SE531516C2 - Noise-canceling arrangement - Google Patents
Noise-canceling arrangementInfo
- Publication number
- SE531516C2 SE531516C2 SE0702130A SE0702130A SE531516C2 SE 531516 C2 SE531516 C2 SE 531516C2 SE 0702130 A SE0702130 A SE 0702130A SE 0702130 A SE0702130 A SE 0702130A SE 531516 C2 SE531516 C2 SE 531516C2
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- sound
- passage
- absorbing
- container
- arrangement according
- Prior art date
Links
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 21
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 11
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 7
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 6
- 238000013016 damping Methods 0.000 claims description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 3
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 3
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 2
- 239000011358 absorbing material Substances 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N1/00—Silencing apparatus characterised by method of silencing
- F01N1/02—Silencing apparatus characterised by method of silencing by using resonance
-
- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G10K11/00—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
- G10K11/16—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
- G10K11/172—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using resonance effects
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N1/00—Silencing apparatus characterised by method of silencing
- F01N1/08—Silencing apparatus characterised by method of silencing by reducing exhaust energy by throttling or whirling
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N1/00—Silencing apparatus characterised by method of silencing
- F01N1/16—Silencing apparatus characterised by method of silencing by using movable parts
- F01N1/165—Silencing apparatus characterised by method of silencing by using movable parts for adjusting flow area
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N1/00—Silencing apparatus characterised by method of silencing
- F01N1/16—Silencing apparatus characterised by method of silencing by using movable parts
- F01N1/166—Silencing apparatus characterised by method of silencing by using movable parts for changing gas flow path through the silencer or for adjusting the dimensions of a chamber or a pipe
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N2410/00—By-passing, at least partially, exhaust from inlet to outlet of apparatus, to atmosphere or to other device
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Exhaust Silencers (AREA)
- Soundproofing, Sound Blocking, And Sound Damping (AREA)
Description
25 30 35 531 516 re. I styrventilens öppna läge fungerar kammaren som ett expansionsutrymme i ljud- dämparen och i ett stängt läge som en resonanskammare. 25 30 35 531 516 re. In the open position of the control valve, the chamber functions as an expansion space in the muffler and in a closed position as a resonant chamber.
US 6,494,29O visar en ljuddämpare som är anordnad i en ledning som leder luft till en forbränningsmotor. Ljuddämparen innefattar en resonanskammare som är ansluten till luftledningen. I en utföringsform utnyttjas en justerbar vägg som kan ge resonanskam- maren en varierbar volym.US 6,494,290 discloses a muffler arranged in a conduit which conducts air to an internal combustion engine. The muffler comprises a resonant chamber which is connected to the overhead line. In one embodiment, an adjustable wall is used which can give the resonant chamber a variable volume.
SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Syftet med föreliggande uppfinning är att tillhandahålla ett ljuddämpande arrangemang som med relativt ringa dimensioner har hög kapacitet att dämpa lågfrekvent ljud som alstras med en varierbar frekvens.SUMMARY OF THE INVENTION The object of the present invention is to provide a sound-absorbing arrangement which, with relatively small dimensions, has a high capacity to attenuate low-frequency sound which is generated with a variable frequency.
Detta syfte uppnås med det ljuddämpande arrangemanget av det inledningsvis nämnda slaget, vilket kännetecknas av de särdrag som anges i patentkravets 1 kännctecknande del. Konventionella ljuddämpande behållare har vanligtvis en egenfrekvens som är betydligt högre än det lâgfrekventa ljud som alstras av maskiner som drivs med ett va- rierbart varvtal. Konventionella ljuddämpande behållare har därför normalt inte förmå- gan att dämpa lågfrekvent ljud om de inte görs tillräckligt stora. Att arrangera ett led- ningselement mellan en inloppsledning och en utloppsledning i anslutning till en ljud- dämpande behållare resulterar i att egenfrekvensen hos den ljuddämpande behållaren kan sänkas markant. En relativt liten ljuddämpande behållare kan därmed erhålla en egenfrekvens som motsvarar frekvensen hos det lågfrekventa ljud som alstras av en maskin som drivs med ett varierbart varvtal. Genom att på lämpligt sätt ändra utforrn- ningen av ett sådant ledningselements invändiga passage är det möjligt att variera led- ningselementets akustiska egenskaper och därmed den ljuddämpande behållarens egen- frekvens. Med hjälp av enjusteringsanordning som aktivt och steglöst justerar led- ningselementets egenskaper, som exempelvis geometri och material, kan den ljuddäm- pande behållaren ges en varierbar egenfrekvens som vid varje tillfälle motsvarar fre- kvensen hos det ljud som maskinen alstrar vid olika varvtal. Ett sådant ljuddämpande arrangemang dämpar mycket effektivt det dominanta lågfrekventa ljud som maskinen alstrar oavsett hur maskinens varvtal ändras under drift.This object is achieved with the sound-absorbing arrangement of the kind mentioned in the introduction, which is characterized by the features stated in the characterizing part of claim 1. Conventional sound-absorbing containers usually have a natural frequency that is significantly higher than the low-frequency sound generated by machines that are operated at a variable speed. Conventional sound-absorbing containers therefore do not normally have the ability to attenuate low-frequency sound if they are not made large enough. Arranging a line element between an inlet line and an outlet line in connection with a sound-absorbing container results in the natural frequency of the sound-absorbing container being significantly reduced. A relatively small sound-absorbing container can thus obtain an natural frequency which corresponds to the frequency of the low-frequency sound generated by a machine which is operated at a variable speed. By suitably changing the design of the internal passage of such a conduit element, it is possible to vary the acoustic properties of the conduit element and thus the natural frequency of the sound-absorbing container. With the help of a single-adjusting device that actively and steplessly adjusts the properties of the line element, such as geometry and material, the sound-absorbing container can be given a variable natural frequency which in each case corresponds to the frequency of the sound produced by the machine at different speeds. Such a sound attenuation arrangement very effectively attenuates the dominant low frequency sound produced by the machine regardless of how the machine speed changes during operation.
