阻抗複合式消聲器的製作方法

2023-07-30 20:03:46

專利名稱：阻抗複合式消聲器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種內燃機消聲器，尤其是阻抗複合式消聲器。
背景技術：
目前，通用的內燃機排氣消聲器一般採用阻性消聲器和抗性消聲器兩種結構。抗性消聲器由殼體、端蓋、隔板、進氣管、消聲管和「U」形消聲管組件等部件構成，端蓋設於殼體的兩端，殼體的內部一般由兩塊隔板分隔成三個膨脹腔，其中第一膨脹腔通過進氣管與外部相通，第一膨脹腔與第二膨脹腔之間以及第二膨脹腔與第三膨脹腔之間通過消聲管連通，而第三膨脹腔通過「U」形消聲管組件與外部相通。它是通過多次改變氣流的流動方向，使某些頻率或頻段的噪聲部分地反射回去，使這部分噪聲不能通過消聲器，從而達到消聲目的。抗性消聲器對於中低頻噪聲的消聲效果較好，對於中高頻噪聲不適用。另外，由於其第一膨脹腔與第二膨脹腔之間通過短消聲管連通，氣流流經短消聲管時阻力較大，容易產生異響；並且氣流中的熱能不能快速擴散，使第一膨脹腔內溫度特別高，造成該部分的殼體變色並影響消聲效果。
阻性消聲器主要是利用在管道內適當地布置吸聲材料，部分地吸收管道中的聲能，其性能取決於吸聲材料和吸聲結構。它對於中高頻噪聲的消聲效果較好，對於中低頻噪聲不適用。隨著對消聲效果要求的逐步提高，單一結構的消聲器難以滿足要求。
實用新型內容為解決以上技術問題，本實用新型的目的在於提供一種全頻率範圍內消聲效果良好的阻抗複合式消聲器。
本實用新型的技術方案如下一種阻抗複合式消聲器，包括殼體、前端蓋、後端蓋、進氣管、消聲管、「U」形消聲管組件和隔板，在前端蓋上開有進氣孔，後端蓋上開有排氣孔，其關鍵在於殼體內部由三塊隔板分隔成四個膨脹腔，從前往後依次為II、I、III、IV；所述進氣管一端與前端蓋上的進氣孔相接，另一端穿過前隔板伸入到第I膨脹腔中，在前隔板上分布有若干個通氣孔，使第I膨脹腔與第II膨脹腔相通，而第II膨脹腔與第III膨脹腔之間通過消聲管連通；所述「U」形消聲管組件的封閉端位於第II膨脹腔中，其開口端的一個開口位於第III膨脹腔中，另一個開口位於第IV膨脹腔中，使第III膨脹腔與第IV膨脹腔之間通過該消聲管組件連通；在第IV膨脹腔中設有第一穿孔擋板和第二穿孔擋板，第一穿孔擋板與後端蓋之間的空腔以及第二穿孔擋板與殼體之間的環形空腔內均裝有吸音棉。
本實用新型將原抗性消聲器殼體內部的三個膨脹腔改為四個，同時在第IV膨脹腔中設置吸音棉，構成阻抗複合結構。這樣不管是中低頻率的噪聲還是中高頻率的噪聲都能夠被很好地吸收，從而達到全頻率範圍內消聲效果良好的目的。同時，將原第I膨脹腔與第II膨脹之間通過短消聲管連通改為在前隔板上開通氣孔，使高速氣流通過通氣孔由第I膨脹腔流向第II膨脹腔時，與通氣孔摩擦，使聲能轉化成熱能，得到有效衰減；同時，由於通過面積較短，消聲管大。
為實現更好的消聲效果，在上述進氣管的外面設有進氣管殼體，該進氣管殼體與進氣管之間的空腔內裝有玻璃纖維，並且進氣管與空腔對應的管壁上分布有吸音孔。
上述消聲管組件由消聲管、連接彎管和消聲器尾管構成，其中連接彎管位於第II膨脹腔中，其兩個開口分別與消聲管的排氣端和消聲器尾管的進氣端連接，所述消聲管的進氣端位於第III膨脹腔中，而消聲器尾管的排氣端位於第IV膨脹腔中。
