CN103978851B

CN103978851B - 阻性壁消音器

Info

Publication number: CN103978851B
Application number: CN201410230042.4A
Authority: CN
Inventors: 叶维敏; 张军; 汪庭文; 何晓鸣; 杨军
Original assignee: Chengdu Lingchuan Special Industry Co Ltd
Current assignee: Chengdu Lingchuan Special Industry Co Ltd
Priority date: 2014-05-28
Filing date: 2014-05-28
Publication date: 2016-04-13
Anticipated expiration: 2034-05-28
Also published as: CN103978851A

Abstract

本发明公开了一种阻性壁消音器，包括依次排布的第一腔室（10）、主腔室（60）、第二腔室（20），主腔室为圆筒，第一腔室与主腔室之间设置有第一腔室隔挡片（11），第二腔室与主腔室之间设置有第二腔室隔挡片（21），上述隔挡片保证腔室之间的密封隔断，还包括进气管（30）与排气管（40），所述主腔室（60）上还设置有消音层。该阻性壁消音器在抗性消音器的基础上，对腔室的消音壁构造进行了改造，增加了阻性消音特性；消音壁的结构使得声波在消音壁上经过多重漫反射降噪后大大强化了消音效果并且保证了降噪的频率特性；整体结构的消音效果显著且均衡值得推广应用。

Description

阻性壁消音器

技术领域

本发明属于机动车消音器领域，涉及一种阻性壁消音器。

背景技术

机动车行驶中会产生相当巨大的噪音，目前有一种抗性消音器通过腔室共振声波、反射声波与原声波干涉削弱来减小噪音，但是消音效果还需要进一步提升，并且消除噪声的频率特性不平滑，往往对高低频率噪声的降噪首尾不能兼顾。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种阻性壁消音器，该阻性壁消音器在抗性消音器的基础上，对腔室的消音壁构造进行了改造，增加了阻性消音特性；消音壁的结构使得声波在消音壁上经过多重漫反射降噪后大大强化了消音效果并且保证了降噪的频率特性；整体结构的消音效果显著且均衡值得推广应用。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：

包括依次排布的第一腔室、主腔室、第二腔室，主腔室为圆筒，第一腔室与主腔室之间设置有第一腔室隔挡片，第二腔室与主腔室之间设置有第二腔室隔挡片，上述隔挡片保证腔室之间的密封隔断，还包括进气管与排气管，

所述进气管从第一腔室外依次通过第一腔室、第一腔室隔挡片、主腔室、第二腔室隔挡片，进气管由进气管端盖固定在第二腔室隔挡片上，进气管为圆管，进气管处于主腔室内的部分开有交错排布的进气管排气孔，

所述排气管从第二腔室外依次通过第二腔室、第二腔室隔挡片、主腔室、第一腔室隔挡片，排气管由排气管端盖固定在第一腔室隔挡片上，排气管为圆管，排气管处于主腔室内的部分开有交错排布的排气管进气孔，

所述主腔室上还设置有消音层，消音层为吸音涂层，消音层内侧为金属制消音层内轮廓壁，消音层内轮廓壁表面粗糙处理，表面粗糙度大于80μm，消音层内轮廓壁的横剖面为波浪状包括相间排布的波峰和波谷，消音层内轮廓壁上开有消音孔，所述消音孔为斜切开孔，即消音孔靠近腔室内侧的开口大于消音孔靠近消音层一侧的开口。

上述基本方案中进气管、排气管伸入腔室内构成抗性消音的基本结构，抗性消音结构为消音器的一种基本消音结构，为现有技术名词，通过一定的结构产生与入射波相消的波形来减少声波能量；在本发明中，第一、第二隔挡片分隔出第一腔室、第二腔室、第三腔室，气流流通路径为进气管->第一腔室、主腔室、第二腔室->排气管,通过进气管、排气管上交错排布的排气管排气孔、排气管进气孔实现气管与腔室之间的气流流通，在此基础上对主腔室的消音壁构造进行了改造，增加了消音层，消音层内侧即靠近消音器轴线的一侧为金属壁，其为消音器筒体壁构成腔室以固定安装消音层的消音材料，声波能量从消音层金属壁上的消音孔中斜切开孔导入消音层，斜切开孔有利于声波的向消音层入社，从而增加了阻性消音特性；消音壁的波浪结构使得声波在经过表面粗糙处理的消音壁上经过多重漫反射降噪后大大强化了消音效果并且保证了降噪的频率特性，表面粗糙度大于80μm才能保证多重漫反射对声波能量的有效消耗，μm为微米。此外第一腔室、第二腔室的结构对于高速气流起到了缓冲作用，避免附加噪声。

