CN113323742A - 消声器及车辆 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种消声器及车辆，该消声器包括壳体、阀门及设置于所述壳体内的第一管道和第二管道，所述壳体上设置有进气口和出气口，所述第一管道的第一端与所述进气口相连通；所述第二管道包括相互连通的第一子管道和第二子管道，所述第一子管道的第一端与所述出气口相连通，所述阀门设置于所述第一子管道的第二端，用于开启或关闭所述第一子管道。通过改变消声器内部调音结构，使得发动机在低转速时，达到优质的噪声效果，发动机在中高转速时实现高性能输出。

Description

消声器及车辆

技术领域

本发明涉及车辆领域，尤其涉及一种消声器及车辆。

背景技术

消声器是指对于同时具有噪声传播的气流管道，可以用附有吸声衬里的管道及弯头或利用截面积突然改变及其他声阻抗不连续的管道等降噪器件，使管道内噪声得到衰减或反射回去，从而达到降噪的效果。具体应用于车辆的消声器，因发动机工作时会产生一定的噪声，其产生的噪声需经过排气管尾部的消声器的处理后排放。

发动机处于低转速或者怠速工况时，发动机自身噪音较小，此时排气噪声相对突出，此时需设计相对复杂的调音结构来优化噪声，因发动机低转速时，排气流量小、温度低，即使相对复杂的调音结构带来的阻力也相对较小。而当发动机处于中高转速工况时，整车风噪或其他噪声较大，使得排气噪声相对不明显，此时需设计相对简单的调音结构来降低排气阻力，使得发动机有更好的动力性能输出。

发明内容

本发明实施例提供一种消声器及车辆，能够解决现有的消声器调音结构单一的问题。

为了解决上述技术问题，本申请是这样实现的：

第一方面，本发明实施例提供一种消声器，包括壳体、阀门及设置于所述壳体内的第一管道和第二管道，所述壳体上设置有进气口和出气口，所述第一管道的第一端与所述进气口相连通；

所述第二管道包括相互连通的第一子管道和第二子管道，所述第一子管道的第一端与所述出气口相连通，所述阀门设置于所述第一子管道的第二端，用于开启或关闭所述第一子管道。

第二方面，本发明实施例提供一种车辆，包括上述消声器。

这样，本发明实施例的技术方案中，通过在第一子管道的第二端设置阀门，当阀门关闭，则第一子管道关闭时，气体从第一管道进入壳体内，经第二子管道，最终从出气口释放，当阀门开启，即第一子管道开启时，气体从第一子管道进入壳体内，经第一子管道和第二子管道，最终从出气口释放，通过开启和关闭阀门，使得第一子管道开启或关闭，通过改变消声器内部调音结构，使得发动机在低转速时，达到优质的噪声效果，发动机在中高转速时实现高性能输出。

附图说明

图1为本发明实施例提供的消声器的内部结构示意图；

图2为本发明实施例提供的消声器的外部结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。

除非另作定义，本发明中使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也相应地改变。

请参阅图1和图2，其中，图1为本发明实施例提供的消声器的内部结构示意图，图2为本发明实施例提供的消声器的外部结构示意图，该消声器包括壳体10、阀门及设置于所述壳体10内的第一管道20和第二管道30，所述壳体10上设置有进气口11和出气口，所述第一管道20的第一端与所述进气口11相连通；

所述第二管道30包括相互连通的第一子管道31和第二子管道32，所述第一子管道31的第一端与所述出气口相连通，所述阀门设置于所述第一子管道31的第二端，用于开启或关闭所述第一子管道31。

一般，在新车型开发或者车型改款时，整车布置会优先考虑发动机，变速箱，分动器等的位置，车架和车身等改动代价高，因此排气消声器的布置位置和空间大小会受到周围零部件的限制，容积可能无法达到消声器设计开发容积最低要求。扩张腔作为最主要的消声元件，腔室容积大小是考量消声器调音能力大小的关键指标，容积越小，消声值越低和消声频率越窄，使得整个消声器的消声能力不足，进而导致排气噪声大，特别是低频轰鸣噪声严重影响车内乘员的乘车愉悦感受。另一方面，在消声器容积指标不满足开发要求的情况下，要尽可能的降低整车排气噪声，现阶段是将消声器芯部流场进行尽可能多的抗性消音结构复合设计，导致问题是消声器阻力损失在高转速工况下增大，特别是在发动机额定功率点工况下，阻力大幅度增加。

