[发明专利]具有整合的催化转化器和聚合物消声器主体的消声器

说明书

发明领域

本发明公开了具有整合的催化转化器和具有聚合物消声器主体的排气消声器。

发明背景

消声器也被称为消音器，其被用作内燃机和其它类型发动机排气系统中的部件，主要用于降低废气离开发动机(喷气发动机和火箭发动机除外)时的噪声。这些系统的典型使用类型为汽车、卡车、履带式雪上汽车、摩托车、船、踏板车、铁路机车、发电机、高尔夫球车、拖拉机和其它机动农业设备、割草机和其它电动园林设备等。实际上，对于内燃机的任何使用通常也包括消声器(系统)。由于排出气体的高温以及那些气体的腐蚀性，传统上使用金属尤其是钢来制造消声器。这些金属的腐蚀是一个问题，但是这已经通过使用更加贵重的合金例如不锈钢而得到解决。然而，因为金属具有高密度，消声器往往体积很大(以便能够充分地减小噪声)并且很重。

因此需要使各组件微型化和/或整合各组件以便降低系统成本和重量。此外有关气体排放的环境法规不断加强，要求这些应用中的一些在历史上所用的装置上安装附加的排放控制装置。

尽管用于排放控制装置具体地催化转化器的新技术已经出现，所述新技术在较低温度下运行并同时消除绝大多数的所规定的排放气体，但是因为放热反应，它们仍然在高温下运行。在组合催化转化器与排气消声器的过程中，如有时为了节省较小装置例如摩托车上的空间所做的那样，催化转化器的额外放热在设计时必须进行考虑。这可导致额外的空间和绝热元件，从而增大了排气系统的成本、重量和体积。

所需要的是与催化转化器系统整合的用于所有类型的内燃机的紧凑型消声器，从而降低成本和重量。

美国专利公布2009/0194364A1公开了一种聚合物复合材料消声器主体，其中所述聚合物复合材料主体与排气管隔离开。

美国专利6,109,026公开了一种具有催化转化器的消声器。

发明概述

本发明公开了一种整合有催化转化床(9、32、52)的消声器(1、21、41)，所述消声器包括聚合物消声器主体(2、22、42)、与发动机排气流动连通的进气管(3、23、43)和与所述催化转化床(9、32、52)的出口流动连通的穿孔排气管(4、34、44)，所述进气管连接到第一主体固定转接器(5、25、45)以便使所述进气管与所述聚合物消声器主体保持绝热距离，所述进气管与所述催化转化床的入口流动连通，所述穿孔排气管安装在第二主体固定转接器(6、26、56)上以便使所述穿孔排气管与所述聚合物消声器主体保持绝热距离；所述进气管和所述穿孔排气管使所述催化转化床与所述聚合物消声器主体保持绝热距离，所述第一主体固定转接器、聚合物消声器主体和第二主体固定转接器，从而形成密封的内室以提供绝热和噪声抑制空间(8、28、48)。

附图简述

图1显示具有整合的催化转化器的消声器的一个实施方案的剖视图。

图2显示具有整合的催化转化器的消声器的另一个实施方案的剖视图。

图3显示具有整合的催化转化器的消声器的另一个实施方案的剖视图。

发明详述

图1示出了具有整合的催化转化器(9)的排气消声器(1)的一个实施方案，其显示横截所述聚合材料消声器主体(2)的局部剖视图。与发动机排气连通的进气管(3)连接到第一主体固定转接器(5)，以便使所述进气管(3)与所述聚合物消声器主体(2)保持绝热距离。进气管(3)连接到催化转化床(9)的入口顶盖(7)上，从而提供所述进气管(3)与所述催化床的流动连通。催化床(9)的出口顶盖(11)连接到穿孔排气管(4)以在所述催化床和穿孔排气管之间提供流动连通。穿孔排气管(4)也连接到第二主体固定转接器(6)，以便使所述穿孔排气管(4)与所述聚合物消声器主体(2)保持绝热距离。催化转化器催化床(9)因此与聚合物主体(2)保持绝热距离。第一主体固定转接器(5)、聚合物消声器主体(2)和第二主体固定转接器(6)形成密封的内室以提供绝热和噪声抑制空间(8)。绝热和噪声抑制空间可被绝热和/或噪声抑制材料(10)例如玻璃纤维粗纱占据。