CN100422518C - 发动机用消声器 - Google Patents

Abstract

一种在从发动机中排出废气当中使用的消声器。该消声器通常包括壳体，该壳体限定了消声器内部、入口孔和出口孔。限定了导流件内部的导流件被放置成将消声器内部分为入口空间和中间空间。第一孔限定在该导流件中，以提供该入口空间和该中间空间之间的流体连通；并且，第二孔限定在该导流件中，以提供该中间空间和该导流件内部之间的流体连通。引流部分与该导流件一体形成，且被设置成用于引导废气从该导流件内部流经该出口孔。

Description

发动机用消声器

技术领域

本发明一般涉及一种发动机用消声器。特别地，本发明涉及一种在冷环境下运作的发动机用消声器。

背景技术

燃烧发动机(例如，内燃机、柴油机等)通常配有消声器，以在运作过程中降低发动机噪音。通常的消声器包括壳体和导流件，以限定从消声器入口到消声器出口的迂回流道。该流道中的转弯减低了废气的压力和流速，从而能在废气脱离消声器时降低废气产生的噪音。

通常的消声器包括多种金属元件，其被焊接或卷折在一起而限定完整的消声器。焊接和其他制造步骤会使消声器制造成本昂贵。并且，为保证焊接步骤恰当进行，通常需要严格的质量控制或检查。

发明内容

本发明提供一种在从发动机中排出废气当中使用的消声器。该消声器通常包括壳体，该壳体限定了消声器内部、入口孔和出口孔。限定了导流件内部的导流件被放置成将消声器内部分为入口空间和中间空间。第一孔限定在该导流件中，以提供该入口空间和该中间空间之间的流体连通；并且，第二孔限定在该导流件中，以提供该中间空间和该导流件内部之间的流体连通。引流部分与该导流件一体形成，且被设置成用于引导废气从该导流件内部流经该出口孔。

在另一个方面，本发明提供一种在从发动机排出废气流当中使用的消声器。该消声器通常包括壳体，该壳体具有第一半部及与连接到第一半部上以限定周边结合部及消声器内部的第二半部。第一导流件包括第一引流部分和与该周边结合部相配合的第一分隔部分，以将该消声器内部分为入口空间和中间空间。第二导流件包括第二引流部分和与该周边结合部相配合的第二分隔部分。所述第一引流部分和所述第二引流部分协同限定了排放空间。所述第一引流部分、所述第二引流部分以及所述壳体协同限定了出口。所述第一导流件和所述第二导流件协同限定了在所述入口空间和所述中间空间之间提供流体连通的第一孔。所述第二导流件限定了在所述中间空间和所述排放空间之间提供流体连通的第二孔。

在另一个方面，本发明提供一种发动机，该发动机包括缸体，所述缸体包括排放废气的排气口和在所述缸体内往复运动的活塞。该发动机还包括用于混合空气流和燃料流的空气/燃料混合装置。该发动机还包括消声器，所述消声器具有壳体，该壳体限定了消声器内部、用于接收废气的入口孔和用于排放废气的出口孔。导流件设置于所述壳体内以限定入口空间、中间空间和出口空间。所述导流件包括在所述入口空间和所述中间空间之间提供流体连通的第一孔及在所述中间空间和所述出口空间之间提供流体连通的第二孔。引流部分一体地形成为所述导流件的一部分，且被放置成将废气从所述出口空间导出所述消声器。

结合下面优选实施方案的详细说明，本领域所属技术人员可以很清楚其他特征和优点，优选实施方案用于阐明实施本发明的最好模式。

附图说明

下面详细说明附图，其中：

图1是包括有消声器的发动机的立体图；

图2是图1中消声器的立体图；

图3是图2中消声器的分解立体图；

图4是结合部的放大图；

图5是沿图2中4-4线的消声器的剖面图。

具体实施方式

参考图1，图示为包括消声器15的发动机10。该发动机10特别适合用于冷气候应用中，如驱动吹雪机。但是，这种发动机也适用于驱动其他类型的户外驱动装备(例如，旋转式碎土器、机械钻、轧边机、劈木机、修剪机、切碎/撕碎机、草坪割草机、压力式清洗机和发电机)。

