專(zhuān)利名稱：內(nèi)燃機(jī)消聲器以及內(nèi)燃機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及工程機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種內(nèi)燃機(jī)消聲器以及內(nèi)燃機(jī)。
背景技術(shù)：
消聲器是阻止聲音傳播而允許氣流通過(guò)的一種器件，設(shè)置消聲器為消除排氣噪聲的重要措施。消聲器的應(yīng)用范圍較為廣泛，比如，內(nèi)燃機(jī)的排氣系統(tǒng)、空氣動(dòng)力設(shè)備(如鼓風(fēng)機(jī)、空壓機(jī))的通道或進(jìn)氣系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)中均設(shè)有消聲器。以內(nèi)燃機(jī)為例，目前內(nèi)燃機(jī)所使用的排氣消聲器設(shè)有擴(kuò)張腔，排氣消聲器的進(jìn)氣管和出氣管均連通擴(kuò)張腔，氣體從進(jìn)氣管進(jìn)入消聲器，再?gòu)某鰵夤芘懦?，一部分噪聲?huì)被消掉，使排出的氣體噪音得以降低。 然而，這種抗性消聲器對(duì)中頻噪聲效果比較好，而無(wú)法消除頻率比較低的排氣噪聲，另外，對(duì)高頻噪聲的消聲效果也有限。有鑒于此，如何改進(jìn)內(nèi)燃機(jī)消聲器內(nèi)部結(jié)構(gòu)，使其能夠消除突出的低頻噪聲，是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種內(nèi)燃機(jī)消聲器，該內(nèi)燃機(jī)消聲器設(shè)有共振腔和鋁纖維板，消除了低頻排氣噪聲。本發(fā)明提供的內(nèi)燃機(jī)消聲器，具有筒體、進(jìn)氣管和出氣管，所述筒體內(nèi)包括擴(kuò)張腔，所述進(jìn)氣管和所述出氣管連通所述擴(kuò)張腔，所述筒體內(nèi)還設(shè)有共振腔，以及隔開(kāi)所述擴(kuò)張腔和所述共振腔的共振腔隔板，所述共振腔隔板上設(shè)有連通所述擴(kuò)張腔和所述共振腔的連接管，所述進(jìn)氣管和所述出氣管均連通所述擴(kuò)張腔。優(yōu)選地，所述共振腔位于所述筒體的一端；所述擴(kuò)張腔的數(shù)目為一個(gè)以上，各所述擴(kuò)張腔由設(shè)置于筒體內(nèi)的擴(kuò)張腔隔板分割形成，且所述進(jìn)氣管連通靠近所述共振腔的擴(kuò)張腔。優(yōu)選地，位于所述筒體另一端的端部空腔與相鄰擴(kuò)張腔之間的隔板為鋁纖維板；且所述出氣管連通與所述端部擴(kuò)張腔相鄰的擴(kuò)張腔。優(yōu)選地，所述共振腔至所述端部擴(kuò)張腔之間依序設(shè)有第一擴(kuò)張腔、第二擴(kuò)張腔、第三擴(kuò)張腔；所述進(jìn)氣管、所述出氣管分別和所述第一擴(kuò)張腔、所述第三擴(kuò)張腔連通。優(yōu)選地，所述第二擴(kuò)張腔中設(shè)有穿孔管；所述穿孔管的一端相接于所述第二擴(kuò)張腔和所述第三擴(kuò)張腔之間的擴(kuò)張腔隔板，另一端貫穿所述第二擴(kuò)張腔和所述第一擴(kuò)張腔之間的擴(kuò)張腔隔板；所述穿孔管上設(shè)有連通所述第一擴(kuò)張腔和所述第二擴(kuò)張腔的小孔。優(yōu)選地，所述筒體內(nèi)還設(shè)有4個(gè)均勻分布的插入管，所述插入管貫通所述第二擴(kuò)張腔和所述第三擴(kuò)張腔之間的擴(kuò)張腔隔板，以便連通所述第二擴(kuò)張腔和所述第三擴(kuò)張腔。優(yōu)選地，所述筒體包括外筒和內(nèi)筒，所述外筒和所述內(nèi)筒之間設(shè)有隔熱材料。優(yōu)選地，所述隔熱材料為隔熱石棉。
