一种车用发动机排气后处理装置及汽车的制作方法

本实用新型涉及汽车技术领域，尤其涉及一种车用发动机排气后处理装置及汽车。

背景技术：

汽车排气噪声是城市噪声污染的重要来源，汽车尾气是构成城市雾霾污染物的重要来源。因此，如何有效控制汽车的排气噪音以及尾气污染是当前迫切解决的技术问题。

现有技术中，排气后处理装置中设有消声元件，消声元件以组合或单独的形式布置于尾气催化载体部分以外的剩余空腔内，需要留有额外的空间放置消声元件。常用的消声元件一般是在空腔内布置内插管、穿孔管、共振腔或多孔吸音材料等，进行单种或几种的有效组合来设计消声腔，使排气后处理装置能形成宽频带消声，从而提高消声性能。

现有技术能够解决降噪问题，但弊端是尾气后处理装置的体积随之增大，大部分空间被dpf、scr等催化载体占据，能单独做消声设计的空间很小，所以要增大尾气后处理器的体积以便设置消声结构。但尾气后处理装置体积的增加不仅给整车布置的紧凑性增加难度，且增加加工成本。

如果不改变尾气后处理装置的体积，即在空腔内设计复杂的消声元件，消声效果佳，但排气背压和发动机功率损失将不可避免地增加，从而直接对整车的动力性能产生负面影响。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种车用发动机排气后处理装置及汽车，节省了消声结构的占用空间，提高了消声性能，且消声结构易于加工，不增加额外的排气背压和发动机功率损失，保证了整车的动力性能。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种车用发动机排气后处理装置，包括外壳，所述外壳内设有催化载体和将所述催化载体与所述外壳连接的支撑板，所述支撑板设有至少两个，所述支撑板将所述外壳内部分隔成多个不连通的腔体，由所述催化载体的两端向中间依次排布的至少一个所述支撑板开有消音孔，且开有所述消音孔的所述支撑板的个数小于所述支撑板的总个数。

优选地，所述支撑板包括支撑环，所述支撑环套设于所述催化载体上，所述支撑环的外圈与所述外壳的内壁连接。

优选地，所述消音孔设有多个，且多个所述消音孔沿所述支撑环的侧面周向分布。

优选地，所述消音孔为圆形孔或腰形孔。

优选地，所述消音孔的总开孔面积大于等于所述支撑环侧面面积的20％。

优选地，所述消音孔为圆形孔。

优选地，所述消音孔的总开孔面积小于所述支撑环侧面面积的20％。

优选地，所述支撑板设有两个，其中一个所述支撑板开设所述消音孔。

优选地，所述支撑板设有三个，置于所述催化载体两端的所述支撑板均开设所述消音孔。

一种汽车，包括上述的车用发动机排气后处理装置。

本实用新型的有益效果：本实用新型提供的排气后处理装置在支撑板上开设消音孔，使催化载体与其它腔体连通，催化载体的表面与支撑板之间的空间形成了近似内插管或共振腔的结构，在节省消声结构占用空间的同时，提高了消声性能，且消声结构易加工，不会增加额外的排气背压和发动机功率损失，保证了整车的动力性能。

附图说明

图1是本实用新型实施例一提供的车用发动机排气后处理装置的第一种结构示意图；

图2是本实用新型实施例一提供的车用发动机排气后处理装置的第二种结构示意图；

图3是本实用新型实施例一提供的车用发动机排气后处理装置的消声特性变化频谱曲线图；

图4是本实用新型实施例一提供的支撑环开孔后与未开孔的噪音损失比较图；

图5是本实用新型实施例一提供的支撑环开孔后与未开孔的排气背压比较图；

图6是本实用新型实施例一提供的车用发动机排气后处理装置的第三种结构示意图；

图7是本实用新型实施二提供的车用发动机排气后处理装置的第一种结构示意图；

图8是本实用新型实施例二提供的车用发动机排气后处理装置的第二种结构示意图；

图9是本实用新型实施例二提供的车用发动机排气后处理装置的第三种结构示意图；

图10是本实用新型实施例二提供的车用发动机排气后处理装置的第四种结构示意图。

图中：

1、外壳；2、催化载体；3、支撑板；4、消音孔；5、第一腔体；6、第二腔体；7、第三腔体；8、第四腔体。

具体实施方式

为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施例的技术方案做进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例一

如图1所示，本实施例提供的车用发动机排气后处理装置包括外壳1，外壳1内设有催化载体2和将催化载体2与外壳1连接的支撑板3，支撑板3设有至少两个，支撑板3将外壳1内部分隔成多个不连通的腔体，由催化载体2的两端向中间依次排布的至少一个支撑板3开有消音孔4，消音孔4使相邻的两个腔体连通，但是开有消音孔4的支撑板3的个数小于支撑板3的总个数。

支撑板3上开有消音孔4，使催化载体2与其它腔体连通，催化载体2的表面与支撑板3之间的空间形成了近似内插管或共振腔的结构，在节省消声结构占用空间的同时，提高了消声性能，且消声结构易加工，不会增加额外的排气背压和发动机功率损失，保证了整车的动力性能。

