用于内燃机的排气设备的消声器的制作方法

本发明涉及一种用于内燃机的排气设备的消声器。

背景技术：

这种消声器通常包括带周壁的壳体。为了优化消声性能，在壳体的由周壁包围的内部空间中设置有通过两个底壁限定的共振室。所述两个底壁可以在其外周边区域中优选不中断地连接到周壁上。共振室只经由贯穿其中一个底壁的共振管或者只经由连接到在这个底壁中的开口上的共振管而相对壳体内部空间的另外的容积区域是敞开的。特别是通过对这种通常也称为亥姆霍兹共振管的共振管的长度的调节可能的是：如此构成的消声器的消声特性与定义的频率或定义的频率范围调谐。

技术实现要素：

因此，本发明的任务在于：设置用于内燃机的排气设备的消声器，该消声器在结构简单且稳定的情况下具有良好的并且能与定义的频率或频率范围容易调谐的消声特性。

根据本发明，所述目的通过用于内燃机的排气设备的消声器实现，其包括：带至少一个周壁的壳体，在该壳体中设有至少一个通过所述周边壁和两个底壁限制的共振室；此外还包括至少一个具有第一管端部和第二管端部的共振管，其中，共振管在第一开口的区域中在其中一个底壁中与该一个底壁相连或/和贯穿该一个底壁，使得所述第一管端部位于共振室之外，并且所述第二管端部固定在另外的底壁上。

在根据发明的结构中，共振管以其设置在共振室中的第二管端部固定在限定该共振室的底壁上。由此可能的是：相对远地伸到共振室中的、由与确定频率的调谐决定的相对长构造的共振管也稳定并防止震荡激励地保持。

第二管端部优选对接地贴靠在所述另一个底壁上，或/和构造在所述另一个底壁上的成型部在第二管端部嵌接到共振管中。共振管可以材料锁合地、例如通过焊接固定在该另一个底壁上。

为了一方面通过引入亥姆霍兹共振器实现限定的消声特性，另一方面能够确保前述的稳定保持，建议：共振管由第一管端部出发包括具有无开口的管壁的第一共振管区段，并且该共振管由第二管端部出发包括连接在第一共振管区段上的第二共振管区段，其中，共振管在第二共振管区段的区域中向着共振室敞开。第一管区段(在该第一管区段中，共振管的管壁不具有开口)基本上限定共振管的对缓冲性能重要的作用长度，而向着共振室敞开的第二共振管区段基本上不影响声学性能并且优先用于共振管在所述另一个底壁上的稳定保持。由此可以确保共振管一方面在所述一个底壁上、即在该第一底壁的第一开口的区域中被固定支承，并且另一方面在所述另一个底壁上、即以其第二共振管区段被固定支承。

共振管在第二共振管区段中具有至少一个、优选多个开口。这些开口可以设计成不同形式。例如共振管可以在其第二共振管区段中具有多个例如构造有圆形横截面的孔，因而第二共振管区段是基本上被打孔的管区段。替换地或者附加地可以设置：在第二共振管区段中设置有至少一个、优选多个纵向延伸的开口。至少一个纵向延伸的开口可以例如基本上沿共振管纵向方向延伸并且可以在必要时向着第二管端部敞开。第二共振管区段由此可以例如构造有多个接片状的壁区段，这些壁区段提供与所述另一个底壁的连接并且通过缝隙状的开口中断。在替换的设计中，第二共振管区段例如可以以管壁的一个周边区域构成，而在剩余的周边区域中不存在管壁，并且共振管经由所述剩余的周边区域或第一共振管区段的端部区域而向着共振室敞开。

为了能够将废气从壳体内部空间中排出，建议：至少一个废气出气管在所述一个底壁中的第二开口的区域中连接到该一个底壁上并且在所述另一个底壁中的第三开口的区域中连接到该另一个底壁上。

所述一个底壁，即如下的底壁：在该底壁上，共振管优选在其第一共振管区段的区域中贯穿第一开口地或连接在该第一开口上地被固定支承，该一个底壁可以例如是将共振室与废气引导室共振室分开的内底壁。所述另一个底壁可以是将壳体向外封闭的外底壁，经由该外底壁离开消声器的废气例如通过废气出气管被导出。

为来引导废气进入消声器可以设置有通到废气引导室的废气进气管。此外，共振管的第一管端部可以处于废气引导室中，从而经由共振管建立在废气引导室和共振室之间的声学连接。

此外本发明涉及用于内燃机的排气设备，其具有根据发明的消声器。

附图说明

下面借助附图详细说明本发明。附图中

图1示出带有消声器的内燃机尾气排出系统；

图2示出图1所示消声器在去掉该消声器壳体的周壁的内部构造；

图3示出图1所示消声器的纵剖视图；

图4示出从另一侧观察的与图3相应的纵剖视图；

图5示出消声器的替换设计类型的与图3相应的剖视图；

图6示出消声器的另一替换设计类型的与图4相应的视图。

具体实施方式

在图1中，用于机动车的内燃机的排气设备总体标记为10。排气设备10包括将内燃机的废气引导向总体标记为12的消声器的废气引导管13。引入到消声器12中的废气在末端管14的区域中从该消声器中出来并且经由该末端管14向周围环境排出。消声器12包括壳体16，该壳体具有大致柱形的和优选由板材构成的周壁18。在周壁18的两个末端区域中，该周壁与在图2中示出的外底壁20例如通过焊接固定且气密地连接，使得消声器16的总体标记为24的内部空间通过周壁18和两个外底壁20、22基本上气密地封闭。

