DE102018117588A1

DE102018117588A1 - Abgasvorrichtung

Info

Publication number: DE102018117588A1
Application number: DE102018117588.4A
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2018-05-23
Filing date: 2018-07-20
Publication date: 2019-11-28
Also published as: JP2019203438A

Abstract

[Technische Lösung] Der Schalldämpfer 1 umfasst einen inneren Zylinder 2 mit einer Öffnung 25 an einer Seite, um eine Strömungsrate von dem aus der Abgassystem-Rohrleitung strömendem Abgas zu beschleunigen; einen äußeren Zylinder 3, der so angeordnet ist, dass er den inneren Zylinder 2 umgibt, und durch den wegen der Beschleunigung der Strömungsgeschwindigkeit in der Nähe des Abgasauslasses des Zylinders 2 Unterdruck wird die des aus der Öffnung 25 ausströmenden Abgases beschleunigt.

Description

[Technisches Gebiet]
Die Erfindung betrifft eine Abgasvorrichtung.
[Stand der Technik]
Es ist eine Technik bekannt, die einen Unterdruck verwendet, um den Austausch von Abgas aus der Brennkammer mit Frischluft zu fördern. Der Unterdruck wird erzeugt, wenn die Strömungsrate des Abgasstroms der Brennkraftmaschine beschleunigt wird. Zum Beispiel ist ein Schalldämpfer (muffler) bekannt, der in der Nähe eines atmosphärischen Austrittsendes eines Abgasrohrs, durch das das von einer Brennkammer abgegebenes Abgas strömt, angeordnet ist, um die Strömungsgeschwindigkeit des Abgasstroms zu beschleunigen, während der durch die Beschleunigung erzeugte Unterdruck den Austausch von Abgas und Frischluft in der Brennkammer fördert. Einschließlich: einer Strömungsunterteilungskammer, deren Strömungsquerschnittsfläche wegen der Vergrößerung größer als die Strömungsquerschnittsfläche des Abgasrohrs ist, um den Abgasstrom umzuleiten; der Unterdruckbildungsteil, vorderen Endteil steht mit der zentralen Auslassöffnung in dem zentralen Teil der Strömungsunterteilungskammer in Verbindung, und der hintere Endteil dient als ein beschleunigender Teil zum Reduzieren der Strömungsquerschnittsfläche, um den Strom des durchströmenden Abgases in einen Hochgeschwindigkeitsluftstrom zu beschleunigen. Und in der Abstromseite hat es einen Unterdruckkammer, deren Strömungsquerschnittsfläche wegen der Vergrößerung größer als die Strömungsquerschnittsfläche des Beschleunigungsteils ist; und einen Umgehungskanal zum Leiten des Abgasstroms von der Abzweigkammer zu der Unterdruckkammer durch die geteilte Entlüftungsöffnung in der Abzweigkammer und die Ansaugöffnung in der Unterdruckkammer, wobei der in der Unterdruckkammer erzeugte hohe Unterdruck genutzt wird; der Schalldämpfer hat zwischen der Unterdruckkammer und Abzweigkammer einen Schalldämpferteil.
[Vorherige technische Literatur]
[Patentschriften]
[Patentschriften 1] Japanische Patentveröffentlichung Nr. 7-042852
[Darstellung der Erfindung]
[Das zu lösende Problem]
In einer Ausführungsform besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, Gas effizient abzuführen.
[Technische Lösung]
Um die obige Aufgabe zu lösen, stellt die vorliegende Erfindung eine offenbarte Abgasvorrichtung bereit. Die Abgasvorrichtung umfasst einen ersten Zylinder mit einer Öffnung an einer Seite, um eine Strömungsrate von dem aus der Abgassystem-Rohrleitung strömendem Abgas zu beschleunigen; einen zweiten Zylinder, der so angeordnet ist, dass er den ersten Zylinder umgibt. Und durch den wegen der Beschleunigung der Strömungsgeschwindigkeit in der Nähe des Abgasauslasses des ersten Zylinders Unterdruck wird die des aus der Öffnung ausströmenden Abgases beschleunigt.
[Wirkung der Erfindung]
Mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann Abgas effizient abgeführt werden.
Figurenliste

1 ist eine Schnittansicht eines Schalldämpfers der vorliegenden Ausführungsform.
2 ist eine perspektivische Ansicht eines Schalldämpfers der vorliegenden Ausführungsform.
3 ist eine Ansicht des Schalldämpfers der vorliegenden Ausführungsform, gesehen von der vorderen Endseite in Richtung der Basisendseite.
