專利名稱：具有運(yùn)動(dòng)音調(diào)的水平安裝的消音器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的示例性具體實(shí)施方案涉及車輛的消音器，廢氣通過該消音器而最終從該車輛排出；并具體地涉及一種具有運(yùn)動(dòng)音調(diào)的水平安裝的消音器，該消音器根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的操作速度來劃分在該消音器內(nèi)流動(dòng)的廢氣的路徑，從而產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)排氣聲響。
背景技術(shù)：
車輛包括用于將根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒而產(chǎn)生的排氣聲響降低至限定值或更低的消音器。所述消音器連接至所述發(fā)動(dòng)機(jī)和排氣管，并在廢氣經(jīng)過所述消音器同時(shí)降低燃燒后的從所述發(fā)動(dòng)機(jī)排出的廢氣的噪音。同時(shí)，多數(shù)車輛包括消音器，所述消音器以盡可能多地降低操作噪音的方式制成。然而，如轎跑車或跑車的車輛(其制造關(guān)注于行駛性能)根據(jù)行駛狀態(tài)而產(chǎn)生具有獨(dú)特的運(yùn)動(dòng)音調(diào)的排氣聲響，從而使得駕駛員能夠通過聽覺而感受到行駛狀態(tài)，這是重要的市場(chǎng)品質(zhì)之一。例如，圖1和圖2圖示說明了常規(guī)消音器，其配置于車輛的寬度方向上，并包括尾管150，所述尾管150的出口曝露于該消音器的兩側(cè)。參照?qǐng)D1，常規(guī)消音器連接至排氣管110的后端，該消音器的前端和后端均配置在與車輛的縱向方向F垂直的方向(亦即，車輛的寬度方向)上，并且排氣管110的末端彎曲并連接至消音器的前端，從而 向消音器引入廢氣。圖2圖示說明了常規(guī)消音器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。該常規(guī)消音器包括:外殼120 ;多個(gè)擋板121，其將外殼120的內(nèi)部分成多個(gè)室；引入管141，其連接至排氣管110并穿過多個(gè)擋板121 ;一對(duì)尾管150，其穿過多個(gè)擋板121并使廢氣穿過外殼120的兩端而排出至外部；和中間管142，其配置成與引入管141和尾管150平行。在如上所述的常規(guī)消音器所具有的結(jié)構(gòu)中，引入消音器的廢氣僅僅通過一個(gè)路徑而傳送至尾管150。因此，常規(guī)消音器無法形成運(yùn)動(dòng)排氣聲響。另外，因?yàn)榕艢夤?10的末端彎曲從而將廢氣在車輛縱向方向F上引入到側(cè)表面，所以背壓可能會(huì)增加，從而降低了車輛的輸出功率。同時(shí)，具有較大的發(fā)動(dòng)機(jī)排量的轎跑車或跑車包括安裝于吸入系統(tǒng)中的發(fā)聲器，從而產(chǎn)生更多的運(yùn)動(dòng)排氣聲響。然而，具有較小的發(fā)動(dòng)機(jī)排量的車輛由于布局而難以安裝單獨(dú)的發(fā)聲器。因此，其排氣系統(tǒng)完全地貢獻(xiàn)產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)排氣聲響。然而，因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)排量較小的車輛具有相對(duì)較少量的氣缸，所以相應(yīng)氣缸之間的燃燒間隔比發(fā)動(dòng)機(jī)排量較大的車輛的燃燒間隔長(zhǎng)。因此，排氣聲響的脈動(dòng)大、單一且不協(xié)調(diào)，使得難以產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)排氣聲響。
公開于該發(fā)明背景技術(shù)部分的信息僅僅旨在加深對(duì)本發(fā)明的一般背景技術(shù)的理解，而不應(yīng)當(dāng)被視為承認(rèn)或以任何形式暗示該信息構(gòu)成已為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的現(xiàn)有技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的各個(gè)方面致力于提供一種具有運(yùn)動(dòng)音調(diào)的水平安裝的消音器，其能夠輸出運(yùn)動(dòng)排氣聲響，從而使得駕駛員通過聽覺來感受行駛性能，同時(shí)降低排氣聲響的整體音量，而不具有應(yīng)用在大排量發(fā)動(dòng)機(jī)上的發(fā)聲器；提供一種水平安裝的消音器，其取決于發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度而使廢氣經(jīng)過不同的路徑，從而使得從每個(gè)操作區(qū)域產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)排氣聲響；并提供一種水平安裝的消音器，其能夠通過降低引入至該消音器的廢氣的阻力來增加輸出功率。