一种消声器的制作方法

本实用新型属于汽车技术领域，涉及一种消声器。

背景技术：

由于车辆尾部排出废气时会产生声压级很高的阶次噪声和摩擦噪声，现有技术中为了降低发动机排气噪声，并使高温废气能安全有效地排出，通常在汽车上设置消声器。

现有技术中的消声器，包括内部空心的壳体和三块隔板，壳体内部通过三块隔板从左向右分成四个腔，四个腔室从左向右的长度比近似为2：1：2.3：1，从左向右的第三个腔为进气腔，第二个腔和第四个腔分别位于进气腔的两侧，三块隔板上均开设有多个通气孔，消声器还包括消声腔和出气管，消声管一端位于进气腔内，另一端位于第一个腔内，消声管上开设有多个消声孔，消声孔与第二个腔连通，出气管的入口端位于第一个腔内出口端位于壳体外。

上述消声器能够降低发动机排气噪声，并使高温废气能安全有效地排出。消音时，气体最先流入进气腔，继而进气腔内的气体被分为三份，分别流入消声管、第二个腔和第四个腔，继而气流由左边向右流至第一个腔，最后通过出气管排出壳体外完成消声，但是，发动机排气噪声涵盖了高、中、低频段的噪声，其中中、低频噪声最为突出且最难降低，但是，该消声器仅通过消声孔对高频噪声进行降低，而对中、低频段的噪声却未做明显降声处理，导致该消声器的消声效果差。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对现有技术中存在的上述问题，提出了一种消声器，解决的技术问题是如何提高消声效果。

本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：一种消声器,包括壳体和出气管，所述壳体具有供气体流入的进气腔和位于进气腔一侧用于削弱高频噪声的高频腔组，所述出气管的入口端位于高频腔组内，所述高频腔组和进气腔相互独立，所述壳体内还具有霍姆霍兹腔，所述霍姆霍兹腔和进气腔相连通，所述壳体内还设置有用于连通霍姆霍兹腔和高频腔组的连接管。

本消声器的原理是：消声时，气体最先流入进气腔，由于高频腔组和进气腔相互独立，霍姆霍兹腔和进气腔相连通，继而进气腔内的气体均单向流至霍姆霍兹腔，霍姆霍兹腔相当于扩张腔，主要用于降低中低频噪声，使得气体中的中、低频噪声均被大幅降低，当中、低频噪声被大幅降低后，霍姆霍兹腔内的气体朝连接管流动，流动过程中，部分气体直接进入连接管，剩余部分气体多次在霍姆霍兹腔与进气腔之间流动后再进入连接管，气体通过连接管留至高频腔组，高频腔组是多个腔室的组合，主要用于降低高频噪声，使得气体中的高频噪声均被大幅降低，最后，气体由出气管排出消声器，由此最大程度延长气流的流通路径，且实现全频段消声。本消声器针对高频和中、低频噪声进行分级消声，同时对中、低频噪声进行多次分级消声，以最大程度削弱噪声，由此提高消声效果。

在上述的一种消声器中，所述霍姆霍兹腔和进气腔之间通过第四隔板相分隔，所述第四隔板上具有若干个连通霍姆霍兹腔和进气腔的通气孔四，每个所述通气孔四的横截面积均小于连接管的流通截面积。当气体由进气腔朝霍姆霍兹腔流动时，通气孔四将气体分为多股再流入霍姆霍兹腔，使得气体的流通截面积发生变化，当气体由霍姆霍兹腔朝连接管流动时，因通气孔四的横截面积均小于连接管的流通截面积，使得气体的流通截面积再次发生变化，其原理类似抗性消声器，由此使得气体在两个腔内反射、相互干涉，以达到好的消音效果。

在上述的一种消声器中，所述连接管穿设在第四隔板上且与第四隔板相垂直设置。当气体流向连接管时，气体朝第四隔板流动，一方面气体需绕至连接管端部再进入连接管，使得气流的流动路径延长，另一方面使得气体多次穿过通气孔四，其原理类似抗性消声器，使得气体在两个腔内反射、相互干涉，连接管垂直设置使得连接管的布置与气体的流动路径一致，且进入霍姆霍兹腔的气体流向与连接管内的气体流向相反，进一步使得气体在两个腔内反射、相互干涉，以提高消声效果。

