CN105298600A - 一种汽车排气发电式叶轮消音装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种汽车排气发电式叶轮消音装置,包括与发动机连接的排气管,排气管内设置有叶轮,叶轮中部为叶轮轴,叶轮轴的一端通过联轴器在排气管外与发电机连接,叶轮轴的另一端设置有叶轮盖,叶轮上设置有若干叶片,叶片上设置有消音片,发动机与叶轮中间的排气管内设置有导流板。一种汽车排气发电式叶轮消音装置,具有消音和发电功能,可以同时满足汽车降噪和废能利用技术的要求;结构简单,只需在原有发动机排气管的基础上进行改进即可,零部件数目少,制造改进方便;制造装配和维修都比较容易,因而成本大大降低;在设计完成之后就可制造出产品,易于推广。

Description

一种汽车排气发电式叶轮消音装置
技术领域
本发明属于汽车辅助设备技术领域,涉及一种汽车排气发电式叶轮消音装置。
背景技术
能源是国家生存和发展的保障。面对巨大的能源供给压力,汽车产业面临着巨大的挑战。经研究,目前汽车燃料的有效利用率仅在35%-45%,而废气能量约占总燃烧能量的30%,有效回收利用废气能量具有极大的意义。因此,有关汽车发动机排气系统的问题日益被关注起来。
首先,在降噪技术方面,汽车噪声主要来自汽车排气噪声,发动机排气系统有消声器装置,若不加消声器,噪声可达100分贝以上。在排气系统中加上消声器,可使汽车排气噪声降低20-30分贝。目前市场上见到的发动机消音器主要有两种,一种是在消音腔内部设置环绕的通气管,以起到消音的作用;另一种是把消音腔分为几块,让气流呈“之”字形通过消音腔来达到消音的效果。其次,在节能方面,现代汽车技术对发动机废气有各种再次利用,其中,废气涡轮增压已是相当成熟的技术,近几年,利用废气发电的装置也已开始研究。
然而,现有的消声器装置和废气发电装置都是独立进行工作,且结构复杂,安装不方便。
发明内容
本发明的目的在于提供一种汽车排气发电式叶轮消音装置,将排气消音器和废气发电系统组合在一起,简化了汽车的整体结构。
本发明所采用的技术方案是:一种汽车排气发电式叶轮消音装置,包括与发动机连接的排气管,排气管内设置有叶轮,叶轮中部为叶轮轴,叶轮轴的一端通过联轴器在排气管外与发电机连接,叶轮轴的另一端设置有叶轮盖,叶轮上设置有若干叶片,叶片上设置有消音片,发动机与叶轮中间的排气管内设置有导流板。
本发明的特点还在于:
叶轮轴的两端通过轴承固定在所述排气管上。
叶轮可绕叶轮轴转动。
排气管为中间凸起的扁管状。
导流板的下方安装有支撑导流板的弹簧。
消音片采用蜂窝状结构的消音材料制成。
叶轮轴与轴承连接处设置有密封圈。
本发明的有益效果是:一种汽车排气发电式叶轮消音装置,具有消音和发电功能,可以同时满足汽车降噪和废能利用技术的要求;结构简单,只需在原有发动机排气管的基础上进行改进即可,零部件数目少,制造改进方便;制造装配和维修都比较容易,因而成本大大降低;在设计完成之后就可制造出产品,易于推广。
附图说明
图1是本发明一种汽车排气发电式叶轮消音装置的结构示意图;
图2是本发明一种汽车排气发电式叶轮消音装置中叶轮的结构示意图;
图3是本发明一种汽车排气发电式叶轮消音装置中叶轮的俯视图。
图中,1.发动机,2.排气管,3.叶轮盖,4.叶轮轴,5.轴承,6.叶轮,7.弹簧,8.发电机,9.叶片,10.消音片,11.导流板,12.联轴器。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明一种汽车排气发电式叶轮消音装置的结构,如图1所示,包括与发动机1连接的排气管2,排气管2内设置有叶轮6,叶轮6中部为叶轮轴4,叶轮轴4的一端通过联轴器12在排气管2外与发电机8连接,叶轮轴4的另一端设置有叶轮盖3;如图2所示,叶轮6上设置有若干叶片9,叶片上设置有消音片10;如图3所示,发动机1与叶轮6中间的排气管2内设置有导流板11,叶轮轴4的两端通过轴承5固定在排气管2上,叶轮6可绕叶轮轴4转动,排气管2为中间凸起的扁管状,导流板11的下方安装有支撑导流板11的弹簧7,消音片10采用蜂窝状结构的消音材料制成,叶轮轴4与轴承5连接处设置有密封圈。
本发明的工作原理为:当废气流速较小时,具有的动能也较小,施加在导流板11上的气体压力就较小,导流板11作用在弹簧7上的压力较小,弹簧7就会保持原有的长度,导流板11保持原来的位置,即略高于平面H。此时,废气会冲击在叶片9的外缘较大直径处,废气的流通面积较小,在废气流量一定的情况下,使流速有所增加。这样,有效利用废气在叶片9的力臂最大的地方做功,增加叶轮转速,从而保证发电机8的正常工作,实现发动机废气发电功能;
当废气流速较大时,具有较大的动能,施加在导流板11上的压力增加,导流板11压缩弹簧7,导致导流板11顺时针向下稍微摆动,降低到平面H位置上。这样,可避免废气对叶片9局部有过大的冲击,增加叶轮的使用寿命;同时,废气的流通面积有所增加,保证废气的通畅流出。足够能量的废气对叶片9进行冲击,连续的冲击作用,使叶轮6具有一定的转速,发电机8便可以正常工作,实现废能发电。
发动机废气流过叶轮6时,都会在导流板11的引导下,冲击到叶轮6的上部叶片,即消音器片10的正面,消音器片10正面的消音材料做成蜂窝状结构,冲击在其上的高速废气流可通过多次反射和折射,能量被消耗而流速降低,实现降噪消音的作用。在废气流的冲击下,叶轮6可以连续转动。这样,具有消音功能的多个叶片的叠加作用,就可以起到很好的消声效果。
一种汽车排气发电式叶轮消音装置,具有消音和发电功能,可以同时满足汽车降噪和废能利用技术的要求;结构简单,只需在原有发动机排气管的基础上进行改进即可,零部件数目少,制造改进方便;制造装配和维修都比较容易,因而成本大大降低;在设计完成之后就可制造出产品,易于推广。

