CN112253302A - 一种无极调音结构及消声系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种无极调音结构，包括旋压壳体、进气管和出气管，所述旋压壳体内部中空，进气管与出气管同轴安装于旋压壳体内，且二者可发生轴向相对滑动；所述进气管的出口端与出气管的入口端连通且套接形成喉管；当进气管与出气管可发生轴向相对滑动时，喉管长度发生变化；所述旋压壳体内间隔安装有用于支撑进气管和出气管的第一隔板和第二隔板。本发明还提供了两种消声系统。本发明的有益效果为：通过调整进气管的管径、出气管的管径、喉管长度L（即进气管、出气管的重叠部分长度）就可以得到不同频率的无极调音器，即实现无极调音器的系列化。

Description

一种无极调音结构及消声系统
技术领域
本发明涉及发动机消声技术，具体涉及一种无极调音结构及消声系统。
背景技术
发动机排气具有排气压力，并且排气的间歇性导致排气管内引起排气压力的脉动，直接将尾气排放到大气中会产生强烈的噪声。排气系统消声器能够降低排气压力和衰减排气压力的脉动从而消减发动机的排气噪声。目前，针对不同的车型和不同发动机，排气系统消声器需要单独开发，造成产品种类多，单个产品量纲小，通用率低，对发动机不同频率段的音量进行消音，零件成本偏高。如中国专利文献CN209724452U中公开了通过在前消声器和后消声器之间设置谐振管，所述谐振管起到提高消声效率的作用，也就是说，D1的谐振管是一个固定的结构，其作用是提高对特定频率的音量的消音效率，但这种结构无法实现对不同频率段的音量进行消音，不能适配不同的功率的不同发动机，也不能适配同一发动机的高功率和低功率版本。中国专利CN204402717U公开了通过可变体积的共振腔和不同的连接管方便的进行调音工作，以覆盖发动机噪声的各个频段，进行调音时可以快速选用不同消声频率的共振腔，但这一结构在调音过程中需要选用不同的连接管并且每次调音需要手动调节，调节具有不准确性，无法根据所需消音频段快速选择调音结构以及安装位置进行有针对性的准确消音。
发明内容
本发明的目的在于，针对现有技术的不足，提供一种通用性强的无极调音结构及消声系统。
本发明采用的技术方案为：一种无极调音结构，包括旋压壳体、进气管和出气管，所述旋压壳体内部中空，进气管与出气管同轴安装于旋压壳体内，且二者可发生轴向相对滑动；所述进气管的出口端与出气管的入口端连通且套接形成喉管；当进气管与出气管可发生轴向相对滑动时，喉管长度发生变化；所述旋压壳体内间隔安装有用于支撑进气管和出气管的第一隔板和第二隔板。
按上述方案，所述进气管的入口端与旋压壳体的一端部固连，进气管的出口端与出气管的入口端套接，出气管的出口端与旋压壳体的另一端部滑动连接；所述出气管可沿轴向移动。
按上述方案，所述旋压壳体包括中部的筒体、进气锥段和出气锥段，所述进气锥段的大口径端与筒体相连，进气锥段的小口径端与进气管的入口端相连；所述出气锥段的大口径端与筒体相连，出气锥段的小口径端与出气管的出口端滑动连接；所述第一隔板和第二隔板均设于筒体内。
本发明还提供了一种消声系统A，包括前消声器、后消声器和如上所述的无极调音结构，所述前消声器的入口与发动机排气管连通，前消声器的出口通过第一消声管与所述无极调音结构的进气管入口端连通，所述无极调音结构的出气管出口端通过第二消声管与后消声器的入口连通，后消声器的出口与尾气管连通。
按上述方案，所述无极调音结构的进气锥段和出气锥段分别通过焊接块与对应的消声管焊接固定。
本发明还提供了一种消声系统B，包括前消声器、后消声器和如权利要求1~3中任意一项所述的无极调音结构，所述前消声器的入口与发动机排气管连通，前消声器的出口通过中部消声管与后消声器的入口连通；所述无极调音结构设于后消声器内部，所述无极调音结构的进气管和出气管与后消声器的内部连通。
按上述方案，所述后消声器内部预留用于安装所述无极调音结构的空腔，后消声器内部的隔板上开设有用于装配无极调音器通孔。
本发明的有益效果为：
1、本发明通过调整进气管的管径、出气管的管径、喉管长度L（即进气管、出气管的重叠部分长度）就可以得到不同频率的无极调音器，即实现无极调音器的系列化；通过选择无极调音器的型号能够对发动机不同频率段的音量进行消音，以适用于不同功率的发动机或者一个发动机的高功率和低功率的不同版本。
2、本发明将所述无极调音器安装于前消声器和后消声器之间，能够保证前消声器和后消声器都不需要重新开发；将无极调音结构安装于后消声器内，能够节省整车布置空间。
3、通过在前消声器和后消声器之间或者后消声器上设置无极调音器，以及将所述无极调音结构设计为一系列可供选择的型号，能够通过选择安装无极调音结构的型号以及选择安装的位置来对不同频率段的音量进行消音，以适配不同功率的发动机，避免前消声器和后消声器的不同规格设计，实现了前消声器和后消声器的通用化并且对发动机噪音有效的消声。
附图说明
图1为本发明中无极调音结构的结构示意图。
图2为本发明中旋压壳体的结构示意图。
图3为本发明中消声系统A的结构示意图。
图4为本发明中消声系统B的结构示意图。
其中：1、无极调音结构；1.1、进气管；1.2、出气管；1.3、第一隔板；1.4、第二隔板；1.5、旋压壳体；1.51、筒体；1.52、进气锥段；1.53、出气锥段；2、前消声器；3、后消声器；4、第一消声管；5、第二消声管；6、中部消声管。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步地描述。
如图1所示的一种无极调音结构1，包括旋压壳体1.5、进气管1.1和出气管1.2，所述旋压壳体1.5内部中空，进气管1.1与出气管1.2同轴安装于旋压壳体1.5内，且二者可发生轴向相对滑动；所述进气管1.1的出口端与出气管1.2的入口端连通且套接形成喉管，当进气管1.1与出气管1.2发生轴向相对滑动时，喉管长度发生变化；所述旋压壳体1.5内间隔安装有用于支撑进气管1.1和出气管1.2的第一隔板1.3和第二隔板1.4。
优选地，所述进气管1.1的入口端与旋压壳体1.5的一端部固连，进气管1.1的出口端与出气管1.2的入口端套接，出气管1.2的出口端与旋压壳体1.5的另一端部滑动连接；所述出气管1.2可沿轴向移动。
优选地，如图2所示，所述旋压壳体1.5包括中部的筒体1.51、进气锥段1.52和出气锥段1.53，所述进气锥段1.52的大口径端与筒体1.51相连，进气锥段1.52的小口径端与进气管1.1的入口端相连；所述出气锥段1.53的大口径端与筒体1.51相连，出气锥段1.53的小口径端与出气管1.2的出口端滑动连接；所述第一隔板1.3和第二隔板1.4均设于筒体1.51内，其二者外沿与筒体1.51内壁贴合。
本发明中，所述无极调音结构1为旋压同心霍姆赫兹消声器。采用旋压壳体1.5可以保证旋压壳体1.5与进气管1.1、出气管1.2的同心度，从而保证进气管1.1与出气管1.2的同心度，防止进气管1.1与出气管1.2的重叠部分发生碰撞、敲击等质量问题。通过调整进气管1.1的管径、出气管1.2的管径、喉管长度L（即进气管1.1、出气管1.2的重叠部分长度）就可以得到不同频率的无极调音器，即实现无极调音器的系列化。
如图3所示的一种消声系统A，包括前消声器2、后消声器3和如上所述无极调音结构1，所述前消声器2的入口与发动机排气管连通，前消声器2的出口通过第一消声管4与所述无极调音结构1的进气管1.1入口端连通，所述无极调音结构1的出气管1.2出口端通过第二消声管5与后消声器3的入口连通，后消声器3的出口与尾气管连通。优选地，所述无极调音结构1的进气锥段1.52和出气锥段1.53分别通过焊接块与对应的消声管焊接固定。
如图4所示的一种消声系统B，包括前消声器2、后消声器3和如上所述无极调音结构1，所述前消声器2的入口与发动机排气管连通，前消声器2的出口通过中部消声管6与后消声器3的入口连通；所述无极调音结构1设于后消声器3内部，所述无极调音结构1的进气管1.1和出气管1.2与后消声器3的内部连通。优选地，所述后消声器3内部预留用于安装所述无极调音结构1的空腔，后消声器3内部的隔板上开设有用于装配无极调音器通孔。
本发明中，所述无极调音结构1的型号通过不同频率进行区分，例如将无极调音结构1的频率设置为100Hz以下，100HZ~200Hz、200Hz~500Hz、500Hz以上等不同型号，分的区间可以更小。根据发动机的噪声对所述无极调音结构1的型号进行选择，比如发动机的噪声为100Hz超出目标，可选择100Hz的所述无极消声器结构。
根据无极调音结构1的具体安装位置，分为两种消声系统，其中所述无极调音结构1安装在前消声器2和后消声器3之间的消声管上的为消声系统A，所述无极调音结构1安装在后消声器3内的为消声系统B，二者相比消声系统A消声效果更好，消声系统B占用小。
