排气系统的热端中的声学容积和隔音技术方案

一种车辆排气系统包括：限定内部腔体的部件壳体；以及定位在该内部腔体内的至少一个排气气体处理元件。谐振器容积经由至少一个谐振器元件与内部腔体并联连接，并且隔离材料位于谐振器容积内。

【技术实现步骤摘要】
排气系统的热端中的声学容积和隔音
技术介绍
排气系统引导由发动机产生的热排气气体通过各种排气部件以减少排放、改善燃料经济性并控制噪声。短排气系统(诸如，举例来说混动车辆或后置发动机车辆中遇到的那些排气系统)通常不具有充分的体积和/或长度以达到所需的排气管噪声水平结合可接受的背压水平。此外，随着汽油颗粒过滤器(GPF)技术在市场上出现，将需要抵消排气系统背压中的相应增加，从而避免对燃油经济性或性能的不利影响。除了解决由引入GPF技术所引起的问题以外，其它新兴动力总成技术也正要求行业提供更加严格的降噪效果需要衰减的频率被推到越来越低的频率，这些越来越低的频率是以前不必面对的问题。衰减这样的频率的一种传统解决方案是提供更多的内部容积；然而，由于紧凑的封装约束，因此无法获得这样的容积所需的空间。衰减这些较低的频率的另一解决方案是使用阀门；然而，阀以较低的每分钟转数驱动较高的背压，这并不总是能接受的。因此，需要独特的声学解决方案，该解决方案从容积角度来看更加高效，并且背压方面来看影响较小。
技术实现思路
在一个示例性实施例中，车辆排气系统包括：部件壳体，部件壳体限定了内部腔体；以及定位在该内部腔体内的至少一个排气气体处理元件。谐振器容积经由至少一个谐振器元件与内部腔体并联连接，并且隔离材料位于谐振器容积内。在上述的另一实施例中，谐振器容积形成在部件壳体的外表面与谐振器壳体的内表面之间，谐振器壳体至少部分地围绕部件壳体。在上述任一项的另一实施例中，入口锥体位于部件壳体的一端处，而出口锥体位于部件壳体的相对端处，并且其中至少一个谐振器元件位于入口锥体和出口锥体中的一个处。在上述任一项的另一实施例中，至少一个谐振器元件包括亥姆霍兹颈部或入口锥体和出口锥体中的至少一个的穿孔部分。在上述任一项的另一实施例中，没有净流量流出谐振器容积。在上述任一项的另一实施例中，第二排气气体处理元件位于内部腔体内，并且与第一排气气体处理元件轴向隔开一间隙，并且其中，部件壳体位于车辆排气系统的热端中，并紧接在发动机或涡轮增压机下游。在上述任一项的另一实施例中，至少一个谐振器元件包括亥姆霍兹颈部和部件壳体的穿孔部分中的至少一个。在上述任一项的另一实施例中，部件壳体包括封围至少一个气体处理元件的中心壳体部分、位于中心壳体部分的一端处的入口部分和位于中心壳体部分的相对端的出口部分，并且其中，至少一个谐振器元件包括与中心壳体部分、入口部分和出口部分中的至少一个相关联的管或穿孔部分中的至少一个。在上述任一项的另一实施例中，谐振器容积形成在部件壳体的外表面与完全围绕部件壳体的谐振器壳体的内表面之间，并且其中，隔离材料完全填充谐振器容积。在上述任一项的另一实施例中，谐振器元件位于入口部分中。在上述任一项的另一实施例中，谐振器容积形成在部件壳体的外表面与完全围绕部件壳体的谐振器壳体的内表面之间，并且其中，隔离材料仅部分填充谐振器容积，并且位于至少一个谐振器元件的位置处。在上述任一项的另一实施例中，谐振器元件位于入口部分中，并且包括穿孔挡板，穿孔挡板位于入口部分与中心壳体部分之间的位置处以将谐振器容积分成入口部分处的入口容积与剩余容积，并且其中隔离材料仅填充入口容积。在上述任一项的另一实施例中，谐振器元件位于入口部分中，并且包括穿孔挡板，穿孔挡板位于入口部分和中心壳体部分之间的位置处以将谐振器容积分成入口部分处的入口容积与剩余容积，并且其中，第一部分的隔离材料填充入口容积，第二部分的隔离材料包括附连到中心壳体部分的内表面的隔离材料层。在上述任一项的另一实施例中，入口部分包括入口锥体，入口锥体具有连接到入口管的上游端和连接到中心壳体部分的下游端，并且其中，下游端的外部尺寸大于上游端的外部尺寸，并且其中出口部分包括出口锥体，出口锥体具有连接到中心壳体部分的上游端和连接到出口管的下游端，并且其中，上游端的外部尺寸大于下游端的外部尺寸。在上述任一项的另一实施例中，谐振器壳体与部件壳体隔开且提供谐振器容积，并且其中至少一个谐振器元件包括将部件壳体连接到谐振器壳体的管，并且其中隔离材料完全填充谐振器容积。在上述任一项的另一实施例中，谐振器壳体与部件壳体分开且提供谐振器容积，并且其中至少一个谐振器元件包括将部件壳体连接到谐振器壳体的管，以及其中隔离材料仅部分填充谐振器容积并位于与管的连接处。在另一示例性实施例中，车辆排气系统包括至少一个排气气体处理元件和限定内部腔体的部件壳体。部件壳体包括封围至少一个排气气体处理元件的中心壳体部分、位于中心壳体部分的上游端的入口锥体和位于中心壳体部分的下游端的出口锥体。部件壳体位于车辆排气系统的热端中，并且紧接在发动机或涡轮增压机下游。谐振器容积经由至少一个谐振器元件与内部腔体并联连接，并且没有净流量从谐振器容积中流出。隔离材料位于谐振器容积内。在上述任一项的另一实施例中，至少一个谐振器元件包括管和部件壳体的穿孔部分中的至少一个。在上述任一项的另一实施例中，谐振器壳体与部件壳体隔开且提供谐振器容积，并且其中至少一个谐振器元件包括将部件壳体连接到谐振器壳体的管，以及其中隔离材料至少部分填充谐振器容积。在上述任一项的另一实施例中，谐振器壳体完全围绕部件壳体，从而在谐振器壳体的内表面与部件壳体的外表面之间设置谐振器容积，并且其中隔离材料至少部分地填充谐振器容积。从以下说明书和附图中将能最佳地理解本申请的这些和其它特征，以下是简要的说明。附图说明图1示意性示出车辆排气系统。图2示出图1所示的系统的热端部件的一个示例，并且其包括谐振器元件和隔离材料。图3示出另一示例实施例。图4示出另一示例实施例。图5示出另一示例实施例。图6示出另一示例实施例。图7示出另一示例实施例。图8示出另一示例实施例。图9是传输损耗(dB)与频率(Hz)的曲线图，其包括具有谐振器元件和隔离材料的部件与没有隔离材料的部件的比较。图10示出了针对以下部件的总背压(kPa)柱状图和尾管噪声(dB)与速度(转/分钟)的曲线图：(a)没有谐振器元件和隔离材料的部件与对于下列部件的不同构造的比较：(b)具有谐振器颈部的部件；(c)具有隔离材料的穿孔锥体/谐振器，以及(d)具有不包括隔离材料的穿孔锥体/谐振器。具体实施方式图1示出车辆排气系统10的示意图，该车辆排气系统引导由发动机12产生的热排气气体通过各种排气部件，以如已知的那样减少排放并控制噪声。发动机12包括将发动机排气气体引导至可选的涡轮增压机16中的排气歧管14。排气系统10包括热端18，热端18紧接着位于排气歧管14下游，或如果包括则紧接着位于轮增压机16的下游，并且包括在热端18下游的冷端20。排气气体经有冷端20处的尾管22离开到大气中。由于发动机12接近，热端18处的排气气体运行温度通常高于冷端20处的排气气体运行温度。在一个示例中，热端处的排气气体运行温度可在750-950摄氏度的范围本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种车辆排气系统，包括：/n部件壳体，所述部件壳体限定内部腔体；/n定位在所述内部腔体内的至少一个排气气体处理元件；/n经由至少一个谐振器元件与所述内部腔体并联连接的谐振器容积，以及/n位于所述谐振器容积内的隔离材料。/n

