CN210195846U - 消声器及包括其的汽车排气系统 - Google Patents

消声器及包括其的汽车排气系统 Download PDF

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Abstract

本实用新型提供了一种消声器及包括其的汽车排气系统，所述消声器包括消声器腔室、进气管和出气管，所述进气管的一端安装入所述消声器腔室的上端部内，所述出气管安装在所述消声器腔室内；所述出气管包括连接为一体的第一出气管和第二出气管，且第一出气管的管径小于所述第二出气管的管径，所述第一出气管位于所述消声器腔室内，所述第二出气管的出口端由所述消声器腔室的下端部穿出，所述第二出气管的侧壁上安装有一阀，所述阀根据受到的压力大小实现开合。本实用新型可以同时兼顾低频和高频噪声。通过在出气管侧壁安装阀门，实现合理规划不同转速不同负载下排气气流通路，完美地平衡了低中高频尾管口声学要求。

Description

消声器及包括其的汽车排气系统
技术领域
本实用新型涉及汽车排气消声器领域，特别涉及一种消声器及包括其的汽车排气系统。
背景技术
图1为现有技术中一种汽车排气系统消声器的结构示意图。图2为现有技术中另一种汽车排气系统消声器的结构示意图。
如图1和图2所示，在现有的汽车排气系统中，来自发动机的废气从进气管10进入消声器内，流经第一腔室11和第二腔室12，在从出气管20排出消声器。
图1中出气管20比较细长，全负荷工况低转速阶次噪声好，全负荷工况高转速会产生湍流，流噪较大。图2中出气管20比较粗短，全负荷工况低转速阶次噪声较差，全负荷工况高转速流速小，流噪较少。
根据上述描述，现有技术中汽车排气消声器采用的被动消声器由于几何结构的限制，不能同时平衡低转速低频阶次噪声与高转速高频流噪的问题。
此外，一些现有的阀无法内开，不能放在出气管上，无法改变相关声学特性。内开阀通常装在出气管口，出口截面积不大，可能产生较大流噪。
有鉴于此，本领域技术人员研制改进消声器的结构，以期克服上述技术问题。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是为了克服现有技术中消声器无法同时平衡低转速低频阶次噪声与高转速高频流噪的缺陷，提供一种消声器及包括其的汽车排气系统。
本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：
一种消声器，其特点在于，所述消声器包括消声器腔室、进气管和出气管，所述进气管的一端安装入所述消声器腔室的上端部内，所述出气管安装在所述消声器腔室内；
所述出气管包括连接为一体的第一出气管和第二出气管，且第一出气管的管径小于所述第二出气管的管径，所述第一出气管位于所述消声器腔室内，所述第二出气管的出口端由所述消声器腔室的下端部穿出，所述第二出气管的侧壁上安装有一阀，所述阀根据受到的压力大小实现开合。
根据本实用新型的一个实施例，所述第一出气管为弧形弯管，所述弧形弯管的一端与所述第二出气管的入口端连接。
根据本实用新型的一个实施例，所述弧形弯管的一端插入连接在所述第二出气管的入口端内。
根据本实用新型的一个实施例，所述第一出气管包括连接为一体的弧形段和直管段，所述弧形段的直径大于所述直管段的直径，所述弧形段的一端与所述第二出气管的入口端连接。
根据本实用新型的一个实施例，所述第二出气管上安装有衬套，所述衬套位于所述阀和所述第二出气管的出口端之间。
根据本实用新型的一个实施例，所述衬套采用吸音材料制成。
根据本实用新型的一个实施例，所述第二出气管的侧壁上设置有阀基座，所述阀安装在所述阀基座上。
根据本实用新型的一个实施例，所述阀基座凸出于所述第二出气管的侧壁上。
根据本实用新型的一个实施例，所述第一出气管和所述第二出气管为一体成型。
本实用新型还提供了一种汽车排气系统，其特点在于，所述汽车排气系统包括如上所述的消声器。
本实用新型的积极进步效果在于：
本实用新型消声器及包括其的汽车排气系统可以同时兼顾低频和高频噪声。通过在出气管侧壁安装阀门，实现合理规划不同转速不同负载下排气气流通路，完美地平衡了低中高频尾管口声学要求。
附图说明
本实用新型上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变的更加明显，在附图中相同的附图标记始终表示相同的特征，其中：
图1为现有技术中一种汽车排气系统消声器的结构示意图。
图2为现有技术中另一种汽车排气系统消声器的结构示意图。
图3为本实用新型消声器的实施例一，阀处于闭合状态的示意图。
图4为本实用新型消声器的实施例一，阀处于开启状态的示意图。
图5为本实用新型消声器的实施例二，阀处于闭合状态的示意图。
图6为本实用新型消声器的实施例三，阀处于闭合状态的示意图。
图7为本实用新型消声器的实施例三，阀处于开启状态的示意图。
图8为本实用新型消声器的实施例四，阀处于闭合状态的示意图。
图9为本实用新型消声器的实施例四，阀处于开启状态的示意图。
【附图标记】
进气管 10、200
第一腔室 11
第二腔室 12
出气管 20、300
消声器腔室 100
第一出气管 310
第二出气管 320
第二出气管的出口端 321
第二出气管的入口端 322
阀 400
衬套 500
弧形段 311
直管段 312
阀基座 323
具体实施方式
为让本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作详细说明。
现在将详细参考附图描述本实用新型的实施例。现在将详细参考本实用新型的优选实施例，其示例在附图中示出。在任何可能的情况下，在所有附图中将使用相同的标记来表示相同或相似的部分。
此外，尽管本实用新型中所使用的术语是从公知公用的术语中选择的，但是本实用新型说明书中所提及的一些术语可能是申请人按他或她的判断来选择的，其详细含义在本文的描述的相关部分中说明。
此外，要求不仅仅通过所使用的实际术语，而是还要通过每个术语所蕴含的意义来理解本实用新型。
实施例一：
图3为本实用新型消声器的实施例一，阀处于闭合状态的示意图。图4为本实用新型消声器的实施例一，阀处于开启状态的示意图。
如图3和图4所示，本实用新型公开了一种消声器，其包括消声器腔室100、进气管200和出气管300，进气管200的一端安装入消声器腔室100的上端部内，出气管300安装在消声器腔室100内。其中，出气管300优选地包括连接为一体的第一出气管310和第二出气管320，且第一出气管310的管径小于第二出气管320的管径。第一出气管310位于消声器腔室100内，第二出气管320的出口端321由消声器腔室100的下端部穿出，第二出气管320的侧壁上安装有一阀400，此处的阀400可以根据受到的压力大小实现开合。
优选地，本实施例中第一出气管310为弧形弯管，所述弧形弯管的一端与第二出气管320的入口端322连接。所述弧形弯管的一端可以设置为插入连接在第二出气管320的入口端322内。此处第一出气管310和第二出气管320可以优选为一体成型。
根据上述结构描述，本实用新型消声器将来自于发动机的废气从进气管200进入任意排气消声器，流经消声器腔室100(例如图3和图4所示消声器腔室包括两个腔室，此处腔室的布置按设计自行规定)，从出气管300流出。出气管300使用一根任意细长型的第一出气管310，在连接处与第二出气管320结合，装在侧壁上的阀400布置在第二出气管320上。
低转速时，阀400处于关闭状态，此时出气气流大部分流经第一出气管310和第二出气管320，可有效降低发动机排气低转速噪声。高转速时，阀400由于流量增高产生的压差，处于开启状态，此时出气气流大部分流经阀400和第二出气管320。这样可以有效地降低发动机排气高转速流噪，同时降低背压。
本实用新型还提供了一种汽车排气系统，其包括如上所述的消声器。
实施例二：
图5为本实用新型消声器的实施例二，阀处于闭合状态的示意图。
如图5所示，本实用新型公开了一种消声器，其包括消声器腔室100、进气管200和出气管300，进气管200的一端安装入消声器腔室100的上端部内，出气管300安装在消声器腔室100内。其中，出气管300优选地包括连接为一体的第一出气管310和第二出气管320，且第一出气管310的管径小于第二出气管320的管径。第一出气管310位于消声器腔室100内，第二出气管320的出口端321由消声器腔室100的下端部穿出，第二出气管320的侧壁上安装有一阀400，此处的阀400可以根据受到的压力大小实现开合。
优选地，本实施例中第一出气管310为弧形弯管，所述弧形弯管的一端与第二出气管320的入口端322连接。所述弧形弯管的一端可以设置为插入连接在第二出气管320的入口端322内。此处第一出气管310和第二出气管320可以优选为一体成型。
更进一步地，在第二出气管320上安装有衬套500，衬套500位于阀400和第二出气管320的出口端321之间。特别地，衬套500采用吸音材料制成。
