一种汽油发动机排气消声器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种机械消声装置，更具体地说，涉及一种汽油发动机排气消声器。
【背景技术】
[0002]随着科技水平的日益发展以及人们生活水平的提高，各种机动车作为一种常用的交通工具被广泛的应用到人们的日常生活中，如被广泛使用的摩托车和汽车等等。由于发动机其动力的因素会产生比较大的噪音，于是，各种各样的消声器材被广泛应用到摩托车和汽车上，以达到降低噪声的目的。
[0003]消声器是一种允许气流通过而衰减噪声的装置，是摩托车和汽车上的重要零部件之一。消声器性能的好坏不仅影响其噪声的大小，而且对发动机的功率、油耗和扭矩等性能都有较大影响。其中，消声器的消声原理是利用腔与管的适当组合来产生两种作用来消声的:一是利用管道截面突变(即声抗的变化)使沿管道传播的声波向声源方向反射回去，从而使声能反射回原处；二是利用几个界面的反射，使原来第一个向前传播的声波又回到原点，并再次折回向前传播，该点与尚未被反射的第二个向前传播的声波汇合，而且两者在振幅上相等，在相位上差180度的奇数倍，从而互相干涉而抵消。
[0004]然而，现有的消声器虽然具有一定的消声作用，但是消声效果不明显和不理想；并且气流直接冲击金属壳体使得金属壳体振动大，导致金属壳体振动引起的噪音也较大，从而影响摩托车或汽车发动机的整体性能。同时，现有的消声器结构比较复杂，达到同样的消声效果所用的消声器体积较大，成本较高。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于克服现有技术中的缺点与不足，提供一种结构简单和消声效果好的汽油发动机排气消声器；该消声器可以有效对其排气过程中的脉冲气流所携带的声波进行消耗或者屏蔽，其消耗或者屏蔽声波的方式科学环保，并有效地降低脉冲气流冲击金属而产生的附加金属声和噪声污染。
[0006]为了达到上述目的，本发明通过下述技术方案予以实现:一种汽油发动机排气消声器，包括依次连接的进气弯管、外筒体、设置于外筒体内的消声组件、尾管和尾盖；其特征在于:所述消声组件包括多孔消音管和一级消音碟，所述多孔消音管一端与进气弯管的一端相连，另一端设置有堵盖形成盲端；所述多孔消音管的管壁设置有若干个第一消声孔，一级消音碟设置在外筒体内且位于第一消声孔排气方向的一侧；所述尾管穿插在尾盖上，其一端设置在外筒体内，另一端为排气端设在外筒体外。
[0007]在上述方案中，从进气弯管排出的气流直接通过多孔消音管至到堵盖中并在堵盖处相互对冲，连续的脉冲气流在堵盖的盲端形成相对高气压，该堵盖通过分子之间、分子与堵盖之间以及分子与管壁之间的完全弹性碰撞，最终使得碰撞后的分子运动从有方向性变得杂乱无章的，不再具有流向，更不再成束，变得无冲击力，从而使得气体分子之间的碰撞不会产生金属声，即不会产生再生噪音和噪声污染。而且，一级消音碟位于第一消声孔排气方向的一侧的结构，使得从第一消声孔排出的气体全部通过一级消音碟排到尾管，则经过第一次消声的声波再通过一级消音碟进行反复的消声，可进一步有效地消耗声能或者屏蔽了部分声波的传播，最终使声音变得柔和平稳，也使得消声器产生的金属振动小，有效降低噪声污染。
[0008]同时，在多孔消音管充分消耗动能后的气流的流速和动能都被大大减弱，在盲端反冲后的气流可通过第一消声孔发散到外筒体，分散的气流撞击到外筒体内壁的强度和集中度都减小了，减少了撞击敲出的金属筒体噪声，并且使得外筒体各处温度基本均衡，避免了由于局部温度过高造成消声器局部烧蚀现象的发生，这样也可以有效地保护消声器的外观涂装(或者外观电镀层)。
[0009]更具体地说，所述一级消音碟设置在外筒体内且位于第一消声孔排气方向的一侧是指:所述多孔消音管设置有堵盖的一端穿插在一级消音碟上，一级消音碟位于第一消声孔排气方向的一侧。在该方案中，一级消音碟可起到两个作用:一方面是一级消音碟可起到对多孔消音管的支撑作用；另一方面，一级消音碟可起到再次消声的作用，具体是这样的，从第一消声孔排出的气体全部通过一级消音碟排到尾管，则经过第一次消声的声波再通过一级消音碟进行反复的消声，可进一步有效地消耗声能或者屏蔽了部分声波的传播，最终使声音变得柔和平稳，也使得消声器产生的金属振动小，有效降低噪声污染。
[0010]或者，所述一级消音碟设置在外筒体内且位于第一消声孔排气方向的一侧是指:所述一级消音碟设置在外筒体内并与堵盖连接，一级消音碟位于第一消声孔排气方向的一侧。
[0011]所述一级消音碟与堵盖为一体件，一级消音碟与堵盖一体成型。在该方案中，一级消音碟可与堵盖一体成型，也可一级消音碟通过焊接的方式与堵盖连接组合，因此，该一级消音碟可起到三个作用:一是一级消音碟可起到堵盖的作用；二是一级消音碟可起到对多孔消音管的支撑作用；三是一级消音碟可起到再次消声的作用，具体是这样的，从第一消声孔排出的气体全部通过一级消音碟排到尾管，则经过第一次消声的声波再通过一级消音碟进行反复的消声，可进一步有效地消耗声能或者屏蔽了部分声波的传播，最终使声音变得柔和平稳，也使得消声器产生的金属振动小，有效降低噪声污染。
[0012]所述消声组件还包括设置在外筒体内的二级消音碟；所述多孔消音管的内腔与堵盖形成第一消声腔；所述一级消音碟和二级消音碟将外筒体依次分为第二消声腔、第三消声腔和第四消声腔；所述多孔消音管设置在第二消声腔内；所述尾管的一端设置在第四消声腔内。
[0013]所述一级消音碟均匀分布设置有第二消声孔，所述二级消音碟均匀分布设置有第三消声孔。
[0014]至少60%的第一消声孔、第二消声孔或第三消声孔的孔径d均为:0〈d ( 4.5mm。
[0015]任意第一消声孔之间、任意第二消声孔之间或任意第三消声孔之间的孔中心距H多3d ;其中d为第一消声孔、第二消声孔或第三消声孔的孔径。
[0016]现在市面上使用的消声器，其消声孔的孔径基本都大于或等于5mm，而且其孔的中心距都不够大，导致消声器的消声效果不好不理想，若想提高消声效果则要改造消声器的内部结构，使得消声器结构复杂，从而提高制造成本。相对于现有的大孔和孔中心距小的结构导致消声效果差的消声器来说，本发明消声器利用小孔消音原理和增大孔中心距的方式则可简化消声器内部结构的同时，达到很好的消声降噪效果。具体原理是这样的:本发明利用小孔允许气流通过，孔径小的消声孔更容易消耗声能，屏蔽声波，使得声音的频率转移成人耳不容易听到的高频噪音，小孔消音更科学，而且成本更低。同时，消声孔的孔中心距必须足够大才能使得声波穿过消声孔后不汇合，或汇合较少，这样才能提高降低噪音的效果。而且，孔中心距增大也可对多孔消音管、一级消音碟或二级消音碟的钻孔加工，从而降低生产难度，也提高其刚性结构。
[0017]所述堵盖与多孔消音管最后一排第一消声孔的外边缘的最小距离L ^ D,其中，D为多孔消音管的管半径。本发明最小距离L的设置可提供充分空间实现气体分子之间相互碰撞，从而改变气体分子的运动方向，最终使得气体分子的运动变得杂乱无章，不再成束，以达到降低气流对金属的撞击产生附加噪音的效果。
[0018]所述堵盖为弧面形堵盖，堵盖的弧面朝向多孔消音管与进气弯管相连的一端。本发明将堵盖的反弹面设置为弧面，可使得反弹回来的气流分子是发散性的，不具有流向；因此，在与下一波气流碰撞后，气流分子运动从有方向性变得杂乱无章，不再具有流向，更不再成束，从而气流分子变得无冲击力了。与平面的堵盖相比，弧面的堵盖使得反弹回来的气流分子具有发散性，可进一步提高消声器的消声效果。
[0019]上述的汽油发动机排气消声器是这样工作的:
[0020](I)汽油发动机排出的气流从进气弯管直接进入多孔消音管，气流主流顺着多孔消音管直接冲向堵盖在第一消声腔内进行消耗。主流脉冲气流将撞击堵盖，消耗了一部分动能；此时，向进气方向反冲的脉冲气流不断地与冲向堵盖盲端的另一部分