CN207795348U - 调音阀及排气管装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于汽车排气系统技术领域，涉及一种调音阀及排气管装置，该调音阀包括壳体、阀门及弹性回转部件，所述壳体的内部形成有排气腔室，所述壳体的一端形成有与所述排气腔室连通的进气口，所述壳体的另一端形成有与所述排气腔室连通的出气口，所述阀门设置在所述排气腔室内且转动连接在所述壳体上，所述阀门处于初始位置时关闭所述进气口，所述壳体内设置有在所述阀门开启之前连通所述进气口与所述排气腔室的过流通道。本实用新型的调音阀，安装位置更为灵活，可以为消声器布置节省空间，并解决了低速轰鸣的问题。

Description

调音阀及排气管装置

技术领域

本实用新型属于汽车排气系统技术领域，特别是涉及一种调音阀及排气管装置。

背景技术

汽车排气系统是汽车的重要组成部分，排气系统排出废气的同时也将燃烧噪声带到汽车尾部，在尾部产生声压级很高的阶次噪声和摩擦噪声，噪声传递到乘员舱有可能激励乘员舱的声腔模态，进而导致乘员舱声腔共振，严重影响整车NVH(Noise、Vibration、Harshness，噪声、振动与声振粗糙度)。随着人们生活水平的提高，人们对整车的要求从最初的代步工具变成舒适的家庭必需品，所以除了对整车动力性要求较为严格外，对整车的噪声要求也提高了，要求整车在行驶、加速及怠速时具备安静的噪声。

现有技术中，通过装配在排气管的出气口端的调音阀可以部分地解决排气噪声问题。

如图1所示，现有的一种安装在排气管1a的出气口端的调音阀，包括堵盖2a及扭簧3a，堵盖2a转动设置在排气管1a的的出气口端，扭簧3a一端在堵盖2a上，另一端连接在排气管1a上。发动机工作时，气流沿着排气管流动，冲开原本封闭排气管1a的出气口的堵盖2a，扭簧3a被压缩。随着转速升高，排气量增大，气流速度增大，作用在堵盖2a上的力增大，堵盖2a开度随之变大(扭簧3a压缩程度持续增大)，消声器消声中心频率随之变大。当发动机停止工作后，排气管1a内气流速度为零，堵盖2a在扭簧3a的回复力带动下回复到初始位置以再次堵上排气管1a的出气口。

但是，图1所示的阀门仅可装配于排气管的出气口端，无法装配在排气管的进气口端，安装位置受限。此外，堵盖2a的开启角度有限(最大开启角度只能达到40度左右)，高速流噪较大，且很难解决汽车低速轰鸣问题。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：针对现有的调音阀高速流噪较大，且很难解决汽车低速轰鸣的问题，提供一种调音阀及排气管装置。

为解决上述技术问题，一方面，本实用新型实施例提供一种调音阀，包括壳体、阀门及弹性回转部件，所述壳体的内部形成有排气腔室，所述壳体的一端形成有与所述排气腔室连通的进气口，所述壳体的另一端形成有与所述排气腔室连通的出气口，所述阀门设置在所述排气腔室内且转动连接在所述壳体上，所述阀门处于初始位置时关闭所述进气口，所述壳体内设置有在所述阀门开启之前连通所述进气口与所述排气腔室的过流通道；

所述阀门可在排气压力的推动下由初始位置旋转至最大开启角度以开启所述进气口；排气压力消失后，所述阀门可在所述弹性回转部件的作用下回复到初始位置。

可选地，所述调音阀还包括网垫，所述网垫设置在所述排气腔室内且位于所述进气口的内侧端，所述阀门处于初始位置时借助所述弹性回转部件的预紧力而抵靠在所述网垫上以关闭所述进气口。

