專利名稱：具有冷卻功能的車輛尾氣共鳴器的制作方法
技術領域：
本公開內容涉及車輛尾氣處理系統。更具體地，本公開內容涉及一種共鳴器 (resonator)，其采用了用于冷卻通過該共鳴器的車輛發動機尾氣的裝置。
背景技術：
在車輛尾氣處理系統中，高溫尾氣帶來了安全性、耐久性以及增加尾氣流噪聲的 問題。在一些車輛應用中，尾氣溫度在怠速狀態下可升高，導致了對尾氣冷卻裝置的需求。 在尾氣共鳴器中使用的常用吸聲材料可能在升高的尾氣溫度下失效，導致出現了不期望的 尾氣噪聲等級。此外，高溫尾氣導致氣體密度降低，從而增加了尾氣氣體速度，這產生了高 頻流動噪聲。因此，尾氣處理裝置，例如共鳴器，需要在它們的設計中考慮那些問題。
發明內容
此部分提供的是本公開內容的一般概要，而不是其完整范圍或其全部特征的全面 公開。 —種車輛尾氣共鳴器，包括一個外殼，其具有一個側表面以及定位于該側表面的 相對端的一入口頭部和一出口頭部。 一個尾氣入口導管，具有一個位于尾氣入口頭部的入 口端，用于接收車輛的尾氣，以及一個出口端，所述入口端的橫截面面積大于所述出口端的 橫截面面積，由此產生了一個文丘里效應(venturi effect)區域。 一個尾氣出口導管，具
有一個與所述文丘里效應區域流體連通的入口端，以及一個位于所述出口頭部的一個開口 處的出口端。所述外殼具有一個將冷卻空氣吸入到入口室中的空氣輸送開口，且所述尾氣 出口導管具有一個與入口室流體連通的開口 ，由于文丘里效應在其內產生的壓降，該開口 用于將空氣吸入到所述尾氣出口導管中。 在本公開內容的另一方面，一種車輛尾氣共鳴器，包括一個外殼，其具有一個側表 面以及定位于該側表面的相對端的一入口頭部和一出口頭部。 一個尾氣入口導管，具有一 位于所述入口頭部的入口端開口，用于接收車輛的尾氣，以及一個出口端，所述入口端的橫 截面面積大于所述出口端的橫截面面積，由此產生了一個文丘里效應區域。 一個尾氣出口 導管，具有一圍繞著所述文丘里效應區域且與之流體連通的入口端，以及一位于所述出口 頭部的一個開口處的出口端。 一個位于外殼中的隔斷，具有一個用于接收所述文丘里區域 的中心孔，以及一個徑向外部部分，其被聯結到所述外殼側表面的內表面，所述隔斷、所述 側表面、所述出口頭部限定了一個圍繞著尾氣出口導管的空氣入口室。位于出口頭部中的 多個孔，用于接收進入到所述空氣入口室中的外部空氣。位于尾氣出口導管中的多個孔，其 通常鄰近于所述文丘里區域，被布置用以將空氣從空氣入口室引入到該尾氣出口導管中。
在本公開內容的又一方面，一種車輛尾氣共鳴器，包括一個外殼，其具有一個側表 面以及定位于該側表面的相對端的一入口頭部和一出口頭部。 一個尾氣入口導管，具有一 位于所述入口頭部的入口端開口 ，用于接收車輛的尾氣，以及一個出口端，所述入口端的橫 截面面積大于所述出口端的橫截面面積，由此產生了一個文丘里效應區域。 一個尾氣出口 導管，具有一個橫截面面積較大的入口端，且圍繞著所述文丘里效應區域并與之流體連通， 以及一個位于所述出口頭部的一個開口處的出口端，所述尾氣出口導管的一部分具有通過
其中的穿 L。第一隔斷，其位于所述外殼中，且具有一個用于接收所述文丘里效應區域的中
