DE557311C - Gegenstromschalldaempfer - Google Patents

Description

Es sind Schalldämpfer bekannt geworden, die zur Ausnutzung der Energie der Abgase von Brennkraftmaschinen mittels Entspannung eine Saugwirkung erzeugen, hierzu jedoch unzureichende Mittel anwenden und außerdem nicht rückschlagfrei arbeiten. Diesen Schalldämpfern gegenüber will der Gegenstand der Erfindung durch die besondere Art und Weise der Zusammenarbeit mehrerer Lavaldüsen eine stark beschleunigte Entfernung der Abgase aus dem Zylinder erreichen, um eine auf den Kolben wirkende Saugwirkung zu erzeugen, die bis zum Schließen des Ventils rückschlagfrei bleibt.

Erfindungsgemäß wird ein Teil der Abgase unmittelbar durch eine an sich bekannte Lavaldüse 4 in einen Raum 10 gesaugt, während ein anderer Teil der Gase auf Umwegen in diesen Raum gelangt. Ferner sind mehrere Lavaldüsen 3,4 so um das dem Motor abgekehrte Ende der Zuleitung 1 angeordnet, daß die Saugwirkung der einzelnen Düsen zu einer Gesamtsaugwirkung an dieser Stelle 2 vereinigt wird. Ferner unterstützen die durch die axial angeordnete Lavaldüse 4 abströmenden Abgase mittels eines Ejektors 12 und eines daran anschließenden Rohres 11 die Wirkung der andern Lavaldüsen 3 derart, daß kein Rückschlag entsteht. Schließlich speisen mehrere Beschleunigungs- bzw. Entspannungsstufen in gegenseitiger Unterstützung hinsichtlich der Saugwirkung eine gemeinsame Verzögerungs- bzw. Dämpfungsstufe.

Es zeigen

Abb. ι einen Längsschnitt durch eine Beschleunigungsstufe mit Ejektor und Auslauf, Abb. 2 Schnitt A-B der Abb. 1, ·

Abb. 3 Schnitt C-D der Abb. 1,

Abb. 4 Längsschnitt durch Beschleunigungs- und Dämpfungsstufe, -

Abb. 5 und 6 Längs- und Querschnitt durch den dritten und vierten (bzw. fünften und sechsten) Prallraum bei parallel geschalteten einstufigen (zweistufigen) Schalldämpfern.

Die möglichst kurz gehaltene Abgasleitung unmittelbar am Motor bis zum Anschlußstutzen der Schalldämpferbeschleunigungsstufe (Abb. 1) hat Lavaldüsenform, damit die Abgase zur beschleunigten Abführung eine hohe Geschwindigkeit erreichen. Die Abgase gelangen aus dem Zuführungsrohr 1 auf zwei verschiedenen Wegen in den Raum 10, nämlich einmal unmittelbar durch die Lavaldüse 4 hindurch, dann aber auch auf Umwegen durch die Schlitze 2, durch die Doppellavaldüse 3, durch die symmetrisch gelegenen Umkehrräume 5, durch den Prallraum 6, durch die Schlitze 7, durch die Ableiter 8, 13 und durch die Schlitze 9. Durch das Verhältnis der Ausmaße dieser Schlitze, Düsen und Räume zu-

einander und zum Zylinderinhalt ist Ί. sowohl das Verhältnis der beiden Abgasmengen bestimmt, die unmittelbar durch Lavaldüse 4 und mittelbar auf dem Umwege über die Teile 2 bis 9 in den Raum 10 gelangen, als auch der Grad der Entspannung, das Druckgefälle und damit die Größe der Beschleunigung. Durch entsprechende Änderung dieser Teile kann also auch die Größe der Saugwirkung innerhalb bestimmter Grenzen verändert werden, die der unmittelbare, durch die Düse 4 entweichende Abgasstrahl auf die mittelbar über die Teile 2 bis 9 nach Raum 10 gelangende Abgasmenge dadurch ausübt, daß er die in diesem Raum befindlichen Gase durch die Ejektorverengung 12 in das Auslauf rohr 11 mit hineinreißt. Die Wirkungen, die durch diese Anordnung innerhalb der Beschleunigungsstufe bei den abströmenden Gasen erzeugt werden, entstehen wie folgt:

Die Durchtrittsöffnungen der Lavaldüsen 3 (Doppeldüse) und 4 sind um die Schlitze 2 herum eng zusammengelegt, erzeugen hier eine starke Saugwirkung und beschleunigen die Abgase sehr stark, so daß die Zuleitung 1 schnellstens von ihnen befreit wird. Die auf dem Umwege über 2 bis 9 nach Raum 10 gelangenden Gase werden zweimal verlangsamt (in den symmetrisch gelegenen Umkehrkammern 5 und im Prallraum 6) und würden eine Stauung erzeugen, wenn sie nicht ein durch die Saugwirkung des Ejektors 12 hervorgerufenes starkes Druckgefälle vorfinden würden, das vom Raum 10 rückwärts mindestens bis zu den Umkehrkammern 5 wirkt. Diese Saugwirkung nimmt dem sie erzeugenden direkten Abgasstrahl aus Düse 4 einen Teil seiner lebendigen Kraft, so daß die beiden, nunmehr wieder vereinigten Abgasmengen in dem Auslauf rohr 11 zwar bereits mit verminderter, jedoch noch immer sehr beträchtlicher Geschwindigkeit dahinströmen. Bei mehr-zylindrigen Brennkraftmaschinen wird diese Geschwindigkeit noch zur Erzeugung eines Vorvakuums in den einzelnen Beschleunigungsstufen nutzbar gemacht, wenn mindestens zwei solcher Stufen vorhanden sind, die in einen gemeinsamen Auspuffkrümmer münden und von diesem aus eine gemeinsame Dämpfungsstufe speisen. Die vorteilhafteste Wirkung ergibt sich, wenn jeder Zylinder seine eigene Beschleunigungsstufe mit Ejektor nach Abb. 1 besitzt oder mindestens je zwei Zylinder eine solche gemeinsam haben und die Rohre 11, alle im Sinne der Gasrichtung gekrümmt, unter einem Winkel von weniger als 25 ° in die gemeinsame Zuleitung zur Dämpfungsstufe einmünden. Die Gase wirken ansaugend auf diese ein wenig in den Krümmer hineinragenden Mündungen der einzelnen Rohre 11 und erzeugen so in den nicht auspuffenden Rohren 11 und in den dahinterliegenden Räumen 10, 8 usw. ein leichtes Vorvakuum, so daß das Druckgefälle für die folgenden Auspuffmengen größer wird.

Bei dem zweistufigen Schalldämpfer der Abb. 4 ist die axiale Lavaldüse 4 im Querschnitt größer als beim einstufigen Schalldämpfer. Dementsprechend sind die Rauminhalte und Durchlaßquerschnitte der ersten Gegenstromstufe von geringeren Ausmaßen als bei Abb. 1, da sie nur einen Teil der Entspannung und Dämpfung bewirken. Der zweistufige Schalldämpfer läßt sich wesentlich verkürzen, wenn man die Ejektorverjüngung 12 innerhalb der zweiten Stufe anordnet.

Mehrere der hier beschriebenen Schalldämpfer können parallel geschaltet werden. Es ergibt sich dann bei einstufigen Schalldämpfern nach Abb. 1 ein dritter und vierter, bei zweistufigen nach Abb. 4 darüber hinaus ein fünfter und sechster Prallraum.

Bei Parallelschaltung werden die Auslaufrohre 11 rechtwinklig nach innen umgebogen und aufeinander zugeführt (Abb. 5). Die Gase prallen aus aufeinandergerichteten Rohren 11 in eine ringförmige Kammer 14 und gelangen aus dieser zum Austrittsrohr 15 (Abb. 6), vor dessen öffnung sie noch einmal zusammenprallen.

Selbstverständlich ist es auch möglich, hinter der Beschleunigungsstufe nach Abb. 1 auch andere Dämpfungsstufen als die in Abb. 4 dargestellte zu verwenden, sofern die Drosselung dieser Dämpfer nicht zu groß bemessen ist.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Gegenstromschalldämpfer mit Ausnutzung der in, den Abgasen enthaltenen lebendigen Kraft zur beschleunigten Abführung der Abgase, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der Abgase unmittelbar durch eine an sich bekannte Lavaldüse (4) in einen Raum (10) gesaugt wird, während ein anderer Teil der Gase auf Umwegen in diesen Raum gelangt.

2. Gegenstromschalldämpfer nach An-Spruch i, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Lavaldüsen (3, 4) so um das dem Motor abgekehrte Ende der Zuleitung (1) zum Schalldämpfer angeordnet sind, daß die Saugwirkungen der einzelnen Düsen zu einer Gesamtsaugwirkung an dieser Stelle (2) vereinigt werden.

3. Gegenstromschalldämpfer nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die durch die axial angeordnete Lavaldüse (4)* strömenden Abgase mittels eines Ejektors (12) und eines daran anschließenden

Rohres (ι ι) die Wirkung der andern Lavaldüsen (3) so unterstützen, daß kein Rückschlag entsteht.

4. Gegenstromschalldämpfer nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Beschleunigungs- bzw. Entspannungsstufen (Abb. 1) in gegenseitiger Unterstützung hinsichtlich der Saugwirkung eine gemeinsame Verzögerungs- bzw. Dämpfungsstufe speisen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen