用于内燃机的排气设备的消声器转让专利

申请号 : CN201710337586.4

文献号 : CN107420170B

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基本信息:

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法律信息:

相似专利:

发明人 : J·克吕格尔G·盖泽

申请人 : 埃贝斯佩歇排气技术有限责任两合公司

摘要 :

本发明涉及一种用于内燃机的排气设备的消声器,所述消声器包括:消声器壳体;设置在该消声器壳体中的能由载热介质和燃烧排气穿流的热交换器布置系统,用于将热从燃烧排气传递给载热介质;将燃烧排气导入到消声器壳体中的进入管;将燃烧排气从消声器壳体导出的第一排出管,在消声器壳体中设置有第一排气流动路径,用于将燃烧排气通过热交换器布置系统引导到第一排出管;将燃烧排气从消声器壳体导出的第二排出管,在消声器壳体中设置有第二排气流动路径,用于将燃烧排气在绕过热交换器布置系统的情况下引导到第二排出管;流动路径截止/释放布置系统,用于有选择地截止和释放第一排气流动路径和第二排气流动路径中的至少一个排气流动路径。

权利要求 :

1.用于内燃机的排气设备的消声器,所述消声器包括:

消声器壳体(12);

设置在所述消声器壳体(12)中的能由载热介质和燃烧排气穿流的热交换器布置系统(48),用于将热从燃烧排气传递给载热介质;

将燃烧排气导入到所述消声器壳体(12)中的进入管(38);

将燃烧排气从所述消声器壳体(12)导出的第一排出管(52),在所述消声器壳体(12)中设置有第一排气流动路径(54),用于将燃烧排气通过所述热交换器布置系统(48)引导到所述第一排出管(52);

将燃烧排气从所述消声器壳体(12)导出的第二排出管(40),在所述消声器壳体(12)中设置有第二排气流动路径(56),用于将燃烧排气在绕过所述热交换器布置系统(48)的情况下引导到所述第二排出管(40);

流动路径截止/释放布置系统(58),用于有选择地截止和释放第一排气流动路径(54)和第二排气流动路径(56)中的至少一个排气流动路径(54、56),其中,在所述消声器壳体(12)中设置有第一室(20),所述进入管(38)朝所述第一室(20)敞开,并且所述第一排气流动路径(54)包括所述第一室(20)并且所述热交换器布置系统(48)具有朝所述第一室(20)敞开的排气进入区域(49)和朝所述第一排出管(52)敞开的排气排出区域(53)。

2.按照权利要求1所述的消声器,其特征在于,所述流动路径截止/释放布置系统(58)包括配设给所述第一排出管(52)的流动路径截止/释放元件(60),所述流动路径截止/释放元件(60)能在释放所述第一排出管(52)以便穿流的释放位置和基本上截止所述第一排出管(52)以防穿流的截止位置之间调节,或/和所述流动路径截止/释放布置系统(58)包括配设给所述第二排出管(40)的流动路径截止/释放元件(60),所述流动路径截止/释放元件(60)能在释放所述第二排出管(40)以便穿流的释放位置和基本上截止所述第二排出管(40)以防穿流的截止位置之间调节。

3.按照权利要求2所述的消声器,其特征在于,所述流动路径截止/释放元件(60)在所述消声器壳体(12)外部的区域中设置在第一排出管(52)中,或/和所述流动路径截止/释放元件(60)在所述消声器壳体(12)外部的区域中设置在第二排出管(40)中。

4.按照权利要求1至3中任一项所述的消声器,其特征在于,在所述消声器壳体(12)中设置有第二室(22),所述第二室(22)至少部分以消声材料(42)填充。

5.按照权利要求4所述的消声器,其特征在于,所述进入管(38)或与所述进入管(38)连接的或延长所述进入管(38)的管贯穿所述第二室(22)并且具有朝所述第二室(22)敞开的开口布置系统(44),或/和所述进入管(38)朝所述第二室(22)敞开。

