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CN105569775A - 排气消声器及具有其的车辆 - Google Patents

排气消声器及具有其的车辆 Download PDF

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Abstract

一种排气消声器，包括消声器壳体、第一隔板、第一排气管及第二排气管，第一隔板将消声器壳体分为第一消声腔及第二消声腔，第一排气管位于第一消声腔，第二排气管套接于第一排气管上，并可沿第一排气管的轴线方向滑动，第一排气管与第二排气管之间形成一段套接区域，第二排气管远离套接区域的一端伸入第二消声腔内，第二排气管位于第二消声腔内的一端的端部密封，并通过弹性件与排气消声器相连，在第一排气管及第二排气管相对于套接区域处的管壁上分别设有第二通孔及第三通孔，在第二排气管位于第二消声腔内的管壁上设有第四通孔。本发明能够根据气流的大小改变第一通孔与第二通孔的重合面积，从而自动调节消声频率，具有较好的消声效果。

Description

排气消声器及具有其的车辆
技术领域
本发明涉及车辆技术领域，尤其是一种排气消声器及具有其的车辆。
背景技术
汽车排气系统是汽车的重要组成部分，排气系统在排出废气的同时也会将燃烧噪声带到车辆尾部，这就使得车辆尾部产生了声压级很高的阶次噪声和摩擦噪声，噪声传递至乘员舱，有可能会激励乘员舱的声腔模态导致乘员舱声腔共振，严重影响整车的NVH(Noise、Vibration、Harshness噪声、振动、声振粗糙度)。随着生活水平的提高，人们对整车的要求从最初的代步工具变成舒适的家庭必需品，所以消费者除了对车型的动力性要求较为严格之外，对整车的噪声要求也越来越高，整车在行驶、加速、怠速时都必须具备较为安静的噪声。
目前大部分中低端车型上的消声器为气流截面积不可变的消声器，消声器消声中心频率固定，随着发动机转速升高时，噪声频率升高，消声器消声效果降低；只有少部分高端车上使用消声频率可变的消声器，图1为现有技术中消声频率可变消声器的结构示意图，如图1所示，该消声器包括消声器排气管111、端盖112及扭转弹簧113，端盖112位于消声器排气管111的出口处，并通过扭转弹簧113与消声器排气管111相连，当发动机停止工作时，消声器排气管111内气流速度为零，此时，端盖112在扭转弹簧113的作用堵在消声器排气管111上，当发动机工作时，气流沿着消声器排气管111流动，重开原本封闭的端盖112，随着发动机的转速增高，排气量增大，气流速度增大，端盖112上受到的力也会增大，端盖112位于消声器排气管111出气口处的开度也会越来越大，气流的截面积变大，因而消声器的消声频率也随之变大。
现有技术中消声频率可变的消声器的排气管只有一个孔，即只有一个孔的面积可以发生变化，进而对消声频率进行调节，达不到较好的消声效果。
发明内容
本发明的目的在于提供一种排气消声器及具有其的车辆，该排气消声器具有多个截面积可调的排气孔，能够根据发动机的状况自动调节消声频率，具有较好的消声效果。
本发明提供一种排气消声器，包括消声器壳体、第一隔板、第一排气管及第二排气管，所述第一隔板将所述消声器壳体分为第一消声腔及第二消声腔，所述第一排气管位于所述第一消声腔，所述第二排气管套接于所述第一排气管上，并可沿所述第一排气管的轴线方向滑动，所述第一排气管与所述第二排气管之间形成一段重叠设置的套接区域，所述第二排气管远离所述套接区域的一端伸入所述第二消声腔内，所述第二排气管位于所述第二消声腔内的一端的端部密封，并通过弹性件与所述排气消声器相连，在所述第一排气管及所述第二排气管相对于所述套接区域处的管壁上分别设有第二通孔及第三通孔，在所述第二排气管位于所述第二消声腔内的管壁上设有第四通孔。
进一步地，所述第二排气管的外壁上设有第一挡板及第二挡板，所述第一挡板及所述第二挡板分别位于所述第一隔板的两侧。
进一步地，所述第二通孔与所述第三通孔均为多个，并分别沿所述第一排气管及所述第二排气管的轴向方向布设，所述第二通孔与所述第三通孔的形状相同。
进一步地，当所述第二排气管处于未伸展状态时，在所述套接区域，所述第二通孔与所述第三通孔间隔设置，所述第二通孔与所述第三通孔完全不重合，当所述第二排气管处于完全伸展状态时，在所述套接区域，所述第二通孔与所述第三通孔完全重合。
进一步地，所述第二通孔与所述第三通孔均为腰型孔。
进一步地，相邻的两个第二通孔的距离大于或等于所述第三通孔的长度，相邻的两个第三通孔的距离大于或等于所述第二通孔的长度。
进一步地，所述第一挡板及所述第二挡板与所述第一隔板之间均设有减震垫片，所述第二挡板与所述第一隔板之间还设有减震网。
进一步地，在所述第一排气管上远离所述套接区域的一端的管壁上还设有第五通孔。
进一步地，所述排汽消声器还包括第二隔板，所述第一隔板与所述第二隔板将所述消声器壳体分为所述第一消声腔、所述第二消声腔及第三消声腔，所述第三消声腔上设有第一通孔，所述弹性件设置于所述第二隔板与所述第二排气管的端部之间。
本发明还提供了一种车辆，具有本发明提供的排汽消声器。
综上所述，本发明通过第一隔板、第一排气管、第二排气管、第一通孔、第二通孔及弹性件的设置，能够根据气流的大小改变第一通孔与第二通孔的重合面积，从而使该排气消声器具有多个截面积可调的排气孔，能够根据发动机的状况自动调节消声频率，具有较好的消声效果。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
附图说明
图1为现有技术中消声频率可变消声器的结构示意图
图2为本发明实施例提供的排气消声器的结构示意图。
图3为图1中排气消声器的主视图。
图4为图1中排气消声器的结构分解图。
图5为图1中第二排气管处于收缩状态的截面示意图。
图6为图1中第二排气管处于伸展状态的截面示意图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对本发明进行详细说明如下。
本发明提供一种排气消声器，图2为本发明实施例提供的排气消声器的结构示意图，图3为图1中排气消声器的主视图，图4为图1中排气消声器的结构分解图，如图2至图4所示，该排气消声器包括消声器壳体10、第一隔板21、第二隔板22、第一排气管31及第二排气管32。
第一隔板21及第二隔板22依次将消声器壳体10分为第一消声腔41、第二消声腔42及第三消声腔43，在第二隔板22上设有第一通孔221，第二消声腔42内的气流可以通过第一通孔221进入第三消声腔43内，在消声器壳体10上位于第三消声腔43一侧的端部设有出气口11。
第一排气管31固定于消声器壳体10位于第一消声腔41一侧的端部，并连通于消声器壳体10外部与第一消声腔41之间，第二排气管32套接于第一排气管31上，并可沿第一排气管31的轴线方向滑动，第一排气管31与第二排气管32之间形成一段重叠设置的套接区域(见图4及图5中第一排气管与第二排气管重叠部分)，第二排气管32远离套接区域的一端伸入第二消声腔42内，第二排气管32位于第二消声腔42内的一端的的端部密封，并通过弹性件50，如弹簧，与排气消声器相连。在本实施例中，弹性件50设于第二排气管32的端部与第二隔板22之间。第二排气管32可以在气流及弹性件50的作用下，相对于第一排气管31做伸展(即向套接区域长度减小的方向运动)或收缩(即向套接区域长度增大的方向运动)运动。在第一排气管31及第二排气管32相对于套接区域处的管壁上分别设有第二通孔311及第三通孔321，在第二排气管32位于第二消声腔42内的管壁上设有第四通孔322，在第一排气管31上远离套接区域的一端的管壁上设有第五通孔312。
在本实施例中，第二通孔311与第三通孔321均为多个，并分别沿第一排气管31及第二排气管32的轴向方向布设，且第二通孔311与第三通孔321的形状相等。
具体地，第二通孔311与第三通孔321均可以为腰型孔，相邻的两个第二通孔311的距离大于或等于第三通孔321的长度，相邻的两个第三通孔321的距离大于或等于第二通孔311的长度。当第二排气管32处于未伸展状态时，在套接区域，第二通孔311与第三通孔321间隔设置，第二通孔311与第三通孔321完全不重合，即每一第二通孔311设于相邻的两个第三通孔321之间，每一第三通孔321设于相邻的两个第二通孔311之间。
在第二排气管32的外壁上还设有第一挡板323及第二挡板324，第一挡板323及第二挡板324分别位于第一隔板21的两侧，当第一挡板323与第一隔板21接触时可以阻止第二排气管32在气流及弹性件50的作用下继续伸展，当第二挡板324与第一隔板21接触时可以阻止第二排气管32在气流及弹性件50的作用下继续收缩，即第一挡板323与第二挡板324可以使第二排气管32只能在一定范围内运动。在本实施例中，第二排气管32可运动的距离应不小于第一通孔221及第二通孔311的长度，即当第二挡板324与第一隔板21接触时，第二排气管32处于完全收缩状态，第二通孔311与第三通孔321完全不重合，当第一挡板323与第一隔板21接触时，第二排气管32处于完全伸展状态，第二通孔311与第三通孔321完全重合。
进一步地，在第一挡板323及第二挡板324与第一隔板21之间均设有减震垫片325，在第二挡板324与第一隔板21之间还设有减震网326。
