CN1074975A - 内燃机净化节能消声装置 - Google Patents

Abstract

一种内燃机净化节能消声装置，由水箱14，进水 管5、出水管12、消声器1、环形水套6构成。进水管 5的一端与水箱14底部连通，另一端与水箱14上部 连通，出水管12的一端与水箱14上部连通，另一端 与水套6底部连通，水套6套装在消声器1外壳上， 消声器1前端空腔内的进气管2端部有消声罩3，后 端空腔内装置有挡板7和15、阻尼板8和16、横隔 板9和排气管10。本发明具有降低噪音，减小污染、 节约燃油，增大动力和结构简单的突出优点。

Description

本发明涉及内燃机的气流消声器，具体地说是用节流减少排气能量，结合使用吸声材料以及使内燃机排入消声器里的尾气冷却收缩，使内燃机燃烧完全的内燃机净化节能消声装置。

目前广泛使用的内燃机消声装置多为隔板式，其消除高频噪声不理想，发动机燃料燃烧不完全而造成浪费能源和污染环境，国内外专利文献已公开了许多内燃机消声净化装置，它们有的是有多个气体快速膨胀室，有的装置有多级净化过滤网或者催化剂，有的装有阻性、抗性及复合阻抗部件以及采用涡流式、节流式的消声器，这些消声装置虽不同程度地降低了内燃机噪音污染，净化了内燃机排出废气对空气的污染，但是它们有的只是降低了噪音，有的只是净化了废气，效果单一，而且结构复杂，成本高，功率损失大，CN2053246U公告了一种“内燃机排气净化消声系统”，它是在消声器的尾部引出一管道与内燃机的空气进气通道连通，内燃机的冷却系统与消声器的冷却水连为一体，将一部分废气经冷却后送回内燃机循环燃烧利用，以达到降低污染和节约燃油的目的。但是，由于该实用新型不能将废气中的少量可燃物质分离出来送回到内燃机中，循环利用的废气破坏了汽缸中新鲜空气与燃油的混合，造成燃烧不完全，车辆行驶无力，若加大油门，汽缸中燃油则愈多，循环到汽缸中的废气也增多，并如此恶性循环，从而增加污染，浪费燃油，车辆由无力到不能行驶。该实用新型还因消声器的冷却水与内燃机的冷却系统连成一体，当内燃机冷却系统的水经过消声器高温增温，而其冷却系统的散热能力是一定的，故极易使内燃机冷却系统的水沸腾，蒸发很快，至使车辆不能行驶，其适用的车辆、气候条件、道路条件不具有广泛性和普遍性，而且制作工艺比较复杂，安装困难。

本发明的目的是提供一种减少内燃机排放污染物，降低噪声，并能增大内燃机动力，而且结构简单，具有节能效果的内燃机净化节能消声装置。

实现本发明的目的是由水箱、进水管、出水管、消声器、水套构成，进水管一端与水箱底部连通，另一端与水箱上部连通，出水管一端与水箱上部连通，另一端与水套底部连通，水套套装在消声器外壳上，消声器前端空腔内的进气管端部有消声罩，后端空腔内装置有档板、阻尼板、横隔板和排气管。

消声器的中部内斜，向装置有阻尼板。

本发明克服了现有技术中的不足，对消声器的冷却采用了单独的水冷却循环系统，避免与内燃机的水冷却系统连接，从而避免了内燃机冷却系统的水极易沸腾和蒸发快的现象，消声器内设置有膨胀室及阻性、抗性三级消声装置，使内燃机排出的废气速度大大减慢，同时将废气冲击波折射到水套内壁，利用水的吸震性能降低了废气的能量，从而使噪音大大降低，利用水的循环对消声器冷却，使内燃机排入消声器内的尾气冷却收缩，从而减小了排放阻力，促使内燃机汽缸中的废气排除干净，新鲜混合气（空气）吸入充分，燃烧较为完全，降低了污染，增大了动力，节约了燃油，而且结构简单，成本低，安装与维修都十分方便。

以下结合本发明的一种最佳实施例附图详细说明：

图1，本发明结构示意图;

