专利名称：一种用于汽油发动机排气系统的消声器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种机械消声装置，更具体地说，涉及一种用于汽油发动机排气系统的消声器。
背景技术：
在汽油发动机的排废气过程中，废气的压力在排气管口处将产生连续的脉冲气流，该脉冲气体高速冲出排气口，其压强和速度与外界空气相差悬殊，将会产生刺耳的尾气噪声。因此，机动车一般都需要在发动机排气管上安装消声器，消声器用于消耗气流能量，减小气流的压力，可起到降低噪音的作用。根据干涉原理，消声器有吸收、反射两种基本的消声方式，吸收式消声器是通过废气在玻璃纤维、钢纤维和石棉等吸音材料上的摩擦而使机械能转化为热能消耗掉；反射式消声器则有多个串联的谐调腔与不同长度的多孔反射管相互连接在一起，废气在其中经过多次的反射、碰撞、膨胀、冷却而降低其压力，减轻振动及能量。现有技术中的抗性消声器属于反射式消声器，其高动能的气流直接冲击在消声器内部的隔板上，或者直接冲击在多孔管的堵盖上。虽然该消声器具有一定的消声作用，但是由于该结构的消声器其形成的废气运行路径不太合理，造成消声不充分，且不能有效减少气流的动能，使得消声效果不明显；并且气流直接冲击金属使得金属振动大，导致金属振动引起的噪音也较大。同时，该消声器结构比较复杂，达到同样的消声效果所用的消声器体积较大，成本较高。随着机动车转速的提高，现有的消声器并不能有效地改善汽油机运行对环境造成的噪声污染，需要不断地进行改进。
实用新型内容本实用新型的目的在于克服现有技术中的缺点与不足，提供结构简单的一种用于汽油发动机排气系统的消声器，该消声器可以将发动机排气过程中的连续脉冲气流噪声在很大程度上得到消除，从而使消声器尾端排出的气流柔和平稳，在很大程度上减少排气噪音，降低由于汽油发动机的运行造成的噪声污染。为了达到上述目的，本实用新型通过下述技术方案予以实现:一种用于汽油发动机排气系统的消声器，包括依次连接的前排气管、消声器筒体及设置于消声器筒体内的催化转化器、消声组件、尾管和尾盖；其特征在于:所述消声组件包括一孔碟、二孔碟、三孔碟、连接管、一级多孔管、一级消声管、二级消声管和导流管，其中一孔碟、二孔碟和三孔碟将消声器筒体依次分为的第一腔体、第二腔体和第三腔体；所述连接管穿插在一孔碟上，位于一孔碟一侧的一端与催化转化器前级尾端相连，位于一孔碟另一侧的一端设置在第一腔体内且与一级多孔管的进气端连通，一级多孔管的排气端位于第一腔体内；所述一级消声管穿插在二孔碟上，其一端开口且开口端设置在第一腔体内与一级多孔管的排气端相对，另一端设置在第二腔体内并设置有堵盖二形成盲端；所述二级消声管穿插在二孔碟和三孔碟上，连通第一腔体和第三腔体；所述导流管和尾管均穿插在三孔碟上，其一端开口且均设置在第二腔体内，导流管的另一端设置在第三腔体内，尾管的另一端为排气端设在消声器筒体外。通过上述方案，从一级多孔管排出的气流可直接在一级消声管中相互对冲相互抵消，可消耗气流的动能和振动，达到降低排气噪声的效果。其中，一孔碟、二孔碟和三孔碟与消声器筒体内部匹配安装。为了更好地实现本实用新型，所述一级多孔管的排气端端口沿气流的出口方向逐渐收窄。该设计可适当调节气流的流向，使从一级多孔管排出的气流集中地流向一级消声管中。所述一级多孔管的管壁设置有若干个第二消声孔。第二消声孔可起到降低噪声的作用。所述一级消声管设置在第一腔体内的端口为喇叭形开口 ；所述一级消声管的总长度大于其最小管径的一半。喇叭形开口的设计可大范围接收从一级多孔管排气端排出的气流。而一级消声管的长度是依据发动机排出尾气脉冲振动的对冲振幅来确定的，该设计可达到良好的降噪效果，特别是对于在发动机高速运转时，降噪效果尤其明显。