專利名稱：內(nèi)燃機(jī)用消音器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種消音器，特別是涉及一種內(nèi)燃機(jī)用消音器，通過使廢氣暢通并產(chǎn)生渦流，能有效降低排氣聲和防止功率輸出降低。
本行業(yè)的人都知道，當(dāng)廢氣直接從排氣管排向大氣中時，由于從排氣管排出的廢氣具有600-800℃的高溫和3-5kg/cm2的高壓，造成廢氣急劇膨脹，所以會出現(xiàn)爆炸聲并引起火星。為了克服這類問題，將排氣入口管接在排氣集氣管上，而內(nèi)燃機(jī)消音器接在排氣管上，這樣，便可降低廢氣溫度和壓力，從而降低排氣聲音。當(dāng)前，在內(nèi)燃機(jī)用的各種消音器中，膨脹式消音器及膨脹與共振器式消音器使用較廣。其中膨脹式消音器，在殼體內(nèi)部用多個隔板進(jìn)行分隔，形成一個多元膨脹室，而這些膨脹室通過很多個小直徑的導(dǎo)管相互聯(lián)通。因此，廢氣重復(fù)膨脹和加速，使聲波受到干擾，廢氣的溫度和壓力得以降低，從而降低了排氣聲；在膨脹與共振器式消音器中，膨脹式消音器的膨脹室之一被分配給共振室，因此，在膨脹室中排氣聲音被以膨脹式消音器的同樣方式降低，而在共振室中，特定頻率的聲波共振被抑制，從而降低了特定頻率的排氣聲。不管怎樣，在普通消音器中，當(dāng)廢氣通過膨脹室和導(dǎo)管時，由于廢氣的溫度和壓力被降低，所以出現(xiàn)流動阻力大。當(dāng)出現(xiàn)大流動阻力時，聲音衰減是理想的，但若這種阻力施加在排氣行程上時，背壓增加了。因為這種背壓通過加大燃燒室中廢氣密度會降低容積效率，功率輸出被降低的問題就出現(xiàn)了，而且增加了燃料的消耗量。
本發(fā)明的目的是為內(nèi)燃機(jī)提供一種消音器，它不僅能使廢氣排除暢通、并產(chǎn)生渦流，還能有效降低排氣聲和防止功率輸出的下降。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，它包括有殼體，其特征在于渦流擴(kuò)散裝置安裝在殼體上并與排氣入口管連接；渦流產(chǎn)生缸固定在殼體的一側(cè)、并伸到外面，其外端配有尾管；渦流產(chǎn)生元件軸向安裝在渦流產(chǎn)生缸內(nèi)。
本發(fā)明還提供一種內(nèi)燃機(jī)用消音器，它包括有殼體，其特征在于渦流擴(kuò)散裝置安裝在殼體上并與排氣入口管連接；渦流產(chǎn)生缸固定在殼體的一側(cè)、并伸到外面，其外端配有尾管；渦流產(chǎn)生元件軸向安裝在渦流產(chǎn)生缸內(nèi)，在渦流產(chǎn)生元件后端的渦流產(chǎn)生缸內(nèi)還設(shè)置有加熱器。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是，結(jié)構(gòu)很簡單，通過使廢氣膨脹兩次，用這種方法迫使廢氣旋渦似流動和通過磨擦生熱，用這種方法迫使廢氣渦流相互干擾以及能通過降低背壓防止功率輸出下降和減少消耗燃料數(shù)量，用這種辦法進(jìn)行廢氣流向順利轉(zhuǎn)換而有效衰減氣聲；另外，還可為消音器配置一個加熱器，可通過加熱器燃燒消音器排出的污染物。
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)清楚地說明。


圖1是本發(fā)明第1個實(shí)施例的內(nèi)燃機(jī)用消音器斷面圖；圖2是一個沿圖1A-A線取的斷面圖；圖3是一個表示本發(fā)明的一種錐形渦流產(chǎn)生元件的投影視圖；圖4是一個表示本發(fā)明減壓板的側(cè)視圖；圖5是本發(fā)明第2個實(shí)施例的內(nèi)燃機(jī)用消音器斷面圖；圖6是一個沿圖5B-B線取的斷面圖；圖7是本發(fā)明的第3個實(shí)施例的內(nèi)燃機(jī)用的消音器。
