[发明专利]热效消音器

说明书

技术领域

本发明涉及一种消音器，特别是一种热效消音器。

背景技术

消音器是内燃机排气系统中广泛采用的消噪装置，研究开发具有良好性能 的消音器，一直成为噪声控制工程中的一项重要课题。在实际情况中，现有的 消音器的效果往往是消噪不理想。因为现有的消声器都是在忽略了气流作用的 排气系统物理过程的各种简化假设条件基础上设计的，实际上消音器所处理的 消声量，在有气流的情况下将要降低，且气流速度越高降低程度就越大，内燃 机提速瞬间声音突然加大就是这种现象的典型表现。气流影响消声器性能的主 要原因是内燃机排气的高速脉动气流再噪声；其次则是这种高速脉动气流会冲 击消声器的管道、壳体、隔板等，从而激发振动产生固体辐射噪声。这种噪声 会抵消消音器所消掉的噪声，使消音器所表现出来的消声性能大大降低，此外， 气流速度过高，还将使消音器的压力损失加大。压力损失越大，也意味着消音 器消耗内燃机功率也越大，同时也造成排气背压和排气温度的升高。

技术方案

本发明的目的在于克服气流速度和温度过高造成的消音失效技术问题，提 供一种通过降低排气温度及其排气压力而实现消音效果的热效消音器。

为实现上述目的，本发明所提供的热效消音器，包括有消声辅管、基本消 声元件、集热格、回流管、引流咀和尾管，其特征在于消声辅管与基本消声元 件相接并位于基本消声元件的前端，尾管与基本消声元件相接位于基本消声元 件的后端；在基本消声元件内的最低点设有一个集液格，集液格与回流管的一 端相连，回流管的另一端与引流咀相连，引流咀设置在消声辅管的入口处。内 燃机的排气首先进入消声辅管中，消声辅管的功能主要是将内燃机的排气的热 量在进入基本消声元件前就将其尽可能的散走或交换走，根据盖吕萨克定律， 降了温的排气体积就会大幅缩小，同时排气压力在气流等量而体积变小情况下 也会降低，排气因此就会变得畅顺平稳，消除了排气高速高压冲击管道及基本 消音元件所产生的固体辐射噪声；降温降压后的排气继续进入基本消声元件中 进行阻性或抗性或两者复合式的消音，实现理想的消声效果，最后通过尾管排 出。内燃机的排气主要成份是水汽，经过前端的消声辅管的降温后，大量的水 汽会成为冷凝水进入基本消声元件内，汇流在最低点的集液格中，进入回流管， 通过设置在消声辅管入口处的引流口被内燃机的高速排气吸进入消声辅管内吸 热蒸发，帮助降低排气的高温，同时也可以消除冷凝水滞留在基本消声元件内 造成对组件的腐蚀。

如上所述的热效消音器，其中的消声辅管可以是翅管式，即在消声辅管的 外周，紧密有致的布置上与消声辅管的管向相同或相交的散热翅片，或在消声 辅管外周满布针式散热翅，以增大散热面积提高散热效率。

如上所述的热效消音器，其中的消声辅管可以是带凹凸槽的管，即在消声 辅管的外管壁上设有与其管向相同或相交的凹凸槽，既增大散热面积提高散热 效率，也起到初级抗张消声效果。

如上所述的热效消音器，其中的消声辅管可以是热交换器式，即消声辅管 本身是热交换器，通过换热介质将排气的热量交换掉，使排气降温降压。

如上所述的热效消音器，其中的基本消声元件内的最低点设有最少一个以 上的集液格，主要用于收集降温后的排气中的冷凝水，让其回流到引流咀以进 入消声辅管中吸热蒸发降温。

如上所述的热效消音器，其中的设置在消声辅管入口处的引流口，数量是 最少一个以上。

如上所述的热效消音器，其中主要是负责连通集液格与引流咀的回流管， 数量是最少一条以上。

如上所述的热效消音器，其回流管可以只是纯粹的管，让冷凝水被动的通 过引流咀被排气的气流造成的吸力吸入消声辅管，也可以在回流管上加入吸排 装置，如泵、电磁阀等，将冷凝水通过引流咀主动排入或喷入消声辅管中。

本发明的功效在于，将高温高速高压脉冲的排气气流迅速降温降压使其平 稳畅顺排出实现有效消音，同时，因为排气降了温体积缩小排出畅顺，所以有 利于内燃机的排气背压的降低，提高内燃机的效率。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的 限定。

附图说明

图1是本发明的系统结构示意图，包括有消声辅管1、基本消声元件2、集 液格3、回流管4、引流咀5、尾管6。

具体实施方式

如附图1所示，本发明的热效消音器，包括有消声辅管1、基本消声元件 2、集液格3、回流管4、引流咀5、尾管6。消声辅管1的入口与内燃机排气管 相接，引流咀5设置在消声辅管1的入口处，消声辅管1与基本消声元件2前 端相接，在基本消声元件2内的最低点处设有集液格3，用回流管4将集液格3 与引流咀5连通，基本消声元件2后端接有尾管6。首先内燃机排气从排气管排 出进入消声辅管1中将热量同时通过两种途径散走达到降温，一是排气本身流 经消声辅管1入口时从引流咀5将冷凝水吸出，冷凝水在消声辅管1内吸收排 气热量蒸发；二是消声辅管1本身以散热或换热方式将排气的热量尽可能向外 散走；降温降压后的排气再进入基本消声元件2进行完全消音并最后从尾管6 排出，实现消声目的。内燃机排气主要成份是水蒸气，所以降温降压后会在基 本消声元件1中产生大量冷凝水，冷凝水从集液格3通过回流管4连到引流咀5 再进入消声辅管1中吸热蒸发，如此周而复始的，利用排气自身产生的冷凝水 进行辅助降温。