【技术特征摘要】
20200220 US 16/795,7641.一种车辆排气系统，包括：
部件壳体，所述部件壳体限定内部腔体；
定位在所述内部腔体内的至少一个排气气体处理元件；
经由至少一个谐振器元件与所述内部腔体并联连接的谐振器容积，以及
位于所述谐振器容积内的隔离材料。


2.如权利要求1所述的车辆排气系统，其特征在于，所述谐振器容积形成在所述部件壳体的外表面与谐振器壳体的内表面之间，所述谐振器壳体至少部分地围绕所述部件壳体。


3.如权利要求1所述的车辆排气系统，其特征在于，包括入口锥体和出口锥体，所述入口锥体位于所述部件壳体的一端处，而所述出口锥体位于所述部件壳体的相对端处，并且其中所述至少一个谐振器元件位于所述入口锥体和所述出口锥体中的一个处。


4.如权利要求3所述的车辆排气系统，其特征在于，至少一个所述谐振器元件包括亥姆霍兹颈部或所述入口锥体和所述出口锥体中的至少一个的穿孔部分。


5.如权利要求1所述的车辆排气系统，其特征在于，没有从所述谐振器容积中出来的净流量。


6.如权利要求1所述的车辆排气系统，其特征在于，包括：第二排气气体处理元件，所述第二排气气体处理元件定位在所述内部腔体内，并且与所述第一排气气体处理元件轴向隔开一间隙，以及其中，所述部件壳体位于所述车辆排气系统的热端中并紧接在发动机或涡轮增压机下游。


7.如权利要求1所述的车辆排气系统，其特征在于，至少一个谐振器元件包括亥姆霍兹颈部和所述部件壳体的穿孔部分中的至少一个。


8.如权利要求1所述的车辆排气系统，其特征在于，所述部件壳体包括封围至少一个气体处理元件的中心壳体部分、位于所述中心壳体部分的一端处的入口部分和位于所述中心壳体部分的相对端处的出口部分，并且其中，至少一个谐振器元件包括与所述中心壳体部分、所述入口部分和所述出口部分中的至少一个相关联的管或穿孔部分中的至少一个。


9.如权利要求8所述的车辆排气系统，其特征在于，所述谐振器容积形成在所述部件壳体的外表面与完全围绕所述部件壳体的谐振器壳体的内表面之间，并且其中，所述隔离材料完全填充所述谐振器容积。


10.如权利要求9所述的车辆排气系统，其特征在于，所述谐振器元件位于所述入口部分中。


11.如权利要求8所述的车辆排气系统，其特征在于，所述谐振器容积形成在部件壳体的外表面与完全围绕所述部件壳体的谐振器壳体的内表面之间，以及其中，隔离材料仅部分填充所述谐振器容积并且位于至少一个谐振器元件的位置处。


12.如权利要求11所述的车辆排气系统，其特征在于，所述谐振器元件位于所述入口部分中且包括穿孔挡板，所述穿孔挡板位于所述入口部分与所述中心壳体部分之间的位置处以将所述谐...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·克塞尔，J·伊根，C·盖亚德，JP·布鲁内尔，
申请(专利权)人：佛吉亚排放控制技术美国有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US