CN2816369Y - 一种内燃机排气消声器 - Google Patents
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Abstract
一种内燃机排气消声器，消声器本体的内腔分为三个腔室，进气管(1)从前端盖(4)伸入第I腔室中，第I腔室与第II腔室以及第II腔室与第III腔室之间分别安装有第一中间消声管(8)和第二中间消声管(9)，排气管(2)一端位于第III腔室中，另一端分别穿过第II腔室及第I腔室后伸出前端盖(4)，进气管(1)、第一中间消声管(8)、第二中间消声管(9)及排气管(2)均开有小孔。插入损失(消声量)大，功率损失比小，对内燃机排出气体中各频段的气流噪声均有显著降低作用，可满足国家现有内燃机排气相关标准。
Description
技术领域
本实用新型涉及消声器，尤其是一种轿车上使用的内燃机排气消声器。
背景技术
目前轿车上使用的内燃机排气消声器主体横截面一般为扁形或椭圆形，进气管和排气管沿消声器主体轴心线布置在消声器主体的两端，从内燃机排出的废气经降噪后从排气管排放到大气。消声器的结构一般采用阻性结构，也有采用共鸣或扩张结构的。传统采用阻性结构的内燃机排气消声器是将一根管子伸入消声器主体后弯折180°返回，即在消声器主体的同一端作为进气端和排气端，在消声器主体内管子的周围填充吸声材料，管壁上开有许多小孔，利用吸声材料来吸声降噪。这种结构的消声器对中、高频噪声的降噪效果好，但对低频噪声却没有多大作用，消声器的插入损失(消声量)小，满足不了国家相关标准的要求。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种对高频、中频及低频噪声的插入损失(消声量)都大，功率损失比小，从而降噪效果好的内燃机排气消声器。
为解决上述问题，本实用新型所述的内燃机排气消声器，包括进气管、排气管、壳体及前、后端盖，前、后端盖将壳体两端封闭形成消声器本体，该消声器本体的内腔由第一横向隔板和第二横向隔板分隔成第I腔室、第II腔室和第III腔室；进气管从消声器本体的前端盖伸入第I腔室中，其内端封闭并固定在第一横向隔板上，进气管伸入第I腔室部分的管壁上开有小孔；第一横向隔板和第二横向隔板之间固定有第一中间消声管，第一中间消声管的一端开口并穿过第一横向隔板而伸入第I腔室中，另一端封闭并固定在第二横向隔板上，第一中间消声管位于第II腔室部分的管壁上开有小孔；第二横向隔板和后端盖之间固定有第二中间消声管，第二中间消声管的一端开口并穿过第二横向隔板而伸入第II腔室中，另一端封闭并固定在后端盖上，第二中间消声管位于第III腔室部分的管壁上开有小孔；排气管一端封闭并固定在后端盖上，另一端依次穿过第III腔室、第II腔室及第I腔室后伸出前端盖，排气管位于第III腔室部分的管壁上开有小孔。
上述第I腔室的容积大于第III腔室，第III腔室的容积大于第II腔室。
上述进气管、第一中间消声管、第二中间消声管及排气管管壁上小孔的总面积分别大于各自所在管的截面积。
上述进气管上小孔总面积大于第一中间消声管或第二中间消声管上小孔的总面积，第一中间消声管或第二中间消声管上小孔的总面积又大于排气管上小孔的总面积。
上述第一中间消声管或第二中间消声管的截面积大于进气管或排气管的截面积。
本实用新型中将消声器本体内腔分隔成三个腔室，并在第I腔室和第II腔室间，以及第II腔室和第III腔室间分别设置第一中间消声管和第二中间消声管，各管的管壁上开有许多小孔，通过第一中间消声管、第二中间消声管、排气管及它们管壁上小孔的“节流“作用和各腔室的”储气储压“作用，使通过进气管进入消声器本体内的高温高速脉动气流被改变为温度较低、气流速度较低的稳定气流，从而将高速脉动气流产生的高噪声值下降为较低的噪声值，达到降噪的目的。气流从每一根管子进入所在腔室时，气流方向都改变90°，由于气流及声波流在消声器本体内方向不断改变，使气流与声波流脱离，并有部分呈相反方向运动。这样，声波的衰减系数增大，噪声下降。由于各管上小孔的作用，大股气流分散成几百股小气流喷出进入各腔室，并以吸入方式进入各管，声波传递过程中受到孔壁的摩擦作用，噪声下降。另外，由于各管上小孔喷出的气流(声波)有相位差，波峰与波谷可以相互抵消一部分，也能达到降噪的目的。
本实用新型的有益效果是：插入损失(消声量)大，功率损失比小，对内燃机排出气体中各频段的气流噪声均有显著降低作用。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是图2的A-A剖视图。
