CN203906048U - 试验用车辆排气消声器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种试验用车辆排气消声器，该试验用车辆排气消声器包括进气管(9)和出气管(14)，消声器内形成有封闭的消声器腔，进气管(9)穿过消声器的第一端而部分地伸入到消声器腔内，出气管(14)穿过消声器的第二端而部分地伸入到消声器腔内，进气管(9)的处于消声器腔内的部分的管壁上形成有沿该进气管(9)的轴向布置的多个第一通气孔(91)，消声器腔内还设有套设在进气管(9)上的外套管(6)，该外套管(6)连接到用于沿进气管(9)的轴向移动该外套管(6)的位置调节机构上，从而能够通过移动外套管的位置而调节该外套管(6)覆盖的第一通气孔(91)的数量。该消声器能够节约开发时间和费用。

Description

试验用车辆排气消声器

技术领域

本实用新型涉及车辆领域，具体地，涉及一种试验用车辆排气消声器。

背景技术

现有汽车排气系统在进行消声器的设计开发中，当总体结构方案确定后，对消声器的性能需进行台架试验验证，对于不同发动机的排气，其所需要消除的声音频率段和声压级是不同的。因此，在发动机台架试验中，需要测取并记录发动机各转速时的排气系统尾管噪声频谱，以针对其特有的频率和声压级峰值，采取“削峰”措施。但是，对某一种“削峰”措施的实施，“一次中的”是很难实现。虽经过计算机辅助计算，对于消声器的局部尺寸(如穿孔管的孔径和孔数)，往往要制作多个尺寸的、在一定范围内变化的不同样件，来进行台架对比试验，以从中选取效果最佳的那个消声器作为设计结果。由于消声器的不可拆解性，此种方式导致制作样件数量多、开发周期长，造成较大的人力物力浪费，并且也难以保证开发进度。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种试验用车辆排气消声器，该试验用车辆消声器能够节约开发时间和费用。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种试验用车辆排气消声器，所述消声器包括进气管和出气管，所述消声器内形成有封闭的消声器腔，所述进气管穿过所述消声器的第一端而部分地伸入到所述消声器腔内，所述出气管穿过所述消声器的第二端而部分地伸入到所述消声器腔内，所述进气管的处于所述消声器腔内的部分的管壁上形成有沿该进气管的轴向布置的多个第一通气孔，所述消声器腔内还设有套设在所述进气管上的外套管，该外套管连接到用于沿所述进气管的轴向移动该外套管的位置调节机构上，从而能够通过移动所述外套管的位置而调节该外套管覆盖的所述第一通气孔的数量。

优选地，所述消声器包括筒体、第一端盖和第二端盖，所述筒体具有两个开口端，所述第一端盖和第二端盖分别封闭所述筒体的一个所述开口端，从而形成封闭的所述消声器腔，并且所述第一端盖和第二端盖分别形成为所述消声器的所述第一端和第二端。

优选地，所述外套管为侧壁上不形成有孔的无孔外套管。

优选地，所述位置调节机构包括螺杆，所述螺杆的一部分位于所述筒体内，另一部分伸出所述第二端端面之外；所述螺杆的位于所述筒体内的部分与所述外套管固定连接，所述螺杆的延伸出所述第二端端面的部分螺纹配合有调节螺母，该调节螺母安装为相对于所述螺杆能够转动以形成丝杆机构，从而通过转动所述调节螺母能够驱动所述螺杆而调节所述外套管的位置。

优选地，所述位置调节机构还包括螺杆座，所述螺杆座固定于所述第二端端面上，所述螺杆座上形成有用于对所述调节螺母轴向限位的限位结构。

优选地，所述螺杆座为U型，从而该螺杆座具有作为所述限位结构的凹槽，所述调节螺母位于所述螺杆座的所述凹槽内并通过该凹槽的侧壁轴向限位。

优选地，所述螺杆上还螺纹配合有用于锁紧所述调节螺母的锁紧螺母。

优选地，所述消声器腔内设有与所述消声器腔的内壁面连接并与所述第一端面和第二端面平行的多个隔板，所述多个隔板将所述消声器腔分成多个腔室。

优选地，所述多个隔板包括靠近所述第一端端面设置的第一隔板和靠近所述第二端端面设置的第二隔板，所述消声器腔沿所述进气管的轴向方向被依次分成第一腔室、第二腔室和第三腔室，所述第二腔室通过所述进气管的位于所述第二腔室内的管壁上的所述第一通气孔与所述进气管的内部连通。

优选地，所述出气管的管壁上设有多个第二通气孔，以将所述第二腔室与所述出气管内部连通。

优选地，所述筒体内还设置有穿孔管，所述穿孔管穿过所述第一隔板和所述第二隔板，以连通所述第一腔室和第三腔室；所述穿孔管的位于所述第二腔室内的管壁上设有多个第三通气孔，以将所述第二腔室与所述穿孔管的内部连通。

