專利名稱：低阻高效消聲器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及內(nèi)燃機(jī)排氣消聲系統(tǒng)，尤其是一種消聲器。
內(nèi)燃機(jī)排氣消聲器的作用，是把內(nèi)燃機(jī)工作時(shí)排出廢氣產(chǎn)生的強(qiáng)噪聲在消聲器內(nèi)吸收，消除或降低噪聲對(duì)環(huán)境的污染。性能好的消聲器要求對(duì)排氣阻力小、消聲量盡可能高。但在特定條件下，排氣阻力與消聲效果是互相制約的，如要消聲效果好時(shí)，排氣阻力必然要增大，排氣阻力對(duì)內(nèi)燃機(jī)三項(xiàng)指標(biāo)又有著直接的關(guān)系，排氣阻力大，缸內(nèi)固有廢氣量增多而減少新氣充入量至動(dòng)力輸出下降，同時(shí)破壞新氣純度使燃料燃燒不完全，熱效率下降且形成有害氣體污染環(huán)境。已知的消聲器，典型的結(jié)構(gòu)是由一根連接內(nèi)燃機(jī)排氣管的入氣管延伸進(jìn)消聲器殼體內(nèi)平行設(shè)置，另一根同樣平行設(shè)置于殼體內(nèi)的出氣管引出消聲器外殼，該出氣管于殼體內(nèi)一段壁上開(kāi)有一定數(shù)量的小孔，小孔軸線與聲波傳播方向成90度，使聲波幅射面積最小，抑制聲波通過(guò)小孔向外傳播，脈動(dòng)的廢氣壓力在消聲器內(nèi)膨脹吸收后，通過(guò)小孔向外排出，減輕脈沖氣流對(duì)空氣沖擊產(chǎn)生的噪聲。其缺點(diǎn)是消聲器內(nèi)部散熱條件差，脈動(dòng)壓力高，氣流須經(jīng)兩次反流，以至產(chǎn)生強(qiáng)大的渦流誘發(fā)高頻噪聲，而出氣管和開(kāi)設(shè)的小孔總流通截面積受到噪聲泄漏的限制，以至排氣阻力非常大，形成缸內(nèi)廢氣增多而充氣量不足，動(dòng)力輸出下降，同時(shí)破壞新氣純度，以至燃燒不充分而形成有害氣體和熱效率下降。
本實(shí)用新型目的在于提供一種消聲效果好，排氣阻力小能消除渦流的消聲器，以提高內(nèi)燃機(jī)的功率輸出和熱效率，減少有害氣體的產(chǎn)生。
本實(shí)用新型目的實(shí)現(xiàn)的方案是在有進(jìn)出氣管的消聲器筒體外殼內(nèi)連接或通過(guò)支承板固定一個(gè)形似桶或盆狀的襯筒，襯筒內(nèi)或一端有1～3塊封板或錐形蓋分隔或封閉成桶狀或閉塞的管筒，外殼與襯筒之間形成氣流通道，襯筒壁上周圍或開(kāi)有一定數(shù)量的氣孔；或在襯筒內(nèi)再設(shè)置一個(gè)導(dǎo)流和消除渦流的消渦筒，消渦筒靠進(jìn)氣口端用錐形蓋封閉，另一端與襯筒內(nèi)的后底部相接，襯筒與消渦筒之間形成后端封閉的內(nèi)環(huán)夾道，消渦筒壁上開(kāi)有氣孔。
本實(shí)用新型消聲器襯筒上氣孔總流通截面積是按所配內(nèi)燃機(jī)一個(gè)氣缸截面積的
設(shè)定；出氣管口和氣流通道的流通截面積為襯筒上氣孔總流通截面積的0.9～1.2倍；消渦筒上氣孔總流通截面積和內(nèi)環(huán)夾道截面積均為襯筒總氣孔截面積的1.2～1.6倍；前級(jí)襯筒上的總氣孔、氣流通道，消渦筒上總氣孔、內(nèi)環(huán)夾道截面積相應(yīng)增大0.1～0.2倍。
本實(shí)用新型消渦筒內(nèi)形成吸收脈沖壓力的空腔，以此形成一個(gè)消聲單元。襯筒分隔成一個(gè)或多個(gè)空腔。
本實(shí)用新型的工作過(guò)程是當(dāng)內(nèi)燃機(jī)工作排氣時(shí)，脈沖的廢氣流附帶噪聲從進(jìn)氣口進(jìn)入襯筒或經(jīng)消渦筒端的錐形蓋分流進(jìn)入襯筒與消渦筒之間的內(nèi)環(huán)夾道，脈沖壓力由消渦筒內(nèi)的空腔膨脹吸收，使脈動(dòng)氣流趨于較平穩(wěn)，同時(shí)通過(guò)襯筒上的氣孔隔除噪聲后進(jìn)入氣流通道，經(jīng)匯集后向外排出。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于采用環(huán)壁氣流通道提高傳熱及散熱效率，優(yōu)越的分壓膨脹形式，即作為氣體膨脹的空腔與氣流通道只形成單端相連，不構(gòu)成氣流通道，氣流通道不存在突擴(kuò)突縮現(xiàn)象，所以內(nèi)部基本無(wú)渦流。而且高溫廢氣從進(jìn)入消聲器至排出，一直沿外殼內(nèi)夾壁流過(guò)，溫度得以迅速下降，內(nèi)部壓力和排氣流速相應(yīng)減緩，消聲效果及氣動(dòng)性能即得到較大的提高。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。


圖1是兩單元組合消聲器一個(gè)實(shí)施例結(jié)構(gòu)剖視圖。
圖2是兩單元組合消聲器第二個(gè)實(shí)施例結(jié)構(gòu)剖視圖。
圖3是兩單元組合消聲器第三個(gè)實(shí)施例結(jié)構(gòu)剖視圖。
圖4是三單元組合消聲器一個(gè)實(shí)施例結(jié)構(gòu)剖視圖。
圖5是兩單元組合消聲器第四個(gè)實(shí)施例結(jié)構(gòu)剖視圖。
圖6是無(wú)消渦筒三單元組合消聲器一個(gè)實(shí)施例結(jié)構(gòu)剖視圖。
圖7是無(wú)消渦筒消聲器一個(gè)實(shí)施例結(jié)構(gòu)剖視圖。
圖8是無(wú)消渦筒消聲器第二個(gè)實(shí)施例結(jié)構(gòu)剖視圖。
圖9是無(wú)消渦筒消聲器第三個(gè)實(shí)施例結(jié)構(gòu)剖視圖。
圖10是無(wú)消渦筒消聲器第四個(gè)實(shí)施例結(jié)構(gòu)剖視圖。
圖11是無(wú)消渦筒消聲器第五個(gè)實(shí)施例結(jié)構(gòu)剖視圖。
圖12是無(wú)消渦筒消聲器第六個(gè)實(shí)施例結(jié)構(gòu)剖視圖。
圖13是無(wú)消渦筒消聲器第七個(gè)實(shí)施例結(jié)構(gòu)剖視圖。
圖14是無(wú)消渦筒消聲器第八個(gè)實(shí)施例結(jié)構(gòu)剖視圖。
圖15是無(wú)消渦筒消聲器第九個(gè)實(shí)施例結(jié)構(gòu)剖視圖。
圖16是一單元消聲器一個(gè)實(shí)施例結(jié)構(gòu)剖視圖。
圖17是一單元消聲器第二個(gè)實(shí)施例結(jié)構(gòu)剖視圖。
圖1所示的消聲器，兩端分別為進(jìn)氣管口1和出氣管口12，沿筒狀外殼2內(nèi)中心設(shè)置有端口成喇叭形、底端有封板11封閉呈桶盆狀的襯筒8，襯筒8喇叭口與外殼2內(nèi)壁相接，襯筒8后端通過(guò)支承板4與外殼2內(nèi)壁連接固定，襯筒8壁周圍開(kāi)有氣孔7，襯筒8內(nèi)固定有一個(gè)消渦筒6。消渦筒6對(duì)向進(jìn)氣管口1的一端為75度的錐形蓋3封閉，另一端與襯筒8的封板11相接。消渦筒6壁上開(kāi)有氣孔7。后級(jí)消聲單元之部位的外殼2成錐形和弧形過(guò)渡為出氣管口12，襯筒8和消渦筒6與外殼2成相應(yīng)形狀，襯筒8后端口用60度錐形蓋3封閉。外殼2與襯筒8之間形成前端封環(huán)壁的氣流通道9，襯筒8與消渦筒6之間形成后端封閉的內(nèi)環(huán)夾道10。前級(jí)的氣流通道9與后級(jí)的內(nèi)環(huán)夾道10直接相通。
本實(shí)施例消聲器內(nèi)排氣通道截面積按配置的內(nèi)燃機(jī)的沖程數(shù)，氣缸數(shù)和轉(zhuǎn)速高低而設(shè)定，以消聲器最后一級(jí)的襯筒8上開(kāi)設(shè)的氣孔7總流通截面積與內(nèi)燃機(jī)一個(gè)氣缸的截面積之比例為基數(shù)。其比例根據(jù)不同氣缸數(shù)分別為單缸機(jī)—1∶5～15，兩缸機(jī)—1∶4.5～8，三至四缸機(jī)—1∶3～7，六缸以上內(nèi)燃機(jī)—1∶2.5～4.5(總1/15～2/5)。配二沖程和高速內(nèi)燃機(jī)取偏小的比值。
