CN1814994A

CN1814994A - 排气消音器

Info

Publication number: CN1814994A
Application number: CNA2006100012485A
Authority: CN
Inventors: 守本贤一; 滨田明广; 安藤流美; 田中裕一
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2005-01-31
Filing date: 2006-01-10
Publication date: 2006-08-09
Anticipated expiration: 2026-01-10
Also published as: JP2006207562A; TWI297056B; KR100767139B1; JP4551781B2; TW200628688A; KR20060088016A; CN1814994B

Abstract

本发明的目的在于提供一种排气消音器，不增大排气阻力的同时减小排气噪音。其结构如下：将主体筒部(20)的内部划分成多个膨胀室。由第1隔板划分出前方的第1膨胀室和后方的第3膨胀室。在第1隔板的前表面上形成有向前方凸起弯曲的吸音板(35)，且在其表面上形成有多个吸音孔(36)，在吸音板(35)和第1隔板之间形成有空间(40)。与排气管相连的延长管(24)的后端在吸音板(35)的前方开口。在第1隔板的上部，第1连通管的前端部向第1膨胀室内开口。从延长管(24)排出的气体通过吸音板(35)上的吸音孔(36)来减少声音能量，并从第1连通管向后方流出，因此可在不增大排气阻力的情况下减小排气噪音。

Description

排气消音器

技术领域

本发明涉及适用于二轮摩托车等上的内燃机用排气消音器。

背景技术

现有技术中，人们知道有以下内燃机用消音器结构：由隔板将该结构内部分成多个膨胀室，各个膨胀室之间通过小径连通管连接，加长排气通道，并通过反复膨胀来衰减排气声音能量，从而进行消音。另外，还有的消音器通过在隔板上的多个小孔使废气从中通过，来使排气声音能量大幅度衰减，从而降低排气声音。例如日本特开2004-183622号公报中所述。

然而在隔板上设置多个小孔的上述结构中，虽然排出的废气通过这些隔板的小孔时可使排气声音的能量衰减，从而降低了排气声音，但会因排气阻力加大而对排气造成不利影响。

发明内容

因此本发明的目的在于，在不增大排气阻力的情况下降低排气声音能量，以便有效降低排气声音。

为了解决上述课题，本发明的技术方案1是一种排气消音器，其连接在从内燃机延伸出来的排气管的下游侧，该排气消音器的内部由隔板分隔成多个膨胀室，且该排气消音器具有连通管，该连通管将膨胀室之间连接起来，其中，在装有上述连通管的上述隔板上设有多孔的吸音结构，该吸音结构呈正对上述排气管的开口端部状。

技术方案2在技术方案1的基础上，上述多孔吸音结构由冲压板形成，该冲压板被配置于上述隔板的前方侧，而且在该冲压板与上述隔板的表面之间具有一定空间。

技术方案3在技术方案2的基础上，上述冲压板在其外周部与隔板连接，且具有以下形状：与上述排气管的开口端部相对的部分构成最向前方突出的最突出部，并且沿该最突出部越向外周侧离开，越与上述隔板接近。

技术方案4在技术方案3的基础上，上述冲压板上在距与上述排气管的开口端部相对的中心位置有一定间隔处设置贯通部，使上述连通管从中贯通而开口。

根据技术方案1，由于在装有连通管的隔板上呈与排气管的开口端部相对状地设有多孔的吸音结构，所以可通过使排出废气与多孔的吸音结构相接触，而使排气声音能量衰减。此时，由于吸音结构的多孔部并非是让排出废气通过，因此几乎不会产生由吸音结构引起的流动阻抗，不会增加排气的阻力，所以不会对输出产生影响，而且，还能有效地使排气的声音能量衰减，降低排气的噪音。

而且，由于多孔的吸音结构位于与排气管的开口端部相对的位置上，所以吸音结构位于排气声音能量最大的地方，可以有效地使排气的声音能量衰减。

根据技术方案2，多孔吸音结构可由冲压板容易且低成本地形成，另外，通过在排气声音能量大的地方的背后形成空间，可以发挥与谐振器相同的作用，提高吸音效率。

根据技术方案3，通过将冲压板形成为以下立体形状：与排气管的开口端部相对的部分构成最向前方突出的最突出部，并且沿该最突出部越向外周侧离开，越与隔板接近，可使空间大小随排气声音能量大小的变化而变化，并且，凭借该立体形状、以及使冲压板在其外周部与隔板连接，可确保冲压板的刚性。

