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Dokumentenidentifikation DE102004057413A1 29.06.2006
Titel Schalldämpfer für eine Brennkraftmaschine
Anmelder MAHLE Filtersysteme GmbH, 70376 Stuttgart, DE
Erfinder Enderich, Andreas, 73734 Esslingen, DE;
Just, Michael, 77704 Oberkirch, DE;
Zirkelbach, Thomas, 71686 Remseck, DE
Vertreter Patentanwalts-Partnerschaft Rotermund + Pfusch + Bernhard, 70372 Stuttgart
DE-Anmeldedatum 26.11.2004
DE-Aktenzeichen 102004057413
Offenlegungstag 29.06.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 29.06.2006
IPC-Hauptklasse F01N 1/00(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, DE
IPC-Nebenklasse F02M 35/12(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, DE   F02M 1/04(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, DE   F02M 1/10(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, DE   
Zusammenfassung Die Erfindung betrifft einen Schalldämpfer (10) für eine Brennkraftmaschine (1), insbesondere in einem Kraftfahrzeug. Der Schalldämpfer (10) besitzt ein Gehäuse, das in einer im Betrieb der Brennkraftmaschine (1) Luftschall transportierenden Leitung (6) angeordnet ist und das zumindest einen Dämpferkörper enthält.
Eine Breitband-Dämpfungswirkung kann dadurch erreicht werden, dass der Dämpferkörper aus einer Vielzahl miteinander verbundener Hohlkörper besteht.

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Schalldämpfer für eine Brennkraftmaschine, insbesondere in einem Kraftfahrzeug. Die Erfindung betrifft außerdem eine mit einem derartigen Schalldämpfer ausgestattete Brennkraftmaschine.

Um bei Brennkraftmaschinen die Schallemission zu reduzieren, ist es üblich, die Brennkraftmaschine mit wenigstens einem Schalldämpfer auszustatten. Üblicherweise enthält eine Abgasanlage der Brennkraftmaschine einen oder mehrere Schalldämpfer. Zwischenzeitlich ist es ebenfalls üblich, in einer Frischluftanlage der Brennkraftmaschine zumindest einen Schalldämpfer anzuordnen. Insbesondere bei Brennkraftmaschinen, die mit einem Verdichter oder Lader, insbesondere Abgasturbolader, arbeiten, ist es erwünscht, die dort entstehenden hochfrequenten Störgeräusche zu bedämpfen.

Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für einen Schalldämpfer der eingangs genannten Art bzw. für eine damit ausgestattete Brennkraftmaschine eine vorteilhafte Ausführungsform anzugeben, bei welcher insbesondere eine breitbandige Dämpfung erreicht werden kann.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, in einem Gehäuse des Schalldämpfers einen Dämpferkörper zu verwenden, der aus einer Vielzahl von Hohlkörpern besteht, die miteinander verbunden sind. Der Dämpferkörper erhält durch die Hohlkörper und/oder durch deren Anordnung eine extrem große Oberfläche, die zum einen Luftschall reflektiert und zum anderen durch Luftschall zu Schwingungen angeregt werden kann. Sowohl die Reflektion als auch die Schwingungsanregung entzieht dem Luftschall Energie, was zu einer überraschend starken Dämpfung des Luftschalls führt. Des weiteren hat sich gezeigt, dass die Dämpfungswirkung dieses Schalldämpfers vergleichsweise breitbandig ist, wobei insbesondere bei höheren Frequenzen eine besonders große Breitbandwirkung erzielbar ist.

Vorteilhaft ist eine Ausführungsform, bei welcher die Hohlkörper so geformt und/oder angeordnet sind, dass zwischen benachbarten Hohlkörpern Lücken ausgebildet sind. Durch diese Ausführung wird die Oberfläche, die vom Luftschall zu Schwingungen angeregt werden kann und an der sich der Luftschall reflektieren kann, besonders groß.

Beispielsweise handelt es sich bei den Hohlkörpern um Hohlkugeln.

