CN204552905U - 一种消声频率可调的消声器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种消声频率可调的消声器，包括壳体，壳体两端分别设置有第一端盖和第二端盖，壳体内设置有将壳体分为密闭的第一消声腔和第二消声腔的隔板；壳体内设置有穿过第一端盖、隔板和第二端盖的排气管；排气管位于第一消声腔内的外周面上开设有第一消声孔，排气管位于第二消声腔内的外周面上开设有周向的第二消声孔,第二消声孔的上方设置有与排气管的外周面滑动配合的弧形挡板，弧形挡板的一端固定在隔板上，另一端固定在第二端盖上。本实用新型通过弧形挡板改变管道上矩形孔的开孔面积，继而改变共振频率，结构简单合理；还采用了指示线和频率标度盘，使本实用新型适用于不同类型的汽车时，通配性好。

Description

一种消声频率可调的消声器

技术领域

本实用新型一种汽车消声器，特别涉及一种消声频率可调的消声器。

背景技术

随着汽车工业和城市交通的发展，城市汽车拥有量日益增加，城市汽车所辐射的噪声约占整个环境噪声的75％，因此，降低机动车辆本身的噪声是减少城市环境噪声最根本的途径。众所周知，汽车排气系统噪声是汽车的最大噪声源，通过分析汽车排气系统噪声的频率特性可知，汽车排气系统的噪声主要是由宽频段噪声以及低频处的发动机点火频率噪声，其中点火噪声的频率通常在300Hz以下，且点火噪声占整个排气系统总体噪声的主要。因此，要想达到合适的消声效果，所设计的消声器必须要有在全频上衰减噪声的能力，且还要在发动机点火噪声频率处具有突出的消声效果。

赫姆霍兹共振腔对自身共振频率处的噪声具有很好地消声效果，通常用来消除低频(40Hz到400Hz)范围内的分贝较高的噪声，因此，许多汽车消声器都采用赫姆霍兹共振腔原理降低汽车的排气噪声。然而，目前的消声器普遍存在操作复杂、使用不便和体积较大的缺点。如在申请号为201320774636.2的实用新型专利中采用变隔板位置来分配整个共振腔的容积，即存在两个共振腔。但是，隔板的位置变化时，两个共振腔的容积变化是相互牵连的，共振频率的调整是联动的，其中一个腔的消声频率对准了噪声频率，但是另一个腔的消声频率难以与问题噪声频率对上，因此双共振频率的优势并不明显，而且在实际操作中，隔板与腔体最终是焊接在一起的，而调整隔板的位置无论是在测量还是在焊接时都存在装夹不方便的问题。在申请号为201420240979.5的专利申请中采用的是活塞调节机构调节频率，这种结构体积大，且消声器筒体中只有左半部分的容积为赫姆霍兹共振腔，活塞右侧的容积完全浪费，在实际的汽车消声器中很少采用这种结构。申请号为201320614594.6的一种扩张腔体积可变的可调频微穿孔管消声器中，也有部分容积浪费，没有发挥作用，不符合消声器向小型化发展的趋势。而且，大多数消声器在调整频率时，都需要根据所需要的共振频率来计算相应的容积和管道开孔个数，然后根据计算出来的容积和管道的开孔个数来改变活塞或套筒的位置，每次调整频率都需要重新计算，耗费大量的人力物力。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种通配性好、体积小、操作简单的消声频率可调的消声器。

本实用新型所采用的技术方案是：一种消声频率可调的消声器，包括壳体，壳体两端分别设置有第一端盖和第二端盖，所述壳体内设置有隔板，隔板将壳体分为密闭的第一消声腔和第二消声腔；壳体内还设置有穿过第一端盖、隔板和第二端盖的排气管，所述排气管位于第一消声腔内的外周面上开设有第一消声孔；所述排气管位于第二消声腔内的外周面上开设有第二消声孔,第二消声孔的上方设置有与排气管外周面滑动配合的弧形挡板，弧形挡板的一端固定在隔板上，弧形挡板的另一端固定在第二端盖上。

按上述方案，所述第一端盖的外侧面上设置有频率标度盘，频率标度盘上标有第二消声腔所对应的频率刻度线；所述排气管位于第一端盖外侧的外周面上设置有与频率标度盘相配的指示线，所述指示线对准的频率标度盘上的频率值与第二消声孔的开孔面积对应的共振频率值一致。

按上述方案，所述第二消声孔为矩形孔。

按上述方案，所述第一消声腔内填充有吸音棉。

本实用新型的有益效果是：1、第二消声腔(赫姆霍兹共振腔)通过弧形挡板改变第二消声孔的开孔面积，继而改变共振频率，结构简单合理；2、采用指示线和频率标度盘就能获知与共振频率相对应的弧形挡片的位置，当共振频率改变时，通过标度盘即可调整，使用方便，且适用于不同类型的汽车时，不需要重新计算开孔面积，通配性好，适合推广；3、第一消声腔(阻性消声腔)与第二消声腔(赫姆霍兹共振腔)联合，既能消除宽频噪声，又能消除频率在400Hz以下的窄带噪声，大大提高了降噪效果。

附图说明

图1为本实用新型一个具体实施例的整体示意图。

图2为本实施例的剖视图。

图3为本实施例的部分结构示意图。

图4为噪声经过本实施例的传递损失曲线。

其中，1、排气管；2、频率标度盘；3、第一端盖；4、吸音棉；5、壳体；6、隔板；7、弧形挡板；8、第二端盖；9、第一消声孔；10、第二消声孔；11、指示线；12、第一消声腔；13、第二消声腔。

具体实施方式

为了更好地理解本实用新型，下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的说明。

如图1-3所示的一种消声频率可调的消声器，包括壳体5，壳体5两端分别设置有第一端盖3和第二端盖8，所述壳体5内设置有隔板6，隔板6将壳体5分为密闭的第一消声腔12和第二消声腔13(第一消声腔12为阻性消声腔，第二消声腔13为赫姆霍兹共振腔)；壳体5内还设置有穿过第一端盖3、隔板6和第二端盖8的排气管1；所述排气管1位于第一消声腔12内的外周面上开设有第一消声孔9，所述排气管1位于第二消声腔13的外周面上开设有周向的第二消声孔10,第二消声孔10的上方设置有与排气管1的外周面滑动配合的弧形挡板7，弧形挡板7的一端固定在隔板6上，弧形挡板7的另一端固定在第二端盖8上。

优选地，第一端盖3的外侧面上设置有频率标度盘2，频率标度盘2上标有第二消声腔13(即赫姆霍兹共振腔)所能对应的频率刻度线；排气管1位于第一端盖3处的外周面上设置有与频率标度盘2相配的指示线11，指示线11对准的频率标度盘2上的频率值，与此时第二消声孔10的开孔面积所对应的共振频率值一致。

优选地，所述第一消声腔12内填充有吸音棉4(吸音棉4与第一消声孔9可以消除宽带噪声)。

优选地，所述第二消声孔10为矩形孔，第二消声孔10可以有效消除窄带噪声；本实施例中的第二消声孔10包括3个矩形孔；第二消声孔10的大小应能保证按照赫姆霍兹共振腔频率计算公式能覆盖从40Hz到400Hz的频率范围，其中l为排气管1的壁厚，V为第二消声腔13的容积；为了让频率刻度线在频率标度盘2上分布均匀，要求消声频率f与排气管1转动角度的比例关系线性度较好，因此要保证排气管1旋转一定角度时，第二消声孔10露出来的面积与排气管1的转动角度成平方关系。

如图4所示为噪声经过本实用新型的传递损失曲线，即噪声经过本实用新型的损失值，对应着每一个频率处噪声的传递损失(某一频率处传递损失越大，说明本实用新型对该频率的消声效果越好)。图4中的曲线a是在第二消声腔13中第二消声孔10的开孔面积较小的情况下仿真得到的；曲线b是在第二消声腔13中第二消声孔10的开孔面积较大的情况下得到的；曲线a和曲线b上的尖峰表示该频率处噪声的传递损失最大，该频率即为赫姆霍兹共振腔的共振频率，也就是本实用新型的消声频率。曲线b对应的共振频率为250Hz(曲线b上有三个尖峰，后两个尖峰的频率值分别为250Hz的3倍和5倍，即为2阶共振和3阶共振；曲线a上只有一个尖峰，后两个的尖峰太窄图上没有显示出来)。由于本实用新型还具有第一消声孔9和吸音棉4的第一消声腔12(阻性消声腔)，因此噪声在整个频率范围内都有将近20分贝的消声效果。

本实用新型在设计时，首先根据第二消声腔13(即赫姆霍兹共振腔)所能对应的共振频率分别计算第二消声腔13中第二消声孔10的开孔面积和与之对应的弧形挡板7的位置，设计频率标度盘2并确定指示线11和频率标度盘2的相对位置，保证在转动排气管1时，第二消声孔10露出的面积所对应的消声频率与指示线11对准的频率标度盘2上的频率值一致。本实用新型用于不同类型的汽车时，根据汽车发动的点火噪声频率调整排气管1的旋转角度(转动排气管1，弧形挡板7遮盖第二消声孔10的面积改变，共振频率继而发生改变)，使指示线11对准的频率标度盘2上的频率值与该汽车发动的点火噪声频率一致，然后将排气管1与第一端盖3焊接固定(或者采用紧固螺栓固定，方便再次调整共振频率)后即可使用。

Claims (4)

1.一种消声频率可调的消声器，包括壳体，壳体两端分别设置有第一端盖和第二端盖，其特征在于，所述壳体内设置有隔板，隔板将壳体分为密闭的第一消声腔和第二消声腔；壳体内还设置有穿过第一端盖、隔板和第二端盖的排气管；所述排气管位于第一消声腔内的外周面上开设有第一消声孔；所述排气管位于第二消声腔内的外周面上开设有周向的第二消声孔,第二消声孔的上方设置有与排气管的外周面滑动配合的弧形挡板，弧形挡板的一端固定在隔板上，弧形挡板的另一端固定在第二端盖上。

2.如权利要求1所述的一种消声频率可调的消声器，其特征在于，所述第一端盖的外侧面上设置有频率标度盘，频率标度盘上标有第二消声腔所对应的频率刻度线；所述排气管位于第一端盖外侧的外周面上设置有与频率标度盘相配的指示线,所述指示线对准的频率标度盘上的频率值与第二消声孔的开孔面积对应的共振频率值一致。

3.如权利要求1所述的一种消声频率可调的消声器，其特征在于，所述第二消声孔为矩形孔。

4.如权利要求1所述的一种消声频率可调的消声器，其特征在于，所述第一消声腔内填充有吸音棉。