CN105863785B - 一种排气消音器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种排气消音器，包括筒体，所述筒体在轴向第一侧连接进气管，在轴向第二侧连接出气管，筒体内腔沿轴向从第一侧到第二侧依次设有至少一个用于对气流进行阻隔，以达到消音效果的气流阻隔单元，所述气流阻隔单元包括第一支撑隔板、第二支撑隔板以及两者之间形成的中间腔室，一根两端连通的穿孔管从第一支撑隔板和第二支撑隔板中心穿过，所述第一支撑隔板环绕穿孔管穿过有至少一根两端连通的连通管。本发明通过气流阻隔单元对气流进行阻隔，同时降低气流流速和排气背压，进一步提高了消音器的消音效果。

Description

一种排气消音器
技术领域
本发明涉及汽车零部件，具体涉及排气消音器。
背景技术
柴油机工作时产生的噪声主要由燃烧、机械噪声和空气动力噪声组成，其中以空气动力噪声中的排气噪声最为突出，成为环境噪声污染的主要因素。降低排气噪声的最有效的方法是采用排气消音器。因此为了降低发动机的噪声，研制消声量大、排气阻力(背压)低的消音器是降低柴油机噪声的重要手段。
现有消音器的排气背压偏大，对发动机的功耗有一定影响，入口流速较高，气流对排气噪声影响较大，主要表现在：气流可以改变声波在消音器内的传播规律，同时也可能产生再生噪声。高速气流撞击消音器部件，会引起消音器结构的振动噪声以及湍流噪声。
发明内容
本发明所要解决的技术问题就是提供一种排气消音器，进一步提高消音效果，降低排气噪音。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种排气消音器，包括轴向两侧设有筒盖的筒体，所述筒体在轴向第一侧连接进气管，在轴向第二侧连接出气管，筒体内腔沿轴向从第一侧到第二侧依次设有至少一个对气流进行阻隔，以达到消音效果的气流阻隔单元，所述气流阻隔单元包括第一支撑隔板、第二支撑隔板以及两者之间形成的中间腔室，一根两端连通的穿孔管从第一支撑隔板和第二支撑隔板中央穿过，所述第一支撑隔板环绕穿孔管穿过有至少一根两端连通的连通管。
作为优选，设有一个气流阻隔单元，第一支撑隔板与第一侧筒盖之间形成第一腔室，第二侧筒盖与第二支撑隔板之间形的第二腔室，穿孔管两端分别连通第一腔室和第二腔室，连通管两端分别连通第一腔室和中间腔室。
作为优选，所述连通管沿穿孔管的外周向均布设置至少四个，所述穿孔管的直径大于连通管直径。
作为优选，所述进气管轴向与出气管轴向均与筒体轴向垂直，且进气管轴向与出气管轴向相互平行，所述进气管的内端与筒体固定，所述出气管的内端与筒体固定。
作为优选，所述筒体的外筒壁对应进气管焊接有进气管加强护板。
作为优选，所述筒体的外筒壁对应出气管焊接有出气管加强护板。
作为优选，所述筒体的底侧筒壁在轴向第一侧焊接有第一U型支撑板，在轴向第二侧焊接有第二U型支撑板。
作为优选，所述筒体包括外筒体和内筒体，所述外筒体和内筒体之间填充有吸音材料和隔热材料。
作为优选，所述吸音材料靠近外筒体，并采用玻璃纤维包裹。
作为优选，所述隔热材料靠近内筒体，并采用陶瓷纤维包裹。
本发明采用的技术方案，通过气流阻隔单元用气流进行阻隔，同时降低气流流速和排气背压，进一步提高了消音器的消音效果。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步描述：
图1为本发明的内部结构示意图；
图2为图1中B-B向视图；
