一种消声器和柴油机的制作方法

1.本实用新型涉及消声器领域，具体而言，涉及一种消声器和柴油机。


背景技术：

2.柴油机是当前运输车辆及农牧业作业机械的主要动力设备，柴油机工作时一直存在着噪声过大的问题，不仅污染环境、危害乘员身心健康，而且也影响柴油机产品性能。
3.柴油机的噪声主要来自排气噪声，柴油机排气消声器通常选用抗性消声器，而传统的抗性消声器都存在一些缺陷，无法满足在保证宽频段内消声性能好的同时达到排气背压低的要求。


技术实现要素：

4.本实用新型提供了一种消声器，其能够在抑制宽频段噪声的同时降低排气背压。
5.本实用新型提供了一种柴油机，其能够采用本实用新型提供的消声器对其产生的噪声进行消声处理，在抑制宽频段噪声的同时降低排气背压，不会影响柴油机的功率损失。
6.本实用新型的实施例可以这样实现：
7.本实用新型的实施例提供了一种消声器，其包括：
8.相连通的排气消声器单元和扩张腔消声单元；
9.所述排气消声器单元包括排气消声器外管、排气消声器内管和延伸管，所述排气消声器外管套设在所述排气消声器内管的外部，所述排气消声器外管的一端为进气端；
10.所述排气消声器内管的管壁上设有两个第一进气口，位于所述进气端的流体用于分流通过两个所述第一进气口在所述排气消声器内管中形成气流对冲；
11.所述延伸管的一端与所述排气消声器内管连通，所述延伸管的另一端位于所述扩张腔消声单元内并与所述扩张腔消声单元连通，所述延伸管的截面面积小于所述扩张腔消声单元的截面面积；
12.分流对冲后的流体用于通过所述延伸管进入所述扩张腔消声单元。
13.可选地，所述消声器还包括出气管，所述出气管位于所述扩张腔消声单元远离所述延伸管的一端，所述出气管的一端位于所述扩张腔消声单元内且与所述扩张腔消声单元连通，所述出气管的另一端位于所述扩张腔消声单元外。
14.可选地，所述出气管的截面面积大于所述延伸管的截面面积。
15.可选地，所述排气消声器内管靠近所述延伸管的端部的截面面积大于所述延伸管靠近所述排气消声器内管的端部的截面面积。
16.可选地，所述延伸管靠近所述排气消声器内管的端部沿径向设有第一延伸部，所述排气消声器外管远离所述进气端的端部沿径向设有第二延伸部，所述第一延伸部与所述第二延伸部相接触且可拆卸地连接。
17.可选地，所述扩张腔消声单元靠近所述排气消声器单元的一端沿径向设有第三延伸部，所述第三延伸部与所述第二延伸部相接触，且所述第三延伸部与所述第一延伸部和
所述第二延伸部可拆卸地连接。
18.可选地，所述排气消声器外管、所述排气消声器内管、所述延伸管、所述扩张腔消声单元和所述出气管均同轴设置。
19.可选地，两个所述第一进气口对称设置。
20.可选地，所述进气端的截面面积小于所述排气消声器外管的截面面积。
21.本实用新型的实施例还提供了一种柴油机，包括上述的消声器。
22.本实用新型实施例的一种消声器和柴油机的有益效果包括，例如：
23.一种消声器，流体通过进气端进入排气消声器单元外管，遇到排气消声器内管后进行分流，接着通过两个第一进气口进入排气消声器内管，在排气消声器内管中通过气流对冲来降低流体的速度同时降低排气的压力，从而达到抑制中高频段噪声和降低排气背压的目的，接着对冲后的流体通过延伸管进入扩张腔消声单元内，利用延伸管的截面面积与扩张腔消声单元的截面面积的突变来达到抑制低频段噪声的目的，同时延伸管的一端位于扩张腔消声单元的内部，相比于现有技术中的单独的扩张腔能够增加噪声在扩张腔消声单元中的反射频率，使得扩张腔消声单元的消声性能更佳，该消声器的排气消声器单元能够抑制中高频段的噪声同时降低排气背压，扩张腔消声单元能够抑制低频段的噪声，能够实现对宽频噪声的抑制同时降低排气背压，结构简单且综合性能更佳。
24.一种柴油机，采用上述消声器进行消声，能够实现抑制宽频段噪声的同时降低发动机的排气背压，从而避免对发动机的功率造成影响导致发动机功率损失。
附图说明
25.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它相关的附图。
26.图1为本实用新型提供的一种消声器的结构示意图；
27.图2为本实用新型提供的一种消声器的工作原理图。
28.图标：100
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排气消声器单元；110
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排气消声器外管；111
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进气端；120
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排气消声器内管；121
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第一进气口；122
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第二进气口；130
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延伸管；200
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扩张腔消声单元；300
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出气管；1000
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消声器。
具体实施方式
29.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
30.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
31.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
32.在本实用新型的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
33.此外，若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
34.需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型的实施例中的特征可以相互结合。
35.请参考图1
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图2，本实施例提供了一种消声器1000，其可以有效改善现有技术中的消声器无法满足在保证宽频段内消声性能好的同时达到排气背压低的问题。
36.请参考图1，消声器1000包括排气消声器单元100、扩张腔消声单元200和出气管300。
37.排气消声器单元100、扩张腔消声单元200和出气管300同轴设置。
38.排气消声器单元100和扩张腔消声单元200相连通，且可拆卸地连接在一起。
39.排气消声器单元100包括排气消声器外管110、排气消声器内管120和延伸管130。
40.排气消声器外管110、排气消声器内管120和延伸管130同轴设置。
41.排气消声器外管110的一端为进气端111，进气端111的截面面积小于排气消声器外管110的截面面积。
42.排气消声器外管110套设在排气消声器内管120的外部，排气消声器内管120靠近进气端111的一端呈锥形环结构，该结构类似于尖劈形结构，可以有效抑制高频噪声。
43.进入进气端111的流体能够通过锥形环结构实现分流，排气消声器内管120的管壁上设有两个第一进气口121和两个第二进气口122，经过锥形环结构分流后的流体通过两个第一进气口121和两个第二进气口122在排气消声器内管120中形成气流对冲。
44.在本实施例中，排气消声器内管120在排气消声器外管110内部置中设置，排气消声器内管120和排气消声器外管110之间形成环形腔体，进入进气端111的流体通过锥形环结构分流后经环形腔体进入两个第一进气口121和两个第二进气口122，然后在排气消声器内管120内部形成气流对冲。
45.在本实施例中，两个第一进气口121沿轴向对称设置，两个第二进气口122沿轴向对称设置，从而引导流体实现径向撞击，第一进气口121和第二进气口122均呈长方形。
46.排气消声器外管110与排气消声器内管120的锥形环结构相对应的位置的形状与锥形环结构的形状相适配。
47.延伸管130的一端与排气消声器内管120连通，延伸管130的另一端位于扩张腔消声单元200内，并与扩张腔消声单元200连通，分流对冲后的流体经过延伸管130进入扩张腔消声单元200。
48.排气消声器外管110用于通过两个第一进气口121和两个第二进气口122使经由进气端111进入的流体进入排气消声器外管110内后形成气流对冲，并将对冲后的流体导向延伸管130，以使经由延伸管130后的流体进入扩张腔消声单元200内。
49.排气消声器内管120靠近延伸管130的端部的截面面积大于延伸管130靠近排气消声器内管120的端部的截面面积。
50.延伸管130的截面面积小于扩张腔消声单元200的截面面积。
51.在本实施例中，延伸管130全部位于扩张腔消声单元200内，并且置中设置，且延伸管130的截面面积小于排气消声器内管120的截面面积。
52.出气管300的一端位于扩张腔消声单元200内，并与扩张腔消声单元200连通，出气管300的另一端位于扩张腔消声单元200外，扩张腔消声单元200内流体通过出气管300排出消声器1000。
53.出气管300的截面面积大于延伸管130的截面面积。
54.在本实施例中，出气管300的一端置中设置在扩张腔消声单元200内。
