专利名称：排气消音器的制作方法
技术领域：
本发明涉及如权利要求1前序部分所述类型的、用于内燃机的且尤其是在手持式机械如机动锯、砂轮切割机等装置中的内燃机的排气消音器。
背景技术：
DE69618194T2公开了一种排气消音器，其中，由废气管出来的废气通过消音器壳壁流出。为此，应该获得废气与鼓风机所输送的内燃机冷空气的良好混合。但是，由于废气与冷气流混合，所以只可以获得废气温度的略微降低。在带催化器的排气消音器里，废气在催化器中又被强烈加热。通过废气与冷空气的混合，无法得到充分的废气温度降低。同时，排气消音器被高温废气强烈加热，结果，必须为排气消音器设置附加的隔热措施。这样的隔热措施复杂并且增大了排气消音器的结构体积。
发明内容
本发明的任务是提供一种上述类型的排气消音器，它具有简单结构和小巧的结构尺寸并且能够在低温废气的情况下实现。
通过具有权利要求1的特征的排气消音器来完成该任务。
通过把周围空气吸到壳壁上，排气消音器的壳壁能够被主动地冷却。为了获得这一效果，只需要相应地设计废气的流出角和流向。不需要其它结构措施。尤其是，可以省掉在消音器壳体外表面上的用于在壳体外表面上引导废气的通道和护罩。也不需要主动输送周围空气，因为周围空气通过出现在壳壁和废气之间的负压被吸入。
在壳体内的废气有利地沿壳体外壁流动。这样一来，废气加热了壳体外壁并且本身由于交付出热量而冷了下来。壳体外壁被通过流出的废气流吸入的周围空气主动冷却，结果，壳体外壁构成热交换器。为了实现将更多热量转交给周围空气，尤其是规定了，在壳体内的废气和在壳体外表面上的周围空气在壳体外壁上在相反方向上相对流动，从而在壳体外壁上形成对流热交换。由于废气将热量散发给壳壁，所以离开排气消音器的废气出口温度也明显降低。在壳体内，有利地形成一个通道，该通道直到壳体外表面之前都以壳体外壁为界并且废气流经该通道。根据通道尺寸，可以计划热交换并且使在通道内的流速匹配于在壳体外表面上的流速，结果，出现了最佳散热。通道最好与排气口连通。为了把废气引到壳体外壁上而规定，消音器至少有一个导流罩，排气口就形成在导流罩上。导流罩可以简单地构成并且允许通过简单的方式确立废气流出角。尤其是，废气相对壳体外壁成一个角度地从排气口流出。这样，可以通过简单方式保证将周围空气吸入到废气和壳体外壁之间。
有利地在壳体外壁上在与排气口相对的那侧设置一个斜台。该斜台使废气和吸入的周围空气偏转，结果，废气与周围空气混合并实现了废气的进一步冷却。同时，按照简单的方式，能够通过斜台获得预定的流出方向。适当地在壳体外壁上设置一个横接部，它平行于在壳体外壁上的废气流向。该横接部构成所吸入的周围空气的挡面，因而保证了周围空气沿着壳体外壁流动。同时，通过横接部扩大了排气消音器的上表面。在横接部的内腔里流动的废气也通过被吸入的周围空气被冷却。
排气消音器适当地具有两个在废气流向上前后布置的腔室，在这两个腔室之间设有一个催化器。催化器造成废气的二次燃烧，结果，可以遵守预定的废气极限值并且改善废气质量。在该第二腔室和该通道之间的流动路线上，适当地设有一个火花防护网。火花防护网防止可能在催化器中因高温而产生的灼热颗粒到达壳体外表面。由于就在催化器后的流动路线上布置火花防护网，所以在火花防护网上的温度高到足以使或许被截住的颗粒燃烧。一个第三腔室有利地布置在第二腔室和排气口之间的流动路线上。此时尤其规定，部分废气流经第三腔室，而部分废气流经通道。由于不是所有废气流经通道，所以，可以使在通道里的流速良好地匹配于所吸入的周围空气的流速，结果，在热交换器上出现了良好的热量散失。同时，流入第三腔室的废气被进一步冷却。
