本實用新型屬于發(fā)動機(jī)缸蓋氣道穩(wěn)態(tài)流動特性測試技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種汽車消聲器。

背景技術(shù)：

汽車排氣系統(tǒng)是汽車的重要組成部分，排氣系統(tǒng)排出廢氣同時也將燃燒噪聲帶到車輛尾部，在尾部產(chǎn)生聲壓級很高的階次噪聲和摩擦噪聲，噪聲傳遞到乘員艙，可能激勵乘員艙的聲腔模態(tài)導(dǎo)致乘員艙聲腔共振，嚴(yán)重影響整車NVH(Noise、Vibration、Harshness，噪聲、振動與聲振粗糙度)性能。

隨著人們生活水平的提高，人們對整車的要求從最初的代步工具變成舒適的家庭必需品，所以除了對車型的動力性要求較為嚴(yán)格外，對整車的噪聲要求也提高了，要求整車在行駛、加速、怠速具備安靜的噪聲。

目前大部分車型上的消聲器排氣尾管長度不可變化，消聲器消聲中心頻率固定，隨著發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速升高時，噪聲頻率升高，消聲器消聲效果降低，排氣尾管噪聲變大。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有的汽車消聲器隨著發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速升高，排氣尾管噪聲變大的缺陷，提供一種汽車消聲器。

本實用新型解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案如下：

提供一種汽車消聲器，包括殼體、隔板、進(jìn)氣管、排氣尾管、葉輪及彈性回轉(zhuǎn)部件，所述排氣尾管包括排氣外管及排氣內(nèi)管，所述隔板位于所述殼體內(nèi)以將所述殼體的內(nèi)部分隔為前腔室及后腔室，所述排氣內(nèi)管固定在所述殼體上，所述排氣內(nèi)管的前端伸入所述后腔室中，所述排氣內(nèi)管的后端穿出所述殼體的后側(cè)壁，所述排氣外管穿插在所述隔板上，且所述排氣外管的后端伸入所述后腔室內(nèi)并轉(zhuǎn)動套接在所述排氣內(nèi)管上，所述排氣外管的前端置于所述前腔室內(nèi)，所述葉輪固定連接在所述排氣內(nèi)管的前端，所述進(jìn)氣管插接在所述殼體上；

所述排氣外管位于所述后腔室的管段沿軸向間隔設(shè)置有至少一調(diào)頻外孔，所述排氣內(nèi)管位于所述后腔室的管段沿軸向間隔設(shè)置有對應(yīng)于所述調(diào)頻外孔的至少一調(diào)頻內(nèi)孔；

所述葉輪基于排氣壓力轉(zhuǎn)動，進(jìn)而驅(qū)動所述排氣外管相對所述排氣內(nèi)管轉(zhuǎn)動，所述調(diào)頻外孔與對應(yīng)的調(diào)頻內(nèi)孔在所述排氣外管相對所述排氣內(nèi)管轉(zhuǎn)動一角度后重合，且越靠后的所述調(diào)頻外孔及調(diào)頻內(nèi)孔實現(xiàn)重合所需所述排氣外管相對所述排氣內(nèi)管轉(zhuǎn)動的角度越大；

排氣壓力消失后，所述排氣外管在所述彈性回轉(zhuǎn)部件的作用下復(fù)位。

可選地，所述調(diào)頻外孔包括在周向上圍成一圈的多個外通孔，所述調(diào)頻內(nèi)孔包括在周向上圍成一圈的與外通孔數(shù)量對應(yīng)的多個內(nèi)通孔，所述多個外通孔與多個內(nèi)通孔在所述調(diào)頻外孔與對應(yīng)的調(diào)頻內(nèi)孔重合時一一對應(yīng)重合。

可選地，所述多個外通孔在圓周上等間距排布，所述多個內(nèi)通孔在圓周上等間距排布。

可選地，所述彈性回轉(zhuǎn)部件為扭轉(zhuǎn)彈簧，所述扭轉(zhuǎn)彈簧的一個自由端固定在所述排氣外管上，所述扭轉(zhuǎn)彈簧的另一個自由端固定在所述隔板上。

可選地，所述進(jìn)氣管豎直布置，所述葉輪位于所述進(jìn)氣管的軸線后側(cè)，所述葉輪的前側(cè)與所述排氣外管的進(jìn)氣口平齊。

可選地，所述隔板的邊緣與所述殼體的內(nèi)側(cè)壁密封接觸。

可選地，所述排氣外管位于所述后腔室的管段沿軸向間隔設(shè)置有多個所述調(diào)頻外孔，所述排氣內(nèi)管位于所述后腔室的管段沿軸向間隔設(shè)置有與多個所述調(diào)頻外孔一一對應(yīng)的多個所述調(diào)頻內(nèi)孔。

可選地，所述排氣外管上的多個調(diào)頻內(nèi)孔由前至后保持相同的布置形式；所述排氣內(nèi)管上后方的任何一個所述調(diào)頻內(nèi)孔相對于最前方的調(diào)頻內(nèi)孔轉(zhuǎn)動一角度布置，且越靠后的所述調(diào)頻內(nèi)孔其相對于最前方的調(diào)頻內(nèi)孔轉(zhuǎn)動的角度越大。

可選地，所述排氣內(nèi)管上的多個調(diào)頻內(nèi)孔由前至后保持相同的布置形式，所述排氣外管上后方的任何一個所述調(diào)頻外孔相對于最前方的調(diào)頻外孔轉(zhuǎn)動一角度布置，且越靠后的所述調(diào)頻外孔其相對于最前方的調(diào)頻外孔轉(zhuǎn)動的角度越大。

可選地，所述進(jìn)氣管的出氣口朝向所述葉輪。

根據(jù)本實用新型的汽車消聲器，發(fā)動機(jī)工作時，產(chǎn)生排氣壓力，氣流從進(jìn)氣管進(jìn)入消聲器殼體，吹擊葉輪，葉輪基于排氣壓力轉(zhuǎn)動，進(jìn)而驅(qū)動排氣外管相對排氣內(nèi)管轉(zhuǎn)動，調(diào)頻外孔與對應(yīng)的調(diào)頻內(nèi)孔在排氣外管相對排氣內(nèi)管轉(zhuǎn)動一角度后重合，且越靠后的調(diào)頻外孔及調(diào)頻內(nèi)孔實現(xiàn)重合所需排氣外管相對排氣內(nèi)管轉(zhuǎn)動的角度越大，即隨著發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速升高，排氣壓力增大，作用在葉輪上的力增大，即排氣外管克服彈性回轉(zhuǎn)部件轉(zhuǎn)動的角度越來越大，由最前側(cè)的調(diào)頻外孔與對應(yīng)的調(diào)頻內(nèi)孔重合開始，后側(cè)的調(diào)頻外孔與對應(yīng)的調(diào)頻內(nèi)孔由前至后依次重合，調(diào)頻外孔與對應(yīng)的調(diào)頻內(nèi)孔首次重合時，其后側(cè)的調(diào)頻外孔與對應(yīng)的調(diào)頻內(nèi)孔不重合。由于排氣尾管的聲學(xué)長度等于排氣尾管的尾端開口與最接近尾端開口的排氣尾管與殼體內(nèi)部的連通位置的距離，這樣，相當(dāng)于，隨著發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速升高，排氣尾管的聲學(xué)長度逐級減小，由于排氣尾管的聲學(xué)長度越小，消聲器消聲中心頻率越大，由此，消聲器消聲中心頻率隨著發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速升高而升高，很好的解決了隨著發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速升高而帶來的噪聲增大問題。

附圖說明

圖1是本實用新型一實施例提供的汽車消聲器的立體圖(殼體剖開)；

圖2是本實用新型一實施例提供的汽車消聲器的分解圖(殼體剖開)；

圖3是本實用新型一實施例提供的汽車消聲器的正視圖(殼體剖開)；

圖4是本實用新型一實施例提供的汽車消聲器其排氣外管的示意圖；

圖5是本實用新型一實施例提供的汽車消聲器其排氣內(nèi)管的示意圖。

說明書附圖中的附圖標(biāo)記如下：

1、殼體；11、前腔室；12、后腔室；13、后側(cè)壁；

2、隔板；

3、進(jìn)氣管；

4、葉輪；

5、彈性回轉(zhuǎn)部件；

6、排氣外管；61、調(diào)頻外孔；611、外通孔；

7、排氣內(nèi)管；71、調(diào)頻內(nèi)孔；711、內(nèi)通孔。

具體實施方式

為了使本實用新型所解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本實用新型進(jìn)行進(jìn)一步的詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。

本文中，上、下、前、后僅指的是圖3中的上、下、前后方位，并不對實際使用方位構(gòu)成限定。

如圖1至圖5所示，本實用新型一實施例提供的汽車消聲器，包括殼體1、隔板2、進(jìn)氣管3、排氣尾管、葉輪4及彈性回轉(zhuǎn)部件5。

殼體1呈箱體形狀，圖1-3中，為了更好地理解本發(fā)明，殼體1都是呈剖開之后的狀態(tài)。所述隔板2的邊緣與所述殼體1的內(nèi)側(cè)壁密封接觸，以防止前腔室11的尾氣經(jīng)由隔板2與殼體1之間的間隙進(jìn)入后腔室12。