優(yōu)選地，所述內(nèi)筒上設(shè)有小孔。內(nèi)燃機(jī)排出的高壓高溫氣體通過(guò)該消聲器時(shí)，經(jīng)進(jìn)氣管進(jìn)入消聲器內(nèi)部的擴(kuò)張腔內(nèi)，擴(kuò)張腔利用管道聲學(xué)中管道截面積的突變?cè)斐陕晫W(xué)阻抗的變化，從而消除了氣體的中頻噪聲；另外，進(jìn)入膨脹腔內(nèi)的與共振腔共振頻率對(duì)應(yīng)的噪聲會(huì)經(jīng)由連接管被共振腔所攔截，從而消掉對(duì)應(yīng)的低頻噪聲。在進(jìn)一步的具體實(shí)施方式
中，在出氣管對(duì)應(yīng)的擴(kuò)張腔處，還設(shè)置了鋁纖維板，鋁纖維板能夠吸收掉氣體的高頻噪聲。因此經(jīng)由該消聲器的噪聲在低、中、高頻的范圍內(nèi)都能被消除。本發(fā)明還提供一種內(nèi)燃機(jī)，包括排氣管路，所述排氣管路中串聯(lián)有內(nèi)燃機(jī)消聲器，所述內(nèi)燃機(jī)消聲器為上述任一項(xiàng)所述的內(nèi)燃機(jī)消聲器。由于上述內(nèi)燃機(jī)消聲器具有上述技術(shù)效果，具有該內(nèi)燃機(jī)消聲器的內(nèi)燃機(jī)也具有相同的技術(shù)效果。


圖I為本發(fā)明所提供內(nèi)燃機(jī)消聲器一種具體實(shí)施方式
的結(jié)構(gòu)示意圖。圖 I 中I共振腔、2共振腔隔板、3第一擴(kuò)張腔、4第一擴(kuò)張腔隔板、5第二擴(kuò)張腔、6第二擴(kuò)張腔隔板、7第三擴(kuò)張腔、8出氣管、9鋁纖維板、10空腔、11隔熱石棉、12插入管、13內(nèi)筒、14穿孔管、141小孔、15進(jìn)氣管、16連接管、17外筒、18吸聲小孔
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的核心是提供一種內(nèi)燃機(jī)消聲器，該內(nèi)燃機(jī)消聲器設(shè)有共振腔和鋁纖維吸聲板，消除了低、高頻排氣噪聲。本發(fā)明的另一核心是提供一種包括上述內(nèi)燃機(jī)消聲器的內(nèi)燃機(jī)。為了使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。請(qǐng)參考圖1，圖I為本發(fā)明所提供內(nèi)燃機(jī)消聲器一種具體實(shí)施方式
的結(jié)構(gòu)示意圖。該實(shí)施例中的內(nèi)燃機(jī)消聲器，具有筒體，以及設(shè)于筒體上的進(jìn)氣管15和出氣管8。筒體內(nèi)部具有擴(kuò)張腔，進(jìn)氣管15和出氣管8均連通擴(kuò)張腔，氣體經(jīng)進(jìn)氣管15流入擴(kuò)張腔后，再經(jīng)出氣管8排出。消聲器的筒體內(nèi)還設(shè)有共振腔1，共振腔I和擴(kuò)張腔由共振腔隔板2隔開(kāi)，共振腔隔板2上設(shè)有連接管16，連接管16連通共振腔I和與之相鄰的擴(kuò)張腔。具體地，圖中所示的筒體內(nèi)部的兩端分別為共振腔I和端部空腔10，共振腔I和端部空腔10之間由兩擴(kuò)張腔隔板(如圖中所示的第一擴(kuò)張腔隔板4和第二擴(kuò)張腔隔板6)隔開(kāi)形成的第一擴(kuò)張腔3、第二擴(kuò)張腔5、第三擴(kuò)張腔7，即各擴(kuò)張腔和共振腔I沿筒體長(zhǎng)度方向依序設(shè)置，與共振腔I相鄰的擴(kuò)張腔為第一擴(kuò)張腔3，連接管16連通第一擴(kuò)張腔3和共振腔I。