Enligt en foredragen utföringsforrn av föreliggande uppfinning innefattar justeringsan- ordningen en styrenhet som är anpassad att väsentligen kontinuerligt mottaga informa- 10 15 20 25 30 35 53% 515 tion om maskinens rådande varvtal och ett ställdon som är anpassat att mottaga styr- signaler från styrenheten och att justera passagens utformning med hjälp av denna in- formation. Styrenheten kan vara en datorenhet med en lämplig programvara. Styrenhe- ten kan innefatta lagrad information om hur ställdonet ska styras för att passagen ska erhålla en utformning så att den ljuddämpande behållaren erhåller en egenfrekvens som motsvarar frekvensen hos det dominerande ljud som maskinen alstrar vid det rådande varvtalet.According to a preferred embodiment of the present invention, the adjusting device comprises a control unit which is adapted to receive information continuously continuously about 53% 515 information about the prevailing speed of the machine and an actuator which is adapted to receive control signals from the control unit and to adjust the design of the passage using this information. The control unit can be a computer unit with a suitable software. The control unit may include stored information on how the actuator is to be controlled in order for the passage to be designed so that the sound-absorbing container obtains a natural frequency which corresponds to the frequency of the dominant sound which the machine generates at the prevailing speed.
Enligt en föredragen utföringsform av föreliggande uppfinning är justeringsanordning- en anpassad att justera passagens utformning genom att variera det material som defi- nierar passagens väggar. Passager som definieras av olika material har olika akustiska egenskaper, Passagen kan här ha en utformning så att justeringsanordningen med lämpliga åtgärder kan få två olika material att definiera passagens väggar i varierbara proportioner. Alternativt eller i kombination kan justeringsanordningen vara anpassad att justera passagens utformning genom att variera passagens geometri. Genom att va- riera passagens geometri ändras dess akustiska egenskaper och därmed den ljuddäm- pande behållarens egenfrekvens. Justeringsanordningen kan vara anpassad att variera passagens geometri genom att steglöst justera passagens längd. Om justeringsanord- ningen ökar passagens längd erhåller den ljuddämpande behållaren en högre egenfre- kvens. Om justeringsanordningen istället minskar passagens längd erhåller den ljud- dämpande behållaren en lägre egenfrekvens. Alternativt eller i kombination kan juster- ingsanordningen vara anpassad att steglöst justera passagens tvärsnittsarea i åtminstone ett område. En sådan variation av tvärsnittsarean kan utföras med hjälp av en ventil eller annan strypningsmekanism som steglöst varierar tvärsnittsarean i ett begränsat område av passagen eller i hela passagen. Om justeringsanordningen ökar passagens tvärsnittsarea erhåller den ljuddämpande behållaren en lägre egenfrekvens. Om juster- ingsanordningen istället minskar passagens tvärsnittsarea erhåller den lj uddämpande behållaren en högre egenfrekveiis. Relativt små Förändringar av passagens geometri kan resultera i stora förändringar av den ljuddåmpande behållarens egenfrekvens.According to a preferred embodiment of the present invention, the adjusting device is adapted to adjust the design of the passage by varying the material defining the walls of the passage. Passages defined by different materials have different acoustic properties. The passage here can have a design so that the adjusting device with suitable measures can have two different materials define the walls of the passage in variable proportions. Alternatively or in combination, the adjusting device may be adapted to adjust the design of the passage by varying the geometry of the passage. By varying the geometry of the passage, its acoustic properties and thus the natural frequency of the sound-absorbing container change. The adjusting device can be adapted to vary the geometry of the passage by steplessly adjusting the length of the passage. If the adjusting device increases the length of the passage, the sound-absorbing container obtains a higher natural frequency. If the adjusting device instead reduces the length of the passage, the sound-absorbing container obtains a lower natural frequency. Alternatively or in combination, the adjusting device may be adapted to steplessly adjust the cross-sectional area of the passage in at least one area. Such a variation of the cross-sectional area can be performed by means of a valve or other throttling mechanism which steplessly varies the cross-sectional area in a limited area of the passage or in the entire passage. If the adjusting device increases the cross-sectional area of the passage, the sound-absorbing container obtains a lower natural frequency. If the adjusting device instead reduces the cross-sectional area of the passage, the light-damping container obtains a higher natural frequency. Relatively small Changes in the geometry of the passage can result in large changes in the natural frequency of the sound-absorbing container.