所述一级消声管穿插在二孔碟上是指二孔碟中设置有开口内凹的第一中孔，一级消声管通过第一中孔穿插在二孔碟上；所述第一中孔的上方或下方设置有开口外凸的第一孔位，二级消声管通过第一孔位穿插在二孔碟上。一级消声管通过设置有开口内凹的第一中孔，可以更加牢固地穿插在二孔碟上，因此第一中孔的孔径与一级消声管的管径相匹配。本实用新型为了解决漏水的问题，在二孔碟底部设置有凹位。所述三孔碟中设置有第二中孔，第二中孔的上方和下方各设有上孔位和下孔位；所述第二中孔、上孔位和下孔位的开口外凸。尾管是通过第二中孔穿插在三孔碟上，导流管则通过上孔位或下孔位穿插在三孔碟上；而二级消声管通过二孔碟的第一孔位和三孔碟的上孔位或下孔位穿插在二孔碟和三孔碟上。上述孔的孔径与所穿插的管的管径均相匹配，而孔的开口外凸，可使所穿插的管更加牢固。同时，为了解决漏水的问题，在三孔碟底部设置有凹位。在所述二级消声管位于在第三腔体的管壁上开设有第一消声孔。所述第一消声孔是指在管圆周方向分布的通孔或者是指二级消声管对着尾管的侧壁上的开孔。所述二级消声管一端开口且设置在第一腔体内，另一端设置在第三腔体内并设置有堵盖一形成盲端。在二级消声管上设置第一消声孔和在其一端加堵盖一，则本实用新型的消声组件是由两级消声结构形成三个腔体的组合构成，该结构使得进入消声器的气流在两级消声管中进行相互抵消相互对冲，并逐级消耗气流的动能及其所引起的振动，使得尾气所携带的噪声能力逐步减弱，最终达到气流柔和排出消声器外的效果，在很大程度上减少排气噪音。第一消声孔的设计可使在二级消声管内相互抵消后的气体排出到第三腔体，并且对尾管侧壁的第一消声孔还有一个作用:排出的气流冲击尾管的圆管面，可发散、缓冲和柔化气流，从而减少撞击敲出的金属噪声。本实用新型用于汽油发动机排气系统的消声器是这样工作的:(I)发动机气流从催化转化器尾端通过连接管进入一级多孔管，从一级多孔管排气端流出的发动机气流主流的大部分进入与一级多孔管排气端相对的一级消声管进行一级消耗。主流脉冲气流将首先撞击一级消声管的管壁及堵盖二，消耗了一部分动能，此时，向进气方向反弹的脉冲气流不断地与冲向一级消声管盲端的另一部分脉冲气流相互对冲，并在一级消声管内形成相对高气压，在气流相互冲击过程中，可达到消声效果。(2)消耗了一部分动能的气流将进入二级消声管，脉冲气流又先撞击二级消声管的管壁及堵盖一，再次消耗一部分动能，此时，向进气方向反弹的脉冲气流不断地与冲向二级消声管盲端的另一部分脉冲气流相互对冲，并在二级消声管尾段又形成相对高气压，脉冲气流的动能及其振动将在此处又消耗一部分。(3)经过多次消耗后，在极大程度上消除了脉冲气流的动能及振动，使消声器中的气流保持柔和平稳。气流通过第一消声孔流入第三腔体，再通过导流管流向第二腔体，最后通过尾管平稳温和地排出外界环境，很大程度地降低了排气噪音。整个过程中，气流在消声器的第一腔体、第二腔体和第三腔体内迂回流动，气流在各级消声管内相互对冲，并在盲端形成相对高气压，有效地消耗气流的动能，气流之间的相互对冲引起的金属振动也相对较小，产生的金属声也相对较小，有效地降低排气噪声。与现有技术相比，本实用新型具有如下优点与有益效果:1、本实用新型消声器的结构简单，由各级消声结构形成多个腔体，该结构使得进入消声器的气流相互抵消相互对冲，并逐级消耗气流的动能，使得尾气噪声逐步减弱，最终达到气流柔和排出消声器外的效果，在很大程度上减少排气噪音。2、本实用新型的气流在各级消声管内相互对冲，并在盲端形成相对高气压，有效地消耗气流的动能，气流之间的相互对冲引起的金属振动也相对较小，产生的金属声也相对较小，有效地降低排气噪声。3、本实用新型多个腔体的设计，可以延长气路，增加了气流在消声器中的停留时间，从而降低了气流的压力和速度，也起到降低排气噪声的作用。4、本实用新型消声器的一级多孔管尾端为开口的排气端，无堵盖，可使排气畅通，从而使发动机的功率损失小，达到提升发动机功率和节能的效果。
图1是本实用新型用于汽油发动机排气系统的消声器实施例一的结构示意图；图2是图1中二孔碟的正面示意图；图3是图1中二孔碟的侧面示意图；图4是二孔碟的正面不意图；图5是二孔碟的侧面不意图；图6是本实用新型用于汽油发动机排气系统的消声器实施例二的结构示意图；图7是图6中二孔碟的正面示意图；图8是图6中二孔碟的侧面示意图；其中，I为前排气管、2为消声器筒体、3为催化转化器、4为尾管、5为尾盖、6为第一腔体、7为第二腔体、8为第三腔体、9为一孔碟、10为二孔碟、11为三孔碟、12为连接管、13为一级多孔管、14为一级消声管、15为二级消声管、16为导流管、17为第一中孔、18为第一孔位、19为第二中孔、20为上孔位、21为堵盖二、22为堵盖一、23为第二消声孔、24为第一消声孔、25为下孔位。
具体实施方式
以下结合附图与具体实施方式
对本实用新型作进一步详细的描述。实施例一本实用新型用于汽油发动机排气系统的消声器实施例一的结构示意图如图1所示，该消声器包括依次连接的前排气管1、消声器筒体2及设置于消声器筒体2内的催化转化器3、消声组件、尾管4和尾盖5 ;其中，消声组件包括将消声器筒体2依次分为的第一腔体6、第二腔体7和第三腔体8的一孔碟9、二孔碟10和三孔碟11，连接管12，管壁设置有若干个第二消声孔23的一级多孔管13，一级消声管14，二级消声管15以及导流管16。连接管12穿插在一孔碟9上，位于一孔碟9 一侧的一端与催化转化器3尾端相连，位于一孔碟9另一侧的一端设置在第一腔体6内且与一级多孔管13的进气端连通，一级多孔管13的排气端位于第一腔体6内，其排气端端口沿气流的出口方向逐渐收窄。其中，一孔碟9、二孔碟10和三孔碟11与消声器筒体2内部匹配安装。图1中二孔碟的正面示意图和侧面示意图如图2和图3所示，二孔碟中设置有开口内凹的第一中孔17，第一中孔17的下部设置有开口外凸的第一孔位18 ;为了解决漏水的问题，在二孔碟的底部设有凹位。如图1所示，第一中孔的孔径与一级消声管14的管径相匹配，一级消声管14通过设置有开口内凹的第一中孔，牢固地穿插在二孔碟10上，其一端开口且开口端设置在第一腔体6内与一级多孔管13的排气端相对,为了大范围接收从一级多孔管13排气端排出的气流，该端的端口设计为喇叭形开口，一级消声管14的另一端则设置在第二腔体7内并设置有堵盖二 21形成盲端，并且一级消声管14的总长度大于其最小管径的一半。二孔碟的正面意图和侧面意图如图4和图5所75, 二孔碟中设置有第二中孔19，第二中孔19的上方和下方各设有上孔位20和下孔位25 ;第二中孔19、上孔位20和下孔位25的开口外凸；为了解决漏水的问题，在三孔碟的底部设有凹位。如图1所示，尾管4是通过第二中孔19穿插在三孔碟11上，其一端开口且设置在第二腔体7内，排气端则设在消声器筒体2外。而二级消声管15通过二孔碟10的第一孔位18和三孔碟11的下孔位25穿插在二孔碟10和三孔碟11上，其一端开口且设置在第一腔体6内，另一端设置在第三腔体8内并设置有堵盖一 22形成盲端。导流管16则通过上孔位20穿插在三孔碟11上，一端开口且设置在第二腔体7内，另一端设置在第三腔体8内。上述孔的孔径与所穿插的管的管径均相匹配，而孔的开口均外凸，可使所穿插的管更加牢固。