一種控制氣流再生噪聲的汽車(chē)消聲器的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明為一種控制氣流再生噪聲的汽車(chē)消聲器，與殼體軸向垂直的第一、二隔板，將殼體內(nèi)部隔成第一、二擴(kuò)張腔室和阻性消聲器室；進(jìn)氣管、過(guò)渡管和出氣管與殼體軸向平行相互間隔設(shè)置。進(jìn)氣管穿過(guò)前端蓋和第一、二隔板，伸入第二擴(kuò)張腔室；出氣管一端位于第一擴(kuò)張腔室內(nèi)，出氣管穿過(guò)第一、二隔板和后端蓋穿出；過(guò)渡管的一端位于第一擴(kuò)張腔室內(nèi)，穿過(guò)第一、二隔板后伸入第二擴(kuò)張腔室。阻性消聲腔室內(nèi)的出氣管和過(guò)渡管、第二擴(kuò)張腔室內(nèi)的出氣管管壁上有微孔。進(jìn)氣管的出口端為擴(kuò)張口結(jié)構(gòu)。殼體、前后端蓋內(nèi)壁及出氣管最后段覆有吸音棉。進(jìn)入本消聲器的氣流經(jīng)過(guò)三管和三室多次壓縮和擴(kuò)張，氣流平滑過(guò)渡，速度逐步降低，明顯降低氣流再生噪聲。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種控制氣流再生噪聲的汽車(chē)消聲器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及汽車(chē)消聲技術(shù)，具體涉及一種控制氣流再生噪聲的汽車(chē)消聲器。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著對(duì)環(huán)境要求的提高，世界各國(guó)的環(huán)境法規(guī)中對(duì)汽車(chē)噪聲的限制日益嚴(yán)格。為了適應(yīng)國(guó)內(nèi)外競(jìng)爭(zhēng)激烈的汽車(chē)市場(chǎng)和社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展需求，要求汽車(chē)的設(shè)計(jì)生產(chǎn)者在不過(guò)大影響發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性的基礎(chǔ)上，盡量降低汽車(chē)的噪聲等級(jí)。隨著內(nèi)燃機(jī)向高速化發(fā)展，汽車(chē)噪聲問(wèn)題已成為不得不解決的重要問(wèn)題。排氣噪聲是車(chē)輛噪聲中最主要的噪聲源。
[0003]汽車(chē)消聲器是現(xiàn)代汽車(chē)廣泛采用的排氣消聲裝置，是降低發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲的簡(jiǎn)單而有效的手段。消聲器的實(shí)際消聲性能的好壞直接關(guān)系到整車(chē)工作時(shí)的噪聲大小，關(guān)乎整車(chē)的噪聲水平。
[0004]影響排氣噪聲最重要的因素是發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷，其原因在于轉(zhuǎn)速增加使排氣管道內(nèi)氣流速度增加。高速氣流產(chǎn)生再生噪聲主要原因有兩種。一種是管道內(nèi)壁或者其他構(gòu)件在氣流碰擊下產(chǎn)生振動(dòng)而福射噪聲，此種為結(jié)構(gòu)噪聲。另一種是由于發(fā)動(dòng)機(jī)高速的排氣氣流通過(guò)消聲器殼內(nèi)的復(fù)雜的結(jié)構(gòu)時(shí)，會(huì)遇到截面突變、穿孔板、穿孔管、彎頭等情況，高速氣流將產(chǎn)生強(qiáng)烈湍流運(yùn)動(dòng)而引起噪聲，此種為湍流噪聲。隨著氣流速度的增加，在消聲器內(nèi)部產(chǎn)生的再生噪聲也增加。
