多腔变通路复合式消声器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及汽车振动噪声粗糙度(Noise Vibrat1n Harshness, NVH)性能领域，是一种能够根据背压大小来调整气流通路的多腔变通路复合式消声器。
【背景技术】
[0002]随着人们对汽车NVH性能的日趋重视，汽车消声器的消声性能逐渐成为了研宄热点。目前广泛应用的消声器大多结构简单，消声量低，而结构复杂的消声器在某些工况下背压较大，不符合使用要求。消声量和背压是评价消声器的两个重要指标，难以同时满足。
【发明内容】
[0003]为了改善传统消声器消声量低的特点，提高消声器的全频段传递损失，并在此基础上减小背压，本实用新型的目的是提出一种能够根据背压大小自动调整内部气体通路的多腔复合式消声器，该种消声器对传统消声器简单结构进行了改进，在背压较小和较大时设计了两种不同的气流流动模式，并能够相互切换，优化了消声器的全频段消声性能。
[0004]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:消声器内分为三个阻性腔和两个抗性腔，内部气流通路为穿孔管和无孔管两种，其特征是:消声器具有一个消声器入口端和一个常开出口端及一个可控出口端，消声器入口端和可控出口端在可变入口管上的两端，在消声器入口端外表面和常开出口端外表面分别有入口端压力传感器和出口端压力传感器插口，内可放置或连接压力传感器测量进出口气压，测得的信号传给控制器，控制器控制内嵌管拨块和可控出口端的可控出口端控制装置档杆，实现内部气流模式改变，调整气流流动模式，实现消声量与背压的性能优化，消声器最右端外壳设计为三层夹心结构，椭圆外壳上对应位置留两开口供可控出口端控制装置档杆移动，控制装置处均进行密封。
[0005]可变入口管由嵌套在一起的内管和外管组成，外管直接与入口端相连，内管嵌于外管内侧，且能够自由转动，内嵌管拨块3与内管连接，可控制内管旋转，两管都为穿孔管且控制器无动作时孔交叉排列，内嵌管拨块固定在内管上，在外管上开槽，可控出口端控制装置档杆由挡块和弹簧组成，由控制器控制可控出口端的打开与关闭。
[0006]本实用新型的有益效果是，消声器的三个阻性腔和两个抗性腔构成一条串联的通路，消声器全频段消声量实现最大化，当工况发生改变，背压增大时，传感器测得信号反馈给控制器，控制器控制内嵌穿孔管旋转，可控出口端打开，气流通路发生改变，消声器的五个腔变为三条并联的通路，可迅速有效地减小消声器背压，并在此前提下保证消声器的消声量，从而在背压较小和较大两种情况下优化汽车的NVH性能。能够根据背压的大小自动改变内部气流通路，可以同时保证消声器的背压和消声量两个重要指标。
【附图说明】
[0007]图1是本实用新型的结构示意图。
[0008]图2是消声器的左视图。
[0009]图3是可控出口端原理示意局部放大图。
[0010]图4是本实用新型的外型三维示意图。
[0011]图中1.消声器入口端，2.入口端压力传感器插口，3.内嵌管拨块，4.可变入口管，5.左挡板，6.无孔管，7.穿孔管，8.左隔板，9.右挡板，10.右隔板，11.吸声材料，12.可控出口端控制装置，13.出口端压力传感器插口，14.常开出口端，15.可控出口端，16.弹簧，17.可动挡块，1.抗性腔1，I1.阻性腔1，II1.阻性腔2，IV.抗性腔2，V.阻性腔3。
【具体实施方式】
[0012]在图1中，左端I为消声器入口端，2处所示为入口端压力传感器插口，可插入压力传感器以测量入口端压力并进行实时监测，4处所示为可变入口管，控制器可通过控制3处所示机构使管4在穿孔管和无孔管之间切换，消声器内部气流通路有穿孔管和无孔管两种，消声器内部结构分为三大腔(五小腔)，其中三个阻性腔两个抗性腔。13处所示为出口端压力传感器插口，可用于测量出口端背压，将测量结果反馈给控制器，消声器有一个入口端两个出口端，可通过控制器控制机构运动实现两种气流模式之间的切换。
[0013]当消声器背压较小时，控制器不动作，图1中4处为可变入口管，可控出口端关闭，气流直接进入腔II，通过穿孔管与吸声材料接触，吸收一部分声能，之后进入腔IV，由于可控出口端关闭，气流转而通过腔III进入腔I，再次通过吸声材料吸收声能，之后由于6处为无孔管，气流进入腔V，最后由14处排出。期间，气流通过全部三个阻性腔与两个抗性腔，由吸声材料的吸收以及抗性腔的共振吸声效应消除排气噪声中的大部分，使吸声效果达到最佳。这种阻抗复合式的结构消声效果较好，但是缺点是在气流通路上会发生气流方向改变，因此气流速度较快时会造成较大背压，因此在某些工况下不适用。当背压较大时，13处压力传感器反馈信号给控制器，控制器控制3与12处机构动作，4处可变入口管转变为穿孔管，15处所示的可控出口端打开，气流模式发生改变，气流由一条通路变为三条通路:通路1，气流通过腔I，进入腔II，之后进入腔IV，最后从15出口端排出；通路2，气流通过腔I，进入腔III中穿孔管，之后进入腔IV，最后从15出口端排出；通路3，气流通过腔I，进入腔III中无孔管，之后进入腔V，最后从14出口端排出。可以看出，气流由低背压模式的5腔串联，转变为高背压模式的3通路并联，每条通路通过三个腔，通路上至少有一个阻性腔，保证了消声量，且与低背压模式不同的是，气流方向不再发生变化，这会大大减小背压，从而实现减小背压同时保证吸声量的效果。