6.按照权利要求4所述的消声器,其特征在于,所述第二排出管(40)或与所述第二排出管(40)连接的或延长所述第二排出管(40)的管朝所述第二室(22)敞开。

7.按照权利要求6所述的消声器,其特征在于,所述进入管(38)或与所述进入管(38)连接的或延长所述进入管(38)的管贯穿所述第二室(22)并且具有朝所述第二室(22)敞开的开口布置系统(44),并且提供所述进入管(38)和所述第二排出管(40)的排气管(36)贯穿所述第一室(20)和所述第二室(22)并且借助于所述开口布置系统(44)朝所述第二室(22)敞开。

8.按照权利要求1至3中任一项所述的消声器,其特征在于,在所述消声器壳体(12)中设置有第三室(24),所述第二排出管(40)或与所述第二排出管(40)连接的或延长所述第二排出管(40)的管朝所述第三室(24)敞开。

9.按照权利要求1至3中任一项所述的消声器,其特征在于,在所述消声器壳体(12)中设置至少部分包含所述热交换器布置系统(48)的第四室(26),所述第四室(26)在所述排气进入区域的区域中朝所述第一室(20)敞开并且所述第一排出管(52)或与所述第一排出管(52)连接的或延长所述第一排出管(52)的管在所述排气排出区域(53)的区域中朝所述第四室(26)敞开。

10.按照权利要求4所述的消声器,其特征在于,在所述消声器壳体(12)中设置至少部分包含所述热交换器布置系统(48)的第四室(26),所述第四室(26)在所述排气进入区域的区域中朝所述第一室(20)敞开并且所述第一排出管(52)或与所述第一排出管(52)连接的或延长所述第一排出管(52)的管在所述排气排出区域(53)的区域中朝所述第四室(26)敞开。

11.按照权利要求1至3中任一项所述的消声器,其特征在于,所述进入管(38)或与所述进入管(38)连接的或延长所述进入管(38)的管通过从其中分支出的支管(46)朝所述第一室(20)敞开。

12.按照权利要求11所述的消声器,其特征在于,在所述消声器壳体(12)中设置有第三室(24),所述第二排出管(40)或与所述第二排出管(40)连接的或延长所述第二排出管(40)的管朝所述第三室(24)敞开,并且所述第二排出管(40)或与所述第二排出管(40)连接的或延长所述第二排出管(40)的管经由开口布置系统(44)朝所述第三室(24)敞开。

13.按照权利要求11所述的消声器,其特征在于,所述流动路径截止/释放布置系统(58)包括配设给所述第一排出管(52)的流动路径截止/释放元件(60)。

14.按照权利要求1至3中任一项所述的消声器,其特征在于,进入管(38)或与进入管(38)连接的或延长所述进入管(38)的管经由开口布置系统(44)朝所述第一室(20)敞开。

15.按照权利要求14所述的消声器,其特征在于,在所述消声器壳体(12)中设置有第三室(24),所述第二排出管(40)或与所述第二排出管(40)连接的或延长所述第二排出管(40)的管朝所述第三室(24)敞开,并且所述第二排出管(40)或与所述第二排出管(40)连接的或延长所述第二排出管(40)的管通过从其中分支出的支管(46)朝所述第三室(24)敞开。

16.按照权利要求14所述的消声器,其特征在于,所述流动路径截止/释放布置系统(58)包括配设给所述第二排出管(40)的流动路径截止/释放元件(60)。

17.按照权利要求4所述的消声器,其特征在于,所述第一室(20)和所述第二室(22)沿消声器壳体纵轴线(L)的方向相继地设置。

18.按照权利要求17所述的消声器,其特征在于,在所述消声器壳体(12)中设置有第三室(24),所述第二排出管(40)或与所述第二排出管(40)连接的或延长所述第二排出管(40)的管朝所述第三室(24)敞开,并且所述第二室(22)沿消声器壳体纵轴线(L)的方向设置在所述第一室(20)和所述第三室(24)之间。

19.按照权利要求10所述的消声器,其特征在于,在所述消声器壳体(12)中设置有第三室(24),所述第二排出管(40)或与所述第二排出管(40)连接的或延长所述第二排出管(40)的管朝所述第三室(24)敞开,并且所述第二室(22)和所述第四室(26)沿消声器壳体纵轴线(L)的方向至少局部并排地设置。

20.用于车辆的排气设备,所述排气设备具有按照权利要求1至19中任一项所述的消声器(10)。

21.按照权利要求20所述的排气设备,其特征在于,按照权利要求1至19中任一项的消声器(10)关于至少一个另外的消声器在上游地设置。

说明书 :