Bevorzugt wird eine Ausführungsform, bei der die Hohlkörper aus Metall bestehen. Der aus metallischen Hohlkörpern hergestellte Dämpferkörper ist hitzebeständig und kann in Verbindung mit einem metallischen Gehäuse z.B. auf der Abgasseite der Brennkraftmaschine verwendet werden. Ebenso ist es möglich, den hitzebeständigen Schalldämpfer an der Lufteinlaßseite der Brennkraftmaschine zwischen einem Verdichter und einem Ladeluftkühler und insbesondere unmittelbar an einem Austritt eines Verdichters anzuordnen. Diese Anordnung ist besonders vorteilhaft, da an der Austrittsseite des Verdichters die größte Schallemission auftritt.

Um die für die Reflektion und zur Schwingungsanregung bereitstehende Oberfläche weiter zu vergrößern, kann außerdem vorgesehen sein, die Hohlkörper mit unterschiedlichen Volumina zu verwenden. Des weiteren können die Hohlkörper grundsätzlich geschlossen sein. Alternativ ist es möglich, zumindest einige oder sämtliche Hohlkörper offen auszubilden. Ein offener Hohlkörper zeichnet sich durch wenigstens eine Öffnung aus, die sein Inneres mit der Umgebung verbindet. Die offenen Hohlkörper besitzen quasi eine doppelt so große Oberfläche als die geschlossenen Hohlkörper. Des weiteren können als offenen Hohlkörper jeweils wie makroskopische Helmholtz-Resonatoren wirken.

Die einzelnen Hohlkörper bilden grundsätzlich separate Körper, die erst bei der Herstellung des Dämpferkörpers miteinander verbunden, also aneinander befestigt werden. Bevorzugt werden die Hohlkörper durch Diffusionsverbindungen direkt aneinander befestigt, was beispielsweise durch einen Sintervorgang realisierbar ist. Es ist klar, dass grundsätzlich auch andere geeignete Verbindungstechniken anwendbar sind, wie z.B. verlöten.

Besonders vorteilhaft ist eine Ausführungsform, bei welcher der wenigstens eine Dämpferkörper eine Außenkontur aufweist, die gezielt so geformt ist, dass sie im Gehäuse wenigstens einen Resonator und/oder wenigstens einen Reflektor ausbildet. Beispielsweise ist die Außenkontur des Dämpferkörpers so gewählt, dass er im Gehäuse eine oder mehrere Kammern ausbildet, die als Spalt-Resonatoren und/oder als Helmholtz-Resonatoren wirken. Ebenso kann die Formgebung des Dämpferkörpers so gewählt sein, dass er im Gehäuse zumindest einen Querschnittssprung ausbildet, der für bestimmte Frequenzen durch Reflektion dämpfend wirken kann. Der Dämpferkörper kann durch seine Form im Gehäuse somit einen konventionellen Dämpfer oder Resonator für vergleichsweise tiefe Frequenzen ausbilden, während er selbst durch die Hohlkörperkonstruktion für höhere Frequenzen als Dämpfer bzw. Resonator arbeitet. Die Breitbandwirkung des erfindungsgemäßen Schalldämpfer lässt sich dadurch zusätzlich verbessern.

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 funktional gleiche oder ähnliche Bauteile beziehen.

Es zeigen, jeweils schematisch,

1 eine schaltplanartige Prinzipdarstellung einer Brennkraftmaschine,

2 einen Längsschnitt durch einen Schalldämpfer nach der Erfindung,

3 ein Schalldämpfer im eingebauten Zustand,

4 einen vereinfachten Längsschnitt durch einen Schalldämpfer bei einer anderen Ausführungsform,

5 eine Ansicht wie in 4, jedoch bei einer weiteren Ausführungsform,

6 eine perspektivische Ansicht auf einen Dämpferkörper bei einer speziellen Ausführungsform,

7 eine vergrößerte Ansicht auf einen Ausschnitt VII in 6,

8 eine vergrößerte Ansicht auf eine Ausschnitt VIII in 6,

9 eine perspektivische Ansicht auf einen Dämpferkörper bei einer anderen Ausführungsform,

10 eine perspektivische Ansicht wie in 9, jedoch bei einer weiteren Ausführungsform,

11 einen vereinfachten Längsschnitt durch einen Schalldämpfer bei einer weiteren Ausführungsform,

12 eine Ansicht wie in 11, jedoch bei einer anderen Ausführungsform.

