[发明专利]一种消音器及柴油发动机排气系统

说明书

本发明公开了一种消音器及柴油发动机排气系统，包括：壳体，具有容积腔；第一隔板和第二隔板，均设置在壳体内，将容积腔依次分隔为进气扩张腔、共振腔以及排气扩张腔；进气颈口和出气口，分别设置在壳体的左右侧壁上，分别与进气扩张腔和排气扩张腔连通；联通管，穿设在共振腔内，左右两端分别与进气扩张腔和排气扩张腔连通，外壁沿周向开设有多个第一长条孔。整个消音器结构巧妙，通过进气扩张腔、共振腔、排气扩张腔以及联通管的巧妙设计，使得柴油发动机的排气依次流入到进气扩张腔、共振腔、排气扩张腔中得到三次消音处理，以最大程度和最大范围的消除了排气噪音，对柴油发动机的排气具有非常好的消音效果。

技术领域

本发明涉及船用柴油发动机排气系统技术领域，特别涉及一种消音器及柴油发动机排气系统。

背景技术

在沿海航行的船舶中，多数采用高速柴油发动机作为主推进动力。高速柴油发动机具有动力强劲、效率高、维护保养容易等特点，特别是在沿海的高速客船上得到广泛地应用。

船舶在工作航行时，因柴油发动机的压缩比高、最大爆发力压力大，排气噪声污染一般较汽油机更为严重，在柴油发动机排气系统中设计消音设备，是控制柴油发动机排气产生噪声一种有效的措施。

现有的柴油发动机排气系统中，消音设备的效果均不够理想，船舶在正常航行时，柴油发动机的排气系统仍然会产生高分贝的噪声，影响船员和船上乘客的乘坐体验。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种消音器，其结构巧妙，能够大幅减小柴油发动机排气中产生的噪音，具有良好的消音效果。

根据本发明第一方面实施例的一种消音器，包括：壳体，具有容积腔；第一隔板和第二隔板，均设置在所述壳体内，将所述容积腔依次分隔为进气扩张腔、共振腔以及排气扩张腔；进气颈口和出气口，分别设置在所述壳体的左右侧壁上，分别与所述进气扩张腔和所述排气扩张腔连通；联通管，穿设在所述共振腔内，左右两端分别与所述进气扩张腔和所述排气扩张腔连通，外壁沿周向开设有多个第一长条孔。

根据本发明第一方面实施例的一种消音器，至少具有如下有益效果：

本消音器在应用时，整个消音器安装在柴油发动机的末端。工作时，整个消音器对柴油发动机的排气依次进行三次消音处理。

第一次消音处理：柴油发动机的末端排气先从进气颈口进入到进气扩张腔中，由于进气颈口的横截面积和容积小于进气扩张腔的横截面积和容积，排气中的声波因遇到传播其的载体的横截面积突变而发生反射，使得排气中一部分沿进气颈口传播的声波反射回声源，从而使进入进气扩张腔的排气中的透射声能降低，即利用传播声波的载体的横截面积的扩张突变而使声波发生反射来减小排气中的噪音，上述过程即为本消音器对排气做的第一次消音处理。

第二次消音处理：进气扩张腔中的排气通过联通管的左端开口流入共振腔中，由于联通管是穿设在共振腔内且得益于联通管的外周壁上多个第一长条孔的存在，排气在共振腔中迅速膨胀扩大。根据亥姆霍兹共振原理，排气向外扩张时，联通管外壁上的第一长条孔形成具有一定声质量的空气柱，空气柱类似于活塞，而共振腔类似于具有一定声顺的空气弹簧，第一长条孔内形成的空气柱与共振腔二者即组成一个共振系统，当排气中的声波传播至第一长条孔处时，在声波的作用下空气柱便产生振动，空气柱振动所产生的摩擦阻尼使得声波中的一部分声能转换成热能耗散在共振腔内，当声波的频率与共振系统的固有频率相同时，第一长条孔形成的空气柱发生共振，此时空气柱的振动速率达到最大值，即此时消耗的声能最多，对排气的消音量最大；同时，在这个消音过程中，由于第一长条孔的截面宽度也小于共振腔的横截面积，和第一次消音处理的原理一样，因此也有一部分声波因传播载体的横截面积的扩张突变而反射回声源，以此同步减小了排气中的噪音。上述过程即为本消音器对排气做的第二次消音处理。