專利名稱：一種車用消聲器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種消聲器，更具體地說(shuō)，涉及一種車用消聲器。
背景技術(shù)：
消聲器是汽車排氣系統(tǒng)中的重要組成部分，消聲器的設(shè)計(jì)、制造、曰常 維護(hù)，對(duì)消聲器的消聲效果、排氣管以及消聲器的使用壽命顯得極為重要。 消聲器通常包括進(jìn)氣管、出氣管和消聲腔?；旌陀腥加偷臍怏w在發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒 室燃燒后，會(huì)產(chǎn)生一部分水蒸氣，通過(guò)汽車的排氣系統(tǒng)迸行排放，即先迸入 排氣系統(tǒng)的排氣管，再經(jīng)消聲器的進(jìn)氣管進(jìn)入消聲器的消聲腔進(jìn)行消聲，然 后經(jīng)消聲器的出氣管進(jìn)入排氣系統(tǒng)的排氣尾管，最后經(jīng)該排氣尾管排到大 氣，由于消聲器以及排氣尾管的溫度較低，水蒸氣會(huì)冷凝，流向消聲器的消
聲腔內(nèi)，并在底部聚積起來(lái)。這種冷凝水與廢氣中的N、 C等物質(zhì)結(jié)合，形 成酸性液體，會(huì)腐蝕消聲器。如果發(fā)動(dòng)機(jī)熄火到下一次啟動(dòng)間隔時(shí)間長(zhǎng)，那 么積水留在消聲器時(shí)間也長(zhǎng)，腐蝕問(wèn)題更加嚴(yán)重。
目前，在消聲器設(shè)計(jì)上對(duì)處理上述積水問(wèn)題重視不足，通常是等下一次 啟動(dòng)時(shí)，由排氣尾管和消聲器的發(fā)熱蒸發(fā)掉，這種方法較為被動(dòng)，如果車輛 停止工作到下次重新工作的間隔長(zhǎng)，水會(huì)一直積在消聲器里。發(fā)動(dòng)機(jī)工作處 理了上次的積水的同時(shí)，新的冷凝水也產(chǎn)生。另一種方法是，很多車在消聲 器位置偏低一端的下方打一個(gè)小孔，隨時(shí)排放殘留的冷凝水，這種辦法雖然 較為主動(dòng)，但是如果孔位置小，很容易被顆粒物堵塞，起不到排放作用，如 果孔的位置大，氣體沒(méi)有完全通過(guò)消聲器就排到車外，消聲器的降噪的作用 很差，阻抗式和復(fù)合式的消聲器使用這種方法時(shí)，不良影響尤其大。
申請(qǐng)?zhí)枮?00420098265.1的實(shí)用新型專利公開(kāi)了一種汽車發(fā)動(dòng)機(jī)消聲
器排水裝置，該裝置包括進(jìn)氣管、出氣管和消聲腔，所述進(jìn)氣管和出氣管與 所述消聲腔連接，所述消聲腔內(nèi)安裝有一端靠近消聲腔底部的排水管，排水 管的另一端延伸到出氣管的出氣端。該裝置利用流體動(dòng)力學(xué)原理，發(fā)動(dòng)機(jī)的
廢氣在流動(dòng)的過(guò)程中，消聲腔的截面積大，廢氣流速慢；出氣管的截面積小， 廢氣流速快；根據(jù)流體力學(xué)的空吸原理，排水管的進(jìn)水口的壓力高于出水口 的壓力，于是消聲腔內(nèi)的積水就通過(guò)所述排水管排出。
上述汽車發(fā)動(dòng)機(jī)消聲器排水裝置在一定程度上可以起到排出消聲腔內(nèi) 積水的問(wèn)題，但是其應(yīng)用受到消聲器結(jié)構(gòu)的限制。對(duì)于成型的消聲器，其消 聲腔的截面積與出氣管的截面積的比值是固定的，從而所述排水管的進(jìn)水口 與出水口的壓力差是固定的，因此如果排水管的進(jìn)水口與出水口的高度差較 大或積水的粘滯阻力較大時(shí)，消聲腔內(nèi)的積水無(wú)法通過(guò)所述排水管排出。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中汽車發(fā)動(dòng)機(jī)消聲器排水裝置的應(yīng)用 受到消聲器結(jié)構(gòu)限制的問(wèn)題，提供一種車用消聲器，可以靈活地控制吸管兩 端的壓力差，即使在排水管的進(jìn)水口與出水口的高度差較大或積水的粘滯阻 力較大的情況下，該消聲器的排水裝置也可以有效地去除消聲腔內(nèi)的積水。
本發(fā)明提供的車用消聲器包括進(jìn)氣管、出氣管5和消聲腔1，所述進(jìn)氣 管和出氣管5與所述消聲腔1連接，其中，所述消聲器還包括排水裝置，該 排水裝置包括喉管2和吸管24，所述喉管2包括順次連通的第一部分21、 第二部分22和第三部分23，所述第一部分21的截面積Al小于第二部分22 的截面積A2，并且相對(duì)于第一部分21的截面積A1，第二部分22與第一部 分21連接部位的截面積突然擴(kuò)張，所述喉管2固定在所述消聲腔1內(nèi)，所 述喉管2的第三部分23延伸至所述出氣管5內(nèi)，所述吸管24的一端與所述 第三部分23連通，另一端向所述消聲腔1的內(nèi)壁延伸。本發(fā)明提供的車用消聲器的排水裝置利用流體經(jīng)過(guò)截面積突然擴(kuò)張?zhí)?會(huì)產(chǎn)生壓力損失的原理，將消聲腔中積聚的水吸出，通過(guò)改變所述第一部分
