CN105545412B - 一种内燃机排气消音器 - Google Patents

Abstract

本发明介绍了一种内燃机排气消音器，第一、第二、第三隔板将消音器自左到右分隔为第二气室、第一气室、第四气室和第三气室；进气管穿过密封壳体进入第二气室后通入第一气室，第一隔板上设置有排气孔或者第二导气管，用以连通第一气室和第二气室；第二气室和第三气室通过第三导气管连通；第三隔板上设置有排气孔或者第四导气管，用以连通第三气室和第四气室；出气管穿过第三气室连通第四气室。本专利通过将排出的气体排气方向多次变化，减少了共振现象；气体的压降总体上是通过第一气室、第二气室、第三气室、第四气室依次降低，使得气体压力避免了剧烈变化，使得排气相对均匀，基本避免了回气现象；消音器体积更小，比现有消音器减少体积三分之一以上。

Description

一种内燃机排气消音器

技术领域

本发明涉及一种消音器技术，特别是一种内燃机排气消音器。

背景技术

排气管的作用就是把废气从引擎燃烧室排出，引擎的排气由于发动机的工作原理，排气的气浪是一波一波地排出的，如果排气管的直径较小，那么排出气浪的每一波都会在排气管内部形式较大的压力，当这一波气浪在排气管中开始向外排放时，对后一波气浪就会形成一个负压力，也就是大家所说的回压。回压的大小决定了引擎的最佳排气领域，如果回压越大，引擎在低转速的气浪由于受前一波气浪的影响，就会越快被前一波气浪的负压力吸出，也就是说排气效果越好，但是当引擎到达高转数时，由于排气管的直径较小，造成的就是排气管内的压力不但不能尽快吸出下一波气浪，反而对每一波浪的排出造成了相当的阻力，而且每一波气浪之间互相影响，造成排气不畅顺，从而降低了引擎的性能，这个时候，选用直径较大的排气管就会起到较好的效果。优点：噪音小、低速扭力佳；缺点：高速时废气无法快速排出、引响引擎动力输出。

回压指的就是，气体前进的时候，同时对后方气体造成的压力。引擎的排气做动，并不是一气呵成的，是靠密集的一次又一次密度很高的气体，让前方气团与后方的气团之间形成负压力状态。假如前后气团的距离适当，那中间的负压力就会马上吸引下一次的气团，形成了往前方牵引的力量，这种衔接最为顺畅，让引擎的力量输出发挥的最极致的效益就得靠适当的回压。

相反，如果回压不足，造成前后气团的距离太过相近。那就变成前方气体會阻碍了后方气体的前进，这样会在排气上相对性的因为气体互相阻碍，回压过大，造成引擎输出上面的阻碍。

全回压排气管：主要是靠管内的格板消音器或管子的容积变化来产生一种会返回汽缸的压力，当发动机点火后，活塞开始径行动力行程，而排气门会在活塞到达下死点前就会打开。这时，管内的回压会挡住废气冲出，让混合气能够达到完全燃烧。但回压过强，会造成废气无法完全排出汽缸，造成废气与混合气一起燃烧降低燃烧效率。当然最直接的就是影响马力输出。优点：噪音小，低速扭力佳；缺点：高速时废气无法快速排出，影响引擎动力输出；音量：低。

半回压排气管：这种管子回压的力量较低，排气的顺度比回压管好。简单的说，是介于回压管与直通管之间，有适度的回压来取得起步扭力，排气顺度比回压管佳，中高转速扭力也比回压管大。优点：起中尾速扭力表现不错；缺点：噪音偏大，音量较大。

ZL201310485575.2涉及一种小型内燃机的消音器，其包括上盖、隔板和下盖，上盖和隔板之间为第一腔室，隔板和下盖之间是第二腔室，所述上盖上设有进气口，所述下盖上设有出气口，所述第一腔室包括扩张室，其设置在隔板上，扩张室由隔板向第二腔室突出，所述第一腔室和第二腔室的容积比值为K，1.5≤K≤2.0。与同排量或相近排量的小型内燃机的消音器相比，本发明通过改善气体在消音器内的流动路径和改变腔室的容积比，使得消音器具有更好的消音效果，同时降低消音器出气口的温度。

