CN104033212A - 防积碳消声装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种防积碳消声装置，包括进气管、出气管和筒体，筒体为中空结构，还包括第一隔板和第二隔板、至少一根连通管，第一隔板和第二隔板将中空部分割成腔一、腔二和腔三，进气管的出口端位于腔二内，出气管穿过腔三和腔二，出气管的入口端位于腔一内且出气管的入口端为盲端，连通管的两端分别位于腔一和腔三内，连通管位于腔二、出气管位于腔一和腔三中的部分上均设置有多个通孔，所述筒体的侧壁上还设置有与之成螺栓连接的盖板，腔二中还填充有石棉。本发明体积小，在不增大消音腔体积的前提下，经过多层消音的叠加，在现有技术的基础上优化降噪效果，可使得本发明对发动机的功率损失在7%下时实现40dB的降噪效果。

Description

防积碳消声装置

技术领域

本发明涉及一种发动机消声设备，特别是涉及一种防积碳消声装置。

背景技术

在城市环境中交通噪声是辐射最强、影响面最广的污染源。机动车辆噪声中，排气噪声是主要噪声源之一，它的降低主要是通过安装排气消声器。现有技术中用于车辆上的消声器的消声是利用扩音腔中气体体积的膨胀达到降低噪声的目的，同时采用排气管长度为声波波长一半的设计以进一步优化降噪效果。

现有技术中通常的设计为消音腔容积为发动机排气量的3-5倍，为简化消声器结构，目前较多采用的两管无孔消声器的消音效量仅为20dB左右，这使得车辆排放到环境中的噪音甚至会超过90dB，这使得现有结构小巧的消声器结构还有待于进一步改进，以在消声效果、消声器体积与结构、发动机功率损失上得到良好均衡。

发明内容

为解决上述现有技术中结构小巧的消声器结构还有待于进一步改进，以在消声效果、消声器体积与结构、发动机功率损失上得到良好均衡的问题，本发明提供了一种防积碳消声装置。

针对上述问题，本发明通过以下技术方案来解决问题：防积碳消声装置，包括进气管、出气管和筒体，所述筒体为中空结构，进气管的出口端和出气管的入口端分别与筒体的中空部相连，还包括设置在中空部中的第一隔板和第二隔板、至少一根连通管，所述第一隔板和第二隔板将中空部分割成依次排列的腔一、腔二和腔三，连通管、进气管、出气管和筒体的轴线共线，进气管的出口端位于腔二内，出气管穿过腔三和腔二，出气管的入口端位于腔一内且出气管的入口端为盲端，连通管的两端分别位于腔一和腔三内，连通管位于腔二中的部分、出气管位于腔一和腔三中的部分的侧壁上均设置有多个通孔，所述筒体的侧壁上还设置有与筒体成螺栓连接的盖板，所述盖板位于第一隔板和第二隔板之间，腔二中还填充有石棉。

具体的，筒体上的中空部为本发明的消音腔，采用将中空部通过第一隔板和第二隔板分隔为三个腔的设置，并通过设置连通管、在连通管和出气管上设置通孔的结构形式，使得由进气管进入本发明的气体先经过在腔二中的体积膨胀，再由连通管上的通孔进入到腔一和腔三中，最后再由出气管上的通孔进入到出气管中，由出气管的出口排除本发明，以上发动机产生的气体在流经腔一、腔二和腔三的过程中均发生抗性消音，在由通孔进入连通管和出气管的过程中均发生阻性消音，其中阻性消音对中高频噪声、抗性消音对低频噪声产生良好的降噪效果。进一步的，为增加阻性消音的消音效果，以上连通管和出气管均采用壁厚不大于2mm的金属管，相邻通孔之间的间距不大于孔径的2.5倍，以强化气流在经过连通管和出气管时，连通管和出气管产生的震动以进一步优化阻性消音效果。

由于发动机内燃料含有杂质或燃烧不充分等原因，进入到腔二中的燃烧气中通常含有固态悬浮物，为防止所述悬浮物在本发明中富集，影响本发明的传热、容积和通孔的孔径，在所述腔二中设置石棉，以上石棉在实现燃烧气过滤的同时，对噪音同时发挥阻性消音作用；设置的盖板与筒体成可拆卸连接的结构形式，便于石棉的填充、更换和检查。

