專利名稱：一種汽車排氣消聲器及其設(shè)計(jì)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種汽車的排氣消聲器及其設(shè)計(jì)方法。
背景技術(shù)：
5 為解決發(fā)動(dòng)機(jī)排出燃燒產(chǎn)生的高溫高壓氣體時(shí)所帶來的巨大聲響，汽車必須使用
排氣消聲器。目前汽車所應(yīng)用的排氣消聲器，其結(jié)構(gòu)都類似如專利號(hào)為 200410025873.4、 200610017879.6等專利公開的排氣消聲器，即整個(gè)汽車排氣消聲器 是由進(jìn)氣管、排氣管和連接進(jìn)、排氣管的腔室構(gòu)成，利用腔室內(nèi)部填充的吸音材料或 者多個(gè)串聯(lián)的諧調(diào)腔與不同長(zhǎng)度的多孔反射管相互連接在一起，以達(dá)到降低、衰減排
10氣壓力的脈動(dòng)，來消除噪聲。發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)排出的高溫高壓氣體包含一氧化碳(CO)、 碳?xì)浠衔?HC)、氮氧化合物(NOx)、 二氧化硫(S02)、碳煙顆粒物質(zhì)、醛類物 質(zhì)、水蒸氣等，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)停止工作以后，消聲器內(nèi)部的溫度會(huì)迅速下降，使水蒸氣液 化，而二氧化硫(S02)等有害氣體溶于水后生成強(qiáng)酸(H2S04， H2S03)等帶有腐 蝕性的液體并積蓄在消聲器內(nèi)部，消聲器內(nèi)部的金屬結(jié)構(gòu)長(zhǎng)期浸漬在腐蝕性的液體
15中，會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的腐蝕，使消聲器的消聲性能下降，同時(shí)產(chǎn)生的銹渣還會(huì)在高速氣體 的沖擊下產(chǎn)生異響。為了解決消聲器內(nèi)部積水的問題，專利號(hào)為200320108341.8的 專利公開了一種汽車消聲器，該消聲器由外管和氣體分流管構(gòu)成，外管的進(jìn)氣端和出 氣端分別設(shè)置有進(jìn)氣端蓋和出氣端蓋，進(jìn)氣端蓋中設(shè)置有進(jìn)氣端蓋孔，出氣端蓋中設(shè) 置有出氣端蓋孔，外管內(nèi)部設(shè)置有隔板，隔板的周邊與外管的內(nèi)壁固定連接，隔板上
20設(shè)置有氣體分流管，氣體分流管與隔板固定，氣體分流管的進(jìn)氣端出口于進(jìn)氣端蓋孔， 氣體分流管的出氣端出口于出氣端蓋孔，在出氣端蓋和隔板的底部均設(shè)置有一個(gè)排液
孑L。該專利雖然減少了消聲器內(nèi)部的積水，但是因?yàn)樵撓暺鞯呐乓嚎资窃O(shè)置在出氣 端蓋和隔板的底部，使得消聲器的內(nèi)部直接與外部相通，會(huì)影響消聲器的消聲性能， 而且消聲器內(nèi)部的具有腐蝕性的液體會(huì)沿著咬邊流到消聲器下表面，并進(jìn)入到消聲器 25筒體內(nèi)外層的夾縫內(nèi)，這樣不僅嚴(yán)重影響消聲器外觀，還會(huì)使消聲器內(nèi)外層的夾縫處 受到腐蝕，很容易造成消聲器的內(nèi)外層發(fā)生大面積爛穿及穿孔的現(xiàn)象，使消聲器的消 聲性能下降。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的首要目的是提出一種不積蓄液體的汽車排氣消聲器的設(shè)計(jì)方法。本發(fā)明的汽車排氣消聲器的設(shè)計(jì)方法，包含以下步驟-A:按照聲學(xué)要求，完成消聲器內(nèi)部的關(guān)于消音方面的結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)； B:在消聲器的腔室內(nèi)設(shè)置用來將腔室內(nèi)積蓄的液體排到消聲管的旁支管。 本發(fā)明的第二個(gè)目的是提出一種不積蓄液體的汽車排氣消聲器，該汽車排氣消聲 5器包含進(jìn)氣管、出氣管和與進(jìn)氣管、出氣管相通的外管，所述外管內(nèi)有一個(gè)或多個(gè)消