ZL00802848.6公开了一种能有效衰减排气声和防止功率输出降低、使废气流动无阻并产生涡流的内燃机用消音器，这种内燃机用消音器有一个壳体、一个涡流扩散装置、一个涡流产生缸、和一个涡流产生元件，涡流扩散装置安装在壳体上，并连接在排气入口管上，涡流产生缸定位在壳体上并从另一侧伸到外面，并在其外端装有尾管，涡流产生元件轴向安装在涡流产生缸上。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种内燃机排气消音器，从而可以达到消音、减振的作用。

为了实现解决上述技术问题的目的，本发明采用了如下技术方案：

一种内燃机排气消音器，包括与发动机排气口直接或者间接相连的进气管、与大气直接或者间接相通的出气管、密封壳体，其特征是：内燃机排气消音器内部自进气管方向依次设置有第一隔板、第二隔板、第三隔板，将消音器自左到右分隔为第二气室、第一气室、第四气室和第三气室；

进气管穿过密封壳体进入第二气室后通入第一气室，进气管在第一气室的部分为第一导气管，第一导气管通过管口和/或管壁上设置有多个排气孔与第一气室连通；第一隔板上设置有排气孔或者第二导气管，用以连通第一气室和第二气室；

第二气室和第三气室通过第三导气管连通；

第三隔板上设置有排气孔或者第四导气管，用以连通第三气室和第四气室；

出气管穿过第三气室连通第四气室，出气管在第四气室的部分为第五导气管，第五导气管通过管口与第四气室连通，和/或第五导气管通过管壁上设置有多个排气孔与第四气室连通。

具体的，所述第一导气管的右端为封闭结构或者第一导气管的右端与第二隔板固定连接并形成封闭结构或者基本封闭结构，通过管壁上设置有多个排气孔与第一气室连通。

具体的，所述第一隔板上设置安装孔，第二导气管穿过安装孔后连通第一气室和第二气室。更具体的，第二导气管位于第一气室或/和第二导气管位于第二气室的管壁上设置有多个排气孔。

具体的，所述第三导气管依次穿过分别设置于第一隔板、第二隔板、第三隔板安装孔连通第二气室和第三气室，第三导气管与第一气室和第四气室相对密封。

具体的，所述第三隔板上设置安装孔，第四导气管穿过安装孔后连通第三气室和第四气室。更具体的，第四导气管位于第三气室的管壁上或/和第四导气管位于第四气室的管壁上设置有多个排气孔。

具体的，所述的第五导气管的左端为封闭结构，通过管壁上设置有多个排气孔与第四气室连通；或者第五导气管的左端与第二隔板固定连接并形成封闭结构或者基本封闭结构，通过管壁上设置有多个排气孔与第四气室连通。

具体的，所述的第一气室与第四气室之间，以及导气管与隔板之间，以及密封壳体与隔板之间，均为基本封闭结构。

具体的，所述的第三导气管穿过第一气室和第四气室后，两端分别开口于第三气室和第二气室。

本专利所述的各导气管的右端，均是指导气管远离发动机排气口方向的一端。各导气管的左端，均是指导气管靠近发动机排气口方向的一端。

本专利所述的基本封闭结构，是指导气管与隔板之间，以及密封壳体与隔板之间有可以允许通过的缝隙或者通道，但是大部分气体从其他通道通过。例如，导气管与隔板可以允许有空隙，但是绝大部分气体从导气管或者排气孔内通过。该基本封闭结构的目的在于避免对加工的过高要求。这种缝隙或者通道通过的气体一般不超过总量的10%。

使用时，由于来自内燃机的气体通过第一导气管管壁上的多个排气孔，然后进入第一气室，这些排气孔起到了消音的作用；在气体由第一气室进入第二气室时，气体的流向发生了180度的变化，再加上第二导气管位于第一气室的管壁上设置有多个排气孔，第一气室的气体通过排气孔进入第二导气管，然后进入第二气室，起到了消音减振的作用；在进入第二气室，如果第二导气管位于第二气室的管壁上设置有多个排气孔，进一步起到了消音减振的作用。

