CN112855306B - 一种柴油内燃机的排气消声机构 - Google Patents

一种柴油内燃机的排气消声机构 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种柴油内燃机的排气消声机构，包括：通过第一消声器壳体、第二消声器壳体和第三消声器壳体；所述第一消声器壳体内自一端插入设有进入管；所述第一消声器壳体另一端与第二消声器壳体间通过过渡管连通，且所述过渡管分别伸入至第一消声器壳体内和第二消声器壳体内；所述第二消声器壳体与所述第三消声器壳体间通过多个流通管连接，且所述流通管两端分别伸入至第二消声器壳体和第三消声器壳体内；所述第三消声器壳体内还伸出设有排出管。本发明通过多个消声器壳体的设置，形成多个扩张室，借助管道截面的突变，使管道中的声阻抗发生改变，使在管道中传播的某些频率的声波不能通过消声器，而达到消声的目的。

Description

一种柴油内燃机的排气消声机构
技术领域
本发明涉及一种消声机构，尤其是涉及一种柴油内燃机的排气消声机构。
背景技术
柴油内燃机以其良好的经济性和动力性能，被广泛用于工矿企业生产经营中，但是柴油内燃机在运行过程中产生各种不同类型的噪声，给人们的生活和工作都带来了极大的不便，且较大的噪声易使人感觉烦躁不安，激动易怒甚至失去理智。因此，在柴油内燃机运行过程中，如何降低其运行时的噪声是人们亟待解决的问题。
而柴油内燃机产生的噪声中，排气噪声所占比例最大，约为整车噪声的30%，通常比其他噪声还高出10-15dB，是柴油内燃机的主要噪声源。从而在对柴油内燃机进行噪声控制的同时，对排气噪声采取有效措施，即安装排气消声机构，能起到一个较好的降噪作用。
因此，需要一种与柴油内燃机相互匹配的柴油内燃机的排气消声机构。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明提出一种柴油内燃机的排气消声机构。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种柴油内燃机的排气消声机构，包括：通过第一消声器壳体、第二消声器壳体和第三消声器壳体；
所述第一消声器壳体内自一端插入设有进入管；所述第一消声器壳体另一端与第二消声器壳体间通过过渡管连通，且所述过渡管分别伸入至第一消声器壳体内和第二消声器壳体内；
所述第二消声器壳体与所述第三消声器壳体间通过多个流通管连接，且所述流通管两端分别伸入至第二消声器壳体和第三消声器壳体内；所述第三消声器壳体内还伸出设有排出管。
在本发明的一个实施例中，伸入第一消声器壳体内的所述进入管一端设有喇叭形开口；伸入至第三消声器壳体内的所述排出管一端也设有喇叭形开口；伸入至第二消声器壳体内的所述过渡管一端设有喇叭形开口；伸入至第三消声器壳体的所述流通管端部设有喇叭形开口。
在本发明的一个实施例中，所述第一消声器壳体内的朝向进入管的所述过渡管一端设有伸缩喇叭开口，所述第二消声器壳体内的朝向过渡管的所述流通管一端也设有伸缩喇叭开口，所述伸缩喇叭开口分别与过渡管、流通管间设有弹性部件。
在本发明的一个实施例中，所述流通管有四个，两两组成一组，上下排布在第二消声器壳体和第三消声器壳体内，所述排出管至少有两个。
在本发明的一个实施例中，所述第一消声器壳体内的进入管上设有小孔管段，所述第一消声器壳体内、所述第二消声器壳体内的所述过渡管上也设有小孔管段。
在本发明的一个实施例中，所述第一消声器壳体的长度是第二消声器壳体长度的1.5-3倍，所述第二消声器壳体长度是第三消声器壳体长度的1.5-3倍。
在本发明的一个实施例中，所述第一消声器壳体、第二消声器壳体、第三消声器壳体由外向内均依次包括第一壳体、第二壳体和第三壳体，所述第一壳体与第二壳体间，所述第二壳体与所述第三壳体间均留有间隙。
在本发明的一个实施例中，所述间隙内均抽真空设置。
在本发明的一个实施例中，所述间隙为2-6mm。
在本发明的一个实施例中，所述第一消声器壳体的两个端壁、第二消声器壳体的两个端壁和第三消声器壳体的两个端壁上均设有消声隔热板。
本发明的有益效果是：本发明通过多个消声器壳体的设置，形成多个扩张室，借助管道截面的突变，使管道中的声阻抗发生改变，使在管道中传播的某些频率的声波不能通过消声器，而达到消声的目的。
附图说明
图1是本发明结构示意图；
图2是本发明进入管和过渡管上小孔管段结构示意图；
图3是本发明实施例二结构示意图；
图4是本发明过渡管和流通管相对结构示意图；
图5是本发明第一消声器壳体、第二消声器壳体和第三消声器壳体结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
实施例一：