用于内燃机的排气设备的消声器

技术领域

[0001] 本发明涉及一种用于内燃机的排气设备的消声器、特别是涉及一种这样的消声器,所述消声器在具有混合驱动装置的机动车中可以与在那里使用的内燃机相配地设置。

背景技术

[0002] 由DE 10 2012 104 396 A1已知一种构造用于机动车的内燃机的排气设备的消声器,热交换器布置系统整合到所述消声器中,以便能够将在从内燃机喷出的燃烧排气中运输的热传递给载热介质、例如在内燃机的冷却剂回路中流动的冷却液。消声器具有进入管和排出管。进入管配设有第一流动路径截止/释放元件,并且热交换器布置系统配设有第二流动路径截止/释放元件。这两个流动路径截止/释放元件可以彼此协调地置于这样的截止位置或释放位置中,使得通过经由管进入的燃烧排气占据第一流动路径,在所述第一流动路径中,燃烧排气为了传热给载热介质而穿流热交换器布置系统并且在穿流热交换器布置系统之后从排出管排出,或者为了避免排气与载热介质之间的这样的传热相互作用占据第二流动路径,在所述第二流动路径中,所述燃烧排气不穿流热交换器布置系统并且在从进入管排出之后直接地且在绕过热交换器布置系统的情况下流动到排出管并且从该排出管排出。
[0003] EP 2 733 322 A1公开一种消声器,所述消声器具有整合到其中的热交换器布置系统。所述消声器具有两个进入管和一个排出管。通过流动路径截止/释放元件,离开内燃机的排气可以引导通过第一进入管和因此第一流动路径,在所述第一流动路径中,排气可以穿流热交换器布置系统并且在它通过排出管从消声器排出之前将热传递给载热介质。在流动路径截止/释放元件的另一个位置中,排气通过第二进入管引导到第二流动路径,在所述第二流动路径中,所述排气在绕过热交换器布置系统、亦即没有与载热介质的热相互作用的情况下流动到排出管并且经由该排气管离开消声器。
[0004] 特别是在具有混合驱动装置的机动车中,一方面存在如下问题,即,由于蓄电池安装在底部区域中,供排气设备和特别是整合到其中的一个或多个消声器使用的结构空间相对受限。另一方面,变得越来越严格的法律要求需要降低由这样的车辆发出的噪声,这又使得必须使用较大的消声器。此外,在机动车中并且特别是在混合驱动装置中使用的内燃机是这样有效的,使得在燃烧运行中通过所述内燃机提供的余热经常不足以对车辆内部空间进行充分地热调节。然而,由于特别是在这样的车辆的底部区域中的狭窄的空间情况,使用具有整合到其中的热交换器布置系统的相对大地构造的消声器用于在也考虑对消声特性的现有要求的情况下利用在燃烧排气中输送的热是困难的。

