用于內(nèi)燃機(jī)的排氣裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種用于內(nèi)燃機(jī)的排氣裝置，該排氣裝置具有一個(gè)第一排氣管路并且具有一個(gè)第二排氣管路，其中一個(gè)第一消聲器裝置被安置在該第一排氣管路的一個(gè)端部區(qū)段中并且一個(gè)第二消聲器裝置被安置在該第二排氣管路的一個(gè)端部區(qū)段中，并且這兩個(gè)排氣管路通過(guò)一個(gè)串?dāng)_點(diǎn)互通地連接，并且在該第一排氣管路或第二排氣管路中在該串?dāng)_點(diǎn)的下游設(shè)置了一個(gè)閥以用于選擇性地關(guān)閉對(duì)應(yīng)的排氣管路，其中該閥與該串?dāng)_點(diǎn)之間的距離的大小被確定成使得，在該內(nèi)燃機(jī)的一個(gè)確定的轉(zhuǎn)速下，該閥與該串?dāng)_點(diǎn)之間的一個(gè)排氣管線段用作四分之一波長(zhǎng)諧振器，使得在該內(nèi)燃機(jī)的所述轉(zhuǎn)速下，該排氣裝置的干擾噪聲被減小。
【專(zhuān)利說(shuō)明】用于內(nèi)燃機(jī)的排氣裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于內(nèi)燃機(jī)的排氣裝置，該排氣裝置具有一個(gè)第一排氣管路并且具有一個(gè)第二排氣管路，其中一個(gè)第一消聲器裝置被安置在該第一排氣管路的一個(gè)端部區(qū)段中并且一個(gè)第二消聲器裝置被安置在該第二排氣管路的一個(gè)端部區(qū)段中，并且這兩個(gè)排氣管路通過(guò)一個(gè)串?dāng)_點(diǎn)互通地連接，并且在該第一排氣管路或第二排氣管路中在該串?dāng)_點(diǎn)的下游設(shè)置了一個(gè)閥以用于選擇性地關(guān)閉對(duì)應(yīng)的排氣管路。
【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)代內(nèi)燃機(jī)(尤其是在內(nèi)燃機(jī)具有兩排汽缸的情況下)的工作過(guò)程中，根據(jù)消聲器裝置的構(gòu)型和設(shè)置，通常會(huì)在排氣管路中產(chǎn)生令人煩惱的排氣噪聲。DE19743446A1披露了一種用于內(nèi)燃機(jī)的排氣裝置，在該排氣裝置中消聲器被設(shè)計(jì)為赫姆霍茲諧振器(Helmholtz resonator)。在所述消聲器上設(shè)置了一個(gè)可關(guān)閉的廢氣閥。通過(guò)關(guān)閉所述廢氣閥，阻止該排氣流從所述消聲器逃逸。所述消聲器因此起到一個(gè)赫姆霍茲諧振器的作用。
[0003]DE10231056A1描述了一種排氣裝置，該排氣裝置具有兩個(gè)消聲器裝置，氣流可以并行地穿過(guò)這兩個(gè)消聲器裝置。這些消聲器裝置就消聲作用和貫通流動(dòng)阻力方面是不同設(shè)計(jì)的。在此，取決于該內(nèi)燃機(jī)的負(fù)荷點(diǎn)，整個(gè)排氣流通過(guò)一個(gè)切換裝置而被轉(zhuǎn)向進(jìn)入一個(gè)或另一個(gè)消聲器裝置。
[0004]此外，DE102006020155A1披露了一種用于內(nèi)燃機(jī)的排氣裝置，在該排氣裝置中，在一個(gè)排氣管路的尾管中設(shè)置了一個(gè)廢氣閥，該廢氣閥被根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速而被關(guān)閉或打開(kāi)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所基于的目的是說(shuō)明一種排氣裝置，該排氣裝置在內(nèi)燃機(jī)的一些臨界轉(zhuǎn)速處可以有改進(jìn)的阻尼作用，以用于使干擾的排氣噪聲最小化。