4 ist eine Ansicht des Schalldämpfers der vorliegenden Ausführungsform, gesehen von der Basisendseite zu der vorderen Endseite hin.
5 ist ein schematisches Diagramm der Verbindungsbeziehung des Schalldämpfers der vorliegenden Ausführungsform.
6 ist eine schematische Ansicht einer Modifikation des Schalldämpfers der vorliegenden Ausführungsform.

[Detaillierte Beschreibung der Ausführungsformen]
Nachstehend wird der Schalldämpfer dieser Ausführungsform im Detail unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
<Ausführungsformen>
1 ist eine Schnittansicht eines Schalldämpfers der vorliegenden Ausführungsform. 2 ist eine perspektivische Ansicht eines Schalldämpfers der vorliegenden Ausführungsform. Im Folgenden wird die rechte Seite von 1 auch als eine „Basisendseite“ bezeichnet, und die linke Seite von 1 wird auch als eine „vordere Endseite“ bezeichnet.
3 ist eine Ansicht des Schalldämpfers der vorliegenden Ausführungsform, gesehen von der vorderen Endseite in Richtung der Basisendseite. 4 ist eine Ansicht des Schalldämpfers der vorliegenden Ausführungsform, gesehen von der Basisendseite zu der vorderen Endseite hin.
Ein Zweck des Schalldämpfers (Abgasvorrichtung) 1 besteht darin, das Abgas durch Beschleunigen der Strömungsrate des Abgases, die aufgrund des Widerstands des Abgassystems reduziert wird, in die Atmosphäre abzugegeben, wodurch die Spülluft gefördert wird.
Der Schalldämpfer 1 umfasst einen inneren Zylinder (Beschleunigungsteil) 2, einen äußeren Zylinder 3, der außerhalb des inneren Zylinders 2 angeordnet ist, einen Abgaszylinder (Atmosphärenauslassteil) 4 und einen Kühlzylinder 5. Das Material, aus dem der Schalldämpfer 1 besteht, ist nicht besonders beschränkt, und Beispiele dafür umfassen Aluminium, Keramik, Edelstahl und so weiter.
Der innere Zylinder 2 ist in einer zylindrischen Form gebildet und hat einen konischen Teil 21, dessen Strömungsquerschnittsfläche von der proximalen Endseite zur distalen Endseite hin allmählich zunimmt, und einen konischen Teil 22, dessen Querschnittsfläche des Strömungskanals allmählich abnimmt.
An der proximalen Endseite des konischen Teils 21 ist ein Verbindungsteil 23 vorgesehen, der mit einer in 1 nicht dargestellten Abgasvorrichtung verbunden ist. Zusätzlich ist eine Ausstoßöffnung 24 für Abgas an der vorderen Endseite des inneren Zylinders 2 vorgesehen.
Die Querschnittsform dieses konischen Teils 21 und des sich des konischen Teils 22 ist ein Kreis oder eine Ellipse. Die Querschnittsform des Verbindungsteils 23 entspricht jedoch der Form der Abgasrohrleitung (zum Beispiel einer kreisförmigen Form).
An der Wandfläche, die näher an der Basisendseite liegt als die Mitte des inneren Zylinders 2, sind mehrere kreisförmige Öffnungen 25, die an der Seite des äußeren Zylinders 3 offen sind, in gleichen Abständen in der Umfangsrichtung vorgesehen. In der vorliegenden Ausführungsform sind vier Öffnungen in Intervallen von 90° vorgesehen. Die Anzahl und Größe der Öffnungen 25 kann beliebig gemäß der Größe des folgenden Unterdrucks eingestellt werden. Die Öffnung 25 kann auch mit einem Einstellventil versehen sein, das den Öffnungsbereich einstellt.
Nachstehend wird ein Beispiel beschrieben, bei dem der Radius der Öffnung 25 erhalten wird, wenn die Fläche des inneren Zylinders 2 mit einem Innendurchmesser von 3024,646mm² und die Fläche der Ausstoßöffnung 24 (Fläche des peripheren festen Teils) 275,674mm² beträgt.