发明内容

[0005] 本发明的任务在于,提供一种用于内燃机的排气设备的消声器、特别是用于具有混合驱动装置的机动车,所述消声器在构造紧凑和消声特性良好的情况下能实现对在燃烧排气中输送的热的利用。
[0006] 按照本发明,该任务通过一种用于内燃机的排气设备的消声器得以解决,所述内燃机特别是用于具有混合驱动装置的机动车,所述消声器包括:
[0007] 消声器壳体;
[0008] 设置在所述消声器壳体中的能由载热介质和燃烧排气穿流的热交换器布置系统,用于将热从燃烧排气传递给载热介质;
[0009] 将燃烧排气导入到所述消声器壳体中的进入管;
[0010] 将燃烧排气从所述消声器壳体导出的第一排出管,在所述消声器壳体中设置有第一排气流动路径,用于将燃烧排气通过所述热交换器布置系统引导到所述第一排出管;
[0011] 将燃烧排气从所述消声器壳体导出的第二排出管,在所述消声器壳体中设置有第二排气流动路径,用于将燃烧排气在绕过所述热交换器布置系统的情况下引导到所述第二排出管;
[0012] 流动路径截止/释放布置系统,用于有选择地截止和释放第一排气流动路径和第二排气流动路径中的至少一个排气流动路径。
[0013] 在消声器的按照本发明的构思中,两个排气流动路径如此构造,使得视通过所述排气流动路径中的哪个排气流动路径引导燃烧排气而定所述热交换器布置系统被穿流或被绕过并且燃烧排气经由不同的排出管离开消声器。这允许,在结构型式紧凑的情况下如此构造消声器,使得在消声特性方面可以满足为此普遍存在的要求。
[0014] 为了能够有针对性地释放或截止在按照本发明的消声器中设置的流动路径,提出:所述流动路径截止/释放布置系统包括配设给所述第一排出管的流动路径截止/释放元件,所述流动路径截止/释放元件能在释放所述第一排出管以便穿流的释放位置和基本上截止所述第一排出管以防穿流的截止位置之间调节,优选所述流动路径截止/释放元件在所述消声器壳体外部的区域中设置在第一排出管中,或/和所述流动路径截止/释放布置系统包括配设给所述第二排出管的流动路径截止/释放元件,所述流动路径截止/释放元件能在释放所述第二排出管以便穿流的释放位置和基本上截止所述第二排出管以防穿流的截止位置之间调节,优选所述流动路径截止/释放元件在所述消声器壳体外部的区域中设置在第二排出管中。
[0015] 为了一方面良好的消声特性和另一方面两个排气流动路径的分支,提出:在所述消声器壳体中设置有第一室,所述进入管朝所述第一室敞开,并且所述第一排气流动路径包括所述第一室并且所述热交换器布置系统具有朝所述第一室敞开的排气进入区域和朝所述第一排出管敞开的排气排出区域。
[0016] 另外,消声特性可以通过如下方式受到积极影响,即,在所述消声器壳体中设置有第二室,所述第二室至少部分以消声材料填充,优选所述进入管朝所述第二室敞开。为了在此通过吸收辅助支持有效的消声,提出:所述进入管或与所述进入管连接的或延长所述进入管的管贯穿所述第二室并且具有朝所述第二室敞开的开口布置系统。
[0017] 此外可以规定:所述第二排出管或与所述第二排出管连接的或延长所述第二排出管的管朝所述第二室敞开。在此,结构上可特别简单地实现的构造方案可以规定:提供所述进入管和所述第二排出管的排气管贯穿所述第一室和所述第二室并且借助于所述开口布置系统朝所述第二室敞开。
