[发明专利]消声器组件及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及提供改善的隔音性能并易于制造的轻型聚合物消声器组件。

背景技术

内燃机和其它类型的发动机的排气系统组件主要设计用于降低废气排出发动机时的噪音。典型的排气系统包括将废气和声音排出发动机的排气管和降低通过排气管传播的声音的消声器。消声器根据降低噪音的模式包括两种一般类型。反射消声器通过在一系列结构中反射声波来降低噪音。已知通过使用吸收材料如玻璃粗纱吸收声波来降低噪音的消声器为耗散式消声器或吸收消声器。

反射消声器使用共鸣器或通过消声器中的迷宫样挡板改变排气流向。反射消声器通常包括中空钢外壳，所述中空钢外壳限定膨胀室和一个或多个挡板和/或与膨胀室流连通的共鸣器室、以及入口管和出口管。声波进入并反射离开内表面以彼此抵消，从而降低噪音。

高温废气以及该气体的腐蚀性通常已经导致设计者在消声器的加工成形中使用金属，尤其是钢。腐蚀是一个问题，并且已经通过使用更昂贵的合金如不锈钢或钢合金得到解决。然而因为金属的高密度，消声器通常仍然体积大并且重。

在降低消声器重量的努力中，已经设计了具有耐高温性的聚合物消声器外壳，参见例如美国专利5,321,214、5,340,952以及5,052,513、6,543,577和欧洲专利446,064。然而，聚合物消声器外壳必须在非常热的排气管处以某种方式交接并密封。已经给予了使聚合物消声器外壳对非常热的排气温度绝缘的问题很多关注。

US7810609提出了吸收消声器，所述吸收消声器包括金属排气管，所述金属排气管包括多个穿孔、由排气管承载并包封所述多个穿孔的聚合物外壳，并且包括轴向相对的端部。隔音系统承载在隔热和聚合物外壳之间。消声器包括用于在聚合物外壳和排气管的界面处密封消声器组件的凸缘。

US5468923公开了聚合物消声器，所述聚合物消声器包括两个半块，每个具有挡板壁和在其中整体模塑的气流开口。气流开口不与挡板壁的配合边缘相交。消声器半块沿着挡板壁的配合边缘和两个消声器半块的外壁接合。

JP61077544提出了通过将由合成树脂制成的粘稠弹性体附接到由合成树脂纤维形成的板状非织造布料的背面得到的具有消声性能的消声材料。

JP61034310公开了通过形成表层被用作消声构件的泡沫体和成形体。表层具有比泡沫部件更高的耐热特性。

US20070240932提出了复合消声器系统，所述复合消声器系统由长纤维热塑性塑料形成。一种合适的消声器结构是多部件消声器组件，所述多部件消声器组件包括至少一个长纤维热塑性塑料外壳部分。

EP394451B1提出了轻型消声器，所述轻型消声器具有高噪音消去效应。外壳可为热致液晶聚酯单层或包括第一层热致液晶聚酯和第二层另一种结构材料如不锈钢的多层结构。

US20100269344公开了制备消声器系统的方法，其中消声器聚合物主体具有在消声器聚合物主体的长度之上恒定的横截面。

US20090194364公开了具有聚合物主体的消声器，该聚合物主体通过在排气管和聚合物主体之间具有气隙来防止因排气管而过热。

仍然需要具有聚合物外壳的消声器组件，所述聚合物外壳具有改善的隔音调整能力、降低的总重量、并且易于制造，尤其是解决了在外壳-排气管或外壳-安装转接器界面处绝缘并密封聚合物外壳的问题。

发明内容

本发明公开了消声器组件，所述消声器组件包括：

a)一个或多个排气管，所述排气管中的至少一个具有多个穿孔；

b)由所述排气管中的至少一个承载的聚合物外壳，所述聚合物外壳具有外壳内表面和至少一个外壳-排气管界面，并且所述聚合物外壳包封多个穿孔以提供一个或多个隔音室；和

c)内衬在所述外壳内表面并在至少一个外壳-排气管界面处在外壳和排气管之间延伸的隔热层；其中隔热层包括非织造织物，所述非织造织物包括压缩在其上的卷曲的耐热有机纤维，所述纤维由热塑性粘合剂保持在压缩状态；

其中当织物暴露于热时，所述织物的厚度增加以在外壳-排气管界面处密封消声器组件并为聚合物外壳提供隔热。

本发明也公开了制备聚合物消声器组件的方法，所述方法包括以下步骤：

i)装配一个或多个排气管以形成管子组件，所述排气管中的至少一个具有多个穿孔；