更进一步的技术方案为：

为减小发动机出气进入到本发明中的排气阻力，以减小本发明所损耗的发动机功耗，所述第一隔板和第二隔板上均设置有多个贯穿各自两侧的孔，且所述孔为圆孔，所述圆孔的孔径范围在3-5mm范围内。采用圆孔的设置有利于防止在热应力下产生应力集中，圆孔的孔径设置为均衡所述孔不被堵塞、第一隔板和第二隔板的刚度、气流经过各个孔时的流速。

为便于本发明在工作过程中的自由热变形，防止因热应力而损坏，所述第一隔板和第二隔板的外壁与筒体上中空部的内壁成间隙配合，同理，所述连通管与第一隔板和第二隔板均成间隙配合。

所述通孔均为圆孔，且通孔的孔径范围在3-5mm范围内。采用圆孔的设置有利于防止在热应力下产生应力集中，通孔孔径设置为均衡所述通孔不被堵塞、连通管和出气管的强度和刚度、气流经过各个孔时的流速。

为使得筒体具有良好的温度耐受能力和较好的散热性能，所述筒体的材质为铸铁。采用铸铁的形式使得筒体具有良好的散热性能，有利于本发明中气体的压力降，利于消音效果。

本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：

1、本发明结构简单，在现有多采用的两管无孔消声器的基础上设置第一隔板、第二隔板和连通管，发动机产生的气体在流经腔一、腔二和腔三的过程中均发生抗性消音，在由通孔进入连通管和出气管的过程中均发生阻性消音，以上设置相较于现有技术，在不增大消音腔体积的前提下，通过设置的阻性消音部达到优化消音器消音效果的目的。

2、进入到腔二中的燃烧气中通常含有固态悬浮物，所述腔二中设置石棉为防止所述悬浮物在本发明中富集，以上石棉在实现燃烧气过滤的同时，对噪音同时发挥阻性消音作用；设置的盖板与筒体成可拆卸连接的结构形式，便于石棉的填充、更换和检查，有利于本发明的使用寿命，同时有利于保证本发明在使用寿命下高效工作。以上结构形式使得发动机排气在经过本发明时，经过多层消音的叠加，在现有技术的基础上优化消音效果，可使得本发明对发动机的功率损失在7%下时实现40dB的降噪效果。

附图说明

图1是本发明所述防积碳消声装置的一个具体实施方式的结构透视图；

图2是本发明所述防积碳消声装置的一个具体实施方式的结构示意图。

图示标记对应的名称为：1、筒体，2、腔一，3、第一隔板，4、腔二，5、第二隔板，6、腔三，7、出气管，8、连通管，9、进气管，10、盖板。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明：

实施例1：

如图1和图2，本发明提供的防积碳消声装置，包括进气管9、出气管7和筒体1，所述筒体1为中空结构，进气管9的出口端和出气管7的入口端分别与筒体1的中空部相连，还包括设置在中空部中的第一隔板3和第二隔板5、至少一根连通管8，所述第一隔板3和第二隔板5将中空部分割成依次排列的腔一2、腔二4和腔三6，连通管8、进气管9、出气管7和筒体1的轴线共线，进气管9的出口端位于腔二4内，出气管7穿过腔三6和腔二4，出气管7的入口端位于腔一2内且出气管7的入口端为盲端，连通管8的两端分别位于腔一2和腔三6内，连通管8位于腔二4中的部分、出气管7位于腔一2和腔三6中的部分的侧壁上均设置有多个通孔，所述筒体1的侧壁上还设置有与筒体1成螺栓连接的盖板10，所述盖板10位于第一隔板3和第二隔板5之间，腔二4中还填充有石棉。

