用于內(nèi)燃機(jī)的排氣設(shè)備和用于使排氣設(shè)備運(yùn)行的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種具有權(quán)利要求1前序部分所述特征的用于內(nèi)燃機(jī)的排氣設(shè)備以 及按照權(quán)利要求5至7的特征的用于使排氣設(shè)備運(yùn)行的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 由德國(guó)公開文獻(xiàn)DE 10 2009 032 213 Al例如已知一種內(nèi)燃機(jī)的排氣設(shè)備，其包 括配設(shè)給內(nèi)燃機(jī)第一氣缸組的第一排氣管并且包括配設(shè)給內(nèi)燃機(jī)第二氣缸組的第二排氣 管。每個(gè)排氣管分別具有一個(gè)排氣凈化裝置以及一個(gè)設(shè)置在相應(yīng)的排氣凈化裝置下游的第 一消聲器以及一個(gè)設(shè)置在相應(yīng)的第一消聲器下游的第二消聲器和設(shè)置在相應(yīng)的第二消聲 器下游的排氣端管。
[0003] 在該已知的現(xiàn)有技術(shù)中不利的是如下事實(shí)，即，消聲器的衰減諧振器不能可變地 調(diào)節(jié)。
[0004] 此外，由現(xiàn)有技術(shù)通常已知用于排氣設(shè)備的按照吸收原理和/或反射原理工作的 消聲器。這樣的消聲器的開發(fā)通常意味著找到在通口噪聲（在排氣設(shè)備端管后面的音量）、 排氣背壓和所需的消聲器體積之間的盡可能最佳的折中。為了繞開這樣的折中解決方案， 通常將消聲器構(gòu)造成有一個(gè)或多個(gè)可動(dòng)的封閉元件或閉鎖機(jī)構(gòu)、例如排氣活門，以便在消 聲器設(shè)備的排氣管道中能實(shí)現(xiàn)不同的流動(dòng)路徑。在用于內(nèi)燃機(jī)的消聲器設(shè)備中通常設(shè)有兩 個(gè)、三個(gè)或者四個(gè)排氣設(shè)備端管。在由現(xiàn)有技術(shù)已知的消聲器實(shí)施方式中，設(shè)置封閉元件以 不利的方式導(dǎo)致，根據(jù)封閉元件的位置，排氣不再流過所有排氣設(shè)備端管或端管分支元件。
[0005] 但該現(xiàn)有技術(shù)具有如下缺點(diǎn)：
[0006] 多客戶激怒，因?yàn)椴皇菑乃信艢庠O(shè)備端管流出排氣（在低的外部溫度時(shí)和從可 見端管的不同污染程度可見）；
[0007] 多由于在排氣設(shè)備端管中的狹窄處引起的高的排氣背壓；
[0008] >由于在排氣設(shè)備端管中的狹窄處引起的流動(dòng)噪聲；
[0009] >在冷的和熱的排氣設(shè)備端管之間的熱應(yīng)力（形成裂紋的危險(xiǎn)）；
[0010] >在消聲器設(shè)備中的衰減管的復(fù)雜的導(dǎo)向；
[0011] >消聲器設(shè)備的重量大；
[0012] >消聲器設(shè)備的制造成本高；
[0013] >各活門通常只能有條件分開地或在時(shí)間上錯(cuò)開地切換；這導(dǎo)致在排氣管中的 排氣背壓明顯升高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014] 本發(fā)明的目的在于，避免上述缺點(diǎn)并且同時(shí)將可變化性引入消聲器設(shè)備的衰減特 性中。
