本發(fā)明涉及汽車技術領域，尤其涉及一種用于內(nèi)燃機排氣消聲器的組合式消聲單元。

背景技術：

內(nèi)燃機噪聲是車輛或作業(yè)裝備的主要噪聲源，是影響其性能和產(chǎn)品競爭力的一項重要指標。例如，在單缸柴油機的噪聲源中，排在前三位的分別是排氣噪聲、齒輪室蓋和油底蓋，分別占總聲功率的49％、12％和4％，排氣噪聲約占一半，因此降低內(nèi)燃機的排氣噪聲具有決定性的意義，而降低內(nèi)燃機的排氣噪聲最直接有效的方法是安裝排氣消聲器。

內(nèi)燃機排出的高速氣流進入排氣消聲器以后，一方面會產(chǎn)生氣流再生噪聲，包括高速氣流撞擊消聲器內(nèi)壁、彎頭、小孔等部件產(chǎn)生的沖擊噪聲，以及氣流在消聲器內(nèi)運動形成的紊流噪聲，再生噪聲的大小主要由氣流速度決定，其聲功率大約與氣流速度的六次方成正比；另一方面，高速氣流會影響消聲器的消聲量，氣流速度增加，消聲量會減小，當氣流速度達到臨界速度時，消聲器的消聲量變成負值，消聲器甚至成了噪聲放大器?？梢?，氣流速度是影響排氣消聲器消聲降噪效果的關鍵因素。

技術實現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明提供了一種用于內(nèi)燃機排氣消聲器的組合式消聲單元，將分流氣體反向對沖原理與多級擴容技術組合應用，不僅能夠大幅度降低內(nèi)燃機排出的高速氣流的速度，而且大大減輕排氣消聲器的消聲降噪壓力。

本發(fā)明采用下述技術方案：

一種用于內(nèi)燃機排氣消聲器的組合式消聲單元，為分流對沖結構和多級擴容結構的組合體，包括從上至下依次連通的反向對沖腔、上擴容腔和下擴容腔，所述的下擴容腔的內(nèi)部設有與上擴容腔連通的回流腔；所述的反向對沖腔的一側通過擴容管連接進氣管，擴容管與上擴容腔、下擴容腔組成多級擴容結構，對氣流多次擴散實現(xiàn)降速；所述的下擴容腔在相對于進氣管的一側設有出氣管；所述的反向對沖腔的內(nèi)部設有分流器，分流器與反向對沖腔形成分流對沖結構。

進一步的，所述的分流器將將進入反向對沖腔內(nèi)的氣流一分為二，氣流在反向對沖腔內(nèi)發(fā)生對沖從而實現(xiàn)降速。

進一步的，所述的出氣管的口徑大于進氣管的口徑，氣流從進氣管至出氣管形成擴容降速趨勢。

進一步的，所述的進氣管與內(nèi)燃機排氣口相連，所述的出氣管與排氣消音器相連，氣流流經(jīng)組合式消音單元能夠大幅度降低內(nèi)燃機排出的高速氣流的速度，大大減輕排氣消聲器的消聲降噪壓力。

進一步的，所述的擴容管與反向對沖腔連接處的直徑大于其與進氣管連接處的直徑，形成圓錐臺型結構。

進一步的，所述的上擴容腔與反向對沖腔連接處的直徑小于其與下擴容腔連接處的直徑，形成圓錐臺型結構。

進一步的，所述的回流腔呈倒圓錐臺型結構。

進一步的，所述的回流腔對上擴容腔的擴散氣流起到收縮回流作用，形成旋流，與下行的擴散氣流對沖實現(xiàn)降速。

進一步的，所述的出氣管與下擴容腔之間設有過渡段。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是：

(1)本發(fā)明僅包括進氣管、出氣管及相互連通的幾個腔室，結構簡單，設計合理，操作方便；

(2)本發(fā)明通過將分流氣體反向對沖原理與多級擴容技術組合應用，進氣管連接內(nèi)燃機的出氣口，先將內(nèi)燃機排出的高速氣流大幅度降速，再通過排氣管連接排氣消音器讓氣流以相對較低的速度進入排氣消聲器，可起到更好的消聲降噪效果。

附圖說明

構成本申請的一部分的說明書附圖用來提供對本申請的進一步理解，本申請的示意性實施例及其說明用于解釋本申請，并不構成對本申請的不當限定。

圖1為本發(fā)明的結構示意圖；

圖2為本發(fā)明的縱向剖視圖；

圖3為本發(fā)明的橫向剖視圖；

其中，1-進氣管，2-擴容管，3-反向對沖腔，4-分流器，5-上擴容腔，6-回流腔，7-下擴容腔，8-出氣管。

具體實施方式

應該指出，以下詳細說明都是例示性的，旨在對本申請?zhí)峁┻M一步的說明。除非另有指明，本文使用的所有技術和科學術語具有與本申請所屬技術領域的普通技術人員通常理解的相同含義。

