專利名稱:一種汽車內(nèi)燃機(jī)排氣消聲器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實(shí)用新型涉及一種消聲器,尤其是客車或載重汽車上用的內(nèi)燃機(jī)排氣消聲器。
背景技術(shù):
目前客車或載重汽車上使用的內(nèi)燃機(jī)排氣消聲器主體橫截面一般為圓形、扁形或橢圓形,進(jìn)氣消聲管和排氣消聲管沿消聲器主體軸心線布置在消聲器主體的兩端,從內(nèi)燃機(jī)排出的廢氣經(jīng)降噪后從排氣消聲管排放到大氣。消聲器的結(jié)構(gòu)一般采用阻性結(jié)構(gòu),也有采用共鳴或擴(kuò)張結(jié)構(gòu)的。傳統(tǒng)采用阻性結(jié)構(gòu)的內(nèi)燃機(jī)排氣消聲器是將一根管子伸入消聲器主體后彎折180°返回,即在消聲器主體的同一端作為進(jìn)氣端和排氣端,在消聲器主體內(nèi)管子的周圍填充吸聲材料,管壁上開有許多小孔,利用吸聲材料來吸聲降噪。這種結(jié)構(gòu)的消聲器對中、高頻噪聲的降噪效果好,但對低頻噪聲卻沒有多大作用,消聲器的插入損失(消聲量)小,滿足不了國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種對高頻、中頻及低頻噪聲的插入損失(消聲量)都大,功率損失比小,從而降噪效果好的汽車內(nèi)燃機(jī)排氣消聲器。
為解決上述問題,本實(shí)用新型所述的汽車內(nèi)燃機(jī)排氣消聲器,包括進(jìn)氣消聲管、排氣消聲管、殼體及前、后端蓋,前、后端蓋與殼體形成的消聲器內(nèi)腔被第一豎向隔板和第二豎向隔板分隔成第I腔室、第II腔室和第III腔室,其中第I腔室的容積大于第III腔室,第III腔室的容積大于第II腔室;進(jìn)氣消聲管穿過前端蓋伸入第I腔室中,其內(nèi)端封閉并在其位于第I腔室內(nèi)的管壁上開有小孔;排氣消聲管穿過前端蓋,并依次經(jīng)過第I腔室、第II腔室而伸入第III腔室中,其內(nèi)端封閉并在其位于第III腔室內(nèi)的管壁上開有小孔;第II腔室、第III腔室中分別設(shè)有第一中間消聲管和第二中間消聲管,第一中間消聲管的一端開口并穿過第一豎向隔板而伸入第I腔室中,并在其位于第II腔室的管壁上開有小孔;第二中間消聲管的一端開口并穿過第二豎向隔板而伸入第II腔室中,并在其位于第III腔室的管壁上開有小孔。
上述進(jìn)氣消聲管、第一中間消聲管、第二中間消聲管及排氣消聲管管壁上小孔的總面積分別大于各自所在管的截面積。
上述進(jìn)氣消聲管上小孔總面積大于第一中間消聲管或第二中間消聲管上小孔的總面積,第一中間消聲管或第二中間消聲管上小孔的總面積又大于排氣消聲管上小孔的總面積。
上述第一中間消聲管或第二中間消聲管的總截面積大于進(jìn)氣消聲管或排氣消聲管的截面積。
本實(shí)用新型中消聲器內(nèi)腔分隔為三個(gè)腔室,并分別在第II腔室、第III腔室內(nèi)設(shè)置第一中間消聲管和第二中間消聲管,各消聲管的管壁上開有許多小孔,通過各消聲管及它們管壁上小孔的“節(jié)流”作用和各腔室的“儲氣儲壓”作用,使通過進(jìn)氣消聲管進(jìn)入消聲器內(nèi)的高溫高速脈動(dòng)氣流被改變?yōu)闇囟容^低、氣流速度較低的穩(wěn)定氣流,從而將高速脈動(dòng)氣流產(chǎn)生的高噪聲值下降為較低的噪聲值,達(dá)到降噪的目的。氣流從每一根消聲管的小孔進(jìn)入所在腔室時(shí),氣流方向都改變90°,由于氣流及聲波流在消聲器內(nèi)方向不斷改變,使氣流與聲波流脫離,并有部分呈相反方向運(yùn)動(dòng)。這樣,聲波的衰減系數(shù)增大,噪聲下降。由于各消聲管上小孔的作用,大股氣流分散成幾百股小氣流噴出進(jìn)入各腔室,并以吸入方式進(jìn)入下一級消聲管,聲波傳遞過程中受到孔壁的摩擦作用,噪聲下降。另外,由于各管上小孔噴出的氣流(聲波)有相位差,波峰與波谷可以相互抵消一部分,也能達(dá)到降噪的目的。
本實(shí)用新型的有益效果是插入損失(消聲量)大,功率損失比小,對汽車內(nèi)燃機(jī)排出氣體中各頻段的氣流噪聲均有顯著降低作用。
圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖;圖2是圖2的A-A剖視圖。