圖1是本發(fā)明的第1個實(shí)施例的內(nèi)燃機(jī)用消音器斷面圖。這種內(nèi)燃機(jī)用消音器含有一個殼體10，一個渦流擴(kuò)散裝置20，一個渦流產(chǎn)生缸30和一個渦流產(chǎn)生元件40。殼體10由一個具有圓形或橢圓形橫斷面的側(cè)壁11及分別堵塞側(cè)壁11兩端開孔的一塊前端板12和一塊后端板13組成，膨脹室P在其殼體10的內(nèi)部。渦流擴(kuò)散裝置20由一個連接在排氣入口管21內(nèi)端上的擴(kuò)散缸22和一個安裝在擴(kuò)散缸22內(nèi)端部上的錐形渦流產(chǎn)生元件25構(gòu)成。如圖2所示，擴(kuò)散缸22沿其周邊設(shè)有多個切割的并彎向切線方向的導(dǎo)向折板23，導(dǎo)向折板23分別構(gòu)成了多個擴(kuò)散孔24。如圖3所示，錐形渦流產(chǎn)生元件25有多個徑向內(nèi)凸并以規(guī)律間隔徑向排列的扭曲葉片26和27，以致在所有相鄰葉片26和27之間形成通道，和一個環(huán)繞扭曲葉片26和27的外邊布置的環(huán)形框架29。在渦流擴(kuò)散裝置20中，經(jīng)排氣入口管21進(jìn)入的廢氣部分通過擴(kuò)散孔24排出，然后借助導(dǎo)向折板23繞擴(kuò)散缸22旋渦似流動，最后排入膨脹室P中進(jìn)行膨脹。另一方面，其余廢氣在流經(jīng)扭曲葉片26和27之間通道時旋渦似流動，最終排入膨脹室P中進(jìn)行膨脹。渦流產(chǎn)生缸30由一個氣缸31，一個連接在氣缸31上并變得越往后越窄的錐形氣缸32，一個連接在錐形氣缸32上的并具有相對小直徑的尾管33和一個擁有開口35并在開口35向下定位時垂直固定在氣缸內(nèi)端上的減壓板34組成。渦流產(chǎn)生缸30利用支桿36安裝伸入膨脹室P中。渦流產(chǎn)生缸30最好是通過后端板13向下偏置位置安裝。渦流產(chǎn)生元件40有一對錐形渦流產(chǎn)生元件41和42，其中，每一個都具有與錐形渦流產(chǎn)生元件25相類似的結(jié)構(gòu)，還有一個擁有孔43和43′并插入在錐形渦流產(chǎn)生元件41和42中心部位的排氣管44。錐形渦流產(chǎn)生元件41和42由排氣管44支撐，使其相互分開以致在它們中間形成渦流產(chǎn)生空間S，其寬面相互面對。在渦流產(chǎn)生缸30和渦流產(chǎn)生元件40中，來自膨脹室P的少量廢氣經(jīng)開口35流入渦流產(chǎn)生缸30，然后經(jīng)排氣管44排入大氣，在通過開口35的過程中降低廢氣壓力。另一方面，來自膨脹室P的其余廢氣在流經(jīng)渦流產(chǎn)生元件41，渦流產(chǎn)生空間S和錐形渦流產(chǎn)生元件42時旋渦似流動，然后排入大氣中，這種廢氣是在通過渦流產(chǎn)生元件41，渦流產(chǎn)生空間S和錐形渦流產(chǎn)生元件42過程中被膨脹。雖然圖1所示的錐形渦流產(chǎn)生元件41和42的數(shù)量是兩個，但錐形渦流產(chǎn)生元件的數(shù)量應(yīng)按照所用燃料和內(nèi)燃機(jī)壓縮比來確定。不管怎樣，為了有效衰減排氣聲，應(yīng)使用兩個以上錐形渦流產(chǎn)生元件。本發(fā)明的第1實(shí)施例的操作描述如下。廢氣經(jīng)排氣入口管21進(jìn)入擴(kuò)散缸22。經(jīng)排氣入口管21進(jìn)入的一部分廢氣經(jīng)擴(kuò)散孔24排出，然后利用導(dǎo)向折板23繞擴(kuò)散缸22旋渦流動時向殼體10的側(cè)壁11運(yùn)動，進(jìn)行膨脹。另一方面，經(jīng)排氣入口管2 1進(jìn)入的其余廢氣在旋渦式流經(jīng)錐形渦流產(chǎn)生元件25的扭曲葉片26和27之間的通道28時，移向膨脹室P的中心部位進(jìn)行膨脹。來自膨脹室P的少量廢氣經(jīng)開口35流入渦流產(chǎn)生缸30中，然后經(jīng)排氣管44排入大氣中。廢氣的壓力是在通過開口35過程中降低的。