beabstandet von der Isolierschale an den Mantel angeschlossen ist. Hierdurch vereinfacht sich der Anschluss des Abgaseinlasses an das Gehäuse.
-
Grundsätzlich kann der Isolierspalt ohne spezielle Füllung sein, so dass er mit Luft und/oder Abgas gefüllt ist. Hierdurch wirkt der Isolierspalt im Wesentlichen als Luftspaltisolierung. Denkbar ist grundsätzlich auch eine Evakuierung des Isolierspalts. Hierzu ist der Schalenrand geschlossen umlaufend ausgestaltet und dicht mit dem Mantel verbunden, insbesondere damit verlötet und/oder verschweißt. Durch Vakuum im Isolierspalt wird darin eine Wärmeübertragung signifikant reduziert.
-
Bei einer anderen Ausführungsform kann im Isolierspalt ein Isoliermaterial angeordnet sein. Im Vergleich zu einer Evakuierung des Isolierspalts ist die Verwendung eines Isoliermaterials vergleichsweise preiswert. Ein geeignetes Isoliermaterial ist beispielsweise ein Fasermaterial. Insbesondere kann vorgesehen sein, den Isolierspalt mit dem Isoliermaterial im Wesentlichen auszufüllen, wodurch die Isolationswirkung optimiert ist.
-
Bei einer anderen Weiterbildung können an der Isolierschale mehrere Fixierabschnitte ausgestellt sein, die in das Isoliermaterial eingreifen, ohne dabei den Mantel zu berühren. Mit Hilfe dieser Fixierabschnitte lässt sich die Relativlage des Isoliermaterials innerhalb des Isolierspalts fixieren. Die ausgestellten Fixierabschnitte sind dabei integral an der Isolierschale ausgeformt. Hierzu werden die Fixierabschnitte entlang eines Teils ihres Umfangs vom übrigen Körper der Isolierschale frei geschnitten und im Bereich des verbleibenden Umfangsabschnitts relativ zum übrigen Körper der Isolierschale umgebogen, derart, dass sie in den Isolierspalt hineinragen. Somit lassen sich die Fixierabschnitte zum Fixieren des Isoliermaterials besonders einfach und preiswert an der Isolierschale ausbilden.
-
Bei einer anderen Ausführungsform können die Zwischenböden mit der Isolierschale verschweißt sein, während sich die Isolierschale am Mantel lose abstützt. Hierdurch lässt sich für den Schalldämpfer insbesondere eine Ausführung in Tonnenbauweise realisieren, bei welcher ein die Zwischenböden und die Isolierschale umfassender Funktionseinsatz axial in den zu einem Rohr geformten Mantel eingeführt wird.
-
Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
-
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
-
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Komponenten beziehen.
-
Es zeigen, jeweils schematisch,
-
1 ein stark vereinfachter Längsschnitt eines Schalldämpfers,
-
2 ein stark vereinfachter Querschnitt des Schalldämpfers entsprechend Schnittlinien II in 2,
-
3 ein vergrößertes Detail III aus 2,
-
4 eine radiale Ansicht einer Isolierschale des Schalldämpfers.
-
Entsprechend den 1 und 2 umfasst ein Schalldämpfer 1 ein Gehäuse 2, das ein Gehäuseinneres 3 umhüllt und das zumindest einen Abgaseinlass 4 sowie zumindest einen Abgasauslass 5 aufweist. Durch den Abgaseinlass 4 wird im Betrieb einer hier nicht gezeigten Abgasanlage, in die der Schalldämpfer 1 eingebunden ist, bzw. im Betrieb einer hier nicht gezeigten Brennkraftmaschine, die mit besagter Abgasanlage ausgestattet ist, Abgas entsprechend einem Pfeil 6 dem Gehäuseinneren 3 zugeführt. Über den Abgasauslass 5 wird dagegen im Betrieb der Abgasanlage bzw. im Betrieb der Brennkraftmaschine Abgas gemäß einem Pfeil 7 aus dem Gehäuseinneren 3 abgeführt. Hierzu sind Abgaseinlass 4 und Abgasauslass 5 im Gehäuseinneren 3 fluidisch miteinander verbunden.