參照本發(fā)明的具體實(shí)施方案，本發(fā)明的其他目標(biāo)和優(yōu)勢(shì)可通過以下說明來理解并變得顯而易見。同時(shí)，對(duì)于本發(fā)明所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員而言顯而易見的是，本發(fā)明的目標(biāo)和優(yōu)勢(shì)可通過所請(qǐng)求保護(hù)的手段及其組合而實(shí)現(xiàn)。根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施方案，具有運(yùn)動(dòng)音調(diào)的水平安裝的消音器以如下的方式構(gòu)造:從發(fā)動(dòng)機(jī)排出的廢氣通過排氣管傳輸至所述消音器；所述消音器的前端和后端配置在與車輛的縱向方向F垂直的方向(亦即所述車輛的寬度方向)上，所述排氣管的末端彎曲并連接至所述消音器的側(cè)表面，所述側(cè)表面面朝所述車輛的前方而形成，從而將所述廢氣引入所述消音器，并且所述廢氣通過一對(duì)尾管排出至外部，所述一對(duì)尾管連接至所述消音器的前端和后端，所述尾管面朝所述車輛的寬度方向而形成。在所述具有運(yùn)動(dòng)音調(diào)的水平安裝的消音器中，所述排氣管連接至配置于所述外殼內(nèi)的引入室，所述排氣管的出口延伸并連接至所述引入室的內(nèi)部，排出室被布置成與所述引入室相通，并且將所述廢氣排出至所述外殼的外部的所述一對(duì)尾管可具有位于所述排出室內(nèi)的入口。當(dāng)所述發(fā)動(dòng)機(jī)在低 速下操作時(shí)，引入到所述引入室的廢氣通過第一中間管而被排放至所述排出室，并隨后通過所述尾管排出至外部，所述第一中間管具有配置成與所述排氣管的出口相鄰的入口。當(dāng)所述發(fā)動(dòng)機(jī)在高速下操作時(shí)，引入到所述引入室的廢氣通過第二中間管而被排放至所述排出室，并隨后通過所述尾管排出至外部，所述第二中間管具有形成于與所述第一中間管相比更加遠(yuǎn)離所述排氣管的出口處的引入孔。從連接至所述引入室的所述排氣管起延伸的虛擬線可位于所述尾管的上方。所述排氣管可向上傾斜并連接至所述弓I入室。所述排氣管可相對(duì)于所述水平面向上傾斜26度的角度，并連接至所述引入室。在所述外殼內(nèi)，所述第一中間管、所述第二中間管和所述尾管均可以配置在垂直于所述排氣管的方向上。所述第一中間管可形成為可具有與所述第二中間管相比更大的直徑。多個(gè)共振室可分別配置于所述外殼的前端和后端的內(nèi)部邊緣處，所述第二中間管的兩端可置于所述共振室內(nèi)，并且所述第二中間管可連接所述多個(gè)共振室。在外殼內(nèi)，所述排出室可位于所述外殼的中央，所述引入室可配置于所述排出室與所述多個(gè)共振室的任何一個(gè)之間，并且可將用于降低高頻流動(dòng)噪音的吸音室配置于所述排出室和另一個(gè)共振室之間。
所述尾管的任何一個(gè)均可與所述吸音室相通。穿過所述吸音室的尾管可具有多個(gè)連通孔，所述連通孔在位于所述吸音室中的所述尾管的圓周上形成?？蓪乃雠懦鍪掖┻^所述引入室以及所述共振室的尾管的入口與出口之間的距離設(shè)置成大于連通孔與從所述排出室穿過所述吸音室和所述共振室的尾管的出口之間的距離。所述吸音室的內(nèi)部可填充有玻璃棉。連接所述引入室和所述排出室的所述第一中間管可形成為其具有的長(zhǎng)度大于具有分別位于多個(gè)共振室內(nèi)的兩端的第二中間管的長(zhǎng)度。所述第一中間管可具有在所述引入室內(nèi)的位于與所述排氣管出口相鄰處的入口，并具有包括多個(gè)排出孔的出口，所述排出孔沿著所述第一中間管的圓周形成并且位于所述排出室中。所述第二中間管可具有包括多個(gè)引入孔的入口和包括多個(gè)第二排出孔的出口，所述引入孔沿著第二中間管的圓周形成并且位于從所述排氣管在所述引入室內(nèi)的出口起的所述排氣管的延伸線上，而所述第二排出孔沿著其圓周方向形成并且位于所述排出室內(nèi)。所述第二中間管中的所述引入孔的面積之和可大于所述第二排出孔的面積之和。通過納入本文的附圖以及隨后與附圖一起用于說明本發(fā)明的某些原理的具體實(shí)施方案，本·發(fā)明的方法和裝置所具有的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將更為具體地變得清楚或得以闡明。


圖1是圖示說明常規(guī)消音器連接至排氣管的狀態(tài)的平面圖。圖2是圖示說明常規(guī)消音器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的平面圖。圖3是圖示說明根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施方案的具有運(yùn)動(dòng)音調(diào)的水平安裝的消音器連接至排氣管的狀態(tài)的平面圖。圖4是圖示說明根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施方案的具有運(yùn)動(dòng)音調(diào)的水平安裝的消音器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的平面圖。