專利名稱：排氣系統(tǒng)用消聲器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種內(nèi)燃機(jī)、特別是機(jī)動(dòng)車內(nèi)內(nèi)燃機(jī)的排氣系統(tǒng)用消聲器。
背景技術(shù)：
在機(jī)動(dòng)車排氣系統(tǒng)內(nèi)，可以依次設(shè)置若干不同的消聲器。例如可區(qū)分為前消聲器、中消聲器和后消聲器。后消聲器可設(shè)置在將廢氣排出的端部管的附近。例如，這種后消聲器可包括一含有吸收腔的殼體，該吸收腔中充滿了吸收劑。消聲器中傳送廢氣的管連接到排氣系統(tǒng)上或者形成排氣系統(tǒng)的排氣管線的一部分，并通過殼體和吸收腔。在吸收腔內(nèi)部，對(duì)這個(gè)直通管的壁進(jìn)行穿孔，以使廢氣流夾帶的空氣噪聲能夠進(jìn)入吸收腔并被吸收材料吸收。這樣可獲得一定的阻尼特性。用這樣的設(shè)計(jì)，特別能在相當(dāng)大的程度上對(duì)中間頻率和較高頻率進(jìn)行消音，但卻僅能在較小程度上對(duì)較低頻率進(jìn)行消音。這種情況適用于有目的的聲音設(shè)計(jì)上。
在特定的應(yīng)用中，例如在用于機(jī)動(dòng)車內(nèi)燃機(jī)的排氣系統(tǒng)中，人們期望降低較低頻率的聲壓級(jí)，同時(shí)加強(qiáng)中間頻率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及的問題，即提供一種引言中所定義類型的消聲器的改進(jìn)實(shí)施方案，其特點(diǎn)是使較低頻率和高頻率的聲壓級(jí)有相當(dāng)大的降低，對(duì)中間頻率有較弱的阻尼。
根據(jù)本發(fā)明獨(dú)立權(quán)利要求的主題可以解決這一問題。優(yōu)選實(shí)施方案是從屬權(quán)利要求的主題。
本發(fā)明基于的總體思想是一盲管，該盲管從穿過殼體的直通管上分叉而出，并在吸收腔內(nèi)部具有對(duì)空氣噪聲進(jìn)行聲傳送的壁。將對(duì)空氣噪聲進(jìn)行聲傳送的面積改變成盲管，可導(dǎo)致削弱了相對(duì)于中間頻率的阻尼性能，而對(duì)較高頻率的阻尼作用基本上仍是高的，并且沒有變化。同時(shí)，這種設(shè)計(jì)會(huì)形成使中間頻率較好通過的直通管，與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)相比，這就意味著對(duì)中間頻率的加強(qiáng)，而對(duì)較低頻率來說，該直通管似乎具有更長(zhǎng)的長(zhǎng)度，該長(zhǎng)度會(huì)導(dǎo)致較低的頻率有更大程度的降低。與具有徑向聲傳送的直通管的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)相比，本發(fā)明的設(shè)計(jì)從直通管分叉而出，并且具有徑向聲傳送的盲管的設(shè)計(jì)具有一種阻尼性能，即在較低的頻率產(chǎn)生較大的聲壓級(jí)下降，在中間頻率產(chǎn)生較弱的阻尼作用和/或(輕微)放大和在較高的頻率產(chǎn)生大約相同的阻尼。同時(shí)，本發(fā)明的消聲器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，所以尤其適合大規(guī)模生產(chǎn)。
在一優(yōu)選實(shí)施方式中，直通管在殼體內(nèi)部和/或吸收腔內(nèi)部具有不能對(duì)空氣噪聲進(jìn)行聲傳送的壁，而不包括將盲管連接到直通管的連接點(diǎn)。這種措施有可能提高相對(duì)較低頻率的阻尼作用，并改善對(duì)中間頻率的傳聲性能。
本發(fā)明的其它重要特征和優(yōu)點(diǎn)來自從屬權(quán)利要求，附圖和基于附圖的說明。
不言而喻的是上述特征和下文還將闡述的那些特征不僅可以以給定的特殊結(jié)合方式使用，而且可以以其它結(jié)合方式或者單獨(dú)地使用，都不超出本發(fā)明的范圍。


本發(fā)明的優(yōu)選示例性實(shí)施方案描述于附圖中并且在以下闡述中詳細(xì)進(jìn)行說明。
