集成式排气消声器的制作方法

1.本发明涉及的消声器的技术领域，尤其是涉及一种集成式排气消声器。


背景技术：

2.传统内燃机排气消声器是排气系统的主要组成部分，用来消除尾气噪声；但是当高温尾气通过时，产生压降，温度也会降低；虽然具备消声功能，却也造成了能量的浪费，而且由于其巨大的空间尺寸，不仅占据了整车布置位置，也对周边零部件产生热辐射，属于价值量比较低的部件之一。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本发明提供一种集成式排气消声器，既减小尺寸，回收能量又具备消声能力，减小排气系统背压，有助于提升内燃机热效率。
4.本发明提供的一种集成式排气消声器采用如下的技术方案：
5.一种集成式排气消声器，包括外壳、冷却水管和包裹在外壳和冷却水管上的第一吸声层，所述外壳上设置有用于供排气进出的排气进口和排气出口，所述冷却水管位于外壳的排气进口和排气出口之间，所述冷却水管内流动有冷却液。
6.可选的，所述冷却水管沿径向设置有多层，多层所述冷却水管和同一层冷却水管之间均设置有支管。
7.可选的，所述冷却水管沿径向设置有两层。
8.可选的，所述排气进口沿冷却水管的轴向开设在外壳上。
9.可选的，所述冷却水管采用u型管。
10.可选的，所述冷却水管的弯曲处位于内层冷却水管的交叉支管的间距大于冷却水管水平处的外层冷却水管的交叉支管的间距。
11.可选的，位于内外层所述冷却水管之间的交叉支管与排气的气流方向垂直。
12.可选的，所述支管上包裹有第二吸声层。
13.可选的，所述冷却水管为直管。
14.可选的，所述外壳为不锈钢外壳。
15.综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：
16.1.本专利采用冷却水管，既能对排气整流、分层和降温，减缓气流流动速度，又能吸收振动能量；
17.2.本专利提升了吸声材料与排气的接触面积，减小了消声器体积和表面温度，减小布置空间，减小消声器对周边零部件的热辐射，提升了能效比；
18.3.本专利采用的消声器减小排气阻力，降低内燃机排气背压，提升热效率；
19.4.本专利回收排气热量，进一步提升内燃机整体热效率。
附图说明
20.图1是本发明实施例的u型管的侧视图；
21.图2是本发明实施例的u型管的整体结构示意图；
22.图3是本发明实施例的u型管的正视图；
23.图4是本发明实施例的直管的整体结构示意图。
24.附图标记说明：1、外壳；2、冷却水管；3、第一吸声层；4、排气进口；5、排气出口；6、支管；7、第二吸声层。
具体实施方式
25.以下结合附图1-4对本发明作进一步详细说明。
26.本发明实施例公开一种集成式排气消声器。
27.参照图1、图2、图3、图4，一种集成式排气消声器，包括外壳1、冷却水管2和包裹在外壳1和冷却水管2上的第一吸声层3，外壳1上设置有用于供排气进出的排气进口4和排气出口5，冷却水管2位于外壳1的排气进口4和排气出口5之间，冷却水管2内流动有冷却液。增大了排气与吸声材料的接触面积，又能通过冷却水吸收热量和高频振动能量，同时冷却后的气流体积减小，流速减慢，减小了排气系统阻力，有利于提升内燃机的工作效率。
28.外壳1为不锈钢外壳1，位于外壳1上的排气进口4和排气出口5均沿冷却水管2的外壳1的轴向开设在外壳1上。
29.冷却水管2可以可根据消声频带和排气量做成多种形状的管道，比如直管、u型管，在本实施例中，冷却水管2为u型管，外壳1也为u型管，排气进口4和排气出口5位于外壳1的两端。
30.冷却水管2沿外壳1径向设置有多层，在本实施例中，冷却水管2沿径向设置有两层，具体的，外壳1的轴心分布有三根中心冷却水管2为第一层，在中心冷却水管2的外围安装有外围冷却水管2为第二层，第二层的外围冷却水管2可以沿外壳1的周向间隔分布在中心冷却水管2的外围有多根。在冷却水管2中的流动的冷却液既能对排气降温，又能吸收振动能量。
31.不同层之间的冷却水管2和同一层的冷却水管2之间均设置有支管6，冷却水管2内的冷却液可以通过支管6流入到相邻的冷却水管2内。在本实施例中，在冷却水管2的弯曲部分的内层冷却水管2的交叉支管6间距增加，利用内外层气流交换能量，实现消声器内部消声；内外层的冷却水管2之间的支管6与气流方向垂直，起到扰流作用，诱导排气内部交换能量，既起到连接冷却水管2进行相互固定的作用，提高冷却水管2的工作时的稳定性，有效避免水流流动过程中出现振动；又消耗气流能量。
32.支管6还起到均衡冷却水管2内的冷却液的温度的效果，可以有效避免冷却水管2出现局部过温的现象，并且，位于外壳1径向的支管6还能起到消阻的作用，对排气进口4进入的气体提供声音阻抗，将气体的气流进行分流紊乱，从而提高该区域的消声效果。
33.在外壳1的内侧壁和冷却水管2的外侧壁上均包裹有第一吸声层3，支管6的外侧壁上包裹有第二吸声层7。在本实施例中，第一吸声层3和第二吸声层7均为纤维吸音棉。同时，纤维吸音棉具有良好的保温效果，有效避免外壳1温度升高，降低热辐射，同时还具有一定的吸声的效果，提高消声器的整体消音效果。
34.本专利采用集成式消声器，通过冷却水管2回收排气热量，并在冷却水管2上包裹第一吸音层来吸收气体携带的宽频噪声，然后将两者整体放入不锈钢的外壳1内，形成排气消声器的整体结构；运行过程中，气体从排气进口4沿冷却水管2轴向进入到外壳1内，并与冷却水管2及支管6接触，一方面实现了传热，另一方面实现排气整流和分层，提高消音效果。
35.本专利既增大了排气与吸声材料的接触面积，又能通过冷却水吸收热量，气体温度减少、体积减小，流速降低，排气流动压损降低，同时，冲击支管6冷却水管2的声音减少，降低噪音和高频振动能量，同时冷却后的气流体积减小，流速减慢，减小了排气系统阻力，有利于提升内燃机的工作效率。
36.以上均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。


技术特征：
1.一种集成式排气消声器，其特征在于：包括外壳(1)、冷却水管(2)和包裹在外壳(1)和冷却水管(2)上的第一吸声层(3)，所述外壳(1)上设置有用于供排气进出的排气进口(4)和排气出口(5)，所述冷却水管(2)位于外壳(1)的排气进口(4)和排气出口(5)之间，所述冷却水管(2)内流动有冷却液。2.根据权利要求1所述的集成式排气消声器，其特征在于：所述冷却水管(2)沿径向设置有多层，多层所述冷却水管(2)和同一层冷却水管(2)之间均设置有支管(6)。3.根据权利要求2所述的集成式排气消声器，其特征在于：所述冷却水管(2)沿径向设置有两层。4.根据权利要求1所述的集成式排气消声器，其特征在于：所述排气进口(4)沿冷却水管(2)的轴向开设在外壳(1)上。5.根据权利要求2所述的集成式排气消声器，其特征在于：所述冷却水管(2)采用u型管。6.根据权利要求5所述的集成式排气消声器，其特征在于：所述冷却水管(2)的弯曲处位于内层冷却水管(2)的交叉支管(6)的间距大于冷却水管(2)水平处的外层冷却水管(2)的交叉支管(6)的间距。7.根据权利要求3所述的集成式排气消声器，其特征在于：位于内外层所述冷却水管(2)之间的交叉支管(6)与排气的气流方向垂直。8.根据权利要求2所述的集成式排气消声器，其特征在于：所述支管(6)上包裹有第二吸声层(7)。9.根据权利要求2所述的集成式排气消声器，其特征在于：所述冷却水管(2)为直管。10.根据权利要求1所述的集成式排气消声器，其特征在于：所述外壳(1)为不锈钢外壳(1)。

技术总结
本发明公开了一种集成式排气消声器，包括外壳、冷却水管和包裹在外壳和冷却水管上的第一吸声层，外壳上设置有用于供排气进出的排气进口和排气出口，冷却水管位于外壳的排气进口和排气出口之间，冷却水管内流动有冷却液，增大了排气与吸声材料的接触面积，又能通过冷却水吸收热量和高频振动能量，同时冷却后的气流体积减小，流速减慢，减小了排气系统阻力，有利于提升内燃机的工作效率。于提升内燃机的工作效率。于提升内燃机的工作效率。


技术研发人员：颜伏伍 王恒达 梁宗峰 谢兵 景华斌
受保护的技术使用者：重庆赛力斯新能源汽车设计院有限公司
技术研发日：2023.03.15
技术公布日：2023/6/7