CN211666796U - 商用车阻抗复合式消声器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种商用车阻抗复合式消声器，筒体的前端部设有前端锥，后端部设有后端盖，筒体内部依次设置中低频消音组件与出口组件，中低频消音组件的第一孔板与第二孔板之间设有第一接管，第一接管内部通过隔板嵌设有贯通的第二接管；出口组件的出气管穿设在第三孔板及后端盖上，出气管位于第三孔板与后端盖之间的外周填充有吸音棉。本实用新型首先通过中低频消音组件消除中低频噪声，再通过吸音棉吸收消除中高频噪声，消声效果好；尾气气流在消声处理的过程中，气流直接从各孔板密布的若干通孔流入到与之连通的空腔内，最后从出气管进入尾管排出，气流在流动的过程中受到的阻挡作用较小，压力损失小，从而降低了发动机的油耗。

Description

商用车阻抗复合式消声器

技术领域

本实用新型涉及发动机排气系统降噪技术领域，尤其是一种商用车阻抗复合式消声器。

背景技术

商用车在运行时，其发动机的排气系统通常会产生较大的噪音，过大的噪音会对环境形成噪音污染，对人、动物、仪器仪表以及建筑物等构成危害，为了保护和改善环境质量，汽车发动机的噪音进行处理。发动机排气噪音是发动机噪音中能量最大、频率范围最多的部分，因此通常在发动机排气后处理系统中设置消音器，对排气进行消音处理。目前，发动机排气后处理系统中的消声器通常采用穿孔管、隔板、吸音棉、弯管等组合形式，结构较复杂，压力损失大，导致发动机油耗高。

中国实用新型专利201721595847.4公开了一种商用车集成式排气净化消声器，一级催化转化器和前端盖构成第一扩张腔，两级催化转化器之间构成第二扩张腔，二级催化转化器与第一隔板构成第三扩张腔，第一隔板与第二隔板构成第四扩张腔，穿孔短管连通第三和第四扩张腔，第二隔板和后端盖构成共振腔，共振管连通第三扩张腔和共振腔，出气管连通第四扩张腔和外部大气环境。该集成式的排气净化消声器的第三扩张腔、第四扩张腔及共振腔之间分别由第一隔板、第二隔板隔开，第三扩张腔内的气流只能通过穿孔短管上的穿孔流入第四扩张腔内，由于第二隔板的阻挡作用，第四扩张腔内的气流只能从出气管进入并通过弯曲的共振管、阻性包进行消声处理后排出，由于第一隔板、第二隔板的阻挡作用，造成尾气的压力损失较大，进而导致发动机油耗增大。

实用新型内容

本申请人针对上述现有商用车消声装置存在压力损失较大、发动机油耗增大等缺点，提供一种结构合理的商用车阻抗复合式消声器，压力损失较小、降低发动机油耗。

本实用新型所采用的技术方案如下：

一种商用车阻抗复合式消声器，筒体的前端部设有前端锥，后端部设有后端盖，筒体内部依次设置中低频消音组件与出口组件，中低频消音组件与前端锥之间形成第一空腔，中低频消音组件与出口组件之间形成第五空腔；所述中低频消音组件的第一孔板与第二孔板之间设有第一接管，第一接管内部通过隔板嵌设有贯通的第二接管，第二接管的前端部从第一孔板的中央穿出，第二接管的后端部与第二孔板相隔有一定的距离；筒体内周面与第一接管外周面之间形成第二空腔，第一接管内周面与第二接管外周面之间、位于隔板两侧分别形成第三空腔与第四空腔；第一孔板上对应第二空腔开设有若干第一通孔，对应第三空腔开设有若干第二通孔；第二孔板上对应第二空腔开设有若干第三通孔，对应第四空腔为遮挡部；所述出口组件的出气管穿设在第三孔板及后端盖上，出气管上位于第三孔板与后端盖之间开设若干第五通孔，出气管上位于若干第五通孔的外周填充有吸音棉，吸音棉的外周套设有套筒，套筒的外周面与筒体的内周面之间形成第六空腔；第三孔板上对应第六空腔开设有若干第四通孔。

本实用新型首先通过中低频消音组件消除中低频噪声，再通过吸音棉吸收消除中高频噪声，消声效果好；尾气气流在消声处理的过程中，气流直接从各孔板密布的若干通孔流入到与之连通的空腔内，最后从出气管进入尾管排出，气流在流动的过程中受到的阻挡作用较小，压力损失小，从而降低了发动机的油耗。

