一种防水防生物排气筒的制作方法

本发明属于汽车排气管领域，尤其涉及一种防水防生物排气筒。

背景技术：

汽车排气筒是汽车的主要部件，其主要负责将汽车发动机所产生的废气排出，提高发动机的效率。

在大雨天时，由于路面的积水较深，汽车过水时排气筒可能被水淹没。此时，汽车油门的大小切换所导致排气管的排气压力忽大忽小会使得雨水被吸入或者冲入排气管，吸入或者冲入的雨水如果不能及时排掉而长时间滞留于排气筒内，加上很多汽油内都含有硫，会导致排气筒锈蚀严重，影响排气筒的排气效率。同时，排气筒内的积水过多会损坏三元催化器内的氧传感器，从而影响发动机的空燃比，降低发动机效率。

所以，设计一种防止路面积水在发动机排气压力改变时进入排气筒的排气筒很有必要。

本发明设计一种防水防生物排气筒解决如上问题。

技术实现要素：

为解决现有技术中的上述缺陷，本发明公开一种防水防生物排气筒，它是采用以下技术方案来实现的。

在本发明的描述中需要说明的是，术语“内”、“外”、“上”、“下”等指示方位或者位置关系为基于附图所示的方位或者位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或者位置关系，仅仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造或操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，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。

一种防水防生物排气筒，它包括排气筒、消音器、分压管、滑塞、螺杆、弹簧a、环套c、l杆、锥板、板簧、导杆、环套d、连杆、盖板、弹簧b，其中安装有消音器的排气筒上周向均匀安装有三个分压管，分压管与排气筒上靠近发动机的一端相通；每个分压管内沿与排气筒中心轴线平行的方向滑动配合有两个滑塞，两个滑塞之间密封有液压油；每个分压管中远离发动起的滑塞均通过螺杆与嵌套滑动于排气筒上的环套c固连；每个螺杆上均嵌套有对滑塞运动复位的弹簧a，螺杆上安装有对弹簧a预拉伸量进行调节的结构；周向均匀安装于环套c内壁上的三个l杆分别与周向均匀铰接于排气筒内壁上用来根据发动机排气压力大小对排气筒排气口直径进行调节的三个锥板配合；每个锥板上均安装有对其绕铰接点摆动复位的板簧；三个l杆分别轴向滑动于排气筒上周向均匀分布的三个滑槽内；排气筒外侧安装有保持和调节弹簧a预拉伸量的结构。

排气筒的排气口处铰接有开关排气口的盖板，排气筒上对称安装有两个用来保持盖板打开或关闭状态的弹簧b；盖板与嵌套滑动于排气筒上的环套d之间通过对称分布的两个连杆铰接；周向均匀安装于环套c上的三个导杆分别与环套d上的三个导槽滑动配合；每个导杆上均安装有驱动环套d往复运动的结构。

作为本技术的进一步改进，上述分压管通过固定座固定于排气管外侧，防止分压管在发动机振动下发生摆动。板簧一端与相应锥板的外锥面连接，另一端与排气筒内壁上的容纳槽内壁连接。当锥板在相应l杆推动下放射状摆动打开时，容纳槽为被进一步压缩的板簧提供容纳空间，避免板簧对锥板的打开形成干涉。滑塞外柱面上开设有两个轴向分布的环槽a，每个环槽a中均安装有与相应分压管内壁密封配合的密封环，防止两个滑塞之间的液压油发生泄漏。

作为本技术的进一步改进，每个上述螺杆上均旋合有螺母a和用来将螺母a紧锁于螺杆上的螺母b；嵌套于螺杆上且与螺母a固连的滑套a上旋转配合有环套b；弹簧a一端与环套b连接，另一端与相应分压管的末端连接；嵌套固装于滑套a上的环套a旋转于环套b内壁上的环槽b中。

作为本技术的进一步改进，上述排气筒排气口处外侧对称安装有两个l座a，l座a末端铰接的摆块a通过同侧的弹簧b与铰接于盖板同侧的摆块b连接；弹簧b为拉伸弹簧；盖板与对称安装在排气筒外侧的两个l座b铰接；l座a上安装有限制盖板摆动幅度的限摆块。安装在弹簧b两端的摆块a和摆块b在盖板对排气筒排气口开关过程中分别绕相应的铰接销发生自适应摆动，避免弹簧b因其两端与排气筒和盖板固连反复产生弯曲形变而导致弹簧b疲劳失效，有效延长弹簧b使用寿命，保证弹簧b对盖板的有效作用。

作为本技术的进一步改进，上述排气筒上嵌套滑动有滑套b，环套c嵌套固装于滑套b上。滑套b随着环套c的运动始终保持对排气筒上是三个滑槽的密封作用。三个l杆周向均匀地安装于滑套b的内壁上，三个导杆周向均匀地安装于滑套b的端面上；排气筒上嵌套固装有与滑套b一端配合的限位环a，以防止滑套b在弹簧a拉动下的过渡回滑。导杆上安装有驱动环套d运动的限位环b和限位块，限位环b在导杆向远离发动机方向运动时带动环套d向靠近盖板的方向运动，环套d通过两个连杆带动盖板对排气筒排气口进行打开。限位块在导杆向靠近发动机方向运动时带动环套d向远离盖板的方向运动，环套d通过两个连杆带动盖板对排气筒排气口进行关闭。

作为本技术的进一步改进，上述锥板的内锥面上安装有与相应l杆配合的楔形块，楔形块可以使得l杆在较小的位移下将锥板快速打开，以适应发动机启动时较高的排气气压，防止发动机产生憋气。

相对于传统的汽车排气管，本发明中的三个螺杆在发动机进入分压管的气体压力和弹簧a的共同作用下通过一系列传动带动三个在合并状态成完整圆锥筒的锥板进行开合，当发动机在加油时排出的气体压力增大时，三个锥板呈放射状打开的幅度增大，从而增大排气筒排气口的实际排气直径，一方面保证发动机不产生憋气，另一方面保证发动机因加油而增大的排气压力在到达排气口径较大的排气筒排气口时得到有效的降低。当发动机在减油时排出的气体压力减小时，三个锥板打开幅度减小，从而减小排气筒排气口的实际排气直径，保证发动机因减油而减小的排气压力在到达实际排气口径较小的排气筒排气口时得到提高，保证在发动机无论加油还是减油情况下排气筒排出的废气的压力保持均衡，避免汽车在通过积水较多的路面时排气筒因油门加减而导致的吸水现象，避免排气筒内因积水无法及时排出发生的腐蚀而导致氧传感器的损坏和排气效率的降低。

另外，本发明中的盖板在发动起启动时对排气筒自动打开，在发动机停止工作时对排气筒自动关闭，避免排气筒的排气功能在汽车闲置过程中因有蛇虫鼠蚁进入而受到影响。

本发明结构简单，具有较好的使用效果。

附图说明

图1是本发明及其整体剖面示意图。

图2是滑塞与分压管配合剖面示意图。

图3是分压管、螺杆、弹簧a、环套b、螺母a、螺母b、环套c与滑套b配合剖面示意图。

图4是l杆、楔形块、锥板、板簧、排气筒、滑套b、导杆、环套d、限位环b与限位块配合及其局部剖面示意图。

图5是导杆、限位环b、限位块、环套d、连杆、盖板、摆块a、弹簧b、摆块b、l座b与排气筒配合两个视角的剖面示意图。

图6是排气筒及其剖面示意图。

图7是滑套b、导杆与l杆配合示意图。

图8是环套d示意图。

图9是环套b剖面示意图。

图10是滑塞示意图。

图中标号名称：1、排气筒；2、滑槽；3、容纳槽；4、消音器；5、分压管；6、固定座；7、滑塞；8、环槽a；9、密封环；10、螺杆；11、螺母a；12、螺母b；13、滑套a；14、环套a；15、环套b；16、环槽b；17、弹簧a；18、环套c；19、滑套b；20、限位环a；21、l杆；22、楔形块；23、锥板；24、板簧；25、导杆；26、环套d；27、限位环b；28、限位块；29、连杆；30、盖板；31、l座a；32、摆块a；33、弹簧b；34、摆块b；35、l座b；36、导槽；37、限摆块。

