[其他]具有熄火積塵機構的排氣消聲器

在審

• 申請號: 101986000007431
• 申請日: 1986-12-10
• 公開（公告）號: CN86107431B
• 公開（公告）日: 1988-06-22
• 發明（設計）人: 田懷璋
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 代理公司: 西安交通大學專利事務所
• 代理人: 徐文權

一種用于發動機，特別是用于汽車、拖拉機、內燃機排氣中的具有熄火積塵機構的排氣消聲器，是根據擴張室和共振室的原理來進行消聲的，由第一級擴張室（１）、旋轉熄火積塵室（５）、第二級擴張室（９）、共振室（１０）、碳粒清除口（１１）組成。本發明在消聲的同時，還兼有熄火積塵的功能，具有熄火積塵率高、結構緊湊、成本低、使用方便且大大降低了發動機能耗的特點。

本發明是一種用于發動機，特別是用于汽車、拖拉機、內燃機排氣中的具有熄火積塵功能的消聲器。

汽車、拖拉機、內燃機運行在森林區、木材廠、造紙廠、油庫、棉紡廠等地時，發動機排氣中火星的逸出，往往容易造成大的火災事故。另外，根據環保法規的要求，汽車、拖拉機、內燃機的噪聲必須控制在一定標準內。目前，國內、外通常是靠分別設計消聲器和熄火積塵器來滿足消聲和熄火積塵這兩種不同要求的。例如，國內、外汽車上只裝有普通消聲器，在進入易燃區前，再臨時套上熄火積塵器。這種組合方式的缺點是：熄火積塵裝置造成的功率損失等于或大于消聲器所造成的功率損失，因此用這種組合方式會造成發動機的功率損失大大增加;由于熄火積塵器的體積一般較大，這樣給安裝也帶來了一些麻煩（汽車、拖拉機可以用來安裝的空間是有限的）;另外，這種組合方式也會使制造成本大大增加。美國專利US4124091提供了一種滅火消聲器，它是利用在消聲器內部安裝濾網的方法來熄火積塵的，但這種消聲器在使用過程中，由于火星、微粒堵塞濾網的小孔，造成了排氣阻力增加，發動機功率損失增加或完全不能使用（中型卡車100小時可排出幾公斤微粒）。

本發明的目的在于提供一種具有熄火積塵機構的排氣消聲器，使得每一具有熄火積塵功能的結構同時也具有消聲功能、減少發動機功率損失，降低能耗。

以下結合附圖對本發明作詳細說明。

本發明的具體結構包括第一級擴張室（1）、第二級擴張室（9），第二級擴張室（9）后配置有共振室（10），第一級擴張室（1）中軸向配置有接受廢氣的導管（2），將廢氣排出所說的消聲器外的導管（8）軸向配置于第二級擴張室（9）和共振室（10）之中，第一級擴張室（1）和第二級擴張室（9）之間配置有旋轉熄火積塵室（5），該熄火積塵室（5）由氣流旋轉器（3）、錐頂圓柱形罩體（6）和截錐形殼體（7）所組成，其中的氣流旋轉器為一組沿徑向等距分布并與第一級擴張室和由錐頂圓柱形罩體（6）、截錐形殼體（7）及消聲器殼體在其間的壁限定的腔室彼此連通的傾斜角為15°～30°之間的傾斜管道（4）。氣流旋轉器（3）和截錐形殼體（7）的外側分別有一粒清除口（11）用來清除所沉積的碳粒。

當發動機的排氣高速氣流進入本發明所設計的排氣消聲器后，氣流經導管（2）壁上的小孔流入第一級擴張室（1）。但氣流中大部分火星或碳粒因為慣性大，在導管中繼續向前運動，落入氣流旋轉器（3）和錐頂圓柱形罩體（6）中，不能出來。沒有沉積下來的火星隨氣流進入第一級擴張室（1）后，經過氣流旋轉器（3）中的數個與軸線有一定傾斜角度的傾斜管道（4），繼續向前運動，氣流旋轉所產生的離心作用把其中的火星拋到外層。氣流向前運動到截錐形殼體（7）后，由于流通面積減小，氣流的旋轉速度就加大，剩余火星受到的離心作用就更大。同時，由于錐頂圓柱形罩體（6）的存在，氣流經導管（8）流入第二級擴張室（9）必須在軸向方向旋轉一個急彎，在這區域，剩余火星也受到離心作用。由于火星的密度遠大于氣流的密度，所以這兩種方向的離心作用，使得剩余火星很難經導管（8）流入第二級擴張室（9）。最后，氣流進入共振室（10），排入大氣。在消聲器使用一段時間后，通過碳粒清除口（11）清除氣流旋轉器（3）和截錐形殼體（7）所沉積的碳粒。

本發明主要利用擴張室來降低排氣噪聲。由于旋轉熄火積塵室（5）實際上也是一種擴張室，所以該發明實際上有三個擴張室。對于擴張室消聲效果不好的低頻部分和存在的一些通過頻率，本發明輔以如下措施來解決：1.第一級擴張室（1）中的導管（2）壁上打小孔，利用微孔消聲的原理消除低頻噪聲;2.氣流旋轉器（3）和錐頂圓柱形罩體（6）可以起到氣流脈沖相互干涉的作用，用于降低中、低頻噪聲;3.在消聲器的后部設計了一個共振室（10），用于降低中、低頻噪聲和消除通過頻率。由于采用了這些措施，使得該消聲器在所有的頻率范圍都有較好的消聲作用。