该发动机10包括置于缸体内并往复地旋转驱动轴的活塞。该驱动轴驱动与该发动机10相连的装置(例如，草坪割草机刀片、吹雪机旋钻等)。空气/燃料混合装置(如化油器，图未示)使空气和燃料混合，并将混合物送进缸体用于燃烧。火花塞或其他火花产生装置点燃空气/燃料混合物，以使燃烧混合物燃烧，并产生能量和燃烧产物。然后，燃烧产物作为废气流被排到消声器15。应指出，本发明将用于通常使用消声器15的任何类型的燃烧发动机。例如，本发明可较好地用于柴油机。正因如此，本发明并不限制在应用于内燃机。

图2所示的消声器15包括由第一半部35和第二半部40构成的壳体30。该第二半部40沿周边结合部45连接于第一半部35上；该周边结合部45绕着消声器壳体30的主要部分延伸以限定消声器内部50。该壳体30限定了从缸体接收废气流的入口55和从消声器15排出废气流的出口60(如图3所示)。该入口55完全由壳体30的第一半部35所限定。但是，在其他构造中可以将入口55置于第二半部40上，或者是由壳体30的两个半部35、40共同形成入口55。如图所示，该入口55包括连接缸体和消声器15的管65。但是，在其他构造中可以使消声器15和缸体之间进行更直接的连接。

参考图3，更好地描述了该消声器15的内部特征。该消声器15包括相互接触以形成消声器导流件80的第一导流板70和第二导流板75。该导流板70、75通常用冲压金属板形成，但是其他的制造方法和原料也可用于消声器15中。该导流板70、75都连接于消声器壳体30上，并被其支承，以将消声器内部50分隔成为入口空间85、中间空间90及导流或出口空间95。虽然该消声器导流件80被描述成由两个元件构成，但是在其他构造中可采用一个元件来作为消声器导流件80。例如，该消声器导流件80可被装配或焊接以形成单个元件。可选择地，该消声器导流件80可被浇铸或以其他方式形成单个元件。所以，本发明不应限于两件或多件的消声器导流件80。

该第一导流板70包括可为平面的第一分隔部分100以及第一引流部分105。该分隔部分100包括周边边缘110，该周边边缘110与壳体30的周边结合部45配合，以提供充分的空气密封。该第一分隔部分100还包括贯穿第一导流板70的多个孔115。在另一种结构中，可使用单个的较大孔。本领域所属技术人员可以理解，在未对消声器15操作产生重大影响的情况下，可对孔115的大小、外形和位置进行较大范围地变化。正因如此，本发明并不仅限于这里描述的孔115的大小、外形和数量。

该第一引流部分105由第一导流板70的非平面部分120构成，且该非平面部分120包括梢端121。如对消声器功能所描述的那样，梢端121用于使废气流改变方向朝下，且阻止湿气进入消声器。非平面部分120在一端终止以沿着周边边缘110限定弯曲部分122的一部分。非平面部分120其余部分的轮廓光滑地过渡到第一导流板70的第一平面部分100。

该第二导流板75包括可为平面的第二分隔部分125和第二引流部分130。该第二分隔部分125限定了周边边缘135，该周边边缘135与周边结合部45配合，以使第二导流板75连接于消声器壳体30，并且提供充分的空气密封。该第二分隔部分125包括贯穿第二导流板75的多个孔140。孔140基本上与第一导流板70中的孔115对齐，从而在入口空间85和中间空间90之间提供流体连通。这样，对齐的孔115、140限定了第一导流孔145(图5所示)。与第一导流板70的孔115一样，第二导流板75的孔140可以在数量、大小、外形和位置上有较大变化，而不限于图3所示。再者，第一导流板70的孔115可与第二导流板75的孔140不同，只要孔115、140的某些孔的至少一部分彼此对齐而形成流通区域(该流通区域要足够大以使废气从入口空间85流向中间空间90)即可。