聲管，所述外管內(nèi)有隔板將外管內(nèi)部隔成多個(gè)腔室，特別是所述的腔室中至少有一個(gè)
腔室內(nèi)設(shè)置有旁支管。
在本發(fā)明中，主要的思路是在消聲器的腔室內(nèi)設(shè)置旁支管，利用旁支管兩端的氣
壓差將水排到消聲管，最后沿著消聲管和出氣管排出到消聲器外部，從而達(dá)到排水的 10 目的。
汽車排氣消聲器在工作過程中，各個(gè)腔室在高溫氣體的沖擊下，始終能保持空氣 流通的狀態(tài)，不會(huì)積聚液體。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)停止工作以后，消聲器內(nèi)部溫度迅速下降，氣 態(tài)的水蒸氣液化，會(huì)積聚在消聲器內(nèi)部腔室的底部，而此時(shí)消聲器中各腔室內(nèi)部的壓 力都大于外面大氣的壓力，本發(fā)明通過在腔室內(nèi)部設(shè)置旁支管的方式，利用腔室與外 15部大氣的壓力差，將腔室內(nèi)部積聚的液體通過消聲器的消聲管和出氣管排到消聲器外 部，這樣就解決了消聲器內(nèi)部積水的問題，而且排出的液體不會(huì)流到消聲器的下表面 或者進(jìn)入到消聲器筒體內(nèi)外層的夾縫，也就不會(huì)腐蝕消聲器。
本發(fā)明通過在消聲器的腔室內(nèi)部設(shè)置旁支管，解決了消聲器內(nèi)部積水的問題，保 證了消聲器的性能，延長(zhǎng)了消聲器的使用壽命。 20


圖1是實(shí)施例2的汽車排氣消聲器的結(jié)構(gòu)俯視示意圖2是實(shí)施例2的汽車排氣消聲器的結(jié)構(gòu)正視示意圖3是圖2在A處的B-B剖視圖4是實(shí)施例2中的隔板的結(jié)構(gòu)示意圖。 2具體實(shí)施例方式
下面詳細(xì)介紹各實(shí)施例。
實(shí)施例1:
本實(shí)施例的汽車排氣消聲器的設(shè)計(jì)方法，包含以下步驟
A:按照聲學(xué)要求，完成消聲器內(nèi)部的關(guān)于消音方面的結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)；B:在消聲器的腔室內(nèi)設(shè)置用來將腔室內(nèi)積蓄的液體排到消聲管的旁支管。
本方法在消聲器的腔室內(nèi)部設(shè)置旁支管，旁支管一端的開口貼近腔室的底面，這 樣可以使旁支管的該端的開口浸在腔室底面積聚的液體中，從而利用腔室內(nèi)部與大氣 的壓力差將液體通過消聲器的消聲管和出氣管排到消聲器外部，這樣就解決了消聲器 5 內(nèi)部積水的問題。
為了減少旁支管的數(shù)量，從而減少消聲器的加工難度和成本，本實(shí)施例的方法還 包含步驟C:通過結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使消聲器工作時(shí)所生成的液體能夠匯集到設(shè)置有旁支管 的腔室。這樣就使得整個(gè)消聲器只需設(shè)置一個(gè)旁支管即可。
上述B步驟中設(shè)置旁支管的腔室最好是消聲器內(nèi)部與大氣的壓差最大的腔室，這 10樣可以保證旁支管的排水效果最好，該腔室可以通過CAE (計(jì)算機(jī)輔助工程)分析 找出，具體的設(shè)置旁支管的步驟是-
Bl:通過CAE計(jì)算出在消聲器正常工作情況下，消聲器內(nèi)部各腔室與大氣的壓 差，并找出消聲器內(nèi)部與大氣的壓差最大的腔室；