[0018] 在另一种对于降低声音发射有利的构造方案中提出:在所述消声器壳体中设置有第三室,所述第二排出管或与所述第二排出管连接的或延长所述第二排出管的管朝所述第三室敞开。
[0019] 为了将热交换器布置系统安装在消声器壳体中可以规定:在所述消声器壳体中设置有至少部分包含所述热交换器布置系统的第四室,所述第四室在所述排气进入区域的区域中朝所述第一室敞开并且所述第一排出管或与所述第一排出管连接的或延长第一排出管的管在所述排气排出区域的区域中朝所述第四室敞开。因此,确保从第一室通过第四室向第一排出管的确定的排气引导,其中,同时在第四室中排气穿流或环流热交换器布置系统并且在此将热传递给在该热交换器布置系统中也循环的载热介质。
[0020] 为了提供亥姆霍兹共振器功能性提出:所述进入管或与所述进入管连接的或延长所述进入管的管通过从其中分支出的支管朝所述第一室敞开。此外,在该构造中可以为了改善消声特性规定:所述第二排出管或与所述第二排出管连接的或延长所述第二排出管的管经由所述开口布置系统朝所述第三室敞开。
[0021] 在此,所述流动路径截止/释放布置系统可以包括配设给所述第一排出管的流动路径截止/释放元件。如果该流动路径截止/释放元件处于其截止位置中,则它截止第一排出管以防穿流,使得强制性地也没有燃烧排气可以流过热交换器布置系统,而经由进入管导入到消声器中的全部燃烧排气通过原则上为了穿流而被释放的第二排出管离开消声器。
[0022] 在一种备选的构造方案中可以规定:进入管或与进入管连接的或延长所述进入管的管朝所述第一室经由开口布置系统敞开。在此燃烧排气经由进入管或延长该进入管的管的开口布置系统(亦即一般穿孔)到达第一室中并且经由第一室到达热交换器布置系统。为了在该构造中也能够提供亥姆霍兹共振器的功能性,进一步提出:所述第二排出管或与所述第二排出管连接的或延长所述第二排出管的管通过从其中分支出的支管朝所述第三室敞开。
[0023] 在该构造方案中,以有利的方式所述流动路径截止/释放布置系统的流动路径截止/释放元件配设给第二排出管。如果该流动路径截止/释放元件处于其截止位置中,则它截止第二排出管以防穿流,使得强制性地经由进入管到达消声器中的燃烧排气经由开口布置系统引导到第一室中并且从该第一室引导到热交换器布置系统并且因此引导到第一排出管。
[0024] 因为出于紧凑结构方式的原因,这样的消声器通常沿消声器纵轴线的方向延伸地构造,所以进一步提出:所述第一室和所述第二室沿消声器壳体纵轴线的方向相继地设置。特别是可以在这样的结构型式中规定:所述第二室沿消声器壳体纵轴线的方向设置在所述第一室和所述第三室之间。
[0025] 为了在结构空间要求少的同时允许消声器的不同构造特征以便提供良好的消声特性、特别是亥姆霍兹共振器功能性,进一步提出:所述第二室和所述第四室沿消声器壳体纵轴线的方向至少局部并排地设置。在第二室或第四室的至少一个轴向侧上然后例如可以在第一室或第三室中通过提供亥姆霍兹共振器来实现有效消声。
[0026] 此外,本发明的涉及一种用于特别是具有混合驱动装置的车辆的排气设备,所述排气设备包括按照本发明构造的消声器。