-
Der Schalldämpfer 1 ist im Beispiel der 1 und 2 als Endschalldämpfer ausgestaltet. In diesem Fall ist ein an den Abgasauslass 5 angeschlossenes Abgasrohr als Endrohr 8 ausgestaltet, aus dem im Betrieb der Abgasanlage bzw. der Brennkraftmaschine das Abgas in eine Umgebung 9 austritt. Im gezeigten Beispiel ist der Schalldämpfer 1 quer in ein Fahrzeug eingebaut, von dem in den 1 und 2 lediglich eine heckseitige Verkleidung 10 erkennbar ist, die auch als Heckschürze 10 bezeichnet werden kann. Bei quer eingebautem Schalldämpfer 1 erstreckt sich eine Längsmittelachse 11 des Schalldämpfers 1 quer, also im Wesentlichen senkrecht zu einer Längsrichtung 12 des Fahrzeugs, die in den 1 und 2 durch einen Doppelpfeil angedeutet ist. Ferner erstreckt sich die Längsmittelachse 11 des Schalldämpfers 1 in der Regel etwa horizontal.
-
Bei der in den 1 und 2 gezeigten Einbausituation ist der Schalldämpfer 1 relativ nahe an der Heckverkleidung 10 angeordnet, wobei insbesondere in einem Bereich 13 ein vergleichsweise geringer Abstand zwischen dem Gehäuse 2 und der Heckverkleidung 10 vorliegt. Hierdurch ist die Heckverkleidung 10 im Betrieb der Abgasanlage, also im Betrieb der Brennkraftmaschine durch die vom Gehäuse 2 abgestrahlte Wärme thermisch belastet.
-
Das Gehäuse 2 weist an seinen axialen Enden jeweils einen Endboden 14, 15 auf, die das Gehäuseinnere 3 axial begrenzen. Das Gehäuse 2 weist außerdem einen Mantel 16 auf, der in der Umfangsrichtung 17 des Gehäuses 2 umlaufend angeordnet ist. Die Umfangsrichtung 17 ist in 2 durch einen Doppelpfeil angedeutet. Der Mantel 16 bildet eine radiale Begrenzung des Gehäuseinneren 3.
-
Wie sich insbesondere 1 entnehmen lässt, ist im Gehäuseinneren 3 zumindest eine Kammer 18 ausgebildet, die im Betrieb der Abgasanlage von Abgas durchströmt ist, was durch einen Strömungspfeil 19 angedeutet ist. Diese Kammer 18 ist an ihren axialen Enden jeweils durch einen Zwischenboden 20, 21 axial begrenzt. Die beiden Zwischenböden 20, 21 sind im Beispiel zusätzlich zu den Endböden 14, 15 vorgesehen. Ferner sind die beiden Zwischenböden 20, 21 von den beiden Endböden 14, 15 axial beabstandet. Hierdurch ist zwischen dem einen Endboden 14, der in 1 unten angeordnet ist, und dem benachbarten Zwischenboden 21 eine weitere Kammer 22 im Gehäuseinneren 3 ausgebildet, die im Folgenden als Absorptionskammer 22 bezeichnet wird. Zwischen dem anderen Endboden 15, der in 1 oben angeordnet ist, und dem dazu benachbarten Zwischenboden 20 ist ebenfalls eine weitere Kammer 23 ausgebildet, die im Folgenden als Resonanzkammer 23 bezeichnet wird. Die Absorptionskammer 22 kann optional mit einem Absorptionsmaterial 24 gefüllt sein, das für Luftschall absorbierend wirkt. Durch die Absorptionskammer 22 ist eine Abführleitung 25 unterbrechungsfrei hindurchgeführt, die ein in der Kammer 18 angeordnetes, offenes Eintrittsende 26 besitzt. Austrittsseitig führt die Abführleitung 25 zum Abgasauslass 5, über den sie mit dem Endrohr 8 fluidisch verbunden ist. Innerhalb der Absorptionskammer 22 besitzt die Abführleitung 25 eine Perforation 27, durch die Luftschall in die Absorptionskammer 22 austreten kann. Die Absorptionskammer 22 ist dabei vom Abgas nicht durchströmt.