如圖1-圖5所示，所述排氣尾管包括排氣外管6及排氣內(nèi)管7，所述隔板2豎立于所述殼體1內(nèi)以將所述殼體1的內(nèi)部分隔為前腔室11及后腔室12，所述排氣內(nèi)管7通過焊接或者是壓裝的方式固定在所述殼體1的后側(cè)壁13上，所述排氣內(nèi)管7的前端伸入所述后腔室12中，所述排氣內(nèi)管7的后端穿出所述殼體1的后側(cè)壁13，所述排氣外管6穿插在所述隔板2上，且所述排氣外管6的后端伸入所述后腔室12內(nèi)并轉(zhuǎn)動套接在所述排氣內(nèi)管7上，所述排氣外管6的前端置于所述前腔室11內(nèi)，所述葉輪4固定連接在所述排氣內(nèi)管7的前端，所述進(jìn)氣管3插接在所述殼體1上，且所述進(jìn)氣管3的出氣口朝向所述葉輪4。

如圖3所示，所述進(jìn)氣管3豎直布置，所述葉輪4位于所述進(jìn)氣管3的軸線后側(cè)，所述葉輪4的前側(cè)與所述排氣外管6的進(jìn)氣口平齊。這樣，進(jìn)氣管3的出氣口斜著朝向葉輪4。使得葉輪4在進(jìn)氣管3的軸線方向上不會擋住所述排氣外管6的進(jìn)氣口，避免葉輪4影響排氣效果。

本實施例中，直接在排氣外管6的前端外周上焊接多個葉片而直接構(gòu)成葉輪4。當(dāng)然，作為替代方案，葉輪4可以由空心的管體及管體上多個葉片構(gòu)成。管體固定在排氣外管6的前端外周上。

如圖1-5所示，所述排氣外管6位于所述后腔室12的管段沿軸向間隔設(shè)置有三個調(diào)頻外孔61，所述排氣內(nèi)管7位于所述后腔室12的管段沿軸向間隔設(shè)置有對應(yīng)于所述調(diào)頻外孔61的三個調(diào)頻內(nèi)孔71。

在發(fā)動機(jī)工作時，尾氣排放產(chǎn)生排氣壓力，尾氣經(jīng)由進(jìn)氣管3進(jìn)入前腔室11，所述葉輪4基于排氣壓力轉(zhuǎn)動，進(jìn)而驅(qū)動所述排氣外管6相對所述排氣內(nèi)管7轉(zhuǎn)動，所述調(diào)頻外孔61與對應(yīng)的調(diào)頻內(nèi)孔71在所述排氣外管6相對所述排氣內(nèi)管7轉(zhuǎn)動一角度后重合，且越靠后的所述調(diào)頻外孔61及調(diào)頻內(nèi)孔71實現(xiàn)重合所需所述排氣外管6相對所述排氣內(nèi)管7轉(zhuǎn)動的角度越大。

本實施例中，如圖1-3所示，所述彈性回轉(zhuǎn)部件5為扭轉(zhuǎn)彈簧，所述扭轉(zhuǎn)彈簧的一個自由端固定在所述排氣外管6上，所述扭轉(zhuǎn)彈簧的另一個自由端固定在所述隔板2上。這樣，在所述排氣外管6轉(zhuǎn)動時，扭轉(zhuǎn)彈簧提供一個阻止排氣外管6轉(zhuǎn)動的力，并且，在排氣壓力消失后，扭轉(zhuǎn)彈簧回復(fù)以將所述排氣外管6復(fù)位(回復(fù)到發(fā)動機(jī)不工作時的位置)。

扭轉(zhuǎn)彈簧可以根據(jù)不同發(fā)動機(jī)的氣流特性控制排氣外管6的轉(zhuǎn)動角度，以避免過高溫度導(dǎo)致扭轉(zhuǎn)彈簧失效。

如圖4-5所示，所述調(diào)頻外孔61包括在周向上圍成一圈的多個外通孔611，所述調(diào)頻內(nèi)孔71包括在周向上圍成一圈的與外通孔611數(shù)量對應(yīng)的多個內(nèi)通孔711，所述多個外通孔611與多個內(nèi)通孔711在所述調(diào)頻外孔61與對應(yīng)的調(diào)頻內(nèi)孔71重合時一一對應(yīng)重合。

優(yōu)選地，所述多個外通孔611在圓周上等間距排布，所述多個內(nèi)通孔711在圓周上等間距排布。

本實施例中，如圖4所示，所述排氣外管6上的三個調(diào)頻內(nèi)孔61由前至后保持相同的布置形式，即每一調(diào)頻內(nèi)孔61的具有數(shù)量相同且排布方式、位置相同的多個外通孔611。如圖5所示，所述排氣內(nèi)管7上后方的任何一個所述調(diào)頻內(nèi)孔71相對于最前方的調(diào)頻內(nèi)孔71轉(zhuǎn)動一角度布置，且越靠后的所述調(diào)頻內(nèi)孔其相對于最前方的調(diào)頻內(nèi)孔71轉(zhuǎn)動的角度越大。

然而，作為替代方案，也可以是，所述排氣內(nèi)管上的多個調(diào)頻內(nèi)孔由前至后保持相同的布置形式，所述排氣外管上后方的任何一個所述調(diào)頻外孔相對于最前方的調(diào)頻外孔轉(zhuǎn)動一角度布置，且越靠后的所述調(diào)頻外孔其相對于最前方的調(diào)頻外孔轉(zhuǎn)動的角度越大。

參見圖3-5，上述實施例的汽車消聲器工作原理如下：

發(fā)動機(jī)工作時，尾氣排放產(chǎn)生排氣壓力，氣流(尾氣)從進(jìn)氣管3進(jìn)入殼體1，吹擊在葉輪4的葉片上，葉輪4基于排氣壓力轉(zhuǎn)動，進(jìn)而驅(qū)動所述排氣外管6相對所述排氣內(nèi)管7轉(zhuǎn)動，當(dāng)排氣流量未增大到第一預(yù)設(shè)值之前，排氣壓力不足以使得排氣外管6克服扭轉(zhuǎn)彈簧的阻力轉(zhuǎn)動到使第一個調(diào)頻外孔61與對應(yīng)的調(diào)頻內(nèi)孔71重合。此時，排氣外管6轉(zhuǎn)動使排氣外管6上的第一圈外通孔611與排氣內(nèi)管7上的第一圈內(nèi)通孔711接近重合但是并未重合(第二圈外通孔611與第二圈內(nèi)通孔711未重合、第三圈外通孔611與第三圈內(nèi)通孔711未重合)，此時的排氣尾管聲學(xué)長度為L1(L1為排氣外管6的進(jìn)氣口至排氣內(nèi)管7的尾端開口的距離)，消聲器消聲中心頻率為f1。

當(dāng)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速繼續(xù)上升時，排氣流量增大，吹擊在葉輪上的作用力增大，排氣外管6繼續(xù)轉(zhuǎn)動，當(dāng)排氣流量增大到一第一預(yù)設(shè)值時，排氣外管6轉(zhuǎn)動使排氣外管6上的第一圈外通孔611與排氣內(nèi)管7上的第一圈內(nèi)通孔711重合(第二圈外通孔611與第二圈內(nèi)通孔711未重合、第三圈外通孔611與第三圈內(nèi)通孔711未重合)，排氣外管6上的第一圈外通孔611與排氣內(nèi)管7上的第一圈內(nèi)通孔711重合時，排氣尾管內(nèi)部通過第一圈外通孔611、第一圈內(nèi)通孔711與后腔室12連通，此時排氣尾管聲學(xué)長度為L2(L2為第一圈外通孔611至排氣內(nèi)管7的尾端開口的距離)，消聲器消聲中心頻率為f2。

發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速繼續(xù)上升，排氣流量繼續(xù)增大，吹擊在葉輪上的作用力增大，排氣外管6繼續(xù)轉(zhuǎn)動，當(dāng)排氣流量增大到一第二預(yù)設(shè)值時，排氣外管6轉(zhuǎn)動使排氣外管6上的第二圈外通孔611與排氣內(nèi)管7上的第二圈內(nèi)通孔711重合(第三圈外通孔611與第三圈內(nèi)通孔711未重合)，排氣尾管內(nèi)部通過第二圈外通孔611、第二圈內(nèi)通孔711與后腔室12連通，此時的排氣尾管聲學(xué)長度為L3(L3為第二圈外通孔611至排氣內(nèi)管7的尾端開口的距離)，消聲器消聲中心頻率為f3。

