消音器单元及用于机动车的排气系统的制作方法与工艺

本发明涉及一种尤其用于机动车的消音器单元。此外，本发明涉及一种用于机动车的排气系统。

背景技术：
传统的消音器单元通常包括大体成管状的外壳，外壳具有上部壳体和下部壳体，组装状态下会形成中空的空间，这个空间被隔绝而成气密状态，其中外壳上附接有出口管和进口管。这种消音器单元用于机动车的内燃机等。就这点而言，众所周知的是将消音器单元用在内燃机的排气道(exhausttract)中。在现代内燃机中，消音器可以额外布置在新鲜空气道中，或者布置在内燃机的进气道中。从EP1691050A1中便得知一种消音器，它包括两部分式外壳，其中第一外壳部分和第二外壳部分均采用壳体状的形式形成，而且组装状态下会形成中空的空间以用于容纳气体。此处，外壳中设有出口开口和进口开口，其中在所有情况下，进口开口都部分布置在第一外壳部分以及第二外壳部分中。相应地，在所有情况下，出口开口同样部分设在第一外壳部分以及第二外壳部分中。因此，出口开口或进口开口各自布置在两个外壳部分之间，而且部分由这两个外壳部分包围。此外，消音器包括分别附接在出口开口和进口开口中的出口底部和进口底部。为了对不同数目和位置的进口开口实现不同配置以便将气体馈送到消音器中，只需要调整进口底部，而同时第一外壳部分和第二外壳部分可以保持不变。这同样适用于所布置的出口底部和出口开口，以便从消音器单元中排出废气。此外，通过使用出口底部和进口底部，可以避免分别将直接布置在出口开口和进口开口中的出口管和进口管相对复杂且易错地焊接到第一外壳部分和第二外壳部分(即，在第一外壳部分与第二外壳部分之间的分开点区域中)。由于通过使用单独的进口底部和出口底部，焊接过程中所谓的T形接头便可具有更大的截面，因此两个外壳部分焊接之后，外壳的强度会特别高。因此，可以相对合算地实现不同的消音器类型，这些消音器类型可以尤其适应于不同的排气系统。

