CN109751108B - 排气消音装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种排气消音装置。设于车辆的排气路径中途且降低排气噪音的排气消音装置具备：副消音器(20)，设于所述排气路径中途，且在内部形成有膨胀室；进气管(30)，气密地插通于所述副消音器(20)的入口开口(24)；及出气管(40)，气密地插通于所述副消音器(20)的出口开口(26)，关于所述进气管(30)及所述出气管(40)，仅在上半侧部分的区域形成有开口部(小孔(32、42)、非接合部)，下半侧部分则没有所述开口部而被封闭。

Description

排气消音装置

技术领域

本说明书公开了一种设于车辆的排气路径中途并降低排气噪音的排气消音装置。

背景技术

通常，在车辆的排气路径中途配设具有消音器的排气消音装置，废气从消音器的上游端朝下游端逐渐流动。从发动机排出的废气所含有的水分有时冷凝(产生冷凝水)并滞留在上述消音器的底部。在冷凝水滞留的状态下，当车辆在坡道停车等使消音器倾斜时，该冷凝水有时向排气管内流出。在该情况下，有可能使小径的排气管内被冷凝水充满，从而阻塞排气管。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2000-257418号公报

在专利文献1中公开了一种使管从消音器的入口开口及出口开口双方向消音器内部突出的排气消音装置。在该情况下，即便消音器倾斜而冷凝水流到消音器的入口开口或出口开口，该入口开口及出口开口也被管阻塞。其结果是，一定程度地抑制冷凝水朝排气管的流出。

然而，在专利文献1的技术中，对于在管的周面上形成的开口部的位置没有进行充分研究，无法充分抑制冷凝水的流出。即，在专利文献1中，在管的侧面设有多个小孔，但该小孔的位置未被限定。因此，在小孔的位置低的情况下，积蓄在消音器内的冷凝水容易经由该小孔流入到管内，进而容易产生排气管的阻塞。另外，在专利文献1中，对于作为管而使用将平板卷成管状而成的卷管没有任何启示，其结果是，当然在引用文献1中对于卷管的卷合部分的位置也没有进行任何研究。

发明内容

对此，在本说明书中，公开了一种能够更加有效地防止排气管的阻塞的排气消音装置。

本说明书所公开的排气消音装置设于车辆的排气路径中途，并降低排气噪音，所述排气消音装置的特征在于，具备：消音器，设于所述排气路径中途，且在内部形成有膨胀室；进气管，气密地插通于所述消音器的入口开口而进入到所述膨胀室内，且在所述进气管的周面具有一个以上的开口部；及出气管，气密地插通于所述消音器的出口开口而进入到所述膨胀室内，且在所述出气管的周面具有一个以上的开口部，关于所述进气管及所述出气管，仅在上半侧部分的区域形成所述开口部，在下半侧部分则没有所述开口部而被封闭。

在设为上述结构的情况下，入口开口及出口开口被进气管及出气管阻塞，因此防止冷凝水经由入口开口及出口开口漏出。另外，各管仅在其上半侧的区域形成开口部，其下半侧在没有开口部的情况下被封闭。因此，由于副消音器内的冷凝水难以到达开口部，因此也有效地防止经由该开口部的漏液。其结果是，有效地防止排气管的阻塞。

另外，也可以是，所述进气管及出气管中的至少一方是将平板卷成管状而成的卷管，在所述卷管的卷合部分交替排列有：将所述平板的终卷部与起卷部接合的接合部；及没有接合所述平板的终卷部与起卷部的非接合部，所述一个以上的开口部包括所述非接合部。

通过将进气管及出气管中的至少一方设为卷管，能够降低成本。另一方面，在设为卷管的情况下，在其卷合部存在成为开口部的非接合部，但通过使该非接合部(开口部、卷合部)位于管的上半侧的区域，也有效地防止经由该非接合部的漏液，有效地防止排气管的阻塞。

另外，也可以是，在所述进气管及出气管中的至少一方的周面具有与管的内外连通的一个以上的小孔，所述一个以上的开口部包括所述一个以上的小孔。

通过在进气管的周面设置小孔，能够提高消音性能。另外，通过在出气管的周面设置小孔，能够降低压力损失。并且，通过将包括该小孔的开口部仅设于管的上半侧的区域，也有效地防止经由该小孔的漏液，有效地防止排气管的阻塞。

