多腔變通路復合式消聲器的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及汽車振動噪聲粗糙度(Noise Vibrat1n Harshness, NVH)性能領域，是一種能夠根據背壓大小來調整氣流通路的多腔變通路復合式消聲器。
【背景技術】
[0002]隨著人們對汽車NVH性能的日趨重視，汽車消聲器的消聲性能逐漸成為了研宄熱點。目前廣泛應用的消聲器大多結構簡單，消聲量低，而結構復雜的消聲器在某些工況下背壓較大，不符合使用要求。消聲量和背壓是評價消聲器的兩個重要指標，難以同時滿足。
【發(fā)明內容】
[0003]為了改善傳統(tǒng)消聲器消聲量低的特點，提高消聲器的全頻段傳遞損失，并在此基礎上減小背壓，本實用新型的目的是提出一種能夠根據背壓大小自動調整內部氣體通路的多腔復合式消聲器，該種消聲器對傳統(tǒng)消聲器簡單結構進行了改進，在背壓較小和較大時設計了兩種不同的氣流流動模式，并能夠相互切換，優(yōu)化了消聲器的全頻段消聲性能。
[0004]本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是:消聲器內分為三個阻性腔和兩個抗性腔，內部氣流通路為穿孔管和無孔管兩種，其特征是:消聲器具有一個消聲器入口端和一個常開出口端及一個可控出口端，消聲器入口端和可控出口端在可變入口管上的兩端，在消聲器入口端外表面和常開出口端外表面分別有入口端壓力傳感器和出口端壓力傳感器插口，內可放置或連接壓力傳感器測量進出口氣壓，測得的信號傳給控制器，控制器控制內嵌管撥塊和可控出口端的可控出口端控制裝置檔桿，實現內部氣流模式改變，調整氣流流動模式，實現消聲量與背壓的性能優(yōu)化，消聲器最右端外殼設計為三層夾心結構，橢圓外殼上對應位置留兩開口供可控出口端控制裝置檔桿移動，控制裝置處均進行密封。
[0005]可變入口管由嵌套在一起的內管和外管組成，外管直接與入口端相連，內管嵌于外管內側，且能夠自由轉動，內嵌管撥塊3與內管連接，可控制內管旋轉，兩管都為穿孔管且控制器無動作時孔交叉排列，內嵌管撥塊固定在內管上，在外管上開槽，可控出口端控制裝置檔桿由擋塊和彈簧組成，由控制器控制可控出口端的打開與關閉。
[0006]本實用新型的有益效果是，消聲器的三個阻性腔和兩個抗性腔構成一條串聯的通路，消聲器全頻段消聲量實現最大化，當工況發(fā)生改變，背壓增大時，傳感器測得信號反饋給控制器，控制器控制內嵌穿孔管旋轉，可控出口端打開，氣流通路發(fā)生改變，消聲器的五個腔變?yōu)槿龡l并聯的通路，可迅速有效地減小消聲器背壓，并在此前提下保證消聲器的消聲量，從而在背壓較小和較大兩種情況下優(yōu)化汽車的NVH性能。能夠根據背壓的大小自動改變內部氣流通路，可以同時保證消聲器的背壓和消聲量兩個重要指標。
【附圖說明】
[0007]圖1是本實用新型的結構示意圖。
[0008]圖2是消聲器的左視圖。
[0009]圖3是可控出口端原理示意局部放大圖。
[0010]圖4是本實用新型的外型三維示意圖。
[0011]圖中1.消聲器入口端，2.入口端壓力傳感器插口，3.內嵌管撥塊，4.可變入口管，5.左擋板，6.無孔管，7.穿孔管，8.左隔板，9.右擋板，10.右隔板，11.吸聲材料，12.可控出口端控制裝置，13.出口端壓力傳感器插口，14.常開出口端，15.可控出口端，16.彈簧，17.可動擋塊，1.抗性腔1，I1.阻性腔1，II1.阻性腔2，IV.抗性腔2，V.阻性腔3。
【具體實施方式】
[0012]在圖1中，左端I為消聲器入口端，2處所示為入口端壓力傳感器插口，可插入壓力傳感器以測量入口端壓力并進行實時監(jiān)測，4處所示為可變入口管，控制器可通過控制3處所示機構使管4在穿孔管和無孔管之間切換，消聲器內部氣流通路有穿孔管和無孔管兩種，消聲器內部結構分為三大腔(五小腔)，其中三個阻性腔兩個抗性腔。13處所示為出口端壓力傳感器插口，可用于測量出口端背壓，將測量結果反饋給控制器，消聲器有一個入口端兩個出口端，可通過控制器控制機構運動實現兩種氣流模式之間的切換。
[0013]當消聲器背壓較小時，控制器不動作，圖1中4處為可變入口管，可控出口端關閉，氣流直接進入腔II，通過穿孔管與吸聲材料接觸，吸收一部分聲能，之后進入腔IV，由于可控出口端關閉，氣流轉而通過腔III進入腔I，再次通過吸聲材料吸收聲能，之后由于6處為無孔管，氣流進入腔V，最后由14處排出。期間，氣流通過全部三個阻性腔與兩個抗性腔，由吸聲材料的吸收以及抗性腔的共振吸聲效應消除排氣噪聲中的大部分，使吸聲效果達到最佳。這種阻抗復合式的結構消聲效果較好，但是缺點是在氣流通路上會發(fā)生氣流方向改變，因此氣流速度較快時會造成較大背壓，因此在某些工況下不適用。當背壓較大時，13處壓力傳感器反饋信號給控制器，控制器控制3與12處機構動作，4處可變入口管轉變?yōu)榇┛坠埽?5處所示的可控出口端打開，氣流模式發(fā)生改變，氣流由一條通路變?yōu)槿龡l通路:通路1，氣流通過腔I，進入腔II，之后進入腔IV，最后從15出口端排出；通路2，氣流通過腔I，進入腔III中穿孔管，之后進入腔IV，最后從15出口端排出；通路3，氣流通過腔I，進入腔III中無孔管，之后進入腔V，最后從14出口端排出。可以看出，氣流由低背壓模式的5腔串聯，轉變?yōu)楦弑硥耗Ｊ降?通路并聯，每條通路通過三個腔，通路上至少有一個阻性腔，保證了消聲量，且與低背壓模式不同的是，氣流方向不再發(fā)生變化，這會大大減小背壓，從而實現減小背壓同時保證吸聲量的效果。
