CN112081642A - 一种用于赛车排气消声器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于赛车排气消声器，包括排气管壳体、总排气管和回压支管，排气管壳体套设于总排气管外，排气管壳体内沿轴向依次分布有多个隔板，隔板将排气管壳体与总排气管之间的空间沿轴向依次分隔成多个腔室，多个腔室分别为第一消音室、扩张室、回压腔室和第二消音室，扩张室和回压腔室之间的扩张室隔板上设有多个通孔，总排气管上依次设有扰流端口和回压支管，扰流端口和回压支管分别布置于扩张室和回压腔室内，总排气管与回压支管的连接处设有阀门。本发明提高赛车在各种转速情况下动力的表现，降低赛车噪声，提高赛车性能。

Description

一种用于赛车排气消声器
技术领域
本发明涉及车辆排气管消音器技术领域，具体涉及一种用于赛车排气消声器。
背景技术
发动机处于低转速时的发动机燃烧状态：由于转速低，混合气温度是不够高，导致混合油气燃烧不充分。一般汽油机转速在3000以下的燃烧都是不充分的。当发动机点火后，活塞开始径行动力行程，而排气门会在活塞到达下死点前就会打开。未完全释放能量的多碳分子在气门交叠时会被挤入进气道和排气阀门，然后瞬间又被活塞做吸气冲程时再次吸入气缸，参与下次的燃烧冲程。相比新鲜的汽油分子，这种上一次燃烧剩下的多碳分子更容易点燃，因为其碳链少、分子小。
而在高转速状态下：发动机高转速的时候混合油气被充分燃烧，产生的基本上是无用废气，无助于下一个周期燃烧做工。采用原厂排气时，排气系统会阻止这些无用的废气排出而产生一定的回压。由于排气通道排气不畅，那么就会在气门交叠的时候，会有一定量的无用废气会被压入进气道，然后被再次吸入气缸。由于不可燃废气的吸入，降低了可燃的新鲜混合油气进入气缸的量。因此高转速下，直通性排气更利于发动机的动力表现。
为了让赛车适应更多的工况，本次设计运用了可变排气消声器的形式，让整部赛车的排气系统，在低转更加有力、高转更加顺畅。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，针对现有技术存在的上述缺陷，提供了一种用于赛车排气消声器，提高赛车在各种转速情况下动力的表现，降低赛车噪声，提高赛车性能。
本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：
一种用于赛车排气消声器，包括排气管壳体、总排气管和回压支管，排气管壳体套设于总排气管外，排气管壳体内沿轴向依次分布有多个隔板，隔板将排气管壳体与总排气管之间的空间沿轴向依次分隔成多个腔室，多个腔室分别为第一消音室、扩张室、回压腔室和第二消音室，扩张室和回压腔室之间的扩张室隔板上设有多个通孔，总排气管上依次设有扰流端口和回压支管，扰流端口和回压支管分别布置于扩张室和回压腔室内，总排气管与回压支管的连接处设有阀门。
按照上述技术方案，总排气管的管壁上分布有多个孔洞，总气管上的多个孔洞分成多组，分别布置于第一消音室、回压腔室和第二消音室内。
按照上述技术方案，回压支管的管壁上也布置有多个孔洞。
按照上述技术方案，回压支管与总排气管平行布置，回压腔室内回压支管上孔洞和总排气管上的孔洞并排相对布置。
按照上述技术方案，孔洞的形状为圆形、方向和三角形中的任意一种。
按照上述技术方案，第一消音室和第二消音室内填充有隔音棉。
按照上述技术方案，排气管壳体的内壁设有卡槽，隔板通过卡槽设置于排气管壳体上；防止隔板晃动。
按照上述技术方案，第一消音室两端的隔板分别为第一消音室顶盖和的第一消音室底板，第二消音室两端的隔板分别为第二消音室顶盖和的第二消音室底板。
按照上述技术方案，阀门为电磁阀门。
按照上述技术方案，回压支管的个数为2个，2个回压支管对称布置于总排气管的两侧，回压支管的尾端通过90°弯头与总排气管连接。