圖5是圖示說明在根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施方案的具有運(yùn)動(dòng)音調(diào)的水平安裝的消音器中排氣管與尾管之間的布置關(guān)系的側(cè)視圖。圖6是圖示說明在根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施方案的具有運(yùn)動(dòng)音調(diào)的水平安裝的消音器中在低速操作區(qū)域中的廢氣流動(dòng)的平面圖。圖7是圖示說明在根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施方案的具有運(yùn)動(dòng)音調(diào)的水平安裝的消音器中在高速操作區(qū)域中的廢氣流動(dòng)的平面圖。圖8是對(duì)比性地顯示在根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施方案的具有運(yùn)動(dòng)音調(diào)的水平安裝的消音器以及常規(guī)消音器中測(cè)得的排氣聲響整體音量的圖。圖9是對(duì)比性地顯示在根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施方案的具有運(yùn)動(dòng)音調(diào)的水平安裝的消音器以及常規(guī)消音器中的排氣聲響所提取出的轟鳴聲的音量圖。應(yīng)當(dāng)了解，所附附圖并非按比例地顯示了本發(fā)明的基本原理的圖示性的各種特征的略微簡(jiǎn)化的畫法。本文所公開的本發(fā)明的具體設(shè)計(jì)特征包括例如具體尺寸、方向、位置和外形將部分地由具體所要應(yīng)用和使用的環(huán)境來確定。在這些圖形中，貫穿附圖的多幅圖形，附圖標(biāo)記引用本發(fā)明的同樣的或等同的部分。
具體實(shí)施例方式下面將對(duì)本發(fā)明的各個(gè)具體實(shí)施方案詳細(xì)地作出引用，這些具體實(shí)施方案的實(shí)例被顯示在附圖中并描述如下。盡管本發(fā)明將與示例性實(shí)施方案相結(jié)合進(jìn)行描述，但是應(yīng)當(dāng)意識(shí)到，本說明書并非旨在將本發(fā)明限制為那些示例性實(shí)施方案。相反，本發(fā)明旨在不但覆蓋這些示例性具體實(shí)施方案，而且覆蓋可以被包括在由所附權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的實(shí)質(zhì)和范圍之內(nèi)的各種選擇形式、修改形式、等同形式及其他具體實(shí)施方案。根據(jù)本發(fā)明的示例性具體實(shí)施方案，具有運(yùn)動(dòng)音調(diào)的水平安裝的消音器以如下的方式構(gòu)造:排氣管10連接至配置于外殼20內(nèi)的引入室32，排氣管10的出口延伸并連接至引入室32的內(nèi)部，排出室33被設(shè)置成與所述引入室32相通，用于將廢氣排出至外殼20的外部的一對(duì)尾管51和53具有位于排出室33內(nèi)的入口，當(dāng)所述發(fā)動(dòng)機(jī)在低速下操作時(shí)，弓丨入到引入室32的廢氣通過第一中間管41而被排放至排出室33，并隨后通過尾管51和53排出至外部，所述第一中間管41具有配置成與排氣管10的出口相鄰的入口，并且當(dāng)所述發(fā)動(dòng)機(jī)在高速下操作時(shí)，引入到引入室32的廢氣通過第二中間管43而被排放至排出室33，并隨后通過尾管51和53排出至外部，所述第二中間管43具有形成于與第一中間管41相比更加遠(yuǎn)離排氣管10的出口處的引入孔。根據(jù) 本發(fā)明的示例性具體實(shí)施方案，具有運(yùn)動(dòng)音調(diào)的水平安裝的消音器可限定成具有以下結(jié)構(gòu)的消音器:其中該消音器的外殼20具有圓柱形，從而沿車輛的寬度方向延伸，并且該消音器的前端和后端配置成面朝車輛的寬度方向。在這種水平安裝的消音器中，排氣管(從發(fā)動(dòng)機(jī)排出的廢氣引入到該排氣管)連接至朝向車輛前方形成的外殼20的側(cè)表面，外殼20的前端和后端均配置成面朝車輛的寬度方向，并且廢氣通過分別連接至外殼20的前端和后端的尾管而排出至外部。外殼20的內(nèi)部通過多個(gè)擋板21而分成多個(gè)室。合意地，可將四個(gè)擋板21以相互之間的預(yù)定距離而排列于外殼20內(nèi)，從而將外殼20的內(nèi)部分成五個(gè)室。通過相應(yīng)的擋板21將形成于外殼20內(nèi)的五個(gè)室設(shè)置為獨(dú)立的空間。此處,形成于外殼20內(nèi)的五個(gè)室包括:排出室33,其位于外殼20的中央；共振室31和35，其配置于外殼20的兩邊緣處；以及引入室32和吸音室34，其分別配置于排出室33與共振室31和35之間。例如，參照?qǐng)D4，共振室31、引入室32、排出室33、吸音室34和共振室35可從圖4的右側(cè)依次布置。根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的操作速度來決定廢氣的主要流路。更具體地，當(dāng)所述發(fā)動(dòng)機(jī)在低于約2，OOOrpm的低速下操作時(shí)，引入到外殼20的廢氣被引入至引入室32，并隨后通過排出室33和吸音室34而排出至外部，而當(dāng)所述發(fā)動(dòng)機(jī)在2，OOOrpm或更高的高速下操作時(shí)，廢氣被引入至引入室32，在共振室31和35中共振，并隨后通過排出室33和吸音室34而排出至外部。