CN103982269A - 一种消声器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种消声器，其包括壳体，以及位于所述壳体内并将所述壳体分隔为前腔、中腔、后腔的隔板，以及贯通所述前腔、所述中腔并延伸到所述后腔内的进气管，以及贯通所述中腔、所述后腔并延伸到所述前腔内的排气管，还包括中间管、压力控制阀，所述中间管贯通所述中腔，且所述中间管的两端分别延伸到所述前腔、所述后腔内，所述中间管的一端连接所述压力控制阀，所述进气管在前腔具有第一孔，所述排气管在后腔具有第二孔。该消声器既能在低速时保证良好的降噪效果，又能在高速时保证气体顺畅地通过消声器，使整车具备良好的动力性经济性。

Description

一种消声器

技术领域

本发明涉及一种气动元件，具体涉及一种消声器。

背景技术

消声器为气路中常用的元件，在汽车的气路中，消声器常用于降低发动机产生的噪声，来减少振动，提高汽车使用的舒适性。为了降低噪声，消声器需要布置多管迷路式的复杂结构，以形成不同的谐振器及共振腔来达到更好的消除噪音的效果。汽车发动机在额定转速下的低频率噪声最为突出，频率为220Hz及400Hz时峰值较大，且发动机整体高频噪声都很大，需要采用消音器消声。

如图1所示，为现有技术中常见的消音器结构，包括壳体1’、上下分层设置在壳体1’内的进气管6’和排气管7’，其中壳体1’内设有将其内腔分隔成前腔2’、中腔3’和后腔4’的隔板5’，进气管6’上具有抗性消音的小孔，排气管7’上具有用于阻性消音的吸音材料，进气管6’贯通前腔2’、中腔3’并延伸到后腔4’，排气管7’贯通中腔3’、后腔4’并延伸到前腔2’。上述结构存在如下缺点：车辆在高速工况下，采用上述结构的消音器，能够实现气体的快速流动，但不能保证噪音的消除；车辆在低速工况下，气体快速流经三个腔体，不能起到很好的降噪的效果。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种消声器，其既能在低速时保证良好的降噪效果，又能在高速时保证气体顺畅地通过消声器，使整车具备良好的动力性经济性。

解决上述问题的技术方案：

一种消声器，其包括壳体，以及位于所述壳体内并将所述壳体分隔为前腔、中腔、后腔的隔板，以及贯通所述前腔、所述中腔并延伸到所述后腔内的进气管，以及贯通所述中腔、所述后腔并延伸到所述前腔内的排气管，还包括中间管、压力控制阀，所述中间管贯通所述中腔，且所述中间管的两端分别延伸到所述前腔、所述后腔内，所述中间管的一端连接所述压力控制阀，所述进气管在前腔具有第一孔，所述排气管在后腔具有第二孔。

可选择的，所述压力控制阀为背压阀，所述背压阀的开启压力为10～30kPa。

可选择的，所述中腔的体积为壳体体积的0.2～0.3倍，所述进气管具有第三孔，所述排气管具有第四孔，所述第三孔、所述第四孔均位于所述中腔内。

可选择的，所述第三孔的孔径为8～10mm，所述第四孔的孔径为3～4mm。

可选择的，所述进气管具有第五孔，所述排气管具有第六孔，所述第五孔、所述第六孔外包覆有吸声材料，所述进气管、所述排气管与各自的吸声材料之间形成共振腔。

可选择的，所述第五孔分布在所述前腔和所述中腔内，所述第六孔分布在所述后腔内。

可选择的，所述第五孔、所述第六孔的孔径为3～3.5mm。

可选择的，所述第五孔位于所述第一孔与所述第三孔之间，所述第六孔位于所述第二孔与所述第四孔之间。

可选择的，所述第一孔、所述第二孔的孔径为3～4mm。

可选择的，还包括固定在所述壳体外的隔热板、所述壳体与所述隔热板之间具有隔热棉。

本发明的有益效果：

与现有技术相比，本发明设置在阻抗复合式消声结构的基础上，另设置专门的背压阀结构，可以根据气流的大小操纵阀门的开启，当整车在低速工况下，排气阻力小于压力控制阀的开启压力时，压力控制阀关闭，使消声器具备较好的降噪效果，当整车在高速工况下，排气阻力大于压力控制阀的开启压力时，压力控制阀打开，使气流较为顺畅地通过消声器。从而既能保证良好的NVH性能，增强了整车的动力性及经济性。