Entsprechend 1 umfasst eine Brennkraftmaschine 1, insbesondere in einem Kraftfahrzeug, üblicherweise eine Frischluftanlage 2 sowie eine Abgasanlage 3. Um die Frischluftversorgung und somit die Leistung der Brennkraftmaschine 1 zu verbessern, kann die Frischluftanlage mit einem Verdichter 4 ausgestattet sein, der hier exemplarisch als Abgasturbolader 4 ausgestaltet ist. Der Abgasturbolader 4 umfasst einen Verdichter 5, der in einer Frischluftleitung 6 der Frischluftanlage 2 angeordnet ist, sowie eine Turbine 7, die in einer Abgasleitung 8 der Abgasanlage 3 angeordnet ist. Des weiteren ist es üblich, stromab des Verdichters 4 bzw. des Verdichters 5 in der Frischluftleitung 6 einen Ladeluftkühler 9 anzuordnen, um die durch die Aufladung und Kompression aufgewärmte Luft abzukühlen, was den Massenstrom für die Beladung der Brennkraftmaschine 1 erhöht. Die Brennkraftmaschine 1 ist mit wenigstens einem Schalldämpfer 10 nach der Erfindung ausgestattet, wobei ein derartiger Schalldämpfer 20 grundsätzlich in der Frischluftanlage 2 oder in der Abgasanlage 3 angeordnet sein kann. Bei der hier gezeigten, bevorzugten Ausführungsform ist der Schalldämpfer 10 in der Frischluftanlage 2 angeordnet, wobei der Schalldämpfer 10 hier in die Frischluftleitung 6 eingesetzt ist und zwar bevorzugt stromab des Verdichters 4 bzw. des Verdichters 5 und stromauf des Ladeluftkühlers 9. Der Schalldämpfer 10 ist dadurch der komprimierten und somit erhitzten Frischluft ausgesetzt und von dieser durchströmt.

Entsprechend 2 umfasst der erfindungsgemäße Schalldämpfer 10 ein Gehäuse 11, in dem zumindest ein Dämpferkörper 12 angeordnet ist. Bei der hier gezeigten Ausführungsform ist der Dämpferkörper 12 im Gehäuse 11 durch eine Vorspannkraft 13 positioniert. Die Vorspannkraft 13 wird hierbei mit Hilfe einer Druckfeder 14 erzeugt, die sich einerseits am Dämpferkörper 12 und andererseits über einen Ring 15 am Gehäuse 11 abstützt. Der Dämpferkörper 12 stützt sich an seiner von der Druckfeder 14 abgewandten Seite an einem entsprechenden Absatz 16 des Gehäuses 11 ab. Durch die vorgespannte Positionierung des Dämpferkörpers 12 im Gehäuse 11 kann der Dämpferkörper 12 thermisch bedingte Relativbewegungen gegenüber dem Gehäuse 11 durchführen.

Bei der in 2 gezeigten Ausführungsform ist der Schalldämpfer 10 so ausgestaltet, dass er in eine Leitung, die Luftschall transportiert, so eingebaut werden kann, dass er bzw. sein Dämpferkörper 12 von einer Gasströmung durchströmbar ist, die ebenfalls in der genannten Leitung transportiert wird. Bei der genannten Leitung handelt es sich vorliegenden Fall um die Frischluftleitung 6. Der Schalldämpfer 10 ist auf diese Weise quasi im „Hauptschluss" der Luftschall transportierenden Leitung 6 angeordnet.

Im Unterschied dazu ist gemäß 3 auch eine Ausführungsform möglich, bei welcher der Schalldämpfer 10 quasi im „Nebenschluss" an die Luftschall transportierende Leitung 6, also hier die Frischluftleitung 6 angeschlossen ist. Bei dieser Ausführungsform wird die ebenfalls in der jeweiligen Leitung 6 transportierte Gasströmung nicht durch den Schalldämpfer 10 geleitet, so dass lediglich der Luftschall aus der Leitung 6 ausgekoppelt und dem Schalldämpfer 10 zugeführt wird. In diesem Fall ist somit der Schalldämpfer 10 nicht in, sondern an der Luftschall transportierenden Leitung 6 angeordnet.