根据技术方案4，由于在冲压板上的距与排气管的开口端部相对的位置有一定间隔处设置贯通部，使上述连通管从中贯通而开口，所以可将连通管配置得使多孔吸音结构对吸音效果造成的影响小。另外，由于排气管与连通管被配置成开口互相错开不重叠状，所以能够更大程度地发挥吸音结构的降低排气噪音的效果。

附图说明

图1是采用了本发明的二轮摩托车的侧视图。

图2是实施方式的排气静音器的长度方向剖视图。

图3是吸音板部分的放大剖视图。

图4是沿图2中的4-4线剖开了的剖视图。

图5是沿图2中的5-5线剖开了的剖视图。

图6是沿图2中的6-6线剖开了的剖视图。

图7是表示效果的图表。

图8是表示与图3同样部位的另一实施方式的图。

图9是表示与图3同样部位的另一实施方式的图。

具体实施方式

以下，参照附图对二轮摩托车所采用的排气消音器的实施方式进行说明。图1表示采用了本发明的二轮摩托车的侧视图。在支承发动机1的车体框架2的前端部设有一个前管3，在该前管3上支承有左、右一对转动自如的前叉4，被支撑于下端的前轮5通过手把6来操纵方向。

车体框架2具有：主架7，其位于发动机1上方，并从前管3向后延伸；中心架8，其呈与主架7的后端部连续状，并在发动机1的后方朝向下方延伸；底架9，其从前管3朝向发动机1的前方斜下向后延伸；左、右一对座垫轨道10，其从主架7和中心架8的连接部向后斜上延伸；后支架11，其连接中心架8底部和座垫轨道10的后部间。

主架7、中心架8和底架9支承发动机1。发动机1是空冷4冲程式，从气化器13吸取混合气体进入到气缸盖12中。符号14表示空气滤清器。另外，排气动作在气缸盖12前侧通过排气管15来进行。

排气管15从气缸盖12处先从前方伸出，再向后方弯曲，通过发动机1、中心架8和后支架11的侧面向后方延伸，与配置于座垫轨道10下方的排气消音器16连接。

排气消音器16由后支架11和座垫轨道10支承，废气通过位于后端部的向斜下方开口的尾管17向车后排出。

后轮18位于排气消音器16的下方，该后轮18被后臂19的后端部支撑。后臂19的前端安装在中心架8的底部所支承的枢轴8a上，可以相对于车体框架2上下自由摆动，并由后缓冲器(省略图示)进行缓冲。

后轮18通过装挂在同轴的后轮链轮18a和发动机1的输出链轮1a之间的链条1b来驱动。图中的符号60表示被支承在主架7上的油箱，61表示被支承于座垫轨道10上的双人座，62表示护罩，其覆盖油箱60下部和发动机1上部的各侧部，63表示侧盖，其覆盖位于双人座61下方的车体左、右两边，也覆盖了从排气消音器16的前端部到后端部附近的上部侧的侧方。

图2表示的是排气消音器16的长度方向截面。在该排气消音器16包括：主体筒部20，其后方(排气下游侧，下同)扩径，由不锈钢等适当金属制成；前盖21和后盖22，其覆盖主体筒部20的前后。小口径的吸入管23与排气管15后端相连并沿前后方向贯通前盖21，吸入管23后端侧与比其小口径的延长管24相连接。延长管24由支承板25支承于主体筒部20内，后端到达靠近主体筒部20的长度方向大致中央部。该吸入管23以及延长管24构成了排气管的一部分。

排气消音器16内的支承板25的更后方部分由第1隔板26、第2隔板27分割开。前盖21和第1隔板26之间形成第1膨胀室29，第1隔板26和第2隔板27之间形成第3膨胀室30，第2隔板27和后盖22之间形成第2膨胀室31。

支承板25前方的空间28通过设置于支承板25上的开口44(图5)与后方侧的空间相连，形成单一的第1膨胀室29。关于支承板25将在下文进行叙述。后盖22向后呈逐渐缩窄的大致圆锥台形，后管17贯通其下方斜面而使第3膨胀室30与外界空气相连通。

吸入管23通过空间28，与该吸入管23后端连接的延长管24在第1膨胀室29后部内的大致轴心部且第1隔板26的前方处开口。贯通第1隔板26的第1连通管32其前端在第1膨胀室内开口。第1连通管32通过第3膨胀室30，且其后端贯通第2隔板27，并向第2膨胀室31内开口。

第2膨胀室31经由贯通第2隔板27的第2连通管33而与第3膨胀室30连通。第2连通管33朝向第3膨胀室30和第2膨胀室31双方开口。贯穿第2隔板27的后管17的前端朝向第3膨胀室30开口。