附图说明

图1为现有技术的消声器的结构示意图；

图2为本发明实施例的消声器内部结构的结构示意图；

图3为本发明实施例的消声器的外部结构的结构示意图。

附图标记说明：1’、1-壳体，11-隔热棉，12-隔热板，13-端盖，2’、2-前腔，3’、3-中腔，4’、4-后腔，5’、5-隔板，6’、6-进气管，61-第一孔，62-第三孔，63-第五孔，7’、7-排气管，71-第二孔，72-第四孔，73-第六孔，8-中间管，81-背压阀，9-吸声材料，91-共振腔。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施例进行详细描述。

如图2所示，消声器包括壳体1，以及位于壳体1内并将壳体1分隔为前腔2、中腔3、后腔4的隔板5，以及贯通前腔2、中腔3并延伸到后腔4内的进气管6，以及贯通中腔3、后腔4并延伸到前腔2内的排气管7，还包括中间管8、压力控制阀，中间管8贯通中腔3，且中间管8的两端分别延伸到前腔2、后腔4内，中间管8的一端连接压力控制阀，进气管6在前腔2具有第一孔61，排气管7在后腔4具有第二孔71。当整车在低速工况下，排气阻力小于压力控制阀的开启压力时，压力控制阀关闭，使消声器具备较好的降噪效果，当整车在高速工况下，排气阻力大于压力控制阀的开启压力时，压力控制阀打开，使气流较为顺畅地通过消声器。从而既能保证良好的NVH性能，增强了整车的动力性及经济性。

压力控制阀可以为溢流阀、顺序阀等，只要能够实现压力大于设定值时打开即可。优选的，压力控制阀为背压阀81，背压阀81的开启压力为10～30kPa。背压阀81包括弹簧、膜片，气体的压力小于弹簧力时，膜片封闭，背压阀81关闭；气体的压力大于弹簧力时，弹簧被压缩，带动膜片运动，背压阀81开启。一般汽车的低速行驶工况下，气路压力小于10kPa，高速行驶工况下，气路压力大于30kPa，采用上述开启压力的背压阀81，能够实现车辆高速、低速工况下，背压阀81的快速打开。

前腔2、中腔3、后腔4的体积可有多种设置，优选的，中腔3的体积为壳体1体积的0.2～0.3倍，进气管6具有第三孔62，排气管7具有第四孔72，第三孔62、第四孔72均位于中腔3内。上述结构中，中腔3的体积小于前腔2和后腔4，有利于位于中腔3的第三孔62、第四孔72通过抗性消声吸收中低频噪音。

第三孔62、第四孔72的孔径和数量可根据需要吸收的音频频率进行相应设置，优选的，第三孔62的孔径为8～10mm，第四孔72的孔径为3～4mm。第三孔62的孔径可采用8mm，数量为34个；第四孔72的孔径可采用3.5mm，数量为7个。第三孔62、第四孔72的孔径具有差异，在中腔3内形成对声音的双层过滤，能够更好的吸收中低频噪音。

车辆产生的高频噪音可采用阻性消声结构来进行消声减噪。优选的，进气管6具有第五孔63，排气管7具有第六孔73，第五孔63、第六孔73外包覆有吸声材料9，进气管6、排气管7与各自的吸声材料9之间形成共振腔91。噪音经第五孔63、第六孔73在共振腔91内中合吸收，有效降低了高频噪音。