[0015] 所述目的在設(shè)備方面通過權(quán)利要求1的特征部分中的特征實(shí)現(xiàn)，而在方法方面通 過權(quán)利要求5至7的特征實(shí)現(xiàn)。
[0016] 通過排氣設(shè)備的按照本發(fā)明的設(shè)計(jì)方案避免上述全部問題。排氣設(shè)備具有在排氣 背壓方面有利的構(gòu)造。通過按照本發(fā)明的構(gòu)造 ，一個(gè)或兩個(gè)閉鎖機(jī)構(gòu)也可以同時(shí)封閉，而不 明顯提高排氣背壓。相對(duì)于傳統(tǒng)的排氣設(shè)備，在閉鎖機(jī)構(gòu)、例如排氣活門打開時(shí)存在最小的 或者幾乎不可測(cè)量的節(jié)流（排氣背壓升高），因?yàn)槔昧酥敝僚艢庠O(shè)備末端的整個(gè)排氣管 和衰減管容積。通過略微改變的構(gòu)造，閉鎖機(jī)構(gòu)也可以在時(shí)間上錯(cuò)開地切換，以便改善在切 換階段期間的主觀聽覺印象。通過錯(cuò)開地切換這兩個(gè)閉鎖機(jī)構(gòu)可以按有利的方式降低太引 人注意的聲學(xué)等級(jí)跳躍。
[0017] 在功率和動(dòng)力（內(nèi)燃機(jī)的響應(yīng)性能）方面，排氣設(shè)備的基于按照本發(fā)明的設(shè)計(jì)方 案非常低的排氣背壓非常積極地起作用。為了容易的聲學(xué)匹配，第一消聲器和第二消聲器 的體積也可以事后改變。此外，一個(gè)或多個(gè)可能必需的諧振器可以沒有大的耗費(fèi)地在保持 對(duì)稱性的情況下以簡(jiǎn)單的方式集成到排氣設(shè)備中。
[0018] 此外，通過排氣設(shè)備的對(duì)稱的構(gòu)造，可以非常有利地構(gòu)造消聲器。
[0019] 排氣設(shè)備的很多構(gòu)件可以作為有利的相同部件生產(chǎn)或者使用：
[0020] 消聲器殼體例如可以作為成本低廉的卷繞消聲器或者以殼結(jié)構(gòu)方式實(shí)現(xiàn)。在作為 卷繞消聲器實(shí)現(xiàn)時(shí)，兩側(cè)部件可以構(gòu)造成相同部件。在殼結(jié)構(gòu)方式中，上殼和下殼可以分別 構(gòu)造成相同部件。
[0021] 排氣管（圖1，區(qū)域a)可以作為相同構(gòu)件制造和安裝。
[0022] 從排氣管到衰減管的Y形分支元件（圖1，區(qū)域b直至閉鎖機(jī)構(gòu)/從閉鎖機(jī)構(gòu)起） 例如可以作為IHU(內(nèi)高壓成型）成型件實(shí)現(xiàn)。因此，它可以作為相同部件在閉鎖機(jī)構(gòu)前面 和后面以及在消聲器兩側(cè)使用。
[0023] 用于端管分支元件的管分支部（圖1，區(qū)域c)同樣如此。這些端管分支元件同樣 可以構(gòu)造成用于兩側(cè)的相同部件。
[0024] 帶有穿孔的被引導(dǎo)穿過消聲器的衰減管（圖1，區(qū)域d)同樣可作為相同部件實(shí)現(xiàn)。
[0025] 如果需要一個(gè)諧振器，則所需的用于兩側(cè)的分隔壁同樣可以作為相同部件實(shí)現(xiàn)。
[0026] 對(duì)于生產(chǎn)來說，由于相同部件也可以為排氣設(shè)備節(jié)省裝配工具。根據(jù)制造商或供 應(yīng)商的生產(chǎn)如何構(gòu)造，為了用于排氣設(shè)備兩側(cè)的Y形分支元件和閉鎖機(jī)構(gòu)的預(yù)裝配可以使 用相同的裝配設(shè)備。
