CN107269348B - 内燃机消声器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种内燃机消声器，属于机械领域，包括壳体，壳体前端设置进烟管道，壳体后端出气口处固定空气滤芯，壳体内固定消声板，消声板为弧面，其凹陷的一面朝向进烟管道，消声板的中心位置通过轴承安装转轴，转轴前端固定螺旋桨，螺旋桨正冲进烟管道，转轴后端固定在水泵的转轴上，水泵的输入端连通外部盘管，消音效果好，能够对消声器进行冷却，防止过热，无需额外能源，同时能够自动清洁滤芯上的烟尘。

Description

内燃机消声器
技术领域
本发明涉及一种内燃机消声器及其工作方法，属于机械领域。
背景技术
内燃机，是一种动力机械，它是通过使燃料在机器内部燃烧，并将其放出的热能直接转换为动力的热力发动机。广义上的内燃机不仅包括往复活塞式内燃机、旋转活塞式发动机和自由活塞式发动机，也包括旋转叶轮式的喷气式发动机，但通常所说的内燃机是指活塞式内燃机。消声器是允许气流通过，却又能阻止或减小声音传播的一种器件，是消除空气动力性噪声的重要措施。消声器能够阻挡声波的传播，允许气流通过，是控制噪声的有效工具。内燃机在工作时会产生大量的热量，尤其是大排量的内燃机。大量的热量会使消声器的温度急剧上升，严重时甚至会使其融化。很多内燃机尤其是柴油机经常燃烧不充分，会产生大量烟尘，污染环境，使用滤芯虽能过滤烟尘，但是容易将滤芯堵塞，致使废气无法正常排出，严重时会发生爆炸。
发明内容
根据以上现有技术中的不足，本发明要解决的技术问题是：提供一种内燃机消声器及其工作方法，消音效果好，能够对消声器进行冷却，防止过热，无需额外能源，同时能够自动清洁滤芯上的烟尘。
本发明所述的内燃机消声器，包括壳体，壳体前端设置进烟管道，壳体后端出气口处固定空气滤芯，壳体内固定消声箱，消声箱上下通过上支撑管和下支撑管与壳体内壁固定连接，消声箱左右通过固定管与壳体内壁固定连接，消声箱与上支撑管以及下支撑管连通，消声箱前后面均为向中心凹陷的弧面，其凹陷的一面朝向进烟管道，消声箱的中心位置通过密封轴承安装转轴，转轴前端固定螺旋桨，螺旋桨正冲进烟管道，转轴上固定锥齿轮一，包括传动杆，传动杆上端固定锥齿轮二，转动杆置于下支撑管内，转轴通过锥齿轮一和锥齿轮二啮合与传动杆传动连接，传动杆尾端固定在在水泵的旋转轴上，壳体外壁上设置夹层，夹层和上支撑管连通，水泵的输入端连通水箱，水泵的输出端通过下支撑管连通消声箱，水箱入口连通夹层固定在壳体上，消声箱、夹层、水箱以及水泵形成一个封闭的回路，回路中填充冷却液，壳体尾部设置出烟口，出烟口处密封连接空气滤芯，空气滤芯周面上均布抖动杆，抖动杆通过弹簧固定在壳体内壁上。
在壳体上部的内壁上铰接摆动杆，摆动杆下端固定小锤，小锤与空气滤芯位置对应，当汽车刹车时，汽车首先静止，此时小锤会因为惯性依然向前移动，小锤与空气滤芯之间会有一定距离，然后小锤复位并且敲击空气滤芯，使得附着在空气滤芯上的烟尘被振落。
抖动杆与空气滤芯的间距小于一厘米，既能保证抖动杆有足够的抖动幅度，保证抖动杆敲击空气滤芯的力度，而且又能防止抖动杆触碰不到空气滤芯。
转轴尾端固定圆柱凸轮，壳体内部固定喷洒管，喷洒管上端连通高压水室，喷洒管下端呈U形，喷洒管尾端连接喷头，喷洒管上安装按压式阀门，圆柱凸轮对应按压式阀门的位置，圆柱凸轮的转动会带动按压式阀门间歇性的开启，进而通过喷头向水箱内喷水，提高粉尘的沉降效率。
壳体后方下部设置开口，开口外接灰尘收集装置。
消声板凹陷面上设置辐射状的波浪纹，能够扰乱从进烟管道喷出的烟气的气流，增加消声效果。
消声箱前端截面呈波浪形，以增加其与烟气及冷却液的接触面积，提高热交换效率。
夹层外壁横截面呈波浪形，以增加冷却液与夹层外壁的接触面积，提高冷却液的降温效率。
以上所述的内燃机消声器，其工作方法是：
