[其他]內燃機排氣消聲器

在審

• 申請號: 101985000002410
• 申請日: 1985-04-01
• 公開（公告）號: CN85102410B
• 公開（公告）日: 1985-09-10
• 發明（設計）人: 孫義昌
• 申請（專利權）人: 孫義昌
• 代理公司: 天津三元專利商標代理有限責任公司
• 代理人: 鄭永康

內燃機排氣消聲器屬于一種內燃機排氣系統消聲器，特別是供汽車、拖拉機用排氣消聲器。前管截面積、各支芯管截面積之和、尾管截面積均相等，喇叭管大端與各芯管為整體連接結構，芯管壁上穿孔采用漸縮孔型翻邊孔，尾管內設有分流板，排氣流進入前管后變徑分流，可提高擴張比，使噪聲值明顯下降，背壓降低，輸出功率損失減少，整車噪聲降到８０～８３分貝（Ａ），油耗相應降低６～８．８％。

本發明屬于一種內燃機排氣消聲器，特別是供汽車、拖拉機用排氣消聲器。

當前，汽車、拖拉機上所使用的消聲器，一般都根據消耗排氣流的能量，并平衡氣流壓力波動的消聲原理，所以在消聲器的結構設計上，均采用重復地使氣流通過收縮而又擴大的斷面，多次改變氣流方向，或將氣流分割為很小的支流沿不平滑表面流動，這種結構雖能達到消聲作用，但排氣不通暢，造成背壓增加，在發動機最高轉速時，輸出功率的損失可達5%～10%，車速愈高，排氣阻力愈大，功率損失愈多，油耗也相應增加，影響車輛的工作特性，例如已知的用于我國解放CA-10B型4噸載重貨車消聲器，其前管截面積大于尾管截面積30%，使排出氣流速度增加，阻抗增加，不但降低了消聲效果，而且油耗也相應增加。如何解決消聲器消聲效果好，發動機功率損失小的技術難題是十分關注的問題。美國專利US4203503和US4209076提出了一種排氣先進入吸收聲能的諧振腔室，而后進入消耗聲能的膨脹腔室，最后排入大氣中的排氣消聲器。但這種結構的消聲器仍存在排氣不通暢，排阻較大，消聲效果和發動機功率損失都不能達到理想值。

本發明的目的是為汽車、拖拉機配備一種消減寬頻帶噪聲，耗油少的低背壓排氣消聲器。

本發明提供的汽車、拖拉機用排氣消聲器，在前、后端蓋封閉的圓筒體內，有若干個由隔板隔成不等容積的腔室。前、后端蓋分別開有與漸放喇叭管和尾管的配裝孔、該孔的幾何中心線與圓筒體軸心線一致。喇叭管小端與前管接合或成整體形。芯管壁上開有與腔室連通并呈漸縮孔型翻邊孔。各芯管經前腔室穿過各個隔板上同軸心等徑距圓周均布的相應通孔到末腔室，芯管兩端分別向喇叭管的大端面和尾管前端面呈輻射狀漸縮，其傾斜角分別為3°～5°和5°～10°，芯管的漸縮端呈扇形截面組合一起，在前腔室與喇叭管大端成直插整體連接結構，在末腔室與后端蓋尾管前端面接合。前管截面積、芯管截面積之和、尾管截面積均相等。尾管內設有分流板，尾管出口呈正弦波形。

氣流由發動機排氣管經前管進入，在喇叭管的大端，以變徑分流方式使氣流從扇形孔道，進入相應的各芯管。當氣流至各芯管的翻邊孔處，根據抗性消聲原理，聲波向聲源處反射，達到消聲的作用，由于氣流變細后，大幅度地提高擴張比，使消聲量顯著提高，廢氣在各芯管翻邊孔位置，因壓力變化，使含有粉塵的廢氣因膨脹和離心作用，沿各芯管的穿孔段向內腔散落，使排氣煙度下降，起到機外凈化作用。為了消減中、低頻噪聲，采用不同容積的諧振腔。為了有效控制高頻噪聲成分，在末腔內各芯管穿孔段外側，填充一定容積的吸聲材料。各芯管壁的穿孔形狀采用漸縮孔型翻邊孔，使芯管內壁氣流阻力減小。在尾管內設有分流板，主要防止廢氣集中時產生共振。尾管出氣端呈正弦波形，可使氣流均勻排出大氣。

本發明的優點：

1.由于前管截面積、芯管截面積和、尾管截面積均相等，保證廢氣等量、連續排放，減少排氣背壓損失，輸出功率損失也減少，油耗相應降低。

2.采取變徑分流方式，芯管由單支路變為多支路，有效地降低噪聲值。

3.由于廢氣在消聲器內腔能等量、連續排放，排氣通暢，各芯管穿孔段又能將粉塵擴散到消聲器內腔，起到機外凈化作用，較好地改善排氣煙度。

4.各芯管壁上穿孔為漸縮孔型翻邊孔，因此內壁光滑，可減少芯管內排氣阻力，使排氣通暢。

5.由于能使廢氣等量、連續排放，延長了消聲器使用壽命，并使發動機工況處于良性循環。

本發明的消聲器其性能指標列于表一。

表一、為解放CA-10B型4噸載重貨車在使用本發明的消聲器與原消聲器進行試驗時，其噪聲、油耗的對比表：