CN205349473U - 一种内燃机多气室排气消音器 - Google Patents

Abstract

本实用新型介绍了一种内燃机多气室排气消音器，第一、第二、第三隔板，将消音器自左到右分隔为第二气室、第一气室、第四气室和第三气室；进气管穿过密封壳体进入第二气室后通入第一气室；第二导气管穿过第一隔板连通第一气室和第二气室；第二气室和第三气室通过第三导气管连通；第三导气管与第一气室和第四气室相对密封；第四导气管穿过第三隔板连通第三气室和第四气室；出气管穿过第三气室连通第四气室。本专利通过将排出的气体排气方向多次变化，减少了共振现象；气体的压降总体上是通过第一气室、第二气室、第三气室、第四气室依次降低，使得气体压力避免了剧烈变化，使得排气相对均匀，基本避免了回气现象；消音器体积更小，比现有消音器减少体积三分之一以上。

Description

一种内燃机多气室排气消音器

技术领域

本实用新型涉及一种消音器技术，特别是一种内燃机多气室排气消音器。

背景技术

排气管的作用就是把废气从引擎燃烧室排出，引擎的排气由于发动机的工作原理，排气的气浪是一波一波地排出的，如果排气管的直径较小，那么排出气浪的每一波都会在排气管内部形式较大的压力，当这一波气浪在排气管中开始向外排放时，对后一波气浪就会形成一个负压力，也就是大家所说的回压。回压的大小决定了引擎的最佳排气领域，如果回压越大，引擎在低转速的气浪由于受前一波气浪的影响，就会越快被前一波气浪的负压力吸出，也就是说排气效果越好，但是当引擎到达高转数时，由于排气管的直径较小，造成的就是排气管内的压力不但不能尽快吸出下一波气浪，反而对每一波浪的排出造成了相当的阻力，而且每一波气浪之间互相影响，造成排气不畅顺，从而降低了引擎的性能，这个时候，选用直径较大的排气管就会起到较好的效果。优点：噪音小、低速扭力佳；缺点：高速时废气无法快速排出、引响引擎动力输出。

回压指的就是，气体前进的时候，同时对后方气体造成的压力。引擎的排气做动，并不是一气呵成的，是靠密集的一次又一次密度很高的气体，让前方气团与后方的气团之间形成负压力状态。假如前后气团的距离适当，那中间的负压力就会马上吸引下一次的气团，形成了往前方牵引的力量，这种衔接最为顺畅，让引擎的力量输出发挥的最极致的效益就得靠适当的回压。

相反，如果回压不足，造成前后气团的距离太过相近。那就变成前方气体会阻碍了后方气体的前进，这样会在排气上相对性的因为气体互相阻碍，回压过大，造成引擎输出上面的阻碍。

全回压排气管：主要是靠管内的格板消音器或管子的容积变化来产生一种会返回汽缸的压力，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。这时，管内的回压会挡住废气冲出，让混合气能够达到完全燃烧。但回压过强，会造成废气无法完全排出汽缸，造成废气与混合气一起燃烧降低燃烧效率。当然最直接的就是影响马力输出。优点：噪音小，低速扭力佳；缺点：高速时废气无法快速排出，影响引擎动力输出；音量：低。

半回压排气管：这种管子回压的力量较低，排气的顺度比回压管好。简单的说，是介于回压管与直通管之间，有适度的回压来取得起步扭力，排气顺度比回压管佳，中高转速扭力也比回压管大。优点：起中尾速扭力表现不错；缺点：噪音偏大，音量较大。

ZL200980161153.1介绍了一种内燃机的排气装置，该消声器具备形成为中空筒状的外壳；封闭外壳的两端的端板；以及夹装在端板与端板之间的分隔板，外壳、端板以及分隔板构成消音器主体。设置于外壳内的分隔板将外壳内部划分为：扩张室以及共鸣室，该扩张室用于使废气扩张；共鸣室用于利用亥姆霍兹共鸣来消除特定频率的排气音。并且，在端板与分隔板分别形成插通孔，中部管的下游侧的端部、即中部管中的由被收纳于消声器的内部的部分构成的入口管部插通于该插通孔。该入口管部被收纳于扩张室以及共鸣室，并由端板以及分隔板支承，作为下游开口端的下游开口端在共鸣室开口。并且，在入口管部上、在入口管部的延伸方向(废气的排气方向）以及周方向形成有多个小孔，入口管部的内部与扩张室经由小孔连通。因而，经中部管的入口管部被导入到消声器的废气，经由小孔被导入到扩张室，并且从入口管部的下游开口端被导入到共鸣室。进而，对于被导入到共鸣室的废气，利用亥姆霍兹共鸣来消除特定频率的排气音。通过减小共鸣室的容积V、缩短入口管部的突出部分的长度Lp或者增大入口管部的截面积S，能够将共鸣频率朝高频侧调谐。

