CN117514419B - 一种发动机排气噪声的控制方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种发动机排气噪声的控制方法及系统,属于排气消声技术领域。本发明设置两组对冲消声单元、一组阻抗消声单元和对流消声单元。通过对冲消声单元抑制发动机排气噪声的高频噪声,通过阻抗消声单元的延伸长度的变化抑制发动机排气噪声中的中低频噪声。若至少一组对冲消声单元的腔内温度高于温度阈值,在该对冲消声单元外侧的换热单元接入冷却介质。同时根据腔内温度增加第一进气口和第二进气口的尾气流量。本发明通过对冲消声单元的腔内温度间接采集阻抗消声单元的温升状况,避免由于阻抗消声单元延伸长度的变化导致排气温升。
Description
技术领域
本发明涉及排气消声技术领域,尤其涉及一种发动机排气噪声的控制方法及系统。
背景技术
汽车是包括各种不同性质噪声的综合噪声源,其噪声主要分为两部分,发动机噪声和底盘噪声。排气噪声是发动机的最大噪声源,降低发动机的排气噪声具有重要意义。降低发动机排气噪声的最直接有效的手段是安装排气消声器,主要有抗性消声器、阻性消声器、阻抗消声器和主动消声器等。中国专利CN211500767U公开了一种消音排气管、车辆消音排气管控制系统及车辆,其消音排气管包括第一消音器、排气导管、导流管以及第二消音器。该系统通过打开或关闭设置在导流管后端的导流阀,可以改变第一消音腔和第二消音腔之间的连通关系,进而能够在导流阀处于开闭两种不同状态下时,消除不同频率的噪声。但该技术方案未考虑阀门开闭对管道温度特性的影响,管道温度特性又进一步影响消声效率。且现有的排气消声器对发动机的中高频排气噪声的抑制效果较好,低频段噪声的抑制会需要调整管道长度,进而产生温升。因此,需要扩大排气消声器在低频段的声学性能。现有技术有进一步改进的必要。
发明内容
为了解决上述现有技术存在的缺陷,本发明提出了一种发动机排气噪声的控制方法及系统,通过调节阻抗消声单元的延伸长度准确抑制噪声的主要频率段,再通过接入换热单元限制因尾气流速的变化引起的腔内温度的升高,并采用对流消声单元实现尾气的分流,最终实现全频率的噪声抑制。
本申请的发明目的可通过以下技术手段实现:
一种发动机排气噪声的控制方法,包括以下步骤:
步骤1:在排气总成设置两组对冲消声单元、一组阻抗消声单元和对流消声单元,将换热单元安装在对冲消声单元的外侧;
步骤2:发动机总成的第一排气歧管与第二排气歧管分别经对冲消声单元连接阻抗消声单元,对流消声单元的第一进气口和第二进气口分别连接第一排气歧管与第二排气歧管,对流消声单元的排气口连接至阻抗消声单元;
步骤3:发动机进入工作状态后,连通第一排气歧管、第二排气歧管与对冲消声单元,截断第一排气歧管、第二排气歧管与对流消声单元;
步骤4:测量阻抗消声单元的排气噪声,提取排气噪声的频率参数,根据频率参数调节阻抗消声单元的延伸长度;
步骤5:根据阻抗消声单元的基准声阻抗计算空气密度阈值,根据空气密度阈值计算温度阈值,测量对冲消声单元的腔内温度;
步骤6:若至少一组对冲消声单元的腔内温度高于温度阈值,在该对冲消声单元外侧的换热单元接入冷却介质,进入步骤7,否则返回至步骤3;
步骤7:间隔一个测量周期后,重新测量对冲消声单元的腔内温度,若对冲消声单元的腔内温度仍高于温度阈值,进入步骤8,否则返回至步骤3;
步骤8:连通第一排气歧管、第二排气歧管与对流消声单元,根据腔内温度增加第一进气口和第二进气口的尾气流量,再返回至步骤3。
在本发明中,在步骤1中,所述换热单元连接至车载发电机或车载空调。
在本发明中,在步骤5中,根据阻抗消声单元的消声结构确定声阻抗算法,根据声阻抗算法反解空气密度阈值。
在本发明中,所述阻抗消声单元由内向外分别包括多孔介质层、空腔、多孔介质层,将多孔介质层的声阻抗Za和空腔的声阻抗Zc的声阻抗算法代入阻抗消声单元的基准声阻抗Z,再确定空气密度阈值λ0,。
在本发明中,在步骤6中,根据对冲消声单元的腔内温度调整对冲消声单元的截面比。
在本发明中,在步骤8中,根据至少一个对冲消声单元的尾气流量M3和腔内温度T3确定尾气流量的增加量ΔM,ΔM= M3 (T3- T0) /T3,T0为温度阈值。
一种根据所述发动机排气噪声的控制方法的控制系统,包括:两组对冲消声单元、一组阻抗消声单元、一组对流消声单元、换热单元、声信号采集单元、温度信号采集单元以及执行单元,其中,
两组对冲消声单元分别连接至发动机总成的第一排气歧管与第二排气歧管;
阻抗消声单元连接至对冲消声单元;
对流消声单元的第一进气口和第二进气口分别连接第一排气歧管与第二排气歧管,对流消声单元的排气口连接至阻抗消声单元;
换热单元安装在对冲消声单元的外侧;
声信号采集单元用于测量阻抗消声单元的排气噪声;
温度信号采集单元用于测量对冲消声单元的腔内温度;
执行单元调节阻抗消声单元的延伸长度以及第一进气口和第二进气口的尾气流量。
在本发明中,所述执行单元经第一控制器调节第一进气口和第二进气口的尾气流量,经第二控制器调节阻抗消声单元的延伸长度。
在本发明中,所述换热单元具有盘管,该盘管缠绕在对冲消声单元的外侧。
本发明实施的这种发动机排气噪声的控制方法及系统,具有以下有益效果:通过对冲消声单元抑制排气噪声的高频段,通过阻抗消声单元延伸长度的变化抑制排气噪声的低频段,实现各个频段的发动机排气噪声控制。在对流消声单元两侧设置第一控制器,控制对流消声单元与第一排气歧管、第二排气歧管的通断状态,从而缓解对冲消声单元的压力。本发明通过对冲消声单元的腔内温度间接采集阻抗消声单元的温升状况,避免由于阻抗消声单元延伸长度的变化而导致排气温升。
附图说明
图1为本发明发动机排气噪声的控制方法的流程图;
图2为本发明的排气总成的示意图;
图3为本发明的对冲消声单元的示意图;
图4为本发明的锥形部的示意图;
图5为本发明的阻抗消声单元的示意图;
图6为本发明的阻抗消声单元另一状态的示意图;
图7为本发明的对流消声单元的示意图;
图8为本发明的对流消声单元另一方向的示意图;
图9为本发明根据所述发动机排气噪声的控制方法的控制系统的框图;
图10为本发明的排气总成的结构图;
图11为本发明的换热单元的结构图。
附图中各附图标记:对冲消声单元110,直管部111,锥形部112,对冲部113,对冲孔114,插入扩张部115,阻抗消声单元120,空腔121,多孔介质层122,孔隙123,亥姆霍兹共振器124,芯管125,对流消声单元130,第一对流室131,第二对流室132,第三对流室133,连通管134,隔板135,第一进气口136,第二进气口137,排气口138,圆柱段201,锥形段202,盘管203,第一排气歧管301,第二排气歧管302,第一控制器303,第二控制器304,第三控制器305,温度信号采集单元306,声信号采集单元307。
具体实施方式
为更清楚地理解本申请的目的、技术方案和优点,下面结合附图和实施例,对本申请进行了描述和说明。
本发明的发动机排气噪声的控制方法及系统实现了全频率的发动机排气噪声抑制。其中,由阻抗消声单元的延伸长度的变化抑制排气噪声的中低频段。由对冲消声单元抑制排气噪声的中高频段,通过对冲消声单元外侧的换热单元以及对流消声单元第一进气口和第二进气口的尾气流量来控制温度。
实施例一
参照图1至图8,本实施例公开了一种发动机排气噪声的控制方法。该控制方法主要通过控制排气总成中各消声单元的工作参数,提高噪声抑制的性能。
步骤1:在排气总成设置两组对冲消声单元、一组阻抗消声单元和对流消声单元,将换热单元安装在对冲消声单元的外侧。排气总成的主要结构如图2所示。在图3的对冲消声单元110中,主要消声结构为锥形部112和对冲部113。声波先从直管部111经由锥形部112的气流入口进入锥形部112。如图4,锥形部112类似于尖劈型结构,所以声波会在锥形部112内反复振荡,从而让声波衰减。而当声波由锥形部112的气流出口传递至对冲部113时,声波的运动由轴向运动转变为径向运动,以致声波流速降低。声波的部分机械能转化为热能,从而让声波衰减。为提高消声性能,在对冲部113均匀分布矩形对冲孔114。声波从对冲孔114进入对冲消声单元110内腔的过程中,声波扩张后产生相消干涉抑制了部分噪声,最终经对冲消声单元的插入扩张部115排出。锥形部112的锥角直接影响声波的传递损失。本发明的锥角=42.1°,有利于气体的分流和引导。
如图5,阻抗消声单元120利用管道中的声波在截面突出产生的干涉和反射现象来降低噪声。当声波进入阻抗消声单元120时,截面的突然扩张和收缩,会使一部分声能在扩张室内反射,从而消耗掉部分声能。阻抗消声单元120具有亥姆霍兹共振器124。亥姆霍兹共振器124的圆形共振腔能够拓宽衰减频带。由于亥姆霍兹共振器124的颈壁对空气柱的阻尼作用,让声能转变为热能被耗散。阻抗消声单元120由内向外分别为多孔介质层122、空腔121、多孔介质层122。多孔介质层122采用纤维类超细玻璃棉,内部类似于蜂巢内部结构,厚度在30mm-40mm内。当声波传递至多孔介质层122时,会带动孔隙123周围的空气振动,由此声能转化为热能流失。当声波被多孔介质层122过滤后,经由圆形共振腔再储存在空腔121中。当空腔121中声压足够大时,反射回去一部分声波,从而实现消声。
步骤2:发动机总成的第一排气歧管与第二排气歧管分别经对冲消声单元连接阻抗消声单元,对流消声单元的第一进气口和第二进气口分别连接第一排气歧管与第二排气歧管,对流消声单元的排气口连接至阻抗消声单元。声波进入对冲消声单元110,会在锥形部112反复振荡,又在对冲部113径向运动减速,实现中高频排气噪声的衰减。若声波进入对流消声单元130,会在对流消声单元130中经由声波的对流碰撞消除部分噪声。最终实现各频段发动机排气噪声的抑制。
步骤3:发动机进入工作状态后,连通第一排气歧管、第二排气歧管与对冲消声单元,截断第一排气歧管、第二排气歧管与对流消声单元。当发动机开始工作时,对流消声单元130上下两侧的阀门处于关闭状态,此时第一排气歧管301、第二排气歧管302与对冲消声单元110进入连通状态,声波经由对冲消声单元110进入,流向阻抗消声单元120进行双重消声。第一排气歧管301、第二排气歧管302与对流消声单元130进入截断状态,声波无法进入对流消声单元130。
步骤4:测量阻抗消声单元的排气噪声,提取排气噪声的频率参数,根据频率参数调节阻抗消声单元的延伸长度。在本实施例中,提取排气噪声中所有声波的频率参数,根据振幅最大的频率参数f0调节阻抗消声单元的延伸长度。本实施例的延伸长度是指阻抗消声单元的有效长度。本实施例采用分段法调节阻抗消声单元的延伸长度。
首先根据发动机的噪声类型设定噪声频率f1、f2,且f1、f2满足10Hz<f1<f2<20kHz。阻抗消声单元120由等长的三组等长的消声部组成,阻抗消声单元120内插入芯管125,芯管125与消声部之间通过孔隙连通。当f0<f1时,三组消声部均旋转至与芯管125连通的状态。如图5所示,声波可经有芯管125进入三组消声部的多孔介质层、空腔,最终排出阻抗消声单元。当f1<f0<f2时,两组消声部均旋转至与芯管125连通的状态,一组消声部均旋转至与芯管125截断的状态。如图6,声波可经有芯管125进入两组消声部的多孔介质层、空腔,另一组消声部不起作用。当f0>f2时,一组消声部均旋转至与芯管125连通的状态,两组消声部均旋转至与芯管125截断的状态。声波可经有芯管125进入一组消声部的多孔介质层、空腔,另两组消声部不起作用。本实施例通过旋转消声部调整延伸长度,进而提高对不同频率参数的噪声的抑制效率。
步骤5:根据阻抗消声单元的基准声阻抗计算空气密度阈值,根据空气密度阈值计算温度阈值,测量对冲消声单元的腔内温度。发动机排气噪声需要考虑温度的影响。在本发明中,随着发动机中气体的排出,气体温度逐渐上升。温升间接影响阻抗消声单元的声阻抗。为了保证阻抗消声单元对低频噪声的抑制作用,本发明通过温度阈值保证声阻抗下限。因阻抗消声单元的内部多孔结构,本发明测量对冲消声单元的腔内温度,间接确定阻抗消声单元的温度阈值。
声阻抗算法与消声结构有关,本实施例根据阻抗消声单元的消声结构确定声阻抗算法,再根据声阻抗算法反解空气密度阈值。阻抗消声单元内向外分别包括多孔介质层、空腔、多孔介质层。基准声阻抗Z可以是400kg/(m2·s)。将多孔介质层的声阻抗Za和空腔的声阻抗Zc的声阻抗算法代入阻抗消声单元的基准声阻抗Z,反解声阻抗算法确定空气密度阈值λ0。具体反解方法可以参照实施例二所述。空气密度与温度呈反比,据此可以根据理想气体的状态方程求出在空气密度阈值λ0时的温度值,此温度值作为温度阈值T0。
步骤6:若至少一组对冲消声单元的腔内温度高于温度阈值,在该对冲消声单元外侧的换热单元接入冷却介质,进入步骤7,否则返回至步骤3。若对冲消声单元110的腔内温度高于温度阈值,则在对应对冲消声单元110外侧的换热单元接入冷却介质,冷却介质可以降低腔内温度。
进一步的,因管道距离的不同,对冲消声单元的腔内温度无法完全相等。本发明还可以调整两个对冲消声单元110进气口的截面比,以便降低两个对冲消声单元的温度差异。利用温度信号采集单元306分别测量第一组对冲消声单元的腔内温度T1和第二组对冲消声单元的腔内温度T2。若T1> T2,则调整第一组对冲消声单元的截面比r1,截面比调整量。其中,截面比r1=Sb/Sa,Sb为第一组对冲消声单元110的排气口面积,Sa为第一组对冲消声单元110的进气口面积,μ为截面系数,通常取0.3-0.6。若T2>T1,则调整第二组对冲消声单元110的截面比r2。截面比调整量/>,ΔT2=T2-T0。截面比r2=Sd/Sc,Sd为第二组对冲消声单元110的排气口面积,Sc为第二组对冲消声单元110的进气口面积。
步骤7:间隔一个测量周期后,重新测量对冲消声单元的腔内温度,若对冲消声单元的腔内温度仍高于温度阈值,进入步骤8,否则返回至步骤3。测量周期例如是10s。间隔10s后,重新测量两组对冲消声单元110的腔内温度T1和T2,以确定冷却介质的降温作用。若对冲消声单元110的腔内温度仍高于温度阈值即ΔT1>0或ΔT2>0,则需要采用额外的限流步骤。限流步骤降低了通入对冲消声单元的流量,降低了高频噪声的抑制效果,但是可以避免温升影响阻抗消声单元的声阻抗。
步骤8:连通第一排气歧管、第二排气歧管与对流消声单元,根据腔内温度增加第一进气口和第二进气口的尾气流量,再返回至步骤3。如图7和图8,对流消声单元130包括第一对流室131、第二对流室132和第三对流室133。第一对流室、第二对流室及第三对流室由隔板135隔开,再经由连通管134局部连通。第一进气口136的尾气经第二对流室132进入第三对流室133,第二进气口137的尾气经第一对流室131进入第三对流室133,两组尾气在第二对流室132形成对流,降低噪声。对流后的低速尾气从排气口138排出。对流消声单元130作为对冲消声单元110的辅助消声机构,在对冲消声单元110温升过高且换热单元无法有效降温的情况下,开启对流消声单元130。
第一控制器将对流消声单元130上下两侧的通道打开,此时第一排气歧管301、第二排气歧管302与对流消声单元130进入连通状态,一部分尾气会流向对流消声单元130,为对冲消声单元110缓解部分压力。声波经由对流消声单元130消耗部分声能,降低流速,再进入阻抗消声单元120进行低频消声。
本发明可以用尾气流量计检测对冲消声单元110内部的尾气流量,并依据对冲消声单元110的腔内温度对第一进气口136和第二进气口137的尾气流量进行调节,确定需要分流的尾气流量的调节量ΔM。为了达到最佳的降噪效果,要求进入第二对流室132的两组尾气的流量相等,因此每次尾气流量的调节量ΔM也相等。比较两组对冲消声单元110的腔内温度T1和T2,提取较大值T3,检测两组对冲消声单元中腔内温度较大的对冲消声单元的尾气流量M3,尾气流量的增加量为ΔM= M3 (T3- T0) /T3,T0为温度阈值。
实施例二
本实施例进一步公开了计算空气密度阈值的方法。本发明的阻抗消声单元120设置多层吸声材料,由内向外分别为多孔介质层122、空腔121、多孔介质层122。阻抗消声单元120可以视为两层多孔介质层122以及一层空腔121的并列结构,阻抗消声单元120的声阻抗算法:。将多孔介质层和空腔的声阻抗代入声阻抗算法,可以反解空气密度阈值λ0。
多孔介质层122的声阻抗,coth为双曲余切函数,ta为多孔介质层的厚度。ka为声传播常数,/>,多孔介质层122的特性阻抗/>,f0为振幅最大的频率参数,C0为空气声速,R为多孔介质层的流阻率,ω为声波的工作角频率。空腔121的声阻抗的计算公式为Zc=λ0C0coth(kctc),kc= (2πf0)/C0。tc为空腔的深度。据此可以反解出空气密度阈值λ0。再根据理想气体的状态方程可以确定为达该空气密度阈值的温度上限,即温度阈值T0。
实施例三
如图9至图11所示,本实施例的根据所述发动机排气噪声的控制方法的控制系统,包括:两组对冲消声单元110、一组阻抗消声单元120、一组对流消声单元130、换热单元、声信号采集单元307、温度信号采集单元306、执行单元以及数据处理单元。对冲消声单元110、阻抗消声单元120、对流消声单元130组成排气总成。排气总成安装在发动机的尾部。两组对冲消声单元110分别连接至发动机的第一排气歧管301与第二排气歧管302。阻抗消声单元120连接至对冲消声单元110。对流消声单元130的第一进气口136和第二进气口137分别连接第一排气歧管301与第二排气歧管302,对流消声单元130的排气口138连接至阻抗消声单元120。
声信号采集单元307用于测量阻抗消声单元120的排气噪声,温度信号采集单元306用于测量对冲消声单元110的腔内温度。温度信号采集单元306与声信号采集单元307的数量可以根据采样精度确定。执行单元调节阻抗消声单元120的延伸长度和第一进气口136和第二进气口137的尾气流量。所述执行单元经第一控制器303调节对流消声单元第一进气口136和第二进气口137的尾气流量,经第二控制器304调节阻抗消声单元120的延伸长度。所述执行单元还可以通过第三控制器305调节盘管203的开闭。数据处理单元用于从声信号中提取频率参数并计算抑制该频率参数的阻抗消声单元120的最佳延伸长度以及尾气流量的增加量。换热单元安装在对冲消声单元110上。所述换热单元具有盘管203,该盘管203缠绕在对冲消声单元110的外侧。盘管203连层组成,外层在对冲消声单元110外侧壁,内层在对冲消声单元110的芯体内,内层的进气方向与尾气的方向相反,以提高内部的换热效率。参照图9,由于对冲消声单元110的主要热交换发生在锥形部112,本实施例的盘管203由锥形段202和圆柱段201组成,锥形段202位于对冲消声单元110的锥形部112的侧壁,圆柱段201位于对冲部113的侧壁。在锥形部112增设热交换部件可以进一步提高热交换效率。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改,等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种发动机排气噪声的控制方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1:在排气总成设置两组对冲消声单元、一组阻抗消声单元和一组对流消声单元,将换热单元安装在对冲消声单元的外侧;
步骤2:发动机总成的第一排气歧管与第二排气歧管分别经对冲消声单元连接阻抗消声单元,对流消声单元的第一进气口和第二进气口分别连接第一排气歧管与第二排气歧管,对流消声单元的排气口连接至阻抗消声单元;
步骤3:发动机进入工作状态后,连通第一排气歧管、第二排气歧管与对冲消声单元,截断第一排气歧管、第二排气歧管与对流消声单元;
步骤4:测量阻抗消声单元的排气噪声,提取排气噪声的频率参数,根据频率参数调节阻抗消声单元的延伸长度;
步骤5:根据阻抗消声单元的基准声阻抗计算空气密度阈值,根据空气密度阈值计算阻抗消声单元的温度阈值,测量对冲消声单元的腔内温度;
步骤6:若至少一组对冲消声单元的腔内温度高于温度阈值,在该对冲消声单元外侧的换热单元接入冷却介质,进入步骤7,否则返回至步骤3;
步骤7:间隔一个测量周期后,重新测量对冲消声单元的腔内温度,若对冲消声单元的腔内温度仍高于温度阈值,进入步骤8,否则返回至步骤3;
步骤8:连通第一排气歧管、第二排气歧管与对流消声单元,根据对冲消声单元的腔内温度增加第一进气口和第二进气口的尾气流量,再返回至步骤3。
2.根据权利要求1所述的发动机排气噪声的控制方法,其特征在于,在步骤1中,所述换热单元连接至车载发电机或车载空调。
3.根据权利要求1所述的发动机排气噪声的控制方法,其特征在于,在步骤5中,根据阻抗消声单元的消声结构确定声阻抗算法,根据声阻抗算法反解空气密度阈值。
4. 根据权利要求1所述的发动机排气噪声的控制方法,其特征在于,所述阻抗消声单元由内向外分别包括多孔介质层、空腔、多孔介质层,将多孔介质层的声阻抗Za和空腔的声阻抗Zc的声阻抗算法代入阻抗消声单元的基准声阻抗Z,由基准声阻抗Z反解出空气密度阈值λ0,其中,基准声阻抗为,多孔介质层的声阻抗为,coth为双曲余切函数,ta为多孔介质层的厚度,ka为声传播常数,,多孔介质层的特性阻抗为,f0为振幅最大的频率参数,C0为空气声速,R为多孔介质层的流阻率,ω为声波的工作角频率,空腔的声阻抗为Zc=λ0C0coth(kctc),kc= (2πf0)/C0,tc为空腔的深度。
5.根据权利要求1所述的发动机排气噪声的控制方法,其特征在于,在步骤6中,根据对冲消声单元的腔内温度调整对冲消声单元的截面比,第一组对冲消声单元的截面比r1=Sb/Sa,Sb为第一组对冲消声单元的排气口面积,Sa为第一组对冲消声单元的进气口面积,第二组对冲消声单元的截面比r2=Sd/Sc,Sd为第二组对冲消声单元的排气口面积,Sc为第二组对冲消声单元的进气口面积。
6. 根据权利要求1所述的发动机排气噪声的控制方法,其特征在于,在步骤8中,根据至少一个对冲消声单元的尾气流量M3和腔内温度T3确定尾气流量的增加量ΔM,ΔM= M3(T3- T0) /T3,T0为所述温度阈值。
7.一种根据权利要求1所述的发动机排气噪声的控制方法的控制系统,其特征在于,包括:两组对冲消声单元、一组阻抗消声单元、一组对流消声单元、换热单元、声信号采集单元、温度信号采集单元以及执行单元,其中,
两组对冲消声单元分别连接至发动机的第一排气歧管与第二排气歧管;
阻抗消声单元连接至对冲消声单元;
对流消声单元的第一进气口和第二进气口分别连接第一排气歧管与第二排气歧管,对流消声单元的排气口连接至阻抗消声单元;
换热单元安装在对冲消声单元的外侧;
声信号采集单元用于测量阻抗消声单元的排气噪声;
温度信号采集单元用于测量对冲消声单元的腔内温度;
执行单元调节阻抗消声单元的延伸长度以及第一进气口和第二进气口的尾气流量。
8.根据权利要求7所述的控制系统,其特征在于,执行单元经第一控制器调节第一进气口和第二进气口的尾气流量,经第二控制器调节阻抗消声单元的延伸长度。
9.根据权利要求7所述的控制系统,其特征在于,换热单元具有盘管,该盘管缠绕在对冲消声单元的外侧。
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Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10129299A1 (de) * | 2001-06-18 | 2003-01-09 | Harald Gasse | Split-Level -Expansionsauspuff für 2-Taktmotoren |
JP2009002243A (ja) * | 2007-06-21 | 2009-01-08 | Yanmar Co Ltd | 内燃機関の排気音低減装置 |
CN201367931Y (zh) * | 2009-01-12 | 2009-12-23 | 昆明通晟汽车配件有限责任公司 | 阻抗复合型高效发动机消声器 |
CN102619591A (zh) * | 2012-01-06 | 2012-08-01 | 内蒙古农业大学 | 用于内燃机排气消声器中的气流反相对冲消声单元 |
CN205744056U (zh) * | 2016-05-19 | 2016-11-30 | 耀川电子(深圳)有限公司 | 降噪装置 |
WO2019007700A1 (de) * | 2017-07-07 | 2019-01-10 | Tenneco Gmbh | Rauschunterdrückungssystem |
CN214944499U (zh) * | 2021-06-22 | 2021-11-30 | 内蒙古农业大学 | 一种消声器和柴油机 |
CN114763754A (zh) * | 2021-01-13 | 2022-07-19 | 中国船舶重工集团公司第七一一研究所 | 一种消声器 |
CN116181449A (zh) * | 2022-12-19 | 2023-05-30 | 宁波大学 | 一种柴油机用火星熄灭排气消声器 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7281606B2 (en) * | 1998-08-18 | 2007-10-16 | Marocco Gregory M | Exhaust sound and emission control systems |
-
2024
- 2024-01-04 CN CN202410008760.0A patent/CN117514419B/zh active Active
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10129299A1 (de) * | 2001-06-18 | 2003-01-09 | Harald Gasse | Split-Level -Expansionsauspuff für 2-Taktmotoren |
JP2009002243A (ja) * | 2007-06-21 | 2009-01-08 | Yanmar Co Ltd | 内燃機関の排気音低減装置 |
CN201367931Y (zh) * | 2009-01-12 | 2009-12-23 | 昆明通晟汽车配件有限责任公司 | 阻抗复合型高效发动机消声器 |
CN102619591A (zh) * | 2012-01-06 | 2012-08-01 | 内蒙古农业大学 | 用于内燃机排气消声器中的气流反相对冲消声单元 |
CN205744056U (zh) * | 2016-05-19 | 2016-11-30 | 耀川电子(深圳)有限公司 | 降噪装置 |
WO2019007700A1 (de) * | 2017-07-07 | 2019-01-10 | Tenneco Gmbh | Rauschunterdrückungssystem |
CN114763754A (zh) * | 2021-01-13 | 2022-07-19 | 中国船舶重工集团公司第七一一研究所 | 一种消声器 |
CN214944499U (zh) * | 2021-06-22 | 2021-11-30 | 内蒙古农业大学 | 一种消声器和柴油机 |
CN116181449A (zh) * | 2022-12-19 | 2023-05-30 | 宁波大学 | 一种柴油机用火星熄灭排气消声器 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
发动机进气消声的研究现状及趋势分析;杜丹丰等;重庆理工大学学报(自然科学);20170731;第31卷(第7期);第20-25页、第73页 * |
薛晶 ; 刘朋飞 ; 马彦华 ; 佟鑫 ; 宋佰高 ; .拖拉机排气消声器对冲结构的设计――基于气流反相对冲原理.农机化研究.2015,(第8期),第234-236页、第241页. * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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