CN107740714A - 排气管调音阀 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种排气管调音阀及排气管，该排气管调音阀包括阀门本体、第一阀门组件、第二阀门组件和第一轴套，第一阀门组件包括第一阀门、第一转轴和第一弹性件，第一阀门与第一转轴固连，第一转轴的一端与第一轴套可转动地连接，另一端与第一弹性件连接使第一阀门可由开启状态回复到关闭状态；第二阀门组件包括第二阀门、第二转轴和第二弹性件，第二阀门与第二转轴固连，第二转轴的一端与第一轴套固连，另一端与第二弹性件连接使第二阀门可由开启状态回复到关闭状态。本发明的排气管调音阀兼备了解决低速轰鸣和高速流噪问题的功能，同时还保证低转速时排气背压合理、高转速时较低的排气背压。

Description

排气管调音阀

技术领域

本发明涉及排气管技术领域，尤其涉及一种排气管调音阀。

背景技术

随着人们生活水平的提高，人们对整车的要求从最初的代步工具变成舒适的家庭必需品，所以除了对车型的动力性要求较为严格外，对整车的噪声要求也相应提高，要求整车在行驶、加速、怠速具备安静的噪声。作为汽车重要组成部分的排气系统，在排出废气同时也将燃烧噪声带到车辆尾部，在尾部产生声压级很高的阶次噪声和摩擦噪声，噪声传递到乘员舱，有的可能激励乘员舱的声腔模态导致乘员舱声腔共振，严重影响整车NVH。

目前大部分车型上的调音阀为装配在排气管出口端，其开启角度最大为40°左右，且不能装配在排气尾管上，不具备解决低速噪声的同时保证高速流噪功能；少量的调音阀可装配在排气尾管入口端，但是其开启角度也只有40°左右，在发动机高转速时排气尾管流通截面积较小，无法保证其流动噪声。

以其中一种现有技术方案为例，该调音阀将堵盖安装于排气管末端端口。当发动机工作时，气流沿着排气管流动，冲开原本封闭的堵盖，随着转速升高，排气量增大，气流速度增大，作用在堵盖上的力增大，堵盖开度随之变大，消声器消声中心频率随之变大。当发动机停止工作后，排气管内气流速度为零，堵盖在扭转弹簧的作用下回复到关口原位堵上排气管。该阀门开启角度最大为40°左右，并且仅可装配于排气管末端，无法装配在排气管进气口端、对部分低速轰鸣问题束手无策。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有的调音阀开启角度最大为40°左右，且不能装配在排气尾管上，不具备解决低速噪声的同时保证高速流噪功能的问题，提供一种排气管调音阀。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案如下：

提供一种排气管调音阀，包括阀门本体、第一阀门组件、第二阀门组件和第一轴套，所述第一阀门组件包括第一阀门、第一转轴和第一弹性件，所述第一阀门与所述第一转轴固连，所述第一转轴的一端与所述第一轴套可转动地连接，另一端与所述第一弹性件连接使所述第一阀门可由开启状态回复到关闭状态；所述第二阀门组件包括第二阀门、第二转轴和第二弹性件，所述第二阀门与所述第二转轴固连，所述第二转轴的一端与所述第一轴套固连，另一端与所述第二弹性件连接使所述第二阀门可由开启状态回复到关闭状态。

进一步地，所述第一弹性件包括第一限位块和第一扭簧，所述第一限位块与所述第一转轴远离所述第一轴套的端部连接，所述第一扭簧套设于所述第一转轴，所述第一扭簧的一端与所述第一限位块连接，另一端与所述阀门本体连接；所述第二弹性件包括第二限位块和第二扭簧，所述第二限位块与所述第二转轴远离所述第一轴套的端部连接，所述第二扭簧套设于所述第二转轴，所述第二扭簧的一端与所述第二限位块连接，另一端与所述阀门本体连接。