具体实施方式

附图均为本发明实施的示意图，以便于理解结构运行原理。具体产品结构及比例尺寸根据使用环境结合常规技术确定即可。

如图1、3、4所示，它包括排气筒1、消音器4、分压管5、滑塞7、螺杆10、弹簧a17、环套c18、l杆21、锥板23、板簧24、导杆25、环套d26、连杆29、盖板30、弹簧b33，其中如图1所示，安装有消音器4的排气筒1上周向均匀安装有三个分压管5，分压管5与排气筒1上靠近发动机的一端相通；每个分压管5内沿与排气筒1中心轴线平行的方向滑动配合有两个滑塞7，两个滑塞7之间密封有液压油；如图3所示，每个分压管5中远离发动起的滑塞7均通过螺杆10与嵌套滑动于排气筒1上的环套c18固连；每个螺杆10上均嵌套有对滑塞7运动复位的弹簧a17，螺杆10上安装有对弹簧a17预拉伸量进行调节的结构；如图4、7所示，周向均匀安装于环套c18内壁上的三个l杆21分别与周向均匀铰接于排气筒1内壁上用来根据发动机排气压力大小对排气筒1排气口直径进行调节的三个锥板23配合；每个锥板23上均安装有对其绕铰接点摆动复位的板簧24；如图3、4、6所示，三个l杆21分别轴向滑动于排气筒1上周向均匀分布的三个滑槽2内；排气筒1外侧安装有保持和调节弹簧a17预拉伸量的结构。

如图4、5所示，排气筒1的排气口处铰接有开关排气口的盖板30，排气筒1上对称安装有两个用来保持盖板30打开或关闭状态的弹簧b33；盖板30与嵌套滑动于排气筒1上的环套d26之间通过对称分布的两个连杆29铰接；如图4、7、8所示，周向均匀安装于环套c18上的三个导杆25分别与环套d26上的三个导槽36滑动配合；如图4、5所示，每个导杆25上均安装有驱动环套d26往复运动的结构。

如图1、3所示，上述分压管5通过固定座6固定于排气管外侧，防止分压管5在发动机振动下发生摆动。如图4、6所示，板簧24一端与相应锥板23的外锥面连接，另一端与排气筒1内壁上的容纳槽3内壁连接。当锥板23在相应l杆21推动下放射状摆动打开时，容纳槽3为被进一步压缩的板簧24提供容纳空间，避免板簧24对锥板23的打开形成干涉。如图2、10所示，滑塞7外柱面上开设有两个轴向分布的环槽a8，每个环槽a8中均安装有与相应分压管5内壁密封配合的密封环9，防止两个滑塞7之间的液压油发生泄漏。

如图3所示，每个上述螺杆10上均旋合有螺母a11和用来将螺母a11紧锁于螺杆10上的螺母b12；嵌套于螺杆10上且与螺母a11固连的滑套a13上旋转配合有环套b15；弹簧a17一端与环套b15连接，另一端与相应分压管5的末端连接；如图3、9所示，嵌套固装于滑套a13上的环套a14旋转于环套b15内壁上的环槽b16中。

如图4、5所示，上述排气筒1排气口处外侧对称安装有两个l座a31，l座a31末端铰接的摆块a32通过同侧的弹簧b33与铰接于盖板30同侧的摆块b34连接；弹簧b33为拉伸弹簧；盖板30与对称安装在排气筒1外侧的两个l座b35铰接；l座a31上安装有限制盖板30摆动幅度的限摆块37。安装在弹簧b33两端的摆块a32和摆块b34在盖板30对排气筒1排气口开关过程中分别绕相应的铰接销发生自适应摆动，避免弹簧b33因其两端与排气筒1和盖板30固连反复产生弯曲形变而导致弹簧b33疲劳失效，有效延长弹簧b33使用寿命，保证弹簧b33对盖板30的有效作用。

如图1、3、4所示，上述排气筒1上嵌套滑动有滑套b19，环套c18嵌套固装于滑套b19上。滑套b19随着环套c18的运动始终保持对排气筒1上是三个滑槽2的密封作用。如图7所示，三个l杆21周向均匀地安装于滑套b19的内壁上，三个导杆25周向均匀地安装于滑套b19的端面上；如图3所示，排气筒1上嵌套固装有与滑套b19一端配合的限位环a20，以防止滑套b19在弹簧a17拉动下的过渡回滑。如图4、5所示，导杆25上安装有驱动环套d26运动的限位环b27和限位块28，限位环b27在导杆25向远离发动机方向运动时带动环套d26向靠近盖板30的方向运动，环套d26通过两个连杆29带动盖板30对排气筒1排气口进行打开。限位块28在导杆25向靠近发动机方向运动时带动环套d26向远离盖板30的方向运动，环套d26通过两个连杆29带动盖板30对排气筒1排气口进行关闭。

如图4所示，上述锥板23的内锥面上安装有与相应l杆21配合的楔形块22，楔形块22可以使得l杆21在较小的位移下将锥板23快速打开，以适应发动机启动时较高的排气气压，防止发动机产生憋气。

本发明中的消音器4采用现有技术。

本发明中密封于两个滑塞7之间的液压油在传递发动起排气压力的同时防止进入分压管5中的高压废气产生泄漏，保证分压管5内从发动机传递过来的排气压力无损失。

针对不同型号的发动机，对本发明中的三个弹簧a17的预拉伸量进行有效调节，发动起排量越大，弹簧a17的预拉伸量越大，发动机排量越小，弹簧的预拉伸量越小，保证加减油门时发动机排气压力可以有效地实现三个锥板23的开合。

本发明的工作流程：在初始状态，盖板30对排气筒1口进行关闭，两个弹簧b33均处于拉伸状态。三个锥板23处于完全合并状态，三个板簧24均处于压缩储能状态。三个l杆21末端均与相应锥板23上的楔形块22斜面接触。三个弹簧a17均处于拉伸状态，限位环a20与滑套b19一端接触并限制滑套b19向发动机方向的滑动幅度。螺母b12对相应螺母a11处于紧锁状态。三个螺杆10分别收缩至相应分压管5内的极限位置。环套d26与限位环b27接触。

当车辆发动机启动时，发动机内排出的高压尾气一部分经排气筒1向外运动，另一部分进入三个分压管5内并推动每个分压管5中的两个滑塞7向排气筒1口方向滑动。每个分压管5中的两个滑塞7均通过相应螺杆10和环套c18带动滑套b19相对于排气筒1向排气筒1口方向轴向滑动，滑套b19脱离限位环a20，每个螺杆10均通过相应螺母a11、滑套a13和环套b15进一步拉伸弹簧a17。

滑套b19带动三个l杆21同步运动，三个l杆21均通过相应楔形块22推动三个锥板23呈放射状打开，与锥板23对应的板簧24被进一步压缩储能。三个锥板23的打开幅度大小取决于三个l杆21的轴向运动距离，三个l杆21的轴向运动距离又取决于三个分压管5中排气压力与三个处于拉伸状态的弹簧a17的相互作用幅度。

油门越大，发动机的排气压力越大，分压管5中的滑塞7在排气压力与弹簧a17的共同作用下运动的距离越大，三个锥板23打开的幅度越大，排气筒1的实际排气口越大，排气筒1的实际排气口越大，发动机较大的排气压力经过排气筒1口时的平均排气压力减小。

油门越小，发动机的排气压力越小，分压管5中的滑塞7在排气压力与弹簧a17的共同作用下运动的距离越小，三个锥板23打开的幅度越小，排气筒1的实际排气口越小，发动机较小的排气压力经过排气筒1口时的平均排气压力得到增大。

从而保证无论开车踩踏油门大或小，发动机的排放尾气经排气筒1实际排气口时的排气压力均衡，在车辆经过高度积水的路面或低洼处时，保证车辆不会因油门的轻重转换导致排气筒1口的排气压力忽大忽小而引发雨水向排气筒1内的倒灌现象，防止排气筒1内积水因未及时排出而发生腐蚀，同时保护排气筒1中的氧传感器不受损坏，减小车辆的维修成本，提高车辆的涉水安全性。

在发动机启动的同时，滑套b19通过三个导杆25和安装于每个导杆25上的限位环b27带动环套d26同步运动，环套d26通过与之铰接的两个连杆29带动盖板30绕盖板30与排气筒1的铰接处摆动并对排气筒1口进行打开，两个弹簧b33被进一步拉伸。当盖板30刚好越过其与两个弹簧b33的平行状态时，处于进一步拉伸状态的两个弹簧b33带动盖板30绕其与排气筒1的铰接点瞬间完全打开，盖板30在两个限摆块37的限制下的摆动角度为90度，盖板30通过两个连杆29带动环套d26瞬间与安装在导杆25末端的限位块28靠近但未接触，同时环套d26脱离导杆25上的限位环b27。