本发明具有以下有益效果：
本发明通过控制阀门使消声器在两种排气路径之间切换，两种排气路径分别为直线路径和回压支管路径，提高赛车在各种转速情况下动力的表现，降低赛车噪声，提高赛车性能，尤其适用于FSAE的赛车排气消声器。
附图说明
图1是本发明实施例中用于赛车排气消声器的主视图；
图2是图1的A-A剖视图；
图3是本发明实施例中用于赛车排气消声器的立面图；
图4是本发明实施例中去掉排气管壳体后用于赛车排气消声器的立面图；
图中，1-第一消音室顶盖，2-第一消音室底板，3-扩张室隔板，4-第二消音室底板，5-第二消音室顶盖，6-回压支管，7-总排气管，8-扰流端口，9-阀门，10-排气管壳体，11-第一消音室，12-扩张室，13-回压腔室，14-第二消音室。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。
参照图1～图4所示，本发明提供的一个实施例中的用于赛车排气消声器，其特征在于，包括排气管壳体10、总排气管7和回压支管6，排气管壳体10套设于总排气管7外，排气管壳体10内沿轴向依次分布有多个隔板，隔板将排气管壳体10与总排气管7之间的空间沿轴向依次分隔成多个腔室，多个腔室分别为第一消音室11、扩张室12、回压腔室13和第二消音室14，扩张室12和回压腔室13之间的扩张室隔板3上设有多个通孔，总排气管7上依次设有扰流端口8和回压支管6，扰流端口8和回压支管6分别布置于扩张室12和回压腔室13内，总排气管7与回压支管6的连接处设有阀门9。
进一步地，总排气管7的管壁上分布有多个孔洞，总气管上的多个孔洞分成多组，分别布置于第一消音室11、回压腔室13和第二消音室14内。
进一步地，回压支管6的管壁上也布置有多个孔洞。
进一步地，回压支管6与总排气管7平行布置，回压腔室13内回压支管6上孔洞和总排气管7上的孔洞并排相对布置。
进一步地，孔洞的形状为圆形、方向和三角形中的任意一种。
进一步地，第一消音室11和第二消音室14内填充有隔音棉。
进一步地，排气管壳体10的内壁设有卡槽，隔板通过卡槽设置于排气管壳体10上；防止隔板晃动。
进一步地，第一消音室11两端的隔板分别为第一消音室顶盖1和的第一消音室底板2，第二消音室14两端的隔板分别为第二消音室顶盖5和的第二消音室底板4。
进一步地，阀门9为电磁阀门。
进一步地，回压支管6的个数为2个，2个回压支管6对称布置于总排气管7的两侧，回压支管6的尾端通过90°弯头与总排气管7连接。
本发明的工作原理：参照图1和图2所示，本发明提供的一种用于赛车排气消声器，初始当阀门9打开时，回压腔室不工作，此时的排气消声器完全为直通性消声器，废气由入口端流入，通过总排气管7的直线流道自出口端流出，此时由于整个总排气管7为直通结构，由扰流端口8处泄露的气流很少，可以忽略不记。适应高转速下的排气工况；当阀门9关闭，消声器的回压支管6形成的回型结构发挥主要作用，气流一部分由扰流端口8流出，利用横截面积的骤增，扰乱气流，抵消声波能量，气体进入扩张室12后，再由扩张室12通过扩张室隔板3的小孔进入带有回压结构的扩张室内(即进入回压腔室)，另一部分气体由总排气管道7壁上的小孔流出，两部分气流共同自回压支管6壁面小孔流入，最后经回压支管进入总排气管尾部自排气出口端流出，提高低转扭矩表现。
消声器的降噪效果明显，满足设计目标中3000rpm之下的100分贝目标，最终测试得到的结果为98分贝，在高转速下的噪声的测试值为100分贝，远低于大学生方程式规则标准。经过过程，得到了与设计之初原理相符的结论，抗性消声器结构有利于高转高频的噪声阻隔，吸声材料有效的吸收了排气的能量。而设计好的扩张腔，利用横截面积的骤增，扰乱气流，抵消声波能量，使得消声效果显著。
