气隙隔离的消声器制造技术

本发明专利技术涉及一种用于车辆的排气设备的消声器、尤其后消声器，所述消声器具有消声器壳体，消声器壳体具有废气进入管，废气经由废气进入管流入消声器壳体，并且消声器壳体具有废气排出管，废气经由废气排出管从消声器壳体流出，其中，消声器壳体的至少一部分或者整个消声器壳体由外套壳体包围，其中，在消声器壳体与外套壳体之间设有气隙。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】气隙隔离的消声器
本专利技术涉及一种根据权利要求1的前序部分的用于车辆的排气设备的消声器、尤其后消声器
技术介绍
在传统轿车中，车身通常由钢或者轻型结构材料、例如铝制成。在轻型结构中的新发展能够实现更多的重量节省，通过使用碳纤维增强的塑料。该材料是复合材料，该复合材料的各个材料成分借助树脂粘结材料相连。相对于传统金属材料，塑料虽然具有显著的重量优点，然而在其热运行范围方面仅可受限地应用。根据使用的树脂，碳纤维增强的塑料构件已经需确保温度处在80℃到120℃之间。尤其，紧邻内燃机或者另外的强加热的构件(例如排气系统、催化器、后消声器、排气管等)的构件必须在热学方面充分考虑地来设计。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种消声器、尤其后消声器，其设计成可被布置得相对接近对热敏感的构件。该目的通过权利要求1的特征来实现。在从属权利要求中可得知本专利技术的有利的设计方案和改进方案。本专利技术的出发点是一种用于车辆的排气设备的消声器、尤其后消声器。消声器具有消声器壳体。废气进入管通入到消声器壳体中，废气可经由废气进入管流入消声器壳体。废气可经由消声器的废气排出管从消声器壳体流出。本专利技术的中心思想在于，消声器壳体的至少一部分或者整个消声器壳体由外套壳体包围，其中，在消声器壳体与外套壳体之间设有气隙。气隙构成热隔离层，这使得外套壳体的表面温度明显低于消声器壳体的温度。由此，消声器可放置得非常接近热敏感的构件，例如车辆的纤维增强的塑料构件。消声器壳体和/或外套壳体可由钢、尤其不锈钢、钛合金或另一耐热的金属材料制成。根据本专利技术，外套壳体通过间隔保持件与消声器壳体保持间隔开。间隔保持件确保，在消声器壳体与外套壳体之间保留气隙。例如可设置成，外套壳体与消声器壳体间隔开0.3cm至2.0cm之间的距离。亦或气隙所处的范围可更小并且例如处于0.8cm与1.2cm之间。根据本专利技术的一种改进方案，外套壳体具有用于新鲜空气的入口。经由入口，冷的周围环境空气可流入外套壳体中。优选所述入口这样来设计，使得拦截或捕获尽可能多的新鲜空气并且使新鲜空气流入外套壳体中。入口例如可设计成例如漏斗形或扇形或呈空气导向叶片的形状，由此确保，在车辆行驶的情况下导入足够大的新鲜空气体积流到气隙中。为了确保，即使在车辆静止的情况下也有足够大的空气体积流流入到外套壳体中，可设有鼓风机，所述鼓风机将新鲜空气从周围环境经由用于新鲜空气的入口输送或吹入到外套壳体中。为了实现尽可能好的空气循环和因此尽可能好的冷却效果，外套壳体可具有空气出口，由消声器壳体加热的空气可经由空气出口从外套壳体流到周围环境中。根据本专利技术可规定，消声器的废气排出管在外套壳体的空气出口之前至少一段距离处终止、即在外套壳体内部终止。通过经由废气排出管从消声器流出的废气产生喷射泵作用(Saugstrahlpumpeneffekt)，该喷射泵作用将经加热的空气从在消声器壳体与外套壳体之间的气隙经由外套壳体的空气出口输送到周围环境中。