消音器有利地由两个半壳构成，其中，远离内燃机的半壳是上壳，靠近内燃机的半壳是下壳。在上壳中适当地设置着排气口，在下壳中形成进气口。壳体外壁此时尤其是消音器上壳的一壁。如果在这两个半壳之间设置一个第一分隔壁并且该分隔壁将第一腔室与第二腔室隔开，则得到了简单的结构。此外，尤其在第一分隔壁里布置着催化器。还规定，排气消音器具有第二分隔壁，第二分隔壁布置在第一分隔壁和上壳之间。此时，第三腔室有利地以第二分隔壁和上壳为界。可以通过简单的方式来实现流经第三腔室的废气量的调节，即在第二分隔壁和上壳之间形成有一道缝隙，废气经过该缝隙流入第三腔室。通过该缝隙的流动横截面来确定流入第三腔室的废气量。根据废气量，可以调节在第三腔室区域里的上壳温度。该通道有利地以第二分隔壁和上壳为界。因此，为了形成通道就不需要其它构件了。火花防护网尤其是布置在第二分隔壁里。
以下，结合附图来详细描述本发明的一个实施例，其中图1是排气消音器的示意图；图2是在排气消音器的壳体外壁中的流动状况的示意图；图3是在排气消音器的第二分隔壁和上壳之间的流动状况的示意图；图4是在排气消音器的壳体外壁上的流动状况的示意图；图5、6是排气消音器的透视图；图7是排气消音器的上壳及分隔壁的俯视图；图8是图7所示上壳的透视图；图9是排气消音器的上壳的俯视图；图10是沿图9的线X-X的截面图；图11是沿图9的线XI-XI的截面图；图12是沿图9的线XII-XII的截面图；图13是沿图9的线XIII-XIII的截面图。
具体实施例方式
图1以示意图表示排气消音器1，它安置在内燃机的气缸14上。气缸14尤其是属于手持式机械如机动锯、砂轮切割机等装置的双冲程发动机。排气消音器1具有一个壳体2，该壳体有一个通入壳体内36的进气口6和一个从壳体内36通向壳体外表面37的排气口7。通入排气消音器1的进气口6与气缸14的排气口15连接，内燃机废气通过该排气口15从气缸14中流出。在排气消音器1的壳体2里形成有第一腔室16和第二腔室17。这两个腔室16、17通过一个第一分隔壁8被隔开。在第一分隔壁8中设有一个催化器9。排气消音器1具有一个第二分隔壁18，它布置在第二腔室17和壳体外壁20之间。第二分隔壁18具有一个窗口30，火花防护网21安装在该窗口里。在第二分隔壁18和壳体外壁20之间形成了一个通道19。在与窗口30相对的通道19侧，壳体外壁20具有一个开口35，该开口被一个导流罩12盖住。在导流罩12上形成了离开排气消音器1的排气口7。
在工作中，废气沿流向22离开气缸14并进入第一腔室16并经过催化器9进入第二腔室17。废气经过火花防护网21离开第二腔室17并流入通道19。在通道19里，废气平行于壳体外壁20地沿壳体外壁流动。废气在导流罩12处经排气口7离开排气消音器。导流罩12此时被布置成能够使从排气口7出来的废气流到壳体外壁20上。从排气口7出来的废气的流向22此时相对壳体外壁20倾斜一个角度α。在壳体外壁20上的废气的流向22被布置成能使周围空气沿流向23被吸向壳体外壁20地吸入壳体外壁20和废气之间。
图2示意表示在壳体外壁20上的流动状况。在通道19里，废气沿流向22从活塞防护网21流向开口35，就是说在图2里从右向左流动。通过导流罩12，废气大致转过略小于180度的角度，结果，离开排气口7的废气沿流向相对壳体外壁20成一个角度α地流动。由于流向相对壳体外壁20倾斜，所以在废气和壳体外壁20之间出现负压，负压沿流向23将周围空气吸入废气和壳体外壁20之间。周围空气此时也与废气一样与在通道19内的废气流向相反地流动。通道19里的废气加热了壳体外壁20并且本身由此冷了下来。壳体外壁20在壳体外表面37上被吸入的周围空气冷却。壳体外壁20因此构成一个热交换器。
