CN106870085B - 一种消声器结构 - Google Patents

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Abstract

本发明属于消声器技术领域，具体公开一种消声器结构，该消声器结构包括5个独立腔室，以及设置在不同腔室之间实现导流的扩口管、进气管和排气管，进气管和排气管上根据位置设置有辅助气流导流的气流通过孔；可以很好的消除噪音，能获得合适的排气背压，经测试，该结构的消声器在溢流状态下的排气背压为1155~1563mmAq，可以燃油汽车发动机的需求。

Description

一种消声器结构
技术领域
本发明属于消声器技术领域，具体公开一种消声器结构。
背景技术
众所周知，在燃油汽车的使用过程中，其消声器合理合适的排气背压对燃油汽车发动机的正常运行以及环境具有重大的影响。排气背压过大，导致充气损失增加，发动机燃烧效率下降，功率输出降低，燃油经济性恶化；排气背压过小会使排气系统开发成本增大，声品质变差，噪声过大，会造成环境污染。因此合理的排气背压对发动机的性能至关重要，消声器的排气背压必须保持在规定的范围内。
发明内容
本发明针对燃油汽车发动机的工作需求，提供一种消声器结构，该结构消声器在溢流状态下的排气背压为1155~1563mmAq，可以燃油汽车发动机的需求。
本发明采用的技术方案如下：
一种消声器结构，包括消声器主体，该主体前端连接有接管，尾部筒壁上连接有用于排放气体的尾管；该主体包括筒体，该筒体前端设有前端盖，后端设有后端盖，通过前端盖和后端盖，筒体内形成消声器工作腔，消声器工作腔内沿着筒体中心轴方向依次设置有垂直于筒体中心轴的隔板I、隔板IV、隔板II、隔板III，通过隔板的隔离作用，消声器工作腔依次被分为独立的腔室一、腔室二、腔室三、腔室四、腔室五，所述用于排放气体的尾管位于腔室五的筒壁上；其特征在于：
所述消声器腔体内设有平行于筒体中心轴方向的扩口管，所述扩口管横跨腔室一、腔室二、腔室三，通过前端盖、隔板I以及隔板IV上的孔固定，它的一端连接接管，另一端深入到腔室三中，实现将气流引入腔室三；
所述消声器腔体内还设有平行于筒体中心轴方向的进气管，所述进气管横跨腔室三腔、腔室二、腔室一，通过隔板IV、隔板I上的孔固定，一端连通腔室三，另一端伸到腔室一，实现将腔室三的气体输送到腔室一中，所述消声器腔体内还设有平行于筒体中心轴方向的排气管，所述排气管横跨腔室一、腔室二、腔室三、腔室四、腔室五，通过隔板I、隔板IV、隔板II、隔板III上的孔固定，一端位于腔室一内，另一端位于腔室五中，用于将腔室一的气体输送到腔室五中，进一步通过连接在腔室五上的尾管排出去；
所述进气管位于腔室一的部分上朝向排气管面设有若干均匀分布的用于气流通过的小孔一；
所述进气管位于腔室二的部分上朝向排气管面设有若干均匀分布的用于气流通过的小孔二；
所述排气管位于腔室一部分上设有若干均匀分布的气流通过孔一；
所述排气管位于腔室二的部分上设有若干均匀分布的气流通过孔二；
所述隔板II上还设有用于腔室三和腔室四之间气流流通的孔；
进一步的，所述消声器筒体长度为500mm，筒体直径为180mm，所述扩口管、进气管和排气管的管直径均为42mm；
所述小孔一的孔径小于所述小孔二的孔径，所述小孔一的分布密度大于所述小孔二的孔径的分布密度；所述气流通过孔一的孔径小于所述气流通过孔二的孔径，所述气流通过孔一的分布密度大于所述气流通过孔二的分布密度。
优选的，所述进气管位于腔室二的长度大于所述进气管位于腔室一的长度；所述排气管位于腔室二的长度大于所述排气管位于腔室一的长度。
进一步的，所述筒体后端盖上设有筋板以及支脚；
该结构的消声器利用气流在各腔室和小孔中不断形成回流从而降低气流的动能，达到消声的目的。利用气流的不断回流（不断相互对冲），形成一定排气背压，排气气流走向如下：气流通过接管进入扩口管中，进入腔室三，一部分气流经过隔板II上的孔进入腔室四中，先暂时储存到腔室四中，待腔室三中的气流密度变化后，再返回腔室三中；另一部分气流进入进气管中，实现对腔室三的气流的导流，腔室三中的气流借助进气管进入腔室一，在通过排气管进入腔室五，进一步通过尾管排出；在这个过程中，借助于进气管上的小孔二和小孔一以及排气管上的气流通过孔二和气流通过孔一实现对气流的导流，增加气流的碰撞，提高气流受到的阻力，提高气流最终排放的排气背压。
