一種內(nèi)燃機(jī)車用阻抗復(fù)合式消聲器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種內(nèi)燃機(jī)車用阻抗復(fù)合式消聲器，包括箱體，在箱體上開設(shè)消聲器進(jìn)口和消聲器出口，在箱體內(nèi)部空間固定安裝有若干個長度為1200-1375毫米且并排的穿孔消聲管，所述穿孔消聲管進(jìn)口端、出口端分別與消聲器進(jìn)口、消聲器出口相通，且穿孔消聲管截面積之和為25000-38000平方毫米。優(yōu)選地，所述穿孔消聲管表面包覆有消音棉。本實(shí)用新型通過多流道、多腔室結(jié)構(gòu)的阻抗復(fù)合式消聲方式，可以在2160×1200×420的有限空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)消聲器的消音頻譜的最大化，其排氣阻力滿足發(fā)動機(jī)所要求的4kPa以下，且降噪量被控制在16dB(A)以上，提高了消聲器在機(jī)車上應(yīng)用的互換性與共用性，具有結(jié)構(gòu)簡單、集成性高、安裝及檢修方便等突出優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】一種內(nèi)燃機(jī)車用阻抗復(fù)合式消聲器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及消聲器【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是涉及一種內(nèi)燃機(jī)車用阻抗復(fù)合式消聲器。

【背景技術(shù)】
[0002]對于內(nèi)燃機(jī)車的柴油機(jī)排氣降噪處理，尤其是對于功率等級在2000kW以下的發(fā)動機(jī)降噪處理，多采用消聲器進(jìn)行排氣降噪。由于噪聲的頻譜沒有規(guī)律，其傳播也受到很多因素的制約，且制約因素之間的調(diào)整此消彼長，再加上聲波自身的物理特性和機(jī)車結(jié)構(gòu)的特殊性，要使內(nèi)燃機(jī)車用消聲器達(dá)到比較高的降噪水準(zhǔn)，一直都是聲學(xué)界和消聲器【技術(shù)領(lǐng)域】的難題。
[0003]現(xiàn)有的內(nèi)燃機(jī)車用普通消聲器，受機(jī)車結(jié)構(gòu)的限制，其安裝部位的預(yù)留空間很有限，直接導(dǎo)致消聲器的整體尺寸必須被限制在合理的范圍，從而造成消聲器在機(jī)車上安裝的互換性與共用性比較差。而在通常情況下，消聲器的整體尺寸越大，其排氣量、降噪水平、隔熱能力等都比較容易滿足使用要求；但是，如果消聲器的整體尺寸因?yàn)槭艿綑C(jī)車所預(yù)留的安裝空間的限制而不能任意擴(kuò)大時，在合理的整體尺寸范圍內(nèi)，仍然要使其排氣量、降噪水平、隔熱能力等都能滿足使用要求，唯一可行的辦法就是對消聲器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)、計(jì)算和測試。如上所述，噪聲頻譜的無規(guī)律性、聲波傳播受制約因素多且相互之間此消彼長等，都使得排氣量、降噪水平能夠同時得到滿足的消聲器成為長期困擾著消聲器【技術(shù)領(lǐng)域】的工程技術(shù)人員的難題。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是:針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供一種內(nèi)燃機(jī)車用阻抗復(fù)合式消聲器，在消聲器的整體外形尺寸最大只能做到2160X1200X420(單位:毫米)的有效范圍內(nèi)，使其排氣阻力在4kPa以下且降噪量在16dB(A)以上。
[0005]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):一種內(nèi)燃機(jī)車用阻抗復(fù)合式消聲器，包括箱體，在所述箱體上開設(shè)消聲器進(jìn)口和消聲器出口，所述箱體內(nèi)部空間固定安裝有若干個長度為1200-1375毫米且并排的穿孔消聲管，所述穿孔消聲管進(jìn)口端、出口端分別與消聲器進(jìn)口、消聲器出口相通，且穿孔消聲管截面積之和為25000-38000平方毫米。
