CN109555586A - 排气消声器 - Google Patents

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麻金贺
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Abstract

本发明公开了一种排气消声器，包括筒体(1)，所述筒体(1)的两端为封闭式结构，其中一端为进气端，另一端为出气端，所述筒体(1)的内腔通过隔板分隔为四个腔室，自所述进气端至所述出气端依次为第一腔室(2)、第二腔室(3)、第三腔室(4)和第四腔室(5)，进气管(6)的一端固定在所述进气端上，另一端延伸至所述第三腔室(4)内，中间管(7)的一端位于所述第一腔室(2)内，另一端位于所述第四腔室(5)内，出气管(8)的一端固定在所述出气端上，另一端延伸至所述第一腔室(2)内；所述第二腔室(3)内填充有吸音材料(9)。本发明能够有效消减低频轰鸣音。

Description

排气消声器
技术领域
本发明涉及一种消声器，特别是一种排气消声器。
背景技术
随着生活水平的不断提高，人们对汽车舒适性的要求越来越高，越来越多的人开始关注汽车NVH性能。
排气系统是汽车中一个非常重要的部分，不仅影响发动机的动力性、经济性、排放性，对汽车的NVH性能也有重要影响，因此设计合理的消声器结构会有效降低排气噪声，改善整车声品质。
排气消声器类型通常有阻性消声器、抗性消声器、阻抗复合型消声器，消声特性一般为某一频率区间消声频带宽，但某些时候发动机点火阶次噪声会在某个频率出现较大的噪声峰值，使用上述类型消声器消声量达不到使用要求，使得车内出现排气轰鸣音，由于该轰鸣音频率低，导致乘坐时有压迫耳膜令人晕眩的感觉，严重影响整车乘坐舒适性。
发明内容
本发明的目的是提供一种排气消声器，以解决现有技术中的不足，它的内部具有赫尔姆兹共振腔，能够有效消减低频轰鸣音。
本发明提供了一种排气消声器，包括筒体，所述筒体的两端为封闭式结构，其中一端为进气端，另一端为出气端，所述筒体的内腔通过隔板分隔为四个腔室，自所述进气端至所述出气端依次为第一腔室、第二腔室、第三腔室和第四腔室，进气管的一端固定在所述进气端上，另一端延伸至所述第三腔室内，中间管的一端位于所述第一腔室内，另一端位于所述第四腔室内，出气管的一端固定在所述出气端上，另一端延伸至所述第一腔室内；所述第二腔室内填充有吸音材料。
前述的排气消声器中，优选地，所述第一腔室与所述第二腔室之间的所述隔板为第一隔板，所述第二腔室与所述第三腔室之间的所述隔板为第二隔板，所述第三腔室与所述第四腔室之间的所述隔板为第三隔板；所述第一隔板和所述第二隔板上均设有气流过孔。
前述的排气消声器中，优选地，所述第一隔板与所述第二隔板的结构完全相同，二者上面的所述气流过孔均为200个，且所述气流过孔的直径为4mm。
前述的排气消声器中，优选地，所述吸音材料为吸音棉。
前述的排气消声器中，优选地，所述进气管位于所述第二腔室内的部分，沿其周向均布有第一穿孔。
前述的排气消声器中，优选地，所述第一穿孔的数量为180个，直径为4mm；180个所述第一穿孔设置为10圈，每圈为18个。
前述的排气消声器中，优选地，所述出气管位于所述第一腔室内的部分，沿其周向均布第二穿孔，位于所述第二腔室内的部分，沿其周向均布第三穿孔。
前述的排气消声器中，优选地，所述第二穿孔的数量为54个，直径为4mm，设置为3圈，每圈18个；所述第三穿孔的数量为558个，直径为4mm，设置为31圈，每圈18个。