在图3、4里示意示出了废气流动状况。如图3所示，经过窗口30流入通道19的废气在流向22上流向两个布置在相对的壳体侧上的导流罩12。经窗口30流入的废气的一部分被分流出去并经过一个在分隔壁18和壳体2上壳3之间形成的缝隙而流入排气消音器1的第三腔室29。废气在第三腔室29里沿流向39流向导流罩12。在第三腔室29里的流动路线以及在第三腔室29里的流动横截面此时要比在通道19内长一些和大一些。第三腔室29安置在通道19附近，在这里，通道19和第三腔室29分别大致延伸了排气消音器1的面积的一半。如图4所示，废气在壳体外壁20的壳体外表面上从排气口7流动到壳体外壁20上。在与排气口7相对的那侧38，设有一个斜台10，该斜台使废气偏转方向。周围空气的流向23在壳体外壁上大致平行于废气的流向22，在这里，周围空气被吸入到壳体外壁20和废气之间。
在图5、6中，立体地示出了一个排气消音器1。排气消音器1的壳体2由一个上壳3和一个下壳4构成，它们在边缘5上相互连结。在边缘5上，上壳3被卷在下壳4的边缘上。下壳4具有一进气口6并且下壳是靠近内燃机的半壳。为了固定在内燃机上，壳体2有两个连贯的套管26，排气消音器1能够通过这些套管被拧固在内燃机上。边缘5具有一个扩宽部24，它有一个孔25。在孔25上，排气消音器1也能被固定在内燃机上。通过固定在三个不同点上，得到了可靠稳定的固定。壳体外壁20是上壳3的壁。壳体外壁20本身在由这两个套管26限定的平面侧延伸。在由这两个套管26限定的平面的另一侧，上壳3有一个孔41。在壳体外壁20的与该孔41相对的那侧，设有一个横接部11，它延及排气消音器1的如图9所示的整个宽度b并且其走向平行于在壳体外壁20上废气的流向22。壳体外壁20因此在平行于流向22的方向由横接部11和孔41界定。
尤其如图6所示，壳体外壁20具有一个开口35，它被一个盖13盖住。在盖13上，如图5所示地形成有两个导流罩12，它们本身成顶盖状盖在开口35上。盖13有一个边缘40，该边缘贴在上壳3上并且盖13以该边缘固定在上壳3上。这两个导流罩12构成排气口7。在与排气口7相对的那侧38设有斜台10，该斜台过渡到横接部11中，从而得到了一个大致成L形的壳体外壁20边界。如图6所示，在斜台10的远离壳体外壁20的那侧44上，设置着火花防护网21。火花防护网21此时被移入未示出的第二分隔壁18中并且倾斜的边缘27借助螺丝28被固定在上壳3的壳体外表面上。
如在图7的从壳体2内侧看上壳3的侧视图所示，分隔壁18具有一边缘43，该边缘成U形围绕窗口30。在侧壁31上平行于上壳3侧壁31地延伸的窗口30侧没有边缘。火花防护网21可以从侧壁31移入边缘43里。上壳3和第二分隔壁18具有两个连贯的开口32，套管26穿过这些开口。尤其如图8所示，第二分隔壁18在由两个开口32构成的平面的与窗口30相对的那侧具有一个突起42。突起42因此安置在上壳3的突起41里，在这里，在这两个突起41、42之间形成一个间隙。
如图9所示，壳体外壁20延及排气消音器1壳体2宽度b的绝大部分，因此，在壳体外壁20上的废气在壳体外表面37上流经排气消音器1的宽度b的大部分。宽度b此时是基本成矩形的且远离内燃机的壳体侧的较小延伸尺寸。边缘5本身遍及整个宽度b。
在图10里示出了火花防护网21的截面图。火花防护网21布置在第二分隔壁18的边缘43上。在火花防护网21的与第二分隔壁18相对的那侧设有一个支架34，它将火花防护网21固定在第二分隔壁18上。由于通道19的宽度a小，所以壳体外壁20被在通道19里流动的废气有效加热。在壳体外表面37上被吸向壳体外壁20的周围空气冷却壳体外壁20，结果，在壳体外壁20上形成一个热交换器，它导致废气的有效冷却。在通道19里的流速此时匹配于在壳体外表面上的流速，因此，得到了良好的热传递。这种匹配此时尤其通过在通道19里的流动横截面即例如通过宽度a来完成。
在突起41、42之间形成一个第三腔室29。通道19具有垂直于壳体外壁20而测定的宽度a(图12)，该宽度明显小于在在一个垂直于壳体外壁20的平面里的在突起41、42之间的距离d。如图11所示，第三腔室29在火花防护网21的区域里通过一缝隙45与通道19相连，通过该缝隙，流入通道19的废气的一部分流进第三腔室29。废气经缝隙45进入第三腔室29，通过该缝隙的流动横截面，可以调节流经通道19和流经第三腔室29的废气。限定出壳体外壁20的横接部11是空心的并且限定出通道19，从而通道19具有L形流动横截面。第二分隔壁18在其边缘33上保持在上壳3上，在这里，上壳3在边缘5上被卷到第二分隔壁18的边缘33上。在卷边边缘上，第一分隔壁8和下壳4被固定住。
如图13所示，在上壳3和第二分隔壁18之间，在导流罩12的高度上形成另一个缝隙46，通过该缝隙，废气从第三腔室29中流入通道19并从那里经导流罩12流向排气口7。通过改变缝隙46的流动横截面，也可以调节流经第三腔室29的废气量。
附图标记一览表1-排气消音器；2-壳体；3-上壳；4-下壳；5-边缘；6-进气口；7-排气口；8-第一分隔壁；9-催化器；10-斜台；11-横接部；12-导流罩；13-12的盖；14-气缸；15-14的排气口；16-第一腔室；17-第二腔室；18-第二分隔壁；19-通道；20-壳体外壁；21-火花防护网；22-废气的流向；23-周围空气的流向；24-在5上的扩宽部；25-在24中的孔；26-套管；27-21的边缘；28-27中的螺丝；29-第三腔室；30-21的窗口；32-用于26的在上壳中的开口；33-18的边缘；34-21的支架；35-在12上的上壳内的开口；36-壳体内部；37-壳体外表面；38-20在7对面的的那侧；39-在29中的流向；40-13的边缘；41-在3上的突起；42-在41处的第二分隔壁上的突起；43-30周围的边缘；44-10的侧面；α-22-20的角度；a-19的宽度；b-1的宽度；d-41至43的距离；
权利要求
1.一种用于内燃机的且尤其是在手持式机械如机动锯、砂轮切割机等装置中的内燃机的排气消音器，它具有一个壳体(2)，该壳体具有用于内燃机废气的进气口(6)、离开壳体(2)的排气口(7)和壳体外壁(20)，在这里，从排气口(7)流出的废气流经该壳体外壁(20)，其特征在于，从排气口(7)流出的废气将周围空气吸入到废气和壳体外壁(20)之间。
2.如权利要求1所述的排气消音器，其特征在于，废气在壳体内沿着壳体外壁(20)流动。
3.如权利要求2所述的排气消音器，其特征在于，在壳体内(36)的废气和在壳体外表面(37)上的周围空气在壳体外壁(20)上在相反方向上相对流动。
