專利名稱：消音器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種消音器，特別是指在消音器內(nèi)部的擴散管出口端部加裝一回壓擴充管，由回壓擴充管降低高速廢氣氣流的流速，促使氣流在回壓擴充管內(nèi)部產(chǎn)生壓力波形的改變，進而改善消音器的排氣品質(zhì)。
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圖1所示現(xiàn)有消音器10的內(nèi)部構(gòu)造圖，該消音器10包括一外殼體16，其為消音器10的外部主要結(jié)構(gòu)；二片隔板31、32，將外殼體16的內(nèi)部空間區(qū)隔為第一、二、三膨脹室51、52、53；一具有穿孔(未圖示)的擴散管12，其小端入口部分形成一扣環(huán)11連接于汽缸廢氣排放管上，并經(jīng)由大端出口la排放到第一膨脹室51，該擴散管12主要由前蓋14及固定環(huán)15而固定在外殼體16的一端；具有數(shù)個網(wǎng)孔的第一、二、三內(nèi)管21、22、23分別形成于第一、二、三膨脹室51、52、53的內(nèi)部，并環(huán)繞包覆于外殼體16的內(nèi)圓周部分而形成環(huán)形室，在環(huán)形室內(nèi)部填塞吸音隔熱棉(耐高溫玻璃纖維)60，以吸收氣體膨脹時所產(chǎn)生的聲音；廢氣經(jīng)由擴散管12導(dǎo)入后，第一、二通氣管41、42依序?qū)U氣經(jīng)由第一、二、三膨脹室排放至大氣，其路徑為i→1a→2a→3a→4a→5a→6a→e。
然而，二行程(二沖程)摩托車引擎上由于沒有進排氣門，而完全是由活塞控制排氣口的開啟與閉合，因此有時會把混合氣從排氣口排出，造成對空氣產(chǎn)生嚴(yán)重的污染，并且高溫高壓的廢氣在經(jīng)過擴散管12時產(chǎn)生連續(xù)的膨脹擴散過程而進入第一膨脹室。
由現(xiàn)有消音器10的結(jié)構(gòu)可知，在以消音器10作為二行程的排氣系統(tǒng)時，經(jīng)由擴散管12所傳送的高速廢氣氣流在擴散管12內(nèi)部及第一膨脹室51中往往產(chǎn)生相當(dāng)大的聲響，這是由于氣體在特定長度(自汽缸排氣出口位置到擴散管出口端的幾何長度)范圍中，由壓縮比值不良及氣體排放時間(porttiming)控制不良而造成壓力波的重疊及相互撞擊而加大了音量，并且于廢氣中所挾帶的混合氣會直接排放至大氣而造成空氣污染，長久以來一直是二行程引擎排氣系統(tǒng)所必須克服的首要問題。并且隨著新的污染法規(guī)的即將實施，在所有的消音器內(nèi)部結(jié)構(gòu)規(guī)定安裝觸媒轉(zhuǎn)換器及有效降低噪音是必然的趨勢。
為了達到當(dāng)今車輛廢氣排散標(biāo)準(zhǔn)，引擎必須由控制空氣/燃料混合比、控制燃燒過程及廢氣處理等方法來有效降低廢棄污染物(HC，CO，NOX)可能造成的污染。廢氣在離開氣缸之后，再經(jīng)過尾管排出大氣之前，必須要經(jīng)過清潔處理。觸媒轉(zhuǎn)換器(Catalytic Converter)是廢氣處理方法中最常用的方法之一，因此觸媒轉(zhuǎn)換器在排氣管中的布置位置及其固定的方式往往是決定排氣管結(jié)構(gòu)及材料的重要參考因素。觸媒轉(zhuǎn)換器將離開汽缸后的廢氣中的有毒氣體轉(zhuǎn)換成無毒氣體。觸媒劑(或稱催化劑)是一種可以引起化學(xué)變化但本身卻不會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的物質(zhì)。于實際的化學(xué)反應(yīng)中，觸媒劑可以使二種化學(xué)物質(zhì)互相作用，例如HC/CO觸媒轉(zhuǎn)換器中的觸媒劑會促使HC和O(氧)結(jié)合成為H2O(水)，同時也促使CO變成CO2。NOX觸媒轉(zhuǎn)換器中的觸媒劑可將NOX分成N(氮)和O(氧)二種化學(xué)元素，因此有毒的NOX就變成無毒的N(氮)和O(氧)。
觸媒劑的種類有白金(鉑)、鈀(Pallaclium)及銠(Rhodium)等金屬，將鍍有觸媒劑金屬的蜂巢(Honey comb)或網(wǎng)狀的蕊體填充于觸媒轉(zhuǎn)換器的內(nèi)部，當(dāng)廢氣流入觸媒轉(zhuǎn)換器時，觸媒劑便使其產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，并且由化學(xué)反應(yīng)中會產(chǎn)生熱量，提高觸媒轉(zhuǎn)換器本體的溫度。因此，當(dāng)觸媒轉(zhuǎn)換器設(shè)置于消音器內(nèi)部并以隔板作為支承時，必須在觸媒轉(zhuǎn)換器的適當(dāng)位置采用焊接的方式而與隔板結(jié)合，以使整體結(jié)構(gòu)具有最佳強度而不致在高溫下產(chǎn)生扭曲變形。
本實用新型的目的在于提供一種消音器，其可降低高速廢氣氣流的流速，促使氣流產(chǎn)生壓力波形的改變，進而改善消音器的排氣品質(zhì)。
本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的，即提供一種消音器，其包括一外殼管，其為兩端開口的中空圓筒；一固定環(huán)，其具有一內(nèi)圓孔，所述固定環(huán)安裝于所述外殼管的一端開口；一擴散管，其為兩端開口且具有沖孔的中空圓錐筒，所述擴散管固設(shè)于所述固定環(huán)的內(nèi)圓孔上；至少三隔板，第一、二、三隔板依序?qū)⑺鐾鈿す艿膬?nèi)部空間區(qū)隔為至少四個膨脹室，為第一、二、三、四膨脹室，于所述第一、二、三隔板上均設(shè)有至少一內(nèi)孔；至少一觸媒轉(zhuǎn)換器，其本體為柱狀空心筒狀，所述觸媒轉(zhuǎn)換器跨置且完全固定于所述第一、二隔板的內(nèi)孔上；數(shù)個網(wǎng)孔板，其環(huán)繞于所述膨脹室之內(nèi)而在所述外殼管內(nèi)形成數(shù)個空間，所述空間內(nèi)設(shè)有吸音隔熱物質(zhì)；數(shù)個通氣管，其設(shè)置于所述隔板之上而串接所述膨脹室，并作為廢氣的既定排放路線；一使廢氣在其內(nèi)部產(chǎn)生壓力波形改變而降低排氣音量及提高音質(zhì)的回壓擴充管安裝于所述擴散管的出口端，其為中空圓筒狀。
以下結(jié)合附圖，描述本實用新型的實施例，其中
圖1為現(xiàn)有二行程用消音器的內(nèi)部構(gòu)造視圖；圖2為本實用新型的第一實施例中回壓擴充管安裝于二行程用消音器的示意圖；圖3為本實用新型的第二實施例中回壓擴充管安裝于另一消音器的示意圖；圖4為圖3中的消音器的內(nèi)部構(gòu)造立體圖；圖5為本實用新型的第三實施例中回壓擴充管安裝于消音器的示意圖。