筒体长度为500mm时，筒体直径为180mm、扩口管、进气管和排气管的管直径均为42mm的消声器结构可以提高增加气流在消声器内部的流通时间，同时，小孔一的孔径小于所述小孔二的孔径，小孔一的分布密度大于小孔二的孔径的分布密度；气流通过孔一的孔径小于气流通过孔二的孔径，气流通过孔一的分布密度大于气流通过孔二的分布密度的设置，有助于气管气流在腔室二内在进气管和排气管之间进行回流，在腔室一内高的孔分布密度，会增大气流的壁阻力，有助于提高消声器的排气背压。
本发明的有益效果如下：
本发明提供一种消声器结构，可以很好的消除噪音，能获得合适的排气背压，经测试，该结构的消声器在溢流状态下的排气背压为1155~1563mmAq，可以满足燃油汽车发动机的需求。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。
图1为本发明消声器结构示意简图；
图2为本发明原消声器主体具体示意图；
其中，图中：11、接管；12、消声器主体；13、尾管；14、筋板；15、支脚；
21、前端盖；22、扩口管；23、隔板I；24、进气管；25、排气管；26、隔板II；27、隔板III；28、筒体；29、后端盖；30、隔板IV。
具体实施方式
如图1和图2所示，一种消声器结构，包括消声器主体12，该主体前端连接有接管11，尾部侧壁上连接有用于排放气体的尾管13；该主体12包括筒体28，该筒体前端设有前端盖21，后端设有后端盖29，通过前端盖21和后端盖29，筒体内形成消声器工作腔，消声器工作腔内沿着筒体中心轴方向依次设置有垂直于筒体中心轴的隔板I23、隔板IV30、隔板II26、隔板III27，通过隔板的隔离作用，消声器工作腔依次被分为独立密封腔室一、腔室二、腔室三、腔室四、腔室五，所述用于排放气体的尾管13位于腔室五的筒壁上；其特征在于：
所述消声器腔体内设有平行于筒体中心轴方向的扩口管22，所述扩口管22横跨腔室一、腔室二、腔室三，通过前端盖21、隔板I23以及隔板IV30上的孔固定，它的一端连接接管11，另一端深入到腔室三中，实现将气流引入腔室三；
所述消声器腔体内还设有平行于筒体中心轴方向的进气管24，所述进气管24横跨腔室三腔、腔室二、腔室一，通过隔板IV30、隔板I23上的孔固定，一端连通腔室三，另一端伸到腔室一，实现将腔室三的气体输送到腔室一中；
所述消声器腔体内还设有平行于筒体中心轴方向的排气管25，所述排气管25横跨腔室一、腔室二、腔室三、腔室四、腔室五，通过隔板I23、隔板IV30、隔板II26、隔板III27上的孔固定，一端位于腔室一内，另一端位于腔室五中，用于将腔室一的气体输送到腔室五中，进一步通过连接在腔室五上的尾管13排出去；
所述隔板II26上还设有用于腔室三和腔室四之间气流流通的孔径；
所述筒体后端盖29上设有筋板14以及支脚15；
所述进气管位于腔室一的部分上朝向排气管面设有若干均匀分布的用于气流通过的小孔一；
所述进气管位于腔室二的部分上朝向排气管面设有若干均匀分布的用于气流通过的小孔二；
所述排气管位于腔室一部分上设有若干均匀分布的气流通过孔一；
所述排气管位于腔室二的部分上设有若干均匀分布的气流通过孔二；
所述隔板II上还设有用于腔室三和腔室四之间气流流通的孔；
进一步的，所述消声器筒体长度为500mm，筒体直径为180mm，所述扩口管、进气管和排气管的管直径均为42mm；
所述小孔一的孔径小于所述小孔二的孔径，所述小孔一的分布密度大于所述小孔二的孔径的分布密度；所述气流通过孔一的孔径小于所述气流通过孔二的孔径，所述气流通过孔一的分布密度大于所述气流通过孔二的分布密度。
优选的，所述进气管位于腔室二的长度大于所述进气管位于腔室一的长度；所述排气管位于腔室二的长度大于所述排气管位于腔室一的长度。