技术实现要素：
本发明解决了以下问题：说明最初提及的那种类型的消音器的一项改良实施例，具体而言，是关于将开口中的底部紧固在消音器的外壳中的问题。本发明依据的总体概念是出口底部和进口底部各自形成为可以分别插入在出口开口和进口开口中的盖子。这样便有可能分别将进口底部和出口底部尤其稳定而可靠的紧固在进口开口和出口开口上。根据本发明，消音器单元的不同设计因而可以通过使用可能容易适应于不同排气系统的出口底部和进口底部来进行生产，其中同时，出口底部以及进口底部以机械方面高度稳定而可靠的方式紧固到外壳部分。具体而言，根据本发明，就模块系统而言，可以实现不同类型的消音器单元在机械方面高度稳定的设计。优先的是，出口开口和进口开口各自分别包括出口领圈(collar)和进口领圈，所述领圈各自周向围绕外圆周，每个领圈都从外壳向外部伸出，其中出口底部和进口底部各自分别包括出口底部领圈和进口底部领圈，所述出口底部领圈和进口底部领圈分别与出口领圈和进口领圈互补。这样便可以提高将出口底部和进口底部分别紧固在出口开口和进口开口中的机械稳定性，因而还提高紧固的可靠性。为了进一步增加紧固的可靠性，根据另一实施例，在消音器单元的组装状态下，出口底部领圈的外圆周区域可以至少部分邻接出口领圈的内圆周区域，或者/以及进口底部领圈的外圆周区域可以至少部分邻接进口领圈的内圆周区域。在又一实施例中，可以想象，在组装状态下，出口底部领圈的外圆周区域焊接到出口领圈的内圆周区域或/和焊接到出口领圈的端部，而且进口底部领圈的外圆周区域焊接到进口领圈的内圆周区域或/和焊接到进口领圈的端部。同样在又一实施例中，出口底部可以包括用于容纳至少一个出口管的至少一个贯穿式开口，或者/以及进口底部可以包括用于容纳至少一个进口管的至少一个贯穿式开口。根据此实施例，有待布置在出口底部中的出口管或者布置在进口底部中的进口管的数目以及相应位置可以根据消音器单元的使用而改变。在一项尤其优选的实施例中，至少一个出口管附接在出口底部的至少一个贯穿式开口中，具体而言，是通过焊接进行附接的，或者/以及至少一个进口管附接在进口底部的至少一个贯穿式开口中，具体而言，是通过焊接进行附接的。为了简化根据本发明的消音器单元的组装过程，在进一步优选的实施例中，出口开口均可以部分设在第一外壳部分以及第二外壳部分中，其中在所有情况下，进口开口可以部分设在第一外壳部分以及第二外壳部分中。因此，在连接到第二外壳部分之前，出口开口和进口开口可以插入到第一外壳部分中。在一项尤其优选的实施例中，第一外壳部分或/和第二外壳部分由奥体氏或/和铁素体材料生产而成。此外，可以想象，在一项优选实施例中，第一外壳部分或/和第二外壳部分的壁厚度介于0.8mm与3.0mm之间，优先为1.0mm。这样便有可能采用轻质的构造生产根据本发明的消音器单元。优先的是，消音器单元的形成方式使得在组装状态下，所述消音器单元的第一固有频率为至少200Hz，优先为至少300Hz。通过这种方式，有可能借助于所述消音器单元实现尤其有效的声音阻尼(sounddamping)。此外，本发明涉及一种用于机动车的排气系统，所述排气系统包括：消音器单元，其具有一个或多个上述特征；馈送管线，其与所述消音器单元流体连通，以便将废气馈送到所述消音器单元中；以及排出管线，其与所述消音器单元流体连通，以便从所述消音器单元中排出废气。通过从属权利要求、附图以及借助附图进行的相关附图描述中，可以获得本发明更重要的特征和优点。应理解，在不脱离本发明范围的情况下，上述以及下文仍将解释的特征不仅可以用于所述的相应组合，而且还可以用于其他组合或由它们本身使用。附图说明本发明的优选示例性实施例在附图中示出并且在以下描述中进行更详细的解释，其中相同的参考标号表示相同或类似或者功能相同的部件。在所有情况下，附图示意性地示出：图1为根据本发明的消音器单元的一项示例性实施例，图2为图1所示的消音器单元的粗略局部示意图。具体实施方式在图1中，根据本发明的消音器单元标记为1。在这种情况下，图1a和图1b示出了根据本发明的消音器单元1的透视图。图1b对应于图1a，但外壳底部上的外壳盖子被拿掉了。根据本发明的消音器单元1包括两部分式外壳4，所述外壳具有：在所有情况下都以壳体状形成的第一外壳部分2，它可以形成为外壳底部；以及第二外壳部分3，它可以形成为外壳盖子(图1b中未示出)。在这种情况下，第一外壳部分2和第二外壳部分3可以由奥体氏或/和铁素体材料以各种变型生产而成。在外壳4中，设有进口开口6和出口开口5。热气体，尤其是废气以及有待阻尼的声音通过进口开口6馈送到消音器单元1。在外壳4中，可以布置多个横向壁，这些横向壁可以将外壳4分成多个部分空间(part-space)，以便对进入消音器单元1的声音进行阻尼。至于横向壁的布置和数目，可以想到所有种类的变型。在图1的示例性实施例中，示例性地布置了两个横向壁7和8，这两个横向壁将外壳4的内部空间分成第一部分空间9、第二部分空间10以及第三部分空间11。此外，根据本发明的消音器单元1包括一个出口底部12和进口底部13，在组装状态下，所述出口底部和进口底部各自分别插入到出口开口5和进口开口6中。根据示例性实施例，在出口底部12中，设有两个贯穿式开口14、15，排出管16、17可以穿过其中的每个贯穿式开口。在这种情况下，排出管16、17可以焊接到贯穿式开口14、15。在示例性实施例中，排出管16、17穿过外壳4内的横向壁7、8并且与横向壁7、8接合，从而形成声音阻尼结构18。在进口底部13中，现在同样设有贯穿式开口20，馈送管19穿过该贯穿式开口20。在这种情况下，馈送管19可以焊接到进口底部13。在外壳4中，馈送管19紧固到横向壁7、8并穿过这些横向壁。因此，馈送管19也成为声音阻尼结构18的一部分。此处，至于在技术上具体实现声音阻尼结构18，有可能存在多种变型，尤其是以下方面的变型：横向壁的数目、它们在外壳4中的布置，以及将馈送管和排出管布置并紧固在外壳4中。清楚的是，在变型中，馈送管的数目以及它们在出口底部12中的相应位置可以改变。经过必要的修改，这同样适用于进口底部13中排出管的数目和位置。根据本发明，出口底部12和进口底部13现在各自形成为分别插入到出口开口5和进口开口6中的盖子21。对此进行图示是为了说明下文将要解释的图2的粗略示意图。通过粗略的截面示意图，图2示出了形成为底部的第二外壳部分3，其中设有出口开口5。在出口开口5中，插入了形成为盖子21的出口底部。出口底部12包括贯穿式开口14、15，排出管16、17穿过所述贯穿式开口。在这种情况下，如已经解释的那样，排出管16、17焊接到出口底部12。出口开口5包括出口领圈22，所述出口领圈围绕外圆周，向外部伸出(图2中的箭头A)。因此，出口底部12均包括与出口领圈22互补的出口底部领圈23。在图2所示的出口底部12的组装状态下，出口底部领圈23的外圆周区域24邻接出口领圈22的内圆周区域25。为了将盖子21稳定地紧固到外壳4，外圆周区域24可以焊接到内圆周区域25。作为替代或补充，外圆周区域24也可以焊接到出口领圈22的端部26，从而包围出口开口5和出口领圈22。对应的焊缝在图2中标记为参考标号27。关于将形成为盖子21的出口底部12稳定地紧固到图2中示意性地粗略示出的出口开口5上进行的说明可以相应地适用于将同样形成为盖子的进口底部13紧固到进口开口6上(参见图1)。在示例性实施例的一个优选变型中，在所有情况下，出口开口5可以部分设在第一外壳部分2以及第二外壳部分3中，而且在所有情况下，进口开口6可以部分设在第一外壳部分2以及第二外壳部分3中。通过这种方式，根据本发明的消音器单元1的组装过程可以基本上得到简化。至于组装消音器单元1，在第一外壳部分2焊接到第二外壳部分3之前，出口底部12可以插入到出口开口5中，而且进口底部13插入到进口开口6中。在示例性实施例的优选变型中，第一外壳部分2或/和第二外壳部分3的壁厚度介于0.8mm与3.0mm之间，但优先为1.0mm。在组装状态下，消音器单元1的固有频率优先具有至少为200Hz的第一固有频率，最优先为至少300Hz。示例性实施例的消音器单元1可以连接到用于机动车的排气系统(图1和图2中未示出)。这样一种排气系统则包括：馈送管线，其与消音器单元1流体连通，以便将废气馈送到消音器单元1中；以及排出管线，其与消音器单元1流体连通，以便从消音器单元1中排出废气。