作为上述技术方案的进一步改进：

前端锥的前端部设有前法兰，出气管的后端部设有后法兰，前法兰、后法兰中央为中心孔。

第一孔板的第一通孔开孔面积之和与前法兰的中心孔面积之比为1.0～1.2。

第二孔板的第三通孔开孔面积之和与后法兰的中心孔面积之比为1.0～1.2。

前法兰与后法兰的中心孔面积之比为1.0～1.2。

本实用新型通过对孔板、法兰开孔面积的设置，保证气流流动顺畅，减少气流压力损失。

第一孔板、第二孔板、第三孔板上设置有若干道加强筋。

若干道加强筋沿径向均匀分布。

本实用新型的第一孔板、第二孔板、第三孔板上均设置有若干道加强筋，一方面，可以提高零件强度，提高零件的使用寿命；另一方面，提高了零件的固有频率，减小了声波传到零件表面引发共振，产生辐射噪声的风险。

筒体的壁面上内凹有若干道凹槽。

本实用新型的筒体的壁面上的若干道凹槽可以起到加强筋的作用，一方面，可以提高筒体的强度；另一方面，还提高了筒体的固有频率，减小了声波传到筒体表面引发共振，产生辐射噪声的风险。

前端锥为前小后大的锥筒形。

本实用新型的前端锥为前小后大的锥筒形，可以缓解气流压力突变引起的气流噪声。

第二接管长度为特定声波波长的1/4。

本实用新型将第二接管长度设为特定波长的1/4，可以消除与该波长相对应的频率的声波。

本实用新型的有益效果如下：

本实用新型首先通过中低频消音组件消除中低频噪声，再通过吸音棉吸收消除中高频噪声，消声效果好；尾气气流在消声处理的过程中，气流直接从各孔板密布的若干通孔流入到与之连通的空腔内，最后从出气管进入尾管排出，气流在流动的过程中受到的阻挡作用较小，压力损失小，从而降低了发动机的油耗。

本实用新型的第一孔板的第一通孔开孔面积之和与前法兰的中心孔面积之比为1.0～1.2，第二孔板的第三通孔开孔面积之和与后法兰的中心孔面积之比为1.0～1.2，前法兰与后法兰的中心孔面积之比为1.0～1.2，保证气流流动顺畅，减少气流压力损失。

本实用新型的第一孔板、第二孔板、第三孔板上均设置有若干道加强筋，一方面，可以提高零件强度，提高零件的使用寿命；另一方面，提高了零件的固有频率，减小了声波传到零件表面引发共振，产生辐射噪声的风险。

本实用新型的筒体的壁面上的若干道凹槽可以起到加强筋的作用，一方面，可以提高筒体的强度；另一方面，还提高了筒体的固有频率，减小了声波传到筒体表面引发共振，产生辐射噪声的风险。

本实用新型的前端锥为前小后大的锥筒形，可以缓解气流压力突变引起的气流噪声。

附图说明

图1为本实用新型的剖视图，图中箭头为气流走向。

图2为中低频消音组件的爆炸图。

图3为出口组件的爆炸图。

图中：1、前法兰；2、前端锥；3、筒体；4、第一孔板；41、第一通孔；42、第二通孔；43、第一加强筋；5、第一接管；6、隔板；7、第二接管；8、第二孔板；81、第三通孔；82、遮挡部；83、第二加强筋；9、第三孔板；91、第四通孔；92、中心孔；93、第三加强筋；10、套筒；11、吸音棉；12、后端盖；13、出气管；14、后法兰；15、第一空腔；16、第二空腔；17、第三空腔；18、第四空腔；19、第五空腔；20、第六空腔；21、凹槽；22、第五通孔。

具体实施方式

下面结合附图，说明本实用新型的具体实施方式。

如图1所示，本实用新型的筒体3的前端部固定设有前端锥2，前端锥2的前端部设有与发动机排气管连接的前法兰1，前法兰1与前端锥2组成入口组件；筒体3的后端部固定设有后端盖12，出气管13从后端盖12中央穿出，其后端部设有与尾管连接的后法兰14，发动机排出的尾气气流通过前端锥2进入筒体3内部进行消声处理后，从出气管13进入尾管，最后从尾管排出。

如图1所示，筒体3内、位于后端盖12的前方、从前至后依次嵌设有第一孔板4、第二孔板8、第三孔板9，第一孔板4与前端锥2之间形成第一空腔15，第二孔板8与第三孔板9之间形成第五空腔19，尾气气流的声波在第一空腔15及第五空腔19内发生反射和干涉,从而消除声波中的中低频噪声；前端锥2为前小后大的锥筒形，可以缓解气流压力突变引起的气流噪声。筒体3的壁面上沿径向内凹设置有若干道环形的凹槽21，若干道凹槽21可以起到加强筋的作用，一方面，可以提高筒体3的强度；另一方面，还提高了筒体3的固有频率，减小了声波传到筒体3表面引发共振、产生辐射噪声的风险。

如图1所示，第一孔板4与第二孔板8之间设有第一接管5，第一接管5的前端部卡接在第一孔板4中央，第一接管5的后端部卡接在第二孔板8中央，在筒体3内周面与第一接管5外周面之间形成第二空腔16；第一接管5内部中央、在中间靠前的部位通过隔板6嵌设有贯通的第二接管7，第二接管7的前端部从第一孔板4的中央穿出，第二接管7的后端部与第二孔板8相隔有一定的距离，第二接管7导通第一空腔15与第四空腔18；第一接管5内周面与第二接管7外周面之间、位于隔板6前侧形成第三空腔17，位于隔板6后侧形成第四空腔18；第一孔板4、第二孔板8、第一接管5、第二接管7、隔板6组成中低频消音组件。如图2所示，第一孔板4上对应第二空腔16开设有若干第一通孔41，导通第一空腔15与第二空腔16，第一空腔15的气流通过第一通孔41流入第二空腔16时，气流中的声波与气流发生摩擦，摩擦产生摩擦损失，从而实现消声的目的，该腔体中主要消除声波中的中低频噪声；第一孔板4上位于若干第一通孔41之间、沿径向均匀分布有若干道第一加强筋43；第一孔板4的中央、位于若干第一通孔41内侧对应第三空腔17开设有若干第二通孔42，导通第一空腔15与第三空腔17，隔板6使第三空腔17成为只具有一端开口导通的闭合腔，第一空腔15的声波通过第二通孔42引起第三空腔17内的气体共振，从而消除声波中的中低频噪声。第二孔板8上对应第二空腔16开有若干第三通孔81，导通第二空腔16与第五空腔19，位于若干第三通孔81之间、沿径向还均匀分布有若干道第二加强筋83；第二孔板8的中央对应第四空腔18为遮挡部82，使第四空腔18成为只具有一端开口导通的闭合腔，第一空腔15的声波通过第二接管7流入第四空腔18内，一方面，引起空腔内的气体共振，消除中低频噪声，另一方面，声波经第二孔板8的遮挡部82阻挡反弹后再从第二接管7流出，在第二接管7入口处发生干涉；将第二接管7长度设为特定波长的1/4，则可以消除与该波长相对应的频率的声波。第一孔板4的第一通孔41开孔面积之和与前法兰1的中心孔面积之比为1.0～1.2，第二孔板8的第三通孔81开孔面积之和与后法兰14的中心孔面积之比为1.0～1.2，前法兰1与后法兰14的中心孔面积之比为1.0～1.2，保证气流流动顺畅，减少气流压力损失。第三空腔17及第四空腔18均形成为赫尔姆兹共振腔，气流在这两个腔体内发生共振，从而实现消声降噪的目的，第三空腔17及第四空腔18主要对声波中的中低频噪声进行消除。

如图1所示，出气管13的前端部嵌套在第三孔板9的中心孔92内，出气管13的入口连通第五空腔19；出气管13位于第三孔板9与后端盖12之间的壁面上布满开设若干第五通孔22，在出气管13上位于若干第五通孔22的外周填充有吸音棉11，吸音棉11的外周套设有套筒10，气流中的声波通过第五通孔22进入吸音棉11的纤维间隙，与纤维间隙中的空气不断摩擦，声能转化为热能，声波不断衰减，从而达到消音的目的，吸音棉11主要对声波中的中高频噪声进行消除；套筒10的外周面与筒体3的内周面之间形成第六空腔20；第三孔板9、套筒10、吸音棉11、后端盖12、出气管13、后法兰14组成出口组件。如图3所示，第三孔板9上对应第六空腔20开设有若干第四通孔91，导通第五空腔19与第六空腔20，第五空腔19内的声波通过第四通孔91流入第六空腔20内，引起腔体内气体振动，声波与气流发生摩擦，摩擦产生摩擦损失，从而实现消声的目的，该腔体中主要消除声波中的中低频噪声；第三孔板9上位于若干第四通孔91之间，沿径向均匀分布若干道第三加强筋93。