ZL200980161153.1通过增大共鸣室的容积V、加长入口管部的突出部分的长度Lp或者减小入口管部的截面积S，能够将共鸣频率朝低频侧调谐。但是，该内燃机的排气装置和其他同类装置一样，虽然在中速时，共振小，噪音低，但是具有如下缺点：一、低转速时，无法实现大扭矩工作，大扭矩工作时会出现会压力不足而扭矩降低；二、高转速时，排气不畅，限制了最大功率；三、如果应用在单缸内燃机，会出现特别明显的回气内炸现象，即在不同的冲程之间，以及发动机突然降低转速时，回气现象明显，消音器或者内燃机会出现内爆现象。

消音器发出爆炸声，俗称消声器放炮，消声器放炮是因未燃烧完的可燃混合气在消声器内重新燃烧发出的爆炸声，常伴有火星冒出，也称放炮。消声器放炮会导致发动机工作温度过高，加速性能差和行驶无力。其原因就包括混合气过浓，发动机的可燃混合气由于过浓而未能完全燃烧，随废气排出，在消声器内遇到新鲜空气又重新燃烧发出爆炸声。可燃混合气过浓造成消声器放炮的现象，在发动机低速运转时，声音沉重而不稳定；发动机高速运转时，消声器放炮明显好转。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种内燃机多气室排气消音器，从而可以达到消音、减振的作用。

为了实现解决上述技术问题的目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种内燃机多气室排气消音器，包括与发动机排气口直接或者间接相连的进气管、与大气直接或者间接相通的出气管、密封壳体，其特征是：内燃机多气室排气消音器内部自进气管方向依次设置有第一隔板、第二隔板、第三隔板，将消音器自左到右分隔为第二气室、第一气室、第四气室和第三气室；

进气管穿过密封壳体进入第二气室后通入第一气室，进气管在第一气室的部分为第一导气管，第一导气管的管壁上设置有多个排气孔；第二导气管穿过第一隔板连通第一气室和第二气室；第二导气管位于第一气室或/和第二气室的管壁上设置有多个排气孔；

第二气室和第三气室通过第三导气管连通；第三导气管与第一气室和第四气室相对密封；

第四导气管穿过第三隔板连通第三气室和第四气室；第四导气管位于第三气室的管壁上或/和第四导气管位于第四气室的管壁上设置有多个排气孔；

出气管穿过第三气室连通第四气室，出气管在第四气室的部分为第五导气管，第五导气管的管壁上设置有多个排气孔。

具体的，所述第一导气管的右端为封闭结构或者第一导气管的右端为设置有多个排气孔的基本封闭结构。更具体的，第一导气管的右端与第二隔板焊接连接。

具体的，所述第二导气管的右端为封闭结构、基本封闭结构或者右端为设置有多个排气孔的端板。更具体的，第二导气管的右端固定在第二隔板上。

具体的，所述第四导气管的左端为封闭结构、基本封闭结构或者左端为设置有多个排气孔的端板。更具体的，第四导气管的左端固定在第二隔板上。

具体的，所述的第五导气管的左端为封闭结构或者第五导气管的左端为设置有多个排气孔的基本封闭结构。更具体的，所述第五导气管的左端固定在第二隔板上。

具体的，所述的第三导气管穿过第一气室和第二气室后，两端分别开口于第三气室和第二气室。

本专利所述的各导气管的右端，均是指导气管远离发动机排气口方向的一端。各导气管的左端，均是指导气管靠近发动机排气口方向的一端。

本专利所述的基本封闭结构，是指导气管末端，以及导气管与隔板之间，以及密封壳体与隔板之间有可以允许少量气体通过的缝隙或者通道，但是大部分气体从其他通道通过。例如，导气管与隔板可以允许有空隙，但是绝大部分气体从导气管或者排气孔内通过。该基本封闭结构的目的在于避免对加工的过高要求。这种缝隙或者通道通过的气体一般不超过总量的10%。

