排气调音阀及消声器的制作方法

本实用新型涉及汽车排气系统技术领域，具体涉及一种排气调音阀及消声器。

背景技术：

汽车排气系统是汽车的重要组成部分，排气系统排出废气同时也将燃烧噪声带到车辆尾部，在尾部产生声压级很高的阶次噪声和摩擦噪声，噪声传递到乘员舱，有的可能激励乘员舱的声腔模态而导致乘员舱声腔共振，严重影响整车的噪声、振动与声振粗糙度性能(Noise、Vibration、Harshness，NVH)。随着人们生活水平的提高，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，所以除了对车型的动力性能要求较为严格外，对整车的噪声要求也提高了，要求整车在行驶、加速及怠速时具备安静的噪声。

目前大部分中低端车型上的消声器为气流流通截面积不可变的消声器，消声器的消声中心频率固定，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气流流通截面积可变的消声器，如图1所示，这种消声器采用一个调音阀结构，该调音阀使用一个带扭转弹簧100的堵盖200封堵排气管300，当发动机转速升高的时候，气流冲开堵盖200而实现气流流通截面积的变化，以此达到改变消声器消声中心频率的目的；但这种调音阀结构的回复力主要依靠扭转弹簧100提供，在高温具有腐蚀性的气体条件下，扭转弹簧100容易失效而使调音阀失效。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种能改变消声器的消声中心频率且不受高温腐蚀性气体影响的排气调音阀。另外，本实用新型还提供一种应用该排气调音阀的消声器。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种排气调音阀，其包括进气套管和阀体；所述进气套管包括供气流通过的内层管和套设在所述内层管外部的外层管，所述外层管的两端分别设为第一端和第二端，所述外层管的第一端与所述内层管的外壁密封固定连接；所述阀体包括从所述外层管的第二端可滑动地插设在所述外层管与所述内层管之间的管体以及盖设于所述管体的末端的底板，所述底板上开设有出气孔，所述管体上开设有沿所述管体长度方向设置的第一长条孔；所述管体的前端、所述外层管的内壁以及所述内层管的外壁之间形成一封闭的腔室，所述腔室内设有可控制阀体沿所述外层管长度方向来回滑动的控制体。

上述的排气调音阀中，所述控制体为具有热胀冷缩特性的填充剂。

上述的排气调音阀中，所述管体上开设有多个所述第一长条孔，且所述第一长条孔沿所述管体周向依次布置。

上述的排气调音阀中，所述外层管上开设有沿所述外层管长度方向设置的第二长条孔，所述管体上固设有与所述第二长条孔滑动配合的限位凸起。

上述的排气调音阀中，所述填充剂为石蜡。

上述的排气调音阀中，所述管体与所述底板一体成型。

本实用新型还提供一种消声器，其包括消声器壳体以及上述内容所述的排气调音阀，所述消声器壳体上设有进气口和出气口，所述排气调音阀设于所述消声器壳体内，且所述内层管远离所述阀体的一端固定连接于所述消声器壳体的进气口处。

实施本实用新型的排气调音阀及消声器，相对于现有技术具有如下的优点：

1、本实用新型通过使阀体可滑动地插设在外层管和内层管之间，并使内层管、外层管及阀体三者之间形成一个封闭的腔室，利用该腔室内的控制体实现阀体在外层管和内层管之间沿外层管长度方向的来回滑动，进而控制阀体上第一长条孔与进气套管之间的错开程度，由此改变气流流通截面积大小，达到改变消声器消声中心频率的目的；

2、由于控制体设置在封闭的腔室中，与高温腐蚀性气体隔绝，即使经长时间使用后也不会产生类似现有技术中扭转弹簧因腐蚀而使排气调音阀失效的故障，提高了整个排气调音阀的耐久性。

附图说明

图1是现有排气调音阀的结构示意图；

图2是本实用新型的实施例提供的排气调音阀的结构示意图；

图3是本实用新型的实施例提供的排气调音阀的结构剖视图；

图4是图2中F向的侧视图；

图5是本实用新型的实施例提供的消声器的结构示意图；

其中，100、扭转弹簧；200、堵盖；300、排气管；1、进气套管；11、内层管；12、外层管；2、阀体；21、管体；22、底板；3、控制体；4、出气孔；5、第一长条孔；6、第二长条孔；7、限位凸起；8、消声器壳体；9、进气口；10、出气口。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

如图2至图4所示，本实用新型的优选实施例，一种排气调音阀，其包括进气套管1和阀体2；进气套管1包括供气流通过的内层管11和套设在内层管11外部的外层管12，外层管12的两端分别设为第一端和第二端，外层管12的第一端与内层管11的外壁密封固定连接；阀体2包括从外层管12的第二端可滑动地插设在外层管12与内层管11之间的管体21以及盖设于管体21的末端的底板22，底板22上开设有出气孔4，管体21上开设有沿管体21长度方向设置的第一长条孔5；管体21的前端、外层管12的内壁以及内层管11的外壁之间形成一封闭的腔室，腔室内设有可控制阀体2沿外层管12长度方向来回滑动的控制体3。这样，通过使阀体2可滑动地插设在外层管12和内层管11之间，并使内层管11、外层管12及阀体2之间形成一个封闭的腔室，利用该腔室内的控制体3实现阀体2在外层管12和内层管11之间沿外层管长度方向的来回滑动，进而控制阀体2上第一长条孔5与进气套管1之间的错开程度，也就是调节阀体2的开启量大小，由此改变气流流通截面积大小，最后达到改变消声器消声中心频率的目的；另外，由于控制体3设置在封闭的腔室中，与高温腐蚀性气体隔绝，即使经长时间使用后也不会产生类似现有技术中扭转弹簧因腐蚀而使排气调音阀失效的故障。