发动机处于低转速或者怠速工况时，发动机自身噪音较小，此时排气噪声相对突出，此时需设计相对复杂的调音结构来优化噪声，因发动机低转速时，排气流量小、温度低，即使相对复杂的调音结构带来的阻力也相对较小。而当发动机处于中高转速工况时，整车风噪或其他噪声较大，使得排气噪声相对不明显，此时需设计相对简单的调音结构来降低排气阻力，使得发动机有更好的动力性能输出。

本实施例中，通过在第一子管道31的第二端设置阀门，当阀门关闭，则第一子管道31关闭时，气体从进气口11，经第一管道20进入壳体10内，经第二子管道32，最终从出气口释放，当阀门开启，即第一子管道31开启时，气体从第一子管道31进入壳体10内，经第一子管道31和第二子管道32，最终从出气口释放，通过开启和关闭阀门，使得第一子管道31开启或关闭，从而改变消声器内部调音结构，使得发动机在低转速时，达到优质的噪声效果，发动机在中高转速时实现高性能输出。

可选的，还包括分隔板40，所述分隔板40将所述壳体10分隔成第一腔体和第二腔体，所述分隔板40上具有多个镂空结构；

所述第一子管道31、所述第二子管道32和所述第一管道20分别与所述分隔板40的不同的镂空结构相连接，所述第一子管道31的第一端、所述第二子管道32的第一端以及所述第一管道20的第一端均位于所述第一腔体，所述第一子管道31的第二端、所述第二子管道32的第二端以及所述第一管道20的第二端均位于所述第二腔体。

其中，分隔板40将壳体10分隔成第一腔体和第二腔体，而第一子管道31、第二子管道32和第一管道20的两端分别位于第一腔体和第二腔体，且分隔板40上设置有多个镂空结构，第一管道20、第一子管道31、第二子管道32均通过相对应的部分镂空结构与分隔板40连接，且第一腔体和第二腔体也通过镂空结构相连通。另外，通过设置第一子管道31、第二子管道32、第一管道20穿过分隔板40，还可提高管道在壳体10内位置的稳定性。

分隔板40的数量与腔体的数量相关，例如：当分隔板40的数量为一个时，壳体10被分隔成两个腔体，而当，分隔板40的数量为两个时，壳体10则被分隔成三个腔体，而腔体的数量越多，则表示气体在壳体10内的流动路径越长，从而降噪的效果越好，而对分隔板40的数量，本实施例不做限定。

本实施例中，当气体从进气口11进入，经第一管道20进入第一腔体内，又经分隔板40上的镂空结构进入第二腔体，并从设置于第二腔体内的第一子管道31的第二端和第二子管道32的第二端进入，最终从第一子管道31的第一端至出气口并释放。

可选的，所述第一管道20靠近所述进气口11的管道上设置有第一通气孔，所述第一通气孔位于所述第二腔体。

本实施例中，在第一管道20上设置有第一通气孔，且该第一通气孔位于第一腔体内的第一管道20上，当气体从进气口11进入后，不仅可沿第一管道20进入第一腔体，还可从第一管道20的第一通气孔处进入至第二腔体内，使得气体在壳体10内的流动路径多样化。

可选的，还包括设置于所述壳体10内的第三管道50；

所述第三管道50与所述分隔板40的镂空结构相连接，所述第三管道50的第一端位于所述第一腔体，所述第三管道50的第二端位于所述第二腔体。

本实施例中，通过设置第三管道50，增加第一腔体与第二腔体的连通结构，气体可沿第三管道50从第一腔体进入第二腔体，构建针对特殊频段噪声的消音结构，达到更好的降噪效果。

可选的，所述分隔板40为两个，两个所述分隔板40将所述壳体10分隔成所述第一腔体、所述第二腔体和第三腔体，所述第三腔体位于所述第一腔体和所述第二腔体之间；

所述第一管道20、所述第一子管道31以及所述第三管道50的位于所述第三腔体的管道上设置有通气孔。

其中，设置分隔板40的数量为两个，使得壳体10被两个分隔板40分隔成三个腔体，多个腔体可提高降噪效果。具体的，第三腔体位于第一腔体和第二腔体之间，而第一管道20和第一子管道31、第三管道50位于第三腔体的管道上设置有通气孔，使得第一管道20、第一子管道31以及第三管道50可通过分别设置于第一管道20、第一子管道31以及第三管道50上的通气孔与第三腔体相连通，从而气体可在第三腔体、第一管道20、第一子管道31、第三管道50之间流动。

可选的，所述阀门为压力控制阀。

其中，该压力控制阀是腔室内气体作用在阀体上压力和阀体自身转动所需力矩的相对大小来控制和调节的阀，此类阀是利用作用在阀芯上的气体压力和弹簧力相平衡的原理来工作的。其工作状态直接受控制压力的影响，其状态是变化的。

在本实施例中，在第一子管道31的第二端设置有压力控制阀，当压力控制阀两侧的压力差大于某一预设压力值时，该压力控制阀打开，气体可从第一子管道31第二端进入，并经第一子管道31，最终从出气口释放；当压力控制阀两侧的压力差小于该预设压力值时，该压力控制阀关闭，此时第一子管道31处于关闭状态，此时，气体需从第二子管道32的第二端口进入，经第二子管道32，最终从出气口释放。

其中，该预设压力值可通过分析发动机原始噪声频谱曲线确定，具体的，发动机产生的噪声与其转速成正比，例如：确定需要实现优化的最低噪声值为第一阈值，则记录当发动机噪声值为第一阈值时的发动机转速为第一转速，当发动机的转速大于第一转速时，该压力控制阀开启。该预设压力值还可通过检测因阀门关闭，排气阻力影响发动机功率输出的转速为第二转速，当发动机的转速小于第二转速时，该压力控制阀开启。而最终应根据整车性能为动力性或者舒适性，选择第一转速或第二转速，或者进行加权系数得到一个中间转速，并把该中间转速作为该压力控制阀开启的临界点。

另外，该压力控制阀的开度与压力差值的大小相关，当压力差值越大，其开度越大，该压力控制大的开度与设置于其内部的弹簧的刚度也相关。

可选的，所述第一子管道31的第二端的开口大于所述第二子管道32的第二端的开口。

本实施例中，气体在消声器内最终需经第一子管道31和/或第二子管道32的第二端进入，最终从出气口释放，而通过设置第一子管道31的第二端开口大于第二子管道32的第二端开口，使得阀门开启时，气体大部分会从第一子管道31的第二端开口处进入，因第一子管道31管路直径相对较大，气体流经管路时阻力较小，能提升发动机的性能输出。

本发明实施例还提供一种车辆，包括如上所述的消声器。由于本实施例的技术方案包含了上述实施例的全部技术方案，因此至少能实现上述实施例的全部技术效果，此处不再一一赘述。

上面结合附图对本发明实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本发明的保护之内。

Claims (8)

1.一种消声器，其特征在于，包括壳体、阀门及设置于所述壳体内的第一管道和第二管道，所述壳体上设置有进气口和出气口，所述第一管道的第一端与所述进气口相连通；

所述第二管道包括相互连通的第一子管道和第二子管道，所述第一子管道的第一端与所述出气口相连通，所述阀门设置于所述第一子管道的第二端，用于开启或关闭所述第一子管道。

2.根据权利要求1所述的消声器，其特征在于，还包括分隔板，所述分隔板将所述壳体分隔成第一腔体和第二腔体，所述分隔板上具有多个镂空结构；

所述第一子管道、所述第二子管道和所述第一管道分别与所述分隔板的不同的镂空结构相连接，所述第一子管道的第一端、所述第二子管道的第一端以及所述第一管道的第二端均位于所述第一腔体，所述第一子管道的第二端、第二子管道的第二端以及所述第一管道的第一端均位于所述第二腔体。

3.根据权利要求2所述的消声器，其特征在于，所述第一管道靠近所述进气口的管道上设置有第一通气孔，所述第一通气孔位于所述第二腔体。

4.根据权利要求2所述的消声器，其特征在于，还包括设置于所述壳体内的第三管道；

所述第三管道与所述分隔板的镂空结构相连接，所述第三管道的第一端位于所述第一腔体，所述第三管道的第二端位于所述第二腔体。

5.根据权利要求4所述的消声器，其特征在于，所述分隔板为两个，两个所述分隔板将所述壳体分隔成所述第一腔体、所述第二腔体和第三腔体，所述第三腔体位于所述第一腔体和所述第二腔体之间；

所述第一管道、所述第一子管道以及所述第三管道的位于所述第三腔体的管道上设置有通气孔。

6.根据权利要求1所述的消声器，其特征在于，所述阀门为压力控制阀。

7.根据权利要求2所述的消声器，其特征在于，所述第一子管道的第二端的开口大于所述第二子管道的第二端的开口。

8.一种车辆，其特征在于，包括权利要求1-7任一项所述的消声器。

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