在上述消聲器尾管的外面設有尾管殼體，該尾管殼體與消聲器尾管之間的空腔內裝有玻璃纖維，並且消聲器尾管與空腔對應的管壁上分布有吸音孔。
上述殼體內部四個膨脹腔的體積按大小排序為第I膨脹腔體積＞第II膨脹腔體積＞第III膨脹腔體積＞第IV膨脹腔體積。
有益效果本實用新型集抗性消聲器和阻性消聲器的優點於一體，對於全頻率範圍內的噪聲均能實現良好的消聲效果，它實施容易，性能可靠，適用面廣，適宜於規模化推廣使用。


圖1為本實用新型的結構示意圖。
圖2為本實用新型的前隔板的結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明如圖1、圖2所示，前端蓋2和後端蓋3分別設置在殼體1的前後兩端，其中前端蓋2的外緣翻邊，與殼體1的前端卷制在一起；後端蓋3的外緣翻邊，與殼體1的後端卷制在一起。殼體1的內部由三塊隔板9、10、11分隔成四個膨脹腔，從前往後依次為II、I、III、IV，四個膨脹腔的體積按大小排序為第I膨脹腔體積＞第II膨脹腔體積＞第III膨脹腔體積＞第IV膨脹腔體積。在前端蓋2上開有進氣孔2a，後端蓋3上開有排氣孔3a。所述進氣孔2a與進氣管4的進氣端相接，進氣管4的排氣端穿過前隔板9伸入到第I膨脹腔中，在前隔板9上分布有若干個通氣孔9a將第I膨脹腔和第II膨脹腔連通，並且第II膨脹腔通過消聲管5與第III膨脹腔相通。即消聲管5的進氣端穿過前隔板9伸入到第II膨脹腔中，其排氣端穿過中隔板10伸入到第III膨脹腔中。另一根消聲管6與消聲管5平行設置，它的進氣端位於第III膨脹腔中，其排氣端依次穿過中隔板10和前隔板9，並通過連接彎管7與消聲器尾管8的進氣端連接，該消聲器尾管8的排氣端依次穿過中隔板10和後隔板11，伸入到第IV膨脹腔中。消聲管6、連接彎管7和消聲器尾管8組成消聲管組件，成「U」形。在第IV膨脹腔中後端蓋3的內側裝有第一穿孔擋板12，第一穿孔擋板12與殼體1的軸心線垂直，並且該第一穿孔擋板12與後端蓋3之間的空腔內裝有吸音棉14；在第一穿孔擋板12與後隔板11之間裝有第二穿孔擋板13，該第二穿孔擋板1 3為筒狀，其底面與後隔板11貼靠，其開口端向外水平翻邊，該水平翻邊與第一穿孔擋板12貼靠。在第二穿孔擋板13與殼體1之間形成環形空腔，並且該環形空腔內也裝有吸音棉14。
從圖1中可進一步看出，進氣管4前端大後端小，在進氣管4的外面包裹有進氣管殼體4a，進氣管4的小端與進氣管殼體4a之間形成空腔，該空腔內內裝有玻璃纖維4b，並且進氣管4與空腔對應的管壁上分布有吸音孔4c。在消聲器尾管8的外面包裹有尾管殼體8a，該尾管殼體8a與消聲器尾管8之間形成有空腔，該空腔內裝有玻璃纖維8b，並且消聲器尾管8與空腔對應的管壁上分布有吸音孔8c。
本實用新型在使用時，前端蓋2上的進氣孔2a通過排氣管與發動機相接，從發動機排放出來的廢氣通過排氣管及進氣管4進入第I膨脹腔中膨脹、緩衝，然後由前隔板9上的通氣孔9a進入第II膨脹腔，在第II膨脹腔中膨脹、緩衝後，通過消聲管5進入第III膨脹腔中膨脹、緩衝，再依次通過消聲管6、連接彎管7和消聲器尾管8，進入第IV膨脹腔，在第IV膨脹腔中膨脹、緩衝後，最後由後端蓋3上的排氣孔3a排出。對於中低頻噪聲，由於廢氣在殼體1內流動時，流動方向多次改變，使得氣流方向與聲流方向不斷改變，氣流與聲流部分脫離，產生相位差，聲波的衰減係數增大，噪聲下降；對於中高頻噪聲，則由玻璃纖維4b、玻璃纖維8b及吸音棉14吸收。
