排气系统技术方案

本发明专利技术涉及一种用于具有内燃机的车辆的排气系统，该排气系统包括一个亥姆霍兹谐振器(2)及两个朝向谐振器延伸的排气管(3)，其中谐振器(2)具有两个通向谐振器容积(4)的颈部开口(7)，各一个颈部开口(7)耦联到各一个排气管(3)上，并且谐振器(2)被调谐用于衰减发动机主阶。

exhaust system

The invention relates to an exhaust system for vehicle having an internal combustion engine, the exhaust system consists of a Helmholtz resonator (2) and two towards the extension of the resonator (3), the exhaust pipe of the resonator (2) with two leading to the resonator volume (4) neck opening (7), a neck opening (7) coupled to a vent pipe (3), and (2) resonator be tuned for attenuation of the engine main order.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】排气系统
本专利技术涉及一种根据权利要求1前序部分的用于具有内燃机的车辆的排气系统，该排气系统包括一个亥姆霍兹谐振器及两个朝向谐振器延伸的排气管。
技术介绍
用于多气缸的、功率高的内燃机的排气系统通常设有两个互相分开的排气管，这两个排气管例如从V型发动机的一个相应的气缸排出发亦或例如从多气缸的直列式发动机的相应两个或三个气缸出发。与具有一个大的单横截面的单排气管相比，具有分开的排气管的配置结构具有如下优点：出于在车辆中当前提供的空间小的原因，该配置结构可更容易布设，并且尽管如此仍向排气管提供足够大的横截面。在排气管中除了一个共同的或同样分开的废气催化器之外还安装另外的用于减小内燃机的由燃烧引起的声排放的构件，例如前消声器、中消声器亦或后消声器，最后排气管还具有相应的末端管或者说废气排出口。同样已知地，在后消声器的壳体中亦或借助支管与后消声器相连地设有有针对性调谐的亥姆霍兹谐振器或λ/4衰减器，所述亥姆霍兹谐振器或λ/4衰减器被分别针对内燃机的如下转速范围调谐，在该转速范围内内燃机倾向于(产生)引人注意的、与车辆的舒适性规定不相符的隆隆声频率。借助这些影响内燃机声排放的装置应有针对性地减小废气出口处或者说废气排出口处的出口声级(Mündungspegel)。根据DE20003666U1已知多级的亥姆霍兹谐振器，在该亥姆霍兹谐振器中经由设置在谐振器壳体内的可切换的阀门可增大或缩小谐振器容积，从而可实现两个不同的主频率的声级减小。根据DE10084870T1已知一种用于车辆的具有消声器的排气系统，所述消声器经由支管与亥姆霍兹谐振器耦联，该亥姆霍兹谐振器由独立的谐振器壳体构成，该谐振器壳体设置在车辆底部上，并且废气不流经该谐振器壳体，以及该谐振器壳体由聚合物形成。同样已知，在排气系统中设置可切换的排气阀门，该排气阀门在阀门闭合的情况下通过由此引起地缩小排气管的可被废气流经的横截面进一步减小声排放，然而所述的措施经常提高在排气系统中存在的排气背压，并且因而恶化可被车辆的驾驶员体验到的内燃机响应特性，以及由于内燃机克服高的排气背压要做的推出功而提高发动机的燃料消耗。
技术实现思路
由此出发，本专利技术的任务在于，为具有内燃机的车辆提供一种排气系统，该排气系统能在不产生高排气背压的情况下减小内燃机的声排放。本专利技术还应提供一种用于运行内燃机的排气系统的方法。本专利技术为了解决该任务在排气系统方面具有在权利要求1中给出的特征。对此有利的构造方案在其他权利要求中说明。此外，本专利技术在方法方面具有在权利要求13中说明的特征。本专利技术提供一种用于具有内燃机的车辆的排气系统，该排气系统包括一个亥姆霍兹谐振器及两个朝向谐振器延伸的排气管，其中，谐振器具有两个通向谐振器容积的颈部开口并且各一个颈部开口耦联在各一个排气管上，并且谐振器被调谐用于衰减发动机主阶(Ordnung)。本专利技术考虑到在车辆上为了消声经常提供的狭窄的空间状况，并且规定在充分利用可能的消声器容积的壳体中构成亥姆霍兹谐振器，以代替使用用于集成能按照反射法或吸收法实现消声的衰减构件的消声器容积，其中，谐振器容积借助各自一个颈部开口与双流式排气系统的各自一个排气管耦联。据此，排气系统具有两个排气管，这两个排气管设置用于将废气从内燃机朝向废气排出口引导，并且每个排气管借助一个相应的颈部开口或支管与构成亥姆霍兹谐振器的谐振器容积的壳体耦联，以及亥姆霍兹谐振器被调谐用来衰减至少一个针对内燃机特定的发动机阶。发动机阶在此可以是指在量值方面对出口声级做出最大贡献的那个阶，谐振器因此可针对为测量的出口声级贡献量值最高的声压级的那个频率被调谐。谐振器可例如准确地被调谐到在用于车型许可的许可行驶的情况下得到最高级的频率。所述出口声级也可例如为在许可行驶时对于世界范围的车型许可重要的出口声级，该出口声级便借助谐振器减小到许可的测量的声压级，为此不需要根据反射法或吸收法工作的消声装置。