附图说明

[0027] 下面参考附图详细说明本发明。附图中:
[0028] 图1示出具有整合的热交换器布置系统的消声器的原理性剖视图;
[0029] 图2示出按照备选的构造型式的具有整合的热交换器布置系统的消声器的对应于图1的图示。

具体实施方式

[0030] 在图1中,设置用于整合到例如构造有混合驱动装置的车辆的排气设备中的消声器一般以10表示。该消声器在排气设备中设置在通常设置用于净化排气的系统区域、例如催化器或/和颗粒过滤器的下游并且设置在至少一个后消声器的上游。
[0031] 消声器10包括消声器壳体12,所述消声器壳体例如沿消声器壳体纵轴线L的方向延伸地构造并且可以具有基本上圆柱形的周壁14,所述周壁具有例如圆的或椭圆的横截面几何形状。在两个轴向的端部区域上,消声器壳体12由与周壁14例如通过焊接或以其他方式气密地连接的端壁16、18封闭。
[0032] 在消声器壳体12的内部中,在图1中示出的构造方式中总体上形成四个室20、22、24、26。第一室20设置在消声器壳体12的进入侧上。第一室20例如可以占据消声器壳体12或消声器壳体12的内部空间28的整个横截面。沿轴向邻接第一室20地设置有第二室22,所述第二室可以通过中间壁30与第一室20分开并且所述第二室仅占据内部空间28的横截面的部分区域。沿轴向邻接第二室22地设置有第三室24,所述第三室可以通过中间壁32与第二室22分开并且第一室20也又可以占据内部空间28的整个横截面。
[0033] 沿消声器壳体纵轴线L的方向在第二室22的旁边并且因此也在第一室20和第三室24之间设置有第四室26。第四室26可以通过中间壁30、32与第一室20或第二室24分开。但原则上,室22、26也可能通过分别独立配设给它们的中间壁与第一室20或第三室24分开。此外,第四室26通过中间壁34与第二室22分开,使得原则上在这两个室22、26之间不存在流动连接。
[0034] 一般以36标记的排气管在其也贯穿第一室20的区域中提供进入管38,所述进入管贯穿端壁16并且离开内燃机的燃烧排气经由所述进入管导入到消声器壳体12的内部空间28中。在也贯穿第三室24的区域中,排气管36提供排出管40,所述排出管贯穿端壁18并且经由进入管38输送的排气可以经由排出管离开消声器10。排气管36贯穿中间壁30、32并且因此也引导穿过第二室22。第二室22以例如纤维状的、泡沫材料状的或多孔的消声材料42填充,所述消声材料在排气管的贯穿第二室22的区域中包围所述排气管36。在贯穿第二室22的这个区域和贯穿第三室24的长形区域的部分区域中,排气管36构造有通常也称为穿孔的开口布置系统44并且因此经由多个开口一方面朝第二室22敞开并且另一方面朝第三室24敞开。
[0035] 在排气管36的在第一室20中延伸的长形区域、亦即例如作为进入管38解释的长形区域中,支管46从排气管36侧向地分支出来。因此,这个支管基本上横向于消声器壳体纵轴线L地延伸并且朝第二室20敞开,使得经由进入管38输送的排气可以进入到第一室20中。
[0036] 在这里要指出,贯穿室20、22、24的排气管36可以构造为整合的管件。但原则上,进入管38和排出管40也可能作为彼此分开构造的、相互连接的或经由另一个管相互连接的构件提供。此外,进入管38和排出管40可以在其贯穿端壁16、18的长形区域中突出于这些端壁16、18地从消声器壳体12的内部空间28引导出来,如在图1和2中示出的那样。备选地,进入管38或/和排出管40也可能在由其分别贯穿的端壁16、18的区域中终止并且在那里向外通过另一个管延伸。
[0037] 在第四室26中设置有一般以48标记的热交换器布置系统。通过载热介质入口50,载热介质、例如内燃机的冷却液可以流入到热交换器布置系统48中。通过载热介质出口51,载热介质可以离开热交换器布置系统48。在热交换器布置系统48的内部中(例如以多个通道提供地)设置有可由载热介质穿流的体积。热交换器布置系统48以有利的方式装入由周壁14、两个中间壁30、32和中间壁34环绕的第四室26中,然而备选地也可以本身提供所述中间壁中的至少一个中间壁或周壁14的一部分。
[0038] 为了能实现导入到第一室20中的燃烧排气与由热交换器布置系统48穿流的载热介质之间的传热相互作用,热交换器布置系统48或中间壁30在其界定第四室26的区域中朝第一室20敞开。在中间壁30中的这个区域中例如可能设置有多个开口,流入到第一室20中的燃烧排气可以穿过所述开口在排气进入区域49中流入到热交换器布置系统48中的为此设置的体积区域中,以便将在燃烧排气中运输的热传递给在热交换器布置系统48的载热介质流体积中流动的载热介质。
[0039] 另一个排出管52贯穿端壁18和第三室24并且例如在中间壁32的区域中朝第四室26敞开。经由第一室20为了穿流热交换器布置系统48而流入到第四室26中的燃烧排气可以在穿流或环流热交换器布置系统48之后通过排气排出区域53经由排出管52离开第四室26或热交换器布置系统。