也可以是，所述进气管及出气管均具有所述一个以上的小孔，所述出气管的小孔的直径大于所述进气管的小孔的直径。

通过将出气管的小孔设为直径大于进气管的小孔，能够更有效地降低压力损失。

另外，也可以是，所述进气管及所述出气管中的至少一方由隔板支撑，该隔板被配置在所述膨胀室内以沿流动方向分割所述膨胀室。

通过设置上述隔板，能够防止进气管及/或出气管的挠曲，并且增大进气管及出气管在膨胀室内的突出量。而且，通过增大突出量，更可靠地防止冷凝水经由进气管的下游端开口或出气管的上游端开口而漏出，进而更可靠地防止排气管的阻塞。

另外，也可以是，所述出气管由所述隔板支撑，所述隔板大致呈漏斗状，与所述出气管的上游端相连，并且随着从所述出气管的上游端靠近径向外侧而靠近上游侧。

通过设为上述结构，能够降低朝向出气管的上游端开口的废气的流动阻力，能够降低压力损失。另外，由于隔板作为出气管的延长部分而发挥功能，因此能够缩短出气管的长度，能够降低成本。

另外，也可以是，所述出气管的上游端呈喇叭状扩宽、或者被斜向切割。

通过设为上述结构，出气管的上游端开口的截面积扩大，能够降低压力损失。

根据本说明书所公开的排气消音装置，由于消音器的入口开口及出口开口被进气管及出气管阻塞，因此防止冷凝水经由入口开口及出口开口漏出。另外，各管仅在其上半侧的区域形成开口部，其下半侧在没有开口部的情况下被封闭。因此，副消音器内的冷凝水不易到达开口部，也有效地防止经由该开口部的漏液。其结果是，有效地防止排气管的阻塞。

附图说明

图1是表示具备排气消音装置的排气构造的图。

图2是表示第一排气消音装置的结构的图。

图3是出气管的概要立体图。

图4是出气管的概要剖视图。

图5是隔板的主视图。

图6是表示第一排气消音装置倾斜的情况的图。

图7A是表示出气管的上游端的其它方式的图。

图7B是表示出气管的上游端的其它方式的图。

图8是表示支撑出气管的隔板的其它方式的图。

图9是表示现有的第一排气消音装置的一个例子的图。

附图标记说明

10第一排气消音装置、12第二排气消音装置、14催化剂转化器、16排气管、18主消音器、20副消音器、22膨胀室、24入口开口、26出口开口、30进气管、32,42小孔、34,44密封部、36下游端开口、40出气管、46上游端开口、48卷合部、48a焊接部、48b非接合部、50隔板、52插通孔、54连通孔、100冷凝水

具体实施方式

以下，参照附图对排气消音装置进行说明。图1是表示具有排气消音装置的排气构造的图。该排气构造具有与发动机(未图示)连接并且将废气导出至外部的排气管16，在该排气管16的路径中途，从上游侧(发动机侧)依次设有催化剂转化器14、第一排气消音装置10及第二排气消音装置12。

催化剂转化器14用于净化废气，例如通过氧化及还原反应来除去废气中的有害成分。第二排气消音装置12具有主消音器18，通过使流入到该主消音器18的废气膨胀、或者使压力波反复干扰等方法，降低废气的压力与温度而抑制噪音。对于该催化剂转化器14及第二排气消音装置12的结构，能够使用公知的现有技术，因此，在此省略详细说明。

图2是表示第一排气消音装置10的概要结构的图。在图2中，纸面左右方向是废气的流动方向，纸面上下方向是重力方向。此外，这里所谓的“重力方向”是指使车辆停在水平面时的重力方向。第一排气消音装置10是减少排气噪音的装置。该第一排气消音装置10具备副消音器20、从副消音器20的上游侧延伸至副消音器20的内部的进气管30及从副消音器20的下游侧延伸至副消音器20的内部的出气管40。

副消音器20是直径比排气管16大的大致圆筒形部件，其内部作为使废气急剧膨胀的膨胀室22而发挥功能。另外，副消音器20的上游端及下游端均成为随着靠近端部而逐渐缩径的圆锥形状。

在副消音器20的上游端及下游端分别形成有入口开口24及出口开口26。在入口开口24插通有后述的进气管30。进气管30的外周面与入口开口24的内周面气密地紧贴。换言之，在进气管30的外周面与入口开口24的内周面之间存在密封部34。因此，废气不经由进气管30就无法进入到膨胀室22内。另外，如后述那样，积蓄在副消音器20的冷凝水也无法通过该密封部34。