在气体由第二气室第三气室时，再次被转变流向。

在第三气室进入第四气室时，气体是通过多个排气孔进入第四导气管或者第四气室，不仅仅气体流动方向变化，也起到了消音减振作用。

在气体从第四气室排出时，不仅气体流动方向变化，由于气体通过设置在第五导气管管壁上的排气孔排出消音器，则也起到了消音作用。

在气体流向改变时，可以有效地改变排气音量，而且，起到有效地缓冲作用。

通过采用上述技术方案，本发明具有以下的有益效果：

1、本专利产品通过将排出的气体排气方向多次变化，减少了共振现象；在气体流向改变时，可以有效地改变排气音量，而且，起到有效地缓冲作用。

2、使用了多气室的回气消音方法，对气体进行了有效的缓冲，气体的压力总体上是通过第一气室、第二气室、第三气室、第四气室逐渐变化，使得气体压力避免了剧烈变化，使得排气相对均匀，基本避免了回气现象；由于排气相对均匀，也避免了未燃烧完的可燃混合气在消声器内重新燃烧导致的内炸。

3、在排气内管上设置的多个气孔，起到了消音作用，降低了噪音；噪音降低比现有的减振消音器降低50%以上。

4、避免使用石棉、玻璃丝绵等吸音材料。

5、本专利产品具有回气消音，气流返回的特点。

6、在各种转速的条件下，均具有良好的消音效果。

7、在内燃机同样的排气量的情况下，消音器体积可以更小，一般可以比现有消音器减少体积三分之一以上。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图。

图2是本发明的内部结构示意图。

图3是本发明的另一内部结构示意图。

图4是本发明的又一内部结构示意图。

图5是本发明的第二导气管和第四导气管替换为排气孔时的内部结构示意图。

图6是本发明的结构和气体导向示意图。

图中：1-第一隔板，2-第二隔板，3-第三隔板，4-第二气室，5-第一气室，6-第四气室，7-第三气室，8-进气管，9-出气管，10-第一导气管，11-第二导气管，12-第三导气管，13-第四导气管，14-第五导气管。

图中的箭头为气体流动方向。

具体实施方式

下面结合附图对本专利进一步解释说明。但本专利的保护范围不限于具体的实施方式。

实施例1

内燃机排气消音器，包括与发动机排气口直接或者间接相连的进气管8、与大气直接或者间接相通的出气管9、密封壳体，内燃机排气消音器内部自进气管8方向依次设置有第一隔板1、第二隔板2、第三隔板3，将消音器自左到右分隔为第二气室4、第一气室5、第四气室6和第三气室7。

进气管8穿过密封壳体进入第二气室4后通入第一气室5，进气管8在第一气室5的部分为第一导气管10，第一导气管10通过管壁上设置有多个排气孔与第一气室5连通，第一导气管10的右端与第二隔板2固定连接；第一隔板1上设置有排气孔，用以连通第一气室5和第二气室4。

第二气室4和第三气室7通过第三导气管12连通；第三导气管12依次穿过分别设置于第一隔板1、第二隔板2、第三隔板3安装孔连通第二气室4和第三气室7，第三导气管12与第一气室5和第四气室6相对密封。

第三隔板3上设置有排气孔，用以连通第三气室7和第四气室6。

出气管9穿过第三气室7连通第四气室6，出气管9在第四气室6的部分为第五导气管14，第五导气管14通过管口与第四气室6连通。

实施例2

内燃机排气消音器，包括与发动机排气口直接或者间接相连的进气管8、与大气直接或者间接相通的出气管9、密封壳体，内燃机排气消音器内部自进气管8方向依次设置有第一隔板1、第二隔板2、第三隔板3，将消音器自左到右分隔为第二气室4、第一气室5、第四气室6和第三气室7。

进气管8穿过密封壳体进入第二气室4后通入第一气室5，进气管8在第一气室5的部分为第一导气管10，第一导气管10通过管口与第一气室5连通；第一隔板1上设置安装孔，第二导气管11穿过安装孔后连通第一气室5和第二气室4，第二导气管11位于第一气室5的管壁上设置有多个排气孔。

第二气室4和第三气室7通过第三导气管12连通；三导气管依次穿过分别设置于第一隔板1、第二隔板2、第三隔板3安装孔连通第二气室4和第三气室7，第三导气管12与第一气室5和第四气室6相对密封。

第三隔板3上设置安装孔，第四导气管13穿过安装孔后连通第三气室7和第四气室6，第四导气管13位于第三气室7管壁上设置有多个排气孔。

出气管9穿过第三气室7连通第四气室6，出气管9在第四气室6的部分为第五导气管14，第五导气管14通过管口和/或管壁上设置有多个排气孔与第四气室6连通。

实施例3

其他结构与实施例2相同，但是第二导气管11位于第二气室4的管壁上设置有多个排气孔，在第二导气管11位于第一气室5的管壁上不设置有排气孔，通过管口排气。第四导气管13位于第四气室6管壁上设置有多个排气孔，第四导气管13位于第三气室7的管壁上不设置有排气孔，通过管口排气。