其中，進(jìn)氣管15連通第一擴(kuò)張腔3，出氣管8連通第三擴(kuò)張腔7。內(nèi)燃機(jī)排出的噪聲通過(guò)消聲器的進(jìn)氣管15進(jìn)入消聲器內(nèi)部的第一擴(kuò)張腔3時(shí)，第一擴(kuò)張腔3利用管道聲學(xué)中管道截面積的突變?cè)斐陕晫W(xué)阻抗的變化，消除氣體的中頻噪聲，其余擴(kuò)張腔進(jìn)一步達(dá)到消除中頻噪聲的效果；而進(jìn)入第一擴(kuò)張腔3時(shí)，共振腔I的共振頻率相同的排氣噪聲會(huì)被共振腔I所攔截，在共振腔I內(nèi)形成駐波而產(chǎn)生共振，從而消掉此頻率的排氣噪聲，傳統(tǒng)的阻性消聲器難以消除低頻噪聲，而本發(fā)明的消聲器設(shè)有共振腔1，通過(guò)設(shè)置共振腔I的共振頻率，可以達(dá)到消除低頻噪聲的效果。針對(duì)上述各實(shí)施例，端部空腔10和第三擴(kuò)張腔7之間的隔板可以是鋁纖維板9，其中，出氣管8連通與端部空腔10相鄰的第三擴(kuò)張腔7。由于鋁纖維板9為纖維結(jié)構(gòu)，則其上具有微縮孔，微縮孔可以作為一種阻尼，當(dāng)氣體流經(jīng)該微縮孔時(shí)，部分能量會(huì)被微縮孔阻尼吸收，即具有吸收高頻振動(dòng)噪聲的能力。當(dāng)噪聲經(jīng)第三擴(kuò)張腔7流向出氣管8時(shí)，氣體的噪聲會(huì)被第三擴(kuò)張腔7的鋁纖維板9吸收高頻噪聲，從而進(jìn)一步降低排氣噪聲。該實(shí)施例中設(shè)置了端部空腔10，顯然，不設(shè)置也是可以，但是設(shè)置的端部空腔10能夠提高鋁纖維板9的吸聲效果，隨著端部空腔10的長(zhǎng)度增加，鋁纖維板9的吸聲效果會(huì)隨之增加。由此可見(jiàn)，設(shè)置擴(kuò)張腔、共振腔、鋁纖維板9后，中、低、高頻的排氣噪聲均可以被該消聲器消除。上述實(shí)施例中，為了最大程度地起到濾波作用，達(dá)到較好的消聲效果，共設(shè)置了三 個(gè)擴(kuò)張腔，各擴(kuò)張腔可以通過(guò)穿孔管14、插入管12相連通。如圖所示，其中第二擴(kuò)張腔5中可以設(shè)置穿孔管14，且穿孔管14的一端相接于第二擴(kuò)張腔5和第三擴(kuò)張腔7之間的第二擴(kuò)張腔隔板6，穿孔管14的另一端貫穿第二擴(kuò)張腔5和第一擴(kuò)張腔3之間的第一擴(kuò)張腔隔板4，以便連通第一擴(kuò)張腔3 ;且穿孔管14上設(shè)有連通穿孔管14內(nèi)腔和第二擴(kuò)張腔5的小孔141。從圖中可以看出，穿孔管14上設(shè)有若干沿其周向、軸向均布的小孔141，噪聲從第一擴(kuò)張腔3進(jìn)入穿孔管14內(nèi)，并經(jīng)小孔141進(jìn)入到第二擴(kuò)張腔5內(nèi)，均布小孔141有利于氣體均勻且快速地流至第二擴(kuò)張腔5。進(jìn)一步地，筒體內(nèi)還設(shè)有4個(gè)插入管12，插入管12貫通第二擴(kuò)張腔5和第三擴(kuò)張腔7之間的第二擴(kuò)張腔隔板6，以便連通第二擴(kuò)張腔5和第三擴(kuò)張腔7。這里設(shè)置四個(gè)插入管12 (圖中僅示出兩個(gè))，沿周向均布在第二擴(kuò)張腔隔板6處。由穿孔管14的描述可知，氣體在通過(guò)穿孔管14上的小孔141時(shí)可以損失一定能量，因此，可以想到，各擴(kuò)張腔之間的連通部件均可以采用穿孔管14的結(jié)構(gòu)，從而最大程度地消除噪聲。