排气管后处理器及车辆的制作方法

本发明涉及一种排气管后处理器及车辆。

背景技术：

大型车辆大多匹配柴油发动机，柴油发动机相对于汽油机或其它动力源而言，具有输出功率大、热效率高的优点，但也存在辐射噪声大的缺点，尤其是排气管后处理器辐射的低频噪声非常大，而这种低频噪声用常规吸声或隔声手段并不能够很好的消除。

授权公告号为cn204419325u，授权公告日为2015.06.24的中国专利中公开了一种双排气管消声器，包括消音器筒体，消音器前端设有首部端板，后端设有尾部端板，首部端板与尾部端板通过螺栓固定在消音器筒体上，首部端板中心处连接进气管，尾部端板上设有两个排气管，筒体内设有隔板，隔板前端的筒体内空间构成扩散室，隔板后端的筒体内填充有过滤海绵，扩散室内进气管表面设有若干消声孔。

上述专利涉及的双排气管消声器能够在一定程度上起到降噪作用，但对于低频噪声仍然不能很好的消除，消声能力仍然较差。因此，需要提出一种消声效果较好的排气管后处理器来解决上述低频噪声偏大的问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种能够有效降低低频噪声的排气管后处理器；本发明的目的还在于提供一种使用这种排气管后处理器的车辆。

为实现上述目的，本发明的排气管后处理器采用如下技术方案：

技术方案1：排气管后处理器，包括筒体，筒体上设有进气口和并排设置的两个以上排气管，至少两个排气管之间设有桥接管，桥接管在两个排气管上的连接位置沿排气管延伸方向错开，以用于使其中一个排气管中传播的声波的正相位与另一个排气管中传播的声波的负相位叠加。有益效果：气体由进气口进入筒体内，并从两个排气管排出，相比在筒体尾端设置单个排气管的情况，两个排气管的单个排气管的截面积相对减小，在筒体截面积不变的情况下扩张比增大，从而使声学传递损失增大；同时桥接管使两个排气管中传播的声波的正、负相位叠加，在一定程度上使声波的振幅减小，声波被削弱甚至抵消，从而大幅提升了排气管后处理器的低频消声能力。

技术方案2：在技术方案1的基础上，所述桥接管在两个排气管上的连接位置沿排气管延伸方向相错的距离能够使两个排气管中传播的声波的正、负相位完全叠加。有益效果：当两列声波的正、负相位完全叠加时，两列声波的振幅都减小为零，声波被削弱程度达到最大，从而使一些特定频率的噪声被消除。

技术方案3：在技术方案1的基础上，所述桥接管为s形。

技术方案4：在技术方案1的基础上，筒体内设有用于处理有害尾气的催化剂载体。有益效果：使有害尾气与催化剂发生反应从而转化为无害气体，避免环境污染。

技术方案5：在技术方案4的基础上，所述催化剂载体为蜂窝状。有益效果：蜂窝状结构有利于气体与催化剂更加均匀的接触，从而使气体中的有害尾气尽可能多的与催化剂大面积接触并发生反应，保证尽可能多的净化有害尾气。

技术方案6：在技术方案4的基础上，进气口的截面积小于筒体内腔截面积，催化剂载体与进气口之间在筒体的延伸方向上具有一定距离而在筒体内形成进气端扩张腔。有益效果：气体从进气口进入进气端扩张腔时，由于进气口截面积小于进气端扩张腔的截面积，从而能够消除部分高频噪声。

技术方案7：在技术方案6的基础上，筒体上设置有贯穿筒壁的进气管，进气管的外端口构成所述进气口，进气管上设有连通其内腔和进气端扩张腔的透气孔。有益效果：气体从透气孔中进入进气端扩张腔，相对进气口而言，透气孔的截面积比进气端扩张腔的截面积小很多，使截面积由小到大的变化更明显，对高频噪声的消音效果更好。

技术方案8：在技术方案5的基础上，催化剂载体与排气管之间在筒体的延伸方向上具有一定距离而在筒体内形成尾端整流扩张腔。有益效果：气体从催化剂载体上的蜂窝孔进入尾端整流扩张腔，由于蜂窝孔截面积小于尾端整流扩张腔的截面积，从而可进一步对未被消除的高频噪音进行消音处理。

