本發(fā)明涉及消聲器領(lǐng)域，具體提供了一種可消除車輛增壓進氣寬頻噪聲的多腔組合穿孔消聲器。

背景技術(shù)：

車用增壓進氣噪聲頻率分布很廣，且以中高頻成分為主，而對進氣噪聲控制而言，僅靠從噪聲源本身采取措施，其降噪量是有限的，并且可能會影響到發(fā)動機功率、油耗等指標，而對于主動噪聲控制而言，其技術(shù)不成熟裝置復雜且成本較高，不適合用于經(jīng)濟型轎車。給進氣系統(tǒng)安裝消聲器是控制進氣噪聲最經(jīng)濟且有效的措施之一。傳統(tǒng)抗性消音器（擴張消聲器、赫姆霍茲消聲器或1/4波長管等）只能降低中低頻率的噪聲，不適用于增壓系統(tǒng)進氣寬、高頻噪聲問題，穿孔元件通過小孔中的氣流在聲壓作用下做往復運動，在氣流和穿孔壁面之間產(chǎn)生摩擦，使得一部分聲能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量，從而可以有效降低噪聲。此外，穿孔結(jié)構(gòu)具有較低的流動壓力損失，有助于改善消聲器的流體動力學特性。目前，國外針對傳統(tǒng)汽車增壓系統(tǒng)進氣噪聲問題多采用多腔抗性消聲器或者阻性消聲器解決，并能取得良好效果。國內(nèi)的車輛增壓進氣系統(tǒng)一般采用多個赫姆霍茲諧振腔串聯(lián)或是使用多腔直通穿孔消聲器來控制噪聲。赫姆霍茲消聲器占用空間大，不適用于安裝更加緊湊的情況。多腔直通穿孔消聲器結(jié)構(gòu)緊湊，消聲幅值高，但在腔數(shù)較少時其消聲頻帶有限；內(nèi)插穿孔管結(jié)構(gòu)可以拓寬直通穿孔管的消聲頻率范圍，提高消聲幅值，且壓力損失不大。此外，消聲器的消聲性能會隨著內(nèi)管管徑的減少而提高。通過合理串聯(lián)穿孔內(nèi)插穿孔管和直通穿孔管，可以結(jié)合不同結(jié)構(gòu)的特點，并且降低腔體中間部分的管徑，實現(xiàn)寬頻帶高幅值的消聲效果，同時保證壓力損失較小且結(jié)構(gòu)簡單，制造成本較低。本發(fā)明所設計多腔組合穿孔消聲器結(jié)構(gòu)，可以充分利用有限的消聲空間實現(xiàn)優(yōu)良的消聲性能，非常適用于車輛增壓進氣系統(tǒng)寬頻噪聲控制。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，提供一種消聲頻帶寬、消聲幅值高、壓力損失不大且結(jié)構(gòu)緊湊的多腔組合穿孔消聲器，可利用較小的體積達到優(yōu)越的消聲性能，尤其適用于車輛增壓進氣系統(tǒng)的中高寬頻噪聲控制。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種可消除車輛增壓進氣寬頻噪聲的多腔組合穿孔消聲器，包括進口端、消聲器主體和出口端，所述消聲器主體內(nèi)有至少三個內(nèi)管，所述各內(nèi)管之間串聯(lián)并用隔板隔開，所述內(nèi)管沿進口側(cè)向出口側(cè)延伸，與消音器主體和隔板形成腔體，所述至三個內(nèi)管中，位于中間的內(nèi)管，至少有一個內(nèi)管與消音器主體和隔板形成封閉的腔體，且所述位于中間的內(nèi)管上布有穿孔。

在上述技術(shù)方案的基礎上，所述至少三個內(nèi)管，除位于中間的形成封閉腔體的內(nèi)管以外，其他內(nèi)管與消音器主體和隔板形成不封閉的腔體，進口端與出口端直徑相同。

在上述技術(shù)方案的基礎上，所述至少三個內(nèi)管中，與進口端相鄰的內(nèi)管直徑與進口端直徑相同，所述位于中間的形成封閉腔體的內(nèi)管與其右側(cè)相鄰的內(nèi)管直徑相同，且小于進口端直徑。