这些技术方案，包括改进的技术方案以及进一步改进的技术方案也可以互相组合或者结合，从而达到更好的技术效果。

使用时，由于来自内燃机的气体通过第一导气管管壁上的多个排气孔，然后进入第一气室，这些排气孔起到了消音的作用；在气体由第一气室进入第二气室时，气体的流向发生了180度的变化，再加上第二导气管位于第一气室的管壁上设置有多个排气孔，第一气室的气体通过排气孔进入第二导气管，然后进入第二气室，起到了消音减振的作用；在进入第二气室，如果第二导气管位于第二气室的管壁上设置有多个排气孔，进一步起到了消音减振的作用。

在气体由第二气室第三气室时，再次被转变流向。

在第三气室进入第四气室时，气体是通过多个排气孔进入第四导气管或者第四气室，不仅仅气体流动方向变化，也起到了消音减振作用。

在气体从第四气室排出时，不仅气体流动方向变化，由于气体通过设置在第五导气管管壁上的排气孔排出消音器，则也起到了消音作用。

在气体流向改变时，可以有效地改变排气音量，而且，起到有效地缓冲作用。

通过采用上述技术方案，本实用新型具有以下的有益效果：

1、本专利产品通过将排出的气体排气方向多次变化，减少了共振现象；在气体流向改变时，可以有效地改变排气音量，而且，起到有效地缓冲作用。

2、使用了多气室的回气消音方法，对气体进行了有效的缓冲，气体的压力总体上是通过第一气室、第二气室、第三气室、第四气室逐渐变化，使得气体压力避免了剧烈变化，使得排气相对均匀，基本避免了回气现象；由于排气相对均匀，也避免了未燃烧完的可燃混合气在消声器内重新燃烧导致的内炸。

3、在排气内管上设置的多个气孔，起到了消音作用，降低了噪音；噪音降低比现有的减振消音器降低50%以上。

4、避免使用石棉、玻璃丝绵等吸音材料。

5、本专利产品具有回气消音，气流返回的特点。

6、在各种转速的条件下，均具有良好的消音效果。

7、在内燃机同样的排气量的情况下，消音器体积可以更小，一般可以比现有消音器减少体积三分之一以上。

附图说明

图1是对比文件的结构示意图。

图2是对比文件的另一结构示意图。

图3是本实用新型的整体结构示意图。

图4是本实用新型的内部结构示意图。

图5是本实用新型的另一内部结构示意图。

图6是本实用新型的又一内部结构示意图。

图7是本发明的结构和气体导向示意图。

图中：1-第一隔板，2-第二隔板，3-第三隔板，4-第二气室，5-第一气室，6-第四气室，7-第三气室，8-进气管，9-出气管，10-第一导气管，11-第二导气管，12-第三导气管，13-第四导气管，14-第五导气管。

图中的箭头为气体流动方向。

具体实施方式

下面结合附图对本专利进一步解释说明。但本专利的保护范围不限于具体的实施方式。

实施例1

本专利的内燃机多气室排气消音器，包括与发动机排气口直接或者间接相连的进气管8、与大气直接或者间接相通的出气管9、密封壳体，内部自进气管8方向依次设置有第一隔板1、第二隔板2、第三隔板3，将消音器自左到右分隔为第二气室4、第一气室5、第四气室6和第三气室7。

进气管8穿过密封壳体进入第二气室4后通入第一气室5，进气管8在第一气室5的部分为第一导气管10，第一导气管10的管壁上设置有多个排气孔；第一导气管10的右端与第二隔板2焊接连接。

第二导气管11穿过第一隔板1连通第一气室5和第二气室4；第二导气管11位于第一气室5的管壁上设置有多个排气孔；第二导气管11左端直接开口于第二气室4。第二导气管11的右端焊接固定在第二隔板2上。

第二气室4和第三气室7通过第三导气管12连通；第三导气管12与第一气室5和第四气室6相对密封。

第四导气管13穿过第三隔板3连通第三气室7和第四气室6；第四导气管13位于第四气室6的管壁上设置有多个排气孔，第四导气管13的右端开口于第三气室7。第四导气管13的左端焊接固定在第二隔板2上。

出气管9穿过第三气室7连通第四气室6，出气管9在第四气室6的部分为第五导气管14，第五导气管14的圆周方向上设置有多个排气孔，第五导气管14的左端固定在第二隔板2上。

实施例2

内燃机多气室排气消音器，包括与发动机排气口直接或者间接相连的进气管8、与大气直接或者间接相通的出气管9、密封壳体，其特征是：内燃机多气室排气消音器内部自进气管8方向依次设置有第一隔板1、第二隔板2、第三隔板3，将消音器自左到右分隔为第二气室4、第一气室5、第四气室6和第三气室7。

