CN112046222B - 一种自清洁型空气悬架进排气系统消声器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种自清洁型空气悬架进排气系统消声器，包括消音器主体支撑结构、内支架、外壳和密封圈；外壳固定于消音器主体支撑结构上方，内支架设置在外壳与消音器主体支撑结构组成的腔体内；普通消声海绵、高密度海绵以及单向阀设置于内支架内，滤清器设置于内支架上方，内支架上设有通气窗口，消音器主体支撑结构上设有进排气口和下端气口。本发明消声器，通过内支架内填充普通消声海绵、高密度海绵，并搭配单向阀结构，可以最大限度提升海绵体密度，并且不影响空气悬架的上升速度，消声器可以实现200Hz‑10000Hz宽频范围内的降噪功能，消声器中增加一个滤清器，从而对吸入的气体中的粉尘进行过滤，并且在排气过程中又将灰尘带走，从而实现自清洁的功能。

Description

一种自清洁型空气悬架进排气系统消声器

技术领域

本发明涉及一种消音器，具体涉及一种自清洁型空气悬架进排气系统消声器。

背景技术

空气悬架可以实现车辆车身高度的自动调节，从而提升车辆的通过性和稳定性，成为高端车型的必要配置。车辆通过将空气弹簧内的高压气体排出从而实现车身高度降低，然而空气弹簧内的高压气体快速排出过程中往往产生“呲”的声音，从而引发客户对车辆NVH性能抱怨。目前，在售车型的空气悬架排气系统采用消声器方案的较少，有些则采用膨胀腔类型的消音器，但这种类型的消音器对于流速较快的气体作用不明显。

现有技术公开了一种车辆消音器，包括壳体，所述壳体轴向两端分别设置有进气端和出气端；壳体包括上壳和与上壳相结合的下壳，上壳和下壳的内部均包含一个气流传导通过的内管及通过辐射筋分隔而成的围绕内管的若干个共振腔，两个内管在所述壳体的轴向上设有间隙，内管通过该间隙与各个共振腔连通；所述进气端和出气端的径向截面积均小于所述内管的径向截面积。通过这种设置，实现了扩张腔式消音结构和赫姆霍兹消音结构的组合，在两种消音结构组合的协同作用下，其传播能量急速衰减，从而达到消音。

现有技术还公开了一种空压机消音器，它由消音座和壳体组成，消音座安装在壳体开口处，在所述的消音座上设有出气管和若干进气孔，进气孔分布在出气管的周围，所述的出气管的进口位于消音座下方，出口则位于消音座上方，在消音座下方出气管与进气孔之间设有凸起部，在所述的壳体内部也设有凸台；凸台不与消音座接触，凸起部不与壳体底部相接触，所述的凸台处于出气管与凸起部之间，而出气管进口端则容置于凸台的内部。

现有技术还公开一种消音装置，包括消音室、进、出气口和消音棉，其中：所述的消音室是由圆筒腔体及隔板组成的多腔消音室，其中一块隔板为实心板设置在所述圆筒腔体的一端，另一块隔板为开孔板设置在所述圆筒腔体的另一端，其余隔板亦为开孔板均匀间隔设置在所述圆筒腔体内部，所述一端实心隔板、另一端开孔隔板和中间开孔隔板形成间隔开的至少两个直线排列的消音腔：所述的进气口开设于圆筒腔体上，通过进气口接入的高压废气在所述各消音腔内反复阻尼震荡消音后经圆筒腔体端面设置的开孔隔板排出。本实用新型使用带小孔的隔板分隔消音空腔，使气流实现阻尼振荡，最后逐步缓慢排出，达到消音目的。

但是，上述消音装置并不适用于高速气体的降噪，且消音装置结构复杂，内部腔体多易产生结构声。与此同时，可以提升高密度海绵的密度提升整体消声能力，并且还不影响空气悬架的吸气流速，并且可以完善现有消音器也无法实现在空气悬架系统升降过程中对吸入空气进行过滤清洁。

发明内容

本发明的目的在于提供一种自清洁型空气悬架进排气系统消声器，以克服现有汽车空气悬架系统进排气系统的消音器对流量大、速度快的空气悬架系统的泄气效果不明显，且内部腔体易产生结构声，也无法实现空气悬架系统升降过程中对吸入空气进行自清洁的缺点。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种自清洁型空气悬架进排气系统消声器，主要由消音器主体支撑结构1、内支架2、外壳3、密封圈4、滤清器5、普通消声海绵6、高密度海绵7以及单向阀8构成；

所述外壳3固定于消音器主体支撑结构1上方，所述内支架2固定于消音器主体支撑结构1上方，设置在外壳3与消音器主体支撑结构1组成的腔体内；

所述普通消声海绵6、高密度海绵7以及单向阀8设置于内支架2内，所述滤清器5设置于内支架2上方，且在滤清器5和内支架2之间设有密封圈4；所述内支架2上设有通气窗口9；

所述消音器主体支撑结构1的下板上设有进排气口10，消音器主体支撑结构1的底部设有下端气口11，其能够与空气悬架系统进排气管路的连接口相连。

进一步地，本发明所述消音器主体支撑结构1为PP材质。

进一步地，所述消音器主体支撑结构1的下板上设有卡扣连接件，下板上还设有三个用于固定内支架2的凸起卡子，内支架2和下板经凸起卡子通过旋转方式相连接。

进一步地，所述外壳3底部设有与卡扣连接件卡合的卡扣。

进一步地，所述普通消声海绵6设置于高密度海绵7上方，单向阀8设置在高密度海绵7内，与单向阀8内部紧密贴合。

进一步地，所述滤清器5设置于外壳3与消音器主体支撑结构1组成的腔体内，固定于内支架2上方，其内部结构为过滤率为99.99％的滤纸，用于过滤空气中的灰尘。

进一步地，所述进排气口10为两个，对称设置于下板左右两侧。

进一步地，所述气窗9为两个，对称设置于内支架2上部左右两侧面。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

1、本发明用于空气悬架进排气系统的消声器，通过在内支架内部填充高密度海绵，巧妙利用海绵上的孔隙效应降低高速气体的流速，从而降低高速气体的流动噪声；

2、通过在腔体内将普通消声海绵、高密度海绵与单向阀搭配使用，实现空气悬架系统上升过程中正常从大气中吸入空气，从而可以最大限度提升海绵体密度，消声器可以实现200Hz-10000Hz宽频范围内的降噪功能；

3、本发明全部填充高密度海绵都集中在一个单一的空间内，可以通过改善海绵的体密度实现不同的降噪效果；

4、本发明避免消声器内的空腔，从而避免该结构又产生自身的结构声，内部没有更多腔体，结构更加简单；

5、本发明在消声器中增加一个滤清器，从而对吸入的气体中的粉尘进行过滤，并且在排气过程中又将灰尘带走，从而实现自清洁的功能。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1自清洁型空气悬架进排气系统消声器的主结构图；

图2消声器降噪效果对比-总声压级图；

图3a-图3b声器降噪效果对比-噪声频谱图。

图中，1.消音器主体支撑结构 2.内支架 3.外壳 4.密封圈 5.滤清器 6.普通消声海绵 7.高密度海绵 8.单向阀 9.通气窗口 10.进排气口 11.下端气口。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明主要针对汽车空气悬架系统的进排气结构进行自清洁功能的消音，从而提升车辆空气悬架的NVH品质。

如图1所示，本发明自清洁型空气悬架进排气系统消声器，其整体主要由消音器主体支撑结构1、内支架2、外壳3、密封圈4、滤清器5、普通消声海绵6、高密度海绵7以及单向阀8构成。

所述内支架2固定于消音器主体支撑结构1上方，所述普通消声海绵6、高密度海绵7以及单向阀8设置于内支架2内，所述滤清器5设置于内支架2上方，且在滤清器5和内支架2之间设有密封圈4，所述密封圈4用于实现内支架2和消音器主体支撑结构1之间的密封，防止气体通过消音器主体支撑结构1的顶端和内支架2顶端的缝隙泄露，从而影响消声效果。

所述消音器主体支撑结构1的下板上设有进排气口10，消音器主体支撑结构1的底部设有下端气口11，其能够与空气悬架系统进排气管路的连接口相连。

所述内支架2为中间腔体支撑件，主要用于存放普通消声海绵6和高密度海绵7与单向阀8形成的组合体，其上设有通气窗口9。

所述外壳3固定于消音器主体支撑结构1上方，内支架2设置在外壳3与消音器主体支撑结构1组成的腔体内。

本发明所述消音器主体支撑结构1为PP材质。

所述消音器主体支撑结构1的下板上设有卡扣连接件，下板上还设有三个用于固定内支架2的凸起卡子，内支架2和下板经凸起卡子通过旋转方式相连接。

所述外壳3底部设有与卡扣连接件卡合的卡扣。所述外壳3的卡扣与消音器主体支撑结构1的卡扣连接件卡接，整体结构形式简单明了，便于工程安装。

所述普通消声海绵6设置于高密度海绵7上方，单向阀8设置在高密度海绵7内，与单向阀内部紧密贴合。

所述滤清器5设置于外壳3与消音器主体支撑结构1组成的腔体内，固定于内支架2上方，其内部结构主要为过滤率为99.99％的滤纸，用于过滤空气中的灰尘。

所述进排气口10为两个，对称设置于下板左右两侧。

所述气窗9为两个，对称设置于内支架2上部左右两侧面。空气悬架上升过程中，空压机通过进排气系统从大气中吸入空气的过程中，空气从消音器主体支撑结构1底端的进排气口10中进入消音器中，并通过内部含有过滤率为99.99％的滤纸的滤清器5，将空气中的灰尘隔离在滤清器5中。之后，再通过内支架2上的通气窗口9，经过上半部的普通消音海绵6进入到内支架2的下半部分，下半部分有高密度海绵7和单向阀8构成，由于高密度海绵7密度较大，气体通过阻力较大，因此气体通过单向阀8进入到消音器主体支撑结构1的下端气口11内进入空压机内再进入空气弹簧中。

