CN103256258A - 一种用于燃料电池汽车空气辅助系统的消声器 - Google Patents

一种用于燃料电池汽车空气辅助系统的消声器 Download PDF

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郭荣
朱伟伟
章桐
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Abstract

本发明涉及一种用于燃料电池汽车空气辅助系统的消声器，由气流主管及若干套设在气流主管上的环形共振腔组成，各环形共振腔之间经环形隔板分隔，气流主管上设有开孔，环形共振腔经开孔与气流主管连通。与现有技术相比，本发明通过调整环形共振腔的宽度，内径和数目，以及穿孔的孔径和数目达到兼顾宽频消声。这种结构通过不同的组合形式，可以实现宽频或者单宽频组合消声效果。结构紧凑，在有限的安装空间实现良好的消声效果。流动损失小，耐高温和腐蚀，防尘防水效果好。

Description

一种用于燃料电池汽车空气辅助系统的消声器
技术领域
本发明涉及涉及工业降噪领域，包括一种消声器，尤其是涉及一种用于燃料电池汽车空气辅助系统的消声器。
背景技术
燃料电池汽车是零排放的新型环保车辆，尽管省去了内燃机这个噪声源，但燃料电池空气辅助系统和电机等构成的新的噪声源在工作时会产生振动噪声。空气辅助系统尤其在大进气量时会产生啸叫声，是燃料电池车外噪声的主要噪声源。
通常燃料电池汽车的风机转速在1400rpm到3800rpm之间变化时，存在980Hz到2600Hz的宽频带噪声，且噪声峰值随风机转速的增加而增加。同时在低频段存在一些不随风机转速变化的峰值。因此，它具有典型的宽单频噪声特性。
目前，解决该类问题的措施主要包括布置扩张消声器，赫姆霍兹消声器和若干1/4波长管，但由于它们各自只能消除单一频带的噪声，无法消除宽频噪声，而且受安装位置的限制，不可能在满足声学性能的情况下，做到结构紧凑。考虑空间和消声等多项要求后，有必要用一个紧凑的消声装置来实现宽频和单频消声。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而根据燃料汽车空气辅助系统噪声发生机理和其频率分布特点，提供一种穿孔消声器衰减空气辅助系统产生的噪声，穿孔消声器可以看作是兼顾赫姆霍兹消声器和扩张消声器的一种混合消声器，适用于用于燃料电池汽车空气辅助系统中。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种用于燃料电池汽车空气辅助系统的消声器，可装在空气滤清器之后，也可装在空气滤清器前端，消声器由气流主管及若干套设在气流主管上的环形共振腔组成，各环形共振腔之间经环形隔板分隔，所述的气流主管上设有开孔，所述的环形共振腔经开孔与气流主管连通。
所述的气流主管与各环形共振腔经至少两组开孔连通，每组的开孔数量与环形共振腔的尺寸与所衰减的噪声的频率相匹配。
所述的环形共振腔至少设有两个，各环形共振腔的尺寸相同。
所述的环形共振腔至少设有两个，各环形共振腔的尺寸均不相同。
所述的环形共振腔优选5个，各环形共振腔的尺寸由前至后逐渐增加。
所述的开孔的厚度与气流主管的壁厚相同。
开孔处设置环形凸台，开孔的厚度大于气流主管的壁厚。
与现有技术相比，本发明通过调节结构参数可实现宽频和单频混合消声具有以下优点：
(1)通过调整环形共振腔的宽度、内径和数目以及开孔的孔径和数目来实现多种消声要求，调节变量更多，适应性更好。
(2)消声器的各环形共振腔集成制造在气流主管外侧，受机舱布置要求小，有效地利用了空间且造型美观紧凑。
(3)消声器采用纤维增强塑料或硬质橡胶等材料，可耐高温，另外采用多孔烧结材料和添加其他成分，能耐腐蚀。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的剖视结构示意图；
图3为本发明进行降噪时传递损失的曲线图。
图中，1为第一环形共振腔、2为第二环形共振腔、3为第三环形共振腔、4为第四环形共振腔、5为第五环形共振腔、6为开孔、7为环形分隔板、8为气流主管。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例
一种用于燃料电池汽车空气辅助系统的消声器，其结构如图1-2所示，可装在空气滤清器之后，也可装在空气滤清器前端，消声器由气流主管8及若干套设在气流主管8上的环形共振腔组成，各环形共振腔之间经环形隔板7分隔，在气流主管8上设有开孔6，环形共振腔经开孔6与气流主管8连通。
气流主管1与各环形共振腔经至少两组开孔连通，每组的开孔数量与环形共振腔的尺寸与所衰减的噪声的频率相匹配。本实施例中开孔共设置有四组。另外，环形共振腔至少设有两个，各环形共振腔的尺寸相同，也可以不同，本实施例中，设置有第一环形共振腔1、第二环形共振腔2、第三环形共振腔3、第四环形共振腔4、第五环形共振腔5。利用第一环形共振腔1、第二环形共振腔2、第三环形共振腔3、第四环形共振腔4的组合达到宽频消声效果，利用第五环形共振腔5用于单频消声。各环形共振腔的轴向宽度均不相同，第一环形共振腔1的轴向长度为11.5mm，第二环形共振腔2的轴向长度为16.9mm；第三环形共振腔3的轴向长度为29.6mm；第四环形共振腔4轴向长度为45mm。上述环形共振腔所对应的小孔周向布置四组，每组的小孔数目九个，分两排实现，同时这四个腔对应的小孔直径均为3mm；各共振腔的直径都相同，均为69mm。第五环形共振腔5集成在前四个共振腔一侧，第五环形共振腔5的内径为80mm，轴向宽度为33.8mm；第五环形共振腔5所对应的小孔周向布置四组，每组的小孔数目为五个，分2排实现；同时该腔所对应的小孔直径为2mm，另外，环形分隔板7的厚度为2mm；气流主管8管壁的厚度为2.8mm；主管直径为41.6mm。图3为本发明进行降噪时传递损失的曲线图，其中，实线是根据进气系统降噪要求得到的目标曲线，虚线是该消声器样件的传递损失曲线。一般地，通过测试得到进气系统进气口处的噪声数据，通过分析并结合系统的降噪要求确定其目标曲线。此目标曲线可能同时包含单频和宽频的消声要求，而传统的旁支型消声器消声范围窄，不能满足消声频带要求。此消声器可以兼顾单频和宽频，将两种消声效果结合在一个消声元件内，结构紧凑。