图中：进气管 1小孔1a 排气管2 小孔2a 壳体3 前端盖4 后端盖5 第一横向隔板6 第二横向隔板7 第一中间消声管8 小孔8a 第二中间消声管9 小孔9a 吸声材料10 护板11
具体实施方式
如图1所示，前端盖4和后端盖5分别咬口固接在壳体3两端将其封闭形成消声器本体，该消声器本体的内腔由第一横向隔板6和第二横向隔板7分隔成第I腔室、第II腔室和第III腔室。进气管1从消声器本体1的前端盖4伸入腔室中，其内端封闭并固定在第一横向隔板6上，进气管1伸入第I腔室部分的管壁上开有小孔1a。第一横向隔板6和第二横向隔板7之间固定有第一中间消声管8，第一中间消声管8的一端开口并穿过第一横向隔板6而伸入第I腔室中，另一端封闭并固定在第二横向隔板7上，第一中间消声管8位于第II腔室部分的管壁上开有小孔8a。第二横向隔板7和后端盖5之间固定有第二中间消声管9，第二中间消声管9的一端开口并穿过第二横向隔板7而伸入第II腔室中，另一端封闭并固定在后端盖5上，第二中间消声管9位于第III腔室部分的管壁上开有小孔9a。排气管2一端封闭并固定在后端盖5上，另一端依次穿过第III腔室、第II腔室及第I腔室后伸出前端盖4，排气管2位于第III腔室部分的管壁上开有小孔2a。
第I腔室的容积大于第III腔室，第III腔室的容积大于第II腔室。进气管1、第一中间消声管8、第二中间消声管9及排气管2管壁上小孔的总面积分别大于各自所在管的截面积。进气管1上小孔1a总面积大于第一中间消声管8上小孔8a或第二中间消声管9上小孔9a的总面积，第一中间消声管8上小孔8a或第二中间消声管9上小孔9a的总面积又大于排气管2上小孔2a的总面积。第一中间消声管8或第二中间消声管9的截面积均大于进气管1或排气管2的截面积。
从图1可看出：前、后端盖4、5的内侧均设有护板11，该护板11与前、后端盖4、5之间均安装有吸声材料10，该吸声材料10采用无碱超细玻璃纤维，主要起进一步降低中、高频噪声的作用。
从图1、图2可进一步看出：消声器本体的截面为圆矩形，进气管1、第一中间消声管8、第二中间消声管9及排气管2的中心线均与消声器本体轴心线平行。其中第一中间消声管8有两根，并对称设置在进气管1和排气管2中心连线的两侧。
工作原理：本实用新型中进气管1与内燃机出气口相联接端用插入式加卡箍连接方式，排气管2从前端盖4伸出后折弯一个角度，便于气体排入大气。内燃机排出的高温高速脉动气流通过进气管1上的小孔1a喷出进入第I腔室中，进行膨胀、缓冲，然后再进入两根第一中间消声管8中，由第一中间消声管8上的小孔8a喷出，进入第II腔室中膨胀、缓冲，再进入第二中间消声管9中，由第二中间消声管9上的小孔9a喷出进入第III空腔中膨胀、缓冲，最后经排气管2上的小孔2a吸入排气管2，经排气管2排入大气。由于第一中间消声管8、第二中间消声管9及其上小孔8a和9a的“节流“作用和各腔室的”储气储压“作用，进入消声器本体内的高温高速脉动气流被改造为温度较低、气流速度较低的比较稳定气流，从而将高速脉动气流产生的高噪声值下降为较低的噪声值，达到降噪的目的；由于各管均使气流方向改变90°，因而气流在消声器本体内的流动方向共改变90°×6＝540°，由于气流及声波流方向的不断改变，使气流与声波流脱离，并有部分呈相反方向运动。这样，声波的衰减系数增大，噪声下降。由于各管均采用喷注或吸入结构，将大股气流分散成几百股小气流喷出，声波传递过程中受到小孔壁的摩擦作用，噪声下降。另外，由于各管上小孔喷出的气流(声波)有相位差，波峰与波谷可以相互抵消一部分，从而有助于降噪。
综上所述，本实用新型采用了气流流通截面积优化技术，将高速脉动气流改变为低速稳定流动的气流。采用小孔喷注技术，将低频移至中、高频，而将中、高频移至超高频，多次改变气流流动方向，使气流和声波流脱离，利用气流流动有相位差等原理来达到降低噪声的目的。
本实用新型中消声器本体内腔并不限于被分隔为上述三个腔，还可根据上述原理分隔成三个以上的腔室，中间消声管的根数也可以更多，本实用新型的保护范围还应当包括根据上述原理及结构作的无实质区别的变更。
Claims (10)
1、一种内燃机排气消声器，包括进气管(1)、排气管(2)、壳体(3)及前、后端盖(4、5)，前、后端盖(4、5)将壳体(3)两端封闭形成消声器本体，其特征在于：
A、所述消声器本体的内腔由第一横向隔板(6)和第二横向隔板(7)分隔成第I腔室、第II腔室和第III腔室；
B、进气管(1)从消声器本体(1)的前端盖(4)伸入第I腔室中，其内端封闭并固定在第一横向隔板(6)上，进气管(1)伸入第I腔室部分的管壁上开有小孔(1a)；