所述目的根據(jù)本發(fā)明通過(guò)以下方案來(lái)實(shí)現(xiàn)，即，按照本發(fā)明，提出了一種用于內(nèi)燃機(jī)的排氣裝置，該排氣裝置具有一個(gè)第一排氣管路并且具有一個(gè)第二排氣管路，其中一個(gè)第一消聲器裝置被安置在該第一排氣管路的一個(gè)端部區(qū)段中并且一個(gè)第二消聲器裝置被安置在該第二排氣管路的一個(gè)端部區(qū)段中，并且這兩個(gè)排氣管路通過(guò)一個(gè)串?dāng)_點(diǎn)互通地連接，并且在該第一排氣管路或第二排氣管路中在該串?dāng)_點(diǎn)的下游設(shè)置了一個(gè)閥以用于選擇性地關(guān)閉對(duì)應(yīng)的排氣管路，其中，該閥與該串?dāng)_點(diǎn)之間的距離的大小被確定成使得，在該內(nèi)燃機(jī)的一個(gè)確定的轉(zhuǎn)速下，該閥與該串?dāng)_點(diǎn)之間的一個(gè)排氣管線段用作四分之一波長(zhǎng)諧振器，使得在該內(nèi)燃機(jī)的所述轉(zhuǎn)速下，該排氣裝置的干擾噪聲被減小。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的排氣裝置的特征在于該閥與該串?dāng)_點(diǎn)之間的距離的大小被確定成使得，在該內(nèi)燃機(jī)的一個(gè)確定的轉(zhuǎn)速下，該閥與該串?dāng)_點(diǎn)之間的一個(gè)排氣管線段用作四分之一波長(zhǎng)諧振器，這樣使得在該內(nèi)燃機(jī)的所述轉(zhuǎn)速下，該排氣裝置的干擾噪聲被減小或消除。該閥優(yōu)選構(gòu)造為廢氣閥。通過(guò)關(guān)閉該廢氣閥，來(lái)自該內(nèi)燃機(jī)的整個(gè)排氣流經(jīng)由該廢氣閥沒(méi)有定位在其中的另一個(gè)排氣管路而被導(dǎo)入大氣中。所述排氣管線段在該串?dāng)_點(diǎn)與該關(guān)閉的廢氣閥之間起一個(gè)四分之一波長(zhǎng)諧振器的作用。其方式是，該串?dāng)_點(diǎn)與這個(gè)關(guān)閉的廢氣閥之間的該排氣管線段的尺寸例如被這樣確定，使得該串?dāng)_點(diǎn)與廢氣閥之間的距離約等于有待減小的波長(zhǎng)的兩倍。根據(jù)本發(fā)明，由此可以使該排氣裝置的低頻率嗡嗡噪聲、特別是在處于IOOOrpm與2000rpm之間的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速區(qū)域中的低頻率嗡嗡噪聲最小化。此類(lèi)噪聲特別地出現(xiàn)在該車(chē)輛的內(nèi)部并且因此可以有效地被最小化。該閥的設(shè)置可以被任意地定位在對(duì)應(yīng)的排氣管路的一個(gè)端部區(qū)段中。
[0007]在本發(fā)明的一個(gè)構(gòu)型中，該串?dāng)_點(diǎn)構(gòu)造為一個(gè)第三消聲器裝置。尤其是，該第三消聲器裝置被構(gòu)造成定位在該排氣裝置的一個(gè)中間區(qū)域中的中間消聲器。該串?dāng)_點(diǎn)可替代地構(gòu)造為一個(gè)連接管。該串?dāng)_點(diǎn)的定位可以按照這樣的要求任意地進(jìn)行，即，該閥與該串?dāng)_點(diǎn)之間距離的大小根據(jù)本發(fā)明被確定成，使得通過(guò)四分之一波長(zhǎng)諧振器設(shè)置有效地實(shí)現(xiàn)干擾的頻率的減少。