Die Fläche, die die Gesamtfläche des inneren Zylinders 2 durch den Bereich der Düse 24 dividiert, kann durch die folgende Formel (1) erhalten werden. $3024,646 {mm}^{2} - 275,674 {mm}^{2} = 2748,972 {mm}^{2}$
Das durch die Formel (1) erhaltene Ergebnis wird durch die Anzahl 4 der Öffnungen 25 geteilt. $2748,972 {mm}^{2} / 4 = 687,243 {mm}^{2}$
Der Umfang jeder Öffnung 25 kann durch die folgende Formel (3) erhalten werden. $687,243 {mm}^{2} / 3,14 = 218,8671 {mm}^{2}$
Der Radius jeder Öffnung 25 kann durch die folgende Formel (4) erhalten werden. ${218,8671}^{1 / 2} = 14,79415763 mm$
Abgas, das von dem Abgasrohr abgegeben wird, tritt durch die Öffnung 25 hindurch. Die Öffnung 25 ist beispielsweise an einem Teil angeordnet, an dem der sich konische Teil 22 mit dem konischen 21 verbunden ist. Der Öffnungswinkel der Öffnung 25 ist so vorgesehen, dass er entlang des Neigungswinkels des konischen Teils 21 verbunden ist.
Durch die konische Form des inneren Zylinders 2 wird der Abgasstrom von einem Ende zum anderen Ende beschleunigt.
Der äußere Zylinder 3 ist in einer zylindrischen Form gebildet und ist in einer Form ausgebildet, die der innere Zylinder 2 fast umgibt. Der Basisendseite 31 des äußeren Zylinders 3 ist an dem inneren Zylinder 2 beispielsweise durch einen nicht dargestellten Bolzen befestigt. Der vordere Endseite 32 des äußeren Zylinders 3 ist mit dem Abgaszylinder 4 verbunden.
Ein Spalt 33 ist zwischen dem inneren Zylinder 2 und dem äußeren Zylinder 3 gebildet. Dieser Spalt 33 bildet einen Umgehungskanal für den Abgasstrom. Obwohl der dargestellte Spalt 33 in der Querschnittsfläche von der Basisendseite zu der vorderen Endseite, die dem Beschleunigungsteils entspricht, allmählich zunimmt, kann er allmählich abnehmen.
Der Spalt 33, der zwischen dem äußeren Zylinder 3 und dem inneren Zylinder 2 in der Nähe der vorderen Endseite 26 des inneren Zylinders 2 gebildet ist, bildet einen Unterdruck-Ansaugteil 331, der einen Unterdruck anzieht. Dieser Unterdruck-Ansaugteil 331 extrahiert einen hohen Unterdruck, der durch die Beschleunigung des inneren Zylinders 2 erzeugt wird.
Das Abgaszylinder 4 gibt das durch den inneren Zylinder 2 beschleunigte Abgas und das aus dem Spalt 33 ausströmende Abgas in die Atmosphäre ab. Der Spalt 33 ist über den gesamten Umfang kontinuierlich, was zu einem kleinen Teil des Strömungswiderstandes führt und nicht leicht durch Änderungen der Abgasströmungsrate beeinflusst wird.
Der Kühlzylinder 5 ist kontinuierlich in dem äußeren Zylinder 3 angeordnet. Der Kühlzylinder 5 ist so ausgebildet, dass er den Abgaszylinder 4 umgibt. Die Endseite 51 des Kühlzylinders 5 ist geringfügig länger als die Endseite 41 des Abgaszylinders 4 ausgebildet. In der Nähe der Seite des äußeren Zylinders 3 des Kühlzylinders 5 sind mehrere Öffnungen 52 in der Umfangsrichtung vorgesehen.
Nachstehend wird der Betrieb (Behandlung) des Schalldämpfers 1 beschrieben.
Abgas strömtvon einem nicht dargestellten Abgasrohrsystem in den inneren Zylinder 2. Der konische Teil 21 ist in einer solchen Form ausgebildet, dass die Querschnittsfläche des Verbindungsteils 23 allmählich vergrößert wird. Infolgedessen scheint das Abgas hier eine vorübergehende schwellungs Tendenz zu haben. Durch die Form des konischen Teils 22 wird das Abgas, das aus dem nicht dargestellten Abgasrohrsystem strömt, beschleunigt, um sich der Austrittsgeschwindigkeit aus der Verbrennungskammer zu nähern. Zum Beispiel beschleunigt das inneren Zylinders 2 die Strömungsrate des Abgases A in dem zentralen Teil des Abgasrohrs.
Der Unterdruck-Ansaugteil 331 hat eine Funktion zum Ansaugen von Abgas in der Nähe der Abgasrohrwand durch den Öffnungsabschnitt 25. Der Unterdruck-Ansaugteil 331 beschleunigt die Strömungsgeschwindigkeit des Abgases B in der Nähe der Wand des Abgasrohrs durch die Saugwirkung mit relativ niedriger Geschwindigkeit.
