专利名称：自动调节过流面积的排气消音器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种汽车附属部件，特别涉及一种自动调节过流面积的排气消音器。
背景技术：
交通噪声是由机动车行驶过程中产生的噪声，是城市环境噪声中较为主要的噪声 源；而汽车排气噪声是汽车噪声的主要噪声源，也是城市环境噪声控制中的重点。为减小排气噪声，机动车普遍采用排气消音器进行排气，而消音器也是控制排气 噪声普遍采用的最有效的降噪手段。现有技术中，基本上所有的发动机排气消音器的消音 性能依赖于固定的结构参数，消音频率不能随发动机工况的变化进行自动调节，始终处于 被动状态；而发动机的排气流量是随着工况的改变而改变，特别是同时由于发动机转速升 高带来排气流量增大，而消音器的气流流通截面面积是固定不变的，将造成流速过高，不但 引起较大的气流再生噪声，减小消音器消音能力，而且造成排气背压过大，增加油耗。为解 决以上问题，出现了一种利用旁通阀实现消音器内部结构变化实现减小背被压、流速等功 能。但是，该装置存在的主要问题是结构较为复杂，并且无法调节气流流通截面面积，不能 从根本上解决消音器在大排气流量情况下的噪声问题。因此，需要一种排气消音器，能够根据发动机在不同工况下的排气流量调整气流 流通截面面积，使排气气流保持均勻的流速，有效降低排气背压，减少气流再生噪声，改善 消音器的消音效果。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种自动调节过流面积的排气消音器，能够根据 发动机在不同工况下的排气流量调整气流流通截面面积，使排气气流保持均勻的流速，有 效降低排气背压，减少气流再生噪声，改善消音器的消音效果。本发明的自动调节过流面积的排气消音器，包括消音器进气管、扩张腔和消音器 排气管，所述消音器进气管通过进气口连通于发动机废气排出口，通过排气口连通于扩张 腔，消音器排气管通过进气口连通于扩张腔，所述消音器进气管的排气口为分布在消音器 进气管管壁上的径向通孔，所述消音器进气管设置径向通孔的管段内圆设置有可沿管内壁 往复滑动的活塞，所述活塞前端迎向进气方向，后端设置可对其施加与进气方向相反压力 的压簧。进一步，所述消音器进气管尾端封口并设置连通管内和扩张腔的进气平衡孔，所 述压簧尾端顶住消音器进气管尾端封口处，前端顶住活塞；进一步，还包括导杆，所述活塞后端沿轴向设置开口导向槽；所述导杆内套于消音 器进气管，尾端固定于消音器进气管尾端封口处，前端同轴伸入活塞的导向槽并与其以可 沿轴向往复滑动的方式配合；进一步，所述导向槽槽底设置有连通于导向槽槽内和槽外的平衡通道，所述平衡 通道的槽外开口位于活塞的后端；
进一步，所述导向槽的槽底与设置缓冲垫；进一步，所述活塞的纵向截面为前大后小的阶梯结构；进一步，所述扩张腔的横截面为椭圆形；消音器排气管通过进气口为喇叭口 ；进一步，所述消音器进气管尾端固定连接扩张腔的后端盖形成封口结构；进一步，所述消音器进气管尾端与扩张腔的后端盖之间设定距离并通过端盖封 Π ；进一步，所述活塞前端面为平滑过渡的弧面或平面。本发明的有益效果是本发明的自动调节过流面积的排气消音器，采用在进气管的排气管段设置活塞的结构，将排气管段分割成排气部分和关闭部分，活塞能够根据排气 压力的大小自动调整位置，并在排气压力小的时候在弹簧作用下回位，因而能够根据发动 机在不同工况下的排气流量调整气流流通截面面积，使排气气流保持均勻的流速，有效降 低排气背压，减少气流再生噪声，改善消音器的消音效果，并对降低汽车油耗和二氧化碳排 放都有积极意义。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。图1为本发明第一种实施例结构示意图；图2为活塞与导杆配合结构放大图；图3为平滑过渡弧面端面的活塞与导杆配合放大图；图4为本发明第二种实施例结构示意图。
具体实施例方式实施例一图1为本发明第一种实施例结构示意图，图2为活塞与导杆配合结构放大图，图3 为平滑过渡弧面端面的活塞与导杆配合放大图，如图所示本实施例的自动调节过流面积 的排气消音器，包括消音器进气管2、扩张腔1和消音器排气管3，所述消音器进气管2通过 进气口连通于发动机废气排出口，通过排气口连通于扩张腔1，消音器排气管3通过进气口 3a连通于扩张腔1，所述消音器进气管2的排气口为分布在消音器进气管2管壁上的径向 通孔4，所述消音器进气管2设置径向通孔4的管段内圆设置有可沿管内壁往复滑动的活塞 5，所述活塞5前端迎向进气方向，后端设置可对其施加与进气方向相反压力的压簧6 ；所述 扩张腔1包括前端盖la、后端盖Ib和筒体lc，消音器进气管2采用焊接密封配合穿过前端 盖la，消音器排气管3采用焊接密封配合穿过后端盖lb。本发明在排气流量较大时，排气压力会驱动活塞5向后移动，消音器进气管2上位 于活塞5前端的径向通孔4数量增加，增大气体过流面积；排气压力降低时，活塞5在压簧 6的作用下向前移动，覆盖部分径向通孔，减小过流面积，从而使过流面积随着排气流量的 改变而改变。本实施例中，消音器排气管3通过进气口 3a为喇叭口，可以进一步减少消音器内 气流再生噪声的产生，进一步降低传到外部的噪声。