该第二引流部分130由第二导流板75的非平面部分150构成。该非平面部分150终止于弯曲部分155中的一端，且该弯曲部分155形成了第二导流板75的周边边缘135的一部分。该弯曲部分155与弯曲部分122协同来限定圆形出口160。该圆形出口160交叉、贯穿壳体出口60和/或与其协同来实现消声器出口。在另一结构中，弯曲部分122、155形成为非圆形，因为并不需要该出口160为圆形。

第一导流板70的平面分隔部分100和第二导流板75的平面分隔部分125与周边结合部45相配合，而该第一引流部分105和该第二引流部分130在空间上彼此分离。引流部分105、130之间的空间是出口空间95。从而，该第一引流部分105和该第二引流部分130协同限定了导流或出口空间95。多个孔165贯穿第二导流板75的非平面部分150，以提供中间空间90和出口空间95之间的流体连通。从而，多个孔165限定了第二导流孔170(如图5所示)。虽然描述了多个圆形孔165，但是可以理解，在其他结构中可使用任何恰当大小和形状的单个孔，或可使用其中每个孔具有特定尺寸和形状的多个孔。可使用任何孔或孔组合，只要孔或多个孔可提供充分的流动区域以使废气从中间空间90流向出口空间95即可。

参照图4，放大剖面图更好地描述了周边结合部45。第一导流板70的第一分隔部分100与第二导流板75的第二分隔部分125接触。壳体30的第二半部40包括沿着周边边缘135设于第二分隔部分125上的唇边175。从而，第二导流板75的周边边缘135夹在唇边175和第一导流板70的周边边缘110之间。壳体30的第一半部35包括棱边180，该棱边180限定了凸耳部分185和钩部分190。该凸耳部分185支承着第二导流板75的周边边缘135、第一导流板70的周边边缘110和唇边175。该钩部分190与唇边175相配合，以将唇边175、第一导流板70的周边边缘110和第二导流板75的周边边缘135夹于凸耳部分185和钩部分190之间。然后，该凸耳部分185和该钩部分190被挤压在一起，以提供充分的空气密封。可以理解，这种充分的空气密封会使一些废气泄漏。但是，与全部废气流相比，这种泄漏是最小的。正因如此，这种密封可被认为是充分密封。

参考图5，将描述消声器15的功能。脱离缸体的废气穿过入口55进入消声器15。一旦通过入口55，废气就填充入口空间85。然后，废气流经了第一导流孔145(由第一导流板70的分隔部分100中的孔115和第二导流板75的分隔部分125中的孔140构成)进入并填充中间空间90。废气流从中间空间90穿过第二导流孔170(由第二导流板75的非平面部分150中的多个孔165所构成)，并进入出口空间95。出口空间95是由第一引流部分105和第二引流部分130共同构成。形成了引流部分105、130，用于提供离开消声器15所需的流道。再参考图5，该流道始于腿部195；该腿部基本平行于导流板70、75的分隔部分100、125，并置于由导流板70、75的平面分隔部分100、125所限定的平面A-A之上。然后，废气流向下沉降，同时仍然如图5所示向有些偏左的方向行进。流过梢端121之后，废气流沿着基本平行于平面A-A的第二腿部200前进。但是，该平行腿部200比第一腿部195要低一些。第二气流腿部200穿过出口160且脱离消声器15。该出口160被设置成使得其中心205近似位于平面A-A。依据特别的应用，在其他构造中可将中心点205移到平面A-A的上方或下方。

虽然并非严格的S-形状，但为说明目的，所描述的流道将被认为是S-形状。应指出，前面的讨论描述了按图5所示取向的消声器15。但是，根据本发明的构思，其他取向的消声器15也是可能并可预期的。