圖中后端蓋1 第二中間消聲管2 小孔2a 殼體5 第二豎向隔板6 第一中間消聲管7 小孔7a 第一豎向隔板8 進(jìn)氣消聲管9 小孔9a 護(hù)板10小孔10a 吸聲材料11 前端蓋12 排氣消聲管13 小孔13a具體實(shí)施方式
如圖1所示,前、后端蓋12和1與殼體5形成的消聲器內(nèi)腔被第一豎向隔板8和第二豎向隔板6分隔成第I腔室、第II腔室和第III腔室,其中第I腔室的容積大于第III腔室,第III腔室的容積大于第II腔室;進(jìn)氣消聲管9穿過前端蓋12伸入第I腔室中,其內(nèi)端封閉并在其位于第I腔室內(nèi)的管壁上開有小孔9a;排氣消聲管13穿過前端蓋12,并依次經(jīng)過第I腔室、第II腔室而伸入第III腔室中,其內(nèi)端封閉并在其位于第III腔室內(nèi)的管壁上開有小孔13a;第II腔室、第III腔室中分別設(shè)有第一中間消聲管7和第二中間消聲管2,第一中間消聲管7的一端開口并穿過第一豎向隔板8而伸入第I腔室中,并在其位于第II腔室的管壁上開有小孔7a;第二中間消聲管2的一端開口并穿過第二豎向隔板6而伸入第II腔室中,并在其位于第III腔室的管壁上開有小孔2a。
進(jìn)氣消聲管9、第一中間消聲管7、第二中間消聲管2及排氣消聲管13管壁上小孔的總面積分別大于各自所在管的截面積。進(jìn)氣消聲管9上小孔2a總面積大于第一中間消聲管7上小孔7a或第二中間消聲管2上小孔2a的總面積,第一中間消聲管7上小孔7a或第二中間消聲管2上小孔2a的總面積又大于排氣消聲管13上小孔13a的總面積。第一中間消聲管7或第二中間消聲管2的總截面積均大于進(jìn)氣消聲管9或排氣消聲管13的截面積。
進(jìn)氣消聲管9的內(nèi)端固定在第一豎向隔板8上,排氣消聲管13的內(nèi)端固定在后端蓋1上,第一中間消聲管7、第二中間消聲管2的封閉端分別固定在第二豎向隔板6、后端蓋1上。即各消聲管均采用兩點(diǎn)以上固定方式,使各消聲管牢固、可靠。
圖1示出前、后端蓋12和1的內(nèi)側(cè)均設(shè)有護(hù)板10,護(hù)板10上開有小孔10a,該護(hù)板10與前端蓋12和后端蓋1之間均安裝有吸聲材料11,該吸聲材料11采用無堿超細(xì)玻璃纖維,主要起進(jìn)一步降低中、高頻噪聲的作用。
從圖1、圖2可進(jìn)一步看出殼體5的橫截面為橢圓形,進(jìn)氣消聲管9、第一中間消聲管7、第二中間消聲管2及排氣消聲管13的中心線均與消聲器本體軸心線平行。其中第一中間消聲管7有兩根,并對稱設(shè)置在進(jìn)氣消聲管9和排氣消聲管13中心連線的兩側(cè)。
工作原理內(nèi)燃機(jī)排出的高溫高速脈動(dòng)氣流通過進(jìn)氣消聲管9上的小孔9a噴出進(jìn)入第I腔室中,進(jìn)行膨脹、緩沖,然后再進(jìn)入兩根第一中間消聲管7中,由第一中間消聲管7上的小孔7a噴出,進(jìn)入第II腔室中膨脹、緩沖,再進(jìn)入第二中間消聲管2中,由第二中間消聲管2上的小孔2a噴出進(jìn)入第III空腔中膨脹、緩沖,最后經(jīng)排氣消聲管13上的小孔13a吸入排氣消聲管13,經(jīng)排氣消聲管13排入大氣。由于各消聲管及各消聲管上小孔的“節(jié)流”作用和各腔室的“儲氣儲壓”作用,進(jìn)入消聲器內(nèi)的高溫高速脈動(dòng)氣流被改造為溫度較低、氣流速度較低的比較穩(wěn)定氣流,從而將高速脈動(dòng)氣流產(chǎn)生的高噪聲值下降為較低的噪聲值,達(dá)到降噪的目的;由于各消聲管均使氣流方向改變90°,因而氣流在消聲器內(nèi)的流動(dòng)方向共改變90°×6=540°,由于氣流及聲波流方向的不斷改變,使氣流與聲波流脫離,并有部分呈相反方向運(yùn)動(dòng)。這樣,聲波的衰減系數(shù)增大,噪聲下降。由于各消聲管均采用噴注或吸入結(jié)構(gòu),將大股氣流分散成幾百股小氣流噴出,聲波傳遞過程中受到小孔壁的摩擦作用,噪聲下降。另外,由于各消聲管上小孔噴出的氣流(聲波)有相位差,波峰與波谷可以相互抵消一部分,從而有助于降噪。