心孔，以及一個徑向外部部分，其被聯結到所述外殼側表面的內表面。第二隔斷，其位于外 殼中并定位于所述第一隔斷的下游，且具有一個用于接收尾氣出口導管的中心孔，以及一 個徑向外部部分，其被聯結到所述外殼的側表面的內表面，所述第一隔斷、第二隔斷、外殼 的側表面限定了一個圍繞著所述文丘里效應區域和所述尾氣出口導管的入口端的空氣入 口室。多個孔，被放置于所述外殼的側表面中，用于接收進入到空氣入口室中的外部空氣。 所述尾氣出口導管的入口端的一個開放環形區域與所述空氣入口室流體連通。 其他領域的應用性從此處提供的說明中將變得明了。本發明內容中的說明和具體 實施例僅旨在于說明的目的，并不旨在于限制本公開內容的范圍。
此處描述的附圖僅為說明所選實施方案(并不是所有可能的實施方式)的目的，
且不旨在于限制本公開內容的范圍。本公開內容的目的和特征將在結合附圖的詳細描述后 得以明了，其中 圖1A-1D描繪了本公開內容的一個實施方案的各種視圖；以及
圖2A-2C描繪了本公開內容的一個替換實施方案的各種視圖。
在附圖分別的視圖中，相應的參考標記表示相應的部分。
具體實施例方式
現在將參考附圖更全面地描述示例性的實施方案。 本公開內容的第一實施方案在圖1A、B、C和D的各種視圖中顯示。參見圖1A-D，車 輛尾氣共鳴器100具有一個封殼或側表面102，其橫截面優選地是環形，但實際上可以是任 何橫截面形狀。 一個尾氣入口管或導管104在入口處具有其最大的橫截面，且經由壁104a 弧形地縮小到一個由直線壁104b限定的較小直徑的區域，從而限定一個文丘里效應區域 106。 一個尾氣出口管或導管108在入口端處圍繞著文丘里效應區域106，并且在橫截面上 向著出口端弧形地延伸，從而限定一個室120。共鳴器的入口端包括一個其內具有中心孔的 入口頭部或端蓋IIO，用以接收尾氣入口導管104的入口端。在該共鳴器的一個相對端，一 個出口頭部或端蓋112具有一中心孔，用以接收尾氣出口導管108的出口端。 一個隔斷或 擋板114圍繞著文丘里區域106，且其在徑向外部部分處被聯結至封殼102的內表面。 一個 冷卻空氣入口室116的一端由隔斷114限定，而另一端由出口頭部112限定。
從圖1D中可見，出口頭部112包括多個(例如四個)用于將冷卻空氣引入室116 的外部冷卻空氣輸送開口 124a至124d。 尾氣出口導管108具有多個通過導管108的壁的空氣進入開口 (顯示了其中的三
5個，118a-c)，用于將空氣從室116引入到尾氣出口導管108之內的混合室120。
如圖1C中所示，隔斷114包括多個圍繞其間隔開的調整凹部或凹槽122a-h。
在操作中，來自車輛發動機的尾氣進入尾氣入口導管104中，由于文丘里區域 106，在例如118a-c孔的下方在室120中產生低壓區域，以將冷卻空氣從入口室116吸入到 混合室120中，由此冷卻了流經共鳴器的尾氣。 在圖2A-2C的各種視圖中顯示了共鳴器的一個替換實施方案。參見圖2A-2C，共鳴 器200具有一個封殼或外側表面202，其橫截面優選地是環形，但實際上可以是依照本公開 內容的任何形狀的橫截面。共鳴器的內部進一步地由一個入口頭部210和一個位于封殼或 側表面202的另一端的出口頭部212限定。 —個尾氣入口管204在入口頭部210的中心開口中具有一個入口端，且其橫截面
積沿著弧形壁204a至一個限定一文丘里效應區域206的直線壁204b弧形地縮小。 —個尾氣出口管208在其圍繞著文丘里效應區域206的入口具有一個開口，且其
特征在于一個環形開放空間221與空氣入口室216流體連通。尾氣出口導管208的壁在
209處穿孔，且導管208的一個出口端位于出口頭部212的一個開口之中。 外部冷卻空氣經由在封殼或側表面202之內的多個空氣輸送孔(顯示了其中的兩