在上述的一种消声器中，所述高频腔组包括与出气管进口相连通的第一腔室，所述高频腔组还包括一侧与进气腔相邻的第三腔室，所述进气腔与第三腔室之间通过第三隔板相分隔，所述连接管的一端位于第三腔室内，另一端位于霍姆霍兹腔内，所述壳体内还设置有用于连通第一腔室和第三腔室的消声管，所述消声管上设置有若干消声孔。进气腔位于霍姆霍兹腔与第三腔室之间，由进气腔流出的气体最先进入霍姆霍兹腔，再通过连接管绕回至第三腔室，第三腔室内的气体通过消声管流动至第一腔室，最后气体由出气管排出壳体，气体流动过程中，消声管内的气体可多次出入消声管，消声孔一方面延长气体的流动路径，另一方面使得气体的流通截面积发生变化，实现抗性消声，由此提高消声效果。

在上述的一种消声器中，所述高频腔组还包括位于第一腔室和第三腔室之间的第二腔室，所述第二腔室内填充有吸音材料，所述消声孔与第二腔室相连通。在第二腔室内填充吸音材料，使得第二腔室形成阻性消声腔室，部分气体由消声孔流至第二腔室内，阻性消声腔室使得气体中的高频噪声能够得到大幅降低，同时，由消声孔流出的气体其流通截面积发生变化，实现抗性消声，继而由吸音材料对流出的气体进行进一步降低，由此提高消声效果。

在上述的一种消声器中，所述第三腔室与第二腔室之间通过第二隔板相分隔，所述第二隔板上设置有若干个通气孔二，所述第一腔室和第二腔室之间通过第一隔板相分隔，所述第一隔板上设置有若干个通气孔一，所述通气孔一和通气孔二的直径均为3mm。第三腔室内的气体穿过通气孔二直接进入第二腔室，继而由吸音材料对流出的气体进行进一步降低，进一步部分气体可穿过消声孔流入消声管内，继而气体通过消声管流至第一腔室，部分气体直接流入第一腔室，其中，通气孔一和通气孔二均使得气体流通截面积发生变化，继而进入第二腔室形成的阻性消声腔室衰减声能，可以很好的消除高频噪声，由此提高消声效果，同时，直径为3mm的小孔能够针对特定频率的高频噪声进行降低，由此进一步消除高频噪声。

在上述的一种消声器中，所述连接管与消声管相平行设置且在第二隔板上的投影不重叠。当气体由连接管进入第三腔室时，由于连接管的流出端与消声管流入端相互错开，气体最先接触第二隔板，再在第三腔室内扩散回绕并进入消声管的入口端，即气体流动轨迹大致呈z形，由此在既定的腔室容积下尽可能延长气体在消声管内的停留时间，从而提高消声效果。

在上述的一种消声器中，所述壳体内还设置有连接支架，所述连接支架一端与第二隔板相连，另一端与第三隔板相连。连接支架的设置同时提高第二隔板和第三隔板的强度。

在上述的一种消声器中，所述出气管自第一腔室依次穿过第二腔室、第三腔室、进气腔、霍姆霍兹腔并伸出壳体外，所述出气管在位于第二腔室的位置处和位于第三腔室的位置处均设置有贯穿出气管管壁的通孔。当气体由第一腔室流入出气管后，气体沿出气管的管壁依次穿过第二腔室、第三腔室、进气腔、霍姆霍兹腔并排出壳体外，气体流动过程中，出气管内的气体能够穿过通孔流入第二腔室或者第三腔室，使得气体再次重复上述降声循环，以消除特定频率的噪声，由此进一步提高消声效果。

在上述的一种消声器中，所述第一腔室、第二腔室、第三腔室、进气腔、霍姆霍兹腔依次呈直线排列且长度比为1：1：1：1.12：0.7。通过合理设定壳体内腔室的长度比例，一方面使得各个腔室所起的作用最大化，另一方面使得壳体的面积合理紧凑，由此提高消声效果。

与现有技术相比，本实用新型提供的一种消声器具有以下优点：

1、高频腔组和进气腔相互独立，使得流入进气腔内的气体均能流动至霍姆霍兹腔，霍姆霍兹腔对噪声中最难削弱的中、低频噪声进行削弱，继而气体再流动至高频腔组，由此对高频和中、低频噪声进行分级消声，并对中、低频噪声进行多次分级消声，以最大程度削弱噪声，从而提高消声效果。

2、连接管的流出端与消声管流入端相互错开，使得充分进入第三腔室内，继而部分气体绕至消声管的入口端，由此延长气体的流动路径，由此提高消声效果。

3、出气管内的气体能够穿过通孔流入第二腔室或者第三腔室，使得气体再次进行气体的降声流动，以消除特定频率的噪声，由此进一步提高消声效果。

附图说明

图1是本消声器的整体结构剖视图。

图2是本消声器内部的整体结构示意图。

图3是本消声器的整体结构示意图。

图中，1、壳体；101、进气腔；12、高频腔组；121、第一腔室；122、第三腔室；123、第二腔室；13、霍姆霍兹腔；2、连接管；3、第四隔板；31、通气孔四；4、出气管；41、通孔；5、消声管；51、消声孔；6、吸音材料；7、第二隔板；8、第一隔板；81、通气孔一；9、连接支架；10、进气管；11、第三隔板。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