[0006]優(yōu)選地，所述穿孔消聲管進(jìn)口端與消聲器進(jìn)口之間和/或穿孔消聲管出口端與消聲器出口之間的箱體內(nèi)腔形成膨脹腔，且所述膨脹腔底部設(shè)置弧形過渡部。
[0007]優(yōu)選地，所述穿孔消聲管設(shè)置有3-6根。
[0008]優(yōu)選地，所述穿孔消聲管是方形管或者圓形管。
[0009]優(yōu)選地，所述穿孔消聲管是等間距排列。
[0010]優(yōu)選地，所述穿孔消聲管表面包覆有消音棉。
[0011]優(yōu)選地，所述穿孔消聲管表面與箱體內(nèi)壁之間設(shè)置隔板，在穿孔消聲管與隔板所限定的空間內(nèi)安裝消音棉，在隔板與箱體內(nèi)壁所限定的空間內(nèi)填充隔熱材料形成隔熱層。
[0012]優(yōu)選地，所述的消音棉是耐高溫玻璃針刺氈。
[0013]優(yōu)選地，所述消聲器出口上連接隔離網(wǎng)。
[0014]優(yōu)選地，所述隔離網(wǎng)是鋼絲網(wǎng)。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是:根據(jù)機(jī)車頂蓋的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，在規(guī)定的消聲器預(yù)留安裝空間范圍內(nèi)，通過采用多流道、多腔室結(jié)構(gòu)的阻抗復(fù)合式消聲方式，實(shí)現(xiàn)了消聲器的消音頻譜的最大化，在消聲器的整體外形尺寸只能做到2160 X 1200 X 420 (單位:毫米)的情況下，其排氣阻力在滿足發(fā)動機(jī)所要求的4kPa以下的前提下，降噪量被控制在16dB(A)以上，完全滿足了機(jī)車對消聲器的使用要求，提高了消聲器在機(jī)車上應(yīng)用的互換性與共用性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為本實(shí)用新型一種內(nèi)燃機(jī)車用阻抗復(fù)合式消聲器的主視圖。
[0017]圖2為本實(shí)用新型一種內(nèi)燃機(jī)車用阻抗復(fù)合式消聲器的俯視圖。
[0018]圖3為本實(shí)用新型一種內(nèi)燃機(jī)車用阻抗復(fù)合式消聲器的左視圖。
[0019]圖4為圖1中A處的局部放大圖。
[0020]圖中標(biāo)記:卜箱體，2-消聲器出口，3-隔離網(wǎng)，4-膨脹腔，5-消音棉，6-隔板，7-連接件，8-穿孔消聲管，9-隔熱層，10-過渡部，11-消聲器進(jìn)口，12-排污口，13-安裝孔，14-阻力測點(diǎn)，15-安裝緊固件，16-擋雨圈。

【具體實(shí)施方式】
[0021]為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0022]如圖1、圖2、圖3所示的一種內(nèi)燃機(jī)車用阻抗復(fù)合式消聲器，其整體為2160 X 1200 X 420 (單位:毫米)的長方體，主要包括箱體I，在所述箱體I上的相對兩側(cè)邊緣部位開設(shè)有若干個安裝孔13，方便消聲器通過螺栓與車體頂蓋上的安裝座固定連接，在所述箱體I上的相對兩端開設(shè)有消聲器進(jìn)口 11和消聲器出口 2，消聲器進(jìn)口 11與消聲器出口 2的開口方向相反。在消聲器進(jìn)口 11與消聲器出口 2之間的箱體I內(nèi)腔中固定安裝有穿孔消聲管8，所述穿孔消聲管8進(jìn)口端、出口端分別與消聲器進(jìn)口 11、消聲器出口 2相通，在穿孔消聲管8進(jìn)口端與消聲器進(jìn)口 11之間、穿孔消聲管8出口端與消聲器出口 2之間的箱體I內(nèi)腔分別形成膨脹腔4。在箱體I上的消聲器進(jìn)口 11所在一端設(shè)置有阻力測點(diǎn)14，以對從消聲器進(jìn)口 11進(jìn)入穿孔消聲管8進(jìn)口端與消聲器進(jìn)口 11之間的膨脹腔4中的氣流壓力進(jìn)行監(jiān)測。在消聲器出口端上通過安裝緊固件15將隔離網(wǎng)3固定在箱體I上并覆蓋消聲器出口 2，在隔離網(wǎng)3上方設(shè)置擋雨圈16與箱體I固定連接，如圖4所示。所述安裝緊固件15可以是不銹鋼螺栓，所述隔離網(wǎng)3通常采用鋼絲網(wǎng)，采用這種可拆卸安裝結(jié)構(gòu)既可防止箱體I外部的雜物落入消聲器內(nèi)部腔道，而且也便于消聲器內(nèi)部腔道的清理。在消聲器出口端還設(shè)置了排污口 12，所述排污口 12與穿孔消聲管8出口端、消聲器出口 2之間的膨脹腔4相通，用于排出機(jī)車停車時可能掉入的雨水或者雜質(zhì)顆粒。
[0023]實(shí)施例1
[0024]如圖1、圖2所示，在箱體I內(nèi)部空間通過連接件7固定安裝有5根長度均為1200毫米且具有同等截面積的平行排列的穿孔消聲管8，相鄰的兩根穿孔消聲管8之間的間距均為400毫米。所述穿孔消聲管8進(jìn)口端、出口端分別與消聲器進(jìn)口 11、消聲器出口 2相通，在穿孔消聲管8進(jìn)口端與消聲器進(jìn)口 11之間、穿孔消聲管8出口端與消聲器出口 2之間的箱體I內(nèi)腔分別形成膨脹腔4，所述膨脹腔4底部設(shè)置弧形過渡部10。當(dāng)氣流從消聲器進(jìn)口 11進(jìn)入穿孔消聲管8進(jìn)口端時，該氣流以逆時針方向通過消聲器進(jìn)口 11頂部的弧形過渡部10 ;當(dāng)氣流穿過穿孔消聲管8進(jìn)入消聲器出口 2時，該氣流以順時針方向通過消聲器出口 2底部的弧形過渡部10。其中的5根穿孔消聲管8均是方形管，也可以采用圓形管。為了便于說明，將穿孔消聲管8的長度記為L，將這5根穿孔消聲管8的截面積之和記為S，取值L = 1200毫米，S = 38000平方毫米，經(jīng)測試，該消聲器的排氣阻力小于4kPa，其降噪量為16dB(A);在保持S = 38000平方毫米的條件下，L < 1200毫米時，其降噪量將小于 16dB(A) ο
[0025]實(shí)施例2
[0026]取值L = 1300毫米，S = 30000平方毫米，其他同實(shí)施例1。經(jīng)測試，該消聲器的排氣阻力小于4kPa，其降噪量為17.3dB(A)。
[0027]實(shí)施例3
[0028]取值L = 1300毫米，S = 28000平方毫米，其他同實(shí)施例1。經(jīng)測試，該消聲器的排氣阻力小于4kPa，其降噪量為17.6dB (A)。
[0029]實(shí)施例4
[0030]取值L= 1375毫米，S = 25000平方毫米，其他同實(shí)施例1。經(jīng)測試，該消聲器的排氣阻力小于4kPa，其降噪量為18.1dB (A)。但是，在保持L= 1375毫米的條件下，S < 25000平方毫米時，雖然降噪量可以更大些，但是，其排氣阻力將超過4kPa，從而不能滿足發(fā)動機(jī)要求的阻力不超過4kPa的限制條件。
[0031]需要說明的是，所述穿孔消聲管8的設(shè)置根數(shù)除了上述的5根之外，還可以是3根、4根或者6根，當(dāng)穿孔消聲管8為3根或者4根時，相鄰的兩根穿孔消聲管8之間的間距可以大于400毫米；當(dāng)穿孔消聲管8為6根時，相鄰的兩根穿孔消聲管8之間的間距小于400毫米。上述L、S的取值也可以在設(shè)定的數(shù)值范圍內(nèi)任意組合，組合后的測試表明，其排氣阻力均不超過4kPa，且降噪量在16-18.1dB (A)范圍內(nèi)波動。
[0032]為了進(jìn)一步提高消聲器的降噪量，可以在穿孔消聲管8表面包覆消音棉5，所述消音棉5優(yōu)選耐高溫玻璃針刺氈，不僅消音效果好，而且使用成本低?？紤]到穿孔消聲管8是管壁具有若干通孔的管狀物，流經(jīng)穿孔消聲管8的高溫氣流可能從這些通孔中噴出，從而導(dǎo)致消聲器外表溫度過高，不利于消聲器的降噪效果。為此，可以在穿孔消聲管8外表面與箱體I內(nèi)壁之間設(shè)置隔板6，所述隔板6是無孔板狀物，常采用鋼制隔板，通過隔板6將全部的穿孔消聲管8包覆，并在穿孔消聲管8與隔板6所限定的空間內(nèi)安裝消音棉5，在隔板6與箱體I內(nèi)壁所限定的空間內(nèi)填充隔熱材料形成隔熱層9，常用的隔熱材料是消音棉，例如，耐高溫的玻璃針刺氈等。由于消音棉兼具消音、隔熱作用，采用這種雙層隔熱結(jié)構(gòu)的消聲器，其阻性消聲部分和隔熱層部分能夠同時滿足消聲、隔熱等需要，而且有利于提高消聲器的環(huán)保性。
[0033]本實(shí)用新型的消聲器根據(jù)機(jī)車頂蓋的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，以箱形結(jié)構(gòu)為主體，外部結(jié)構(gòu)簡單，安裝及檢修方便，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)緊湊，集成性高，有利于消聲器對其在機(jī)車上極其有限的安裝空間的最大化利用。由于發(fā)動機(jī)常用抗性消聲器主要衰減頻譜在1000Hz以下中低頻噪音，新增阻性消聲部分可以衰減頻譜在8000Hz以下的各頻段噪音，對于1000Hz以上的中高頻噪音衰減尤為明顯，因此，阻抗復(fù)合對各個頻段的噪音都有一定的衰減作用。在充分考慮聲波自身的物理特性和傳播特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，通過采用多流道、多腔室的阻抗復(fù)合式消聲方式，不僅能滿足排氣量要求，而且實(shí)現(xiàn)了消音頻譜的最大化，能夠滿足功率等級不超過2000kW的發(fā)動機(jī)的降噪需求，提高了消聲器在機(jī)車上的互換性與共用性。
[0034]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，應(yīng)當(dāng)指出的是，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種內(nèi)燃機(jī)車用阻抗復(fù)合式消聲器，包括箱體(I)，在所述箱體(I)上開設(shè)消聲器進(jìn)口(11)和消聲器出口(2)，其特征在于:所述箱體(I)內(nèi)部空間固定安裝有若干個長度為1200-1375毫米且并排的穿孔消聲管(8)，所述穿孔消聲管(8)進(jìn)口端、出口端分別與消聲器進(jìn)口(11)、消聲器出口(2)相通，且穿孔消聲管(8)截面積之和為25000-38000平方毫米。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)車用阻抗復(fù)合式消聲器，其特征在于:所述穿孔消聲管(8)進(jìn)口端與消聲器進(jìn)口(11)之間和/或穿孔消聲管(8)出口端與消聲器出口(2)之間的箱體(I)內(nèi)腔形成膨脹腔(4)，且所述膨脹腔(4)底部設(shè)置弧形過渡部(10)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的內(nèi)燃機(jī)車用阻抗復(fù)合式消聲器，其特征在于:所述穿孔消聲管⑶設(shè)置有3-6根。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的內(nèi)燃機(jī)車用阻抗復(fù)合式消聲器，其特征在于:所述穿孔消聲管(8)是方形管或者圓形管。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的內(nèi)燃機(jī)車用阻抗復(fù)合式消聲器，其特征在于:所述穿孔消聲管(8)是等間距排列。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的內(nèi)燃機(jī)車用阻抗復(fù)合式消聲器，其特征在于:所述穿孔消聲管(8)表面包覆有消音棉(5)。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的內(nèi)燃機(jī)車用阻抗復(fù)合式消聲器，其特征在于:所述穿孔消聲管⑶表面與箱體⑴內(nèi)壁之間設(shè)置隔板(6)，在穿孔消聲管⑶與隔板(6)所限定的空間內(nèi)安裝消音棉(5)，在隔板(6)與箱體(I)內(nèi)壁所限定的空間內(nèi)填充隔熱材料形成隔熱層。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或者7所述的內(nèi)燃機(jī)車用阻抗復(fù)合式消聲器，其特征在于:所述的消音棉(5)是耐高溫玻璃針刺氈。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的內(nèi)燃機(jī)車用阻抗復(fù)合式消聲器，其特征在于:所述消聲器出口(2)上連接隔離網(wǎng)(3)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的內(nèi)燃機(jī)車用阻抗復(fù)合式消聲器，其特征在于:所述隔離網(wǎng)(3)是鋼絲網(wǎng)。
【文檔編號】F01N13/00GK204253153SQ201420700545
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年11月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月20日
【發(fā)明者】白永平 申請人:南車資陽機(jī)車有限公司