本实施例中，所述消音器进气管2尾端封口并设置连通管内和扩张腔1的进气平衡孔8，所述压簧6尾端顶住消音器进气管2尾端封口处，前端顶住活塞5 ；通过尾端封口结 构，利于弹簧的布置，使本发明结构紧凑，利于弹簧定位，保持较好的稳定性；同时，能平衡 活塞和进口管之间空隙与扩张腔内部气压，进一步消除活塞运动的干扰阻力，并起到一定 的阻尼作用，利于进一步消除噪声。本实施例中，还包括导杆7，所述活塞5后端沿轴向设置开口导向槽5a ；所述导杆 7内套于消音器进气管2，尾端固定于消音器进气管2尾端封口处，前端同轴伸入活塞5的 导向槽5a并与其以可沿轴向往复滑动的方式配合；采用导杆7结构，利于保持活塞的径向 位置，使之滑动时与进气管保持良好的同轴度，避免卡涩现象的出现，使活塞运动灵活。本实施例中，所述导向槽5a槽底设置有连通于导向槽5a槽内和槽外的平衡通道5b，所述平衡通道5b的槽外开口位于活塞5的后端；平衡通道5b能平衡导向槽5a和导杆 7之间空隙与扩张腔1内部气压，消除活塞5运动的干扰阻力，并起到阻尼作用，利于消除噪 声。本实施例中，所述导向槽导向槽5a的槽底与设置缓冲垫9 ；可采用丝网，能缓冲活 塞5与导杆7的碰撞，减少振动并延长其使用寿命。本实施例中，所述活塞5的纵向截面为前大后小的阶梯结构；方便制造和安装，降 低活塞重量，使之运动灵活性得到提高。本实施例中，所述扩张腔1的横截面为椭圆形；本实施例中，所述消音器进气管2尾端固定连接扩张腔1的后端盖Ib形成封口结 构；结构简单，制造容易，并且使进气管的安装强度得到保证。本实施例中，所述活塞5前端面为平面，如图2所示；当然也可采用如图3所示的 平滑过渡的弧面，都能达到发明目的；平滑过渡的弧面还利于减小流体阻力。实施例二图4为本发明第二种实施例结构示意图，如图所示，本实施例与实施例一的区别 仅在于所述消音器进气管2尾端与扩张腔1的后端盖之间设定距离并通过端盖10封口， 而不是通过扩张腔1的后端盖Ib直接封口 ；这种结构充分利用扩张腔1容积，最大限度消 除排气噪声。最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较 佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技 术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本 发明的权利要求范围当中。
权利要求
一种自动调节过流面积的排气消音器，包括消音器进气管、扩张腔和消音器排气管，所述消音器进气管通过进气口连通于发动机废气排出口，通过排气口连通于扩张腔，消音器排气管通过进气口连通于扩张腔，所述消音器进气管的排气口为分布在消音器进气管管壁上的径向通孔，其特征在于所述消音器进气管设置径向通孔的管段内圆设置有可沿管内壁往复滑动的活塞，所述活塞前端迎向进气方向，后端设置可对其施加与进气方向相反压力的压簧。
2.根据权利要求1所述的自动调节过流面积的排气消音器，其特征在于所述消音器 进气管尾端封口并设置连通管内和扩张腔的进气平衡孔，所述压簧尾端顶住消音器进气管 尾端封口处，前端顶住活塞。
3.根据权利要求2所述的自动调节过流面积的排气消音器，其特征在于还包括导杆， 所述活塞后端沿轴向设置开口导向槽；所述导杆内套于消音器进气管，尾端固定于消音器 进气管尾端封口处，前端同轴伸入活塞的导向槽并与其以可沿轴向往复滑动的方式配合。
4.根据权利要求3所述的自动调节过流面积的排气消音器，其特征在于所述导向槽 槽底设置有连通于导向槽槽内和槽外的平衡通道，所述平衡通道的槽外开口位于活塞的后 端。
5.根据权利要求4所述的自动调节过流面积的排气消音器，其特征在于所述导向槽 的槽底与设置缓冲垫。
6.根据权利要求5所述的自动调节过流面积的排气消音器，其特征在于所述活塞的 纵向截面为前大后小的阶梯结构。
7.根据权利要求6所述的自动调节过流面积的排气消音器，其特征在于所述扩张腔 的横截面为椭圆形；消音器排气管通过进气口为喇叭口。
8.根据权利要求1至7任一权利要求所述的自动调节过流面积的排气消音器，其特征 在于所述消音器进气管尾端固定连接扩张腔的后端盖形成封口结构。
9.根据权利要求1至7任一权利要求所述的自动调节过流面积的排气消音器，其特征 在于所述消音器进气管尾端与扩张腔的后端盖之间设定距离并通过端盖封口。
10.根据权利要求1至7任一权利要求所述的自动调节过流面积的排气消音器，其特征 在于所述活塞前端面为平滑过渡的弧面或平面。
全文摘要
本发明公开了一种自动调节过流面积的排气消音器，包括消音器进气管、扩张腔和消音器排气管，消音器进气管设置径向通孔的管段内圆设置有可沿管内壁往复滑动的活塞，活塞前端迎向进气方向，后端设置可对其施加与进气方向相反压力的压簧，本发明采用在进气管的排气管段设置活塞的结构，将排气管段分割成排气部分和关闭部分，活塞能够根据排气压力的大小自动调整位置，并在排气压力小的时候在弹簧作用下回位，因而能够根据发动机在不同工况下的排气流量调整气流流通截面面积，使排气气流保持均匀的流速，有效降低排气背压，减少气流再生噪声，改善消音器的消音效果，并对降低汽车油耗和二氧化碳排放都有积极意义。
文档编号F01N13/00GK101813017SQ20101015160
公开日2010年8月25日 申请日期2010年4月20日 优先权日2010年4月20日
发明者向飞, 李沛然, 邓兆祥 申请人:重庆大学