S-形状的流道为通过出口160进入消声器15的外来物质(例如，灰尘、雪、雨等)设置了障碍。任何进入消声器15的物质必须进行突然的转向，以到达将出口空间95连接到中间空间90上的第二导流板75的非平面部分150及多个孔165。从而，限制了特别是外来物质和湿气接近构成消声器15的元件。

这里描述的消声器可被快速制造且成本不高。不需要或很少需要进行焊接，且大部分或所有的部件可通过冲压或压延工艺来成形。再者，该消声器比功能相似的消声器需要更少的部件。而且，使用该消声器可以防止湿气进入消声器内部。

虽然结合某些优选实施方案详细地描述了本发明，但在下面权利要求书所述和所限定的本发明范围和主旨内可做出各种变化和修改。

Claims (30)

1. 一种适合在从发动机中排出废气当中使用的消声器，所述消声器包括：

壳体，其限定了消声器内部、入口孔和出口孔；

导流件，其被放置成将消声器内部分为入口空间和中间空间，其中所述入口空间从发动机接收废气且由壳体和导流件协同限定，第一孔限定在所述导流件内，以提供所述入口空间和所述中间空间之间的流体连通；且第二孔形成在所述导流件内，以提供所述中间空间和所述出口孔之间的流体连通；及

引流部分，其与所述导流件形成为单体件，且被构造和放置成与废气相接触且引导废气流经所述出口孔，即所述引流部分是与废气相接触的消声器最后部件。

2. 如权利要求1所述的消声器，其特征在于，所述壳体包括第一半部及连接到所述第一半部上以限定结合部的第二半部。

3. 如权利要求2所述的消声器，其特征在于，所述导流件至少部分地被所述结合部所支承。

4. 如权利要求2所述的消声器，其特征在于，所述第一半部完全地限定了所述入口孔。

5. 如权利要求4所述的消声器，其特征在于，所述导流件包括平面部分，该平面部分限定了导流平面；并且，所述出口孔具有中心，所述中心基本上位于所述导流平面。

6. 如权利要求1所述的消声器，其特征在于，所述第一孔包括多个的第一孔，所述第二孔包括多个的第二孔。

7. 如权利要求1所述的消声器，其特征在于，所述导流件包括第一导流板和第二导流板，其中第一导流板具有第一分隔部分和第一引流部分，且第二导流板具有第二分隔部分和第二引流部分。

8. 如权利要求7所述的消声器，其特征在于，所述第一导流板和所述第二导流板使用包括冲压工艺在内的工艺来成形。

9. 如权利要求7所述的消声器，其特征在于，所述第一引流部分和所述第二引流部分协同限定了导流件内部。

10. 如权利要求9所述的消声器，其特征在于，所述第一孔提供了所述入口空间和所述中间空间之间基本上全部的流体连通，所述第二孔提供所述中间空间和所述导流件内部之间基本上全部的流体连通。

11. 如权利要求1所述的消声器，其特征在于，所述引流部分限定了流道，所述流道基本上是S形。

12. 一种适合在从发动机排出废气流当中使用的消声器，该消声器包括：

壳体，该壳体具有第一半部及与连接到第一半部上以限定周边结合部及消声器内部的第二半部；

第一导流件，包括被构造成暴露于废气的第一引流部分，并且包括与该周边结合部相配合以将该消声器内部分为入口空间和中间空间的第一分隔部分，其中所述入口空间从发动机接收废气；

第二导流件，包括被构造成暴露于废气的第二引流部分，并且包括与该周边结合部相配合的第二分隔部分，所述第一引流部分和所述第二引流部分协同限定了出口空间，其中废气从所述出口空间排出消声器；所述第一引流部分、所述第二引流部分以及所述壳体协同限定了出口，所述第一导流件和所述第二导流件协同限定了在所述入口空间和所述中间空间之间提供流体连通的第一孔，且所述第二导流件限定了在所述中间空间和所述出口空间之间提供流体连通的第二孔。

