190436. lajstromszámú szabadalom • Hangtompító dob kifufogó szerelvényekhez
190 436 2 A találmány tárgya hangtompító dob kipufogó szerelvényhez, melynek az ismertekhez képest hoszszabb élettartamát a szerkezet belső csövének újszerű kialakítása biztosítja. 5 A belső égésű motorok égéstermékeit a környezetbe szállító kipufogó szerelvények rendeltetése és általános felépítése jól ismert, ezért azok részletekbe menő ismertetésétől eltekintünk. Lényegében az ilyen szerelvények a motor égéstermékeit bevezető 1Q csövön át hangtompító dobhoz szállítják, melynek rendeltetése a dübörgő jellegű hangenergia maximális felemésztése, s így a kivezető csövön át a környezetbe távozó égéstermék a környezettel minimális - és kevésbé dübörgő jellegű - hangenergiát . K közöl. A hangtompítás kielégítő eredményének feltétele, hogy a kipufogó szerelvény hibátlan, annak ugyancsak hibátlan és megfelelő a felfüggesztése. A szerelvény élettartamát elsősorban a hangtompí- 2Q tó dob állapota határozza meg, mely hőmérsékleti terhelésnek és rázóterhelésnek egyaránt van kitéve, ezért kell annak elemeit igen megbízható kötéssel összekapcsolni, többnyire a terhelhető nem oldható kötést hegesztéssel biztosítják. _ A hangtompító dob működési mechanizmusa eltérő lehet aszerint, hogy a hangelnyeletést hangelnyelő közeg alkalmazásával, illetve kamrás hangzónák alkalmazásával biztosítják. Mindkét esetben a hangfelemésztő szerkezeti elemek olyan térben vannak elrendezve, melyet fémlemezből készült - palástmenti - külső fal és annak végein a bevezető, illetve kivezető csövet befogadó végzáró lemez fog körül, s melynek hossztengelyét - áramlási nyílásokkal kialakított, pl. perforált - belső cső vesz körül, mely belső csőbe érkezik a motor felől az égéstermék és mely belső csőből távozik a környezet felé az égéstermék, míg a nyílásokon át az égéstermék a hangtompító szerkezettel is közlekedik. Tapasztalataink azt mutatták, hogy a technika állása szerinti hangtompító dobok élettartama nagy mértékben szór és átlagosan nem kielégítő. A hangelnyelő közeggel kialakított egyes kipufogó típusoknál (amilyent pl. az Opel, Fiat, BMV, Wanderer és Ford típusú gépkocsiknál is alkalmaznak) a javítás céljából nálunk jelentkező tulajdonosoktól 45 nyert közlések szerint - nem volt ritka a 20 000 kmnyi üzem utáni meghibásodás, amiből arra következtettünk, hogy a meghibásodást nem eseti jelenség okozza, hanem a kipufogó szerkezet rendszerjellemzője. Ezért vizsgáltuk a kipufogó működési 50 mechanizmusát és arra a felismerésre jutottunk, hogy a technika állása szerinti szerkezeti kialakítás ugyan mind a meglehetősen nagy üzemi hőmérséklet elviselésére, mind pedig a lökésszerű mechanikai igénybevételre önmagában alkalmas lenne, de nem 55 nyújt kellő védelmet az üzem közbeni hőmérsékletváltozások okozta hödilatációs jelenségek ellen. Ennek a felismerése után már adódott a megoldás célszerű útja : hődilatációs terhelések ellen is védeni kell a szerkezetet. 60 A találmány szerinti hangtompító dob ezért abban különbözik az egyéb szempontból egyezően kialakított bármely típusú ismert hangtompító dobtól, hogy annak belső csövét hődilatációs kötőelemmel láttuk el, pl. a belső csövet két - teleszkópszerűen egymásba illeszkedő - csőcsonk alkotja. A találmányt részletesebben ábrák segítségével magyarázzuk. Az 1. ábra a technika állása szerinti példákén ti dob szerkezeti kialakítását, a 2. ábra a találmány szerinti dob kialakítását szemlélteti vázlatosan. A 3. és a 4. ábra olyan kiviteli alakokat szemléltet, melyeknél a hődilatációs elmozdulás lehetőségét más szerkezeti kialakítással biztosítjuk. Valamennyi kialakításnál van belső 1 cső, külső 2 cső és az általuk közrefogott térben valamilyen hangelnyelető eszköz, a mutatott kiviteli alaknál hangelnyelő 3 közeg, más esetben pl. hangcsapda, kamrás hangzónák. A külső 2 cső és a belső 1 cső által közrefogott teret a dob két végén ugyancsak fémlemezből készült 4 véglezárók zárják le, melyek befogadják a bevezető 51 csövet és a kivezető 52 csövet. A 4 véglezárók - a technika állása szerint és a találmánynak a 2. ábrán mutatott kiviteli alakjánál is - teherbíró nem oldható kötéssel kötődnek a belső 1 csőhöz és a külső 2 csőhöz; példánknál a nagyobb üzemi hőmérsékletű belső 1 csőhöz hegesztéssel, a kisebb üzemi hőmérsékletű külső 2 csőhöz sajtoló kötéssel kötődnek. A 2. ábrán látható, hogy a találmány szerint a belső 1 csövet két 11 és 12 csőcsonk alkotja, melyek teleszkópszerűen illeszkednek egymásba. Ezért a második 12 csőcsonk végét olyan 13 vég alkotja, melynek belső átmérője laza tűréssel illeszkedik az 1 cső és így az első 11 csőcsonk külső átmérőjéhez és az első 11 csőcsonk végére rátolva biztosítja a két 11 és 12 csőcsonk egymáshoz képesti kismértékű elmozdulásának lehetőségét. A két 11 és 12 csőcsonk közötti illeszkedés nem kényes, hiszen ha az első 11 csőcsonk vége és az arra ráhúzott nagyobb átmérőjű 13 vég között gázszivárgás lépne fel, annak nincs káros hatása, a szivárgó gáz ugyancsak a belső 11 cső beltere és a hangtompító 3 közeg között közlekedne és ilyen közlekedés lehetőségét kifejezetten előmozdítjuk a belső 11 csőben kialakított nyílásokkal. Ha most megnézzük az ábrákat, azt látjuk, hogy a 2. ábra szerinti kialakítás esetén a teleszkópos csatlakozás révén megengedett hődilatáció az 1. ábra szerinti kialakítás esetén a 4 véglezárókat terheli, mely terhelés jelentős szakitó igénybevételt fejt ki különösen a hegesztési kötésekre. Ennek mértékét jól fel tudjuk mérni, ha meggondoljuk, hogy üzemszerűen a belső 1 cső 260-300 °C körüli hőmérsékletre hévül, a külső 2 cső viszont 80-120 °C körüli hőmérsékletre és ez nem tekinthető sem tartós stacioner üzemi hőmérsékletnek, sem tartós stacioner üzemi hőmérséklet-különbségnek, mert a környezeti viszonyok alakulásától függően a külső 2 cső hőmérséklete - különösen egyes szakaszok mentén - akár 30 °C körüli értékre is csökkenhet. Ez a változékonyság különösen télen jelentős, amikor a motor üzemi hőmérséklete alapjában véve alig tér el az őszi vagy tavaszi értéktől, viszont annál inkább eltér a külső hűtőhatás tartománya, továbbá eső, havazás, erős szél esetében, melyek dinamikus szállító hatása jelentősen felfokozza a hűtőmechanizmust, hiszen a dob mintegy állandó hidegzuhany hatása alatt áll. Felismerésünk értelmében tehát a belső 1 csövet 2