参照图1～图4所示，本发明提供的一种用于赛车排气消声器，包括排气系统、消音系统和扩张系统三部分。排气系统贯穿整个消声器，且三个系统轴心处于同一直线。回压管末端放置一个阀门9，当阀门9打开时，回压腔室不工作，此时的排气消声器完全为直通性消声器，适应高转速下的排气工况，当阀门9关闭时，消声器回型结构发挥主要作用，提高低转扭矩表现。
进一步地，排气系统包括总排气管7，回压支管6。回压支管6通过嵌套安装在总排气管7两侧，且总排气管7与回压支管6的管壁均设计有大量圆形、方形或三角形等样式的孔洞。
进一步地，总排气管7中部设计有增加流通截面的圆形、方形等形状的扰流端口8，且总管排气7前部设计有阀门9，控制整个总排气管气流是否直线流通。
进一步地，消音系统包括第一消音室顶盖1，第一消音室底板2，第二消音室底板4，第二消音室顶盖5和排气管壳体10。排气管壳体10内设置有卡槽，用以固定第一消音室顶盖1，第一消音室底板2，第二消音室底板4，第二消音室顶盖5的相对位置，防止晃动。
进一步地，在第一消音室顶盖1、第一消音室底板2和第二消音室底板4、第二消音室顶盖5之间均夹杂有隔音棉，隔音棉与四块顶盖、底板和排气管壳体10共同构成第一、第二消音室。
进一步地，扩张系统包括扩张室12与带有回压结构的扩张室两个腔体。两个腔体紧密排列，中间由扩张室隔板3隔开，且扩张室隔板的版面具有大量通孔，使得自扰流端面流出的气体可以通过。
综上所述，本发明通过控制阀门使消声器在两种排气路径之间切换，两种排气路径分别为直线路径和回压支管路径，提高赛车在各种转速情况下动力的表现，降低赛车噪声，提高赛车性能；在装入制作的消声器后，赛车在怠速情况下，噪声不得超过100db，而在11000转情况下，噪声不得超过106db。在消声器内部设计可变排气结构，提高赛车在各种转速情况下动力的表现，提高车队在赛事中的成绩。让整部赛车的排气系统，在低转更加有力、高转更加顺畅。
以上的仅为本发明的较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等效变化，仍属本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种用于赛车排气消声器，其特征在于，包括排气管壳体、总排气管和回压支管，排气管壳体套设于总排气管外，排气管壳体内沿轴向依次分布有多个隔板，多个隔板将排气管壳体与总排气管之间的空间沿轴向依次分隔成多个腔室，多个腔室分别为第一消音室、扩张室、回压腔室和第二消音室，扩张室和回压腔室之间的隔板上设有多个通孔，总排气管上依次设有扰流端口和回压支管，扰流端口和回压支管分别布置于扩张室和回压腔室内，总排气管与回压支管的连接处设有阀门。
2.根据权利要求1所述的用于赛车排气消声器，其特征在于，总排气管的管壁上分布有多个孔洞，总气管上的多个孔洞分成多组，分别布置于第一消音室、回压腔室和第二消音室内。
3.根据权利要求2所述的用于赛车排气消声器，其特征在于，回压支管的管壁上也布置有多个孔洞。
4.根据权利要求3所述的用于赛车排气消声器，其特征在于，回压支管与总排气管平行布置，回压腔室内回压支管上孔洞和总排气管上的孔洞并排相对布置。
5.根据权利要求2或3所述的用于赛车排气消声器，其特征在于，孔洞的形状为圆形、方向和三角形中的任意一种。
6.根据权利要求1所述的用于赛车排气消声器，其特征在于，第一消音室和第二消音室内填充有隔音棉。
7.根据权利要求1所述的用于赛车排气消声器，其特征在于，排气管壳体的内壁设有卡槽，隔板通过卡槽设置于排气管壳体上。
8.根据权利要求1所述的用于赛车排气消声器，其特征在于，阀门为电磁阀门。
9.根据权利要求1所述的用于赛车排气消声器，其特征在于，回压支管的个数为2个，2个回压支管对称布置于总排气管的两侧，回压支管通过弯头与总排气管连接。
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