Claims (7)

1.一种汽车排气发电式叶轮消音装置,其特征在于,包括与发动机(1)连接的排气管(2),排气管(2)内设置有叶轮(6),叶轮(6)中部为叶轮轴(4),叶轮轴(4)的一端通过联轴器(12)在排气管(2)外与发电机(8)连接,叶轮轴(4)的另一端设置有叶轮盖(3),所述叶轮(6)上设置有若干叶片(9),叶片(9)上设置有消音片(10),所述发动机(1)与叶轮(6)中间的排气管(2)内设置有导流板(11)。
2.根据权利要求1所述的一种汽车排气发电式叶轮消音装置,其特征在于,所述叶轮轴(4)的两端通过轴承(5)固定在所述排气管(2)上。
3.根据权利要求1所述的一种汽车排气发电式叶轮消音装置,其特征在于,所述叶轮(6)能够绕所述叶轮轴(4)转动。
4.根据权利要求1所述的一种汽车排气发电式叶轮消音装置,其特征在于,所述排气管(2)为中部凸起的扁管状。
5.根据权利要求1所述的一种汽车排气发电式叶轮消音装置,其特征在于,所述导流板(11)的一端设置有支撑导流板(11)的弹簧(7),所述弹簧(7)与所述排气管(2)的内壁连接。
6.根据权利要求1所述的一种汽车排气发电式叶轮消音装置,其特征在于,所述消音片(10)采用蜂窝状结构的消音材料制成。
7.根据权利要求2所述的一种汽车排气发电式叶轮消音装置,其特征在于,所述叶轮轴(4)与轴承(5)连接处设置有密封圈。
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