CN114109923B - 一种消声器及汽车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种消声器及汽车，所述消声器包括消声外壳(1)和消声内芯管(2)，所述消声内芯管(2)设于所述消声外壳(1)的内部，并与所述消声外壳(1)之间形成有消声腔体，所述消声内芯管的管壁上设有与所述消声腔体相连通的消声通孔，所述消声腔体包括多个大小不同且沿所述消声内芯管的长度方向分布的消声腔(4)，所述消声通孔包括多组分别与各所述消声腔(4)相对应的消声孔(5)，各组所述消声孔(5)分别与对应的所述消声腔(4)相连通。该消声器可有效解决涡轮增压器后端噪声抱怨问题，提升整车驾驶主观品质。

Description

一种消声器及汽车

技术领域

本发明涉及汽车消声技术领域，尤其是用于消除汽车空气增压器在进气增压后所产生噪音的消声器。本发明还涉及设有所述消声器的汽车。

背景技术

现代汽车消声器是汽车的重要组成部分，汽车空气增压器在进气增压的同时也会产生声压级很高的阶次噪声和摩擦噪声。当这些噪声传递到车辆其他部分时，可能会严重影响整车的NVH(Noise Vibration Harshness，噪声、振动与声振粗糙度)性能产生共振，进而影响汽车驾驶安全性和零部件疲劳强度。

为了避免这一情况发生，同时满足乘员舱对整车在行驶及怠速时均具备较低的噪声的要求，在涡轮增压器后方添加能处理其后端噪音的消声器非常必要，而当下的汽车消音器虽然已经相当成熟，但只能处理单一频率噪音，用于消除涡轮增压器的噪音时，使用效果并不理想。

发明内容

本发明的目的是提供一种消声器。该消声器可有效解决涡轮增压器后端噪声抱怨问题，提升整车驾驶主观品质。

本发明的另一目的是提供一种设有所述消声器的汽车。

为实现上述目的，本发明提供一种消声器，包括消声外壳和消声内芯管，所述消声内芯管设于所述消声外壳的内部，并与所述消声外壳之间形成有消声腔体，所述消声内芯管的管壁上设有与所述消声腔体相连通的消声通孔，所述消声腔体包括多个大小不同且沿所述消声内芯管的长度方向分布的消声腔，所述消声通孔包括多组分别与各所述消声腔相对应的消声孔，各组所述消声孔分别与对应的所述消声腔相连通。

作为对上述技术方案的进一步补充，还可以对上述技术方案中相应的技术特征作出如下一项或多项的设置：

所述消声内芯管的外周壁沿长度方向设有间隔分布的隔板，并通过所述隔板将所述消声内芯管与消声外壳之间的消声腔体分隔为多个消声腔。

所述消声外壳的内周壁形成有用于对各所述隔板的边缘进行定位和密封的限位部。

所述消声外壳具有多个径向尺寸不同的管径部位，相邻的两段所述管径部位在所述消声外壳的内壁形成台阶，所述隔板的边缘分别支撑于对应的台阶，由对应的台阶进行定位和密封。

沿所述消声内芯管的长度方向，所述径向尺寸不同的管径部位的径向尺寸依次变小且长度尺寸依次变短。

所述消声外壳和消声内芯管的进气端形成有第一折弯部，所述第一折弯部具有折弯前段和折弯后段，所述消声腔和消声孔分布于所述第一折弯部的折弯后段。

所述第一折弯部的折弯前段和折弯后段为分体连接式结构，两者大体沿所述第一折弯部的角平分线方向对合连接。

所述第一折弯部的折弯前段和折弯后段在对合处焊接连接。

所述消声内芯管的外周壁上设有位于折弯处的隔板，此隔板的边缘部位由所述第一折弯部的折弯前段和折弯后段对合夹持，且三者焊接连接。

所述焊接连接包括红外线加热振动摩擦焊连接。

所述第一折弯部的折弯后段的长度大于所述第一折弯部的折弯前段的长度。

所述消声外壳的排气端形成有第二折弯部，所述第二折弯部的折弯方向与第一折弯部的折弯方向相反。

所述消声内芯管在入口处设有垂直于轴线的槽式消声结构。

所述消声外壳和消声内芯管采用PVI塑料材料。

所述消声器的消声频率为1700Hz-7000Hz。

为实现上述另一目的，本发明提供一种汽车，包括车体和设于所述车体的发动机，所述发动机设有涡轮增压器，所述涡轮增压器的后端设有上述任一项所述的消声器。

本发明所提供的消声器具有多个大小不同且沿消声内芯管的长度方向分布的消声腔，各消声腔分别具有不同的消声频率，从而具有多频率消声功能，与一般消声器相比，能够满足发动机对于各个频率段不同的消声性能要求，且频率组合方式多样，通过特定频率的消声腔设计，能够良好的解决涡轮增压器后端噪声抱怨问题，提升整车驾驶主观品质。此外，在保证了优化增压噪声的同时，可获得频率较宽的消声性能、较好的管路强度与较低的重量，而且，结构简单，易于安装。

本发明所提供的汽车设有所述消声器，由于所述消声器具有上述技术效果，则设有该消声器的汽车也应具有相应的技术效果。

附图说明

图1为本发明第一实施例公开的消声器的结构示意图；

图2为图1所示消声器的分解结构示意图。

图中：

1.消声外壳 1-1.折弯前段 1-1-1.肋条 1-1-2.第一法兰部位 1-1-3.环形边沿1-2.折弯后段 1-2-2.第二法兰部位 2.消声内芯管 3.隔板 4.消声腔 5.消声孔 6.槽式消声结构 7.腔体

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

在本文中，“上、下、内、外”等用语是基于附图所示的位置关系而确立的，根据附图的不同，相应的位置关系也有可能随之发生变化，因此，并不能将其理解为对保护范围的绝对限定；而且，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个与另一个具有相同名称的部件区分开来，而不一定要求或者暗示这些部件之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

请参考图1、图2，图1为本发明第一实施例公开的消声器的结构示意图；图2为图1所示消声器的分解结构示意图。

如图所示，在一种实施例中，本发明所提供的消声器，主要由消声外壳1和消声内芯管2组成，消声内芯管2安装在消声外壳1的内部，其外径小于消声外壳1的内径，两者之间的环形空间内形成有消声腔体，消声内芯管2的管壁上设有与消声腔体相连通的消声通孔。

具体地，消声内芯管2的外周壁沿长度方向设有四个间隔分布的环形隔板3，消声外壳1具有四个径向尺寸不同的管径部位，沿消声内芯管2的长度方向，径向尺寸不同的管径部位的径向尺寸依次变小且长度尺寸依次变短，相邻的两段管径部位在消声外壳的内壁形成台阶，用以与消声内芯管2上的隔板3相配合，消声内芯管2从上端装入消声外壳1之后，由于台阶具有一定的梯度，第一隔板的边缘会支撑于对应的第一台阶，第二隔板的边缘会支撑于对应的第二台阶，以此类推，从而利用消声外壳1因径向尺寸变化而形成的台阶对隔板3进行定位和密封，消声外壳1的排气端的径向尺寸变小，从而形成一台阶，消声内芯管2的下端直接支撑在该台阶上进行定位和密封。该结构在满足消声要求的同时具有较好密封性能，能够保证消声器管路的消声功能与密封性。

在组装完成后，通过隔板3便可以将消声内芯管2与消声外壳1之间的消声腔体分隔为四个消声腔4，从上至下，四个消声腔4的径向尺寸和轴向尺寸均依次变小，即形成不同大小形状的消声腔4，从而满足多频率20dB消声的功能。

消声通孔为开设在消声内芯管2管壁上的多组消声孔5，每一个消声孔5均呈圆形，以一定方式排列分布，每一组消声孔5分别与对应的消声腔4相连通。

从图中可以看出，消声外壳1和消声内芯管2的进气端形成有呈钝角的第一折弯部，第一折弯部具有折弯前段1-1和折弯后段1-2，折弯后段1-2的长度大于折弯前段1-1的长度，消声腔4和消声孔5分布于折弯后段1-2，折弯前段1-1在外周面上设有若干平行的肋条1-1-1，以提高其结构强度。

消声外壳1的排气端形成有第二折弯部，第二折弯部的折弯方向与第一折弯部的折弯方向相反，两个折弯部的角度均为钝角，以保证气流能够顺畅的进入和排出消声器，不会过多的增加流通阻力。

具体地，第一折弯部的折弯前段1-1和折弯后段1-2为分体连接式结构，两者大体沿第一折弯部的角平分线方向对合连接，折弯前段1-1的后端设有斜向的第一法兰部位1-1-2，折弯后段1-2设有相对的第二法兰部位1-2-2，两者的法兰部位相互配合后，在配合处焊接连接。

为了同时对消声内芯管2进行固定，消声内芯管2的外周壁上的第一道隔板3位于折弯处，并大体位于第一折弯部的角平分线方向，此隔板3的边缘部位由第一折弯部的折弯前段1-1和折弯后段1-2对合夹持后，三部分通过红外线加热振动摩擦焊连接。这种连接结构和焊接方式，可获得较高的焊接强度高和较稳定的焊接质量，保证安装的可靠性。

消声内芯管2在入口处设有垂直于轴线的槽式消声结构6，气流在进入消声器之后，先由槽式消声结构6进行消声，然后再从消音孔5进入各个消音腔4进行消声，通过槽式消声和孔式消声相结合的方式来进行消声，能够更加有效的降低经过增加后的气流的噪音。

第一折弯部的折弯前段1-1在对应于槽式消声结构6的内部端口处设有一圈环形边沿1-1-3，槽式消声结构6处于环形边沿1-1-3与消声内芯管2进气端口之间的位置。第一折弯部的折弯前段1-1的内壁与环形边沿1-1-3、槽式消声结构6、消声内芯管2进气段的外周面、以及第一道隔板3，一起形成了一个腔体7，与上述四个消声腔4不同，消声内芯管2上没有消音孔5与该腔体7相连通。

由于增压器后端气体温度较高，消声器全身可采用耐温可达240℃的PVI人造塑料材料，以保证高温条件下，消声功能的稳定性和耐热强度的可靠性。

在另一实施例中，消声壳体1的外周面可以是等直径的，也就是说，从外部观察的话，消声壳体1的外周面呈圆柱形，并不具有台阶部位，仅内部具有台阶部位，为了在内部形成所需要的台阶部位，消声壳体1的壁厚从上至下逐级增大。

在又一实施例中，消声壳体1的内周面也可以是等直径的，其内周面上间隔地设有若干环形凸起，以便代替台阶部位与隔板3相配合。若采用这种结构，为了使消声内芯管2能够顺利的装入消声壳体1，这些环形凸起的内径应从上至下逐级减小。

上述实施例仅是本发明的优选方案，具体并不局限于此，在此基础上可根据实际需要作出具有针对性的调整，从而得到不同的实施方式。例如，采用其他方式对隔板3的边缘进行定位和密封，或者，在消声内芯管2的末端也设有隔板3，等等。由于可能实现的方式较多，这里就不再一一举例说明。

本实施例采用孔式与槽式消声相结合的消声结构，各消声腔分别具有不同的消声频率，从而具有多频率消声功能，与一般消声器1000Hz-3500Hz的频率相比，能够满足发动机对于各个频率段(1600-7000Hz)不同的消声性能要求，且频率组合方式多样，通过特定频率的消声腔设计，能够良好的解决涡轮增压器后端噪声抱怨问题，提升整车驾驶主观品质，在保证了优化增压噪声的同时，具有较好的管路强度与较低的重量，而且，结构简单，易于安装。

除了上述消声器，本发明还提供一种汽车，包括车体和设于车体的发动机，发动机设有涡轮增压器，涡轮增压器设有上文所描述的消声器，其位置处在发动机增压器后端，在涡轮增压器工作时，进气气流通过高速高压流动，会在增压器的后端产生频率较高的Hiss噪声和振动噪声，通过加装上述消声器，将大大减弱其因流体振动产生的频率较高的噪声。

有关汽车的其余结构，请参考现有技术，本文不再赘述。

以上对本发明所提供的消声器及汽车进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (7)

1.一种消声器，包括消声外壳(1)和消声内芯管(2)，所述消声内芯管(2)设于所述消声外壳(1)的内部，并与所述消声外壳(1)之间形成有消声腔体，所述消声内芯管的管壁上设有与所述消声腔体相连通的消声通孔，其特征在于，所述消声腔体包括多个大小不同且沿所述消声内芯管的长度方向分布的消声腔(4)，所述消声通孔包括多组分别与各所述消声腔(4)相对应的消声孔(5)，各组所述消声孔(5)分别与对应的所述消声腔(4)相连通；所述消声内芯管(2)的外周壁沿长度方向设有间隔分布的隔板(3)，并通过所述隔板(3)将所述消声内芯管(2)与消声外壳(1)之间的消声腔体分隔为多个消声腔(4)；所述消声内芯管(2)在入口处设有垂直于轴线的槽式消声结构(6)，所述消声外壳(1)和消声内芯管(2)的进气端形成有第一折弯部，所述第一折弯部具有折弯前段(1-1)和折弯后段(1-2)，所述消声腔(4)和消声孔(5)分布于所述第一折弯部的折弯后段(1-2)；所述第一折弯部的折弯前段(1-1)在对应于槽式消声结构(6)的内部端口处设有一圈环形边沿(1-1-3)，所述槽式消声结构(6)处于环形边沿(1-1-3)与消声内芯管(2)进气端口之间的位置；第一折弯部的折弯前段(1-1)的内壁与环形边沿(1-1-3)、槽式消声结构(6)、消声内芯管(2)进气段的外周面、以及第一道隔板(3)，一起形成了一个腔体(7)，消声内芯管(2)上没有消音孔与该腔体(7)相连通。

2.根据权利要求1所述的消声器，其特征在于，所述消声外壳(1)的内周壁形成有用于对各所述隔板(3)的边缘进行定位和密封的限位部。

3.根据权利要求2所述的消声器，其特征在于，所述消声外壳(1)具有多个径向尺寸不同的管径部位，相邻的两段所述管径部位在所述消声外壳的内壁形成台阶，所述隔板(3)的边缘分别支撑于对应的台阶，由对应的台阶进行定位和密封。

4.根据权利要求3所述的消声器，其特征在于，沿所述消声内芯管(2)的长度方向，所述径向尺寸不同的管径部位的径向尺寸依次变小且长度尺寸依次变短。

5.根据权利要求1所述的消声器，其特征在于，所述第一折弯部的折弯前段(1-1)和折弯后段(1-2)为分体连接式结构，两者大体沿所述第一折弯部的角平分线方向对合连接。

6.根据权利要求5所述的消声器，其特征在于，所述消声内芯管(2)的外周壁上设有位于折弯处的隔板(3)，此隔板(3)的边缘部位由所述第一折弯部的折弯前段(1-1)和折弯后段(1-2)对合夹持，且三者焊接连接。

7.一种汽车，包括车体和设于所述车体的发动机，所述发动机设有涡轮增压器，其特征在于，所述涡轮增压器的后端设有上述权利要求1至6中任一项所述的消声器。