一種消聲裝置及車輛發(fā)動機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及汽車及工程機(jī)械領(lǐng)域，尤其涉及一種消聲裝置及車輛發(fā)動機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002] 車輛進(jìn)排氣系統(tǒng)噪聲在整車噪聲中占有相當(dāng)大的比重。目前，車輛上解決進(jìn)排氣 系統(tǒng)噪聲的措施主要包括布置赫姆霍茲消聲器和四分之一波長管，赫姆霍茲消聲器的容積 腔通常較大，會占用大量安裝空間。四分之一波長管是安裝在主管道上的一個封閉的管子， 當(dāng)聲波從主管道進(jìn)入旁支管后，聲波被封閉端反射回到主管道，某些頻率的聲波與主管道 中同樣頻率的聲波由于相位相反而相互抵消，從而達(dá)到消聲目的。
[0003] 四分之一波長管的傳遞損失只與旁支管與主管的截面比以及旁支管的長度有關(guān)。 旁支管與主管的截面比越大，傳遞損失幅值越大而且?guī)捲綄挕２ㄩL管的共振頻率與長度 成反比，波長管越長，共振頻率越低。由于波長管長度往往受到安裝空間的限制，波長管一 般用來消除比較高的頻率。因此，安裝空間以及加工成本，成為限制波長管在較緊湊發(fā)動機(jī) 艙的進(jìn)排氣系統(tǒng)中使用的制約因素。
[0004] 如圖1所示，為現(xiàn)有技術(shù)中的一種消聲裝置，其通過設(shè)置兩個支管來增加四分之 一波長管1'的橫截面積，通過增加四分之一波長管1'的截面面積與主管2'的截面面積的 比值來提高消聲性能，但該方案只能消除單一頻率噪聲，增加支管數(shù)量的同時會占用大量 空間，在較緊湊的發(fā)動機(jī)艙內(nèi)不方便布置，并且會增加消聲裝置的加工難度。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的目的是提出一種消聲裝置及車輛發(fā)動機(jī)，其占用空間小，能夠有效 衰減若干窄頻段噪聲。
[0006] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了一種消聲裝置，其包括主管，所述主管的一端 為消聲器前端，所述主管的另一端為消聲器后端，所述主管的外管壁上設(shè)置有至少一個共 振腔，所述共振腔所在的所述主管的管壁上設(shè)置有共振腔入口，所述共振腔入口連通其所 對應(yīng)的所述共振腔與所述主管的內(nèi)部。
[0007]在一優(yōu)選或可選實(shí)施例中，所述主管的外管壁上設(shè)置有至少兩個所述共振腔，各 所述共振腔沿所述主管的外管壁周向均勻設(shè)置。
[0008]在一優(yōu)選或可選實(shí)施例中，所述共振腔呈長條狀，沿所述主管的軸向設(shè)置。
[0009]在一優(yōu)選或可選實(shí)施例中，所述共振腔的徑向截面的兩側(cè)與所述主管的徑向截面 的中心之間形成的夾角為a，夾角a的取值范圍為30°~90°。
[0010] 在一優(yōu)選或可選實(shí)施例中，各所述共振腔入口為矩形結(jié)構(gòu)、圓形結(jié)構(gòu)、多邊形結(jié)構(gòu) 中的其中一種或幾種的組合。
[0011] 在一優(yōu)選或可選實(shí)施例中，各所述共振腔入口設(shè)置在所述主管的同一徑向截面的 位置，或者，各所述共振腔入口沿所述主管的軸向，設(shè)置在所述主管的任意徑向截面的位 置。
[0012] 在一優(yōu)選或可選實(shí)施例中，所述共振腔入口設(shè)置在所述共振腔的一端，所述共振 腔的另一端距離所述共振腔入口最近的邊界的距離為Wi的取值范圍在20mm~300mm。
[0013] 在一優(yōu)選或可選實(shí)施例中，所述共振腔的高度為w2，w2的取值范圍在5mm~50mm。
[0014] 在一優(yōu)選或可選實(shí)施例中，每個所述共振腔為一個四分之一波長管。
[0015] 在一優(yōu)選或可選實(shí)施例中，所述消聲器前端為直管或彎管，和/或，所述消聲器后 端為直管或彎管。
[0016] 在一優(yōu)選或可選實(shí)施例中，所述主管的外管壁上設(shè)置有四個所述共振腔，四個所 述共振腔沿所述主管的外管壁周向均勻設(shè)置。
[0017] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型還提供了一種車輛發(fā)動機(jī)，其包括上述任一實(shí)施例 中的消聲裝置。
[0018] 基于上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型至少具有以下有益效果：
[0019] 本實(shí)用新型通過在主管的外管壁上設(shè)置至少一個共振腔，相對于現(xiàn)有技術(shù)設(shè)置的 支管，能夠有效減少占用空間，且可以根據(jù)現(xiàn)有的噪聲測試結(jié)果，設(shè)置各共振腔的尺寸，有 針對性的衰減若干窄頻段噪聲。
【附圖說明】
[0020] 此處所說明的附圖用來提供對本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請的一部分， 本實(shí)用新型的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對本實(shí)用新型的不當(dāng) 限定。在附圖中：
[0021] 圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的消聲裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022] 圖2為本實(shí)用新型提供的消聲裝置的示意性實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖3為本實(shí)用新型提供的消聲裝置的第一內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024] 圖4為本實(shí)用新型提供的消聲裝置的第二內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025] 圖5為本實(shí)用新型提供的消聲裝置的俯視示意圖；
[0026] 圖6為本實(shí)用新型提供的消聲裝置的截面示意圖。
[0027] 附圖中標(biāo)號：
[0028]1-消聲器前端；2-主管；3-消聲器后端；
[0029] 10-第一共振腔；1卜第一共振腔入口；
[0030] 20-第二共振腔；21-第二共振腔入口；
[0031] 30-第三共振腔；31-第三共振腔入口；
[0032] 40-第四共振腔；41-第四共振腔入口。
【具體實(shí)施方式】
[0033] 下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整 地描述。顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。 基于本實(shí)用新型的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所 有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0034] 在本實(shí)用新型的描述中，需要理解的是，術(shù)語"中心"、"縱向"、"橫向"、"前"、"后"、 "左"、"右"、"豎直"、"水平"、"頂"、"底"、"內(nèi)"、"外"等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所 示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指 的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本實(shí)用 新型保護(hù)?11圍的限制。
[0035] 如圖2所示，為本實(shí)用新型提供的消聲裝置的示意性實(shí)施例，在該示意性實(shí)施例 中，消聲裝置包括主管2,主管2的一端為消聲器前端1，主管2的另一端為消聲器后端3,主 管2的外管壁上設(shè)置有至少一個共振腔10、20、30、40，每個共振腔10、20、30、40為一個四 分之一波長管，各共振腔10、20、30、40可以通過焊接的方式與主管2密閉連接，如圖3、圖4 所示，各共振腔10、20、30、40所在的主管2的管壁上對應(yīng)設(shè)置有共振腔入口11、21、31、41， 各共振腔入口 11、21、31、41連通對應(yīng)的共振腔10、20、30、40的內(nèi)部與主管2的內(nèi)部。
[0036] 本實(shí)用新型通過在主管2的外管壁上設(shè)置共振腔10、20、30、40,相對于現(xiàn)有技術(shù) 設(shè)置的支管，能夠有效減少占用空間，且可以根據(jù)現(xiàn)有的噪聲測試結(jié)果，設(shè)置各個共振腔 10、20、30、40的尺寸，有針對性的衰減若干窄頻段噪聲。
[0037] 在上述本實(shí)用新型提供的消聲裝置的示意性實(shí)施例中，主管2的管壁上可以設(shè)置 有至少兩個共振腔10、20、30、40，每個共振腔10、20、30、40為一個四分之一波長管，各共振 腔10、20、30、40可以沿主管2的管壁周向均勻設(shè)置。本實(shí)用新型提供的消聲裝置外形規(guī)整， 方便加工，結(jié)構(gòu)緊湊，克服了傳統(tǒng)四分之一波長管占用空間大，難于在空間狹小的發(fā)動機(jī)艙 內(nèi)布置的缺點(diǎn)，并且可以通過若干個波長管的組合，能夠在較寬的頻帶對進(jìn)排氣噪聲進(jìn)行 降噪。
[0038] 進(jìn)一步的，共振腔10、20、30、40可以設(shè)置成長條狀，沿主管2的軸向設(shè)置。
[0039] 如圖5所示，各共振腔入口 11、21、31、41設(shè)置在對應(yīng)的共振腔10、20、30、40的一 端，各共振腔1〇、20、30、40的另一端距離其共振腔入口 11、21、31、41最近的邊界的距離為 w1;共振腔10、20、30、40的高度為《2，即共振腔10、20、30、40的外壁到主管2外壁之間的距 離為共振腔1〇、20、30、40的高度w2。各個共振腔10、20、30、40其對應(yīng)的Wl的取值可以相 同，也可以不同，各個共振腔10、20、30、40其對應(yīng)的w2的取值可以相同，也可以不同。
[0040] 經(jīng)過聲學(xué)仿真軟件計算，共振腔10、20、30、40的長度取決于共振腔10、20、30、40 的另一端距離共振腔入口 11、21、31、41最近的邊界的距離為《1以及共振腔10、20、30、40的 高度w2，每個共振腔10、20、30、40等同于一個四分之一波長管，其傳遞損失均可以通過以下 公式計算?
[0041 ]
[0042] 式中，TL為各共振腔傳遞損失；m為各共振腔入口面積與主管截面面積的比值；入 為管道噪聲聲波波長。
[0043] 在設(shè)計過程中，可