Enligt en annan föredragen utföringsform av föreliggande uppfinning innefattar led- ningselementet åtminstone två ledningspartier som är förskjutbart anordnade i förhål- lande till varandra. Ledningspartiema kan vara utformade av olika material. Därmed kan ledningspartiernas olika material definiera väggytor i passagen med en varierande storlek då ledningspartierna ställs i olika förskjutningspositioner i förhållande till var- andra. Med hjälp av ett flertal förskjutbart anordnade ledningspartier kan även passa- 10 15 20 25 30 35 Sif! 515 gens längd steglöst varieras. Om justeringsanordningen ökar passagens längd erhåller den ljuddämpande behållaren en högre egenfrekvens. Om justeringsanordningen istäl- let minskar passagens längd erhåller den ljuddämpande behållaren en lägre egenfre- kvens.According to another preferred embodiment of the present invention, the conduit element comprises at least two conduit portions which are displaceably arranged in relation to each other. The conduit portions can be formed of different materials. Thus, the different materials of the pipe sections can define wall surfaces in the passage with a varying size as the pipe sections are placed in different displacement positions in relation to each other. By means of a plurality of slidably arranged conduit portions can also fit 10 15 20 25 30 35 Sif! The length of the 515 gene is steplessly varied. If the adjusting device increases the length of the passage, the sound-absorbing container obtains a higher natural frequency. If the adjusting device instead reduces the length of the passage, the sound-absorbing container obtains a lower natural frequency.
Enligt en annan föredragen utföringsforrn av föreliggande uppfinning har inloppsled- ningen och utloppsledningen öppningar inuti den ljuddämpande behållaren vilka är så orienterade i förhållande till varandra att ljud som leds in i behållaren från inloppsled- ningens öppning inte kan ledas ut genom utloppsledningens öppning utan att först ha reflekteras åtminstone en gång mot en invändig yta i behållaren. Med en sådan ljud- dämpande behållaranordning erhålls även en effektiv dämpning av mer högfrekvent ljud. Lärnpligen är inloppsledningen och utloppsledningen parallellt anordnade i an- slutning till den ljuddämpande behållaren. Därmed underlättas applicerandet av led- ningselementet mellan inloppsledningen och utloppsledningen. En sådan ljuddämpan- de behållare kan benämnas vändkammare.According to another preferred embodiment of the present invention, the inlet line and the outlet line have openings inside the sound-absorbing container which are so oriented relative to each other that sounds which are led into the container from the opening of the inlet line cannot be led out through the opening of the outlet line without first having re fl is reflected at least once to an interior surface of the container. With such a sound-absorbing container device, an effective attenuation of more high-frequency sound is also obtained. The inlet line and the outlet line are arranged in parallel in connection with the sound-absorbing container. This facilitates the application of the line element between the inlet line and the outlet line. Such a sound-absorbing container can be called a reversing chamber.
Enligt en annan föredragen utföringsforin av föreliggande uppfinning innefattas arrangemanget i ett avgassystem för att leda ut avgaser från en förbränningsmotor. Ot- tomotorer och dieselmotorer alstrar under drift ett dominerande lågfrekvent ljud som härrör från motoremas törbränningsprocesser. Frekvensen hos detta ljud varierar såle- des med förbrärmingsmotorernas varvtal. Detta lâgfrekventa ljud som är svårt att däm- pa med konventionella ljuddämpare kan med fördel dämpas med det ljuddämpande arrangemanget enligt uppfinningen. Det ljuddämpande arrangemanget kan användas i ledningssystem för både gasformiga och vätskeformiga fluider där en maskin alstrar ett lågfrekvent ljud med en varierbar frekvens. Arrangemanget kan, exempelvis, innefattas i ett ledningssystem för att leda komprimerad luft från en kompressor. Arrangemanget kan även innefattas i ett ledningssystem för att leda en vätskeforrnig fluid med en ma- skin som under drift alstrar ett dominerande ljud med en frekvens som är relaterad till maskinens varvtal. Arrangemanget kan därvid innefattas i ett hydrauliskt system där en maskin, såsom en oljepump, alstrar ett lågfrekvent ljud med en varierbar frekvens.According to another preferred embodiment of the present invention, the arrangement is included in an exhaust system for discharging exhaust gases from an internal combustion engine. During operation, car engines and diesel engines produce a dominant low-frequency sound that results from the engines' dry-burning processes. The frequency of this sound thus varies with the speed of the internal combustion engines. This low-frequency sound which is difficult to attenuate with conventional silencers can advantageously be attenuated with the sound attenuation arrangement according to the invention. The sound attenuation arrangement can be used in conduction systems for both gaseous and liquid ider uides where a machine produces a low frequency sound with a variable frequency. The arrangement may, for example, be included in a conduit system for directing compressed air from a compressor. The arrangement can also be included in a conduction system for conduction of a liquid-forming fluid with a machine which during operation produces a dominant sound with a frequency related to the speed of the machine. The arrangement can then be included in a hydraulic system where a machine, such as an oil pump, produces a low-frequency sound with a variable frequency.
KORT BESKRIVNING AV RITNINGEN l det följande beskrivs, såsom exempel, föredragna utföringsformer av uppfinningen med hänvisning till bifogad ritning, på vilken: 10 15 20 25 30 35 531 516 F ig. l visar ett ljuddämpande arrangemang enligt en första utföringsforrn av uppfin- ning och Fig. 2 visar ett ljuddämpande arrangemang enligt en andra utföringsform av uppfin- ningen.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWING In the following, exemplary preferred embodiments of the invention are described with reference to the accompanying drawing, in which: 10 15 20 25 30 35 531 516 Figs. Fig. 1 shows a sound-absorbing arrangement according to a first embodiment of the invention and Fig. 2 shows a sound-absorbing arrangement according to a second embodiment of the invention.