通过喷射泵作用实现了相对大的冷空气体积流，使得相对高的热效率能够被从消声器壳体到周围环境中输出，可确切地说尽可能与车辆的速度无关。即，喷射泵作用首先仅取决于废气体积流量、而不直接取决于车辆的速度。外套壳体可在废气排出管的区域中设计成管状并且同轴于废气排出管布置。废气排出管如上文已表示的那样在外套壳体的管状区段之内终止，由此产生了本专利技术典型的喷射泵作用。当然，本专利技术的内容不仅是消声器或后消声器，而且也是具有排气设备的车辆，该排气设备具有这种消声器。为了确保，即使车辆静止的情况下或者在(热的)内燃机停止之后也充分地冷却还热的消声器，可设有通风装置，通风装置将新鲜空气从周围环境经由用于新鲜空气的入口输送或吹入到外套壳体中。通风装置或鼓风机当然可根据需求来控制或调节。为此，消声器壳体的温度和/或在气隙中的空气的温度和/或外套壳体的温度可被测量或以其他方式获得。在超过预设的消声器壳体和/或处于气隙中的空气和/或外套壳体的温度的情况下，可接通通风设备或将通风设备调节到足够的转速。根据本专利技术的消声器可沿横向或纵向安装在车辆中，在横向安装的情况下，消声器的纵向方向平行于车辆的横向方向或垂直于车辆的纵向方向延伸。在纵向安装的情况下，消声器的纵向方向平行于车辆的纵向方向延伸。在试验车辆中，消声器安装在车辆的前车厢区域中。但原则上，消声器也可布置在车辆的底部区域或后车厢区域中。上面提及的试验车辆具有同样布置在前车厢区域中的内燃机。试验车辆的整个排气装置同样布置在前车厢区域中并且因此消声器也布置在前车厢区域中。外套壳体的空气出口位于试验车辆的前轮之前。废气因此同样在前轮之前在侧面从外套壳体流出并且因此横向于前轮从外套壳体或从消声器流出。根据本专利技术的消声器可布置得很接近，即距离“热敏感构件”、例如碳纤维增强塑料构件仅间隔几厘米，例如少于10厘米，尤其少于5厘米、尤其少于4厘米、尤其少于3厘米、尤其少于2厘米、尤其少于1厘米。在上文提及的试验车辆中，根据本专利技术的消声器布置在由碳纤维增强塑料制成的、基本上水平地布置在前车厢区域中的分隔壁下方、即布置在上部的前车厢区域下方。在试验车辆中，消声器布置在前轮的区域中或几乎布置在前轮之前。在试验车辆中，沿车辆的行驶方向观察，在消声器壳体之前布置有通风装置，该通风装置可以由一个或者数个风扇构成。此外，在试验车辆中，沿车辆的行驶方向观察，在消声器壳体之前和/或在通风装置之前布置有车辆的制冷剂循环的空气/制冷剂热交换器，经由该空气/制冷剂热交换器，热量可以从制冷剂循环输出到周围环境空气。空气/制冷剂热交换器可以例如是所谓的低温热交换器，该低温热交换器输出车辆电机、例如车辆的电驱动电机的废热或功率电器件的废热。作为空气/制冷剂热交换器的备选或者补充，可以在该区域中、即沿车辆的行驶方向观察在消声器壳体之前和/或在通风装置之前设置有(高温)冷却器，该(高温)冷却器联接到车辆内燃机的制冷剂循环上。根据本专利技术的一种改进方案，外套壳体包覆有阻隔材料，由此，表面温度会再次明显下降。阻隔材料可以此外包覆有金属膜，这使得进一步显著减少辐射热和因此减少表面温度。试验显示，借助根据本专利技术的消声器可行的是，排气设备对其周围构件的“热影响”减少了直至500℃。因此可行的是，整个排气设备布置在车辆的前车厢区域中并且同时围绕排气装置构件的温度同时保持在相应允许的运行温度区域之内。附图说明接下来详细阐述本专利技术。附图如下：图1、图2以示意图示出了本专利技术的基本原理；以及图3示出了通过车辆的前车厢区域的截面，在其中布置有根据本专利技术的后消声器。具体实施方式图1示出了后消声器1，其横向布置在此处未示出的车辆中。