由于一般情況下出氣管8和進(jìn)氣管15之間的距離固定，相應(yīng)地，擴(kuò)張腔的長(zhǎng)度有限，且需要留出連接出氣管8的空間，相鄰擴(kuò)張腔之間均采用穿孔管14的結(jié)構(gòu)連通在空間上不易于實(shí)施，故該實(shí)施例中第二擴(kuò)張腔5和第三擴(kuò)張腔7采用插入管12連通，滿足空間需求，為較為優(yōu)化的方案。此外，針對(duì)上述各實(shí)施例，可以進(jìn)一步優(yōu)化。消聲器的筒體可以包括外筒17和內(nèi)筒13，并在外筒17和內(nèi)筒13之間填充隔熱材料，如圖所示，各擴(kuò)張腔、共振腔I、擴(kuò)張腔隔板、共振腔隔板2均位于內(nèi)筒13內(nèi)部。如此設(shè)計(jì)的消聲器形成雙層結(jié)構(gòu)，可以降低消聲器外表面振動(dòng)而產(chǎn)生的二次輻射噪聲；此外，高溫氣體通過(guò)消聲器時(shí),筒體內(nèi)部溫度會(huì)升高，并將熱量傳遞至筒體的外壁，顯然，設(shè)計(jì)為雙層絕熱結(jié)構(gòu)后，可以降低消聲器外壁的溫度，避免人體燙傷，提高安全系數(shù)。內(nèi)筒13和外筒17之間填充的隔熱材料可以是隔熱石棉11，也可以是隔熱泡沫，或是其他具有隔熱功能的材料。另外，上述各實(shí)施例中，內(nèi)筒13上可以設(shè)置吸聲小孔18，吸聲小孔18的孔壁采用阻尼吸聲材料制成，則氣體進(jìn)入筒體內(nèi)腔后，吸聲小孔18也可以在一定程度上降低氣體噪聲。除了上述內(nèi)燃機(jī)消聲器，本發(fā)明還提供一種內(nèi)燃機(jī)，包括排氣管路，排氣管路中串聯(lián)有內(nèi)燃機(jī)消聲器，所述內(nèi)燃機(jī)消聲器為上述任一實(shí)施例所述的內(nèi)燃機(jī)消聲器。由于上述內(nèi)燃機(jī)消聲器具有上述技術(shù)效果，具有該消聲器的內(nèi)燃機(jī)也具有相同的技術(shù)效果，此處不再贅述。以上對(duì)本發(fā)明所提供的一種消聲器及具有該消聲器的內(nèi)燃機(jī)均進(jìn)行了詳細(xì)介紹。 本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說(shuō)明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種內(nèi)燃機(jī)消聲器，具有筒體、進(jìn)氣管(15)和出氣管(8)，所述筒體內(nèi)包括擴(kuò)張腔，其特征在于，所述筒體內(nèi)還設(shè)有共振腔(I)，以及隔開(kāi)所述擴(kuò)張腔和所述共振腔的共振腔隔板(2)，所述共振腔隔板(2)上設(shè)有連通所述擴(kuò)張腔和所述共振腔(I)的共振管(16)，所述進(jìn)氣管(15)和所述出氣管(8)均連通所述擴(kuò)張腔。
2.如權(quán)利要求I所述的內(nèi)燃機(jī)消聲器，其特征在于，所述共振腔(I)位于所述筒體的一端；所述擴(kuò)張腔的數(shù)目為一個(gè)以上，各所述擴(kuò)張腔由設(shè)置于筒體內(nèi)的擴(kuò)張腔隔板分割形成，且所述進(jìn)氣管(15)連通靠近所述共振腔(I)的擴(kuò)張腔，所述出氣管(8)連通遠(yuǎn)離所述共振腔⑴的擴(kuò)張腔。
3.如權(quán)利要求2所述的內(nèi)燃機(jī)消聲器，其特征在于，所述筒體另一端設(shè)有端部空腔(10)，所述端部空腔(10)與相鄰的連通所述出氣管(8)的擴(kuò)張腔之間設(shè)有鋁纖維板(11)。