DETALJERAD BESKRIVNING AV FÖREDRAGNA UTFÖRINGSFORMER AV UPPFINNINGEN Fig. 1 visar ett ljuddämpande arrangemang som är anpassat att appliceras i ett avgassy- stem för en förbränningsmotor l. Förbränningsmotorn l kan vara en dieselmotor eller en ottomotor som drivs med ett varierbart varvtal. Förbränningsmotorn kan driva ett fordon som kan vara ett tungt fordon. Avgaserna i avgassystemet leds, via en inlopps- ledning 2, till ett invändigt utrymme 3a i en ljuddämpande behållare 3. inloppsledning- en 2 har en öppning 2a som är belägen på ett avstånd från en inre väggyta i behållaren 3. Avgaserna är anpassade att ledas ut från den ljuddämpande behållaren 3 via en ut- loppsledning 4. Utloppsledningen 4 har en öppning 4a som även är belägen på ett av- stånd från en inre väggyta i behållaren 3. lnloppsledningen 2 och utloppsledningen 4 har en väsentligen parallell sträckning i anslutning till den ljuddämpande behållaren 3. lnloppsledningens öppning 2a och utloppsledningens öppning 4a är så anordnade i förhållande till varandra så att ljud som leds in i den ljuddämpande behållaren 3 måste reflekteras åtminstone en gång mot en invändig yta innan det kan ledas ut genom ut- loppsöppningen 4a. Den ljuddämpande behållaren 3 utgörs här av en s.k. vändkarnma- re. Ett ledningselement 5 som har en invändig passage förbinder inloppsledningen 2 och utloppsledningen 4 i anslutning till den ljuddämpande behållaren 3. Ledningsele- mentets 5 invändiga passage är betydligt smalare än inloppsledningens 2 och utlopps- ledningens invändiga passager.DETAILED DESCRIPTION OF PREFERRED EMBODIMENTS OF THE INVENTION Fig. 1 shows a sound-absorbing arrangement adapted to be applied in an exhaust system of an internal combustion engine 1. The internal combustion engine 1 may be a diesel engine or an otto engine which is variable speed. The internal combustion engine can drive a vehicle that can be a heavy vehicle. The exhaust gases in the exhaust system are led, via an inlet line 2, to an interior space 3a in a sound-absorbing container 3. The inlet line 2 has an opening 2a which is located at a distance from an inner wall surface in the container 3. The exhaust gases are adapted to be led out from the sound-absorbing container 3 via an outlet line 4. The outlet line 4 has an opening 4a which is also located at a distance from an inner wall surface of the container 3. The inlet line 2 and the outlet line 4 have a substantially parallel extension adjacent to the the sound-absorbing container 3. The opening 2a of the inlet pipe and the opening 4a of the outlet pipe are arranged relative to each other so that sound which is led into the sound-absorbing container 3 must be reflected at least once against an inner surface before it can be led out through the outlet opening 4a. The sound-absorbing container 3 here consists of a so-called vändkarnmare. A conduit element 5 having an internal passage connects the inlet conduit 2 and the outlet conduit 4 in connection with the sound-absorbing container 3. The internal passage of the conduit element 5 is considerably narrower than the internal passages of the inlet conduit 2 and the outlet conduit.
Ledningselementet 5 innefattar ett första ledningsparti Sa som är fast anordnat i in- loppsledningen 2 och ett andra ledningsparti 5b som är fast anordnat i den andra avgas- ledningen 4. Ett tredje ledningsparti 5c är törskjutbart anordnat i förhållande till det första ledningspartiet 5a och det andra ledningspartiet 5b. Det tredje ledningspartiet 5c är anordnat radiellt utvändigt det första ledningspartiet 5a och radiellt invändigt om det andra ledningspartiet 5b. Det tredje ledningspartiet 5c är tillverkat av ett annat material än de första och andra ledningspartierna Sa, b. Ett första ställdon 6 är anpassat att steg- löst förskjuta det tredje ledningspartiet 5c i förhållande till de första och andra led- ningspartierna Sa, b. Då det tredje ledningspartiet 5c förskjuts nedåt i Fig. l definierar 10 15 20 25 30 35 593! 515 materialet i det tredje ledningspartiet 5c än större del av passagens väggyta än då det förskjuts uppåt till en högre belägen position. Ett schematiskt visat andra ställdon 7 är anpassat att steglöst variera tvärsnittsarean hos passagen i ett område av det andra led- ningspartiet Sb genom att ställa en ventilkropp 8 i en varierbar vridposition. En styren- het 9 är anpassad att väsentligen kontinuerligt mottaga information avseende förbrän- ningsmotoms l varvtal och att styra ställdonen 6, 7 med hjälp av denna information.The conduit element 5 comprises a first conduit portion Sa which is fixedly arranged in the inlet conduit 2 and a second conduit portion 5b which is fixedly arranged in the second exhaust conduit 4. A third conduit portion 5c is slidably arranged relative to the first conduit portion 5a and the second the conduit portion 5b. The third conduit portion 5c is arranged radially outside the first conduit portion 5a and radially inside the second conduit portion 5b. The third conduit portion 5c is made of a different material than the first and second conduit portions Sa, b. A first actuator 6 is adapted to steplessly displace the third conduit portion 5c relative to the first and second conduit portions Sa, b. the third conduit portion 5c is displaced downwards in Fig. 1 defines 593! 515 the material in the third conduit portion 5c than a larger part of the wall surface of the passage than when it is displaced upwards to a higher position. A schematically shown second actuator 7 is adapted to steplessly vary the cross-sectional area of the passage in an area of the second conduit portion Sb by setting a valve body 8 in a variable rotational position. A control unit 9 is adapted to receive information substantially continuously regarding the speed of the internal combustion engine 1 and to control the actuators 6, 7 by means of this information.
