專利名稱：排氣消聲器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種排氣消聲器，其尤其用于在一種手持式機(jī)具中的內(nèi)燃機(jī)，包括有一個(gè)帶有一個(gè)進(jìn)入孔和一個(gè)出口的消聲器外殼，而且在該排氣消聲器中設(shè)置至少一個(gè)消聲腔，在此排氣消聲器有至少一個(gè)諧振管，該諧振管與進(jìn)入孔流體相連通。
背景技術(shù)：
由WO 01/21941 A1已知有一種帶有一個(gè)排氣消聲器的二沖程發(fā)動機(jī)，其中在內(nèi)燃機(jī)的出口和排氣消聲器的入口之間布置了一個(gè)單側(cè)閉合的諧振管。該諧振管設(shè)計(jì)成一個(gè)單獨(dú)的構(gòu)件，它可以螺旋狀卷繞布置在消聲器的消聲腔里。這種諧振管的制造比較復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務(wù)是提出一種按上述類型的排氣消聲器，其制造可以比較簡單。
該項(xiàng)任務(wù)通過一種具有權(quán)利要求1的特征的排氣消聲器來解決。
通過一個(gè)上部的和一個(gè)下部的半外殼至少局部地把諧振管限定住就可以使排氣消聲器的制造大大地簡化。這些半外殼通常可以加工成深拉件。如在現(xiàn)有技術(shù)中所必要的很費(fèi)事的彎曲過程則可以取消。
有利的是在半外殼之間布置一個(gè)隔板。該隔板尤其形成了諧振管的一個(gè)界限。但隔板也可以至少局部地限定住消聲器的消聲腔。尤其規(guī)定了，使諧振管的第一個(gè)縱向段由下部半外殼和隔板限定，而第二個(gè)縱向段則由上部半外殼和隔板限定。因而諧振管可以設(shè)計(jì)成部分在隔板之上和部分在隔板之下。諧振管因而不僅僅布置在一個(gè)，而且是在二個(gè)平面內(nèi)。因此諧振管的長度可以加大。有利的是隔板在二段之間具有一個(gè)連接孔。二個(gè)段的連接因此可以與隔板整體構(gòu)成。那就不需要附加的構(gòu)件了。
上、下部半外殼有利地形成了消聲器外殼。諧振管因而與消聲器外殼整體構(gòu)成。消聲器外殼可以用少量的構(gòu)件構(gòu)成。消聲器外殼尤其是主要包括三個(gè)構(gòu)件，就是上部半外殼和下部半外殼以及隔板。若出口布置在包括有進(jìn)入孔的下部半外殼里，那么就是對提供的結(jié)構(gòu)體積進(jìn)行了有利的布置和很好的充分利用。為了避免附加的用于固定排氣消聲器的構(gòu)件，使上部半外殼、隔板和下部半外殼都具有緊固孔，在這些孔部位里它們相互密封地連接。
為了保證良好地消聲以及內(nèi)燃機(jī)的高功率，使諧振管的背離進(jìn)入孔的那一端設(shè)計(jì)成封閉的。進(jìn)入消聲腔的入口設(shè)計(jì)成遮隔孔是合理地。因而可以實(shí)現(xiàn)使廢氣回流入燃燒室。這里在保證良好消聲的情況下使內(nèi)燃機(jī)達(dá)到一個(gè)比較來說較高的功率。適宜的是使遮隔孔設(shè)計(jì)在隔板里，并且遮隔孔形成消聲腔和進(jìn)入孔之間的連接。
但是合適地是，也可以使遮隔孔設(shè)計(jì)在一個(gè)半外殼里并在諧振管的背離進(jìn)入孔的那一端和消聲腔之間建立起一種連接。因此諧振管在內(nèi)燃機(jī)的出口和消聲腔之間形成了連接。
若遮隔孔的以mm計(jì)量的當(dāng)量直徑達(dá)到內(nèi)燃機(jī)汽缸工作容積的以cm3計(jì)量的容積的平方根的大約1-3倍，尤其是1.2-2.4倍，那就得出高的功率和良好的消聲。當(dāng)量直徑表示了對應(yīng)于實(shí)際遮擋孔的橫斷面形狀的一個(gè)圓形遮隔孔應(yīng)具有的直徑。遮隔孔的當(dāng)量直徑尤其是可以與轉(zhuǎn)速有關(guān)地變化的。因此可以使消聲性能匹配于各自的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速。諧振管的以mm計(jì)量的當(dāng)量直徑適宜地達(dá)到了內(nèi)燃機(jī)汽缸工作容積的以cm3計(jì)量的容積的平方根的大約2.5-6倍。
