CN220395797U - 一种柴油发动机抗性复合消声器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种柴油发动机抗性复合消声器，包括进气管、出气管、中桶体和位于中桶体内的催化器；催化器利用衬垫安装在中桶体内，中桶体的两端设有前桶体及后桶体，前桶体及后桶体均采用抱箍与中桶体连接；进气管的一端位于前桶体内，进气管与前桶体固定连接，后桶体内设有隔板，出气管的一端穿过后桶体并与隔板固定连接，隔板上设有若干通孔。本实用新型能够有效地消除不同频段的噪声；采用双层金属穿孔板共振腔，能够提高共振腔的吸声性能和稳定性，同时减少空气流动对共振腔的影响，避免产生再生噪声；采用无多孔吸声材料的结构，能够耐高温、抗潮湿、对流速较大、洁净要求较高的条件，同时空气阻力损失也较小。
Description
技术领域
本实用新型涉及柴油发动机排气噪声的降低技术领域，具体地说，特别涉及一种柴油发动机抗性复合消声器。
背景技术
柴油发动机是一种广泛应用的动力装置，但是其排气噪声往往很大，对环境和人体造成不良影响。因此，降低柴油发动机排气噪声是一项重要的技术任务。
目前，常用的降低柴油发动机排气噪声的方法有两种：一种是在排气管道中安装消声器，另一种是在机房内进行隔声、吸声处理。其中，消声器是最直接和有效的方法之一。
消声器是一种利用声学原理来降低气流噪声的装置，根据其工作原理，可以分为阻性消声器、抗性消声器和阻抗复合式消声器等。
阻性消声器是利用多孔吸声材料的吸声作用，使沿管道传播的声波在通过吸声材料时产生能量损耗，从而达到消声目的的消声器。阻性消声器具有结构简单、消声效果好、适用频率范围广等优点，但也存在空气阻力损失大、耐高温、抗潮湿、对流速较大、洁净要求较高等条件下不适用等缺点。
抗性消声器是利用管道截面积的改变或旁接共振腔等在声传播过程中引起阻抗的改变而产生声能的反射、干涉，从而达到消声目的的消声器。抗性消声器具有空气阻力损失小、耐高温、抗潮湿、对流速较大、洁净要求较高等条件下适用等优点，但也存在结构复杂、消声效果差、适用频率范围窄等缺点。
阻抗复合式消声器是将阻性消声器和抗性消声器相结合，以弥补各自的不足，达到更好的消声效果的消声器。阻抗复合式消声器具有结构灵活、消声效果好、适用频率范围广等优点，但也存在结构复杂、空气阻力损失大等缺点。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种柴油发动机抗性复合消声器，能够有效地降低柴油发动机排气噪声，同时具有结构简单、空气阻力损失小、耐高温、抗潮湿等优点。
为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
一种柴油发动机抗性复合消声器，其特征在于，包括进气管、出气管、中桶体和位于中桶体内的催化器；所述催化器利用衬垫安装在所述中桶体内，所述中桶体的两端设有前桶体及后桶体，所述前桶体及所述后桶体均采用抱箍与所述中桶体连接；所述进气管的一端位于前桶体内，所述进气管与所述前桶体固定连接，所述后桶体内设有隔板，所述出气管的一端穿过所述后桶体并与所述隔板固定连接，所述隔板上设有若干通孔；
所述催化器包括扩张式消声器和共振式消声器，所述扩张式消声器包括若干个扩张室和连管，所述共振式消声器包括小孔板和若干个共振腔；
所述共振腔为双层金属穿孔板共振腔，包括两层金属穿孔板和两层金属穿孔板之间的空气层，两层金属穿孔板之间有一定的距离，所述距离为d；
所述金属穿孔板的厚度为t，穿孔率为p，孔径为a，孔间距为b；所述空气层的厚度为h；
所述双层金属穿孔板共振腔的宽度为W，与所述共振式消声器的宽度相同。
