专利名称：阻抗复合型高效发动机消声器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于发动机排气系统噪声控制设备技术领域，具体涉及一种 阻抗复合型高效发动机消声器。
背景技术：
目前，汽车发动机消声器多为阻性、抗性和阻抗复合型三种结构。当声 波通过敷设有多孔吸声材料的消声器排气管道，和由隔音板、穿孔管、穿孔 板等组合成的不同结构形式的腔室时，消极地使排气声波经过一些障碍衰减, 使声波发生反射或干涉,将一部分声能转化为其他能量耗散掉，以此达到消声 降噪的目的。
阻性消声器是利用在管道内适当地布置吸音材料进行消声降噪，部分地 吸收管道中传播的声能，吸音材料的消声仅对中高频噪声有消声效果，消声 频带范围有限，不能完全满足汽车发动机排气高速脉动气流所产生的宽频脉 动噪声的消声要求，消声效果和发动机功率损失均无法有效控制。
抗性消声器是利用各种形状尺寸的管道或所谓共振腔的适当组合，使得 声波在消声器传播时的阻抗失配，使声波在管道或共振腔内发生反射或干 涉，从而降低声能。但这种类型的消声器只能对中低频有效，消声频带范围 较窄，高频效果较差。
阻抗复合型消声器是把阻性和抗性消声器结合起来以达到从低到高全 频带消声降噪目的的消声器，而现行的阻抗复合型消声器在结构单元上仅仅 采用穿孔管、穿孔板等简单元件，对发动机高速脉动气流在消声器内的内流 激振所激发的再生噪声，其中包括高速脉动气流冲击消声器的管道、壳体、
隔板等激发振动产生的固体辐射噪声；气流通过消声器内截面、穿孔元件、以及气流与消声器管道表面摩擦而形成涡流激发的噪声；气流速度达到一定 程度时产生的喷气噪声等也将大大降低了这种消声器的消声效果。针对现有 技术的不足，本设计人经过长期实践研究，研制开发出了一种阻抗复合型高 效发动机消声器。试验证明，应用效果良好。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种结构简单，制作成本低廉，可全频段消 声降噪的阻抗复合型高效发动机消声器。
本实用新型的目的是这样实现的包括消声器壳体、共振室、扩张室、 穿孔管，消声器壳体进气端设置发动机排气管连接法兰，出气端设置排气尾 管，消声器两端与穿孔管之间分别设置密封端盖，穿孔管内填充超细玻璃纤 维吸音材料，穿孔管两端分别设有前、后阻性消声段，消声器壳体内壁与穿 孔管之间设置前、中、后气流导向及声频压縮隔音板，将消声器内部空间分 割为一级扩张室、前密闭共振室、二级扩张室和后密闭共振室四个独立腔室； 穿孔管内部设置发射堵口。
由于本实用新型采用喇叭状四腔室组合结构，大大提高了阻抗复合型消 声器对低中高频全频段范围消声降噪效果，特殊设置的气流导向及声能频率 压縮隔音板实现了对声波频率的有效压减与控制，使发动机的高速脉动气流 噪声经过四个腔室的两次阻性吸音、两次扩张放大、两次声波频率压减、两 次声能穿孔衰减的消声降噪过程的控制，最终达到了高效消声降噪之目的。
图1为本实用新型整体结构剖视示意图。 图2为本实用新型工作原理框图。
其中1—连接法兰；2—密封端盖；3—壳体；4—气流导向及声频压縮隔音板；5—穿孔管；6—发射堵口； 7—排气尾管；8—前阻性消声段；9一 —级扩张室；10—前密闭共振室；ll一二级扩张室；12—后密闭共振室；13— 后阻性消声段。
具体实施方式
如图l所示，本实用新型包括壳体3、共振室、扩张室、穿孔管5，消 声器壳体进气端设置发动机排气管连接法兰1，出气端设置排气尾管7,消 声器两端与穿孔管之间分别设置密封端盖2，穿孔管5内填充超细玻璃纤维 吸音材料，穿孔管5两端分别设有前、后阻性消声段8、 13,消声器壳体内 壁与穿孔管之间设置前、中、后气流导向及声频压縮隔音板4，将消声器内 部空间分割为一级扩张室9、前密闭共振室10和二级扩张室11和后密闭共 振室12四个独立腔室；穿孔管5内部设置发射堵口 6。
所述的穿孔管5内部设置两个发射堵口 6，将穿孔管分为三段，其中两 端段为无孔段，中间为有孔段。
本实用新型的工作原理和过程