进气管8穿过密封壳体进入第二气室4后通入第一气室5，进气管8在第一气室5的部分为第一导气管10，第一导气管10的管壁上设置有多个排气孔；第一导气管10的右端与第二隔板2焊接连接。

第二导气管11穿过第一隔板1连通第一气室5和第二气室4；第二导气管11位于第一气室5和第二气室4的管壁上设置有多个排气孔；第二导气管11的右端为封闭结构、基本封闭结构或者右端为设置有多个排气孔的端板。第二导气管11的左端和右端分别固定在密封壳体和第二隔板2上。

第二气室4和第三气室7通过第三导气管12连通；第三导气管12与第一气室5和第四气室6相对密封。

第四导气管13穿过第三隔板3连通第三气室7和第四气室6；第四导气管13位于第三气室7和第四气室6的管壁上设置有多个排气孔；四导气管的左端和右端分别固定在第二隔板2和密封壳体上。

出气管9穿过第三气室7连通第四气室6，出气管9在第四气室6的部分为第五导气管14，第五导气管14的圆周方向上设置有多个排气孔。第五导气管14的左端固定在第二隔板2上。

实施例3

其他结构与实施例2相同，但是第二导气管11位于第二气室4的管壁上设置有多个排气孔，第二导气管11右端开口于第一气室5，左端与密封壳体固定连接。第四导气管13位于第三气室7的管壁上设置有多个排气孔，第四导气管13右端与密封壳体固定连接，左端开口于第四气室6。

实施例4

其他结构与实施例2相同，但是第四导气管13位于第三气室7的管壁上设置有多个排气孔，第四导气管13右端与密封壳体固定连接，左端开口于第四气室6。

实施例5

其他结构与实施例2相同，但是二导气管位于第二气室4的管壁上设置有多个排气孔，第二导气管11右端开口于第一气室5，左端与密封壳体固定连接。

Claims (10)

1.一种内燃机多气室排气消音器，其特征是：包括与发动机排气口直接或者间接相连的进气管、与大气直接或者间接相通的出气管、密封壳体，其特征是：内燃机多气室排气消音器内部自进气管方向依次设置有第一隔板、第二隔板、第三隔板，将消音器自左到右分隔为第二气室、第一气室、第四气室和第三气室；

进气管穿过密封壳体进入第二气室后通入第一气室，进气管在第一气室的部分为第一导气管，第一导气管的管壁上设置有多个排气孔；第二导气管穿过第一隔板连通第一气室和第二气室；第二导气管位于第一气室或/和第二气室的管壁上设置有多个排气孔；

第二气室和第三气室通过第三导气管连通；第三导气管与第一气室和第四气室相对密封；

第四导气管穿过第三隔板连通第三气室和第四气室；第四导气管位于第三气室的管壁上或/和第四导气管位于第四气室的管壁上设置有多个排气孔；

出气管穿过第三气室连通第四气室，出气管在第四气室的部分为第五导气管，第五导气管的管壁上设置有多个排气孔。

2.根据权利要求1所述内燃机多气室排气消音器，其特征是：所述的第一导气管的右端为封闭结构或者第一导气管的右端为设置有多个排气孔的基本封闭结构。

3.根据权利要求2所述内燃机多气室排气消音器，其特征是：所述的第一导气管的右端与第二隔板焊接连接。

4.根据权利要求1所述内燃机多气室排气消音器，其特征是：所述的第二导气管的右端为封闭结构、基本封闭结构或者右端为设置有多个排气孔的端板。

5.根据权利要求4所述内燃机多气室排气消音器，其特征是：所述的第二导气管的右端固定在第二隔板上。

6.根据权利要求1所述内燃机多气室排气消音器，其特征是：所述的第四导气管的左端为封闭结构、基本封闭结构或者左端为设置有多个排气孔的端板。

7.根据权利要求6所述内燃机多气室排气消音器，其特征是：所述的第四导气管的左端固定在第二隔板上。

8.根据权利要求1所述内燃机多气室排气消音器，其特征是：所述的第五导气管的左端为封闭结构或者第五导气管的左端为设置有多个排气孔的基本封闭结构。

9.根据权利要求6所述内燃机多气室排气消音器，其特征是：所述的第五导气管的左端固定在第二隔板上。

10.根据权利要求1所述内燃机多气室排气消音器，其特征是：所述的第三导气管穿过第一气室和第四气室后，两端分别开口于第三气室和第二气室。