Da die Strömungsgeschwindigkeit in dem Unterdruck-Ansaugteil 331 fast die Strömungsgeschwindigkeit in dem inneren Zylinder 2 erreicht, ist der Abgasstrom gesamt den Hochgeschwindigkeitsluftstrom geworden.
In dem inneren Zylinder 2 wird das Abgas von der Ausstoßöffnung 24 in einem stark beschleunigten Zustand ausgestoßen, und der Unterdruck wird dann proportional zu der Geschwindigkeit erzeugt. Durch den Unterdruck-Ansaugteil 331 kann das Ansaugen unter Verwendung von Unterdruck durchgeführt werden.
Das durch den inneren Zylinder 2 beschleunigte Abgas und das von dem Unterdruck-Ansaugteil 331 angesaugte Abgas werden aus dem Abgaszylinder 4 in die Atmosphäre abgegeben. Zu dieser Zeit diffundiert das Abgas stromabwärts von der Ausstoßöffnung 24 und wird an die Atmosphäre abgegeben. Das Hochgeschwindigkeitsabgas C, das vorzugsweise die Länge der Abgaszylinders 4 einstellt, um das Strömungspotential aufrechtzuerhalten, kann in Kontakt mit der Endseite 41 des Abgaszylinders 4 kommen. Auf diese Weise wird der hintere Unterdruckbereich 42 durch das Hochgeschwindigkeitsabgas C ein geschlossener Zustand geworden und ein konstanter Unterdruck kann beibehalten werden.
Der Abgaszylinder 4 gibt den Hochgeschwindigkeitsabgasstrom nach außen ab.
Die Geschwindigkeit dieses Hochgeschwindigkeitsluftstroms nähert sich der Schallgeschwindigkeit an, und das bedeutet, dass je näher die von dem Zylinder abgegebene Abgasgeschwindigkeit ist, desto effizienter kann sie arbeiten. Die Erhöhung der Strömungsrate des Abgases wiederum erhöht den Abgasstrom.
Darüber hinaus wird durch Einführen der Außenluft von der Öffnung 52 ein Unterdruck in dem Standort 6, der durch die Endseite 41 und die Endseite 51 definiert ist, durch die Strömung des von dem Abgaszylinder 4 in die Atmosphäre abgegebenen Abgases gebildet. Durch Einführen von Außenluft aus der Öffnung 52 kann die Temperatur des Abgases verringert werden.
5 ist ein schematisches Diagramm der Verbindungsbeziehung des Schalldämpfers der vorliegenden Ausführungsform.
Der Schalldämpfer 1 kann mit einem Lastwiderstand wie etwa der Katalysatorvorrichtung 72 oder der Schalldämpfervorrichtung 73 versehen sein, wenn der Kraftfahrzeugmotor 70 beispielsweise mit der Rohrleitung 71 des Abgassystems verbunden ist. In diesem Fall, obwohl der Schalldämpfer 1 am Ende oder stromabwärts des Abgassystems versehen ist, hat dieser Fall auch den Vorteil, dass er extrem einfach zu installieren ist. Nachdem das von der Verbrennungskammer 74 des Motors 70 abgegebene Abgas durch den oben beschriebenen Lastwiderstand in der Strömungsgeschwindigkeit verringert ist und den Schalldämpfer 1 erreicht, wird das Abgas in dem inneren Zylinder 2 beschleunigt und nähert sich der Geschwindigkeit der Entladung von dem Zylinder. Zur gleichen Zeit wird ein starker Unterdruck in dem Unterdruckansaugteil 331 erzeugt. Wie oben beschrieben, wird der Teilabgasstrom vor der Beschleunigung durch den Unterdruck durch die Öffnung 25 angesaugt, verschmilzt mit dem beschleunigten Abgasstrom am stromaufwärtigen Abschnitt des Abgasrohrs nach dem Teilstrom und diffundiert und entlädt sich als ein Hochgeschwindigkeitssbgasstrom in die Atmosphäre. Als ein Ergebnis wird bei der hohen Geschwindigkeit der atmosphärischen Abgabegeschwindigkeit die Geschwindigkeit des gesamten Abgassystems erhöht, und die Auslassöffnungen der Zylinder werden ebenfalls beeinflusst. Daher werden die Verbrennungsgase in der Verbrennungskammer zum Zeitpunkt des Auslassesschnell gezogen und ausgestoßen und werden mit Frischluft ausgetauscht. Das heißt, die Spülluft kann maximiert gefördert werden.