Bei der in 2 gezeigten Ausführungsform enthält der Schalldämpfer 10 nur einen Dämpferkörper 12, der außerdem eine besonders einfache geometrisch Form aufweist. Der Dämpferkörper 12 ist hier als Hohlzylinder ausgestaltet, so dass er in seinem Inneren einen Leitungsabschnitt 24 für die den Luftschall transportierende Leitung 6 bildet. In diesem Leitungsabschnitt 24 umhüllt der Dämpferkörper 12 den strömungsführenden bzw. den luftschallführenden Pfad und ist insoweit dem Luftschall ausgesetzt. Der den Dämpferkörper 12 beaufschlagende Luftschall wird dabei durch die Dämpfungswirkung des Dämpferkörpers 12 bedämpft bzw. absorbiert, was weiter unten noch näher erläutert wird.

Bei den Ausführungsformen der 4 und 5 sind im Gehäuse 11 jeweils mehrere Dämpferkörper 12 angeordnet, die dreidimensional so gestaltet sind, dass sie zusammen eine Außenkontur aufweisen, die im jeweiligen Gehäuse 11 zumindest einen Resonator und/oder zumindest einen Reflektor ausbildet. Beispielsweise bilden bei der Ausführungsform gemäß 4 die beiden Dämpferkörper 12 im Gehäuse 11 einen Helmholtz-Resonator aus. Dabei ist der in 4 links dargestellte Dämpferkörper 12 topfförmig gestaltet, während der in 4 rechts gezeigte Dämpferkörper 12 als Lochscheibe ausgestaltet ist. Der so ausgebildete Helmholtz-Resonator kann beispielsweise vergleichsweise tiefe Frequenzen dämpfen, während die Dämpferkörper 12 selbst durch ihre Struktur, die weiter unten näher erläutert wird, für höhere Frequenzen dämpfend wirken.

Bei der Ausführungsform gemäß 5 bilden die drei Dämpferkörper 12 im Gehäuse 11 einen Reflektor aus, bei dem die Dämpferkörper 12 innerhalb des Gehäuses 11 zwei Querschnittssprünge definieren. Hierzu sind die beiden äußeren Dämpferkörper 12 als Lochscheiben geformt, während der mittlere Dämpferkörper 12 hülsenförmig gestaltet ist. Auch hier dämpft der Reflektor eher tieffrequent, während die Dämpferkörper 12 selbst hochfrequent dämpfen. Der Schalldämpfer 10 gemäß 5 kann in eine gasführende Leitung, z.B. in die Frischluftleitung 6, eingesetzt sein.

Die hier gezeigten Resonatoren bzw. Reflektoren sind rein exemplarisch und ohne Beschränkung der Allgemeinheit. Insbesondere kann auch ein einziger Dämpferkörper 12 zur Realisierung eines Resonators bzw. eines Reflektors verwendet werden. Ebenso können auch mehr als drei Dämpferkörper 12 verwendet werden. Beispiele für andere Resonatoren oder Reflektoren sind beispielsweise &lgr;/2-Rohre oder &lgr;/4-Rohre.

Des weiteren können auch mehrkammerige Resonatoren, insbesondere Spalt-Resonatoren, realisiert werden. Beispielsweise zeigen die 9 und 10 jeweils einen Dämpferkörper 12, mit dessen Hilfe mehrkammerige Spalt-Resonatoren realisierbar sind. Die Dämpferkörper 12 sind dabei jeweils vergleichsweise komplex geformt und besitzen beispielsweise jeweils einen Hülsenabschnitt 17, von dem mehrere Wandabschnitte 18 radial nach innen vorstehen. Die Wandabschnitte 18 sind dabei in Umfangsrichtung voneinander beabstandet und insbesondere gleichmäßig verteilt angeordnet. Die Wandabschnitte 18 begrenzen radial innen beim Hauptschluss den Leitungsabschnitt 24, durch den innerhalb des Schalldämpfers 10 der Luftschall transportiert wird, bzw. beim Nebenschluss den jeweiligen Hohlraum, in den der zu bedämpfende Luftschall eintritt. Des weiteren begrenzen benachbarte Wandabschnitte 18 in Umfangsrichtung jeweils eine Kammer 19. Diese Kammern 19 bilden im Gehäuse 11 Resonator-Kammern. Die Wandabschnitte 18 sind radial innen in Umfangsrichtung voneinander beabstandet, wodurch zwischen benachbarten Wandabschnitten 18 jeweils ein Spalt 20 ausgebildet ist. Durch diese Spalte 20 kann der durch den vorgenannten Leitungsabschnitt 24 bzw. in den genannten Hohlraum transportierte Luftschall in die einzelnen Kammern 19 eindringen und darin durch Reflektion und/oder Resonanz gedämpft werden.

