CN1037563A - 内燃机排气安全节能消声器 - Google Patents

Abstract

一种供汽车、拖拉机、机动三轮、摩托车、内燃机 车、内燃机船舶排气安全节能消声器。桶的侧面有进 气管，在桶内和封盖的中央，设有排气管，其外围固定 着防火管。该消声器能使排放的烟气流畅、无冲击、 连续、等量、不带火星、以旋转的状态排出。采用该消 声器能在不用加防火帽的情况下保证防火安全，满载 时功率损失在1％左右、噪声低于其它任何一种消声 器、CO和HC的排放低于其它消声器30％，且本消 声器结构简单、重量轻、不会因长期使用有积炭而影 响效果。

Description

本发明属于一种内燃机排气消声器，特别是供汽车、拖拉机、机动三轮车、摩托车、内燃机车、内燃机船舶排气安全节能消声器。

当前，用于各种内燃机上的消声器，一般都根据消耗排气流的能量，并平衡气流压力波动的消声原理，所以在消声器的结构设计上，均采用重复地使气流通过缩小而又扩大的断面，多次改变气流的方向，或将气流分割成很小的支流沿不平滑的表面运动。这种结构虽能达消声作用，但因排气不通畅，造成背压增加，在发动机最高转速时，输出功率损失可达5%～10%，车速愈高，排气阻力愈大，功率损失愈多，能耗也相应增加，影响内燃机的功率。例如我国用于解放车CA-10B型4吨载重货车消声器，其前管截面积大于排气管截面积约30%，使排出气流的速度增加、阻抗增加。既降低消声效果又增加油耗。怎样解决消声器的消声效果，内燃机功率损失小是个技术难题。美国专利US4203503和US4209076提出了一种排气先进入吸收声能的谐振腔室，然后进入消声能的膨胀腔室，最后排入大气中的排气消声器。但这种结构的消声器乃存在排气不通畅、排阻较大、消声效果差、内燃机功率损失大的缺点。再例，中国专利85102140提出了变径分流，三不变的排气消声器。在节油消声方面乃不太理想，况且结构又较复杂，成本又较高。以上列举的各种消声器及目前其它各种消声器，不能降低CO和HC的含量，且都不能解决因排气带火不安全的问题，虽另加防火帽，也仍不保证，另外还增加了成本和排气阻力。

本发明的目的是为汽车、拖拉机、机动三轮车、摩托车、内燃机车、内燃机船舶等配备一种安全、节能、噪声小、CO和HC低、结构简单、低背压旋流排气消声器。

本发明所提供的内燃机排气安全节能消声器，是由桶1;与桶相连的封头2、进气管3、封盖4;和封盖4固定在一起的排气管5、防火管6所组成。

为了减少阻力和防火安全，在桶1和封盖4的中央，设有一支排气管5，其长度不大于桶1的长度，其直径等于桶1直径的0.1-0.5倍。它在桶1之外的部分设有若干个排气孔，并在这部分的外围设有防火管6，其直径是排气管5直径的1.1-1.5倍;其长度是排气管5长度的0.5-5倍;在它和封盖4连接处，设有若干个通气口。桶1、封头2、封盖4组成一个封密的桶体，使从进气管3进入消声器内腔的气流沿桶1的内壁旋转，火星在旋转中消失，使从发动机排出的气流无冲击、连续、等量地通过消声器排出。

本消声器除了进气管3之外的零件的轴线，安装时在同一直线上最佳。

为了增加使用寿命，本发明消声器的每个部件都是由金属材料或其它耐热材料制作而成。

本发明与目前其它消声器相比有六改变优点：

1.改变了内部结构：即去掉了消声器内腔的多孔芯管和多孔隔板，仅用一支排气管代替，阻力小、结构简单。

2.改变了气流的形状：即变消声器内腔的分散气流为集中气流，阻力小。

3.改变了气流的方向：变多次的冲击、180°的迥转气流为旋转气流，是渐渐减压、减速、缓冲。所以冲击、振动、涡流、阻力都很小，气流能连续等量地排出。又因烟气中的火星在旋转离心力的作用下接近、接触消声器的内壁而减速和延长在内腔的时间及流程，所以会消失。

4.改变了气流的截面积：使进入消声器内腔气流的截面积变大，而不是变小。使气流通畅，阻力、冲击力很小。

5.改变了排气管的结构：即在桶体外的排气管上设有若干个小孔和一个套管，能减阻、消声和消灭残余火星。

6.改变了排气气流的形状和方式：即变集中排气为分散排气，变直射气流排气为旋转气流排气，从而减少了冲击、振动及阻力，能彻底消灭火星。

安在装有CA-10B型发动机4吨载重解放车使用本消声器与中国专利85102140节能消声器技术性能比较表：（满载时）

消声器名称

安全(防火)

马力损失（％）

噪音(室内测分贝)

结构及工艺

CO(％)

HC(PPM)

安装

内燃机排气节能消声器

不能解决

≈2％(初装时)

90

复杂

6.8

2300

不用改原结构

内燃机排气安全节能消声器

彻底解决

≈1％(始终)

86

简单

4.5

1300

同上

本发明消声器可广泛应用于汽车、拖拉机、机动三轮车、摩托车、内燃机车、内燃机船舶等。

附图：

1桶    2封头    3进气管    4封盖    5排气管    6防火管

实施例：参照附图以配CA-10B4吨载重货车消声器为一实施例。

消声器桶1的φ210mm、长500mm;排气管5的φ67mm长670mm、在桶体外130mm这一部分，匀布着φ4的孔300个，防火管6的φ90mm、长330mm。以上各件都固定在同一轴线上，在桶体1与封盖4这一端、与桶体1的轴端面成切线的方向设有进气管3，φ64mm。以上各件都用0.75A₃钢板制做。使用本发明消声器，满载时不用另加防火帽就能保证安全、整车噪声比其它消声器降低3-5分贝、功率损失≈1%、CO（一氧化碳）、HC（炭氢化合物）排放比一般的低30%左右。上述所有指标都优于或大大优于我国发明专利85102140号节能消声器的指标，并结构简单，长期使用不会因积炭影响使用效果。

Claims (7)

1、一种用于内燃机排气的安全节能消声器，其主要技术特征在于它是由桶1；与桶1相连的封头2、进气管3、封盖4；和封盖4固定在一起的排气管5、防火管6所组成。

2、根据权利要求1.所述消声器，其技术特征在于桶1的φ60～600mm，且等于其长度的0.2-0.5倍。

3、根据权利要求1.所述消声器，在桶1与封盖4相连的一端的桶1上沿它切线的方向设有一支进气管3，其内径等于它所配用发动机排气管的外径;长度不限。

4、根据权利要求1.所述消声器，其主要技术特征在于在桶1和封盖4的中央设有一支排气管5，其长度大于桶1的长度;其直径等于桶1直径的0.1-0.5倍;并在桶1之外的部分设有若干个排气孔。

5、根据权利要求1.所述消声器，其主要技术特征在于排气管5的外围设有防火管6，其直径是排气管5直径的1.1-1.5倍;其长度是排气管5长度的0.5-5倍。

6、根据权利要求1.2.3.4.5.所述消声器，桶1、封头2、封盖4、排气管5、防火管6的轴线安装时在一条直线上最佳。

7、根据权利要求1.2.3.4.5.6.所述消声器，其特征在于各个零件均为金属及其它耐热材料所组成，零件之间可用焊、扣、铆、粘的办法结合在一起。