进一步的，第一腔室、第二腔室的轮廓为锥台，第一腔室、第二腔室中较大的底面分别与主腔室的圆筒两端相邻。第一腔室、第二腔室的锥台构造能够消除高速气流冲击第一腔室、第二腔室侧壁产生的高频噪声，但是仅为较优的构造，圆筒的腔室构造同样可以使用，不应被排除在保护范围之外。

进一步的，所述波峰或波谷在同一横截面内的数量在5-10个的范围内。数量多于10个则分割的局部湍流过多，高频消音效果变差，低于5个则漫反射路径长度不足，影响整体消音效果。

进一步的，所述消音层的吸音涂层材料为植物纤维或者无机纤维吸音涂料。此两类材料为优选的质量轻，且降噪效果好的材料。

进一步的，所述消音层内轮廓壁的厚度在10mm-20mm范围内，消音孔的斜切角为30-60度。10mm-20mm仅为优选的厚度范围，消音层内轮廓壁的厚度小于10mm则加工困难，大于20mm则消音效果急剧下降，30-60度的边缘斜切角范围仅为优选的斜切角范围，此角度范围内有利于将声波能量导入消音层。

进一步的，所述消音孔靠近消音层的一侧上设置有滤网。滤网避免杂质进入消音层。

本发明的部分有益效果为：

1、该阻性壁消音器在抗性消音器的基础上，增加了消音层来吸收声波能量，对腔室的消音壁构造进行了改造，增加了阻性消音特性；

2、消音壁的结构使得声波在消音壁上经过多重漫反射降噪后大大强化了消音效果并且保证了降噪的频率特性；

3、第一腔室、第二腔室的锥台构造能够缓冲高速气流，消除高速气流冲击第一腔室、第二腔室侧壁产生的高频噪声。

该阻性壁消音器整体结构对高频噪音（1kHz以上）、中频噪音（200-500Hz）、低频噪音（100-150Hz）的平均降噪效果为8.8dB、7.7dB、7.1dB，效果显著且均衡值得推广应用。

附图说明

图1是本发明所述波浪消音轮胎的截面图。

附图中标记及相应的零部件名称：

10-第一腔室11-第一腔室隔挡片20-第二空腔21-第二腔室隔挡片30-进气管31-进气管排气孔32-进气管端盖40-排气管41-排气管进气孔42-排气管端盖50-消音层51-消音层内轮廓壁52-波谷53-波峰54-消音孔60-主腔室

具体实施方式

下面结合实施例及附图，对本发明作进一步地的详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

本发明的实施例1为，如图1是本发明所述波浪消音轮胎的截面图,包括依次排布的第一腔室10、主腔室60、第二腔室20，主腔室为圆筒，第一腔室与主腔室之间设置有第一腔室隔挡片11，第二腔室与主腔室之间设置有第二腔室隔挡片21，上述隔挡片保证腔室之间的密封隔断，还包括进气管30与排气管40，

所述进气管30从第一腔室外依次通过第一腔室、第一腔室隔挡片、主腔室、第二腔室隔挡片，进气管30由进气管端盖32固定在第二腔室隔挡片上，进气管30为圆管，进气管30处于主腔室内的部分开有交错排布的进气管排气孔31，

所述排气管40从第二腔室外依次通过第二腔室、第二腔室隔挡片、主腔室、第一腔室隔挡片，排气管40由排气管端盖42固定在第一腔室隔挡片上，排气管40为圆管，排气管40处于主腔室内的部分开有交错排布的排气管进气孔41，

所述主腔室60上还设置有消音层50，消音层50为吸音涂层，消音层50内侧为金属制得消音层内轮廓壁51，消音层内轮廓壁51表面粗糙处理，表面粗糙度大于80μm，消音层内轮廓壁51的横剖面为波浪状包括相间排布的波峰52和波谷53，消音层内轮廓壁51上开有消音孔54，所述消音孔54为斜切开孔，即消音孔靠近腔室内侧的开口大于消音孔靠近消音层一侧的开口。

上述基本方案中进气管、排气管伸入腔室内构成抗性消音的基本结构，抗性消音结构为消音器的一种基本消音结构，为现有技术名词，通过一定的结构产生与入射波相消的波形来减少声波能量；在本发明中，第一、第二隔挡片分隔出第一腔室、第二腔室、第三腔室，气流流通路径为进气管->第一腔室、主腔室、第二腔室->排气管,通过进气管、排气管上交错排布的排气管排气孔、排气管进气孔实现气管与腔室之间的气流流通，在此基础上对主腔室的消音壁构造进行了改造，增加了消音层，消音层内侧即靠近消音器轴线的一侧为金属壁，其为消音器筒体壁构成腔室以固定安装消音层的消音材料，声波能量从消音层金属壁上的消音孔中斜切开孔导入消音层，斜切开孔有利于声波的向消音层入社，从而增加了阻性消音特性；消音壁的波浪结构使得声波在经过表面粗糙处理的消音壁上经过多重漫反射降噪后大大强化了消音效果并且保证了降噪的频率特性，表面粗糙度大于80μm才能保证多重漫反射对声波能量的有效消耗。此外第一腔室、第二腔室的结构对于高速气流起到了缓冲作用，避免附加噪声。