进一步地，所述扩张室的扩张比为2～4，所述扩张室的长度为0.1～0.5m。
进一步地，所述小孔板的厚度为0.001～0.01m，所述小孔板的穿孔率为0.1～0.5，所述小孔板的孔径为0.001～0.01m。
进一步地，所述金属穿孔板采用不锈钢或铝合金制成。
进一步地，所述衬垫采用橡胶或塑料材质。
进一步地，所述距离d为0.005～0.05m。
进一步地，所述柴油发动机抗性复合消声器的总长度为L＝1～3m。
进一步地，所述中桶体的直径为D＝0.1～0.5m。
进一步地，所述柴油发动机抗性复合消声器的宽度为W＝0.1～0.5m。
本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
本实用新型采用扩张式消声器和共振式消声器结合的方式，能够有效地消除不同频段的噪声，达到较好的消声效果；采用双层金属穿孔板共振腔，能够提高共振腔的吸声性能和稳定性，同时减少空气流动对共振腔的影响，避免产生再生噪声；采用无多孔吸声材料的结构，能够耐高温、抗潮湿、对流速较大、洁净要求较高的条件，同时空气阻力损失也较小。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本实用新型实施例的一种柴油发动机抗性复合消声器的结构示意图；
图2是本实用新型实施例中双层金属穿孔板共振腔的结构示意图；
图3是本实用新型实施例中双层金属穿孔板共振腔的金属穿孔板示意图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。
本技术方案提供了一种柴油发动机抗性复合消声器，参见图1-3，包括进气管1、出气管2、中桶体3和位于中桶体3内的催化器；催化器利用衬垫31安装在中桶体3内，中桶体3的两端设有前桶体4及后桶体5，前桶体4及后桶体5均采用抱箍6与中桶体3连接；进气管1的一端位于前桶体4内，进气管1与前桶体4固定连接，后桶体5内设有隔板51，出气管2的一端穿过后桶体5并与隔板51固定连接，隔板51上设有若干通孔；
催化器包括扩张式消声器32和共振式消声器33，扩张式消声器32包括若干个扩张室321和连管322，共振式消声器33包括小孔板331和若干个共振腔；
共振腔为双层金属穿孔板共振腔，包括两层金属穿孔板332和两层金属穿孔板332之间的空气层333，两层金属穿孔板332之间有一定的距离，距离为d；
金属穿孔板332的厚度为t，穿孔率为p，孔径为a，孔间距为b；空气层的厚度为h；
双层金属穿孔板共振腔的宽度为W，与共振式消声器的宽度相同。
具体地，柴油发动机的排气气流经过进气管进入前桶体，然后通过催化器进行消声处理，最后通过出气管排出后桶体。衬垫是指在催化器与中桶体之间设置的一层非金属材料，其作用是缓冲催化器与中桶体之间的热应力和机械应力，同时也起到一定的隔热和隔音作用。衬垫可以采用橡胶、塑料等耐高温、抗潮湿、弹性好的非金属材料制成，其厚度、形状、尺寸等均可根据催化器和中桶体的结构进行适当选择，以达到最佳的缓冲效果；衬垫可以采用粘合、卡扣、夹紧等方式固定在催化器与中桶体桶壁之间，形成一个紧密的密封结构。
在催化器中，排气气流首先经过扩张式消声器，利用扩张室的扩张比和长度引起声波的反射和干涉，从而降低高频噪声；然后经过共振式消声器，利用共振腔的阻抗引起声波的反射，从而降低低频或中频窄带噪声或峰值噪声。扩张室是指在排气管道中设置的具有一定截面积变化的空腔，其作用是利用声波在扩张室内的反射和干涉来降低高频噪声；连管是指连接扩张室的直管，其作用是使排气气流顺畅地通过扩张式消声器，同时也起到一定的消声作用。
