CN87204324U - 引流式节能消声器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及内燃机排气消声用的一种引流式节能消声器。在消声器外壳内设置了四级结构、功能各异的消声装置，特别是其中的分叉管构思独特、结构合理，各级消声装置的布局也十分讲究，前两级以消除低频噪音为主，后两级以消除高频噪声为主，废气在该消声器内压力降低快，排出畅通，不但消声效果好而且由于发动机排气背压减轻而节能。特别适宜于汽车、拖拉机、摩托车、柴油发电机组中使用。

Description

引流式节能消声器

本实用新型涉及汽车、拖拉机、摩托车等内燃机车及柴油发电机组等排气消声中使用的一种引流式节能消声器。

目前我国汽车上广泛使用的消声器属抗性消声器，亦有人称为隔板式消声器。它具有结构简单，对消除低频为主的噪声效果良好等优点。但这种消声器由于结构上的原因，无法有效地消除高频噪声，发动机排出的废气在这种消声器内遇到重重障碍，流通欠畅，因而发动机排气管内背压较高，造成发动机排气时废气难以排尽，进气时新鲜空气供应欠充分，致使燃料燃烧不完全（这种消声器一般要消耗发动机功率的8％左右）浪费了宝贵的能源，给环境造成污染，在工业日益发达的今天，噪声和燃烧不完全的油气造成的污染已到了非控制不可的程度了。

本实用新型的目的在于克服上述技术之不足，而提供一种消声效果良好的、又能节油的引流式节能消声器。

本实用新型是这样实现的，在外壳内固定联接着一段与内燃机排气管道相连的排气管，多孔管一端与排气管衔接，另一端上有隔板和收缩管（亦可为圆管）收缩管通过隔板与多孔管相通，收缩管与集流管衔接，集流管与消声筒之间有一段空腔，消声筒与消声座之间也有一段空腔，集流管、消声筒、消声座用支架固定在外壳的内腔中。废气通过上述装置反复膨胀、碰撞、迂迴运动而降温降压，不但能消除噪声，而且减轻了发动机的排气背压而节能。

上述装置的横截面一般为圆环形，但多孔管、收缩管、集流管的横截面最好为腰环形，以利废气的热交换。消声筒内孔一般为通孔，最好为盲孔。

消声座实质为障板式消声器之障板一般中间不开孔，为了废气最后排出畅通，最好有一通孔。

排气管最好是分叉管，它具有长度不同的两分管。

附图为本实用新型的主视图的全剖视图和部份剖面图，粗线为剖面。

本实用新型有一个用薄钢板卷制成的圆筒形的消声器外壳（1），在消声器外壳（1）内设置四级消声装置。每个消声装置设若干个支点与外壳（1）固定在一起（一般采用焊接）。

第一级消声装置由分叉管（2），多孔管（3）及既和多孔管（3）焊接在一起又与外壳（1）焊接在一起的圆盘形中间带环形孔的隔板（4）组成。分叉管（2）有一长一短的两支管，从内燃机排气管排出的高温高压气体，在分叉管两支管内喷出，进入多孔管（3）内，气体流通截面积急剧变化，并在这里膨胀冷却，其中一部份废气经多孔管（3）的孔进入多孔管与外壳之间的空隙内，受到反射碰撞消耗能量和进一步地膨胀，并通过外壳（1）与外界进行热交换而冷却，降低了压力、减轻了振动。由于多孔管（3）内的废气压力高于外壳（1）与多孔管（3）之间的废气，引起废气之间通过多孔管的孔自然迂迴流动，加速了废气的冷却，有效地降低了噪声。由于分叉管的分管一长一短，内燃机同时排出的高温高压废气经分叉管噴入多孔管（3）时造成有先有后，两分管口噴出的废气流速很高，因而此处的压力相对较低，先前进入多孔管（3）与外壳（1）之间经冷却的废气从分叉管周围的孔内和分叉管的入口处（即多孔管的前端）返回多孔管与分叉管新排出来的高温高压废气混和也会有程度不同和先后顺序的差异，这样就可造成排出时频率相同的废气经分叉管后有所变化，而频率不同的废气可能更扩大其差异，使它们之间相互造成干扰，起减弱噪声强度的作用。由于发动机发出的噪声是由具有一定规律的频率的声波组合而成的，因而分叉管各支管相差的长度应按各类发动机声波的产生及其传播的速度进行严格的计算，或通过设置一试验台进行测试来选择，尽量使各分管排出的噪声频率的波峰与波谷重叠，从而正负相抵消，而达到最佳的消声效果。隔板（4）亦可造成声波的反射，形成声波之间的干扰而降低其能量，同样达到一定的消声目的。