-
Die Resonanzkammer 23 ist über ein Verbindungsrohr 28 fluidisch an die Kammer 18 angeschlossen. Da die Resonanzkammer 23 im Übrigen abgeschlossen ist, ist sie im Betrieb der Abgasanlage ebenfalls nicht vom Abgas durchströmt.
-
Die Verbindungsleitung 28 und die Resonanzkammer 23 bilden einen Helmholtz-Resonator. Die von Abgas durchströmbare Kammer 18 selbst dient als Reflexions- bzw. Expansionskammer, die ebenfalls eine schalldämpfende Wirkung besitzt.
-
Der Schalldämpfer 1 weist in seinem Gehäuseinneren 3 außerdem wenigstens eine Isolierschale 29 auf, die im Bereich der durchströmbaren Kammer 18 angeordnet ist und sich dabei in der Umfangsrichtung 17 entlang des Mantels 16 erstreckt. Die beiden Zwischenböden 20, 21, welche besagte Kammer 18 axial begrenzen, sind mit einem radial außenliegenden Bodenrand 30 bzw. 31 radial an der Isolierschale 29 abgestützt. Der jeweilige Bodenabstützbereich der Isolierschale 29 ist in 1 jeweils durch eine geschweifte Klammer gekennzeichnet und mit 32 bezeichnet. Die Isolierschale 29 selbst ist mit einem außenliegenden Schalenrand 33 radial am Mantel 16 abgestützt. Entsprechende Mantelabstützbereiche sind in 1 jeweils durch eine geschweifte Klammer angedeutet und mit 34 bezeichnet. Des Weiteren ist die Isolierschale 29 so geformt bzw. angeordnet, dass radial zwischen dem Mantel 16 und der Isolierschale 29 ein Isolierspalt 35 ausgebildet ist. Der Isolierspalt 35 ist zumindest in der Axialrichtung 36 des Gehäuses 2 durch den Schalenrand 33 begrenzt. Die Axialrichtung 36 erstreckt sich parallel zur Längsmittelachse 11 und ist in 1 durch einen Doppelpfeil angedeutet.
-
Wie sich 1 entnehmen lässt, ist der Schalenrand 33 zumindest im Bereich der Umfangsabschnitte 41 axial von den Zwischenböden 20, 21 und somit axial von den Bodenabstützbereichen 32 beabstandet, so dass auch die Mantelabstützbereiche 34 axial von den Bodenabstützbereichen 32 beabstandet sind.
-
Die Isolierschale 29 ist kleiner als der Mantel 16. Die Isolierschale 29 ist in der Axialrichtung 36 kürzer als der Mantel 16. Im Beispiel ist die Isolierschale 29 von beiden Endböden 14, 15 axial beabstandet. Des Weiteren ist die Isolierschale 29 im gezeigten, bevorzugten Beispiel auch in der Umfangsrichtung 17 kleiner dimensioniert als der Mantel 16, so dass sich die Isolierschale 29 nicht über den gesamten Umfang des Gehäuses 2 erstreckt, sondern über weniger als 360°. Wie sich 2 entnehmen lässt, erstreckt sich die Isolierschale 29 in der Umfangsrichtung 17 beispielsweise über weniger als 120°. Hierdurch können sich die beiden Zwischenböden 20, 21 mit ihrem jeweiligen Bodenrand 30, 31 in einem der Isolierschale 29 zugeordneten Schalenabschnitt 35 an der Isolierschale 29 radial abstützen und in einem Mantelabschnitt 36 direkt am Mantel 16 radial abstützen. Somit ist beim jeweiligen Zwischenboden 20, 21 der jeweilige Bodenrand 30, 31 durch den Schalenabschnitt 35 und den Mantelabschnitt 36 gebildet.