如图2所示，来自发动机的高速脉动气流进入本实用新型的前阻性消声 段8,利用敷设在管道内约5mm厚度的超细玻璃纤维吸音材料，吸收高中频 范围的声波，随后气流声波通过气流第一个反射堵口6反射，经穿孔管5前 段的穿孔衰减进入抗性结构消声器的一级扩张室10，利用腔室的容积有效控 制发动机功率损失比，气流通过与一级扩张室9相通的前密闭共振室10将 部分声能转化为热能消耗后，再通过中间的喇叭状脉动气流导向及声频压缩 隔音板4将发动机高速脉动气流声波的脉动频率压减为一定频宽的声波，同 时利用喇叭状结构使排气声波发生反射和干涉而降减一部分声能，之后气流 声波再通过抗性的中段穿孔管5左端的穿孔使一部分声能衰减；而后，.被第 一次压减后的气流声波又通过第二个反射堵口 6反射后，经过中段穿孔管5
5右端穿孔衰减进入抗性结构消声器的二级扩张室11，利用腔室的容量使声能 限制在一定范围内释J^扩张而不影响发动机的功率损失比；其后通过后部的 喇叭状脉动气流导向及声频压縮隔音板4将气流声波二次压减形成稳定的一 定频宽的中低频声波，同时利用喇叭状结构使排气声波发生反射和干涉而降 减一部分声能，气流声波再通过抗性的后段穿孔管5使一部分声能再次发生 穿孔衰减，气流通过与二级扩张室11相通的后密闭共振室12将部分声能转 化为热能消耗后；最后高速脉动气流噪声被压减、衰减成中低频率的气流声 波再通过进入后阻性消声段13，利用敷设在管道内约5mm厚度的超细玻璃 纤维吸音材料，吸收中低频范围的声波后，通过排气尾管7排入大气中。从 而使发动机高速脉动气流噪声经过四个腔室的两次吸音、两次放大扩张、两 次声波频率压减、两次声能共振转化、四次声能穿孔衰减的消声降噪流程有 效达到消声目的。
本实用新型的特点
1、 有效降低了高速脉动气流所产生的各种脉动频率噪声，同时，避免 发动机功率的过度损失；
2、 有效控制了发动机高速脉动气流在消声器内的内流激振所激发的再 生噪声；
3、 可以使中型货车的行驶噪声降低至76dB、插入损失小于24dB、功率 损失小于5%、排气背压差限制在20Kpa;
4、 本实用新型采用金属结构元件、结构简单、能耐高温、耐腐蚀性、 耐气流冲击、生产成本低、使用寿命长、全频段消声降噪效果好、性能优良。
权利要求1、一种阻抗复合型高效发动机消声器，包括壳体(3)、共振室、扩张室、穿孔管(5)，消声器壳体进气端设置发动机排气管连接法兰(1)，出气端设置排气尾管(7)，消声器两端与穿孔管之间分别设置密封端盖(2)，穿孔管(5)内填充超细玻璃纤维吸音材料，穿孔管(5)两端分别设有前、后阻性消声段(8、13)，其特征是消声器壳体内壁与穿孔管之间设置前、中、后气流导向及声频压缩隔音板(4)，将消声器内部空间分割为一级扩张室(9)、前密闭共振室(10)、二级扩张室(11)和后密闭共振室(12)四个独立腔室；穿孔管(5)内部设置发射堵口(6)。
2、 如权利要求1所述的阻抗复合型高效发动机消声器，其特征是所 述的穿孔管(5)内部设置两个发射堵口 (6)，将穿孔管分为三段，其中两 端段为无孔段，中间为有孔段。
专利摘要本实用新型公开了一种阻抗复合型高效发动机消声器，包括壳体(3)、共振室、扩张室、穿孔管(5)，消声器壳体进气端设置发动机排气管连接法兰(1)，出气端设置排气尾管(7)，消声器两端与穿孔管之间分别设置密封端盖(2)，穿孔管(5)内填充超细玻璃纤维吸音材料，穿孔管(5)两端分别设有前、后阻性消声段(8、13)；消声器壳体内壁与穿孔管之间设置前、中、后气流导向及声频压缩隔音板(4)，将消声器内部空间分割为一级扩张室(9)、前密闭共振室(10)、二级扩张室(11)和后密闭共振室(12)四个独立腔室；穿孔管(5)内部设置发射堵口(6)。本实用新型采用金属结构元件、结构简单、能耐高温、耐腐蚀性、耐气流冲击、生产成本低、使用寿命长、全频段消声降噪效果好、性能优良。
文档编号F01N1/06GK201367931SQ20092011082
公开日2009年12月23日 申请日期2009年1月12日 优先权日2009年1月12日
发明者位 宗, 昆 张, 胡小中, 许智文, 泽 韩 申请人:昆明通晟汽车配件有限责任公司