图5为图1中第二排气管处于收缩状态的截面示意图，图6为图1中第二排气管处于伸展状态的截面示意图，如图5及图6所示，在废气气流未经过本发明提供的排气消声器时，第二排气管32处于收缩状态，第二挡板324抵靠在第一隔板21上，当气流从第一排气管31进入消声器时，一部分气流从第五通孔312进入第一消声腔41，声能经过第一次削弱，另一部分气流进入第二排气管32，继而从第二排气管32上的第四通孔322中排出，声能经过第二次削弱。由于第二排气管32的末端密封，在进入第二排气管32的气体的作用下，第二排气管32压缩弹性件50，并开始向第二隔板22方向做伸展运动(即图4及图5中向上方运动)，使原本不重合的第二通孔311与第三通孔321开始重合，气流通过第二通孔311与第三通孔321的重合部分进入第一消声腔41，第二通孔311与第三通孔321的重合部分与第一消声腔41一起形成了一个共振腔，由于此时第二通孔311与第三通孔321重合的面积较小且第一消声腔41的体积不变，此时消声器对低频噪声有着较好的消声效果；随着发动机转速增高，气流及噪声频率也随之的增大，气流继续推动第二排气管32向第二隔板22方向运动，第二通孔311与第三通孔321的重合面积不断增大，当第一挡板323抵靠到第一隔板21上，第二排气管32处于伸展状态时，在套接区域，第二通孔311与第三通孔321完全重合，由于在气流增大时第二通孔311与第三通孔321的重合面积也不断增大，因此，此时会对较高频率的噪声有着较好的消声效果。
本发明还提供了一种车辆，具有上述的排气消声器，关于该汽车的其它特征，请参见现有技术，在此不再赘述。
综上所述，本发明通过第一隔板、第一排气管、第二排气管、第一通孔、第二通孔及弹性件的设置，能够根据气流的大小改变第一通孔与第二通孔的重合面积，从而使该排气消声器具有多个截面积可调的排气孔，能够根据发动机的状况自动调节消声频率，具有较好的消声效果。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种排气消声器，其特征在于：包括消声器壳体(10)、第一隔板(21)、第一排气管(31)及第二排气管(32)，所述第一隔板(21)将所述消声器壳体(10)分为第一消声腔(41)及第二消声腔(42)，所述第一排气管(31)位于所述第一消声腔(41)，所述第二排气管(32)套接于所述第一排气管(31)上，并可沿所述第一排气管(31)的轴线方向滑动，所述第一排气管(31)与所述第二排气管(32)之间形成一段重叠设置的套接区域，所述第二排气管(32)远离所述套接区域的一端伸入所述第二消声腔(42)内，所述第二排气管(32)位于所述第二消声腔(42)内的一端的端部密封，并通过弹性件(50)与所述排气消声器相连，在所述第一排气管(31)及所述第二排气管(32)相对于所述套接区域处的管壁上分别设有第二通孔(311)及第三通孔(321)，在所述第二排气管(32)位于所述第二消声腔(42)内的管壁上设有第四通孔(322)。
2.根据权利要求1所述的排气消声器，其特征在于：所述第二排气管(32)的外壁上设有第一挡板(323)及第二挡板(324)，所述第一挡板(323)及所述第二挡板(324)分别位于所述第一隔板(21)的两侧。
3.根据权利要求2所述的排气消声器，其特征在于：所述第二通孔(311)与所述第三通孔(321)均为多个，并分别沿所述第一排气管(31)及所述第二排气管(32)的轴向方向布设，所述第二通孔(311)与所述第三通孔(321)的形状相同。
4.根据权利要求3所述的排气消声器，其特征在于：当所述第二排气管(32)处于未伸展状态时，在所述套接区域，所述第二通孔(311)与所述第三通孔(321)间隔设置，所述第二通孔(311)与所述第三通孔(321)完全不重合，当所述第二排气管(32)处于完全伸展状态时，在所述套接区域，所述第二通孔(311)与所述第三通孔(321)完全重合。
5.根据权利要求3所述的排气消声器，其特征在于：所述第二通孔(311)与所述第三通孔(321)均为腰型孔。
6.根据权利要求5所述的排气消声器，其特征在于：相邻的两个第二通孔(311)的距离大于或等于所述第三通孔(321)的长度，相邻的两个第三通孔(321)的距离大于或等于所述第二通孔(311)的长度。
7.根据权利要求2所述的排气消声器，其特征在于：所述第一挡板(323)及所述第二挡板(324)与所述第一隔板(21)之间均设有减震垫片(325)，所述第二挡板(324)与所述第一隔板(21)之间还设有减震网(326)。
8.根据权利要求1所述的排气消声器，其特征在于：在所述第一排气管(31)上远离所述套接区域的一端的管壁上还设有第五通孔(312)。
9.根据权利要求1所述的排气消声器，其特征在于：所述排汽消声器还包括第二隔板(22)，所述第一隔板(21)与所述第二隔板(22)将所述消声器壳体(10)分为所述第一消声腔(41)、所述第二消声腔(42)及第三消声腔(43)，所述第三消声腔(43)上设有第一通孔(221)，所述弹性件(50)设置于所述第二隔板(22)与所述第二排气管(32)的端部之间。
10.一种车辆，其特征在于：包括如权利要求1至9中任意一项所述的排气消声器。
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