在出口开口26插通有后述的出气管40。出气管40的外周面与出口开口26的内周面气密地紧贴。因而，在出气管40的外周面与出口开口26的内周面之间也存在密封部44。而且，废气及冷凝水均无法通过该密封部44。

进气管30是与副消音器20相比直径足够小的管。该进气管30是与排气管16连接的管，从副消音器20的上游侧延伸至副消音器20的内部(膨胀室22内)。在本例中，如后述那样，进气管30由通过将一张平板卷成筒状而成的卷管构成。上述卷管与无缝管相比，能够廉价地制造，并且可以在平板的状态下进行朝周面的开孔加工等，因此是较为容易的。

在该进气管30的下游端形成有下游端开口36。在进气管30流动的废气的一部分从该进气管30的下游端开口36向膨胀室22内喷出。而且，在该喷出的过程中，废气急剧地膨胀，由此减轻排气噪音。此外，从入口开口24至下游端开口36的距离、即进气管30在膨胀室22内的突出量为副消音器20的全长L的1/3以上。其中，这样的进气管30的突出量也可以根据要求的消音性能、后述的防漏液功能等适当变更。

在进气管30的周面形成有多个小孔32。在进气管30流动的废气的一部分在从该小孔32喷出的过程中急剧地膨胀。并且，由此，排气噪音得以减轻。此外，该小孔32的个数、尺寸、形状根据噪音性能适当设定即可。

出气管40也是与排气管16连接的管，从副消音器20的下游侧延伸至副消音器20的内部(膨胀室22内)。另外，出气管40与进气管30同样地由通过将一张平板卷成筒状而成的卷管构成。

在该出气管40的上游端形成有上游端开口46。副消音器20内的废气从该上游端开口46流入到出气管40，并向副消音器20的外部排出。此外，从出口开口26至上游端开口46的距离、即出气管40在膨胀室22内的突出量为副消音器20的全长L的1/3以上。其中，这样的出气管40的突出量也可以根据要求的消音性能、后述的防漏液功能等适当变更。

另外，在出气管40的周面也形成有多个小孔42。该小孔42是允许废气相对于出气管40流入流出的孔。通过设置上述小孔42，出气管40与膨胀室22的压力差变小，压力损失降低。即，进气管30的小孔32主要以消音为目的进行设置，出气管40的小孔42主要以压力损失降低为目的进行设置。因此，出气管40的小孔42与进气管30的小孔32相比而直径较大。

在此，进气管30及出气管40均由卷管构成，在其周面存在作为开口部的一种的非接合部。对于该非接合部，参照图3进行说明。图3是出气管40的概要立体图。此外，在图3中，省略了小孔42的图示。

构成出气管40的卷管通过将平板以其宽度方向两端重叠或接近的方式卷成筒状、并且在其卷合部48将起卷部与终卷部彼此接合而成。在本例中，卷合部48中的焊接部48a沿轴向不连续，间断地排列。换言之，在卷合部48上，起卷部与终卷部未被焊接的非接合部48b间断地排列。该非接合部48b成为连通管的内外的开口部的一种。在进气管30也同样地存在有成为开口部的一种的非接合部(未图示)。

换句话说，在进气管30及出气管40的周面，作为连通管的内外的开口部而存在有小孔32、42及非接合部48b。在本例中，优选将这些开口部(小孔32、42及非接合部48b)仅形成于管30、40的周面中的比较高的区域。对此，参照图4进行说明。图4是出气管40的概要剖视图。

优选使作为开口部的小孔42及非接合部48b(卷合部48)仅形成于出气管40的上半侧的范围、即通过中心O的铅垂线Lv的两侧±90度的范围α。另外，更优选的是，小孔42及非接合部48b仅形成于铅垂线Lv的两侧±60度的范围β。换言之，优选在出气管40的下半侧没有开口部(小孔42及非接合部48b)，该下半侧完全封闭。对于进气管30也是同样的，优选使开口部(小孔32及非接合部)仅形成于通过中心的铅垂线的两侧±90度的范围，更优选仅形成于±60度的范围内。设为上述结构是为了使冷凝水不易到达开口部，对此，之后详细说明。

进气管30及出气管40均由隔板50保持在副消音器20内。图5是隔板50的主视图。隔板50是为了沿流动方向分割膨胀室22而配置在膨胀室22内的隔壁。在隔板50的大致中心形成有供进气管30或出气管40插通的插通孔52。进气管30或出气管40贯穿该插通孔52而由隔板50支撑。另外，在隔板50中的插通孔52的周围形成有多个(在图示例中为8个)连通孔54。该连通孔54是允许膨胀室22内的废气的流动的孔，其个数、尺寸、形状没有特别限定。总之，通过设置支撑管30、40的隔板50，能够防止管30、40的挠曲，并且增加管30、40在膨胀室22内的突出量。