Wie oben beschrieben, umfasst der Schalldämpfer 1 einen inneren Zylinder 2 mit einer Öffnung 25 an einer Seite, um eine Strömungsrate von dem aus der Abgassystem-Rohrleitung strömendem Abgas zu beschleunigen; einen äußeren Zylinder 3, der so angeordnet ist, dass er den inneren Zylinder 2 umgibt, und durch den wegen der Beschleunigung der Strömungsgeschwindigkeit in der Nähe des Abgasauslasses des Zylinders 2 Unterdruck wird die des aus der Öffnung 25 ausströmenden Abgases beschleunigt.
Deswegen kann der Gegendruck entsprechend der Belastung entfernt werden, und ein effizientes Abgas kann erzielt werden.
Die Abgasvorrichtung der vorliegenden Erfindung wurde oben basierend auf den dargestellten Ausführungsformen beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Die Struktur jedes Teils kann durch irgendeine Struktur mit der gleichen Funktion ersetzt werden. Zusätzlich können andere willkürliche Strukturen oder Prozesse zu der vorliegenden Erfindung hinzugefügt werden.
6 ist eine schematische Ansicht einer Modifikation des Schalldämpfers der vorliegenden Ausführungsform.
In 2 ist eine einstufige Öffnung 52 entlang der Umfangsrichtung angeordnet. Wie in 6 gezeigt, kann die Öffnung 52 jedoch in mehreren Stufen (in 6 zwei Stufen) vorgesehen sein.
Bezugszeichenliste

1: Schalldämpfer
2: innerer Zylinder (Beschleunigungsteil)
3: äußerer Zylinder
4: Abgaszylinder (Atmosphärenauslassteil)
5: Kühlzylinder
21, 22: konischer Teil
23: Verbindungsteil
24: Ausstoßöffnung
25: Öffnung
26: vordere Endseite
31: Basisendseite
32: vordere Endseite
33: Spalt
331: Unterdruck-Ansaugteil
41, 51: Endseite
52: Öffnung
6: Standort

[Detaillierte Beschreibung der Ausführungsformen]
Nachstehend wird der Schalldämpfer dieser Ausführungsform im Detail unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
<Ausführungsformen>
1 ist eine Schnittansicht eines Schalldämpfers der vorliegenden Ausführungsform. 2 ist eine perspektivische Ansicht eines Schalldämpfers der vorliegenden Ausführungsform. Im Folgenden wird die rechte Seite von 1 auch als eine „Basisendseite“ bezeichnet, und die linke Seite von 1 wird auch als eine „vordere Endseite“ bezeichnet.
3 ist eine Ansicht des Schalldämpfers der vorliegenden Ausführungsform, gesehen von der vorderen Endseite in Richtung der Basisendseite. 4 ist eine Ansicht des Schalldämpfers der vorliegenden Ausführungsform, gesehen von der Basisendseite zu der vorderen Endseite hin.
Ein Zweck des Schalldämpfers (Abgasvorrichtung) 1 besteht darin, das Abgas durch Beschleunigen der Strömungsrate des Abgases, die aufgrund des Widerstands des Abgassystems reduziert wird, in die Atmosphäre abzugegeben, wodurch die Spülluft gefördert wird.
Der Schalldämpfer 1 umfasst einen inneren Zylinder (Beschleunigungsteil) 2, einen äußeren Zylinder 3, der außerhalb des inneren Zylinders 2 angeordnet ist, einen Abgaszylinder (Atmosphärenauslassteil) 4 und einen Kühlzylinder 5. Das Material, aus dem der Schalldämpfer 1 besteht, ist nicht besonders beschränkt, und Beispiele dafür umfassen Aluminium, Keramik, Edelstahl und so weiter.
Der innere Zylinder 2 ist in einer zylindrischen Form gebildet und hat einen konischen Teil 21, dessen Strömungsquerschnittsfläche von der proximalen Endseite zur distalen Endseite hin allmählich zunimmt, und einen konischen Teil 22, dessen Querschnittsfläche des Strömungskanals allmählich abnimmt.
An der proximalen Endseite des konischen Teils 21 ist ein Verbindungsteil 23 vorgesehen, der mit einer in 1 nicht dargestellten Abgasvorrichtung verbunden ist. Zusätzlich ist eine Ausstoßöffnung 24 für Abgas an der vorderen Endseite des inneren Zylinders 2 vorgesehen.