在本实施例中，支撑板3包括支撑环，支撑环套设于催化载体2上，支撑环的外圈与外壳1的内壁连接。消音孔4设有多个，多个消音孔4沿支撑环的侧面周向分布。

在本实施例中，催化载体2上设置两个支撑环，两个支撑环将外壳1内分隔成第一腔体5、第二腔体6和第三腔体7，其中一个支撑环上开设消音孔4，使第一腔体5与第三腔体7连通或第二腔体6与第三腔体7连通。

在结构上，支撑环起到了支撑连接催化载体2的作用。在声学原理上，开有消音孔4的支撑环改变了腔体内的声学特性，降低了排气噪声，噪声的可降低频率f＝c/4l，其中c为声速，l为催化载体2的端部至未开有消音孔4支撑环的距离，可以通过调整支撑环在催化载体2上的位置有效降低噪声。

如图1，消音孔4为腰形孔，如图2所示，消音孔4为圆形孔，图1和图2所示的消音孔4的总开孔面积均大于等于支撑环侧面面积的20％，开孔密度大。在第三腔体7与第一腔体5或第二腔体6连通时，催化载体2等同于内插管，形成了内插管消声结构。

在消音孔4为腰型孔或圆形孔，且开孔密度比较大时，如图3所示，经过计算验证，支撑环上开设消音孔4后，在200hz和600hz的低频区出现了两个峰值，低频消声效果得到了明显提高。

如图4和图5所示，经试验验证，支撑环上开设消音孔4与支撑板3原结构相比，在发动机800r/min-3000r/min内，噪音的损失量明显增大，而排气背压增加量较小，基本可以忽略。

如图6所示，消音孔4为圆形孔，但是消音孔4的总开孔面积小于支撑环侧面面积的20％，开孔密度小，使第三腔体7形成共振消声腔，通过控制消音孔4的直径、孔的数量等，使消声峰值在所需消声频率内。

此外，消音孔4还可以是方形孔、菱形孔或多边形孔等，在此不作限定。

本实施例还提供了一种汽车，包括上述的车用发动机排气后处理装置。在没有增加后处理装置体积的前提下，提高了消声性能，且方便安装于汽车上，降低了汽车的生产成本。

实施例二

如图7所示，本实施例提供的车用发动机排气后处理装置包括外壳1，外壳1内设有催化载体2和将催化载体2与外壳1连接的支撑板3，支撑板3设有至少两个，支撑板3将外壳1内部分隔成多个不连通的腔体，由催化载体2的两端向中间依次排布的至少一个支撑板3开有消音孔4，消音孔4使相邻的两个腔体连通，但是开有消音孔4的支撑板3的个数小于支撑板3的总个数。

支撑板3上开有消音孔4，使催化载体2与其它腔体连通，催化载体2的表面与支撑环之间的空间形成了近似内插管或共振腔的结构，在节省消声结构占用空间的同时，提高了消声性能，且消声结构易加工，不会增加额外的排气背压和发动机功率损失，保证了整车的动力性能。

在本实施例中，支撑板3包括支撑环，支撑环套设于催化载体2上，支撑环的外圈与外壳1的内壁连接。消音孔4设有多个，多个消音孔4沿支撑环的侧面周向分布。

在本实施例中，催化载体2上设置三个支撑环，三个支撑环将外壳1内分隔成第一腔体5、第二腔体6、第三腔体7和第四腔体8，其中置于催化载体2两端的支撑环上开设消音孔4，使第一腔体5与第三腔体7连通以及第二腔体6与第四腔体8连通。

如图7，消音孔4为腰形孔，如图8所示，消音孔4为圆形孔，图7和图8所示的消音孔4的总开孔面积均大于等于支撑环侧面面积的20％，开孔密度大。在第一腔体5与第三腔体7连通以及第二腔体6与第四腔体8连通时，催化载体2等同于内插管，新形成的两腔体等同于内插管消声结构。

如图9所示，消音孔4为圆形孔，但是消音孔4的总开孔面积小于支撑环侧面面积的20％，开孔密度小，使第三腔体7以及第四腔体8形成共振消声腔，通过控制消音孔4的直径、孔的数量等，使消声峰值在所需消声频率内。

如图10所示，其中一个支撑环开有密度比较大的腰型孔或者圆形孔，使新形成的腔体等效于内插管消声结构，而另一个支撑环开有密度比较小的圆形孔，使新形成的腔体等效于共振消声结构，达到有效降低噪音的目的。

支撑环上可以设置多种开孔方式，可以根据使用需求进行加工，扩大了排气后处理装置的应用范围，使用灵活性强。

此外，消音孔4还可以是方形孔、菱形孔或多边形孔等，在此不作限定。

在其它实施例中，支撑环还可以设置四个、五个或者更多个，根据实用需求在对应的支撑环上开设消音孔4以实现消音功能。

本实施例还提供了一种汽车，包括上述的车用发动机排气后处理装置。在没有增加后处理装置体积的前提下，提高了消声性能，且方便安装于汽车上，降低了汽车的生产成本。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。