进一步地，所述第一阀门设有第二轴套，所述第一转轴穿过所述第二轴套，所述第二阀门设有第三轴套，所述第二转轴穿过所述第三轴套，所述第一轴套设于所述第二轴套与所述第三轴套之间并与所述第二轴套、所述第三轴套同轴；所述第二轴套沿所述第一阀门靠近所述第一转轴的半径设置，所述第一阀门靠近所述第二转轴的半径处设有与所述第二转轴错开的第一缺口；所述第三轴套沿所述第二阀门靠近所述第二转轴的半径设置，所述第二阀门靠近所述第一转轴的半径处设有与所述第一转轴错开的第二缺口；所述第一阀门与所述第二阀门可反向转动并相对靠近。

进一步地，所述第二轴套的长度小于所述第一阀门的半径，所述第三轴套的长度小于所述第二阀门的半径。

进一步地，所述第二轴套靠近所述第一轴套的一端，与所述第三轴套靠近所述第一轴套的一端之间设有间隙，所述第一轴套的长度比所述间隙小1mm～4mm。

进一步地，所述阀门本体包括相对于所述阀门本体对称设置的第一翻边和第二翻边，所述第一翻边设置在所述第一转轴与所述阀门本体的连接处，所述第二翻边设置在所述第二转轴与所述阀门本体的连接处；所述第一翻边的两端分别与所述阀门本体的边缘形成两个第一扭簧安装部，所述第二翻边的两端分别与所述阀门本体的边缘形成两个第二扭簧安装部；所述两个第一扭簧安装部与所述两个第二扭簧安装部相对于所述阀门本体对称设置。

进一步地，所述第一扭簧与所述阀门本体连接的一端卡在所述两个第一扭簧安装部的其中一个，所述第二扭簧与所述阀门本体连接的一端相对于所述阀门本体对称卡在所述两个第二扭簧安装部的其中一个。

进一步地，所述第一限位块包括四个第一限位翻边，所述四个第一限位翻边之间依次形成四个第一扭簧安装口；所述第二限位块包括四个第二限位翻边，所述四个第二限位翻边之间依次形成四个第二扭簧安装口；所述四个第一限位翻边与所述四个第二限位翻边相对于所述阀门本体对称设置，所述四个第一扭簧安装口与所述四个第二扭簧安装口相对于所述阀门本体对称设置。

进一步地，所述第一扭簧与所述第一限位块连接的一端卡在所述四个第一扭簧安装口的其中一个，所述第二扭簧与所述第二限位块连接的一端相对于所述阀门本体对称卡在所述四个第二扭簧安装口的其中一个。

进一步地，所述阀门本体的端面上设有网垫，所述网垫为圆环形，所述网垫的外径小于所述阀门本体的直径，内径与所述第一阀门、所述第二阀门的直径相同。

本发明带来的有益效果在于，本发明的调音阀采用两个扭簧控制两个同轴阀门似蝴蝶翅膀一样开闭来达到控制气流的目的，阀门最大开启角度达到90°，兼备了解决低速轰鸣和高速流噪问题的功能，同时还保证低转速时排气背压合理、高转速时较低的排气背压。

附图说明

图1是本发明一实施例提供的排气管调音阀的结构示意图；

图2是本发明一实施例提供的排气管调音阀的A-A向剖视图；

图3是本发明一实施例提供的排气管调音阀的正视图；

图4是本发明一实施例提供的排气管调音阀的右视图；

图5是本发明一实施例提供的排气管调音阀阀门关闭状态的示意图；

图6是本发明一实施例提供的排气管调音阀阀门部分开启状态的示意图；

图7是本发明一实施例提供的排气管调音阀阀门开启最大状态的示意图。

说明书附图中的附图标记如下：

1、阀门本体；11、阀门安装孔；12、第一翻边；13、第二翻边；14、第一扭簧安装部；15、第二扭簧安装部；16；第一转轴安装孔；17、第二转轴安装孔；18、网垫；19、加强筋；2、第一阀门组件；3、第二阀门组件；4、第一弹性件；41、第一限位块；411、第一限位翻边；412、第一扭簧安装口；42、第一扭簧；5、第二弹性件；51、第二限位块；511、第二限位翻边；512、第二扭簧安装口；52、第二扭簧；6、第一阀门；61、第二轴套；62、第一缺口；7、第二阀门；71、第三轴套；72、第二缺口；8、第一转轴；9、第二转轴；10、第一轴套。