Wesentlich ist, dass der mit Hilfe des wenigstens einen Dämpferkörpers 12 im jeweiligen Gehäuse 11 realisierte Resonator und/oder Reflektor zusätzlich oder unabhängig zu derjenigen dämpfenden Wirkung arbeitet, die der Dämpferkörper 12 aufgrund seiner im folgenden näher erläuterten Struktur selbst entfaltet.

Erfindungsgemäß ist der im Gehäuse 11 untergebrachte wenigstens eine Dämpferkörper 12 aus einer Vielzahl von Hohlkörpern 21 (vgl. die 7 und 8) aufgebaut, die fest miteinander verbunden sind. Entsprechend den 7 und 8 sind diese Hohlkörper 21 vorzugsweise als Hohlkugeln ausgestaltet. Derartige Hohlkugeln lassen sich besonders preiswert herstellen. Grundsätzlich sind jedoch auch andere Geometrien für die Hohlkörper 21 denkbar.

Bei der in 7 gezeigten Ausführungsform sind alle Hohlkörper 21 geschlossen. Das heißt, dass sie entlang ihres Umfangs keine Öffnungen besitzen. Bei der Ausführungsform gemäß 8 sind die Hohlkörper 21 jeweils offen. Das heißt, dass entlang ihres Umfangs jeweils wenigstens eine Öffnung 22 vorgesehen ist, durch die ein Inneres des jeweiligen Hohlkörpers 21 mit dem Äußeren bzw. mit der Umgebung des jeweiligen Hohlkörpers 21 kommunizieren kann. Es ist klar, dass grundsätzlich auch Mischformen dieser Ausführungsformen realisierbar sind, also ein Dämpferkörper 12, bei dem einige Hohlkörper 21 geschlossen und einige offen sind.

Wichtig für die Formgebung der Hohlkörper 21 ist, dass sie bedingt durch ihre Form zwischen sich Lücken 23 ausbilden, wenn sie im jeweiligen Dämpferkörper 12 aneinander angrenzen. Zweckmäßig sind die Hohlkörper 21 dabei so geformt, dass sie im Dämpferkörper 12 nicht vollflächig, sondern eher linienförmig oder punktförmig aneinander anliegen.

Die Hohlkörper 21 bilden im jeweiligen Dämpferkörper 12 einen Verband, bei dem aneinander angrenzende Hohlkörper 21 miteinander fest verbunden sind. Grundsätzlich können die Hohlkörper 21 auf beliebige Weise miteinander verbunden sein, zum Beispiel durch Verkleben oder Verlöten. Bevorzugt wird jedoch eine Ausführungsform, bei der die aneinander angrenzenden Hohlkörper 21 direkt durch Diffusionsverbindungen miteinander verbunden sind. Das heißt, die Hohlkörper 21 sind an ihren Kontaktstellen quasi miteinander verschmolzen. Erreicht wird dies beispielsweise durch einen Sintervorgang.

Die Hohlkörper 21 besitzen bei den hier gezeigten Ausführungsformen unterschiedliche Querschnitte bzw. unterschiedliche Volumina. Für bestimmte Anwendungen kann es jedoch vorteilhaft sein, Hohlkörper 21 mit konstanten Querschnitten bzw. konstanten Volumina zu verwenden.

Um den Schalldämpfer 10 wie oben mit Bezug auf 1 vorgeschlagen, unmittelbar stromab des Verdichters 4 in der Frischluftleitung 6 anordnen zu können, muss er hinreichend temperaturbeständig sein. Hierzu besteht sein Gehäuse 11 aus einem Metall. Des weiteren sind dann auch die Hohlkörper 21 aus Metall hergestellt. Bevorzugt sind dabei Stahllegierungen.