Styrenheten 9 kan vara en datorenhet med en lämplig programvara for detta ändamål.The control unit 9 may be a computer unit with a suitable software for this purpose.
Förbränningsmotorn alstrar under drift ljud som fortplantas med avgasströmmen. Detta ljud är sammansatt av olika frekvenser. Det lågfrekventa ljud som alstras under för- bränningsmotoms l förbränningsprocesser i är dock det klart dominerande ljudet. Det- ta ljud, som har en frekvens som varierar med förbränningsmotorns varvtal, är svårt att dämpa med konventionella ljuddämpare. Alla ljuddämpande behållare har en egenfre- kvens som är relaterad till behållarens utformning avseende material och geometri. För att dämpa ett lågfrekvent ljud på ett effektivt sätt krävs användning av en mycket stor konventionell ljuddämpande behållare. Anordnandet av ledningselementet 5 mellan inloppsledningen 2 och utloppsledningen 4 medför emellertid att en ljuddämpande behållaren 3 med en relativt ringa storlek kan erhålla en egenfrekvens som är i nivå med det dominerande lågfrekventa ljud som en förbränningsmotor 1 alstrar. Det första ställdonets 6 steglösa förskjutningsrörelse av det tredje ledningspartiet Sc till olika po- sitioner medför att passagens invändiga väggyta kan definieras av olika material i vari- erande proportioner. Därmed kan ledningselementets 5 akustiska egenskaper varieras och den ljuddämpande behållarens egenfrekvens. Det andra ställdonets 7 steglösa posi- tionering av ventilen 8 i olika vridvinklar medför att ledningselementets 5 invändiga passage kan erhålla en steglöst varierbar tvärsnittsarea i området där ventilen 8 är an- ordnad. Genom att variera passagens tvärsnittsarea kan ledningselementets 5 akustiska egenskaper även varieras liksom den ljuddämpande behållarens 3 egenfrekvens. En fördel med ett sådant ledningselement 5 är att ganska små förändringar av den invändi- ga passagens utformning resulterar i en relativt stor skillnad i egenfrekvens hos den lj uddärnpande behållaren 3. Det ljuddämpande arrangemanget kan därmed ha relativt små dimensioner.During operation, the internal combustion engine generates sound that is propagated by the exhaust stream. This sound is composed of different frequencies. However, the low-frequency sound generated during the combustion processes of the internal combustion engine is the clearly dominant sound. This sound, which has a frequency that varies with the speed of the internal combustion engine, is difficult to attenuate with conventional silencers. All sound-absorbing containers have a natural frequency that is related to the container's design in terms of material and geometry. In order to attenuate a low-frequency sound effectively, the use of a very large conventional sound-absorbing container is required. However, the arrangement of the line element 5 between the inlet line 2 and the outlet line 4 means that a sound-absorbing container 3 with a relatively small size can obtain an natural frequency which is on a level with the dominant low-frequency sound produced by an internal combustion engine 1. The stepless displacement movement of the first actuator 6 of the third conduit portion Sc to different positions means that the internal wall surface of the passage can be fi niated by different materials in varying proportions. Thus, the acoustic properties of the conductor element 5 can be varied and the natural frequency of the sound-absorbing container. The stepless positioning of the valve 8 of the second actuator 7 at different angles of rotation means that the inner passage of the conduit element 5 can obtain a steplessly variable cross-sectional area in the area where the valve 8 is arranged. By varying the cross-sectional area of the passage, the acoustic properties of the conductor element 5 can also be varied, as can the natural frequency of the sound-absorbing container 3. An advantage of such a line element 5 is that rather small changes in the design of the internal passage result in a relatively large difference in natural frequency of the sound-expanding container 3. The sound-absorbing arrangement can thus have relatively small dimensions.