图2，图1中A-A剖视图。

如图1所示，消声器1的前端为空腔，进气管2的一端通过支承板1装置在其中，在进气管2的端部开有小通孔的消声罩3，金属材料制作的支承板4上也均匀地开有小通孔：消声器1中部的外壳上套装有环形的水套6，分离板13为椭圆形，其投影长度略小于水套6的轴线长，上面均匀地开有小通孔，它的斜面与进气管2相对装置在消声器1中部点焊固定在消声器1的内壁上;消声器1的后端腔内装置有档板7和15，阻尼板8和16，横隔板9，排气管10，档板7为半圆形，铁或其它金属材料制作，档板7上无孔，档板15亦为半圆形、铁或其它金属材料制作，但它的上面均匀地开有小的通孔，阻尼板8和16为半圆形，它们都是两块带有小孔的铁板或其它金属材料中间夹金属丝的缓冲垫物制作而成、横隔板9上均匀地开有小的通孔并与消声器1的内壁焊接固定，档板7和15，阻力板8和16分别焊接于横隔板9的两侧（参见图2），档板15与阻尼板16分别用加强筋焊接加固，固定有消声器1中的排气管10的端部有小孔的消音罩11;进水管5的一端与水箱14的底部连通，另一端与靠近进气管2的一端的水套6的上部接通，出水管12的一端与水箱14的上部连通，另一端与靠近排气管10一端的水套6的底部连通，且水箱14处于消声器1的上方。

当内燃机工作时，废气经进气管2进入消声器1中的前端，将内燃机排出的整体声源分散成若干小声源并减小声源强度，废气进入消声器1中部后进一步膨胀并经分离板13阻档降低废气的流速，利用分离板13的斜面将废气分散并向冷却水套折射以增强冷却效果和利用水的吸震性能使声源强度再减弱，同时也使进入消声器1内的废气冷却收缩以减小排放阻力，废气进入消声器1的后端，由于档板7的阻档，迫使废气气流转向以充分利用消声器1的外壁散热，通过中间夹有缓冲垫物的阻力板8和16，使声源强度进一步衰减，通过横隔板9使气流进一步分散，废气通过冷却、分散和使气流多次转向，逐次衰减声源强度，从而使得废气排出畅通，并减小了对大气的冲击，降低了噪音，同时也促使内燃机汽缸内的废气排除较为干净，新鲜混合气（空气）吸入充分，燃烧完全，这样使减小污染，增大了动力，节约了燃油。由于水箱14的出水口和回水口不在同一平面上，加之水套6内的水受热后膨胀及水的热交换性能，水箱14出水口的压力较回水口压力大，水套6内的热水经出水管12流入水箱14中，冷水经进水管5流入水套6中，这样周而复始的带走消声器1上的热量，水箱14中的热水在自然风中散热，形成对消声器1的水冷却循环系统。

实施例2：

在前述实施例1的基础上，去掉其中的分离板13，虽然对水冷却效果及削减噪音强度带来不利影响，但仍不会影响本发明的实用性。夹在半阻尼板8或16中的金属丝亦可去掉或者用其它耐温吸音材料作为其中的缓冲垫物;还可以在消声器1的外壁增设散热片，以进一步增强消声器1的散热能力，亦可将消声器1中部的水套6加长到与消声器1外壳接近或相等，以增加对消声器1的水冷却面积，提高冷却效果。

实施例3：

本发明装置在有刹车冷却水箱的车辆中时，实施例1或实施例2中的水箱14可不必另行设置，进水管5与出水管12与刹车水箱的连接与实施例1和2相同，而且在气温较低的情况下，刹车水箱里的水不会冻结，且刹车鼓也不开裂。

本发明经有关专业部门检测，其HC＝100PPM，CO＝1.9%，对比试验车原装消声器的HC＝1030PPM，CO＝4.9%分别降低61.2%和59.6%，节约燃油4.1%至10.1%，噪音下降1.3%，且动力增大。

Claims (5)

1、一种包括消声器1、进水管5、出水管12的内燃机净化节能消声装置，其特征在于还有水箱14和水套6，进水管5的一端与水箱14底部连通，另一端与水箱14的上部连通，出水管12的一端与水箱14的上部连通，另一端与水套6底部连通，水套6环套在消声器1外壳上，消声器1的腔内安装有消声罩3和11、档板7和15、阻尼板8和16以及横隔板9；

2、根据权利要求1所述消声装置，其特征在于在套装有水套6的消声器1的腔内装置有分离板13;

3、根据权利要求1或2所述消声装置，其特征在于档板7和阻力板8与档板15和阻力板16分别固定在横隔板9的两侧;

4、根据权利要求3所述消声装置，其特征在于档板7上无孔，档板15上有孔;

5、根据权利要求3所述消声装置，其特征在于阻尼板8和16是由两块带有小孔的铁板或其它金属材料、其间夹有缓冲垫物。

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