如图1所示，在二级消声管15位于在第三腔体8的管壁上开设有第一消声孔24，该第一消声孔24为在管圆周方向分布的多个通孔。该设计可使在二级消声管15内相互抵消后气体排出到第三腔体8。本实用新型用于汽油发动机排气系统的消声器是这样工作的:(I)发动机气流从催化转化器3尾端通过连接管12进入一级多孔管13，从一级多孔管13排气端流出的发动机气流主流的大部分进入与一级多孔管13排气端相对的一级消声管14进行一级消耗。主流脉冲气流将首先撞击一级消声管14的管壁及堵盖二 21，消耗了一部分动能，此时，向进气方向反弹的脉冲气流不断地与冲向一级消声管14盲端的另一部分脉冲气流相互对冲，并在一级消声管14内形成相对高气压，在气流相互冲击过程中，可达到消声效果。(2)消耗了一部分动能的气流将进入二级消声管15，脉冲气流又先撞击二级消声管15的管壁及堵盖一 22，再次消耗一部分动能，此时，向进气方向反弹的脉冲气流不断地与冲向二级消声管15盲端的另一部分脉冲气流相互对冲，并在二级消声管15尾段又形成相对高气压，脉冲气流的动能及其振动将在此处又消耗一部分。(3)经过多次消耗后，在极大程度上消除了脉冲气流的动能及振动，使消声器中的气流保持柔和平稳。气流通过第一消声孔24流入第三腔体8，再通过导流管16流向第二腔体7，最后通过尾管4平稳温和地排出外界环境，很大程度地降低了排气噪音。整个过程中，气流在消声器的第一腔体6、第二腔体7和第三腔体8内迂回流动，通过在消声管内的相互对冲消耗动能，从而降低了气流的压力和速度，也起到降低排气噪声的作用。通过气流在消声管内的相互对冲来消耗气流的动能及流速，有效地降低了气流对金属的冲击，以及由此而引起的噪声。实施例二本实施例与实施例一不同之处在于:(I)本实用新型用于汽油发动机排气系统的消声器实施例二的结构示意图如图6所示，在二级消声管15位于在第三腔体8的管壁上开设有第一消声孔24，本实施例中的第一消声孔24是一个对着尾管4的侧壁上的开孔，该第一消声孔24不仅可使在二级消声管15内相互抵消后气体排出到第三腔体8，并且排出的气流冲击尾管4的圆管面，可发散、缓冲和柔化气流，避免了脉冲气流同时冲击尾管圆管面，形成依顺序分散冲击尾管圆管面，从而减少撞击发出的金属噪声。(2)图6中二孔碟的正面示意图和侧面示意图如图7和图8所示，开口外凸的第一孔位18设置在第一中孔17的上方；如图6所示，二级消声管15通过二孔碟10的上方第一孔位18和三孔碟11的上孔位20穿插在二孔碟10和三孔碟11上，其一端开口且设置在第一腔体6内，另一端设置在第三腔体8内并设置有堵盖一 22形成盲端；而导流管16则通过下孔位25穿插在三孔碟11上，一端开口且设置在第二腔体7内，另一端设置在第三腔体8内。本实施例消声器的其他结构与实施例一中消声器的其他结构相同，消声器的工作原理也与实施例一中消声器的工作原理一致。实施例三本实施例与实施例一不同之处在于二级消声管上没有开设第一消声孔，该二级消声管穿插在二孔碟和三孔碟上，连通第一腔体和第三腔体，并且设置在第三腔体内的一端没有设置堵盖一，二级消声管的两端为开口端。本实施例消声器的其他结构与实施例一中消声器的其他结构相同。本实施例中的消声器是这样工作的:发动机气流从催化转化器尾端通过连接管进入一级多孔管，从一级多孔管排出的气流进入一级消声管进行消耗，一部分脉冲气流先撞击一级消声管的管壁及堵盖二，消耗了一部分动能，此时，向进气方向反弹的脉冲气流不断地与冲向一级消声管盲端的另一部分脉冲气流相互对冲，并在一级消声管内形成相对高气压，脉冲气流动能及其振动将在此处抵消一部分。气流通过二级消声管流入第三腔体，再通过导流管流向第二腔体，最后通过尾管平稳温和地排出外界环境，达到降低排气噪声的效果。