在实施例1的基础上，第一腔室10、第二腔室20的轮廓为锥台，第一腔室、第二腔室中较大的底面分别与主腔室的圆筒两端相邻。第一腔室、第二腔室的锥台构造能够消除高速气流冲击第一腔室、第二腔室侧壁产生的高频噪声，但是仅为较优的构造，圆筒的腔室构造同样可以使用，不应被排除在保护范围之外。

在实施例1的基础上，所述波峰52或波谷在同一横截面内的数量在5-10个的范围内。数量多于10个则分割的局部湍流过多，高频消音效果变差，低于5个则漫反射路径长度不足，影响整体消音效果。

在实施例1的基础上，所述消音层50的吸音涂层材料为植物纤维或者无机纤维吸音涂料。仅为优选的厚度范围，

在实施例1的基础上，所述消音层内轮廓壁51的厚度在10mm-20mm范围内，消音孔54的斜切角为30-60度。10mm-20mm仅为优选的厚度范围，消音层内轮廓壁的厚度小于10mm则加工困难，大于20mm则消音效果急剧下降，30-60度的边缘斜切角范围仅为优选的斜切角范围，此角度范围内有利于将声波能量导入消音层。

在实施例1的基础上，所述消音孔54靠近消音层50的一侧上设置有滤网。滤网避免杂质进入消音层。

本发明的有益效果为：

1、该阻性壁消音器在抗性消音器的基础上，增加了消音层来吸收声波能量，对腔室的消音壁构造进行了改造，增加了消音层，声波能量从消音层上的消音孔中导入消音层，从而增加了阻性消音特性；

2、消音壁的结构使得声波在经过表面粗糙处理的消音壁上经过多重漫反射降噪后大大强化了消音效果并且保证了降噪的频率特性；

如上所述，可较好的实现本发明。

Claims

1.一种阻性壁消音器，其特征在于，包括依次排布的第一腔室（10）、主腔室（60）、第二腔室（20），主腔室为圆筒，第一腔室与主腔室之间设置有第一腔室隔挡片（11），第二腔室与主腔室之间设置有第二腔室隔挡片（21），还包括进气管（30）与排气管（40），

所述进气管（30）从第一腔室外依次通过第一腔室、第一腔室隔挡片、主腔室、第二腔室隔挡片，进气管（30）由进气管端盖（32）固定在第二腔室隔挡片上，进气管（30）为圆管，进气管（30）处于主腔室内的部分开有交错排布的进气管排气孔（31），

所述排气管（40）从第二腔室外依次通过第二腔室、第二腔室隔挡片、主腔室、第一腔室隔挡片，排气管（40）由排气管端盖（42）固定在第一腔室隔挡片上，排气管（40）为圆管，排气管（40）处于主腔室内的部分开有交错排布的排气管进气孔（41），

所述主腔室（60）上还设置有消音层（50），消音层（50）为吸音涂层，消音层（50）内侧为金属制消音层内轮廓壁（51），消音层内轮廓壁（51）表面粗糙处理，表面粗糙度大于80μm，消音层内轮廓壁（51）的横剖面为波浪状包括相间排布的波峰（52）和波谷（53），消音层内轮廓壁（51）上开有消音孔（54），所述消音孔（54）为斜切开孔，即消音孔靠近腔室内侧的开口大于消音孔靠近消音层一侧的开口。

2.根据权利要求1所述的阻性壁消音器，其特征还在于，第一腔室（10）、第二腔室（20）的轮廓为锥台，第一腔室、第二腔室中较大的底面分别与主腔室的圆筒两端相邻。

3.根据权利要求1所述的阻性壁消音器，其特征还在于，所述波峰（52）或波谷在同一横截面内的数量在5-10个的范围内。

4.根据权利要求1所述的阻性壁消音器，其特征还在于，所述消音层（50）的吸音涂层材料为植物纤维或者无机纤维吸音涂料。

5.根据权利要求1所述的阻性壁消音器，其特征还在于，所述消音层内轮廓壁（51）的厚度在10mm-20mm范围内，消音孔（54）的斜切角为30-60度。

6.根据权利要求1所述的阻性壁消音器，其特征还在于，所述消音孔（54）靠近消音层（50）的一侧上设置有滤网。