排气系统结构的制作方法

本申请要求于2014年11月26日提交的韩国专利申请第10-2014-0166792号的优先权，其全部内容通过引证结合于此。

技术领域

本公开涉及一种排气系统结构。更具体地，本公开涉及一种能够改善噪声问题的排气系统结构。

背景技术：

通常，车辆由于发动机爆燃、吸气操作、排气操作、行驶时与空气摩擦、道路等产生噪声。

排气噪声包括主要由于压力差而产生的震动噪声、流噪声等。排气系统通常设置有消声器以降低这种排气噪声。然而，消除靠近发动机侧的排气系统(例如，排气歧管)的流噪声比消除消声器中的流噪声更有效。

图1A和图1B分别示出了根据现有技术的排气系统结构和根据本发明构思的示例性实施方式的排气系统结构。

图1A示出了根据现有技术的排气系统的排气歧管10。

行驶时由于爆燃冲程(explosion stroke)引起的排气噪声经由排气歧管10的分流管(runner)15而被收集至收集器30并且穿过前管道20以传递至消声器(未示出)。

在这种情况下，使用收缩型收集器30以便自然地连接分流管15和前管道20，这种收缩型收集器的半径在噪声传递的方向上减小。

每个分流管15均被设置用于改善发动机的性能。然而，由于喷射速度的增大以及涡流的产生而在收集器30中产生相当大的噪声，该噪声通过高速的排气被收集到收集器30中。在此，以体积声功率(VAP)计算的前管道20内部的噪声等级达到相当大的级别，即143dB，其中，体积声功率(volume acoustic power)是每单位体积的扰动噪声能量。

在1500rpm至3000rpm的逐渐加速的情况下，噪声被认为是刺耳的噪声，从而引起驾驶员的不满。

因此，必须对排气系统结构进行改进以克服这种问题。在根据现有技术的排气系统中不可避免地产生扰动流噪声，从而不利于车辆可售性。

在该背景技术部分中公开的上述信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此，该部分可能包含在本国中不构成对于本领域普通技术人员而言已知的现有技术的信息。

技术实现要素：

本发明构思的一方面提供了一种用于改善噪声问题的排气系统结构。

根据本发明构思的示例性实施方式，排气系统结构包括排气歧管，排气歧管经由至少一个分流管朝向排气管排放排气。前管道连接至排气管的前端。收集器连接至少一个分流管和前管道。收集器包括至少一个进气口，至少一个进气口与至少一个分流管的出口连通。出气口与前管道连通，从 而出气口使得排气经由至少一个进气口排放到前管道中。延伸部分的半径大于或等于至少一个分流管的一个出口的半径。

收集器还可包括喷嘴部分，该喷嘴部分的朝向至少一个进气口的一端处的半径大于该喷嘴部分的朝向出气口的另一端处的半径。

喷嘴部分可包括渐缩部分，该渐缩部分的半径从喷嘴部分的该一端向喷嘴部分的该另一端减小。

延伸部分的出口连接至喷嘴部分入口。在收集器的径向方向上，至少一个分流管的出口的最外端点与延伸部分的最大半径点之间的距离可小于或等于至少一个分流管的出口的最外端点与前管道的最外端点之间的距离的一半。

延伸部分的入口可连接至至少一个进气口。

喷嘴部分的出口可连接至出气口。

延伸部分的长度可大于或等于收集器长度的一半。

延伸部分的侧轮廓可沿延伸部分的长度方向具有凸形形状或抛物线形状。

附图说明

图1A和图1B分别是用于对根据现有技术的排气系统结构和根据本公开的排气系统结构进行比较的图。

图2A和图2B分别是用于对根据现有技术的收集器的结构和形状与根据本公开的收集器的结构和形状进行比较的图。

图3是示出了使用根据本公开的收集器的排气噪声消除效果的曲线图。

具体实施方式

现将详细地参考本发明构思的实施方式，在附图中示出了并且在下文中描述了这些实施方式的实例。尽管将结合示例性实施方式对本公开进行描述，但将理解到，本说明书并非旨在将本发明限于这些示例性实施方式。相反，本公开旨在不仅覆盖这些示例性实施方式，而且还覆盖可以包括在本发明的由所附权利要求限定的精神和范围内的各种替换、修改、等价物以及其他实施方式。

此外，除非明确说明与之相反，否则单词“包括(comprise)”及其变型(诸如“含有(comprises)”或“包含(comprising)”)将被理解为旨在包括所陈述的元件并且不排除任意其他元件，并且部件的名称不限制该部件所涉及的功能。

图1A和图1B分别是用于对根据现有技术的排气系统结构与根据本公开的排气系统结构进行比较的图。

参考图1B，根据本公开的排气系统结构可包括至少一个分流管15，该分流管是排气歧管10的流动通道以朝向排气管5排放排气。前管道20形成排气管5的前端部，并且收集器30将至少一个分流管15与前管道20连接。排气系统还可包括连接至前管道20的波纹管35，该波纹管具有柱形形状和褶皱。

波纹管35对于本领域的技术人员而言是已知的，并且因此，将省略详细的解释。

图2A和图2B分别示出了根据现有技术的收集器的结构和形状以及根据本发明的收集器的结构和形状。

图2A示出了一种现有的收集器，该现有的收集器的形状为其半径简单地从该收集器的一端向另一端减小。

参考图2B，收集器30可包括至少一个进气口31，该至少一个进气口与至少一个分流管的出口流体连通。出气口32与前管道20流体连通，这样使得出气口32排放经由至少一个进气口31流入前管道20中的排气。在收集器30的径向方向上，延伸部分33的半径大于或等于至少一个分流管15出口的半径。至少一个进气口31的数量可与至少一个分流管15的数量相同，或者，当至少一个分流管15多于一个时甚至可只有一个这样的进气口，而其中多个分流管全都连接至仅有的一个进气口31。

在根据本公开的排气歧管10中，图2B中示出了四个分流管15之中的两个分流管15，其中，四个分流管15连接至一个进气口31。

延伸部分33的半径从至少一个分流管15的出口的最外端“a”增大ΔRC，至少一个分流管15在最外端“a”处与至少一个进气口31相接。

如图2B中示出的，收集器在点“b”处具有最大半径。

最大半径点“b”可与延伸部分33的中点对应。

最大半径点“b”与延伸部分33的中点对应，并且因此，延伸部分33从端点“a”至点“b”具有扩散器(diffuser)形状。

由于延伸部分33的这种扩散器形状，可抑制在收集器30中产生的喷射速度的增大，其中，流噪声通过高速的排气被收集到收集器30中。

此外，涡流现象显著地减少，这样使得体积声功率(VAP)减小约12dB。

此外，在行驶过程中在逐渐加速的情况下车辆内部的噪声减少约5dB。

如图2B所示，收集器30还可包括喷嘴部分34，该喷嘴部分形成为使得喷嘴部分34的朝向至少一个进气口31的一端的半径比喷嘴部分34的朝向出气口32的相对端的半径更大。

喷嘴部分34形成为使得收集器30的外周缘表面逐渐地且连续地连接至前管道20的外周缘表面。此外，喷嘴部分34可包括渐缩部分34a，该渐缩部分的半径在从喷嘴部分34的一端朝向喷嘴部分的另一端的方向上逐渐减小。喷嘴部分34的除渐缩部分34a之外的其余部分可具有相同的半径。

参考图2B，延伸部分33的出口与喷嘴部分34的入口连接。在收集器的径向方向上，收集器30在最外端点“a”与最大半径点“b”之间的距离ΔRC小于或等于收集器30在最外端点“a”与前管道20的最外端点“c”之间的距离ΔR的一半。

这是因为，当ΔRC/ΔR大于0.5时，VAP的减少效果开始减弱，所以使延伸部分33的外周缘表面的曲率增大的益处消失。

延伸部分33的入口可连接至至少一个进气口31，并且延伸部分33的出口可连接至喷嘴部分34。

喷嘴部分34的出口可连接至出气口32。在此，喷嘴部分34不能定位在延伸部分33的上部处。

延伸部分33的长度ΔLC可大于或等于收集器的长度L的一半，以将具有扩散器形状的延伸部分33与喷嘴部分34耦接。

如图2B所示，延伸部分33的侧轮廓可具有凸形形状或抛物线形状。

图3是示出了使用根据本公开的收集器的排气噪声消除效果的曲线图。在此，VAP(dB)根据ΔRC/ΔR的值而减小。

如在上文的描述中，通过根据本公开的收集器的形状和结构消除了在逐渐加速的情况下排气系统的低噪声，从而改善了车辆可售性。

尽管已经结合目前被视为实际的示例性实施方式描述了本公开，但是可以理解的是，本发明并不限于所公开的实施方式，相反，本发明旨在覆盖包括在所附权利要求的精神和范围内的各种修改及等同配置。