[0040] 要指出,下面排出管40称为第二排出管并且排出管52称为第一排出管。
[0041] 在使用唯一一个进入管38和两个排出管40、52的情况下,在消声器10中形成两个排气流动路径54、56。经由第一排气流动路径54,经由进入管38进入到内部空间28、特别是第一室20中的燃烧排气流动穿过第四室26并且因此流动穿过热交换器布置系统48并且经由第一排出管52离开内部空间28。第二排气流动路径56将经由进入管38引导到消声器壳体12的内部空间28中的排气在绕过热交换器布置系统48的情况下并且因此在避免第二排气流动路径56中流动的燃烧排气与载热介质之间的传热相互作用的情况下引导到第二排出管40并且经由该第二排出管离开消声器壳体12的内部空间28。
[0042] 此外,消声器10包括配设给第一排气流动路径54的流动路径截止/释放布置系统58。所述流动路径截止/释放布置系统例如可以包括整合到第一排出管52中、优选整合到消声器壳体12外部的区域上的流动路径截止/释放元件60、例如可偏转的活门。流动路径截止/释放元件60能在基本上截止第一排出管52和因此第一排气流动路径54以防穿流有燃烧排气的截止位置与释放第一排出管52和因此第一排气流动路径54以便穿流的释放位置之间调节。在此,流动路径截止/释放元件60能够如此可调节,使得它可以占据截止位置或释放位置,或者使得它除了这两个位置之外也还可以占据中间位置,优选在这两个位置之间可连续地调节,以便能够对应地连续地设定第一排气流动路径54的隔离和因此燃烧排气的流动通过该第一排气流动路径的份额。在这里要指出,流动路径截止/释放元件可以通过对应的伺服驱动装置、例如电动机或类似装置在不同的位置之间调节。第二排气流动路径56未配设有这样的流动路径截止/释放元件,使得该流动路径截止/释放元件原则上为了穿流而被释放。
[0043] 下面说明在图1中示出的消声器10的运行。
[0044] 与在车辆中出现的热需求或/和内燃机的运行状态有关地,消声器10如此使用,使得通过有选择地释放或截止或部分截止第一排气流动路径54来改变流动通过第一流动路径54的燃烧排气的份额。如果存在相对大的热需求、亦即如果相对大的热量从燃烧排气传递给流热交换器布置系统48的载热介质,则流动路径截止/释放元件60置于其释放位置中,在所述释放位置中,第一排气流动路径54原则上为了穿流而被释放、亦即通过流动路径截止/释放布置系统58生成的隔离最小。在这种状态下,两个排气流动路径54、56被释放,并且经由进入管38进入的燃烧排气经由两个排出管52、40离开消声器10并且经由所述排出管引导到例如已经说明的后消声器。在此,在第一排气流动路径54中流动的燃烧排气将热传递给穿流热交换器布置系统46的载热介质,所述载热介质可以在另一个热交换器布置系统中使用,例如以使要导入到车辆内部空间中的空气升温。
[0045] 如果不存在或仅存在小的热需求,则流动路径截止/释放元件60置于其截止位置中或置于较强地隔离第二排气流动路径54的位置中,使得没有或只有较小份额的燃烧排气流动通过第二排气流动路径54,例如整个燃烧排气经由第二排气流动路径56穿流消声器10并且因此燃烧排气也仅经由第二排出管40引导到排气设备的进一步处于下游的系统区域。在此,进入管38或从其分支出的支管46在第一室20中形成亥姆霍兹共振器,它的共振器体积基本上达到直至例如定位在其截止位置中的流动路径截止/释放元件60。该体积以有利的方式如此选择,使得实现如此构造的亥姆霍兹共振器的谐振频率与特别干扰的低频相协调。
[0046] 以消声材料42填充的第二室22提供对于消声的其他贡献,所述第二室因此作为吸收室起作用并且特别是对于降低例如通过流动噪声产生的高频起作用。同时,通过在结构上将第二排气流动路径56与热交换器布置系统48分开、特别是也通过对第二室22或在其中设置的消声材料42进行隔绝作用来设置与热交换器布置系统48的热隔绝,从而在这种状态下用于避免热交换器布置系统的热过载并且同时尽量避免穿流热交换器布置系统48的载热介质的升温。
[0047] 该运行状态优选当一方面过高的排气温度可能导致热交换器布置系统的过载、亦即例如在内燃机的满载状态下或在内燃机的额定转速时或者当由于在燃烧排气中运输的少的热量不能实现热交换器布置系统48中的载热介质的有效升温并且因此把消声功能性放在首要位置。这例如可以在以小转速、例如空载转速的运行状态下是所述情况,其中,主要是也需要通过亥姆霍兹共振器使低频衰减。
[0048] 第一排气流动路径54也为了穿流而被释放的在先描述的状态基于在该状态下通过敞开的第一排气管52仅能有条件地实现的亥姆霍兹共振器功能性优选在如下情况下被选择,即,一方面在燃烧排气中输送的热的有效利用在没有热交换器布置系统48的过热的危险的情况下是可能的,另一方面对消声能力存在较少的要求。这一般是内燃机在中等转速或中等发动机负载的范围内运行的状态。