第一孔板4、第二孔板8、第三孔板9上均设置有若干道加强筋，一方面，可以提高零件强度，提高零件的使用寿命；另一方面，提高了零件的固有频率，减小了声波传到零件表面引发共振、产生辐射噪声的风险。

本实用新型装设在发动机的排气管与尾管之间，尾气气流进入筒体3后，首先通过中低频消音组件消除中低频噪声，再通过吸音棉11吸收消除中高频噪声，消声频段宽，消声效果好；尾气气流在消声处理的过程中，气流的走向如图1中的箭头所示，气流直接从各孔板密布的若干通孔流入到与之连通的空腔内，最后从出气管13进入尾管排出，气流在流动的过程中受到的阻挡作用较小，压力损失小，从而降低了发动机的油耗。

以上描述是对本实用新型的解释，不是对本实用新型的限定，在不违背本实用新型精神的情况下，本实用新型可以作任何形式的修改。

Claims (9)

1.一种商用车阻抗复合式消声器，其特征在于：筒体（3）的前端部设有前端锥（2），后端部设有后端盖（12），筒体（3）内部依次设置中低频消音组件与出口组件，中低频消音组件与前端锥（2）之间形成第一空腔（15），中低频消音组件与出口组件之间形成第五空腔（19）；

所述中低频消音组件的第一孔板（4）与第二孔板（8）之间设有第一接管（5），第一接管（5）内部通过隔板（6）嵌设有贯通的第二接管（7），第二接管（7）的前端部从第一孔板（4）的中央穿出，第二接管（7）的后端部与第二孔板（8）相隔有一定的距离；筒体（3）内周面与第一接管（5）外周面之间形成第二空腔（16），第一接管（5）内周面与第二接管（7）外周面之间、位于隔板（6）两侧分别形成第三空腔（17）与第四空腔（18）；第一孔板（4）上对应第二空腔（16）开设有若干第一通孔（41），对应第三空腔（17）开设有若干第二通孔（42）；第二孔板（8）上对应第二空腔（16）开设有若干第三通孔（81），对应第四空腔（18）为遮挡部（82）；

所述出口组件的出气管（13）穿设在第三孔板（9）及后端盖（12）上，出气管（13）上位于第三孔板（9）与后端盖（12）之间开设若干第五通孔（22），出气管（13）上位于若干第五通孔（22）的外周填充有吸音棉（11），吸音棉（11）的外周套设有套筒（10），套筒（10）的外周面与筒体（3）的内周面之间形成第六空腔（20）；第三孔板（9）上对应第六空腔（20）开设有若干第四通孔（91）。

2.按照权利要求1所述的商用车阻抗复合式消声器，其特征在于：前端锥（2）的前端部设有前法兰（1），出气管（13）的后端部设有后法兰（14），前法兰（1）、后法兰（14）中央为中心孔。

3.按照权利要求1所述的商用车阻抗复合式消声器，其特征在于：第一孔板（4）的第一通孔（41）开孔面积之和与前法兰（1）的中心孔面积之比为1.0～1.2。

4.按照权利要求1所述的商用车阻抗复合式消声器，其特征在于：第二孔板（8）的第三通孔（81）开孔面积之和与后法兰（14）的中心孔面积之比为1.0～1.2。

5.按照权利要求1所述的商用车阻抗复合式消声器，其特征在于：前法兰（1）与后法兰（14）的中心孔面积之比为1.0～1.2。

6.按照权利要求1所述的商用车阻抗复合式消声器，其特征在于：第一孔板（4）、第二孔板（8）、第三孔板（9）上设置有若干道加强筋。

7.按照权利要求6所述的商用车阻抗复合式消声器，其特征在于：若干道加强筋沿径向均匀分布。

8.按照权利要求1所述的商用车阻抗复合式消声器，其特征在于：筒体（3）的壁面上内凹有若干道凹槽（21）。

9.按照权利要求1所述的商用车阻抗复合式消声器，其特征在于：前端锥（2）为前小后大的锥筒形。

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