4.如權(quán)利要求3所述的內(nèi)燃機(jī)消聲器，其特征在于，所述共振腔(I)至所述端部空腔(10)之間依序設(shè)有第一擴(kuò)張腔(3)、第二擴(kuò)張腔(5)、第三擴(kuò)張腔(7);所述進(jìn)氣管(15)、所述出氣管(8)分別和所述第一擴(kuò)張腔(3)、所述第三擴(kuò)張腔(7)連通。
5.如權(quán)利要求4所述的內(nèi)燃機(jī)消聲器，其特征在于，所述第二擴(kuò)張腔(5)中設(shè)有穿孔管(14);所述穿孔管(14)的一端相接于所述第二擴(kuò)張腔(5)和所述第三擴(kuò)張腔(7)之間的擴(kuò)張腔隔板，另一端貫穿所述第二擴(kuò)張腔(5)和所述第一擴(kuò)張腔(3)之間的擴(kuò)張腔隔板；所述穿孔管(14)上設(shè)有連通所述穿孔管(14)內(nèi)腔和所述第二擴(kuò)張腔(5)的小孔(141)。
6.如權(quán)利要求4或5所述的內(nèi)燃機(jī)消聲器，其特征在于，所述筒體內(nèi)還設(shè)有4個(gè)均勻分布的插入管(12)，所述插入管(12)貫通所述第二擴(kuò)張腔(5)和所述第三擴(kuò)張腔(7)之間的擴(kuò)張腔隔板，以便連通所述第二擴(kuò)張腔(5)和所述第三擴(kuò)張腔(7)。
7.如權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的內(nèi)燃機(jī)消聲器,其特征在于,所述筒體包括外筒(17)和內(nèi)筒(13)，所述外筒(17)和所述內(nèi)筒(13)之間設(shè)有隔熱材料。
8.如權(quán)利要求7所述的內(nèi)燃機(jī)消聲器，其特征在于，所述隔熱材料為隔熱石棉(11)。
9.如權(quán)利要求7所述的內(nèi)燃機(jī)消聲器，其特征在于，所述內(nèi)筒上設(shè)有吸聲小孔(18)。
10.一種內(nèi)燃機(jī)，包括排氣管路，所述排氣管路中串聯(lián)有內(nèi)燃機(jī)消聲器，其特征在于，所述內(nèi)燃機(jī)消聲器為權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述的內(nèi)燃機(jī)消聲器。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種內(nèi)燃機(jī)消聲器，具有筒體、進(jìn)氣管和出氣管，筒體內(nèi)包括擴(kuò)張腔，進(jìn)氣管和出氣管連通所述擴(kuò)張腔，筒體內(nèi)還設(shè)有共振腔，以及隔開(kāi)擴(kuò)張腔和共振腔的共振腔隔板，共振腔隔板上設(shè)有連通擴(kuò)張腔和共振腔的連接管，進(jìn)氣管和出氣管均連通擴(kuò)張腔。氣體通過(guò)該消聲器時(shí)，經(jīng)進(jìn)氣管進(jìn)入擴(kuò)張腔內(nèi)，可以消除中頻噪聲；另外，進(jìn)入擴(kuò)張腔內(nèi)的部分氣體會(huì)通過(guò)共振腔隔板的連接管進(jìn)入共振腔內(nèi)，在共振腔內(nèi)形成駐波，從而消掉低頻噪聲。因此，經(jīng)擴(kuò)張腔、以及共振腔后排出的氣體的噪聲能夠得以有效降低。
文檔編號(hào)F01N1/00GK102889115SQ201210388749
公開(kāi)日2013年1月23日 申請(qǐng)日期2012年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月12日
發(fā)明者梁鳳遠(yuǎn), 張建潤(rùn), 路振坡, 王振清, 王園, 呂曉鳳, 張里麗 申請(qǐng)人:徐工集團(tuán)工程機(jī)械股份有限公司科技分公司