本實(shí)用新型涉及汽車排氣系統(tǒng)后消音器。

背景技術(shù)：

汽車排氣系統(tǒng)后消音器對整車的NVH性能有較大的影響。后消音器包括殼體、進(jìn)氣管和排氣管，殼體為柱狀，兩端由端蓋封閉，殼體內(nèi)設(shè)置有隔板，進(jìn)氣管由一個(gè)端蓋與隔板支撐，排氣管由另一個(gè)端蓋與隔板支撐，在殼體內(nèi)形成迷宮式的流路，使得噪音在殼體內(nèi)彼此干涉、被吸收，從而達(dá)到凈化消音的效果。為了提升消音性能同時(shí)不會(huì)顯著地增加產(chǎn)品的成本，業(yè)內(nèi)對后消音器作出多種嘗試，例如專利文獻(xiàn)CN203547838U、CN201173143Y、CN203050848U等，在殼體中增加內(nèi)插管、填充吸音材料等，以進(jìn)一步降低噪聲消除性能。

本實(shí)用新型發(fā)明人經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)汽車排氣系統(tǒng)后消音器還存在進(jìn)一步的改進(jìn)余地。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種汽車排氣系統(tǒng)后消音器，其具有良好的消音性能。

根據(jù)本實(shí)用新型的汽車排氣系統(tǒng)后消音器，包括柱狀殼體、分別封閉柱狀殼體兩端的第一端蓋和第二端蓋、將殼體內(nèi)的腔體分隔開的多個(gè)隔板、進(jìn)氣管、排氣管以及位于進(jìn)氣管和排氣管之間的中間管，其中，

所述多個(gè)隔板限定為第一隔板、第二隔板以及第三隔板，所述第一隔板、第二隔板以及第三隔板均為孔板；

在所述殼體內(nèi)的所述腔體中，所述第一隔板與所述第一端蓋之間限定出第一腔體，所述第二隔板與所述第一隔板之間限定出第二腔體，所述第三隔板與所述第二隔板之間限定出第三腔體，所述第二端蓋和所述第三隔板之間限定出第四腔體；

所述進(jìn)氣管由所述第一端蓋開始穿過第一隔板、第二隔板以及第三隔板并終止于所述第四腔體；

所述排氣管由所述第二端蓋開始穿過第三板、第二隔板以及第一隔板，并終止于所述第一腔體；

所述中間管的一端起始于所述第四腔體并穿過所述第三隔板和所述第二隔板，終止于所述第二腔體；

位于所述第三腔體中的所述進(jìn)氣管、排氣管以及中間管分別在管身上分布有消音孔，并且所述第三腔體的空余部分由消音纖維填充；

所述第一端蓋與所述排氣管相對的區(qū)域?yàn)閮?nèi)凹外凸的消音部；以及

所述第二端蓋與所述進(jìn)氣管相對的區(qū)域也為內(nèi)凹外凸的消音部。

在一實(shí)施例中，所述消音纖維為無紡布包裹的玻璃纖維。

在一實(shí)施例中，所述消音纖維為塑料袋包裹的玻璃纖維。

在一實(shí)施例中，所述殼體的橫截面為兩段大徑圓弧以及兩段小徑圓弧首尾連接圍成，且兩段大徑圓弧彼此對稱，兩段小徑圓弧彼此對稱，小徑圓弧與大徑圓弧的連接處光滑過渡，所述大徑圓弧的半徑小于350mm。

在一實(shí)施例中，所述殼體為鋼板卷繞而成的結(jié)構(gòu)且接縫處為卷繞包鎖縫。

在一實(shí)施例中，所述進(jìn)氣管、所述排氣管以及所述中間管的軸心位于同一平面內(nèi)。

在一實(shí)施例中，所述進(jìn)氣管、所述排氣管以及所述中間管均為圓管。

在一實(shí)施例中，所述中間管的分布有所述消音孔的管身長度要大于所述進(jìn)氣管和所述排氣管的分布有所述消音孔的管身長度；所述進(jìn)氣管和所述排氣管的消音孔分布區(qū)域在同一軸向區(qū)域，與所述中間管的消音孔分布區(qū)域在軸向上錯(cuò)開。