上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种用于汽油发动机排气系统的消声器，包括依次连接的前排气管、消声器筒体及设置于消声器筒体内的催化转化器、消声组件、尾管和尾盖；其特征在于:所述消声组件包括一孔碟、二孔碟、三孔碟、连接管、一级多孔管、一级消声管、二级消声管和导流管，其中一孔碟、二孔碟和三孔碟将消声器筒体依次分为的第一腔体、第二腔体和第三腔体；所述连接管穿插在一孔碟上，位于一孔碟一侧的一端与催化转化器前级尾端相连，位于一孔碟另一侧的一端设置在第一腔体内且与一级多孔管的进气端连通，一级多孔管的排气端位于第一腔体内；所述一级消声管穿插在二孔碟上，其一端开口且开口端设置在第一腔体内与一级多孔管的排气端相对，另一端设置在第二腔体内并设置有堵盖二形成盲端；所述二级消声管穿插在二孔碟和三孔碟上，连通第一腔体和第三腔体；所述导流管和尾管均穿插在三孔碟上，其一端开口且均设置在第二腔体内，导流管的另一端设置在第三腔体内，尾管的另一端为排气端设在消声器筒体外。
2.根据权利要求1所述的用于汽油发动机排气系统的消声器，其特征在于:所述一级多孔管的排气端端口沿气流的出口方向逐渐收窄。
3.根据权利要求2所述的用于汽油发动机排气系统的消声器，其特征在于:所述一级多孔管的管壁设置有若干个第二消声孔。
4.根据权利要求3所述的用于汽油发动机排气系统的消声器，其特征在于:所述一级消声管设置在第一腔体内的端口为喇叭形开口 ；所述一级消声管的总长度大于其最小管径的一半。
5.根据权利要求4所述的用于汽油发动机排气系统的消声器,其特征在于:所述一级消声管穿插在二孔碟上是指二孔碟中设置有开口内凹的第一中孔，一级消声管通过第一中孔穿插在二孔碟上；所述第一中孔的上方或下方设置有开口外凸的第一孔位，二级消声管通过第一孔位穿插在二孔碟上。
6.根据权利要求5所述的用于汽油发动机排气系统的消声器，其特征在于:所述三孔碟中设置有第二中孔，第二中孔的上方和下方各设有上孔位和下孔位；所述第二中孔、上孔位和下孔位的开口外凸。
7.根据权利要求1至6任一项所述的用于汽油发动机排气系统的消声器，其特征在于:在所述二级消声管位于在第三腔体的管壁上开设有第一消声孔。
8.根据权利要求7所述的用于汽油发动机排气系统的消声器，其特征在于:所述第一消声孔是指在管圆周方向分布的通孔或者是指二级消声管对着尾管的侧壁上的开孔。
9.根据权利要求8所述的用于汽油发动机排气系统的消声器，其特征在于:所述二级消声管一端开口且设置在第一腔体内，另一端设置在第三腔体内并设置有堵盖一形成盲端。
专利摘要本实用新型提供一种用于汽油发动机排气系统的消声器，其消声组件包括一孔碟、二孔碟、三孔碟、连接管、一级多孔管、一级消声管、二级消声管和导流管，一孔碟、二孔碟和三孔碟将消声器筒体分为第一腔体、第二腔体和第三腔体；一级消声管穿插在二孔碟上，其一端开口且开口端设置在第一腔体内与一级多孔管的排气端相对，另一端设置在第二腔体内并设置有堵盖二形成盲端；二级消声管穿插在二孔碟和三孔碟上，连通第一腔体和第三腔体；导流管和尾管均穿插在三孔碟上，其一端开口且均设置在第二腔体内，导流管的另一端设置在第三腔体内，尾管的另一端为排气端设在消声器筒体外。该消声器能逐级消耗气流的动能及振动，从而有效降低排气的噪音。
文档编号F01N1/08GK202954869SQ201220700459
公开日2013年5月29日 申请日期2012年12月17日 优先权日2012年12月17日
发明者杨富周, 陈良周, 陈忠起 申请人:杨富周