Система выпуска выхлопных газов и способ ее изготовления

Номер патента: 5845

Опубликовано: 30.06.2005

Автор: Хансен Хельге Реймер

Скачать PDF файл.

Формула / Реферат

1. Система выпуска выхлопных газов для использования в комбинации с двигателем внутреннего сгорания, содержащая выхлопную трубу и глушитель, при этом система состоит из наружного корпуса (2), по существу, с равномерным поперечным сечением и внутренней конструкцией, содержащей несколько камер (4) и каналов (6), предназначенных для уменьшения шума двигателя внутреннего сгорания, отличающаяся тем, что она выполнена в виде экструдированного трубчатого элемента, снабженного внутренними стенками, при этом стенки после экструзии частично удалены, частично перфорированы и/или частично деформированы с целью формирования камер и каналов.

2. Система выпуска выхлопных газов по п.1, отличающаяся тем, что в наружном корпусе установлена по меньшей мере одна отражательная перегородка для формирования камер.

3. Система выпуска выхлопных газов по п.1 или 2, отличающаяся тем, что наружный корпус является экструдированным трубчатым элементом с несколькими проходами.

4. Система выпуска выхлопных газов по любому из пп.1-3, отличающаяся тем, что наружный корпус снабжен по меньшей мере одной отражательной перегородкой, образующей две смежные камеры, и трубчатые полые элементы образуют каналы между смежными камерами, при этом трубчатый элемент выступает по меньшей мере в одну из камер.

5. Система выпуска выхлопных газов по любому из пп.1-4, отличающаяся тем, что она состоит, по существу, из алюминия или алюминиевого сплава.

6. Система выпуска выхлопных газов по любому из пп.1-5, отличающаяся тем, что наружный корпус (2) содержит по меньшей мере две секции, имеющие требуемую форму и соединенные друг с другом.

7. Способ изготовления системы выпуска выхлопных газов по любому из пп.1-6, при этом экструдируют по меньшей мере один наружный корпус и выполняют систему внутренних стенок с образованием камер и каналов для уменьшения шума двигателя внутреннего сгорания, отличающийся тем, что экструдируют трубу с несколькими проходами, причем внутренние стенки частично удаляют, частично перфорируют и/или частично деформируют с целью формирования камер и каналов.

8. Способ по п.7, отличающийся тем, что в наружный корпус устанавливают по меньшей мере одну отражательную перегородку.

9. Способ по п.7 или 8, отличающийся тем, что наружный корпус конфигурируют для размещения на несущей системе автомобиля.

Рисунок 1

 

Текст

Смотреть все

005845 Данное изобретение относится к системе выпуска выхлопных газов, предназначенной для использования в комбинации с двигателем внутреннего сгорания, содержащей выпускную трубу и глушитель. Такая система выпуска выхлопных газов, в целом, известна. Транспортные средства, которые приводятся в движение с помощью двигателей внутреннего сгорания, снабжены системой выпуска выхлопных газов с целью уменьшения шума от двигателя. Известная система выпуска выхлопных газов состоит из одного или более больших резервуаров или камер, действующих в качестве глушителей, которые соединены между собой трубами. Они обычно расположены под автомобилем, где они занимают значительное пространство. В современной конструкции, где использование пространства оптимизировано с целью максимального использования имеющегося пространства, необходимо решение, которое занимает меньшее пространство. Кроме того, размер и форма известных систем выпуска выхлопных газов оказывают отрицательное влияние на аэродинамические свойства автомобиля. Это является важным аспектом, поскольку аэродинамические свойства необходимо оптимизировать с целью минимизации расхода топлива и тем самым также загрязнения окружающей среды. Другим негативным аспектом известных систем выпуска выхлопных газов является то, что их вес обычно является большим из-за использования стали в конструкции. Сталь имеет очень плохую стойкость к коррозии при высоких температурах, что приводит к увеличению толщины резервуаров и труб с целью продления срока службы (пока коррозия не проникнет через толщину стенок). Увеличенная толщина стенок приводит к увеличению веса, что также приводит к увеличению расхода топлива. Для замедления коррозии на стальные системы выпуска выхлопных газов часто наносят алюминиевое покрытие, что частично решает проблему, однако, усложняет переработку использованных систем выпуска выхлопных газов из-за смешивания основных материалов. Кроме того, предложены системы выпуска выхлопных газов, изготовленные из нержавеющей стали, однако, они являются дорогими из-за высокой стоимости материала и сложными в изготовлении, поскольку нержавеющая сталь труднее поддается машинной обработке и пайке твердым припоем, чем стандартная сталь. Одной целью данного изобретения является создание системы выпуска выхлопных газов с улучшенными аэродинамическими свойствами. Другой целью является создание системы выпуска выхлопных газов, которая занимает меньшее пространство. Еще одной целью является создание системы выпуска выхлопных газов с уменьшенным весом. Еще одной целью является создание системы выпуска выхлопных газов с увеличенным сроком службы. Согласно изобретению эти цели достигнуты тем, что система выпуска выхлопных газов состоит из наружного корпуса, в основном, с равномерным поперечным сечением и внутренней системы, содержащей несколько камер и каналов, служащих для уменьшения шума двигателя внутреннего сгорания. Система выпуска выхлопных газов с наружным корпусом, в основном, с равномерным поперечным сечением не имеет изменений в размерах и множества острых кромок, как в известных типах систем, за счет чего значительно улучшаются аэродинамические свойства. Наружный корпус, по существу, с равномерным поперечным сечением и внутренняя система, содержащая несколько камер и каналов, обеспечивают конструкцию системы выпуска выхлопных газов, которая занимает меньшее пространство и которая уменьшает вес. Систему выпуска выхлопных газов можно изготавливать из легкого металла, такого как алюминий, за счет чего можно увеличить срок службы до любого выбранного времени и одновременно уменьшить полный вес. Кроме того, изобретение относится к способу изготовления указанной выше системы выпуска выхлопных газов. Способ изготовления системы выпуска выхлопных газов содержит экструзию, по меньшей мере,наружного корпуса и создание системы внутренних стенок с образованием камер и каналов, предназначенных для снижения шума двигателя внутреннего сгорания. За счет этого обеспечивается изготовление системы выпуска выхлопных газов с низкой стоимостью, поскольку возможно осуществление даже сложной конструкции поперечного сечения корпуса без оказания значительного влияния на стоимость. Это в некоторой степени обуславливается использованием процесса экструзии для ее изготовления. Способ предпочтительно содержит экструзию по меньшей мере части камер, за счет чего их можно выполнять с теми же преимуществами, что и наружный корпус. Способ предпочтительно содержит пластическую деформацию для формирования по меньшей мере части камер с целью обеспечения их подходящей конструкции для оптимизации снижения излучаемого шума. Способ предпочтительно содержит формирование каналов, за счет чего можно формировать аккуратные и/или небольшие, а также большие каналы любой формы. Предпочтительно при осуществлении способа