如以上那样，在本说明书所公开的第一排气消音装置10中，在副消音器20的入口开口24及出口开口26双方气密地插通管30、40，另外，各管30、40的开口部(小孔32、42及非接合部48b)仅形成于该管30、40的周面中的上半侧的范围。与现有技术相比而说明设为上述结构的理由。

从发动机排出高温的废气，该废气在通过排气路径的过程中逐渐低温化。而且，伴随着该低温化，废气所包含的水分冷凝，成为冷凝水。在副消音器20的底部有时积蓄有该冷凝水。而且，当在副消音器20的底部大量积存冷凝水时，有时会阻塞排气管16。例如，考虑在副消音器20的底部大量积存有冷凝水的状态下车辆以朝后降低的倾斜状态停车的情况。在该情况下，如图9所示，副消音器20内的冷凝水100从出口开口26向下游侧的排气管16内流出，排气管16的一部分被冷凝水100充满。另外，在该状态下，当冷凝水100冻结时，也招致与冻结膨胀相伴的排气管16的损伤、因排气管16完全阻塞而使发动机的再起动变得困难这样的问题。另外，在与图9相反地使车辆以朝前降低的倾斜状态停车的情况下，冷凝水100从入口开口24向上游侧的排气管16内流出，排气管16的一部分被冷凝水100充满。

为了防止这样的排气管16的阻塞，优选防止在副消音器20内积存的冷凝水漏出。对此，在本说明书所公开的第一排气消音装置10中，利用进气管30及出气管40来阻塞入口开口24及出口开口26。图6是表示本说明书所公开的第一排气消音装置10以朝后降低的方式倾斜的情况的图。在该情况下，积蓄在副消音器20内的冷凝水100朝向出口开口26。但是，在该情况下，冷凝水100被出口开口26与出气管40的密封部44阻挡，无法向副消音器20的外部流出。其结果是，有效地防止冷凝水100向排气管16漏出，进而有效地防止排气管16的阻塞。

另外，如图6所示那样，在第一排气消音装置10倾斜的情况下，冷凝水100的一部分与出气管40的下部的周面接触。此时，当在该出气管40的下部周面存在有作为小孔42或非接合部48b的开口部时，冷凝水100经由该开口部流入到出气管40并向副消音器20的外部漏出。对此，在本例中，如上述那样，将开口部仅设于出气管40的周面中的比较高的区域(上半侧的范围内)。其结果是，冷凝水100变得不易到达开口部，有效地防止冷凝水100的漏出，进而有效地防止排气管16的阻塞。

此外，即便将开口部形成于较高的区域，当出气管40在膨胀室22内突出的突出量小时，冷凝水100也有可能从出气管40的上游端开口46漏出。对此，优选将出气管40的突出量增大至能够防止上述漏出的程度。该出气管40的突出量只要根据冷凝水100的预想积存量、车辆的预想倾斜角度等来设定即可，例如优选为副消音器20的全长L的1/3以上。

在进气管30中也获得同样的效果。即，由于在进气管30与入口开口24之间也存在密封部34，因此即便车辆以朝前降低的方式倾斜，冷凝水100也不会通过入口开口24，有效地防止排气管16的阻塞。另外，在进气管30中，开口部也仅设于比基准线高的区域，因此，冷凝水100不易到达开口部。其结果是，有效地防止排气管16的阻塞。另外，若进气管30的突出量也设为副消音器20的全长L的1/3以上，则也容易防止经由下游端开口36的冷凝水100的漏出。

此外，如本例那样，在不仅是入口开口24而且出口开口26也由管(出气管40)阻塞的情况下，废气的排出阻力升高，容易产生副消音器20内的背压的上升，进而容易产生压力损失的增加。对此，为了抑制压力损失的增加，优选尽可能地增大出气管40的上游端开口46的截面积。对此，例如，出气管40的上游端也可以如图7A所示设为随着靠近上游端而呈喇叭状扩宽的形状。通过设为上述结构，能够增大上游端开口46的截面积，能够降低压力损失。另外，作为其它方式，出气管40的上游端也可以如图7B所示被斜向切割。在设为上述结构的情况下，也能够增大上游端开口46的截面积，能够降低压力损失。