在一實(shí)施例中，所述第一端蓋的所述消音部至少部分與所述中間管相對。

在一實(shí)施例中，所述第二端蓋的所述消音部至少部分與所述中間管相對。

本實(shí)用新型的技術(shù)效果如下：

排氣系統(tǒng)的排氣從進(jìn)氣管進(jìn)入，大部分從進(jìn)氣管的出口即位于第四腔體的位置排出，氣流在消音部處反彈，在第四腔體中擴(kuò)散，然后氣流大部分從中間管中繼續(xù)流動(dòng)，氣流從中間管中排放到第二腔體，在第二腔體中緩沖，然后透過第一隔板后，再折返通過排氣管向外排放；快速流動(dòng)的氣流在進(jìn)氣管、中間管、排氣管中產(chǎn)生的中高頻噪音在帶消音孔的管身中被消音孔吸收，同時(shí)配合消音纖維可以增大消音效果，尤其是對中高頻噪聲，在第三腔體中填滿消音纖維可以抑制在該腔體內(nèi)的氣體流動(dòng)，降低出現(xiàn)異響的風(fēng)險(xiǎn)，帶消音孔的管身消音纖維、第一隔板、第二隔板、第三隔板、各消音部構(gòu)成多級(jí)消音結(jié)構(gòu)，吸收噪音的頻帶寬，吸聲系數(shù)高，氣流再生噪聲低，且易于控制，在系統(tǒng)背壓和消音效果之間達(dá)到良好的匹配，使得消音效果對發(fā)動(dòng)機(jī)效率不產(chǎn)生實(shí)質(zhì)性的影響，多種多級(jí)消音結(jié)構(gòu)還能減弱中間管的共振，進(jìn)而降低發(fā)動(dòng)機(jī)在3000轉(zhuǎn)以內(nèi)的第二、第四階次噪音。

附圖說明

本實(shí)用新型的上述的以及其他的特征、性質(zhì)和優(yōu)勢將通過下面結(jié)合附圖和實(shí)施例的描述而變得更加明顯，其中：

圖1為根據(jù)本實(shí)用新型的汽車排氣系統(tǒng)后消音器的半剖視圖。

圖2為沿圖1中A-A線的剖視圖。

圖3為沿圖1中B-B線的剖視圖。

圖4為沿圖1中C-C線的剖視圖。

圖5為后消音器的有關(guān)第2階次噪音的聲學(xué)性能圖。

圖6為后消音器的有關(guān)第4階次噪音的聲學(xué)性能圖。

圖7為根據(jù)本實(shí)用新型的卷繞包鎖縫的示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例和附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明，在以下的描述中闡述了更多的細(xì)節(jié)以便于充分理解本實(shí)用新型，但是本實(shí)用新型顯然能夠以多種不同于此描述的其它方式來實(shí)施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本實(shí)用新型內(nèi)涵的情況下根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況作類似推廣、演繹，因此不應(yīng)以此具體實(shí)施例的內(nèi)容限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。

需要注意的是，附圖均僅作為示例，不應(yīng)該以此作為對本實(shí)用新型實(shí)際要求的保護(hù)范圍構(gòu)成限制。

如圖1所示，根據(jù)本實(shí)用新型的汽車排氣系統(tǒng)后消音器包括柱狀殼體1、分別封閉柱狀殼體1兩端的第一端蓋2和第二端蓋9、將殼體1內(nèi)的腔體分隔開的第一隔板6、第二隔板7以及第三隔板8、進(jìn)氣管3、排氣管4以及位于進(jìn)氣管3和排氣管4之間的中間管5。第一隔板6、第二隔板7以及第三隔板8均為孔板。

在殼體1內(nèi)的腔體中，第一隔板6與第一端蓋2之間限定出第一腔體11，第二隔板7與第一隔板6之間限定出第二腔體12，第三隔板8與第二隔板7之間限定出第三腔體13，第二端蓋9和第三隔板8之間限定出第四腔體14。