引入室32連接至排氣管10。根據(jù)本發(fā)明的示例性具體實(shí)施方案的消音器是沿車輛的寬度方向形成的水平安裝的消音器，并且所述的多個(gè)室沿外殼20的寬度方向排列。因此，排氣管10沿垂直于外殼20的方向穿過外殼20而直接連接至引入室32。另外，排氣管10具有位于引入室32內(nèi)的末端。排氣管10穿過外殼20而形成，從而延伸至引入室32內(nèi)，并且排氣管10的出口位于引入室32內(nèi)。因?yàn)榕艢夤?0穿過外殼20而形成，所以廢氣流并不彎曲，而是直接引入至引入室32。因此，排氣管10降低了背壓，從而有助于增加發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率。另外，由于排氣管10的直徑設(shè)置為大于常規(guī)消音器，有可能有助于增加發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率。由于排氣管10具有增大的直徑并且直接連接至引入室32以增加輸出功率，外殼20的整體尺寸(亦即消音器的整體容量)設(shè)置成大于常規(guī)消音器中的整體尺寸，從而降低排
氣噪音。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)在高速下操作時(shí)，引入室32內(nèi)的排氣管10應(yīng)將廢氣輸送至第二中間管43，第二中間管43將在下文中描述。因?yàn)榕艢夤?0的出口和第二中間管43彼此分離，所以從排氣管10的末端起延伸的虛擬線位于尾管51和53的上方,所述尾管51和53位于外殼20的橫截面的中部，從而使得從排氣管10排放的廢氣越過尾管51和53而被引入至第二中間管43。對(duì)于該操作，排氣管10的出口向上傾斜，并連接至引入室32，如圖5中所示。例如，排氣管10可相對(duì)于地面向上傾斜26度的角度。排出室33配置成與引入室32相通，從而使得引入至引入室32的廢氣被排放至排出室33并隨后排出至外部。尾管51和53的入口位于排出室33內(nèi)，從而使排放至排出室33的廢氣通過尾管51和53而排出至外部。共振室31和35分別形成于外殼20的兩邊緣處。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)主要在2，OOOrpm或更高速度下操作時(shí)，廢氣在共振室31和35中共振，從而改進(jìn)排氣聲響的音調(diào)。另外，引入室32配置于與排出室33相鄰處，所述排出室33配置于外殼20的中部，而吸音室34配置于引入室32的與排出室33相對(duì)的一側(cè)。吸音室34接收從引入室33排放至排出室32的一部分廢氣，從而降低高頻流動(dòng)噪
曰 吸音室34的內(nèi)部填充有玻璃纖維，所述玻璃纖維起到吸音構(gòu)件的作用，從而有效地吸音。如上所述，在外殼20內(nèi)被擋板21分開的五個(gè)室以如下順序排列:共振室31、引入室32、排出室33、吸音室34和共振室35，并且通過可傳送廢氣的管道而相互連接，從而形成廢氣的流路。取決于發(fā)動(dòng)機(jī)的操作速度，引入室32和排出室33 (其相互連通)具有經(jīng)過第一中間管41或第二中間管43的兩個(gè)廢氣流路(將在下文中描述)。亦即，當(dāng)所述發(fā)動(dòng)機(jī)在低于約2，OOOrpm的低速下操作時(shí)，多數(shù)廢氣從引入室32通過第一中間管41而進(jìn)入排出室33，而當(dāng)所述發(fā)動(dòng)機(jī)在2，000或更高的高速下操作時(shí)，多數(shù)廢氣通過第二中間管43傳送。同時(shí)，排放至排出室33的廢氣通過這對(duì)尾管51和53而排出至外殼20的外部，所述尾管51和53的入口被 形成為位于排出室33內(nèi)。
因?yàn)榈谝恢虚g管41、第二中間管43以及尾管51和53均沿車輛的寬度方向布置從而穿過外殼20內(nèi)的相應(yīng)的室，所以第一中間管41、第二中間管43以及尾管51和53均布置成與排氣管10垂直。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)在低速下操作時(shí)，第一中間管41用作廢氣通過引入室32和排出室33的流路。對(duì)于該結(jié)構(gòu)，第一中間管41配置成垂直于排氣管10，并且第一中間管41的入口位于引入室32內(nèi)且位于與排氣管10的出口相鄰處。第一中間管41的出口包括多個(gè)第一排出孔41b，所述第一排出孔41b以較小的直徑形成于第一中間管41的圓周上。第一排出孔41b在位于排出室33內(nèi)的第一中間管41的一部分處沿著第一中間管41的圓周排列。此時(shí)，第一排出孔41b可沿著排氣管10的圓周以預(yù)定的寬度排列。當(dāng)引入至具有相對(duì)較大直徑的第一中間管41的廢氣排出至具有較小直徑的第一排出孔41b時(shí)，所述排氣聲響的音量降低，并且所述排氣聲響的音調(diào)得以改進(jìn)。同時(shí)，參考標(biāo)號(hào)41a所代表的蓋子阻塞了第一中間管41的末端，從而使得引入至第一中間管41的廢氣通過第一排出孔41b而排出。