55.延伸管130靠近排气消声器内管120的端部沿径向设有第一延伸部，排气消声器外管110远离进气端111的端部沿径向设有第二延伸部，第一延伸部和第二延伸部相接触且可拆卸地连接。
56.扩张腔消声单元200靠近延伸管130的端部沿径向设有第三延伸部，第三延伸部和第二延伸部相接触，第三延伸部与第二延伸部和第一延伸部可拆卸地连接。
57.在本实施例中，第一延伸部、第二延伸部和第三延伸部均为法兰盘，延伸管130与排气消声器内管120通过法兰盘一体连接，排气消声器外管110、延伸管130和扩张腔消声单元200的法兰盘均通过螺栓连接，便于拆卸和维护，同时增强连接处的可靠性。
58.在本实施例中，排气消声器外管110、排气消声器内管120、延伸管130、扩张腔消声单元200和出气管300均为圆管结构。
59.在本实施例中，排气消声器内管120的截面直径范围为80mm
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90mm，扩张腔消声单元200的截面直径范围为140mm
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145mm，进气端111的截面半径范围为55
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60mm，出气管300的截面直径范围为62
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68mm，延伸管130的截面面积应满足大于等于进气端111的截面面积且小于等于出气管300的截面面积。
60.请参考图2，根据本实施例提供的一种消声器1000的工作原理：
61.其中，图2所示的箭头方向为流体在消声器1000中的运动方向。
62.流体从消声器1000进气端111进入后，沿锥形环结构分流进入排气消声器外管110和排气消声器内管120之间的环形腔体，从轴向对称设置的两个第一进气口121和轴向对称设置的两个第二进气口122进入排气消声器内管120内，在排气消声器内管120中心处通过气流撞击实现气流速度降低，对冲后降速的流体通过延伸管130进入扩张腔消声单元200，最终经出气管300排出。
63.本实施例提供的一种消声器1000至少具有以下优点：
64.一种消声器1000，流体通过进气端111进入排气消声器外管110，遇到排气消声器内管120后进行分流，接着通过两个第一进气口121和两个第二进气口122进入排气消声器内管120，在排气消声器内管120中通过气流对冲来降低流体的速度同时降低排气的压力，从而达到抑制中高频段噪声和降低排气背压的目的，接着对冲后的流体通过延伸管130进入扩张腔消声单元200内，利用延伸管130的截面面积与扩张腔消声单元200的截面面积的突变来达到抑制低频段噪声的目的，同时延伸管130的一端位于扩张腔消声单元200的内部，相比于现有技术中的单独的扩张腔能够增加噪声在扩张腔消声单元200中的反射频率，
使得扩张腔消声单元200的消声性能更佳，该消声器1000的排气消声器单元100能够抑制中高频段的噪声同时降低排气背压，扩张腔消声单元200能够抑制低频段的噪声，能够实现对宽频噪声的抑制同时降低排气背压，结构简单且综合性能更佳。
65.本实施例还提供了一种柴油机(未图示)，其包括柴油机机体(未图示)和上述提及的消声器1000。
66.当消声器1000安装在柴油机内时，进入消声器1000的流体为柴油机的发动机产生的高温流体，高温流体从消声器1000进气端111进入后，沿锥形环结构分流进入排气消声器外管110和排气消声器内管120之间的环形腔体，从轴向对称设置的两个第一进气口121和轴向对称设置的两个第二进气口122进入排气消声器内管120内，在排气消声器内管120中心处通过气流撞击实现气流速度降低，且不管柴油机的发动机的转速如何，高温流体的速度均能够降低，因此对发动机工况没有选择性，对冲后降速的高温流体通过延伸管130进入扩张腔消声单元200，最终经出气管300排出。
67.本实施例提供的一种柴油机至少具有以下优点：
68.一种柴油机，采用上述消声器1000进行消声，能够实现抑制宽频段噪声的同时降低发动机的排气背压，从而避免对发动机的功率造成影响导致发动机功率损失。
69.消声器1000的排气消声器单元100主要控制中高频段噪声，并通过排气消声器单元100对气流速度降低的贡献控制柴油机的排气背压，扩张腔消声单元200主要抑制低频噪声；柴油机的高温流体经过消声器1000可实现宽频噪声的抑制，同时有效控制排气背压，解决了消声器1000综合性能改善的矛盾。
70.该柴油机能够实现抑制宽频段噪声的同时降低发动机的排气背压，从而避免对发动机的功率造成影响导致发动机功率损失。
71.以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。