[发明专利]内吸音式谐振消声器

说明书

技术领域

本发明涉及内燃发动机的废气排放消声器装置，内设的谐振腔(板体)、 中心吸音体及夹吸音层的复合结构消声器腔壳板构成消声器的基本结构特 征。本发明的目的旨在提供一种更高降噪效能的、在小空间结构布置的发动 机高效消声器解决方案。

背景技术

已有的加设谐振腔(板体)的谐振式消声器虽已提供了一种在小空间结 构布置下的发动机高效消声器解决方案(详见“谐振消声器，申请号： 2014106192255”),但废气穿过谐振腔(板体)后，随发动机的冲程换气形成 的脉冲气流仍会对消声器壳体板冲击，一定程度上次生激震噪声波而向外散 发，如要更进一步的降低噪声和保证消声器的高效性能，就需要对次生激震 噪声波进行约束和控制。本发明就是针对于此提供一种控制和减少激震噪声 波向外散发的解决方案，实现发动机消声器在小空间结构布置条件下更高的 降噪要求和性能。

发明内容

本发明的第一结构特征，除包含谐振式消声器已有的谐振腔(板体)结 构特征外，还包括内装于消声器壳体中心的轴柱式吸音体的特征结构，用于 吸收在消声器壳板壁往复反射的噪声波和气流通过谐振腔(板体)后随带的 残余高频噪声波。轴柱式吸音体上的筒壁是微孔薄金属板，筒壁内充填吸音 材料，吸音材料为防火纤维或空洞结构材料。当气流体随同的噪声波和气流 冲击消声器壳体板时次生激震噪声波，在遇板壁阻挡时发生镜向回波反射， 因消声器壳体板是内圆弧面的镜向反射面，回波往复反射时一部份回波聚向 消声器壳体中心轴方向，并穿入轴柱式吸音体而被吸收。如此，消声器工作 中废气穿过谐振腔(板体)后，壳体内部的气流噪声波和在壁板次生的激震 噪声波被控制和吸收，减少消声器壳腔内的噪声波向外排放散发。

本发明的第二结构特征是：夹吸音层的复合结构消声器腔壳板结构。复 合结构的消声器腔壳板早已有存在，作用是通过阻性吸收的方法吸收发动机 的排气噪声和减少次生的腔壳板激震噪声波，通行的做法是在腔壳板内表面 贴覆吸音材料，然后用金属网、网板或微孔薄金属板压固吸音层，然而，这 种结构方式的复合结构腔壳板一定程度上存在不足和局限性，吸音层直接与 高速废气流接触，且废气流动方向是大面积切扫吸音层表层，气流与吸音层 表面间客观存在着流体流动的相对负压现象，这种负压作用容易将吸音层材 料从表层开始渐渐逐层剥离掉，这不仅影响到消声器的使用效能和寿命，也 使发动机排放的颗粒物和有害物质增加。本发明提供的解决方案是吸音层不 与高速废气流直接接触，而是包裹在消声器内腔壳板的外表面，然后在吸音 层上再包覆消声器的外腔壳板，是将吸音层夹在内、外腔壳板的中间，形成 夹吸音层的复合结构消声器腔壳板的结构及特征。当废气流在消声器腔壳内 膨胀混响和冲击消声器壳体内壁板时，内腔壳板上因气流和声波脉冲次生的 激震噪声波被中间的吸音夹层吸收和弱化，而外腔壳板因覆在吸音层上，振 动阻尼增强，次生激震噪声波的能量也大为消失，加上内外两层腔壳板对声 波的阻隔，尤其是对高频噪音的阻隔，及吸音夹层对噪声波的阻性吸收优势， 限制了噪声波穿过消声器壳板向外散发。另一方面，由于是夹吸音层的复合 结构，消声器壳体本身的振动性会小，次生的壳体振动噪声波向壳体外部的 散发量会大为减少。

因复合结构腔壳板主要是控制次生激震噪声波，采用薄壁材料的壳体板 亦容易达到降噪目的，比较的结果表明，谐振式消声器用夹吸音层复合结构 腔壳板后不会有明显的总体尺寸增加，甚至于可减少结构尺寸，从而实现在 小空间布置条件下进一步优化发动机消声器的高降噪效能。

附图说明

图1为本发明实施例的内吸音式谐振消声器的立体图。

图2为本发明实施例的内吸音式谐振消声器的主构件分解视图。

图3为本发明实施例的内吸音式谐振消声器的消声器原理视图。

图4是图3去掉上端盖后的横断剖面俯视图。

具体实施方式

下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在 所述的实施例范围之中。

如图1和图2所示，消声器壳体采用圆筒形状，各金属板件构合内吸音 式谐振消声器为一个总成，主要构成件包括：

件1，用于密封筒体端口的上端盖；

件2，由防火纤维或空洞结构材料构成的靠近进气口的吸音层；

件3，用于封压吸音层的微孔薄金属板；