Claims (7)

1.一种用于燃料电池汽车空气辅助系统的消声器，其特征在于，该消声器由气流主管及若干套设在气流主管上的环形共振腔组成，各环形共振腔之间经环形隔板分隔，所述的气流主管上设有开孔，所述的环形共振腔经开孔与气流主管连通。
2.根据权利要求1所述的一种用于燃料电池汽车空气辅助系统的消声器，其特征在于，所述的气流主管与各环形共振腔经至少两组开孔连通，每组的开孔数量与环形共振腔的尺寸与所衰减的噪声的频率相匹配。
3.根据权利要求1所述的一种用于燃料电池汽车空气辅助系统的消声器，其特征在于，所述的环形共振腔至少设有两个，各环形共振腔的尺寸相同。
4.根据权利要求1所述的一种用于燃料电池汽车空气辅助系统的消声器，其特征在于，所述的环形共振腔至少设有两个，各环形共振腔的尺寸均不相同。
5.根据权利要求1所述的一种用于燃料电池汽车空气辅助系统的消声器，其特征在于，所述的环形共振腔优选5个，各环形共振腔的尺寸由前至后逐渐增加。
6.根据权利要求1或2所述的一种用于燃料电池汽车空气辅助系统的消声器，其特征在于，所述的开孔的厚度与气流主管的壁厚相同。
7.根据权利要求1或2所述的一种用于燃料电池汽车空气辅助系统的消声器，其特征在于，开孔处设置环形凸台，开孔的厚度大于气流主管的壁厚。
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