[0014]本实用新型的核心是两处控制机构3与12，其中3处直接控制可变入口管4，可变入口管4由两节穿孔管组成，外管直接与入口端相连，内管嵌于外管内侧，且能够自由转动。在外管上开槽，控制结构3处拨块与内管连接，可控制内管旋转。由图4可以看出，穿孔管各排孔之间有角度差，而可变入口管正是利用了这种角度差，控制器无动作时，内管与外管的孔交叉排列，即内管的孔对应外管实体部分，外管的孔对应内管实体部分，因此可变入口管在控制器无动作时为无孔管，而在控制器发生动作时，拨动3处拨块，内管旋转，使其上的孔与外管一一对应，可变入口管转为穿孔管，气流即可首先通过腔I自由流动，实现气流模式的转换。内管在消声器外部部分设计为无孔管，以保证旋转过程中入口端的气密性。12处采用弹簧-挡块结构，如图3所示。控制器无动作时，挡块挡在可控出口端处，可控出口端15为关闭状态，控制器发生动作时，推动12处推杆，推杆推动挡块，可控出口端打开，气流可由此流出。在工况再次发生变化，背压减小时，控制器恢复动作，弹簧使挡块恢复初始位置，可控出口端即可再次关闭。为保证出口气密性，消声器右端外壳设计为三层夹心结构，两端为金属板，中间为空腔，在椭圆外壳上对应位置处留出两开口供推杆移动，其余部分进行密闭处理。本实用新型通过两处可控装置实现低背压和高背压下气流模式的改变，在低背压下选择较复杂串联式结构，得到较大消声量，在高背压下选择较简单并联式结构，在降低背压的前提下保证一定的消声量，从而提升消声器不同工况下的的消声性能。
【主权项】
1.一种多腔变通路复合式消声器，消声器内分为三个阻性腔和两个抗性腔，内部气流通路为穿孔管和无孔管两种，其特征是:消声器具有一个消声器入口端(I)和一个常开出口端(14)及一个可控出口端(15)，消声器入口端(I)和可控出口端(15)在可变入口管(4)上的两端，在消声器入口端(I)外表面和常开出口端(14)外表面分别有入口端压力传感器(2)和出口端压力传感器插口(13)，内可放置或连接压力传感器测量进出口气压，测得的信号传给控制器，控制器控制内嵌管拨块(3)和可控出口端(15)的可控出口端控制装置档杆(12)，实现内部气流模式改变，调整气流流动模式，实现消声量与背压的性能优化，消声器最右端外壳设计为三层夹心结构，椭圆外壳上对应位置留两开口供可控出口端控制装置档杆(12)移动，控制装置处均进行密封。
2.根据权利要求1所述的多腔变通路复合式消声器，其特征是:可变入口管(4)由嵌套在一起的内管和外管组成，外管直接与入口端相连，内管嵌于外管内侧，且能够自由转动，内嵌管拨块(3)与内管连接，可控制内管旋转，两管都为穿孔管且控制器无动作时孔交叉排列，内嵌管拨块(3)固定在内管上，在外管上开槽，可控出口端控制装置档杆(12)由可动挡块(17)和弹簧(16)组成，由控制器控制可控出口端(15)的打开与关闭。
【专利摘要】本实用新型公开了多腔变通路复合式消声器，能够根据背压大小自动调整内部气流流动模式的多腔变通路复合式消声器，消声器内分为三个阻性腔和两个抗性腔，内部气流通路为穿孔管和无孔管两种，消声器具有一个消声器入口端和一个常开出口端及一个可控出口端,消声器入口端和可控出口端在可变入口管上的两端，在消声器入口端外表面和常开出口端外表面分别有入口端压力传感器和出口端压力传感器插口，内可放置或连接压力传感器测量进出口气压，测得的信号传给控制器，控制器控制内嵌管拨块和可控出口端的可控出口端控制装置档杆，实现内部气流模式改变，调整气流流动模式，实现消声量与背压的性能优化，消声器最右端外壳设计为三层夹心结构，椭圆外壳上对应位置留两开口供可控出口端控制装置档杆移动，控制装置处均进行密封，同时保证一定的消声量，实现消声量与背压的同步优化控制，优化汽车的NVH性能。
【IPC分类】F01N13-00, F01N9-00
【公开号】CN204572147
【申请号】CN201520221841
【发明人】白晓天, 陈长征
【申请人】沈阳工业大学
【公开日】2015年8月19日
【申请日】2015年4月14日