Under drift av förbränningsmotorn l alstras avgaser som strömmar genom inloppsled- ning 2 till den ljuddämpande behållare 3. Från den ljuddämpande behållaren leds avga- sema till utloppsledningen 4. En mindre del av avgasema leds från inloppsledningen 2 till utloppsledningen 4 via passagen i ledningselementet 5. Styrenheten 9 mottar vä- 10 15 20 25 30 35 SIP! TIG sentligen kontinuerligt information om förbränningsmotorns 1 rådande varvtal. Med hjälp av denna information uppskattar styrenheten 9 väsentligen kontinuerligt frekven- sen hos förbränningsmotorns 1 dominerande ljud. Styrenheten 9 innefattar lagrad in- formation om hur ställdonet 6 ska positionera det tredje ledningspartiet Sc och om hur ställdonet 6 ska positionera ventilen 8 för att den ljuddämpande behållare 3 ska erhålla en egenfrekvens som motsvarar förbränningsmotorns dominerande ljudfrekvens. Så snart som förbränningsmotorns varvtal ändras aktiverar styrenheten 9 ställdonen 6, 7 så att den ljuddämpande behållare 3 kontinuerligt erhåller en egenfrekvens som motsvarar förbränningsmotorns dominerande ljudfrekvens. På detta sätt kan det ljuddämpande arrangemanget dämpa det dominerande lågfrekventa ljudet från en förbränningsmotor mycket effektivt oberoende av förbränningsmotorns varvtal, Fig. 2 visar ett alternativt utförande av ett ljuddämpande arrangemang. I detta fall inne- fattas arrangemanget i ett ledningssystem för att leda komprimerad luft från en kom- pressor ll. En lj uddämpande behållare 3 är här sedd utifrån och en inloppsledning 2 och en utloppsledning 4 visas i ett tvärgående snitt. Den komprimerade luften från kompressorn ll leds via inloppsledningen 2 till ett invändigt utrymme i den ljuddäm- pande behållare 3. Luften är anpassad att ledas ut från den ljuddämpande behållaren 3 via utloppsledningen 4. Inloppsledningen 2 och utloppsledningen 4 har en väsentligen parallell sträckning i anslutning till den ljuddämpande behållaren 3. Ett rörformigt led- ningselement 5 med en invändig passage förbinder de parallella ledningama 2, 4 i an- slutning till den ljuddämpande behållaren 3. Ledningselementet 5 innefattar ett första ledningsparti Sa som är fast anordnat på inloppsledningen 2 och ett andra ledningsparti Sb som är fast anordnat på utloppsledningen 4. Ledningselementet 5 innefattar ett tred- je ledningsparti Sd som förbinder det första ledningspartiet Sa och det andra lednings- partiet 5b. Det tredje ledningspartiet Sd innefattar en första rörforrnig förbindningsdel Sd] som är törskjutbart förbunden med det första ledningspartiet Sa och en andra rör- formi g förbindningsdel Sdg som är förskjutbart förbunden med det andra ledningsparti- et Sb. Det tredje parti Sd innefattar även en basdel Sd; som utgör en tvärgående för- bindning mellan de rörformiga förbindningsdelarna Sdj, Sdz.During operation of the internal combustion engine 1, exhaust gases flowing through inlet line 2 are generated to the sound-absorbing container 3. Exhaust gases are led from the sound-absorbing container to the outlet line 4. A small part of the exhaust gases is led from the inlet line 2 to the outlet line 4 via the passage in the line element 5. The control unit 9 receives water 10 15 20 25 30 35 SIP! TIG recently continuously provides information on the prevailing speed of the internal combustion engine 1. With the aid of this information, the control unit 9 substantially continuously estimates the frequency of the dominant sound of the internal combustion engine 1. The control unit 9 comprises stored information on how the actuator 6 is to position the third line portion Sc and on how the actuator 6 is to position the valve 8 in order for the sound-absorbing container 3 to obtain an natural frequency which corresponds to the dominant sound frequency of the internal combustion engine. As soon as the speed of the internal combustion engine changes, the control unit 9 activates the actuators 6, 7 so that the sound-absorbing container 3 continuously obtains a natural frequency which corresponds to the dominant sound frequency of the internal combustion engine. In this way, the sound-absorbing arrangement can attenuate the dominant low-frequency sound from an internal combustion engine very effectively regardless of the speed of the internal combustion engine, Fig. 2 shows an alternative embodiment of a sound-absorbing arrangement. In this case, the arrangement is included in a line system for directing compressed air from a compressor ll. A light damping container 3 is seen from the outside here and an inlet line 2 and an outlet line 4 are shown in a transverse section. The compressed air from the compressor 11 is led via the inlet line 2 to an internal space in the sound-absorbing container 3. The air is adapted to be led out of the sound-absorbing container 3 via the outlet line 4. The inlet line 2 and the outlet line 4 have a substantially parallel extension in connection with the sound-absorbing container 3. A tubular conduit element 5 with an internal passage connects the parallel conduits 2, 4 in connection with the sound-absorbing container 3. The conduit element 5 comprises a first conduit portion Sa which is fixedly arranged on the inlet conduit 2 and a second conduit portion Sb which is fixedly arranged on the outlet line 4. The line element 5 comprises a third line portion Sd which connects the first line portion Sa and the second line portion 5b. The third conduit portion Sd comprises a first tubular connecting part Sd] which is slidably connected to the first conduit portion Sa and a second tubular connecting part Sdg which is slidably connected to the second conduit portion Sb. The third portion Sd also includes a base portion Sd; which forms a transverse connection between the tubular connecting parts Sdj, Sdz.
