[发明专利]滤波式排气消声器

说明书

本发明属于汽车发动机消声器类别。

目前发动机排气消声器品种繁多，但从工作原理上划分大多为抗性和阻性两类。抗性消声器是利用共振或声阻变化来衰减噪声的，阻性消声器则是利用吸声材料的作用达到衰减噪声的装置。抗性消声器存在发动机高背压问题增大功率损失，阻性消声器只对高频声波衰减显著而汽车发动机噪声频谱分析揭示主要是中、低频噪声。本人90年申请的“陷波式排气消声器”专利号90200738.6是一种抗性消声器，它主要特征是设置几个球形空腔，每一个球形空腔一半的面积上布有若干小孔。当要进一步提高插入损失时必须加大球的半径，这就增大了消声器体积，但汽车消声器体积是受诸多因素制约难以加大的。美国专利号US3754619和3842932提供的两种消声器，它们都属于阻性消声器。它们的共同特点是在消声器壳体内部空间设置有吸声材料，利用对吸声材料的形状，数量和位置的选择实现其特定消声目的。它们的不足之处在于对噪声中、低频衰减不够。

本发明的目的是利用声学高通滤波器原理和波动传输阻抗匹配原理，提供一种既有较高的插入损失又有较低背压和功率损失的体积小的滤波式排气消声器。

本发明是这样实现的：一种滤波式排气消声器，由壳体(1)、空腔(2)、进气管(5)、排气管(6)等组成，其特征在于壳体(1)内自进气管(5)至排气管(6)依次交替设置多级空腔(2)、高通滤波器(3)、各级高通滤波器(3)之间由空腔(2)分隔开，且高通滤波器(3)的通气管(8)与壳体轴线平行；高通滤器(3)由多根平行排列于隔板(7)之间，且两端分别同两块隔板(7)上相应大孔连通的通气管(8)组成。隔板(7)上开有若干大孔和小孔，大孔的数量和通气管(8)的根数相同。空腔(2)内靠近壳体(1)的部位设置有吸声材料(4)。下面参照附图对本发明的结构及功能祥细叙述。

图1本发明结构图；

图2隔板7上排气管(8)分布图。

如附图所示：滤波式排气消气器由壳体(1)、空腔(2)、进气管(5)、排气管(6)等组成，其特征在于壳体(1)内自进气管(5)至排气管(6)依次交替设置多级空腔(2)和高通滤波器(3)、各级高通滤波器之间由空腔(2)分隔开，高通滤(下接次页)波器(3)的通气管(8)与壳体(1)的轴线平行；高通滤波器(3)由多根平行于隔板(7)之间且两端分别同两块隔板(7)上相应大孔连通的通气管(8)组成。空腔(2)内靠近壳体(1)的部位设置有吸声材料(4)，隔板(7)上开设有数量同通气管(8)相同的大孔和若干小孔。

当发动机排放的噪声从进气管(5)经吸声材料(4)传入第一级空腔(2)后即沿空腔内较大面积的截面向前传播，通过隔板(7)传至高通滤波器(3)。根椐声学高通滤波器(3)的性能，噪声中低于通气管最低模式频率的声波将受到极大阻尼不能通过，因而截止频率(即最低模式频率)以下的声波受到极大衰减。本发明这种低频消声性能是一般的排气消声器难于具有的。另外，声波在通过高通滤波器(3)的通气管(8)的端面处时，由于传输阻抗的跃变而产生反射波从而使声能也受到衰减。隔板(7)上的小孔也有衰减噪声的功能。这样经过多级高通滤波器(3)的反复衰减后噪声将被本装置强烈地吸收，最后从排气管(6)排放到大气中去。

本发明空腔(2)靠近壳体(1)部位填充吸声材料(4)的作用是增大消声器内壁的吸声系数，以更好地衰减声能。

发动机排放的废气从进气管(5)进入本装置，它可顺利地沿轴线直线地依次通空(2)，和高通滤波器的通气管(8)，这样废气稳流所受阻力大大减少，从而降低了发动机高背压，改善了发动机的工况减少了功率损失。

本发明可根据发动机的不同类型，以及排放噪声废气的不同要求，选择不同的级数的高通滤波器，以及通气管的根数，长度。

本发明的各构件采用冷轧薄板加工制成，吸声材料采用有抗燃性的常用吸声材料。

通过上述可知本发明排气消声效果好，功率损失小。经测算，本发明可使消声器的插入损失L_iL高达40db以上，而功率损失以LN％仅为1.5％左右，远低于部颁标准要求的5％-7％。由于本发明还具有结构简单，体积小，易于制造的优点，因此它是发动机排气消声的理想产品。