另外，如图8所示，也可以将隔板50设为与出气管40的上游端开口46相连的漏斗状。即，将隔板50设为随着从插通孔52靠近径向外侧而靠近上游侧那样的形状。另外，在隔板50的插通孔52内配置出气管40的上游端。通过设为上述结构，将与隔板50相接的废气沿着该隔板50顺畅地导向出气管40的上游端开口46。其结果是，废气的流动阻力下降，能够降低压力损失。

另外，为了防止冷凝水的漏出，出气管40的突出量越大越好，但与之相应地使出气管40的成本增加。如图8所示，在使隔板50与出气管40的上游端相连的情况下，能够将隔板50处理成出气管40的上游端的延长部分。换言之，通过使隔板50与出气管40的上游端相连，即便缩短出气管40，也可以获得与出气管40较长的情况(使其延长的情况)同样的效果，因此能够缩短出气管40，能够降低成本。

另外，至此说明的结构均是一个例子，只要是在进气管30及出气管40中仅在上半侧的区域形成开口部、下半侧被封闭，则除此以外的结构也可以适当变更。例如，在至此的说明中，作为开口部，举出小孔32、42与非接合部48b，但开口部可以仅是小孔32、42及非接合部48b中的至少一方，也可以进一步具有其它种类的开口部。因而，例如，出气管40也可以是作为开口部仅具有非接合部48b且不具有小孔42的方式。在该情况下，只要将作为开口部的非接合部48b仅形成于出气管40的上半侧的区域即可。另外，在至此的说明中，设有隔板50，但只要能够防止各管30、40的挠曲，则也可以省略隔板50。

另外，至此，以第一排气消音装置10为例进行了说明，但本说明书所公开的结构也可以适用于其它的排气消音装置、例如第二排气消音装置12(主消音器)。

Claims (11)

1.一种排气消音装置，设于车辆的排气路径中途，降低排气噪音，所述排气消音装置的特征在于，具备：

消音器，设于所述排气路径中途，且在内部形成有膨胀室；

进气管，气密地插通于所述消音器的入口开口而进入到所述膨胀室内，且在所述进气管的周面具有一个以上的开口部；及

出气管，气密地插通于所述消音器的出口开口而进入到所述膨胀室内，且在所述出气管的周面具有一个以上的开口部，

关于所述进气管及所述出气管，仅在上半侧部分的区域形成所述开口部，下半侧部分则没有所述开口部而被封闭。

2.根据权利要求1所述的排气消音装置，其特征在于，

所述进气管及出气管中的至少一方是将平板卷成管状而成的卷管，

在所述卷管的卷合部分交替排列有：将所述平板的终卷部与起卷部接合的接合部；及没有接合所述平板的终卷部与起卷部的非接合部，

所述一个以上的开口部包括所述非接合部。

3.根据权利要求1所述的排气消音装置，其特征在于，

在所述进气管及出气管中的至少一方的周面具有与管的内外连通的一个以上的小孔，

所述一个以上的开口部包括所述一个以上的小孔。

4.根据权利要求2所述的排气消音装置，其特征在于，

在所述进气管及出气管中的至少一方的周面具有与管的内外连通的一个以上的小孔，

所述一个以上的开口部包括所述一个以上的小孔。

5.根据权利要求3所述的排气消音装置，其特征在于，

所述进气管及出气管均具有所述一个以上的小孔，

所述出气管的小孔的直径大于所述进气管的小孔的直径。

6.根据权利要求4所述的排气消音装置，其特征在于，

所述进气管及出气管均具有所述一个以上的小孔，

所述出气管的小孔的直径大于所述进气管的小孔的直径。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的排气消音装置，其特征在于，

所述进气管及所述出气管中的至少一方由隔板支撑，所述隔板被配置在所述膨胀室内以沿流动方向分割所述膨胀室。

8.根据权利要求7所述的排气消音装置，其特征在于，

所述出气管由所述隔板支撑，

所述隔板大致呈漏斗状，与所述出气管的上游端相连，并且随着从所述出气管的上游端靠近径向外侧而靠近上游侧。

9.根据权利要求1～6中任一项所述的排气消音装置，其特征在于，

所述出气管的上游端呈喇叭状扩宽、或者被斜向切割。

10.根据权利要求7所述的排气消音装置，其特征在于，

所述出气管的上游端呈喇叭状扩宽、或者被斜向切割。

11.根据权利要求8所述的排气消音装置，其特征在于，

所述出气管的上游端呈喇叭状扩宽、或者被斜向切割。

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