CN204082266U - 一种汽车消声器总成 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种汽车消声器总成，包括排气管和消声包，排气管的中部设有第一支管和第二支管，第一支管和第二支管上均设有消声包，消声包的内部设有第一隔板和第二隔板、第一导流管和第二导流管，第一隔板和第二隔板将消声包的内部分隔为第一腔室、第二腔室和第三腔室，第一隔板和第二隔板上均设有第一消声孔，第一导流管的一端与排气管的进气口连通，另一端位于第三腔室内，且第一导流管设有第一消声孔组，第二导流管的一端与排气管的排气口连通，另一端位于第一腔室内，此方案有效利用了底盘空间，将两消声包并联设置，并通过内部结构的优化提高消声性能。
Description
技术领域
本实用新型涉及汽车排气系统技术领域，具体涉及一种汽车消声器总成。
背景技术
消声器是发动机排气系统最为重要的零部件之一，它既能安全排出发动机燃烧后的废气，又能以其自身消声结构降低发动机的排气噪声和减小排气气流压力损失，使整车具有较好的NVH(噪声Noise、振动Vibration与声振粗糙度Harshness)性能。
目前排气系统的消声器通常采用两级式或三级式，即排气系统中串联两个或三个消声器，前消声器和中消声器主要用于消除中高频噪声，后消声器用于消除全频段噪声。
上述的结构中，由于受底盘空间的限制，消声器的消声容积较小，其消声效果较差，如图7所示，左图为总噪声的消声试验结果，右图为二阶次噪声的消声试验结果。其中α3、α4曲线为试验噪声曲线，β3和β4曲线为目标噪声曲线，试验结果表明，试验噪声曲线高于目标噪声曲线，消声效果较差。
较小容积的消声器为了保证消声性能，其内部结构相对复杂，如设置多根导流管，且导流管开孔数量多，或者在消声器内部设置多个隔板和腔室等，上述设置均造成气流压力损失较大，从而导致发动机燃烧效率降低，经济性下降。
实用新型内容
本实用新型提供了一种汽车消声器总成，其内部结构简单且消声性能较好。
为了实现上述目的，本实用新型采取了如下技术方案：
一种汽车消声器总成，包括排气管和消声包，所述排气管的中部设有第一支管和第二支管，所述第一支管和所述第二支管均设有消声包，所述消声包的内部设有第一隔板和第二隔板、第一导流管和第二导流管，所述第一隔板和所述第二隔板将所述消声包的内部空间分隔为第一腔室、第二腔室和第三腔室，所述第一隔板和所述第二隔板均设有第一消声孔，所述第一导流管的一端与所述排气管的进气口连通，另一端位于所述第三腔室内，且所述第一导流管设有第一消声孔组，所述第二导流管的一端与所述排气管的排气口连通，另一端位于所述第一腔室内。
优选地，所述第一导流管的出气口设有收缩口，所述收缩口自所述出气口的外壁沿气流流向向所述第一导流管的轴线处收缩。
优选地，所述第一消声孔组包括第二消声孔和第三消声孔，所述第二消声孔和所述第三消声孔均设有多个，相邻两所述第二消声孔间隔距离相等，相邻两所述第三消声孔间隔距离相等。
优选地，所述第一消声孔设有多个，相邻两所述第一消声孔间隔距离相等。优选地，所述第二腔室内设有消声棉。
优选地，所述第二导流管设有排水管。
优选地，两所述消声包中的至少一者为可拆卸连接。
优选地，还包括隔热罩，所述隔热罩设于所述排气管且靠近汽车的燃油箱和燃油管路的一侧。
本实用新型取得的有益效果在于：
本实用新型提供了一种汽车消声器总成，包括排气管和消声包，所述排气管的中部设有第一支管和第二支管，所述第一支管和所述第二支管上均设有消声包，所述消声包的内部设有第一隔板和第二隔板、第一导流管和第二导流管，所述第一隔板和所述第二隔板将所述第一消声包的内部空间分隔为第一腔室、第二腔室和第三腔室，所述第一隔板和所述第二隔板均设有第一消声孔，所述第一导流管的一端与所述排气管的进气口连通，另一端位于所述第三腔室内，且所述第一导流管设有第一消声孔组，所述第二导流管的一端与所述排气管的排气口连通，另一端位于所述第一腔室内。采用此技术方案，有效的利用了底盘靠近车尾两侧的空间，增加了消声包的消声容积，并将两消声包并联设置，第一隔板和第二隔板将消声包的内部分隔为三个腔室，同时利用第一隔板、第二隔板以及第一导流管上分别设置的消声孔实现气流在三个腔室之间的流通，在流通的过程中不断造成气流通道截面的突变，以达到消声目的。此方案较现有技术中串联两个或三个容积较小、且内部结构复杂的消声器相比，消声性能得到改善且内部结构相对简单。
附图说明
图1为本实用新型的汽车消声器总成连接示意图；
图2为本实用新型的消声包的内部结构示意图；
图3为本实用新型的消声包的内部结构的主视图；
图4为本实用新型的消声包的内部结构的俯视图；
图5为图3中的A-A视图；
图6为本实用新型的排气消声器总成的消声性能图；
图7为现有技术的消声器的消声性能图。
附图标记说明：
100-汽车消声器总成；10-排气管；11-第一支管；12-第二支管；13-隔热罩；20-消声包；30-第一隔板；31-第一消声孔；40-第二隔板；50-第一导流管；51-收缩口；52-第二消声孔；53-第三消声孔；60-第二导流管；61-排水管；70-第一腔室；80-第二腔室；90-第三腔室。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好的理解本实用新型的技术方案，下面将结合附图对本实用新型作详细介绍。
结合图1-5所示，本实用新型提供了一种汽车消声器总成100，包括排气管10和消声包20，排气管10的中部设有第一支管11和第二支管12，第一支管11和第二支管12上均设有消声包20，消声包20的内部设有第一隔板30和第二隔板40、第一导流管50和第二导流管60，第一隔板30和第二隔板40将消声包20的内部空间分隔为第一腔室70、第二腔室80和第三腔室90，第一隔板30和第二隔板40均设有第一消声孔31，第一导流管50的一端与排气管10的进气口连通，另一端位于第三腔室90内，且第一导流管50设有第一消声孔组，第二导流管60的一端与排气管10的排气口连通，另一端位于第一腔室70内。采用此技术方案，有效利用了底盘靠近车尾两侧的空间，将排气管10分成两支路，并在两支路上并联两消声包20，使得分别进入各消声包20的流量和噪声均减小，同时，由于空间的有效利用，消声包20的消声容积有所增加，并通过第一隔板30和第二隔板40将消声包20的内部分隔为三个腔室，利用第一隔板30和第二隔板40以及第一导流管50上的开孔实现气流在三个腔室之间的流通，在流通的过程中不断造成气流通道截面的突变，以达到消声目的。此方案较现有技术中串联两个或三个容积较小、且内部结构复杂的消声器相比，消声性能得到改善且内部结构相对简单。
上述的技术方案中，当气流通过排气管10的进气口进入第一导流管50并沿其延伸方向传播时，第一导流管50内的大部分气流进入第三腔室90，小部分气流经过第一导流管50的第一消声孔组喷出，气流由截面较小的第一导流管50分流进入截面较大的第三腔室90和进入截面相对更小的第一消声孔组时，管道截面的突然扩张或收缩造成第一导流管50内的声阻抗突变，在此基础上，为了加强上述效果，在本实施例中，优选在第一导流管50的出气口设有收缩口51，此结构可进一步造成气流通道的截面改变，更好的提高降噪减振效果。具体地，第一导流管50自出气口的外壁沿气流流向向轴心均匀收缩，收缩后的端口仍为圆形，此结构对排出的气流进一步降频减噪，进一步强化了消声效果。当然，收缩口51的结构也可设置为其他形状，如方形或六边形等。
且进一步地，第一导流管50上设置的第一消声孔31设有多个，各第一消声孔31布满第一隔板30和第二隔板40且间隔距离相等。原则上，在其他外界条件相同的情况下，孔径越小，消声效果越好，但孔径太小会增加汽车消声器总成100的背压，因此，孔径的选择要同时兼顾排气消声效果和背压要求的综合因素。在本实施例中，优选在两隔板上设置第一消声孔31的数量均为140个，孔径为3mm，且相邻两第一消声孔31间隔距离10mm。此方案通过设置较多的孔数和适当的孔径，进一步降低噪声的频率和衰减声能，提高排气消声器总成100的消声效果。可以理解，由于流体分析的复杂性，第一消声孔31的数量和孔径根据既定设置条件的不同有多种设置方案，根据试验结果，本实施例中第一消声孔31的设置间隔、开孔数量和孔径为优选。
第一消声孔组包括第二消声孔52和第三消声孔53，第二消声孔52和第三消声孔53均设有多个，相邻两第二消声孔52间隔距离相等，相邻两第三消声孔53间隔距离相等。具体地，第一消声孔组位于第二腔室80内，且第二消声孔52和第三消声孔53相对设置，根据流体的仿真结果表明，不同的穿孔率可控制排气消声器的频谱性能，穿孔率较高者控制排气消声器的频谱性能较好，在需要的频率范围内即可获得良好的消声效果，综合上述因素，在本实施例中，优选第二消声孔52和第三消声孔53的设置数量均为50个，孔径均为3mm，间隔距离为5mm，同理，第二消声孔52和第三消声孔53的设置可根据试验结果确定，本实施例为优选方案。此结构的原理是利用开孔处的空气柱和第二腔室80内的空气构成了弹性共振系统，当外界噪声频率和此共振系统的固有频率相同时，小孔中的空气柱产生共振并与孔壁发生剧烈摩擦，以消耗声能，达到消声目的。
更进一步地，由于部分频率的二次噪音还需要进一步消除，根据降压体所发出的剩余噪声的频谱特性，本实用新型在第二腔室80设有消声棉，用以有效地吸收剩余噪声，消声棉可自由放置，待温度升高，消声棉得以膨胀并填充于第二腔室80内。此方案在气流通道内设置吸声材料，利用声波在多孔性吸声材料中传播时通过摩擦将声能转化为热能，消声量可高达30-42dB，进一步提高了汽车排气消声器总成100的消声性能。
结合图6所示，本实用新型提供的汽车消声器总成100，在试验结果分析中表明，试验噪声曲线α1、α2低于目标噪声曲线β1和β2，消声效果得到改善，满足使用要求，较现有技术相比，取得了积极的技术效果。
为了避免消声包20内造成积水，第二导流管60位于第三腔室90内的管段还设有排水管61，如此设置后，消声包20内部的积水在压力差的作用下可通过排水管61排出。
本实用新型提供的汽车消声器总成100，两消声包20可设置为一体式结构，然而考虑到运输和装配的方便，优选两消声包20中的至少一者为可拆卸连接，避免占用较大的空间，当然，也可采取将两者均设置为可拆卸连接，本实用新型对此不做限定。
本实用新型提供的汽车消声器总成100，还设有隔热罩13，隔热罩13设于排气管10且靠近汽车的燃油箱和燃油管路的一侧，隔热罩13可减小燃油箱或燃油管路受到排气管10的热辐射，并将热辐射反射出去，并通过气流带走，减小燃油箱或燃油管路的热伤害。
虽然本实用新型是结合以上实施例进行描述的，但本实用新型并不限定于以上实施例，而只是受权利要求的限定，本领域普遍技术人员能够容易地对其进行修改和变化，但并不离开本实用新型的实质构思和范围。
Claims (8)
1.一种汽车消声器总成，包括排气管和消声包，其特征在于，所述排气管的中部设有第一支管和第二支管，所述第一支管和所述第二支管均设有消声包，所述消声包的内部设有第一隔板和第二隔板、第一导流管和第二导流管，所述第一隔板和所述第二隔板将所述消声包的内部空间分隔为第一腔室、第二腔室和第三腔室，所述第一隔板和所述第二隔板均设有第一消声孔，所述第一导流管的一端与所述排气管的进气口连通，另一端位于所述第三腔室内，且所述第一导流管设有第一消声孔组，所述第二导流管的一端与所述排气管的排气口连通，另一端位于所述第一腔室内。
2.根据权利要求1所述的汽车消声器总成，其特征在于，所述第一导流管的出气口设有收缩口，所述收缩口自所述出气口的外壁沿气流流向向所述第一导流管的轴心处收缩。
3.根据权利要求1所述的汽车消声器总成，其特征在于，所述第一消声孔组包括第二消声孔和第三消声孔，所述第二消声孔和所述第三消声孔均设有多个，相邻两所述第二消声孔间隔距离相等，相邻两所述第三消声孔间隔距离相等。
4.根据权利要求1所述的汽车消声器总成，其特征在于，所述第一消声孔设有多个，相邻两所述第一消声孔间隔距离相等。
5.根据权利要求1-4任一项所述的汽车消声器总成，其特征在于，所述第二腔室内设有消声棉。
6.根据权利要求1-4任一项所述的汽车消声器总成，其特征在于，所述第二导流管设有排水管。
7.根据权利要求1-4任一项所述的汽车消声器总成，其特征在于，两所述消声包中的至少一者为可拆卸连接。
8.根据权利要求1-4任一项所述的汽车消声器总成，其特征在于，还包括隔热罩，所述隔热罩设于所述排气管且靠近汽车的燃油箱和燃油管路的一侧。
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