本申請(qǐng)要求于2014年11月26日提交的韓國專利申請(qǐng)第10-2014-0166792號(hào)的優(yōu)先權(quán)，其全部內(nèi)容通過引證結(jié)合于此。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及一種排氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。更具體地，本公開涉及一種能夠改善噪聲問題的排氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

通常，車輛由于發(fā)動(dòng)機(jī)爆燃、吸氣操作、排氣操作、行駛時(shí)與空氣摩擦、道路等產(chǎn)生噪聲。

排氣噪聲包括主要由于壓力差而產(chǎn)生的震動(dòng)噪聲、流噪聲等。排氣系統(tǒng)通常設(shè)置有消聲器以降低這種排氣噪聲。然而，消除靠近發(fā)動(dòng)機(jī)側(cè)的排氣系統(tǒng)(例如，排氣歧管)的流噪聲比消除消聲器中的流噪聲更有效。

圖1A和圖1B分別示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的排氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施方式的排氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。

圖1A示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的排氣系統(tǒng)的排氣歧管10。

行駛時(shí)由于爆燃沖程(explosion stroke)引起的排氣噪聲經(jīng)由排氣歧管10的分流管(runner)15而被收集至收集器30并且穿過前管道20以傳遞至消聲器(未示出)。

在這種情況下，使用收縮型收集器30以便自然地連接分流管15和前管道20，這種收縮型收集器的半徑在噪聲傳遞的方向上減小。

每個(gè)分流管15均被設(shè)置用于改善發(fā)動(dòng)機(jī)的性能。然而，由于噴射速度的增大以及渦流的產(chǎn)生而在收集器30中產(chǎn)生相當(dāng)大的噪聲，該噪聲通過高速的排氣被收集到收集器30中。在此，以體積聲功率(VAP)計(jì)算的前管道20內(nèi)部的噪聲等級(jí)達(dá)到相當(dāng)大的級(jí)別，即143dB，其中，體積聲功率(volume acoustic power)是每單位體積的擾動(dòng)噪聲能量。

在1500rpm至3000rpm的逐漸加速的情況下，噪聲被認(rèn)為是刺耳的噪聲，從而引起駕駛員的不滿。

因此，必須對(duì)排氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)以克服這種問題。在根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的排氣系統(tǒng)中不可避免地產(chǎn)生擾動(dòng)流噪聲，從而不利于車輛可售性。

在該背景技術(shù)部分中公開的上述信息僅用于加強(qiáng)對(duì)本公開的背景的理解，因此，該部分可能包含在本國中不構(gòu)成對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言已知的現(xiàn)有技術(shù)的信息。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明構(gòu)思的一方面提供了一種用于改善噪聲問題的排氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。

根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施方式，排氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)包括排氣歧管，排氣歧管經(jīng)由至少一個(gè)分流管朝向排氣管排放排氣。前管道連接至排氣管的前端。收集器連接至少一個(gè)分流管和前管道。收集器包括至少一個(gè)進(jìn)氣口，至少一個(gè)進(jìn)氣口與至少一個(gè)分流管的出口連通。出氣口與前管道連通，從 而出氣口使得排氣經(jīng)由至少一個(gè)進(jìn)氣口排放到前管道中。延伸部分的半徑大于或等于至少一個(gè)分流管的一個(gè)出口的半徑。

收集器還可包括噴嘴部分，該噴嘴部分的朝向至少一個(gè)進(jìn)氣口的一端處的半徑大于該噴嘴部分的朝向出氣口的另一端處的半徑。

噴嘴部分可包括漸縮部分，該漸縮部分的半徑從噴嘴部分的該一端向噴嘴部分的該另一端減小。

延伸部分的出口連接至噴嘴部分入口。在收集器的徑向方向上，至少一個(gè)分流管的出口的最外端點(diǎn)與延伸部分的最大半徑點(diǎn)之間的距離可小于或等于至少一個(gè)分流管的出口的最外端點(diǎn)與前管道的最外端點(diǎn)之間的距離的一半。

延伸部分的入口可連接至至少一個(gè)進(jìn)氣口。

噴嘴部分的出口可連接至出氣口。

延伸部分的長度可大于或等于收集器長度的一半。

延伸部分的側(cè)輪廓可沿延伸部分的長度方向具有凸形形狀或拋物線形狀。

附圖說明

圖1A和圖1B分別是用于對(duì)根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的排氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和根據(jù)本公開的排氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行比較的圖。

圖2A和圖2B分別是用于對(duì)根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的收集器的結(jié)構(gòu)和形狀與根據(jù)本公開的收集器的結(jié)構(gòu)和形狀進(jìn)行比較的圖。

圖3是示出了使用根據(jù)本公開的收集器的排氣噪聲消除效果的曲線圖。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)將詳細(xì)地參考本發(fā)明構(gòu)思的實(shí)施方式，在附圖中示出了并且在下文中描述了這些實(shí)施方式的實(shí)例。盡管將結(jié)合示例性實(shí)施方式對(duì)本公開進(jìn)行描述，但將理解到，本說明書并非旨在將本發(fā)明限于這些示例性實(shí)施方式。相反，本公開旨在不僅覆蓋這些示例性實(shí)施方式，而且還覆蓋可以包括在本發(fā)明的由所附權(quán)利要求限定的精神和范圍內(nèi)的各種替換、修改、等價(jià)物以及其他實(shí)施方式。

此外，除非明確說明與之相反，否則單詞“包括(comprise)”及其變型(諸如“含有(comprises)”或“包含(comprising)”)將被理解為旨在包括所陳述的元件并且不排除任意其他元件，并且部件的名稱不限制該部件所涉及的功能。