4.如权利要求2或3所述的排气消音器，其特征在于，在壳体内(36)形成有一条通道(19)，该通道直到壳体外表面(37)地以壳体外壁(20)为界并且废气流经该通道，在这里，该通道(19)与排气口(7)相通。
5.如权利要求1-4之一所述的排气消音器，其特征在于，排气消音器(1)具有至少一个导流罩(12)，排气口(7)就形成在该导流罩上。
6.如权利要求1-5之一所述的排气消音器，其特征在于，废气相对壳体外壁(20)成一个角度(α)地从排气口(7)流出。
7.如权利要求1-6之一所述的排气消音器，其特征在于，在壳体外壁(20)上，在与排气口(7)相对的那侧(38)设有一个斜台(10)。
8.如权利要求1-7之一所述的排气消音器，其特征在于，在壳体外壁(20)上设有一个横接部(11)，该横接部的走向平行于在壳体外壁(20)上的废气的流向(22)。
9.如权利要求1-8之一所述的排气消音器，其特征在于，排气消音器(22)具有两个在废气的流向(22)上前后布置的腔室(16，17)，在这些腔室之间设有一个催化器(9)。
10.如权利要求9所述的排气消音器，其特征在于，在第二腔室(17)和通道(19)之间的流动路线上设有一个火花防护网(21)。
11.如权利要求9或10所述的排气消音器，其特征在于，在第二腔室(17)和排气口(7)之间的流动路线上设有一个第三腔室(29)。
12.如权利要求11所述的排气消音器，其特征在于，部分废气流经第三腔室(29)，部分废气流经通道(19)。
13.如权利要求1-12之一所述的排气消音器，其特征在于，排气消音器(1)由两个半壳(3，4)构成，远离内燃机的半壳是上壳(3)，靠近内燃机的半壳是下壳(4)，排气口(3)形成在上壳(3)里，进气口(6)形成在下壳(4)中。
14.如权利要求13所述的排气消音器，其特征在于，壳体外壁(20)是排气消音器(1)的上壳(3)的一壁。
15.如权利要求13或14所述的排气消音器，其特征在于，在这两个半壳(3，4)之间设有一个第一分隔壁(8)，该分隔壁使第一腔室(16)与第二腔室(17)分隔开并且在该第一分隔壁中布置着该催化器(9)。
16.如权利要求15所述的排气消音器，其特征在于，排气消音器(1)具有一个第二分隔壁(18)，第二分隔壁布置在第一分隔壁(8)和上壳(3)之间，在这里形成一个第三腔室(29)，第三腔室以第二分隔壁(18)和上壳(3)为界。
17.如权利要求16所述的排气消音器，其特征在于，在第二分隔壁(18)和上壳(3)之间形成一道缝隙(45)，废气经过该缝隙流入第三腔室(29)。
18.如权利要求16或17所述的排气消音器，其特征在于，该通道(19)以第二分隔壁(18)和上壳(3)为界。
19.如权利要求16-18之一所述的排气消音器，其特征在于，该火花防护网(21)设置在第二分隔壁(18)里。
全文摘要
一种用于内燃机的且尤其是在手持式机械如机动锯、砂轮切割机等装置中的内燃机的排气消音器，它具有一个壳体(2)，该壳体具有一废气的进气口(6)和一离开壳体(2)的排气口(7)。该壳体还具有壳体外壁(20)，从排气口(7)流出的废气流经该壳体外壁。为了实现对排气消音器和流出废气的充分冷却而规定，从排气口(7)流出的废气将周围空气吸入到废气和壳体外壁(20)之间。
文档编号F01N7/00GK1580509SQ20041005499
公开日2005年2月16日 申请日期2004年8月6日 优先权日2003年8月6日
发明者F·基泽维特, G·迈尔 申请人:安德烈亚斯·斯蒂尔两合公司