有利地是諧振管的當(dāng)量直徑在諧振管的長度上大致不變。特別是諧振管的橫斷面形狀也在諧振管的長度上基本不變。為保證內(nèi)燃機(jī)良好的消聲特性和較高的功率應(yīng)使諧振管的長度根據(jù)發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速，尤其是根據(jù)60％-100％的額定轉(zhuǎn)速來確定。為了保證良好的排氣數(shù)值，應(yīng)使排氣消聲器具有催化劑。有利的是設(shè)有多個(gè)諧振管，其中至少有一個(gè)設(shè)計(jì)成可以接通和斷開的。因此可以達(dá)到消聲性能的適應(yīng)匹配。尤其是所有的諧振管都設(shè)計(jì)成可以接通和斷開的，因而對于每種應(yīng)用場合都可以挑選出一個(gè)或多個(gè)諧振管。


以下根據(jù)附圖對本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行敘述。附圖所示為圖1一個(gè)排氣消聲器的立體視圖；圖2圖1中的排氣消聲器的分解視圖，無隔板；圖3圖1中的排氣消聲器的分解視圖，有隔板；圖4一個(gè)排氣消聲器的分解視圖，具有封閉的諧振管；
圖5具有一個(gè)排氣消聲器的內(nèi)燃機(jī)的簡圖。
具體實(shí)施例方式
圖1中立體表示的排氣消聲器1具有一個(gè)消聲器外殼2，它由一個(gè)上部半外殼7和一個(gè)下部半外殼8構(gòu)成。這二個(gè)半外殼由深拉鋼板制成，它們在圖2所示的邊緣處相互連接。下部半外殼8的邊緣30圍住了上部半外殼7的邊緣29并圍繞此而卷邊。為將排氣消聲器1固定在一個(gè)內(nèi)燃機(jī)上上部半外殼7具有二個(gè)緊固孔14，下部半外殼8也有二個(gè)緊固孔15。緊固孔14和15在固定半外殼7和8時(shí)相互上下靠上。排氣消聲器1則可以用伸出通過緊固孔14和15的緊固螺釘19而固定在一個(gè)內(nèi)燃機(jī)上。
在指向內(nèi)燃機(jī)的下部半外殼8里設(shè)有一個(gè)進(jìn)入孔3，其橫斷面合理地對應(yīng)于內(nèi)燃機(jī)的燃燒室出口的橫斷面。這2個(gè)緊固孔15布置在進(jìn)入孔3的二側(cè)。排氣消聲器1包括有一個(gè)消聲腔5，它包括一個(gè)在上部半外殼里構(gòu)成的消聲腔5’和一個(gè)設(shè)在下部半外殼8里的消聲腔5”。以消聲腔5”出來就是一個(gè)出口4。出口4布置在下部半外殼8里。
排氣消聲器1包括有一個(gè)諧振管6。諧振管6的長度合理地根據(jù)內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速，尤其是根據(jù)內(nèi)燃機(jī)額定轉(zhuǎn)速的60％至100％來確定。諧振管6的第一段10設(shè)在下部半外殼8里。諧振管6的第二段11設(shè)在上部半外殼7里。諧振管6在第一段10里從進(jìn)入孔3大致成螺旋狀地圍繞進(jìn)入孔3伸展。在第二段11里諧振管6大致呈U形地沿著在消聲器外殼2的周邊上布置。設(shè)在上部半外殼7里的消聲腔5’在諧振管6由第二段所形成的u形的支腿之間以及在這之上伸展。設(shè)在下部半外殼8里的消聲腔5”在位于下部半外殼8的由第二段11所構(gòu)成的U形的底部對面的部位里伸展。