圖1，表示消聲器的縱截面的簡(jiǎn)略示意圖。
具體實(shí)施例方式
根據(jù)圖1，消聲器1包括一個(gè)殼體2和通過該殼體2的直通管3。該消聲器1特別適合安裝在設(shè)置于機(jī)動(dòng)車內(nèi)的內(nèi)燃機(jī)排氣系統(tǒng)4(僅部分示出)中。為此，可將直通管3連接到排氣系統(tǒng)4的排氣管線5上。因此，在排氣系統(tǒng)4的操作過程中和/或在裝有這一系統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)的操作過程中，直通管3用于傳送廢氣。直通管3中的廢氣的流動(dòng)方向優(yōu)選通過圖1中的箭頭6加以標(biāo)示。優(yōu)選將消聲器1設(shè)計(jì)為后消聲器，然后由此將直通管3在排出端連接于排氣系統(tǒng)4的端管7上，或它本身形成排氣系統(tǒng)4和/或排氣管線5的端管7。在殼體2內(nèi)設(shè)置至少一個(gè)吸收腔8。此處示出的實(shí)施例中，基本上殼體2的整個(gè)內(nèi)部都由吸收腔8形成。該吸收腔8中充滿了對(duì)空氣噪聲具有吸收作用的吸收材料9。
在殼體2的內(nèi)部，將至少一個(gè)盲管10連接到直通管3上。在此的盲管10，一端在11處橫向連接于直通管3上，而另一端在12處封閉。盲管10在一區(qū)域內(nèi)具有一個(gè)對(duì)空氣噪聲進(jìn)行聲傳送的壁13，該區(qū)域在此沒有進(jìn)一步加以標(biāo)示，但其在吸收腔8內(nèi)延伸。例如，在至少一些部分內(nèi)，盲管10的壁13可具有穿孔14。
除了將盲管10穿過其中連接到直通管3上的側(cè)面開口15以外，直通管3不間斷地穿過殼體2。另外，優(yōu)選地，將直通管3設(shè)計(jì)成具有不對(duì)空氣噪聲進(jìn)行聲傳送的壁16，而不包括側(cè)面開口15。特別地，不對(duì)直通管3的壁16進(jìn)行穿孔。在特定情況下，為直通管3提供對(duì)空氣噪聲進(jìn)行聲傳送的壁可能也是必要的(例如用于阻尼流動(dòng)噪音)。在目前的情況下，吸收腔8完全充滿了殼體2的內(nèi)部，所以直通管3也必然穿過吸收腔8。
在目前的情況下，直通管3具有直的入口部分17，其導(dǎo)入殼體2；和直的出口部分18，其導(dǎo)出殼體2；以及連接這兩個(gè)直的部分17、18的彎曲部分19。因而該直通管3在殼體2內(nèi)具有由該彎曲部分19形成的一個(gè)彎。優(yōu)選地，將盲管10在彎曲部分19的區(qū)域內(nèi)，即特別是相對(duì)該彎曲部分半徑的徑向外部上連接于直通管3上。因而側(cè)面開口15就在彎曲部分19的外部。在直的部分17、18內(nèi)，直通管3優(yōu)選具有恒定的內(nèi)橫截面，其特別是具有相同的尺寸。
盲管10具有彎的連接部分20和直的尾端部分21。尾端部分21在端上封閉，即在12處，并經(jīng)由彎的連接部分20連接到直通管3上。此處所示的實(shí)施例中，僅在直的尾端部分21內(nèi)設(shè)置有對(duì)大氣噪聲進(jìn)行聲傳送的壁13。
如此處所示，至少在尾端部分21內(nèi)，該盲管10會(huì)具有恒定的內(nèi)橫截面。例如盲管10的閉合端12會(huì)具有錐形端頭22。
另外，此處所示的優(yōu)選實(shí)施方式，其特征在于直通管3的出口部分18和盲管10的尾端部分21基本上彼此平行。這會(huì)使消聲器獲得極其緊湊的設(shè)計(jì)成為可能。然而，由于不同的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，彼此相關(guān)的管3、10的位置也可能偏離平行管的導(dǎo)向。
為了增加消聲器1的穩(wěn)定性，殼體2可裝備有至少一個(gè)中間底板23，例如其可基本上與殼體2的兩端面24平行進(jìn)行延伸。該中間底板23將吸收腔8分成兩分腔8I和8II。優(yōu)選將該中間底板23設(shè)計(jì)為對(duì)空氣噪聲可以進(jìn)行聲傳送，所以它優(yōu)選具有穿孔25。直通管3穿過中間底板23，并在側(cè)向上或徑向上支撐其上。同樣，盲管10也穿過該中間底板23，并在側(cè)向上支撐其上。管3、10各自都借助一滑動(dòng)座連接于或安裝在中間底板23上。