如图1所示，本消声器包括壳体1和出气管4。

如图2、图3所示，壳体1具有供气体流入的进气腔101和位于进气腔101一侧用于削弱高频噪音的高频腔组12，出气管4的入口端位于高频腔组12内，高频腔组12和进气腔101相互独立，壳体1内还具有霍姆霍兹腔13，霍姆霍兹腔13和进气腔101之间通过第四隔板3相分隔，第四隔板3上具有若干个连通霍姆霍兹腔13和进气腔101的通气孔四31，每个所述通气孔四31的横截面积均小于连接管2的流通截面积，壳体1内还设置有用于连通霍姆霍兹腔13和高频腔组12的连接管2，连接管2穿设在第四隔板3上且与第四隔板3相垂直设置。

高频腔组12包括与出气管4进口相连通的第一腔室121，高频腔组12还包括一侧与进气腔101相邻的第三腔室122，进气腔101与第三腔室122之间通过第三隔板11相分隔，连接管2的一端位于第三腔室122内，另一端位于霍姆霍兹腔13内，壳体1内还设置有用于连通第一腔室121和第三腔室122的消声管5，连接管2与消声管5相平行设置且在第二隔板7上的投影不重叠，消声管5上设置有若干消声孔51，高频腔组12还包括位于第一腔室121和第三腔室122之间的第二腔室123，出气管4在位于第二腔室123的位置处和位于第三腔室122的位置处均设置有贯穿出气管4管壁的通孔41，第二腔室123内填充有吸音材料6，所述消声孔51与第二腔室123相连通，第三腔室122与第二腔室123之间通过第二隔板7相分隔，壳体1内还设置有连接支架9，连接支架9一端与第二隔板7相连，另一端与第三隔板11相连，第一腔室121和第二腔室123之间通过第一隔板8相分隔，第一隔板8的结构与第二隔板7的结构相同，第一隔板8上设置有若干个通气孔一81，第三腔室122与第二腔室123之间通过第二隔板7相分隔，第二隔板7上设置有若干个通气孔二，通气孔一81和通气孔二的直径均为3mm，第一腔室121、第二腔室123、第三腔室122、进气腔101、霍姆霍兹腔13依次呈直线排列且长度比为1：1：1：1.12：0.7，出气管4自第一腔室121依次穿过第二腔室123、第三腔室122、进气腔101、霍姆霍兹腔13且出口端伸出壳体1外。

本申请的消声器可用于汽车的排气系统。气体由进气管10进入进气腔101，当气体进入进气腔101后，气体穿过通气孔四31均进入霍姆霍兹腔13，当气体进入霍姆霍兹腔13后，气体再朝第四隔板3流动，部分气体由连接管2的入口端流至第三腔室122，部分气体多次往返于霍姆霍兹腔13和进气腔101之间，再由连接管2的入口端流向第三腔室122，当气体进入第三腔室122后，部分气体穿过通气孔二进入第二腔室123，第二腔室123的吸音材料6对噪声进行降低，继而再穿过通气孔一81进入第一腔室121，另一部分气体流入消声管5的入口端，该部分气体沿消声管5管壁流动过程时，部分气体会穿过消声孔51进入第二腔室123，部分第二腔室123内的气体也会进入消声管5内，继而消声管5内的气体流向第一腔室121，当气体进入第一腔室121后，气体朝第一隔板8流动，部分气体进入出气管4的入口端，该部分气体沿出气管4的管壁流动，另一部分气体多次往返于第一腔室121和第二腔室123之间再进入出气管4的入口端，当气体沿出气管4管壁流动时，部分气体会从通孔41流出至第二腔室123和第三腔室122，进入第二腔室123和第三腔室122的气体重复上述气体的降声循环，最后气体从出气管4的出口端排出气体。需要说明的是，气体的流通截面积变化、流动路径的长度，气管的结构，气管的布置位置，腔室的容积变化能够对不同频段的噪声起到消声的作用，从提高消声效果。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了壳体1、进气腔101、高频腔组12、第一腔室121、第三腔室122、第二腔室123、霍姆霍兹腔13、连接管2、第四隔板3、通气孔四31、出气管4、通孔41、消声管5、消声孔51、吸音材料6、第二隔板7、第一隔板8、通气孔一81、连接支架9、进气管10、第三隔板11等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。