進(jìn)氣管3由第一端蓋2開始穿過第一隔板6、第二隔板7以及第三隔板8并終止于第四腔體14；排氣管4由第二端蓋9開始穿過第三板8、第二隔板7以及第一隔板6，并終止于第一腔體11；中間管5的一端起始于第四腔體14并穿過第三隔板8和第二隔板7，終止于第二腔體12。

位于第三腔體13中的進(jìn)氣管3、排氣管4以及中間管5分別在管身31、41、51上分布有消音孔，并且第三腔體13的空余部分由消音纖維130填充。

第一端蓋2與排氣管4相對的區(qū)域?yàn)閮?nèi)凹外凸的消音部21。第二端蓋9與進(jìn)氣管3相對的區(qū)域也為內(nèi)凹外凸的消音部91。

排氣系統(tǒng)的排氣從進(jìn)氣管3進(jìn)入，大部分從進(jìn)氣管3的出口即位于第四腔體4的位置排出，氣流在消音部91處反彈，在第四腔體14中擴(kuò)散，然后氣流大部分從中間管5中繼續(xù)流動(dòng)，氣流從中間管5中排放到第二腔體12，在第二腔體12中緩沖，然后透過第一隔板6后，再折返通過排氣管4向外排放。快速流動(dòng)的氣流在進(jìn)氣管3、中間管5、排氣管4中產(chǎn)生的中高頻噪音在對應(yīng)的管身31、51、41中被消音孔吸收，同時(shí)配合消音纖維130可以增大消音效果，尤其是對中高頻噪聲，在第三腔體13中填滿消音纖維130可以抑制在該腔體內(nèi)的氣體流動(dòng)，降低出現(xiàn)異響的風(fēng)險(xiǎn)。在圖1中，管身31、51、41、消音纖維130、第一隔板6、第二隔板7、第三隔板8、消音部91、21構(gòu)成多級(jí)消音結(jié)構(gòu)，吸收噪音的頻帶寬，吸聲系數(shù)高，氣流再生噪聲低，且易于控制。在中間管5的出口側(cè)設(shè)置第二腔體12，有利于緩沖快速流動(dòng)的氣流，然后使氣流通過第一隔板6進(jìn)入到第一腔體11，進(jìn)而在系統(tǒng)背壓和消音效果之間達(dá)到良好的匹配，使得消音效果對發(fā)動(dòng)機(jī)效率不產(chǎn)生實(shí)質(zhì)性的影響。另外，多種多級(jí)消音結(jié)構(gòu)還能減弱中間管5的共振，進(jìn)而降低發(fā)動(dòng)機(jī)在3000轉(zhuǎn)以內(nèi)的第二、第四階次噪音。

此外，如圖所示的實(shí)施例保持消音器內(nèi)部的流型，Z型流路保證了在殼體內(nèi)部的體積的有效利用，其整體設(shè)計(jì)有利于將尾管的直徑降低，從而降低階次噪音，這將使曲率更加接近客戶目標(biāo)。

在第二隔板7、第三隔板8之間加入消音纖維13，將消音纖維13引入到消音器，因?yàn)橄衾w維13的聲阻性能將有利于改善中高頻范圍的噪音吸收。并且消音纖維13和管孔、孔板的交互作用可以減弱中間管5的共振，而該共振導(dǎo)致在3000RPM時(shí)的2^nd、4^th噪音的峰值，同時(shí)中間管5的加入有利于引導(dǎo)氣流通過填充了消音纖維13的腔體。

優(yōu)選地，消音纖維130為由無紡布包裹的玻璃纖維。選用無紡布包裹的纖維填充于第三腔體13可以排氣系統(tǒng)具有更好的性能，例如即便在冬季，排氣系統(tǒng)的排氣管不會(huì)產(chǎn)生抖動(dòng)或異響?？蛇x地，消音纖維130為塑料袋包裹的玻璃纖維。