前述的排气消声器中，优选地，所述第一腔室的容积为9L，所述第二腔室的容积为5.2L，所述第三腔室的容积为5.2L，所述第四腔室的容积为7.6L。
与现有技术相比，本发明通过隔板将筒体的内腔分隔为四个腔室，第一腔室、第二腔室和第三腔室用于宽频带消声。通过对进气管、中间管和出气管的合理设置，使第四腔室形成共振腔，通过共振腔可以有效消除低频率噪音，提高了乘坐舒适性。
附图说明
图1是本发明整体结构示意图；
图2是第一隔板或第二隔板的结构示意图；
图3是第三隔板的结构示意图。
附图标记说明：1-筒体，2-第一腔室，3-第二腔室，4-第三腔室，5-第四腔室，6-进气管，7-中间管，8-出气管，9-吸音材料，10-第一隔板，11-第二隔板，12-第三隔板，13-气流过孔，14-第一穿孔，15-第二穿孔，16-第三穿孔。
具体实施方式
下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
本发明的实施例：如图1所示，一种排气消声器，包括筒体1，筒体1的断面形状为椭圆形，壁厚1.2mm，筒体1的两端为封闭式结构，其中一端为进气端，另一端为出气端，筒体1的内腔通过隔板分隔为四个腔室，自进气端至出气端依次为第一腔室2、第二腔室3、第三腔室4和第四腔室5，进气管6的一端固定在进气端上，与车辆排气管连接，可以理解的是，进气端上必然具有用于固定进气管6的安装孔，进气管6的另一端依次穿过第一腔室2和第二腔室3，最终延伸至第三腔室4内，中间管7的一端位于第一腔室2内，另一端依次穿过第二腔室3和第三腔室4，最终延伸至第四腔室5内，出气管8的一端固定在出气端上，与下一级消音器的进气端连接，可以理解的是出气端上自然也具有用于固定出气管8的安装孔，出气管8的另一端依次穿过第四腔室5、第三腔室4和第二腔室3，最终延伸至第一腔室2内；第二腔室3内填充有吸音材料9，吸音材料9优选采用吸音棉。
进一步，请结合图2和图3，第一腔室2与第二腔室3之间的隔板为第一隔板10，第二腔室3与第三腔室4之间的隔板为第二隔板11，第三腔室4与第四腔室5之间的隔板为第三隔板12；第一隔板10和第二隔板11上均设有气流过孔13。
经大量实验验证，第一腔室2、第二腔室3和第三腔室4能够有效消减宽频噪声。由于第三隔板12上没有设置气流过孔，因此气流无法直接穿过第三隔板12，通过中间管7将第四腔室5与第一腔室2连通，可以使中间管7与第四腔室5形成共振器，当入射声波的频率与共振器的频率相同时，中间管7中的空气柱就由于共振而产生剧烈振动。在振动中，空气柱和中间管内壁面摩擦而消耗声能，从而起到了吸声的效果。通过设计了共振器即可消除低频噪声。使乘坐者不再有晕眩感，提高了乘坐舒适性。
更进一步，进气管6位于第二腔室3内的部分，沿其周向均布有第一穿孔14。出气管8位于第一腔室2内的部分，沿其周向均布第二穿孔15，位于第二腔室3内的部分，沿其周向均布第三穿孔16。
第一穿孔14、第二穿孔15和第三穿孔16的设置均是为了能够有效消除宽频噪音。
为了便于理解，下面结合一种优选实施方式对本案做进一步说明。
某车型车内出现50Hz排气轰鸣音，会使乘坐者产生压迫耳膜晕眩感，只有消除该噪音才能解决晕眩感的问题。而要解决该问题则需要设置共振腔，通过软件计算可知共振腔容积需大于等于6L。
根据上述需求，本实施例提供一种优选方案，通过第一隔板10、第二隔板11和第三隔板12将筒体1的内腔分隔为容积为9L的第一腔室2，容积为5.2L的第二腔室3，容积为5.2L的第三腔室4和容积为7.6L的第四腔室5，第一腔室2和第三腔室4为扩张腔，第二腔室3内填充有吸音棉，为阻抗复合型，第四腔室5则为共振腔，共振频率为50Hz。