如圖3所示，有一個(gè)隔板9布置在上部半外殼7和下部半外殼8之間。該隔板同樣有二個(gè)緊固孔13，它們分別位于緊固孔14和緊固孔15之間。在緊固孔13，14，15的部位里上部半外殼7、隔板9和下部半外殼8上下相互密封疊置。如圖3所示，設(shè)有一個(gè)緊固凸緣28，它在排氣消聲器1和一個(gè)內(nèi)燃機(jī)之間用作貼靠面。
廢氣從內(nèi)燃機(jī)經(jīng)進(jìn)入孔3流入諧振管6的第一段10里。進(jìn)入孔3和諧振管6的第一段由隔板9在向著上部半外殼方向上限定位。諧振管6的橫斷面在第一段10里大致不變。如圖2所示，諧振管6具有一個(gè)設(shè)于下部半外殼8里的連接段32和一個(gè)設(shè)于上部半外殼7里的連接段33。在連接段32里諧振管6的深度連續(xù)不斷地減小，而在連接段33里則連續(xù)不斷地增加。如圖3虛線所示，在連接段32和33的部位里在隔板9上設(shè)有一個(gè)連接孔12。該連接孔因而在第一段10和第二段11之間伸展。諧振管6的連接在連接段33上的第二段11在指向下部半外殼8的方向上同樣也由隔板9限定住。連接段33形成了一個(gè)由第二段形成的V’形的支腿。
在諧振管6的背離進(jìn)入孔3的端部18的部位處建立了至消聲腔5’的流體連通。這種連通是由一個(gè)遮隔孔17形成的，該遮隔孔17由一個(gè)設(shè)于上部半外殼7里的連板構(gòu)成，該連板由隔板9限定位。合理的是使遮隔孔17的以mm計(jì)量的當(dāng)量直徑達(dá)到內(nèi)燃機(jī)的氣缸工作容積的以cm3計(jì)量的空積的平方根的大約1-3倍，尤其是1.2至2.4倍。若以mm計(jì)量的當(dāng)量直徑達(dá)到汽缸工作容積的以cm3計(jì)量的容積的平方根的1.5-2.1倍，那么尤其會有有利的消聲性能。有利地是，遮隔孔17的直徑是可變的并因而可以適應(yīng)于各種不同的消聲要求。一起形成消聲腔5的消聲腔5’和5”通過一個(gè)在隔板9里的孔31相互連接起來?？赡芎侠淼氖牵O(shè)置二個(gè)相互分開地設(shè)計(jì)的消聲腔來代替消聲腔5。合理的是其中一個(gè)消聲腔對應(yīng)于消聲腔5’，而另一個(gè)對應(yīng)于消聲腔5”。在隔板9里可以布置一催化劑來代替孔31，該催化劑使這二個(gè)消聲腔相互流體連通。可能有利的是設(shè)置一個(gè)或多個(gè)另外的諧振管。尤其是使各個(gè)諧振管或者所有的諧振管設(shè)計(jì)成可以接通和可以斷開的。
圖4表示了本發(fā)明的一種實(shí)施變型方案。對應(yīng)的構(gòu)件用相同的標(biāo)號加以標(biāo)記。諧振管6的背離進(jìn)入孔3的那一端18設(shè)計(jì)成關(guān)閉的。諧振管因而只與進(jìn)入孔3流體相連通。在進(jìn)入孔3的部位處設(shè)有一個(gè)遮隔孔16’，它通入消聲腔5里。實(shí)用地是遮隔孔16按圖3所示的遮隔孔17設(shè)計(jì)并有利地具有一個(gè)可變化的橫斷面。遮隔孔16例如可以設(shè)計(jì)成孔板。經(jīng)進(jìn)入孔3流入的廢氣因此可以流入諧振管6里。但是在那里它只是儲存起來，這是由于諧振管是設(shè)計(jì)成封閉的。同時(shí)廢氣可以經(jīng)過遮隔孔16流入消聲腔5并從那里流至出口4。通過改變在消聲腔5里導(dǎo)向的遮隔孔的布置情況則就可以根本上改變諧振管6的布置。在圖3所示的實(shí)施形式中諧振管6和消聲腔5串聯(lián)地布置在廢氣的流動方向上。在圖4所示的實(shí)施變型形式中諧振管6和消聲腔5相互平行地布置在流動方向上。有利的是設(shè)置一個(gè)或多個(gè)另外的諧振管。
