專利名稱：一種車用消聲器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種車用消聲器，更具體地說，涉及-種發(fā)動機排氣消聲器。
背景技術(shù)：
一般的排氣消聲器通常通過結(jié)構(gòu)特征達到消聲目的，排氣管為一長管，不斷地迂回繞圈，再通過殼體封裝；因為排氣管為長圓管，不能彎折角度過 大(易破裂)，所以必須在彎折處用彎管焊接起來，設(shè)計復(fù)雜，加工工時也 多，而且復(fù)雜的內(nèi)部結(jié)構(gòu)會使得氣流不通暢，大大增加了排氣背壓，從而增 加了動力總成的功率損失。為此，CN2871858公開了一種汽車消聲器，由筒體、三個隔板、進氣管、 出氣管及前、后端蓋組成。隔板將筒體分隔成四個腔室，進氣管從筒體一端 伸進，經(jīng)第一、第二至第三腔室止，出氣管則從第一腔室開始穿過第二、三、 四腔室后接出，在進氣管、出氣管上和隔板上都開有--定數(shù)量的微孔，使第 —、第二、第三腔室形成共振腔，并第四腔室內(nèi)填滿吸聲棉，形成消聲腔室， 同時在出氣管中后段外周也包圍有消聲套。氣體從進氣管進入，通過進氣管、 出氣管和隔板上的微孔，在各腔室之間流動，最后從排氣管排出。雖然所述 消聲器使排氣氣流在消聲腔內(nèi)的流動更暢通，—'定程度上可降低排氣背壓， 但是，當發(fā)動機的轉(zhuǎn)速升高或排氣量增加時，要滿足輸出功率和排氣特性的 要求，需要增大氣流的通過面積，而該消聲器中氣流通過的面積始終不變， 從而對會降低消聲效果、增加排氣背壓
實用新型內(nèi)容
本實用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中消聲器中氣流通過的面積始終不 變，當排氣量增加時會降低消聲效果、增加排氣背壓的缺點，提供 種半主 動式消聲器，可以根據(jù)排氣量的大小自動調(diào)整氣流通過的面積，從而適應(yīng)發(fā) 動機的不同工況，提高消聲效果、降低排氣背壓。本實用新型提供的一種車用消聲器，該車用消聲器包括殼體l、進氣管4和出氣管5;其中，所述車用消聲器還包括至少一個隔板2、諧振管6和控制閥8;所述至少一個隔板2的外緣與所述殼體1的內(nèi)壁密閉連接，并且將 殼體1的內(nèi)部分隔為互不連通的至少兩個腔室3;所述進氣管4從殼體1 一 端插入，并穿過至少-個腔室3，至少延伸至下一個腔室3中；出氣管5從 殼體l另一端插入，并穿過至少一個腔室3，至少延伸至下'一個腔室3中； 位于殼體內(nèi)的進氣管4端口和位丁-殼體內(nèi)的出氣管5端口不在同一腔室內(nèi)， 進氣管4與出氣管5至少一部分位于同--個腔室中；位于出氣管5端口所在 的腔室中的進氣管4管體的周向布有通孔；諧振管6的一端位于進氣管4端口所在的腔室中，另-'端位于出氣管5端口所在的腔室中；所述控制閥8通過偏壓元件封閉位于出氣管5端口所在的腔室中的諧振管6端口 6A。本實用新型提供的車用消聲器中，控制閥8會根據(jù)發(fā)動機的轉(zhuǎn)速而改變 其開啟或關(guān)閉狀態(tài)。當發(fā)動機轉(zhuǎn)速較低時，排氣氣流不能沖開控制閥8,控 制閥8在偏壓元件的作用下繼續(xù)封閉諧振管6，此時進氣管4的端口所在的 腔室和諧振管共同形成封閉腔，其作用等同與-'個赫母霍茲消聲器，對排氣 的中低頻噪音進行很好的過濾，消聲效果好。當發(fā)動機轉(zhuǎn)速較高時，排氣氣 流克服偏壓元件的作用力，控制閥8開啟，氣流可以通過諧振管6循環(huán)進入 出氣管5，排氣流通阻力減小，因此功率損失降低?？刂崎y8幵啟以后，尾 管中發(fā)動機燃燒而產(chǎn)生的排氣噪聲增加，但氣阻減小，氣流摩擦產(chǎn)生的噪聲 相對也減小，在高轉(zhuǎn)速時，氣體的摩擦噪聲是排氣噪聲的主要成分，因此總 噪聲量反而降低。因此本實用新型提供的消聲器通過發(fā)動機排氣氣流來控制 閥門開關(guān)，可以根據(jù)排氣量的大小自動調(diào)整氣流通過的面積，從而適應(yīng)發(fā)動 機的不同工況，解決了消聲器中氣流通過的面積始終不變，在發(fā)動機排氣量 增加時會降低消聲效果、增加排氣背壓的問題。


圖1和圖8是本實用新型提供的消聲器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實用新型提供的消聲器的控制閥安裝示意圖；圖3是本實用新型提供的消聲器在發(fā)動機低轉(zhuǎn)速時的氣流狀態(tài)示意圖;圖4是本實用新型提供的消聲器在發(fā)動機高轉(zhuǎn)速時的氣流狀態(tài)示意圖;圖5是本實用新型提供的消聲器在閥門開啟、關(guān)閉狀態(tài)的噪聲曲線；圖6是本實用新型提供的消聲器在閥門開啟、關(guān)閉狀態(tài)的壓力曲線圖7是阻性罐的剖視圖。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本實用新型的優(yōu)選實施方式作詳細說明。 如圖1所示，本實用新型提供的'一種車用消聲器，該車用消聲器包括殼 體l、進氣管4和出氣管5;其中，所述車用消聲器還包括至少一個隔板2、 諧振管6和控制阓8;所述至少-個隔板2的外緣與所述殼體1的內(nèi)壁密閉連接，并且將殼體l的內(nèi)部分隔為互不連通的至少兩個腔室3;所述進氣管 4從殼體1 —端插入，并穿過至少個腔室3，至少延伸至下一個腔室3屮； 出氣管5從殼體1另一端插入，并穿過至少…個腔室3，至少延伸至下一個 腔室3中；位于殼體內(nèi)的進氣管4端口和位于殼體內(nèi)的出氣管5端口不在同 一腔室內(nèi)，進氣管4與出氣管5至少--部分位于同一個腔室中；位于出氣管 5端口所在的腔室中的進氣管4管體的周向布有通孔；諧振管6的一端位于進氣管4端口所在的腔室中，另一端位于出氣管5端口所在的腔室中；所述控制閥8通過偏壓元件封閉位于出氣管5端口所在的腔室中的諧振管6端口 6A。本實用新型提供的消聲器通過發(fā)動機排氣氣流來控制閥門開關(guān)，可以根 據(jù)排氣量的大小自動調(diào)整氣流通過的面積，從而適應(yīng)發(fā)動機的不同工況，解 決了消聲器中氣流通過的面積始終不變，在發(fā)動機排氣量增加時會降低消聲 效果、增加排氣背壓的問題?？刂崎y8由偏壓元件以本領(lǐng)域公知的方式控制開合，作為一種具體的實 施方式，所述控制閥8包括固定在殼體1內(nèi)的銷軸8A和樞軸連接在銷軸8A 上的閥門8B，所述閥門8B通過所述偏壓元件封閉位于出氣管5端口所在的 腔室中的諧振管6端口 6A。所述偏壓元件可以為本領(lǐng)域公知的各種偏壓元 件，如螺旋彈簧。圖2為控制閥安裝布置示意圖，其中殼體l端蓋封板圖中未示出。銷軸 8A內(nèi)設(shè)置有偏壓元件(圖中未示出)，所述偏壓元件以本領(lǐng)域公知的方式控 制閥門8B，使閥門犯封閉位于出氣管5端口所在的腔室中的諧振管6端口 6A。當發(fā)動機在中低轉(zhuǎn)速時，排氣氣流小，排氣氣流狀態(tài)如圖3所示。氣流 山進氣管4進入，經(jīng)過管體周向布置的通孔分流，然后進入出氣管5排出。 在此時，閑為發(fā)動機轉(zhuǎn)速較低，排氣氣流不能沖開閥門8B，閥門8B在彈簧 力卜'繼續(xù)封閉諧振管6，此時進氣管4的端口所在的腔室和諧振管共同形成 封閉腔，其作用等同與--個赫母霍茲消聲器，對排氣的中低頻噪音進行很好 的過濾，消聲效果好。發(fā)動機轉(zhuǎn)速升高，排氣氣流逐漸克服彈簧力，閥門8B開始開啟，當達 到一定轉(zhuǎn)速時，閥門完全開啟，排氣氣流狀態(tài)如圖4所示。此階段氣流可以
通過諧振管6循環(huán)進入出氣管5，排氣流通阻力減小，因此功率損失降低。 閥門8B開啟以后，尾管中發(fā)動機燃燒而產(chǎn)生的排氣噪聲增加，.但氣阻減小， 氣流摩擦產(chǎn)生的噪聲相對也減小，在高轉(zhuǎn)速時，氣體的摩擦噪聲是排氣噪聲 的主要成分，因此總噪聲量反而降低。圖5、圖6分別為排氣系統(tǒng)釆用本實用新型的消聲器后，當閥門關(guān)閉與 開啟時的噪聲曲線和壓力曲線。從圖中可以得出，在發(fā)動機轉(zhuǎn)速低時，如果 閥門關(guān)閉，則噪聲較低，而在發(fā)動機轉(zhuǎn)速高時，如果閥門幵啟，則噪聲較低， 同時排氣背壓也下降了很多。因此，本實用新型在低轉(zhuǎn)速時關(guān)閉閥門，在高 轉(zhuǎn)速時則打開閥門，從而可以適應(yīng)發(fā)動機的不同工況，有效地提高消聲效果， 降低排氣背壓。