在上述技術(shù)方案的基礎上，所述至少三個內(nèi)管的長度相同或不同。

在上述技術(shù)方案的基礎上，所述至少三個內(nèi)管上都布有穿孔，且各內(nèi)管穿孔孔徑相同，穿孔孔隙率相同或不同，且孔隙率小于20%；

在上述技術(shù)方案的基礎上，所述至少三個內(nèi)管管壁厚度與進、出口端相同；

在上述技術(shù)方案的基礎上，所述至少三個內(nèi)管上都布有穿孔，各內(nèi)管的穿孔分布均勻。

在上述技術(shù)方案的基礎上，所述穿孔孔徑為2-3.5mm。

本發(fā)明的優(yōu)點在于：消聲器結(jié)構(gòu)緊湊簡單，消聲性能優(yōu)越，可以實現(xiàn)在有限空間內(nèi)達到優(yōu)越的消聲效果。

附圖說明

圖1為本發(fā)明三腔結(jié)構(gòu)樣例的外部示意圖；

圖2為本發(fā)明三腔結(jié)構(gòu)樣例的內(nèi)部截面圖；

圖3為本發(fā)明三腔結(jié)構(gòu)樣例的內(nèi)部剖視圖；

圖4為本發(fā)明三腔結(jié)構(gòu)樣例的傳遞損失曲線；

圖5為本發(fā)明腔體長度比不同對消聲器聲學性能影響，總長度為100mm；

圖6為本發(fā)明孔隙率比不同對消聲器聲學性能影響，中間腔孔隙率10%；

圖7為本發(fā)明腔體內(nèi)管徑比不同對消聲器聲學性能影響，左側(cè)腔為40mm。

附圖標記說明：

1-進口端；2-左側(cè)腔內(nèi)管；3-左側(cè)消音器主體；4-隔板；5-中間腔內(nèi)管；6-中間消音器主體；7-右側(cè)腔內(nèi)管；8-右側(cè)消音器主體；9-出口端，10-穿孔。

具體實施方式

下面詳細描述本發(fā)明的實施例，所述實施例的實例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的原件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。

一種可消除車輛增壓進氣寬頻噪聲的多腔組合穿孔消聲器，包括進口端1、消聲器主體3、6、8和出口端9，所述消聲器主體3、6、8內(nèi)有至少三個內(nèi)管2、5、7，所述各內(nèi)管2、5、7之間串聯(lián)并用隔板4隔開，所述內(nèi)管2、5、7沿進口側(cè)向出口側(cè)延伸，與消音器主體3、6、8和隔板4形成腔體，所述至三個內(nèi)管2、5、7中，位于中間的內(nèi)管5，至少有一個內(nèi)管5與消音器主體6和隔板4形成封閉的腔體，且所述位于中間的內(nèi)管5上布有穿孔10。

在上述技術(shù)方案的基礎上，所述至少三個內(nèi)管2、5、7，除位于中間的形成封閉腔體的內(nèi)管5以外，其他內(nèi)管2、7與消音器主體3、8和隔板4形成不封閉的腔體，進口端1與出口端9直徑相同。

在上述技術(shù)方案的基礎上，所述至少三個內(nèi)管2、5、7中，與進口端1相鄰的內(nèi)管2直徑與進口端1直徑相同，所述位于中間的形成封閉腔體的內(nèi)管5與其右側(cè)相鄰的內(nèi)管7直徑相同，且小于進口端1直徑。

在上述技術(shù)方案的基礎上，所述至少三個內(nèi)管2、5、7的長度相同或不同。

在上述技術(shù)方案的基礎上，所述至少三個內(nèi)管2、5、7上都布有穿孔10，且各內(nèi)管2、5、7穿孔孔徑相同，穿孔10孔隙率相同或不同，且孔隙率小于20%；

在上述技術(shù)方案的基礎上，所述至少三個內(nèi)管2、5、7管壁厚度與進、出口端1、9相同；

在上述技術(shù)方案的基礎上，所述至少三個內(nèi)管2、5、7上都布有穿孔10，各內(nèi)管2、5、7的穿孔10分布均勻。

在上述技術(shù)方案的基礎上，所述穿孔10孔徑為2-3.5mm。

如圖1-3所示，本發(fā)明樣例應用于車輛增壓進氣系統(tǒng)的三腔組合穿孔消聲器，包含了進口端1、左側(cè)腔內(nèi)管2、左側(cè)消音器主體3、隔板4、中間腔內(nèi)管5、中間消音器主體6、右側(cè)腔內(nèi)管8、右側(cè)消音器主體9和出口端10。消聲器進口端和出口端管徑相同，左側(cè)、中間和右側(cè)消音器主體管徑相同；左側(cè)腔內(nèi)管徑與進口端管徑相同，中間腔和右側(cè)腔內(nèi)管徑相同且小于進口端管徑；左側(cè)腔、中間腔和右側(cè)腔內(nèi)管壁厚與進出口端壁厚相同；各腔體內(nèi)管穿孔分布均勻，穿孔區(qū)域大小不同；各腔體內(nèi)管穿孔孔徑相同，孔隙率相同或不同，穿孔孔徑調(diào)整范圍為2mm-3.5mm，孔隙率大小低于20%。