個，孔224-a和224-b)被吸入到入口室216中。 空氣入口室216是由側表面202、第一隔斷214和被間隔在第一隔斷214下游的第 二隔斷215所限定的。在第二隔斷215、出口頭部212和側表面202之間限定的環形區域中 填充了一種吸聲材料226，該吸聲材料226在尾氣出口導管208的穿孔區域209中圍繞著該 尾氣出口導管208。 如圖2C中所示，隔斷214(以及可選地隔斷215)包括多個調整凹部或凹槽 222a-h。 在操作中，共鳴器200在尾氣入口導管204的入口端接收車輛的尾氣。由于文丘 里部分206處的縮小區域，尾氣流在尾氣出口導管208的入口端處產生了壓降，由此將空氣 從室216吸入到室220中，以與流經共鳴器的尾氣混合。 因此，在圖1A至圖1D中和在圖2A至圖2C中示出的兩個實施方案中，流經共鳴器 的尾氣被吸入到由尾氣出口導管限定的室中的外部空氣所冷卻。 上述實施方案是為說明和描述的目的而提供的。其不旨在于窮舉或限制本發明。
具體實施方式
的個別要素或特征通常不限于該具體實施方式
，但在可應用之處是可替換 的，且即使未經專門顯示或描述亦可用于所選的實施方式。同樣的要素或特征也可以多種 形式變化。這樣的變化不應被視為背離了本發明，并且所有這樣的修改均旨在于被包括在 本發明的范圍之內。
權利要求
一種車輛尾氣共鳴器，包括一個外殼，其具有一側表面以及定位于該側表面的相對端的一入口頭部和一出口頭部；一個尾氣入口導管，其具有一位于尾氣入口頭部的入口端，用于接收車輛的尾氣，以及一出口端，所述入口端的橫截面面積大于所述出口端的橫截面面積，由此產生了一個文丘里效應區域；以及一個尾氣出口導管，其具有一與所述文丘里效應區域流體連通的入口端，以及一位于所述出口頭部的一個開口處的出口端；其中，所述外殼具有一個將冷卻空氣吸入到入口室中的空氣輸送開口，且所述尾氣出口導管具有一個與入口室流體連通的開口，由于文丘里效應在其內產生的壓降，該開口用于將空氣吸入到所述尾氣出口導管。
2. 根據權利要求1所述的共鳴器，還包括一個在所述外殼中的具有一中心孔的隔斷，其用于接收所述文丘里效應區域，以及一個徑向外部部分，其被聯結到所述外殼側表面的一個內表面。
3. 根據權利要求2所述的共鳴器，還包括一個在所述隔斷中的調整凹部。
4. 根據權利要求1所述的共鳴器，其中所述空氣輸送開口在所述出口頭部中形成。
5. 根據權利要求1所述的共鳴器，其中所述空氣輸送開口在所述外殼的側表面中形成。
6. 根據權利要求2所述的共鳴器，其中所述隔斷限定了所述入口室的一個邊界。
7. 根據權利要求4所述的共鳴器，其中所述尾氣出口導管開口包括多個間隔地圍繞尾氣出口導管且鄰近于文丘里效應區域的孔。
8. 根據權利要求5所述的共鳴器，其中所述尾氣出口導管開口包括一個所述尾氣出口導管入口端的環形區域，其圍繞著所述尾氣入口導管的出口端。
9. 根據權利要求l所述的共鳴器，其中所述尾氣出口導管的至少一部分被穿孔，且被置于所述尾氣出口導管和所述外殼側表面之間的吸聲材料圍繞。
10. 根據權利要求1所述的共鳴器，其中所述外殼的橫截面大致是環形的。