[0008]在本發(fā)明的另一個(gè)構(gòu)型中，該閥可以根據(jù)該內(nèi)燃機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷和/或轉(zhuǎn)速而被操作。該閥優(yōu)選地在IOOOrpm與2000rpm之間的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)被操作。在所述轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，嗡嗡噪聲在該排氣裝置內(nèi)出現(xiàn)，這些噪聲不利地影響了該車(chē)輛內(nèi)部中的駕駛舒適特性。所述低頻率嗡嗡聲通過(guò)根據(jù)本發(fā)明確定該閥位置與該串?dāng)_點(diǎn)位置之間的排氣管線段的尺寸被有效地最小化。
[0009]在本發(fā)明的另一個(gè)構(gòu)型中，在該連接管中或者在該第三消聲器裝置之內(nèi)設(shè)置了一個(gè)廢氣閥，借助于該廢氣閥可根據(jù)該內(nèi)燃機(jī)的負(fù)荷點(diǎn)而防止該第一排氣管路與該第二排氣管路之間排氣流的混合。
[0010]有利的是，該閥構(gòu)造為廢氣閥。
[0011]有利的是，該串?dāng)_點(diǎn)構(gòu)造為一個(gè)第三消聲器裝置。
[0012]有利的是,該串?dāng)_點(diǎn)構(gòu)造為一個(gè)連接管。
[0013]有利的是，該閥可以根據(jù)該內(nèi)燃機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷和/或轉(zhuǎn)速而被操作。
[0014]有利的是，一個(gè)廢氣閥被設(shè)置在該連接管中或者在該第三消聲器裝置之內(nèi)。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015]從以下說(shuō)明中可得到進(jìn)一步的特征和特征的組合。在附圖中以簡(jiǎn)化的形式展示了本發(fā)明的具體的示例性實(shí)施例并且將在以下的說(shuō)明中進(jìn)行更詳細(xì)地解釋?zhuān)诟綀D中:
[0016]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的一種排氣裝置的根據(jù)第一實(shí)施例的示意性圖示，
[0017]圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的排氣裝置的第二實(shí)施例的示意性圖示，并且
[0018]圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的排氣裝置的根據(jù)第三實(shí)施例的示意性圖示。
【具體實(shí)施方式】
[0019]圖1示出了具有兩排汽缸并且具有一個(gè)排氣裝置2的一個(gè)內(nèi)燃機(jī)I。排氣裝置2包括一個(gè)第一排氣管路3和一個(gè)第二排氣管路4。第一組汽缸的排氣經(jīng)由第一排氣管路3通入大氣中。第二組汽缸的排氣經(jīng)由第二排氣管路4通入大氣中。一個(gè)第一消聲器裝置5被定位在第一排氣管路的端部處。一個(gè)第二消聲器裝置6被定位在第二排氣管路4的端部處。
[0020]在第一排氣管路3與第二排氣管路4之間提供一個(gè)串?dāng)_點(diǎn)10，該串?dāng)_點(diǎn)將這兩個(gè)排氣管路相互連通地連接。在串?dāng)_點(diǎn)10內(nèi)，提供了一個(gè)可關(guān)閉的廢氣閥9，該廢氣閥在一個(gè)關(guān)閉位置中防止這兩個(gè)排氣管路之間的排氣混合。在本發(fā)明的第一示例性實(shí)施例中，根據(jù)圖1，串?dāng)_點(diǎn)10構(gòu)造成連接管。在本發(fā)明的第二示例性實(shí)施例中，該串?dāng)_點(diǎn)10構(gòu)造成一個(gè)第三消聲器裝置7。
