排氣消聲裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種排氣消聲裝置。在排氣消聲裝置（100）所具備的兩套尾管中的第2尾管（40）的尾氣導(dǎo)入部（40ａ）中，設(shè)置有能將第2尾管（40）的尾氣通道關(guān)閉或開通的可變閥門（50）。只在消聲器（20）內(nèi)部的壓力低于預(yù)先設(shè)定的低壓值時(shí)，可變閥門（50）關(guān)閉而將第2尾管（40）的尾氣通道關(guān)閉。采用本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)，能夠改善發(fā)動(dòng)機(jī)怠速等尾氣量較少時(shí)的凝結(jié)水排水性能。
【專利說(shuō)明】排氣消聲裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種用于降低內(nèi)燃機(jī)(以下也稱為發(fā)動(dòng)機(jī))的排氣噪聲的排氣消聲裝置，特別是一種具有兩套尾管的排氣消聲裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]通常，降低消聲器的壓力損失(降低背壓)是提高發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率的一種有效方法。作為降低消聲器壓力損失的途徑，有擴(kuò)大尾管管徑、簡(jiǎn)化消聲器構(gòu)造或者采用兩套獨(dú)立尾管的雙尾管等方法。
[0003]利用這些方法降低了背壓的消聲器雖然在降低壓力損失方面有效，但其負(fù)面是，會(huì)導(dǎo)致蓄積在消聲器內(nèi)部的凝結(jié)水難以被排出(即排水性能降低)這一問(wèn)題。特別是采用雙尾管來(lái)實(shí)現(xiàn)低背壓的情況下，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)怠速等尾氣量較少時(shí)，凝結(jié)水排水性能會(huì)大幅降低。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]針對(duì)上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的在于，提供一種能夠在發(fā)動(dòng)機(jī)怠速等尾氣流量較小時(shí)改善凝結(jié)水排水性能的排氣消聲裝置。
[0005]作為解決上述技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案，本實(shí)用新型提供一種排氣消聲裝置。該排氣消聲裝置具備導(dǎo)入內(nèi)燃機(jī)所排出的尾氣的消聲器、及將所述消聲器內(nèi)的尾氣排放到外部的兩套獨(dú)立的尾管，其特征在于:在所述兩套尾管中的任意一套尾管中設(shè)置有可變閥門，該可變閥門能將設(shè)置有該可變閥門的尾管的尾氣通道關(guān)閉或開通，所述可變閥門被構(gòu)成為，只在所述消聲器內(nèi)部的壓力低于預(yù)先設(shè)定的低壓值時(shí)，將設(shè)置有該可變閥門的尾管的尾氣通道關(guān)閉。
[0006]在本實(shí)用新型的上述排氣消聲裝置中，所述預(yù)先設(shè)定的低壓值為，所述內(nèi)燃機(jī)怠速時(shí)的所述消聲器內(nèi)部的壓力(背壓)值與規(guī)定的余量之和。
[0007]具有上述結(jié)構(gòu)的本實(shí)用新型的排氣消聲裝置的優(yōu)點(diǎn)在于，能夠提高尾氣流量較小時(shí)的凝結(jié)水排水性能。具體而言，由于在兩套尾管中的任意一套尾管中設(shè)置有將該尾管的尾氣通道關(guān)閉或開通的可變閥門，只在消聲器內(nèi)部的壓力低于預(yù)先設(shè)定的低壓值時(shí)，可變閥門關(guān)閉尾管的尾氣通道。因而，當(dāng)尾氣流量減小，使得消聲器內(nèi)部的壓力減小到低于預(yù)先設(shè)定的低壓值時(shí)，可變閥門將尾氣通道關(guān)閉。當(dāng)兩套尾管中的一套尾管被關(guān)閉后，尾氣的出口從兩個(gè)變?yōu)橐粋€(gè)。因而，消聲器內(nèi)部的壓力及尾氣流速增大，使消聲器內(nèi)的凝結(jié)水排水性能得到改善。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0008]圖1是本實(shí)施方式的排氣消聲裝置的側(cè)視圖。