第二中間管43包括多個(gè)引入孔43a和多個(gè)第二排出孔43b，所述引入孔43a形成于位于引入室32內(nèi)的第二中間管43 —部分處，而所述第二排出孔43b形成于位于排出室33內(nèi)的第二中間管43的一部分處。引入孔43a用作第二中間管43的入口，而第二排出孔43b用作第二中間管43的出口。與第一排出孔41b相似，引入孔43a和第二排出孔43b以較小的直徑形成于第二中間管43的圓周上，并以預(yù)定的寬度排列。特別地，由于引入孔43a被形成為沿著在引入室32內(nèi)從排氣管10起延伸的虛擬線而與排氣管10的出口相分離，因此當(dāng)所述發(fā)動(dòng)機(jī)在高速下操作時(shí)，所述廢氣可容易地通過引入孔43a引入到第二中間管43內(nèi)。因?yàn)閺倪B接至引入室32的排氣管10起延伸的虛擬線位于尾管51和53的上方，所以當(dāng)所述發(fā)動(dòng)機(jī)在高速下操作時(shí)，來自排氣管10的廢氣可沿著外殼20的內(nèi)表面越過尾管51和53的頂部，并隨后從 排氣管10傳輸至位于尾管51和53后方的第二中間管43。同時(shí)，第二中間管43中的多個(gè)引入孔43a的面積之和可設(shè)置成大于多個(gè)第二排出孔43b的面積之和。在高速操作過程中，當(dāng)引入至引入孔43a的廢氣通過第二排出孔43b而排放至排出室33時(shí)，所述廢氣的一部分被引入至與第二中間管43的兩端相通的共振室31和35,并隨后發(fā)生共振以改進(jìn)排氣聲響的音調(diào)。第二中間管43配置成與外殼20內(nèi)的排氣管10垂直，從而使得配置于外殼20的兩邊緣處的共振室31和35彼此相通，并且第二中間管43的兩端分別位于共振室31和35內(nèi)。另外，第二中間管43的直徑設(shè)置成小于第一中間管41的直徑。因此，在低速操作過程中，可容易地沿與第二中間管43相比直徑更大的第一中間管41的縱向方向弓丨入在低速下從排氣管10排放至引入室32中的廢氣。另外，當(dāng)所述發(fā)動(dòng)機(jī)在高速下操作時(shí)，在高速下從排氣管10排放至引入室32中的廢氣連續(xù)地沿所述廢氣的排放方向移動(dòng)，并隨后通過第二中間管43的引入孔43a以穿過第二中間管43的側(cè)表面的方式而被引入至第二中間管43。因此，第二中間管43中的引入孔43a的總面積比第二中間管43的直徑更加重要。另外，因?yàn)榈诙虚g管43的兩端均位于分別配置于外殼20的兩邊緣處的共振室31和35內(nèi)，所以第二中間管43形成為長(zhǎng)于僅連接引入室32和排出室33的第一中間管41。
尾管51和53的入口位于排出室33內(nèi)，而其出口位于外殼20的外部，從而使得引入至外殼20的廢氣通過尾管51和53而排出至外部。從排出室33起，這對(duì)尾管51和53配置于外殼20的兩側(cè)處。例如，第一尾管51可配置成從排出室33穿過引入室32和共振室31，而第二尾管53可配置成從排出室33穿過吸音室34和共振室35。在尾管51和53之間，第二尾管53從排出室33連接至外部，同時(shí)與吸音室34相通，而第一尾管51從排出室33連接至外部，而不與引入室32和共振室31直接相通。此時(shí)，第二尾管53形成為與吸音室34相通。由于在第二尾管53位于吸音室34內(nèi)的一部分處形成多個(gè)連通孔53a，因此第二尾管53和吸音室34彼此相通。與第一排出孔41b、第二排出孔43b和引入孔43a相似，多個(gè)連通孔53a沿著第二尾管53的圓周以預(yù)定的覽度形成。同時(shí)，因?yàn)榈诙补?3具有連通孔，所以第一尾管51和第二尾管53的構(gòu)造不對(duì)稱。亦即，由于在第二尾管53中形成了連通孔，因此第一尾管51中的入口與出口之間的距離LI設(shè)置成大于第二尾管53中的出口與用作入口的連通孔53之間的距離L2(此處，假設(shè)曝露至外殼的外部的尾管長(zhǎng)度彼此相等)。換言之，當(dāng)?shù)谝晃补?1的入口和消音器的右側(cè)出口之間的距離LI與第二尾管53的連通孔53a和消音器的左側(cè)之間的距離L2進(jìn)行比較時(shí)，建立L1>L2的關(guān)系?，F(xiàn)在，根據(jù)本發(fā)明的示例性具體實(shí)施方案的具有運(yùn)動(dòng)音調(diào)的水平安裝的消音器的操作將描述如下。

根據(jù)本發(fā)明的示例性具體實(shí)施方案的具有運(yùn)動(dòng)音調(diào)的水平安裝的消音器根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速(rpm)來改變廢氣的主要流動(dòng)。例如，在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速低于約2，OOOrpm的低速操作區(qū)域中，將廢氣通過第一中間管41而排出至外部，如圖6所示，而在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速高于2，000轉(zhuǎn)的高速操作區(qū)域中，將廢氣通過第二中間管42而排出至外部，如圖7所示。在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速不超過2，OOOrpm的低速操作區(qū)域中，在將廢氣通過排氣管10引入至引入室32時(shí)(如圖6中虛線箭頭所示)，大多數(shù)廢氣通過第一中間管41而從引入室32排放至排出室33，并隨后通過尾管51和53而從排出室33排出至外部。