共形橫向型消聲器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種共形橫向型消聲器，根據本發(fā)明的實施例可以包括成形用于安裝在車輛部件的底部和側部周圍的閉合件。閉合件可以包括可安裝在部件下面的中間部、以及可僅在備胎井的圓周的徑向外部的相對位置安裝的兩個側部。側部可以比中間部更厚并且其垂直中心線可以高于中間部的垂直中心線。
【專利說明】共形橫向型消聲器【【技術領域】】
[0001]本發(fā)明總體上涉及車輛排氣噪音減弱，包括成形用于安裝在車輛部件(比如備胎井)的底部和側部周圍的共形橫向型消聲器(conformal transverse muffler)。
【【背景技術】】
[0002]從發(fā)動機反復排出的排氣可能導致通過一個或多個排氣管并排出一個或多個排氣管的排氣的快速脈沖移動。快速脈沖移動可能產生壓縮波以及令人反感的噪聲、振動和粗糙性(NVH)。已經有使用排氣消聲器減小噪音。它們通常用于抑制噪音，和/或通過消聲器內的隔離結構反射壓縮波以產生波干涉圖形以減小總體波幅。消聲器通常為延長的橢圓形，并且入口在一個縱向端上而出口在相反一端。
[0003]管道長度和消聲器容積都可以幫助減小噪音。然而，特別是在現(xiàn)代車輛中，這兩個參數通常被封裝限制所約束。同時，現(xiàn)代增壓技術推動更大質量的流體通過發(fā)動機和排氣系統(tǒng)，潛在地增加排氣噪音。
[0004]美國專利(專利號4760894、發(fā)明人Harwood等)公開對減小車輛消聲器和排氣管占用的空間比例作出的努力。公開了一種配置用于適應車輛上更高比例的可用空間的排氣消聲器。公開的方法認識到車輛下面可用空間的橫向小塊空間的更好的可利用性，這可能需要深度彎曲的管道。為了避免深度彎曲半徑的管道，Harwood提議了一種具有內部配置的消聲器使得排氣管或尾氣管可以與消聲器的縱向軸線成一定角度進入消聲器。
【
【發(fā)明內容】
】
[0005]發(fā)明人在此已經認識到上述·方法的多個問題。例如，公開的方法提議了一種基本上整體形狀的消聲器，并且排氣配置因此仍然沒有顯著高效使用車輛下面的小塊空間。
[0006]根據本發(fā)明的實施例可以提供一種共形橫向型消聲器，包括成形用于安裝在車輛的備胎井(spare tire well)底部和側部周圍的閉合件。閉合件可以包括可安裝在備胎井下面的中部以及可安裝在備胎井的僅圓周的徑向外部的相對位置的兩個側部。側部可以比中部更厚并且其垂直中心在中間部的垂直中心之上。這樣，通過使消聲器的形狀適應可用空間而可以有效使用車輛下面的可用空間，從而例如對于增壓發(fā)動機能在可用封裝內增加消聲器容積(volume)。此外，在一個示例中，消聲器的這種定位和造型能增加車輛行李箱的尺寸。
[0007]在一個示例中，在(比如本說明書中描述的)共形消聲器內可以連接內部管道，并且由于適應更寬的長度所以該管道橫向地橫跨穿過消聲器的該寬度以實現(xiàn)更長的排氣管長度，從而滿足噪音目標同時還解決背壓問題。該方法對雙排氣管尤其有益，因為兩個排氣管可以相反的方向橫跨消聲器的寬度以減小封裝要求。
[0008]另一個潛在的優(yōu)點是由于消聲器的相對位置在備胎下面所以它可以作為車輛底部的空氣動力學護板而運轉，從而如果希望的話能實現(xiàn)改善的燃料經濟性而不需要額外的護板。[0009]注意，該共形消聲器可以應用于單個排氣管系統(tǒng)、雙排氣管系統(tǒng)、或具有更多排氣管的系統(tǒng)以及它們的組合。例如，共形消聲器可以具有單個排氣入口和單個排氣出口、多個排氣入口和單個排氣出口、單個排氣入口和多個排氣出口、雙入口和雙出口或更進一步的變型。
[0010]根據本發(fā)明的一個實施例，閉合件包括具有皺褶外形的多個表面。
[0011]根據本發(fā)明的一個方面，提供一種消聲器，包含閉合件，閉合件包括:可安裝在預選擇的車輛部件下面的相對較薄的空間，以及可沿預選擇的部件的側面安裝的至少一個相對較厚的空間，排氣進入端口，排氣管退出端口，以及較薄空間內的分隔物，用于形成:進入端口處的膨脹室，以及退出端口處的排氣管延伸部。