该结构的消声器利用气流在各腔室和小孔中不断形成回流从而降低气流的动能，达到消声的目的。利用气流的不断回流（不断相互对冲），形成一定排气背压，排气气流走向如下：气流通过接管进入扩口管中，进入腔室三，一部分气流经过隔板II上的孔进入腔室四中，先暂时储存到腔室四中，待腔室三中的气流密度变化后，再返回腔室三中；另一部分气流进入进气管中，实现对腔室三的气流的导流，腔室三中的气流借助进气管进入腔室一，在通过排气管进入腔室五，进一步通过尾管排出；在这个过程中，借助于进气管上的小孔二和小孔一以及排气管上的气流通过孔二和气流通过孔一实现对气流的导流，增加气流的碰撞，提高气流受到的阻力，提高气流最终排放的排气背压。
该结构的消声器，排气气流走向如下：气流通过接管11进入扩口管22中，进入腔室三，一部分气流经过隔板II26上的孔进入腔室四中，先暂时储存到腔室四中，待腔室三中的气流密度变化后，再返回腔室三中；另一部分气流进入进气管24中，实现对腔室三的气流的导流，进气管24中气流一部分通过进气管24上的小孔进入腔室二中，另一部分进入腔室一中。腔室一中的气流走向又分成两部分，一部分直接从排气管25口部进入排气管25内部，一部分从排气管25位于腔室一部分上设置的均匀分布的小孔进入排气管25内部，从而进入腔室五中，通过筒体上的孔排出尾管13。同时，排气管25内的气流一部气流重新进入腔室二中，再回到腔室一中，循环，利用气流在各腔室和小孔中不断形成回流从而降低气流的动能，达到消声的目的。利用气流的不断回流（不断相互对冲），形成一定排气背压。
本发明采用直径180mm的筒体以及直径42mm扩口管、进气管和排气管配合进气管、排气管上设置的孔一方面阻碍了气流在消声器的通畅性，另一方面迫使气流通过管壁上的气流通过孔进入/溢出进气管或排气管的时候，增加了管壁对气流的阻力，两者相互配合，提高气流动能损失，保证了气流的排气背压值。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种消声器结构，包括消声器主体，该主体前端连接有接管，尾部筒壁上连接有用于排放气体的尾管；该主体包括带有前端盖和后端盖的筒体，筒体内为消声器工作腔，其特征在于：消声器工作腔内沿着筒体中心轴方向依次设置有垂直于筒体中心轴的隔板I、隔板IV、隔板II、隔板III，消声器工作腔通过以上隔板依次被分为独立的腔室一、腔室二、腔室三、腔室四、腔室五，所述用于排放气体的尾管位于腔室五的筒壁上；
所述消声器腔体内设有平行于筒体中心轴方向的扩口管，所述扩口管横跨腔室一、腔室二、腔室三，一端连接接管，另一端深入到腔室三中；
所述消声器腔体内还设有平行于筒体中心轴方向的进气管，所述进气管横跨腔室三腔、腔室二、腔室一，一端连通腔室三，另一端伸到腔室一；
所述消声器腔体内还设有平行于筒体中心轴方向的排气管，所述排气管横跨腔室一、腔室二、腔室三、腔室四、腔室五，一端位于腔室一内，另一端位于腔室五中；
所述进气管位于腔室一的部分上朝向排气管面设有若干均匀分布的用于气流通过的小孔一；
所述进气管位于腔室二的部分上朝向排气管面设有若干均匀分布的用于气流通过的小孔二；
所述排气管位于腔室一部分上设有若干均匀分布的气流通过孔一；
所述排气管位于腔室二的部分上设有若干均匀分布的气流通过孔二；
所述隔板II上还设有用于腔室三和腔室四之间气流流通的孔。
2.根据权利要求1所述的消声器结构，其特征在于：所述消声器筒体长度为500mm，筒体直径为180mm，所述扩口管、进气管和排气管的管直径均为42mm。
3.根据权利要求1-2任一项所述的消声器结构，其特征在于：所述小孔一的孔径小于所述小孔二的孔径，所述小孔一的分布密度大于所述小孔二的孔径的分布密度；所述气流通过孔一的孔径小于所述气流通过孔二的孔径，所述气流通过孔一的分布密度大于所述气流通过孔二的分布密度。
4.根据权利要求1-2所述一种消声器结构，其特征在于：所述进气管位于腔室二的长度大于所述进气管位于腔室一的长度；所述排气管位于腔室二的长度大于所述排气管位于腔室一的长度。
5.根据权利要求1-2所述一种消声器结构，其特征在于：所述筒体后端盖上设有筋板以及支脚。
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