[0005]再生噪聲對(duì)消聲器的性能產(chǎn)生巨大影響，使消聲器的實(shí)際消聲效果急劇下降，當(dāng)再生噪聲大到一定程度會(huì)使消聲器失去消聲效果，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)瓜暺鞒蔀樵肼暦糯笃鳌?br> [0006]隨著汽車(chē)功率增大、內(nèi)燃機(jī)向高速化發(fā)展，消聲器的氣流再生噪聲問(wèn)題成為影響消聲器消聲性能的重要因素。因此，研制控制氣流再生噪聲的高性能汽車(chē)消聲器，對(duì)于降低汽車(chē)噪聲、減少城市環(huán)境噪聲污染具有重要的意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的是設(shè)計(jì)一種控制氣流再生噪聲的汽車(chē)消聲器，消聲器內(nèi)腔隔為三個(gè)腔室，進(jìn)氣管、出氣管和過(guò)渡管相互間隔布置，使氣流在多次壓縮擴(kuò)張中減速后排出，有效降低氣流再生噪聲。
[0008]本發(fā)明設(shè)計(jì)的一種控制氣流再生噪聲的汽車(chē)消聲器，包括殼體，進(jìn)氣管和出氣管，所述進(jìn)氣管穿過(guò)殼體前端蓋進(jìn)入殼體，進(jìn)氣管的進(jìn)口為本消聲器的進(jìn)氣端；所述出氣管通過(guò)殼體的后端蓋、穿出消聲器，出氣管的出口為本消聲器的排氣端；殼體內(nèi)設(shè)置有與殼體軸向垂直的第一隔板和第二隔板，將殼體內(nèi)部依次隔離成第一擴(kuò)張腔室、阻性消聲器室和第二擴(kuò)張腔室三個(gè)腔室；所述進(jìn)氣管和出氣管與殼體軸向平行設(shè)置，還有過(guò)渡管也與進(jìn)氣管、出氣管平行，并相互間隔布置在殼體內(nèi)。所述進(jìn)氣管穿過(guò)殼體的前端蓋后，依次穿過(guò)第一、第二隔板，伸入第二擴(kuò)張腔室，進(jìn)氣管的出口端位于第二擴(kuò)張腔室內(nèi)；所述出氣管一端位于第一擴(kuò)張腔室內(nèi)，出氣管依次穿過(guò)第一、二隔板，再穿過(guò)殼體的后端蓋、穿出消聲器；過(guò)渡管的一端位于第一擴(kuò)張腔室內(nèi)，依次穿過(guò)第一、二隔板后伸入第二擴(kuò)張腔室，過(guò)渡管的另一端位于第二擴(kuò)張腔室內(nèi)。所述出氣管和過(guò)渡管位于阻性消聲腔室內(nèi)的部分在管壁上均設(shè)置有微孔；所述出氣管位于第二擴(kuò)張腔室內(nèi)的部分在管壁上設(shè)置有微孔。
[0009]所述進(jìn)氣管的出口端為擴(kuò)張口結(jié)構(gòu)。所述擴(kuò)張口結(jié)構(gòu)為圓形喇叭口結(jié)構(gòu)、或者橢圓形擴(kuò)張口結(jié)構(gòu)、或者矩形擴(kuò)張口結(jié)構(gòu)。且管壁彎折處為圓角平滑過(guò)渡。
[0010]為了控制結(jié)構(gòu)噪聲，所述消聲器殼體內(nèi)壁、前端蓋和后端蓋內(nèi)壁均覆有厚IOmm?30mm的吸音棉；所述出氣管位于第二擴(kuò)張腔室內(nèi)的管壁外覆有厚IOmm?30mm的吸音棉。
[0011]所述第一擴(kuò)張腔室、阻性消聲器室和第二擴(kuò)張腔室的軸向長(zhǎng)度相比，第二擴(kuò)張腔室的軸向長(zhǎng)度大于第一擴(kuò)張腔室的軸向長(zhǎng)度，也大于阻性消聲腔室的軸向長(zhǎng)度，第一擴(kuò)張腔室的軸向長(zhǎng)度大于阻性消聲腔室的軸向長(zhǎng)度。所述第一擴(kuò)張腔室、阻性消聲器室和第二擴(kuò)張腔室的軸向長(zhǎng)度的比為(2?4): (I?3): (4?6)。
[0012]所述過(guò)渡管和出氣管的管壁上的微孔孔徑為2?5_。
[0013]所述出氣管和過(guò)渡管位于阻性消聲腔室內(nèi)的部分，管壁上開(kāi)孔率為15?20% ;所述出氣管位于第二擴(kuò)張腔室內(nèi)的部分，管壁上開(kāi)孔率為15?20%。所述進(jìn)氣管、過(guò)渡管和出氣管的管徑相同。