因?yàn)榕艢夤?0的出口配置于與第一中間管41相鄰處，所以，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)在低速下操作時(shí)，大多數(shù)廢氣通過與排氣管10的出口相鄰的第一中間管41而排放至排出室33。同時(shí)，在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速超過2，OOOrpm的高速操作區(qū)域中，大多數(shù)廢氣通過第二中間管43而從引入室32移動(dòng)至排出室33，如圖7中的實(shí)線箭頭所示。因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)在高速下操作，所以從排氣管10排放至引入室32的廢氣即使在該廢氣被排放后也可有效地維持其流動(dòng)。因此，大多數(shù)廢氣難以被引入至與排氣管10的出口相鄰但與排氣管10垂直的第一中間管41，而是被引入至具有沿所述廢氣的流動(dòng)方向形成的引入孔43a的第二中間管43，盡管第二中間管43與排氣管10的出口分離。特別地，因?yàn)榕艢夤?0向上傾斜并連接，并且從排氣管10起延伸的虛擬線位于尾管51和53的上方，所以，在高速操作過程中，從排氣管10的出口排放的大多數(shù)廢氣平穩(wěn)地引入至第二中間管43的引入孔43a。引入至第二中間管43的引入孔43a的廢氣通過第二排出孔43b而排放至排出室33，并隨后通過尾管51和53而排出至外部。同時(shí)，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)在高速下操作時(shí)，引入第二中間管43的廢氣還移動(dòng)至共振室31和35 (第二中間管43的兩端位于所述共振室31和35中)，并隨后在共振室31和35內(nèi)共振，從而改進(jìn)排氣聲響的音調(diào)。另外，無論發(fā)動(dòng)機(jī)的操作速度如何，通過第二尾管53排出至外部的廢氣的高頻流動(dòng)噪音均通過吸音室34而得以降低。在根據(jù)本發(fā)明的示例性具體實(shí)施方案的具有運(yùn)動(dòng)音調(diào)的水平安裝的消音器中，排氣聲響的主要組成部分的數(shù)量比發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸數(shù)量大兩倍。因此，排氣聲響的主要組成部分在相應(yīng)汽缸的燃燒周期之間顯得是平均的，從而產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)排氣聲響。圖8和圖9是顯示在根據(jù)本發(fā)明的示例性具體實(shí)施方案的具有運(yùn)動(dòng)音調(diào)的水平安裝的消音器和常規(guī)消音器中的排氣聲響的總音量(dB(A))以及從排氣聲響提取出的轟鳴聲的音量(dB(C))的圖。參照?qǐng)D8可見，與常規(guī)消音器所產(chǎn)生的排氣聲響的音量(如符號(hào)(A)所示)相比，根據(jù)本發(fā)明的示例性具體實(shí)施方案的消音器的排氣聲響的總音量(如符號(hào)(B)所示)降低。參照?qǐng)D9 (其顯示通過對(duì)來自整個(gè)排氣聲響的產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)排氣聲響的轟鳴聲施加權(quán)重所獲得的結(jié)果)，在車輛啟動(dòng)的區(qū)域中(1，800^3, 200rpm)或者在車輛以盡可能高的速度行駛的區(qū)域中(4，000^5, 500rpm)，根據(jù)本發(fā)明的示例性具體實(shí)施方案的轟鳴噪音組成部分B位于根據(jù)常規(guī)消音器的轟鳴噪音組成部分A的上方。因此可以看到，發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣聲響通過斜線所表示的面積而更加強(qiáng)調(diào)運(yùn)動(dòng)型。根據(jù)本發(fā)明的示例性具體實(shí)施方案，具有運(yùn)動(dòng)音調(diào)的水平安裝的消音器可安裝在轎跑車或跑車中，并根據(jù)行駛狀態(tài)而產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)排氣聲響，從而使得駕駛員可通過聽覺感受到行駛性能，這使得有可能改進(jìn)車輛的市場(chǎng)品質(zhì)。特別地，因?yàn)閺U氣依據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的操作速度而經(jīng)過消音器內(nèi)的不同路徑，所以排氣聲響的總音量可降低，并且可強(qiáng)調(diào)運(yùn)動(dòng)排氣聲響。