如图1所示一种柴油内燃机的排气消声机构，包括：通过第一消声器壳体1、第二消声器壳体2和第三消声器壳体3；所述第一消声器壳体1的长度是第二消声器壳体2长度的1.5-3倍，所述第二消声器壳体2长度是第三消声器壳体3长度的1.5-3倍，在本实用例中，第一消声器壳体1是第二消声器壳体2的2倍长，而第二消声器壳体是第三消声器壳体3的2倍长，因为第一消声器壳体1对于内燃机所排气体的降噪和降温作用最大，因此本实施例中，在保证降噪消声效果的同时，减小消声机构的体积，本申请采用渐进减短的方式，逐步实现对所排气体的降噪，最终实现消声目的；
所述第一消声器壳体1内自一端插入设有进入管4，通过进入管4将内燃机所排气体排入第一消声器壳体1内；所述第一消声器壳体1另一端与第二消声器壳体2间通过过渡管5连通，且所述过渡管5分别伸入至第一消声器壳体1内和第二消声器壳体2内；
所述第二消声器壳体2与所述第三消声器壳体3间通过多个流通管6连接，且所述流通管6两端分别伸入至第二消声器壳体2和第三消声器壳体3内；所述第三消声器壳体3内还伸出设有排出管7。
本发明通过多个消声器壳体的设置，形成多个扩张室，借助管道截面的突变，使管道中的声阻抗发生改变，使在管道中传播的某些频率的声波不能通过消声器，而达到消声的目的。且相邻的所述消声器壳体间通过过渡管、流通管连接，且过渡管和流通管的两端均伸入至消声器壳体内，这样的设置方式对消声量和频宽均产生影响，起到减少压力损失的作用，可以消除空腔内的大部分通过频率。
如图2所示，所述第一消声器壳体1内的进入管上设有小孔管段11，第一消声器壳体内、所述第二消声器壳体内的过渡管上也设有小孔管段，多个小孔管段11的设置，能够降低低频冲击噪声，使得消声器达到了较好的消声效果。
实施例二：
如图3和图4所示，伸入第一消声器壳体1内的所述进入管4一端设有喇叭形开口8；伸入至第三消声器壳体3内的所述排出管7一端也设有喇叭形开口8；伸入至第二消声器壳体2内的所述过渡管5一端设有喇叭形开口8；伸入至第三消声器壳体3的所述流通管6端部设有喇叭形开口8，在流速较高的情况下，喇叭形开口的设置可以有效的改善压力损失的作用。
所述第一消声器壳体1内的朝向进入管的所述过渡管5一端设有伸缩喇叭开口9，所述第二消声器壳体2内的朝向过渡管的所述流通管6一端也设有伸缩喇叭开口9，所述伸缩喇叭开口9分别与过渡管5、流通管6间设有弹性部件10，伸缩喇叭开口分别与喇叭开口相对，则自喇叭开口排出的气体被伸缩喇叭开口圆周的外壁16反冲，反冲出来的废气将会与后续从喇叭开口排出的废气相互冲击，实现对气体的声能消耗，且被撞击后的废气经伸缩喇叭开口流通向另一壳体内；弹性部件10的设置可对伸缩喇叭开口的受力进行缓冲，降低瞬时受力，延长其使用寿命，弹性部件可选用弹簧。
所述流通管6有四个，两两组成一组，上下排布在第二消声器壳体2和第三消声器壳体3内，而所述过渡管设置在第二消声器壳体横截面的中心位置处，这样的排布方式，使得过渡管的喇叭开口与四个流通管的伸缩喇叭开口间不是水平关系，使得自过渡管排出的气体被伸缩喇叭开口圆周的外壁16反冲，反冲出来的废气将会与后续从喇叭开口排出的废气相互冲击，实现对气体的声能消耗；排出管7至少有两个，增加排出管7的个数可有效抑制通过频率，以增加整体的消声量。
实施例三：
如图5所示，所述第一消声器壳体1、第二消声器壳体2、第三消声器壳体3由外向内均依次包括第一壳体12、第二壳体13和第三壳体14，所述第一壳体12与第二壳体13间，所述第二壳体13与所述第三壳体14间均留有间隙15，间隙15的设置可有效减少三个壳体内部的热量传递，同时，可有效的隔绝的噪声，进一步的实现降噪消声的目的。间隙15内均抽真空设置，保证了第一壳体与第二壳体间的阻断，第二壳体与第三壳体间的阻断，间隙15为2-6mm，优选为3mm，真空的阻断设置方式避免了噪声和热量的传递，在降低三个壳体内部噪声的同时，也有效避免壳体内部热量的传递，避免对壳体外表面过热造成的安全隐患。
第一消声器壳体1的两个端壁、第二消声器壳体2的两个端壁和第三消声器壳体3的两个端壁上均设有消声隔热板，隔热板可采用岩棉，通过端壁的隔热板的设置进一步的降低壳体内部热量的传递，达到更好的隔热效果。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“某些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合所述实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。
综上所述，虽然本发明已以优选实施例揭露如上，但上述优选实施例并非用以限制本发明，本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本发明的保护范围以权利要求界定的范围为准。