在共振式消声器中，排气气流通过小孔板进入双层金属穿孔板共振腔，利用双层金属穿孔板和和空气层之间的阻抗差异产生声波的反射和吸收，从而达到消声目的。小孔板是指在排气管道中设置的具有若干小孔的金属板，其作用是使排气气流通过小孔进入共振腔，同时也起到一定的消声作用。
双层金属穿孔板不仅能够提高共振腔的吸声性能和稳定性，而且能够减少空气流动对共振腔的影响，避免产生再生噪声。
所述阻抗复合式消声器能够使柴油发动机排气噪声降低40dB以上，空气阻力损失小于10Pa。
进一步地，扩张室321的扩张比为2～4，扩张室321的长度为0.1～0.5m。
进一步地，小孔板331的厚度为0.001～0.01m，小孔板331的穿孔率为0.1～0.5，小孔板331的孔径为0.001～0.01m。
进一步地，金属穿孔板332采用不锈钢或铝合金制成。
进一步地，衬垫31采用橡胶或塑料材质。
进一步地，距离d为0.005～0.05m。
进一步地，柴油发动机抗性复合消声器的总长度为L＝1～3m。
进一步地，中桶体3的直径为D＝0.1～0.5m。
进一步地，柴油发动机抗性复合消声器的宽度为W＝0.1～0.5m。
本实用新型采用扩张式消声器和共振式消声器结合的方式，能够有效地消除不同频段的噪声，达到较好的消声效果；采用双层金属穿孔板共振腔，能够提高共振腔的吸声性能和稳定性，同时减少空气流动对共振腔的影响，避免产生再生噪声；采用无多孔吸声材料的结构，能够耐高温、抗潮湿、对流速较大、洁净要求较高的条件，同时空气阻力损失也较小。
以上仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种柴油发动机抗性复合消声器，其特征在于，包括进气管、出气管、中桶体和位于中桶体内的催化器；所述催化器利用衬垫安装在所述中桶体内，所述中桶体的两端设有前桶体及后桶体，所述前桶体及所述后桶体均采用抱箍与所述中桶体连接；所述进气管的一端位于前桶体内，所述进气管与所述前桶体固定连接，所述后桶体内设有隔板，所述出气管的一端穿过所述后桶体并与所述隔板固定连接，所述隔板上设有若干通孔；
所述催化器包括扩张式消声器和共振式消声器，所述扩张式消声器包括若干个扩张室和连管，所述共振式消声器包括小孔板和若干个共振腔；
所述共振腔为双层金属穿孔板共振腔，包括两层金属穿孔板和两层金属穿孔板之间的空气层，两层金属穿孔板之间有一定的距离，所述距离为d；
所述金属穿孔板的厚度为t，穿孔率为p，孔径为a，孔间距为b；所述空气层的厚度为h；
所述双层金属穿孔板共振腔的宽度为W，与所述共振式消声器的宽度相同。
2.根据权利要求1所述的柴油发动机抗性复合消声器，其特征在于，所述扩张室的扩张比为2～4，所述扩张室的长度为0.1～0.5m。
3.根据权利要求2所述的柴油发动机抗性复合消声器，其特征在于，所述小孔板的厚度为0.001～0.01m，所述小孔板的穿孔率为0.1～0.5，所述小孔板的孔径为0.001～0.01m。
4.根据权利要求3所述的柴油发动机抗性复合消声器，其特征在于，所述金属穿孔板采用不锈钢或铝合金制成。
5.根据权利要求4所述的柴油发动机抗性复合消声器，其特征在于，所述衬垫采用橡胶或塑料材质。
6.根据权利要求5所述的柴油发动机抗性复合消声器，其特征在于，所述距离d为0.005～0.05m。
7.根据权利要求6所述的柴油发动机抗性复合消声器，其特征在于，所述柴油发动机抗性复合消声器的总长度为L＝1～3m。
8.根据权利要求7所述的柴油发动机抗性复合消声器，其特征在于，所述中桶体的直径为D＝0.1～0.5m。
9.根据权利要求8所述的柴油发动机抗性复合消声器，其特征在于，所述柴油发动机抗性复合消声器的宽度为W＝0.1～0.5m。
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