第二级消声装置由焊合在隔板（4）环形口中的收缩管（5）、集流管（6）和空腔（7）构成，经前级消声装置膨胀、对流、碰撞消耗了部份能量、降低了一定压力的废气经收缩管（5）排入集流管（6），气体的流通面积又发生了急剧的变化，声波发生冲突能量互相消减又进入更大的空腔（7）内进一步膨胀冷却。收缩管（5）最小出口处的面积应略大于分叉管的总出口面积，同时，由于收缩管出口处的废气流速也较高，该处周围的压力略低，再加之气流的作用，处于集流管（6）与外壳（1）之间的经冷却的废气有可能从收缩管与集流管之间的间隙内倒流进入集流管（6）内，使集流管（6）及空腔（7）内的废气流动产生摩擦消耗能量降低噪声。收缩管（5）、集流管（6）的横截面一般为圆环形，最好为腰环形，其目的是充分保留这两级装置与外壳（1）的空隙，以利废气通过外壳与外界进行热交换。以上两级消声装置基本上属于抗性消声器，主要消除废气中的低频噪声。

在空腔（7）后设置消声筒（8），它由两块长度相同、宽度不同的冲有许多小孔的钢板卷成内、外圆筒，中间填满玻璃纤维棉后两端内外圆之间封口（出口端的内孔为盲孔），它与外壳（1）一道构成第三级阻性消声器，消声筒与外壳（1）之间的圆环形空隙的总面积又略大于收缩管（5）小端的面积。经空腔（7）流出的废气，一部份经消声筒（8）的内圆的小孔、穿过玻璃纤维棉再经外圆的小孔进入外壳（1）与消声筒（8）之间的间隙和另部份直接进入该间隙的废气撞击混和，流向第四级消声装置，该装置主要是消除废气中的高频噪声。

最后一级消声装置由空腔（9）、消声座（10）构成。消声座由中间开有圆孔并套焊一节圆管的圆盘形障板组成。经消声筒（8）流出的废气进入空腔（9）又一次膨胀降低温度和压力，一部分废气直接从消声座（10）的主孔流出，一部分与障板碰撞后，绕过障板经消声座（10）与外壳（1）之间的空隙流出，这部份废气温度较低，在消声座（10）的出口处进行最后一次混和，排入大气层，消声座的主孔和它与外壳之间的间隙的总面积又略大于消声筒与外壳之间空隙的面积，经上述多次处理的废气其温度和压力及声波的能量都比现有的一般用于内燃机的消声器排出的废气低得多，因而噪声小。这是本消声器的一个特点。

本实用新型的另一个特点是：由于在消声器外壳内设置了四级各具有特色的消声装置，特别是第一级消声装置器内有独特的分叉管，高温高压废气一经噴出就相互产生很大的干扰，能量降低快。废气每经一级消声装置都要不同程度地膨胀冷却，又要多次迂迴运动与壁碰撞，消耗了废气的能量降低了气流的速度和温度，废气的压力也逐级降低（每级装置废气的出口面积逐级增加）这样后一级装置对前一级装置的废气产生一定的抽吸作用，废气排放畅通，内燃机排气背压减低，缸体内的废气排出更彻底，新鲜空气进入更充分，燃料燃烧更完全，不仅能节油而且减轻了可燃性气体对大气的污染。

如前所述，本实用新型的多孔管、收缩管、集流管可以为通常的圆管式，附图中上述横截面最佳为腰环形。同样消声筒的内孔（11）可以为通常的通孔，消声座可以为通常的尾端封闭式，附图中所述的消声筒的内孔（11）尾端最好为盲孔，消声座最好有一通孔（12）。

本实用新型的主要优点是：在消声器内设置了四级结构、功能各异的消声装置，特别是其中的分叉管构思独特，结构合理，各级消声装置的布局也十分讲究，前两级以消除低频噪声为主，后两级以消除高频噪声为主，废气在该消声器内逐级降温、降压、流通畅快，发动机排气背压减轻，因而达到了消声好又节能的目的。

Claims (7)

1、一种引流式节能消声器，它由外壳(1)、排气管(2)、多孔管(3)、隔板(4)、收缩管(5)、集流管(6)、消声座(10)组成，其特征在于排气管与外壳(1)固定联接，多孔管(3)一端与排气管(2)衔接，另一端有隔板(4)和收缩管(5)，收缩管(5)通过隔板(4)与多孔管(3)相通，收缩管(5)与集流管(6)衔接，集流管与消声筒(8)之间有空腔(7)、消声筒(8)与消声座(10)之间有空腔(9)，多孔管、集流管、消声筒、消声座用支架固定在外壳的内腔内。

2、按权利要求1所述的消声器，其特征是排气管（2）为具有长度不同的两分管的分叉管。

3、按权利要求1或2所述的消声器，其特征是多孔管（3）、收缩管（5）、集流管（6）有腰环形的横截面。

4、按权利要求1或2所述的消声器，其特征是消声筒（8）有盲孔（11）。

5、按权利要求1所述的消声器，其特征是消声座（10）有一通孔（12）。

6、按权利要求1所述的消声器，其特征是收缩管（5）为直管。

7、按权利要求3所述的消声器，其特征是收缩管（5）为直管。

Images