对于同一发动机高、低功率版本的，可采用消声系统B（将无极调音结构1布置在位置2），低功率版本的前消声器2、后消声器3固化；高功率版本在后消声器3内增加无极调音结构1，且高功率版本主要是高速气流噪声问题，可以选择高频的无极调音结构1，如500Hz以上，即可达成声学目标。消声系统B中只需要后消声器3内部预留专用空间和接口（一种后消声器3结构，只是隔板上预留开孔位置，用于安装无极调音器即可），后消声器3的整体模具就不需要重开，且整个系统的焊接工装等也不需要更改，可以减少成本；只是涉及到无极调音器与后消焊接部位需要新增焊接相关设备，可拓展至适用一定排量范围的发动机。
对于不同发动机如1.5T、1.6T、1.8T，可采用消声系统A（将无极调音器布置在位置1），按照低功率的1.5T发动机开发前消声器2和后消声器3；然后根据1.6T、1.8T发动机的实际问题选择不同频率的无极调音结构1布置在位置1，达成声学目标；增加无极消声器时，将中间部位的消声管截断，中间焊接无极消声器即可，不同频率的无极消声器外部管径尺寸和中间部位的消声管直径一致。
本发明中的前消声器2和后消声器3能够适配不同的发动机以及同一个发动机的高低功率版本，前消声器2不需要重新开发，所述无极调音结构1布置在安装在前消声器2和后消声器3之间的消声管上，后消声器3也不需要重新开发。所述无极调音结构1安装在前消声器2和后消声器3之间的消声管上时，需要将前消声器2的出气管1.2截断，如图3所示，然后与所述无极调音结构1焊接，只是在总成工装上增加一个焊接滑块，其它地方工装不变。
本发明中不同消声器的型号能够具有不同的性能，以保证能够通过所述无极调音结构1的选型适配不同的发动机或者同一发动机的高或低功率版本，前消声器2和后消声器3在发动机发出不同功率噪音的情况下不需要重新开模，仅通过选择所述无极调音结构1的型号和安装位置即能与发动机进行适配实现消声，保证了前消声器2和后消声器3的通用化。
最后应说明的是，以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，但是凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种无极调音结构，其特征在于，包括旋压壳体、进气管和出气管，所述旋压壳体内部中空，进气管与出气管同轴安装于旋压壳体内，且二者可发生轴向相对滑动；所述进气管的出口端与出气管的入口端连通且套接形成喉管；当进气管与出气管发生轴向相对滑动时，喉管长度发生变化；所述旋压壳体内间隔安装有用于支撑进气管和出气管的第一隔板和第二隔板。
2.如权利要求1所述的无极调音结构，其特征在于，所述进气管的入口端与旋压壳体的一端部固连，进气管的出口端与出气管的入口端套接，出气管的出口端与旋压壳体的另一端部滑动连接；所述出气管可沿轴向移动。
3.如权利要求1所述的无极调音结构，其特征在于，所述旋压壳体包括中部的筒体、进气锥段和出气锥段，所述进气锥段的大口径端与筒体相连，进气锥段的小口径端与进气管的入口端相连；所述出气锥段的大口径端与筒体相连，出气锥段的小口径端与出气管的出口端滑动连接；所述第一隔板和第二隔板均设于筒体内。
4.一种消声系统A，其特征在于，包括前消声器、后消声器和如权利要求1~3中任意一项所述的无极调音结构，所述前消声器的入口与发动机排气管连通，前消声器的出口通过第一消声管与所述无极调音结构的进气管入口端连通，所述无极调音结构的出气管出口端通过第二消声管与后消声器的入口连通，后消声器的出口与尾气管连通。
5.如权利要求4所述的消声系统A，其特征在于，所述无极调音结构的进气锥段和出气锥段分别通过焊接块与对应的消声管焊接固定。
6.一种消声系统B，其特征在于，包括前消声器、后消声器和如权利要求1~3中任意一项所述的无极调音结构，所述前消声器的入口与发动机排气管连通，前消声器的出口通过中部消声管与后消声器的入口连通；所述无极调音结构设于后消声器内部，所述无极调音结构的进气管和出气管与后消声器的内部连通。
7.如权利要求6所述的消声系统B，其特征在于，所述后消声器内部预留用于安装所述无极调音结构的空腔，后消声器内部的隔板上开设有用于装配无极调音器通孔。
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RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20210122

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