C、第一横向隔板(6)和第二横向隔板(7)之间固定有第一中间消声管(8)，第一中间消声管(8)的一端开口并穿过第一横向隔板(6)而伸入第I腔室中，另一端封闭并固定在第二横向隔板(7)上，第一中间消声管(8)位于第II腔室部分的管壁上开有小孔(8a)；
D、第二横向隔板(7)和后端盖(5)之间固定有第二中间消声管(9)，第二中间消声管(9)的一端开口并穿过第二横向隔板(7)而伸入第II腔室中，另一端封闭并固定在后端盖(5)上，第二中间消声管(9)位于第III腔室部分的管壁上开有小孔(9a)；
E、排气管(2)一端封闭并固定在后端盖(5)上，另一端依次穿过第III腔室、第II腔室及第I腔室后伸出前端盖(4)，排气管(2)位于第III腔室部分的管壁上开有小孔(2a)。
2、根据权利要求1所述的一种内燃机排气消声器，其特征在于：所述第I腔室的容积大于第III腔室，第III腔室的容积大于第II腔室。
3、根据权利要求1或2所述的一种内燃机排气消声器，其特征在于：所述进气管(1)、第一中间消声管(8)、第二中间消声管(9)及排气管(2)管壁上小孔的总面积分别大于各自所在管的截面积。
4、根据权利要求1或2所述的一种内燃机排气消声器，其特征在于：所述进气管(1)上小孔(1a)总面积大于第一中间消声管(8)上小孔(8a)或第二中间消声管(9)上小孔(9a)的总面积，第一中间消声管(8)上小孔(8a)或第二中间消声管(9)上小孔(9a)的总面积又大于排气管(2)上小孔(2a)的总面积。
5、根据权利要求3所述的一种内燃机排气消声器，其特征在于：所述进气管(1)上小孔(1a)总面积大于第一中间消声管(8)上小孔(8a)或第二中间消声管(9)上小孔(9a)的总面积，第一中间消声管(8)上小孔(8a)或第二中间消声管(9)上小孔(9a)的总面积又大于排气管(2)上小孔(2a)的总面积。
6、根据权利要求1或2或5所述的一种内燃机排气消声器，其特征在于：所述第一中间消声管(8)或第二中间消声管(9)的截面积大于进气管(1)或排气管(2)的截面积。
7、根据权利要求3所述的一种内燃机排气消声器，其特征在于：所述第一中间消声管(8)或第二中间消声管(9)的截面积大于进气管(1)或排气管(2)的截面积。
8、根据权利要求4所述的一种内燃机排气消声器，其特征在于：所述第一中间消声管(8)或第二中间消声管(9)的截面积大于进气管(1)或排气管(2)的截面积。
9、根据权利要求1所述的一种内燃机排气消声器，其特征在于：所述前、后端盖(4、5)的内侧均设有护板(11)，该护板(11)与前、后端盖(4、5)之间均安装有吸声材料(10)。
10、根据权利要求1所述的一种内燃机排气消声器，其特征在于：所述消声器本体的截面为圆矩形，进气管(1)、第一中间消声管(8)、第二中间消声管(9)及排气管(2)的中心线均与消声器本体轴心线平行。
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| CN109458242A (zh) * | 2018-09-30 | 2019-03-12 | 扬州工业职业技术学院 | 增压柴油机排气消声器 |
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| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| EE01 | Entry into force of recordation of patent licensing contract |
Assignee: Chongqing Xiaoying Muffler Development Co., Ltd. Assignor: Lin Huijiang Contract record no.: 2010500000064 Denomination of utility model: Exhaust silencer for internal-combustion engine Granted publication date: 20060913 License type: Exclusive License Record date: 20100928 |
|
| C17 | Cessation of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20060913 Termination date: 20120726 |