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1-4所示，本发明一实施例提供的排气管调音阀，包括阀门本体1、第一阀门组件2、第二阀门组件3和第一轴套10，所述第一阀门组件2包括第一阀门6、第一转轴8和第一弹性件4，所述第一阀门6与所述第一转轴8固连，所述第一转轴8的一端与所述第一轴套10可转动地连接，另一端与所述第一弹性件4连接使所述第一阀门6可由开启状态回复到关闭状态；所述第二阀门组件3包括第二阀门7、第二转轴9和第二弹性件5，所述第二阀门7与所述第二转轴9固连，所述第二转轴9的一端与所述第一轴套10固连，另一端与所述第二弹性件5连接使所述第二阀门7可由开启状态回复到关闭状态。

如图1所示，所述第一弹性件4包括第一限位块41和第一扭簧42，所述第一限位块41与所述第一转轴8远离所述第一轴套10的端部连接，所述第一扭簧42套设于所述第一转轴8，所述第一扭簧42的一端与所述第一限位块41连接，另一端与所述阀门本体连接；所述第二弹性件5包括第二限位块51和第二扭簧14，所述第二限位块51与所述第二转轴9远离所述第一轴套10的端部连接，所述第二扭簧14套设于所述第二转轴9，所述第二扭簧14的一端与所述第二限位块51连接，另一端与所述阀门本体连接。所述阀门本体侧面设有同轴的第一转轴8安装孔16和第二转轴9安装孔17，所述第一转轴8可转动地设于所述第一转轴8安装孔16，所述第二转轴9可转动地设于所述第二转轴9安装孔17。安装时，第一限位块41、第一转轴8、第一轴套10、第二限位块51、第二转轴9构成分总成通过在阀门本体预留的第一转轴8安装孔16和第二转轴9安装孔17装配于阀门本体上。所述阀门本体端面还设有阀门安装孔11，所述第一阀门6、所述第二阀门7安装于所述阀门安装孔11。

本发明一实施例提供的排气管调音阀在使用时，第一扭簧42安装在第一转轴8上时，存在一定的预紧力，使得第一阀门6与阀门本体设有阀门安装孔11的端面紧密贴合，第二扭簧52安装在第二转轴9上时，也存在一定的预紧力，使得第二阀门7与阀门本体设有阀门安装孔11的端面紧密贴合。当第一阀门6、第二阀门7在压力的作用下转动时，分别带动第一转轴8、第二转轴9转动在第一轴套10内转动，第一转轴8与第一限位块41固连从而带动第一限位块41随之转动，第一扭簧42一端与第一限位块41连接，另一端与阀门本体连接，由于第一限位块41转动但阀门本体固定不动，第一扭簧42与第一限位块41连接的一端随着第一限位块41转动，第一扭簧42与阀门本体连接的一端固定不动；同理，第二转轴9与第二限位块51固连从而带动第二限位块51随之转动，第二扭簧52一端与第二限位块51连接，另一端与阀门本体连接，由于第二限位块51转动但阀门本体固定不动，第二扭簧52与第二限位块51连接的一端随着第二限位块51转动，第二扭簧52与阀门本体连接的一端固定不动，此时第一阀门6与第二阀门7的转动方向相反，相对靠近转动。当第一阀门6与第二阀门7接触时，第一阀门6与第二阀门7构成对象受力平衡并相互限制对方的转动，从而停止转动并开启到90°，开启角度达到最大并不再开启。

本发明的调音阀采用两个扭簧控制同轴的第一阀门6、第二阀门7似蝴蝶翅膀一样开闭来达到控制气流的目的，第一阀门6、第二阀门7最大开启角度可达到90°，发动机低转速时候第一阀门6、第二阀门7开启较小角度或者关闭解决低速轰鸣，发动机高转速时第一阀门6、第二阀门7全开保证高速流噪，兼备了解决低速轰鸣和高速流噪问题的功能，同时还保证低转速时排气背压合理、高转速时较低的排气背压。

如图1所示，所述第一阀门6设有第二轴套61，所述第一转轴8穿过所述第二轴套61，所述第二阀门7设有第三轴套71，所述第二转轴9穿过所述第三轴套71，所述第一轴套10设于所述第二轴套61与所述第三轴套71之间，并与所述第二轴套61、所述第三轴套71同轴；所述第二轴套61沿所述第一阀门6靠近所述第一转轴8的半径设置，所述第一阀门6靠近所述第二转轴9的半径处设有与所述第二转轴9错开的第一缺口62；所述第三轴套71沿所述第二阀门7靠近所述第二转轴9的半径设置，所述第二阀门7靠近所述第一转轴8的半径处设有与所述第一转轴8错开的第二缺口72；所述第一阀门6与所述第二阀门7可反向转动并相对靠近。将第第二轴套61设置在沿第一阀门6靠近第一转轴8的半径处、第三轴套71设置在沿第二阀门7靠近第二转轴9的半径处，使第二轴套61和第三轴套71交错开来，确保第一阀门6和第二阀门7能够像蝴蝶翅膀一样互不干涉地同时开启和关闭。

具体地，如图2所示，所述第二轴套61的长度小于所述第一阀门6的半径，所述第三轴套71的长度小于所述第二阀门7的半径，第二轴套61、第三轴套71优选为210°的圆形卷边，以便第一转轴8、第二转轴9分别于第二轴套61、第三轴套71更好地连接且更顺畅地转动。第一阀门6和第二阀门7上对称设有加强筋19以提升阀门强度，加强筋19优选为椭圆形凸起结构。所述第二轴套61靠近所述第一轴套10的一端，与所述第三轴套71靠近所述第一轴套10的一端之间设有间隙，所述第一轴套10的长度比所述间隙小1mm～4mm，第一轴套10与第二轴套61、第三轴套71之间设有间隙，且第一轴套10的内径略大于第一转轴8和第二转轴9的直径，可使第一转轴8更顺畅地在第一轴套10内转动、使第二转轴9更好地在第一轴套10内转动。

进一步地，如图3-4所示，所述阀门本体包括相对于所述阀门本体对称设置的第一翻边12和第二翻边13，所述第一翻边12设置在所述第一转轴8与所述阀门本体的连接处，所述第二翻边13设置在所述第二转轴9与所述阀门本体的连接处；所述第一翻边12的两端分别与所述阀门本体的边缘形成两个第一扭簧42安装部14，所述第二翻边13的两端分别与所述阀门本体的边缘形成两个第二扭簧52安装部15；所述两个第一扭簧42安装部14与所述两个第二扭簧52安装部15相对于所述阀门本体对称设置。所述第一扭簧42与所述阀门本体连接的一端卡在所述两个第一扭簧42安装部14的其中一个，所述第二扭簧52与所述阀门本体连接的一端相对于所述阀门本体对称卡在所述两个第二扭簧52安装部15的其中一个。第一扭簧42在两个第一扭簧42安装部14中的连接位置、第二扭簧52在两个第二扭簧52安装部15的连接位置优选对称设置，也可设置为不对称，对称设置时第一扭簧42和第二扭簧52的预紧力相同，不对称时第一扭簧42和第二扭簧52的预紧力不同，可根据设计需要进行调整。

进一步地，如图3-4所示，所述第一限位块41包括四个第一限位翻边411，所述四个第一限位翻边411之间依次形成四个第一扭簧安装口412；所述第二限位块51包括四个第二限位翻边511，所述四个第二限位翻边511之间依次形成四个第二扭簧安装口512；所述四个第一限位翻边411与所述四个第二限位翻边511相对于所述阀门本体对称设置，所述四个第一扭簧安装口412与所述四个第二扭簧安装口512相对于所述阀门本体对称设置。所述第一扭簧42与所述第一限位块41连接的一端卡在所述四个第一扭簧安装口412的其中一个，所述第二扭簧52与所述第二限位块51连接的一端相对于所述阀门本体对称卡在所述四个第二扭簧安装口512的其中一个。四个第一扭簧安装口412和四个第二扭簧安装口512的设置是为了使第一扭簧42、第二扭簧52可根据设计需要调整不同的预紧力。第一扭簧42在四个第一扭簧安装口412中的连接位置、第二扭簧52在四个第二扭簧安装口512的连接位置优选对称设置，也可设置为不对称，对称设置时第一扭簧42和第二扭簧52的预紧力相同，不对称时第一扭簧42和第二扭簧52的预紧力不同，可根据设计需要进行调整。