圖5簡明表示了一個(gè)具有一個(gè)排氣消聲器1的內(nèi)燃機(jī)20。諧振管6，6’在廢氣的流動方向上布置在消聲腔5之前。內(nèi)燃機(jī)20設(shè)計(jì)成二沖程發(fā)動機(jī)并具有一個(gè)設(shè)置在一個(gè)汽缸21里的燃燒室22。燃燒室22由一個(gè)往復(fù)運(yùn)動的活塞23限定，該活塞經(jīng)一根連桿24驅(qū)動一個(gè)可旋轉(zhuǎn)地支承在一個(gè)曲軸箱34里的曲軸25。曲軸箱34在活塞23的下死點(diǎn)部位處經(jīng)過一個(gè)溢流管26與燃燒室22流體相連通。從燃燒室22引出一個(gè)燃燒室出口27，它在活塞23的下死點(diǎn)部位處開啟。
在活塞23的下死點(diǎn)部位處燃燒室22與燃燒室出口27流體相連通。廢氣從燃燒室22流出經(jīng)燃燒室出口27流入諧振管6，6’里。諧振管6，6’的長度為l或l’，直徑為D或D’。實(shí)用的是直徑D在長度l上保持不變。諧振管6，6’通入消聲腔5里。諧振管6，6’和消聲腔5之間的連接設(shè)計(jì)為遮隔孔17，17’，其直徑為d或d’，它小于諧振管6，6’的各自直徑D，D’。諧振管6，6’的長度l，l’以及其直徑D，D’可以相等，但為了對各種不同頻率進(jìn)行消聲，合理的是這些諧振管6和6’具有各不相同的長度l，l’和直徑D，D’。廢氣通過出口4從消聲腔5里流出。
在發(fā)動機(jī)20運(yùn)行時(shí)廢氣流入諧振管6，6’里。由于遮隔孔17，17’的直徑d，d’較小，使廢氣儲存在諧振管6，6’里。在換氣終端處流動方向在燃燒室出口27處就反向了，因而廢氣就從諧振管6，6’回流入燃燒室22里。由于廢氣回流入燃燒室22可以使由排氣消聲器1出口4排出的碳?xì)浠衔餃p少到30％以下。這對于一種這樣的排氣消聲器同樣可以達(dá)到，在這種消聲器中對應(yīng)于圖4所示的實(shí)施變型形式消聲腔5直接與燃燒室出口27相連接，而且諧振管6，6’都設(shè)計(jì)成封閉的管。
為了改變遮隔孔17的流動橫斷面，設(shè)有一個(gè)滑板35，如圖5概略所示。然而流動橫斷面的改變也可以以其它方式來進(jìn)行。對應(yīng)地在遮擋孔17’上設(shè)有一個(gè)用于改變直徑的滑板35’。遮隔孔17，17’的流動橫斷面的改變尤其根據(jù)內(nèi)燃機(jī)20的轉(zhuǎn)速來進(jìn)行。實(shí)用的是可以接通或斷開諧振管6’。為此在諧振管6’的指向內(nèi)燃機(jī)20的那一端37布置一個(gè)滑板36，用該滑板可使諧振管6’接通。可能實(shí)用的是設(shè)有其它的尤其是可接通的諧振管，它們具有相同的不同的外形尺寸?？赡苡欣氖鞘顾械闹C振管都設(shè)計(jì)成可接通的和可切斷的，從而通過相應(yīng)的接通就可以選擇一個(gè)或多個(gè)諧振管。
實(shí)用的是使隔板9只是在上部半外殼和下部半外殼之間的一個(gè)部段里伸展。實(shí)用的是在上部半外殼和下部半外殼之間設(shè)置諧振管6，并將消聲腔5布置在一個(gè)包括有上、下部半外殼的消聲器外殼的里面。因此在結(jié)構(gòu)空間相同的情況下加大了消聲器容積。
權(quán)利要求
1.排氣消聲器，其尤其用于在一種手持式機(jī)具中的內(nèi)燃機(jī)，包括有一個(gè)帶有一個(gè)進(jìn)入孔(3)和一個(gè)出口(4)的消聲器外殼(2)，而且在該排氣消聲器中設(shè)置至少一個(gè)消聲腔(5)，在此排氣消聲器(1)有至少一個(gè)諧振管(6)，該諧振管與進(jìn)入孔(3)流體相連通，其特征在于，排氣消聲器(1)具有一個(gè)上部半外殼(7)和一個(gè)下部半外殼(8)，通過該外殼至少部分地將諧振管(6)限定住。
2.按權(quán)利要求1所述的排氣消聲器，其特征在于，在半外殼(7，8)之間布置了一個(gè)隔板(9)，并且優(yōu)選使隔板(9)形成諧振管(6)的一個(gè)界限。