在两个外底壁20、22之间，在内部空间24中设有两个彼此间隔开距离以及还相对外底壁20、22间隔开距离设置的内底壁26、28，这两个内底壁优选同样在它们的整个周边上例如通过焊接与周壁固定相连。废气进气管30在设置在外底壁20中的进气开口32的区域中与外底壁20例如通过焊接固定连接，并且相对消声器12集成到排气设备10中，所述废气进气管能够与废气引导管13例如通过焊接或者通过气密的插入连接而固定相连。废气进气管30贯穿在内底壁26中的开口34并且延伸至内底壁28。在内底壁28上可以设有成型部36，该成型部可以延伸到废气进气管30的端部区域中，用以设置用于废气进气管30的限定的定位和固定的保持。废气进气管在这个区域中可以材料锁合地例如通过焊接连接到内底壁28上。

在外底壁20和内底壁28之间构造有整体标记为38的废气引导室，经由废气进气管30输送的废气可以通过多个设置在废气进气管30、特别是设置在两个内底壁26、28之间的区域中的孔40进入该废气引导室。

废气出气管42在开口44的区域中与内底壁28例如通过焊接气密地连接并且在外底壁22中的开口46的区域中与该外底壁气密地例如通过焊接连接。废气出气管42可以略微伸出外底壁22延伸并且在这个区域中例如通过焊接或/和插入连接与末端管14可以处于气密的连接状态或可以气密地连接。废气出气管42气密地贯穿构造在内底壁28和外底壁22之间的共振室48并且建立在废气引导室38与末端管14之间的连接和由此与外部周围环境之间的连接。

通常称为亥姆霍兹共振管的共振管50在开口52的区域中例如通过焊接固定地且气密地连接到内底壁28上。如在图3和图4中清晰可见的那样，共振管50贯穿设置在内底壁28中的开口52并以管端部54位于废气引导室38中。开口52特别地可以设置在设置为用于废气进气管30的限定的定位的成型部36的区域中，使得共振管50以其第一管端部54例如基本上中心地定位在废气进气管30中。

共振管50延伸穿过共振室48，并且以第二管端部56对接地(stumpf)贴靠在外底壁22的内侧上。这里也可以如图2所示那样在外底壁22中设置有向内指的、即指向内部空间24的成型部58，该成型部例如在第二管端部56的区域中嵌接到共振管50的内部中，以将共振管定心地保持，或者该成型部贴靠在第二管端部56上。共振管50与内底壁28以及与外底壁22的稳定的连接可以例如通过材料锁合、特别是通过焊接实现。

共振管50从第一管端部54出发具有第一共振管区段60，在该第一共振管区段中，共振管50的管壁62不具有开口。第一管区段60是共振管的限定该共振管声学作用的区段。由第二管端部56出发，共振管50具有第二共振腔管区段64，该第二共振管区段延伸至第一共振管区段60并与该第一共振管区段连接，并且在所示实例中，在该第二共振管区段中构成有多个开口66。这些开口66在图2至图4所示例中构造为孔68，这些孔具有例如基本上圆形的横截面。孔68可以设置在规则的图案中并且构成孔状接缝，共振管50在其第二共振管区段64中经由所述孔状接缝向着共振室48敞开。

第二共振管区段64基本上或首先用于共振管50在壳体16、特别是外底壁22上的连接和支撑，并且该第二共振管区段由于多个开口66或孔68而在声学上基本上无效。然而第二共振管区段64的设置能够实现的是：共振管50构造有相对长的第一共振管区段60，该第一共振管区段在共振室48中延伸或由废气引导室38延伸到共振室48中，但仍然避免共振管50的由振动引起的震荡的出现。共振管50的稳定连接以构造上简单的方式实现并且避免必须设置例如相对出气管43的侧向支撑的必要性。

消声器12的变型方案在图5中示出。可以识别，在该变型方案中，共振管50在其第二共振管区段64中构成有沿共振管50的纵向方向延伸的且在所示实例中向第二管端部56敞开的多个开口70，这些开口在这个设计实例中提供在第二共振管区段64中的开口66。纵向延伸的开口70构成管壁62中的主要中断部，经由这些中断部，共振管50向着共振室48敞开。管壁62的在各开口70之间构成的接片状的区段72在第二管端部56的区域中优选通过焊接固定在外底壁22上。

另一变型方案在图6中示出。此处可以识别，在第二共振管区段64中缺失管壁62的一部分，因而第二共振管区段64基本上通过管壁62的周边区段74提供。管壁的缺失的区域76在该设计实例中构成开口66，共振管50经由该开口在第一共振管区段60之后向着共振室48敞开。管壁区段74可以在第二管端部56的区域中再次通过焊接固定在外底壁22上。

在图5和图6中示出的设计实例中，共振管50的声学有效的区域的长度也基本上通过第一共振管区段60的长度确定，而连接在第一共振管区段60上的第二共振管区段64在声学上基本上无效，而是能够实现共振管50在其第二管端部上的稳定连接。

要指出的是：在本发明的周边可以设置有在先所述的和在图中所示的消声器的各种不同的结构变化。所以共振管50的第一管端部51不必必然定位在废气进气管30的内部中。侧向在废气进气管旁、特别是在成型部36以外的区域中的定位是可能的。另外，基本上只通过共振管50向废气引导室38敞开的共振室48也可以构成在两个内底壁之间，穿过该共振室，出气管42可以将废气从壳体16的内部空间24中排出。此外可以设置有两个并排放置的从内部空间24中排出废气的废气出气管42。也可以替换地设置：废气引导管或者附加的废气引导管从内部空间24的构造在内底壁26和外底壁20之间的容积区域引出，这样例如分别在两个外底壁20、22的区域中分别有一个废气出气管将废气从内部空间24中排出。