[0012]根據本發(fā)明的一個實施例，至少一個相對較厚的空間是在較薄空間的相對側流體連接至較薄空間并且配置用于沿預選擇部件的側面安裝的兩個相對較厚的空間，進入端口是兩個進入端口，膨脹室是分別直接在兩個進入端口的下游并且配置用于將氣流導入兩個各自的相對較厚空間的兩個膨脹室；并且分隔物還形成流體連接兩個相對較厚空間的位于相對較薄空間內的平衡管。
[0013]根據本發(fā)明的一個實施例，至少一個相對較厚的空間是用于單個入口 /單個出口排氣系統(tǒng)的膨脹室。
[0014]根據本發(fā)明的一個實施例，頂殼與底殼連接而形成閉合件，其中底殼是盆狀，并且頂殼包括寬的近似U形的側壁以及三個頂面，這三個頂面包括較低的中間面和兩個相對較高的側面。
[0015]根據本發(fā)明的一個實施例，頂殼和底殼是模塑的塑料殼。
[0016]根據本發(fā)明的一個實施例，排氣管延伸部是位于閉合件內的管狀件。
[0017]根據本發(fā)明的一個實施例，排氣管延伸部是具有基本上為矩形橫截面的兩個或多個排氣延伸部，并且進一步包含基本上為矩形的端形以將兩個或多個排氣管延伸部分別與兩個或多個排氣管匹配。
[0018]根據本發(fā)明的一個實施例，預選擇的部件是備胎井，并且進一步包含頂面外形、通過備胎井確定的頂面外形中形成的圓形中央凹陷。
[0019]根據本發(fā)明的一個實施例，分隔物設置用于形成位置鄰近于并基本上平行于閉合件的前壁的第一平衡通道以及位置鄰近于并基本上平行與閉合件的后壁的第二平衡通道，其中排氣管延伸部與閉合件的前壁相隔一定距離設置，并且進一步包含與閉合件的后壁相隔另一距離設置的第二排氣延伸部。
[0020]根據本發(fā)明的一個實施例，一個或多個分隔物包括與該一個或多個分隔物的基本上垂直的面基本上垂直設置的突起，突起固定至閉合件的頂部和/或底部內表面。
[0021]根據本發(fā)明的另一方面，提供一種雙排氣系統(tǒng)，包含:與內燃發(fā)動機的兩組各自的燃燒室流體連通的至少兩個排氣通道；與兩個各自的排氣通道流體連通的第一和第二諧振腔；與第一和第二諧振腔流體連通的至少兩個排氣管通道；流體地相互連接第一和第二諧振腔的平衡通道；其中兩個排氣通道中每者的一部分、兩個排氣管通道中每者的一部分以及平衡通道共同位于包括在閉合件中的中間空間內；并且其中第一和第二諧振腔位于閉合件中中間空間的相對側。
[0022]根據本發(fā)明的一個實施例，第一和第二諧振腔占用相對較厚的空間而中間空間占用相對較薄的空間，并且其中閉合件具有近似于寬矩形U形的橫截面。
[0023]根據本發(fā)明的一個實施例，進一步包含備胎車輪井，閉合件安裝在備胎車輪井周圍并與該井共形，第一和第二諧振腔的位置的高度大約在備胎的高度處并且僅在備胎井的圓周的徑向外部。
[0024]根據本發(fā)明的一個實施例，中間空間位于備胎井下面，其中閉合件是沖壓的閉合件，并且其中中間空間包括:第一和第二分隔物，延伸自各自的入口孔的側面、在排氣管的末端處在中間空間的頂面和底面之間并在閉合件的側壁和第一、第二分離物之間形成各自的第一和第二膨脹室；第三分隔物，與第一和第二分隔物相隔一定距離、并在中間空間的頂面和底面以及第三分隔物和第一、第二分隔物之間形成平衡通道；第四分隔物，與第三分隔物相隔第二距離、在第四分隔物的第一側在中間空間的頂面和底面之間形成第一排氣管延伸部并在第四分隔物的第二側在中間空間的頂面和底面之間形成第二排氣管延伸部。
[0025]應理解，提供上述概要用于以簡化形式引入一系列原理，其將在【具體實施方式】中進一步進行描述。這并不意味著識別所要求保護的主題的關鍵或實質特征，所要求保護的主題的范圍唯一地由權利要求書確定。此外，所要求保護的主題并不局限于解決上文或本說明書中任意部分所提到的缺點的實施方式。
【【專利附圖】

【附圖說明】】
[0026]圖1是說明示例發(fā)動機系統(tǒng)(即根據本發(fā)明的內燃發(fā)動機)中一部分的部分橫截面示意圖；
[0027]圖2A和2B分別是根據本發(fā)明的示例排氣系統(tǒng)中一部分的俯視和仰視立體圖；
[0028]圖3是根據本發(fā)明的位于車內示例位置的示例消聲器的截面圖，車輛部分顯示為虛線；
[0029]圖4是根據本發(fā)明的示例消聲器的頂部的仰視圖；
[0030]圖5是圖4中顯不的不例消聲器的底部的俯視圖；
[0031]圖6是圖4中顯示的頂部與圖5中顯示的底部連接的正視圖；
[0032]圖7是圖6中顯示的示例消聲器的側視圖；
[0033]圖8是圖4中顯示的示例消聲器的底部的俯視圖，還說明設置用于形成兩個示例膨脹室、示例平衡通道和兩個示例排氣管延伸部的多個分隔物；
[0034]圖9是根據本發(fā)明的另一個示例消聲器和關聯(lián)的排氣通道的立體圖，以假想線顯示消聲器的一部分以說明選擇的內部部件；
[0035]圖10是圖9中顯示的消聲器和關聯(lián)的排氣通道的俯視圖；
[0036]圖11圖9中顯示的消聲器的底部和關聯(lián)的排氣通道的立體圖；
[0037]圖12是圖9中顯示的消聲器的底部和關聯(lián)的排氣通道的俯視圖；
[0038]圖13是圖9中顯示的消聲器和關聯(lián)的排氣通道的俯視立體圖，顯示了根據以虛線說明的備胎井成形并確定尺寸的示例中央凹陷(或中央切割)的外形；
[0039]圖2-13是近似按比例繪制的，也可以使用其它的相對尺寸。
【【具體實施方式】】
[0040]參考圖1，通過電子發(fā)動機控制器12控制包括多個汽缸(圖1只顯示了一個汽缸)的內燃發(fā)動機10。發(fā)動機10包括燃燒室30和活塞36位于其中并連接至曲軸40的汽缸壁32。在一個示例中，發(fā)動機10可以包括渦輪增壓器以增壓進入發(fā)動機的進氣。燃燒室30顯示為分別通過進氣門52和排氣門54與進氣歧管44和排氣歧管48連通。可通過進氣凸輪51和排氣凸輪53操作每個進氣門和排氣門?？商娲?，可通過機電控制的閥線圈和電樞總成操作進氣門和排氣門中的一個或多個?？赏ㄟ^進氣凸輪傳感器55確定進氣凸輪51的位置?？赏ㄟ^排氣凸輪傳感器57確定排氣凸輪53的位置。
[0041]此外進氣歧管44顯示為在進氣門52和進氣道42之間。通過包括燃料箱、燃料泵和燃料導軌(未顯示)的燃料系統(tǒng)(未顯示)將燃料輸送到燃料噴射器66，。圖1中的發(fā)動機10配置為將燃料直接噴射進發(fā)動機汽缸，本【技術領域】中的技術人員稱為直接噴射。響應于控制器12的驅動器68向燃料噴射器66供應工作電流。此外，進氣歧管44顯示為與具有節(jié)流板64的可選的電子節(jié)氣門62連通。在一個示例中，可使用低壓直接噴射系統(tǒng)，其中燃料壓力可升高至約20-30bar?？商娲?，高壓、雙級燃料系統(tǒng)可用于產生較高的燃料壓力。額外地或可替代地，可經由燃料噴射器(未顯示)將燃料噴射進氣門52的上游，本領域內的技術人員稱為進氣道噴射。
[0042]點火系統(tǒng)88響應于控制器12通過火花塞92給燃燒室30提供點火火花。通用或寬域排氣氧(UEGO)傳感器126顯示為連接至排氣歧管48?？商娲?，可用雙態(tài)排氣氧傳感器代替UEGO傳感器126。
[0043]多個部件比如轉化器、聲衰減裝置(例如諧振器、消聲器)可以與排氣歧管48流體連通。轉化器和聲衰減裝置可以包括在雙流(dual-flow)排氣系統(tǒng)中。所以，應理解發(fā)動機10可以包括與另一個燃燒室連接的第二排氣歧管。本說明書中關于圖2A和2B更詳細地討論了雙流排氣系統(tǒng)。
[0044]圖1中控制器12顯示為常規(guī)的微型計算機，包括:微處理器單元102、輸入/輸出端口 104、只讀存儲器106、隨機存取存儲器108、不失效(ke印alive)存儲器110和常規(guī)數據總線?？刂破?2顯示為接收來自連接至發(fā)動機10的傳感器的各種信號，除了上文討論的那些信號，還包括:來自連接至冷卻套筒114的溫度傳感器112的發(fā)動機冷卻液溫度(ECT);連接至加速器踏板130用于感應通過腳132施加的力調節(jié)的加速器踏板130的位置的位置傳感器134的信號；來自連接至進氣歧管44的壓力傳感器122的發(fā)動機歧管壓力(MAP)的測量值；來自感應曲軸40位置的霍爾效應傳感器118的發(fā)動機位置傳感器信號；來自傳感器120的進入發(fā)動機的空氣質量的測量值；來自傳感器58的節(jié)氣門位置的測量值。也可感應大氣壓力(傳感器未顯示)用于由控制器12處理。在本發(fā)明的優(yōu)選方面，發(fā)動機位置傳感器118在曲軸每轉一圈時產生預訂數目的等距脈沖，根據其可確定發(fā)動機轉速(RPM)。
[0045]在運轉期間，發(fā)動機10內的每個汽缸通常經歷四沖程循環(huán):循環(huán)包括進氣沖程、壓縮沖程、膨脹沖程和排氣沖程。在進氣沖程中，通常排氣門54關閉且進氣門52打開?？諝馔ㄟ^進氣歧管44流入燃燒室30，并且活塞36移動到汽缸的底部以便增加燃燒室30內的容積。本領域技術人員通常將活塞36接近汽缸的底部并且在其沖程的終點時(例如當燃燒室30處于最大容積時)所處的位置稱為下止點(BDC)。在壓縮沖程中，進氣門52和排氣門54關閉?；钊?6向汽缸蓋運動以便壓縮燃燒室30內的空氣。本領域技術人員將活塞36處于其沖程的終點并且接近汽缸蓋時(例如當燃燒室30處于最小容積時)所處的位置稱為上止點(TDC)。在下文稱為噴射的過程中，將燃料引入燃燒室。在下文稱為點火的過程中，通過已知的點火方式例如火花塞92點燃噴射的燃料致使燃燒。在膨脹沖程中，膨脹的氣體將活塞36推回至下止點。曲軸40將活塞的運動轉換為旋轉軸的旋轉扭矩。最后，在排氣過程期間，排氣門54打開以將燃燒過的空氣燃料混合物釋放至排氣歧管48，并且活塞回到上止點。需要指出的是上文僅描述為實施例，并且可改變進氣門、排氣門的打開和/或關閉正時，例如以提供正氣門重疊或負氣門重疊、推遲進氣門關閉或各種其它的實施例。
[0046]圖2A和2B分別是說明根據本發(fā)明的示例雙(或雙流)排氣系統(tǒng)200的一部分的俯仰和仰視立體圖。應理解,雙流排氣系統(tǒng)200包括用于將排氣從發(fā)動機導開的第一排氣管道、通道或第一排氣管202以及第二排氣管道、通道或第二排氣管204。如上文關于圖1討論的，進氣系統(tǒng)可以包括節(jié)氣門62、進氣歧管44等。從而，進氣系統(tǒng)可以配置用于提供空氣至發(fā)動機用于燃燒。應理解，在示例車輛中可以包括圖2中沒有描繪的額外的系統(tǒng)。例如，在其它實施例中可以提供排氣再循環(huán)(EGR)系統(tǒng)和/或增壓系統(tǒng)(例如機械增壓器、渦輪增壓器)。
[0047]發(fā)動機可以包括多個汽缸，例如兩個汽缸組中的六個汽缸。應理解，在其它實施例中發(fā)動機可以包括替代數量的汽缸和/或汽缸組。汽缸可以分成第一汽缸組和第二汽缸組。此外，汽缸可以是V形配置，其中每個相對汽缸的中軸線以非垂直的角度相交。然而，在其它實施例中可以使用其它的汽缸配置，比如平置(flat)或直列汽缸配置。發(fā)動機的排量可以是例如3.7升。然而，也可以使用其它排量。包括在兩個汽缸組中的汽缸可以連接至說明的示例雙流排氣系統(tǒng)200。雙流排氣系統(tǒng)200可以包括連接至第一汽缸組的第一排氣管202。具體地，第一排氣管202可以包括排它地連接至第一汽缸組的輸入。類似地，第二排氣管204可以連接至第二汽缸組。具體地，第二排氣管204可以包括排它地連接至第二汽缸組的輸入。雙流排氣系統(tǒng)200可以進一步包括連接至第一和第二排氣管道的諧振器和/或排放控制子系統(tǒng)206。子系統(tǒng)206可以包括一個或多個裝置，比如微粒過濾器、轉化器、諧振器等。在一個示例中，排放控制系統(tǒng)可以包括轉化器，該轉化器包括多個催化劑磚。在另一個示例中，可以使用多個排放控制裝置，每個裝置具有多個磚。應理解，在排放控制子系統(tǒng)206中可以流體地分離排氣管道(即第一和第二排氣管202和204)。換句話說，可以在排放控制子系統(tǒng)中禁止來自第一和第二排氣管道的排氣混合以保持分離的排氣流。應注意，該消聲器也可以用于單個排氣系統(tǒng)，并且不限于具有兩個或多個排氣管的系統(tǒng)。
[0048]多個示例實施例可以使用附圖中指示的消聲器或者一個或多個根據本發(fā)明修改的可以與單個入口 /單個出口、單個入口 /雙出口、雙入口 /單個出口或者雙入口 /雙出口配置使用的消聲器。一些示例實施例可以使用單個出口配置，其中出口可以設置在車輛的左側或右側。在一個示例中可以將出口大體上設置在車輛的中央。一些實施例可以通過入口或出口能被塞住和/或密封而提供多個水平的靈活性。在一些情況中可以重新布置或按其它方式修改內部折流(baffling)和/或路線。
[0049]如上文討論的，可以經由進氣和排氣門驅動器執(zhí)行燃燒。所以可以在排氣流中產生高壓脈沖排氣，因此在雙流排氣系統(tǒng)中產生傳播到下游的聲波。應理解，在排氣波中產生的聲波的頻率和幅度可以取決于氣門正時、燃料噴射正時、發(fā)動機轉速、發(fā)動機排量等。可能希望減小并且在一些情況下去除在發(fā)動機中產生并通過雙流排氣系統(tǒng)傳播的至少一部分聲波以減小車輛產生的噪音污染并向駕駛員提供更加愜意的駕駛經歷。所以，消聲器210也可以包括在雙流排氣系統(tǒng)200中。消聲器210可以配置用于例如經由消聲器210閉合件內的破壞性干擾在排氣系統(tǒng)200內減弱希望的聲頻或聲頻范圍。這樣，可以減小經由發(fā)動機產生的噪音。
[0050]應理解，本說明書中描述的排氣系統(tǒng)200和消聲器210還可以或者可替代地與任何數量的其它發(fā)動機類型和/或配置使用。例如消聲器210或者其變型可以應用到汪克爾(轉子)發(fā)動機(Wankel (Rotary) engine)、阿特金森循環(huán)發(fā)動機(Atkinson cycle engine)、柴油循環(huán)發(fā)動機或者可以在多種車輛上使用的其它內燃發(fā)動機。
[0051]圖3是根據本發(fā)明的顯示為位于車輛220內示例位置的示例消聲器210的截面圖，車輛220的部分顯示為虛線。實施例可以包括共形橫向型消聲器210，該消聲器可以包括具有兩側部224和在它們中間形成的中間部222的閉合件。中間部的高度可以小于側部中任一者的高度。在一些情況中閉合件可以配置用于安裝在一個或多個車輛部件的底部或側部周圍。示例車輛部件可以包括但不限于:一個或多個電池、各種存儲艙、備胎井以及傳動系。在一個示例中，中間部分可以安裝在備胎井下面。例如，混合動力電動車輛可以包括發(fā)動機和排氣系統(tǒng)(比如本說明書描述的)，并且可以在車輛行李箱下面選擇的位置中容納電池。這樣，應用共形消聲器方法以安裝在包括多個電池的電池井周圍可能是有利的。
[0052]一些實施例可以包括共形橫向型消聲器210，該消聲器可包括成形用于安裝在車輛220的備胎井218的底部214和側面216的閉合件212。閉合件212可以包括可安裝在備胎井218下面的中間部222。閉合件212還可以包括可以安裝在備胎井218的僅圓周的徑向外部(radially outside)的相對位置的兩個側部224。側部224可以比中間部222更厚，并且如通過離共用參考基線234的第一距離230長于第二距離232指示的，側部224的垂直中心線226可以在中間部222的垂直中心線228上面。輪胎235以虛線顯示在備胎井218內。在一些實施例中，側部224可以與備胎井218至少部分共面。
[0053]消聲器210和備胎井218之間可以有空間236。空間236可以提供例如消聲器210和車輛220之間的隔熱或隔音。在一些示例中，閉合件包括具有皺褶外形237的多個表面。
[0054]再參考圖2A和2B，其中消聲器210的中間部分222可以包括兩個入口 238，每個入口分別配置用于與兩個排氣管202和204連接，排氣管202和204用于排放來自內燃發(fā)動機的兩組各自的汽缸組的氣體。此外，每個側部224可以包括兩個出口 240，每個出口分別配置用于與排氣管242和244連接。
[0055]圖4是根據本發(fā)明的示例消聲器210的頂部250或頂殼的仰視圖。圖5是消聲器210的底部252或底殼的俯視圖。圖6是說明頂部250與底部252連接的消聲器210的正視圖；而圖7是消聲器210的側視圖。頂部250和底部252可以具有如圖5中尺寸290指示的預選擇的深度。在至少一個示例實施例中，該尺寸可以約為400mm。可以使用其它尺寸。當頂部250和底部連接在一起時，消聲器210至少在其第一端處可以具有如圖6中的尺寸292指示的預選擇的高度。在至少一個示例實施例中尺寸292可以約為175mm。可以使用其它尺寸。在一些情況下，中間部222可以具有如圖6中的尺寸295指示的預選擇的高度。在至少一個示例實施例中尺寸295可以是例如約55至60_?？梢允褂闷渌叽?。其第二端的高度可以是圖7中指示的尺寸293。在至少一個實施例中尺寸293可以約為150mm?？梢允褂闷渌叽??？梢酝ㄟ^圖6中的尺寸294指示側空間(side volume) 224的相反內側之間的標稱距離。在至少一個示例實施例中尺寸294可以約為755mm?？梢允褂闷渌叽??？梢酝ㄟ^圖6中的尺寸296指示消聲器210的整體寬度。在至少一個示例實施例中尺寸296可以約為1360_?？梢允褂闷渌叽纭１M管可以使用其它容積，但是消聲器210的內部容積可以是例如40升。
[0056]相對較高的側表面274可以確定消聲器210的頂部?？梢酝ㄟ^車輛220的后梁結構確定消聲器210的頂部的位置?？梢酝ㄟ^離地間隙水平確定消聲器210的底部。還可以通過其它的或額外的考慮來確定消聲器210的底部。例如，可通過任何空氣動力學造型確定消聲器的底面。如上文提到的，消聲器210可以作為車輛底部的空氣動力學護板運轉。這可以實現(xiàn)改善的燃料經濟性而不需要額外的護板。這樣可以減少成本。
[0057]圖8是說明多個分隔物254的消聲器210的底部的俯視圖，分隔物布置用于形成兩個示例膨脹室256、示例平衡通道(balance passage) 258以及兩個示例排氣管延伸部260。每個側部224中的輸出端口 240可以分別位于每個排氣管延伸部260的下游端部。兩個輸出端口 240可以配置用于經由兩個各自的排氣管延伸部260傳輸排氣至兩個各自的排氣管244。平衡通道258 (或平衡管道)可以流體地相互連接側部224。平衡通道258可以用于均衡脈沖并允許發(fā)動機兩個汽缸組之間的聲波交互。這可意欲產生更低沉(de印er)的不太討厭的發(fā)動機噪聲音調。
[0058]實施例可以包括位于中間部222的一側并配置用于接收來自內燃發(fā)動機的排氣的兩個分離的入口 238 (或進入端口 238)，其中第一和第二分隔物254中的每者可以包括從鄰近于每者各自的進入端口 238的中間部222的側面264以第一方向遠離側面264延伸而設置的第一部分262以及以第二方向朝側部224延伸而設置的第二部分266以將排氣導向每者各自的側部224。
[0059]多個實施例可以提供包括閉合件212的消聲器210。閉合件212可以包括相對較薄的空間222，可安裝在一個或多個車輛220的預選擇的部件下面。一個或多個預選擇的部件可以是例如備胎井等。閉合件212還可以包括可沿預選擇部件(例如備胎井218)的側面安裝的至少一個相對較厚的空間224。閉合件212可以包括排氣進入端口 238、排氣管退出端口 240以及較薄空間222內的分隔物254。分隔物254可以形成進入端口 238處的膨脹室256以及退出端口 240處的排氣管延伸部260?？梢哉迷谶M入端口 238的下游形成膨脹室256。
[0060]在一些實施例中，至少一個相對較厚的空間224是在較薄空間222的相對側流體連接至較薄空間222的兩個相對較厚的空間224。兩個相對較厚的空間224可以配置用于沿備胎井218的側面安裝。進入端口 238可以是兩個進入端口 238。膨脹室256可以是直接設置在兩個各自的進入端口 238的下游的兩個膨脹室256。除允許來自排氣管202和204的氣體膨脹之外或者可替代地，膨脹室256還可以配置用于將氣流導進兩個各自的相對較厚的空間224。分隔物254還可以在可以流體連接兩個相對較厚的空間224的相對較薄的空間222內形成平衡管258。
[0061]可以將頂殼250與底殼252連接而形成閉合件212。底殼252可以是盆(tub)狀。頂殼250可以包括寬的近似U形的側壁和三個頂面270，三個頂面包括較低的中間表面272和兩個相對較高的側表面274。在一些示例中，頂殼250和底殼252可以是模塑的塑料殼。在一些其它不例中，頂殼250和底殼252可以通過一個或多個沖壓操作而形成。在一個不例中，可以使用單個沖壓。
[0062]多個實施例可以提供雙排氣系統(tǒng)200。雙排氣系統(tǒng)200可以包括與內燃發(fā)動機的兩組各自的燃燒室流體連通的至少兩個排氣通道202、204。排氣系統(tǒng)200可以包括與兩個各自的排氣通道202、204流體連通的第一和第二諧振腔224。至少兩個排氣管道260與第一和第諧振腔224流體連通。平衡通道258可以流體地相互連接第一和第二諧振腔224。兩個排氣通道202、204中每者的一部分、兩個排氣管道260中每者的一部分以及平衡通道258可以都共同安裝在包括在閉合件212中的中間空間222內。第一和第二諧振腔224可以位于閉合件212中的中間空間222的相對側面。
[0063]在一些實施例中第一和第二諧振腔224可以占用相對較厚的空間而中間空間222可以占用相對較薄的空間。閉合件212可具有近似寬矩形U形(wide square U shape)的截面形狀。
[0064]雙排氣系統(tǒng)200可以包括備胎車輪井218，或者雙排氣系統(tǒng)200可以與備胎車輪井218連接，或者雙排氣系統(tǒng)200的位置可以鄰近備胎車輪井218。閉合件212可以安裝在備胎車輪井218周圍。第一和第二諧振腔224在車輛220中可以位于一定高度處，大約在備胎235的高度處，并且在備胎井218的僅圓周的徑向外部。中間空間222可以位于備胎井218下面。
[0065]中間空間222可以包括分別從入口孔238的側面延伸的在排氣管202、204的末端處在中間空間222的頂面280和底面282 (圖3)之間以及在閉合件212的側壁264 (圖8)和第一、第二分隔物254之間分別形成第一和第二膨脹室256的第一和第二分隔物254。第三分隔物254可以與第一和第二分隔物254相隔一定距離，并且可以在中間空間222的頂面和底面280、282、第三分隔物254以及第一和第二分隔物254之間形成平衡通道258。第四分隔物254可以與第三分隔物254相隔第二距離，在中間空間222的頂面和底面280、282之間第四分隔物254的第一側形成第一排氣管延伸部260而在中間空間222的頂面和底面280,282之間在第四分隔物254的第二側形成第二排氣管延伸部260。
[0066]現(xiàn)在參考圖9-13，并且在下面指示的一些情況中還是參考之前討論的附圖，說明了根據本發(fā)明的另一個示例實施例。膨脹室256可以在一個或多個進入端口 238處形成，并且在一個示例中可以配置為排氣可能沿其流動的路徑的截面區(qū)域的變型。在一些情況中進入膨脹室256的路徑可以是無障礙的。在其它情況中路徑可以包括一個或多個擋板、分隔物254或其它物體或類似物。擋板或壁和/或分隔物254可以集成在閉合件210中的任何地方。這樣，在閉合件212內可以形成多個調整空間(tuning volume)。
[0067]一個或多個分隔物254可以根據預選擇的標準具有替代的預選擇的長度以調整通過消聲器產生的共振和/或聲音。多個實施例可以包括以替代長度配置的可調節(jié)的分隔物，可調節(jié)的分隔物可以相應地改變膨脹室256、排氣管延伸部260以及一個或多個平衡通道258的各自的長度和/或尺寸。
[0068]在一些示例中，排氣管延伸部260可以是位于閉合件內的管狀部件。管狀部件可以與位于消聲器外部的排氣管242、244的一部分是一體的?？梢允褂美缁谥圃靺颠x擇和/或制造技術和/或程序確定的多種組合。排氣管延伸部260可以是基本上為矩形截面的兩個或多個排氣管延伸部260。消聲器210還可以包括基本上為矩形的終端形式(end-form) 302以分別匹配兩個或多個排氣管延伸部260與兩個或多個排氣管242、244。
[0069]在一些實施例中，分隔物254可以設置用于形成位置鄰近于并基本上平行于(例如偏差在5%以內)閉合件212的前壁306的第一平衡通道304以及位置鄰近于并基本上平行于閉合件212的后壁310的第二平衡通道308 (圖11)。在一些實施例中一個排氣管延伸部260的位置可以與閉合件212的后壁306相隔一定距離。第二排氣管延伸部260的位置與閉合件212的后壁310相隔另一個距離。每個相隔的距離可以基本上相等(例如偏差在5%以內)或者可以不同。
[0070]包括過渡部271 (圖6)的三個頂面270可以一起形成消聲器210頂部250的頂面外形275 (圖6和13)。可以在通過備胎井218確定的頂面外形275中形成基本上圓圈中的中央凹陷276 (圖13)。通過備胎井218確定可以指例如定位并尺寸匹配中央凹陷276，該凹陷還可以指根據備胎井218的位置和尺寸用于與車輛的特定制造和模型和/或配置使用的中央切割(center cut)。
[0071 ] 在一些實施例中，一個或多個分隔物254可以包括突起(tab)，突起與分隔物的基本上垂直的面大體上垂直設置。突起可以固定至閉合件212的頂部和/或底部內表面。突起可以是分隔物的彎曲部分，該部分形成用于突出分隔物254的邊緣的大部分。例如，可以在沖壓操作或類似操作中與每個分隔物一體成形突起?？梢栽诜蛛x的操作中彎曲它們。突起可以定位焊(tack weld)至閉合件212的底面282和/或頂面280。突起可用于允許接近以將該突起點焊至底殼252的內部底表面282。一旦組裝則可以將突起凸焊至上殼250。分隔物254可以由金屬片或類似物或一些其它材料制成。在一些實施例中，分隔物254可以包括有圓齒的相對邊緣，配置用于分別鄰近于消聲器210的頂部250和底部252的皺褶外形237安裝或與該皺褶外形237接觸安裝。
[0072]在排氣系統(tǒng)確切地包括兩個排氣管的一個示例中，排氣系統(tǒng)將排氣從兩個各自的汽缸組傳輸至消聲器。消聲器可以包括平衡管或者可以流體連接平衡管并提供來自兩個汽缸組的聲波的一些混合的連通管(crossover pipe)。這可以產生更低沉的柔和的發(fā)動機音調，并且還可以改善較低轉速范圍處的發(fā)動機扭矩。
[0073]應當理解本說明書公開的系統(tǒng)和方法實際是示例性的，并且那些具體的實施例或示例不應當認為是限制，因為可預期多種的變型。相應地，本公開包括所有在此公開的多種系統(tǒng)和方法(以及任何和所有的等同物)的新穎的和非顯而易見的組合。
【權利要求】
1.一種共形橫向型消聲器，包含: 具有兩個側部以及形成在所述兩個側部之間的中間部的閉合件，所述中間部的高度小于所述側部中任一者的高度。
2.根據權利要求1所述的共形橫向型消聲器，其特征在于，所述閉合件成形用于安裝在車輛的備胎井、Iv或多個車輛電池以及車輛傳動系中一者或多者的底部和側面周圍。
3.根據權利要求1所述的共形橫向型消聲器，其特征在于，所述中間部可安裝在備胎井下面，并且其中所述兩個側部可安裝在所述備胎井的僅圓周的徑向外部的相對位置，所述側部的垂直中心線高于所述中間部的垂直中心線。
4.根據權利要求3所述的共形橫向型消聲器，其特征在于，所述側部與所述備胎井至少部分共面，并且其中所述消聲器包括至少一個排氣管入口和至少一個排氣管出口。
5.根據權利要求1所述的共形橫向型消聲器，其特征在于，所述中間部包括將所述中間部分成一個或多個膨脹室、一個或多個排氣管延伸部和平衡管的分隔物。
6.根據權利要求5所述的共形橫向型消聲器，進一步包含位于所述中間部的側面處并配置用于接收來自內燃發(fā)動機的排氣的兩個相隔離的進入端口，其中所述分隔物的第一和第二分隔物中的每者可以包括從鄰近于每個各自的進入端口的所述中間部的側面以第一方向遠離所述側面延伸而設置的第一部分以及以第二方向朝所述側部延伸而設置的第二部分以將排氣導向各自的側部中的每一者。
7.根據權利要求5所述的共形橫向型消聲器，其特征在于，所述一個或多個排氣管延伸部是進一步包含每者各自排氣管延伸部的下游端部處每個所述側部中的輸出端口的兩個排氣管延伸部。
8.根據權利要求5所述的共形橫向型消聲器，進一步包含位于每者各自側部的配置用于經由兩個各自的排氣管延伸部傳輸排氣至兩個各自的排氣管的兩個輸出端口。
9.根據權利要求5所述的共形橫向型消聲器，其特征在于，所述平衡管流體地相互連接所述側部。
10.根據權利要求1所述的共形橫向型消聲器，其特征在于，所述中間部包括每者分別配置用于與用于排放來自內燃發(fā)動機的兩組各自的汽缸的氣體的雙排氣管連接的兩個入□。
【文檔編號】F01N1/02GK103850755SQ201310629754
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2013年11月29日 優(yōu)先權日:2012年12月3日
【發(fā)明者】B·羅斯, J·J·白塔姆, E·J·諾卡, K·T·哈文納 申請人:福特環(huán)球技術公司