具体地，如图2所示，所述阀门本体设有所述阀门安装孔11的端面上设有网垫18，所述网垫18为圆环形，所述网垫18的外径小于所述阀门本体的直径，内径与所述第一阀门6、所述第二阀门7的直径相同，所述第一阀门6、所述第二阀门7关闭时与网垫18紧贴，能够避免阀门发出敲击声。

如图5-7所示，所述排气管调音阀工作过程为：当发动机处于低转速时，排气背压作用于第一阀门6、第二阀门7上的力分别小于第一扭簧42、第二扭簧52的预紧力，第一阀门6、第二阀门7关闭，气流走向垂直于第一阀门6和第二阀门7，此时第一阀门6、第二阀门7分别在第一扭簧42、第二扭簧52的预紧力推动下与网垫18紧贴，气体气流只能通过第一阀门6、第二阀门7未密封的间隙通过调音阀。

随着发动机转速的上升，排气背压作用于第一阀门6、第二阀门7上的力分别开始大于第一扭簧42、第二扭簧52的预紧力，第一阀门6、第二阀门7开始开启，主要气流走向由垂直于第一阀门6和第二阀门7向贴着第一阀门6表面和第二阀门7表面向阀门本体内部的方向流动，此时第一阀门6、第二阀门7在排气压力的推动下与网垫18分开，第一阀门6、第二阀门7开启较小的角度，气体从阀门本体与第一阀门6、第二阀门7构成的开口通过调音阀。随着发动机转速的进一步上升，排气背压作用于第一阀门6、第二阀门7上的力进一步大于第一扭簧42、第二扭簧52的扭力，第一阀门6、第二阀门7继续开启，气流走向平行于第一阀门6和第二阀门7并向阀门本体内部流动，此时第一阀门6、第二阀门7在排气压力的推动下进一步与网垫18分开，第一阀门6、第二阀门7开启的角度进一步增大，气体从阀门本体与第一阀门6、第二阀门7构成的开口通过调音阀。当第一阀门6、第二阀门7开启到90°时两者相贴合，此时阀门开启到最大，不再进一步开启。

当发动机转速的下降时，排气背压作用于第一阀门6、第二阀门7上的力小于第一扭簧42、第二扭簧52的扭力，第一阀门6、第二阀门7开启角度减小，主要气流走向与发动机转速上升时第一阀门6、第二阀门7开启相同角度时相同。当发动机转速进一步减小，排气背压作用于第一阀门6、第二阀门7上的力小于第一扭簧42、第二扭簧52的预紧力，第一阀门6、第二阀门7与网垫18紧密贴合，第一阀门6、第二阀门7关闭并回到初始位置。

通过上述说明可知，本发明带来的有益效果在于，通过采用两个扭簧控制两个同轴阀门似蝴蝶翅膀一样开闭来达到控制气流的目的，第一阀门6、第二阀门7最大开启角度可达到90°，发动机低转速时候第一阀门6、第二阀门7开启较小角度或者关闭解决低速轰鸣，发动机高转速时第一阀门6、第二阀门7全开保证高速流噪，兼备了解决低速轰鸣和高速流噪问题的功能，同时还保证低转速时排气背压合理、高转速时较低的排气背压。

以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种排气管调音阀，其特征在于，包括阀门本体、第一阀门组件、第二阀门组件和第一轴套，所述第一阀门组件包括第一阀门、第一转轴和第一弹性件，所述第一阀门与所述第一转轴固连，所述第一转轴的一端与所述第一轴套可转动地连接，另一端与所述第一弹性件连接使所述第一阀门可由开启状态回复到关闭状态；所述第二阀门组件包括第二阀门、第二转轴和第二弹性件，所述第二阀门与所述第二转轴固连，所述第二转轴的一端与所述第一轴套固连，另一端与所述第二弹性件连接使所述第二阀门可由开启状态回复到关闭状态。