13. 如权利要求12所述的消声器，其特征在于，所述壳体的第一半部完全地限定了入口孔。

14. 如权利要求12所述的消声器，其特征在于，所述第一引流部分和所述第二引流部分协同限定了所述导流件内部。

15. 如权利要求12所述的消声器，其特征在于，所述第一孔包括多个第一孔，所述第二孔包括多个第二孔。

16. 如权利要求12所述的消声器，其特征在于，所述第一孔提供了所述入口空间和所述中间空间之间基本上全部的流体连通，所述第二孔提供所述中间空间和所述出口空间之间基本上全部的流体连通。

17. 如权利要求12所述的消声器，其特征在于，所述第一引流部分和所述第二引流部分协同限定了流道，所述流道基本上是S形。

18. 如权利要求12所述的消声器，其特征在于，所述第一导流件和所述第二导流件使用包括冲压工艺在内的工艺来成形。

19. 一种发动机，包括：

缸体，所述缸体包括排放废气的排气口；

在所述缸体内往复运动的活塞；

用于混合空气流和燃料流的空气/燃料混合装置；及

消声器，所述消声器具有：

壳体，所述壳体限定了消声器内部、用于接收废气的入口孔和用于排放废气的出口孔；

导流件，设置于所述壳体内以限定入口空间、中间空间和出口空间，其中所述入口空间由壳体和导流件协同限定以从缸体中接收废气，并且所述出口空间完全由导流件限定以从消声器中排出废气；所述导流件包括在所述入口空间和所述中间空间之间提供流体连通的第一孔，以及包括在所述中间空间和所述出口空间之间提供流体连通的第二孔；及

引流部分，其与所述导流件形成为单体件，且被构造和放置成与废气相接触，且将废气从所述出口空间导出所述消声器。

20. 如权利要求19所述的发动机，其特征在于，所述壳体包括第一半部及连接到所述第一半部上以限定结合部的第二半部。

21. 如权利要求20所述的发动机，其特征在于，所述导流件至少部分地被所述结合部所支承。

22. 如权利要求20所述的发动机，其特征在于，所述第一半部完全地限定了所述入口孔。

23. 如权利要求19所述的发动机，其特征在于，所述导流件包括平面部分，该平面部分限定了导流平面；并且，所述出口孔具有中心，所述中心基本上位于所述导流平面。

24. 如权利要求19所述的发动机，其特征在于，所述第一孔包括多个的第一孔，所述第二孔包括多个的第二孔。

25. 如权利要求19所述的发动机，其特征在于，所述导流件包括第一导流板和第二导流板，其中第一导流板具有第一分隔部分和第一引流部分，且第二导流板具有第二分隔部分和第二引流部分。

26. 如权利要求25所述的发动机，其特征在于，所述第一引流部分和所述第二引流部分协同限定了所述出口空间。

27. 如权利要求25所述的发动机，其特征在于，所述第一导流板和所述第二导流板使用包括冲压工艺在内的工艺来成形。

28. 如权利要求19所述的发动机，其特征在于，所述第一孔提供了所述入口空间和所述中间空间之间基本上全部的流体连通，所述第二孔提供所述中间空间和所述导流件内部之间基本上全部的流体连通。

29. 如权利要求19所述的发动机，其特征在于，所述引流部分限定了流道，所述流道基本上是S形。

30. 一种适合在从发动机中排出废气当中使用的消声器，所述消声器包括：

壳体，其限定了消声器内部、入口孔和出口孔；

导流件，其被放置成将消声器内部分为入口空间和中间空间，其中所述入口空间从发动机接收废气且由壳体和导流件协同限定，第一孔限定在所述导流件内，以提供所述入口空间和所述中间空间之间的流体连通；且第二孔形成在所述导流件内，以提供所述中间空间和所述出口孔之间的流体连通；及

引流部分，其与所述导流件形成为单体件，且被构造和放置成与废气相接触且引导废气流经所述出口孔，其中所述导流件完全限定了一个出口空间，该出口空间从中间空间中接收废气，并且通过出口孔将废气引导出来。

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