技术方案9：在技术方案8的基础上，尾端整流扩张腔内靠近排气管的一端还设有消声棉。有益效果：消声棉能够进一步加强消声效果。

技术方案10：在技术方案7-9任意一项的基础上，所述筒体为圆柱状，进气管位于筒体一端且沿筒体径向方向延伸，排气管沿筒体轴向方向延伸。有益效果：使噪音在传播过程中遇到阻碍，改变方向，传播路径变长，从而在一定程度上削弱噪音。

技术方案11：在技术方案1-9任意一项的基础上，所述排气管后处理器还包括控制模块。

本发明的车辆采用如下技术方案：

技术方案1：车辆包括车架，车架上设有排气系统，排气系统包括排气管后处理器，排气管后处理器包括筒体，筒体上设有进气口和并排设置的两个以上排气管，至少两个排气管之间设有桥接管，桥接管在两个排气管上的连接位置沿排气管延伸方向错开，以用于使其中一个排气管中传播的声波的正相位与另一个排气管中传播的声波的负相位叠加。有益效果：气体由进气口进入筒体内，并从两个排气管排出，相比在筒体尾端设置单个排气管的情况，两个排气管的单个排气管的截面积相对减小，在筒体截面积不变的情况下扩张比增大，从而使声学传递损失增大；同时桥接管使两个排气管中传播的声波的正、负相位叠加，在一定程度上使声波的振幅减小，声波被削弱甚至抵消，从而大幅提升了排气管后处理器的低频消声能力。

技术方案2：在技术方案1的基础上，所述桥接管在两个排气管上的连接位置沿排气管延伸方向相错的距离能够使两个排气管中传播的声波的正、负相位完全叠加。有益效果：当两列声波的正、负相位完全叠加时，两列声波的振幅都减小为零，声波被削弱程度达到最大，从而使一些特定频率的噪声被消除。

技术方案3：在技术方案1的基础上，所述桥接管为s形。

技术方案4：在技术方案1的基础上，筒体内设有用于处理有害尾气的催化剂载体。有益效果：使有害尾气与催化剂发生反应从而转化为无害气体，避免环境污染。

技术方案5：在技术方案4的基础上，所述催化剂载体为蜂窝状。有益效果：蜂窝状结构有利于气体与催化剂更加均匀的接触，从而使气体中的有害尾气尽可能多的与催化剂大面积接触并发生反应，保证尽可能多的净化有害尾气。

技术方案6：在技术方案4的基础上，进气口的截面积小于筒体内腔截面积，催化剂载体与进气口之间在筒体的延伸方向上具有一定距离而在筒体内形成进气端扩张腔。有益效果：气体从进气口进入进气端扩张腔时，由于进气口截面积小于进气端扩张腔的截面积，从而能够消除部分高频噪声。

技术方案7：在技术方案6的基础上，筒体上设置有贯穿筒壁的进气管，进气管的外端口构成所述进气口，进气管上设有连通其内腔和进气端扩张腔的透气孔。有益效果：气体从透气孔中进入进气端扩张腔，相对进气口而言，透气孔的截面积比进气端扩张腔的截面积小很多，使截面积由小到大的变化更明显，对高频噪声的消音效果更好。

技术方案8：在技术方案5的基础上，催化剂载体与排气管之间在筒体的延伸方向上具有一定距离而在筒体内形成尾端整流扩张腔。有益效果：气体从催化剂载体上的蜂窝孔进入尾端整流扩张腔，由于蜂窝孔截面积小于尾端整流扩张腔的截面积，从而可进一步对未被消除的高频噪音进行消音处理。

技术方案9：在技术方案8的基础上，尾端整流扩张腔内靠近排气管的一端还设有消声棉。有益效果：消声棉能够进一步加强消声效果。

技术方案10：在技术方案7-9任意一项的基础上，所述筒体为圆柱状，进气管位于筒体一端且沿筒体径向方向延伸，排气管沿筒体轴向方向延伸。有益效果：使噪音在传播过程中遇到阻碍，改变方向，传播路径变长，从而在一定程度上削弱噪音。

技术方案11：在技术方案1-9任意一项的基础上，所述排气管后处理器还包括控制模块。

附图说明

图1为本发明的车辆的具体实施例中的排气管后处理器的结构示意图；

图2为图1的主视图；

图3为图2的a-a向剖视图；

图中：1、筒体；2、控制模块；3、进气管；31、进气口；4、排气管；5、桥接管；6、催化剂载体；7、进气端扩张腔；8、尾端整流扩张腔；9、消声棉。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明。

本发明的车辆的具体实施例1，包括车架，车架上设有排气系统，排气系统包括排气管后处理器，如图1至图3所示，排气管后处理器包括一个圆柱状筒体1，筒体1侧面上靠近一端端部处连接有进气管3，进气管3沿筒体1径向方向延伸，进气管3的外端口形成进气口31，进气管3伸入筒体1内的部分设有透气孔，这时进气管3伸入筒体1内的一端可以封闭，使气体完全从透气孔中通过，也可以不封闭，使气体从端部敞口和透气孔中通过；筒体1另一端并排设有两个排气管4，排气管4沿筒体1轴向方向延伸，两个排气管4之间通过s形桥接管5连通；筒体1还连接有控制模块2。在筒体1内设有用于处理有害尾气的蜂窝状催化剂载体6，蜂窝状结构有利于气体与催化剂更加均匀的接触，从而使气体中的有害尾气尽可能多的与催化剂大面积接触并发生反应从而转化为无害气体，以避免环境污染。催化剂载体6将筒体1内部分成左右两个腔室，由于进气管3截面积小于筒体内腔截面积，催化剂载体6与进气管3之间在筒体1的延伸方向上具有一定距离而在筒体1内形成进气端扩张腔7，这样部分高频噪声被消除；催化剂载体6为蜂窝状，由于蜂窝孔的截面积小于筒体内腔截面积，催化剂载体6与排气管4之间在筒体1的延伸方向上具有一定距离而在筒体1内形成尾端整流扩张腔8，从而可进一步对未被消除的高频噪音进行消除。尾端整流扩张腔8内靠近排气管4的一端还设有消声棉9，以进一步加强消音效果。

使用过程中，尾气首先通过进气管3上的透气孔进入进气端扩张腔7，这个过程中部分高频噪声被消除；然后进气端扩张腔7内的气体经过整流后，穿过蜂窝状催化剂载体6，这个过程中有害尾气与催化剂发生反应并转化为无害气体；之后穿过催化剂载体6的气体进入尾端整流扩张腔8，经过整流后穿过消声棉9，最后进入排气管4并排出。气体在进入尾端整流扩张腔8之前，部分高频噪声已被消除；设置两个排气管4可以使气体排出更流畅，相比在筒体1尾端设置单个排气管的情况，双排气管的单个排气管的截面积相对减小，在筒体1截面积不变的情况下扩张比增大，从而使声学传递损失增大；通过计算，合理设计桥接管5在两个排气管4上的连接位置，使两个排气管4中传播的两列声波正、负相位叠加，在一定程度上使每列声波的振幅减小，噪声被削弱；可以进一步精确计算设计，使两列声波在传播过程中正、负相位完全叠加，这样两列声波叠加后振幅都减小为零，噪声被削弱程度达到最大，从而使一些特定的频率较低的噪声被消除，大幅度的降低车辆运行时产生的低频噪音。

实施例2：与实施例1的区别之处在于，排气管设有三个或四个或五个等，且至少两个排气管之间设有桥接管。

实施例3：与实施例1的区别之处在于，桥接管在两个排气管上的连接位置沿排气管延伸方向相错的距离使两个排气管中传播的声波的正、负相位不完全叠加。

实施例4：与实施例1的区别之处在于，所述桥接管为直线型。

实施例5：与实施例1的区别之处在于，筒体内不设催化剂载体，这种情况适用于不含有害物质的气体。

实施例6：与实施例1的区别之处在于，催化剂载体为相对间隔设置的层状结构。

实施例7：与实施例1的区别之处在于，进气口的截面积等于筒体内腔截面积。

实施例8：与实施例1的区别之处在于，筒体上设置有进气连接管，筒体内对应进气连接管处设置有进气穿孔管，气体能够从进气穿孔管上的穿孔进入进气端扩张腔；或者进气管上不设连通其内腔和进气端扩张腔的透气孔，这样的缺点是气体从进气管中进入进气端扩张腔时，由于进气管截面积与进气端扩张腔的截面积差别不大，从而使高频噪音的消音效果不明显。

实施例9：与实施例1的区别之处在于，进气管与排气管分别设在筒体两端，都沿筒体轴向方向延伸；或者进气管与排气管都设在筒体侧面上，沿筒体径向方向延伸。

本发明的排气管后处理器的具体实施例与上述车辆的实施方式中的排气管后处理器的具体实施例相同，此处不再赘述。