一种宽频降噪消声器制造技术

本发明专利技术属于机动车排气系统技术领域，尤其涉及一种宽频降噪消声器，包括壳体、设置在壳体内的挡板和腔室，挡板包括依次设置的第一挡板、第二挡板和第三挡板，腔室包括第一腔室、第二腔室、第三腔室和第四腔室，腔室内设有贯穿壳体的前端面、第一挡板和第二挡板的进气管、贯穿第一挡板、第二挡板、第三挡板、和壳体的后端面的出气管，第一挡板、第二挡板和第三挡板上分别设有第一穿孔区、第二穿孔区和第三穿孔区，进气管位于第一腔室和第二腔室的管壁上分别设有第四穿孔区和第五穿孔区，第四穿孔区上套设有第一套管，出气管位于第二腔室的管壁上设有第六穿孔区，第六穿孔区上套设有第二套管，第一套管、第二套管和第四腔室内均设有吸音材料。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于机动车排气系统
，尤其涉及一种宽频降噪消声器。
技术介绍
随着交通运输的发展，汽车的噪声污染问题日益突出，已成为当今世界最主要的噪声污染源。其中，排气噪声是汽车噪声中最主要的噪声源之一，排气消声器性能的好坏直接影响到汽车的声学品质。在汽车消声器领域，目前主要有三类常用的消声器，即阻性消声器、抗性消声器及阻抗复合式消声器。阻性消声器是一种吸收型消声器，它是利用声波在多孔性吸声材料中传播时，因摩擦将声能转化为热能而耗散掉，从而达到消声的目的。材料的消声性能类似于电路中的电阻耗损电功率，从而得名。一般说来，阻性消声器具有良好的高频消声性能，对低频消声性能较差。抗性消声器与阻性消声器不同，它不使用吸声材料，而是依靠管道截面的突变或共振腔等在声传播过程中引起阻抗的改变而产生声能的反射、干涉及共振吸声来降低消声器向外辐射的声能，达到消声目的。从能量角度看，阻性消声器采用的是能量转换的方法来降低消声器出口处的声能，而抗性消声器主要利用声能转移的方法来降低消声器出口处的声能。抗性消声器对中、低频噪声抑制效果较好，但是高频消声性能较差。阻抗复合式消声器的结构合并了前两种消声器的特点，既可以通过多孔性吸声材料将高频声能转化为热能，又可以通过声能的反射、干涉及共振来抑制中、低频声波的传递，具有较宽的消声频段。此类消声器在汽车排气系统中得到了广泛的应用。现有的阻抗复合式消声器往往通过简单地调整挡板、内插管和阻性元件的数量来改进性能，并没有对腔室的容积、穿孔孔径及数目、吸声材料类型及其物理特性(厚度、材料密度、堆积密度等)等方面进行优化，这些消声器的实际消声频带无法覆盖所有整车工况(如怠速、高速和爬坡等)下的宽频噪声，另外这些消声器在设计之初往往忽略了气流的流向和压力损失。有鉴于上述的缺陷，本设计人，积极加以研究创新，以期创设一种宽频降噪消声器，使其更具有产业上的利用价值。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术的目的是提供一种宽频降噪消声器，具有良好的声学性能，可以对所有发动机转速范围的宽频噪声进行有效的抑制。本专利技术提出的一种宽频消声器，包括壳体、设置在所述壳体内的挡板和腔室，所述挡板包括依次设置的第一挡板、第二挡板和第三挡板，所述腔室包括由所述第一挡板、第二挡板和第三挡板依次隔开的第一腔室、第二腔室、第三腔室和第四腔室，所述腔室内设有贯穿所述壳体的前端面、第一挡板和第二挡板的进气管、贯穿所述第一挡板、第二挡板、第三挡板、和壳体的后端面的出气管，所述第一挡板、第二挡板和第三挡板上分别设有第一穿孔区、第二穿孔区和第三穿孔区，所述进气管位于所述第一腔室和第二腔室的管壁上分别设有第四穿孔区和第五穿孔区，所述第四穿孔区上套设有第一套管，所述出气管位于所述第二腔室的管壁上设有第六穿孔区，所述第六穿孔区上套设有第二套管，所述第一套管、第二套管和第四腔室内均设有吸音材料。进一步的，所述进气管的排气端口呈喇叭状。进一步的，位于所述第三腔室的所述出气管设有两个大于90°的弯折角。进一步的，所述第一套管的前后端口焊接在所述进气管的外壁上，所述第二套管的前后端口分别焊接在所述第一挡板和第二挡板上。进一步的，所述吸音材料的材质为超细玻璃纤维棉，材料密度为1000kg/m3～1200kg/m3，材料的堆积密度为100kg/m3～150kg/m3。进一步的，所述第一穿孔区、第二穿孔区和第三穿孔区的两端面设置为球面型凹凸交错状。进一步的，所述第一穿孔区、第二穿孔区、第三穿孔区、第四穿孔区、第五穿孔区和第六穿孔区分别设有211、178、125、448、288和288个穿孔，所述穿孔的孔径为3.5mm。进一步的，所述壳体的前端面与所述第一挡板之间的最长间距为262±2mm，所述第一挡板与所述第二挡板之间的间距为194±2mm，所述第二挡板与所述第三挡板之间的间距为114±2mm，所述第三挡板与所述壳体的后端面之间的间距为92±2mm。进一步的，所述进气管的外径为50mm，壁厚为1.2mm。进一步的，所述出气管的外径为50mm，壁厚为1.2mm。借由上述方案，本专利技术至少具有以下优点：本专利技术提出的宽频降噪的消声器通过多个腔室、挡板及穿孔区来引导气流和声波的运动和传播，使声波的传播路径增长，并完成了多个180°的气流回转，使声能得到了较大的衰减；位于第一腔室的第四穿孔区、第一套管及设置在第一套管内的吸音材料共同组成了一个阻性消声器，可以有效地降低中、高频噪声；位于第二腔室的第六穿孔区、第二套管及设置在第二套管内的吸音材料共同组成了另外一个阻性消声器，用于抑制排气系统特别是消声器内部的气流再噪声；第四腔室与第三挡板上的第三穿孔区共同组成了一个亥姆霍兹共振器，通过调整第三穿孔区上的穿孔孔径和穿孔率以及第四腔体的几何尺寸可以极大程度地降低特定频率下的噪声；为了增加中、高频消声性能，在第四腔室内设置了特定堆积密度的吸音材料；可以通过合理设置第二腔室内的第五穿孔区的穿孔孔径和穿孔率，使在保证声学性能的情况下，让压力损失维持在一个合理范围内。上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本专利技术的较佳实施例并配合附图详细说明如后。附图说明图1是本专利技术的结构示意图；图2是图1中A向的示意图；图3是图1中B向的示意图；图4是图1中C向的示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。参见图1至4，本专利技术一较佳实施例的本专利技术提出的一种宽频消声器，包括壳体1、设置在壳体1内的挡板和腔室，腔室为异形结构。挡板包括依次设置的第一挡板2、第二挡板3和第三挡板4，腔室包括由第一挡板2、第二挡板3和第三挡板4依次隔开的第一腔室5、第二腔室6、第三腔室7和第四腔室8。腔室内设有贯穿壳体1的前端面、第一挡板2和第二挡板3的进气管9、贯穿第一挡板2、第二挡板3、第三挡板4、和壳体1的后端面的出气管10，进气管9的排气端口呈喇叭状，喇叭状结构在保证声学性能的前提下有效地降低了排气背压，位于第三腔室7的出气管10设有两个大于90°的弯折角，呈现“Z”字状，这两个弯折角可以增加声波的反射，衰减声能量的传播，增加消声效果。第一挡板2、第二挡板3和第三挡板4上分别设有第一穿孔区11、第二穿孔区12和第三穿孔区13，进气管9位于第一腔室5和第二腔室6的管壁上分别设有第四穿孔区14和第五穿孔区15，第四穿孔区14上套设有第一套管16，第一套管16的前后端口焊接在进气管9的外壁上，出气管10位于第二腔室6的管壁上设有第六穿孔区17，第六穿孔区17上套设有第二套管18，第二套管18的前后端口分别焊接在第一挡板2和第二挡板3上。第一套管16、第二套管18和第四腔室8内均设有吸音材料19，吸音材料19完全覆盖第四穿孔区14、第六穿孔区17和第四腔室8。吸音材料19的材质为超细玻璃纤维棉，材料密度为1000kg/m3～1200kg/m3，材料的堆积密度为100kg/m3～150kg/m3，该吸声材料可以在低成本的情况下实现高频吸声效果的最大化。第一穿孔区11、第二穿孔区12和第三穿孔区13分别设有211、178、125个穿孔，且第一穿孔本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种宽频消声器，其特征在于：包括壳体、设置在所述壳体内的挡板和腔室，所述挡板包括依次设置的第一挡板、第二挡板和第三挡板，所述腔室包括由所述第一挡板、第二挡板和第三挡板依次隔开的第一腔室、第二腔室、第三腔室和第四腔室，所述腔室内设有贯穿所述壳体的前端面、第一挡板和第二挡板的进气管、贯穿所述第一挡板、第二挡板、第三挡板、和壳体的后端面的出气管，所述第一挡板、第二挡板和第三挡板上分别设有第一穿孔区、第二穿孔区和第三穿孔区，所述进气管位于所述第一腔室和第二腔室的管壁上分别设有第四穿孔区和第五穿孔区，所述第四穿孔区上套设有第一套管，所述出气管位于所述第二腔室的管壁上设有第六穿孔区，所述第六穿孔区上套设有第二套管，所述第一套管、第二套管和第四腔室内均设有吸音材料。

