用于內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣系統(tǒng)的消聲器的制造方法
【專利摘要】一種用于內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣系統(tǒng)的消聲器，其包括：具有內(nèi)部空間（11）的外殼（1）；使聲音進(jìn)入消聲器的進(jìn)口管（3；5）；使聲音離開(kāi)消聲器的出口管（4；5）；分離壁（2，22；58），其布置成從進(jìn)口管（3；5）延伸到出口管（4；5）并以如下方式實(shí)現(xiàn)：限定延伸穿過(guò)外殼（1）的第一聲導(dǎo)管（581）和第二聲導(dǎo)管（21），以允許沿著第一聲導(dǎo)管（581）傳播的聲音進(jìn)入外殼（1）的內(nèi)部空間（11），此后再次離開(kāi)外殼（1）的內(nèi)部空間（11），且以允許沿著第二聲導(dǎo)管（21）傳播的聲音在聲學(xué)上繞過(guò)外殼（1）的內(nèi)部空間（11）。包括外殼的內(nèi)部空間、進(jìn)口管、出口管和分離壁的消聲器的尺寸和形狀確定為形成截止頻率在200Hz至800Hz的范圍內(nèi)的高通濾波器。
【專利說(shuō)明】用于內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣系統(tǒng)的消聲器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣系統(tǒng)的消聲器。
【背景技術(shù)】
[0002]消聲器通常例如用作機(jī)動(dòng)車輛的排氣系統(tǒng)的部件，并且具體地用作汽車的排氣系統(tǒng)的部件。對(duì)于特殊類型的汽車，例如跑車，期望的是，離開(kāi)排氣系統(tǒng)的聲音具有運(yùn)動(dòng)特征，所述運(yùn)動(dòng)特征包括感受為具有一定“粗糙度(roughness)”的聲成分(侵略性聲音)。人類的粗糙度敏感性對(duì)于已調(diào)幅的聲音最高，在已調(diào)幅的聲音中，包絡(luò)的頻率在50Hz至IOOHz的范圍內(nèi)，但該范圍之外的包絡(luò)頻率也可以有助于所感受的粗糙度。
[0003]已知的是，許多所謂的“發(fā)動(dòng)機(jī)級(jí)階次(engine order)”有助于由發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出的已調(diào)幅聲音，其中發(fā)動(dòng)機(jī)階次被限定為對(duì)應(yīng)于曲軸的一次旋轉(zhuǎn)。舉例來(lái)說(shuō)，在曲軸的3000rpm(毎分鐘轉(zhuǎn)數(shù))下，第一發(fā)動(dòng)機(jī)階次是50Hz (即，第一發(fā)動(dòng)機(jī)階次對(duì)應(yīng)于曲軸的旋轉(zhuǎn)頻率)。具體地，“較高發(fā)動(dòng)機(jī)階次”(第二和更高發(fā)動(dòng)機(jī)階次)，也就是說(shuō)第一發(fā)動(dòng)機(jī)階次的倍數(shù)已知有助于已調(diào)幅聲音，該已調(diào)幅的聲音導(dǎo)致所感受的粗糙度。因此，為了得到運(yùn)動(dòng)聲音特征，重要的是，在離開(kāi)排氣系統(tǒng)的聲音中包含較高發(fā)動(dòng)機(jī)階次。
[0004]為了保持來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)的聲音中的較高發(fā)動(dòng)機(jī)階次并且允許這些較高發(fā)動(dòng)機(jī)階次離開(kāi)排氣系統(tǒng)以產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)聲音，已知的兩分支式排氣部件包括布置在其第一分支中的常規(guī)的消聲器和布置在其第二分支中的旁通管。第一分支中的消聲器包括容積較大的外殼，在該外殼的內(nèi)部空間中可以布置衰減元件以衰減穿過(guò)消聲器的內(nèi)部空間的所有類型的聲音，并且因此非常顯著地減小由發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出的總噪聲，從而離開(kāi)排氣系統(tǒng)的噪聲被非常充分地減小。第二分支中的旁通管基本上是常規(guī)管，該管的尺寸和形狀被確定為允許較高發(fā)動(dòng)機(jī)階次穿過(guò)，從而形成聲旁路。這兩個(gè)分支在消聲器的下游再次重新接合。
[0005]雖然從實(shí)現(xiàn)從排氣系統(tǒng)發(fā)出的總聲級(jí)的減小并且同時(shí)提供運(yùn)動(dòng)聲音特性的觀點(diǎn)來(lái)看這對(duì)于排氣部件是可接受且良好工作的構(gòu)造方法，但是該構(gòu)造方法具有ー些缺點(diǎn)。
[0006]第一個(gè)缺點(diǎn)在于，由于消聲器的外殼的表面比較大，因此由環(huán)境空氣冷卻消聲器比冷卻具有暴露于環(huán)境空氣的比較小的表面的旁通管有效得多。因此，由流過(guò)兩個(gè)分支的熱排氣引起的熱膨脹可能導(dǎo)致兩個(gè)分支的不同長(zhǎng)度。因?yàn)閮煞种讲考ǔ０惭b在上游排氣管和下游排氣管之間，因此該不同的熱膨脹必須被補(bǔ)償以避免材料中的熱應(yīng)カ太高，熱應(yīng)カ太高否則可能導(dǎo)致部件會(huì)被破壞。為了補(bǔ)償不同的熱膨脹，而在旁通管的分支中布置至少ー個(gè)柔性元件(例如，ー種金屬波紋管)。然而，這樣的柔性元件比較難以制造并且成本高。所述的兩分支式部件的另ー缺點(diǎn)在于，構(gòu)造的體積相當(dāng)大，從而將部件安裝到汽車的底盤也相當(dāng)占用空間。該構(gòu)造方法的另ー缺點(diǎn)在于，在分離排氣管以形成兩個(gè)分支并且再次重新接合兩個(gè)分支的兩個(gè)Y形接頭中產(chǎn)生壓カ損失。
[0007]另一已知的排氣部件包括這樣的消聲器，該消聲器包括外殼和延伸通過(guò)該外殼的管。該管包括使管壁分支開(kāi)的ー個(gè)或多個(gè)分支導(dǎo)管。分支導(dǎo)管通到外殼的內(nèi)部中。雖然該構(gòu)造方法比上面討論的構(gòu)造方法更緊湊，但它具有如下缺點(diǎn)，即，包括使管壁分支開(kāi)的ー個(gè)或多個(gè)分支導(dǎo)管的管制造比較困難且昂貴。附加缺點(diǎn)在于，在沒(méi)有脫離分支管的典型尺寸的范圍的情況下，如此形成的高通濾波器的截止頻率在期望的帶寬內(nèi)不能被容易地調(diào)諧。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]因此，本發(fā)明的目的在于提供這樣ー種消聲器，其克服上述缺點(diǎn)而同時(shí)允許較高發(fā)動(dòng)機(jī)階次穿過(guò)使得離開(kāi)排氣系統(tǒng)的聲音具有運(yùn)動(dòng)聲音特征。
[0009]根據(jù)本發(fā)明，該目的由用于內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣系統(tǒng)的消聲器實(shí)現(xiàn)，其由獨(dú)立方面的特征來(lái)表征。更多的有利方面是從屬方面的主題。
[0010]根據(jù)本發(fā)明，用于內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣系統(tǒng)的消聲器包括:
[0011]具有內(nèi)部空間的外売；
[0012]用于使聲音進(jìn)入所述消聲器的進(jìn)ロ管；
[0013]用于使聲音離開(kāi)所述消聲器的出口管；以及
[0014]分離壁，所述分離壁布置成從所述進(jìn)ロ管延伸到所述出口管并且以如下方式實(shí)現(xiàn)，即，限定延伸穿過(guò)所述外殼的第一聲導(dǎo)管和第二聲導(dǎo)管，以允許沿著所述第一聲導(dǎo)管傳播的聲音進(jìn)入所述外殼的所述內(nèi)部空間，此后再次離開(kāi)所述外殼的所述內(nèi)部空間，并且以允許沿著所述第二聲導(dǎo)管傳播的聲音在聲學(xué)上繞過(guò)所述外殼的所述內(nèi)部空間，其中，包括所述外殼的所述內(nèi)部空間、所述進(jìn)ロ管、所述出口管和所述分離壁的所述消聲器的尺寸和形狀確定為形成截止頻率在200Hz至800Hz的范圍內(nèi)的高通濾波器。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的所述消聲器允許通過(guò)改變所述內(nèi)部空間、所述進(jìn)ロ管和所述出口管的尺寸或旋轉(zhuǎn)(或者尺寸和形狀兩者)以及它們相對(duì)于彼此的布置來(lái)在前述范圍內(nèi)調(diào)諧所述截止頻率。由此，允許(相關(guān)的)較高發(fā)動(dòng)機(jī)階次穿過(guò)以保持運(yùn)動(dòng)聲音特征。
[0016]所述分離壁能實(shí)現(xiàn)為不同的方式，如將在下面進(jìn)ー步說(shuō)明的，只要它建立兩個(gè)不同的聲導(dǎo)管，以使得聲音的一部分傳播通過(guò)包括導(dǎo)管-容積(所述外殼的所述內(nèi)部空間)_導(dǎo)管裝置的第一聲導(dǎo)管，而聲音的另一部分傳播通過(guò)在聲學(xué)上繞過(guò)所述消聲器的所述外殼的所述內(nèi)部空間的第二聲導(dǎo)管即可。例如，所述分離壁可以實(shí)現(xiàn)為內(nèi)管，或者它可以實(shí)現(xiàn)為布置在形成所述進(jìn)ロ管和所述出ロ管的連續(xù)管內(nèi)的橫向分離壁，這些實(shí)施方式?jīng)]有被詳述。所述進(jìn)ロ管和所述出口管以及所述分離壁(實(shí)現(xiàn)為內(nèi)管或橫向分離壁)能由非常薄的金屬制成從而在與現(xiàn)有技術(shù)構(gòu)造方法相比時(shí)允許重量減小。這樣的重量減小最終導(dǎo)致燃料消耗減少并且CO2排放減少，從而在環(huán)境保護(hù)方面更有利。而且，不會(huì)發(fā)生像由在上面討論的現(xiàn)有技術(shù)構(gòu)造中位于兩個(gè)分支之前和之后的Y形接頭引起的那些壓カ損失，因而進(jìn)一歩減少了燃料消耗和CO2排放。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的ー個(gè)方面，所述進(jìn)ロ管具有用于使沿著所述第一聲導(dǎo)管傳播的聲音進(jìn)入所述外殼的所述內(nèi)部空間的進(jìn)ロ管內(nèi)開(kāi)ロ(進(jìn)入所述外殼的所述內(nèi)部空間中)，并且所述出ロ管具有出ロ管內(nèi)開(kāi)ロ(離開(kāi)所述外殼的所述內(nèi)部空間)，聲音能穿過(guò)所述出ロ管內(nèi)開(kāi)ロ離開(kāi)所述外殼的所述內(nèi)部空間。所述分離壁包括內(nèi)管，所述內(nèi)管布置成至少?gòu)乃鲞M(jìn)ロ管內(nèi)開(kāi)ロ延伸到所述出口管內(nèi)開(kāi)ロ。
[0018]這是所謂的“套管(pipe-1n-pipe)”構(gòu)造。例如，所述進(jìn)ロ管以及所述出口管能固定地附接(例如通過(guò)焊接)到外殼，從而所述消聲器能通過(guò)將所述進(jìn)ロ管連接至上游排氣管并且將所述出ロ管連接至下游排氣管來(lái)附接至所述排氣系統(tǒng)。聲音的一部分穿過(guò)所述進(jìn)ロ管的所述進(jìn)ロ管內(nèi)開(kāi)ロ進(jìn)入所述外殼的所述內(nèi)部空間并且穿過(guò)所述出口管的所述出口管內(nèi)開(kāi)ロ而從所述外殼的所述內(nèi)部空間離開(kāi)。所述內(nèi)管形成聲旁路，該聲旁路至少在所述進(jìn)ロ管的所述內(nèi)部進(jìn)ロ開(kāi)口和所述出口管的所述內(nèi)部出口開(kāi)ロ之間延伸。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的所述消聲器的“套管”構(gòu)造是緊湊的節(jié)省空間的構(gòu)造。可以避免用于補(bǔ)償不同熱膨脹的元件，這些元件制造困難且昂貴。而且，不需要將管壁分支開(kāi)的分支導(dǎo)管，并且，因此，遠(yuǎn)離外殼的“套管”構(gòu)造僅包括簡(jiǎn)單的常規(guī)管，從而消聲器和其部件易于制造。
[0020]另外，包括所述外殼的所述內(nèi)部空間、所述進(jìn)ロ管、所述出口管和所述內(nèi)管的根據(jù)本發(fā)明的所述消聲器的尺寸和形狀確定成使得所述消聲器總體上形成高通濾波器，該高通濾波器的截止頻率能被調(diào)諧使得允許(相關(guān)的)較高發(fā)動(dòng)機(jī)階次穿過(guò)以便保持運(yùn)動(dòng)聲音特征。所述內(nèi)管可以形成這樣的導(dǎo)管，即，該導(dǎo)管在聲學(xué)上與所述外殼的所述內(nèi)部空間分離并且甚至可以與所述外殼的所述內(nèi)部空間氣密地分離，或者所述內(nèi)管可以形成這樣的導(dǎo)管，即，該導(dǎo)管例如通過(guò)包括設(shè)置在其壁中的多個(gè)孔而在某種程度上連接至所述外殼的所述內(nèi)部空間。在任何情況下，每種措施均被應(yīng)用，從而截止頻率使得允許(相關(guān)的)較高發(fā)動(dòng)機(jī)階次通過(guò)以便保持運(yùn)動(dòng)聲音特征。
[0021]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，所述內(nèi)管具有這樣的總長(zhǎng)，S卩，使得所述內(nèi)管穿過(guò)所述進(jìn)ロ管內(nèi)開(kāi)ロ以第一插入長(zhǎng)度延伸到所述進(jìn)ロ管中并且穿過(guò)所述出口管內(nèi)開(kāi)ロ以第二插入長(zhǎng)度延伸到所述出口管中。這確保了，穿過(guò)所述內(nèi)管傳播的聲音的一部分在位于所述進(jìn)ロ管的所述內(nèi)部進(jìn)ロ開(kāi)ロ的上游的位置處進(jìn)入所述內(nèi)管。同樣地，已穿過(guò)所述內(nèi)管的聲音在位于所述出口管的所述內(nèi)部出口開(kāi)ロ的下游的位置處離開(kāi)所述內(nèi)管。所述插入長(zhǎng)度能例如用于調(diào)諧所述高通濾波器的所述截止頻率，這是因?yàn)樵谒鲞M(jìn)ロ管中的所述內(nèi)管起始所在的位置和所述進(jìn)ロ管內(nèi)開(kāi)ロ的位置之間的部分以及所述出ロ管內(nèi)開(kāi)ロ和所述內(nèi)管在所述出ロ管中結(jié)束所在的位置之間的部分兩者都形成聲感應(yīng)。
[0022]根據(jù)本發(fā)明的ー個(gè)方面，所述內(nèi)管僅固定到所述進(jìn)ロ管或者僅固定到所述出口管，并且未固定有所述內(nèi)管的所述出口管或者所述進(jìn)ロ管具有比固定有所述內(nèi)管的所述進(jìn)ロ管或所述出口管的橫截面尺寸大的橫截面尺寸。
[0023]當(dāng)將所述消聲器安裝到汽車的底盤上時(shí)，在操作中，它們?nèi)菀资艿綑C(jī)械振動(dòng)的影響。因?yàn)樗鰞?nèi)管僅固定到所述進(jìn)ロ管或僅固定到所述出ロ管，因此所述內(nèi)管的自由端(未固定的那一端)可以振動(dòng)。為了避免所述內(nèi)管的所述自由端和相應(yīng)的進(jìn)ロ管或出口管之間在振動(dòng)時(shí)的機(jī)械接觸，相應(yīng)的進(jìn)ロ管或出口管的橫截面尺寸足夠大，這是因?yàn)檫@樣的機(jī)械接觸將導(dǎo)致不受歡迎的咔嗒噪聲并且還可能負(fù)面地影響消聲器的壽命。
[0024]根據(jù)本發(fā)明的可以與前述方面結(jié)合或可以不與前述方面結(jié)合的另一方面，所述內(nèi)管僅固定到所述進(jìn)ロ管或者僅固定到所述出口管。所述內(nèi)管包括彎曲部，該彎曲部朝著未固定有所述內(nèi)管的所述出口管內(nèi)開(kāi)ロ的中心或者所述進(jìn)ロ管開(kāi)ロ的中心彎曲。這也是避免無(wú)意的咔嗒噪聲的建設(shè)性方法。術(shù)語(yǔ)“彎曲部”包括技術(shù)上可行的并且不限于具體的彎曲方法的每種類型的彎曲曲率。術(shù)語(yǔ)“朝著中心彎曲”包括增大內(nèi)管和進(jìn)ロ管或出ロ管的壁之間的距離的各種形式。
[0025]根據(jù)本發(fā)明的又另一方面，所述內(nèi)管固定到所述進(jìn)ロ管和所述出口管兩者。所述內(nèi)管包括補(bǔ)償元件，所述補(bǔ)償元件用于補(bǔ)償固定到所述進(jìn)ロ管并且固定到所述出口管的所述內(nèi)管的熱膨脹。在與所述內(nèi)管僅單ー連接至所述進(jìn)ロ管和所述出口管中的一者相比吋，所述內(nèi)管向所述進(jìn)ロ管和所述出口管兩者的固定為所述內(nèi)管提供了增強(qiáng)的機(jī)械穩(wěn)定性。另一方面，所述內(nèi)管向所述進(jìn)ロ管和所述出口管兩者的這樣的固定在熱膨脹時(shí)會(huì)帶來(lái)問(wèn)題并且可能引起所述內(nèi)管中的高熱應(yīng)カ或者可以引起所述內(nèi)管變形，這是因?yàn)橥鈿そ柚h(huán)境空氣的冷卻比內(nèi)管的冷卻更加有效。所述補(bǔ)償元件允許補(bǔ)償所述內(nèi)管的較大熱膨脹同時(shí)保持通過(guò)將所述內(nèi)管固定到所述進(jìn)ロ管和所述出口管兩者而提供的增強(qiáng)的穩(wěn)定性的優(yōu)點(diǎn)。
[0026]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，所述進(jìn)ロ管具有第一縱向軸線并且所述出口管具有第二縱向軸線。所述第一縱向軸線和所述第二縱向軸線彼此平行地布置(但是不重合)。通過(guò)將所述進(jìn)ロ管和所述出口管彼此平行地布置，所述內(nèi)部進(jìn)ロ開(kāi)口和所述內(nèi)部出口開(kāi)ロ相對(duì)于彼此偏移。所述進(jìn)ロ管內(nèi)開(kāi)口和所述出口管內(nèi)開(kāi)ロ之間的偏移允許將所述內(nèi)管固定到所述進(jìn)ロ管或者固定到所述出口管，并且同時(shí)由于偏移的所述出口管或所述進(jìn)ロ管，相應(yīng)地，所述內(nèi)管的所述自由端布置成與所述出口管或所述進(jìn)ロ管充分地隔開(kāi)從而避免機(jī)械接觸。
[0027]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，所述內(nèi)管具有螺旋形外部輪廓，所述螺旋形外部輪廓的外徑使得所述內(nèi)管穩(wěn)固地配合到所述進(jìn)ロ管和所述出ロ管中。所述螺旋形外部輪廓一方面提供了所述內(nèi)管在所述進(jìn)ロ管和所述出口管中的穩(wěn)固配合。沿著布置在所述進(jìn)ロ管和所述出ロ管中的所述內(nèi)管的所述外部輪廓的整個(gè)部分建立所述穩(wěn)固配合。聲音的一部分穿過(guò)所述螺旋形外部輪廓的“溝槽”傳播并且進(jìn)入所述外殼的所述內(nèi)部空間(假定所述外部輪廓至少部分地布置在所述進(jìn)ロ管中)。在離開(kāi)所述外殼的所述內(nèi)部空間時(shí)，該部分聲音沿著所述螺旋形外部輪廓的所述“溝槽”穿過(guò)。聲音的另一部分穿過(guò)所述內(nèi)管傳播。
[0028]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，所述進(jìn)ロ管和所述出口管由完全延伸穿過(guò)所述外殼的連續(xù)管形成，所述連續(xù)管具有至少ー個(gè)用于使聲音進(jìn)入所述外殼的所述內(nèi)部空間中并離開(kāi)所述外殼的所述內(nèi)部空間的開(kāi)ロ。術(shù)語(yǔ)“連續(xù)管”是指描述了這樣的管，即，該管完全延伸穿過(guò)整個(gè)外殼，使得所述連續(xù)管的一端能連接至所述排氣系統(tǒng)的上游排氣管并且所述連續(xù)管的另一端能連接至所述排氣系統(tǒng)的下游排氣管。代替具有包括供聲音穿過(guò)而進(jìn)入所述外殼的所述內(nèi)部空間的專用內(nèi)部進(jìn)ロ開(kāi)ロ的進(jìn)ロ管以及包括供聲音穿過(guò)而離開(kāi)所述外殼的所述內(nèi)部空間的專用內(nèi)部出口開(kāi)ロ的出口管，完全延伸穿過(guò)所述內(nèi)部空間的所述連續(xù)管包括至少ー個(gè)開(kāi)ロ(在其否則封閉的壁中)，所述至少一個(gè)開(kāi)ロ用于使聲音穿過(guò)而進(jìn)入所述內(nèi)部空部中并離開(kāi)所述內(nèi)部空間。所述內(nèi)管布置在所述連續(xù)管中。該實(shí)施方式可以賦予消聲器相對(duì)于在操作中(即，當(dāng)被安裝到汽車的底盤時(shí))發(fā)生的振動(dòng)的良好的穩(wěn)定性。
[0029]根據(jù)本發(fā)明的一方面，所述連續(xù)管是單個(gè)連續(xù)管并且包括用于補(bǔ)償該單個(gè)連續(xù)管的熱膨脹的一體式補(bǔ)償元件。所述單個(gè)連續(xù)管是單件(該單件由一個(gè)單件制成或者由被焊接在一起以在焊接之后形成單件的兩個(gè)或多個(gè)件制成，或者該單件由諸如釬焊的另ー合適的接合技術(shù)被接合)，并且所述單個(gè)連續(xù)管不具有沿縱向方向的任何柔性接頭或分隔件。這可能導(dǎo)致連接至外殼的單個(gè)連續(xù)管中的熱應(yīng)力，這是因?yàn)橥鈿そ柚h(huán)境空氣的冷卻(由于外殼的大表面)比延伸穿過(guò)外殼的內(nèi)部的單個(gè)連續(xù)管的冷卻更加有效，該單個(gè)連續(xù)管具有附加地不暴露于環(huán)境空氣的小得多的表面，從而單個(gè)連續(xù)管的熱膨脹大于外殼的熱膨脹。為了避免單個(gè)連續(xù)管中的這樣的熱應(yīng)力，該單個(gè)連續(xù)管包括一體式補(bǔ)償元件，該一體式補(bǔ)償元件例如可以實(shí)現(xiàn)為金屬波紋管，其能獨(dú)立地制成并且被焊接在兩個(gè)管件之間，從而形成具有一體式補(bǔ)償元件的單個(gè)連續(xù)管。[0030]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，所述連續(xù)管包括分開(kāi)的第一管和第二管，并且還包括以可滑動(dòng)的方式連接所述第一管和所述第二管以形成所述連續(xù)管的補(bǔ)償元件。所述第一管和所述第二管由所述可滑動(dòng)的補(bǔ)償元件連接，從而所述連接元件不必與所述單個(gè)連續(xù)管形成為一體。這樣的可滑動(dòng)的連接元件易于制造。所述補(bǔ)償元件允許所述第一管和所述第二管相對(duì)于彼此進(jìn)行線性運(yùn)動(dòng)，以便補(bǔ)償所述外殼以及所述第一管和所述第二管的不同熱膨脹。
[0031 ] 根據(jù)本發(fā)明的又另一方面，所述進(jìn)ロ管、所述出口管或所述連續(xù)管(無(wú)論哪個(gè)都可應(yīng)用)包括從所述進(jìn)ロ管、所述出口管或所述連續(xù)管的內(nèi)壁向內(nèi)延伸的突起。這些突起在所述內(nèi)壁上周向地分布在不同的角位置處并且向內(nèi)突出為能固定地安裝所述內(nèi)管的深度。原則上，用于固定地安裝內(nèi)管的突起的形狀和數(shù)量不受限制但是能被選擇為向內(nèi)管提供固定支撐，從而內(nèi)管被固定地安裝以防止其在使用消聲器時(shí)振動(dòng)。例如，可以提供沿著連續(xù)外管的內(nèi)周有角度地隔開(kāi)120°的三個(gè)突起的倍數(shù)。有角度地隔開(kāi)120°的突起的一組三個(gè)的三個(gè)突起也沿連續(xù)管的縱向方向彼此隔開(kāi)，當(dāng)與都布置在同一縱向位置的突起的一組三個(gè)的三個(gè)突起的布置相比時(shí)以減小背壓。
[0032]根據(jù)本發(fā)明的又另一方面，所述內(nèi)管形成與所述外殼的所述內(nèi)部空間聲學(xué)上分開(kāi)的導(dǎo)管，并且具體地所述內(nèi)管可以構(gòu)造成使所述導(dǎo)管與所述內(nèi)部空間氣密地分開(kāi)。術(shù)語(yǔ)“聲學(xué)上分開(kāi)的”還可以包括這樣的情況，即，在所述導(dǎo)管和所述外殼的所述內(nèi)部空間之間存在非常小的“泄漏”，從而即使廢氣穿過(guò)所述導(dǎo)管，穿過(guò)所述導(dǎo)管的廢氣也可以以非常小的程度(僅百分之幾)進(jìn)入所述外殼中。術(shù)語(yǔ)“氣密地分開(kāi)”應(yīng)被理解不再存在這樣的廢氣“泄漏”的意義。
[0033]當(dāng)討論套管構(gòu)造吋，已經(jīng)概述了，通常內(nèi)管可以與外殼的內(nèi)部空間在聲學(xué)上分開(kāi)或者甚至可以與外殼的內(nèi)部空間氣密地分開(kāi)，或者它可以連接至外殼的內(nèi)部空間。這兩種構(gòu)造選擇是可行的，并且當(dāng)調(diào)諧高通濾波器的截止頻率時(shí)必須考慮這個(gè)選擇。
[0034]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，所述進(jìn)ロ管和所述出口管由完全延伸穿過(guò)所述外殼的連續(xù)管形成，然而，所述分離壁是布置在所述連續(xù)管內(nèi)從而將該連續(xù)管分隔成所述第一聲導(dǎo)管和所述第二聲導(dǎo)管的橫向壁。所述連續(xù)管在其壁中一位置處具有至少ー個(gè)開(kāi)ロ，從而允許穿過(guò)所述第一聲導(dǎo)管傳播的聲音進(jìn)入所述外殼的所述內(nèi)部空間并允許該聲音離開(kāi)所述外殼的所述內(nèi)部空間。
[0035]該構(gòu)造方法不是套管構(gòu)造，而是借助于所述橫向壁將ー個(gè)連續(xù)管(具有或不具有補(bǔ)償元件)分隔成兩個(gè)部分。該構(gòu)造方法具有數(shù)量減少的単獨(dú)部件，這是因?yàn)樗辉倬哂袃?nèi)管而是提供與所述外殼的所述內(nèi)部空間在聲學(xué)上分開(kāi)的導(dǎo)管。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0036]本發(fā)明的進(jìn)ー步的有利方面參照示意圖從根據(jù)本發(fā)明的消聲器的實(shí)施方式的下面描述中變得清楚，附圖中:
[0037]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的消聲器的第一實(shí)施方式；
[0038]圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的消聲器的實(shí)施方式，其中內(nèi)管僅固定到進(jìn)ロ管；
[0039]圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的消聲器的實(shí)施方式，其中內(nèi)管具有彎曲部；
[0040]圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的消聲器的實(shí)施方式，其中內(nèi)管具有不同的彎曲部；[0041]圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的消聲器的實(shí)施方式，其中內(nèi)管固定到進(jìn)ロ管并且固定到出口管，并且具有補(bǔ)償元件；
[0042]圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的消聲器的實(shí)施方式，其中內(nèi)管具有螺旋形外部輪廓；
[0043]圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的消聲器的實(shí)施方式，其中進(jìn)ロ管的軸線和出口管的軸線彼此平行地偏移；
[0044]圖8示出了根據(jù)本發(fā)明的消聲器的實(shí)施方式，其中進(jìn)ロ管的軸線和出口管的軸線彼此平行地偏移，并且出口管具有彎曲部；
[0045]圖9示出了根據(jù)本發(fā)明的消聲器的實(shí)施方式，該消聲器具有延伸穿過(guò)外殼的連續(xù)管；
[0046]圖10示出了圖9的消聲器的實(shí)施方式的變型，其中連續(xù)管具有一體式波紋狀補(bǔ)償元件；
[0047]圖11示出了根據(jù)本發(fā)明的消聲器的實(shí)施方式，該消聲器具有連續(xù)管，該連續(xù)管包括第一管和第二管以及以可滑動(dòng)的方式連接該第一管和第二管的補(bǔ)償元件；
[0048]圖12示出了第一管和第二管的可滑動(dòng)連接的實(shí)施方式，所述可滑動(dòng)連接包括波紋；
[0049]圖13示出了第一管和第二管可滑動(dòng)連接的另ー實(shí)施方式，所述可滑動(dòng)連接包括金屬絲網(wǎng)；
[0050]圖14示出了內(nèi)管借助于具有開(kāi)ロ的擋板在進(jìn)ロ管(參見(jiàn)圖2)中的固定布置的實(shí)施方式；
[0051]圖15示出了從圖14的實(shí)施方式的左側(cè)觀察的視圖；
[0052]圖16示出了內(nèi)管借助于從單個(gè)連續(xù)管的內(nèi)壁向內(nèi)延伸的突起在進(jìn)ロ管中的固定布置的實(shí)施方式；
[0053]圖17示出了從圖16的實(shí)施方式的左側(cè)觀察的視圖；
[0054]圖18示出了內(nèi)管借助于內(nèi)管的從其向外延伸的壁中的變形在進(jìn)ロ管中的固定布置的實(shí)施方式；
[0055]圖19示出了從圖18的實(shí)施方式的左側(cè)觀察的視圖；
[0056]圖20示出了連續(xù)管和布置在其中的具有半月的形狀(D形)的內(nèi)管的布置的實(shí)施方式；
[0057]圖21出了連續(xù)管和布置在其中的具有雙凸形狀的內(nèi)管的布置的實(shí)施方式；
[0058]圖22示出了根據(jù)本發(fā)明的消聲器的另ー實(shí)施方式，該消聲器具有連續(xù)管和縱向延伸穿過(guò)該連續(xù)管的內(nèi)部的橫向壁；
[0059]圖23示出了根據(jù)本發(fā)明的消聲器的實(shí)施方式，該消聲器具有外売，該外殼中布置有擋板；以及
[0060]圖24示出了根據(jù)本發(fā)明的消聲器的實(shí)施方式，該消聲器具有外売，該外殼具有圓錐形自支撐端蓋。
【具體實(shí)施方式】
[0061]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的消聲器的實(shí)施方式。該消聲器包括具有內(nèi)部空間11的外殼1、進(jìn)ロ管3、進(jìn)ロ管內(nèi)開(kāi)ロ 31、出口管4、出口管內(nèi)開(kāi)ロ 41以及呈內(nèi)管22的形式的分離壁2，該內(nèi)管形成聲學(xué)上與外殼I的內(nèi)部空間11分開(kāi)的導(dǎo)管21 (但這不是強(qiáng)制的，如上解釋的)。待提及的是，管可以具有除圓形之外的橫截面，但圓形橫截面從制造的觀點(diǎn)來(lái)看是優(yōu)選的。
[0062]消聲器通過(guò)將進(jìn)ロ管3連接至上游排氣管(未示出)可以形成內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣系統(tǒng)的部件，來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)的廢氣穿過(guò)所述上游排氣管而進(jìn)入消聲器。廢氣流過(guò)進(jìn)ロ管3并且廢氣流的一部分穿過(guò)進(jìn)ロ管內(nèi)開(kāi)ロ 31 (用于聲音的第一聲導(dǎo)管581)進(jìn)入外殼I的內(nèi)部空間11，而廢氣流的另一部分流過(guò)內(nèi)管22 (用于聲音的第二聲導(dǎo)管21)。為了離開(kāi)內(nèi)部空間11，廢氣穿過(guò)出口管內(nèi)開(kāi)ロ 41流入連接至下游排氣管的出口管4中，并且從所述下游排氣管進(jìn)ー步朝向排氣系統(tǒng)的端管流動(dòng)。沿著第一聲導(dǎo)管在廢氣中傳播的那部分聲音以現(xiàn)有技術(shù)中眾所周知的方式在外殼I的內(nèi)部空間11中在聲學(xué)上被衰減。為了衰減聲音，外殼I的尺寸和形狀能適于提供這樣的內(nèi)部空間11，在該內(nèi)部空間中，穿過(guò)廢氣傳播的聲音以得到衰減的方式干渉。在外殼I的內(nèi)部空間11中能布置附加的聲衰減元件(圖1中未示出)，例如，可以設(shè)置有或可以不設(shè)置有吸聲覆蓋層的擋板或其他元件。內(nèi)管22以第一插入長(zhǎng)度b延伸到進(jìn)ロ管3中并且以第二插入長(zhǎng)度c延伸到出ロ管4中。穿過(guò)內(nèi)管22的內(nèi)部，也就是說(shuō)沿著第二聲導(dǎo)管21傳播的聲音在聲學(xué)上與內(nèi)部空間11分開(kāi)，這是因?yàn)槁曇粼诓贾糜趦?nèi)部空間11的下游的位置處離開(kāi)內(nèi)管22，從而繞過(guò)內(nèi)部空間11。為了防止穿過(guò)內(nèi)管22傳播的聲音進(jìn)入內(nèi)部空間11，內(nèi)管22具有氣密壁，使得第二聲導(dǎo)管21與外殼I的內(nèi)部空間11氣密地分開(kāi)。已沿著第一聲導(dǎo)管581傳遞并且穿過(guò)內(nèi)部空間11的那部分聲音與已沿著第ニ聲導(dǎo)管21傳遞的那部分聲音在出ロ管4內(nèi)再次會(huì)合。
[0063]外殼I的內(nèi)部空間11、進(jìn)ロ管3、出口管4、內(nèi)管22的尺寸以及內(nèi)管22在進(jìn)ロ管3中的插入長(zhǎng)度b和內(nèi)管22在出ロ管4中的插入長(zhǎng)度c被選擇為使得消聲器總體上充當(dāng)具有期望的截止頻率的高通濾波器。該截止頻率被選擇為使得允許較高發(fā)動(dòng)機(jī)階次總體上穿過(guò)消聲器。因?yàn)橐阎^高發(fā)動(dòng)機(jī)階次對(duì)于運(yùn)動(dòng)聲音特征是重要的，因此它們被保持在從消聲器的排氣系統(tǒng)下游發(fā)出的聲音中。
[0064]以這樣的方式，通過(guò)使內(nèi)管22 (或更一般地說(shuō)分離壁2)延伸穿過(guò)外殼I的內(nèi)部空間并且仍將較高發(fā)動(dòng)機(jī)階次保持在由排氣系統(tǒng)發(fā)出的聲音中以獲得運(yùn)動(dòng)聲音特征來(lái)形成緊湊的消聲器。同時(shí)，緊湊的消聲器制造容易且比較便宜。
[0065]圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的消聲器的另ー實(shí)施方式。在圖2所示的實(shí)施方式中，出ロ管4具有比進(jìn)ロ管3大的橫截面。在操作中，安裝到汽車的底盤上且包括其部件的排氣系統(tǒng)容易受到機(jī)械振動(dòng)(由發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng)以及由汽車的運(yùn)動(dòng)引起機(jī)械振動(dòng))的影響。為了防止來(lái)自內(nèi)管22撞在進(jìn)ロ管3或出口管4上的咔嗒噪聲(rattling noise),內(nèi)管22例如借助于緊固件32固定到進(jìn)ロ管3，從而使內(nèi)管22不可能撞在進(jìn)ロ管3上。然而，內(nèi)管22的另一端是自由端，從而意味著它不連接至出口管4。這是有利的，因?yàn)樵趦?nèi)管22發(fā)生熱膨脹的情況下，這些熱膨脹不受設(shè)置在內(nèi)管的兩端處的固定件的阻礙。另ー方面，必須防止內(nèi)管22的自由端可能撞在出ロ管4上。為此，出ロ管4具有較大的橫截面，該橫截面被選擇為使得在操作中發(fā)生的典型振動(dòng)不會(huì)導(dǎo)致內(nèi)管22撞在出ロ管4上。不言而喻，對(duì)于其中內(nèi)管22僅固定到進(jìn)ロ管3的該實(shí)施方式以及對(duì)于本文所述的所有其它實(shí)施方式，內(nèi)管22也可以僅固定到出ロ管4并且所建議的相應(yīng)的措施可類似地應(yīng)用。
[0066]圖3和圖4中示出了根據(jù)本發(fā)明的消聲器的另外的實(shí)施方式，其中，內(nèi)管22的一端固定到進(jìn)ロ管3并且內(nèi)管22的另一端是自由端。在這兩個(gè)實(shí)施方式中，內(nèi)管22都包括彎曲部23。在圖3所示的實(shí)施方式中，與內(nèi)管22的平行延伸的上游部和下游部的長(zhǎng)度相比，內(nèi)管22僅短的長(zhǎng)度部分彎曲。與此相反，在圖4所示的實(shí)施方式中，內(nèi)管22的大部分彎曲。這兩個(gè)實(shí)施方式都僅描述了彎曲部看起來(lái)像什么，這意味著可以改變彎曲部以滿足例如由其中出口管4相對(duì)于外殼且相對(duì)于進(jìn)ロ管3布置的位置強(qiáng)加的其他要求。
[0067]圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的消聲器的實(shí)施方式，該消聲器包括內(nèi)管22，該內(nèi)管固定到進(jìn)ロ管3并且還固定到出ロ管4。顯然，內(nèi)管22向進(jìn)ロ管3和出ロ管4的固定對(duì)于防止內(nèi)管22撞在進(jìn)ロ管3和出口管4是有利的。另ー方面，在熱膨脹吋，比較熱的內(nèi)管22比比較冷的進(jìn)ロ管3或出口管4膨脹到更大的程度，該進(jìn)ロ管或出口管連接至具有大表面的外殼I，該大表面暴露于環(huán)境空氣并且由環(huán)境空氣冷卻。為了避免內(nèi)管22中過(guò)量的熱應(yīng)カ或?yàn)榱朔乐箖?nèi)管22破裂，內(nèi)管22包括兩個(gè)內(nèi)管件220和221，這兩個(gè)內(nèi)管件由補(bǔ)償元件24彼此接合，該補(bǔ)償元件允許在熱膨脹期間在長(zhǎng)度上進(jìn)行補(bǔ)償。
[0068]內(nèi)管22向進(jìn)ロ管3的固定(圖2、圖3和圖4所示的實(shí)施方式)、或者內(nèi)管22向出ロ管4的固定、或者內(nèi)管22向進(jìn)ロ管3和出口管4兩者的固定能通過(guò)任何合適的固定技術(shù)(諸如焊接、釬焊)或者通過(guò)現(xiàn)有技術(shù)中已知的任何機(jī)械鎖定技術(shù)(例如形狀鎖合接頭)來(lái)執(zhí)行。
[0069]返回到圖5，補(bǔ)償元件24被實(shí)現(xiàn)為“滑動(dòng)接頭”，從而意味著其中一個(gè)內(nèi)管件(例如內(nèi)管件220)能相對(duì)于另一內(nèi)管件221沿軸向方向移動(dòng)。然而，同時(shí)，保持了第二聲導(dǎo)管21(參見(jiàn)圖1)與外殼I的內(nèi)部空間11的聲分尚。
[0070]雖然不被詳述，但是圖12和圖13分別示出了這種滑動(dòng)接頭如何能實(shí)現(xiàn)的兩個(gè)實(shí)施方式。盡管它們?cè)趫D12和13中結(jié)合完全延伸穿過(guò)外殼的內(nèi)部空間的管而被示出，但是它們同樣地可應(yīng)用于內(nèi)管22以及兩個(gè)內(nèi)管件220和221。在圖12所示的實(shí)施方式中，ネト償元件包括位于管件54的一端處的波紋561，該波紋布置在另一管件55的擴(kuò)大部56中，以被配合地布置在該擴(kuò)大部中，而同時(shí)能沿縱向方向(軸向方向)在擴(kuò)大部處移動(dòng)。然而，在圖13所示的實(shí)施方式中，補(bǔ)償元件實(shí)現(xiàn)為金屬絲網(wǎng)，該金屬絲網(wǎng)繞一個(gè)管件的端部布置并且布置在該ー個(gè)管件的端部和另一管件的擴(kuò)大部之間。作為另選方案，在內(nèi)管22是單件內(nèi)管22的情況下，也能想到波紋管狀補(bǔ)償元件(參見(jiàn)圖10)，但波紋管狀補(bǔ)償元件可能制造更
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[0071]圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的消聲器的另ー實(shí)施方式，其中，內(nèi)管22具有螺旋形外部輪廓28。另外，在該實(shí)施方式中，出口管4包括由如上已述的滑動(dòng)接頭彼此連接的兩個(gè)出口管件400和401。內(nèi)管22延伸到進(jìn)ロ管3以及出口管件400中，其中外部輪廓28的直徑使得內(nèi)管22的螺旋形外部輪廓28穩(wěn)固地配合到進(jìn)ロ管3和出ロ管件400中。位于出ロ管件400和401的連接部處的滑動(dòng)接頭用于補(bǔ)償不同的熱膨脹，如在以上已經(jīng)解釋的。
[0072]廢氣以及與其一起的聲音通常沿著兩個(gè)不同的聲導(dǎo)管傳播。第一聲導(dǎo)管包括沿著內(nèi)管22的外表面成螺旋形延伸的螺旋通道25，該螺旋導(dǎo)管由螺旋形外部輪廓28的“溝槽”形成。然后，沿著該第一聲導(dǎo)管傳播的聲音進(jìn)入外殼I的內(nèi)部空間11并且繼續(xù)沿著由布置在出ロ管件401中的內(nèi)管22的螺旋形外部輪廓28的“溝槽”形成的螺旋通道25傳播。一旦聲音離開(kāi)螺旋形通道25，它就進(jìn)一步穿過(guò)出ロ管件401和400傳播。
[0073]第二聲導(dǎo)管由內(nèi)管22的內(nèi)部形成。該導(dǎo)管與前述第一聲導(dǎo)管聲學(xué)上分離并且繞過(guò)外殼I的內(nèi)部空間U。當(dāng)聲音離開(kāi)內(nèi)管22吋，它與已經(jīng)穿過(guò)螺旋形外部輪廓28的“溝槽”傳播的聲音會(huì)合，然后聲音進(jìn)ー步穿過(guò)外部的出ロ管件401和400傳播。再次，消聲器總體上形成具有期望的截止頻率的高通濾波器。
[0074]圖7和圖8示出了根據(jù)本發(fā)明的消聲器的另外的實(shí)施方式。在這兩個(gè)實(shí)施方式中，進(jìn)ロ管的縱向軸線和出口管的縱向軸線以一定偏差彼此平行地(但是不會(huì)重合)布置。如圖7中能看到的，進(jìn)ロ管3具有第一縱向軸線A-A并且出ロ管4具有第二縱向軸線B-B。進(jìn)ロ管3和出口管4相對(duì)于彼此布置成使得第一縱向軸線A-A和第二縱向軸線B-B彼此平行地布置且在軸線A-A和B-B之間具有偏差d。在圖8的實(shí)施方式中，內(nèi)管22包括彎曲部，然而在圖7的實(shí)施方式中內(nèi)管是直管而沒(méi)有任何彎曲部。這些是分別考慮到關(guān)于進(jìn)ロ管3和出ロ管4的位置的要求的實(shí)施方式，并且同吋，內(nèi)管布置成使得避免了咔嗒噪聲。
[0075]圖9、圖10和圖11示出了根據(jù)本發(fā)明的消聲器的實(shí)施方式，該消聲器包括連續(xù)管5(進(jìn)ロ管和出口管由該連續(xù)管5形成)，該連續(xù)管完全延伸穿過(guò)外殼I的內(nèi)部空間11，然而，連續(xù)管5設(shè)置有一個(gè)或多個(gè)開(kāi)ロ 51，這些開(kāi)ロ允許穿過(guò)連續(xù)管5的聲音離開(kāi)連續(xù)管5并且穿過(guò)開(kāi)ロ 51而進(jìn)入外殼I的內(nèi)部空間11，并且這些開(kāi)ロ允許聲音離開(kāi)外殼I的內(nèi)部空間11并重新進(jìn)入連續(xù)管5。內(nèi)管22布置在連續(xù)管5中并且表示限定聲學(xué)上繞過(guò)外殼I的內(nèi)部空間的第二聲導(dǎo)管的旁路導(dǎo)管。
[0076]圖9和圖10是其中連續(xù)管5是單個(gè)連續(xù)管52的實(shí)施方式，并且圖10中在單個(gè)連續(xù)管52中附加地設(shè)置有一體式補(bǔ)償元件以補(bǔ)償長(zhǎng)度上的熱膨脹。補(bǔ)償元件53具有形成在單個(gè)連續(xù)管52的壁中的波紋狀部53的形式。雖然能容易地看到圖9所示的單個(gè)連續(xù)管52能由一個(gè)單件制成，但是它也能由ー個(gè)以上的單個(gè)件制成，這些單個(gè)件被焊接在一起(或者它們由任何其他合適的接合技術(shù)(例如通過(guò)釬焊)接合在一起)以形成單個(gè)連續(xù)管。關(guān)于圖10并如以上已進(jìn)ー步討論的，補(bǔ)償元件53能単獨(dú)地制造并且能被焊接到兩個(gè)管部從而形成具有一體式補(bǔ)償元件的單個(gè)連續(xù)管。
[0077]在圖11所示的實(shí)施方式中，連續(xù)管5包括單獨(dú)的第一管54和單獨(dú)的第二管55，這兩個(gè)管由補(bǔ)償元件56以可滑動(dòng)的方式連接，該補(bǔ)償元件允許補(bǔ)償長(zhǎng)度上的熱膨脹并且同時(shí)不允許聲音進(jìn)入外殼I的內(nèi)部空間U。然而，如上已經(jīng)解釋的，聲分離不是強(qiáng)制的，從而在第一管55和第二管56的滑動(dòng)連接部處，可以存在向外殼I的內(nèi)部空間11中的期望聲泄漏。