圖1A和圖1B分別是用于對(duì)根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的排氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與根據(jù)本公開的排氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行比較的圖。

參考圖1B，根據(jù)本公開的排氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)可包括至少一個(gè)分流管15，該分流管是排氣歧管10的流動(dòng)通道以朝向排氣管5排放排氣。前管道20形成排氣管5的前端部，并且收集器30將至少一個(gè)分流管15與前管道20連接。排氣系統(tǒng)還可包括連接至前管道20的波紋管35，該波紋管具有柱形形狀和褶皺。

波紋管35對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言是已知的，并且因此，將省略詳細(xì)的解釋。

圖2A和圖2B分別示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的收集器的結(jié)構(gòu)和形狀以及根據(jù)本發(fā)明的收集器的結(jié)構(gòu)和形狀。

圖2A示出了一種現(xiàn)有的收集器，該現(xiàn)有的收集器的形狀為其半徑簡單地從該收集器的一端向另一端減小。

參考圖2B，收集器30可包括至少一個(gè)進(jìn)氣口31，該至少一個(gè)進(jìn)氣口與至少一個(gè)分流管的出口流體連通。出氣口32與前管道20流體連通，這樣使得出氣口32排放經(jīng)由至少一個(gè)進(jìn)氣口31流入前管道20中的排氣。在收集器30的徑向方向上，延伸部分33的半徑大于或等于至少一個(gè)分流管15出口的半徑。至少一個(gè)進(jìn)氣口31的數(shù)量可與至少一個(gè)分流管15的數(shù)量相同，或者，當(dāng)至少一個(gè)分流管15多于一個(gè)時(shí)甚至可只有一個(gè)這樣的進(jìn)氣口，而其中多個(gè)分流管全都連接至僅有的一個(gè)進(jìn)氣口31。

在根據(jù)本公開的排氣歧管10中，圖2B中示出了四個(gè)分流管15之中的兩個(gè)分流管15，其中，四個(gè)分流管15連接至一個(gè)進(jìn)氣口31。

延伸部分33的半徑從至少一個(gè)分流管15的出口的最外端“a”增大ΔRC，至少一個(gè)分流管15在最外端“a”處與至少一個(gè)進(jìn)氣口31相接。

如圖2B中示出的，收集器在點(diǎn)“b”處具有最大半徑。

最大半徑點(diǎn)“b”可與延伸部分33的中點(diǎn)對(duì)應(yīng)。

最大半徑點(diǎn)“b”與延伸部分33的中點(diǎn)對(duì)應(yīng)，并且因此，延伸部分33從端點(diǎn)“a”至點(diǎn)“b”具有擴(kuò)散器(diffuser)形狀。

由于延伸部分33的這種擴(kuò)散器形狀，可抑制在收集器30中產(chǎn)生的噴射速度的增大，其中，流噪聲通過高速的排氣被收集到收集器30中。

此外，渦流現(xiàn)象顯著地減少，這樣使得體積聲功率(VAP)減小約12dB。

此外，在行駛過程中在逐漸加速的情況下車輛內(nèi)部的噪聲減少約5dB。

如圖2B所示，收集器30還可包括噴嘴部分34，該噴嘴部分形成為使得噴嘴部分34的朝向至少一個(gè)進(jìn)氣口31的一端的半徑比噴嘴部分34的朝向出氣口32的相對(duì)端的半徑更大。

噴嘴部分34形成為使得收集器30的外周緣表面逐漸地且連續(xù)地連接至前管道20的外周緣表面。此外，噴嘴部分34可包括漸縮部分34a，該漸縮部分的半徑在從噴嘴部分34的一端朝向噴嘴部分的另一端的方向上逐漸減小。噴嘴部分34的除漸縮部分34a之外的其余部分可具有相同的半徑。

參考圖2B，延伸部分33的出口與噴嘴部分34的入口連接。在收集器的徑向方向上，收集器30在最外端點(diǎn)“a”與最大半徑點(diǎn)“b”之間的距離ΔRC小于或等于收集器30在最外端點(diǎn)“a”與前管道20的最外端點(diǎn)“c”之間的距離ΔR的一半。

這是因?yàn)?，?dāng)ΔRC/ΔR大于0.5時(shí)，VAP的減少效果開始減弱，所以使延伸部分33的外周緣表面的曲率增大的益處消失。

延伸部分33的入口可連接至至少一個(gè)進(jìn)氣口31，并且延伸部分33的出口可連接至噴嘴部分34。

噴嘴部分34的出口可連接至出氣口32。在此，噴嘴部分34不能定位在延伸部分33的上部處。

延伸部分33的長度ΔLC可大于或等于收集器的長度L的一半，以將具有擴(kuò)散器形狀的延伸部分33與噴嘴部分34耦接。

如圖2B所示，延伸部分33的側(cè)輪廓可具有凸形形狀或拋物線形狀。

圖3是示出了使用根據(jù)本公開的收集器的排氣噪聲消除效果的曲線圖。在此，VAP(dB)根據(jù)ΔRC/ΔR的值而減小。

如在上文的描述中，通過根據(jù)本公開的收集器的形狀和結(jié)構(gòu)消除了在逐漸加速的情況下排氣系統(tǒng)的低噪聲，從而改善了車輛可售性。

盡管已經(jīng)結(jié)合目前被視為實(shí)際的示例性實(shí)施方式描述了本公開，但是可以理解的是，本發(fā)明并不限于所公開的實(shí)施方式，相反，本發(fā)明旨在覆蓋包括在所附權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)的各種修改及等同配置。