權(quán)利要求1.一種汽車內(nèi)燃機(jī)排氣消聲器,包括進(jìn)氣消聲管(9)、排氣消聲管(13)、殼體(5)及前、后端蓋(12、1),其特征在于前、后端蓋(12、1)與殼體(5)形成的消聲器內(nèi)腔被第一豎向隔板(8)和第二豎向隔板(6)分隔成第I腔室、第II腔室和第III腔室,其中第I腔室的容積大于第III腔室,第III腔室的容積大于第II腔室;進(jìn)氣消聲管(9)穿過前端蓋(12)伸入第I腔室中,其內(nèi)端封閉并在其位于第I腔室內(nèi)的管壁上開有小孔(9a);排氣消聲管(13)穿過前端蓋(12),并依次經(jīng)過第I腔室、第II腔室而伸入第III腔室中,其內(nèi)端封閉并在其位于第III腔室內(nèi)的管壁上開有小孔(13a);第II腔室、第III腔室中分別設(shè)有第一中間消聲管(7)和第二中間消聲管(2),第一中間消聲管(7)的一端開口并穿過第一豎向隔板(8)而伸入第I腔室中,并在其位于第II腔室的管壁上開有小孔(7a);第二中間消聲管(2)的一端開口并穿過第二豎向隔板(6)而伸入第II腔室中,并在其位于第III腔室的管壁上開有小孔(2a)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽車內(nèi)燃機(jī)排氣消聲器,其特征在于所述進(jìn)氣消聲管(9)、第一中間消聲管(7)、第二中間消聲管(2)及排氣消聲管(13)管壁上小孔的總面積分別大于各自所在管的截面積。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種汽車內(nèi)燃機(jī)排氣消聲器,其特征在于所述進(jìn)氣消聲管(9)上小孔(9a)總面積大于第一中間消聲管(7)上小孔(7a)或第二中間消聲管(2)上小孔(2a)的總面積,第一中間消聲管(7)上小孔(7a)或第二中間消聲管(2)上小孔(2a)的總面積又大于排氣消聲管(13)上小孔(13a)的總面積。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種汽車內(nèi)燃機(jī)排氣消聲器,其特征在于所述第一中間消聲管(7)或第二中間消聲管(2)的總截面積大于進(jìn)氣消聲管(9)或排氣消聲管(13)的截面積。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種汽車內(nèi)燃機(jī)排氣消聲器,其特征在于所述第一中間消聲管(7)或第二中間消聲管(2)的總截面積大于進(jìn)氣消聲管(9)或排氣消聲管(13)的截面積。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽車內(nèi)燃機(jī)排氣消聲器,其特征在于所述進(jìn)氣消聲管(9)的內(nèi)端固定在第一豎向隔板(8)上,排氣消聲管(13)的內(nèi)端固定在后端蓋(1)上,第一中間消聲管(7)、第二中間消聲管(2)的封閉端分別固定在第二豎向隔板(6)、后端蓋(1)上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽車內(nèi)燃機(jī)排氣消聲器,其特征在于所述前、后端蓋(12、1)的內(nèi)側(cè)均設(shè)有護(hù)板(10),護(hù)板(10)上開有小孔(10a),該護(hù)板(10)與前、后端蓋(12、1)之間均安裝有吸聲材料(11)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽車內(nèi)燃機(jī)排氣消聲器,其特征在于所述殼體(5)的橫截面為橢圓形,進(jìn)氣消聲管(9)、第一中間消聲管(7)、第二中間消聲管(2)及排氣消聲管(13)的中心線均與消聲器本體軸心線平行。
專利摘要一種汽車內(nèi)燃機(jī)排氣消聲器,消聲器內(nèi)腔分隔成三個(gè)腔室,第I腔室大于第III腔室,第III腔室大于第II腔室;進(jìn)氣消聲管(9)穿過前端蓋(12)伸入第I腔室中,排氣消聲管(13)穿過前端蓋(12),并依次經(jīng)過第I腔室、第II腔室伸入第III腔室中,第II腔室、第III腔室中分別設(shè)有第一中間消聲管(7)和第二中間消聲管(2),第一中間消聲管(7)一端開口并穿過第一豎向隔板(8)伸入第I腔室中,第二中間消聲管(2)一端開口并穿過第二豎向隔板(6)伸入第II腔室中,各消聲管上均開有許多小孔。本實(shí)用新型的插入損失(消聲量)大,功率損失比小,對內(nèi)燃機(jī)排出氣體中各頻段的氣流噪聲均有顯著降低作用,可滿足國家現(xiàn)有內(nèi)燃機(jī)排氣相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。
文檔編號F01N1/08GK2816367SQ200520009758
公開日2006年9月13日 申請日期2005年8月9日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月9日
發(fā)明者林輝江 申請人:林輝江