CN215595761U - 消音器 - Google Patents

Abstract

本申请提出一种消音器，所述消音器包括：主管道(1)，所述主管道(1)为发动机的进气管道中的一部分；以及副管道(2)，所述副管道(2)连接于所述主管道(1)，所述副管道(2)具有曲折相连的至少两段管道，所述副管道(2)的一端和所述主管道(1)连通，所述主管道(1)和所述副管道(2)是一体成型的，无需焊接连接。

Description

消音器

技术领域

本申请属于发动机进气系统领域，特别涉及一种消音器。

背景技术

在汽车中，进气系统的设计要考虑流体的阻力、空气滤清器的过滤能力，以及消除发动机进气口的噪音等诸多方面的因素。其中，消音器在进气系统中的设计中要特别考虑到制造的可行性和空间布置的合理性。

如图1所示，一种消音器包括主管道10和副管道20，主管道10和副管道20相互垂直，主管道10和副管道20能够一体注塑成型，但是由于空间有限，副管道的长度有限，导致低频噪音的消除效果不好。

如图2所示，设想的另一种消音器包括主管道10和副管道20，副管道20为弯曲的弧形，使副管道20能够在有限的空间内长度较长，但是主管道10和副管道20难以一体成型。如图3至图4所示，主管道10和副管道20需要先注塑形成两个对称的部分，然后再焊接相连。这就导致工序增加，成本较高。

实用新型内容

本申请旨在提出一种制造成本低，并且能够在有限空间内对低频噪音进行消除的消音器。

本申请提出一种消音器，所述消音器包括：

主管道，所述主管道为发动机的进气管道中的一部分；以及

副管道，所述副管道连接于所述主管道，所述副管道具有曲折相连的至少两段管道，所述副管道的一端和所述主管道连通，所述主管道和所述副管道为一体成型，无需焊接连接；

外壳，所述外壳形成有空腔，所述主管道和所述副管道设置于所述外壳的内部。

优选地，所述消音器还包括进气管道，所述进气管道和所述主管道连通，在来自发动机的声音的传播方向上，所述进气管道设置于所述主管道的上游侧。

优选地，所述进气管道设置有接头，所述接头的一端与所述进气管道连接，所述接头的另一端与所述副管道连通，通过所述接头使所述副管道和所述进气管道连通。

优选地，所述进气管道和所述接头设置于所述外壳的外部。

优选地，所述外壳设置有第一孔，所述主管道和所述进气管道对应安装于所述第一孔的两侧，

所述外壳设置有第二孔，所述副管道和所述接头对应安装于所述第二孔的两侧。

优选地，所述副管道的横截面形状为开放的形状，通过所述副管道和所述外壳配合，在所述外壳的内部形成横截面为封闭形状的管道。

优选地，所述副管道包括壁部和固定部，所述固定部连接于所述壁部，所述外壳形成有接收槽，所述固定部嵌入所述接收槽而使所述副管道连接于所述外壳。

优选地，所述副管道还包括焊接部，所述焊接部连接于所述壁部，所述外壳包括壳体和盖板，所述壳体形成空腔，所述焊接部的端部与所述壳体的端部位于同一平面。

优选地，所述主管道和所述副管道通过连接部相连，所述连接部设置有镂空部分。

优选地，所述副管道呈L字形或U字形。

优选地，所述副管道的横截面为矩形或梯形。

优选地，所述消音器还包括外壳，所述外壳限定的谐振腔的体积为1.1至1.3升。

通过采用上述技术方案，副管道具有曲折相连的至少两段，可以在有限空间内具有较长的长度，能够有效消除低频噪音，并且主管道和副管道一体成型，制造成本较低。

进一步的，为了使副管道具有更简单的结构和制造方法，副管道的部分管壁与外壳体配合形成一个副管通道，相比现有技术产品，具有更优的性能、更低成本的。

附图说明

图1示出了一种消音器的内部结构示意图。

图2示出了设想的另一种消音器的内部结构示意图。

图3示出了图2中主管道和副管道的结构示意图。

图4示出了图2中主管道和副管道的未连接状态的示意图。

图5示出了根据本申请的第一实施方式的消音器的结构示意图。

图6示出了根据本申请的第一实施方式的消音器的内部结构示意图。

图7示出了根据本申请的第一实施方式的消音器(未示出进气管道)的结构示意图。

图8示出了根据本申请的第一实施方式的消音器(未示出主管道和副管道)的结构示意图。

图9示出了根据本申请的第一实施方式的消音器(未示出外壳)的结构示意图。

图10示出了根据本申请的第一实施方式的消音器的主管道和副管道的结构示意图。

图11示出了根据本申请的第一实施方式的消音器的主管道和副管道的结构示意图。

图12示出了根据本申请的第一实施方式的消音器的进气管道的结构示意图。

图13示出了安装消音器前后的进气系统的消音性能的对比图。

图14示出了安装消音器前后的进气系统的消音效果的对比图。

图15示出了根据本申请的第二实施方式的消音器的内部结构示意图。

图16示出了根据本申请的第二实施方式的消音器的外壳的结构示意图。

图17示出了根据本申请的第二实施方式的消音器的主管道、副管道和进气管道的结构示意图。

图18示出了根据本申请的第二实施方式的消音器的主管道和副管道的结构示意图。

图19示出了根据本申请的第二实施方式的消音器的剖开视图。

图20示出了根据本申请的第二实施方式的消音器的剖视图。

附图标记说明

1 主管道

2 副管道 21 第一副管道 22 第二副管道 23 壁部 24 固定部 25 焊接部 26连接部

3 进气管道 31 接头

4 外壳 41 壳体 42 盖板 43 第一孔 44 第二孔 45 凸出部

10 主管道 20 副管道。

具体实施方式

为了更加清楚地阐述本申请的上述目的、特征和优点，在该部分结合附图详细说明本申请的具体实施方式。除了在本部分描述的各个实施方式以外，本申请还能够通过其他不同的方式来实施，在不违背本申请精神的情况下，本领域技术人员可以做相应的改进、变形和替换，因此本申请不受该部分公开的具体实施例的限制。本申请的保护范围应以权利要求为准。

(第一实施方式)

如图5至图14所示，本申请提出一种消音器，其包括主管道1、副管道2、进气管道3和外壳4。该消音器可以用于发动机的进气系统。

(外壳)

如图5所示，外壳4包括壳体41和盖板42，壳体41可以形成空腔，盖板42可以为大致平板状，壳体41和盖板42连接可以形成空腔，例如壳体41和盖板42可以通过焊接相连。

如图7和图8所示，壳体41设置有第一孔43和第二孔44，通过第一孔43可以使主管道1和进气管道3连通，通过第二孔44可以使副管道2和后述的接头31连通。

(主管道)

如图6至图8所示，主管道1为发动机的进气管道的一部分，通过主管道1可以向发动机输送空气。主管道1连接于或穿过外壳4，主管道1可以整体设置于外壳4的内部，主管道1两端的开口可以连通到外壳4的外部。主管道1可以对应安装于第一孔43。主管道1可以由多段管道连接形成，多段管道可以用于不同频段的噪音的消音。如图6至图9所示，主管道1可以设置有隔板，隔板将空腔分隔为两个独立的部分，其中一部分(谐振腔，图6至图8的隔板右侧)用于处理低频噪音，另一部分(图6至图8的隔板左侧)用于处理高频噪音，位于这部分的主管道1可以设置有多个用于处理高频噪音的通孔。

(进气管道)

如图5、图6、图8、图9和图12所示，进气管道3可以通过焊接的方式连接于外壳4，进气管道3设置于外壳4的外部。进气管道3对应安装于第一孔43，使进气管道3和主管道1连通，或者进气管道3和/或主管道1可以穿过第一孔43。在声音的传播方向上，进气管道3设置于主管道1的上游侧。换言之，外界气体(特别是空气)可以通过主管道1和进气管道3进入发动机，发动机的声音可以从进气管道3和主管道1传出。

进气管道3连接有接头31，接头31的一端和进气管道3的内部连通，接头31的另一端和副管道2连通，接头31和进气管道3可以一体成型，例如一体注塑成型。接头31与进气管道3的连接位置可以靠近外壳4。接头31设置于外壳4的外部，接头31可以对应安装于第二孔44，使接头31与副管道2连通。

(副管道)

如图6至图11所示，副管道2连接于主管道1，主管道1和副管道2可以是一体成型的，例如主管道1和副管道2通过注塑一体成型，不需要焊接相连，制造成本较低。副管道2的横截面积小于主管道1的横截面积，副管道2位于主管道1的外部且位于外壳4的内部。