[0027] 上述所有這些點(diǎn)導(dǎo)致明顯降低用于按照本發(fā)明的排氣設(shè)備的工具和制造成本。
[0028] 此外，通過大份額的相同部件和減少單個(gè)部件變型，可以明顯更簡(jiǎn)單地實(shí)現(xiàn)可能 希望的輕量化結(jié)構(gòu)。
[0029] 根據(jù)權(quán)利要求2至4所述的設(shè)計(jì)方案是特別優(yōu)選的實(shí)施方案。
[0030] 利用按照權(quán)利要求5所述的用于使用于內(nèi)燃機(jī)的排氣設(shè)備運(yùn)行的方法達(dá)到最小 的消聲。
[0031] 利用按照權(quán)利要求6所述的用于使用于內(nèi)燃機(jī)的排氣設(shè)備運(yùn)行的方法達(dá)到中等 的消聲。
[0032] 利用按照權(quán)利要求7所述的用于使用于內(nèi)燃機(jī)的排氣設(shè)備運(yùn)行的方法達(dá)到最大 的消聲。
【附圖說明】
[0033] 下面在四張圖中更詳細(xì)地闡述一種按照本發(fā)明的排氣設(shè)備和三種用于使按照本 發(fā)明的排氣設(shè)備運(yùn)行的方法。
[0034] 圖1示意性地示出一種按照本發(fā)明的排氣設(shè)備。
[0035] 圖2示出按照本發(fā)明的帶有兩個(gè)閉合的閉鎖機(jī)構(gòu)的排氣設(shè)備。
[0036] 圖3示出按照本發(fā)明的帶有一個(gè)閉合的和一個(gè)打開的閉鎖機(jī)構(gòu)的排氣設(shè)備。
[0037] 圖4示出按照本發(fā)明的帶有兩個(gè)打開的閉鎖機(jī)構(gòu)的排氣設(shè)備。
【具體實(shí)施方式】
[0038] 在下文中，在圖1至4中相同的附圖標(biāo)記適用于相同的構(gòu)件。
[0039] 圖1示出一種按照本發(fā)明的用于未示出的內(nèi)燃機(jī)的排氣設(shè)備1的端部區(qū)段，該內(nèi) 燃機(jī)至少帶有同樣未示出的一個(gè)第一和一個(gè)第二氣缸。第一和第二氣缸有代表性地也代表 內(nèi)燃機(jī)的氣缸組。第一氣缸配設(shè)有第一排氣管2,而第二氣缸配設(shè)有第二排氣管3。此外， 第一排氣管2配設(shè)有第一消聲器4,而第二排氣管3配設(shè)有第二消聲器5。按照本發(fā)明，從 第一排氣管2在第一閉鎖機(jī)構(gòu)6上游分支出第一衰減管2'，該第一衰減管被引導(dǎo)穿過第一 消聲器4并且在第二閉鎖機(jī)構(gòu)7下游通到第二排氣管3中，并且從第二排氣管3在第二閉 鎖機(jī)構(gòu)7上游分支出第二衰減管3'，該第二衰減管被引導(dǎo)穿過第二消聲器5并且在第一閉 鎖機(jī)構(gòu)6下游通到第一排氣管2中。從圖2至4可看出排氣的通過箭頭表示的流動(dòng)方向。
[0040] 如由現(xiàn)有技術(shù)已知的，第一衰減管2'和第二衰減管3'在第一消聲器4的體積中 和在第二消聲器5的區(qū)域內(nèi)具有穿孔11，用于將聲音排放排出到消聲器4、5中以選擇頻率 地衰減聲壓等級(jí)。
[0041] 在本實(shí)施例中，第一和第二閉鎖機(jī)構(gòu)6、7涉及排氣活門，在其他實(shí)施例中也可以 是例如滾子。
[0042] 在本實(shí)施例中，第一和第二消聲器4、5出于相同部件的原因設(shè)置在一個(gè)共同的殼 體8中。在其他實(shí)施例中，它們也可以具有更昂貴的分開的殼體。
[0043] 此外，在本實(shí)施例中，第一