一种排气消声装置

1.本发明涉及汽车排气系统消声领域，具体为一种排气消声装置。


背景技术：

2.如今，汽车制造工业已经成为我国重要的产业，其中，汽车行驶动力主要通过油气混合燃料在发动机气缸中燃烧作用而产生，该过程中产生的废气通过汽车排气系统排放到车外。
3.排气噪声主要在排气开始时，废气以脉冲形式从排气门缝隙排出，并迅速从排气口冲入大气，形成能量很高、频率很复杂的噪声，包括基频(125hz-250hz)及其高次谐波的成分。该噪声是汽车及发动机中能量最大最主要的噪声源，它的噪声往往比发动机整机噪声高10db～15db。通常汽车的排气通道比较长，因此在现有设计中分为主消声器和副消声器，其中主消声器主要为横截面积较大的筒状结构，主要对应设计在汽车的后部。副消声器主要设在主消声器前端，对排气先进行降噪和吸收，在通过主消声器进行降噪操作。
4.现有的汽车消声器中，大多数并不能做好对高频和低频噪音同步吸收，同时消声效果并不理想，且在排气时容易产生二次噪音，为此我们提出了一种排气消声装置。


技术实现要素：

5.(一)解决的技术问题
6.针对现有技术的不足，本发明提供了一种内表面隔位阵列分布的梯形共振腔及内部多孔材料作为填充物的一款主消声器，梯形共振腔主要吸收汽车尾气中的低频噪音(125hz-250hz)，而内部填充的多孔材料主要吸收尾气噪音中的高频噪音以及吸收共振腔产生的震动。
7.(二)技术方案
8.为实现上述所述目的，本发明提供如下技术方案：一种排气消声装置，包括外管，外管的内壁上设置有梯形共振腔结构，外管用于连接与副消声器相连的一侧插接有进气管，进气管位于外管内部的一端开设有密集的通孔，且进气管位于外管内部的一端等距一体成型有多个支撑肋条二，外管的内部设置有隔音结构，外管的出口端设置有排气罩。
9.优选的，梯形共振腔结构由底板以及与底板固定连接在一起的多个梯形结构组成，梯形结构为金属材料制作的等边梯形，梯形结构上下两面为正方形，靠近外管内壁一侧的面大小为远离外管内壁一侧的面大小三倍，梯度为四十五度，远离外管内壁一侧的面上开设有孔洞。
10.优选的，多个梯形结构为隔位点阵分布，底板材质为铝合金。
11.优选的，所述外管的内壁直径大于等于进气管的外壁面直径。
12.优选的，所述外管的内部均匀分布有多孔填充物，填充材质为岩棉、细石英砂或金属粉末其中任意一种。
13.优选的，所述支撑肋条二的宽度与梯形结构的底面宽度相同，进气管延伸到外管
内部三分之一处。
14.优选的，所述隔音结构包括空心结构的隔音球以及等距设置在隔音球外侧的多个支撑肋条一，支撑肋条一的宽度与支撑肋条二相同，隔音球的直径为进气管直径的一点二倍至一点五倍。
15.优选的，所述排气罩包括一体成型在一起的排气罩组件一以及排气罩组件二,排气罩组件二为内窄外宽的喇叭状，排气罩组件二的外圆直径为内圆直径的两倍，排气罩组件一的直径与外管的外壁面直径相同，排气罩组件一到进气管的距离为外管长度的四分之一。
16.(三)有益效果
17.与现有技术相比，本发明提供了一种排气消声装置，具备以下有益效果：
18.1、该排气消声装置，可以根据不同汽车或摩托车产生的噪音频域的不同，设计对应的大小规格的梯形结构，针对性的吸收某类汽车产生尾气噪音，降噪方面对不同汽车具有更好的匹配性。
19.2、该排气消声装置，梯形结构隔位分布及其45
°
的反射角，可以将声波反射回消音器内部，产生干涉，能够削减后续产生的声波能量，达到更好的消音效果。
20.3、该排气消声装置，设置的排气装置为进口窄出口宽的喇叭形，在排气时可以会形成普朗特-梅耶膨胀波，能够使尾气加速排出，更好的排出管内的尾气，避免二次噪音的产生。
