一種消聲裝置及車輛發(fā)動機的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明設及汽車及工程機械領域，尤其設及一種消聲裝置及車輛發(fā)動機。
【背景技術】
[0002] 車輛進排氣系統(tǒng)噪聲在整車噪聲中占有相當大的比重。目前，車輛上解決進排氣 系統(tǒng)噪聲的措施主要包括布置赫姆霍茲消聲器和四分之一波長管，赫姆霍茲消聲器的容積 腔通常較大，會占用大量安裝空間。四分之一波長管是安裝在主管道上的一個封閉的管子， 當聲波從主管道進入旁支管后，聲波被封閉端反射回到主管道，某些頻率的聲波與主管道 中同樣頻率的聲波由于相位相反而相互抵消，從而達到消聲目的。
[0003] 四分之一波長管的傳遞損失只與旁支管與主管的截面比W及旁支管的長度有關。 旁支管與主管的截面比越大，傳遞損失幅值越大而且?guī)捲綄挕２ㄩL管的共振頻率與長度 成反比，波長管越長，共振頻率越低。由于波長管長度往往受到安裝空間的限制，波長管一 般用來消除比較高的頻率。因此，安裝空間W及加工成本，成為限制波長管在較緊湊發(fā)動機 艙的進排氣系統(tǒng)中使用的制約因素。
[0004] 如圖1所示，為現(xiàn)有技術中的一種消聲裝置，其通過設置兩個支管來增加四分之 一波長管r的橫截面積，通過增加四分之一波長管r的截面面積與主管2'的截面面積的 比值來提高消聲性能，但該方案只能消除單一頻率噪聲，增加支管數(shù)量的同時會占用大量 空間，在較緊湊的發(fā)動機艙內不方便布置，并且會增加消聲裝置的加工難度。

【發(fā)明內容】

[0005] 本發(fā)明的目的是提出一種消聲裝置及車輛發(fā)動機，其占用空間小，能夠有效衰減 若干窄頻段噪聲。
[0006] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種消聲裝置，其包括主管，所述主管的一端為消 聲器前端，所述主管的另一端為消聲器后端，所述主管的外管壁上設置有至少一個共振腔， 所述共振腔所在的所述主管的管壁上設置有共振腔入口，所述共振腔入口連通其所對應的 所述共振腔與所述主管的內部。
[0007] 在一優(yōu)選或可選實施例中，所述主管的外管壁上設置有至少兩個所述共振腔，各 所述共振腔沿所述主管的外管壁周向均勻設置。
[0008] 在一優(yōu)選或可選實施例中，所述共振腔呈長條狀，沿所述主管的軸向設置。
[0009] 在一優(yōu)選或可選實施例中，所述共振腔的徑向截面的兩側與所述主管的徑向截面 的中屯、之間形成的夾角為曰，夾角a的取值范圍為30°~90°。
[0010] 在一優(yōu)選或可選實施例中，各所述共振腔入口為矩形結構、圓形結構、多邊形結構 中的其中一種或幾種的組合。
[0011] 在一優(yōu)選或可選實施例中，各所述共振腔入口設置在所述主管的同一徑向截面的 位置，或者，各所述共振腔入口沿所述主管的軸向，設置在所述主管的任意徑向截面的位 置。
[0012] 在一優(yōu)選或可選實施例中，所述共振腔入口設置在所述共振腔的一端，所述共振 腔的另一端距離所述共振腔入口最近的邊界的距離為Wi, Wi的取值范圍在20mm~300mm。
[0013] 在一優(yōu)選或可選實施例中，所述共振腔的高度為W2，W2的取值范圍在5mm~50mm。
[0014] 在一優(yōu)選或可選實施例中，每個所述共振腔為一個四分之一波長管。
[0015] 在一優(yōu)選或可選實施例中，所述消聲器前端為直管或彎管，和/或，所述消聲器后 端為直管或彎管。
[0016] 在一優(yōu)選或可選實施例中，所述主管的外管壁上設置有四個所述共振腔，四個所 述共振腔沿所述主管的外管壁周向均勻設置。
[0017] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供了一種車輛發(fā)動機，其包括上述任一實施例中的 消聲裝置。
[0018] 基于上述技術方案，本發(fā)明至少具有W下有益效果：
[0019] 本發(fā)明通過在主管的外管壁上設置至少一個共振腔，相對于現(xiàn)有技術設置的支 管，能夠有效減少占用空間，且可W根據(jù)現(xiàn)有的噪聲測試結果，設置各共振腔的尺寸，有針 對性的衰減若干窄頻段噪聲。
【附圖說明】
[0020] 此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，構成本申請的一部分，本發(fā) 明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構成對本發(fā)明的不當限定。在附圖中：
[0021] 圖1為現(xiàn)有技術中的消聲裝置的結構示意圖；
[0022] 圖2為本發(fā)明提供的消聲裝置的示意性實施例的結構示意圖；