[0009]圖2是本實(shí)施方式的排氣消聲裝置的結(jié)構(gòu)示意圖(可變閥門為關(guān)閉狀態(tài))。
[0010]圖3是圖2中的可變閥門的放大圖。
[0011]圖4是本實(shí)施方式的排氣消聲裝置的結(jié)構(gòu)示意圖(可變閥門為開啟狀態(tài))。[0012]圖5是圖4中的可變閥門的放大圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]以下，參照附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。
[0014]本實(shí)施方式的排氣消聲裝置100是用于降低發(fā)動(dòng)機(jī)排氣噪聲的裝置。如圖1和圖2所示，排氣消聲裝置100具備:從發(fā)動(dòng)機(jī)導(dǎo)入尾氣的后部管10、消聲器20、第I尾管30、第2尾管40、及可變閥門50。后部管10的尾氣氣流的下游側(cè)連接著消聲器20。消聲器20上連接著獨(dú)立的兩套尾管，即、第I尾管30和第2尾管40。
[0015]如圖1所示，消聲器20從側(cè)面(長(zhǎng)度方向)看，具有橢圓形的外形。后部管10被設(shè)置為，從尾氣氣流的上游側(cè)向下游側(cè)(從發(fā)動(dòng)機(jī)向消聲器20)延伸且向上傾斜。第I尾管30和第2尾管40被設(shè)置為，從尾氣氣流的上游側(cè)向下游側(cè)(從消聲器20向消聲器20的對(duì)面?zhèn)?延伸且向上傾斜。
[0016]如圖2所示，消聲器20的俯視形狀為長(zhǎng)方形。消聲器20被設(shè)置為，其長(zhǎng)度方向與后部管10的長(zhǎng)度方向垂直。消聲器20具備:殼體21、隔板22、及隔板23。在隔板22上，沿消聲器20的長(zhǎng)度方向(板厚度方向)加工有多個(gè)孔22 a。在隔板23上，沿消聲器20的長(zhǎng)度方向(板厚度方向)加工有多個(gè)孔23 a。消聲器20的殼體21內(nèi)部被隔板22和隔板23分隔成擴(kuò)散室24 a、擴(kuò)散室24 b和擴(kuò)散室24 c。
[0017]后部管10的尾氣氣流下游側(cè)的部分設(shè)置于消聲器20的擴(kuò)散室24 b內(nèi)部，該后部管10的排放部10 a在消聲器20的擴(kuò)散室24 b內(nèi)開口。
[0018]第I尾管30包括:沿消聲器20的長(zhǎng)度方向延伸的直管部31、沿消聲器20的寬度方向延伸的直管部32、以及連接直管部31和直管部32的彎曲部33。第2尾管40包括:沿消聲器20的長(zhǎng)度方向延伸的直管部41、沿消聲器20的寬度方向延伸的直管部42、以及連接直管部41和直管部42的彎曲部43。
[0019]第I尾管30的直管部31和第2尾管40的直管部41相平行。第I尾管30的直管部32和第2尾管40的直管部42相平行。第I尾管30的直管部31配置于后部管10的排放部10 a與第2尾管40的直管部41之間。第I尾管30的直管部31及第2尾管40的直管部41與后部管10的長(zhǎng)度方向相垂直。第I尾管30的直管部32以及第2尾管40的直管部42與后部管10的長(zhǎng)度方向相平行。
[0020]第I尾管30的尾氣氣流上游側(cè)部分設(shè)有導(dǎo)入尾氣用的導(dǎo)入部30 a。該導(dǎo)入部30a被設(shè)在擴(kuò)散室24 a內(nèi)部。另外，在第I尾管30的尾氣氣流下游側(cè)部分設(shè)有用于將尾氣排放到外部(大氣)的排放部30 b。該排放部30 b被設(shè)在消聲器20的外部。
[0021]第2尾管40的尾氣氣流上游側(cè)部分設(shè)有導(dǎo)入尾氣用的導(dǎo)入部40 a。該導(dǎo)入部40a被設(shè)在擴(kuò)散室24 c內(nèi)部。另外，在第2尾管40的尾氣氣流下游側(cè)部分設(shè)有用于將尾氣排放到外部(大氣)的排放部40 b。該排放部40 b被設(shè)在消聲器20的外部。
[0022]以下，對(duì)本實(shí)施方式的特征部分進(jìn)行說(shuō)明。
[0023]首先，具有兩套尾管的雙尾管式消聲器能夠降低消聲器內(nèi)部的壓力(背壓)，因此能夠提高發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率。然而，降低了消聲器內(nèi)部的壓力，會(huì)導(dǎo)致在怠速等尾氣量較少時(shí)，蓄積在消聲器內(nèi)部的凝結(jié)水排水性能下降的問(wèn)題。
[0024]對(duì)此，本實(shí)施方式中，在兩套尾管中的第2尾管40的導(dǎo)入部40 a設(shè)置了可變閥門50，在尾氣量較少時(shí)可變閥門50關(guān)閉，使消聲器20內(nèi)部的壓力及尾氣流速上升。因而能夠改善凝結(jié)水排水性能。以下對(duì)此進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0025]首先對(duì)可變閥門50進(jìn)行說(shuō)明。
[0026]如圖3所示，可變閥門50被設(shè)置在第2尾管40的導(dǎo)入部40 a的轉(zhuǎn)軸51可轉(zhuǎn)動(dòng)地支承，能在圖3所示的關(guān)閉位置與圖5所示的開啟位置之間轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)可變閥門50關(guān)閉時(shí)，第2尾管40的尾氣通道為關(guān)閉狀態(tài)；當(dāng)可變閥門50開啟時(shí)，第2尾管40的尾氣通道為開通狀態(tài)。
[0027]扭力螺旋彈簧52的彈力將可變閥門50向圖3所示的關(guān)閉位置方向推壓。扭力螺旋彈簧52被設(shè)定為，當(dāng)可變閥門50處于關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，作用于該可變閥門50上的彈力等于預(yù)先設(shè)定的低壓值S。在此，該預(yù)先設(shè)定的低壓值S為發(fā)動(dòng)機(jī)怠速時(shí)消聲器20內(nèi)部的壓力值F與余量R之和(B卩，S = F + R)。
[0028]當(dāng)消聲器20內(nèi)部的壓力較大，作用在可變閥門50上的背壓高于預(yù)先設(shè)定的低壓值S時(shí)，由于背壓的作用力大于扭力螺旋彈簧52的彈性作用力，所以可變閥門50被推向開啟位置。此時(shí)，隨著消聲器20內(nèi)部的壓力增大，變閥門50的開度增大，第2尾管40的尾氣通道的開通量增大。
[0029]相反，在發(fā)動(dòng)機(jī)怠速等尾氣流量較小時(shí)，消聲器20內(nèi)部的壓力減小，從而作用在可變閥門50上的背壓減小，當(dāng)該背壓低于預(yù)先設(shè)定的低壓值S時(shí)，由于作用在可變閥門50上的彈性作用力大于上述背壓所產(chǎn)生的作用力，所以可變閥門50被推向關(guān)閉位置。
[0030]其次，參照?qǐng)D2?圖5，對(duì)尾氣的流動(dòng)狀況進(jìn)行說(shuō)明。
[0031]首先，如圖2的箭頭所示，從發(fā)動(dòng)機(jī)排出的尾氣經(jīng)由后部管10的排放部10 a而被排放到消聲器20的擴(kuò)散室24 b。流入擴(kuò)散室24 b的尾氣通過(guò)隔板22的孔22 a流入擴(kuò)散室24 a、通過(guò)隔板23的孔23 a流入擴(kuò)散室24 c。
[0032]在發(fā)動(dòng)機(jī)怠速等尾氣的流量較小的狀態(tài)下，消聲器20內(nèi)部的壓力(背壓)變得低于所述規(guī)定的壓力值S時(shí)，可變閥門50處于關(guān)閉狀態(tài)。此時(shí)，第2尾管40關(guān)閉，如圖2的箭頭所示那樣，尾氣不流入第2尾管40，僅流經(jīng)第I尾管30而被排放到外部。在尾氣出口只剩一個(gè)的情況下，消聲器20內(nèi)部的壓力及尾氣流速增大，能將凝結(jié)水帶到消聲器20的外部，因而使消聲器20內(nèi)的凝結(jié)水排水性能得到改善。
[0033]另外，上述余量R被設(shè)定為，在發(fā)動(dòng)機(jī)怠速等尾氣的流量較小的狀態(tài)下，當(dāng)一個(gè)尾管(在此是第2尾管40)被關(guān)閉后，消聲器20內(nèi)部的壓力上升到一定程度(排出凝結(jié)水所需的時(shí)間和壓力得到確保的程度)為止，可變閥門50不會(huì)開啟的值。如此，能夠防止可變閥門50頻繁開閉的情況發(fā)生。
[0034]另一方面，當(dāng)來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)的尾氣的流量較大時(shí)，消聲器20內(nèi)部的壓力高于預(yù)先設(shè)定的低壓值S，可變閥門50為開啟狀態(tài)。此時(shí)，第2尾管40的尾氣通道被開通，消聲器20內(nèi)部的尾氣如圖4的箭頭所示那樣，經(jīng)由第I尾管30及第2尾管40這兩個(gè)通道而被排出到外部。另外，尾氣流量較大時(shí)，由于消聲器20內(nèi)部的尾氣具有能夠?qū)⒛Y(jié)水帶到外部的壓力和流速，因此即使可變閥門50處于開啟狀態(tài)，消聲器20內(nèi)部的凝結(jié)水也會(huì)被有效地排放到外部。
[0035]如上所述，采用本實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)，能夠改善發(fā)動(dòng)機(jī)怠速等尾氣流量較小時(shí)的凝結(jié)水排水性能。[0036]通常，出于外觀設(shè)計(jì)的考慮，會(huì)將第I尾管30及第2尾管40的后端向上抬高，這樣會(huì)使排水性能進(jìn)一步惡化。甚至?xí)鹨蚰Y(jié)水不能從尾管排出而產(chǎn)生異常聲響的問(wèn)題、及因凝結(jié)水占據(jù)擴(kuò)散室的空間而使消音性能下降的問(wèn)題。通過(guò)采用本實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)，這些問(wèn)題能夠得到解決。
[0037]另外，上述實(shí)施方式中，在第2尾管40的導(dǎo)入部40 a設(shè)置了可變閥門50，但也可以改為在第I尾管30的導(dǎo)入部30 a設(shè)置可變閥門。
【權(quán)利要求】
1.一種排氣消聲裝置，具備導(dǎo)入內(nèi)燃機(jī)所排出的尾氣的消聲器、及將所述消聲器內(nèi)的尾氣排放到外部的兩套獨(dú)立的尾管，其特征在于: 在所述兩套尾管中的任意一套尾管中設(shè)置有可變閥門，該可變閥門能將設(shè)置有該可變閥門的尾管的尾氣通道關(guān)閉或開通， 所述可變閥門被構(gòu)成為，只在所述消聲器內(nèi)部的壓力低于預(yù)先設(shè)定的低壓值時(shí)，將設(shè)置有該可變閥門的尾管的尾氣通道關(guān)閉。
2.如權(quán)利要求1所述的排氣消聲裝置，其特征在于: 所述預(yù)先設(shè)定的低壓值為，所述內(nèi)燃機(jī)怠速時(shí)的所述消聲器內(nèi)部的壓力值與規(guī)定的余量之和。
【文檔編號(hào)】F01N13/08GK203669981SQ201420013290
【公開日】2014年6月25日 申請(qǐng)日期:2014年1月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月9日
【發(fā)明者】望月哲也 申請(qǐng)人:豐田自動(dòng)車株式會(huì)社