2.根据权利要求1所述的排气管调音阀，其特征在于，所述第一弹性件包括第一限位块和第一扭簧，所述第一限位块与所述第一转轴远离所述第一轴套的端部连接，所述第一扭簧套设于所述第一转轴，所述第一扭簧的一端与所述第一限位块连接，另一端与所述阀门本体连接；所述第二弹性件包括第二限位块和第二扭簧，所述第二限位块与所述第二转轴远离所述第一轴套的端部连接，所述第二扭簧套设于所述第二转轴，所述第二扭簧的一端与所述第二限位块连接，另一端与所述阀门本体连接。

3.根据权利要求1所述的排气管调音阀，其特征在于，所述第一阀门设有第二轴套，所述第一转轴穿过所述第二轴套，所述第二阀门设有第三轴套，所述第二转轴穿过所述第三轴套，所述第一轴套设于所述第二轴套与所述第三轴套之间并与所述第二轴套、所述第三轴套同轴；所述第二轴套沿所述第一阀门靠近所述第一转轴的半径设置，所述第一阀门靠近所述第二转轴的半径处设有与所述第二转轴错开的第一缺口；所述第三轴套沿所述第二阀门靠近所述第二转轴的半径设置，所述第二阀门靠近所述第一转轴的半径处设有与所述第一转轴错开的第二缺口；所述第一阀门与所述第二阀门可反向转动并相对靠近。

4.根据权利要求3所述的排气管调音阀，其特征在于，所述第二轴套的长度小于所述第一阀门的半径，所述第三轴套的长度小于所述第二阀门的半径。

5.根据权利要求4所述的排气管调音阀，其特征在于，所述第二轴套靠近所述第一轴套的一端，与所述第三轴套靠近所述第一轴套的一端之间设有间隙，所述第一轴套的长度比所述间隙小1mm～4mm。

6.根据权利要求1所述的排气管调音阀，其特征在于，所述阀门本体包括相对于所述阀门本体对称设置的第一翻边和第二翻边，所述第一翻边设置在所述第一转轴与所述阀门本体的连接处，所述第二翻边设置在所述第二转轴与所述阀门本体的连接处；所述第一翻边的两端分别与所述阀门本体的边缘形成两个第一扭簧安装部，所述第二翻边的两端分别与所述阀门本体的边缘形成两个第二扭簧安装部；所述两个第一扭簧安装部与所述两个第二扭簧安装部相对于所述阀门本体对称设置。

7.根据权利要求6所述的排气管调音阀，其特征在于，所述第一扭簧与所述阀门本体连接的一端卡在所述两个第一扭簧安装部的其中一个，所述第二扭簧与所述阀门本体连接的一端相对于所述阀门本体对称卡在所述两个第二扭簧安装部的其中一个。

8.根据权利要求2所述的排气管调音阀，其特征在于，所述第一限位块包括四个第一限位翻边，所述四个第一限位翻边之间依次形成四个第一扭簧安装口；所述第二限位块包括四个第二限位翻边，所述四个第二限位翻边之间依次形成四个第二扭簧安装口；所述四个第一限位翻边与所述四个第二限位翻边相对于所述阀门本体对称设置，所述四个第一扭簧安装口与所述四个第二扭簧安装口相对于所述阀门本体对称设置。

9.根据权利要求8所述的排气管调音阀，其特征在于，所述第一扭簧与所述第一限位块连接的一端卡在所述四个第一扭簧安装口的其中一个，所述第二扭簧与所述第二限位块连接的一端相对于所述阀门本体对称卡在所述四个第二扭簧安装口的其中一个。

10.根据权利要求1-9任意一项所述的排气管调音阀，其特征在于，所述阀门本体的端面上设有网垫，所述网垫为圆环形，所述网垫的外径小于所述阀门本体的直径，内径与所述第一阀门、所述第二阀门的直径相同。