当减小油门时，发动机的排气压力减小，三个分压管5中的排气压力减小，三个螺杆10分别在相应弹簧a17的复位作用下带动相应两个滑塞7向相应分压管5中的初始位置方向滑动，三个螺杆10通过环套c18和滑套b19带动三个l杆21向初始位置方向运动，三个锥板23分别在相应板簧24的复位作用下回摆，三个锥板23的回摆减小了排气筒1口的实际排气面积，从而保持排气筒1的相对排气压力基本不变，避免车辆通过积水路面或低洼处时淹没排气筒1的雨水不会因排气筒1的排气压力变化而吸入排气筒1内，避免排气筒1因其内积水未及时排出而发生腐蚀。在排气筒1的排气压力变化过程中，由于盖板30处于完全打开状态，环套d26不会与导杆25上的限位环b27和限位块28相互作用。

当汽车发动机熄火时，由于发动机的排气结束，三个分压管5内的活塞不再受到发动起排气压力的作用，三个螺杆10分别在相应弹簧a17的复位作用下快速复位，三个螺杆10分别带动相应的两个滑塞7和环套c18快速复位。环套c18通过滑套b19带动三个l杆21快速复位并解除对三个锥板23的作用，三个锥板23分别在相应板簧24的复位作用下快速复位并形成完整合并，使得排气筒1的实际排气口达到最小。与此同时，滑套b19带动三个导杆25进行复位，导杆25上的限位块28快速接近环套d26，导杆25上的限位环b27进一步远离环套d26。当导杆25上的限位块28与环套d26相遇时，限位块28带动环套d26进行复位，环套d26通过两个连杆29带动盖板30绕其与排气筒1的铰接点回摆，两个弹簧b33被进一步拉伸。当盖板30在两个连杆29带动下刚好越过其与两个弹簧b33的平行状态时，盖板30在两个弹簧b33的复位作用下瞬间复位并对排气筒1进行关闭。盖板30通过两个连杆29带动环套d26瞬间与导杆25上的限位环b27接触并完成复位。

当本发明经过一段时间的使用后，三个始终处于拉伸状态的弹簧a17可能产生拉伸疲劳，导致三个弹簧a17的预拉力不足，此时就需要对三个弹簧a17的预拉伸量进行增大调节，其调节流程如下：

先依次旋松每个螺杆10上的螺母b12，使螺母b12解除对相应螺母a11的锁紧状态。然后依次旋动每个螺杆10上的螺母a11，使得螺母a11向环套c18方向运动，螺母a11通过滑套a13和环套a14带动相应环套b15同步轴向运动，环套b15对相应弹簧a17进行进一步拉伸，使得弹簧a17的拉力增大，当弹簧a17的拉伸力达到要求时停止旋动螺母a11。三个螺杆10上的螺母a11的旋动圈数相等，使得三个弹簧a17的拉伸幅度相等。然后，依次旋紧每个螺杆10上的螺母b12，使得螺母b12对相应螺母a11再次形成锁紧。

综上所述，本发明的有益效果为：本发明中的三个螺杆10在发动机进入分压管5的气体压力和弹簧a17的共同作用下通过一系列传动带动三个在合并状态成完整圆锥筒的锥板23进行开合，当发动机在加油时排出的气体压力增大时，三个锥板23呈放射状打开的幅度增大，从而增大排气筒1排气口的实际排气直径，一方面保证发动机不产生憋气，另一方面保证发动机因加油而增大的排气压力在到达排气口径较大的排气筒1排气口时得到有效的降低。当发动机在减油时排出的气体压力减小时，三个锥板23打开幅度减小，从而减小排气筒1排气口的实际排气直径，保证发动机因减油而减小的排气压力在到达实际排气口径较小的排气筒1排气口时得到提高，保证在发动机无论加油还是减油情况下排气筒1排出的废气的压力保持均衡，避免汽车在通过积水较多的路面时排气筒1因油门加减而导致的吸水现象，避免排气筒1内因积水无法及时排出发生的腐蚀而导致氧传感器的损坏和排气效率的降低。

另外，本发明中的盖板30在发动起启动时对排气筒1自动打开，在发动机停止工作时对排气筒1自动关闭，避免排气筒1的排气功能在汽车闲置过程中因有蛇虫鼠蚁进入而受到影响。