多腔共振复合消声器
技术领域
本实用新型涉及一种汽车零部件，具体涉及一种多腔共振复合消声器。
背景技术
汽车消声器是阻碍声音传播而让气流通过的、防治气流动力性噪声的专用设备。提高消声器的消声效果可以减少噪音污染，有利身心健康，现有的汽车消声器通常多采用消声器管道上接截面突变的管段，来实现降低由消声器向外辐射的声能。常见的汽车消声器的壳体多为规则的筒状，消声器管道上接有两个腔室，高温气流进入进气管后，进入第一腔室，经过第一腔室与第二腔室的导管进入第二腔室，再经排气管排出消声器，达到降低噪音的目的，采用这种结构的汽车消声器，消声原理单一，消声效果较差，降噪的效果不理想，并且由于高温气流在各腔室内流窜将高温传导给消声器壳体，同时噪音控制效果也十分有限，且现有汽车消声器的壳体多为规则的筒状，需要占据较大的车身空间也与车身适配的程度低，其表面光滑不便于固定。
发明内容
本实用新型的目的是针对现有技术的不足，提供一种多腔共振复合消声器，它结构紧凑、安全可靠，能够有效地消减发动机所有转速范围内排气噪声，有效降低气流噪声及各个阶次噪声，减少排气背压，从而减低整车油耗。
本实用新型的目的是这样实现的：一种多腔共振复合消声器，包括消声器壳体、进气管和出气管，所述消声器壳体由上壳体和下壳体拼合而成的密封壳体结构，所述上壳体和下壳体的拼合线位于同一平面内，所述消声器壳体由平行设置的第一网孔板和第二网孔板分隔为第一腔室、第二腔室、第三腔室，所述第二腔室内填充吸声材料；所述消声器壳体的两端分别设置进气端口、出气端口，所述进气端口设置在第一腔室侧壁，所述进气管从进气端口插入并穿过第一网孔板和第二网孔板，所述进气管包括一斜向上延伸的上升管段以及一水平延伸的直管段，所述直管段位于上升管段的下游段，所述上升管段与直管段通过折弯管段平滑过渡连接，所述上升管段位于第一腔室内，所述直管段贯穿第二腔室，所述进气管的下游端与第三腔室连通，所述进气管的下游端管口高于拼合线所在平面，所述进气管位于第一腔室和第二腔室内的管段分别设置有若干通孔；所述出气端口设置第三腔室侧壁，所述出气管从出气端口插入并横向穿过第一网孔板和第二网孔板，所述出气管的上游端与第一腔室连通，所述出气管位于第二腔室内的管段设置有若干通孔；还包括一中间芯管，所述出气管设置在进气管和中间芯管之间区域，所述中间芯管横向穿过第一网孔板和第二网孔板，所述中间芯管的两端分别与第一腔室、第三腔室连通，所述中间芯管位于第二腔室的管段设置有若干通孔。
所述进气管的直管段、出气管、中间芯管均分别与第一网孔板垂直。
所述出气管的上游端设置锥形孔段，所述锥形孔段的大径端位于小径端的上游段。
所述进气管的直管段、出气管、中间芯管上设置的通孔相互错开设置。
所述消声器壳体内壁上设置若干个向内凸起的凸筋，所述凸筋的延伸方向与出气管的延伸方向垂直。
所述上壳体、下壳体外缘均设置有焊接翻边，所述上壳体、下壳体通过焊接翻边滚焊焊接成为密封的壳体。
所述第一网孔板、第二网孔板上设置翻边孔作为供进气管、出气管或者中间芯管穿过的安装孔。
所述第一网孔板、第二网孔板上设置的网孔的孔径为3-4mm，网孔的之间的间距大于4mm。
所述进气管的管径与出气管的管径等大，所述中间芯管的管径小于出气管的管径。
所述吸声材料为玻纤棉。