另一方面，來自膨脹室P的其余廢氣在流經(jīng)渦流產(chǎn)生元件41、渦流產(chǎn)生空間S和錐形渦流產(chǎn)生元件42時旋渦似流動，然后排入大氣中。廢氣在通過渦流產(chǎn)生元件41、渦流產(chǎn)生空間S和錐形渦流產(chǎn)生元件42的過程中膨脹。另外，當(dāng)廢氣從膨脹室P流到渦流產(chǎn)生缸30，與廢氣一道流入渦流產(chǎn)生缸30而最后經(jīng)開孔35使廢氣加速產(chǎn)生的吸力排入大氣中時，冷凝水集中在殼體10的底部。結(jié)果，冷凝水得以很好排放而消音器的壽命改進(jìn)了。圖5是本發(fā)明第2實(shí)施例的內(nèi)燃機(jī)用消音器斷面圖。因為本實(shí)施例的殼體10，渦流產(chǎn)生缸30和渦流產(chǎn)生元件40在結(jié)構(gòu)上分別等同于第1實(shí)施例的殼體10、渦流產(chǎn)生缸30和渦流產(chǎn)生元件40，所以用于指示第1實(shí)施例部件的相同標(biāo)記號，可用來指示本實(shí)施例對應(yīng)的相同部件和本實(shí)施例對應(yīng)的相同部件的說明均被省略。渦流擴(kuò)散器200有一個斜切錐形擴(kuò)散元件210。如圖6所示，該錐形擴(kuò)散元件210沿其四周提供有多行多個導(dǎo)向折板230，朝切線方線切割和彎曲，導(dǎo)向折板230分別構(gòu)成多個擴(kuò)散孔240。在渦流擴(kuò)散器200中，經(jīng)擴(kuò)散孔240排出的廢氣，在大直徑部分中形成，在朝殼體10的側(cè)壁11運(yùn)動時進(jìn)行膨脹。另一方面，經(jīng)擴(kuò)散孔240排出的廢氣，在小直徑部分中形成，進(jìn)行膨脹并利用經(jīng)擴(kuò)散孔240排出的廢氣的離心力，形成于大直徑部分之中，在向膨脹室P的中心部運(yùn)動時進(jìn)行干擾。依序，通過兩種排放氣體的渦流干擾產(chǎn)生磨擦熱，降低排氣聲音。本實(shí)施例的其它操作與第1實(shí)施例的操作相似。如上所述，按本實(shí)施例，渦流擴(kuò)散器的結(jié)構(gòu)很簡單。圖7是一個依據(jù)本發(fā)明第3實(shí)施例使用柴油燃料的內(nèi)燃機(jī)用的消音器斷面圖。由于本實(shí)施例的殼體10，渦流產(chǎn)生元件20，渦流產(chǎn)生氣缸30和兩個錐形渦流產(chǎn)生元件41和42在結(jié)構(gòu)上分別與第1實(shí)施例的殼體10，渦流產(chǎn)生元件20，渦流產(chǎn)生氣缸30和兩個錐形渦流產(chǎn)生元件41和42相同，所以用于表示第1實(shí)施例的部件的相同的標(biāo)記號用來表示本實(shí)施例對應(yīng)的相同部件以及本實(shí)施例的對應(yīng)的相同部件的說明均被省略。在本實(shí)施例中，錐形渦流產(chǎn)生元件41和42由支撐桿44′支撐，相互分開，從中形成一個渦流產(chǎn)生空間S，較寬的一側(cè)相互面對著，錐形氣缸32外端部分上提供有加熱器50。按本實(shí)施例，在膨脹室P中膨脹的廢氣經(jīng)開口35流入渦流產(chǎn)生氣缸30中，由于廢氣通過渦流產(chǎn)生元件41、渦流產(chǎn)生空間S和錐形渦流產(chǎn)生元件42時的渦流干擾，通過磨擦生熱降低排氣聲。降噪的廢氣在進(jìn)入加熱器50中時由錐形缸32進(jìn)行加速。在廢氣進(jìn)入加熱器50中時，廢氣中所含的污染物質(zhì)被加熱器50燃燒，這樣，就可以低廉的費(fèi)用降低空氣污染。另外，由于廢氣經(jīng)尾管33排出時，廢氣是以渦流形式排出的。所以第3實(shí)施例的消音器能在汽車在施工現(xiàn)場或未鋪的道路上行駛時防止廢氣吹起地面上的塵土。雖然第3實(shí)施例中使用一個渦流產(chǎn)生缸30和一個渦流產(chǎn)生元件40，但對于具有大排量的內(nèi)燃機(jī)可使用多個渦流產(chǎn)生缸和多個渦流產(chǎn)生元件。