[0049] 要指出,在图1中示出的构造方式例如也可以如下变化,即,省去第三室24,如果对消声的要求允许这一点的话。这导致消声器10的还较紧凑的结构方式。
[0050] 在图2中示出的构造方式在基本结构和两个排气流动路径方面基本上对应于参考图1在先描述的构造方式。在该消声器10中,第一排气流动路径54也将经由唯一一个进入管38导入到消声器壳体12、特别是第一室20中的排气穿过第四室26和因此热交换器布置系统
48引导到第一排出管52。第二排气流动路径56将经由进入管38输送的排气在绕过热交换器布置系统48的情况下穿过第一室20、第二室22和第三室24引导到第二排出管40。
[0051] 为了能够将燃烧排气的所述部分或一部分导入到第一室20中,在排气管36上特别是在第二室22的区域中设置的开口布置系统40延展直到排气管36或进入管38的区域,所述区域在第一室20中延伸,使得燃烧排气或其一部分可以经由开口布置系统44的一部分开口流动到第一室20中并且经由所述第一室流动到热交换器布置系统48。
[0052] 在排气管36或第二排出管40的在第三室24中延伸的长形区域中,支管46从其中分支出,所述支管因此与第二室24配合作用地提供亥姆霍兹共振器。
[0053] 流动路径截止/释放布置系统58在该构造型式中包括配设给第二流动路径56的、例如在第二排出管40中优选在热交换器壳体12外部的区域中设置的流动路径截止/释放元件60,例如形式为可调节的活门。该流动路径截止/释放元件60也能在基本上截止第二排出管40以防穿流的截止位置和释放第二排出管40和因此第二排气流动路径56以便穿流的释放位置之间调节。在该构造变型方案中,也可以进行仅利用这两个位置的调节或连续的调节,以便能够对应地连续地或必要时也逐级地调节第二排气流动路径56的隔离和因此流动通过该第二排气流动路径的燃烧排气的份额。
[0054] 如果流动路径截止/释放元件60置于其截止位置中并且因此例如第二排气流动路径56在第二排出管40的区域中被截止以防穿流,则经由进入管38输送的全部燃烧排气流动到第一室20中并且经由该第一室流动到第四室26中。燃烧排气穿流热交换器布置系统48并且因此将热传递给同样穿流热交换器布置系统的载热介质。燃烧排气经由第一排出管52离开消声器10,所述第一排出管在该构造型式中不能截止以防穿流。在该状态下,利用第三室24的区域中的支管46提供亥姆霍兹共振器对于消声特别有效地起作用,其中,在这里亥姆霍兹共振器的谐振频率也以有利的方式与干扰的低频相协调。在该构造型式中,燃烧排气或燃烧排气的主要部分经由第一排气流动路径54并且因此穿过热交换器布置系统48引导的运行状态也以有利的方式在如下情况下被选择,即,内燃机处于特别低的频率占优势且因此未衰减的状态下、亦即例如处于空转状态或者具有部分负载或小转速或中等转速的状态下。
[0055] 如果流动路径截止/释放元件60置于其释放位置中,则第二排气流动路径56也为了穿流而被释放。因此,经由进入管38输送的燃烧排气可以经由两个排出管52、40离开消声器10。由于较小的流动阻力,在该状态下较大部分的燃烧排气流动通过第二排气流动路径56。这意味着,在热交换器布置系统48中仅还有较少的热量传递给也穿流该热交换器布置系统的载热介质。特别有利地,该状态在如下情况下得以利用,即,例如在高转速或高发动机负载时一方面仅需要将较少的热量传递给载热介质,因为通过内燃机本身或其与载热介质的热相互作用已经可以足够地提供热能,使得此外避免热交换器布置系统48的热过载,并且另一方面需要使特别低的频率仅以较小程度衰减。由于存在以消声材料42填充的第二室22,还有效地衰减特别是高频、例如流动噪声。
[0056] 在两个在先描述的构造方式中,可以当在那里分别设置的流动路径截止/释放元件置于中间位置中时在考虑其他运行参数、例如车辆速度和外部温度的情况下对消声器在其消声特性方面和在其传热特性方面还较敏感地进行协调。两个构造变型方案提供实质优点,即,在紧凑的结构方式中,通过整合热交换器布置系统和不同的消声措施,在燃烧排气中运输的热一旦需要可以有效地得以利用,另一方面可以用于与运行状态有关地提供对在排气中输送的声音的有效衰减。特别是存在如下可能性,即,通过提供亥姆霍兹共振器功能性特别是在低转速或低运行负载时有效地衰减较低的频率,而特别是也由于流动噪声而出现的较高频率可以非常有效地通过设置在作为吸收室起作用的第二室中的消声材料来衰减。
[0057] 此外,按照本发明的消声器10具有显著优点,即,通过提供两个排出管,在消声器中生成的背压相比于具有仅唯一一个排出管的消声器小得多,这有利地作用于排气流并且因此作用于内燃机的实际功率。