請參閱圖2所示本實用新型的第一實施例，在二行程用消音器10內(nèi)部的擴散管12的出口端處加裝一回壓擴充管300。在確定了擴散管12出口端直徑/回壓擴充管300出口端直徑/第一內(nèi)管21內(nèi)徑的比值、回壓擴充管300出口端伸出擴散管12的長度值以及第一通氣管41的入口端伸出于第一膨脹室51的長度值后，便可對廢氣壓力波形的變化值做一調(diào)整，以達到的理想的音質(zhì)。并且于回壓擴充管300的內(nèi)部亦可鍍上一層觸媒層而對廢氣產(chǎn)生催化效應(yīng)。由回壓擴充管300的出口1a流出的廢氣隨即進入第一膨脹室51，經(jīng)由2a→3a→4a→5a→6a→e的路徑產(chǎn)生多道膨脹后而排放于大氣之中，有效提高聲音的排放標(biāo)準(zhǔn)。
請參閱圖3、4所示本實用新型的第二實施例的消音器100，當(dāng)高溫高壓廢氣自氣缸排出后，由消音器入口i進入，經(jīng)由擴散管102進入第一膨脹室151。從圖4中消音器100的剖面立體圖更可清楚地看到廢氣在進入消音器100內(nèi)部時的流動路徑圖，該路徑的膨脹過程如下在高壓高溫廢氣進入消音器入口i及通過擴散管102后，立即經(jīng)過回壓擴充管300而產(chǎn)生壓力波形的改變，廢氣壓力波的形成時間及位置在適當(dāng)?shù)幕貕簲U充管300長度作用下而相互消減，噪音音量明顯下降，并且在回壓擴充管300的內(nèi)部可以鍍上一層金屬鍍層以形成第一次催化反應(yīng)，將廢氣中的有毒氣體(HC，CO，NOX)部分轉(zhuǎn)換成為無毒氣體，并且在具有穿孔的擴散管102及第一內(nèi)管111上形成有許多沖孔170，廢氣從小孔中流出時，其壓力迅速下降并消耗大量的能量；此外，在擴散管102的外側(cè)與擴散管的外套管103(如圖3所示)之間，以及第一內(nèi)管111與上殼管106之間均布置有消聲的吸音隔熱棉160(耐高溫玻璃纖維)，以減小排氣壓力和能量，于整體消音器裝置上采用了合理的尺寸，使廢氣壓力正負波形局部互相抵消，降低排氣噪音。經(jīng)由第一膨脹室151膨脹擴散的廢氣隨即進入觸媒轉(zhuǎn)換器130進行第二階段的化學(xué)催化反應(yīng)而到達第二膨脹室152。在觸媒轉(zhuǎn)換器130內(nèi)部充填有金屬催化鍍層的蜂巢狀蕊體130c，廢氣中剩余的有毒氣體(HC，CO，NOX)于蜂巢狀蕊體130c中均勻串流，充分與金屬催化鍍層相互接觸而轉(zhuǎn)變成無毒氣體，此時的化學(xué)反應(yīng)過程在觸媒轉(zhuǎn)換器130的內(nèi)部產(chǎn)生了相當(dāng)大的熱量，在該消音器100中對觸媒轉(zhuǎn)換器130的結(jié)構(gòu)采取最佳的焊接位置W，以達到理想的結(jié)構(gòu)強度；此外，在第二內(nèi)管112上也設(shè)有許多沖孔170，在第二內(nèi)管112與外殼管106之間也布置有消聲的吸音棉160(耐高溫玻璃纖維)，以降低廢氣的排氣能量及壓力。于觸媒轉(zhuǎn)換器130出口3c經(jīng)過第二膨脹室152膨脹擴散的廢氣隨即進入第一通氣管141而到達第三膨脹室153，此時第二觸媒轉(zhuǎn)換器132(圖未示)的外部亦持續(xù)承受一定溫度作用下的熱效應(yīng)，更顯示出觸媒轉(zhuǎn)換器130的焊接位置的重要性。于第三膨脹室153膨脹擴散后的廢氣最后由第二通氣管142的入口6c進入第四膨脹室154，在第三內(nèi)管113上也設(shè)有沖孔170，在第三內(nèi)管113與尾管外殼107之間填塞有吸音棉160，以作為廢氣在排出大氣時的最后一道膨脹過程。經(jīng)第四膨脹室154膨脹擴散的氣體最后經(jīng)由排出管143的出口e排放到大氣之中，亦即廢氣進入消音器100的路徑為i(消音器入口)→1c→2c→3c→4c→5c→6c→7c→8c→e。
圖5所示為于四行程用消音器200中加裝一回壓擴充管300于擴散管202的出口端。于延伸出擴散管202的回壓擴充管300為達到理想的尺寸配置時，更可由支撐隔板221來支承回壓擴充管300以加強結(jié)構(gòu)強度。廢氣在經(jīng)過回壓擴充管300的出口1d進入第一膨脹室251后，依序沿著2d→3d→4d→5d→6d→e排放于大氣。
本實用新型由可于內(nèi)部鍍上金屬催化鍍層的回壓擴充管300，不僅對廢氣中的有毒氣體可以進行觸媒轉(zhuǎn)換，更對于高速的廢氣氣流產(chǎn)生壓力波形的變更，明顯有效地降低噪音音量，形成低沉渾厚的理想音質(zhì)。
權(quán)利要求1.一種消音器，其包括一外殼管，其為兩端開口的中空圓筒；一固定環(huán)，其具有一內(nèi)圓孔，所述固定環(huán)安裝于所述外殼管的一端開口；一擴散管，其為兩端開口且具有沖孔的中空圓錐筒，所述擴散管固設(shè)于所述固定環(huán)的內(nèi)圓孔上；至少三隔板，第一、二、三隔板依序?qū)⑺鐾鈿す艿膬?nèi)部空間區(qū)隔為至少四個膨脹室，為第一、二、三、四膨脹室，于所述第一、二、三隔板上均設(shè)有至少一內(nèi)孔；至少一觸媒轉(zhuǎn)換器，其本體為柱狀空心筒狀，所述觸媒轉(zhuǎn)換器跨置且完全固定于所述第一、二隔板的內(nèi)孔上；數(shù)個網(wǎng)孔板，其環(huán)繞于所述膨脹室之內(nèi)而在所述外殼管內(nèi)形成數(shù)個空間，所述空間內(nèi)設(shè)有吸音隔熱物質(zhì)；數(shù)個通氣管，其設(shè)置于所述隔板之上而串接所述膨脹室，并作為廢氣的既定排放路線；其特征在于一使廢氣在其內(nèi)部產(chǎn)生壓力波形改變而降低排氣音量及提高音質(zhì)的回壓擴充管安裝于所述擴散管的出口端，其為中空圓筒狀。
2.如權(quán)利要求1所述的消音器，其特征在于所述回壓擴充管內(nèi)設(shè)有一產(chǎn)生催化效應(yīng)的觸媒金屬鍍層。
3.如權(quán)利要求1所述的消音器，其特征在于所述觸媒轉(zhuǎn)換器的兩端以一長度跨置焊接而完全固定于所述第一、二隔板的內(nèi)孔的圓周上。
4.如權(quán)利要求1所述的消音器，其特征在于所述回壓擴充管可由一隔板來支承。
專利摘要一種消音器，其包括具有兩端開口的中空圓筒狀的外殼管、安裝于外殼管一端開口的固定環(huán)、固設(shè)于固定環(huán)的內(nèi)圓孔上的擴散管、依序?qū)⑼鈿す軆?nèi)部空間區(qū)隔為至少四個膨脹室的至少三隔板、跨置且完全固著于第一、二隔板的內(nèi)孔上的觸媒轉(zhuǎn)換器、環(huán)繞于膨脹室內(nèi)而在外殼管內(nèi)形成數(shù)個容納吸音隔熱物質(zhì)的空間的數(shù)個網(wǎng)孔板、設(shè)置于隔板上而將膨脹室串接形成廢氣排放路線的數(shù)個通氣管及安裝于擴散管出口端的回壓擴充管，可降低排氣音量及提高音質(zhì)。
文檔編號F01N1/08GK2264251SQ9622155
公開日1997年10月8日 申請日期1996年9月17日 優(yōu)先權(quán)日1996年9月17日
發(fā)明者謝春成 申請人:三陽工業(yè)股份有限公司