排出气体如箭头方向所示，从吸入管23、延长管24出来进入第1膨胀室29后膨胀，接着从第1连通管32出来向后流入第2膨胀室31后再膨胀。之后在第2连通管33中向前U型回流，进入第3膨胀室30后再次膨胀。在此之后再向后方U型回流至后管17内，排入外部大气中。34表示焊接在主体筒部20上的支柱，由此处被向座垫轨道侧支承。在第1隔板26的前表面侧设置吸音板35。

图3是图2的第1隔板26部分的放大图。吸音板35是中间向前突出的成圆弧状截面的凸曲面状，其与延长管24的开口部相面对，且位于延长管24的中心轴线C上的位置最向前凸出，此处设为35a，该部分是与排气流相对的位置的中心部。在包括该部分在内的规定范围内形成有由许多小孔构成的吸音孔36(指示符号只代表其中的一部分)。

吸音板35的上部形成有切缺部37，使第1连通管32贯通于切缺部37中并且第1连通管32前端向前突出，在此状态下把吸音板35与第1隔板26的前表面重叠而焊接成一体。切缺部37成为连通管32的贯穿部，除切缺形状外，也可形成通孔等形状。切缺部37位于吸音板35的外周部附近。该位置是离与排气流相对的位置的中心部最远、也就是在径向上距离突出部35a最远的位置，第1连通管32的开口和延长管24的开口交错配置成非重叠状。

吸音板35和第1隔板26之间形成有空间40。该空间40的前后向宽度(吸音板35和第1隔板26表面之间的间隔d)如下：与延长管24的后端开口相对的范围最大，随着远离延长管24向吸音板35的外周部而逐步缩窄。该空间40的前后向宽度对应于吸音板35的曲面形状而连续变化。形成吸音孔36的吸音板35和空间40是本发明的吸音结构的一例。

吸音板35下部形成有凹部38，在凹部38下方，在第1隔板26上形成有切缺部39，切缺部39是连通第1膨胀室29和第3膨胀室30的排液孔。

图4表示沿图2中的4-4线切开的剖面。在吸音板35上，沿连接上部的切缺部37和下部的凹部38的直径方向，在上下方向整体大致呈带状的范围内形成有多个吸音孔36。吸音孔36的形成范围为与延长管24中排出的气流相面对的部分，就是从包括中心部突出部35a在内的、与延长管24的端部开口相面对的部分(用虚线表示的24)沿上下方向扩展的部分。

吸音板35由冲压金属制成，其通过对由滚压成带状且形成有吸音孔36的冲压板进行冲压成型，成为上方切缺部37和下方凹部38一体状，整体上形成为向前方弯曲成凸出状的凸面立体形状，由适当金属制成。从凹陷部38可以看到的切缺部39在第1隔板26的下部呈圆弧状，与本体筒部20的内表面之间形成有少许空间。

吸音孔36被设置于与用虚线表示的延长管24的顶端开口相面对的部分上即可，通过如此设置，能够有效发挥共振效果，因此效果理想，但实际做的时候根据冲压成型的状况形成了带状分布。(图3中A表示冲压成型范围)。对吸音孔36的分布范围、吸音孔36的尺寸、个数等可以任意设定。

图5表示沿图2中的5-5线切开的剖面。支承板25为如下结构：延长管24所贯通的中央部41和外周部42由沿放射方向的连接腕部43连接，从而在该中央部41和外周部42之间形成大开口44。由这些开口44把支承板25的前方空间28和后方空间连通起来形成第1膨胀室29。

在下部的连接腕部43上形成有与切缺部39形状、尺寸相同的切缺部45，作为排液孔，连通支承板25的前后空间。

图6表示沿图2中的6-6线的剖面。在第2隔板27的直径上从上到下依次排列第1连通管32、后管17和第2连通管33的各开口，下部是与切缺部39形状、尺寸相同的切缺部46，成为排液孔。

以下说明本实施例的作用。如图2所示，排出气体通过吸入管23和延长管24进入第1膨胀室29内后膨胀。此时排出气体的声音能量最大的位置是延长管24的后端开口的后方，也就是包括最突出部35a在内的吸音板35上与排出气流相面对的部分。然而此部分如图3所示，由于形成有吸音孔36，所以通过废气与吸音板35的接触，可由吸音孔36使排气的声音能量衰减，降低排出废气的噪音。

