CN116025451A - 消音装置和车辆 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及噪声消除的技术领域，更具体地说，本发明涉及一种消音装置和车辆。其中，所述消音装置包括：壳体，壳体内部形成有腔体；进气管，连通于腔体；隔板，设置于腔体，将腔体分隔出多个腔室；出气管，连通于腔体，位于多个腔室内；其中，出气管上集成有消音组件，消音组件和多个腔室共同组成多个消音腔，以至少消除多个频段的噪声。相比于相关技术中的三管迷路排气消音器，结构简单，采用的管路较少，减少了对发动机排气的干扰，保证发动机正常工作，且可消除多个频段的噪声，提高降噪效果。
Description
技术领域
本发明涉及噪声消除的技术领域，更具体地说，本发明涉及一种消音装置和车辆。
背景技术
随着汽车行业的飞速发展，人们对汽车排放尾气的噪声关注也日益增多，目前相关技术中，排气消音器通常采用三管迷路排气消音器，但三管迷路排气消音器存在内部管路较多，结构复杂的问题，导致发动机排气不畅通，容易影响发动机正常工作，且占用空间较大，加工成本较高。
因此，有必要提出一种消音装置和车辆，以至少部分地解决现有技术中存在的问题。
发明内容
在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。
本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。
为此，本发明第一方面提供了一种消音装置。
本发明第二方面提供了一种车辆。
有鉴于此，根据本申请实施例提出了一种消音装置，包括：
壳体，所述壳体内部形成有腔体；
进气管，连通于所述腔体；
隔板，设置于所述腔体，将所述腔体分隔出多个腔室；
出气管，连通于所述腔体，位于多个所述腔室内；
其中，所述出气管上集成有消音组件，所述消音组件和多个所述腔室共同组成多个消音腔，以至少消除多个频段的噪声。
在一种可行的实施方式中，
所述隔板包括第一隔板和第二隔板，其中，所述第一隔板上开设有消音孔；
所述第一隔板和所述第二隔板之间形成第一消音腔，所述进气管位于所述第一消音腔内；
两个所述第二隔板之间形成第二消音腔；
所述第二隔板和所述壳体的侧壁之间形成第三消音腔；
所述第一隔板和所述壳体的另一个侧壁之间形成有第四消音腔。
在一种可行的实施方式中，
所述出气管包括：
第一管体，所述第一管体形成有第一进气口和第一出气口，其中，所述第一进气口位于所述第四消音腔内，所述第一出气口穿设于所述第三消音腔，用于连通于外界环境；
第二管体，所述第二管体的一端形成有第二进气口，另一端连接于所述第一管体，所述第二进气口位于所述第二消音腔内。
在一种可行的实施方式中，所述第一管体和所述第二管体为一体化结构。
在一种可行的实施方式中，所述第一进气口处的管壁处开设有多个第一通孔。
在一种可行的实施方式中，所述第四消音腔为第一赫姆霍兹消音器，通过调整所述第一进气口的口径和/或所述第一隔板与所述壳体的侧壁之间的距离，调整所述第四消音腔降噪的频率。
在一种可行的实施方式中，所述消声组件包括：
吸音棉，设置于所述第三消声腔内；
消音器，设置于所述出气管，位于所述第三消声腔内，用于消除高频噪声和宽频噪声。
在一种可行的实施方式中，所述消音器包括：
第二通孔，开设于所述出气管；
第五消音腔，罩设于所述第二通孔。
在一种可行的实施方式中，所述第二通孔和所述第五消音腔共同构成第二赫姆霍兹消音器，通过调整所述第二通孔的口径和/或所述第五消音腔的容积，调整所述消音器的降噪频率。
根据本申请实施例第二方面提出了一种车辆，包括：
如上述技术方案中任一项所述的消音装置。
相比现有技术，本发明至少包括以下有益效果：本申请实施例提供的消音装置设置有壳体、进气管、隔板和出气管。其中，壳体的内部形成有腔体，进气管设置于壳体上，并连通于腔体，用于将发动机排气输送至腔体内，隔板设置于腔体，以将腔体分隔出多个腔室，出气管设置于腔体，并位于多个腔室内，且出气管连通于腔体，以将发动机排气排放至外界环境。且出气管集成有消音组件，通过消音组件和多个腔室共同组成多个消音腔，以对排气的多个频段的噪声进行降噪。如此设置，相比于相关技术中的三管迷路排气消音器，结构简单，采用的管路较少，减少了对发动机排气的干扰，保证发动机正常工作，且可消除多个频段的噪声，提高降噪效果。
本发明提供的消音装置和车辆，本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本说明书的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1为本申请实施例提供的一种消音装置的结构示意图；
图2为图1所示的消音装置的第一赫姆霍兹消音器的结构示意图。
其中，图1和图2中附图标记与部件名称之间的对应关系为：
110壳体，120进气管，131第一隔板，132第二隔板，133消音孔，140出气管，141第一管体，1411第一进气口，1412第一出气口，1413第一通孔，142第二管体，1421第二进气口，150第一消音腔，160第二消音腔，170第三消音腔，180第四消音腔，190消音组件，191吸音棉，192消音器，1921第二通孔，1922第五消音腔。
具体实施方式
为了更好的理解上述技术方案，下面通过附图以及具体实施例对本申请实施例的技术方案做详细的说明，应当理解本申请实施例以及实施例中的具体特征是对本申请实施例技术方案的详细的说明，而不是对本申请技术方案的限定，在不冲突的情况下，本申请实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。
如图1所示，根据本申请实施例的第一方面提出了一种消音装置，包括：壳体110，上述壳体110内部形成有腔体；进气管120，连通于上述腔体；隔板，设置于上述腔体，将上述腔体分隔出多个腔室；出气管140，连通于上述腔体，位于多个上述腔室内；其中，上述出气管140上集成有消音组件190，上述消音组件190和多个上述腔室共同组成多个消音腔，以至少消除多个频段的噪声。
可以理解的是，本申请实施例提供的消音装置设置有壳体110、进气管120、隔板和出气管140。其中，壳体110的内部形成有腔体，进气管120设置于壳体110上，并连通于腔体，用于将发动机排气输送至腔体内，隔板设置于腔体，以将腔体分隔出多个腔室，出气管140设置于腔体，并位于多个腔室内，且出气管140连通于腔体，以将发动机排气排放至外界环境。且出气管140集成有消音组件190，通过消音组件190和多个腔室共同组成多个消音腔，以对排气的多个频段的噪声进行降噪。如此设置，相比于相关技术中的三管迷路排气消音器192，结构简单，采用的管路较少，减少了对发动机排气的干扰，保证发动机正常工作，且可消除多个频段的噪声，提高降噪效果。
可以理解的是，出气管140上集成的消音组件190和出气管140为连通状态，发动机排气会经消音组件190降噪后进入出气管140排出至外界环境。消音组件190可设置有多种，以应对不同频段的噪声，提高降噪效果，且消音组件190可分布在多个腔室内，以保证对不同频段的噪声消除的效果。
在一些示例中，如图1所示，上述隔板包括第一隔板131和第二隔板132，其中，上述第一隔板131上开设有消音孔133；上述第一隔板131和上述第二隔板132之间形成第一消音腔150，上述进气管120位于上述第一消音腔150内；两个上述第二隔板132之间形成第二消音腔160；上述第二隔板132和上述壳体110的侧壁之间形成第三消音腔170；上述第一隔板131和上述壳体110的另一个侧壁之间形成有第四消音腔180。
可以理解的是，第一隔板131上可开设有多个消音孔133，多个消音孔133呈阵列排布。第二隔板132为封闭隔板。第一隔板131和第二隔板132之间形成的第一消音腔150为阻性消音腔，声波在传递过程中，在多个消音孔133处发生摩擦吸收声能，从而消耗声波能量，以达到消除噪声的作用。且经过第一消音腔150削弱后的声波从多个消音孔133传递至第二消音腔160中，第二消音腔160为两个第二隔板132构成的阻性消音腔，再次削弱噪声。在第二消音腔160内部分声波通过多个消音孔133传递至第三消音腔170内，经第三消音腔170削弱后进入出气管140，经出气管140上集成的消音组件190再次削弱后，发动机排气经出气管140，以将排气排出。另一部分声波通过第二消音腔160内的出气管140段进入第四消音腔180进行降噪，第四消音腔180内的排气可经出气管140集成的消音组件190降噪后输送至外界环境，从而完成对发动机排气的降噪。经过多重降噪，保证了降噪效果。
在一些示例中，如图1所示，上述出气管140包括：第一管体141，上述第一管体141形成有第一进气口1411和第一出气口1412，其中，上述第一进气口1411位于上述第四消音腔180内，上述第一出气口1412穿设于上述第三消音腔170，用于连通于外界环境；第二管体142，上述第二管体142的一端形成有第二进气口1421，另一端连接于上述第一管体141，上述第二进气口1421位于上述第二消音腔160内。
可以理解的是，出气管140设置有第一管体141和第二管体142。其中，第一管体141贯穿于第一消音腔150、第二消音腔160、第三消音腔170和第四消音腔180，且第一管体141的第一进气口1411位于第四消音腔180内，第一出气口1412连通于外界环境，消音组件190分布于第一管体141上。第二管体142连通于第一管体141，且第二管体142的一端形成有第二进气口1421，第二进气口1421设置于第二消音腔160。第二管体142和第一管体141构成“T”形管路，以使排气形成分支。如此设置，发动机排气从进气管120进入第一消音腔150降噪后，进入第二消音腔160降噪，随后部分发动机排气从第一隔板131的多个消音孔133进入第三消音腔170内降噪后，经第二进气口1421进入第二管体142，并沿第二管体142进入第一管体141。此时发动机排气分为两股，其中一股沿第一管体141进入第四消音腔180进行降噪，另一股沿第一管体141经第三消音腔170内的消音组件190再次降噪后，从出气管140排出至外界环境中。通过出气管140、消音组件190和多个消音腔的配合，保证了对发动机排气的降噪效果，且相比于现有的三管迷路排气消音器192，结构更加简单，降低加工成本，提高加工效率，降低装配复杂程度。且线路布置更加合理，保证降噪效果的同时，保证了发动机排气排出顺畅，保证发动机正常工作。
在一些示例中，上述第一管体141和上述第二管体142为一体化结构。
可以理解的是，第一管体141和第二管体142可为一体化结构，可采用一次注塑成型，使得第一管体141和第二管体142无需焊接，减少加工工序，提高出气管140的结构强度。
在一些示例中，如图1所示，上述第一进气口1411处的管壁处开设有多个第一通孔1413。
可以理解的是，第一管体141的第一进气口1411处的管壁可开设有多个第一通孔1413，第一通孔1413呈阵列排布，如此设置，一方面降低背压，保证发动机排气进入第一管体141更加通畅，进而保证发动机排气排出顺畅。另一方面，将声波与第一进气口1411的摩擦分散，降低了声波进入第一管体141产生的高频哨声，提高降噪的可靠性。
在一些示例中，如图2所示，上述第四消音腔180为第一赫姆霍兹消音器192，通过调整上述第一进气口1411的口径和/或上述第一隔板131与上述壳体110的侧壁之间的距离，调整上述第四消音腔180降噪的频率。
可以理解的是，第一管体141的第一出气口1412的一端与隔板共同作用，在第四消音腔180内形成第一赫姆霍兹消音器192。具体的，当第一出气口1412处受到声波的作用，第一出气口1412内的空气振动，而第四消音腔180内的空气对其产生恢复力。在声波波长远大于第一赫姆霍兹消音器192的几何尺寸的情况下，可认为第一赫姆霍兹消音器192内的空气振动的动能集中于第一出气口1412处的空气的运动，势能仅与容器内的空气的弹性形变有关。由此，第一赫姆霍兹消音器192可认为是由颈内空气有效质量和容器内空气弹性组成的一维振动系统，因而对作用声波有共振现象。共振频率的计算公式如下：
其中，f是第一赫姆霍兹消音器192的共振频率，c是声速，s是第一出气口1412的横截面积，d是第一出气口1412的直径尺寸，L是第一管体141伸入第四消音腔180的长度尺寸，V是第四消音腔180的容积。
在强度为定量的声波作用下,在这共振频率时，颈内空气的振动速度最大。因此，可通过调整共振频率，实现对不同固有频率的噪声进行降噪，使得降噪更具有针对性。具体的，可通过调整第二隔板132的位置，以调整第四消音腔180的容积；可通过调整第一管体141伸入第四消音腔180的长度尺寸；可通过调整第一出气口1412的直径尺寸；可通过调整第一出气口1412的横截面积中的一个参数或多个参数，以调整第一赫姆霍兹消音器192的共振频率。
在一些示例中，如图1所示，上述消声组件包括：吸音棉191，设置于上述第三消声腔内；消音器192，设置于上述出气管140，位于上述第三消声腔内，用于消除高频噪声和宽频噪声。
可以理解的是，消音组件190可设置有吸音棉191和消音器192。其中，吸音棉191设置于第三消声腔内，当第二消音腔160内的噪声通过第一隔板131的多个消音孔133传递至第三消声腔时，通过吸音棉191吸收噪声的能量，可有效消除高频噪声。消音器192设置在出气管140上，且位于第三消声腔内，第三消音腔170内的噪声可经消音器192降噪后进入出气管140，或出气管140内的发动机排气噪声经过消音器192时，消音器192可对其消除部分噪声后，排出至外界环境中。消音器192可有效地消除高频噪声和宽频噪声，提高降噪效果。
示例性的，吸音棉191可选用人造无机纤维构成，主要原料有石英砂、石灰石和白云石等天然矿石，配合一些纯碱、硼砂等化工原料熔成玻璃。在融化状态下，借助外力吹制式甩成絮状细纤维，纤维和纤维之间为立体交叉，互相缠绕在一起，呈现出许多细小的间隙，噪声在间隙中传播时消耗能量，从而实现降噪。
在一些示例中，如图1所示，上述消音器192包括：第二通孔1921，开设于上述出气管140；第五消音腔1922，罩设于上述第二通孔1921。
可以理解的是，消音器192设置有第二通孔1921和第五消音腔1922。其中，第二通孔1921开设于出气管140位于第三消音腔170的管段上，且第二通孔1921的数量有多个，多个第二通孔1921呈阵列排布。声波通过多个第二通孔1921进入第五消声腔内进行降噪，设置多个第二通孔1921，使得声波在进入第五消声腔时的摩擦分散，降低了声波进入第五消声腔产生的高频哨声，提高降噪的可靠性。通过第五消音腔1922和第二通孔1921的共同作用，以消除高频和宽频噪声。