一、烟气从进烟管道进入壳体内并直喷在消声板上，消声板凹陷面上设置辐射状的波浪纹，扰乱从进烟管道喷出的烟气的气流，增加消声效果；
二、同时烟气会喷射在螺旋桨上并带动螺旋桨旋转，螺旋桨带动转轴转动，转轴通过锥齿轮一、锥齿轮二啮合带动传动杆旋转，传动杆带动水泵运转，水泵将水箱内的冷却液抽入消声箱，在汽车行进过程中，外置的夹层会被气流冷却，冷却后的冷却液被水泵抽入消声箱，消声箱内的冷却液与热的烟气发生热交换，然后冷却液重新流入夹层，冷却后进入水箱，如此往复，进而不断对整个消声器冷却。
三、转轴转动带动圆柱凸轮转动，圆柱凸轮对应按压式阀门的位置，圆柱凸轮的转动会间歇性的挤压按压式阀门，进而带动按压式阀门间歇性的开启，进而通过喷头向壳体内喷水，提高粉尘的沉降效率。
四、汽车发动后会不断抖动，壳体的抖动带动抖动杆抖动，抖动杆通过弹簧固定在壳体内壁上，因此抖动杆的抖动幅度要大于空气滤芯的抖动幅度，抖动杆会不断敲击空气滤芯，进而将附着在空气滤芯上的烟尘敲掉。
五、在壳体上部的内壁上铰接摆动杆，摆动杆下端固定小锤，小锤与空气滤芯位置对应，当汽车刹车时，汽车首先静止，此时小锤会因为惯性依然向前移动，小锤与空气滤芯之间会有一定距离，然后小锤复位并且敲击空气滤芯，使得附着在空气滤芯上的烟尘被振落。
本发明与现有技术相比所具有的有益效果是：
本发明所述的内燃机消声器及其工作方法，水箱内的冷却液与热的消声板发生热交换，然后冷却液通过夹层冷却重新流入水箱，如此往复，进而不断对消声板冷却，抖动杆会不断敲击空气滤芯，进而将附着在空气滤芯上的烟尘敲掉，当汽车刹车时，汽车首先静止，此时小锤会因为惯性依然向前移动，小锤与空气滤芯之间会有一定距离，然后小锤复位并且敲击空气滤芯，使得附着在空气滤芯上的烟尘被振落，依靠烟气自身动能转化成水泵的动力，消声板凹陷面上设置辐射状的波浪纹，能够扰乱从进烟管道喷出的烟气的气流，增加消声效果。
附图说明
图1是本发明实施例示意图；
图2是图1所示实施例A部分局部放大图。
图中：1、进烟管道；2、壳体；3、螺旋桨；4、转轴；5、轴承；6、水泵；7、小锤；8、摆动杆；9、空气滤芯；10、抖动杆；11、弹簧；12、夹层；13、消声箱；14、传动杆；15、水箱；16、灰尘收集装置；17、锥齿轮一；18、上支撑管；19、出气口；20、按压式阀门； 21、喷洒管；22、高压水室；23、喷头；24、圆柱凸轮；25、锥齿轮二；26、下支撑管。
如图1和图2所示，本发明所述的内燃机消声器，包括壳体2，壳体2前端设置进烟管道1，壳体2后端出气口19处固定空气滤芯9，壳体2内固定消声箱13，消声箱13上下通过上支撑管18和下支撑管26与壳体2内壁固定连接，消声箱13左右通过固定管与壳体内壁固定连接，消声箱13与上支撑管18以及下支撑管18连通，消声箱13前后面均为向中心凹陷的弧面，其凹陷的一面朝向进烟管道1，消声箱13的中心位置通过密封轴承5安装转轴4，转轴4前端固定螺旋桨3，螺旋桨3正冲进烟管道1，转轴4上固定锥齿轮一17，包括传动杆14，传动杆14上端固定锥齿轮二17，转动杆置于下支撑管26内，转轴4通过锥齿轮一 17和锥齿轮二25啮合与传动杆14传动连接，传动杆14尾端固定在在水泵6的旋转轴上，壳体2外壁上设置夹层12，夹层12和上支撑管18连通，水泵6的输入端连通水箱15，水泵 6的输出端通过下支撑管26连通消声箱13，水箱15入口连通夹层12固定在壳体2上，消声箱13、夹层12、水箱15以及水泵6形成一个封闭的回路，回路中填充冷却液，壳体尾部设置出烟口，出气口19处密封连接空气滤芯9，空气滤芯9周面上均布抖动杆10，抖动杆10 通过弹簧11固定在壳体2内壁上。
在壳体2上部的内壁上铰接摆动杆8，摆动杆8下端固定小锤7，小锤7与空气滤芯9位置对应，当汽车刹车时，汽车首先静止，此时小锤7会因为惯性依然向前移动，小锤7与空气滤芯9之间会有一定距离，然后小锤7复位并且敲击空气滤芯9，使得附着在空气滤芯9 上的烟尘被振落。