-
Im Bereich eines Übergangs 37 zwischen Schalenabschnitt 35 und Mantelabschnitt 36 kann der jeweilige Zwischenboden 20, 21 eine Stufe 38 aufweisen. Im Bereich dieser Stufe 38 ist dann der Schalenrand 33 durch den jeweiligen Zwischenboden 20, 21 axial hindurch geführt. Eine derartige Stufe 38 ist in 1 am unteren Zwischenboden 21 mittels unterbrochener Linie angedeutet. In den 2 und 3 ist die Stufe 38 erkennbar. Dabei ist der in 2 links und unten erkennbare Übergang 37 in 3 vergrößert dargestellt. Da bei dieser Bauweise der Schalenrand 33 den jeweiligen Zwischenboden 20, 21 im Bereich der Stufe 38 durchqueren kann, ist es möglich, den Schalenrand 33 geschlossen umlaufend am Mantel 16 abzustützen. Hierdurch ergibt sich ein geschlossen umlaufender Kontakt, der in 1 durch eine unterbrochene Linie angedeutet ist und mit 39 bezeichnet ist.
-
Eine alternative Ausgestaltung des Übergangs 37 ist in 1 beim oberen Zwischenboden 20 mit unterbrochener Linie angedeutet. In diesem Fall besitzt der Schalenrand 33 im Bereich des Zwischenbodens 20 eine Unterbrechung 40. In dieser Unterbrechung 40 kann sich der Zwischenboden 20 mit seinem Mantelabschnitt 36 bis zum Mantel 16 erstrecken, so dass der Zwischenboden 20 dann auch im Bereich des Schalenrands 33 radial am Mantel 16 abgestützt ist. Es ist klar, dass grundsätzlich auch eine gemischte Bauform realisierbar ist, so dass entweder bei demselben Zwischenboden 20, 21 die beiden Übergänge 37 verschieden ausgestaltet sind oder dass bei den beiden Zwischenböden 20, 21 die Übergänge 37 verschieden ausgestaltet sind.
-
Sofern sich die Isolierschale 29 in der Umfangsrichtung 17 über weniger als 360° erstreckt, ist es zweckmäßig, den Isolierspalt 35 in der Umfangsrichtung 17 ebenfalls durch einen entsprechend geformten Schalenrand 33 zu begrenzen. Hierzu besitzt der Schalenrand 33 gemäß 1 zwei in der Umfangsrichtung 17 verlaufende Umfangsabschnitte 41 und zwei axial verlaufende Axialabschnitte 42. Zweckmäßig verbinden die beiden Axialabschnitte 42 die beiden Umfangsabschnitte 41, so dass der Schalenrand 33 an der Isolierschale 29 geschlossen umläuft. In 1 ist nur ein solcher Axialabschnitt 42 erkennbar. Dagegen sind in 2 beide Axialabschnitte 42 erkennbar.
-
Wie sich insbesondere 3 entnehmen lässt, besitzt der Schalenrand 33 im Querschnitt ein Profil, das so geformt ist, dass der Kontakt 39 zwischen Schalenrand 33 und Mantel 16 im Profil punktförmig ist, während er entlang des Schalenrands 33 gemäß 1 linienförmig ist.
-
Gemäß 1 ist die durchströmbare Kammer 18 wie gesagt als Reflexionsund/oder Expansionskammer ausgestaltet. In diesem Fall ist eine Zuführleitung 43 vorgesehen, durch die im Betrieb der Abgasanlage Abgas in die Kammer 18 eintritt und die ein offenes Austrittsende 44 aufweist. Außerdem ist die Abführleitung 25 vorgesehen, durch die im Betrieb der Abgasanlage Abgas aus der Kammer 18 austritt und die das offene Eintrittsende 26 aufweist. Im Beispiel ist die Zuführleitung 43 durch den Abgaseinlass 4 gebildet, so dass hier der Abgaseinlass 4 in die Kammer 18 einmündet. Ferner mündet der Abgaseinlass 4 hier durch den Mantel 16 hindurch in die Kammer 18 ein. Ferner ist hier vorgesehen, dass der Abgaseinlass 4 bezüglich der Isolierschale 29 an einer gegenüberliegenden Seite des Mantels 16 in die Kammer 18 einmündet. Bevorzugt ist der Abgaseinlass 4 so auf die Kammer 18 ausgerichtet, dass sich eine Einströmrichtung 45 ergibt, mit der das Abgas im Betrieb der Abgasanlage in die Kammer 18 einströmt und die auf die Isolierschale 29 trifft. Die bezüglich der Isolierschale 29 fluchtende Ausrichtung des Abgaseinlasses 4 ist in 2 außerdem durch eine strichpunktierte Linie 46 angedeutet, die eine Verlängerung des Richtungspfeils der Einströmrichtung 45 bildet und die auf die Isolierschale 29 trifft.