【技术特征摘要】
1.一种宽频消声器，其特征在于：包括壳体、设置在所述壳体内的挡板和腔室，所述挡板包括依次设置的第一挡板、第二挡板和第三挡板，所述腔室包括由所述第一挡板、第二挡板和第三挡板依次隔开的第一腔室、第二腔室、第三腔室和第四腔室，所述腔室内设有贯穿所述壳体的前端面、第一挡板和第二挡板的进气管、贯穿所述第一挡板、第二挡板、第三挡板、和壳体的后端面的出气管，所述第一挡板、第二挡板和第三挡板上分别设有第一穿孔区、第二穿孔区和第三穿孔区，所述进气管位于所述第一腔室和第二腔室的管壁上分别设有第四穿孔区和第五穿孔区，所述第四穿孔区上套设有第一套管，所述出气管位于所述第二腔室的管壁上设有第六穿孔区，所述第六穿孔区上套设有第二套管，所述第一套管、第二套管和第四腔室内均设有吸音材料。2.根据权利要求1所述的宽频消声器，其特征在于：所述进气管的排气端口呈喇叭状。3.根据权利要求1所述的宽频消声器，其特征在于：位于所述第三腔室的所述出气管设有两个大于90°的弯折角。4.根据权利要求1所述的宽频消声器，其特征在于：所述第一套管的前后端口焊接在所述进气管的外壁上，所述第二套管的前后端口分别焊接在所述第一挡板和第二挡...

【专利技术属性】
技术研发人员：李烨锋，姜夏冰，
申请(专利权)人：无锡红湖消声器有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32