CN104912625A - 一种新型二冲程汽油机消音器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新型二冲程汽油机消音器，属于汽油机换气技术领域。其包括左壳体、右壳体、中间隔板、储气腔、分流板、导流罩、排气法兰、支撑柱、排气管。在消音器内部或外部增加一定容积和形状的密闭储气腔，让进入密闭储气腔内的废气遇到储气腔内壁后，产生特定频率的排气谐震波，让该谐震波在扫气口关闭瞬间到排气口关闭的时刻里返回到排气法兰的进气口处，与正在向外排出的废气和可燃混合气相冲突，阻止额外排气阶段的新鲜未燃混合气的排出。该消音器可以降低排气的短路损失，使尾气排放得到了改善，并降低了燃油消耗，提高燃油经济性。

Description

一种新型二冲程汽油机消音器

技术领域

本发明涉及汽油机换气技术领域，具体来说涉及一种利用谐震波降低二冲程汽油机排放的消音器装置。

背景技术

二冲程发动机由于具有结构紧凑、体积小、质量轻、运转提速快等许多显著优点被广泛应用于农业、林业、园艺、家庭等许多产品领域。

针对欧美国家对发动机废气排放日益严格的现状，今后进入到欧美市场的汽油机必须符合环保排放。二冲程汽油机扫气过程分为三个阶段：自由排气、扫气、额外排气三个阶段。自由排气阶段：排气口开启到新鲜充量进入气缸，排气口一般在下止点前 60o-75o(CA )开启，排气口刚开启时，气缸压力较高，约为300 -600 kPa，压力比p/pr超过1.9，是超临界排气。在该阶段，排气流量与排气管内的气体状态无关，只取决于缸内气体的状态和排气口流通截面的大小。自由排气阶段是二冲程内燃机换气过程的最重要阶段，也包括超临界排气和亚临界排气，排出大约70% - 80%的废气。扫气阶段：随着活塞下行及废气迅速外流，缸内气体压力骤降，可形成较高的真空，此时扫气口开度也已加大，使新鲜充量急速流入气缸。随后，扫气口与排气口开度均较大，扫气气流经过扫气口进入气缸，将缸内废气从排气口压向排气管，实现扫气。额外排气阶段：扫气口关闭到排气口关闭，为额外排气阶段。在这一阶段，由于活塞上行的排挤和排气气流的惯性作用，部分废气与新鲜充量的混合气继续排出，直到排气口关闭为止，在这一阶段中有大量新鲜的未燃混合气排出，是要尽量避免的阶段。

二冲程汽油机的换气时间短，换气质量差；在扫气期间，将有较多的新鲜充量经过排气口直接流入到排气管中，增加了新鲜充量的消耗量，排放恶化是二冲程发动机的共性。

因此，故对大多数企业来说，急需一种结构简单、可靠性高，同时又能够通过降低排气短路损失，改善了废气排放的方法。

发明内容

为了解决二冲程汽油机换气质量差、短路损失大、废气排放差的技术难题，经过对排气压力波动效应的研究计算，改进消音器内部构造，通过在消音器内部增加一定容积的密闭储气腔，制造出特定频率的排气谐震波，该频率的谐震波对发动机在额外排气阶段的排气进行影响，减少了该阶段的新鲜未燃混合气的排出，降低了油耗，改善了尾气的排放。

本发明一种新型二冲程汽油机消音器，包括左壳体、右壳体、中间隔板、储气腔、分流板、导流罩、排气法兰、支撑柱、排气管；所述左壳体和右壳体以及中间隔板将消音器分成左右两个独立的腔室，在中间隔板3上设置有通气小孔；在消音器进气侧的左腔室侧壁上设置排气法兰，分流板将排气法兰分成上下两部分；所述储气腔和导流罩位于消音器进气侧的左腔室内，分流板位于储气腔和导流罩中间，分流板的上部为储气腔，分流板的下部为导流罩，所述导流罩侧壁上设置有通气的小孔；所述支撑住一次连接右壳体、中间隔板、储气腔和流罩；所述排气管位于右腔室。

