CN208364223U - 一种调音阀总成和具有其的发动机排气系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种调音阀总成，包括调音阀、主排气管和支排气管，主排气管包括进气口和排气口，支排气管位于主排气管的进气口和排气口之间，调音阀包括阀门本体、阀片、转轴以及弹性装置，阀门本体安装于主排气管的进气口处，且阀门本体上设有供气流通过的排气孔，转轴可转动地安装于阀门本体上，且转轴与阀片固定连接，且能相对于阀门本体转动而盖住或打开排气孔，弹性装置与转轴和阀片相连，以在排气孔打开时为阀片提供回复力，解决了低速轰鸣和高速流噪的问题。本实用新型还涉及一种发动机排气系统，其包括以上的调音阀总成。

Description

一种调音阀总成和具有其的发动机排气系统

技术领域

本实用新型涉及汽车排气技术领域，尤其涉及一种调音阀总成和具有其的发动机排气系统。

背景技术

随着汽车的快速发展和普及以及人们生活水平的提高，人们对整车的需求从最初的代步工具逐渐变成舒适的家庭必需品，所以除了对车型的动力性要求较为严格外，也特别要求整车在行驶、加速、怠速时具备较小的噪声，即用户对汽车的NVH性能要求越来越高，而汽车排气系统作为汽车的重要组成部分，在排出废气的同时也会将燃烧噪声带到车辆尾部，在尾部产生声压级很高的阶次噪声和摩擦噪声，但当噪声传递到乘员舱时，有可能激励乘员舱的声腔模态导致乘员舱声腔共振，严重影响整车NVH性能。

目前，大部分车型上的调音阀装配在排气管的出口端，且其开启角度最大为40°左右，不能够在解决低速噪声问题的同时保证高速流噪功能。

例如，如图1所示，在发动机工作时，气流沿着排气管1流动，冲开原本封闭的堵盖3，随着转速升高，排气量增大，气流速度增大，作用在堵盖3上的力增大，而堵盖3的开启角度也随之变大，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1内气流速度为零，堵盖3在扭转弹簧2的作用下回复到原位以堵上排气管1，但由于该阀门装配于排气管末端，无法装配在排气管进气口端；且由于阀门开度有限，对部分低速轰鸣问题束手无策。

实用新型内容

有鉴于此，有必要提供一种能够在低速降噪的同时实现高速流噪功能的调音阀总成和具有其的发动机排气系统。

本实用新型提供了一种调音阀总成，包括调音阀、主排气管和支排气管，所述主排气管包括进气口和排气口，所述支排气管位于所述主排气管的所述进气口和所述排气口之间，所述调音阀包括阀门本体、阀片、转轴以及弹性装置，所述阀门本体安装于所述主排气管的所述进气口处，且所述阀门本体上设有供气流通过的排气孔，所述转轴可转动地安装于所述阀门本体上，所述阀片与所述转轴固定连接，且能够相对于所述阀门本体转动而盖住或打开所述排气孔，所述弹性装置与所述转轴和所述阀片相连，以在所述排气孔打开时为所述阀片提供回复力。

进一步地，所述阀门本体包括由所述排气孔的边缘向外延伸而成第一延伸部、垂直于所述第一延伸部的第二延伸部、以及垂直于所述第二延伸部的第三延伸部，所述转轴设于所述第一延伸部、所述第二延伸部和所述第三延伸部围成的空间内。

进一步地，所述调音阀包括位于所述阀片两侧的两个转轴限位件，所述转轴限位件固定于所述阀门本体上，所述转轴可转动地穿设于所述转轴限位件内。

进一步地，所述转轴限位件的两个相对边上设有凹口，所述第一延伸部和所述第三延伸部的相对边上设有与所述凹口相配合的凸耳。

进一步地，所述转轴的两端附近形成有两个限位凸环，所述两个限位凸环位于所述两个转轴限位件之间。

进一步地，所述弹性装置包括扭簧和扭簧限位件，所述扭簧套设于所述转轴外，所述转轴与所述扭簧限位件固定在一起，所述扭簧位于其中一个转轴限位件与所述扭簧限位件之间，所述扭簧的两端分别固定于所述阀门本体和所述扭簧限位件。

进一步地，所述扭簧的两端分别设有第一卡勾和第二卡勾，所述阀门本体上靠近所述弹性装置的一端设有第一卡口，所述扭簧限位件上设有第二卡口，所述第一卡勾和第二卡勾分别卡固于所述第一卡口和所述第二卡口内。

进一步地，所述阀片包括用于包覆于所述转轴外部的第一翻边以及用于遮盖所述排气孔的阻流部，所述第一翻边位于所述阻流部的一侧，所述阻流部自所述阀片的中部向上凸起。

进一步地，所述支排气管垂直连通于所述主排气管，所述主排气管的进气口处设有阀门安装切口，所述阀门本体固定于所述主排气管的所述阀门安装切口。

本实用新型还涉及一种发动机排气系统，包括以上所述的调音阀总成和与发动机相连的排气连管，所述调音阀安装于所述排气连管的一端，且所述排气连管与所述支排气管相连。

但有关于车辆发动机排气系统的其他具体内容，请参见现有技术，在此不做赘述。

综上所述，本实用新型提供的一种装配于排气管的调音阀，通过将固定于转轴上的阀门本体安装于主排气管的进气口内，同时将弹性装置安装于旋转轴和阀片上，以在超出其自身预紧力或在其自身预紧力的限度下控制阀片的阻流部与阀门本体的排气孔的开启角度，即在发动机低转速时阻流部紧贴阀门的排气孔，此时气流仅由直径较小的支排气管排出，以解决低速轰鸣问题；而当发动机高转速运行时，一部分气流通过支排气管，另一部分气流则克服弹性装置自身的预紧力而冲开阻流部，并随着流入排气孔的气流量与弹性装置预紧力比值的增大而增大阀门本体与主排气管之间的开启角度，且最大开启角度能达到约70°，以解决高速流噪的问题；同时还保证低转速时排气背压合理、且高转速时较低的排气背压。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1为现有的一种调音阀的结构示意图；

图2为本实用新型提供的一种调音阀总成的一具体实施例的分解示意图；

图3为图2中调音阀的截面示意图；

图4为图2中调音阀与主排气管的安装结构示意图；

图5为图2中调音阀、主排气管与支排气管安装连接后的结构示意图；

图6为图2中主排气管的结构示意图；

图7为图2中限位件的结构示意图；

图8为图2中阀门本体的结构示意图；

图9为图8由另一角度看的结构示意图；

图10为图2中扭簧分别与扭簧限位件、阀片连接的结构示意图；

图11为图2和10中的扭簧限位件的结构示意图；

图12为图2和图10中的阀片的结构示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对本实用新型详细说明如下。

如图2￣图4所示，本实用新型提供了一种调音阀总成，其包括调音阀10、主排气管20、和支排气管30。

其中，主排气管20包括进气口201和排气口202，支排气管30位于主排气管20的进气口201和排气口202之间。

调音阀10包括弹性装置100、阀片101、阀门本体102和转轴103。其中，阀门本体102安装于主排气管20的进气口201处，且阀门本体102上设有供气流通过的排气孔102b，转轴103可转动地安装于阀门本体102上，且转轴103与阀片101固定连接从而使阀片101能够相对阀门本体102转动而盖住或打开排气孔102b，弹性装置100与转轴103和阀门本体102相连，以在排气孔102b打开时为阀片102提供回复力。

请特别参考图4，当本实用新型的调音阀总成工作时，阀片101能够在流过阀门本体102排气孔102b的气流的推动下在主排气管20的进气口201内部远离阀门本体102而打开排气孔102b，使车辆发动机排气系统流出的气体经阀门本体102的排气孔102b流入主排气管20，或者是阀片101在弹性装置100所提供的回复力的作用下靠近阀门本体102而盖住排气孔102b，使车辆发动机排气系统流出的气体经支排气管30进入主排气管20。

在本实用新型中，阀片101的开启角度由车辆发动机排气系统排出的气流量的大小与弹性装置100预紧力大小的对比关系决定，排气孔102b内流过的气流量越大，阀片101的开启角度越大；反之，流入排气孔102b内的气流量越小，阀片101的开启角度越小，甚至在排气系统排出的气流施加于阀片101的推力小于弹性装置100的预紧力时，阀片101没有开启而没有气流经阀门本体102流入主排气管20。

