[发明专利]旋流式排气消声器

说明书

本发明属于一种内燃机排气消声器，特别是在汽车、拖拉机、机动三轮车、摩托车、内燃机车、内燃机船舶等内燃机上使用的排气消声器。

当前，用于各种内燃机上的消声器，一般都根据消耗排气流的能量并平衡气流压力波动的消声原理，所以在消声器的结构设计上，均采用重复地使气流通过缩小而又扩大的断面，多次地改变气流的方向，或将气流分割成很小的支流沿不平滑的表面运动。这种结构虽能达到消声的作用，但因排气不通畅，造成背压增加，在发动机最高速时，输出功率损失可达5-10％，转速愈高，排气阻力愈大，功率损失愈大。例如，中国专利92219425.4“汽车消声器”虽具良好的消声效果，但因气流多次地改变方向、重复地使气流通过小孔缩小而又扩大的断面，所以节能效果很不理想。尤其是用一段时间之后，小孔被积碳糊得很小，排气阻力增大，功率明显下降。且这种消声器不具备安全、净化的作用。使消声器噪声小，功率损失小，安全、净化为一体是消声器较难解决的技术问题。

本发明的目的是提供一种集低噪声、节能、安全净化功能为一体且结构简单的内燃机旋流式消声器。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种内燃机排气消声器，由进气管、前封头、圆筒体后封头及排气管构成，圆筒体内腔壁上间隔联接若干个截顶圆锥形孔隔板并形成相应数量的腔室，在每个孔隔板后面固定若干个弧形导流板，在备腔室的弧形导流板后面固定圆锥形导流盘。其中，可在后封头中部设置管壁带排气孔的排气管，其外围设置带有进气孔的排气管套；还可在排气管套的内壁上设有减声吸尘物；另外，进气管可设在前封头中央或设在圆筒体靠近前封头的侧面。

本发明与现有消声器相比有以下优点。

第1，因改变了内部结构，即去掉了消声器内腔的芯管和多孔隔板，用导流板、孔隔板、导流盘代替，因而结构简单、阻力小。第2，因改变了气流状态，即变消声器内腔的分散气流为集中气流，气道不会被积炭堵塞增加阻力减低功率。第3，因改变了内腔气流的方向，即变多次冲击、折流180°的回转气流为旋转气流，是按离心减压、减速、缓冲方式工作，所以冲击、振动、涡流、阻力都很小，气流能连续等量地排出。又因烟气中的火星在旋转离心的作用下接触圆筒体内壁而减速且在内腔的流程长，所以绝大部分会消灭。第4，因改变了气流的截面积，进入消声器内腔经排气管的气流的截面积比进气管气流的截面积大气流通畅，冲击力小，脉冲小，所以阻力小，噪声就低。第5，因改变了排气管的结构，即在排气管上设有若干个小孔，并在外围加一个两端通气的、有吸尘物的排气管套，起到降低噪声、消除烟气中的残余火星和有害物的作用。第6，因改变了排气气流的形态和方式，即变集中排气为分散排气，变直射气流排气为旋转气流排气，从而减少了冲击、振动、尘物及消除了火星。

综合以上所述，本发明与已有的技术相比，有设计合理，结构简单，更换方便的优点。是低噪声(比一般的消声器低3-8分贝)、低损耗(功率损失始终在1％左右比一般消声器少2-8％)、安全(不用加防火帽就可消除火星)、低污染(有净化作用)四种功能为一体的消声器，并且用途很广。

本发明附图说明：

图1是本发明的结构图；

图2是图1的A-A剖视图。

下面结合附图用实施例对本发明进一步描述。

参考图1、图2，在圆筒体(15)内、装有两个孔隔板(5)、(8)形成三个腔室，在导流盘(3)、(6)、(9)上各装4片导流片(4)、(7)、(10)，在前封头(2)的中央设有进气管(1)，在后封头(11)中央设有带孔排气管(12)，在排气管(12)的外围设有比它长约一倍的排气管套(13)，排气套管(13)的右端有若干个进气孔，左端内壁用钢板网固定着三层玻璃纤维吸尘物(14)。工作时，内燃机的强压烟气从进气管(1)进到导流盘(3)和导流板(4)时，直冲的烟气会变为高速旋转的气流并在导流盘(3)和单孔隔板(5)之间的腔室内旋转，沿圆筒体(15)的内壁的气压及线速度就较高产生离心阻尼，烟气中的火星在旋转中减少或消失。而在圆筒体(15)中心气压及线速低的烟气又通过孔隔板(5)的中心孔到导流盘(6)和导流板(7)再旋转，再经过两个腔室重复上述运动后，烟气便由带若干个小孔的排气管(12)旋转地排出。在排出的过程中，旋转的烟气会使烟气中的火星在圆筒体(15)、排气管(12)、排气管套(13)的作用下消失。这是因为火星从排气管(12)上的小孔排出，被排气管套(13)从右端进入的冷空气冷却，排气管套(13)内壁的吸尘用的玻璃纤维也会把烟气中的火星及微粒吸收。烟气自进入消声器内腔到排出始终是旋转运动的，又不通过小孔，只是分别通过几个大孔，气道不会被积碳存积减少截面或堵塞，所以阻力小，功率损失也就小，并且稳定持久。