Claims (8)

1.一种柴油内燃机的排气消声机构，其特征在于，包括：通过第一消声器壳体、第二消声器壳体和第三消声器壳体；
所述第一消声器壳体内自一端插入设有进入管；所述第一消声器壳体另一端与第二消声器壳体间通过过渡管连通，且所述过渡管分别伸入至第一消声器壳体内和第二消声器壳体内；
所述第二消声器壳体与所述第三消声器壳体间通过多个流通管连接，且所述流通管两端分别伸入至第二消声器壳体和第三消声器壳体内；所述第三消声器壳体内还伸出设有排出管；
伸入第一消声器壳体内的所述进入管一端设有喇叭形开口；伸入至第三消声器壳体内的所述排出管一端也设有喇叭形开口；伸入至第二消声器壳体内的所述过渡管一端设有喇叭形开口；伸入至第三消声器壳体的所述流通管端部设有喇叭形开口；
所述第一消声器壳体内的朝向进入管的所述过渡管一端设有伸缩喇叭开口，所述第二消声器壳体内的朝向过渡管的所述流通管一端也设有伸缩喇叭开口，所述伸缩喇叭开口分别与过渡管、流通管间设有弹性部件。
2.根据权利要求1所述柴油内燃机的排气消声机构，其特征在于，所述流通管有四个，两两组成一组，上下排布在第二消声器壳体和第三消声器壳体内，所述排出管至少有两个。
3.根据权利要求1所述柴油内燃机的排气消声机构，其特征在于，所述第一消声器壳体内的进入管上设有小孔管段，所述第一消声器壳体内、所述第二消声器壳体内的所述过渡管上也设有小孔管段。
4.根据权利要求1所述柴油内燃机的排气消声机构，其特征在于，所述第一消声器壳体的长度是第二消声器壳体长度的1.5-3倍，所述第二消声器壳体长度是第三消声器壳体长度的1.5-3倍。
5.根据权利要求1所述柴油内燃机的排气消声机构，其特征在于，所述第一消声器壳体、第二消声器壳体、第三消声器壳体由外向内均依次包括第一壳体、第二壳体和第三壳体，所述第一壳体与第二壳体间，所述第二壳体与所述第三壳体间均留有间隙。
6.根据权利要求5所述柴油内燃机的排气消声机构，其特征在于，所述间隙内均抽真空设置。
7.根据权利要求6所述柴油内燃机的排气消声机构，其特征在于，所述间隙为2-6mm。
8.根据权利要求1-5任一权利要求所述柴油内燃机的排气消声机构，其特征在于，所述第一消声器壳体的两个端壁、第二消声器壳体的两个端壁和第三消声器壳体的两个端壁上均设有消声隔热板。
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