可以看出，壁13內(nèi)的穿孔14在盲管10支撐于中間底板23之處是中斷的，以便增加那里的盲管10的強(qiáng)度。
為了獲得此處所示的簡(jiǎn)單而又經(jīng)濟(jì)的設(shè)計(jì)，殼體2可僅包含一個(gè)單個(gè)的吸收腔8。另外，可方便地僅設(shè)置一個(gè)單個(gè)的直通管3。同樣，此處可設(shè)置僅一個(gè)單個(gè)的盲管10。但是，很顯然，在另外的實(shí)施方式中，也可以從直通管3分叉出兩個(gè)或多個(gè)盲管10。
由于所提出的消聲器1的設(shè)計(jì)，可獲得特殊的阻尼性能。其特點(diǎn)在于，與傳統(tǒng)的消聲器相比，它能在較低頻率和較高頻率達(dá)到聲級(jí)顯著的降低，而對(duì)中間頻率達(dá)到相對(duì)小的阻尼，以及甚至獲得一種加強(qiáng)。相對(duì)于待消音的頻率，盲管10也可視情況設(shè)計(jì)為λ/4管，這能提高特定頻率的特定阻尼。
設(shè)計(jì)為活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的內(nèi)燃機(jī)的聲譜可通過每次曲軸旋轉(zhuǎn)的點(diǎn)火過程的次數(shù)和通過內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速和/或曲軸的轉(zhuǎn)速加以確定?；诿棵氲狞c(diǎn)火過程次數(shù)可獲得活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的最低特征頻率。在具有四沖程系統(tǒng)的四缸發(fā)動(dòng)機(jī)中，每次曲軸旋轉(zhuǎn)將有兩次點(diǎn)火過程。相對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，由此產(chǎn)生的聲音的主頻率因而具有第二級(jí)，這也被稱為主要級(jí)。這一主要級(jí)形成發(fā)動(dòng)機(jī)聲音的低頻率。然后中間頻率具有較高的發(fā)動(dòng)機(jī)級(jí)，例如第四、第六和第八發(fā)動(dòng)機(jī)級(jí)。
本發(fā)明的消聲器1可根據(jù)想要達(dá)到的目的進(jìn)行設(shè)計(jì)，例如，以便使主要的發(fā)動(dòng)機(jī)級(jí)(例如第二級(jí))獲得顯著的降低，而以下較高的發(fā)動(dòng)機(jī)級(jí)，優(yōu)選第四、第六和第八發(fā)動(dòng)機(jī)級(jí)，相對(duì)無阻尼的離開消聲器1。甚至更高的級(jí)可用高頻率加以分類，優(yōu)先吸收于吸收材料9中。在具有不同氣缸數(shù)和/或不同燃燒過程(例如二沖程系統(tǒng))的內(nèi)燃機(jī)中，這隨后會(huì)相應(yīng)地產(chǎn)生不同的對(duì)于低頻率的主要發(fā)動(dòng)機(jī)級(jí)和對(duì)于中等頻率的其它較高的發(fā)動(dòng)機(jī)級(jí)。
權(quán)利要求
1.一種內(nèi)燃機(jī)、特別是機(jī)動(dòng)車內(nèi)內(nèi)燃機(jī)的排氣系統(tǒng)(4)用消聲器，具有包括至少一個(gè)吸收腔(8)的殼體(2)，該腔充有一種對(duì)空氣噪聲具有吸收作用的吸收材料(9)；具有一直通管(3)，該管在消聲器(1)的操作過程中運(yùn)送廢氣并穿過所述殼體(2)；具有至少一個(gè)盲管(10)，該管一端橫向連接到所述直通管(3)上，并在另一端封閉；由此，在所述吸收腔(8)內(nèi)延伸的一區(qū)域內(nèi)，所述盲管(10)具有對(duì)空氣噪聲進(jìn)行聲傳送的壁(13)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的消聲器，其特征在于，除了將所述盲管(10)連接到所述直通管(3)上的連接點(diǎn)以外，所述直通管(3)不間斷地穿過所述殼體(2)和/或所述直通管具有對(duì)空氣噪聲不進(jìn)行聲傳送的壁(16)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