[0021]第一排氣管路3包括一個(gè)第一排氣歧管17和一個(gè)第一排氣管線15，第一組汽缸13的排氣通過(guò)第一排氣管線被導(dǎo)入大氣中。第二排氣管路4包括一個(gè)第二排氣歧管16和一個(gè)第二排氣管線14，第二組汽缸12的排氣通過(guò)第二排氣管線被導(dǎo)入大氣中。這兩個(gè)排氣管路3和4的排氣經(jīng)由該連接管或經(jīng)由第三消聲器裝置7混合是通過(guò)打開(kāi)該廢氣閥9實(shí)現(xiàn)的。在圖1中，一個(gè)閥11被定位在第二排氣管路4中在第二消聲器裝置6的下游。閥11是一個(gè)廢氣閥的形式，該廢氣閥被根據(jù)內(nèi)燃機(jī)I工作點(diǎn)被操作。借助于閥11，第二排氣管路4可以被關(guān)閉，這樣使得當(dāng)廢氣閥9打開(kāi)時(shí)，來(lái)自?xún)?nèi)燃機(jī)I的全部排氣流經(jīng)由第一排氣管路3導(dǎo)入大氣中。
[0022]串?dāng)_點(diǎn)10用于氣體交換并且用作該排氣裝置2內(nèi)的反射點(diǎn)。以這種方式可以影響轉(zhuǎn)矩以及轉(zhuǎn)矩曲線。盡管如此，串?dāng)_點(diǎn)10仍然對(duì)該排氣裝置2內(nèi)的氣體脈動(dòng)有影響。此夕卜，串?dāng)_點(diǎn)10影響發(fā)動(dòng)機(jī)特定的換氣順序并且因此對(duì)排氣裝置2的噪聲感覺(jué)具有作用。因此，通過(guò)氣體交換，該內(nèi)燃機(jī)的激勵(lì)脈沖在串?dāng)_點(diǎn)10下游對(duì)稱(chēng)地通過(guò)排氣管路3和4。這些排氣因此從第一排氣管路3以及還從第二排氣管路4同時(shí)排入大氣中。這種同相激勵(lì)導(dǎo)致干涉，該干涉在該內(nèi)燃機(jī)I的某些確定的轉(zhuǎn)速下會(huì)讓人感覺(jué)煩擾。特別是在低轉(zhuǎn)速時(shí)或者在低頻率噪聲情況下，這種干涉可以導(dǎo)致使人煩惱的嗡嗡噪聲。為了使此類(lèi)不利的嗡嗡噪聲最小化或者消除，閥11與串?dāng)_點(diǎn)10這樣地間隔開(kāi)，使得當(dāng)閥11關(guān)閉時(shí)并且在產(chǎn)生令人煩惱的排氣噪聲的轉(zhuǎn)速下，閥11與串?dāng)_點(diǎn)10之間的一個(gè)排氣管線段Xl用作一個(gè)四分之一波長(zhǎng)諧振器。當(dāng)閥11關(guān)閉時(shí)，排氣管線段Xl起四分之一波長(zhǎng)諧振器的作用。排氣裝置2的令人煩惱的嗡嗡噪聲因此被最小化。
[0023]閥11可以被任意地定位。在圖1中，閥11被定位在第二消聲器裝置6的下游。在根據(jù)圖2的第二示例性實(shí)施例中，閥11被定位在第二消聲器裝置6的上游。閥11的定位與串?dāng)_點(diǎn)10被構(gòu)造為連接管或者構(gòu)造為第三消聲器裝置無(wú)關(guān)。根據(jù)本發(fā)明，閥11的定位，應(yīng)使得串?dāng)_點(diǎn)10與閥11之間的距離的大小的確定使得所述距離等于有待減小的頻率的波長(zhǎng)的兩倍。為此目的，閥11的以及廢氣閥9的操作裝置(未示出)被連接到一個(gè)控制單元8，該控制單元同樣被連接到內(nèi)燃機(jī)I。因此可以使廢氣閥9以及閥11根據(jù)內(nèi)燃機(jī)I的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷和/或轉(zhuǎn)速而被操作。附加地或者替代地，不僅廢氣閥9而且閥11可以根據(jù)其他發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)而被操作。閥11可以替代地被定位在第一排氣管路3中。
