CN102086795A - 可变消声器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种可变消声器，可以包括：壳体；由所述壳体中的隔离件形成的多个室；连接到至少一个室的进气管，用于使废气流入壳体；连接到至少一个室的排气管，用于使已经流入所述壳体中的废气排放到外部；内部管，用于直接连通壳体中的至少两个室，从而进气管的废气通过该内部管而与排气管连通；以及可变气门，设置在所述内部管的下游，并且根据通过内部管的废气压力连续调节可变气门的打开量。

Description

可变消声器

相关申请的交叉引用

本申请要求2009年12月2日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2009-0118713的优先权，其全部内容为各种目的通过引用而包含于此。

技术领域

本发明涉及一种可变消声器(variable muffler)，特别涉及一种包括能够在两个阶段中控制废气流速的气门的可变消声器。

背景技术

通常，对于应用于车辆的汽油发动机而言，在正常发动机速度范围，例如在750rpm至2500～3000rpm的范围，需要安静，在高速范围，例如在高于3000rpm的范围，需要高输出功率而不是安静。

发动机噪声由来自发动机的排放噪声产生。为了减小噪声以及产生高输出功率，已经公开了各种消声器。

为了满足需求，以传统的方式，已经公开了包括安装在消声器内部的减小废气压力的可变气门的消声器。

消声器的安装使得设置在消声器的连通管的排气出口处的可变气门被弹性部件支撑。

在此，在发动机正常速度下，由于废气压力低，可变气门处于被弹性力关闭的状态，该弹性力作用在可变气门上并朝向弹性部件的连通管，且大于废气压力，从消声器向外排放的废气通过具有废气阻力的通道，从而减小排放噪声。

同时，当发动机达到3000rpm时，在高速范围中，废气压力增大并且废气压力高于弹性部件的支撑力，从而可变气门打开。

但是，简单地根据废气压力来打开或关闭可变气门的传统方式的局限性在于高速下的流动噪声增大，低速下的扭矩减小，高速下的废气压力减小，等等。

背景技术部分公开的信息只用于增强对本发明的一般背景技术的理解，其不表示或以任何方式暗示该信息构成本领域技术人员已知的现有技术。

发明内容

本发明的各个方面致力于提供一种可变消声器，其具有在两个阶段中准确的控制废气的流速从而减小废气噪声的优点。

根据本发明的一方面，一种可变消声器可以包括：壳体；由壳体中的隔离件形成的多个室；连接到至少一个室的进气管，用于使废气流入壳体；连接到至少一个室的排气管，用于使已经流入壳体中的废气排放到外部；内部管，用于直接连通所述壳体中的至少两个室，从而进气管的废气通过该内部管而与排气管连通；以及可变气门，设置在所述内部管的下游，并且根据通过内部管的废气压力来连续调节可变气门的打开量。

所述可变气门可以包括：连接到内部管的气门体和彼此顺序地铰链以及弹性连接的多个气门，其中多个气门中的第一气门铰链以及弹性连接到气门体。

所述可变气门可以包括：连接到所述内部管的气门体；设置于所述气门体的第一铰链部分；铰链连接到该第一铰链部分的第一气门；设置于该第一气门的第二铰链部分；以及铰链连接到该第二铰链部分的第二气门。

所述可变气门可以进一步包括：设置于所述第一铰链部分并在一个方向上弹性偏压所述第一气门的第一弹性部件；以及设置于所述第二铰链部分并在一个方向上弹性偏压所述第二气门的第二弹性部件，其中第一弹性部件的弹性系数小于第二弹性部件的弹性系数。

隔离件可以包括设置在所述壳体内的第一隔离件和第二隔离件，并且所述第一隔离件、第二隔离件和壳体形成所述第一室、第二室和第三室，其中进气管通过所述第一室、第一隔离件和第二隔离件而与第三室连通。

可以在所述第一隔离件上形成第一隔离件穿孔，用于将由所述第一隔离件和第二隔离件形成的第一室和第二室相连通，其中可以在所述排气管上形成穿孔，用于与第二室连通，其中所述第二室中包括吸声材料，其中该吸声材料由玻璃丝材料制成。