[0014]本發(fā)明汽車(chē)消聲器工作時(shí)，氣流進(jìn)入進(jìn)氣管被收縮，從進(jìn)氣管出口端排出在第二擴(kuò)張腔室內(nèi)擴(kuò)張，再進(jìn)入過(guò)渡管收縮，穿過(guò)過(guò)渡管進(jìn)入第一擴(kuò)張腔室再次擴(kuò)張，又進(jìn)入出氣管內(nèi)被收縮，從出氣管排出本消聲器。因所述過(guò)渡管位于阻性消聲腔室內(nèi)的部分管壁上有微孔，進(jìn)入過(guò)渡管內(nèi)的壓縮氣流，可以從其管壁上的微孔進(jìn)入阻性消聲腔室進(jìn)行擴(kuò)張，阻性消聲腔室內(nèi)的氣流可以經(jīng)過(guò)出氣管管壁的微孔進(jìn)入出氣管，直接排出或者進(jìn)入第二擴(kuò)張腔室，阻性消聲腔室內(nèi)的氣流也可以經(jīng)過(guò)渡管管壁的微孔返回過(guò)渡管，再進(jìn)入第一擴(kuò)張腔室或第二擴(kuò)張腔室。第二擴(kuò)張腔室內(nèi)的氣流除了進(jìn)入過(guò)渡管，還可經(jīng)出氣管管壁的微孔進(jìn)入出氣管，直接排出，或者經(jīng)出氣管返回第一擴(kuò)張腔室，再或者經(jīng)出氣管管壁的微孔進(jìn)入阻性消聲腔室。本消聲器通過(guò)多次的擴(kuò)張、收縮、氣流的速度大大降低，同時(shí)通過(guò)消聲器中管道的小孔和內(nèi)壁的吸聲材料對(duì)高頻輻射噪聲的吸收，從而使氣流再生噪聲大大地降低。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明控制氣流再生噪聲的汽車(chē)消聲器具有以下優(yōu)點(diǎn):1、進(jìn)入本消聲器的氣流經(jīng)過(guò)并列的進(jìn)氣管、過(guò)渡管和出氣管和三個(gè)腔室多次壓縮和擴(kuò)張，氣流較平滑地過(guò)渡，排氣速度逐步降低，明顯地降低了氣流再生噪聲；2、消聲器殼體內(nèi)壁、前端蓋和后端蓋內(nèi)壁和出氣管最后端部分均覆設(shè)有一定厚度的吸音棉，控制消聲器表面輻射噪聲，降低結(jié)構(gòu)噪聲；3、進(jìn)氣管在第二擴(kuò)張腔室內(nèi)的出口為擴(kuò)張喇叭口結(jié)構(gòu)，且管壁采取圓角過(guò)渡，排氣氣流較平順地?cái)U(kuò)張降速，降低氣流再生噪聲；4、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工方便，降噪效果明顯，適用于各種型號(hào)的汽車(chē)內(nèi)燃機(jī)。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1為本控制氣流再生噪聲的汽車(chē)消聲器實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖中標(biāo)號(hào)為:
[0018]1、第一擴(kuò)張腔室,2、進(jìn)氣管,21、進(jìn)氣管出口端,3、殼體,4、第二擴(kuò)張控室,5、后端蓋，6、出氣管，7、過(guò)渡管，8、第二隔板，9、阻性消聲腔室，10、微孔，11、第一隔板，吸音棉，13、、產(chǎn).目11?蓋，
[0019]圖中箭頭表示氣流主方向。
【具體實(shí)施方式】
[0020]以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明:
[0021]參見(jiàn)圖1，本控制氣流再生噪聲的汽車(chē)消聲器殼體3內(nèi)設(shè)置有與殼體3軸向垂直的第一隔板11和第二隔板8，將殼體3內(nèi)部依次隔離成第一擴(kuò)張腔室1、阻性消聲器室9和第二擴(kuò)張腔室4三個(gè)腔室；本例第一擴(kuò)張腔室1、阻性消聲器室9和第二擴(kuò)張腔室4的軸向長(zhǎng)度的比為3: 2: 5。
[0022]所述進(jìn)氣管2、過(guò)渡管7和出氣管6與殼體3軸向平行、并相互間隔布置在殼體3內(nèi)。本例進(jìn)氣管2、過(guò)渡管7和出氣管6管徑相同。所述進(jìn)氣管2的進(jìn)口為本消聲器的進(jìn)氣端；所述進(jìn)氣管2穿過(guò)殼體3的前端蓋13后，依次穿過(guò)第一隔板11、第二隔板8，伸入第二擴(kuò)張腔室4，本例進(jìn)氣管2的出口端21為圓形喇叭口結(jié)構(gòu)，管壁彎折處為圓角平滑過(guò)渡，位于第二擴(kuò)張腔室4內(nèi)。所述出氣管6的出口為本消聲器的排氣端；所述出氣管6的進(jìn)口端位于第一擴(kuò)張腔室I內(nèi)，出氣管6依次穿過(guò)第一隔板11和第二隔板8，再穿過(guò)殼體3的后端蓋5、穿出消聲器；過(guò)渡管7的一端位于第一擴(kuò)張腔室7內(nèi)，依次穿過(guò)第一隔板11、第二隔板8，伸入第二擴(kuò)張腔室4，過(guò)渡管7的另一端位于第二擴(kuò)張腔室4內(nèi)。所述出氣管6和過(guò)渡管7位于阻性消聲腔室9內(nèi)的部分在管壁上均設(shè)置有孔徑為3_的微孔10，開(kāi)孔率為20% ;本例出氣管6位于第二擴(kuò)張腔室4內(nèi)的部分在管壁上設(shè)置有孔徑為3mm的微孔10，開(kāi)孔率為20%。在消聲器殼體3、前端蓋13和后端蓋5的內(nèi)壁覆有厚20mm的吸音棉12，出氣管6位于第二擴(kuò)張腔 室4內(nèi)的部分的管壁上也覆有厚20mm的吸音棉12。
[0023]對(duì)比測(cè)試，采用相同功率的汽車(chē)內(nèi)燃機(jī)，安裝本實(shí)施例的汽車(chē)消聲器與安裝普通消聲器，降噪達(dá)IdB (A)以上。降噪效果明顯提高。
[0024]上述實(shí)施例，僅為對(duì)本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明的具體個(gè)例，本發(fā)明并非限定于此。凡在本發(fā)明的公開(kāi)的范圍之內(nèi)所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種控制氣流再生噪聲的汽車(chē)消聲器，包括殼體(3)，進(jìn)氣管(2)和出氣管(6)，所述進(jìn)氣管(2)穿過(guò)殼體(3)的前端蓋(13)、進(jìn)入殼體(3)，進(jìn)氣管(3)的進(jìn)口為本消聲器的進(jìn)氣端；所述出氣管(6)通過(guò)殼體(3)的后端蓋(5)、穿出消聲器，出氣管(6)的出口為本消聲器的排氣端；其特征在于: 所述殼體(3)內(nèi)設(shè)置有與殼體(3)軸向垂直的第一隔板(11)和第二隔板(8),將殼體(3)內(nèi)部依次隔離成第一擴(kuò)張腔室(I)、阻性消聲器室(9)和第二擴(kuò)張腔室(4)三個(gè)腔室；所述進(jìn)氣管(2)和出氣管(6)與殼體(3)軸向平行設(shè)置，還有過(guò)渡管(7)也與進(jìn)氣管(2)、出氣管(6)平行，并相互間隔布置在殼體(3)內(nèi)；所述進(jìn)氣管(2)穿過(guò)殼體(3)前端蓋(13)后，依次穿過(guò)第一隔板(11)和第二隔板(8)，伸入第二擴(kuò)張腔室(4)，進(jìn)氣管(2)的出口端位于第二擴(kuò)張腔室(4)內(nèi)；所述出氣管(6) —端位于第一擴(kuò)張腔室(I)內(nèi)，出氣管(6)依次穿過(guò)第一隔板(11)和第二隔板(8)，再穿過(guò)殼體(3)的后端蓋(5);過(guò)渡管(7)的一端位于第一擴(kuò)張腔室(I)內(nèi)，依次穿過(guò)第一隔板(11)和第二隔板(8)后伸入第二擴(kuò)張腔室(4)，過(guò)渡管(7)的另一端位于第二擴(kuò)張腔室(4)內(nèi)；所述出氣管(6)和過(guò)渡管(7)位于阻性消聲腔室(9)內(nèi)的部分在管壁上均設(shè)置有微孔(10);所述出氣管(6)位于第二擴(kuò)張腔室(4)內(nèi)的部分在管壁上設(shè)置有微孔(10)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制氣流再生噪聲的汽車(chē)消聲器，其特征在于: 