Die Querschnittsform dieses konischen Teils 21 und des sich des konischen Teils 22 ist ein Kreis oder eine Ellipse. Die Querschnittsform des Verbindungsteils 23 entspricht jedoch der Form der Abgasrohrleitung (zum Beispiel einer kreisförmigen Form).
An der Wandfläche, die näher an der Basisendseite liegt als die Mitte des inneren Zylinders 2, sind mehrere kreisförmige Öffnungen 25, die an der Seite des äußeren Zylinders 3 offen sind, in gleichen Abständen in der Umfangsrichtung vorgesehen. In der vorliegenden Ausführungsform sind vier Öffnungen in Intervallen von 90° vorgesehen. Die Anzahl und Größe der Öffnungen 25 kann beliebig gemäß der Größe des folgenden Unterdrucks eingestellt werden. Die Öffnung 25 kann auch mit einem Einstellventil versehen sein, das den Öffnungsbereich einstellt.
Nachstehend wird ein Beispiel beschrieben, bei dem der Radius der Öffnung 25 erhalten wird, wenn die Fläche des inneren Zylinders 2 mit einem Innendurchmesser von 3024,646mm² und die Fläche der Ausstoßöffnung 24 (Fläche des peripheren festen Teils) 275,674mm² beträgt.
Die Fläche, die die Gesamtfläche des inneren Zylinders 2 durch den Bereich der Düse 24 dividiert, kann durch die folgende Formel (1) erhalten werden. $3024,646 {mm}^{2} - 275,674 {mm}^{2} = 2748,972 {mm}^{2}$
Das durch die Formel (1) erhaltene Ergebnis wird durch die Anzahl 4 der Öffnungen 25 geteilt. $2748,972 {mm}^{2} / 4 = 687,243 {mm}^{2}$
Der Umfang jeder Öffnung 25 kann durch die folgende Formel (3) erhalten werden. $687,243 {mm}^{2} / 3,14 = 218,8671 {mm}^{2}$
Der Radius jeder Öffnung 25 kann durch die folgende Formel (4) erhalten werden. ${218,8671}^{1 / 2} = 14,79415763 mm$
Abgas, das von dem Abgasrohr abgegeben wird, tritt durch die Öffnung 25 hindurch. Die Öffnung 25 ist beispielsweise an einem Teil angeordnet, an dem der sich konische Teil 22 mit dem konischen 21 verbunden ist. Der Öffnungswinkel der Öffnung 25 ist so vorgesehen, dass er entlang des Neigungswinkels des konischen Teils 21 verbunden ist.
Durch die konische Form des inneren Zylinders 2 wird der Abgasstrom von einem Ende zum anderen Ende beschleunigt.
Der äußere Zylinder 3 ist in einer zylindrischen Form gebildet und ist in einer Form ausgebildet, die der innere Zylinder 2 fast umgibt. Der Basisendseite 31 des äußeren Zylinders 3 ist an dem inneren Zylinder 2 beispielsweise durch einen nicht dargestellten Bolzen befestigt. Der vordere Endseite 32 des äußeren Zylinders 3 ist mit dem Abgaszylinder 4 verbunden.
Ein Spalt 33 ist zwischen dem inneren Zylinder 2 und dem äußeren Zylinder 3 gebildet. Dieser Spalt 33 bildet einen Umgehungskanal für den Abgasstrom. Obwohl der dargestellte Spalt 33 in der Querschnittsfläche von der Basisendseite zu der vorderen Endseite, die dem Beschleunigungsteil entspricht, allmählich zunimmt, kann er allmählich abnehmen.
Der Spalt 33, der zwischen dem äußeren Zylinder 3 und dem inneren Zylinder 2 in der Nähe der vorderen Endseite 26 des inneren Zylinders 2 gebildet ist, bildet einen Unterdruck-Ansaugteil 331, der einen Unterdruck anzieht. Dieser Unterdruck-Ansaugteil 331 extrahiert einen hohen Unterdruck, der durch die Beschleunigung des inneren Zylinders 2 erzeugt wird.
Das Abgaszylinder 4 gibt das durch den inneren Zylinder 2 beschleunigte Abgas und das aus dem Spalt 33 ausströmende Abgas in die Atmosphäre ab. Der Spalt 33 ist über den gesamten Umfang kontinuierlich, was zu einem kleinen Teil des Strömungswiderstandes führt und nicht leicht durch Änderungen der Abgasströmungsrate beeinflusst wird.