采用上述方案，气流和声波通过进气管后，一、一小部分进入第一腔室，气流由于与设有通孔的管道和网孔板的摩擦，声波得到有效的衰减，随后进入出气管排出；二、另一部分通过进气管进入第二腔室，声波在第二腔室受到吸声材料的阻碍与摩擦以及中间芯管的扰流，声波能量被大幅度消耗，同时吸声材料且还能起到隔热作用，防止上壳体、下壳体表面过热，该部分气流在第二腔室同时进行分流，大部分的气流经过第一个网孔板返回到第一腔室，声波的能量继续被网孔板消耗，随后进入出气管排出；三、大部分的气流经过进气管流入第三腔室，然后通过气流压力的再次回到第二腔室进行能量消耗，继而返回第一腔室进入出气管排出。所述若干通孔形成共振吸声结构，高温气流通过时，共振吸声结构中空气柱便产生振动，振动时的摩擦阻尼使一部分声能转换成热能耗散掉；声波就是在如此反复的经过设有通孔的管道、网孔板和吸声材料的过程中，能量逐级被衰减，提高了高频消声能力，通过第一、第三腔室的作用，增强对中、低频噪声的控制，提过消声器内部空间的利用，从而消声器的总体消声能力增大，使得排气噪声得到有效抑制。所述消声器壳体由上壳体和下壳体拼合而成的密封壳体结构，该壳体能加剧壳体内气流的扰动，有利于进行消音降噪，同时能为整车的空间布置提供空间和便利。本实用新型结构紧凑、设计合理、成本适中、安全可靠，能够有效地消减发动机所有转速范围内排气噪声，有效降低气流噪声及各个阶次噪声，减少排气背压，从而减低整车油耗。
所述消声器壳体内壁上设置若干个向内凸起的凸筋，所述凸筋的延伸方向与出气管的延伸方向垂直，设置凸筋能够增大气流、声波与壳体的摩擦，声波得到有效的衰减，同时也能增大壳体的强度和刚度。
所述上壳体、下壳体外缘均设置有焊接翻边，所述上壳体、下壳体通过焊接翻边滚焊焊接成为密封的壳体，采用这种焊接结构，焊接的壳体密封强，焊缝强度高。
所述吸声材料为玻纤棉，玻纤棉消音效果佳，并且、耐热性强、抗腐蚀性好，机械强度高。采用上述实用新型，它结构紧凑、安全可靠，能够有效地消减发动机所有转速范围内排气噪声，有效降低气流噪声及各个阶次噪声，减少排气背压，从而减低整车油耗。
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为图1中A-A剖视图；
图3为进气管的结构示意图；
图4为进气管的安装结构示意图；
图5为进第一网孔板的结构示意图；
图6为消声器壳体内气流的流动示意图。
附图中，1为下壳体，2为上壳体，3为进气管，4为出气管，5为中间芯管，6为第一网孔板，8为第二网孔板，31为上升管段，32为折弯管段， 33为直管段，41为锥形孔段，a为第一腔室，a1为进气端口，b为第二腔室， c为第三腔室，c1为出气端口，d为凸筋，e为焊接翻边，f为翻边孔，g为吸声材料。
具体实施方式
参照附图，将详细描述本实用新型的具体实施方案。
参见图1至图6，多腔共振复合消声器的一种实施例，多腔共振复合消声器，包括消声器壳体、进气管3和出气管4，所述消声器壳体由上壳体2 和下壳体1拼合而成的密封壳体结构。所述上壳体、下壳体1外缘可设置有焊接翻边e，所述上壳体、下壳体1通过焊接翻边滚焊焊接成为密封的壳体，采用这种焊接结构，焊接的壳体密封强，焊缝强度高。优选地，所述消声器壳体内壁上设置若干个向内凸起的凸筋d，所述凸筋d的延伸方向与出气管 4的延伸方向垂直，设置凸筋d能够使增大气流、声波与壳体的摩擦，声波得到有效的衰减，同时也能增大壳体的强度和刚度。所述上壳体2和下壳体 1的拼合线位于同一平面内，所述消声器壳体由平行设置的第一网孔板6和第二网孔板8分隔为第一腔室a、第二腔室b、第三腔室c；所述第一腔室横截面呈梯形，该梯形的上底位于进气端口一侧，采用这种结构用于引导和汇集气流。