вводят блокировки с целью обеспечения большей свободы при конструировании. При выполнении способа предпочтительно формируют вход и/или выход, за счет чего они могут быть интегрированы в конструкцию. Ниже приводится подробное описание изобретения со ссылками на чертежи, на которых изображены примеры выполнения изобретения:-1 005845 фиг. 1 - вариант выполнения поперечного сечения профиля для системы выпуска выхлопных газов; фиг. 2 - другой вариант выполнения поперечного сечения профиля для системы выпуска выхлопных газов; фиг. 3 - другой вариант выполнения поперечного сечения профиля для системы выпуска выхлопных газов; фиг. 4 - другой вариант выполнения поперечного сечения профиля для системы выпуска выхлопных газов; фиг. 5 - разрез профиля по линии А-А согласно фиг. 4; фиг. 6 - система выпуска выхлопных газов на виде с торца; фиг. 7 - разрез по линии В-В согласно фиг. 6; фиг. 8 - разрез по линии В-В согласно фиг. 6, при этом стрелками указаны потоки газа через систему выпуска выхлопных газов; фиг. 9 - поперечное сечение другого профиля для системы выпуска выхлопных газов; фиг. 10 - система выпуска выхлопных газов с использованием профиля согласно фиг. 9; фиг. 11 - система выпуска выхлопных газов, готовая для установки в автомобиле. На фиг. 1 показан наружный корпус 2, содержащий первый профиль с другим профилем, расположенным внутри, при этом другой профиль содержит несколько стенок 3. Наружный корпус 2 имеет форму, обеспечивающую хорошие аэродинамические свойства. Стенки 3 внутреннего профиля пригодны для формирования внутренних отделений внутри системы выпуска выхлопных газов после дополнительной обработки. На фиг. 2, 3 и 4 показаны различные конструкции наружного корпуса 2, которые экструдированы в виде одной детали, включая внутренние стенки 3. На фиг. 5 показан разрез по линии А-А на фиг. 4 наружного корпуса 2 и внутренних стенок 3. На фиг. 6 показана система выпуска выхлопных газов, содержащая профиль, согласно фиг. 4 и 5. Система выпуска выхлопных газов содержит наружный корпус 2 с внутренними стенками 3. На одной стороне стенка 3' пластически деформирована, и выполнены каналы 6 посредством машинной обработки, например штамповки, сверления и т.д. С другой стороны корпус 2' и внутренняя стенка 3' пластически деформированы с образованием входа 14. Также образованы каналы 6, а также камеры 4, которые более отчетливо показаны на фиг. 7. На фиг. 7 показан, по существу, разрез по линии В-В на фиг. 6. Однако добавлены блокировки или отражательные перегородки 12 для закрывания концов и для дополнительного разделения камер 4. Наружный корпус 2 и стенки 3 деформированы на концах с образованием входа 14 и выхода 16. Сформированы дополнительные каналы, например, с использованием дорнов. В подходящих местах сформированы каналы 6 для обеспечения потоков газа между камерами 4. Каналы 6 могут иметь любые размеры, конфигурации и форму. Размеры, конфигурации и формы камер 4, а также каналов 6 являются параметрами конструкции, которые рассчитывают с использованием известных технических формул, относящихся к потокам газа, скорости, желаемому уменьшению шума и т.д., известных для специалистов в данной области техники. Фиг. 8, по существу, идентична фиг. 7. Добавлены лишь стрелки, указывающие поток газа через вход 14, камеру 4, каналы 6 в следующую камеру 4 и т.д. Согласно изобретению конструкция системы выпуска выхлопных газов допускает различные конфигурации, размеры и формы в зависимости от типа автомобиля, его использования, типа двигателя и т.д. При необходимости входы 14 и выходы 16 могут быть снабжены трубами для простого соединения с другими компонентами. В частности, выход 16 может быть снабжен куском трубы, выполненным с возможностью придания двигателю специфичного звучания. Вход 14 может быть соединен непосредственно с камерой сгорания, с коллектором или, например, катализаторным блоком и/или с фильтром мелких частиц. На фиг. 9 показана другая труба 20, предназначенная для использования в качестве основного профиля для системы выпуска выхлопных газов согласно данному изобретению. Точное поперечное сечение этого профиля не является критичным, если он только выполнен с возможностью установки на нижней стороне автомобиля. С учетом этого она имеет плоскую часть 21 и изогнутые части 22, 23. В местах соединения между изогнутыми частями 22, 23 предусмотрена полукруглая часть 24, проходящая по существу по более 180, так что в эту часть 24 может быть установлена труба с подходящим поперечным сечением и диаметром. Для выполнения системы выпуска выхлопных газов, показанной на фиг. 10, отражательные перегородки 25, имеющие поперечное сечение, соответствующее поперечному сечению трубы 20, согласно фиг. 9, за исключением круговой части 24, которая остается открытой, вводят через один конец и располагают на заданных расстояниях от этого конца. Это