Der Kühlzylinder 5 ist kontinuierlich in dem äußeren Zylinder 3 angeordnet. Der Kühlzylinder 5 ist so ausgebildet, dass er den Abgaszylinder 4 umgibt. Die Endseite 51 des Kühlzylinders 5 ist geringfügig länger als die Endseite 41 des Abgaszylinders 4 ausgebildet. In der Nähe der Seite des äußeren Zylinders 3 des Kühlzylinders 5 sind mehrere Öffnungen 52 in der Umfangsrichtung vorgesehen.
Nachstehend wird der Betrieb (Behandlung) des Schalldämpfers 1 beschrieben.
Abgas strömtvon einem nicht dargestellten Abgasrohrsystem in den inneren Zylinder 2. Der konische Teil 21 ist in einer solchen Form ausgebildet, dass die Querschnittsfläche des Verbindungsteils 23 allmählich vergrößert wird. Infolgedessen scheint das Abgas hier eine vorübergehende schwellungs Tendenz zu haben. Durch die Form des konischen Teils 22 wird das Abgas, das aus dem nicht dargestellten Abgasrohrsystem strömt, beschleunigt, um sich der Austrittsgeschwindigkeit aus der Verbrennungskammer zu nähern. Zum Beispiel beschleunigt das inneren Zylinders 2 die Strömungsrate des Abgases A in dem zentralen Teil des Abgasrohrs.
Der Unterdruck-Ansaugteil 331 hat eine Funktion zum Ansaugen von Abgas in der Nähe der Abgasrohrwand durch den Öffnungsabschnitt 25. Der Unterdruck-Ansaugteil 331 beschleunigt die Strömungsgeschwindigkeit des Abgases B in der Nähe der Wand des Abgasrohrs durch die Saugwirkung mit relativ niedriger Geschwindigkeit.
Da die Strömungsgeschwindigkeit in dem Unterdruck-Ansaugteil 331 fast die Strömungsgeschwindigkeit in dem inneren Zylinder 2 erreicht, ist der Abgasstrom gesamt den Hochgeschwindigkeitsluftstrom geworden.
In dem inneren Zylinder 2 wird das Abgas von der Ausstoßöffnung 24 in einem stark beschleunigten Zustand ausgestoßen, und der Unterdruck wird dann proportional zu der Geschwindigkeit erzeugt. Durch den Unterdruck-Ansaugteil 331 kann das Ansaugen unter Verwendung von Unterdruck durchgeführt werden.
Das durch den inneren Zylinder 2 beschleunigte Abgas und das von dem Unterdruck-Ansaugteil 331 angesaugte Abgas werden aus dem Abgaszylinder 4 in die Atmosphäre abgegeben. Zu dieser Zeit diffundiert das Abgas stromabwärts von der Ausstoßöffnung 24 und wird an die Atmosphäre abgegeben. Das Hochgeschwindigkeitsabgas C, das vorzugsweise die Länge der Abgaszylinders 4 einstellt, um das Strömungspotential aufrechtzuerhalten, kann in Kontakt mit der Endseite 41 des Abgaszylinders 4 kommen. Auf diese Weise wird der hintere Unterdruckbereich 42 durch das Hochgeschwindigkeitsabgas C ein geschlossener Zustand geworden und ein konstanter Unterdruck kann beibehalten werden.
Der Abgaszylinder 4 gibt den Hochgeschwindigkeitsabgasstrom nach außen ab.
Die Geschwindigkeit dieses Hochgeschwindigkeitsluftstroms nähert sich der Schallgeschwindigkeit an, und das bedeutet, dass je näher die von dem Zylinder abgegebene Abgasgeschwindigkeit ist, desto effizienter kann sie arbeiten. Die Erhöhung der Strömungsrate des Abgases wiederum erhöht den Abgasstrom.
Darüber hinaus wird durch Einführen der Außenluft von der Öffnung 52 ein Unterdruck in dem Standort 6, der durch die Endseite 41 und die Endseite 51 definiert ist, durch die Strömung des von dem Abgaszylinder 4 in die Atmosphäre abgegebenen Abgases gebildet. Durch Einführen von Außenluft aus der Öffnung 52 kann die Temperatur des Abgases verringert werden.
5 ist ein schematisches Diagramm der Verbindungsbeziehung des Schalldämpfers der vorliegenden Ausführungsform.