Ett ställdon 6, som här är exemplifierad såsom en cylinder, är anpassat att steglöst för- skjuta det tredje ledningspartiet Sd i förhållande till de fast anordnade första och andra ledningspartierna Sa, b. Då det tredje ledningspartiet Sd förskjuts nedåt i Fig. 1 tillhan- dahåller ledningselementets 5 invändiga passage en kortare längd och då det förskjuts uppåt i Fig. l tillhandahåller ledningselementets S passage en utökad längd. Genom 10 15 20 25 šfifi 545 sådana förskj utningsrörelser kan ledningspartiets 5 invändiga passage tillhandahålla en steglös varierbar längd. Passagens akustiska egenskaper kan därmed varieras och den ljuddämpande behållarens 3 egenfrekvens. En styrenhet 9 är anpassad att väsentligen kontinuerligt mottaga information avseende kompressorns ll varvtal och att styra ställdonet 6 med hjälp av denna information. Styrenheten 9 kan vara en datorenhet med en lämplig programvara for detta ändamål.An actuator 6, which is exemplified here as a cylinder, is adapted to steplessly displace the third conduit portion Sd relative to the fixed first and second conduit portions Sa, b. When the third conduit portion Sd is displaced downwards in Fig. 1, the inner passage of the conductor element 5 has a shorter length and when it is displaced upwards in Fig. 1 the passage of the conductor element S provides an extended length. By such displacement movements, the internal passage of the conduit portion 5 can provide a steplessly variable length. The acoustic properties of the passage can thus be varied and the natural frequency of the sound-absorbing container 3. A control unit 9 is adapted to receive information substantially continuously regarding the speed of the compressor 11 and to control the actuator 6 by means of this information. The control unit 9 may be a computer unit with a suitable software for this purpose.
Under drift av kompressorn ll mottar en styrenhet 9 väsentligen kontinuerligt informa- tion avseende kompressorns ll varvtal och bestämmer den dominanta ljudfrekvens som kompressorn ll avger. Alternativt kan styrenheten 9 erhålla information från en lj udsensor som avkänna det ljud som kompressorn alstrar. Med hjälp av denna infor- mation styr styrenheten ställdonet 6 så att ledningselementet 5 erhåller en längd som ger den ljuddämpande behållaren 3 en egenfrekvens som kontinuerligt motsvarar kom- pressoms ll dominerande lågfrekventa ljud. Därmed kan kompressorns 11 domine- rande lågfrekventa ljud effektivt dämpas i den ljuddämpande anordningen.During operation of the compressor II, a control unit 9 receives substantially continuous information regarding the speed of the compressor II and determines the dominant sound frequency which the compressor II emits. Alternatively, the control unit 9 may obtain information from an external sensor which senses the sound produced by the compressor. With the aid of this information, the control unit controls the actuator 6 so that the line element 5 obtains a length which gives the sound-absorbing container 3 a natural frequency which continuously corresponds to the dominant low-frequency sound of the compressor 11. Thus, the dominant low-frequency sound of the compressor 11 can be effectively attenuated in the sound-absorbing device.
Uppfinningen är på intet sätt begränsad till den på ritningen beskrivna utföringsformen utan kan varieras fritt inom patentkravens ramar. Det ljuddämpande arrangemanget kan arrangeras i ett godtyckligt ledningssystem som leder en fluid från en maskin som till- for ett ljud med en varierbar frekvens. En sådan fluid kan vara gasformig eller vätske- formig. Självfallet kan justeringsanordningen innefatta andra komponenter än de som exemplifieras i utforingsformerna för att variera den ljuddämpande behållarens egen- frekvens. Det är även möjligt anordna olika typer av ljuddärnpande material inuti den lj uddämpande behållaren 3 och/eller inuti ledningselementet 5.The invention is in no way limited to the embodiment described in the drawing but can be varied freely within the scope of the claims. The sound-absorbing arrangement can be arranged in an arbitrary conduction system which conducts a sound from a machine which supplies a sound with a variable frequency. Such a kan uid may be gaseous or liquid. Of course, the adjusting device may comprise components other than those exemplified in the embodiments in order to vary the natural frequency of the sound-absorbing container. It is also possible to arrange different types of sound-absorbing material inside the sound-absorbing container 3 and / or inside the conductor element 5.
Claims (11)
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE0702130A SE531516C2 (en) | 2007-09-25 | 2007-09-25 | Noise-canceling arrangement |
| BRPI0816220-4A BRPI0816220A2 (en) | 2007-09-25 | 2008-09-18 | Sound attenuation arrangement |
| PCT/SE2008/051046 WO2009041892A1 (en) | 2007-09-25 | 2008-09-18 | Sound-absorbing arrangement |
| KR1020107009125A KR101648526B1 (en) | 2007-09-25 | 2008-09-18 | Sound-absorbing arrangement |
| CN2008801078580A CN101802352B (en) | 2007-09-25 | 2008-09-18 | Sound-absorbing arrangement |
| EP08834479.1A EP2195512B1 (en) | 2007-09-25 | 2008-09-18 | Sound-absorbing arrangement |