[0078]在圖12的實(shí)施方式中，補(bǔ)償元件56包括形成在第一管54的端部中的波紋561，該波紋561布置在第二管55的擴(kuò)大部中。
[0079]在圖13所示的實(shí)施方式中，補(bǔ)償元件56包括金屬絲網(wǎng)562，該金屬絲網(wǎng)布置成圍繞第一管54的端部并且布置在該第一管54的端部和第二管55的擴(kuò)大部之間。關(guān)于可滑動(dòng)連接，也參照以上結(jié)合內(nèi)管22進(jìn)行的描述。
[0080]在圖14和圖15中，示出了內(nèi)管22在進(jìn)ロ管3中的固定布置的實(shí)施方式。如能看到的，設(shè)置了擋板6 (類似于盤)，該擋板包括新月形開(kāi)ロ 61。擋板6支撐內(nèi)管22使得該內(nèi)管被固定地布置。聲音的一部分可以沿著第一聲導(dǎo)管穿過(guò)開(kāi)ロ 61傳播以進(jìn)入消聲器的外殼的內(nèi)部空間(未示出)中，并且聲音的另一部分沿著第二聲導(dǎo)管，即，穿過(guò)內(nèi)管22傳播，并且該聲音的另一部分繞過(guò)消聲器的外殼的內(nèi)部空間，如這在上面已經(jīng)詳細(xì)地描述的。
[0081]在圖16和圖17中，示出了內(nèi)管22在進(jìn)ロ管3中的固定布置的另ー實(shí)施方式。如能看到的，在該實(shí)施方式中，進(jìn)ロ管3包括突起39，這些突起從進(jìn)ロ管3的內(nèi)壁37向內(nèi)突出一深度e。如在圖17中能最佳看到的，三個(gè)這樣的突起可以從進(jìn)ロ管3的內(nèi)壁突出，這三個(gè)突起相對(duì)于彼此以120°的偏移周向分布在不同的角位置處，并且附加地沿著進(jìn)ロ管3布置在不同的縱向位置(從而圖16中僅可見(jiàn)一個(gè)這樣的突起39)，但ー個(gè)突起在固定(例如，通過(guò)焊接或釬焊)到內(nèi)管22的外壁的情況下也是可以的。相對(duì)于彼此附加地縱向偏移的120°角移位的突起39為內(nèi)管22提供了穩(wěn)定的支撐并且同時(shí)當(dāng)與都布置在相同的縱向位置(但這也是可能的)的突起39的布置相比時(shí)減小了背壓。
[0082]在圖18和圖19中，示出了內(nèi)管22固定在進(jìn)ロ管3中的固定布置。在該實(shí)施方式中，ー個(gè)或更多個(gè)突起29 (實(shí)現(xiàn)為內(nèi)管22的壁中的變形)從進(jìn)ロ管3向外延伸到進(jìn)ロ管3的內(nèi)壁37?？梢栽O(shè)置三個(gè)這樣的突起，這三個(gè)突起不僅角移位120°，而且可以附加地相對(duì)于彼此縱向偏移地布置，如結(jié)合圖16和圖17的實(shí)施方式已經(jīng)解釋的。然而，僅ー個(gè)這樣的突起也是可以的，然而，這樣的突起然后必須被固定(例如通過(guò)焊接或釬焊)到進(jìn)ロ管3的內(nèi)壁37。
[0083]內(nèi)管22的這種固定不限于內(nèi)管22向進(jìn)ロ管3的內(nèi)壁37的固定，而是也可適用于內(nèi)管22向出ロ管4的固定。而且，它可適用于內(nèi)管22向完全延伸穿過(guò)外殼的內(nèi)部空間的連續(xù)管5的固定。
[0084]圖20示出了連續(xù)管5和布置在其中的內(nèi)管22的布置的實(shí)施方式的剖視圖，該內(nèi)管具有半月的形狀(D形)。在該實(shí)施方式中，內(nèi)管22不必被焊接或釬焊以被連接至連續(xù)管5的內(nèi)壁，而是可以借助于形狀鎖合元件(例如借助于接合到相應(yīng)的凹部中的凹座(dimple))來(lái)形成該連接。
[0085]圖21示出了連續(xù)管5和布置在其中的內(nèi)管22的布置的實(shí)施方式，該內(nèi)管具有雙凸形狀。內(nèi)管22也不必被焊接或釬焊以被連接到連續(xù)管5的內(nèi)壁，而是可以借助于形狀鎖合元件來(lái)形成該連接。
[0086]圖22示出了根據(jù)本發(fā)明的消聲器的另ー構(gòu)造方法，該消聲器具有完全延伸穿過(guò)外殼I的連續(xù)管5以及一分離壁,所述分離壁由布置在連續(xù)管5內(nèi)的橫向壁58形成,從而將該連續(xù)管5分隔成第一聲導(dǎo)管581和第二聲導(dǎo)管21。在圖22中，第一聲導(dǎo)管和第二聲導(dǎo)管被顯示為上導(dǎo)管21 (第二聲導(dǎo)管)和下導(dǎo)管581 (第一聲導(dǎo)管)。上導(dǎo)管21由連續(xù)外管5的封閉壁并且由封閉的分離壁58定界，該分離壁從連續(xù)管5的ー個(gè)內(nèi)壁橫向地延伸到連續(xù)管的相對(duì)布置的內(nèi)壁，從而穿過(guò)上導(dǎo)管21的聲音在聲學(xué)上繞過(guò)外殼I的內(nèi)部空間11。然而，下導(dǎo)管581由橫向壁58以及由連續(xù)管5的壁的存在一個(gè)或多個(gè)開(kāi)ロ 51的部分定界。開(kāi)ロ 51連通至外殼I的內(nèi)部空間11，從而聲音可以穿過(guò)開(kāi)ロ 51而進(jìn)入外殼I的內(nèi)部空間11中并且可以穿過(guò)這些開(kāi)ロ再次離開(kāi)內(nèi)部空間11。第一聲導(dǎo)管581和第二聲導(dǎo)管21借助橫向壁58在聲學(xué)上彼此分開(kāi)。補(bǔ)償元件56補(bǔ)償長(zhǎng)度上的熱膨脹，如這已在上面詳細(xì)地描述了。
[0087]圖23示出了根據(jù)本發(fā)明的消聲器的實(shí)施方式，該消聲器中布置有帶擋板12的外殼以分別支撐進(jìn)ロ管3和出口管4。這總體上為消聲器提供了附加的穩(wěn)定性并且向進(jìn)ロ管3以及在外殼I和相應(yīng)的進(jìn)ロ管3、出口管4之間提供了附加的穩(wěn)定性。當(dāng)然，擋板12優(yōu)選地還用作聲衰減元件以衰減穿過(guò)外殼I的內(nèi)部空間11傳播的聲音。
[0088]圖24示出了根據(jù)本發(fā)明的消聲器的實(shí)施方式，該消聲器具有帶圓錐形自支撐端蓋13的外殼I。圓錐形端蓋13提供了更好的機(jī)械穩(wěn)定性，從而不必提供像前面描述的擋板之類的附加的穩(wěn)定性増加元件。
[0089]借助附圖已描述了本發(fā)明的實(shí)施方式和方面。然而，在沒(méi)有脫離本發(fā)明所涵蓋的一般教導(dǎo)的情況下可以對(duì)這些實(shí)施方式進(jìn)行各種修改和改變。具體地，可以想到不同實(shí)施方式的組合特征，只要這樣的特征組合不矛盾即可。