图3为排气在消音器内部流动示意图；
图4为图1中I处放大图；
图5为本发明的外形结构示意图；
图6为图5的侧面结构示意图；
图7为图6中C向视图；
图8为图6中D向视图；
图9为双层筒体滚压加工示意图。
具体实施方式
如图1和图2所示，一种排气消音器，包括消音器主体1，消音器主体1包括筒体10及封闭筒体轴向两端的筒盖11，所述筒体10在轴向第一侧连接进气管2，在轴向第二侧连接出气管3，进气管2和出气管3在筒体10内部分设有穿孔。筒体内腔沿轴向从第一侧到第二侧依次设有至少一个气流阻隔单元。
其中，所述气流阻隔单元包括第一支撑隔板、第二支撑隔板以及两者之间形成的中间腔室，一根两端连通的穿孔管从第一支撑隔板和第二支撑隔板中心穿过，所述第一支撑隔板环绕穿孔管穿过有至少一根两端连通的连通管。气流分两路行进，一路经穿孔管，穿孔管自身具有一定消音效果，另外一路通过连通管，遇到第二支撑板后返回，可以降低气流流速，多个气流阻隔单元可以依次对气流进行阻隔，同时降低气流流速和排气背压，以达到消音效果。
为了简化消音器结构，在本实施例中，只设有一个气流阻隔单元，如图1所示，其中，第一支撑隔板12与第一侧的筒盖11之间形成第一腔室14，第二侧的筒盖11与第二支撑隔板13之间形成第二腔室16，穿孔管18两端分别连通第一腔室14和第二腔室16，连通管17两端分别连通第一腔室14和中间腔室15。具体到本实施例，如图2所示，所述连通管17沿穿孔管18的外周向均布设置四个，且穿孔管的直径大于连通管直径。
如图3所示，通过进气管2进入第一腔室14的进气穿过4个直径Ф40mm连通管17后，气流从第二支撑隔板13处返回，同时降低气流流速，再通过Ф86mm直径的穿孔管18，进一步的对气流进行阻隔达到消音的效果。
其中，在穿孔管18上的穿孔可以有效的消除声音高频部分；而第一支撑隔板12上的四个φ40mm连通管17由于两侧截面积的突然变化，声音得以反射，从而减少声音的通过，这主要减少声音的低频部分，上述的结构设计，使低频到高频的整个区间中都能起到消声效果。
当然，根据消音器的使用要求，可以增设一定数量的气流阻隔单元，以提高消音效果，满足使用要求。
如图1所示，所述进气管轴向与出气管轴向均与筒体轴向垂直，且进气管轴向与出气管轴向相互平行，所述进气管的内端与筒体固定，所述出气管的内端与筒体固定，同时，如图5所示，所述筒体的外筒壁对应进气管焊接有进气管加强护板22。所述筒体的外筒壁对应出气管焊接有出气管加强护板31。通过上述设计，增强消声器整体强度，延长零件的使用寿命。
如图5至图8所示，所述筒体10的底侧筒壁在轴向第一侧焊接有第一U型支撑板5，在轴向第二侧焊接有第二U型支撑板4。现有技术中，通过第二U型支撑板4将消音器固定。如图6所示，第二U型支撑板4的两侧侧板向筒体径向两侧张开，并与筒体的底侧筒壁焊接固定，如图7所示，第二U型支撑板4底板四角设有固定孔，通过固定孔进行固定。而第一U型支撑板5两侧侧板大致与筒体轴向垂直并与筒体的底侧筒壁焊接固定，同时第一U型支撑板5的底板上也设置固定孔进行固定。由于第二U型支撑板作为主要支撑面，因此第一U型支撑板两侧侧板间距离小于第二U型支撑板两侧侧板间距离，总体来说，第一U型支撑板底面面积小于第二U型支撑板底面面积。由于同时设置第一U型支撑板5和第二U型支撑板4，增加了消声器的底部支撑面积，加强了支撑强度，平衡发动机振动对消音器冲击的振幅，延长使用寿命。