可选地，所述阀门处于最大开启角度时与所述壳体抵靠，且所述阀门处于最大开启角度时，所述进气口完全开启。

可选地，所述阀门通过一旋转轴转动连接在所述壳体上，所述旋转轴的两端穿出所述壳体，所述阀门固定在所述旋转轴上；

所述弹性回转部件为扭簧，所述旋转轴的一端固定连接有一扭簧限位块，所述扭簧套设在所述旋转轴上且位于所述扭簧限位块与所述壳体的外壁之间，所述扭簧的一个自由端固定连接在所述壳体上，所述扭簧的另一个自由端固定连接在所述扭簧限位块上。

可选地，所述过流通道为设置在所述阀门上的过流孔。

可选地，所述过流通道为形成于所述阀门与所述壳体的内侧壁之间的间隙。

可选地，所述壳体包括调音阀本体、进气管、进气管支架及出气管，所述调音阀本体为内部中空的筒状结构，所述进气管支架具有中部通孔，所述进气管支架的边缘固定连接在所述调音阀本体的一端开口上，所述进气管的一端固定连接在所述进气管支架的中部通孔内，所述进气管的另一端与所述网垫固定连接，所述出气管固定连接在所述调音阀本体的另一端开口上，所述进气口形成于所述进气管的内侧，所述出气口形成于所述出气管的内侧。

可选地，所述进气管支架包括环状板及由所述环状板的边缘向外延伸形成的连接臂板，所述连接臂板的外侧端固定连接在所述调音阀本体的一端开口上，所述环状板的中部向背离所述出气管的方向凸出形成一凸缘，所述中部通孔形成于所述凸缘的内侧；

所述进气管包括固定连接在所述中部通孔内的管体及由所述管体的一端沿所述管体的径向向外延伸形成的圆盘，所述网垫固定连接在所述圆盘上，所述阀门完全遮盖所述网垫；

所述调音阀本体为方形筒状结构，所述阀门处于最大开启角度时与所述调音阀本体的其中一个侧壁抵靠，所述阀门的最大开启角度大于或等于90度。

另一方面，本实用新型实施例提供一种排气管装置，其包括排气尾管及上述的调音阀，所述调音阀的出气口连接在所述排气尾管的进气口上。

可选地，所述调音阀的出气口的轴线与所述排气尾管的轴线共轴或平行。

本实用新型实施例的调音阀及排气管装置，阀门可在排气压力的推动下由初始位置旋转至最大开启角度以开启设置于壳体一端的进气口，使得进气口与排气腔室连通，进而，尾气能够通过阀门并由出气口排出。将调音阀的出气口连接在排气尾管的进气口上，则方便地将调音阀安装在了排气尾管的进气口端，相对于现有的只能安装在排气尾管的出气口端的调音阀，安装位置更为灵活，可以为消声器布置节省空间，并减低排气系统重量，节省整车成本，并解决了低速轰鸣的问题。此外，此种结构的调音阀，阀门可全开(即阀门的最大开启角度可以大于或等于90度)，高速流噪较小。

附图说明

图1是现有的调音阀的示意图；

图2是本实用新型一实施例提供的调音阀的剖视图；

图3是本实用新型一实施例提供的调音阀的俯视图；

图4是本实用新型一实施例提供的调音阀在发动机低转速时的气流走向图；

图5是本实用新型一实施例提供的调音阀在发动机中等转速时的气流走向图；

图6是本实用新型一实施例提供的调音阀在发动机高转速时的气流走向图。

说明书中的附图标记如下：

1、壳体；11、排气腔室；12、进气口；13、出气口；14、调音阀本体；15、进气管；151、管体；152、圆盘；16、进气管支架；161、中部通孔；162、环状板；163、连接臂板；164、凸缘；17、出气管；