一并参考图5，本实用新型提供的最优实施例中，主排气管20的侧壁上设有连接孔204，支排气管30通过连接孔204垂直连通主排气管20，以使得排气阻力较小；自然，在其他具体实施例中，在保证本实用新型提供的调音阀总成的低速降噪及高速流噪效果的前提下，支排气管30与主排气管20还可不垂直连接。本实用新型提供的调音阀总成中，主排气管20为大排气管，支排气管30为小排气管，主排气管20的直径大于支排气管30的直径。

另外，参考图6，主排气管20的进气口201的前端设有阀门安装切口203，阀门本体101的一部分位于阀门安装切口203，通过在阀门安装切口203的边缘与阀门本体101间施焊将主排气管20固定于阀门本体101。

在本实施例中，通过将阀门本体102设置于主排气管20的进气口201的前端，将阀片101和转轴103固定后安装至阀门本体102，并将弹性装置100装设于于阀门本体102和转轴103之间以控制阀门本体102的排气孔102b的开启及关闭，使得车辆发动机在低转速时，由于弹性装置100自身的预紧力使得阀片101堵住阀门本体102的排气孔102b，从而使气流通过直径较小的支排气管30进入主排气管20，解决了低速轰鸣问题；而当发动机高转速而产生高排气流量使气流冲力大于弹性装置100自身的预紧力时，一部分气流经过直径较小的支排气管30后经主排气管20排出，而另一部分气流则冲开阀片101而流入直径较大的主排气管20，且随着流入阀门本体102的排气孔102b的气流量的增大而使得阀片101的开启角度增大，解决了高速流噪的问题；同时还保证低转速时排气背压合理、且可保证高转速时较低的排气背压。

参考图2、图4和图12，本实用新型提供的优选实施例中，阀片101大体上为心状的锁形结构，阀片101包括用于与转轴103固接的第一翻边101a以及用于遮盖排气孔102b的阻流部101b。第一翻边101a的横截面为圆弧形，以便于第一翻边101a包覆于转轴103外并与转轴103焊接固定。阻流部101b为自阀片101中部向上冲出的凸起，该凸起还可以具有增加阀片101强度的作用。

再次参考图2，本实用新型的最优实施例中，转轴103为圆柱状，且在转轴103的两端附近分别形成一个限位凸环103a，阀片101的第一翻边101a即位于该两个限位凸环103a之间。该两个限位凸环103a中，其中一个限位凸环103a至靠近其的转轴端部的距离大于另一限位凸环103a至靠近其的转轴端部的距离，弹性装置100方便设于该另一限位凸环103a与靠近其的转轴端部之间。

如图7所示，本实用新型提供的最优实施例中，调音阀10包括分别套接于上述的两个限位凸环103a外的转轴限位件104。转轴限位件104为方形的薄壁冲压钣金件，在转轴限位件104的中部形成有一沿转轴限位件104的轴向凸伸的限位凸起1041，限位凸起1041的顶端开设有第一通孔1042，以便于安装转轴103；再次参考图3，两个转轴限位件104的限位凸起1041朝向转轴103的两端的方向进行安装。

再次参考图2和图3，本实施例中，调音阀10还包括分别套接于转轴103的两个限位凸环103a外的轴套105，轴套105位于转轴限位件104与限位凸环103a之间，当阀片101带动转轴103转动时，轴套105能起到缓冲、润滑的作用，避免转轴103的过度磨损，并且限位凸环103a在轴套105向内移动时可与轴套105相抵，防止轴套105和转轴限位件104向内运动。在本实施例提供的调音阀10中，先将轴套105安装于转轴限位件104内，然后将轴套105与转轴限位件104组合成的结构套设于转轴103外，使轴套105和转轴限位件104能够相对于转轴103转动。

再次参考图7，本优选的具体实施例中，转轴限位件104还包括设于转轴限位件104的两个相对边上的矩形凹口1043。

参考图8和图9，阀门本体102包括由排气孔102b的边缘朝外延伸而成的第一延伸部102c、沿垂直第一延伸部102c的方向延伸形成的第二延伸部102d、沿垂直第二延伸部102d的方向水平延伸的第三延伸部102e。第三延伸部102e位于第一延伸部102c的上方且平行于第一延伸部102c，在第一延伸部102c和第三延伸部102e的两个相对边上设有矩形凸耳1022，转轴限位件104的凹口1043与阀门本体102的凸耳1022配合；第二延伸部102d的靠弹性装置100的一端形成有第一卡口1024。安装时，将阀片101、转轴103、轴套105和转轴限位件104组成的结构置于阀门本体102上，使阀门本体102的凸耳1022卡于转轴限位件104的凹口1043内后通过焊接固定，即可将阀片101和转轴103安装于阀门本体102上。

再次参考图2和图3，本实施例中，弹性装置100包括扭簧106和扭簧限位件107。扭簧106的两端分别设有第一卡勾106a和第二卡勾106b。

如图11所示，本实用新型提供的优选实施例中，扭簧限位件107包括方形的基板107a和垂直于基板107a的折板107b。转轴103穿过基板107a上所设开孔后与基板107a焊接在一起。相邻的两个折板107b与基板107a的连接处形成有第二卡口1071，本实施例中有四个第二卡口1071，以方便扭簧106一端的第二卡勾106b卡接于任意一个第二卡口1071，扭簧106另一端的第一卡勾106a则卡接于第一卡口1024内，如此，即可将扭簧106的一端固接于阀门本体106，另一端连接于扭簧限位件107，进而使扭簧106可在阀片101和转轴103转动时为阀片101提供回复力。

再次参考图2，本实实用新型提供的最优施例中，调音阀10还包括设于阀门本体102与阀片101之间的缓冲垫108，且缓冲垫108的形状优选为与阀门本体102的基部的形状相似；更具体地，在缓冲垫108的中心开设第二通孔108a，第二通孔108a与排气孔102b对应，缓冲垫108固定于阀门本体102。

如图8所示，本具体实施例中，阀门本体102的基部边缘还设有与第一延伸部102c同向的第二翻边1026。本实施例中，第二翻边1026起到限位的作用，以便于将缓冲垫108限位于第二翻边1026内，使缓冲垫108的第二通孔108a与阀门本体102的排气孔102b对齐，然后将缓冲垫108焊接固定于阀门本体102上。缓冲垫108可避免阀门关闭时阀片101撞击阀门本体102产生的噪音，进一步提高了车辆的NVH性能。

在本实用新型实施例中，缓冲垫108的形状不做任何限制。自然，在另一实施例中，也可以不设置缓冲垫108，虽然没有缓冲垫108会使得车辆NVH性能没有本实用新型提供的最优实施例效果好，但依然能解决低速降噪且同时保证了高速流噪的功能，保证了本实用新型提供的调音阀总成所达到的效果。

本实用新型还涉及一种发动机排气系统，包括以上的调音阀总成和排气连管。其中，调音阀10安装于排气连管的一端，且排气连管与支排气管30相连。

本实施例中，排气连管通过调音阀10和支排气管30两条路径连接于主排气管20，当车辆发动机排气时，气流或者由排气连管经支排气管10流入主排气管20，或者通过调音阀10流入主排气管20。有关于车辆发动机排气系统的其他具体内容，可参见现有技术，在此不做赘述。

本实用新型提供的调压阀总成可根据需要通过设置扭簧106的预紧力控制阀片107的开启角度，同时保证车辆的NVH性能达到最优即可，因此本实用新型提供的调音阀具有通用性。

综上，本实用新型通过将阀门本体安装于主排气管的进气口处，同时将弹性装置安装于转轴和阀门本体上以利用弹性装置的弹力控制阀片的开启角度，既可在发动机低转速时令阀片紧贴阀门本体的排气孔，令气流由直径较小的支排气管流入主排气管，以解决低速轰鸣问题；又可在发动机高转速运行时，令一部分气流通过支排气管进入主排气管，另一部分气流则克服弹性装置自身的预紧力而冲开阀片，并随着流入排气孔的气体冲力与弹性装置预紧力差值的增大而增大阀片的开启角度，且最大开启角度能达到约70°，解决了高速流噪的问题；同时还保证了低转速时排气背压合理、高转速时较低的排气背压；同时，本实用新型还通过焊接于阀门本体上的缓冲垫，避免在阀门关闭时阀片与阀门本体撞击而产生的噪音，进一步提高发动机的NVH性能。

以上，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种调音阀总成，其特征在于，包括调音阀(10)、主排气管(20)和支排气管(30)，所述主排气管(20)包括进气口(201)和排气口(202)，所述支排气管(30)位于所述主排气管(20)的所述进气口(201)和所述排气口(202)之间，所述调音阀(10)包括阀门本体(102)、阀片(101)、转轴(103)以及弹性装置(100)，所述阀门本体(102)安装于所述主排气管(20)的所述进气口(201)处，且所述阀门本体(102)上设有供气流通过的排气孔(102b)，所述转轴(103)可转动地安装于所述阀门本体(102)上，所述阀片(101)与所述转轴(103)固定连接，且能够相对所述阀门本体(102)转动而盖住或打开所述排气孔(102b)，所述弹性装置(100)与所述转轴(103)和所述阀门本体(102)相连，以在所述排气孔(102b)打开时为所述阀片(101)提供回复力。

2.根据权利要求1所述的调音阀总成，其特征在于，所述阀门本体(102)包括由所述排气孔(102b)的边缘向外延伸而成第一延伸部(102c)、垂直于所述第一延伸部(102c)的第二延伸部(102d)、以及垂直于所述第二延伸部(102d)的第三延伸部(102e)，所述转轴(103)设于所述第一延伸部(102c)、所述第二延伸部(102d)和所述第三延伸部(102e)围成的空间内。

3.根据权利要求2所述的调音阀总成，其特征在于，所述调音阀(10)包括位于所述阀片(101)两侧的两个转轴限位件(104)，所述转轴限位件(104)固定于所述阀门本体(102)上，所述转轴(103)可转动地穿设于所述转轴限位件(104)内。

4.根据权利要求3所述的调音阀总成，其特征在于，所述转轴限位件(104)的两个相对边上设有凹口(1043)，所述第一延伸部(102c)和所述第三延伸部(102e)的相对边上设有与所述凹口(1043)相配合的凸耳(1022)。

5.根据权利要求3所述的调音阀总成，其特征在于，所述转轴(103)的两端附近形成有两个限位凸环(103a)，所述两个限位凸环(103a)位于所述两个转轴限位件(104)之间。

6.根据权利要求3所述的调音阀总成，其特征在于，所述弹性装置(100)包括扭簧(106)和扭簧限位件(107)，所述扭簧(106)套设于所述转轴(103)外，所述转轴(103)与所述扭簧限位件(107)固定在一起，所述扭簧(106)位于其中一个转轴限位件(104)与所述扭簧限位件(107)之间，所述扭簧(106)的两端分别固定于所述阀门本体(102)和所述扭簧限位件(107)。

7.根据权利要求6所述的调音阀总成，其特征在于，所述扭簧(106)的两端分别设有第一卡勾(106a)和第二卡勾(106b)，所述阀门本体(102)上靠近所述弹性装置(100)的一端设有第一卡口(1024)，所述扭簧限位件(107)上设有第二卡口(1071)，所述第一卡勾(106a)和第二卡勾(106b)分别卡固于所述第一卡口(1024)和所述第二卡口(1071)内。

8.根据权利要求1所述的调音阀总成，其特征在于，所述阀片(101)包括用于包覆于所述转轴(103)外部的第一翻边(101a)以及用于遮盖所述排气孔(102b)的阻流部(101b)，所述第一翻边(101a)位于所述阻流部(101b)的一侧，所述阻流部(101b)自所述阀片(101)的中部向上凸起。

9.根据权利要求1所述的调音阀总成，其特征在于，所述支排气管(30)垂直连通于所述主排气管(20)，所述主排气管(20)的进气口(201)处设有阀门安装切口(203)，所述阀门本体(102)固定于所述主排气管(20)的所述阀门安装切口(203)。

10.一种发动机排气系统，其特征在于，包括权利要求1－9中任意一项所述的调音阀总成和与发动机相连的排气连管，所述调音阀总成安装于所述排气连管的一端，且所述排气连管与所述支排气管相连。