11. 一種車輛尾氣共鳴器，包括一個外殼，其具有一側表面以及定位于該側表面的相對端的一入口頭部和一出口頭部；一個尾氣入口導管，其具有一位于入口頭部的入口端開口，用于接收車輛的尾氣，以及一出口端，所述入口端的橫截面面積大于所述出口端的橫截面面積，由此產生了一個文丘里效應區域；一個尾氣出口導管，其具有一圍繞所述文丘里效應區域且與之流體連通的入口端，以及一位于所述出口頭部的一個開口處的出口端；一個隔斷，其位于所述外殼中，且具有一個用于接收所述文丘里效應區域的中心孔，以及一個徑向外部部分，其被聯結到所述外殼側表面的一個內表面，所述隔斷、所述側表面和所述出口頭部限定了一個圍繞著尾氣出口導管的空氣入口室；位于所述出口頭部中的多個孔，其用于接收進入到所述空氣入口室中的外部空氣；以及位于所述尾氣出口導管中的多個孔，其通常鄰近于所述文丘里效應區域，用于將空氣從所述空氣入口室引入到所述尾氣出口導管中。
12. 根據權利要求11所述的共鳴器，其中所述隔斷還包括多個在其內的調整凹部。
13. —種車輛尾氣共鳴器，包括一個外殼，其具有一側表面以及定位于該側表面的相對端的一入口頭部和一出口頭部；一個尾氣入口導管，其具有一位于所述入口頭部的入口端開口 ，用于接收車輛的尾氣，以及一出口端，所述入口端的橫截面面積大于所述出口端的橫截面面積，由此產生了一個文丘里效應區域；一個尾氣出口導管，其具有一橫截面面積較大的入口端，且圍繞著所述文丘里效應區域并與之流體連通，以及一位于所述出口頭部的一個開口處的出口端，所述尾氣出口導管的一部分具有通過其中的穿孔；第一隔斷，其位于所述外殼中，且具有一個用于接收所述文丘里效應區域的中心孔，以及一個徑向外部部分，其被聯結到所述外殼側表面的一個內表面；第二隔斷，其定位在所述第一隔斷的下游，且具有一個用于接收尾氣出口導管的中心孔，以及一個徑向外部部分，其被聯結到所述外殼側表面的內表面，所述第一隔斷、所述第二隔斷和所述外殼的側表面限定了一個圍繞著所述文丘里效應區域和所述尾氣出口導管的入口端的空氣入口室；多個孔，其位于所述外殼的側表面中，用于接收進入到所述空氣入口室中的外部空氣；以及所述尾氣出口導管的入口端的一個開放環形區域，其與所述空氣入口室流體連通。
14. 根據權利要求13所述的共鳴器，其中所述第一隔斷還包括在其中的多個調整凹部。
15. 根據權利要求13所述的共鳴器，其中所述第二隔斷還包括在其中的多個調整凹部。
16. 根據權利要求13所述的共鳴器，其中所述第一隔斷和所述第二隔斷包括在其中的多個調整凹部。
17. 根據權利要求13所述的共鳴器，還包括一種吸聲材料，其被置于所述尾氣出口導管的部分與所述側表面之間。
18. 根據權利要求14所述的共鳴器，還包括一種吸聲材料，其被置于所述尾氣出口導管的部分與所述側表面之間。
19. 根據權利要求15所述的共鳴器，還包括一種吸聲材料，其被置于所述尾氣出口導管的部分與所述側表面之間。
20. 根據權利要求16所述的共鳴器，還包括一種吸聲材料，其被置于所述尾氣出口導管的部分與所述側表面之間。
全文摘要
一種車輛尾氣共鳴器，其特征在于一個尾氣入口導管以一種方式縮小，以限定一個文丘里效應區域。位于共鳴器的外殼中的空氣輸送孔，在外部冷卻空氣和共鳴器的空氣入口室之間提供了流體連通。位于共鳴器的一個出口導管部分中的一個進一步的空氣入口孔與所述空氣入口室流體連通。由于在入口導管內側的文丘里效應，使之產生了壓降，以將空氣從外面吸入到所述空氣入口室內，且然后進入到共鳴器的出口導管中，用于與尾氣混合來提供冷卻。
文檔編號F01N13/08GK101796278SQ200880104847
公開日2010年8月4日 申請日期2008年8月28日 優先權日2007年8月31日
發明者F·鮑姆加特納 申請人:田納科汽車營運公司