[发明专利]用于排气系统的消音器

说明书

本发明涉及用于优选道路车辆的内燃机的排气系统的消音器，具有壳体其中形成有膨胀室，具有将废气引入壳体中的入口管，其在壳体中包括端部，其在膨胀室中包括出口开口，具有将废气引导出壳体的主出口管，以及具有将废气引导出壳体的二级出口管，其在膨胀室中包括入口开口。当壳体中的主出口管包括突出到入口管的端部中的起始部分时，并且当在入口管的端部和主出口管的起始部分之间的重叠区域中形成间隙时，获得改善的声学反馈，其中在入口管的端部中形成了绕过主出口管的起始部分的旁路，废气可通过该旁路从入口管流入膨胀室。

技术领域

本发明涉及用于内燃机的排气系统的消音器，所述内燃机优选地是道路车辆、特别是客车的内燃机。本发明还涉及用于配备有这种消音器的用于内燃机的排气系统。

背景技术

在运动型客车的情况下，特别是在跑车的情况下，经常需要获得车辆或内燃机的当前操作状态的声反馈。这种需要首先在加速操作期间存在，即，在内燃机的部分负载期间和满载期间。在这些操作状态期间，因此期望相对较小的声音衰减。同时，希望在消音器中用于废气流的尽可能低的废气背压来用于这些操作状态，以能够从用于车辆推进的内燃机获取尽可能多的功率。这与用于在内燃机的低部分负荷下实现最有效的声学衰减可能的需要相反，特别是在怠速下。因为在内燃机的该运行范围中存在许多过剩的功率，为此也可接受在消音器中的相对高的背压。

为了使消音器能够满足这些相反的要求，可在消音器中实现两条排气路径，其中一条可通过控制装置控制，而另一条通常是不受控的。在满载时，打开可控的排气路径，由此减小了排气背压。通过该可控排气路径的相应路由(routing)，也可通过这种方式来实现减小的声音衰减。相反，在低输出时，可控排气路径被阻塞，使得废气仅流过不受控的路径并且在其中有效地衰减。然而，这种系统的问题在于：在满载时，存在可控的、打开的排气路径与声衰减装置存在相对有效的声耦合，使得即使在满载时仍然实现一定的声音衰减。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种上述类型的消音器的改进实施方式，特别地，其特征在于减小了排气路径的声耦合，其对于消音器的声音衰减装置在全负载下是活跃的。

本发明基于在入口管和主出口管之间形成重叠区域的总体思路，入口管和主出口管以这样的方式彼此插入，使得在入口管和主出口管之间的重叠区域中形成旁路，通过它来自入口管的废气可流出通过该主出口管进入膨胀室中。废气可通过二级出口管从膨胀室流出，该二级出口管另外地通向该膨胀室。通过根据本发明提出的管套管布置，实现了入口管和主出口管具有对于废气流的一部分的作用，实际上类似于连续的排气管，其大部分地与消音器的声音衰减装置脱离，由此对于废气流的这一部分，可实现低声音衰减和低废气背压。相反，其余的废气流通过旁路流入膨胀室中，并通过二级出口管流出消音器。在膨胀室的帮助下，在这里实现了对于废气流的这一部分的足够声音衰减。

膨胀室通常的特征在于自由空间，空气声音可传播到其中。原则上，类似于在吸收室中，吸声材料可设置在膨胀室中，但是这样的膨胀室不完全填充有吸声材料，而是必须将自由空间保留在膨胀室内，空气声音例如可通过旁路或通过穿孔膨胀到其中。

此外，已经表明，借助于这样的重叠区域，在其中主出口管的起始区域突伸到入口管的端部区域中，例如，以γ/4管或γ/2管形式作为共振管的主出口管的利用率得到改善，因为在重叠区域中可实现特别有效的振动激励。在这里，主出口管可特别地引入到入口管中如此之深，使得在主出口管中实现最佳的振动激励。

根据一个有利的实施方式，入口管的端部和主出口管的起始部可线性地配置。重叠区域的轴向长度实际上可以是入口管的端部直径的两倍大，特别的是其至少三倍大或至少四倍大，利用该重叠区域的轴向长度主出口管突伸到入口管中。因此，例如具有预定流动阻力的预定流从而可在径向形成于入口管的端部和形成上述旁路的主出口管的起始部之间的间隙中实现。