CN105298600B - 一种汽车排气发电式叶轮消音装置 - Google Patents

一种汽车排气发电式叶轮消音装置 Download PDF

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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 (4)

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),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，所述排气管(2)为中部凸起的扁管状，所述叶轮轴(4)与轴承(5)连接处设置有密封圈。
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，所述消音片(10)采用蜂窝状结构的消音材料制成。
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