同時(shí)，因?yàn)榕艢夤艿某隹诓⒉粡澢侵苯友剀囕v的縱向方向而連接至引入室，所以可防止背壓上的降低，從而有助于增加發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率。雖然本發(fā)明已經(jīng)關(guān)于特定具體實(shí)施方案而進(jìn)行了描述，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將很清楚，在不脫離如在權(quán)利要求書中限定的本發(fā)明的范圍和精神的條件下可以進(jìn)行各種修改和改變。為了方便解釋和精確限定所附權(quán)利要求，術(shù)語“上”、“下”、“內(nèi)”和“外”被用于參考附圖中所顯示的這些特征的位置來描述示例性實(shí)施方式的特征。前面對(duì)本發(fā)明具體示例性具體實(shí)施方案所呈現(xiàn)的描述是出于說明和描述的目的。前面的描述并不想要成為毫無遺漏的，也不是想要把本發(fā)明限制為所公開的精確形式，顯然，根據(jù)上述教導(dǎo)很多改變和變化都是可能的。選擇示例性實(shí)施方案并進(jìn)行描述是為了解釋本發(fā)明的特定原理及其實(shí)際應(yīng)用，從而使得本領(lǐng)域的其他技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)并利用本發(fā)明的各種示例性具體實(shí)施方案及其不同選擇形式和修改形式。本發(fā)明的范圍意在由所附權(quán)利要求書及其等價(jià)形式所限定。
權(quán)利要求
1.一種具有運(yùn)動(dòng)音調(diào)的水平安裝的消音器，其通過排氣管來接收從發(fā)動(dòng)機(jī)排放的廢氣，所述排氣管位于在車輛寬度方向上形成的外殼的側(cè)表面處，并且該消音器通過連接至沿所述車輛的寬度方向形成的所述外殼的前端和后端的一對(duì)尾管而將所述廢氣排放至外部， 其中所述外殼的側(cè)表面被形成為面朝所述車輛的前方，并且連接至所述排氣管， 所述排氣管連接至位于所述外殼內(nèi)的引入室，并具有延伸并連接至所述引入室的內(nèi)部的出口， 排出室被設(shè)置成與所述引入室流體相通， 將所述廢氣排出至所述外殼的外部的所述一對(duì)尾管具有位于所述排出室內(nèi)部的入口， 當(dāng)所述發(fā)動(dòng)機(jī)在低于預(yù)定值的速度下操作時(shí)，引入到所述引入室的廢氣通過第一中間管而被排放至所述排出室，并隨后通過所述尾管排出至外部，所述第一中間管具有布置在與所述排氣管的出口相鄰處的入口，并且 當(dāng)所述發(fā)動(dòng)機(jī)在高于所述預(yù)定值的速度下操作時(shí)，引入到所述引入室的廢氣通過第二中間管而被排放至所述排出室，并隨后通過所述尾管排出至外部，所述第二中間管具有形成于與所述第一中間管相比更加遠(yuǎn)離所述排氣管的出口處的引入孔。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的具有運(yùn)動(dòng)音調(diào)的水平安裝的消音器，其中從連接至所述引入室的所述排氣管起延伸的虛擬線位于所述尾管的上方，從而使得當(dāng)所述發(fā)動(dòng)機(jī)在高于所述預(yù)定值的速度下操作時(shí)，來自所述排氣管的廢氣沿著所述外殼的內(nèi)表面越過所述尾管的頂部，并隨后從所述排氣管傳輸至位于所述尾管后方的所述第二中間管。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的具有運(yùn)動(dòng)音調(diào)的水平安裝的消音器，其中所述排氣管相對(duì)于水平面以預(yù)定角度傾斜，并且該排氣管連接至所述引入室。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的具有運(yùn)動(dòng)音調(diào)的水平安裝的消音器，其中所述排氣管以26度的預(yù)定角度向上傾斜并連接至所述引入室。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的具有運(yùn)動(dòng)音調(diào)的水平安裝的消音器，其中所述外殼內(nèi)部的所述第一中間管、所述第二中間管和所述尾管均配置在垂直于所述排氣管的方向上。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的具有運(yùn)動(dòng)音調(diào)的水平安裝的消音器，其中所述第一中間管的直徑大于所述第二中間管的直徑。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的具有運(yùn)動(dòng)音調(diào)的水平安裝的消音器，其中分別在所述外殼的前端和后端的內(nèi)部邊緣配置共振室，且 所述第二中間管連接這些共振室。