2、网垫；

3、阀门；31、过流孔；

4、旋转轴；

5、扭簧；

6、扭簧限位块。

具体实施方式

为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图2及图3所示，本实用新型一实施例提供的调音阀，包括壳体1、网垫2、阀门3及弹性回转部件，所述壳体1的内部形成有排气腔室11，所述壳体1的一端形成有与所述排气腔室11连通的进气口12，所述壳体1的另一端形成有与所述排气腔室11连通的出气口13，所述网垫2设置在所述排气腔室11内且位于所述进气口12的内侧端，所述阀门3设置在所述排气腔室11内且转动连接在所述壳体1上，所述阀门3处于初始位置时借助所述弹性回转部件的预紧力而抵靠在所述网垫2上以关闭所述进气口12，所述壳体1内设置有在所述阀门3开启之前连通所述进气口12与所述排气腔室11的过流通道

在一些实施例中，所述阀门3可在排气压力的推动下由初始位置(如图2所示)旋转至最大开启角度(如图6所示)以开启所述进气口12。排气压力消失后(发动机不工作)，所述阀门3可在所述弹性回转部件的作用下回复到初始位置。

在优选一实施例中，所述阀门3处于最大开启角度时与所述壳体1抵靠，且所述阀门3处于最大开启角度时，所述进气口12完全开启，此时，所述阀门的开启角度通常在90度以上。

在一实施例中，如图2及图3所示，所述阀门3通过一旋转轴4转动连接在所述壳体1上，所述旋转轴4的两端穿出所述壳体1，所述阀门3通过焊接等方式固定在所述旋转轴4上。旋转轴4可以安装在壳体1上的一对同轴小孔上，一对同轴小孔的孔径略大于旋转轴4的外径。旋转轴4的两端穿出对应的同轴小孔。旋转轴4优选为圆柱状。

在一实施例中，如图2及图3所示，所述弹性回转部件为扭簧5，所述旋转轴4的一端通过焊接等方式固定连接有一扭簧限位块6，所述扭簧5套设在所述旋转轴4上且位于所述扭簧限位块6与所述壳体1的外壁之间，所述扭簧5的一个自由端固定连接在所述壳体1上，所述扭簧5的另一个自由端固定连接在所述扭簧限位块6上。这样，扭簧5被设置在壳体1的外部，避免扭簧5受尾气的长期影响而失效。

在一些实施例中，扭簧5可以用其它可旋转回复的类似元件替代。

在一实施例中，所述壳体1上设置有第一扭簧安装孔(图中未示出)，所述扭簧限位块6上设置有第二扭簧安装孔(图中未示出)，第一扭簧安装孔开设在其中一个同轴小孔的旁边，第一扭簧安装孔及第二扭簧安装孔孔径略大于扭簧5的线径。所述扭簧5的一个自由端插接固定于所述第一扭簧安装孔中，所述扭簧5的另一个自由端插接固定于所述第二扭簧安装孔中。

在一实施例中，如图2所示，所述过流通道为设置在所述阀门3上的过流孔31，过流孔31始终连通所述阀门3两侧空间，即，进气口12侧的气体始终可以通过过流孔31进入排气腔室11中。

在其它未图示的实施例中，所述过流通道也可以为形成于所述阀门3与所述壳体1的内侧壁之间的间隙，该间隙始终连通所述阀门3的两侧空间。即，进气口12侧的气体始终可以通过该间隙进入排气腔室11中。

在一实施例中，所述壳体1包括调音阀本体14、进气管15、进气管支架16及出气管17，所述调音阀本体14为内部中空的筒状结构，所述进气管支架16具有中部通孔161，所述进气管支架16的边缘通过焊接等方式固定连接在所述调音阀本体14的一端开口上，所述进气管15的一端通过焊接等方式固定连接在所述进气管支架16的中部通孔161内，所述进气管15的另一端通过焊接等方式与所述网垫2固定连接，所述出气管17通过焊接等方式固定连接在所述调音阀本体14的另一端开口上，所述进气口12形成于所述进气管15的内侧，所述出气口13形成于所述出气管17的内侧。

如图2及图3所示，所述进气管支架16包括环状板162由所述环状板162边缘向外延伸形成的连接臂板163，所述连接臂板163的外侧端固定连接在所述调音阀本体14的一端开口上，所述环状板162的中部向背离所述出气管17的方向凸出形成一凸缘164，所述中部通孔161形成于所述凸缘164的内侧。优选地，如图3所示，进气管支架16呈三爪状，即由所述环状板162边缘向外延伸形成三个间隔90度排布的连接臂板163。

对应地，所述进气管15包括通过焊接等方式固定连接在所述中部通孔161内的管体151及由所述管体151的一端沿所述管体151的径向向外延伸形成的圆盘152，所述网垫2通过焊接等方式固定连接在所述圆盘152上，所述阀门3完全遮盖所述网垫2。

在一实施例中，如图2及图3所示，所述调音阀本体14为方形筒状结构，所述阀门3处于最大开启角度时与所述调音阀本体14的其中一个侧壁抵靠，所述阀门3的最大开启角度大于或等于90度。图6所示实施例中，所述阀门3的最大开启角度为90度。

在一实施例中，阀门3的外轮廓为方形，其面积略小于调音阀本体14的内截面面积。

在一实施例中，所述网垫2为圆环状的钢丝网垫。钢丝网垫的内径略大于进气管15的内径，外径与进气管15的圆盘152外径相当。

在一实施例中，出气管17的与排气尾管连接的一段具有圆形内腔，以便于与圆形的排气尾管连接，出气管17的内径大于进气管15的内径。

上述实施例提供的调音阀，其工作原理如下：

发动机低转速时，作用于阀门3上的排气压力小于扭簧5的预紧力，阀门3关闭，气流走向如图4中的箭头所示。此时，阀门3在扭簧5的预紧力的推动下与网垫2紧贴，进气口12关闭，气体从进气管15通过阀门3上的过流孔31流入排气腔室11，并经出气口13流出，进入排气尾管。

随着发动机转速的上升(发动机中等转速)，排气压力作用于阀门3上的力开始大于扭簧5的预紧力，阀门3开始开启，气流走向如图5中实线箭头和虚线箭头所示。此时，阀门3在排气压力的推动下与网垫2分开，阀门3开启角度较小，气体由进气管15进入之后，通过阀门3上预留的过流孔31以及通过已经开启一定角度的阀门3所打开的开口流过阀门3，进入排气腔室11，再经出气口13流出，进入排气尾管。

随着发动机转速的进一步上升(发动机高转速)，排气压力作用于阀门3上的力进一步大于扭簧5的预紧力，阀门3开启到最大(转动至最大开启角度)并与调音阀本体14的内壁抵接，气流走向如图6中实线箭头和虚线箭头所示。此时，阀门3在排气压力的推动下继续与网垫2分开，阀门3开启到90°，气体通过阀门3上预留的过流孔31以及通过阀门3所打开的开口流过阀门3，进入排气腔室11，再经出气口13流出，进入排气尾管。

当发动机转速的下降时(下降到中等转速)，排气压力作用于阀门3上的力开始小于扭簧5的扭力，阀门3开启角度减小，主要气流走向与图5相同。

当转速进一步减小(下降到低转速)，排气压力作用于阀门3上的力小于扭簧5的预紧力，阀门重新与网垫2紧密贴合，阀门3关闭，回到初始位置。主要气流走向与图4相同。

本实用新型实施例的调音阀，相对于现有的只能安装在排气尾管的出气口端的调音阀，安装位置更为灵活，可以为消声器布置节省空间，并减低排气系统重量，节省整车成本，并解决了低速轰鸣的问题。此外，此种结构的调音阀，阀门可全开(即阀门的最大开启角度可以大于或等于90度)，高速流噪较小。