实施例4

其他结构与实施例2相同，但是第二导气管11位于第一气室5和第二气室4的管壁上均设置有多个排气孔。第四导气管13位于第三气室7和第四气室6的管壁上均设置有多个排气孔。第二导气管11和第四导气管13的管口封闭。

实施例5

一种内燃机排气消音器，包括与发动机排气口直接或者间接相连的进气管8、与大气直接或者间接相通的出气管9、密封壳体，内燃机排气消音器内部自进气管8方向依次设置有第一隔板1、第二隔板2、第三隔板3，将消音器自左到右分隔为第二气室4、第一气室5、第四气室6和第三气室7。

进气管8穿过密封壳体进入第二气室4后通入第一气室5，进气管8在第一气室5的部分为第一导气管10，第一导气管10通过管壁上设置有多个排气孔与第一气室5连通；第一隔板1上设置有排气孔，用以连通第一气室5和第二气室4。

第二气室4和第三气室7通过第三导气管12连通。

第三隔板3上设置安装孔，第四导气管13穿过安装孔后连通第三气室7和第四气室6。第四导气管13位于第三气室7的管壁上设置有多个排气孔。

出气管9穿过第三气室7连通第四气室6，出气管9在第四气室6的部分为第五导气管14，第五导气管14通过管壁上设置有多个排气孔与第四气室6连通。第五导气管14的左端与第二隔板2固定连接。

Claims (6)

1.一种内燃机排气消音器，其特征是：包括与发动机排气口直接或者间接相连的进气管、与大气直接或者间接相通的出气管、密封壳体，其特征是：内燃机排气消音器内部自进气管方向依次设置有第一隔板、第二隔板、第三隔板，将消音器自左到右分隔为第二气室、第一气室、第四气室和第三气室；

进气管穿过密封壳体进入第二气室后通入第一气室，进气管在第一气室的部分为第一导气管，第一导气管通过管口和/或管壁上设置有多个排气孔与第一气室连通；第一隔板上设置有排气孔或者第二导气管，用以连通第一气室和第二气室；

第二气室和第三气室通过第三导气管连通；

第三隔板上设置有排气孔或者第四导气管，用以连通第三气室和第四气室；

出气管穿过第三气室连通第四气室，出气管在第四气室的部分为第五导气管，第五导气管通过管口与第四气室连通，和/或第五导气管通过管壁上设置有多个排气孔与第四气室连通；所述的第一导气管的右端为封闭结构或者第一导气管的右端与第二隔板固定连接并形成封闭结构或者基本封闭结构，通过管壁上设置有多个排气孔与第一气室连通；

所述的第三导气管依次穿过分别设置于第一隔板、第二隔板、第三隔板安装孔连通第二气室和第三气室，第三导气管与第一气室和第四气室相对密封；

所述的第五导气管的左端为封闭结构，通过管壁上设置有多个排气孔与第四气室连通；或者第五导气管的左端与第二隔板固定连接并形成封闭结构或者基本封闭结构，通过管壁上设置有多个排气孔与第四气室连通；

所述的第一气室与第四气室之间，以及导气管与隔板之间，以及密封壳体与隔板之间，均为基本封闭结构；

所述的基本封闭结构，是指导气管末端，以及导气管与隔板之间，以及密封壳体与隔板之间有允许少量气体通过的缝隙或者通道，但是大部分气体从其他通道通过。

2.根据权利要求1所述内燃机排气消音器，其特征是：所述的第一隔板上设置安装孔，第二导气管穿过安装孔后连通第一气室和第二气室。

3.根据权利要求1所述内燃机排气消音器，其特征是：所述的第二导气管位于第一气室或/和第二导气管位于第二气室的管壁上设置有多个排气孔。

4.根据权利要求1所述内燃机排气消音器，其特征是：所述的第三隔板上设置安装孔，第四导气管穿过安装孔后连通第三气室和第四气室。

5.根据权利要求4所述内燃机排气消音器，其特征是：所述的第四导气管位于第三气室的管壁上或/和第四导气管位于第四气室的管壁上设置有多个排气孔。

6.根据权利要求1所述内燃机排气消音器，其特征是：所述的缝隙或者通道通过的气体不超过总量的10%。