需要注意的是，這里所使用的術語僅是為了描述具體實施方式，而非意圖限制根據(jù)本申請的示例性實施方式。如在這里所使用的，除非上下文另外明確指出，否則單數(shù)形式也意圖包括復數(shù)形式，此外，還應當理解的是，當在本說明書中使用術語“包含”和/或“包括”時，其指明存在特征、步驟、操作、器件、組件和/或它們的組合。

正如背景技術所介紹的，現(xiàn)有技術中存在內(nèi)燃機排氣消音器的消聲降噪效果不好的不足，為了解決如上的技術問題，本申請?zhí)岢隽艘环N用于內(nèi)燃機排氣消聲器的組合式消聲單元。

本申請的一種典型的實施方式中，如圖1所示，提供了一種用于內(nèi)燃機排氣消聲器的組合式消聲單元，為分流對沖結構和多級擴容結構的組合體，本申請組合式消聲單元在多級擴容結構的基礎上結合分流對沖結構，將內(nèi)燃機排出的高速氣流一分為二，之后使兩股氣流呈反向對沖，以實現(xiàn)氣流速度的大幅度降低，使流經(jīng)該組合式消聲單元的氣流，以相對較低的速度進入排氣消聲器。

一種用于內(nèi)燃機排氣消聲器的組合式消聲單元，包括從上至下依次連通的反向對沖腔3、上擴容腔5和下擴容腔7，所述的下擴容腔7的內(nèi)部設有與上擴容腔5連通的回流腔6；所述的反向對沖腔3的一側通過擴容管2連接進氣管1，連接進氣管1的一端為消聲單元的前端；所述的擴容管2與上擴容腔5、下擴容腔7組成多級擴容結構，對氣流多次擴散實現(xiàn)降速；所述的下擴容腔7在相對于進氣管1的一側設有出氣管8，連接出氣管8的一端為消聲單元的后端；所述的反向對沖腔3的內(nèi)部設有分流器4，分流器4與反向對沖腔3形成分流對沖結構。

上述的分流器4將氣流一分為二，氣流在反向對沖腔3內(nèi)發(fā)生對沖實現(xiàn)降速，所示的分流器包括圓柱形部分和設于圓柱形部分一側的三角形凸起，三角形凸起設于擴容管側，三角形凸起能夠將進入反向對沖腔3內(nèi)的氣流分成兩部分，分流后的氣流繞圓柱形部分旋轉，在圓柱形部分的另一側發(fā)生對沖。

上述的出氣管8的口徑大于進氣管1的口徑，氣流從進氣管1流至出氣管8形成擴容降速趨勢。

上述的進氣管1與內(nèi)燃機排氣口相連，所述的出氣管8與排氣消音器相連，先將內(nèi)燃機排出的高速氣流大幅度降速，再讓氣流以相對較低的速度進入排氣消聲器，可起到更好的消聲降噪效果。

上述的反向對沖腔3為圓柱形結構，內(nèi)部為圓柱形空腔；擴容管2與反向對沖腔3連接處的直徑大于其與進氣管1連接處的直徑，擴容管2形成從入口至出口直徑逐漸增大的結構，使進入擴容管2內(nèi)部的氣流發(fā)生擴散。

上述的下擴容腔7為圓柱形結構，內(nèi)部為圓柱形空腔，下擴容腔7的直徑大于反向對沖腔3的直徑；上擴容腔5與反向對沖腔3連接處的直徑小于其與下擴容腔7連接處的直徑，使上擴容腔5形成圓錐臺型結構。

上述的回流腔6呈倒圓錐臺型結構，其入口直徑與上擴容腔5底部的直徑相同。

上述的回流腔6對上擴容腔5的擴散氣流起到收縮回流作用，形成旋流，與下行的擴散氣流對沖實現(xiàn)降速。

上述的出氣管8與下擴容腔7之間設有直徑逐漸減小的過渡段。

本申請的組合式消聲單元遵循相似原理，能夠根據(jù)內(nèi)燃機尺寸按比例放大或縮小，方便于實踐應用。

如圖2-3所示，本申請的消聲降噪過程為：

(1)氣流從進氣管1進入本申請的組合式消聲單元，流經(jīng)擴容管2氣流擴散，實現(xiàn)第一次降速；

(2)擴散后的氣流進入反向對沖腔3，被分流器4分為兩股氣流，分別繞分流器外壁做旋轉運動，在分流器4后側發(fā)生反向對沖，實現(xiàn)第二次降速；

(3)對沖后的氣流被迫下行，進入上擴容腔5，氣流在上擴容腔5內(nèi)再次擴散，實現(xiàn)第三次降速；

(4)擴散氣流隨即進入回流腔6，在回流腔6的內(nèi)壁斜面作用下，形成回流，與下行氣流對沖，實現(xiàn)第四次降速；

(5)進入下擴容腔7的氣流受擴散影響，實現(xiàn)第五次降速；通過五次降速后的氣流以相對較低的速度，從出氣管8進入排氣消聲器。

以上所述僅為本申請的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本申請，對于本領域的技術人員來說，本申請可以有各種更改和變化。凡在本申請的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本申請的保護范圍之內(nèi)。