排气管可以形成“U”形，其中该排气管穿过第一室、第二室和第三室至少一次，其中所述排气管顺序穿过所述第一室、第二室、第三室、第二室、第一室、第二室和第三室。

所述内部管可以设置在所述第一室和第三室之间，用于连通该第一室和第三室。

根据本发明的示例性实施例的可变消声器，消声器可以根据发动机操作条件在多个阶段中控制废气的流速，从而可以减小废气噪声。

通过纳入本文的附图以及随后与附图一起用于说明本发明的某些原理的具体实施方式，本发明的方法和装置所具有的其它特征和优点将更为具体地变得清楚或得以阐明。

附图说明

图1是根据本发明的示例性实施例的可变消声器的俯视平面图。

图2和图3是根据本发明的示例性实施例的可变消声器的立体图。

图4是根据本发明的示例性实施例的可变消声器的俯视平面图。

图5显示根据本发明的示例性实施例的可变消声器在低速范围的操作状态。

图6显示根据本发明的示例性实施例的可变消声器在中速范围的操作状态。

图7显示根据本发明的示例性实施例的可变消声器在高速范围的操作状态。

应理解，附图不是严格按比例绘制，其显示说明本发明的基本原理的各个特征的某种简化表示。在此公开的本发明的特定设计特征，包括例如特定的尺寸、方向、位置、以及形状将部分地由特别计划的应用和使用环境所确定。

图中，附图标记在附图的几幅图片中指代本发明的相同或等效的部件。

具体实施方式

现在，将详细参考本发明的不同实施例，其实例显示在附图和以下描述中。虽然将结合示例性的实施例描述本发明，但应当理解该描述并非要把本发明限制于该示例性的实施例。相反，本发明将不仅覆盖该示例性的实施例，而且还覆盖各种替换的、改变的、等效的和其他实施例，其可包含在所附权利要求所限定的本发明的精神和范围内。

图1是根据本发明的示例性实施例的可变消声器的俯视平面图，图2和图3是根据本发明的示例性实施例的可变消声器的立体图。

图4是根据本发明的示例性实施例的可变消声器的俯视平面图，图5显示根据本发明的示例性实施例的可变消声器在低速范围的操作状态。

图6显示根据本发明的示例性实施例的可变消声器在中速范围的操作状态，图7显示根据本发明的示例性实施例的可变消声器在高速范围的操作状态。

参考图1至图3，根据本发明的示例性实施例的可变消声器包括壳体100、进气管110、排气管120、设置在壳体100内部的内部管130。

壳体100的内部由隔离件140分为多个室101、102和103，隔离件140中包括多个孔。

进气管110的一端从壳体100向外凸出，其另一端形成为使得废气流入壳体100。

此外，进气管110被安装在以下状态中，即进气管110插入壳体100中从而流入壳体100的废气朝壳体100的后侧排出。

隔离件140包括设置在壳体100内的第一隔离件141和第二隔离件142，第一隔离件141、第二隔离件142和壳体100形成第一室101、第二室102和第三室103。

进气管110通过第一室101、第一隔离件141和第二隔离件142与第三室103连通。

穿孔123形成于排气管120，以与第二室102连通。

穿孔123可以是形成于排气管120的外圆周的用于减小噪声的多个孔。

第二室102填充有吸声材料240。

吸声材料240可以由玻璃丝制成，以便减小在废气通过第二室102时产生的流动噪声。

内部管130设置为连通第一室101和第三室103。

第一隔离件穿孔143形成于第一隔离件141以便连通第一室101和第二室102。

排气管120形成为“U”形。

排气管120可以至少一次地穿过第一室101、第二室102和第三室103。

排气管120可以顺序穿过第一室101、第二室102、第三室103、第二室102、第一室101、第二室102和第三室103。

可变气门200设置在内部管130的下游侧，即内部管出口132，以便控制废气流。

如图4至图7所示，可变气门200包括连接到内部管出口132的气门体201、设置于气门体201的第一铰链部分210、铰链连接到第一铰链部分210的第一气门231、设置于第一气门231的第二铰链部分220以及铰链连接到第二铰链部分220的第二气门232。

可变气门200可以进一步包括设置于第一铰链部分210并弹性支撑第一气门231的第一弹性部件211，和设置于第二铰链部分220并弹性支撑第二气门232的第二弹性部件222。

第一弹性部件211的弹性系数小于第二弹性部件222的弹性系数。

即，由第一弹性部件211弹性支撑的第一气门231的位移大于由第二弹性部件222弹性支撑的第二气门232的位移。

在此，可变气门200的第一控制气门231和第二控制气门232的面积能够打开或关闭内部管130的一端，并且其形成为圆盘形。

通过这种方式，根据发动机速度自动控制可变气门200的操作状态，从而控制通过壳体100的室101、102和103的废气量。下面将根据低速、中速和高速操作状态来描述可变气门200的操作状态。

在低速情况下，可变气门200略微打开，从而废气泄露，通过进气管110的废气通过第三室103、内部管入口131、内部管130和可变气门200流入第一室101，并通过排气出口121离开。

