專(zhuān)利名稱(chēng)：內(nèi)燃機(jī)排氣安全節(jié)能消聲器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種內(nèi)燃機(jī)排氣消聲器，特別是供汽車(chē)、拖拉機(jī)、機(jī)動(dòng)三輪車(chē)、摩托車(chē)、內(nèi)燃機(jī)車(chē)、內(nèi)燃機(jī)船舶排氣安全節(jié)能消聲器。
當(dāng)前，用于各種內(nèi)燃機(jī)上的消聲器，一般都根據(jù)消耗排氣流的能量，并平衡氣流壓力波動(dòng)的消聲原理，所以在消聲器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上，均采用重復(fù)地使氣流通過(guò)縮小而又?jǐn)U大的斷面，多次改變氣流的方向，或?qū)饬鞣指畛珊苄〉闹Я餮夭黄交谋砻孢\(yùn)動(dòng)。這種結(jié)構(gòu)雖能達(dá)消聲作用，但因排氣不通暢，造成背壓增加，在發(fā)動(dòng)機(jī)最高轉(zhuǎn)速時(shí)，輸出功率損失可達(dá)5%～10%，車(chē)速愈高，排氣阻力愈大，功率損失愈多，能耗也相應(yīng)增加，影響內(nèi)燃機(jī)的功率。例如我國(guó)用于解放車(chē)CA-10B型4噸載重貨車(chē)消聲器，其前管截面積大于排氣管截面積約30%，使排出氣流的速度增加、阻抗增加，既降低消聲效果又增加油耗。怎樣解決消聲器的消聲效果好，內(nèi)燃機(jī)功率損失小是個(gè)技術(shù)難題。美國(guó)專(zhuān)利US4203503和US4209076提出了一種排氣先進(jìn)入吸收聲能的諧振腔室，然后進(jìn)入消聲能的膨脹腔室，最后排入大氣中的排氣消聲器。但這種結(jié)構(gòu)的消聲器乃存在排氣不通暢、排阻較大、消聲效果差、內(nèi)燃機(jī)功率損失大的缺點(diǎn)。再例，中國(guó)專(zhuān)利85102140提出了變徑分流，三不變的排氣消聲器。在節(jié)油消聲方面乃不太理想，況且結(jié)構(gòu)又較復(fù)雜，成本又較高。以上列舉的各種消聲器及目前其它各種消聲器，都不能因排氣帶火不安全的問(wèn)題，雖另加防火帽，也仍不能解決，而且又增加了成本和排氣阻力。
本發(fā)明的目的是為汽車(chē)、拖拉機(jī)、機(jī)動(dòng)三輪車(chē)、摩托車(chē)、內(nèi)燃機(jī)車(chē)、內(nèi)燃機(jī)船舶等配備一種安全、節(jié)能、噪聲小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、低背壓旋流排氣消聲器。
本發(fā)明所提供的內(nèi)燃機(jī)排氣安全節(jié)能排氣消聲器是由進(jìn)氣接管1、與進(jìn)氣接管相連的前封蓋2、設(shè)在前封蓋內(nèi)分流罩3、導(dǎo)流板4、后封蓋7、由前后封蓋密封的桶體5、把桶體內(nèi)腔隔成不等容積腔室旋流板6、與后封蓋相連的排氣管8及固定在排氣管外的防火套管9所組成。
為了減少阻力，本發(fā)明消聲器的前封蓋2、分流罩3、旋流板6、后封蓋7都呈截頂圓錐形，錐角為15～150°，同時(shí)前封蓋2、分流罩3、桶體5、旋流板6、后封蓋7、排氣管8、防火套管9的中心線(xiàn)偏斜度要＜20°。
為了減少阻力，變氣流為旋轉(zhuǎn)氣流，增大氣流截面積，變集中排氣為分散排氣。
本發(fā)明消聲器中分流罩3錐底直徑為桶體5直徑1/2～3/4;導(dǎo)流板4呈同向螺旋彎曲形，其寬度為前封蓋2與分流罩3兩個(gè)錐面間距離并垂直均與于兩個(gè)斜面之間;而旋流板6外徑與桶體5的內(nèi)徑相等，并有間隔地固定在桶體內(nèi)壁上;在每個(gè)旋流板中間根據(jù)各種規(guī)格需要布有3-10個(gè)導(dǎo)流口，導(dǎo)流口方向與消聲器內(nèi)腔氣流旋轉(zhuǎn)方向一致，總截面積要大于進(jìn)氣口截面積。
本發(fā)明消聲器中排氣管8長(zhǎng)150～500mm，直徑為桶體5直徑2/5～3/5，自前端1/5長(zhǎng)起布有大小不一、方向不定的一定數(shù)量孔，其孔總截面積與進(jìn)氣接管面積相同。同時(shí)在排氣管外套有防火套管9，直徑比排氣管直徑大10～120mm，長(zhǎng)度為排氣管2-3倍，以達(dá)到減少排氣阻力、消聲和消除殘余火星目的。
為了增加使用壽命，本發(fā)明消聲器的每個(gè)部件都是由金屬材料或其它耐熱材料制作而成。
本發(fā)明與目前其它消聲器相比有六改變優(yōu)點(diǎn)1.改變了內(nèi)部結(jié)構(gòu)即去掉了消聲器內(nèi)腔的芯管和多孔隔板，用錐型旋流板代替，阻力小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。
2.改變了氣流的形狀即變消聲器內(nèi)腔的分散氣流為集中氣流，阻力小。
3.改變了氣流的方向變多次的沖擊、180°的迥轉(zhuǎn)氣流為旋轉(zhuǎn)氣流，是漸漸減壓、減速、緩沖。所以沖擊、振動(dòng)、渦流、阻力都很小，氣流能連續(xù)等量地排出。又因煙氣中的火星在旋轉(zhuǎn)離心力的作用下接近、接觸消聲器的內(nèi)壁而減速和延長(zhǎng)在內(nèi)腔的時(shí)間及流程，所以會(huì)消失。
4.改變了氣流的截面積使進(jìn)入消聲器內(nèi)腔氣流的截面積變大，而不是變小。使氣流通暢，阻力、沖擊力很小。
5.改變了排氣管的結(jié)構(gòu)即在排氣管上設(shè)有若干個(gè)小孔和一個(gè)套管，能減阻、消聲和消滅殘余火星。
6.改變了排氣氣流的形狀和方式即變集中排氣為分散排氣，變直射氣流排氣為旋轉(zhuǎn)氣流排氣，從而減少了沖擊、振動(dòng)及阻力。
安在裝有CA-10B型發(fā)動(dòng)機(jī)4噸載重解放車(chē)使用本消聲器與中國(guó)專(zhuān)利85102140消聲器技術(shù)性能比較表
消聲器名稱(chēng)安全(防火)馬力損失(％)噪音(分貝)結(jié)構(gòu)及工藝安裝內(nèi)燃機(jī)排氣消聲器不能解決≈2％80～83復(fù)雜不用改變?cè)瓉?lái)的結(jié)構(gòu)內(nèi)燃機(jī)排氣消聲器徹底解決≈1％滿(mǎn)負(fù)荷時(shí)76～80簡(jiǎn)單不用改變?cè)瓉?lái)的結(jié)構(gòu)本發(fā)明消聲器可廣泛應(yīng)用于汽車(chē)、拖拉機(jī)、機(jī)動(dòng)三輪車(chē)、摩托車(chē)、內(nèi)燃機(jī)車(chē)、內(nèi)燃機(jī)船舶等。
附

圖1進(jìn)氣接管2前封蓋3分流罩4導(dǎo)流板5桶體6旋流板7后封蓋8排氣管9防火套管10導(dǎo)流口實(shí)施例參照附圖以配CA-10B4噸載重貨車(chē)消聲器為一實(shí)施例。
消聲器的桶體5直徑210mm、長(zhǎng)580mm;分流罩3上有4塊導(dǎo)流板4，寬50mm、長(zhǎng)100mm;自分流罩3的錐頂起向右彎曲呈螺距為200mm的螺旋形;旋流板6共3塊，分別固定在桶體5內(nèi)壁上，在每個(gè)旋流板上均布4個(gè)導(dǎo)流口，縱剖面為24×50mm;進(jìn)氣接管1長(zhǎng)為60mm、直徑為65mm;排氣管8直徑為76mm、長(zhǎng)300mm，自前向后50mm處的管壁上開(kāi)始均布有φ4mm孔300個(gè);防火套管9用固定法固定在排氣管8外面，直徑為90mm、長(zhǎng)500mm;前封頭2、分流罩3、旋流板6、后封蓋7都為錐形，錐角為90°，錐底安裝距離是前封蓋2與分流罩3底部為同一平面，并和第一塊旋流板相隔240mm，第一塊與第二塊、第二塊與第三塊旋流板之間距離為150mm，第三塊與后封蓋距離為40mm。以上零件都用0.75A3鋼板制作，部件做好后裝入桶體，前后封蓋及排煙管焊好即做成。使用本發(fā)明消聲器，整車(chē)噪聲可降到76～80分貝，滿(mǎn)負(fù)荷時(shí)，馬力損耗≈1%，不僅低于國(guó)家規(guī)定機(jī)動(dòng)車(chē)允許噪聲標(biāo)準(zhǔn)86分貝(A)(GB1495-79)，而且也低于美、日、西德等國(guó)家允許噪聲標(biāo)準(zhǔn)83-81分貝，也低于我國(guó)專(zhuān)利85102140新型消聲器最佳數(shù)據(jù)80～83分貝。同時(shí)安全可靠，煙度和廢氣排放指標(biāo)也有所改善。
權(quán)利要求
1.一種用于內(nèi)燃機(jī)排氣的安全節(jié)能消聲器，其主要技術(shù)特征在于其是由進(jìn)氣接管1、與進(jìn)氣接管相連的前封蓋2、設(shè)在前封蓋內(nèi)分流罩3、導(dǎo)流板4、后封蓋7、由前后封蓋密封的桶體5、把桶體內(nèi)腔隔成不等容積腔室的旋流板6、與后封蓋相連的排氣管8及固定在排氣管外的防火套管9所組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1.所述消聲器，其特征在于所述前封蓋2、分流罩3、旋流板6、后封蓋7呈截頂圓錐形、錐角為15～150°。
3.根據(jù)權(quán)利要求1.所述消聲器，其特征在于所述前封蓋2、分流罩3、桶體5、旋流板6、后封蓋7、排氣管8、防火套管9的中心線(xiàn)偏斜度要＜20°。
4.根據(jù)權(quán)利要求1.所述消聲器，其技術(shù)特征在于所述分流罩3錐底直徑為桶體直徑1/2-3/4。
5.根據(jù)權(quán)利要求1.所述的消聲器，其技術(shù)特征在于所述導(dǎo)流板4呈同向螺旋彎曲形，其寬度為前封蓋2與分流罩3兩個(gè)錐面間距離并垂直均布于兩個(gè)斜面之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求1.所述消聲器，其技術(shù)特征在于所述旋流板6的外徑與桶體7的內(nèi)徑相等，并有間隔固定在桶體內(nèi)壁上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1.所述的旋流板，其特征在于每個(gè)旋流板中間布有3-10個(gè)導(dǎo)流口，導(dǎo)流口方向與消聲器內(nèi)腔氣流旋轉(zhuǎn)方向一致，總截面積要大于進(jìn)氣口截面積。
8.根據(jù)權(quán)利要求1.所述的消聲器，其技術(shù)特征在于所述排氣管長(zhǎng)為150～500mm，直徑為桶體5的2/5-3/5，自前端1/5長(zhǎng)起布有大小不一、數(shù)量、方向不定的孔，其孔總截面積與進(jìn)氣接管面積相同。
9.根據(jù)權(quán)利要求1.所述的消聲器，其技術(shù)特征在于所述防火套管9直徑比排氣管直徑大10-120mm，長(zhǎng)度為2-3倍。
10.根據(jù)權(quán)利要求1.所述消聲器，其技術(shù)特征在于所述各種零件為金屬及其它耐熱材料所制。
全文摘要
一種供汽車(chē)、拖拉機(jī)、機(jī)動(dòng)三輪車(chē)、摩托內(nèi)燃機(jī)車(chē)排氣安全節(jié)能消聲器。內(nèi)腔前端設(shè)有分流罩、導(dǎo)流板；中部被旋流板隔有幾個(gè)腔室；尾部排氣管上分布有若干個(gè)孔，外面固定一個(gè)防火套管，使用時(shí)能使煙氣通暢、無(wú)沖擊、連續(xù)等量、不帶火星、以旋轉(zhuǎn)狀態(tài)排出，從而達(dá)到安全、節(jié)能、消聲效果好的目的。滿(mǎn)載時(shí)功率損失1％左右，整車(chē)噪聲降到76-80分貝。
文檔編號(hào)F01N1/12GK1036435SQ8810524
公開(kāi)日1989年10月18日 申請(qǐng)日期1988年4月8日 優(yōu)先權(quán)日1988年4月8日
發(fā)明者朱尊德, 姜海林, 張崇福, 姜浩華, 李林, 朱宏巖 申請(qǐng)人:朱尊德, 姜海林, 張崇福, 姜浩華, 李林, 朱宏巖