因此，本發(fā)明不應(yīng)被理解為局限于所述的實(shí)施方式，而是由所附的權(quán)利要求來(lái)限定保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種用于內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣系統(tǒng)的消聲器，所述消聲器包括: 具有內(nèi)部空間(11)的外殼(I); 用于使聲音進(jìn)入所述消聲器的進(jìn)ロ管(3 ；5)； 用于使聲音離開(kāi)所述消聲器的出口管(4 ; 5 );以及 分離壁(2，22 ;58)，所述分離壁布置成從所述進(jìn)ロ管(3 ；5)延伸到所述出口管(4 ；5)并且以如下方式實(shí)施，即，限定延伸穿過(guò)所述外殼(I)的第一聲導(dǎo)管(581)和第二聲導(dǎo)管(21)，以允許沿著所述第一聲導(dǎo)管(581)傳播的聲音進(jìn)入所述外殼(I)的所述內(nèi)部空間(11)，此后再次離開(kāi)所述外殼(I)的所述內(nèi)部空間(11)，并且允許沿著所述第二聲導(dǎo)管(21)傳播的聲音在聲學(xué)上繞過(guò)所述外殼(I)的所述內(nèi)部空間(11)， 其中，包括所述外殼的所述內(nèi)部空間、所述進(jìn)ロ管、所述出口管和所述分離壁的所述消聲器的尺寸和形狀確定為形成截止頻率在200Hz至800Hz的范圍內(nèi)的高通濾波器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的消聲器，其中，所述進(jìn)ロ管(3)具有進(jìn)ロ管內(nèi)開(kāi)ロ(31)，用于使沿著所述第一聲導(dǎo)管(581)傳播的聲音進(jìn)入所述外殼(I)的所述內(nèi)部空間(11)，并且所述出口管(4)具有出口管內(nèi)開(kāi)ロ(41)，聲音能穿過(guò)所述出口管內(nèi)開(kāi)ロ離開(kāi)所述外殼(I)的所述內(nèi)部空間(11);并且所述分離壁包括內(nèi)管(22)，所述內(nèi)管布置成至少?gòu)乃鲞M(jìn)ロ管內(nèi)開(kāi)ロ(31)延伸到所述出ロ管內(nèi)開(kāi)ロ(41)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述 的消聲器，其中，所述內(nèi)管(22)具有這樣的總長(zhǎng)(a)，即，使得所述內(nèi)管(22)穿過(guò)所述進(jìn)ロ管內(nèi)開(kāi)ロ(31)以第一插入長(zhǎng)度(b)延伸到所述進(jìn)ロ管(3)中并且穿過(guò)所述出口管內(nèi)開(kāi)ロ(41)以第二插入長(zhǎng)度(c)延伸到所述出口管(4)中。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的消聲器，其中，所述內(nèi)管(22)僅固定到所述進(jìn)ロ管(3)或者僅固定到所述出口管(4)，并且未固定有所述內(nèi)管(22)的所述出口管(4)或者所述進(jìn)ロ管(3 )具有比固定有所述內(nèi)管(22 )的所述進(jìn)ロ管(3 )或所述出口管(4 )的橫截面尺寸大的橫截面尺寸。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的消聲器，其中，所述內(nèi)管(22)僅固定到所述進(jìn)ロ管(3)或僅固定到所述出口管(4)，所述內(nèi)管(22)包括彎曲部(23)，所述彎曲部朝著未固定有所述內(nèi)管(22)的所述出口管內(nèi)開(kāi)ロ(41)的中心或者朝著未固定有所述內(nèi)管(22)的所述進(jìn)ロ管內(nèi)開(kāi)ロ(31)的中心彎曲。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的消聲器，其中，所述內(nèi)管(22)固定到所述進(jìn)ロ管(3)和所述出口管(4)兩者，并且所述內(nèi)管(22)包括補(bǔ)償元件(24)，所述補(bǔ)償元件用于補(bǔ)償固定到所述進(jìn)ロ管(3)并且固定到所述出ロ管(4)的所述內(nèi)管(22)的熱膨脹。
7.根據(jù)權(quán)利要求2至6中的任一項(xiàng)所述的消聲器，其中，所述進(jìn)ロ管(3)具有第一縱向軸線(A-A)并且所述出口管(4)具有第二縱向軸線(B-B)，并且所述第一縱向軸線(A-A)和所述第二縱向軸線(B-B)彼此平行地布置。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的消聲器，其中，所述內(nèi)管(22)具有螺旋形外部輪廓(28)，所述螺旋形外部輪廓的外徑使得所述內(nèi)管(22)穩(wěn)固地配合到所述進(jìn)ロ管(3)和所述出口管(4)中，所述螺旋形外部輪廓(28 )具有螺旋通道(25 )，用于使聲音穿過(guò)其傳播而進(jìn)入所述外殼(I)的所述內(nèi)部空間(11)并從所述外殼(I)的所述內(nèi)部空間(11)離開(kāi)。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的消聲器，其中，所述進(jìn)ロ管和所述出口管由完全延伸穿過(guò)所述外殼(I)的連續(xù)管(5)形成，所述連續(xù)管具有至少ー個(gè)用于使聲音進(jìn)入所述外殼(I)的所述內(nèi)部空間(11)中并離開(kāi)所述外殼(I)的所述內(nèi)部空間(11)的開(kāi)ロ(51)，并且所述內(nèi)管(22)布置在所述連續(xù)管(5)中。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的消聲器，其中，所述連續(xù)管(5)是單個(gè)連續(xù)管并且包括用于補(bǔ)償該單個(gè)連續(xù)管(52 )的熱膨脹的一體式補(bǔ)償元件(53 )。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的消聲器，其中，所述連續(xù)管(5)包括分開(kāi)的第一管(54)和第二管(55)以及以可滑動(dòng)的方式連接該第一管(54)和該第二管(55)以形成所述連續(xù)管(5)的補(bǔ)償元件(56)。
12.根據(jù)權(quán)利要求2至11中的任一項(xiàng)所述的消聲器，其中，所述進(jìn)ロ管(3)、所述出口管(4)或所述連續(xù)管(5)包括從所述進(jìn)ロ管(3)、所述出口管(4)或所述連續(xù)管(5)的內(nèi)壁(57)向內(nèi)延伸的突起(59)，這些突起(59)在相應(yīng)的管(3，4，5)的內(nèi)壁(57)上周向分布在不同的角位置處并且向內(nèi)突出使得固定地安裝所述內(nèi)管(22)的深度(e)。
13.根據(jù)權(quán)利要求2至12中的任一項(xiàng)所述的消聲器，其中，所述內(nèi)管(22)形成所述第二聲導(dǎo)管，所述第二聲導(dǎo)管在聲學(xué)上與所述外殼(I)的所述內(nèi)部空間(11)分開(kāi)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的消聲器，其中，所述內(nèi)管(22)構(gòu)造成使所述第二聲導(dǎo)管與所述外殼(I)的所述內(nèi)部空間(11)氣密地分開(kāi)。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的消聲器，其中，所述進(jìn)ロ管和所述出口管由完全延伸穿過(guò)所述外殼(I)的連續(xù)管(5)形成，此外所述分離壁是橫向壁(58)，所述橫向壁布置在所述連續(xù)管(5)內(nèi)從而將所述連續(xù)管(5)分隔成所述第一聲導(dǎo)管(581)和所述第二聲導(dǎo)管(21)，并且所述連續(xù)管(5)在其壁中一位置處具有至少ー個(gè)開(kāi)ロ(51)，從而允許穿過(guò)所述第一聲導(dǎo)管(581)傳播的聲音進(jìn)入所述外·殼(I)的所述內(nèi)部空間(11)并允許該聲音離開(kāi)所述外殼(I)的所述內(nèi)部空間(11)。
【文檔編號(hào)】F01N13/18GK103590883SQ201310351182
【公開(kāi)日】2014年2月19日 申請(qǐng)日期:2013年8月13日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月16日
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