3.按權(quán)利要求2所述的排氣消聲器，其特征在于，諧振管(6)的第一個(gè)縱向段(10)由下部半外殼(8)和隔板(9)限定，第二個(gè)縱向段(11)由上部半外殼(7)和隔板(9)限定，其中隔板(9)最好在二個(gè)段(10，11)之間有一個(gè)連接孔。
4.按權(quán)利要求1至3中任意一項(xiàng)所述的排氣消聲器，其特征在于，上部半外殼(7)和下部半外殼(8)構(gòu)成了消聲器外殼(2)，其中最好在包括有進(jìn)入孔(3)的下部半外殼(8)里布置出口(4)，而且上部半外殼(7)、隔板(9)和下部半外殼(8)在緊固孔(13，14，15)部位里特別密封地相互連接一起。
5.按權(quán)利要求1至4中任意一項(xiàng)所述的排氣消聲器，其特征在于，諧振管(6)的背離進(jìn)入孔(3)的那一端(18)設(shè)計(jì)成封閉的。
6.按權(quán)利要求1至5中任意一項(xiàng)所述的排氣消聲器，其特征在于，進(jìn)入消聲腔(5)的入口設(shè)計(jì)為遮隔孔(16，17)，其中最好設(shè)計(jì)在隔板(9)里，并且尤其在消聲腔(5)和進(jìn)入孔(3)之間建立起來一種連接。
7.按權(quán)利要求6所述的排氣消聲器，其特征在于，遮隔孔(17)設(shè)在一個(gè)半外殼(7)里，并且在諧振管(6)的背離進(jìn)入孔(3)的那一端(18)和消聲腔(5)之間建立起一種連接。
8.按權(quán)利要求6或7所述的排氣消聲器，其特征在于，遮隔孔(16，17)的以mm計(jì)量的當(dāng)量直徑為內(nèi)燃機(jī)(20)的汽缸工作容積的以cm3計(jì)量的容積的平方根的1-3倍，尤其是1.2-2.4倍。
9.按權(quán)利要求6至8中任意一項(xiàng)所述的排氣消聲器，其特征在于，遮隔孔(16，17)的當(dāng)量直徑(d)是根據(jù)轉(zhuǎn)速而可變的。
10.按權(quán)利要求1至9中任意一項(xiàng)所述的排氣消聲器，其特征在于，諧振管(6)的以mm計(jì)量的當(dāng)量直徑(D)為內(nèi)燃機(jī)(20)的汽缸工作容積的以cm3計(jì)量的容積的平方根的大約2.5-6倍。
11.按權(quán)利要求1至10中任意一項(xiàng)所述的排氣消聲器，其特征在于，諧振管(6)的當(dāng)量直徑(D)在諧振管(6)的長度(l)上大致保持不變。
12.按權(quán)利要求1至11中任意一項(xiàng)所述的排氣消聲器，其特征在于，諧振管(6)的長度(l)根據(jù)內(nèi)燃機(jī)(20)的轉(zhuǎn)速，尤其是的60％-100％額定轉(zhuǎn)速來確定。
13.按權(quán)利要求1至12中任意一項(xiàng)所述的排氣消聲器，其特征在于，設(shè)有多個(gè)諧振管(6)，其中至少有一個(gè)設(shè)計(jì)成可以接通和斷開的。
全文摘要
一種排氣消聲器，其尤其用于在一個(gè)手持式機(jī)具里的內(nèi)燃機(jī)，它包括一個(gè)具有一個(gè)進(jìn)入孔(3)的消聲器外殼(2)和一個(gè)出口(4)。在排氣消聲器(1)里設(shè)有至少一個(gè)消聲腔(5，5’，5”)。排氣消聲器(1)具有至少一個(gè)諧振管(6)來用于提高功率和降低碳?xì)浠衔锏呐欧牛撝C振管與進(jìn)入孔(3)流體相連通，而且它使廢氣回流入燃燒室(22)里。為了使其制造簡單，排氣消聲器(1)包括有一個(gè)上部的和一個(gè)下部的半外殼(8，7)，用這些半外殼至少局部地把諧振管(6)限定住。
文檔編號F01N1/02GK1488842SQ0315509
公開日2004年4月14日 申請日期2003年8月27日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月27日
發(fā)明者F·霍歇, A·克利梅克, F 霍歇, 房 申請人:安德烈亞斯.斯蒂爾兩合公司