另一方面，本实用新型实施例还提供一种排气管装置，其包括排气尾管及上述的调音阀，所述调音阀的出气口13连接在所述排气尾管的进气口上。

在一实施例中，所述调音阀的出气口13的轴线与所述排气尾管的轴线重合或平行。即，出气管17与排气尾管同轴或平行(高低错位)。这样设置可以避免额外的高频噪声。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种调音阀，其特征在于，包括壳体、阀门及弹性回转部件，所述壳体的内部形成有排气腔室，所述壳体的一端形成有与所述排气腔室连通的进气口，所述壳体的另一端形成有与所述排气腔室连通的出气口，所述阀门设置在所述排气腔室内且转动连接在所述壳体上，所述阀门处于初始位置时关闭所述进气口，所述壳体内设置有在所述阀门开启之前连通所述进气口与所述排气腔室的过流通道；

所述阀门可在排气压力的推动下由初始位置旋转至最大开启角度以开启所述进气口；排气压力消失后，所述阀门可在所述弹性回转部件的作用下回复到初始位置。

2.根据权利要求1所述的调音阀，其特征在于，所述调音阀还包括网垫，所述网垫设置在所述排气腔室内且位于所述进气口的内侧端，所述阀门处于初始位置时借助所述弹性回转部件的预紧力而抵靠在所述网垫上以关闭所述进气口。

3.根据权利要求1所述的调音阀，其特征在于，所述阀门处于最大开启角度时与所述壳体抵靠，且所述阀门处于最大开启角度时，所述进气口完全开启。

4.根据权利要求1所述的调音阀，其特征在于，所述阀门通过一旋转轴转动连接在所述壳体上，所述旋转轴的两端穿出所述壳体，所述阀门固定在所述旋转轴上；

所述弹性回转部件为扭簧，所述旋转轴的一端固定连接有一扭簧限位块，所述扭簧套设在所述旋转轴上且位于所述扭簧限位块与所述壳体的外壁之间，所述扭簧的一个自由端固定连接在所述壳体上，所述扭簧的另一个自由端固定连接在所述扭簧限位块上。

5.根据权利要求1所述的调音阀，其特征在于，所述过流通道为设置在所述阀门上的过流孔。

6.根据权利要求1所述的调音阀，其特征在于，所述过流通道为形成于所述阀门与所述壳体的内侧壁之间的间隙。

7.根据权利要求2所述的调音阀，其特征在于，所述壳体包括调音阀本体、进气管、进气管支架及出气管，所述调音阀本体为内部中空的筒状结构，所述进气管支架具有中部通孔，所述进气管支架的边缘固定连接在所述调音阀本体的一端开口上，所述进气管的一端固定连接在所述进气管支架的中部通孔内，所述进气管的另一端与所述网垫固定连接，所述出气管固定连接在所述调音阀本体的另一端开口上，所述进气口形成于所述进气管的内侧，所述出气口形成于所述出气管的内侧。

8.根据权利要求7所述的调音阀，其特征在于，所述进气管支架包括环状板及由所述环状板的边缘向外延伸形成的连接臂板，所述连接臂板的外侧端固定连接在所述调音阀本体的一端开口上，所述环状板的中部向背离所述出气管的方向凸出形成一凸缘，所述中部通孔形成于所述凸缘的内侧；

所述进气管包括固定连接在所述中部通孔内的管体及由所述管体的一端沿所述管体的径向向外延伸形成的圆盘，所述网垫固定连接在所述圆盘上，所述阀门完全遮盖所述网垫；

所述调音阀本体为方形筒状结构，所述阀门处于最大开启角度时与所述调音阀本体的其中一个侧壁抵靠，所述阀门的最大开启角度大于或等于90度。

9.一种排气管装置，其特征在于，包括排气尾管及权利要求1-8任意一项所述的调音阀，所述调音阀的出气口连接在所述排气尾管的进气口上。

10.根据权利要求9所述的排气管装置，其特征在于，所述调音阀的出气口的轴线与所述排气尾管的轴线重合或平行。