Günstige Dämpfungseigenschaften lassen sich für den Dämpferkörper 12 erzielen, wenn die Hohlkörper 21 z.B. dünnwandig ausgestaltet sind. Vorzugsweise besitzen die Hohlkörper 21 vergleichsweise kleine Querschnitte bzw. Durchmesser. Bei den als Hohlkugeln ausgestalteten Hohlkörpern 21 können die Durchmesser beispielsweise in einem Bereich von 1 mm bis 5 mm liegen. Vorteilhaft kann ein Durchmesser von etwa 3 mm sein.

Die Hohlkörper 21 sind – bevor sie zum jeweiligen Dämpferkörper 12 zusammengefügt sind – separate Körper, die erst bei der Herstellung des jeweiligen Dämpferkörpers 12 miteinander verbunden werden.

Durch die Herstellung des jeweiligen Dämpferkörpers 12 aus derartigen Hohlkörpern 21 besitzt der Dämpferkörper 12 eine Struktur, die sich zur Bedämpfung hochfrequenter Luftschallschwingungen eignet. Besonders vorteilhaft ist dabei die vergleichsweise große Breitbandwirkung für die hochfrequenten Schwingungen, die sich mit einem derartigen Dämpferkörper 12 erzielen lässt. Ursache hierfür ist die poröse Struktur, die durch die Lücken 23 zwischen den Hohlkörpern 21 bereitgestellt wird. Die Schallwellen können ohne weiteres durch die Lücken 23 in die Struktur des Dämpferkörpers 12 eindringen, werden darin jedoch mehrfach reflektiert, wobei Energie absorbiert wird. Die Energieabsorption führt dabei zur gewünschten Dämpfungswirkung. Die für die Reflektionen bereitgestellte Oberfläche kann durch die offenen Hohlkörper 21 nochmals deutlich vergrößert werden. Des weiteren kann die Dämpfungswirkung auch dadurch verbessert werden, dass ein für die Dämpfung besonders geeignetes Material zur Herstellung der Hohlkörper 21 verwendet wird. Hierbei hat sich gezeigt, dass Hohlkörper 21 aus Stahl besonders günstige Dämpfungseigenschaften aufweisen. Durch die Größe der Hohlkörper 21 sowie durch deren Material- bzw. Wandstärke kann die Dämpfungswirkung ebenfalls beeinflusst werden. Die vorbeschriebenen Maßnahmen dienen zum einen zum Verbessern der Effektivität der Dämpfungswirkung und zum andern zum Einstellen des Frequenzbereichs, der mit Hilfe des Schalldämpfers 10 bedämpft werden soll.

Bei den hier gezeigten Ausführungsformen ist der Schalldämpfer 10 jeweils ein separates Bauteil, das für sich in oder an der jeweiligen Leitung (z.B. Frischluftleitung 6) angeordnet werden kann. Bei anderen Ausführungsformen kann es jedoch zweckmäßig sein, den Schalldämpfer 10 in ein anderes Bauteil zu integrieren. Beispielsweise kann der Schalldämpfer 10 oder zumindest sein wenigstens einer Dämpferkörper 12 in ein Gehäuse des Verdichters 4 bzw. des Verdichters 5 integriert sein.