需要指出的是，本实施例中管体21的前端是指离外层管12的第一端较近的一端，管体21的末端是指离外层管12的第一端较远的一端。

本实施例中，控制体3为具有热胀冷缩特性的填充剂，在实施过程中，将该填充剂填充于管体21的前端、外层管12的内壁以及内层管11的外壁之间所形成一封闭的腔室内。也就是利用填充剂的热胀冷缩特性控制阀体2的来回滑动，较具体地，发动机转速升高时，排气温度随之升高，填充剂就会膨胀，加上气流推力，阀体2朝远离进气套管1的方向运动，阀体2上的第一长条孔5与进气套管1逐渐错开，气流从第一长条孔5和阀体2上的出气孔4流出，此时气流流通截面积逐渐增大，消声器消声中心频率逐渐升高；发动机转速降低时，排气温度降低，填充剂体积缩小，腔室内形成负压，这时阀体2就会在外界圧力的作用下往平衡位置方向移动，也就是靠近进气套管1的方向运动，此时气流流通截面积逐渐减小，消声器消声中心频率逐渐降低。

本实施例中，管体21上开设有多个第一长条孔5，且第一长条孔5沿管体21周向依次布置。如此，在汽车发动机转速升高或降低时，阀体2各向受力均衡，从而能在外层管12和内层管11之间保持平稳的滑动，实现更好的消音效果，且使用寿命长；而且，设置多个第一长条孔5，气流流通截面积就可以有一个较大的调整范围，进而适应发动机不同转速时的消音要求。

本实施例中，外层管12上开设有沿外层管12长度方向设置的第二长条孔6，管体21上固设有与第二长条孔6滑动配合的限位凸起7。这样，限位凸起7与第二长条孔6的滑动配合一方面可决定阀体2的最大开启量，也就是最大气流流通截面积，另一方面还能防止阀体2从进气套管1中脱出。

本实施例中，填充剂3优选为石蜡。石蜡具有良好的化学稳定性，且其软化点低，凝固收缩大(也就是具有良好的热膨胀性能)，进而可随发动机排气温度的升高而不断膨胀，随发动机排气温度的降低而收缩凝固，满足阀体2的滑动要求。

本实施例中，管体21与底板22一体成型，以保证阀体2足够的结构强度。

本实施例中，进气套管1和阀体2由不锈钢材料加工而成，从而使得进气套管1和阀体2具备良好耐腐蚀性和高温稳定性。优选地，进气套管1由SUH409不锈钢加工而成，其外层管12和内层管11的厚度均为2mm；阀体2有SUS304不锈钢加工而成，厚度为5mm。

当然，本实施例中的控制体3还可以是与阀体2连接的电机或曲柄连杆机构，通过发动机控制单元(engine control unit，ECU)采集发动机的转速，进而根据转速的变化控制阀体2的开启量大小，达到改变气流流通截面积大小、改变消声器消声中心频率的目的。

另外，本实用新型还提供一种消声器，如图5所示，其包括消声器壳体8以及上述内容所述的排气调音阀，消声器壳体8上设有进气口9和出气口10，排气调音阀设于消声器壳体8内，且内层管11的远离阀体2一端固定连接于消声器壳体8的进气口9处。

本实施例中，消声器壳体8由不锈钢材料加工而成，以保证消声器壳体8具备良好耐腐蚀性和高温稳定性。优选地，消声器壳体8由SUS436加工而成，厚度为1.5mm。

本实施例的消声器的消声过程如下：

发动机怠速时，排气温度较低，气流从内层管11的一端流入，石蜡处于凝固状态，气流推力较小，此时阀体2上的第一长条孔5与进气套管1重合，气流只能通过阀体2上的出气孔4流出而进入消声器壳体8，这时的气流流通截面积最小，消声器消声中心频率最低。

当发动机转速升高时，排气温度升高，石蜡融化并膨胀，加上气流推力，阀体2朝远离进气套管1的方向运动，阀体2上的第一长条孔5与进气套管1错开而不能完全重合，形成漏孔，气流经漏孔和阀体2上的出气孔4进入消声器壳体8，此时气流流通截面积逐渐增大，消声器消声中心频率逐渐升高；随着发动机转速进一步加快，排气温度也进一步升高，石蜡的膨胀程度加大，阀体2继续朝远离进气套管1的方向运动，漏孔随之变大，此时气流流通截面积进一步增大，消声器消声中心频率进一步升高；当阀体2上的限位凸起7运动到进气套管1上的第二长条孔6最末端时，阀体2停止运动，气流流通截面积达到最大，消声器消声中心频率达到最高。

当发动机转速降低时，排气温度降低，石蜡膨胀程度减小，腔室内形成负压，阀体2在外界压力的作用下向靠近进气套管1运动，漏孔变小，气流流通截面积减小，消声器消声中心频率随之降低；当阀体2上的限位凸起7运动到进气套管1上的第二长条孔6最前端时，阀体2停止运动，气流流通截面积达到最小，消声器消声中心频率达到最低。

综上，实施本实施例的排气调音阀及消声器，可在发动机转速发生降低或升高时，通过改变气流流通截面积大小，达到调整消声器中心频率的目的，最终实现最佳的消声效果。

以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。