CN202467974U - 双模态排气消声器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及双模态排气消声器。该排气消声器包括筒体、前端盖和后端盖,筒体内通过前隔板和后隔板分别安装有进气消声管、中间消声管和出气消声管;筒体内前端盖和前隔板之间的腔体为消声腔A,前隔板和后隔板之间的腔体为消声腔B,后隔板和后端盖之间的腔体为消声腔C;中间消声管的前端和后端分别位于消声腔A和消声腔C内;中间消声管的前端上安装有排气阀门。本实用新型内部结构简单,消减排气噪声效果好;在怠速工况,排气口定置噪声降低了3.5dB。消除了随着发动机转速升高,排气背压急速升高的问题,降低了整车排气背压,在额定功率点(5500rpm/min),排气背压降低了12.3kPa,提升了发动机动力性。本实用新型体积小,在整车上布置容易,安装、维修方便。
Description
技术领域
本实用新型属于汽车排气消声器技术领域,具体涉及用于越野车(SRV)的排气消声器。
背景技术
前期越野车排气消声器采用阻抗复合型被动消声器,整车测试时在额定功率点(5500rpm)排气背压达到64.8kPa,超出设计值(≤55kPa)9.8kPa,怠速工况(800rpm)排气口定置噪声62.3dB,超出目标值(≤60dB)2.3dB,整车排气噪声与排气背压均超出设计要求。
要降低排气噪声通常有两种方法,一是将内部结构设计的非常复杂,比如设计针对不同频率的赫耳姆兹消声器和四分之一波长管等,而复杂的内部结构会使得气流不通畅,这样就又会增加排气系统的背压,二是增加消声器容积,但受到整车布置空间限制,无法再增加消声器容积。
发明内容
为了保证排气消声器既有好的消声效果,产生的排气背压又小,本实用新型提供一种双模态排气系统消声器。
具体的结构改进技术方案如下:
双模态排气消声器,包括筒体8、前端盖3和后端盖9, 筒体8内通过前隔板4和后隔板6分别安装有进气消声管1、中间消声管2和出气消声管5;进气消声管1的前端位于前端盖3外部,后端位于消声腔C内;中间消声管2的前端位于消声腔A内,后端位于消声腔C内;出气消声管5上包裹有框形罐7,出气消声管5的前端位于消声腔A内,后端位于后端盖9外部;筒体8内前端盖3和前隔板4之间的腔体为消声腔A,前隔板4和后隔板6之间的腔体为消声腔B,后隔板6和后端盖9之间的腔体为消声腔C;位于消声腔A内的中间消声管2的前端上设有排气阀门。
所述排气阀门包括环状的阀门座10和圆板状的阀门11;阀门座10套设在中间消声管2的前端上,阀门座10一侧外部对应设有两只安装凸块,阀门11一侧外部对应设有安装块,阀门11的安装块位于阀门座10的两只安装凸块之间,且由销轴12配合连接,销轴12上套设有弹簧13。
本实用新型的有益技术效果体现在下述几个方面:
1.本实用新型在原消声器内的中间消声管前端安装了一个阀门。低转速时,阀门关闭,消声效果好。高转速时,在气流的冲击下阀门被打开,空气流通阻力减小,因此排气背压降低。阀门打开之后,尾管中由于发动机燃烧而产生的空气噪声量增加,但是气流摩擦噪声却大大减小。高转速时,摩擦噪声是尾管噪声的主要成分,因此总体噪声降低。与同体积的传统排气消声器相比,内部结构简单,消减排气噪声效果好;在怠速工况,排气口定置噪声降低了3.5dB;
2. 本实用新型通过对现有的阻抗复合型消声器进行改进,消除了随着发动机转速升高,排气背压急速升高的问题,降低了整车排气背压,在额定功率点(5500rpm),排气背压降低了12.3kPa,提升了发动机动力性;
3.本实用新型的体积小,在整车上布置容易,安装、维修方便;
4.双模态消声器结构简单,工艺性好,易制造。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图。
图2为图1的局部放大图。
图3为图2 的A向示意图。
图4为图3的A-A剖视图。
图5为图4的B-B剖视图。
图6为阀门关闭状态气流流动方向示意图。
图7为阀门开启状态气流流动方向示意图。
图8为双模态消声器与被动消声器整车排气口定置噪声对比图。
图9为双模态消声器与被动消声器整车排气背压对比图。
具体实施方式
下面结合附图,通过实施例对本实用新型作进一步地描述。
实施例:
参见图1,双模态排气消声器包括筒体8、前端盖3和后端盖9, 筒体8内通过前隔板4和后隔板6分别安装有进气消声管1、中间消声管2和出气消声管5;进气消声管1的前端位于前端盖3外部,后端位于消声腔C内;中间消声管2的前端位于消声腔A内,后端位于消声腔C内;出气消声管5上包裹有框型罐7,出气消声管5的前端位于消声腔A内,后端位于后端盖9外部;筒体8内前端盖3和前隔板4之间的腔体为消声腔A,前隔板4和后隔板6之间的腔体为消声腔B,后隔板6和后端盖9之间的腔体为消声腔C;位于消声腔A内的中间消声管2的前端上设有排气阀门。
参见图2~图5,排气阀门包括环状的阀门座10和圆板状的阀门11;阀门座10套装焊接在中间消声管2的前端上,阀门座10一侧外部对应设有两只安装凸块,阀门11一侧外部对应设有安装块,阀门11的安装块位于阀门座10的两只安装凸块之间,且由销轴12配合连接,销轴12上套装有弹簧13。
参见图6和图7,在发动机转速低于3000rpm时,气流进入消声腔A,通过进气消声管1上的消音孔和尾端出口分别进入消声腔A、消声腔B和消声腔C,由于转速低气流量小,因此燃烧噪声占主要成分,阀门11关闭,见图6,此时消声腔A、消声腔B是扩张腔,由于阀门关闭,进气消声管1尾端和消声腔C形成一个亥姆霍兹共振器,进入消声腔C的气流声波一部分沿进气消声管1原路反射回去,一部分声能由于共振系统的摩擦阻尼作用转化为热能被吸收。消声腔A、消声腔B和消声腔C消减的主要是低于500Hz的中低频声压级,衰减声能量后的气流如图5方向所示进入出气消声管5,气流经过出气消声管5外包裹的框型罐7消除高频噪声后排入大气。 由于气流量小,流速低,即使阀门11关闭,产生的排气背压也较小;
在发动机转速高于3000rpm时,气流进入进气消声管1,然后分别进入消声腔A、消声腔B和消声腔C,由于转速高气流量大,因此气流摩擦噪声占主要成分,在气流的冲击下,阀门11打开,见图7,此时消声腔A、消声腔B和消声腔C均是扩张腔,进入消声腔C的气流通过中间消声管2由阀门进入消声腔A,然后由出气消声管5排入大气,由于气流通道截面积增加,流速降低,气流摩擦噪声随之减小,虽然燃烧噪声会增加,但两者综合起来,合成噪声却降低。虽然转速高时气流量大,但由于阀门11打开,气流通道截面积增加,流速降低,这样排气背压不会随着转速增加成大幅度上升。
本实用新型双模态消声器与被动消声器(未装排气阀门)的排气口声压级和整车排气背压值分别见图8和图9;图8中,采用双模态消声器后,在发动机的整个转速范围内,排气口声压级均比被动消声器低,在怠速工况(800rpm)降低了3.5dB,在额定功率点(5500rpm)降低了6.5dB;图9中,在3000rpm以下,排气阀门关闭,此时双模态消声器比被动消声器排气背压值略大,但由于此时发动机转速低负荷小,稍微增加的背压值对发动机的性能几乎没有影响,在3000rpm时,阀门开启,双模态消声器与被动消声器相比较,排气背压值明显下降,在额定功率点减小了12.3kPa;采用双模态消声器后,排气系统既有好的消声效果,同时产生的排气背压也低。
Claims (2)
1.双模态排气消声器,包括筒体(8)、前端盖(3)和后端盖(9), 筒体(8)内通过前隔板(4)和后隔板(6)分别安装有进气消声管(1)、中间消声管(2)和出气消声管(5);进气消声管(1)的前端位于前端盖(3)外部,后端位于消声腔C内;中间消声管(2)的前端位于消声腔A内,后端位于消声腔C内;出气消声管(5)上包裹有框形罐(7),出气消声管(5)的前端位于消声腔A内,后端位于后端盖(9)外部;筒体(8)内前端盖(3)和前隔板(4)之间的腔体为消声腔A,前隔板(4)和后隔板(6)之间的腔体为消声腔B,后隔板(6)和后端盖(9)之间的腔体为消声腔C;其特征在于:位于消声腔A内的中间消声管(2)的前端上设有排气阀门。
2.根据权利要求1所述的双模态排气消声器,其特征在于:所述排气阀门包括环状的阀门座(10)和圆板状的阀门(11);阀门座(10)套设在中间消声管(2)的前端上,阀门座(10)一侧外部对应设有两只安装凸块,阀门(11)一侧外部对应设有安装块,阀门(11)的安装块位于阀门座(10)的两只安装凸块之间,且由销轴(12)配合连接,销轴(12)上套设有弹簧(13)。
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CN102536388A (zh) * | 2012-02-17 | 2012-07-04 | 安徽江淮汽车股份有限公司 | 双模态排气消声器 |
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