控制閥門開關(guān)的發(fā)動機轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)折點可以通過改變偏壓元件的剛度而靈 活設(shè)計。由于汽油活塞式發(fā)動機的最高安全穩(wěn)定轉(zhuǎn)速基本都在6000r/min左 右，因此一般將該轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)折點設(shè)置為發(fā)動機的中間轉(zhuǎn)速3000i50r/min。根據(jù)本實用新型，優(yōu)選情況下，出氣管5在其插入殼體1的第一個腔室 中的管體部分的外部包有阻性罐7，所述阻性罐7內(nèi)置有阻性消音材料9。 圖7為阻性罐7的剖視圖。從而可以通過阻性消聲來進一歩有效地過濾排氣 的高頻噪聲。根據(jù)本實用新型，優(yōu)選情況下，如圖1所示，在所述出氣管5位于腔室 屮的端口管體部分、所述進氣管4位于腔室中的端口管體部分、諧振管6位 于進氣管4端口所在的腔室中的端口管體部分及位于同一個腔室中的進氣管 4非端口管體和出氣管5非端口管體部分中，至少有一部分的周向布有通孔。 由于氣流可以從此部分管體的周向布置的通孔通過，增加了氣流的流通面 積，因此可以進一步起到減壓降噪的作用。在本實用新型中，可以協(xié)調(diào)殼體1中各腔室的大小以使整個消聲器合理 穩(wěn)定，優(yōu)選情況下，進氣管4端口所在的腔室體積占殼體1的總體積的1/3
至1/4，從而可以使得閥門8B關(guān)閉時，提高進氣管4的端口所在的腔室和諧 振符共同形成的封閉腔的消聲效果。根據(jù)本實用新型，優(yōu)選情況下，進氣管4、出氣管5和諧振管6的管體 直徑之比為l: 0.5-2: 0.5-2,優(yōu)選情況下，進氣管4和出氣管5的每段開有 通孔的管體中，通孔總面積占每段管體外表面總面積的1/5至1/4，從而優(yōu) 化消聲器的消聲效果。所述通孔的大小只要滿足實際排氣壓力的要求即可， 所述通孔的直徑優(yōu)選為2mm-15mm，更優(yōu)選為5mm-10ram。根據(jù)本實用新型，本領(lǐng)域的技術(shù)人員很容易便能想到根據(jù)實際情況來增 減隔板的個數(shù)，以優(yōu)化消聲器的消聲效果。增加隔板個數(shù)可以加強對進氣管 4、出氣管5和諧振管6的支撐，從而提高消聲器結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，進而進一 步提高本實用新型提供的車用消聲器的消聲效果；而減少隔板個數(shù)可以簡化 消聲器的結(jié)構(gòu)，減輕消聲器的重量。通常所述隔板2的個數(shù)可以為1-10個， 優(yōu)選情況F為1-5個。如圖l所示的實施例中，所述隔板2的個數(shù)為--個，此時所述一個隔板 2的外緣與所述殼體1的內(nèi)壁密閉連接，并且將殼體1的內(nèi)部分隔為互不連 通的兩個腔室3;所述進氣管4從殼體1 一端插入，并穿過-*個腔室3，延 伸至下一個腔室3中；出氣管5從殼體1另一端插入，并穿過-"個腔室3， 延伸至下一個腔室3中位于出氣管5端口所在的腔室中的進氣管4管體的 周向布有通孔；諧振管6的--端位于進氣管4端口所在的腔室中，另一端位 丁-出氣管5端口所在的腔室中；所述控制閥8通過偏壓元件封閉位于出氣管 5端口所在的腔室中的諧振管6端口 6A。如圖8所示的實施例中，所述隔板2的個數(shù)為兩個，此時所述兩個隔板 2的外緣與所述殼體l的內(nèi)壁密閉連接，并且將殼體1的內(nèi)部分隔為互不連 通的三個腔室3;所述進氣管4從殼體1 --端插入，并穿過爭:少.-個腔室3， 至少延伸至下一個腔室3中，作為--'個具體的實施例，該端口穿過兩個腔室3，延伸至從進氣管4插入端起算的第三個腔室3中；出氣管5從殼體1另 —端插入，并穿過至少一個腔室3，至少延伸至下一個腔室3中，作為一個 具體的實施例，該端口穿過兩個腔室3，延伸至從出氣管5插入端起算的第 三個腔室3中；位于出氣管5端口所在的腔室中的進氣管4管體的周向布有 通孔；諧振管6的一端位于進氣管4端口所在的腔室中，另- 端位于出氣管 5端口所在的腔室中；所述控制閥8通過偏壓元件封閉位于出氣管5端口所 在的腔室中的諧振管6端口6A。
權(quán)利要求1.一種車用消聲器，該車用消聲器包括殼體(1)、進氣管(4)和出氣管(5)；其特征在于，所述車用消聲器還包括至少一個隔板(2)、諧振管(6)和控制閥(8)；所述至少一個隔板(2)的外緣與所述殼體(1)的內(nèi)壁密閉連接，并且將殼體(1)的內(nèi)部分隔為互不連通的至少兩個腔室(3)；所述進氣管(4)從殼體(1)一端插入，并穿過至少一個腔室(3)，至少延伸至下一個腔室(3)中；出氣管(5)從殼體(1)另一端插入，并穿過至少一個腔室(3)，至少延伸至下一個腔室(3)中；位于殼體內(nèi)的進氣管(4)端口和位于殼體內(nèi)的出氣管(5)端口不在同一腔室內(nèi)，進氣管(4)與出氣管(5)至少一部分位于同一個腔室中；位于出氣管(5)端口所在的腔室中的進氣管(4)管體的周向布有通孔；諧振管(6)的一端位于進氣管(4)端口所在的腔室中，另一端位于出氣管(5)端口所在的腔室中；所述控制閥(8)通過偏壓元件封閉位于出氣管(5)端口所在的腔室中的諧振管(6)端口(6A)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的車用消聲器，其特征在于，所述控制閥(8) 包括固定在殼體(1)內(nèi)的銷軸(8A)和樞軸連接在銷軸(8A)上的閥門(8B), 所述閥門(8B)通過所述偏壓元件封閉位于出氣管(5)端口所在的腔室中 的諧振管(6)端口 (6A)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的車用消聲器，其特征在于，出氣管(5)在其 插入殼體(1)的第一個腔室中的管體部分的外部包有阻性罐(7)，所述阻 性罐(7)內(nèi)置有阻性消音材料。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車用消聲器，其特征在于，在所述出氣管(5) 位于腔室中的端口管體部分、所述進氣管(4)位于腔室中的端口管體部分、 諧振管(6)位于進氣管(4)端口所在的腔室中的端口管體部分及位于同一個腔室中的進氣管(4)非端口管體和出氣管(5)非端口管體部分中，辛:少 有一部分的周向布有通孔。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車用消聲器，其特征在于，進氣管(4)端口 所在的腔室體積占殼體(1)的總體積的1/3至1/4。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車用消聲器，其特征在于，進氣管(4)、出氣 管(5)和諧振管(6)的管體直徑之比為1: 0.5-2: 0.5-2。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車用消聲器，其特征在于，進氣管(4)和出 氣管(5)的每段開有通孔的管體中，通孔總面積占每段管體外表面總面積 的1/5至1/4。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車用消聲器，其特征在于，所述隔板(2)的 個數(shù)為1-5個。
專利摘要一種車用消聲器，包括殼體(1)、進氣管(4)和出氣管(5)；其中，所述車用消聲器還包括至少一個隔板(2)、諧振管(6)和控制閥(8)；所述至少一個隔板(2)的外緣與所述殼體(1)的內(nèi)壁密閉連接，并且將殼體(1)的內(nèi)部分隔為互不連通的至少兩個腔室(3)；所述進氣管(4)從殼體(1)一端插入；出氣管(5)從殼體(1)另一端插入，位于出氣管(5)端口所在的腔室中的進氣管(4)管體的周向布有通孔；所述控制閥(8)通過偏壓元件封閉諧振管(6)一端的端口(6A)。本實用新型的消聲器可以根據(jù)排氣量自動調(diào)整氣流通過的面積，以適應(yīng)發(fā)動機的不同工況，提高消聲效果、降低排氣背壓。
文檔編號F01N1/02GK201050396SQ20072014228
公開日2008年4月23日 申請日期2007年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月30日
發(fā)明者浩 曾, 楊建純 申請人:比亞迪股份有限公司