此外第一隔板10与第二隔板11的结构完全相同，二者上面的气流过孔13数量均设置为200个，且气流过孔13的直径为4mm。
第一穿孔14的数量为180个，直径为4mm；180个第一穿孔14设置为10圈，每圈为18个。第二穿孔15的数量为54个，直径为4mm，设置为3圈，每圈18个；第三穿孔16的数量为558个，直径为4mm，设置为31圈，每圈18个。
该实施方案经过大量实验验证与软件分析，能够有效消除50Hz排气轰鸣音，解决晕眩感，该结构不仅是扩张腔与阻抗复合型的结合，而且还复合了共振腔，不仅实现了宽频带消声，也大大增加了某一特定频率的消声量，为消减车内低频轰鸣音提供了一个有效方案。
此处需要说明的是，如果需要消除其它频率的低频噪音，调整隔板位置及中间管的长度、直径，使中间管与第四腔室组成的共振器的共振频率满足条件即可。
以上依据图式所示的实施例详细说明了本发明的构造、特征及作用效果，以上所述仅为本发明的较佳实施例，但本发明不以图面所示限定实施范围，凡是依照本发明的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种排气消声器，包括筒体(1)，其特征在于：所述筒体(1)的两端为封闭式结构，其中一端为进气端，另一端为出气端，所述筒体(1)的内腔通过隔板分隔为四个腔室，自所述进气端至所述出气端依次为第一腔室(2)、第二腔室(3)、第三腔室(4)和第四腔室(5)，进气管(6)的一端固定在所述进气端上，另一端延伸至所述第三腔室(4)内，中间管(7)的一端位于所述第一腔室(2)内，另一端位于所述第四腔室(5)内，出气管(8)的一端固定在所述出气端上，另一端延伸至所述第一腔室(2)内；所述第二腔室(3)内填充有吸音材料(9)。
2.根据权利要求1所述的排气消声器，其特征在于：所述第一腔室(2)与所述第二腔室(3)之间的所述隔板为第一隔板(10)，所述第二腔室(3)与所述第三腔室(4)之间的所述隔板为第二隔板(11)，所述第三腔室(4)与所述第四腔室(5)之间的所述隔板为第三隔板(12)；所述第一隔板(10)和所述第二隔板(11)上均设有气流过孔(13)。
3.根据权利要求2所述的排气消声器，其特征在于：所述第一隔板(10)与所述第二隔板(11)的结构完全相同，二者上面的所述气流过孔(13)均为200个，且所述气流过孔(13)的直径为4mm。
4.根据权利要求1所述的排气消声器，其特征在于：所述吸音材料(9)为吸音棉。
5.根据权利要求1所述的排气消声器，其特征在于：所述进气管(6)位于所述第二腔室(3)内的部分，沿其周向均布有第一穿孔(14)。
6.根据权利要求5所述的排气消声器，其特征在于：所述第一穿孔(14)的数量为180个，直径为4mm；180个所述第一穿孔(14)设置为10圈，每圈为18个。
7.根据权利要求1所述的排气消声器，其特征在于：所述出气管(8)位于所述第一腔室(2)内的部分，沿其周向均布第二穿孔(15)，位于所述第二腔室(3)内的部分，沿其周向均布第三穿孔(16)。
8.根据权利要求7所述的排气消声器，其特征在于：所述第二穿孔(15)的数量为54个，直径为4mm，设置为3圈，每圈18个；所述第三穿孔(16)的数量为558个，直径为4mm，设置为31圈，每圈18个。
9.根据权利要求1所述的排气消声器，其特征在于：所述第一腔室(2)的容积为9L，所述第二腔室(3)的容积为5.2L，所述第三腔室(4)的容积为5.2L，所述第四腔室(5)的容积为7.6L。
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