B2:根據(jù)公式AP二p+g+H，計(jì)算得出H的大小，其中p表示上述C步驟中消聲 15 器工作時(shí)生成的液體的密度，g表示重力加速度，H表示旁支管在豎直方向的投影長(zhǎng) 度，AP表示消聲器內(nèi)部與大氣的壓差最大的腔室與大氣的壓力差；
B3:根據(jù)步驟B2中得出的H值，在消聲器內(nèi)部與大氣的壓差最大的腔室內(nèi)設(shè)置 旁支管。
B3步驟中所述旁支管的一端與該腔室內(nèi)的消聲管相通，另一端的開口貼近該腔 20 室的底面，旁支管在豎直方向的投影長(zhǎng)度不超過H，所述的消聲管是與消聲器的進(jìn)氣 管、出氣管相通，并與腔室配合起消聲作用的管路。
上述B1 B3步驟保證了腔室內(nèi)部與大氣的壓力差能夠?qū)⑴灾Ч軆?nèi)的液體排出到 消聲管內(nèi)，從而將底部積聚的液體通過旁支管排出到消聲器的外部。
實(shí)施例2:
25 如圖1和圖2所示，本實(shí)施例的汽車排氣消聲器包含進(jìn)氣管1、出氣管2和與進(jìn)
氣管l、出氣管2相通的外管3，所述外管3內(nèi)有多個(gè)消聲管4，所述外管3內(nèi)有三 個(gè)隔板5將外管3內(nèi)部隔成四個(gè)腔室6、 7、 8、 9,其中腔室9內(nèi)設(shè)置有旁支管10。
所述設(shè)置有旁支管10的腔室9是通過CAE (計(jì)算機(jī)輔助工程)計(jì)算出的消聲器 內(nèi)部腔室中與大氣的壓差最大的腔室，這樣可以保證旁支管10的排水效果最好。如圖2和圖3所示，所述旁支管10的一端與該腔室內(nèi)的消聲管4相通，另一端 的開口貼近腔室9的底面，所述外管3的底面在腔室9的旁支管10處最低，這樣可 以使旁支管10的一端的開口浸在腔室9底面所積聚的液體中，從而利用腔室內(nèi)部與 大氣的壓力差將液體排出去。所述旁支管最好豎直設(shè)置，這樣會(huì)減少旁支管的長(zhǎng)度， 5排水的效果最好。
如圖2和圖4所示，所述隔板5的底部設(shè)置有過水孔51，所述外管3的底面在腔 室9的旁支管10處最低，這樣可以使各個(gè)腔室積聚的液體在自身重力的作用下，通 過隔板5底部設(shè)置的過水孔51匯集到腔室9內(nèi)旁支管10的下部開口處，使得整個(gè)消 聲器只需要一個(gè)旁支管10即可完成排水的功能，減少了消聲器加工的難度和成本。 10 本發(fā)明通過在消聲器的腔室內(nèi)部設(shè)置旁支管，解決了消聲器內(nèi)部積水的問題，保
證了消聲器的性能，延長(zhǎng)了消聲器的使用壽命。
權(quán)利要求
1. 一種汽車排氣消聲器的設(shè)計(jì)方法，其特征在于包含以下步驟A按照聲學(xué)要求，完成消聲器內(nèi)部的關(guān)于消音方面的結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)；B在消聲器的腔室內(nèi)設(shè)置用來將腔室內(nèi)積蓄的液體排到消聲管的旁支管。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)計(jì)方法，其特征在于該方法還包含步驟C:通過結(jié)構(gòu)設(shè) 5 計(jì)，使消聲器工作時(shí)所生成的液體能夠匯集到設(shè)置有旁支管的腔室。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的設(shè)計(jì)方法，其特征在于B步驟中設(shè)置旁支管的腔室是通 過CAE分析找出的消聲器內(nèi)部與大氣的壓差最大的腔室。