權利要求1.一種阻抗複合式消聲器，包括殼體(1)、前端蓋(2)、後端蓋(3)、進氣管(4)、消聲管(5)、「U」形消聲管組件和隔板，在前端蓋(2)上開有進氣孔(2a)，後端蓋(3)上開有排氣孔(3a)，其特徵在於A、殼體(1)內部由三塊隔板(9、10、11)分隔成四個膨脹腔，從前往後依次為II、I、III、IV；所述進氣管(4)一端與前端蓋(2)上的進氣孔(2a)相接，另一端穿過前隔板(9)伸入到第I膨脹腔中，在前隔板(9)上分布有若干個通氣孔(9a)，使第I膨脹腔與第II膨脹腔相通，而第II膨脹腔與第III膨脹腔之間通過消聲管(5)連通；B、所述「U」形消聲管組件的封閉端位於第II膨脹腔中，其開口端的一個開口位於第III膨脹腔中，另一個開口位於第IV膨脹腔中，使第III膨脹腔與第IV膨脹腔之間通過該消聲管組件連通；C、在第IV膨脹腔中設有第一穿孔擋板(12)和第二穿孔擋板(13)，第一穿孔擋板(12)與後端蓋(3)之間的空腔以及第二穿孔擋板(13)與殼體(1)之間的環形空腔內均裝有吸音棉(14)。
2.根據權利要求1所述的阻抗複合式消聲器，其特徵在於在進氣管(4)的外面設有進氣管殼體(4a)，該進氣管殼體(4a)與進氣管(4)之間的空腔內裝有玻璃纖維(4b)，並且進氣管(4)與空腔對應的管壁上分布有吸音孔(4c)。
3.根據權利要求1所述的阻抗複合式消聲器，其特徵在於所述消聲管組件由消聲管(6)、連接彎管(7)和消聲器尾管(8)構成，其中連接彎管(7)位於第II膨脹腔中，其兩個開口分別與消聲管(6)的排氣端和消聲器尾管(8)的進氣端連接，所述消聲管(6)的進氣端位於第III膨脹腔中，而消聲器尾管(8)的排氣端位於第IV膨脹腔中。
4.根據權利要求3所述的阻抗複合式消聲器，其特徵在於在消聲器尾管(8)的外面設有尾管殼體(8a)，該尾管殼體(8a)與消聲器尾管(8)之間的空腔內裝有玻璃纖維(8b)，並且消聲器尾管(8)與空腔對應的管壁上分布有吸音孔(8c)。
5.根據權利要求1所述的阻抗複合式消聲器，其特徵在於所述殼體(1)內部四個膨脹腔的體積按大小排序為第I膨脹腔體積＞第II膨脹腔體積＞第III膨脹腔體積＞第IV膨脹腔體積。
專利摘要本實用新型公開了一種阻抗複合式消聲器，其殼體內部分隔成四個膨脹腔，進氣管一端與前端蓋上的進氣孔相接，另一端穿過前隔板伸入到第I膨脹腔中，在前隔板上分布有若干個通氣孔；第II膨脹腔與第III膨脹腔之間通過消聲管連通，在殼體內設有「U」形消聲管組件，該消聲管組件的封閉端位於第II膨脹腔中，其開口端的一個開口位於第III膨脹腔中，另一個開口位於第IV膨脹腔中，使第III膨脹腔與第IV膨脹腔之間通過該消聲管組件連通；在第IV膨脹腔中設置有吸音棉。本實用新型集抗性消聲器和阻性消聲器的優點於一體，對於全頻率範圍內的噪聲均能實現良好的消聲效果，它實施容易，性能可靠，適用面廣，適宜於規模化推廣使用。
文檔編號F01N1/10GK2921306SQ20062011086
公開日2007年7月11日 申請日期2006年6月28日 優先權日2006年6月28日
發明者尹明善, 李豫玲, 尤越 申請人:力帆實業(集團)有限公司