| AU2008305782A AU2008305782B2 (en) | 2007-09-25 | 2008-09-18 | Sound-absorbing arrangement |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE0702130A SE531516C2 (en) | 2007-09-25 | 2007-09-25 | Noise-canceling arrangement |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SE0702130L SE0702130L (en) | 2009-03-26 |
| SE531516C2 true SE531516C2 (en) | 2009-05-05 |
Family
ID=40511685
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SE0702130A SE531516C2 (en) | 2007-09-25 | 2007-09-25 | Noise-canceling arrangement |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP2195512B1 (en) |
| KR (1) | KR101648526B1 (en) |
| CN (1) | CN101802352B (en) |
| AU (1) | AU2008305782B2 (en) |
| BR (1) | BRPI0816220A2 (en) |
| SE (1) | SE531516C2 (en) |
| WO (1) | WO2009041892A1 (en) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102012109667A1 (en) * | 2012-10-11 | 2014-04-17 | Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft | Exhaust system for e.g. sports car, has exhaust gas secondary line whose length is adjusted based on engine speed and exhaust gas temperature, such that exhaust noise is produced from two cylinders of internal combustion engine |
| EP3242293B1 (en) * | 2016-05-04 | 2018-12-05 | Sontech International AB | A sound damping device for a duct or chamber |
| KR101867573B1 (en) * | 2016-05-23 | 2018-06-15 | 현대자동차주식회사 | Slip-type active noise control muffler and method for controlling the same |
| US10071664B2 (en) * | 2016-10-21 | 2018-09-11 | Ford Global Technologies, Llc | System and method for variable sound dampening in an adjustable vehicle seat |
| CN112102805B (en) * | 2020-08-28 | 2024-05-14 | 武汉理工大学 | Impedance-adjustable composite muffler and noise elimination system |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4136206A1 (en) * | 1991-11-02 | 1993-05-06 | Dr.Ing.H.C. F. Porsche Ag, 7000 Stuttgart, De | EXHAUST SYSTEM OF A MOTOR VEHICLE PISTON ENGINE |
| DE4341951A1 (en) * | 1992-12-17 | 1994-06-23 | Volkswagen Ag | Interference noise damper for exhaust gas system |
| JPH08189330A (en) * | 1995-01-10 | 1996-07-23 | Toyota Motor Corp | Muffler for internal combustion engine |
| DE19520157A1 (en) * | 1995-06-01 | 1996-12-05 | Wolfgang Lenhardt | Motor vehicle exhaust silencer with choke flap |
| JPH0988568A (en) * | 1995-09-26 | 1997-03-31 | Toyota Motor Corp | Exhaust device for internal combustion engine |
| DE19743482A1 (en) * | 1997-10-01 | 1999-04-08 | Mann & Hummel Filter | Silencer with a shunt resonator |
| KR100369212B1 (en) * | 1999-07-07 | 2003-01-24 | 한국과학기술연구원 | Method and Apparatus for Controlling Exhaust Noise in Internal Combustion Engine and/or Noise in Duct of Air Delivering System |
| JP2001140627A (en) * | 1999-11-17 | 2001-05-22 | Fuji Heavy Ind Ltd | Exhaust silencer for automobile |
| KR20020074965A (en) * | 2001-03-23 | 2002-10-04 | 기아자동차주식회사 | Structure of a silencer type of frequency variability |
-
2007
- 2007-09-25 SE SE0702130A patent/SE531516C2/en unknown
-
2008
- 2008-09-18 AU AU2008305782A patent/AU2008305782B2/en not_active Ceased
- 2008-09-18 EP EP08834479.1A patent/EP2195512B1/en active Active
- 2008-09-18 BR BRPI0816220-4A patent/BRPI0816220A2/en not_active IP Right Cessation
- 2008-09-18 CN CN2008801078580A patent/CN101802352B/en not_active Expired - Fee Related
- 2008-09-18 WO PCT/SE2008/051046 patent/WO2009041892A1/en active Application Filing
- 2008-09-18 KR KR1020107009125A patent/KR101648526B1/en active IP Right Grant
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| SE0702130L (en) | 2009-03-26 |
| AU2008305782B2 (en) | 2012-09-06 |
| CN101802352B (en) | 2013-03-13 |
| KR20100061568A (en) | 2010-06-07 |
| EP2195512A1 (en) | 2010-06-16 |
| EP2195512B1 (en) | 2018-11-28 |
| WO2009041892A1 (en) | 2009-04-02 |
| EP2195512A4 (en) | 2017-11-29 |
| KR101648526B1 (en) | 2016-08-16 |
| AU2008305782A1 (en) | 2009-04-02 |
| BRPI0816220A2 (en) | 2015-06-16 |
| CN101802352A (en) | 2010-08-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6063002B2 (en) | Muffler | |
| US6915876B2 (en) | Exhaust processor with variable tuning system | |
| EP1445437B1 (en) | Silencer with variable tuning system and method of operating such a silencer | |
| US7117974B2 (en) | Electronically controlled dual chamber variable resonator | |
| US10196947B2 (en) | Muffler | |
| SE531516C2 (en) | Noise-canceling arrangement | |
| US20140021383A1 (en) | Device for reducing flow noise and valve | |
| US20160153661A1 (en) | Helmholtz damper and gas turbine with such a helmholtz damper | |
| AU758984B2 (en) | Apparatus for controlling exhaust gas in internal combustion engine | |
| KR100535478B1 (en) | Variable muffler | |
| EP2737210B1 (en) | Suction chamber | |
| JP6564256B2 (en) | Internal combustion engine | |
| US20200256227A1 (en) | Exhaust system as well as motor vehicle with an exhaust system | |
| KR20160085671A (en) | Active silencer for reducing D/G exhaust noise | |
| JP4410772B2 (en) | Intake device for multi-cylinder internal combustion engine | |
| RU2514817C1 (en) | Noise killer | |
| KR100362416B1 (en) | Silencer for a exhaust system in a motor vehicle | |
| KR20210144436A (en) | Exhaust system of combustion engine | |
| JP2008280852A (en) | Resonator | |
| JPH03275919A (en) | Muffler | |
| JP2021188573A (en) | Flow rate control valve | |
| JP2005315147A (en) | Pcv valve system | |
| JP2006138272A (en) | Damping addition device, combustor and gas turbine | |
| KR20040023041A (en) | Muffler in vehicle | |
| JP2010174664A (en) | Exhaust device for engine |