专利名称：排气系统用有源消声器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种内燃机、特别是机动车内燃机的排气系统用有源消声器。
背景技术：
由于排气系统的噪音发射不断增加，近年来对具有通过抵消声进行所谓有源噪音控制的排气系统已经有了更多的使用。起作用的是基于两个叠加声音信号的衰减。为此，将通常由扬声器发出的合成产生的反相信号(抵消声)强加到排气系统的干涉声音上，以便引起该干涉声音最大可能地衰减。这些有源消声器不仅可用于内燃机的排气系统中，而且可用于空调系统的通风管道中。这种有源系统的优点之一是它们的尺寸，与诸如消声器的无源系统相比，其需要小得多的安装空间。这在低频区域内是尤其真实的，因为这是常规消声器快速承担的大部分范围之处。另外，有源系统灵活得更多，并且能在某种程度上自动地适应改变的操作条件，例如不同的旋转速度或不同的引擎噪音。
发明内容
本发明涉及的问题，即提供一种有源排气消声器的改进实施方案，其特点特别在于一简单的设计。
根据本发明，这一问题可通过独立权利要求的主题得以解决。优选实施方案是从属权利要求的主题。
对于装有有源消声器的内燃机的排气系统来说，本发明基于的总体思想是将电子吸声器，例如，抵消声发生器的底盘一体连接到第一空间和第二空间之间的隔板上。排气系统内传送的大气噪声能进入第一空间，并且安装在第二空间内的电子吸声器经由隔板内的壁开口通过电子吸声对第一空间进行作用。电子吸声器底盘与隔板一体进行制造的这一事实，极大地简化了有源消声器的安装，因而有助于减少安装费用。同时，在隔板制备过程中，经由冲压和弯曲从该隔板成型至底盘或至少其部分，极有可能对隔板的底盘进行一体的设计。在用这种方式形成的底盘中，该电子吸声器可用于另外的加工步骤中，其中，它的隔膜一端连接到壁开口的圆周边缘上，另一端连接到电子吸声器的发声器上。这种方式预制的隔板然后可安装在消声器中，首先不具有复杂的安装，例如在该消声器的组件中将电子吸声器的底盘螺纹连接到隔板上。同时，通过本发明的设计可节省固定装置，例如螺钉以及能给隔板上底盘提供阻尼轴承的阻尼部件。
在一优选实施方式中，具有隔膜和/或底盘的隔板以密封的方式将第一空间与第二空间分开。这会确保第二空间和由此的安装其内的电子吸声器的电子设备不会与化学腐蚀性的排出气体相接触，因此能延长本发明的消声器的寿命。
该电子吸声器优选为一扬声器。这种情况下，通常使用的电动扬声器也可在此使用；它们造价低廉，同时通过叠加于干涉声波上的信号发射也能确保可靠的消声。优选使该扬声器适应于特定排气系统经常发生的声音频率，并进行设计以抑制这些频率。
在本发明的另一优选实施方式中，可将隔板和电子吸声器设计为一个能加以预制的模块。这样使得将本发明的消声器的安装过程分成前述模块的预制过程和随后的消声器的最终安装过程。因为模块的制备过程和消声器的制备过程可以彼此独立地加以实施，所以模块的预制可通过供给方加以处理。
本发明的其它重要特征和优点来自从属权利要求，附图和基于附图的
。
不言而喻的是上述特征和下文还将阐述的那些特征不仅可以以给定的特殊结合方式使用，而且可以以其它结合方式或者单独地使用，都不超出本发明的范围。
本发明的优选示例性实施方案例示于附图中并且在以下阐述中详细进行说明。
图1显示了极其简化的根据本发明的有源消声器一部分的纵截面示意图。
具体实施例方式
根据图1，箱体11内的内燃机排气系统2用有源消声器1，仅示出了其一部分，包括至少一个第一空间3和一个第二空间4。在排气系统2内传送的空气噪声可进入第一空间3中并且会依赖于频率和响度引起不合意的噪音负荷。在第一空间3和第二空间4之间有一隔板5，其具有壁开口6，根据图1，该开口中插入电子吸声器7。该壁开口6完全由电子吸声器7加以密封。
根据图1，第一空间3和/或第二空间4的设置应该仅代表一种实施方式，而其它的实施方式，例如具有额外的空间和/或具有诸如额外隔板的噪音障碍，也应该包括在本发明之内。
如图1所示，电子吸声器7具有底盘8和隔膜9，由此优选将底盘8设计用来容纳电子吸声器的电气或电子器件，例如用于驱动隔膜9的致动器或发声器。电子吸声器7的隔膜9优选由对温度不敏感的材料，例如金属制成，因此尤其适合用在排气系统2中，因为那里通常是高温状态。如图1中所示，电子吸声器7竖立在第二空间4中，从而以这样一种方式插入隔板5内的壁开口6中，即它在运转过程中用抵消声可对第一空间3加以作用。为了简化有源消声器1的装配，从而能更低廉地对其实施，需对电子吸声器7的底盘8和隔板5进行一体制造。本发明的这种底盘8和隔板5的一体设计提供了很大的优势，即底盘8和隔板5基本上能在一次操作中进行制造，从而避免了隔板5上的底盘8的后续装配。