21與第二部分22的截面積之比便可靈活地控制吸管24兩端的壓力差，高溫 的廢氣流可以將大部分吸出的積水快速蒸發(fā)，剩余的水經(jīng)消聲器的出氣管5 流出消聲器，從而可以高效地去除消聲腔內(nèi)的積水。


圖1是本發(fā)明提供的車用消聲器的局部示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面將參考附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的具體實(shí)施方式
。
如圖1所示，本發(fā)明提供的車用消聲器包括進(jìn)氣管、出氣管5和消聲腔 1，所述進(jìn)氣管和出氣管5與所述消聲腔1連接，其中，所述消聲器還包括 排水裝置，該排水裝置包括喉管2和吸管24，所述喉管2包括順次連通的第 一部分21、第二部分22和第三部分23，所述第一部分21的截面積Al小于 第二部分22的截面積A2，并且相對(duì)于第一部分21的截面積Al ，第二部分 22與第一部分21連接部位的截面積突然擴(kuò)張，所述喉管2固定在所述消聲 腔1內(nèi)，所述喉管2的第三部分23延伸至所述出氣管5內(nèi)，所述吸管24的 一端與所述第三部分23連通，另一端向所述消聲腔1的內(nèi)壁延伸。
本發(fā)明提供的車用消聲器的排水裝置利用流體經(jīng)過(guò)截面積突然擴(kuò)張?zhí)?會(huì)產(chǎn)生壓力損失的原理，將消聲腔中積聚的水吸出，通過(guò)改變所述第一部分 21與第二部分22的截面積之比便可靈活地控制吸管24兩端的壓力差，高溫 的廢氣流可以將大部分吸出的積水快速蒸發(fā)，剩余的水經(jīng)消聲器的出氣管5 流出消聲器，從而可以高效地去除消聲腔內(nèi)的積水。
根據(jù)本發(fā)明的車用消聲器，所述吸管24的一端與所述第三部分23連通， 另一端向所述消聲腔1的內(nèi)壁延伸，通常伸到消聲腔中的易積水部分3中。 發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣會(huì)經(jīng)過(guò)消聲器排出，消聲器中流動(dòng)的廢氣流經(jīng)所 述喉管2，進(jìn)入到截面積較小的第一部分21時(shí)，廢氣流動(dòng)速度很高，高速的 廢氣流經(jīng)過(guò)第一部分21后，流入截面積突然擴(kuò)張的第二部分22中，根據(jù)流 體力學(xué)原理，流動(dòng)的流體能量守恒，忽略沿程壓力損失，在廢氣流經(jīng)喉管2 的第二部分22后的壓力損失為
<formula>formula see original document page 6</formula> (a) 其中
△ 廢氣流經(jīng)喉管2的第二部分22后的壓力損失，即壓降； Ci:入口系數(shù)；
A1:第一部分21的截面積； A2:第二部分22的截面積； p:廢氣密度； V1:廢氣流速；
由方程(a)可以看出，廢氣流經(jīng)截面積突然擴(kuò)張的喉管2的第二部分 22后，會(huì)形成一個(gè)壓降A(chǔ)P，即在喉管2的第三部分23中的廢氣壓力會(huì)比 消聲腔1中流動(dòng)的廢氣壓力低AP，即在吸管24的兩端存在一個(gè)壓力差A(yù)P， 利用這個(gè)壓力差A(yù)P，便可以將聚積在消音器1中易積水部分3中的水吸出，
高溫的廢氣流可以將大部分吸出的積水快速蒸發(fā)，剩余的水經(jīng)消聲器的出氣 管5流出消聲器，從而可以高效地去除消聲腔內(nèi)的積水。
從方程(a)還可以看出，所述第一部分21的截面積Al與所述第二部 分22的截面積A2之比越小，廢氣流經(jīng)所述第二部分22時(shí)形成的壓降A(chǔ)P 越大，從而可以通過(guò)調(diào)整所述第一部分21和所述第二部分22的截面積來(lái)根 據(jù)實(shí)際需要靈活地控制壓降A(chǔ)P。理論上，壓降A(chǔ)P越大越有利于將消聲腔
內(nèi)的積水吸出，但是所述第一部分21的截面積不能無(wú)限地縮小，所述第二 部分22的截面積也不能無(wú)限地?cái)U(kuò)大，因此優(yōu)選情況下，所述第一部分21的 截面積Al與所述第二部分22的截面積A2之比為1: 3~10。
