一種汽油發(fā)動機(jī)排氣消聲器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種機(jī)械消聲裝置，更具體地說，涉及一種汽油發(fā)動機(jī)排氣消聲器。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著科技水平的日益發(fā)展以及人們生活水平的提高，各種機(jī)動車作為一種常用的交通工具被廣泛的應(yīng)用到人們的日常生活中，如被廣泛使用的摩托車和汽車等等。由于發(fā)動機(jī)其動力的因素會產(chǎn)生比較大的噪音，于是，各種各樣的消聲器材被廣泛應(yīng)用到摩托車和汽車上，以達(dá)到降低噪聲的目的。
[0003]消聲器是一種允許氣流通過而衰減噪聲的裝置，是摩托車和汽車上的重要零部件之一。消聲器性能的好壞不僅影響其噪聲的大小，而且對發(fā)動機(jī)的功率、油耗和扭矩等性能都有較大影響。其中，消聲器的消聲原理是利用腔與管的適當(dāng)組合來產(chǎn)生兩種作用來消聲的:一是利用管道截面突變(即聲抗的變化)使沿管道傳播的聲波向聲源方向反射回去，從而使聲能反射回原處；二是利用幾個界面的反射，使原來第一個向前傳播的聲波又回到原點(diǎn)，并再次折回向前傳播，該點(diǎn)與尚未被反射的第二個向前傳播的聲波匯合，而且兩者在振幅上相等，在相位上差180度的奇數(shù)倍，從而互相干涉而抵消。
[0004]然而，現(xiàn)有的消聲器雖然具有一定的消聲作用，但是消聲效果不明顯和不理想；并且氣流直接沖擊金屬殼體使得金屬殼體振動大，導(dǎo)致金屬殼體振動引起的噪音也較大，從而影響摩托車或汽車發(fā)動機(jī)的整體性能。同時，現(xiàn)有的消聲器結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，達(dá)到同樣的消聲效果所用的消聲器體積較大，成本較高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺點(diǎn)與不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡單和消聲效果好的汽油發(fā)動機(jī)排氣消聲器；該消聲器可以有效對其排氣過程中的脈沖氣流所攜帶的聲波進(jìn)行消耗或者屏蔽，其消耗或者屏蔽聲波的方式科學(xué)環(huán)保，并有效地降低脈沖氣流沖擊金屬而產(chǎn)生的附加金屬聲和噪聲污染。
[0006]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明通過下述技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn):一種汽油發(fā)動機(jī)排氣消聲器，包括依次連接的進(jìn)氣彎管、外筒體、設(shè)置于外筒體內(nèi)的消聲組件、尾管和尾蓋；其特征在于:所述消聲組件包括多孔消音管和一級消音碟，所述多孔消音管一端與進(jìn)氣彎管的一端相連，另一端設(shè)置有堵蓋形成盲端；所述多孔消音管的管壁設(shè)置有若干個第一消聲孔，一級消音碟設(shè)置在外筒體內(nèi)且位于第一消聲孔排氣方向的一側(cè)；所述尾管穿插在尾蓋上，其一端設(shè)置在外筒體內(nèi)，另一端為排氣端設(shè)在外筒體外。
[0007]在上述方案中，從進(jìn)氣彎管排出的氣流直接通過多孔消音管至到堵蓋中并在堵蓋處相互對沖，連續(xù)的脈沖氣流在堵蓋的盲端形成相對高氣壓，該堵蓋通過分子之間、分子與堵蓋之間以及分子與管壁之間的完全彈性碰撞，最終使得碰撞后的分子運(yùn)動從有方向性變得雜亂無章的，不再具有流向，更不再成束，變得無沖擊力，從而使得氣體分子之間的碰撞不會產(chǎn)生金屬聲，即不會產(chǎn)生再生噪音和噪聲污染。而且，一級消音碟位于第一消聲孔排氣方向的一側(cè)的結(jié)構(gòu)，使得從第一消聲孔排出的氣體全部通過一級消音碟排到尾管，則經(jīng)過第一次消聲的聲波再通過一級消音碟進(jìn)行反復(fù)的消聲，可進(jìn)一步有效地消耗聲能或者屏蔽了部分聲波的傳播，最終使聲音變得柔和平穩(wěn)，也使得消聲器產(chǎn)生的金屬振動小，有效降低噪聲污染。
[0008]同時，在多孔消音管充分消耗動能后的氣流的流速和動能都被大大減弱，在盲端反沖后的氣流可通過第一消聲孔發(fā)散到外筒體，分散的氣流撞擊到外筒體內(nèi)壁的強(qiáng)度和集中度都減小了，減少了撞擊敲出的金屬筒體噪聲，并且使得外筒體各處溫度基本均衡，避免了由于局部溫度過高造成消聲器局部燒蝕現(xiàn)象的發(fā)生，這樣也可以有效地保護(hù)消聲器的外觀涂裝(或者外觀電鍍層)。
