[其他]具有熄火积尘机构的排气消声器

说明书

一种用于发动机，特别是用于汽车、拖拉机、内燃机排气中的具有熄火积尘机构的排气消声器，是根据扩张室和共振室的原理来进行消声的，由第一级扩张室（１）、旋转熄火积尘室（５）、第二级扩张室（９）、共振室（１０）、碳粒清除口（１１）组成。本发明在消声的同时，还兼有熄火积尘的功能，具有熄火积尘率高、结构紧凑、成本低、使用方便且大大降低了发动机能耗的特点。

本发明是一种用于发动机，特别是用于汽车、拖拉机、内燃机排气中的具有熄火积尘功能的消声器。

汽车、拖拉机、内燃机运行在森林区、木材厂、造纸厂、油库、棉纺厂等地时，发动机排气中火星的逸出，往往容易造成大的火灾事故。另外，根据环保法规的要求，汽车、拖拉机、内燃机的噪声必须控制在一定标准内。目前，国内、外通常是靠分别设计消声器和熄火积尘器来满足消声和熄火积尘这两种不同要求的。例如，国内、外汽车上只装有普通消声器，在进入易燃区前，再临时套上熄火积尘器。这种组合方式的缺点是：熄火积尘装置造成的功率损失等于或大于消声器所造成的功率损失，因此用这种组合方式会造成发动机的功率损失大大增加;由于熄火积尘器的体积一般较大，这样给安装也带来了一些麻烦（汽车、拖拉机可以用来安装的空间是有限的）;另外，这种组合方式也会使制造成本大大增加。美国专利US4124091提供了一种灭火消声器，它是利用在消声器内部安装滤网的方法来熄火积尘的，但这种消声器在使用过程中，由于火星、微粒堵塞滤网的小孔，造成了排气阻力增加，发动机功率损失增加或完全不能使用（中型卡车100小时可排出几公斤微粒）。

本发明的目的在于提供一种具有熄火积尘机构的排气消声器，使得每一具有熄火积尘功能的结构同时也具有消声功能、减少发动机功率损失，降低能耗。

以下结合附图对本发明作详细说明。

本发明的具体结构包括第一级扩张室（1）、第二级扩张室（9），第二级扩张室（9）后配置有共振室（10），第一级扩张室（1）中轴向配置有接受废气的导管（2），将废气排出所说的消声器外的导管（8）轴向配置于第二级扩张室（9）和共振室（10）之中，第一级扩张室（1）和第二级扩张室（9）之间配置有旋转熄火积尘室（5），该熄火积尘室（5）由气流旋转器（3）、锥顶圆柱形罩体（6）和截锥形壳体（7）所组成，其中的气流旋转器为一组沿径向等距分布并与第一级扩张室和由锥顶圆柱形罩体（6）、截锥形壳体（7）及消声器壳体在其间的壁限定的腔室彼此连通的倾斜角为15°～30°之间的倾斜管道（4）。气流旋转器（3）和截锥形壳体（7）的外侧分别有一粒清除口（11）用来清除所沉积的碳粒。

当发动机的排气高速气流进入本发明所设计的排气消声器后，气流经导管（2）壁上的小孔流入第一级扩张室（1）。但气流中大部分火星或碳粒因为惯性大，在导管中继续向前运动，落入气流旋转器（3）和锥顶圆柱形罩体（6）中，不能出来。没有沉积下来的火星随气流进入第一级扩张室（1）后，经过气流旋转器（3）中的数个与轴线有一定倾斜角度的倾斜管道（4），继续向前运动，气流旋转所产生的离心作用把其中的火星抛到外层。气流向前运动到截锥形壳体（7）后，由于流通面积减小，气流的旋转速度就加大，剩余火星受到的离心作用就更大。同时，由于锥顶圆柱形罩体（6）的存在，气流经导管（8）流入第二级扩张室（9）必须在轴向方向旋转一个急弯，在这区域，剩余火星也受到离心作用。由于火星的密度远大于气流的密度，所以这两种方向的离心作用，使得剩余火星很难经导管（8）流入第二级扩张室（9）。最后，气流进入共振室（10），排入大气。在消声器使用一段时间后，通过碳粒清除口（11）清除气流旋转器（3）和截锥形壳体（7）所沉积的碳粒。

本发明主要利用扩张室来降低排气噪声。由于旋转熄火积尘室（5）实际上也是一种扩张室，所以该发明实际上有三个扩张室。对于扩张室消声效果不好的低频部分和存在的一些通过频率，本发明辅以如下措施来解决：1.第一级扩张室（1）中的导管（2）壁上打小孔，利用微孔消声的原理消除低频噪声;2.气流旋转器（3）和锥顶圆柱形罩体（6）可以起到气流脉冲相互干涉的作用，用于降低中、低频噪声;3.在消声器的后部设计了一个共振室（10），用于降低中、低频噪声和消除通过频率。由于采用了这些措施，使得该消声器在所有的频率范围都有较好的消声作用。