發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)一步上升，排氣流量繼續(xù)增大，吹擊在葉輪上的作用力增大，排氣外管6繼續(xù)轉(zhuǎn)動，當(dāng)排氣流量增大到一第三預(yù)設(shè)值時，排氣外管6轉(zhuǎn)動使排氣外管6上的第三圈外通孔611與排氣內(nèi)管7上的第三圈內(nèi)通孔711重合，排氣尾管內(nèi)部通過第三圈外通孔611、第三圈內(nèi)通孔711與后腔室12連通，此時的排氣尾管聲學(xué)長度為L4(L4為第三圈外通孔611至排氣內(nèi)管7的尾端開口的距離)，消聲器消聲中心頻率為f4。

之后，當(dāng)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速降低時，排氣流量減小，排氣外管6在扭轉(zhuǎn)彈簧的作用力下沿與發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速上升時相反方向轉(zhuǎn)動(復(fù)位)，當(dāng)排氣流量減小到第二預(yù)設(shè)值時，排氣外管6轉(zhuǎn)動使排氣外管6上的第二圈外通孔611與排氣內(nèi)管7上的第二圈內(nèi)通孔711重合(第三圈外通孔611與第三圈內(nèi)通孔711未重合)，此時的排氣尾管聲學(xué)長度為L3，消聲器消聲中心頻率為f3。

發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速繼續(xù)下降，排氣流量繼續(xù)減小，排氣外管6在扭轉(zhuǎn)彈簧的作用力下沿與發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速上升時相反方向轉(zhuǎn)動(復(fù)位)，當(dāng)排氣流量減小到第一預(yù)設(shè)值時，排氣外管6轉(zhuǎn)動使排氣外管6上的第一圈外通孔611與排氣內(nèi)管7上的第一圈內(nèi)通孔711重合(第二圈外通孔611與第二圈內(nèi)通孔711未重合、第三圈外通孔611與第三圈內(nèi)通孔711未重合)，此時的排氣尾管聲學(xué)長度為L2，消聲器消聲中心頻率為f2。

發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)一步下降至怠速時，排氣流量減小到第一預(yù)設(shè)值之下，排氣外管6在扭轉(zhuǎn)彈簧的作用力下沿與發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速上升時相反方向繼續(xù)轉(zhuǎn)動(復(fù)位)，排氣外管6上第一圈外通孔611與排氣內(nèi)管7上的第一圈內(nèi)通孔711不重合，第二圈外通孔611與第二圈內(nèi)通孔711不重合，第三圈外通孔611與第三圈內(nèi)通孔711不重合，此時的排氣尾管聲學(xué)長度為L1，消聲器消聲中心頻率為f1。

從而，通過調(diào)頻外孔及對應(yīng)的調(diào)頻內(nèi)孔重合或不重合，排氣尾管可在L1、L2、L3、L4這三個聲學(xué)長度之間切換，實現(xiàn)了排氣尾管聲學(xué)長度的調(diào)節(jié)，進(jìn)而實現(xiàn)了消聲器消聲中心頻率的調(diào)節(jié)。由于排氣尾管的聲學(xué)長度等于排氣尾管的尾端開口與最接近尾端開口的排氣尾管與殼體內(nèi)部的連通位置的距離，這樣，相當(dāng)于，隨著發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速升高，排氣尾管的聲學(xué)長度逐級減小，由于排氣尾管的聲學(xué)長度越小，消聲器消聲中心頻率越大，由此，消聲器消聲中心頻率隨著發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速升高而升高，很好的解決了隨著發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速升高而帶來的噪聲增大問題。

以上實施例，調(diào)頻外孔61及調(diào)頻內(nèi)孔71設(shè)置三組。然而，基于相同的原理，調(diào)頻外孔61及調(diào)頻內(nèi)孔71也可以只設(shè)置兩組。即在圖3的基礎(chǔ)上，去掉最后方的一組調(diào)頻外孔61及調(diào)頻內(nèi)孔71。此時，排氣尾管相當(dāng)于只能在L1、L2、L3這三個聲學(xué)長度之間切換。

另外，基于相同的原理，調(diào)頻外孔61及調(diào)頻內(nèi)孔71也可以只設(shè)置一組。即在圖3的基礎(chǔ)上，去掉后方的兩組調(diào)頻外孔61及調(diào)頻內(nèi)孔71。此時，排氣尾管相當(dāng)于只能在L1、L2這兩個聲學(xué)長度之間切換。

當(dāng)然，根據(jù)實際需要，調(diào)頻外孔61及調(diào)頻內(nèi)孔71也可以設(shè)置四組以上。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。