本实施例中，为增加阻性消音的消音效果，以上连通管8为两根，连通管8、进气管9和出气管7在筒体1中呈矩形排列，连通管8和出气管7均采用壁厚不大于2mm的金属管，相邻通孔之间的间距不大于孔径的2.5倍，以强化气流在经过连通管8和出气管7时，连通管8和出气管7产生的震动以进一步优化阻性消音效果；所述石棉采用石油纤维棉，并将石油纤维棉固定在以发泡胶为材质制作的骨架上，以上设置中发泡胶和石油纤维棉均具有吸声作用，石油纤维棉的间隙阻挡发动机排气中悬浮物的进一步弥散，同时骨架提升石油纤维棉的抗气流冲击能力。

实施例2：

本实施例在实施例１的基础上做进一步限定：如图1和图2，为减小发动机出气进入到本发明中的排气阻力，以减小本发明所损耗的发动机功耗，所述第一隔板3和第二隔板5上均设置有多个贯穿各自两侧的孔，且所述孔为圆孔，所述圆孔的孔径范围在3-5mm范围内。采用圆孔的设置有利于防止在热应力下产生应力集中，圆孔的孔径设置为均衡所述孔不被堵塞、第一隔板3和第二隔板5的刚度、气流经过各个孔时的流速。

实施例3：

本实施例在实施例1的基础上做进一步限定：如图1和图2，为便于本发明在工作过程中的自由热变形，防止因热应力而损坏，所述第一隔板3和第二隔板5的外壁与筒体1上中空部的内壁成间隙配合，同理，所述连通管8与第一隔板3和第二隔板5均成间隙配合。

实施例4：

本实施例在实施例1的基础上做进一步限定：如图1和图2，所述通孔均为圆孔，且通孔的孔径范围在3-5mm范围内。采用圆孔的设置有利于防止在热应力下产生应力集中，通孔孔径设置为均衡所述通孔不被堵塞、连通管8和出气管7的强度和刚度、气流经过各个孔时的流速。

实施例5：

本实施例在以上实施例的基础上做进一步限定：如图1和图2，为使得筒体1具有良好的温度耐受能力和较好的散热性能，所述筒体1的材质为铸铁。采用铸铁的形式使得筒体1具有良好的散热性能，有利于本发明中气体的压力降，利于消音效果。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的技术方案下得出的其他实施方式，均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.防积碳消声装置，包括进气管（9）、出气管（7）和筒体（1），所述筒体（1）为中空结构，进气管（9）的出口端和出气管（7）的入口端分别与筒体（1）的中空部相连，其特征在于，还包括设置在中空部中的第一隔板（3）和第二隔板（5）、至少一根连通管（8），所述第一隔板（3）和第二隔板（5）将中空部分割成依次排列的腔一（2）、腔二（4）和腔三（6），连通管（8）、进气管（9）、出气管（7）和筒体（1）的轴线共线，进气管（9）的出口端位于腔二（4）内，出气管（7）穿过腔三（6）和腔二（4），出气管（7）的入口端位于腔一（2）内且出气管（7）的入口端为盲端，连通管（8）的两端分别位于腔一（2）和腔三（6）内，连通管（8）位于腔二（4）中的部分、出气管（7）位于腔一（2）和腔三（6）中的部分的侧壁上均设置有多个通孔，所述筒体（1）的侧壁上还设置有与筒体（1）成螺栓连接的盖板（10），所述盖板（10）位于第一隔板（3）和第二隔板（5）之间，腔二（4）中还填充有石棉。

2.如权利要求1所述的防积碳消声装置，其特征在于，所述第一隔板（3）和第二隔板（5）上均设置有多个贯穿各自两侧的孔，且所述孔为圆孔，所述圆孔的孔径范围在3-5mm范围内。

3.如权利要求1所述的防积碳消声装置，其特征在于，所述第一隔板（3）和第二隔板（5）的外壁与筒体（1）上中空部的内壁成间隙配合。

4.如权利要求1所述的防积碳消声装置，其特征在于，所述连通管（8）与第一隔板（3）和第二隔板（5）均成间隙配合。

5.如权利要求1所述的防积碳消声装置，其特征在于，所述通孔均为圆孔，且通孔的孔径范围在3-5mm范围内。

6.如权利要求1至5中任意一个所述的防积碳消声装置，其特征在于，所述筒体（1）的材质为铸铁。