由于缺少根据反射法或吸收法工作的消声装置，所以其在排气系统中提高排气背压的缺点也消失。在此，根据本专利技术的一种扩展方案规定，谐振器具有包含谐振器容积的壳体，该壳体构成为与排气系统的另外的构件壳体分开，并且该壳体布置成与车辆尾部区域间隔开距离。通过所述配置结构实现，在为车辆上的消声措施提供的结构空间的范围内，使用尽可能大的谐振器容积，并且将谐振器壳体安装成与车辆尾部区域间隔开大的距离，因此将具有刚硬结构的构件、即为了消声所需的壳体从车辆尾部结构的区域内取出，并且当车辆的尾部被刚硬构件损伤时，不再有更多在车辆上相邻的构件被刚硬构件损伤。根据本专利技术的一种扩展方案还规定，排气系统具有相应的设在排气管与谐振器容积之间的区域中的阀门，该阀门构成为用于至少部分地释放和/或关闭相应的颈部开口。借助这些相邻于谐振器容积设置的阀门，近乎可接通或断开亥姆霍兹谐振器，因此可能影响在排气管的废气排出口上的声级，还能通过只部分地释放颈部开口可变地调整谐振器的衰减级。在此不改变衰减的谐振器频率，而是只根据阀门或谐振器阀门的打开角度改变衰减度。打开和/或关闭阀门可例如以选择行驶级或选择挡位或选择行驶模式的方式进行，例如可在一定的车速范围内打开阀门，使得亥姆霍兹谐振器减小出口声级，而在另外的车速范围内或例如在车辆的运动行驶模式中关闭阀门，因而出口声级更高。按照本专利技术的一种扩展方案还规定，每个排气管沿排气管的通流方向在谐振器的下游具有至少两个废气排出口，并且至少一个相应的废气排出口设有一个排气阀门，借助该排气阀门能可逆地关闭废气排出口。换言之，这意味着，相应的一个排气管具有两个废气排出口，因此对于两个排气管设有四个废气排出口，其中总是一对废气排出口中的一个废气排出口设有一个与谐振器阀门分开可操控的排气阀门。借助排气阀门可关闭相应的废气排出口，由此可以进一步影响车辆的声排放，借助排气阀门可例如在车辆运行中抵抗降低车辆舒适性的声排放，该声排放可例如在车辆的惯性滑行中出现。通过排气阀门被独立于谐振器阀门操控，能在宽的应用范围上影响车辆的声排放。根据本专利技术的一种扩展方案还规定，每个排气管的废气排出口的共同横截面与有关的排气管的横截面一样大。换言之，这意味着，一个排气管的各废气排出口的总横截面与这个排气管的横截面一样大。通过这种方式实现，在废气排出口区域内出现的阻碍废气流的流动阻力不是如在已知的排气系统中那样大于在排气管中的流动阻力。由此也可实现减少废气排放，因为内燃机不必为了在高的排气背压下推出废气而做提高的推出功。因此，在根据本专利技术的排气系统中可不必如在已知的排气系统中那样为了减少声排放而减小废气排出口的通流横截面。根据本专利技术的一种扩展方案还规定，排气系统具有一个用于共同操控设在谐振器容积与相应的排气管之间的阀门的装置。该装置可以是发动机控制装置的组成部分并且共同操控两个谐振器阀门，由此减少用于在车辆上向谐振器阀门提供信号线或控制线的耗费。根据本专利技术的一种扩展方案还规定，排气系统具有一个用于共同操控设在相应的废气排出口中的排气阀门的装置。该装置也可以是发动机控制装置的组成部分并且共同操控各排气阀门，由此也减少在车辆上通向排气阀门的信号线或控制线的数量。根据本专利技术的一种扩展方案还规定，排气系统具有沿排气管的通流方向在谐振器的下游设置的用于消声的装置。所述用于消本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于具有内燃机的车辆的排气系统，该排气系统包括一个亥姆霍兹谐振器(2)及两个朝向谐振器延伸的排气管(3)，其特征在于：谐振器(2)具有两个通向谐振器容积(4)的颈部开口(7)，各一个颈部开口(7)耦联到各一个排气管(3)上，并且谐振器(2)被调谐用于衰减发动机主阶。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.06.22 DE 102015211460.01.用于具有内燃机的车辆的排气系统，该排气系统包括一个亥姆霍兹谐振器(2)及两个朝向谐振器延伸的排气管(3)，其特征在于：谐振器(2)具有两个通向谐振器容积(4)的颈部开口(7)，各一个颈部开口(7)耦联到各一个排气管(3)上，并且谐振器(2)被调谐用于衰减发动机主阶。2.根据权利要求1所述的排气系统，其特征在于：谐振器(2)具有包含谐振器容积(5)的壳体(4)，该壳体构造成与排气系统(1)的另外的构件壳体分开的，并且壳体(4)设置成与车辆尾部区域间隔开距离。3.根据权利要求1或2所述的排气系统，其特征在于：设有相应的设在排气管(3)与谐振器容积(5)之间的区域中的阀门(11)，该阀门构造成用于至少部分地释放和/或关闭相应的颈部开口(7)。4.根据前述权利要求之一所述的排气系统，其特征在于：每个排气管(3)沿排气管(3)的通流方向在谐振器(2)下游具有至少两个废气排出口(8)，并且至少一个相应的废气排出口(8)设有排气阀门(10)，借助该排气阀门能可逆地关闭废气排出口(8)。5.根据权利要求4所述的排气系统，其特征在于：每个排气管(3)的废气排出口(8)的共同的横截面与该排气管(3)的...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·德雷斯，C·艾希米勒，
申请(专利权)人：宝马股份公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE