專利名稱：內(nèi)燃機消聲器以及內(nèi)燃機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及工程機械技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種內(nèi)燃機消聲器以及內(nèi)燃機。
背景技術(shù)：
消聲器是阻止聲音傳播而允許氣流通過的一種器件，設(shè)置消聲器為消除排氣噪聲的重要措施。消聲器的應(yīng)用范圍較為廣泛，比如，內(nèi)燃機的排氣系統(tǒng)、空氣動力設(shè)備(如鼓風機、空壓機)的通道或進氣系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)中均設(shè)有消聲器。以內(nèi)燃機為例，目前內(nèi)燃機所使用的排氣消聲器設(shè)有擴張腔，排氣消聲器的進氣管和出氣管均連通擴張腔，氣體從進氣管進入消聲器，再從出氣管排出，一部分噪聲會被消掉，使排出的氣體噪音得以降低。然而，這種抗性消聲器對中頻噪聲效果比較好，而無法消除頻率比較低的排氣噪聲，另外，對高頻噪聲的消聲效果也有限。有鑒于此，如何改進內(nèi)燃機消聲器內(nèi)部結(jié)構(gòu)，使其能夠消除突出的低頻噪聲，是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)問題。

實用新型內(nèi)容為解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供一種內(nèi)燃機消聲器，該內(nèi)燃機消聲器設(shè)有共振腔和鋁纖維板，消除了低頻排氣噪聲。本實用新型提供的內(nèi)燃機消聲器，具有筒體、進氣管和出氣管，所述筒體內(nèi)包括擴張腔，所述進氣管和所述出氣管連通所述擴張腔，所述筒體內(nèi)還設(shè)有共振腔，以及隔開所述擴張腔和所述共振腔的共振腔隔板，所述共振腔隔板上設(shè)有連通所述擴張腔和所述共振腔的連接管，所述進氣管和所述出氣管均連通所述擴張腔。優(yōu)選地，所述共振腔位于所述筒體的一端；所述擴張腔的數(shù)目為一個以上，各所述擴張腔由設(shè)置于筒體內(nèi)的擴張腔隔板分割形成，且所述進氣管連通靠近所述共振腔的擴張腔，所述出氣管連通遠離所述共振腔的擴張腔。優(yōu)選地，位于所述筒體另一端的端部空腔與相鄰擴張腔之間的隔板為鋁纖維板；且所述出氣管連通與所述端部擴張腔相鄰的擴張腔。優(yōu)選地，所述共振腔至所述端部擴張腔之間依序設(shè)有第一擴張腔、第二擴張腔、第三擴張腔；所述進氣管、所述出氣管分別和所述第一擴張腔、所述第三擴張腔連通。優(yōu)選地，所述第二擴張腔中設(shè)有穿孔管；所述穿孔管的一端相接于所述第二擴張腔和所述第三擴張腔之間的擴張腔隔板，另一端貫穿所述第二擴張腔和所述第一擴張腔之間的擴張腔隔板；所述穿孔管上設(shè)有連通所述第一擴張腔和所述第二擴張腔的小孔。優(yōu)選地，所述筒體內(nèi)還設(shè)有4個均勻分布的插入管，所述插入管貫通所述第二擴張腔和所述第三擴張腔之間的擴張腔隔板，以便連通所述第二擴張腔和所述第三擴張腔。優(yōu)選地，所述筒體包括外筒和內(nèi)筒，所述外筒和所述內(nèi)筒之間設(shè)有隔熱材料。優(yōu)選地，所述隔熱材料為隔熱石棉。[0015]優(yōu)選地，所述內(nèi)筒上設(shè)有小孔。內(nèi)燃機排出的高壓高溫氣體通過該消聲器時，經(jīng)進氣管進入消聲器內(nèi)部的擴張腔內(nèi)，擴張腔利用管道聲學中管道截面積的突變造成聲學阻抗的變化，從而消除了氣體的中頻噪聲；另外，進入膨脹腔內(nèi)的與共振腔共振頻率對應(yīng)的噪聲會經(jīng)由連接管被共振腔所攔截，從而消掉對應(yīng)的低頻噪聲。在進一步的具體實施方式
中，在出氣管對應(yīng)的擴張腔處，還設(shè)置了鋁纖維板，鋁纖維板能夠吸收掉氣體的高頻噪聲。因此經(jīng)由該消聲器的噪聲在低、中、高頻的范圍內(nèi)都能被消除。本實用新型還提供一種內(nèi)燃機，包括排氣管路，所述排氣管路中串聯(lián)有內(nèi)燃機消聲器，所述內(nèi)燃機消聲器為上述任一項所述的內(nèi)燃機消聲器。由于上述內(nèi)燃機消聲器具有上述技術(shù)效果，具有該內(nèi)燃機消聲器的內(nèi)燃機也具有相同的技術(shù)效果。

圖1為本實用新型所提供內(nèi)燃機消聲器一種具體實施方式
的結(jié)構(gòu)示意圖。圖1 中:I共振腔、2共振腔隔板、3第一擴張腔、4第一擴張腔隔板、5第二擴張腔、6第二擴張腔隔板、7第三擴張腔、8出氣管、9鋁纖維板、10空腔、11隔熱石棉、12插入管、13內(nèi)筒、14穿孔管、141小孔、15進氣管、16連接管、17外筒、18吸聲小孔
具體實施方式
本實用新型的核心是提供一種內(nèi)燃機消聲器，該內(nèi)燃機消聲器設(shè)有共振腔和鋁纖維吸聲板，消除了低、高頻排氣噪聲。本實用新型的另一核心是提供一種包括上述內(nèi)燃機消聲器的內(nèi)燃機。為了使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本實用新型的技術(shù)方案，
以下結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步的詳細說明。請參考圖1，圖1為本實用新型所提供內(nèi)燃機消聲器一種具體實施方式
的結(jié)構(gòu)示意圖。該實施例中的內(nèi)燃機消聲器，具有筒體，以及設(shè)于筒體上的進氣管15和出氣管8。筒體內(nèi)部具有擴張腔，進氣管15和出氣管8均連通擴張腔，氣體經(jīng)進氣管15流入擴張腔后，再經(jīng)出氣管8排出。消聲器的筒體內(nèi)還設(shè)有共振腔1，共振腔I和擴張腔由共振腔隔板2隔開，共振腔隔板2上設(shè)有連接管16，連接管16連通共振腔I和與之相鄰的擴張腔。具體地，圖中所示的筒體內(nèi)部的兩端分別為共振腔I和端部空腔10，共振腔I和端部空腔10之間由兩擴張腔隔板(如圖中所示的第一擴張腔隔板4和第二擴張腔隔板6)隔開形成的第一擴張腔3、第二擴張腔5、第三擴張腔7，即各擴張腔和共振腔I沿筒體長度方向依序設(shè)置，與共振腔I相鄰的擴張腔為第一擴張腔3，連接管16連通第一擴張腔3和共振腔I。其中，進氣管15連通第一擴張腔3，出氣管8連通第三擴張腔7。內(nèi)燃機排出的噪聲通過消聲器的進氣管15進入消聲器內(nèi)部的第一擴張腔3時，第一擴張腔3利用管道聲學中管道截面積的突變造成聲學阻抗的變化，消除氣體的中頻噪聲，其余擴張腔進一步達到消除中頻噪聲的效果；而進入第一擴張腔3時，共振腔I的共振頻率相同的排氣噪聲會被共振腔I所攔截，在共振腔I內(nèi)形成駐波而產(chǎn)生共振，從而消掉此頻率的排氣噪聲，傳統(tǒng)的阻性消聲器難以消除低頻噪聲，而本實用新型的消聲器設(shè)有共振腔1，通過設(shè)置共振腔I的共振頻率，可以達到消除低頻噪聲的效果。針對上述各實施例，端部空腔10和第三擴張腔7之間的隔板可以是鋁纖維板9，其中，出氣管8連通與端部空腔10相鄰的第三擴張腔7。由于鋁纖維板9為纖維結(jié)構(gòu)，則其上具有微縮孔，微縮孔可以作為一種阻尼，當氣體流經(jīng)該微縮孔時，部分能量會被微縮孔阻尼吸收，即具有吸收高頻振動噪聲的能力。當噪聲經(jīng)第三擴張腔7流向出氣管8時，氣體的噪聲會被第三擴張腔7的鋁纖維板9吸收高頻噪聲，從而進一步降低排氣噪聲。該實施例中設(shè)置了端部空腔10，顯然，不設(shè)置也是可以，但是設(shè)置的端部空腔10能夠提高鋁纖維板9的吸聲效果，隨著端部空腔10的長度增加，鋁纖維板9的吸聲效果會隨之增加。由此可見，設(shè)置擴張腔、共振腔、鋁纖維板9后，中、低、高頻的排氣噪聲均可以被該消聲器消除。上述實施例中，為了最大程度地起到濾波作用，達到較好的消聲效果，共設(shè)置了三個擴張腔，各擴張腔可以通過穿孔管14、插入管12相連通。如圖所示，其中第二擴張腔5中可以設(shè)置穿孔管14，且穿孔管14的一端相接于第二擴張腔5和第三擴張腔7之間的第二擴張腔隔板6，穿孔管14的另一端貫穿第二擴張腔5和第一擴張腔3之間的第一擴張腔隔板4，以便連通第一擴張腔3 ;且穿孔管14上設(shè)有連通穿孔管14內(nèi)腔和第二擴張腔5的小孔141。從圖中可以看出，穿孔管14上設(shè)有若干沿其周向、軸向均布的小孔141，噪聲從第一擴張腔3進入穿孔管14內(nèi)，并經(jīng)小孔141進入到第二擴張腔5內(nèi)，均布小孔141有利于氣體均勻且快速地流至第二擴張腔5。進一步地，筒體內(nèi)還設(shè)有4個插入管12，插入管12貫通第二擴張腔5和第三擴張腔7之間的第二擴張腔隔板6，以便連通第二擴張腔5和第三擴張腔7。這里設(shè)置四個插入管12(圖中僅示出兩個)，沿周向均布在第二擴張腔隔板6處。由穿孔管14的描述可知，氣體在通過穿孔管14上的小孔141時可以損失一定能量，因此，可以想到，各擴張腔之間的連通部件均可以采用穿孔管14的結(jié)構(gòu)，從而最大程度地消除噪聲。由于一般情況下出氣管8和進氣管15之間的距離固定，相應(yīng)地，擴張腔的長度有限，且需要留出連接出氣管8的空間，相鄰擴張腔之間均采用穿孔管14的結(jié)構(gòu)連通在空間上不易于實施，故該實施例中第二擴張腔5和第三擴張腔7采用插入管12連通，滿足空間需求，為較為優(yōu)化的方案。此外，針對上述各實施例，可以進一步優(yōu)化。消聲器的筒體可以包括外筒17和內(nèi)筒13，并在外筒17和內(nèi)筒13之間填充隔熱材料，如圖所示，各擴張腔、共振腔1、擴張腔隔板、共振腔隔板2均位于內(nèi)筒13內(nèi)部。如此設(shè)計的消聲器形成雙層結(jié)構(gòu)，可以降低消聲器外表面振動而產(chǎn)生的二次輻射噪聲；此外，高溫氣體通過消聲器時,筒體內(nèi)部溫度會升高，并將熱量傳遞至筒體的外壁，顯然，設(shè)計為雙層絕熱結(jié)構(gòu)后，可以降低消聲器外壁的溫度，避免人體燙傷，提高安全系數(shù)。內(nèi)筒13和外筒17之間填充的隔熱材料可以是隔熱石棉11，也可以是隔熱泡沫，或是其他具有隔熱功能的材料。另外，上述各實施例中，內(nèi)筒13上可以設(shè)置吸聲小孔18，吸聲小孔18的孔壁采用阻尼吸聲材料制成，則氣體進入筒體內(nèi)腔后，吸聲小孔18也可以在一定程度上降低氣體噪聲。除了上述內(nèi)燃機消聲器，本實用新型還提供一種內(nèi)燃機，包括排氣管路，排氣管路中串聯(lián)有內(nèi)燃機消聲器，所述內(nèi)燃機消聲器為上述任一實施例所述的內(nèi)燃機消聲器。由于上述內(nèi)燃機消聲器具有上述技術(shù)效果，具有該消聲器的內(nèi)燃機也具有相同的技術(shù)效果，此處不再贅述。以上對本實用新型所提供的一種消聲器及具有該消聲器的內(nèi)燃機均進行了詳細介紹。本文中應(yīng)用了具體個例對本實用新型的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本實用新型的方法及其核心思想。應(yīng)當指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以對本實用新型進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入本實用新型權(quán)利要求的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種內(nèi)燃機消聲器，具有筒體、進氣管(15)和出氣管(8)，所述筒體內(nèi)包括擴張腔，其特征在于，所述筒體內(nèi)還設(shè)有共振腔(I)，以及隔開所述擴張腔和所述共振腔的共振腔隔板(2)，所述共振腔隔板(2)上設(shè)有連通所述擴張腔和所述共振腔(I)的連接管(16)，所述進氣管(15)和所述出氣管(8)均連通所述擴張腔。
2.如權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機消聲器，其特征在于，所述共振腔(I)位于所述筒體的一端；所述擴張腔的數(shù)目為一個以上，各所述擴張腔由設(shè)置于筒體內(nèi)的擴張腔隔板分割形成，且所述進氣管(15)連通靠近所述共振腔(I)的擴張腔，所述出氣管(8)連通遠離所述共振腔⑴的擴張腔。
3.如權(quán)利要求2所述的內(nèi)燃機消聲器，其特征在于，所述筒體另一端設(shè)有端部空腔(10)，所述端部空腔(10)與相鄰的連通所述出氣管(8)的擴張腔之間設(shè)有鋁纖維板(11)。
4.如權(quán)利要求3所述的內(nèi)燃機消聲器，其特征在于，所述共振腔(I)至所述端部空腔(10)之間依序設(shè)有第一擴張腔(3)、第二擴張腔(5)、第三擴張腔(7);所述進氣管(15)、所述出氣管(8)分別和所述第一擴張腔(3)、所述第三擴張腔(7)連通。
5.如權(quán)利要求4所述的內(nèi)燃機消聲器，其特征在于，所述第二擴張腔(5)中設(shè)有穿孔管(14);所述穿孔管(14)的一端相接于所述第二擴張腔(5)和所述第三擴張腔(7)之間的擴張腔隔板，另一端貫穿所述第二擴張腔(5)和所述第一擴張腔(3)之間的擴張腔隔板；所述穿孔管(14)上設(shè)有連通所述穿孔管(14)內(nèi)腔和所述第二擴張腔(5)的小孔(141)。
6.如權(quán)利要求4或5所述的內(nèi)燃機消聲器，其特征在于，所述筒體內(nèi)還設(shè)有4個均勻分布的插入管(12)，所述插入管(12)貫通所述第二擴張腔(5)和所述第三擴張腔(7)之間的擴張腔隔板，以便連通所述第二擴張腔(5)和所述第三擴張腔(7)。
7.如權(quán)利要求1-5任一項所述的內(nèi)燃機消聲器,其特征在于,所述筒體包括外筒(17)和內(nèi)筒(13)，所述外筒(17)和所述內(nèi)筒(13)之間設(shè)有隔熱材料。
8.如權(quán)利要求7所述的內(nèi)燃機消聲器，其特征在于，所述隔熱材料為隔熱石棉(11)。
9.如權(quán)利要求7所述的內(nèi)燃機消聲器，其特征在于，所述內(nèi)筒上設(shè)有吸聲小孔(18)。
10.一種內(nèi)燃機，包括排氣管路，所述排氣管路中串聯(lián)有內(nèi)燃機消聲器，其特征在于，所述內(nèi)燃機消聲器為權(quán)利要求1-9任一項所述的內(nèi)燃機消聲器。
專利摘要本實用新型公開一種內(nèi)燃機消聲器以及內(nèi)燃機，內(nèi)燃機消聲器具有筒體、進氣管和出氣管，筒體內(nèi)包括擴張腔，進氣管和出氣管連通所述擴張腔，筒體內(nèi)還設(shè)有共振腔，以及隔開擴張腔和共振腔的共振腔隔板，共振腔隔板上設(shè)有連通擴張腔和共振腔的連接管，進氣管和出氣管均連通擴張腔。氣體通過該消聲器時，經(jīng)進氣管進入擴張腔內(nèi)，可以消除中頻噪聲；另外，進入擴張腔內(nèi)的部分氣體會通過共振腔隔板的連接管進入共振腔內(nèi)，在共振腔內(nèi)形成駐波，從而消掉低頻噪聲。因此，經(jīng)擴張腔、以及共振腔后排出的氣體的噪聲能夠得以有效降低。
文檔編號F01N13/00GK202946221SQ201220524390
公開日2013年5月22日 申請日期2012年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月12日
發(fā)明者梁鳳遠, 張建潤, 路振坡, 王振清, 王園, 呂曉鳳, 張里麗 申請人:徐工集團工程機械股份有限公司科技分公司