8.根據(jù)權(quán)利要求8所述的具有運(yùn)動(dòng)音調(diào)的水平安裝的消音器，其中，在所述外殼內(nèi)部 所述排出室位于所述外殼的中央， 所述引入室配置于所述排出室與任意一個(gè)所述共振室之間，且 將用于降低高頻流動(dòng)噪音的吸音室配置于所述排出室和另一個(gè)共振室之間。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的具有運(yùn)動(dòng)音調(diào)的水平安裝的消音器，其中所述尾管的第二尾管從所述排出室連接至外部，同時(shí)該第二尾管與所述吸音室相通，而第一尾管連接至外部而不與所述引入室和所述共振室直接相通。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的具有運(yùn)動(dòng)音調(diào)的水平安裝的消音器，其中穿過所述吸音室的所述第二尾管具有多個(gè)連通孔，所述連通孔在所述吸音室中形成在所述第二尾管的圓周上。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的具有運(yùn)動(dòng)音調(diào)的水平安裝的消音器，其中當(dāng)所述第一尾管的入口和所述消音器的右側(cè)出口之間的距離LI與所述第二尾管的所述連通孔和所述消音器的左側(cè)出口之間的距離L2相比較時(shí)，則建立了 L1>L2的關(guān)系。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的具有運(yùn)動(dòng)音調(diào)的水平安裝的消音器，其中所述吸音室的內(nèi)部填充有玻璃棉。
13.根據(jù)權(quán)利要求7所述的具有運(yùn)動(dòng)音調(diào)的水平安裝的消音器，其中連接所述引入室和所述排出室的所述第一中間管的長(zhǎng)度大于第二中間管的長(zhǎng)度，該第二中間管的兩端位于相應(yīng)的共振室內(nèi)。
14.根據(jù)權(quán)利要求I所述的具有運(yùn)動(dòng)音調(diào)的水平安裝的消音器，其中所述第一中間管具有在所述引入室內(nèi)的位于與所述排氣管的出口相鄰處的入口，并具有包括多個(gè)排出孔的出口，所述排出孔沿著所述第一中間管的圓周形成并且位于所述排出室中。
15.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有運(yùn)動(dòng)音調(diào)的水平安裝的消音器，其中所述第二中間管具有包括多個(gè)引入孔的入口和包括多個(gè)第二排出孔的出口，所述引入孔沿著該第二中間管的圓周形成并且位于在所述引入室內(nèi)的從所述排氣管出口起的所述排氣管的延伸線上，而所述第二排出孔沿著該第二中間管的圓周方向形成并且位于所述排出室內(nèi)。
16.根據(jù)權(quán)利要求I所述的具有運(yùn)動(dòng)音調(diào)的水平安裝的消音器，其中所述第二中間管中的所述引入孔的面積之和大于所述第二排出孔的面積之和。
17.一種水平安裝的消音器，其包括外殼; 第一尾管和第二尾管，其穿過所述外殼而安裝至所述外殼的前端和后端； 引入室，其形成于所述外殼內(nèi)，并且所述排氣管的出口連接至所述引入室； 第一中間管，其與所述引入室流體連接，并且具有第一排出孔； 排出室，其通過所述第一中間管的第一排出孔而與所述引入室流體連接，其中所述第一尾管和第二尾管的每個(gè)末端和所述第一中間管的第一排出孔均設(shè)置于所述排出室內(nèi)； 第一共振室和第二共振室，其形成于所述外殼內(nèi)； 第二中間管，其穿過所述排出室和所述引入室而流體連接至所述第一共振室和第二共振室，并且該第二中間管具有引入孔和第二排出孔，所述引入孔設(shè)于所述引入室內(nèi)，而所述第二排出孔設(shè)于所述排出室內(nèi)； 其中，根據(jù)廢氣的壓力，引入至所述引入室的廢氣通過所述第一中間管的第一排出孔而排放至所述排出室，并隨后通過所述第一尾管和第二尾管而排出至外部，或者將引入至所述引入室的廢氣通過所述第二中間管的引入孔和所述第二排出孔而排放至所述排出室，并隨后通過所述第一尾管和第二尾管而排出至外部。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的水平安裝的消音器，其中所述第一中間管的入口與所述排氣管的出口之間的距離短于所述第二中間管的引入孔與所述排氣管的出口之間的距離。
19.根據(jù)權(quán)利要求I所述的具有運(yùn)動(dòng)音調(diào)的水平安裝的消音器，其進(jìn)一步包括吸音室，其位于所述第二共振室和所述排出室之間， 其中所述第二尾管包括連通孔，所述連通孔形成于其外表面上并且配置于所述吸音室內(nèi)，從而使所述吸音室與所述排出室流體連通，并且其中所·述吸音室的內(nèi)部填充有玻璃棉。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種具有運(yùn)動(dòng)音調(diào)的水平安裝的消音器，其可包括外殼；第一尾管和第二尾管，其穿過所述外殼而安裝至所述外殼的前端和后端；引入室，其形成于所述外殼內(nèi)，并且排氣管的出口連接至所述引入室；第一中間管，其與引入室流體連接，并且具有第一排出孔；排出室，其通過第一中間管的第一排出孔而與所述引入室流體連接，其中所述第一尾管和第二尾管的每個(gè)末端和所述第一排出孔均配置于所述排出室內(nèi)；第一共振室和第二共振室，其形成于外殼內(nèi)；第二中間管，其穿過排出室和引入室而流體連接至第一共振室和第二共振室，并且具有引入孔和第二排出孔，所述引入孔配置于所述引入室內(nèi)，而所述第二排出孔配置于所述排出室內(nèi)。
文檔編號(hào)F01N13/00GK103256110SQ20121020975
公開日2013年8月21日 申請(qǐng)日期2012年6月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月16日
發(fā)明者安賢均, 韓鶴孫 申請(qǐng)人:現(xiàn)代自動(dòng)車株式會(huì)社