CN209195512U - 一种汽车排气系统辅助消声器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种汽车排气系统辅助消声器，包括主管道、筒体和圆筒状的加强管，筒体焊接在主管道外侧，与主管道形成共振腔，所述加强管位于筒体内且穿套在主管道上，加强管与主管道外壁贴合焊接，加强管的圆周上开设有消声孔，消声孔沿主管道径向贯穿至主管道内壁，消声孔将所述共振腔与主管道的排气通道连通。主管道、加强管、筒体、消声孔共同组成赫尔姆兹共振腔，消除噪声，并避免产生啸叫。该辅助消声器结构简单、占用空间小，能在底盘布置空间有限的地方实现布置。

Description

一种汽车排气系统辅助消声器

技术领域

本实用新型属于汽车噪声控制技术领域，具体涉及一种汽车排气系统辅助消声器。

背景技术

在汽车噪声中，排气噪声是主要的噪声源。在日益严格的噪声污染控制法规下，消声器的性能越来越引起人们的关注，排气消声器性能的好坏直接影响到汽车的声学品质。在一般的排气系统设计中，消声器布置的底盘空间有限，在消声器外形尺寸以及成本和重量受限的条件下，能设计出很好的解决排气低频噪声大问题的排气消声器尤为重要。

目前，解决排气尾口低频噪声大的主要方法是在消声器内部设计一个衰减低频噪声的赫尔姆兹共振腔结构。这种结构由隔板与消声器壳体围成的腔室和贯穿腔室的喉管组成，隔板上不打孔，喉管的两端都开口，通过改变隔板的位置和喉管的设计参数，来达到所需要的中心频率和消声量。其中腔的大小的选择要依照主消声器的总的容积大小而定，而主消声器的设计消声频率需要在0-1000Hz的范围内都要达到一定的消声效果，从而使得衰减低频的共振腔的容积大小受到了一定的限制。

部分车型由于整车布置需求，消声器布置结构通常采用前大后小的布置形式，导致排气系统存在明显驻波。驻波为排气系统采用前大后小结构车型共性问题，使得排气口噪声在某低频频率下产生严重轰鸣，这种低频噪声通过空气传递至车内，引起的车内轰鸣等问题，严重影响驾乘人员舒适性。对排气口噪声进行分析，发现主阶次噪声在同一频率的下存在明显的波峰，而且在该频率下的主阶次噪声成为排气整体噪声的主要贡献源，原因是由于当来自发动机的激励源频率与排气尾管内部气体的固有频率相同时会激励起高强度的尾管驻波，从而导致了整体噪声出现偏高的几个波峰。针对该高强度驻波，一般有如下两种解决方案：方案一是通过调整排气尾管长度改变驻波频率，避开外界激励源频率，从而避免排气驻波的产生，但尾管长度受到整车布置等多重条件制约，可调整的范围十分有限，无法完全避开来自发动机的激励源频率；方案二是针对尾管驻波频率的设计一个的赫尔姆兹共振腔来抑制尾管共振现象，从而降低由尾管驻波产生的波峰，但是传统的赫尔姆兹共振腔方案容易引起其他噪声问题，比如啸叫。

如图1所示，现有的汽车排气系统辅助消声器，包括主管道1和筒体2，筒体2焊接在主管道1外侧，与主管道1形成共振腔，主管道1上垂直焊接有喉管6，喉管6位于筒体2内，将共振腔与主管道1的排气通道连通。这种辅助消声器存在如下问题：（1）在消除某一频率恒定的驻波时，由于喉管6制作工艺等要求，其直径不能太小，故所需消声容积即筒体2的容积较大，在底盘布置受限的情况下，难以实现；（2）由于喉管6的结构特征，在高速排气气流的冲击下，存在较大的啸叫风险。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种结构简单、占用空间小的汽车排气系统辅助消声器，以在底盘布置空间有限的地方实现布置。

本实用新型所述的汽车排气系统辅助消声器，包括主管道和筒体，筒体焊接在主管道外侧，与主管道形成共振腔；该辅助消声器还包括圆筒状的加强管，所述加强管位于筒体内且穿套在主管道上，加强管与主管道外壁贴合焊接，加强管的圆周上开设有消声孔，消声孔沿主管道径向贯穿至主管道内壁，消声孔将所述共振腔与主管道的排气通道连通。主管道、加强管、筒体、消声孔共同组成赫尔姆兹共振腔，消除噪声，并避免产生啸叫。

所述共振腔内填充有吸声棉。吸声棉不仅具有一定的消声效果，而且可以进一步防止由于排气气流通过消声孔产生的啸叫；排气气流通过主管道进出，不会进入共振腔内，而声波通过消声孔进入共振腔内，通过赫尔姆兹共振腔及吸声棉的作用消声，有效的消除了驻波，并且有效的抑制了消声孔产生啸叫，提高了消声量。

所述消声孔有两个，两个消声孔之间的夹角为180°（即两个消声孔的轴线在同一条直线上），两个消声孔进一步提高了辅助消声器的消声量。

本实用新型具有如下效果：

（1）内部结构简单，设计所需要的容积占用的空间比现有的辅助消声器占用的空间小，能在底盘布置空间有限的地方实现布置。

（2）不同的排气尾管长度对应不同的驻波频率，针对不同驻波频率和可布置共振腔的容积，调整消声孔的直径和数量以及加强管的层数或厚度，可以实现共振腔不同频率和消声量的设计；因此在底盘空间有限的情况下，本实用新型大大的提升了共振腔可设计范围。

（3）在不会引发其他噪声前提下，有效的降低了排气尾口由于驻波引发的噪声，从而解决了排气尾口低频噪声大引起的车内轰鸣等问题，提升了汽车NVH性能和声品质。

附图说明

图1为现有的汽车排气系统辅助消声器的结构示意图。

图2为本实施例的剖视图。

图3为图2的A-A剖视图。

图4为2档加速排气尾口低频噪声对比示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作详细说明。

如图2、图3所示的汽车排气系统辅助消声器，包括主管道1、筒体2和圆筒状的加强管3，排气气流通过主管道1的排气通道流出；筒体2焊接在主管道1外侧，与主管道1形成共振腔，共振腔内填充满吸声棉5；加强管3位于筒体2内且穿套在主管道1上，加强管3与主管道1外壁贴合焊接，加强管3的圆周上开设有两个消声孔4，两个消声孔4分别沿主管道径向贯穿至主管道1内壁，两个消声孔4之间的夹角为180°，两个消声孔4将共振腔与主管道1的排气通道连通。主管道1、加强管3、筒体2、两个消声孔4共同组成赫尔姆兹共振腔。排气气流通过主管道1进出，不会进入共振腔内，而声波通过两个消声孔4进入共振腔内，通过赫尔姆兹共振腔及吸声棉5的作用进行消声，有效的消除了驻波，并且有效的抑制了消声孔产生啸叫，提高了消声量。

经试验测试，某商用车在其他条件都不变的情况下，使用上述辅助消声器，其容积仅有3L就能有效的消除排气尾口驻波频率的能量，如图4所示，而且也没有由于消声孔消声引起的啸叫问题。上述辅助消声器，在底盘布置及排气背压、成本受限的前提下，成功消除了驻波，大大的降低了排气口低频噪声，减小了由于排气口低频噪声较大而引起的车内轰鸣，有效的提高了整车的NVH性能和声品质。

实际使用时，可以根据相应驻波频率和可布置筒体2的容积，调整消声孔4的直径或数量以及加强管3的厚度或层数，设计针对驻波频率具有不同消声量的共振腔。

Claims (3)

1.一种汽车排气系统辅助消声器，包括主管道（1）和筒体（2），筒体（2）焊接在主管道（1）外侧，与主管道（1）形成共振腔；其特征在于：还包括圆筒状的加强管（3），所述加强管（3）位于筒体（2）内且穿套在主管道（1）上，与主管道外壁贴合焊接，加强管（3）的圆周上开设有消声孔（4），消声孔（4）沿主管道径向贯穿至主管道内壁，将所述共振腔与主管道（1）的排气通道连通。

2.根据权利要求1所述的汽车排气系统辅助消声器，其特征在于：所述共振腔内填充有吸声棉（5）。

3.根据权利要求1或2所述的汽车排气系统辅助消声器，其特征在于：所述消声孔（4）有两个，两个消声孔之间的夹角为180°。