本發(fā)明樣例制作的多腔組合穿孔消聲器通過兩個單邊內(nèi)插穿孔管結(jié)構(gòu)和一個直通穿孔管結(jié)構(gòu)組成三腔組合消聲器，可以根據(jù)消聲器目標要求結(jié)合多腔一維傳遞矩陣法調(diào)整相關(guān)結(jié)構(gòu)參數(shù)，結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，消聲效果良好且壓力損失小。

實施例1：所述一種可消除車輛增壓進氣寬頻噪聲的多腔組合穿孔消聲器的各參數(shù)如表1所示：

樣例消聲器的傳遞損失如圖4所示，樣例消聲器的消聲頻率范圍大致在1300-3700Hz，且消聲幅值較高（大于20dB）?？傞L度僅為100mm，外徑為80mm，結(jié)構(gòu)緊湊，非常適用于車輛增壓進氣系統(tǒng)。

實施例2：所述一種可消除車輛增壓進氣寬頻噪聲的多腔組合穿孔消聲器，在其他參數(shù)不變，僅改變各內(nèi)管腔體長度比，如表2所示：

圖5為各腔體長度比對消聲器聲學性能的影響。消音器主體長度保持為100mm，中間腔體的孔隙率保持為10%，可以看出腔體長度變化對消聲器傳遞損失的幅值和峰值頻率影響很大，實際工程設計中需要經(jīng)過合理的匹配設計才能獲得理想的消聲器聲學特性。

實施例3：所述一種可消除車輛增壓進氣寬頻噪聲的多腔組合穿孔消聲器，在其他參數(shù)不變，僅改變各內(nèi)管穿孔孔隙率比，如表3所示：

圖6為各內(nèi)管穿孔孔隙率比對消聲器聲學性能的影響。消音器主體長度保持為100mm，中間腔體的孔隙率保持為10%，可以看內(nèi)管穿孔孔隙率比變化對消聲器傳遞損失的幅值和峰值頻率影響很大，實際工程設計中需要經(jīng)過合理的匹配設計才能獲得理想的消聲器聲學特性。

實施例4：所述一種可消除車輛增壓進氣寬頻噪聲的多腔組合穿孔消聲器，在其他參數(shù)不變，僅改變各內(nèi)管直徑比，如表4所示：

圖7為各內(nèi)管管徑比對消聲器聲學性能的影響。消音器主體長度保持為100mm，中間腔體的孔隙率保持為10%，可以看內(nèi)管管徑比變化對消聲器傳遞損失的幅值和峰值頻率影響很大，實際工程設計中需要經(jīng)過合理的匹配設計才能獲得理想的消聲器聲學特性。

本發(fā)明消聲器主體采用至少三腔結(jié)構(gòu)，其中中間腔包含至少一個直通穿孔管結(jié)構(gòu)，左側(cè)腔和右側(cè)腔為單邊內(nèi)插穿孔管結(jié)構(gòu)。直通穿孔管低頻消聲性能好，且壓力損失小，內(nèi)插穿孔管結(jié)構(gòu)可以拓寬消聲頻帶并增加消聲幅值，大大提升了高頻消聲性能，而通過有序串聯(lián)這三種結(jié)構(gòu)可以結(jié)合各個結(jié)構(gòu)的特點，并使得消聲器腔體中段部分內(nèi)管管徑降低，進一步提高消聲性能，最終設計出消聲頻帶寬、消聲幅值大、壓力損失小且結(jié)構(gòu)緊湊的消聲器。對于噪聲問題較為嚴重的情況，可合理增加中間腔體的個數(shù)，達到更大的消聲量。由穿孔管分離而成的各腔體中無填充材料，各腔體內(nèi)層穿孔管和外層穿孔管壁厚、孔徑、孔隙率、穿孔區(qū)域以及腔體大小可以通過多腔一維傳遞矩陣算法合理計算匹配，實現(xiàn)理想的消聲目標。

在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點包含于本發(fā)明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結(jié)合。