同时，部分废气通过穿孔123。

填充在第二室102中的吸声材料240可以减小流动噪声。

部分废气通过第一隔离件穿孔143流入第一室101，然后通过排气管入口121和排气管120离开。

在这种情况下，通过进气管110的废气的压力较低，从而如图5所示，可变气门200几乎关闭(略微打开)。

即由于弹性支撑第一气门231的第一弹性部件211的弹性力，可变气门200几乎关闭。

在中速情况下，通过施加在进气管110的内侧、进气管出口112、第三室103和内部管130上的抵抗第一弹性部件211的弹性力的压力打开第一气门231。

即第一气门231定义的角度θ1保持为与第二气门232定义的角度θ2相等。

因此，流入第二室102中的部分废气通过第一隔离件穿孔143流入第一室101中，剩余的部分通过可变气门200流入第一室101中。

然后，废气通过排气管入口121被排放到壳体100外。

在高速情况下，通过施加在进气管110的内侧、进气管出口112、第三室103和内部管130上的抵抗第一弹性部件211和第二气门232的弹性力的压力打开第一气门231和第二气门232。

即与第二气门232定义的角度θ2大于第一气门231定义的角度θ1。

特别地，在高速情况下，第一气门231和第二气门232同时打开，与低速情况或高速情况相比，废气更平滑地流出，从而可以增强发动机输出。

此外，可以抑制高速中产生的阻力，从而可以减小废气噪声。

排气管120被形成得较长，从而可以有效地减小低频噪声。

为了在所附的权利要求中便于解释和准确定义，参考图中所示的特征的位置使用术语“上”、“下”、“内”和“外”来描述示例性实施例中的这些特征。

前面对本发明的具体示例性实施例所呈现的描述是出于说明和描述的目。其不是穷尽性的，也不用于将本发明限制到所公开的特定形式，显然，根据上述教示，各种修改和变化都是可能的。为了解释本发明的特定原理及其实际应用而选择和描述了示例性实施例，从而使本领域的其他技术人员可以实施并利用本发明的不同示例性实施例，及其各种改变和变化。本发明的范围将由所附的权利要求及其等效范围所限定。

Claims (15)

1.一种可变消声器，包括：

壳体；

由壳体中的隔离件形成的多个室；

连接到至少一个室的进气管，用于使废气流入所述壳体；

连接到至少一个室的排气管，用于使已经流入壳体中的废气排放到外部；

内部管，用于直接连通所述壳体中的至少两个室，从而所述进气管的废气通过该内部管而与排气管连通；以及

可变气门，设置在所述内部管的下游，并且根据通过所述内部管的废气压力来连续调节可变气门的打开量。

2.如权利要求1所述的可变消声器，其中所述可变气门包括：

连接到所述内部管的气门体和彼此顺序地铰链以及弹性连接的多个气门，其中多个气门中的第一气门铰链以及弹性连接到所述气门体。

3.如权利要求2所述的可变消声器，其中所述可变气门包括：

连接到所述内部管的气门体；

设置于所述气门体的第一铰链部分；

铰链连接到所述第一铰链部分的第一气门；

设置于所述第一气门的第二铰链部分；以及

铰链连接到所述第二铰链部分的第二气门。

4.如权利要求3所述的可变消声器，其中所述可变气门进一步包括：

设置于所述第一铰链部分并在一个方向上弹性偏压所述第一气门的第一弹性部件；以及

设置于所述第二铰链部分并在一个方向上弹性偏压所述第二气门的第二弹性部件。

5.根据权利要求4所述的可变消声器，其中所述第一弹性部件的弹性系数小于所述第二弹性部件的弹性系数。

6.如权利要求1所述的可变消声器，其中所述隔离件包括设置在所述壳体内的第一隔离件和第二隔离件，并且所述第一隔离件、第二隔离件和壳体形成第一室、第二室和第三室。

7.如权利要求6所述的可变消声器，其中所述进气管通过所述第一室、第一隔离件和第二隔离件而与所述第三室连通。

8.如权利要求7所述的可变消声器，其中在所述第一隔离件上形成第一隔离件穿孔，用于将由所述第一隔离件和第二隔离件形成的所述第一室和第二室相连通。

9.如权利要求8所述的可变消声器，其中在所述排气管上形成穿孔，用于与所述第二室连通。

10.如权利要求9所述的可变消声器，其中所述第二室中包括吸声材料。

11.如权利要求10所述的可变消声器，其中所述吸声材料由玻璃丝材料制成。

12.如权利要求6所述的可变消声器，其中所述排气管形成“U”形。

13.如权利要求12所述的可变消声器，其中所述排气管穿过所述第一室、第二室和第三室至少一次。

14.如权利要求13所述的可变消声器，其中所述排气管顺序穿过所述第一室、第二室、第三室、第二室、第一室、第二室和第三室。

15.如权利要求6所述的可变消声器，其中所述内部管设置在所述第一室和第三室之间，用于连通该第一室和第三室。

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