[0014]本實用新型的核心是兩處控制機構3與12，其中3處直接控制可變入口管4，可變入口管4由兩節(jié)穿孔管組成，外管直接與入口端相連，內管嵌于外管內側，且能夠自由轉動。在外管上開槽，控制結構3處撥塊與內管連接，可控制內管旋轉。由圖4可以看出，穿孔管各排孔之間有角度差，而可變入口管正是利用了這種角度差，控制器無動作時，內管與外管的孔交叉排列，即內管的孔對應外管實體部分，外管的孔對應內管實體部分，因此可變入口管在控制器無動作時為無孔管，而在控制器發(fā)生動作時，撥動3處撥塊，內管旋轉，使其上的孔與外管一一對應，可變入口管轉為穿孔管，氣流即可首先通過腔I自由流動，實現氣流模式的轉換。內管在消聲器外部部分設計為無孔管，以保證旋轉過程中入口端的氣密性。12處采用彈簧-擋塊結構，如圖3所示?？刂破鳠o動作時，擋塊擋在可控出口端處，可控出口端15為關閉狀態(tài)，控制器發(fā)生動作時，推動12處推桿，推桿推動擋塊，可控出口端打開，氣流可由此流出。在工況再次發(fā)生變化，背壓減小時，控制器恢復動作，彈簧使擋塊恢復初始位置，可控出口端即可再次關閉。為保證出口氣密性，消聲器右端外殼設計為三層夾心結構，兩端為金屬板，中間為空腔，在橢圓外殼上對應位置處留出兩開口供推桿移動，其余部分進行密閉處理。本實用新型通過兩處可控裝置實現低背壓和高背壓下氣流模式的改變，在低背壓下選擇較復雜串聯式結構，得到較大消聲量，在高背壓下選擇較簡單并聯式結構，在降低背壓的前提下保證一定的消聲量，從而提升消聲器不同工況下的的消聲性能。
【主權項】
1.一種多腔變通路復合式消聲器，消聲器內分為三個阻性腔和兩個抗性腔，內部氣流通路為穿孔管和無孔管兩種，其特征是:消聲器具有一個消聲器入口端(I)和一個常開出口端(14)及一個可控出口端(15)，消聲器入口端(I)和可控出口端(15)在可變入口管(4)上的兩端，在消聲器入口端(I)外表面和常開出口端(14)外表面分別有入口端壓力傳感器(2)和出口端壓力傳感器插口(13)，內可放置或連接壓力傳感器測量進出口氣壓，測得的信號傳給控制器，控制器控制內嵌管撥塊(3)和可控出口端(15)的可控出口端控制裝置檔桿(12)，實現內部氣流模式改變，調整氣流流動模式，實現消聲量與背壓的性能優(yōu)化，消聲器最右端外殼設計為三層夾心結構，橢圓外殼上對應位置留兩開口供可控出口端控制裝置檔桿(12)移動，控制裝置處均進行密封。
2.根據權利要求1所述的多腔變通路復合式消聲器，其特征是:可變入口管(4)由嵌套在一起的內管和外管組成，外管直接與入口端相連，內管嵌于外管內側，且能夠自由轉動，內嵌管撥塊(3)與內管連接，可控制內管旋轉，兩管都為穿孔管且控制器無動作時孔交叉排列，內嵌管撥塊(3)固定在內管上，在外管上開槽，可控出口端控制裝置檔桿(12)由可動擋塊(17)和彈簧(16)組成，由控制器控制可控出口端(15)的打開與關閉。
【專利摘要】本實用新型公開了多腔變通路復合式消聲器，能夠根據背壓大小自動調整內部氣流流動模式的多腔變通路復合式消聲器，消聲器內分為三個阻性腔和兩個抗性腔，內部氣流通路為穿孔管和無孔管兩種，消聲器具有一個消聲器入口端和一個常開出口端及一個可控出口端,消聲器入口端和可控出口端在可變入口管上的兩端，在消聲器入口端外表面和常開出口端外表面分別有入口端壓力傳感器和出口端壓力傳感器插口，內可放置或連接壓力傳感器測量進出口氣壓，測得的信號傳給控制器，控制器控制內嵌管撥塊和可控出口端的可控出口端控制裝置檔桿，實現內部氣流模式改變，調整氣流流動模式，實現消聲量與背壓的性能優(yōu)化，消聲器最右端外殼設計為三層夾心結構，橢圓外殼上對應位置留兩開口供可控出口端控制裝置檔桿移動，控制裝置處均進行密封，同時保證一定的消聲量，實現消聲量與背壓的同步優(yōu)化控制，優(yōu)化汽車的NVH性能。
【IPC分類】F01N13-00, F01N9-00
【公開號】CN204572147
【申請?zhí)枴緾N201520221841
【發(fā)明人】白曉天, 陳長征
【申請人】沈陽工業(yè)大學
【公開日】2015年8月19日
【申請日】2015年4月14日