雖然本發(fā)明偏愛的實(shí)施例已對圖解的目的給予披露，但內(nèi)行人會意識到，在不違背附加專利范圍所披露的本發(fā)明的范圍和精神原則下，可以進(jìn)行各種上改動、增加和取代。
權(quán)利要求
1.一種內(nèi)燃機(jī)用消音器，它包括有殼體，其特征在于渦流擴(kuò)散裝置安裝在殼體上并與排氣入口管連接；渦流產(chǎn)生缸固定在殼體的一側(cè)、并伸到外面，其外端配有尾管；渦流產(chǎn)生元件軸向安裝在渦流產(chǎn)生缸內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的消音器，其特征在于所說的渦流擴(kuò)散裝置是由一個連接在排氣管入口管內(nèi)端的擴(kuò)散缸和一個安裝在擴(kuò)散缸內(nèi)端的錐形渦流產(chǎn)生元件組成，擴(kuò)散缸沿其四周提供有朝切線方向切割和彎曲的多個導(dǎo)向折板使得導(dǎo)向折板分別構(gòu)成很多擴(kuò)散孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的消音器，其特征在于所說的渦流擴(kuò)散裝置是一個斜切錐形擴(kuò)散元件組成，該錐形擴(kuò)散元件沿其四周設(shè)有朝切線方向切割和彎曲的多行多個導(dǎo)向折板，導(dǎo)向折板分別構(gòu)成很多個擴(kuò)散孔。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的消音器，其特征在于所說的渦流產(chǎn)生缸是由一個連接在氣缸上并越往尾部越窄的錐形氣缸、一個連接在錐形氣缸上并具有相當(dāng)小直徑的尾管和一個擁有一個開口并開口朝下定位垂直固定在缸前端上的減壓板組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的消音器，其特征在于所說的錐形渦流產(chǎn)生元件包括很多個徑向內(nèi)凸、并以規(guī)律間隔徑向排列、在所有相鄰葉片之間形成通道的扭曲葉片和一個繞扭曲葉片外邊設(shè)置的環(huán)形框架。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的消音器，其特征在于所說的錐形渦流產(chǎn)生元件包括很多個徑向內(nèi)凸并以規(guī)律間隔徑向排列在所有相鄰葉片之間形成通道的扭曲葉片和一個圍繞扭曲葉片外邊設(shè)置的環(huán)形框架。
7.一種內(nèi)燃機(jī)用消音器，它包括有殼體，其特征在于渦流擴(kuò)散裝置安裝在殼體上并與排氣入口管連接；渦流產(chǎn)生缸固定在殼體的一側(cè)、并伸到外面，其外端配有尾管；渦流產(chǎn)生元件軸向安裝在渦流產(chǎn)生缸內(nèi)，在渦流產(chǎn)生元件后端的渦流產(chǎn)生缸內(nèi)還設(shè)置有加熱器。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的消音器，其特征在于所說的加熱器設(shè)置在錐形氣缸內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種能有效衰減排氣聲和防止功率輸出降低、使廢氣流動無阻并產(chǎn)生渦流的內(nèi)燃機(jī)用消音器,這種內(nèi)燃機(jī)用消音器有一個殼體(10)、一個渦流擴(kuò)散裝置(20)、一個渦流產(chǎn)生缸(30)、和一個渦流產(chǎn)生元件(40),渦流擴(kuò)散裝置(20)安裝在殼體(10)上,并連接在排氣入口管(21)上,渦流產(chǎn)生缸(30)定位在殼體(10)上并從另一側(cè)伸到外面,并在其外端裝有尾管(33),渦流產(chǎn)生元件(40)軸向安裝在渦流產(chǎn)生缸(30)上。
文檔編號F01N1/08GK1354821SQ00802848
公開日2002年6月19日 申請日期2000年1月14日 優(yōu)先權(quán)日1999年2月5日
發(fā)明者李玉魯 申請人:李玉魯