所述進(jìn)氣管(2)的出口端(21)為擴(kuò)張口結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的控制氣流再生噪聲的汽車(chē)消聲器，其特征在于: 所述進(jìn)氣管(2)的出口端(21)的擴(kuò)張口結(jié)構(gòu)為圓形喇叭口結(jié)構(gòu)、或者橢圓形擴(kuò)張口結(jié)構(gòu)、或者矩形擴(kuò)張口結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的控制氣流再生噪聲的汽車(chē)消聲器，其特征在于:` 所述進(jìn)氣管(2)的出口端管壁彎折處為圓角平滑過(guò)渡。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的控制氣流再生噪聲的汽車(chē)消聲器，其特征在于: 所述消聲器殼體(3)、前端蓋(13)和后端蓋(5)內(nèi)壁均覆有厚IOmm~30mm的吸音棉(12);所述出氣管(6位于第二擴(kuò)張腔室(4)內(nèi)的管壁外覆有厚IOmm~30mm的吸音棉(12)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的控制氣流再生噪聲的汽車(chē)消聲器，其特征在于: 所述第二擴(kuò)張腔室(4)的軸向長(zhǎng)度大于第一擴(kuò)張腔室(I)的軸向長(zhǎng)度，也大于阻性消聲腔室(9)的軸向長(zhǎng)度，第一擴(kuò)張腔室(I)的軸向長(zhǎng)度大于阻性消聲腔室(9)的軸向長(zhǎng)度。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的控制氣流再生噪聲的汽車(chē)消聲器，其特征在于: 所述第一擴(kuò)張腔室(I)、阻性消聲器室(9)和第二擴(kuò)張腔室(4)的軸向長(zhǎng)度的比為(2~4): (I ~3): (4 ~6)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的控制氣流再生噪聲的汽車(chē)消聲器，其特征在于: 所述過(guò)渡管(7)和出氣管(6)的管壁上的微孔(10)孔徑為2~5mm。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的控制氣流再生噪聲的汽車(chē)消聲器，其特征在于: 所述出氣管(6)和過(guò)渡管(7)位于阻性消聲腔室(9)內(nèi)的部分，管壁上開(kāi)孔率為15~20% ;所述出氣管(6)位于第二擴(kuò)張腔室(4)內(nèi)的部分，管壁上開(kāi)孔率為15~20%。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的控制氣流再生噪聲的汽車(chē)消聲器，其特征在于: 所述進(jìn)氣管(2)、過(guò)渡管(7)和·出氣管(6)的管徑相同。
【文檔編號(hào)】F01N13/00GK103850769SQ201410089642
【公開(kāi)日】2014年6月11日 申請(qǐng)日期:2014年3月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月12日
【發(fā)明者】龍芋宏, 鄧聚才, 展新, 李程 申請(qǐng)人:東風(fēng)柳州汽車(chē)有限公司, 桂林電子科技大學(xué)