将隔膜9设计为气密的，并以这样一种方式插入到壁开口6中，即它与壁开口6的圆周边缘进行气密连接。将底盘8本身也可设计成相对第二空间4大部分是气密的。由隔板5和底盘8形成的组件因此以气密的方式将第一空间3与第二空间4分开。同样，内部空间12以气密的方式由底盘8包围在隔膜9中。这种气密的隔离需要用来使例如可能在第一空间3内出现的化学腐蚀性气体远离电子吸声器7的敏感的电子设备。第二空间4与第一空间3的气密隔离也引起第二空间4具有密封的气体容积，因此允许第一空间3与第二空间4的声音隔离，由于隔膜9的振动，这对产生声压是必需的。
优选将电子吸声器7设计为扬声器，并产生声振动，它的振动相位与排气系统2内产生的固有波的振动相位相比偏移180°。当相位移动声波碰到固有波时，优选两波相互抵消，这也被称为破坏性干涉。因为抵消了该固有波，所以减小了排气系统2的噪音发射，特别是由于对排气系统2越来越严格的噪音发射要求，所以这是一个很大的优势。设计成扬声器的电子吸声器7造价低廉，并且在其声发射性能方面适合于排气系统2内发生的声音频率和振幅，以便确保最大可能的破坏性干涉。
由于本发明的方法是将电子吸声器7的底盘8设计为隔板5的一体部件，所以将隔板5和电子吸声器7设计为一预制模块也是可能的，该模块可与有源消声器1的制备过程分开进行制造。因为隔板5和一体化的电子吸声器7作为一个完整的预制模块，仅需连接到有源消声器1的其余部分和/或排气系统2的其它部分上，所以有源消声器1的最后装配也能更容易、更快捷、因此也更经济地加以实施。而且，复杂并且昂贵、但在有源消声器1的制造过程中又是必要的底盘8与隔板5的连接现在可以省去了。至于箱体11的壳体设计，隔板5闭合有源消声器1的壳体10和/或形成消声器1的一壳体部分是可以想得到的。隔板5与消声器1的其它部件、例如箱体11和/或壳体10的连接然后能用常规的方法，例如通过焊接、装凸缘或折边加以完成。
通过本发明的方法，优选在一次操作中，例如借助冲孔工具，进行底盘8和隔板5的制造是可能的，以便随后仅需要安装电子吸声器7的电气或电子部分和密封隔板5中壁开口6的电子吸声器7的隔膜9。因而可以避免相关安装费用和相关安装材料，例如螺钉和垫圈的置于隔板5上的电子吸声器7和/或其底盘8的一般安装。这从而使得该安装更简单，也使得循环次数增加。另外，一个特别大的优势是，隔板5和一体化的底盘8和/或电子吸声器7一起的制造可与有源消声器1的制造分开实施，因此与有源消声器1的实际制造过程相分离。
权利要求
1.一种内燃机、特别是机动车内燃机的排气系统(2)用有源消声器(1)，具有第一空间(3)，所述排气系统(2)内传送的空气噪声可进入其中；具有一电子吸声器(7)，其具有底盘(8)和隔膜(9)且设置在所述消声器(1)的第二空间(4)内，并在运转过程中通过壁开口(6)用抵消声对所述第一空间(3)加以作用；为此，将所述壁开口(6)设计在分隔所述第二空间(4)与所述第一空间(3)的隔板(5)中，为此，电子吸声器(7)的所述底盘(8)和所述隔板(5)一体制造。
2.根据权利要求1所述的消声器，其特征在于，带有隔膜(9)和/或底盘(8)的所述隔板(5)以气密的方式将所述第一空间(3)和所述第二空间(4)分开。
3.根据权利要求1或2所述的消声器，其特征在于，所述第二空间(4)具有密封的气体容积。
4.根据权利要求1-3任一项所述的消声器，其特征在于，所述电子吸声器(7)为一扬声器。
5.根据权利要求1-4任一项所述的消声器，其特征在于，所述隔板(5)密封了壳体设计中的所述消声器(1)的一壳体(10)。
6.根据权利要求1-5任一项所述的消声器，其特征在于，所述隔板(5)特别是通过焊接或装凸缘连接到所述消声器(1)的另外部件上。
7.根据权利要求1-6任一项所述的消声器，其特征在于，所述隔板(5)和所述电子吸声器(7)设计为预制模块。
全文摘要
本发明涉及一种内燃机的排气系统(2)用有源消声器(1)，其具有第一空间(3)和经由隔板(5)与前者分隔开的第二空间(4)。在该隔板(5)中有一壁开口(6)，其中插入一个带有底盘(8)和隔膜(9)的电子吸声器(7)；在运转中，所述电子吸声器将抵消声导向第一空间(3)，因而减少了排气系统(2)产生的声音发射。电子消声器(7)的底盘(8)和隔板(5)是一体制造的。
文档编号F01N1/06GK101033702SQ200710005639
公开日2007年9月12日 申请日期2007年3月6日 优先权日2006年3月6日
发明者杨·克吕格尔, 弗兰克·卡斯托 申请人:J.埃贝斯佩歇合资公司