的消聲器，其特征在于，所述直通管(3)穿過所述吸收腔(8)和/或所述直通管(3)具有導(dǎo)入所述殼體(2)的直的入口部分(17)，導(dǎo)出所述殼體(2)的直的出口部分(18)，和將所述入口部分(17)與所述出口部分(18)相連接的彎曲部分(19)，和/或所述盲管(10)在所述彎曲部分(19)的區(qū)域內(nèi)，特別是在徑向外部上連接到所述直通管(3)上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的消聲器，其特征在于，所述盲管(10)具有一端上封閉的直的尾端部分(21)和將所述尾端部分(21)連接到所述直通管(3)上的彎的連接部分(20)，和/或僅所述尾端部分(21)具有對(duì)空氣噪聲進(jìn)行聲傳送的所述壁(13)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的消聲器，其特征在于，所述直通管(3)的所述出口部分(18)和所述盲管(10)的所述尾端部分(21)在所述殼體(2)內(nèi)基本上相互平行。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的消聲器，其特征在于，所述殼體(2)可具有至少一個(gè)中間底板(23)，該中間底板將所述吸收腔(8)分成兩分腔(8I，8II)，和/或所述中間底板(23)設(shè)計(jì)為對(duì)空氣噪聲可以進(jìn)行聲傳送，和/或所述直通管(3)穿過所述中間底板(23)，并支撐其上，和/或，所述盲管(10)穿過所述中間底板(23)，并支撐其上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的消聲器，其特征在于，除了所述盲管(10)連接到所述直通管(3)上的所述連接點(diǎn)以外，至少在所述殼體(2)內(nèi)，所述直通管(3)具有基本恒定的流動(dòng)橫截面，和/或所述盲管(10)具有基本恒定的橫截面，和/或所述盲管(10)具有錐形端頭(22)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的消聲器，其特征在于，可僅設(shè)置一個(gè)單個(gè)的吸收腔(8)，和/或所述吸收腔(8)充滿所述殼體(2)的內(nèi)部，和/或僅設(shè)置一個(gè)單個(gè)的直通管(3)和/或僅設(shè)置一個(gè)單個(gè)的盲管(10)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的消聲器，其特征在于，將所述消聲器(1)設(shè)計(jì)為后消聲器，和/或所述直通管(3)形成所述殼體(2)下游的所述排氣系統(tǒng)(4)的端管(7)
10.一種用于內(nèi)燃機(jī)、特別是機(jī)動(dòng)車內(nèi)內(nèi)燃機(jī)的排氣系統(tǒng)，具有至少一個(gè)根據(jù)權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述的消聲器(1)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種內(nèi)燃機(jī)、特別是機(jī)動(dòng)車內(nèi)內(nèi)燃機(jī)的排氣系統(tǒng)(4)用消聲器(1)，包括具有至少一個(gè)吸收腔(8)的殼體(2)，該腔充有一種對(duì)空氣噪聲具有吸收作用的吸收材料(9)；一個(gè)直通管(3)，該管在消聲器(1)的操作過程中運(yùn)送廢氣并穿過殼體(2)；和至少一個(gè)盲管(10)，該管一端橫向連接到直通管(3)上，并在另一端封閉。在吸收腔(8)內(nèi)延伸的一區(qū)域內(nèi)，該盲管(10)具有對(duì)空氣噪聲進(jìn)行聲傳送的壁(13)。
文檔編號(hào)F01N1/00GK101025103SQ20071000504
公開日2007年8月29日 申請(qǐng)日期2007年2月12日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月23日
發(fā)明者薩莎·倫格, 馬爾科·耶斯, 塞巴斯蒂安·賀振羅德 申請(qǐng)人:J·埃貝斯佩歇合資公司