副管道2可以具有曲折相连的至少两段，例如副管道2可以包括第一副管道21和第二副管道22，第一副管道21和第二副管道22连通，第一副管道21和第二副管道22可以相互垂直。通过将副管道2设置为至少两段，可以在有限的谐振腔的空间内使副管道2的长度较长。第一副管道21和第二副管道22相互垂直，有利于注塑时的脱模。

在本实施方式中，第一副管道21的延伸方向可以与主管道1的延伸方向相同。副管道2的横截面可以为矩形。

第一副管道21可以对应安装于第二孔44，使副管道2的一端与接头31连通，副管道2的另一端连通至外壳4的空腔。

通过调节副管道2的长度L和横截面积S可以调节谐振腔的消音频率，从而针对特定频率的噪音进一步优化，提高特定频段的消音能力。

消音器可以用于汽车的进气系统，主管道1用于将干净的空气输送到发动机的内部，发动机产生的噪音通过主管道1传播，声音传播的方向与气流的方向相反。

声音通过波的形式传播，不同的波长的波，频率也不一样，消音器的目的是利用相位相消的原理降低不同频率的噪音，从而达到“消音”的效果。

消音器可以形成亥姆霍兹谐振腔，谐振腔的消声频率的影响因素包括谐振腔的体积V、副管道2的截面积S、副管道2的长度L。

亥姆霍兹谐振腔的的共振频率可以表示为：

其中，C表示音速，为固定值。

通过上述公式可知，副管道2的横截面积S越小，副管道2的长度L越长，谐振腔的体积V越大，消音频率越低。但是在整车中，外壳4的体积受到空间布局的限制，难以具有较大的体积，因此在消音器的设计中，消音器的体积通常作为固定值，不可调节。例如谐振腔的体积V可以为1.1至1.3升，特别地为1.2升。

根据实践经验，如果副管道2的横截面的面积S过小，那么副管道2很可能失效，从而无法形成亥姆霍兹谐振腔，导致副管道2难以起到对特定频段的噪音消音的目的。因此，若希望获得较低的共振频率，关键在于将副管道2的长度L设计的较长。

综上，若希望获得较低的频率，消除低频(例如小于200赫兹)噪音，可以通过增加副管道2的长度的方式实现。本申请的消音器可以通过曲折相连的至少两段管道形成的副管道2，使副管道较长，从而能够有效消除低频噪音，并且主管道1和副管道2一体成型，无需焊接，制造成本较低。

图13示出了仿真模拟出的进气系统的消音性能。其中横坐标表示声音频率，单位为赫兹，纵坐标表示声音大小，单位为分贝。图中的实线表示进气系统本身的消音性能，虚线表示在进气系统中安装消音器后的消音性能。可以看出，在安装了消音器后，消音器对于频率为47赫兹附近的低频噪音，有很明显的消音效果。

图14示出了仿真模拟出的进气系统的消音效果。其中横坐标表示发动机转速，单位为转每分钟，纵坐标表示声音大小，单位为分贝。图中点状虚线表示目标预期所要达到的噪音表现，实线表示进气系统未安装消音器的噪音表现，线状虚线表示进气系统安装了消音器之后的噪音表现。可以看出，在进气系统未安装消音器时，发动机转速大致处于1500转每分钟时，噪音大于目标预期，在安装了消音器后，发动机在1000至6000转每分钟的全部转速区间内，噪音均可以控制在预期目标之内，从而满足点状虚线示出的噪音设计要求。

(第二实施方式)

本申请的第二实施方式的消音器和第一实施方式的消音器结构相似，对于二者相同或相似的部件不再赘述，并且使用相同的附图标记表示。

如图15至图20所示，本申请提出一种消音器，其包括主管道1、副管道2、进气管道3和外壳4。主管道1和副管道2设置于外壳4的内部，副管道2连接于主管道1，主管道1和副管道2是一体成型的，不需要焊接相连。

(副管道)

如图17至图20所示，副管道2的横截面为开放的形状，通过副管道2和外壳4连接，而形成横截面为封闭形状的管道。副管道2的一端和主管道1连通。可以理解，副管道2的一端和主管道1连通既包括直接连通，也包括通过转接件连通。

副管道2包括壁部23、固定部24和焊接部25。壁部23限定了具有开口的凹槽，凹槽的横截面可以为矩形或梯形，例如，凹槽的开口的宽度可以大于凹槽的底部的宽度，这样有利于注塑时的脱模，壁部23限定了凹槽的底面和两个侧面，外壳4的内壁面封闭凹槽的开口，从而形成横截面为封闭形状的管道。

固定部24连接于壁部23，固定部24可以从壁部23的边缘向副管道2的外侧弯折形成，固定部24可以为平板状，固定部24可以插入主管道1的接收槽，从而使副管道2连接于外壳4。

焊接部25连接于壁部23，焊接部25可以从壁部23的边缘向副管道2的外侧弯折形成，焊接部25可以为平板状，焊接部25和固定部24可以位于壁部23的两个自由端。

焊接部25可以大致与壳体41的边缘部分平行，并且焊接部25的端部与壳体42的端部位于同一平面(包括大致位于同一平面)。在将盖板42焊接于壳体42时，可以使副管道2和盖板42和/或壳体41焊接相连，从而使副管道2连接牢固。

副管道2可以包括曲折相连的三段管道，三段管道可以连接于壳体41的三个面。通过将副管道2设置为三段，可以在有限的谐振腔的空间内使副管道2的长度较长。

主管道1和副管道2通过连接部26相连，连接部26可以为板状，连接部26可以设置有镂空部分，从而使连接部26的重量较轻。可以理解，除了连接部26将副管道2连接到主管道1之外，参照例如图18，壁部23、固定部24和焊接部25还可以连接于主管道1。

(外壳)

如图16、图19和图20所示，外壳4的内壁面设置有凸出部45，凸出部45和外壳4的内壁面共同形成接收槽，接收槽用于接收副管道2的固定部24，使副管道2连接于外壳4。

虽使用上述实施方式对本申请进行了详细说明，但对于本领域技术人员来说，本申请显然并不限于在本说明书中说明的实施方式。本申请能够在不脱离由权利要求书所确定的本申请的主旨以及范围的前提下加以修改并作为变更实施方式加以实施。因此，本说明书中的记载以示例说明为目的，对于本申请并不具有任何限制性的含义。

Claims (12)

1.一种消音器，其特征在于，所述消音器包括：

主管道，所述主管道为发动机的进气管道中的一部分；以及

副管道，所述副管道连接于所述主管道，所述副管道具有曲折相连的至少两段管道，所述副管道的一端和所述主管道连通，所述主管道和所述副管道为一体成型，无需焊接连接；

外壳，所述外壳形成有空腔，所述主管道和所述副管道设置于所述外壳的内部。

2.根据权利要求1所述的消音器，其特征在于，所述消音器还包括进气管道，所述进气管道和所述主管道连通，在来自发动机的声音的传播方向上，所述进气管道设置于所述主管道的上游侧。

3.根据权利要求2所述的消音器，其特征在于，所述进气管道设置有接头，所述接头的一端与所述进气管道连接，所述接头的另一端与所述副管道连通，通过所述接头使所述副管道和所述进气管道连通。

4.根据权利要求3所述的消音器，其特征在于，所述进气管道和所述接头设置于所述外壳的外部。

5.根据权利要求4所述的消音器，其特征在于，所述外壳设置有第一孔，所述主管道和所述进气管道对应安装于所述第一孔的两侧，

所述外壳设置有第二孔，所述副管道和所述接头对应安装于所述第二孔的两侧。

6.根据权利要求1或2所述的消音器，其特征在于，

所述副管道的横截面形状为开放的形状，通过所述副管道和所述外壳配合，在所述外壳的内部形成横截面为封闭形状的管道。

7.根据权利要求6所述的消音器，其特征在于，所述副管道包括壁部和固定部，所述固定部连接于所述壁部，所述外壳形成有接收槽，所述固定部嵌入所述接收槽而使所述副管道连接于所述外壳。

8.根据权利要求7所述的消音器，其特征在于，所述副管道还包括焊接部，所述焊接部连接于所述壁部，所述外壳包括壳体和盖板，所述壳体形成空腔，所述焊接部的端部与所述壳体的端部位于同一平面。

9.根据权利要求1或2所述的消音器，其特征在于，所述主管道和所述副管道通过连接部相连，所述连接部设置有镂空部分。

10.根据权利要求1或2所述的消音器，其特征在于，所述副管道呈L字形或U字形。

11.根据权利要求1或2所述的消音器，其特征在于，所述副管道的横截面为矩形或梯形。

12.根据权利要求1或2所述的消音器，其特征在于，所述消音器还包括外壳，所述外壳限定的谐振腔的体积为1.1至1.3升。

Images