优选的，上述分流板在排气法兰外测向外伸出，其伸出部分的长度由与消音器所配合的气缸确定。

优选的，上述分流板伸出部分边沿距离与消音器所配合的气缸内壁6-15毫米。

优选的，上述储气腔也可设置在消音器外部。

本发明由于采取以上方法，利用排气形成压力波，结合理论计算，在消音器内部或外部设置一定容积和形状的密闭储气腔，在消音器内部设置开放的导流罩。在活塞下移打开排气口时，高速气流部分首先冲入储气腔，另一部分进入导流罩，通过中间隔板后从排气管排除，此阶段排出的废气占全部废气的70%-80%；活塞继续下移，到达下至点后活塞开始上移，一直到扫气口关闭时刻，该阶段为强制扫气阶段，此阶段排出的废气占全部废气的15%-25%；随着活塞的上移，扫气口关闭，但排气口仍然打开，该阶段为额外排气阶段，在该阶段废气和可燃混合气混合比较充分，可燃混合气在该阶段排出占总排出量的70%以上，通过设计计算储气腔的容积和形状，让进入密闭储气腔内的废气遇到储气腔内壁，产生特定频率的排气谐震波，让该谐震波在扫气口关闭瞬间到排气口关闭的时刻里返回到排气法兰的进气口处，与正在向外排出的废气和可燃混合气相冲突，阻止额外排气阶段的新鲜未燃混合气的排出，降低排气的短路损失，改善了尾气的排放。

附图说明

图1为本发明一种新型二冲程汽油机消音器结构的剖视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作详细说明：

如图1所示，图中：1、左壳体；2、右壳体；3、中间隔板；4、储气腔；5、分流板；6、导流罩；7、排气法兰；8、支撑柱；9、排气管。

本实施例将储气腔设置到消音器内部，通过左壳体1和右壳体2以及中间隔板3将消音器分成左右两个独立的腔室，在中间隔板3上设置有通气小孔。在消音器进气侧的左腔室内分别设置储气腔4和导流罩6，在储气腔4和导流罩6中间设置有分流板5，分流板5将排气法兰7分成上下两个独立的部分，上部为所述储气腔4，下部为所述导流罩6。

在活塞下移打开排气口时，从气缸排气口排出的废气气流由分流板5分隔成上下两部分，上部分废气气流冲入储气腔4，由于储气腔4为密闭的腔体，冲入的废气遇到储气腔内壁，将按一定频率的波形返回到排气法兰处。另一部分废气气流冲入导流罩6，导流罩6侧壁上设置有通气的小孔，从气缸排出的废气可通过这些小孔排入左腔室内，再通过中间隔板3进入右腔室再从排气管9排出。

随着活塞继续下移，发动机分别进入扫气阶段和额外排气阶段，在这一阶段，由于活塞上行的排挤和排气气流的惯性作用，部分废气与新鲜充量的混合气继续排出，直到排气口关闭为止。与此同时，进入密闭储气腔内的废气将返回到排气法兰7处，阻止额外排气阶段的新鲜可燃混合气排出，降低排气的短路损失，改善了废气的排放。

为了加强储气腔4的波动效应，储气腔4的容积的大小由气缸排气量和排气相位进行确定，同时分流板5需要在排气法兰外测向外伸出，其伸出部分的长度由所配合的气缸确定，一般来说，伸出部分边沿距离气缸内壁（6-15）毫米，这样既可产生较强的波动效应，又可便于储气腔4内的废气从气缸排气口与分流板5之间的狭缝排走。

通过排气压力谐震波效应的特点，结合理论计算，在消音器内部或外部设置一定容积和形状的密闭储气腔，形成特定频率的谐震波，该频率的谐震波对发动机在额外排气阶段的排气进行影响，使得二冲程发动机在换气过程的额外排气阶段减少了50%以上的未燃烧新鲜混合气直接排出的短路损失，使尾气排放得到了改善，并降低了燃油消耗，提高燃油经济性，符合我国节能降排的国家基本国策。

Claims (3)

1.一种新型二冲程汽油机消音器，其特征在于：所述消音器包括左壳体、右壳体、中间隔板、储气腔、分流板、导流罩、排气法兰、支撑柱、排气管；所述左壳体和右壳体以及中间隔板将消音器分成左右两个独立的腔室，在中间隔板上设置有通气小孔；在消音器进气侧的左腔室侧壁上设置排气法兰，分流板将排气法兰分成上下两部分；所述储气腔和导流罩位于消音器进气侧的左腔室内，分流板位于储气腔和导流罩中间，分流板的上部为储气腔，分流板的下部为导流罩，所述导流罩侧壁上设置有通气的小孔；所述支撑住一次连接右壳体、中间隔板、储气腔和流罩；所述排气管位于右腔室。

2.如权利要求1所述的新型二冲程汽油机消音器，其特征在于：所述分流板在排气法兰外测向外伸出，其伸出部分的边沿距离与消音器所配合的气缸内壁6-15毫米。

3.如权利要求1所述的新型二冲程汽油机消音器，其特征在于：所述储气腔设置在消音器外部。