[0023] 圖3為本發(fā)明提供的消聲裝置的第一內部結構示意圖；
[0024] 圖4為本發(fā)明提供的消聲裝置的第二內部結構示意圖；
[00巧]圖5為本發(fā)明提供的消聲裝置的俯視示意圖；
[00%] 圖6為本發(fā)明提供的消聲裝置的截面示意圖。
[0027] 附圖中標號：
[0028] 1-消聲器前端；2-主管；3-消聲器后端；
[0029] 10-第一共振腔；11-第一共振腔入口；
[0030] 20-第二共振腔；21-第二共振腔入口；
[0031] 30-第S共振腔；31-第S共振腔入口；
[0032] 40-第四共振腔；41-第四共振腔入口。
【具體實施方式】
[0033] 下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對實施例中的技術方案進行清楚、完整地描 述。顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明的一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒?發(fā)明的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施 例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0034] 在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術語"中屯、V縱向V橫向V前V后V左"、 "右"、"豎直"、"水平"、"頂"、"底"、"內"、"外"等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的 方位或位置關系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或 元件必須具有特定的方位、W特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明保護范圍 的限制。
[0035] 如圖2所示，為本發(fā)明提供的消聲裝置的示意性實施例，在該示意性實施例中，消 聲裝置包括主管2,主管2的一端為消聲器前端1，主管2的另一端為消聲器后端3,主管2 的外管壁上設置有至少一個共振腔10、20、30、40，每個共振腔10、20、30、40為一個四分之 一波長管，各共振腔10、20、30、40可W通過焊接的方式與主管2密閉連接，如圖3、圖4所 示，各共振腔10、20、30、40所在的主管2的管壁上對應設置有共振腔入口11、21、31、41，各 共振腔入口 11、21、31、41連通對應的共振腔10、20、30、40的內部與主管2的內部。
[0036] 本發(fā)明通過在主管2的外管壁上設置共振腔10、20、30、40,相對于現(xiàn)有技術設置 的支管，能夠有效減少占用空間，且可W根據(jù)現(xiàn)有的噪聲測試結果，設置各個共振腔1〇、20、 30、40的尺寸，有針對性的衰減若干窄頻段噪聲。
[0037] 在上述本發(fā)明提供的消聲裝置的示意性實施例中，主管2的管壁上可W設置有至 少兩個共振腔10、20、30、40,每個共振腔10、20、30、40為一個四分之一波長管，各共振腔 10、20、30、40可^沿主管2的管壁周向均勻設置。本發(fā)明提供的消聲裝置外形規(guī)整，方便加 工，結構緊湊，克服了傳統(tǒng)四分之一波長管占用空間大，難于在空間狹小的發(fā)動機艙內布置 的缺點，并且可W通過若干個波長管的組合，能夠在較寬的頻帶對進排氣噪聲進行降噪。 [003引進一步的，共振腔10、20、30、40可W設置成長條狀，沿主管2的軸向設置。
[0039] 如圖5所示，各共振腔入口 11、21、31、41設置在對應的共振腔10、20、30、40的一 端，各共振腔1〇、20、30、40的另一端距離其共振腔入口 11、21、31、41最近的邊界的距離為 Wi;共振腔10、20、30、40的高度為W2,即共振腔10、20、30、40的外壁到主管2外壁之間的距 離為共振腔1〇、20、30、40的高度W2。各個共振腔10、20、30、40其對應的Wi的取值可W相 同，也可W不同，各個共振腔10、20、30、40其對應的W2的取值可W相同，也可W不同。
[0040] 經(jīng)過聲學仿真軟件計算，共振腔10、20、30、40的長度取決于共振腔10、20、30、40 的另一端距離共振腔入口 11、21、31、41最近的邊界的距離為*1^及共振腔10、20、30、40的 高度W2,每個共振腔10、20、30、40等同于一個四分之一波長管，其傳遞損失均可^通過^下 公式計算：
[0042] 式中，化為各共振腔傳遞損失；m為各共振腔入口面積與主管截面面積的比值；入 為管道噪聲聲波波長。
[0043] 在設計過程中，可W根據(jù)消聲需