-
2 lässt sich außerdem entnehmen, dass der Abgaseinlass 4 in der Umfangsrichtung 17 außerhalb der Isolierschale 29 an den Mantel 16 angeschlossen ist. Bezüglich der Zwischenböden 20, 21 bedeutet dies, dass der Abgaseinlass 4 im Bereich der Mantelabschnitte 36 an den Mantel 16 angeschlossen ist.
-
Wie sich den 2 und 3 entnehmen lässt, kann im Isolierspalt 35 ein Isoliermaterial 47 angeordnet sein. Das Isoliermaterial 47 kann dabei in Form einer Matte aus geeignetem, thermisch isolierendem Material gebildet sein. Das Isoliermaterial 47 wirkt thermisch isolierend und reduziert somit eine Wärmeübertragung zwischen Isolierschale 29 und Mantel 16.
-
Zweckmäßig ist das Isoliermaterial 47 an der Isolierschale 29 fixiert. Gemäß den 3 und 4 kann zum Fixieren des Isoliermaterials 47 innerhalb des Isolierspalts 35 vorgesehen sein, dass an der Isolierschale 29 Fixierabschnitte 48 ausgestellt sind, die in das Isoliermaterial 47 eingreifen. Ferner sind diese Fixierabschnitte 48 so dimensioniert, dass sie den Mantel 16 dabei nicht berühren. Durch die ausgestellten Fixierabschnitte 48 enthält die Isolierschale 29 dazu komplementäre Aussparungen 49, die durch das Ausstellen der Fixierabschnitte 48 entstehen. Im Beispiel sind die Fixierabschnitte 48 mit einer dreieckigen Geometrie ausgestattet. Zum Herstellen der Fixierabschnitte 48 werden zwei Seiten dieser Dreiecke frei geschnitten und der jeweils frei geschnittene Fixierabschnitte 48 wird dann um die dritte Seite umgebogen. Die Fixierabschnitt 48 greifen dornartig in das Isoliermaterial 47 ein, wodurch dieses hinreichend lagefixiert ist.
-
Wie sich 1 entnehmen lässt, besitzen auch die Endböden 14, 15 zweckmäßig jeweils einen umlaufenden Bodenrand 50, über den sich die Endböden 14, 15 am Mantel 16 radial abstützen. Abweichend zu den Zwischenböden 20, 21 sind jedoch bei den Endböden 14, 15 die Bodenränder 50 in der Umfangsrichtung 17 geschlossen umlaufend am Mantel 16 abgestützt.
-
Zur Realisierung einer preiswerten Ausführungsform ist der Mantel 16 selbst einwandig ausgeführt. Lediglich im Bereich der Isolierschale 29 wird in Verbindung mit der Isolierschale 29 eine lokal begrenzte Doppelwandigkeit für den Mantel 16 realisiert.
-
Die Isolierschale 29 ist zweckmäßig aus einem Stahlblech, vorzugsweise aus einem Edelstahlblech hergestellt.
-
Für eine vereinfachte Montage können zumindest die Isolierschale 29 und die beiden Zwischenböden 20, 21 zu einem Schalldämpfereinsatz oder Funktionseinsatz zusammengefasst sein. Hierzu können die Zwischenböden 20, 21 entlang des jeweiligen Schalenabschnitts 30, 31 mit der Isolierschale 29 verschweißt sein. Nach dem Einsetzen dieses Schalldämpfereinsatzes in den Mantel 16, was grundsätzlich axial erfolgen kann, können die Zwischenböden 20, 21 entlang ihrer Mantelabschnitte 36 mit dem Mantel 16 verschweißt werden. Ebenso kann auch eine Schweißverbindung zwischen dem Schalenrand 33 und dem Mantel 16 vorgesehen sein. Die genannten Schweißverbindungen können durch Schweißnähte oder durch Schweißpunkte gebildet sein.