Der Schalldämpfer 1 kann mit einem Lastwiderstand wie etwa der Katalysatorvorrichtung 72 oder der Schalldämpfervorrichtung 73 versehen sein, wenn der Kraftfahrzeugmotor 70 beispielsweise mit der Rohrleitung 71 des Abgassystems verbunden ist. In diesem Fall, obwohl der Schalldämpfer 1 am Ende oder stromabwärts des Abgassystems versehen ist, hat dieser Fall auch den Vorteil, dass er extrem einfach zu installieren ist. Nachdem das von der Verbrennungskammer 74 des Motors 70 abgegebene Abgas durch den oben beschriebenen Lastwiderstand in der Strömungsgeschwindigkeit verringert ist und den Schalldämpfer 1 erreicht, wird das Abgas in dem inneren Zylinder 2 beschleunigt und nähert sich der Geschwindigkeit der Entladung von dem Zylinder. Zur gleichen Zeit wird ein starker Unterdruck in dem Unterdruckansaugteil 331 erzeugt. Wie oben beschrieben, wird der Teilabgasstrom vor der Beschleunigung durch den Unterdruck durch die Öffnung 25 angesaugt, verschmilzt mit dem beschleunigten Abgasstrom am stromaufwärtigen Abschnitt des Abgasrohrs nach dem Teilstrom und diffundiert und entlädt sich als ein Hochgeschwindigkeitssbgasstrom in die Atmosphäre. Als ein Ergebnis wird bei der hohen Geschwindigkeit der atmosphärischen Abgabegeschwindigkeit die Geschwindigkeit des gesamten Abgassystems erhöht, und die Auslassöffnungen der Zylinder werden ebenfalls beeinflusst. Daher werden die Verbrennungsgase in der Verbrennungskammer zum Zeitpunkt des Auslassesschnell gezogen und ausgestoßen und werden mit Frischluft ausgetauscht. Das heißt, die Spülluft kann maximiert gefördert werden.
Wie oben beschrieben, umfasst der Schalldämpfer 1 einen inneren Zylinder 2 mit einer Öffnung 25 an einer Seite, um eine Strömungsrate von dem aus der Abgassystem-Rohrleitung strömendem Abgas zu beschleunigen; einen äußeren Zylinder 3, der so angeordnet ist, dass er den inneren Zylinder 2 umgibt, und durch den wegen der Beschleunigung der Strömungsgeschwindigkeit in der Nähe des Abgasauslasses des Zylinders 2 Unterdruck wird die des aus der Öffnung 25 ausströmenden Abgases beschleunigt.
Deswegen kann der Gegendruck entsprechend der Belastung entfernt werden, und ein effizientes Abgas kann erzielt werden.
Die Abgasvorrichtung der vorliegenden Erfindung wurde oben basierend auf den dargestellten Ausführungsformen beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Die Struktur jedes Teils kann durch irgendeine Struktur mit der gleichen Funktion ersetzt werden. Zusätzlich können andere willkürliche Strukturen oder Prozesse zu der vorliegenden Erfindung hinzugefügt werden.
6 ist eine schematische Ansicht einer Modifikation des Schalldämpfers der vorliegenden Ausführungsform.
In 2 ist eine einstufige Öffnung 52 entlang der Umfangsrichtung angeordnet. Wie in 6 gezeigt, kann die Öffnung 52 jedoch in mehreren Stufen (in 6 zwei Stufen) vorgesehen sein.
Bezugszeichenliste

Der Schalldämpfer 1 umfasst einen inneren Zylinder 2 mit einer Öffnung 25 an einer Seite, um eine Strömungsrate von dem aus der Abgassystem-Rohrleitung strömendem Abgas zu beschleunigen; einen äußeren Zylinder 3, der so angeordnet ist, dass er den inneren Zylinder 2 umgibt, und durch den wegen der Beschleunigung der Strömungsgeschwindigkeit in der Nähe des Abgasauslasses des Zylinders 2 Unterdruck wird die des aus der Öffnung 25 ausströmenden Abgases beschleunigt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 7042852 [0003, 0046, 0089]

Claims

Eine Abgasvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgasvorrichtung einen ersten Zylinder mit einer Öffnung an einer Seite umfasst, um eine Strömungsrate von dem aus der Abgassystem-Rohrleitung strömendem Abgas zu beschleunigen; einen zweiten Zylinder, der so angeordnet ist, dass er den ersten Zylinder umgibt, und durch den wegen der Beschleunigung der Strömungsgeschwindigkeit in der Nähe des Abgasauslasses des ersten Zylinders Unterdruck wird die des aus der Öffnung ausströmenden Abgases beschleunigt.