附图说明
21.图1为本发明立体拆分示意图；
22.图2为本发明立体拆分示意图；
23.图3为本发明剖视示意图；
24.图4为梯形共振腔结构示意图；
25.图5为梯形结构图；
26.图6为外管制作流程示意图。
27.图中：1、外管；2、进气管；3、隔音球；4、支撑肋条一；5、排气罩组件一；6、排气罩组件二；7、通孔；8、支撑肋条二；9、梯形共振腔结构。
具体实施方式
28.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通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，都属于本发明保护的范围。
29.请参阅图1-6，一种排气消声装置，包括外管1，外管1的内壁上设置有梯形共振腔结构9，外管1用于连接与副消声器相连的一侧插接有进气管2，进气管2位于外管1内部的一端开设有密集的通孔7，且进气管2位于外管1内部的一端等距一体成型有多个支撑肋条二8，外管1的内部设置有隔音结构，外管1的出口端设置有排气罩。
30.梯形共振腔结构9由底板以及与底板固定连接在一起的多个梯形结构组成，梯形
结构为金属材料制作的等边梯形，梯形结构上下两面为正方形，靠近外管1内壁一侧的面大小为远离外管1内壁一侧的面大小三倍，梯度为四十五度，远离外管1内壁一侧的面上开设有孔洞，孔洞直径为φy，共振腔的体积为：
[0031][0032]
a为圆孔y的横截面积，l为圆孔y的孔径深度，c为空气中的声传播速度,y为圆孔直径。
[0033]
f为尾气排放的低频频域噪音的频率
[0034]
通过下列式子可以反求的共振腔的尺寸a；
[0035][0036]
多个梯形结构为隔位点阵分布，这样布置不仅可以使共振腔侧壁更好的反射声波，同时在制造内壁时节省材料，底板材质为铝合金，同时具有低阻抗性，以及很好的耐高温特性的材质。
[0037]
外管1的内壁直径大于等于进气管2的外壁面直径，外管1的长度在汽车允许的尺寸上越长越好。
[0038]
外管1的内部均匀分布有多孔填充物，填充材质为岩棉、细石英砂或金属粉末其中任意一种，或者其他多孔、耐高温、不燃性材料，外管1的外壁面直径尺寸要求为在汽车允许的尺寸上越大越好。
[0039]
支撑肋条二8的宽度与梯形结构的底面宽度相同，进气管2延伸到外管1内部三分之一处，通孔7开设的数量以及具体长度为在不影响进气管使用强度上，在支撑肋条二8中间阵列开设尽可能多的通孔7，其中进气管尾部为镂空设计。
[0040]
隔音结构包括空心结构的隔音球3以及等距设置在隔音球3外侧的多个支撑肋条一4，支撑肋条一4的宽度与支撑肋条二8相同，隔音球3的直径为进气管2直径的一点二倍至一点五倍。
[0041]
排气罩包括一体成型在一起的排气罩组件一5以及排气罩组件二6,排气罩组件二6为内窄外宽的喇叭状，排气罩组件二6的外圆直径为内圆直径的两倍，排气罩组件一5的直径与外管1的外壁面直径相同，排气罩组件一5到进气管2的距离为外管1长度的四分之一。
[0042]
外管1的制作过程：将梯形结构点阵分布在底板上，然后通过卷曲工艺将其卷曲为梯形共振腔结构梯形共振腔结构9，再与外管外管1组合成消声器外管。梯形共振腔结构梯形共振腔结构9可通过焊接等方式附着在内壁板上，底板以及多个梯形结构可通过焊接等方式进行连接。
[0043]
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。