[0009]更具體地說，所述一級消音碟設(shè)置在外筒體內(nèi)且位于第一消聲孔排氣方向的一側(cè)是指:所述多孔消音管設(shè)置有堵蓋的一端穿插在一級消音碟上，一級消音碟位于第一消聲孔排氣方向的一側(cè)。在該方案中，一級消音碟可起到兩個作用:一方面是一級消音碟可起到對多孔消音管的支撐作用；另一方面，一級消音碟可起到再次消聲的作用，具體是這樣的，從第一消聲孔排出的氣體全部通過一級消音碟排到尾管，則經(jīng)過第一次消聲的聲波再通過一級消音碟進(jìn)行反復(fù)的消聲，可進(jìn)一步有效地消耗聲能或者屏蔽了部分聲波的傳播，最終使聲音變得柔和平穩(wěn)，也使得消聲器產(chǎn)生的金屬振動小，有效降低噪聲污染。
[0010]或者，所述一級消音碟設(shè)置在外筒體內(nèi)且位于第一消聲孔排氣方向的一側(cè)是指:所述一級消音碟設(shè)置在外筒體內(nèi)并與堵蓋連接，一級消音碟位于第一消聲孔排氣方向的一側(cè)。
[0011]所述一級消音碟與堵蓋為一體件，一級消音碟與堵蓋一體成型。在該方案中，一級消音碟可與堵蓋一體成型，也可一級消音碟通過焊接的方式與堵蓋連接組合，因此，該一級消音碟可起到三個作用:一是一級消音碟可起到堵蓋的作用；二是一級消音碟可起到對多孔消音管的支撐作用；三是一級消音碟可起到再次消聲的作用，具體是這樣的，從第一消聲孔排出的氣體全部通過一級消音碟排到尾管，則經(jīng)過第一次消聲的聲波再通過一級消音碟進(jìn)行反復(fù)的消聲，可進(jìn)一步有效地消耗聲能或者屏蔽了部分聲波的傳播，最終使聲音變得柔和平穩(wěn)，也使得消聲器產(chǎn)生的金屬振動小，有效降低噪聲污染。
[0012]所述消聲組件還包括設(shè)置在外筒體內(nèi)的二級消音碟；所述多孔消音管的內(nèi)腔與堵蓋形成第一消聲腔；所述一級消音碟和二級消音碟將外筒體依次分為第二消聲腔、第三消聲腔和第四消聲腔；所述多孔消音管設(shè)置在第二消聲腔內(nèi)；所述尾管的一端設(shè)置在第四消聲腔內(nèi)。
[0013]所述一級消音碟均勻分布設(shè)置有第二消聲孔，所述二級消音碟均勻分布設(shè)置有第三消聲孔。
[0014]至少60%的第一消聲孔、第二消聲孔或第三消聲孔的孔徑d均為:0〈d ( 4.5mm。
[0015]任意第一消聲孔之間、任意第二消聲孔之間或任意第三消聲孔之間的孔中心距H多3d ;其中d為第一消聲孔、第二消聲孔或第三消聲孔的孔徑。
[0016]現(xiàn)在市面上使用的消聲器，其消聲孔的孔徑基本都大于或等于5mm，而且其孔的中心距都不夠大，導(dǎo)致消聲器的消聲效果不好不理想，若想提高消聲效果則要改造消聲器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，使得消聲器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，從而提高制造成本。相對于現(xiàn)有的大孔和孔中心距小的結(jié)構(gòu)導(dǎo)致消聲效果差的消聲器來說，本發(fā)明消聲器利用小孔消音原理和增大孔中心距的方式則可簡化消聲器內(nèi)部結(jié)構(gòu)的同時，達(dá)到很好的消聲降噪效果。具體原理是這樣的:本發(fā)明利用小孔允許氣流通過，孔徑小的消聲孔更容易消耗聲能，屏蔽聲波，使得聲音的頻率轉(zhuǎn)移成人耳不容易聽到的高頻噪音，小孔消音更科學(xué)，而且成本更低。同時，消聲孔的孔中心距必須足夠大才能使得聲波穿過消聲孔后不匯合，或匯合較少，這樣才能提高降低噪音的效果。而且，孔中心距增大也可對多孔消音管、一級消音碟或二級消音碟的鉆孔加工，從而降低生產(chǎn)難度，也提高其剛性結(jié)構(gòu)。
[0017]所述堵蓋與多孔消音管最后一排第一消聲孔的外邊緣的最小距離L ^ D,其中，D為多孔消音管的管半徑。本發(fā)明最小距離L的設(shè)置可提供充分空間實(shí)現(xiàn)氣體分子之間相互碰撞，從而改變氣體分子的運(yùn)動方向，最終使得氣體分子的運(yùn)動變得雜亂無章，不再成束，以達(dá)到降低氣流對金屬的撞擊產(chǎn)生附加噪音的效果。
[0018]所述堵蓋為弧面形堵蓋，堵蓋的弧面朝向多孔消音管與進(jìn)氣彎管相連的一端。本發(fā)明將堵蓋的反彈面設(shè)置為弧面，可使得反彈回來的氣流分子是發(fā)散性的，不具有流向；因此，在與下一波氣流碰撞后，氣流分子運(yùn)動從有方向性變得雜亂無章，不再具有流向，更不再成束，從而氣流分子變得無沖擊力了。與平面的堵蓋相比，弧面的堵蓋使得反彈回來的氣流分子具有發(fā)散性，可進(jìn)一步提高消聲器的消聲效果。
[0019]上述的汽油發(fā)動機(jī)排氣消聲器是這樣工作的:
[0020](I)汽油發(fā)動機(jī)排出的氣流從進(jìn)氣彎管直接進(jìn)入多孔消音管，氣流主流順著多孔消音管直接沖向堵蓋在第一消聲腔內(nèi)進(jìn)行消耗。主流脈沖氣流將撞擊堵蓋，消耗了一部分動能；此時，向進(jìn)氣方向反沖的脈沖氣流不斷地與沖向堵蓋盲端的另一部分