如图5所示，进气管2的进口端设有进气法兰21。如图8所示，进气法兰21大致呈正方形，当然也可以呈圆形或者其他形状，正方形的四个边角处设有用于通过螺栓固定的固定孔，该进气法兰21与排气口密封连接。
如图3所示，所述筒体10包括外筒体104和内筒体101，所述外筒体和内筒体之间填充有吸音材料103和隔热材料102。所述吸音材料靠近外筒体，并采用玻璃纤维包裹4mm厚度吸音材料。所述隔热材料靠近内筒体，并采用陶瓷纤维包裹2mm厚度隔热材料。
采用双层筒体结构，可以增加消声器的受力面积，分散振动带来的疲劳效应，防止消声器整个筒体断裂。在双层筒体之间填充吸音材料、隔热材料，在吸收发动机噪音的同时隔绝消声器内部的高温对外部零件的烘烤。
其中，内筒体101采用镀铝钢板加工，其上满布穿孔，厚度为1.2mm，外筒体是为增加整个筒体的强度，其采用1.5mm镀铝钢板加工。
由于双层筒体结构不同于一般的消声器加工，再加工过程有由于筒体的整体厚度增加了1/3以上，因此开发了双边滚边工艺，解决双筒体同时滚压密封的工艺难点。如图9所示，对应双层筒体两端各设置由第一滚轮A和第二滚轮B组成的滚轮组，在通过第一滚轮1/2圈后第二滚轮同时跟进对双层筒体进行封装，同时封装的好处，在于防止内部的填充材料在外力的压迫下往外延伸外漏的问题。

Claims (9)

1.一种排气消音器，包括轴向两侧设有筒盖的筒体，所述筒体在轴向第一侧连接进气管，在轴向第二侧连接出气管，其特征在于：筒体内腔沿轴向从第一侧到第二侧依次设有一个对气流进行阻隔，以达到消音效果的气流阻隔单元，所述气流阻隔单元包括第一支撑隔板、第二支撑隔板以及两者之间形成的中间腔室，一根两端连通的穿孔管从第一支撑隔板和第二支撑隔板中央穿过，所述第一支撑隔板环绕穿孔管穿过有至少一根两端连通的连通管，第一支撑隔板与第一侧筒盖之间形成第一腔室，第二侧筒盖与第二支撑隔板之间形的第二腔室，穿孔管两端分别连通第一腔室和第二腔室，连通管两端分别连通第一腔室和中间腔室，气流分两路行进，一路经穿孔管，穿孔管自身具有一定消音效果，另外一路通过连通管，遇到第二支撑板后返回，同时降低气流流速，再通过穿孔管，进一步的对气流进行阻隔达到消音的效果。
2.根据权利要求1所述的一种排气消音器，其特征在于：所述连通管沿穿孔管的外周向均布设置至少四个，所述穿孔管的直径大于连通管直径。
3.根据权利要求1至2任意一项所述的一种排气消音器，其特征在于：所述进气管轴向与出气管轴向均与筒体轴向垂直，且进气管轴向与出气管轴向相互平行，所述进气管的内端与筒体固定，所述出气管的内端与筒体固定。
4.根据权利要求3所述的一种排气消音器，其特征在于：所述筒体的外筒壁对应进气管焊接有进气管加强护板。
5.根据权利要求3所述的一种排气消音器，其特征在于：所述筒体的外筒壁对应出气管焊接有出气管加强护板。
6.根据权利要求3所述的一种排气消音器，其特征在于：所述筒体的底侧筒壁在轴向第一侧焊接有第一U型支撑板，在轴向第二侧焊接有第二U型支撑板。
7.根据权利要求1所述的一种排气消音器，其特征在于：所述筒体包括外筒体和内筒体，所述外筒体和内筒体之间填充有吸音材料和隔热材料。
8.根据权利要求7所述的一种排气消音器，其特征在于：所述吸音材料靠近外筒体，并采用玻璃纤维包裹。
9.根据权利要求8所述的一种排气消音器，其特征在于：所述隔热材料靠近内筒体，并采用陶瓷纤维包裹。
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