根據(jù)本發(fā)明提供的車用消聲器，對(duì)所述喉管2的第三部分23的截面積 A3大小沒(méi)有嚴(yán)格的要求，但是根據(jù)流體力學(xué)原理，如果增大所述第三部分 23的截面積A3，會(huì)使所述第三部分23內(nèi)的廢氣壓力增大，從而會(huì)抵消(或 部分抵消)廢氣流經(jīng)所述第二部分22而引起的壓力差A(yù)P。從而，優(yōu)選情況
下，所述第三部分23的截面積A3小于等于所述第一部分21的截面積Al 。 從而可以進(jìn)一步增大所述吸管24兩端的壓力差，更有利于將消聲腔1中的 積水吸出。
優(yōu)選情況下，所述第三部分23的至少一部分隨著向所述出氣管5內(nèi)延 伸而逐漸向安裝有吸管24的一側(cè)傾斜。從而使吸出的未蒸發(fā)的水可以自然 地流入所述出氣管5而排出消聲器，而不會(huì)回流形成二次積水。
優(yōu)選情況下，所述第一部分21的截面積沿朝向端部的方向逐漸擴(kuò)張。 即在消聲器中流動(dòng)的廢氣流經(jīng)所述喉管2時(shí)，通過(guò)所述截面積較大的所述第 一部分21的端部進(jìn)入，從而可以使盡可能多的廢氣進(jìn)入到喉管2中。
所述喉管2可以采用本領(lǐng)域公知的方式固定在所述消聲腔1內(nèi)，可以固 定在所述消聲腔1內(nèi)的任何位置上，例如消聲腔內(nèi)壁上或消聲腔內(nèi)的其它部 件上等，作為一種具體的實(shí)施方式，所述喉管2通過(guò)支架4固定在所述消聲 腔l的內(nèi)壁上?？梢詫⑺龊砉?通過(guò)支架4悍接在所述消聲腔1的內(nèi)壁上 來(lái)固定。
可以采用本領(lǐng)域公知的各種方式(例如悍接)將所述吸管24連接到所 述喉管2的第三部分23,也可以直接采用將所述吸管24和喉管2集成為一 體的管件。
權(quán)利要求
1. 一種車用消聲器，該車用消聲器包括進(jìn)氣管、出氣管(5)和消聲腔(1)，所述進(jìn)氣管和出氣管(5)與所述消聲腔(1)連接，其特征在于，所述消聲器還包括排水裝置，該排水裝置包括喉管(2)和吸管(24)，所述喉管(2)包括順次連通的第一部分(21)、第二部分(22)和第三部分(23)，所述第一部分(21)的截面積(A1)小于第二部分(22)的截面積(A2)，并且相對(duì)于第一部分(21)的截面積(A1)，第二部分(22)與第一部分(21)連接部位的截面積突然擴(kuò)張，所述喉管(2)固定在所述消聲腔(1)內(nèi)，所述喉管(2)的第三部分(23)延伸至所述出氣管(5)內(nèi)，所述吸管(24)的一端與所述第三部分(23)連通，另一端向所述消聲腔(1)的內(nèi)壁延伸。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的車用消聲器，其特征在于，所述第一部分(21) 的截面積(Al)與所述第二部分(22)的截面積(A2)之比為1: 3~10。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的車用消聲器，其特征在于，所述第三部分(23) 的截面積(A3)小于等于所述第一部分(21)的截面積(Al)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的車用消聲器，其特征在于，所述第三部分(23) 的至少一部分隨著向所述出氣管(5)內(nèi)延伸而逐漸向安裝有吸管(24)的一側(cè)傾斜。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的車用消聲器，其特征在于，所述第一部分(21) 的截面積沿朝向端部的方向逐漸擴(kuò)張。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的車用消聲器，其特征在于，所述喉管(2)通 過(guò)支架(4)固定在所述消聲腔(1)的內(nèi)壁上。
全文摘要
一種車用消聲器，該消聲器包括進(jìn)氣管、出氣管(5)和消聲腔(1)，所述進(jìn)氣管和出氣管(5)與所述消聲腔(1)連接，其中，所述消聲器還包括排水裝置，該排水裝置包括喉管(2)和吸管(24)，所述喉管(2)包括順次連通的第一部分(21)、第二部分(22)和第三部分(23)，所述第一部分(21)的截面積(A1)小于第二部分(22)的截面積(A2)，并且相對(duì)于第一部分(21)的截面積(A1)，第二部分(22)與第一部分(21)連接部位的截面積突然擴(kuò)張。該車用消聲器可以靈活地控制吸管(24)兩端的壓力差，有效地去除消聲腔內(nèi)的積水。
文檔編號(hào)F01N13/08GK101377146SQ200710147640
公開(kāi)日2009年3月4日 申請(qǐng)日期2007年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月31日
發(fā)明者艾鳳杰 申請(qǐng)人:比亞迪股份有限公司