第五孔63、第六孔73在各自管路上的位置可有多种设置。第五孔63靠近进气端，第六孔73靠近排气端，优选的，第五孔63分布在前腔2和中腔3内，第六孔73分布在后腔4内。优选的，第五孔63、第六孔73的孔径为3～3.5mm。第五孔63的孔径可采用3.1mm，数量为1484个；第四孔72的孔径可采用3.1mm，数量为1400个。第五孔63、第六孔73沿壳体1的轴向分布，能够保证高频噪音吸收的连续性。

第五孔63可最靠近进气端，第六孔73可最靠近排气端，优选的，第五孔63位于第一孔61与第三孔62之间，第六孔73位于第二孔71与第四孔72之间。采用上述结构形式，能够保证降噪良好。

第一孔61、第二孔71的孔径在各自管路上的位置可有多种设置。优选的，第一孔61、第二孔71的孔径为3～4mm。第一孔61的孔径可采用4mm，数量为22个；第二孔71的孔径可采用4mm，数量为28个。第一孔61、第二孔71、第三孔62、第四孔72、第五孔63、第六孔73均在管壁上均匀分布，个数可根据需要降低的声音频率进行相应设置。

如图3所示，为增强消声器的隔热性，可在壳体1外增加隔热材料，优选的，还包括固定在壳体1外的隔热板12、壳体1与隔热板12之间具有隔热棉11。壳体1可采用筒体与两端盖13组合而成，进气管6、排气管7分别两端的端盖13。

虽然本发明是结合以上实施例进行描述的，但本发明并不限定于上述实施例，而只受所附权利要求的限定，本领域普通技术人员能够容易地对其进行修改和变化，但并不离开本发明的实质构思和范围。

Claims (10)

1.一种消声器，其包括壳体，以及位于所述壳体内并将所述壳体分隔为前腔、中腔、后腔的隔板，以及贯通所述前腔、所述中腔并延伸到所述后腔内的进气管，以及贯通所述中腔、所述后腔并延伸到所述前腔内的排气管，其特征在于，还包括中间管、压力控制阀，所述中间管贯通所述中腔，且所述中间管的两端分别延伸到所述前腔、所述后腔内，所述中间管的一端连接所述压力控制阀，所述进气管在前腔具有第一孔，所述排气管在后腔具有第二孔。

2.根据权利要求1所述的消声器，其特征在于，所述压力控制阀为背压阀，所述背压阀的开启压力为10～30kPa。

3.根据权利要求1所述的消声器，其特征在于，所述中腔的体积为壳体体积的0.2～0.3倍，所述进气管具有第三孔，所述排气管具有第四孔，所述第三孔、所述第四孔均位于所述中腔内。

4.根据权利要求3所述的消声器，其特征在于，所述第三孔的孔径为8～10mm，所述第四孔的孔径为3～4mm。

5.根据权利要求3所述的消声器，其特征在于，所述进气管具有第五孔，所述排气管具有第六孔，所述第五孔、所述第六孔外包覆有吸声材料，所述进气管、所述排气管与各自的吸声材料之间形成共振腔。

6.根据权利要求5所述的消声器，其特征在于，所述第五孔分布在所述前腔和所述中腔内，所述第六孔分布在所述后腔内。

7.根据权利要求6所述的消声器，其特征在于，所述第五孔、所述第六孔的孔径为3～3.5mm。

8.根据权利要求5所述的消声器，其特征在于，所述第五孔位于所述第一孔与所述第三孔之间，所述第六孔位于所述第二孔与所述第四孔之间。

9.根据权利要求8所述的消声器，其特征在于，所述第一孔、所述第二孔的孔径为3～4mm。

10.根据权利要求1～9中任一项所述的消声器，其特征在于，还包括固定在所述壳体外的隔热板、所述壳体与所述隔热板之间具有隔热棉。