“横向”意味着，后消声器1的纵向方向2横向于或者基本上垂直于由箭头3表示的车辆的行驶方向。箭头3因此基本上平行于车辆的纵向方向。消声器1具有废气进入管4，废气可经由该废气进入管流入消声器1的壳体1a中。“消声器壳体”1a还具有废气流出管5，废气可经由该废气流出管流出消声器1。如从图1可见的那样，整个消声器壳体1a由外套壳体6包围。外套壳体6布置成与消声器壳体1a间隔一段距离，由此在外套壳体6与消声器壳体1a之间产生气隙7。气隙例如可处于0.3cm与2.0cm之间的范围中，尤其处于0.8cm与1.2cm本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于车辆的排气设备的消声器(1)、尤其后消声器，其具有消声器壳体(1a)，‑所述消声器壳体具有废气进入管(4)，废气经由该废气进入管流入到所述消声器壳体(1a)中，并且‑所述消声器壳体具有废气排出管(6a)，废气经由该废气排出管从所述消声器壳体(1a)流出，其特征在于，所述消声器壳体(1a)的至少一部分或者整个消声器壳体(1a)由外套壳体(6)包围，其中，在所述消声器壳体(1a)与外套壳体(6)之间设有气隙(7)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.03.24 DE 102015205318.01.用于车辆的排气设备的消声器(1)、尤其后消声器，其具有消声器壳体(1a)，-所述消声器壳体具有废气进入管(4)，废气经由该废气进入管流入到所述消声器壳体(1a)中，并且-所述消声器壳体具有废气排出管(6a)，废气经由该废气排出管从所述消声器壳体(1a)流出，其特征在于，所述消声器壳体(1a)的至少一部分或者整个消声器壳体(1a)由外套壳体(6)包围，其中，在所述消声器壳体(1a)与外套壳体(6)之间设有气隙(7)。2.根据权利要求1所述的消声器，其特征在于，所述外套壳体(6)通过间隔保持件与所述消声器壳体(1a)保持间隔开。3.根据权利要求1或2所述的消声器，其特征在于，所述外套壳体(6)与所述消声器壳体(1a)间隔开0.3cm至2.0cm之间的距离、尤其0.8cm至1.2cm之间的距离。4.根据权利要求1至3中任一项所述的消声器，其特征在于，所述外套壳体(6)具有用于新鲜空气的入口(8)。5.根据权利要求4所述的消声器，其特征在于，用于新鲜空气的入口(8)设计成漏斗形或扇形或呈空气导向叶片的形状并且设置成用于将迎面流过的新鲜空气导入所述外套壳体(6)的气隙(7)中。6.根据权利要求4或5中任一项所述的消声器，其特征在于，设有鼓风机(10a、10b)，鼓风机将新鲜空气从周围环境经由用于新鲜空气的入口(8)输送到所述外套壳体(6)中。7.根据权利要求1至6中任一项所述的消声器，其特征在于，所述外套壳体(1a)具有空气出口(6a)，由所述消声器壳体(1a)加热的空气能经由该空气出口从所述外套壳体(6)流出到周围环境中。8.根据权利要求1至7中任一项所述的消声器，其特征在于，所述废气排出管(5)在所述外套壳体(6)内部终止，由此产生喷射泵作用，该喷射泵作用将加热的空气从所述气隙(7)经由所述空气出口(6a)输送到周围环境中。9.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·阿森鲍姆，F·M·克里斯特尔，R·艾勒特茨，K·马伊迪·蔡德，AW·奥特，
申请(专利权)人：宝马股份公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE