CN202493316U - 用于发动机的双流排气系统的谐振器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及用于发动机的双流排气系统的谐振器。该谐振器包括限定外壳的壳体和横跨壳体并将外壳的第一和第二膨胀室分开的挡板,该挡板包括至少一个开口。该谐振器进一步包括贯穿挡板和壳体的第一和第二排气导管,每个导管与单独的汽缸排流体连通,并且包括流体耦合至外壳的穿孔部分,每个穿孔部分位于单独的膨胀室中。本实用新型提供的谐振器能够衰减目标频率或频率范围,而不过度增加背压。
Description
技术领域
本实用新型涉及具有两个将排气引出内燃发动机的排气导管的双流排气系统(dual-flow exhaust systems),其可以用于多种发动机。由于发动机部件的布置和包装,可以在具有V汽缸构造的发动机中使用双流排气系统特别有益。该益处包括增加发动机紧凑度和提高发动机性能。
背景技术
声音衰减装置(Acoustic attenuation devices),例如谐振器和消声器,已经涉及用于减少并在某些情形中消除双流排出气流中的声学频率。采用一对谐振器的排气系统已经设计用于衰减双流排气中存在的声学频率。例如,在US 4408675中公开了具有耦合至每个排出气流的谐振器的排气系统。然而,这个类型的设计可以存在几个缺点。当与单个谐振器相反,使用多个谐振器时,车辆的成本可能增加。此外,当利用多个谐振器时,该排气系统的尺寸可以增加。
已经尝试使用单个谐振器衰减双流排气系统中的两个排气气流中的声学频率。例如,US 2009/0301807中公开了这样的谐振器,其具有通过流体耦合至颈管的两个水平对置开口连通的两个排气导管。排气可以从任意一个排气导管经由水平对置的开口流入密封的谐振器外壳(即,颈体)。进而,声波转移到谐振器,其中一部分声波被壳体和颈体的壁反射掉并衰减。
本发明人认识到US 2009/0301807中公开的排气系统的几个问题。例如,所公开的谐振器的构造,特别是开口的位置,增加了降低发动机效率的排出气流中的背压。此外,由于颈体的空间约束,所以可以衰减有限的频率范围。其他双流单个外壳谐振器设计也涉及由谐振器提供的声音衰减量和由该装置产生的背压之间的折衷方案(trade-offs)。
实用新型内容
因此,这里描述了各种示例系统和方法,解决了现有技术中存在的问题。例如,提供了用于发动机的双流排气系统的谐振器。该谐振器包括限定外壳的壳体和横跨壳体并将外壳的第一和第二膨胀室分隔开的挡板,该挡板包括至少一个开口。该谐振器进一步包括贯穿挡板和壳体的第一和第二排气导管,每个导管与单独的汽缸排流体连通,并且包括流体耦合至外壳的穿孔部分,每个穿孔部分位于单独的膨胀室中。
此外,本实用新型还提供一种用于发动机的双流排气系统的谐振器,所述谐振器包含:壳体,其限定外壳;挡板,其具有两个或更多开口,并且分隔开第一和第二膨胀室;第一排气导管,其具有专门耦合至第一汽缸排的入口,并贯穿所述挡板和所述壳体,所述第一排气导管具有穿孔部分,排气通过该穿孔部分从所述第一排气导管流入所述第一膨胀室;和第二排气导管,其具有专门耦合至第二汽缸排的入口,贯穿所述挡板和所述壳体,并且包括穿孔部分,排气通过该穿孔部分从所述第二排气导管流入所述第二膨胀室,所述第一和第二排气导管贯穿所述挡板和所述壳体的部分是平行的。
应当理解,挡板中的开口使得第一和第二膨胀室之间能够流体连通,从而衰减目标频率或频率范围,而不过度增加背压。当与没有设计开口的谐振器相比时,该开口可以增加频率衰减。应当理解,开口的尺寸可以独立调节,从而衰减期望的频率或者频率范围,而不增加排气系统内的损失。
根据本实用新型的另一方面,提供一种用于发动机的双流排气系统的谐振器,其特征在于,所述谐振器包含:壳体,其限定外壳;挡板,其横跨所述壳体,并且分隔开所述外壳的第一和第二膨胀室,所述挡板包括至少一个开口;和第一和第二排气导管,其贯穿所述挡板和所述壳体,每个导管与单独的汽缸排流体连通,并且包括位于分隔开的膨胀室中的穿孔部分。
根据本实用新型的一个实施例,其特征在于,所述挡板包括两个或更多开口。
根据本实用新型的另一个实施例,其特征在于,所述开口相对于贯 穿挡板的竖直轴线偏移。
根据本实用新型的又一个实施例,其特征在于,所述开口相对于垂直于所述第一或第二排气导管的中心轴线的横轴线偏移。
根据本实用新型的又一个实施例,其特征在于,所述第一和第二排气导管是平行的。
根据本实用新型的又一个实施例,其特征在于,所述挡板垂直于所述第一和第二排气导管的中心轴线。
根据本实用新型的又一个实施例,其特征在于,所述第一排气导管的穿孔部分中包括的穿孔的尺寸、间隔和几何形状中的至少一个不同于所述第二排气导管的穿孔部分中包括的穿孔。
根据本实用新型又一方面,提供一种用于发动机的双流排气系统的谐振器,其特征在于,所述谐振器包含:壳体,其限定外壳;挡板,其具有两个或更多开口,并且分隔开第一和第二膨胀室;第一排气导管,其具有专门耦合至第一汽缸排的入口,并贯穿所述挡板和所述壳体,所述第一排气导管具有穿孔部分,排气通过该穿孔部分从所述第一排气导管流入所述第一膨胀室;和第二排气导管,其具有专门耦合至第二汽缸排的入口,贯穿所述挡板和所述壳体,并且包括穿孔部分,排气通过该穿孔部分从所述第二排气导管流入所述第二膨胀室,所述第一和第二排气导管贯穿所述挡板和所述壳体的部分是平行的。
根据本实用新型的另一个实施例,其特征在于,所述开口相对于垂直于所述第一或第二排气导管的中心轴线的横轴线偏移。
根据本实用新型的又一个实施例,其特征在于,所述挡板垂直于所述第一和第二排气导管的中心轴线。
根据本实用新型的又一个实施例,其特征在于,所述第一排气导管的穿孔部分中包括的穿孔的尺寸、间隔和几何形状中的至少一个不同于所述第二排气导管的穿孔部分中包括的穿孔。
根据本实用新型的又一个实施例,其特征在于,所述第一汽缸排中的汽缸的中心轴线与所述第二汽缸排中的对置汽缸的中心轴线以非平角相交。
此实用新型内容用于以简化形式介绍方案选择,这些方案将在下面的具体实施方式中进一步描述。此实用新型内容不是意图确定所要 求保护的主题的关键特征或者本质特征,也不是意图用于限制所要求保护的主题的范围。此外,所要求保护的主题不限于解决本公开任何部分中提到的任何或全部缺点的实施方式。
附图说明
图1示出内燃发动机的示意图。
图2示出包括进气系统、图1所示的发动机和双流排气系统的车辆的示意图。
图3示出对图2所示的双流排气系统中包括的谐振器的实施例的图解。
图4示出图3所示的谐振器的横断面视图。
图5示出用于操作其中利用谐振器衰减目标频率的双流排气系统的方法。
具体实施方式
本公开提供了用于发动机的双流排气系统的谐振器。该谐振器包括限定外壳的壳体和横跨壳体并将外壳的第一和第二膨胀室分开的挡板。该谐振器进一步包括贯穿包括至少一个开口的挡板和壳体的第一和第二排气导管,每个导管与单独的汽缸排流体连通,并且包括流体耦合至外壳的穿孔部分,每个穿孔部分位于单独的膨胀室中。另外该挡板可以包括一个或更多流体耦合至第一和第二膨胀室的开口。应当理解,该开口使得谐振器中能够更大量地衰减声音,而不过度增加排气系统中的背压。应当理解,开口的尺寸可以调节从而至少部分衰减期望的频率或者频率范围,而不显著影响由谐振器产生的背压。另外,应当理解,单独腔室中导管的穿孔部分的位置使得导管之间的串扰(cross-talk)能够减少,由此减少背压。
以这个方式,两个排出气流的目标频率(例如,频率范围)可以经由单个外壳至少部分地衰减,由此减少谐振器的制造成本。此外,与利用用于每个排出气流的谐振器外壳相比,当采用单个壳体设计时,谐振器的维修和更换成本可以减少。图1示出发动机的示意图。图2 示出包括进气系统和耦合至图1所示的发动机的双流排气系统的车辆的示意图。图3示出图2所示的双流排气系统中可以包括的谐振器的示例。图5示出用于操作排气系统的方法。
参考图1,包括多个汽缸的内燃发动机10由电子发动机控制器12控制,其中一个汽缸在图1中示出。发动机10包括燃烧室30和汽缸壁32,活塞36位于其中并且连接到曲轴40。示出燃烧室30与进气歧管44和排气歧管48各自经由进气门52和排气门54连通。每个进气门和排气门可以由进气凸轮51和排气凸轮53操作。可替换,一个或更多进气门和排气门可以由电磁控制的阀门线圈和电枢组件控制。进气凸轮51的位置可以由进气凸轮传感器55确定。排气凸轮53的位置可以由排气凸轮传感器57确定。
进气歧管44也在进气门52和进气管42中间示出。燃料由包括燃料罐、燃料泵和燃料导轨(未示出)的燃料系统(未示出)传送到燃料喷射器66。图1的发动机10经配置以便燃料直接喷射到发动机汽缸,本领域技术人员称之为直接喷射。喷射器66响应于控制器12被供给以来自驱动器68的工作电流。此外,进气歧管44示出与具有可选的节流板64的电子节气门62连通。在一个示例中,可以使用低压直接喷射系统,其中燃料压力能够上升到大约20-30bar。可替换地,高压双级燃料系统可以用于产生较高的燃料压力。另外地或替换地,燃料可以在进气门52的上游经由燃料喷射器(未示出)喷射,本领域技术人员称之为进气道喷射。
无分电器点火系统88响应于控制器12经由火花塞92提供点火火花到燃烧室30。通用排气氧(UEGO)传感器126示出耦合至排气歧管48。可替换地,双态氧传感器可以替换UEGO传感器126。
各个部件,例如转化器、声音衰减装置(例如,谐振器,消声器)等,可以与排气歧管48流体连通。转化器和声音衰减装置可以包括在双流排气系统内。因此,应当理解,发动机10可以包括耦合至另一个燃烧室的第二排出歧管。这里参考图2更详细描述双流排出系统。
控制器12在图1中示为常用微型计算机,包括:微处理器单元102、输入/输出端口104、只读存储器106、随机存取存储器108、保活存储器110和通用数据总线。控制器12示出接收各种来自耦合至发动机10 的传感器的信号,除了前面讨论的那些信号,还包括:发动机冷却剂温度(ECT),来自耦合至冷却套114的温度传感器112;位置传感器134,耦合至加速器踏板130,用于感测脚部132施加的力;发动机歧管压力(MAP)的测量值,来自耦合至进气歧管44的压力传感器122;发动机位置传感器,来自感测曲轴40位置的霍尔效应传感器118;进入发送机的气体质量的测量值,来自传感器120;和油门位置的测量值,来自传感器58。大气压也可以被感测(传感器未示出)以便由控制器12处理。在本说明书的优选的方面中,发动机位置传感器118产生每个曲轴周期预定数目的等距离脉冲,由此能够确定发动机转速(RPM)。
在工作期间,发动机10内部的每个汽缸通常经历四冲程循环:该循环包括进气冲程、压缩冲程、膨胀冲程和排气冲程。在进气冲程期间,通常排气门54关闭并且进气门52打开。空气经由进气歧管44引入燃烧室30,并且活塞36移到汽缸底部,以便增加燃烧室30内的体积。活塞36靠近汽缸底部并在其冲程结束时的位置(例如,当燃烧室30体积最大时)通常由本领域技术人员称为下止点(BDC)。压缩冲程期间,进气门52和排气门54关闭。活塞36向汽缸盖移动,以便压缩燃烧室30内的空气。活塞36在其冲程结束时并且最靠近汽缸盖的点(例如,当燃烧室30体积最小时)通常由本领域技术人员成为上止点(TDC)。在下文称为喷射的过程中,燃料被引入燃烧室。在下文称为点火的过程中,所喷射的燃料被例如火花塞92的已知点火装置点燃,产生燃烧。膨胀冲程期间,膨胀气体将活塞36推回到BDC。曲轴40将活塞运动转化为旋转轴的旋转扭矩。最终,排气冲程期间,排气门54打开从而将燃烧的空气-燃料混合物释放到排气歧管48,并且活塞回到TDC。注意,上面仅作为示例示出,并且进气门和排气门打开和/或关闭时间可以变化,以便提供正的或者负的气门重叠、延迟的进气门关闭或者各种其他示例。
图2示出包括发动机10、进气系统202和双流排气系统204的车辆200的示意图。应当理解,双流排气系统包括用于将排气引导出发动机的两个流体分隔的排气导管。如上关于图1所述,进气系统可以包括节气门62、进气歧管44等。箭头205指示空气流或者其他进入发动机的进气气流。因此,进气系统经配置从而将空气提供到发动机用 于燃烧。应当理解,车辆200内可以包括图2中未示出的额外的系统。例如,排气再循环(EGR)系统和/或增压系统(例如,增压器,涡轮增压器)可以在其他实施例中提供。
如图所示,该发动机包括六个汽缸。然而,应当理解,在其他实施例中,该发动机可以包括替换数目的汽缸。该汽缸被分为第一汽缸排206和第二汽缸排208。此外,该汽缸可以是V型的构造,其中每个对置汽缸的中心轴线以非直线的角度相交。然而,在其他实施例中可以利用其他汽缸构造,例如平面式或者列式汽缸构造。该发动机的排量可以是3.7升。然而,可以使用其他排量。两个汽缸排中包括的汽缸可以耦合至双流排气系统204。双流排气系统包括耦合至第一汽缸排206的第一排气导管210。具体地说,第一排气导管包括专门耦合至第一汽缸排的入口。同样地,第二排气导管212耦合至第二汽缸排208,并且被包括在双流排气系统中。具体地,第二排气导管包括专门耦合至第二汽缸排的入口。该双流排气系统可以进一步包括与第一和第二排气导管耦合的排放控制子系统214。排放控制子系统可以包括一个或更多排放控制装置,例如微粒过滤器、转化器等。在一个示例中,排放控制系统可以包括转化器,其包括多个催化剂砖(multiple catalyst bricks)。在另一个示例中,能够使用多个排放控制装置,其中每个都具有多个催化剂砖。应当理解,在排放控制子系统214中排气导管(即,第一和第二排气导管212和214)可以流体分隔。换句话说,来自第一和第二排气导管的排气的混合可以在排放控制子系统中被抑制,从而维持分隔的排出气流。例如消声器的额外部件也可以在谐振器250的上游或下游包括在双流排气系统中。
如上所述,可以经由进气门和排气门致动执行燃烧。因此,在排气气流中产生高压排气的脉冲,由此产生的声波向双流排气系统的下游传播。应当理解,在排出气流中产生的声波的频率和振幅可以取决于气门正时、燃料喷射正时、发动机转速、发动机排量等等。降低并在某些情形中消除在发动机中产生并通过双流排气系统传播的至少一部分声波,从而减少由车辆产生的噪声污染,并且为驾驶员提供更舒适的驾驶感受是符合期望的。因此,谐振器250也可以包括在双流排气系统中。该谐振器可以经配置从而经由在谐振器外壳内的破坏性干 扰(destructive interference)衰减排气系统内期望的可听见频率或者可听见频率的范围。以这个方式,可以减少经由发动机产生的噪声。谐振器可以位于排出气流中,距离第一汽缸排中的排气门94英寸并且距离第二汽缸排中的排气门87英寸。然而,在其他示例中可以是其他位置。
图3示出示例谐振器250。该谐振器可以包括限定外壳的壳体302。已经去掉一部分壳体,从而示出内部含有的部件。然而,应当理解,该外壳可以相对于周围环境被良好地密封(即,与周围大气压力隔离)。谐振器可以包括图2所示的第一排气导管210的一部分304,以及图2所示的第二排气导管212的一部分306。部分304和306贯穿该外壳。如图4所示,第一和第二排气导管的中心轴线402大体上平行。然而,在其他示例中可能是其他导管方向。此外,每个贯穿壳体的部分304和306的直径可以大体相等。
返回图3,该谐振器可以进一步包括将外壳分为第一和第二膨胀室310和312的挡板308。如图所示,挡板的前表面和后表面大体上是平的。然而,在其他示例中一个或更多表面可以是弯曲的。第一膨胀室位于第二膨胀室的上游。然而,在其他示例中,该挡板可以在外壳中纵向延伸。具体在一些示例中,该挡板可以平行于第一和/或第二排气导管的中心轴线。
该挡板可以包括一个或更多将第一膨胀室流体耦合至第二膨胀室的开口314。在一些示例中,该开口314可以相对于垂直于第一或第二排气导管的中心轴线的横轴线315偏移。另外,该开口314也可以相对于竖直轴线偏移。当以这个方式放置开口时,增加了谐振器的结构完整性并且减少了制造成本。
另外,第一排气导管可以包括具有多个穿孔317的穿孔部分316,该穿孔317贯穿第一排气导管,并且将第一排气导管流体耦合至第二膨胀室。另外,第一排气导管包括未穿孔部分318。同样,第二排气导管可以包括具有多个穿孔321的穿孔部分320,该穿孔321贯穿第二排气导管,并且将第二排气导管流体耦合至第一个膨胀室。另外,第二排气导管包括未穿孔部分322。该穿孔部分位于相反的膨胀室中。因此,第一排气导管的穿孔部分可以位于第二膨胀室中,并且第二排气导管 的穿孔部分可以位于第一膨胀室中,或反之亦可。
两个排气导管中的穿孔的尺寸、数目和间隔可以是一致的。然而,在其他示例中,第一排气导管的穿孔部分316可以包括与第二排气导管的穿孔部分320不同数目的穿孔、不同尺寸的穿孔和/或不同间隔的穿孔。具体在某些示例中,第一排气导管中的穿孔可以是不对称的,第二排气导管中的穿孔可以是对称的。进一步在其他些示例中,第一排气导管中的穿孔可以大于第二排气导管中的穿孔。更进一步,第一排气导管中可以存在比第二排气导管中更多数目的穿孔。
此外,穿孔可以围绕第一和/或第二排气导管的每个部分放射延伸。换句话说,穿孔可以围绕排气导管装入谐振器外壳中的部分全方位360度延伸。换句话说,穿孔可以围绕第一和/或第二排气导管的整个圆周延伸。然而,在其他实施例中,穿孔可以只部分地围绕排气导管放射延伸。在一些示例中,该穿孔可以围绕一个或者两个导管在45°-180°之间延伸。在这种示例中,该穿孔可以面向壳体的外壁,或者面向外壳的中心,从而在有助于衰减由发动机在排气中产生的目标频率或者频率范围的方向上引导声波。
谐振器壳体和挡板可以由例如钢、铝、聚合物等等的适合的材料构成。具体地,可以采用多层外壳构造。例如,可以在两个金属层之间放置绝缘体,从而提供声音衰减。然而,在其他示例中,可以使用其他构造,例如单层金属壳体。
可以调整谐振器的各种特征,从而衰减目标频率。具体地,可以选择开口314的尺寸(例如,横跨开口的表面积)和几何形状,从而使得能够抑制期望频率或频率范围。应当理解,可以选择开口的尺寸,从而提高车辆性能和驾驶性能。具体地,可以选择开口的尺寸,从而增加发动机的低端扭矩(low end torque),并且满足排气系统内部的期望的声学特性。该期望的声学特性可以包括由排气系统产生的声调和声级。此外,可以选择开口的尺寸以及谐振器的其他几何特征,从而减少排气系统中的噪声、振动和不舒适性(NVH)。当确定开口尺寸时,可以考虑各种参数,例如车辆自重、传动齿轮变速比、主减速比和气门正时。在一个实施例中,开口的总的横截面积可以是0.88平方英寸。然而,可以使用其他横截面积。
此外,也可以选择外壳的尺寸(例如,长度和宽度),从而抑制期望的频率或者频率范围。更进一步在一些示例中,可以选择包括第一和/或第二排气导管中的穿孔的尺寸、几何形状和/或间隔,从而抑制期望的频率或者频率范围。
应当理解,可以基于所要衰减的目标频率或者频率范围,选择膨胀室的几何形状(例如,长度、直径)。该目标频率可以通过评定许多发动机工作参数确定,例如燃料喷射正时、气门正时、排放控制系统设计(例如,尺寸、几何形状等等)、发动机排量、排气歧管设计等等。
图4示出图3中所示的谐振器的横截面。总的气流模式由箭头示出。应当理解,大体示出该流动模型用于概念上理解,并且谐振器内部产生的流动模型具有未示出的额外的复杂性。如图所示,排气可以从第一排气导管的穿孔部分流出。同样,排气可以从第二排气导管的穿孔部分流入第二膨胀室。另外,排气可以在第一和第二膨胀室之间流动。可以选择挡板中的开口314的尺寸、数目和几何形状,从而控制从第一和第二排气导管(210和212)进入谐振器的排气的混合。
应当理解,图中的系统和部件是为了图解和清楚的目的示意性示出;并且当图3-4大约按比例绘出时,在其他实施例中实际尺寸和几何形状可以不同于所图解的。
图5示出用于操作双流排气系统的方法500。方法500可以经由如上所述的系统和部件执行,或者可以替换由其他适合的系统和部件执行。
首先,在502,方法500包括使排气从第一发动机汽缸排流入第一排气导管。其次,在504,该方法包括使排气从第二发动机汽缸排流入第二排气导管。
接下来,在506,该方法包括使排气从第一排气导管流入由谐振器壳体和横跨谐振器壳体的挡板限定的外壳的第一膨胀室。接下来,在508,该方法包括使排气从第二排气导管流入外壳中的第二膨胀室。
在一些示例中,排气从第一排气导管流出包括排气通过由壳体封入的第一排气导管的穿孔部分流出,并且排气从第二排气导管流出包括排气通过由壳体封入的第二排气导管的穿孔部分流出。
接下来,在510,该方法包括使排气在第一和第二膨胀室之间通过挡板中一个或更多开口流动。如上所述,在一些示例中,开口可以关于垂直于第一或第二排气导管的中心轴线的横轴线偏移。在512,该方法包括使排气从第一和第二排气导管流入谐振器下游的周围大气。
这里描述的系统和方法使用单个谐振器能够衰减双流排气系统内的目标频率,而当与包括两个分隔的壳体的双流排气系统中使用的其他谐振装置相比时,减少由谐振器产生的背压量。以这个方式,可以提高排气系统的声学特性,而减少排气系统中的损失,由此增加发动机性能。
应当理解,这里描述的构造和/或方法本质上是示例性的,并且这些具体实施例或示例不是限制性的,因为许多变化是可能的。本公开的主题包括这里公开的各种特征、功能、作用和/或性质的全部新颖和不显而易见的组合和子组合,以及其任何和所有等同物。
Claims (12)
1.一种用于发动机的双流排气系统的谐振器,其特征在于,所述谐振器包含:
壳体,其限定外壳;
挡板,其横跨所述壳体,并且分隔开所述外壳的第一和第二膨胀室,所述挡板包括至少一个开口;和
第一和第二排气导管,其贯穿所述挡板和所述壳体,每个导管与单独的汽缸排流体连通,并且包括位于分隔开的膨胀室中的穿孔部分。
2.根据权利要求1所述的谐振器,其特征在于,所述挡板包括两个或更多开口。
3.根据权利要求2所述的谐振器,其特征在于,所述开口相对于贯穿挡板的竖直轴线偏移。
4.根据权利要求2所述的谐振器,其特征在于,所述开口相对于垂直于所述第一或第二排气导管的中心轴线的横轴线偏移。
5.根据权利要求1所述的谐振器,其特征在于,所述第一和第二排气导管是平行的。
6.根据权利要求5所述的谐振器,其特征在于,所述挡板垂直于所述第一和第二排气导管的中心轴线。
7.根据权利要求1所述的谐振器,其特征在于,所述第一排气导管的穿孔部分中包括的穿孔的尺寸、间隔和几何形状中的至少一个不同于所述第二排气导管的穿孔部分中包括的穿孔。
8.一种用于发动机的双流排气系统的谐振器,其特征在于,所述谐振器包含:
壳体,其限定外壳;
挡板,其具有两个或更多开口,并且分隔开第一和第二膨胀室;
第一排气导管,其具有专门耦合至第一汽缸排的入口,并贯穿所述挡板和所述壳体,所述第一排气导管具有穿孔部分,排气通过该穿孔部分从所述第一排气导管流入所述第一膨胀室;和
第二排气导管,其具有专门耦合至第二汽缸排的入口,贯穿所述挡板和所述壳体,并且包括穿孔部分,排气通过该穿孔部分从所述第二排气导管流入所述第二膨胀室,所述第一和第二排气导管贯穿所述挡板和所述壳体的部分是平行的。
9.根据权利要求8所述的谐振器,其特征在于,所述开口相对于垂直于所述第一或第二排气导管的中心轴线的横轴线偏移。
10.根据权利要求8所述的谐振器,其特征在于,所述挡板垂直于所述第一和第二排气导管的中心轴线。
11.根据权利要求8所述的谐振器,其特征在于,所述第一排气导管的穿孔部分中包括的穿孔的尺寸、间隔和几何形状中的至少一个不同于所述第二排气导管的穿孔部分中包括的穿孔。
12.根据权利要求8所述的谐振器,其特征在于,所述第一汽缸排中的汽缸的中心轴线与所述第二汽缸排中的对置汽缸的中心轴线以非平角相交。
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110067626A (zh) * | 2018-01-22 | 2019-07-30 | 埃贝斯佩歇排气技术有限责任两合公司 | 消声器 |
CN117232133A (zh) * | 2023-11-16 | 2023-12-15 | 珠海格力电器股份有限公司 | 一种消音控制方法、消音器、室外机及空调器 |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20130291816A1 (en) * | 2012-05-02 | 2013-11-07 | Tula Technology, Inc. | Using valve timing to improve engine acoustics |
RU2623012C1 (ru) * | 2016-07-19 | 2017-06-21 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Поволжский государственный технологический университет" | Глушитель |
US10837333B2 (en) * | 2017-12-28 | 2020-11-17 | Ford Global Technologies, Llc | Exhaust system having tunable exhaust sound |
US11293664B2 (en) | 2018-03-06 | 2022-04-05 | Gulfstream Aerospace Corporation | Dual tube silencer for separate gas flows |
RU195483U1 (ru) * | 2019-11-25 | 2020-01-29 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Феникс" | Глушитель |
Family Cites Families (34)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1087468A (en) * | 1913-04-12 | 1914-02-17 | Joseph A Steinmetz | Muffler. |
US2356782A (en) * | 1941-10-15 | 1944-08-29 | Gen Motors Corp | Internal-combustion engine exhaust system |
US2370259A (en) * | 1941-10-16 | 1945-02-27 | Gen Motors Corp | Internal combustion engine exhaust system |
US2343152A (en) * | 1942-02-12 | 1944-02-29 | Joseph P Marx | Muffler |
US2614647A (en) * | 1947-03-14 | 1952-10-21 | Nelson Muffier Corp | Muffler with a plurality of expansion chambers |
US2573474A (en) * | 1949-04-28 | 1951-10-30 | Joseph P Marx | Muffler containing inner and outer end walls and longitudinal chambers |
US2928492A (en) * | 1954-06-18 | 1960-03-15 | Nelson Muffler Corp | Exhaust muffler |
US3090464A (en) * | 1958-08-08 | 1963-05-21 | Oldberg Mfg Company | System and apparatus for sound-attenuation of gas streams |
US3388769A (en) * | 1966-08-04 | 1968-06-18 | Walker Mfg Co | Dual inlet and outlet muffler |
US3794139A (en) * | 1973-01-02 | 1974-02-26 | Tenneco Inc | Muffler with plural inlets and outlets |
FR2345586A1 (fr) * | 1976-03-24 | 1977-10-21 | Nihon Radiator Co | Pot d'echappement |
JPS577770Y2 (zh) * | 1977-01-13 | 1982-02-15 | ||
FR2489881A1 (fr) | 1980-09-08 | 1982-03-12 | Peugeot | Silencieux d'echappement a resonateur incorpore, pour moteur a combustion |
US4408675A (en) | 1981-05-22 | 1983-10-11 | General Motors Corporation | Dual outlet engine exhaust system |
DE3276912D1 (en) * | 1981-11-05 | 1987-09-10 | Mitsubishi Electric Corp | Exhaust silencer for internal combustion engine |
JPH0745806B2 (ja) | 1986-11-21 | 1995-05-17 | カルソニック株式会社 | 消音器 |
FR2626783B1 (fr) | 1988-02-05 | 1990-07-20 | Renault | Dispositif d'elimination par micro-ondes des particules carbonees contenues dans les gaz d'echappement de moteurs thermiques |
DE3807948A1 (de) * | 1988-03-10 | 1989-09-28 | Eberspaecher J | Schalldaempfer fuer fahrzeugmotore |
JPH0712650Y2 (ja) * | 1989-02-23 | 1995-03-29 | マツダ株式会社 | エンジンの排気サイレンサ |
DE59100068D1 (de) | 1990-04-30 | 1993-05-06 | Beidl Christian | Auspuffschalldaempfer, insbesondere fuer zweitakt-brennkraftmaschinen mit nachgeordnetem katalysator. |
US5388408A (en) | 1993-10-01 | 1995-02-14 | Lawrence-Keech Inc. | Exhaust system for internal combustion engines |
US5519994A (en) * | 1994-02-18 | 1996-05-28 | Tennessee Gas Pipeline Company | Muffler with inlet pipe equalizer |
JP3753800B2 (ja) * | 1996-07-25 | 2006-03-08 | 本田技研工業株式会社 | 自動二輪車用マフラー |
RU2131519C1 (ru) * | 1997-07-14 | 1999-06-10 | Акционерное общество "АвтоВАЗ" | Система выхлопа энергетической установки |
RU2191268C2 (ru) * | 1999-10-26 | 2002-10-20 | Открытое акционерное общество "АВТОВАЗ" | Глушитель шума выхлопа двигателя внутреннего сгорания |
US6467572B1 (en) * | 2000-08-15 | 2002-10-22 | Jefferson Liu | Muffler |
JP2003314240A (ja) * | 2002-02-20 | 2003-11-06 | Sango Co Ltd | 内燃機関の消音器 |
US6752240B1 (en) * | 2002-11-05 | 2004-06-22 | Brunswick Corporation | Sound attenuator for a supercharged marine propulsion device |
DE10300773A1 (de) * | 2003-01-11 | 2004-07-22 | Daimlerchrysler Ag | Abgasanlage für eine mehrzylindrige Brennkraftmaschine |
WO2004099576A1 (en) | 2003-05-02 | 2004-11-18 | Owens Corning | Mufflers with enhanced acoustic performance at low and moderate frequencies |
DE10331620A1 (de) * | 2003-07-12 | 2005-02-03 | Daimlerchrysler Ag | Vorrichtung zur Geräuschgestaltung bei einem Kraftfahrzeug |
JP4654634B2 (ja) * | 2004-08-20 | 2011-03-23 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の排気装置 |
DE102006049786B4 (de) * | 2006-10-21 | 2013-12-24 | Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft | 1 bis Abgasnachschalldämpfer |
DE102008027290A1 (de) | 2008-06-06 | 2009-12-10 | J. Eberspächer GmbH & Co. KG | Schalldämpfer für eine Abgasanlage |
-
2010
- 2010-11-04 US US12/939,737 patent/US8191676B2/en active Active
-
2011
- 2011-11-03 CN CN2011204358474U patent/CN202493316U/zh not_active Expired - Lifetime
- 2011-11-03 RU RU2011144609/06A patent/RU2577673C2/ru active
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110067626A (zh) * | 2018-01-22 | 2019-07-30 | 埃贝斯佩歇排气技术有限责任两合公司 | 消声器 |
CN117232133A (zh) * | 2023-11-16 | 2023-12-15 | 珠海格力电器股份有限公司 | 一种消音控制方法、消音器、室外机及空调器 |
CN117232133B (zh) * | 2023-11-16 | 2024-04-09 | 珠海格力电器股份有限公司 | 一种消音控制方法、消音器、室外机及空调器 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US8191676B2 (en) | 2012-06-05 |
RU2577673C2 (ru) | 2016-03-20 |
RU2011144609A (ru) | 2013-05-10 |
US20120111663A1 (en) | 2012-05-10 |
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