專利名稱：消聲器組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及消聲器組件。
本發(fā)明主要形成為用在機(jī)動車輛中的消聲器組件，在下文中將參 照該應(yīng)用進(jìn)行描述。但應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到本發(fā)明不限于該特定應(yīng)用領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
下面對現(xiàn)有技術(shù)的論述是為了將本發(fā)明置于適當(dāng)?shù)募夹g(shù)背景中并 且使相關(guān)的優(yōu)點(diǎn)能夠得到充分理解。但是，貫穿說明書的對現(xiàn)有技術(shù)
般知識的一部分。
通常在汽車排氣裝置產(chǎn)業(yè)中，僅有少數(shù)選擇可用于車輛上的排氣 系統(tǒng)。
一個選擇是使用標(biāo)準(zhǔn)消聲器的標(biāo)準(zhǔn)排氣系統(tǒng)。該系統(tǒng)為發(fā)動機(jī)提
供了中等量的背壓并且提供足夠量的降噪(sound reduction)以便使 機(jī)動車輛滿足相關(guān)的噪音排放規(guī)定。但是，大家知道這種類型的排氣 系統(tǒng)在較高的發(fā)動機(jī)速度下限制了發(fā)動機(jī)的效率并且因而在性能 (performance)駕駛時可能是限制性因素。
另一類型的可用排氣系統(tǒng)是性能排氣系統(tǒng)。在該系統(tǒng)中，性能消 聲器用于提供最小的背壓和降噪。因此這些類型的系統(tǒng)對于在較高發(fā) 動機(jī)速度下運(yùn)轉(zhuǎn)的內(nèi)燃機(jī)而言是理想的。具有這類消聲器的車輛主要 用于性能駕駛或賽車并且其聲音通常顯著大于標(biāo)準(zhǔn)排氣裝置。這樣又 限制了它們在公路上的駕駛性能。
為了同時擁有上述兩類系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，將標(biāo)準(zhǔn)消聲器和性能消聲器 同時安裝在單個機(jī)動車輛上是已知的。在這種設(shè)置中，發(fā)動機(jī)的排氣 管道系統(tǒng)被分成兩支分離的氣流，兩支分離的氣流又與每個消聲器連接。通常，在分開接點(diǎn)處安裝可選的控制閥以控制通向兩個消聲器的 排氣氣流。
雖然這種設(shè)置提供了兩類系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，但是它需要大量的專業(yè)安 裝，因而可能是一種相對昂貴的選擇。而且，由于許多較新的車輛設(shè)
計(jì)有位于車輛區(qū)域下方的平滑器(smoother)以減少氣動阻力，車輛 下面的空間是有限的，所以這種系統(tǒng)因?yàn)闆]有足夠的可用空間通常不 能簡單地適用。
本發(fā)明的一個目的是克服或改善現(xiàn)有技術(shù)缺點(diǎn)中的至少一個，或 者提供一種有用的替代方案。
本發(fā)明的一種優(yōu)選形式的一個目的是以相對便宜的費(fèi)用安裝的排 氣系統(tǒng)，該排氣系統(tǒng)提供了標(biāo)準(zhǔn)排氣系統(tǒng)和性能排氣系統(tǒng)二者的優(yōu)點(diǎn)， 同時基本上占用與標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)相同的空間。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明提供了一種用于與發(fā)動機(jī)排氣裝置處于排氣氣流連 通的消聲器組件，該組件包括
消聲器，具有入口和出口、與出口一直流體連通和與入口可變流 體連通的第一和第二流動通道，第一和第二流動通道在第一和第二連 接點(diǎn)處相匯，第一連接點(diǎn)位于入口附近，第一流動通道具有比第二流 動通道高的流體流動阻力；以及
閥裝置，該閥裝置大致在第二流動通道內(nèi)越過第一連接點(diǎn)處定位， 用于根據(jù)選擇使流過各通道的排放氣體成適當(dāng)比例，第一流動通道包 括三條或更多條彼此流體連通的管道。
第二連接點(diǎn)可位于出口附近。
在一個優(yōu)選實(shí)施例中，閥裝置靠近第二連接點(diǎn)但在其之前定位。 優(yōu)選地，這些管道是周向布置、軸向延伸和等距間隔開的。更優(yōu)
選地，管道中的一條在第一連接點(diǎn)處與入口流體連通。更優(yōu)選地，管
道中的另一條在第二連接點(diǎn)處與出口流體連通。
消聲器組件優(yōu)選包括布置在消聲器相應(yīng)端部的近側(cè)和遠(yuǎn)側(cè)的大體
5環(huán)形腔。更優(yōu)選地，每個環(huán)形腔與至少兩條管道流體連通。
優(yōu)選地，第二流動通道包括與出口流體連通且與入口可變流體連 通的中心管道。
優(yōu)選地，聲音衰減區(qū)布置在近側(cè)和遠(yuǎn)側(cè)環(huán)形腔中間。優(yōu)選地，聲 音衰減區(qū)包括使管道彼此隔離的聲音阻尼材料。更優(yōu)選地，所有管道 在聲音衰減區(qū)中基本上是帶有孔的。
優(yōu)選地，閥裝置是蝶形閥。更優(yōu)選地，消聲器組件包括與閥相關(guān) 聯(lián)的用于操作該閥的閥控制裝置。更優(yōu)選地，閥控制裝置包括適于轉(zhuǎn) 動蝶形閥的線性致動器。在一種優(yōu)選形式中，消聲器組件包括適于操 作閥控制裝置的遠(yuǎn)程控制裝置。
替代地，可由觸發(fā)機(jī)構(gòu)控制閥致動裝置，觸發(fā)機(jī)構(gòu)可包括適于與 火花塞導(dǎo)線連接的檢測器，用于檢測點(diǎn)火頻率及因此用于檢測發(fā)動機(jī) 的旋轉(zhuǎn)速度。檢測器可設(shè)計(jì)用于傳遞信號以在可調(diào)的預(yù)定點(diǎn)火頻率下 啟動閥致動裝置。
優(yōu)選地，消聲器組件包括給閥控制裝置供應(yīng)動力的動力裝置。更
優(yōu)選地，該動力裝置是可與12V電源接合的電源插頭。更優(yōu)選地，該 12V電源是汽車點(diǎn)煙器插座。


現(xiàn)在將參照附圖通過舉例方式來描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，其中 圖l是根據(jù)本發(fā)明的消聲器組件的透視圖2是圖1的消聲器組件的另一個透視圖，示出了控制模塊和遠(yuǎn)
程控制；
圖3是圖1的消聲器組件的局部剖透視圖4是圖1的消聲器組件的另一個局部剖透視圖5是圖2的控制模塊的透視圖6是與圖1的消聲器組件一起使用的電源插頭的透視圖7是圖1的消聲器組件完全開放構(gòu)型的剖視圖8是圖l的消聲器組件局部開放構(gòu)型的剖視圖。
具體實(shí)施例方式
參照附圖，提供了 一種用于與內(nèi)燃機(jī)處于排氣氣流連通的消聲器
組件10。建議將該組件或者作為配件選擇或者作為標(biāo)準(zhǔn)裝備安裝在機(jī)
動車輛排氣系統(tǒng)(未示出)上。
該組件包括消聲器12，該消聲器12具有與發(fā)動機(jī)的排氣裝置(未 示出)連接的入口 14和與排氣管(也未示出)連接的出口 16。如圖1 和2最佳顯示的，消聲器具有外殼18,外殼18相應(yīng)端布置有入口和 出口 。
現(xiàn)在參照圖3和4，三條周向布置的、軸向延伸和等距間隔開的 外圍管道位于外殼之內(nèi)，它們限定了通過消聲器的第一流動路徑或通 道。這些外圍管道包括彼此順序流體連通的第一、第二和第三高限制 管道26、 28和30。第一高限制管道26通過第一弓形過渡件32與入 口 14流體連通，第三高限制管道30通過第二弓形過渡件34與出口 16流體連通。
該組件還包括帶孔的中心管道22，其限定了通過消聲器的第二流 動路徑或通道。設(shè)置成使得第一和第二流動路徑或通道與出口 16 —直 流體連通而與入口 14可變流體連通。第一和第二通道在第一和第二連 接點(diǎn)處相匯，在本實(shí)施例中第 一 和第二連接點(diǎn)位于第 一 弓形過渡件3 2
的開始端和第二弓形過渡間的末端。第一連接點(diǎn)位于入口 14附近而第 二連接點(diǎn)位于出口 16附近。這樣，可最優(yōu)化降噪效果。同樣，可能將 背壓量和形成的湍流保持在最小值。
蝶形閥24位于中心管道22的進(jìn)入口處并且用于根據(jù)選擇改變經(jīng) 過第一和第二路徑或通道的排放氣體的相對比例。重要的是要注意到
優(yōu)選蝶形閥24大致在中心管道22內(nèi)越過第一連接點(diǎn)處定位。同樣， 即使本實(shí)施例中的蝶形閥24位于中心管道22的進(jìn)入口處，有利的是 蝶形閥24靠近第二連接點(diǎn)但在其之前定位。這樣本質(zhì)上在排放氣體進(jìn) 入第一高限制管道26之前提供了排放氣體行進(jìn)的更遠(yuǎn)長度。結(jié)果，可 進(jìn)一步減小由排放氣體所帶來的發(fā)動機(jī)排氣聲音。近側(cè)和遠(yuǎn)側(cè)環(huán)形腔36和38布置在消聲器12的相應(yīng)端，以便限定 出外圍管道20的中間腔。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到的是，當(dāng)?shù)伍y24關(guān)閉時，排 氣氣流從入口 14流到第一高限制管道26并進(jìn)入遠(yuǎn)側(cè)環(huán)形腔室38。排 放氣體隨后進(jìn)入第二高限制管道28以流入近側(cè)環(huán)形腔36，接著進(jìn)入 第三高限制管道30，從而最終通過出口 16排出。
聲音衰減區(qū)40限定在近側(cè)環(huán)形腔36和遠(yuǎn)側(cè)環(huán)形腔38之間。聲音 衰減區(qū)包括聲音阻尼材料42以吸收相當(dāng)大的部分的由排放氣體帶來 的發(fā)動機(jī)排氣聲音。這樣，聲音阻尼材料42使管道26、 28和30彼此 隔離。出于這個原因，這些管道包括用于將排氣聲音導(dǎo)入聲音阻尼材 料的孔44。
如先前所提到的，蝶形閥24位于中心管道22的進(jìn)入口處。為了 提供蝶形閥的旋轉(zhuǎn)定位控制，如圖5最佳顯示的，該組件還包括與閥 24相關(guān)聯(lián)的閥控制裝置，該閥控制裝置為線性致動器46和致動器控 制模塊48的形式。遠(yuǎn)程控制單元50用于與控制模塊無線通訊并因此 控制線性致動器和相關(guān)聯(lián)的閥的轉(zhuǎn)動。替代地，在另一實(shí)施例中，閥 致動裝置可由觸發(fā)機(jī)構(gòu)來控制，該觸發(fā)機(jī)構(gòu)包括適于與火花塞導(dǎo)線連 接的檢測器，用于檢測點(diǎn)火頻率和因此用于檢測發(fā)動機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度。 由于定位在火花塞導(dǎo)線附近，檢測器能夠檢測由任何出現(xiàn)的通過導(dǎo)線 的電流而感生的磁場以及因此檢測電流出現(xiàn)頻率。該電流出現(xiàn)頻率基 本等于點(diǎn)火頻率。檢測器可設(shè)計(jì)用于傳遞信號以在可調(diào)的預(yù)定點(diǎn)火頻 率下啟動閥致動裝置。然而應(yīng)當(dāng)理解的是，可以使用其它類型的控制 設(shè)置，例如硬連線或計(jì)算機(jī)控制，而不脫離本發(fā)明的范圍。
如圖6最佳顯示的，通過電纜和電源插頭52向致動器控制模塊 48提供電源。電源插頭適于與12V的電源插座連接，比如汽車點(diǎn)煙器 插座(未示出)，這有利地簡化了安裝并且使得消聲器組件易于在車輛 之間轉(zhuǎn)移。然而，在一個替代的實(shí)施例中，致動器控制模塊可以與機(jī) 動車輛的電源硬連線連接。
參照圖7，當(dāng)?shù)伍y24在圖7位置中時，排放氣體將主要沿箭頭 A所指示的路徑穿過中心管道22行進(jìn)。雖然有一些氣體進(jìn)入外圍管道20，但由于中心管道有較大的可用橫截面，主要的氣流將沿中心管道 流動。
有利的是，在這些情況下，由于相對較低的背壓，與消聲器組件 連接的發(fā)動機(jī)將更以較高的發(fā)動機(jī)速度更有效地運(yùn)轉(zhuǎn)。另外，由于排 放氣體大部分僅僅暴露于中心管道22上的孔44，所提供的由此產(chǎn)生 的聲音衰減是相對最小的。因此，這種結(jié)構(gòu)對于性能駕駛或賽車應(yīng)用 是理想的。
比較而言，當(dāng)?shù)伍y24處于圖8所示的位置中時，排放氣體進(jìn)入 入口 14并且一部分被導(dǎo)入第一弓形過渡件32沿箭頭B所指示的方向 進(jìn)入第一限制管道26。然而，隨著蝶形閥的稍微打開，另一部分也將 進(jìn)入中心管道22。
由于一部分氣體沿外圍管道行進(jìn)并且通過聲音衰減區(qū)暴露于三條
路徑，因此在該構(gòu)型中的聲音衰減將多于圖7所描繪的構(gòu)型中的聲音 衰減。而且，該構(gòu)型將向發(fā)動機(jī)提供中間水平的背壓并且因而在中間 水平到高水平的發(fā)動機(jī)速度下可能是有益的。在這一點(diǎn)上，該構(gòu)型限 定了中間限制水平并且理想地適于中間性能應(yīng)用。
當(dāng)?shù)伍y24完全關(guān)閉時，總排氣氣流將進(jìn)入外圍管道20。在這 些情況下，提供最大背壓和聲音衰減并且該構(gòu)型理想地適于較低的發(fā) 動機(jī)速度和正常的駕駛應(yīng)用。
在本發(fā)明的一個優(yōu)選形式中，顯示單元(比如LCD或LED顯示 器)與蝶形閥24操作地連接以指示閥的角度。優(yōu)選地，顯示單元位于 車廂內(nèi)并位于駕駛者易于看到的位置。
應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到所示的消聲器組件提供了 一種排氣系統(tǒng)，該排氣系統(tǒng) 可作為正常駕駛應(yīng)用的低噪音排氣裝置、或者作為性能或賽車應(yīng)用的 高噪音排氣系統(tǒng)、或者作為中間性能應(yīng)用的中間水平噪音排氣系統(tǒng)。
盡管已經(jīng)參照特定實(shí)例描述了本發(fā)明，但本領(lǐng)域技術(shù)人員將會認(rèn) 識到可以以許多其它形式來實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。
工業(yè)實(shí)用性
9本發(fā)明具有工業(yè)實(shí)用性，因?yàn)樗峁┝艘环N可具有標(biāo)準(zhǔn)消聲器和 性能消聲器二者的優(yōu)點(diǎn)的消聲器組件，而沒有顯著增加費(fèi)用，并且同 時基本上占用與標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)相同的空間。
權(quán)利要求
1. 一種用于與發(fā)動機(jī)排氣裝置處于排氣氣流連通的消聲器組件，該組件包括消聲器，具有入口和出口、與出口一直流體連通和與入口可變流體連通的第一和第二流動通道，第一和第二流動通道在第一和第二連接點(diǎn)處相匯，第一連接點(diǎn)位于入口附近，第一流動通道具有比第二流動通道高的流體流動阻力；以及閥裝置，所述閥裝置基本上在第二流動通道內(nèi)越過第一連接點(diǎn)處定位，用于根據(jù)選擇使流過各通道的排放氣體成適當(dāng)比例，第一流動通道包括三條或更多條彼此流體連通的管道。
2. 如權(quán)利要求1所述的消聲器組件，其中所述第二連接點(diǎn)位于 出口附近。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的消聲器組件，其中所述閥裝置靠近 所述第二連接點(diǎn)但在第二連接點(diǎn)之前定位。
4. 如前述任一權(quán)利要求所述的消聲器組件，其中所述管道是周 向布置、軸向延伸和等距間隔開的。
5. 如前述任一權(quán)利要求所述的消聲器組件，其中所述管道中的 一條在第一連接點(diǎn)處與入口流體連通。
6. 如前述任一權(quán)利要求所述的消聲器組件，其中所述管道中的 另 一條在第二連接點(diǎn)處與出口流體連通。
7. 如前述任一權(quán)利要求所述的消聲器組件，包括布置在消聲器 相應(yīng)端的位于近側(cè)和遠(yuǎn)側(cè)的大致環(huán)形腔。
8. 如權(quán)利要求7所述的消聲器組件，其中每個環(huán)形腔與所述管 道中的至少兩條管道流體連通。
9. 如前述任一權(quán)利要求所述的消聲器組件，其中所述第二流動 通道包括與出口流體連通且與入口可變流體連通的中心管道。
10. 如前述任一權(quán)利要求所述的消聲器組件，其中聲音衰減區(qū)布 置在近側(cè)和遠(yuǎn)側(cè)環(huán)形腔中間。
11. 如權(quán)利要求IO所述的消聲器組件，其中所述聲音衰減區(qū)包括使管道彼此隔離的聲音阻尼材料。
12. 如權(quán)利要求10或11所述的消聲器組件，其中所有管道在聲 音衰減區(qū)基本上是帶有孔的。
13. 如前述任一權(quán)利要求所述的消聲器組件，其中所述閥裝置是 蝶形閥。
14. 如前述任一權(quán)利要求所述的消聲器組件，還包括與所述閥相 關(guān)聯(lián)的閥控制裝置，所述閥控制裝置包括適于轉(zhuǎn)動所述閥的線性致動 器。
15. 如權(quán)利要求14所述的消聲器組件，其中所述岡控制裝置由觸 發(fā)機(jī)構(gòu)控制，所述觸發(fā)機(jī)構(gòu)包括適于與火花塞導(dǎo)線連接的檢測器，所 述檢測器用于檢測點(diǎn)火頻率以及因此用于檢測發(fā)動機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度。
16. 如權(quán)利要求15所述的消聲器組件，其中所述檢測器適于傳遞 信號以在可調(diào)的預(yù)定點(diǎn)火頻率下啟動所述閥控制裝置。
17. 如權(quán)利要求14-17中任一所述的消聲器組件，還包括用于向 閥控制裝置供應(yīng)動力的動力裝置。
18. 如權(quán)利要求17所述的消聲器組件，其中所述動力裝置包括可 與12V電源接合的電源插頭。
19. 如權(quán)利要求18所述的消聲器組件，其中所述動力裝置包括汽 車點(diǎn)煙器插座。
20. —種消聲器組件，基本上如在此參照附圖中的圖1-8所描述。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于與發(fā)動機(jī)排氣裝置處于排氣氣流連通的消聲器組件(10)。組件(10)包括具有入口和出口(14、16)的消聲器(12)。組件(10)還包括與出口(16)一直流體連通且與入口(14)可變流體連通的第一和第二流動通道。第一和第二流動通道在第一和第二連接點(diǎn)處相匯。第一連接點(diǎn)位于入口(14)附近。第一流動通道具有比第二流動通道高的流體流動阻力。組件(10)還包括大致在第二流動通道內(nèi)越過第一連接點(diǎn)定位的閥裝置(24)，用于根據(jù)選擇使流過各通道的排放氣體成適當(dāng)比例。第一流動通道包括三條或更多條彼此流體連通的管道(26、28、30)。
文檔編號F01N13/04GK101548078SQ200780033671
公開日2009年9月30日 申請日期2007年8月7日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月7日
發(fā)明者馮湛釗 申請人:馮湛釗