优选地，所述消声器腔内还设置有赫尔姆兹消声管，所述赫尔姆兹消声管穿过所述第二隔板以将所述第二腔室与第三腔室连通。

采用本实用新型的消声器，对于参数在一定范围内变化的进气管的结构，如进气管上的孔数，通过位置调节结构和外套管来调节，仅制作一个或两个消声器试验件进行试验即可实现设计意图的验证，可大大减少试验件的制作件数，节约开发时间和费用；同时能够较准确地优化消声器降噪性能。此外，通过更换不同规格的进气管(其余消声器的结构不变)能够适用多个发动机机型。

附图说明

附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本实用新型，但并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1是本实用新型实施方式的试验用车辆排气消声器的结构图；

图2是图1中K-K向剖视图。

附图标记说明

1     锁紧螺母                    2       螺杆座

3     调节螺母                    4       螺杆

5     迷路穿孔管                  6       外套管

7     第一隔板                    8       筒体

9     进气管                      10      第一端盖

11    第二端盖                    12      赫尔姆兹消声管

13    第二隔板                    14      出气管

91    第一通气孔                  141     第二通气孔

51    第三通气孔

A     进气口                      B       第一腔室

C     第二腔室                    D       第三腔室

E     出气口

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。

在本实用新型中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右”通常是指参考附图所示的上、下、左、右；“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外。

另外，术语“穿孔率”是指在穿孔面积范围内，穿孔孔眼的总面积占整个面积的百分数，术语“赫氏管长度”是指进气管的未被外套管覆盖的最靠近该进气管末端(图1中最右端)的第一通气孔91与该进气管末端之间的沿进气管轴向方向上的距离。

本实用新型提供一种试验用车辆排气消声器，参见图1和图2，消声器包括进气管9和出气管14，消声器内形成有封闭的消声器腔，进气管9穿过消声器的第一端而部分地伸入到消声器腔内，出气管14穿过消声器的第二端而部分地伸入到消声器腔内，进气管9的处于消声器腔内的部分的管壁上形成有沿该进气管9的轴向布置的多个第一通气孔91，消声器腔内还设有套设在进气管9上的外套管6，该外套管6连接到用于沿进气管9的轴向移动该外套管6的位置调节机构上，从而能够通过移动外套管6的位置而调节该外套管6覆盖的第一通气孔91的数量。

本实用新型提供的试验用车辆排气消声器，可在消声器腔外部通过操作位置调节机构，来移动外套管的位置而调节该外套管覆盖的第一通气孔的数量，以改变消声器内部进气管的穿孔率和赫氏管长度，从而达到优化消声器性能的目的。在发动机台架试验中，测取并记录发动机各转速时的消声器尾管噪声频谱和声压级，并根据需要调整该位置调节机构，选取尾管噪声效果最佳时的外套管的位置，作为消声器的状态，从而达到确定消声器设计结果的目的。

采用本实用新型的消声器，对于参数在一定范围内变化的进气管的结构，如进气管上的孔数，通过位置调节结构和外套管来调节，仅制作一个或两个消声器试验件进行试验即可实现设计意图的验证，可大大减少试验件的制作件数，节约开发时间和费用；同时能够较准确地优化消声器降噪性能。此外，通过更换不同规格的进气管(其余消声器的结构不变)能够适用多个发动机机型。

优选地，第一通气孔91沿进气管9的轴向均匀布置，以便在外套管6移动相同距离时，外套管6覆盖的第一通气孔91的数量改变相同值，对下一步如何操作位置调节机构给予参考。当然，第一通气孔91还可以沿外套管6的径向方向设置为多个，同理，优选沿径向方向均匀布置。第一通气孔91的其余参数，如孔径等，可根据所需消除的噪声的频率设置。

外套管6上可以形成有一个或几个孔，优选地，外套管6为侧壁上不形成有孔的无孔外套管，以使该外套管6能够更有效地遮挡第一通孔91。

消声器包括筒体8、第一端盖10和第二端盖11，筒体8具有两个开口端，第一端盖10和第二端盖11分别封闭筒体8的一个开口端，从而形成封闭的消声器腔，并且第一端盖10和第二端盖11分别形成为消声器的第一端和第二端。

位置调节机构可以采用多种适合的结构，比如，该位置调节机构包括推拉杆，推拉杆的一部分位于筒体8内，另一部分伸出第二端端面之外；推拉杆的位于筒体8内的部分与外套管6固定连接，推拉杆的延伸出第二端端面的部分供操作者进行操作，通过推拉操作，可调节外套管6的位置，从而调节该外套管6覆盖的第一通气孔91的数量。

为了更精确地调节，本实施方式中提供另一中丝杆形式的位置调节机构，其中，该位置调节机构包括螺杆4，螺杆4的一部分位于筒体8内，另一部分伸出第二端端面之外；螺杆4的位于筒体8内的部分与外套管6固定连接，螺杆4的延伸出第二端端面的部分螺纹配合有调节螺母3，该调节螺母3安装为相对于螺杆4能够转动以形成丝杆机构，从而通过转动调节螺母3能够驱动螺杆4而调节外套管6的位置。调节螺母3相对与进气管9只转动，没有轴向移动；而螺杆4相对于进气管9只轴向移动，不转动。

进一步地，位置调节机构还包括螺杆座2，螺杆座2固定于第二端端面上，螺杆座2上形成有用于对调节螺母3轴向限位的限位结构。该螺杆座2不仅方便安装螺杆4，而且还能够对调节螺母3进行轴向限位，以使调节螺母3相对于进气管9的位置保持不变。

螺杆座2可以采用多种适合的形式，比如螺杆座2为U型，从而该螺杆座2具有作为限位结构的凹槽，凹槽可以为U型槽，调节螺母3位于螺杆座2的凹槽内并通过该凹槽的侧壁轴向限位。

另外，螺杆座2还可以为L型，该L型的螺杆座2与第二端盖11固定连接以形成U型凹槽，通过该U型凹槽的两侧的侧壁对调节螺母3的轴向进行限位。

螺杆4上还螺纹配合有用于锁紧调节螺母3的锁紧螺母1。该锁紧螺母1位于消声器本体外部，具体为调节螺母3远离第二端盖11的一侧(即图1中的右侧)，当外套管6的位置调节完毕后，通过安装锁紧螺母1使该锁紧螺母1将调节螺母3压在第二端盖11上，从而夹紧固定调节螺母3使其不能转动，从而防止了由于因为误操作或者外界环境的抖动等引起的调节螺母3转动，使外套管6的位置固定不变。

其中，消声器腔内设有与消声器腔的内壁面连接并与第一端面和第二端面平行的多个隔板，多个隔板将消声器腔分成多个腔室。根据消声器腔的大小将其分割成合适个数的腔室，通常消声器腔越大，分割成的腔室的个数越多。一般地，隔板为两个或者三个，从而形成3个腔室或者4个腔室。

具体地，本实施方式中的隔板为两个，该多个隔板包括靠近第一端端面设置的第一隔板7和靠近第二端端面设置的第二隔板13，消声器腔沿进气管9的进气方向被依次分成第一腔室B、第二腔室C和第三腔室D，第二腔室C通过进气管9的位于第二腔室C内的管壁上的第一通气孔91与进气管9的内部连通，使得进气管9内的部分气体可以通过管壁上的第一通气孔91进入C腔内，如图1中箭头所示。

出气管14的管壁上设有多个第二通气孔141，以将第二腔室C与出气管14内部连通。使得C腔内的气体可以通过该第二通气孔141进入出气管14中，从而从出气口E排出，如图1中箭头所示。

筒体8内还可设置有穿孔管5，穿孔管5的管壁上开有多个孔，穿孔管5穿过第一隔板7和第二隔板13，以连通第一腔室B和第三腔室D；穿孔管5的位于第二腔室C内的管壁上设有多个第三通气孔51，以将第二腔室C与穿孔管5的内部连通。该穿孔管5作为气体的一个通道，能够将D腔内的气体引导至B腔中，以增大气体的流动路程。本实施方式通过增加迷路式结构，能够消除气体中的声音的能量，降低噪声。

其中，消声器腔内还设置有赫尔姆兹消声管12，赫尔姆兹消声管12穿过第二隔板13以将第二腔室C与第三腔室D连通。该赫尔姆兹消声管12作为气体的一个通道，进入到D腔内的气体可被反弹入该赫尔姆兹消声管12，之后通过该赫尔姆兹消声管12的左端开口进入到C腔中。本实施方式通过将C腔中的部分气体进入比C腔截面小的赫尔姆兹消声管12中，赫尔姆兹消声管12中的气体再通过比该赫尔姆兹消声管12截面大的C腔中，改变了气体的流动面积，能进一步消除气体中的声音的能量，起到降低噪声的作用。

参见图1，在使用时，发动机排出的带有能量的气体由管道引入消声器的进气口A处，进入到进气管9中的气体通过进气管9右端开口进入到消声器内的D腔，从进气管9管壁上的第一通气孔91出来的气体进入C腔中；D腔中的气体一部分通过穿孔管5进入B腔中，另一部分通过赫尔姆兹消声管12进入C腔；从穿孔管5管壁上的第三通气孔51出来的气体进入C腔；B腔和C腔中的气体分别通过出气管14的左端开口和出气管14管壁上的第二通气孔141进入出气管14内，最后通过出气口E被输送到排气尾管。

以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。

Claims (12)

1.一种试验用车辆排气消声器，所述消声器包括进气管(9)和出气管(14)，所述消声器内形成有封闭的消声器腔，所述进气管(9)穿过所述消声器的第一端而部分地伸入到所述消声器腔内，所述出气管(14)穿过所述消声器的第二端而部分地伸入到所述消声器腔内，所述进气管(9)的处于所述消声器腔内的部分的管壁上形成有沿该进气管(9)的轴向布置的多个第一通气孔(91)，其特征在于，所述消声器腔内还设有套设在所述进气管(9)上的外套管(6)，该外套管(6)连接到用于沿所述进气管(9)的轴向移动该外套管(6)的位置调节机构上，从而能够通过移动所述外套管(6)的位置而调节该外套管(6)覆盖的所述第一通气孔(91)的数量。

2.根据权利要求1所述的试验用车辆排气消声器，其特征在于，所述消声器包括筒体(8)、第一端盖(10)和第二端盖(11)，所述筒体(8)具有两个开口端，所述第一端盖(10)和第二端盖(11)分别封闭所述筒体(8)的一个所述开口端，从而形成封闭的所述消声器腔，并且所述第一端盖(10)和第二端盖(11)分别形成为所述消声器的所述第一端和第二端。

3.根据权利要求1所述的试验用车辆排气消声器，其特征在于，所述外套管(6)为侧壁上不形成有孔的无孔外套管。

4.根据权利要求1所述的试验用车辆排气消声器，其特征在于，所述位置调节机构包括螺杆(4)，所述螺杆(4)的一部分位于所述筒体(8)内，另一部分伸出所述第二端端面之外；所述螺杆(4)的位于所述筒体(8)内的部分与所述外套管(6)固定连接，所述螺杆(4)的延伸出所述第二端端面的部分螺纹配合有调节螺母(3)，该调节螺母(3)安装为相对于所述螺杆能够转动以形成丝杆机构，从而通过转动所述调节螺母(3)能够驱动所述螺杆(4)而调节所述外套管(6)的位置。

5.根据权利要求4所述的试验用车辆排气消声器，其特征在于，所述位置调节机构还包括螺杆座(2)，所述螺杆座(2)固定于所述第二端端面上，所述螺杆座(2)上形成有用于对所述调节螺母(3)轴向限位的限位结构。

6.根据权利要求5所述的试验用车辆排气消声器，其特征在于，所述螺杆座(2)为U型，从而该螺杆座(2)具有作为所述限位结构的凹槽，所述调节螺母(3)位于所述螺杆座(2)的所述凹槽内并通过该凹槽的侧壁轴向限位。

7.根据权利要求4所述的试验用车辆排气消声器，其特征在于，所述螺杆(4)上还螺纹配合有用于锁紧所述调节螺母(3)的锁紧螺母(1)。

8.根据权利要求1所述的试验用车辆排气消声器，其特征在于，所述消声器腔内设有与所述消声器腔的内壁面连接并与所述第一端面和第二端面平行的多个隔板，所述多个隔板将所述消声器腔分成多个腔室。

9.根据权利要求8所述的试验用车辆排气消声器，其特征在于，所述多个隔板包括靠近所述第一端端面设置的第一隔板(7)和靠近所述第二端端面设置的第二隔板(13)，所述消声器腔沿所述进气管(9)的轴向方向被依次分成第一腔室(B)、第二腔室(C)和第三腔室(D)，所述第二腔室(C)通过所述进气管(9)的位于所述第二腔室(C)内的管壁上的所述第一通气孔(91)与所述进气管(9)的内部连通。

10.根据权利要求9所述的试验用车辆排气消声器，其特征在于，所述出气管(14)的管壁上设有多个第二通气孔(141)，以将所述第二腔室(C)与所述出气管(14)内部连通。

11.根据权利要求9所述的试验用车辆排气消声器，其特征在于，所述筒体(8)内还设置有穿孔管(5)，所述穿孔管(5)穿过所述第一隔板(7)和所述第二隔板(13)，以连通所述第一腔室(B)和第三腔室(D)；

所述穿孔管(5)的位于所述第二腔室(C)内的管壁上设有多个第三通气孔(51)，以将所述第二腔室(C)与所述穿孔管(5)的内部连通。

12.根据权利要求9所述的试验用车辆排气消声器，其特征在于，所述消声器腔内还设置有赫尔姆兹消声管(12)，所述赫尔姆兹消声管(12)穿过所述第二隔板(13)以将所述第二腔室(C)与第三腔室(D)连通。