圖2所示消聲器與
圖1消聲器的區(qū)別在于出氣管口12獨(dú)為一體并與封板11連接外殼2內(nèi)一端出氣管口12壁上開(kāi)有氣孔7，外殼2不呈錐弧而是90度直角形狀。
圖3所示消聲器與
圖1消聲器的區(qū)別在于進(jìn)氣管口1是由外殼2延伸成錐形或弧形過(guò)渡而成。外殼2壁為波浪形圓筒并直接與襯筒8或消渦筒6固定連接，使之形成截面為波浪狀的夾道9、10。
圖4所示消聲器與
圖1消聲器的區(qū)別在于進(jìn)氣管口1由外殼2成園錐形延伸過(guò)渡而成，外殼2內(nèi)有兩個(gè)襯筒8，朝進(jìn)氣管口1的襯筒8端口分別與外殼2相接。每個(gè)襯筒8內(nèi)固定有消渦筒6，靠進(jìn)氣管口1的消渦筒6端口用75度錐形蓋3封閉，第二個(gè)消渦筒6端口與第一個(gè)襯筒8的底端用封板11相接，第二個(gè)襯筒8底端用60度錐形蓋3封閉。出氣管口12延伸在外殼2內(nèi)與第二個(gè)襯筒8的錐形蓋3相接。外殼2內(nèi)的出氣管口12壁上開(kāi)有氣孔7，出氣管口12外圍形成第三個(gè)消渦筒6，該消渦筒6靠出氣管口12端與外殼2連接，朝進(jìn)氣管口1方向的一端成錐形與外殼2相接，使該消渦筒6分別與外殼2和出氣管口12形成空腔5和環(huán)形排氣通道。
圖5所示消聲器與圖2消聲器的區(qū)別在于出氣管口12一端不是與封板11連接，而是與外殼2底部連接，形成橫向排氣。
圖6所示消聲器與
圖1消聲器的區(qū)別在于無(wú)消渦筒6，襯筒8靠進(jìn)氣管口1的一端與外殼2相接，另一端通過(guò)支承板4與外殼2連接固定，襯筒8內(nèi)靠中間和稍后部有封板11，使之形成三個(gè)空腔5。襯筒8靠進(jìn)氣管口1和中間的空腔5的壁上開(kāi)有氣孔7。出氣管口12延伸進(jìn)外殼2內(nèi)并穿過(guò)封板11與中間的空腔5相通，中間空腔5部位的襯筒8壁上氣孔7的總流通截面積為出氣管口12截面積的0.2倍。
圖7所示消聲器與圖5消聲器區(qū)別在于襯筒8內(nèi)僅有一塊封板11將襯筒8分隔成具有兩個(gè)空腔5。襯筒8無(wú)氣孔7。
圖8所示消聲器與圖7消聲器的區(qū)別僅在于襯筒8上有氣孔7，襯筒8兩端直接與外殼2內(nèi)壁兩頭連接固定。
圖9所示消聲器與圖8消聲器的區(qū)別在于襯筒8端部的封板11成錐形。
圖10所示消聲器與圖8消聲器的區(qū)別在于襯筒8兩端分別連接外殼2兩頭內(nèi)壁，封板11裝在襯筒8中間。
圖11所示消聲器與
圖10消聲器的區(qū)別在于襯筒8靠出氣管口12一端不與外殼2內(nèi)壁連接。襯筒8靠支承板4固定在外殼2內(nèi)壁。襯筒8內(nèi)有兩塊封板11將襯筒分隔成三個(gè)空腔5。
圖12所示消聲器無(wú)消渦筒6，進(jìn)氣管口1和出氣管口12分別開(kāi)在外殼2兩端。筒形外殼2波浪狀，直接與一端為錐形的襯筒8連接，形成截面為波浪形通氣夾道。
圖13所示消聲器無(wú)消渦筒6，進(jìn)氣管口1和出氣管口12分別開(kāi)在外殼2兩端。圓形襯筒8無(wú)氣孔7，通過(guò)支承板4固定在外殼2內(nèi)壁。封板11裝在襯筒中央。
圖14所示消聲器與
圖13消聲器的區(qū)別在于錐形蓋3封閉在襯筒8靠近出氣管口12一端底部。
圖15所示消聲器無(wú)消渦筒6，進(jìn)氣管口1和出氣管口12分別開(kāi)在外殼2兩端。襯筒8端口喇叭形并與外殼2內(nèi)壁連接，底端有封板11封閉。襯筒8用支承板4支撐固定在外殼2內(nèi)壁。襯筒8上開(kāi)有氣孔，襯筒8與外殼2內(nèi)壁形成氣流通道9。
圖16所示消聲器與圖8消聲器的區(qū)別在于襯筒8內(nèi)還通過(guò)支承板4固定有一個(gè)消渦筒6。消渦筒6壁上有氣孔7，對(duì)向進(jìn)氣管口1一端錐形蓋3封口，另一端與封板11連接。