如图3所明示，在吸音板35的背面和第1隔板26之间形成有空间40，由于该空间40通过吸音孔36产生了谐振器的功能，因此可以更加有效地降低排气噪音。另外，该空间40的大小在面对产生排气的声音能量最大的废气流的部分的中心，也就是最突出部35a附近最大，随着排气的声音能量的减小，空间40的大小朝向外周侧也逐渐变小，这样有效形成了必要大小的空间40。

而且，由于吸音孔36包含正对废气流的部分，所以可以只高效吸收排气的声音能量最大的部分。另外，固定吸音板35的第1隔板26上开了口，贯通有第1连通管32。因此，能够确保同没有设置吸音板35时相同程度的排气流量，而且，吸音板35和吸音孔36对废气几乎不产生阻力，所以即使设置了由吸音板35构成的吸音结构，也不会增大排气的阻力。

此外，由于吸音板35由冲压板制成，所以可由冲压板容易且低成本地形成多孔的吸音结构。另外，通过以形成空间40的方式弯曲成凸出状的立体曲面，且在外周部与第1隔板26相连接，能够确保由冲压板形成的吸音板35的刚性。

另外，在从吸音板35上的与废气流相对的中心部离开一定距离的外周部设置切缺部37，使第1连通管32由此贯通，形成开口，所以配置第1连通管32时减小了对吸音效果的影响。另外，由于构成排气管一部分的延长管24和第1连通管32在半径方向的位置上，开口交错而不相互重合，所以能够更出色地发挥吸音结构降低排气噪音的效果。

图7是表示消音效果的图表，横轴表示排气声音的频率，纵轴表示音量(dB)，将排气声音频率按照每个既定范围进行划分，表示按照每个划分区间测定的平均音量。此图中，上侧的图表表示没有设置吸音板35的现有技术例，下侧表示本发明，两图表间的斜线部表示排气噪音的降低程度。根据此图可看出，在本实施例中，能够在较宽的频率范围内降低排气噪音。

图8表示另外一个实施方式，表示与图3同样的位置。此实施方式中，将图3的吸音结构的空间40内填充玻璃纤维等吸音材料47。吸音材料47除了玻璃纤维以外，还可以使用不锈钢纤维或陶瓷纤维等。另外还可以夹杂陶瓷或金属材质的多孔质块体等吸音材料。这样会进一步提高吸音效果。

图9表示与吸音板35有关的另外一个实施方式，表示了与图3相同的部位。此实施方式中，吸音部50由从第1隔板26向前突出的多个突起51构成。突起51由金属等适当材料构成，同第1隔板同体或者分体形成，相邻的突起51之间形成了狭窄通路状的多个间隙52，该间隙52为在前方开放状。

即使这样，各个突起51之间的间隙52的功能同多个吸音孔36一样，经过这些间隙52的废气往返于第2膨胀室29和第1隔板26之间，由此能够使排气的声音能量衰减。因此，这样的吸音部50也是多孔吸音结构的一例。

并且，本发明不限定于上述各实施方式。也可在发明原理的基础上进行各种变形和应用。比如，也可以把吸音板35做成多层重叠的多层结构以增加强度。此时，无论在隔音板35中间设置空间与否都是可以的。再有，用冲压金属做吸音板是由于价格便宜且易于成型，但也可以选用铸铝等其他任意形成方法。另外也可以配置多孔质陶瓷材料。此外，本发明不仅适用于二轮摩托车，对于各种使用内燃机的排气静音装置也都适用。

Claims

1.一种排气消音器，其连接在从内燃机延伸出来的排气管的下游侧，该排气消音器的内部由隔板分隔成多个膨胀室，且该排气消音器具有连通管，该连通管将膨胀室之间连接起来，其特征在于，

在装有上述连通管的上述隔板上设有多孔的吸音结构，该吸音结构呈正对上述排气管的开口端部状。

2.如权利要求1所述的排气消音器，其特征在于，

上述多孔吸音结构由冲压板形成，该冲压板被配置于上述隔板的前方侧，而且在该冲压板与上述隔板的表面之间具有一定空间。

3.如权利要求2所述的排气消音器，其特征在于，

上述冲压板在其外周部与隔板连接，且具有以下形状：与上述排气管的开口端部相对的部分构成最向前方突出的最突出部，并且沿该最突出部越向外周侧离开，越与上述隔板接近。

4.如权利要求3所述的排气消音器，其特征在于，

上述冲压板上在距与上述排气管的开口端部相对的中心位置有一定间隔处设置贯通部，使上述连通管从中贯通而开口。