можно выполнять с помощью способа, соответствующего способу расположения отражательных перегородок в коллекторах, как раскрыто, например, в ЕР-А-0891528 или ЕР-А-0214670. Таким образом, трубу 20 разделяют на несколько пространств, разделенных отражательными перегородками и соединенных друг с другом через полукруглые части 24. Объ-2 005845 емы этих пространств можно согласовывать с требованиями к системе выпуска выхлопных газов для выполнения функции глушителя. Можно осуществить усовершенствование этой системы посредством введения концов 26 круглой трубы в полукруглые части 24 и расположения этих концов 26 трубы так, чтобы один из концов был в одной плоскости с отражательной перегородкой или каждый из концов трубы проходил в одно из смежных пространств, разделенных отражательной перегородкой 25. Таким образом, можно оптимизировать глушитель. Отражательные перегородки 25 и концы 26 трубы можно закреплять внутри трубы 20 с помощью процесса сварки, обычно используемого в уровне техники. На фиг. 11 показана конечная конфигурация системы выпуска выхлопных газов, которую можно выполнять согласно изобретению и которую можно закреплять непосредственно на донной части автомобиля. За счет большого поперечного сечения трубы система выпуска выхлопных газов имеет достаточную прочность и в то же время достаточный объем для уменьшения шума. С учетом этого последнего требования важно иметь возможность изгибать экструдированный профиль для обеспечения достаточной длины и тем самым достаточного объема для уменьшения шума и для подгонки к днищу автомобиля. Это изгибание может быть также важным с учетом других структурных элементов, установленных на днище автомобиля, таких как ведущий мост и т.д. Глушитель можно изготавливать с использованием стальных сплавов, однако, предпочтительно изготавливать его с использованием сплавов легких металлов, таких как титан, алюминий, магний. Он может также содержать компоненты, выполненные из керамических материалов. Можно использовать также пластмассы с или без армирования для изготовления частей или всего глушителя, необязательно, с внутренним экраном для улучшения теплостойкости. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Система выпуска выхлопных газов для использования в комбинации с двигателем внутреннего сгорания, содержащая выхлопную трубу и глушитель, при этом система состоит из наружного корпуса(2), по существу, с равномерным поперечным сечением и внутренней конструкцией, содержащей несколько камер (4) и каналов (6), предназначенных для уменьшения шума двигателя внутреннего сгорания, отличающаяся тем, что она выполнена в виде экструдированного трубчатого элемента, снабженного внутренними стенками, при этом стенки после экструзии частично удалены, частично перфорированы и/или частично деформированы с целью формирования камер и каналов. 2. Система выпуска выхлопных газов по п.1, отличающаяся тем, что в наружном корпусе установлена по меньшей мере одна отражательная перегородка для формирования камер. 3. Система выпуска выхлопных газов по п.1 или 2, отличающаяся тем, что наружный корпус является экструдированным трубчатым элементом с несколькими проходами. 4. Система выпуска выхлопных газов по любому из пп.1-3, отличающаяся тем, что наружный корпус снабжен по меньшей мере одной отражательной перегородкой, образующей две смежные камеры, и трубчатые полые элементы образуют каналы между смежными камерами, при этом трубчатый элемент выступает по меньшей мере в одну из камер. 5. Система выпуска выхлопных газов по любому из пп.1-4, отличающаяся тем, что она состоит, по существу, из алюминия или алюминиевого сплава. 6. Система выпуска выхлопных газов по любому из пп.1-5, отличающаяся тем, что наружный корпус (2) содержит по меньшей мере две секции, имеющие требуемую форму и соединенные друг с другом. 7. Способ изготовления системы выпуска выхлопных газов по любому из пп.1-6, при этом экструдируют по меньшей мере один наружный корпус и выполняют систему внутренних стенок с образованием камер и каналов для уменьшения шума двигателя внутреннего сгорания, отличающийся тем, что экструдируют трубу с несколькими проходами, причем внутренние стенки частично удаляют, частично перфорируют и/или частично деформируют с целью формирования камер и каналов. 8. Способ по п.7, отличающийся тем, что в наружный корпус устанавливают по меньшей мере одну отражательную перегородку. 9. Способ по п.7 или 8, отличающийся тем, что наружный корпус конфигурируют для размещения на несущей системе автомобиля.

МПК / Метки

МПК: F01N 7/16

Метки: изготовления, выхлопных, выпуска, система, газов, способ

Код ссылки

<a href="https://eas.patents.su/6-5845-sistema-vypuska-vyhlopnyh-gazov-i-sposob-ee-izgotovleniya.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Система выпуска выхлопных газов и способ ее изготовления</a>

Похожие патенты