圖17所示消聲器與
圖16消聲器的區(qū)別在于封板11改為錐形蓋3。
權(quán)利要求1.一種低阻高效消聲器，在有進(jìn)出氣管口(1、12)的筒狀外殼(2)內(nèi)裝有消聲裝置，其特征在于外殼(2)內(nèi)連接或通過(guò)支承板(4)固定有襯筒(8)，襯筒(8)內(nèi)或一端有1-3塊封板(11)或錐形蓋(3)分隔或封閉，外殼(2)與襯筒(8)之間形成氣流通道(9)；或在襯筒(8)內(nèi)再設(shè)置開(kāi)有氣孔(7)的消渦筒(6)，消渦筒(6)靠進(jìn)氣管口(1)的一端用錐形蓋(3)封閉，另一端與襯筒(8)內(nèi)后底部相接，襯筒(8)與消渦筒(6)之間形成后端封閉的內(nèi)環(huán)夾道(10)；襯筒(8)壁上開(kāi)或不開(kāi)氣孔(7)。
2.按照權(quán)利要求1所述的消聲器，其特征在于后級(jí)襯筒(8)壁上總氣孔(7)流通截面積是按所配內(nèi)燃機(jī)一個(gè)氣缸截面積的1/15～2/5設(shè)定；出氣管口(12)和氣流通道(9)的流通截面積均為襯筒(8)上總氣孔流通截面積的0.9～1.2倍；消渦筒(6)上氣孔(7)總截面積和內(nèi)環(huán)夾道(10)截面積均為襯筒(8)總氣孔(7)截面積的1.2～1.6倍；前級(jí)襯筒(8)上的總氣孔(7)、氣流通道(9)，消渦筒(6)上總氣孔(7)、內(nèi)環(huán)夾道(10)截面積均相應(yīng)增大0.1～0.2倍。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的消聲器，其特征在于襯筒(8)分隔成一個(gè)或多個(gè)空腔(5)。
4.按照權(quán)利要求1或2所述的消聲器，其特征在于出氣管口(12)延伸進(jìn)外殼(2)內(nèi)與封板(11)連接，伸入外殼(2)內(nèi)一端的出氣管口(12)壁上開(kāi)有氣孔(7)。
5.按照權(quán)利要求1或2所述的消聲器，其特征在于進(jìn)氣管口(1)或/和出氣管口(12)是由外殼(2)延伸成錐形形狀而成。
6.按照權(quán)利要求1或2所述的消聲器，其特征在于外殼(2)壁為波浪形圓筒狀并直接與襯筒(8)或消渦筒(6)固定連接，使之截面形成波浪式氣流通道(9、10)。
7.按照權(quán)利要求1或2所述的消聲器，其特征在于襯筒(8)一端呈喇叭狀并與外殼(2)內(nèi)壁連接，另一端通過(guò)支承板(4)固定在外殼(2)內(nèi)壁。
8.按照權(quán)利要求1或2所述的消聲器，其特征在于襯筒(8)直筒狀，一端連接外殼(2)進(jìn)氣管口(1)端底壁，另一端通過(guò)支承板(4)支撐固定在外殼(2)筒壁。
9.按照權(quán)利要求1或2所述的消聲器，其特征在于襯筒(8)直筒狀，兩端分別連接外殼(2)兩頭內(nèi)壁。
10.按照權(quán)利要求1所述的消聲器，其特征在于襯筒(8)通過(guò)支承板(4)支撐固定在外殼(2)筒壁，襯筒(8)兩端口和外殼(2)壁之間形成氣流通道(9)。
專利摘要一種筒狀外殼兩端有進(jìn)出氣口的內(nèi)燃機(jī)消聲器,外殼內(nèi)裝有一個(gè)底端封閉、壁上有氣孔的襯筒,襯筒內(nèi)有一個(gè)一端成錐形封閉,另一端與襯筒底相接而壁上有氣孔的消渦筒,襯筒與外殼和消渦筒之間分別形成兩個(gè)環(huán)道,兩個(gè)環(huán)道通過(guò)襯筒的氣孔構(gòu)成隔聲氣流通道,消渦筒內(nèi)為吸收氣流脈沖壓力的空腔。本消聲器利用環(huán)壁為氣流通道提高傳散熱效率,廢氣溫度壓力下降,內(nèi)部無(wú)渦流,排氣阻力小,氣動(dòng)性能和消聲效果得到提高。
文檔編號(hào)F01N1/08GK2296404SQ96247099
公開(kāi)日1998年11月4日 申請(qǐng)日期1996年11月26日 優(yōu)先權(quán)日1996年11月26日
發(fā)明者曾尚初 申請(qǐng)人:曾尚初