如圖2所示，殼體的橫截面為兩段大徑圓弧110、112以及兩段小徑圓弧113、115首尾連接圍成，且兩段大徑圓弧彼110、112此對稱，兩段小徑圓弧113、115彼此對稱，小徑圓弧113、115與大徑圓弧110、112的連接處光滑過渡，大徑圓弧110、112的半徑小于350mm。如此設(shè)計(jì)殼體1，可以獲得更好的消音效果。

在可選的實(shí)施例中，如圖7所示，殼體1為鋼板卷繞而成的結(jié)構(gòu)且接縫處為卷繞包鎖縫，如此消音器可以獲得更好的性能，例如不會(huì)有異響產(chǎn)生。卷繞包鎖縫如圖7所示，鋼板的兩個(gè)邊被卷繞，其中一個(gè)邊包住另一個(gè)邊。

如圖2至圖4所示，進(jìn)氣管3、排氣管4以及中間管5的軸心位于同一平面內(nèi)。進(jìn)氣管3、排氣管4以及中間管5優(yōu)選為圓管。

回到圖1，中間管5的分布有消音孔的管身51長度要大于進(jìn)氣管3和排氣管4的分布有消音孔的管身31、41長度；進(jìn)氣管3和排氣管4的消音孔分布區(qū)域在同一軸向區(qū)域，與中間管5的消音孔分布區(qū)域在軸向上錯(cuò)開。

繼續(xù)參照圖1，第一端蓋2的消音部21至少部分與中間管5相對。

繼續(xù)參照圖1，第二端蓋的消音部91至少部分與中間管5相對。

圖5、圖6示出了一個(gè)實(shí)施例的聲學(xué)性能，圖5、圖6中，縱軸為汽車排氣噪音，橫軸為發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，圖5是有關(guān)噪音的第2階次隨轉(zhuǎn)速變化而變化的示意圖，圖6是有關(guān)噪音的第4階次隨轉(zhuǎn)速變化而變化的示意圖，曲線C11、C12為期望的曲線，曲線C21、C22為測試出來的曲線。消音器的結(jié)構(gòu)參照圖1至圖4，其中的尺寸參數(shù)為：

殼體1長度為630mm，截面的寬度為255mm，高度為123mm；殼體的長度可以在±100mm范圍內(nèi)變化。

第一隔板與殼體1的左端蓋的距離為150mm，其上具有310個(gè)消音孔，消音孔的直徑為3.5mm。

第二隔板與第一隔板的距離為160mm，其上具有310個(gè)消音孔，消音孔的直徑為3.5mm。

第三隔板與第二隔板的距離為160mm，其上具有310個(gè)消音孔，消音孔的直徑為3.5mm。

中間管的外徑為55mm，長度為200mm，其具有消音孔的管身具有210個(gè)消音孔，消音孔的直徑為3.5mm。

排氣管的外徑為45mm，其長度為530mm，其具有消音孔的管身具有220個(gè)消音孔，消音孔的直徑為3.5mm。

進(jìn)氣管的外徑為50mm，其長度為500mm，其具有消音孔的管身具有216個(gè)消音孔，消音孔的直徑為3.5mm。

其中，每個(gè)管子的直徑可以在±5mm范圍內(nèi)變化。每根管子的長度可以在±100mm范圍內(nèi)變化。管子的位置可以在100mm內(nèi)的任意方向進(jìn)行變化。隔板的位置可以在100mm范圍內(nèi)任意移動(dòng)。各管的直徑可以在±2mm內(nèi)變化?？讛?shù)可以在±50變化。

可以看出第4階次噪音的峰值出現(xiàn)在大約3000RPM，其被大幅抑制了，第2階次噪音的峰值也被減弱，能很好地吻合期望曲線。

本實(shí)用新型雖然以較佳實(shí)施例公開如上，但其并不是用來限定本實(shí)用新型，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍內(nèi)，都可以做出可能的變動(dòng)和修改。因此，凡是未脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何修改、等同變化及修飾，均落入本實(shí)用新型權(quán)利要求所界定的保護(hù)范圍之內(nèi)。