抖动杆10与空气滤芯9的间距小于一厘米，既能保证抖动杆10有足够的抖动幅度，保证抖动杆10敲击空气滤芯9的力度，而且又能防止抖动杆10触碰不到空气滤芯9。
转轴4尾端固定圆柱凸轮24，壳体2内部固定喷洒管21，喷洒管21上端连通高压水室 22，喷洒管21下端呈U形，喷洒管21尾端连接喷头23，喷洒管21上安装按压式阀门20，圆柱凸轮24对应按压式阀门20的位置，圆柱凸轮24的转动会带动按压式阀门20间歇性的开启，进而通过喷头23向水箱15内喷水，提高粉尘的沉降效率。
壳体2后方下部设置开口，开口外接灰尘收集装置16。
消声板凹陷面上设置辐射状的波浪纹，能够扰乱从进烟管道1喷出的烟气的气流，增加消声效果。
消声箱13前端截面呈波浪形，以增加其与烟气及冷却液的接触面积，提高热交换效率。
夹层12外壁横截面呈波浪形，以增加冷却液与夹层12外壁的接触面积，提高冷却液的降温效率。
以上所述的内燃机消声器，其工作方法是：
一、烟气从进烟管道1进入壳体2内并直喷在消声板上，消声板凹陷面上设置辐射状的波浪纹，扰乱从进烟管道1喷出的烟气的气流，增加消声效果；
二、同时烟气会喷射在螺旋桨3上并带动螺旋桨3旋转，螺旋桨3带动转轴4转动，转轴4通过锥齿轮一17、锥齿轮二25啮合带动传动杆14旋转，传动杆14带动水泵6运转，水泵6将水箱15内的冷却液抽入消声箱13，在汽车行进过程中，外置的夹层12会被气流冷却，冷却后的冷却液被水泵6抽入消声箱13，消声箱13内的冷却液与热的烟气发生热交换，然后冷却液重新流入夹层12，冷却后进入水箱15，如此往复，进而不断对整个消声器冷却。
三、转轴4转动带动圆柱凸轮24转动，圆柱凸轮24对应按压式阀门20的位置，圆柱凸轮24的转动会间歇性的挤压按压式阀门20，进而带动按压式阀门20间歇性的开启，进而通过喷头23向壳体2内喷水，提高粉尘的沉降效率。
四、汽车发动后会不断抖动，壳体2的抖动带动抖动杆10抖动，抖动杆10通过弹簧11 固定在壳体2内壁上，因此抖动杆10的抖动幅度要大于空气滤芯9的抖动幅度，抖动杆10会不断敲击空气滤芯9，进而将附着在空气滤芯9上的烟尘敲掉。
五、在壳体2上部的内壁上铰接摆动杆8，摆动杆8下端固定小锤7，小锤7与空气滤芯 9位置对应，当汽车刹车时，汽车首先静止，此时小锤7会因为惯性依然向前移动，小锤7与空气滤芯9之间会有一定距离，然后小锤7复位并且敲击空气滤芯9，使得附着在空气滤芯9上的烟尘被振落。
本发明与现有技术相比所具有的有益效果是：
本发明所述的内燃机消声器及其工作方法，水箱15内的冷却液与热的消声板发生热交换，然后冷却液通过夹层12冷却重新流入水箱15，如此往复，进而不断对消声板冷却，抖动杆10会不断敲击空气滤芯9，进而将附着在空气滤芯9上的烟尘敲掉，当汽车刹车时，汽车首先静止，此时小锤7会因为惯性依然向前移动，小锤7与空气滤芯9之间会有一定距离，然后小锤7复位并且敲击空气滤芯9，使得附着在空气滤芯9上的烟尘被振落，依靠烟气自身动能转化成水泵6的动力，消声板凹陷面上设置辐射状的波浪纹，能够扰乱从进烟管道1 喷出的烟气的气流，增加消声效果。

Claims (9)

1.一种内燃机消声器，包括壳体(2)，壳体(2)前端设置进烟管道(1)，其特征在于：壳体(2)后端出气口(19)处固定空气滤芯(9)，壳体(2)内固定消声箱(13)，消声箱(13)上下通过上支撑管(18)和下支撑管(26)与壳体(2)内壁固定连接，消声箱(13)左右通过固定管与壳体内壁固定连接，消声箱(13)与上支撑管(18)以及下支撑管(26 )连通，消声箱(13)前后面均为向中心凹陷的弧面，其凹陷的一面朝向进烟管道(1)，消声箱(13)的中心位置通过密封轴承(5)安装转轴(4)，转轴(4)前端固定螺旋桨(3)，螺旋桨(3)正冲进烟管道(1)，转轴(4)上固定锥齿轮一(17)，包括传动杆(14)，传动杆(14)上端固定锥齿轮二(25)，转动杆置于下支撑管(26)内，转轴(4)通过锥齿轮一(17)、锥齿轮二(25)啮合与传动杆(14)传动连接，传动杆(14)尾端固定在水泵(6)的旋转轴，壳体(2)外壁上设置夹层(12)，夹层(12)和上支撑管(18)连通，水泵(6)的输入端连通水箱(15)，水泵(6)的输出端通过下支撑管(26)连通消声箱(13)，水箱(15)入口连通夹层(12)固定在壳体(2)上，消声箱(13)、夹层(12)、水箱(15)以及水泵(6)形成一个封闭的回路，回路中填充冷却液，壳体尾部设置出烟口，出气口(19)处密封连接空气滤芯(9)，空气滤芯(9)周面上均布抖动杆(10)，抖动杆(10)通过弹簧(11)固定在壳体(2)内壁上。
2.根据权利要求1所述的内燃机消声器，其特征在于：在壳体(2)上部的内壁上铰接摆动杆(8)，摆动杆(8)下端固定小锤(7)，小锤(7)与空气滤芯(9)位置对应。
3.根据权利要求2所述的内燃机消声器，其特征在于：抖动杆(10)与空气滤芯(9)的间距小于一厘米。
4.根据权利要求3所述的内燃机消声器，其特征在于：转轴(4)尾端固定圆柱凸轮(24)，壳体(2)内部固定喷洒管(21)，喷洒管(21)上端连通高压水室(22)，喷洒管(21)下端呈U形，喷洒管(21)尾端连接喷头(23)，喷洒管(21)上安装按压式阀门(20)，圆柱凸轮(24)对应按压式阀门(20)的位置。
5.根据权利要求4所述的内燃机消声器，其特征在于：壳体(2)后方下部设置开口，开口外接灰尘收集装置(16)。
6.根据权利要求5所述的内燃机消声器，其特征在于：消声板凹陷面上设置辐射状的波浪纹。
7.根据权利要求6所述的内燃机消声器，其特征在于：消声箱(13)前端截面呈波浪形。
8.根据权利要求7所述的内燃机消声器，其特征在于：夹层(12)外壁横截面呈波浪形。
9.根据权利要求8所述的内燃机消声器，其工作方法是：
一、烟气从进烟管道(1)进入壳体(2)内并直喷在消声板上，消声板凹陷面上设置辐射状的波浪纹，扰乱从进烟管道(1)喷出的烟气的气流，增加消声效果；
二、同时烟气会喷射在螺旋桨(3)上并带动螺旋桨(3)旋转，螺旋桨(3)带动转轴(4)转动，转轴(4)通过锥齿轮一(17)、锥齿轮二(25)啮合带动传动杆(14)旋转，传动杆(14)带动水泵(6)运转，水泵(6)将水箱(15)内的冷却液抽入消声箱(13)，在汽车行进过程中，外置的夹层(12)会被气流冷却，冷却后的冷却液被水泵(6)抽入消声箱(13)，消声箱(13)内的冷却液与热的烟气发生热交换，然后冷却液重新流入夹层(12)，冷却后进入水箱(15)，如此往复，进而不断对整个消声器冷却；
三、转轴(4)转动带动圆柱凸轮(24)转动，圆柱凸轮(24)对应按压式阀门(20)的位置，圆柱凸轮(24)的转动会间歇性的挤压按压式阀门(20)，进而带动按压式阀门(20)间歇性的开启，进而通过喷头(23)向壳体(2)内喷水，提高粉尘的沉降效率；
四、汽车发动后会不断抖动，壳体(2)的抖动带动抖动杆(10)抖动，抖动杆(10)通过弹簧(11)固定在壳体(2)内壁上，因此抖动杆(10)的抖动幅度要大于空气滤芯(9)的抖动幅度，抖动杆(10)会不断敲击空气滤芯(9)，进而将附着在空气滤芯(9)上的烟尘敲掉；
五、在壳体(2)上部的内壁上铰接摆动杆(8)，摆动杆(8)下端固定小锤(7)，小锤(7)与空气滤芯(9)位置对应，当汽车刹车时，汽车首先静止，此时小锤(7)会因为惯性依然向前移动，小锤(7)与空气滤芯(9)之间会有一定距离，然后小锤(7)复位并且敲击空气滤芯(9)，使得附着在空气滤芯(9)上的烟尘被振落。
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