空气悬架下降过程中，需要将空气弹簧内的气体通过进排气系统排入到大气中，气体由消音器主体支撑结构1下部的下端气口11进入到内支架2的下半部分，由于单向阀8只允许将气体从大气中吸入，因此其次只能通过周围的高密度海绵7排出，海绵利用自身的孔洞效应，增加气体通过的阻力从而将气体能量进行耗散从而实现降低噪声的功能。之后，气体再进入到消音器主体支撑结构1的上半部分的普通消声海绵6内，再由内支架2上的通气窗口9进入到内支架2和外壳3形成的空腔内，利用膨胀腔效应再次实现消声功能，之后，气体通过滤清器5进入通过消音器主体支撑结构1的排气口10进入大气。在此过程中，气体通过滤清器5时将内部留存的灰尘又吹入到大气中，从而实现自清洁的功能。

该消音器通过自生结构实现泄气过程的三重消音效果(高密度海绵7、普通消声海绵6、内支架2和外壳形3成的谐振腔)，从而最大限度提升空气悬架泄气过程的NVH性能。并且搭配单向阀结构后，可以避免由于海绵密度过大而影响空气压缩机从从大气中吸入气体的速率。该发明可以最大限度的降低空气悬架泄气过程中的泄气噪声。

消音器在样车上的实际应用效果具体可以见下图，使用消声器之后，空气悬架泄气噪声可以降低10dB(A)，在声音频谱上，该消声器可以有效降低500Hz-10000Hz之间的宽频噪声。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

以上所述本发明的具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所作出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本发明权利要求的保护范围内。

Claims (7)

1.一种自清洁型空气悬架进排气系统消声器，其特征在于：主要由消音器主体支撑结构(1)、内支架(2)、外壳(3)、密封圈(4)、滤清器(5)、普通消声海绵(6)、高密度海绵(7)以及单向阀(8)构成；

所述外壳(3)固定于消音器主体支撑结构(1)上方，所述内支架(2)固定于消音器主体支撑结构(1)上方，设置在外壳(3)与消音器主体支撑结构(1)组成的腔体内；

所述普通消声海绵(6)、高密度海绵（ 7） 以及单向阀(8)设置于内支架(2)内，所述滤清器(5)设置于内支架(2)上方，且在滤清器(5)和内支架(2)之间设有密封圈(4)；所述内支架(2)上设有通气窗口(9)；所述普通消声海绵(6)设置于高密度海绵(7)上方，单向阀(8)设置在高密度海绵(7)内，与单向阀(8)内部紧密贴合；

所述消音器主体支撑结构(1)的下板上设有进排气口(10)，消音器主体支撑结构(1)的底部设有下端气口(11)，其能够与空气悬架系统进排气管路的连接口相连。

2.根据权利要求1所述的一种自清洁型空气悬架进排气系统消声器，其特征在于：所述消音器主体支撑结构(1)为PP材质。

3.根据权利要求1所述的一种自清洁型空气悬架进排气系统消声器，其特征在于：所述消音器主体支撑结构(1)的下板上设有卡扣连接件，下板上还设有三个用于固定内支架(2)的凸起卡子，内支架(2)和下板经凸起卡子通过旋转方式相连接。

4.根据权利要求3所述的一种自清洁型空气悬架进排气系统消声器，其特征在于：所述外壳(3)底部设有与卡扣连接件卡合的卡扣。

5.根据权利要求1所述的一种自清洁型空气悬架进排气系统消声器，其特征在于：所述滤清器(5)设置于外壳(3)与消音器主体支撑结构(1)组成的腔体内，固定于内支架(2)上方，其内部结构为过滤率为99.99％的滤纸，用于过滤空气中的灰尘。

6.根据权利要求1所述的一种自清洁型空气悬架进排气系统消声器，其特征在于：所述进排气口(10)为两个，对称设置于下板左右两侧。

7.根据权利要求1所述的一种自清洁型空气悬架进排气系统消声器，其特征在于：所述通 气窗口 (9)为两个，对称设置于内支架(2)上部左右两侧面。

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