在一些示例中，如图1所示，上述第二通孔1921和上述第五消音腔1922共同构成第二赫姆霍兹消音器192，通过调整上述第二通孔1921的口径和/或上述第五消音腔1922的容积，调整上述消音器192的降噪频率。
可以理解的是，第二通孔1921、第一管体141和第五消音腔1922可共同构成第二赫姆霍兹消音器192，原理同上述第一赫姆霍兹消音器192。可以通过调整第二通孔1921的孔径或第五消音腔1922的容积，调整第二赫姆霍兹消音器192的共振频率，从而使得消音器192能够有效地消除高频噪声和宽频噪声。示例性的，第二通孔1921可设置有不同的孔径，以使第二赫姆霍兹消音器192能够有多种共振频率，从而提高降噪的频段。
根据本申请实施例的第二方面提出了一种车辆，包括：如上述技术方案中任一项所述的消音装置。
可以理解的是，由于车辆包括上述技术方案中任一项所述的消音装置，因此具备上述消音装置的所有有益效果，在此不再赘述。
本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”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单元必须具有特定的方向、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。
在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”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一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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 (10)
1.一种消音装置，其特征在于，包括：
壳体，所述壳体内部形成有腔体；
进气管，连通于所述腔体；
隔板，设置于所述腔体，将所述腔体分隔出多个腔室；
出气管，连通于所述腔体，位于多个所述腔室内；
其中，所述出气管上集成有消音组件，所述消音组件和多个所述腔室共同组成多个消音腔，以至少消除多个频段的噪声。
2.根据权利要求1所述的消音装置，其特征在于，
所述隔板包括第一隔板和第二隔板，其中，所述第一隔板上开设有消音孔；
所述第一隔板和所述第二隔板之间形成第一消音腔，所述进气管位于所述第一消音腔内；
两个所述第二隔板之间形成第二消音腔；
所述第二隔板和所述壳体的侧壁之间形成第三消音腔；
所述第一隔板和所述壳体的另一个侧壁之间形成有第四消音腔。
3.根据权利要求2所述的消音装置，其特征在于，所述出气管包括：
第一管体，所述第一管体形成有第一进气口和第一出气口，其中，所述第一进气口位于所述第四消音腔内，所述第一出气口穿设于所述第三消音腔，用于连通于外界环境；
第二管体，所述第二管体的一端形成有第二进气口，另一端连接于所述第一管体，所述第二进气口位于所述第二消音腔内。
4.根据权利要求3所述的消音装置，其特征在于，
所述第一管体和所述第二管体为一体化结构。
5.根据权利要求3所述的消音装置，其特征在于，
所述第一进气口处的管壁处开设有多个第一通孔。
6.根据权利要求3所述的消音装置，其特征在于，
所述第四消音腔为第一赫姆霍兹消音器，通过调整所述第一进气口的口径和/或所述第一隔板与所述壳体的侧壁之间的距离，调整所述第四消音腔降噪的频率。
7.根据权利要求3所述的消音装置，其特征在于，所述消声组件包括：
吸音棉，设置于所述第三消声腔内；
消音器，设置于所述出气管，位于所述第三消声腔内，用于消除高频噪声和宽频噪声。
8.根据权利要求7所述的消音装置，其特征在于，所述消音器包括：
第二通孔，开设于所述出气管；
第五消音腔，罩设于所述第二通孔。
9.根据权利要求8所述的消音装置，其特征在于，
所述第二通孔和所述第五消音腔共同构成第二赫姆霍兹消音器，通过调整所述第二通孔的口径和/或所述第五消音腔的容积，调整所述消音器的降噪频率。
10.一种车辆，其特征在于，包括：
如权利要求1至9中任一项所述的消音装置。
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|---|---|---|---|---|
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2023
- 2023-03-14 CN CN202310254325.1A patent/CN116025451A/zh active Pending
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