根据上述结构描述，本实用新型消声器将来自于发动机的废气从进气管200进入任意排气消声器，流经消声器腔室100(例如图5所示消声器腔室包括两个腔室，此处腔室的布置按设计自行规定)，从出气管300流出。出气管300使用一根任意细长型的第一出气管310，在连接处与第二出气管320结合，装在侧壁上的阀400布置在第二出气管320上，吸音材料制成的衬套500安装在第二出气管上。
低转速时，阀400处于关闭状态，此时出气气流大部分流经第一出气管310和第二出气管320，可有效降低发动机排气低转速噪声。高转速时，阀400由于流量增高产生的压差，处于开启状态，此时出气气流大部分流经阀400和第二出气管320。这样可以有效地降低发动机排气高转速流噪，同时降低背压。
本实施例中增加的衬套结构可以进一步地降低高转速气流噪声，达到更好的效果。
本实用新型还提供了一种汽车排气系统，其包括如上所述的消声器。
实施例三：
图6为本实用新型消声器的实施例三，阀处于闭合状态的示意图。图7为本实用新型消声器的实施例三，阀处于开启状态的示意图。
如图6和图7所示，本实用新型公开了一种消声器，其包括消声器腔室100、进气管200和出气管300，进气管200的一端安装入消声器腔室100的上端部内，出气管300安装在消声器腔室100内。其中，出气管300优选地包括连接为一体的第一出气管310和第二出气管320，且第一出气管310的管径小于第二出气管320的管径。第一出气管310位于消声器腔室100内，第二出气管320的出口端321由消声器腔室100的下端部穿出，第二出气管320的侧壁上安装有一阀400，此处的阀400可以根据受到的压力大小实现开合。
优选地，本实施例中第一出气管310为弧形弯管，所述弧形弯管的一端与第二出气管320的入口端322连接。所述弧形弯管的一端可以设置为插入连接在第二出气管320的入口端322内。此处第一出气管310和第二出气管320可以优选为一体成型。
更进一步地，第一出气管310包括连接为一体的弧形段311和直管段312，弧形段311的直径大于直管段312的直径，且弧形段311的一端与第二出气管320的入口端322连接。此处弧形段311和直管段312形成阶梯相连的结构。
根据上述结构描述，本实用新型消声器将来自于发动机的废气从进气管200进入任意排气消声器，流经消声器腔室100(例如图6和图7所示消声器腔室包括两个腔室，此处腔室的布置按设计自行规定)，从出气管300流出。出气管300使用一根任意细长型的第一出气管310，在连接处与第二出气管320结合，装在侧壁上的阀400布置在第二出气管320上。为了方便装配，第一出气管310采用阶梯相连的结构。
低转速时，阀400处于关闭状态，此时出气气流大部分流经第一出气管310和第二出气管320，可有效降低发动机排气低转速噪声。高转速时，阀400由于流量增高产生的压差，处于开启状态，此时出气气流大部分流经阀400和第二出气管320。这样可以有效地降低发动机排气高转速流噪，同时降低背压。
本实施例中第二出气管采用的阶梯相连的结构，可以有助于增加工艺鲁棒性，提升消声器的耐久性。
本实用新型还提供了一种汽车排气系统，其包括如上所述的消声器。
实施例四：
图8为本实用新型消声器的实施例四，阀处于闭合状态的示意图。图9为本实用新型消声器的实施例四，阀处于开启状态的示意图。
如图8和图9所示，本实用新型公开了一种消声器，其包括消声器腔室100、进气管200和出气管300，进气管200的一端安装入消声器腔室100的上端部内，出气管300安装在消声器腔室100内。其中，出气管300优选地包括连接为一体的第一出气管310和第二出气管320，且第一出气管310的管径小于第二出气管320的管径。第一出气管310位于消声器腔室100内，第二出气管320的出口端321由消声器腔室100的下端部穿出，第二出气管320的侧壁上安装有一阀400，此处的阀400可以根据受到的压力大小实现开合。
优选地，本实施例中第一出气管310为弧形弯管，所述弧形弯管的一端与第二出气管320的入口端322连接。所述弧形弯管的一端可以设置为插入连接在第二出气管320的入口端322内。此处第一出气管310和第二出气管320可以优选为一体成型。
更进一步地，在第二出气管320的侧壁上设置有阀基座323，阀400安装在阀基座323上。阀基座323可以设置为凸出于第二出气管320的侧壁上。
根据上述结构描述，本实用新型消声器将来自于发动机的废气从进气管200进入任意排气消声器，流经消声器腔室100(例如图8和图9所示消声器腔室包括两个腔室，此处腔室的布置按设计自行规定)，从出气管300流出。出气管300使用一根任意细长型的第一出气管310，在连接处与第二出气管320结合，阀基座323安装在第二出气管320的侧壁上，阀400安装在第二出气管320上。
低转速时，阀400处于关闭状态，此时出气气流大部分流经第一出气管310和第二出气管320，可有效降低发动机排气低转速噪声。高转速时，阀400由于流量增高产生的压差，处于开启状态，此时出气气流大部分流经阀400和第二出气管320。这样可以有效地降低发动机排气高转速流噪，同时降低背压。
本实施例中阀基座的设置，可以有助于阀的装配。
本实用新型还提供了一种汽车排气系统，其包括如上所述的消声器。
如上述实施例一至实施例四所述，本实用新型消声器的基本原理在于：采用可变换长度的出气管，并在出气管上安装阀。其结构由管径较细的第一出气管、管径较粗的第二出气管，以及安装在第二出气管侧壁上的阀组成。第一出气管的端部插入第二出气管实现连接，整体工艺简单。
侧壁阀门在不同状态下有不同效果。管径较细的第一出气管和管径较粗的第二出气管的长度和，关键取决于消声器边界与具体设计，理论上可任意长度。阀门的开启与关闭时刻取决于设定的预紧力，与消声器设计相关。当阀关闭时，全负荷工况低转速阶次噪声好。当阀打开时，全负荷工况高转速流速小，流噪较少。这样两者都能良好地兼顾。
在发动机低转速状态下，阀处于关闭状态，此时几乎所有气流通过细长的第一出气管，利用细长与较小截面解决低转速的低频阶次噪声。在发动机高转速状态下，由于压差使阀处于打开状态，大量气流从粗短的第二出气管通过，从而有效降低背压及流噪。
阀的开度由压差决定。发动机低转速时，排气流量较小，由于阀片预紧力，阀处于密封，几乎所有气流都从小管通过，膨胀腔传递损失变大，低频消声性能越好。发动机转速升高后排气流量变大，阀片上压力增加，阀片打开，气流从阀片通过，当流量到达最大时，此时阀片开到最大状态，阀片与出气管形成的等效截面达到最大，流速变小，流噪降低。
另外，上述结构中有关第一出气管的结构形式、衬套、阀基座等均为各变化实施例相互通用的特征，可以多个组合或单独使用。当然，上述实施例仅为举例，本实用新型消声器并不局限于此，只要符合其发明构思的变化改进，均在本实用新型的保护范围内。
综上所述，本实用新型消声器及包括其的汽车排气系统可以同时兼顾低频和高频噪声。通过在出气管侧壁安装阀门，实现合理规划不同转速不同负载下排气气流通路，完美地平衡了低中高频尾管口声学要求。
虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本实用新型的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式作出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种消声器，其特征在于，所述消声器包括消声器腔室、进气管和出气管，所述进气管的一端安装入所述消声器腔室的上端部内，所述出气管安装在所述消声器腔室内；
所述出气管包括连接为一体的第一出气管和第二出气管，且第一出气管的管径小于所述第二出气管的管径，所述第一出气管位于所述消声器腔室内，所述第二出气管的出口端由所述消声器腔室的下端部穿出，所述第二出气管的侧壁上安装有一阀，所述阀根据受到的压力大小实现开合。
2.如权利要求1所述的消声器，其特征在于，所述第一出气管为弧形弯管，所述弧形弯管的一端与所述第二出气管的入口端连接。
3.如权利要求2所述的消声器，其特征在于，所述弧形弯管的一端插入连接在所述第二出气管的入口端内。
4.如权利要求1所述的消声器，其特征在于，所述第一出气管包括连接为一体的弧形段和直管段，所述弧形段的直径大于所述直管段的直径，所述弧形段的一端与所述第二出气管的入口端连接。
5.如权利要求2或4所述的消声器，其特征在于，所述第二出气管上安装有衬套，所述衬套位于所述阀和所述第二出气管的出口端之间。
6.如权利要求5所述的消声器，其特征在于，所述衬套采用吸音材料制成。
7.如权利要求2或4所述的消声器，其特征在于，所述第二出气管的侧壁上设置有阀基座，所述阀安装在所述阀基座上。
8.如权利要求7所述的消声器，其特征在于，所述阀基座凸出于所述第二出气管的侧壁上。
9.如权利要求1所述的消声器，其特征在于，所述第一出气管和所述第二出气管为一体成型。
10.一种汽车排气系统，其特征在于，所述汽车排气系统包括如权利要求1-9任意一项所述的消声器。
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