[0024]借助于閥11的根據(jù)本發(fā)明的這種定位，可以在產(chǎn)生令人煩惱的嗡嗡噪聲的臨界轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)多種有利效果。例如，消除了這兩個(gè)排氣管路3和4的兩個(gè)通口的相關(guān)性。此外，基本上防止了在排氣裝置2中形成干涉。閥11根據(jù)其在排氣管路4或3中的定位而用作一個(gè)可切換的諧振器或者用作一個(gè)可切換的反射點(diǎn)。在根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)型中，該閥導(dǎo)致對(duì)這些排氣尾管中的通口噪聲產(chǎn)生顯著影響。串?dāng)_點(diǎn)10的定位可以根據(jù)排氣裝置2的結(jié)構(gòu)被任意地選擇。如果例如第三消聲器裝置7不被選作串?dāng)_點(diǎn)，則串?dāng)_點(diǎn)可以以一個(gè)連接管的形式根據(jù)圖3實(shí)現(xiàn)在一個(gè)另外的位置處，例如在位置18或19處。在這個(gè)圖示中，閥11被定位在位置19與第二消聲器裝置6之間。為了操作該閥11，設(shè)置了一個(gè)操作裝置20，該操作裝置電動(dòng)地、氣動(dòng)地或者液壓地構(gòu)型。特別是，本發(fā)明適用于增壓內(nèi)燃機(jī)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于內(nèi)燃機(jī)(I)的排氣裝置(2)，該排氣裝置具有一個(gè)第一排氣管路(3)并且具有一個(gè)第二排氣管路(4)，其中一個(gè)第一消聲器裝置(5)被安置在該第一排氣管路(3)的一個(gè)端部區(qū)段中并且一個(gè)第二消聲器裝置(6)被安置在該第二排氣管路(4)的一個(gè)端部區(qū)段中，并且這兩個(gè)排氣管路通過(guò)一個(gè)串?dāng)_點(diǎn)(10)互通地連接，并且在該第一排氣管路或第二排氣管路中在該串?dāng)_點(diǎn)(10)的下游設(shè)置了一個(gè)閥(11)以用于選擇性地關(guān)閉對(duì)應(yīng)的排氣管路， 其特征在于， 該閥(11)與該串?dāng)_點(diǎn)(10 )之間的距離的大小被確定成使得，在該內(nèi)燃機(jī)(I)的一個(gè)確定的轉(zhuǎn)速下，該閥(11)與該串?dāng)_點(diǎn)(10)之間的一個(gè)排氣管線段(xl，x2)用作四分之一波長(zhǎng)諧振器，使得在該內(nèi)燃機(jī)(I)的所述轉(zhuǎn)速下，該排氣裝置(2)的干擾噪聲被減小。
2.如權(quán)利要求1所述的排氣裝置(2)，其特征在于，該閥(11)構(gòu)造為廢氣閥。
3.如權(quán)利要求1所述的排氣裝置(2)，其特征在于，該串?dāng)_點(diǎn)(10)構(gòu)造為一個(gè)第三消聲器裝置(7)。
4.如權(quán)利要求1所述的排氣裝置(2)，其特征在于，該串?dāng)_點(diǎn)(10)構(gòu)造為一個(gè)連接管。
5.如權(quán)利要求1所述的排氣裝置(2)，其特征在于，該閥(11)可以根據(jù)該內(nèi)燃機(jī)(I)的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷和/或轉(zhuǎn)速而被操作。
6.如權(quán)利要求1所述的排氣裝置(2)，其特征在于，一個(gè)廢氣閥(9)被設(shè)置在該連接管中或者在該第三消聲器裝置(7 )之內(nèi)。
【文檔編號(hào)】F01N1/16GK103867274SQ201310689483
【公開(kāi)日】2014年6月18日 申請(qǐng)日期:2013年12月16日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月17日
【發(fā)明者】J·溫克爾 申請(qǐng)人:Dr. Ing. h.c. F. 保時(shí)捷股份公司