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的設(shè)計(jì)方法，其特征在于在所述B步驟中，包含有步驟 Bl:通過CAE計(jì)算出在消聲器正常工作情況下，消聲器內(nèi)部各腔室與大氣的壓差，并找出消聲器內(nèi)部腔室中與大氣的壓差最大的腔室；B2:根據(jù)公式^ = *8*11，計(jì)算得出H的大小，其中p表示C步驟中消聲器工 作時(shí)生成的液體的密度，g表示重力加速度，H表示旁支管在豎直方向的投影長(zhǎng) 度，AP表示消聲器內(nèi)部與大氣的壓差最大的腔室與大氣的壓力差； B3:根據(jù)步驟B2中得出的H值，在消聲器內(nèi)部與大氣的壓差最大的腔室內(nèi)設(shè)置15 旁支管。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的設(shè)計(jì)方法，其特征在于在B3步驟中所述旁支管的一端與 該腔室內(nèi)的消聲管相通，另一端的開口貼近該腔室的底面，旁支管在豎直方向的 投影長(zhǎng)度不超過H，所述的消聲管是與消聲器的進(jìn)氣管、出氣管相通，并與腔室 配合起消聲作用的管路。
6、 一種汽車排氣消聲器，包含進(jìn)氣管、出氣管和與進(jìn)氣管、出氣管相通的外管，所述外管內(nèi)有一個(gè)或多個(gè)消聲管，所述外管內(nèi)有隔板將外管內(nèi)部隔成多個(gè)腔室，其特征在于所述的腔室中至少有一個(gè)腔室內(nèi)設(shè)置有旁支管。
7、根據(jù)權(quán)利要求6所述的汽車排氣消聲器，其特征在于所述設(shè)置有旁支管的腔室是消聲器內(nèi)部腔室中與大氣的壓差最大的腔室。
8、根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的汽車排氣消聲器，其特征在于所述旁支管的一端與所在腔室內(nèi)的消聲管相通，另一端的開口貼近所在腔室的底面。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的汽車排氣消聲器，其特征在于所述隔板的底部設(shè)置有過水 孔，所述外管的底面在設(shè)置有旁支管的腔室的旁支管處最低。
10、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的汽車排氣消聲器，其特征在于所述旁支管豎直設(shè)置。
全文摘要
本發(fā)明的首要目的是提出一種不積蓄液體的汽車排氣消聲器的設(shè)計(jì)方法。本發(fā)明的汽車排氣消聲器的設(shè)計(jì)方法包含以下步驟A按照聲學(xué)要求，完成消聲器內(nèi)部的關(guān)于消音方面的結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)；B在消聲器的腔室內(nèi)設(shè)置用來將腔室內(nèi)積蓄的液體排到消聲管的旁支管。本發(fā)明的第二個(gè)目的是提出一種不積蓄液體的汽車排氣消聲器，該汽車排氣消聲器包含進(jìn)氣管、出氣管和與進(jìn)氣管、出氣管相通的外管，所述外管內(nèi)有一個(gè)或多個(gè)消聲管，所述外管內(nèi)有隔板將外管內(nèi)部隔成多個(gè)腔室，特別是所述的腔室中至少有一個(gè)腔室內(nèi)設(shè)置有旁支管。本發(fā)明通過在消聲器的腔室內(nèi)部設(shè)置旁支管，解決了消聲器內(nèi)部積水的問題，保證了消聲器的性能，延長(zhǎng)了消聲器的使用壽命。
文檔編號(hào)F01N1/08GK101280706SQ200810028490
公開日2008年10月8日 申請(qǐng)日期2008年6月3日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月3日
發(fā)明者強(qiáng) 倪, 劉廣成, 陽 曹, 柯儒池 申請(qǐng)人:奇瑞汽車股份有限公司