Die 11 und 12 zeigen zwei weitere Schalldämpfer 10 nach der Erfindung, die jeweils wenigstens einen aus Hohlkörpern 21 (vgl. die 6 und 7) aufgebauten Dämpferkörper 12 aufweisen. Die Gehäuse 11 zur Unterbringung des jeweiligen Dämpferkörpers 12 sind hier so gestaltet, dass der jeweilige Dämpferkörper 12 bezüglich einer Längsmittelachse 25 einer gasführenden Leitung, z.B. der Frischluftleitung 6, radial innen eine Wandung für die Leitung 6 bildet, welche mit der stromauf und stromab angrenzenden Wandung der Leitung 6 eine Flucht bildet. D.h., der jeweilige Dämpferkörper 12 ist in der Wandung der Leitung 6 bündig versenkt angeordnet. Desweiteren begrenzt der jeweilige Dämpferkörper 12 radial außen einen Hohlraum 26, der ebenfalls im Gehäuse 11 ausgebildet ist. Auf diese Weise funktioniert der Schalldämpfer 10 bei diesen Ausführungsformen als Relaxationsdämpfer, der Luftschall gedämpft vom Leitungsabschnitt 24 in den Hohlraum 26 übertreten lässt. Im Hohlraum 26 kann es dann zu Reflexionen kommen. Beim Rücktritt der Schallwellen vom Hohlraum 26 in den Leitungsabschnitt 24 wird der Schall beim Durchtritt durch den Dämpferkörper 12 erneut bedämpft.

Zweckmäßig ist der Dämpferkörper 12 als zylindrische Hülse ausgestaltet, der die jeweilige Leitung 6 umfangsmäßig geschlossen umhüllt. Gleichermaßen ist auch der Hohlraum 26 als Ringraum ausgestaltet, der den Dämpfkörper 12 in Umfangsrichtung ringförmig geschlossen umhüllt. Dabei kann der Hohlraum 26 in axialer Richtung gemäß 11 gleichgroß dimensioniert sein wie der Dämpferkörper 12. Ebenso ist es gemäß 12 möglich, den Hohlraum 2b in axialer Richtung größer oder – wie hier – kleiner als den Dämpferkörper 12 zu dimensionieren.


Anspruch[de]
  1. Schalldämpfer für eine Brennkraftmaschine (1), insbesondere in einem Kraftfahrzeug, mit einem Gehäuse (11), das an oder in einer im Betrieb der Brennkraftmaschine (1) Luftschall transportierenden Leitung (6) angeordnet oder anbringbar ist, wobei das Gehäuse (11) wenigstens einen Dämpferkörper (12) enthält, der aus einer Vielzahl miteinander verbundener Hohlkörper (21) besteht.
  2. Schalldämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlkörper (21) so geformt und/oder angeordnet sind, dass zwischen benachbarten Hohlkörpern (21) Lücken (23) ausgebildet sind.
  3. Schalldämpfer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlkörper (21) als Hohlkugeln ausgestaltet sind.
  4. Schalldämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlkörper (21) aus Metall bestehen.
  5. Schalldämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlkörper (21) unterschiedliche Volumina aufweisen.
  6. Schalldämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,

    – dass alle Hohlkörper (21) geschlossen sind, oder

    – dass alle Hohlkörper (21) offen sind, oder

    – dass einige Hohlkörper (21) geschlossen und einige Hohlkörper (21) offen sind.
  7. Schalldämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlkörper (21) durch Diffusionsverbindungen miteinander verbunden sind.
  8. Schalldämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der oder die Dämpferkörper (12) eine Außenkontur aufweist oder aufweisen, die im Gehäuse (11) wenigstens einen Resonator und/oder wenigstens einen Reflektor ausbildet.
  9. Schalldämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Dämpferkörper (12) im Gehäuse (11) mittels einer Vorspannkraft (13) positioniert ist.
  10. Brennkraftmaschine, insbesondere in einem Kraftfahrzeug, deren Frischluftanlage (2) und/oder deren Abgasanlage (3) mit wenigstens einem Schalldämpfer (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 ausgestattet ist.
  11. Brennkraftmaschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,

    – dass die Brennkraftmaschine (1) in ihrer Frischluftanlage (2) einen Verdichter (4) aufweist,

    – dass der Schalldämpfer (10) stromab des Verdichters (4) angeordnet ist.
  12. Brennkraftmaschine nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,

    – dass die Brennkraftmaschine (1) in ihrer Frischluftanlage (2) stromab des Verdichters (4) einen Ladeluftkühler (9) aufweist,

    – dass der Schalldämpfer (10) stromauf des Ladeluftkühlers (9) angeordnet ist.
  13. Brennkraftmaschine nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Schalldämpfer (10) oder sein wenigstens ein Dämpferkörper (12) in ein Gehäuse des Verdichters (4) integriert ist.
Es folgen 3 Blatt Zeichnungen






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