所述第一网孔板6、第二网孔板8上设置的网孔的孔径为3-4mm，网孔的之间的间距大于4mm，能够有效地消减发动机转速范围内排气噪声。所述第二腔室b内填充吸声材料g，所述吸声材料g可为玻纤棉，玻纤棉消音效果佳，并且、耐热性强、抗腐蚀性好，机械强度高。所述消声器壳体的两端分别设置进气端口a1、出气端口，所述进气端口a1设置在第一腔室a侧壁，所述进气管3从进气端口a1插入并穿过第一网孔板6和第二网孔板8，所述第一网孔板6、第二网孔板8上设置翻边孔f作为供进气管3穿过的安装孔，设置翻边孔能够增加支撑强度也能便于网孔板这种薄壁零件的焊接固定。所述进气管3包括一斜向上延伸的上升管段31以及一水平延伸的直管段33，所述直管段33位于上升管段31的下游段，所述上升管段31与直管段33通过折弯管段32平滑过渡连接，所述上升管段31位于第一腔室a内，上升管段31对气流进行缓冲和引导方向，所述直管段33贯穿第二腔室b，所述进气管3的直管段33与第一网孔板6垂直。所述进气管3的下游端与第三腔室c连通，所述进气管3的下游端管口高于拼合线所在平面。所述进气管3位于第一腔室a和第二腔室b内的管段分别设置有若干通孔。
所述出气端口c1设置第三腔室c侧壁，所述出气管4从出气端口c1插入并横向穿过第一网孔板6和第二网孔板8，所述出气管4与第一网孔板6 垂直；所述第三腔室横截面呈梯形，该梯形的上底位于出气端口一侧。所述第一网孔板6、第二网孔板8上设置翻边孔f作为出气管4穿过的安装孔。所述出气管4的上游端与第一腔室a连通，所述出气管4的上游端设置锥形孔段41，所述锥形孔段41的大径端位于小径端的上游段，有利于气流流动，减少排气背压，也能使声波得到有效的衰减，所述出气管4位于第二腔室b 内的管段设置有若干通孔。
多腔共振复合消声器还包括一中间芯管5，所述出气管4设置在进气管 3和中间芯管5之间区域，所述中间芯管5横向穿过第一网孔板6和第二网孔板8，所述中间芯管5与第一网孔板6垂直。所述第一网孔板6、第二网孔板8上设置翻边孔f作为供中间芯管5穿过的安装孔。优选地，所述进气管3的管径与出气管4的管径等大，所述中间芯管5的管径小于出气管4的管径，采用这有结构能够有效对气流进行分流，同时能够对减少排气背压，从而减低整车油耗。所述中间芯管5的两端分别与第一腔室a、第三腔室c 连通，所述中间芯管5位于第二腔室b的管段设置有若干通孔。所述进气管的直管段、出气管、中间芯管上设置的通孔相互错开设置，采用这种结构能够使气流扩散、扰动充分，还能最大程度利用吸音材料进行消音。
采用上述方案进行排气消声时，气流和声波通过进气管3后，一、一小部分进入第一腔室a，气流由于与设有通孔的管道和网孔板的摩擦，声波得到有效的衰减，随后进入出气管4排出；二、另一部分通过进气管3进入第二腔室b，声波在第二腔室b受到吸声材料g的阻碍与摩擦以及中间芯管5 的扰流，声波能量被大幅度消耗，同时吸声材料g且还能起到隔热作用，防止上壳体2、下壳体1表面过热。该部分气流在第二腔室b同时进行分流，大部分的气流经过第一个网孔板返回到第一腔室a，声波的能量继续被网孔板消耗，随后进入出气管4排出；三、大部分的气流经过进气管3流入第三腔室c，然后通过气流压力的再次回到第二腔室b进行能量消耗，继而返回第一腔室a进入出气管4排出。本实用新型结构紧凑、设计合理、成本适中、安全可靠，能够有效地消减发动机所有转速范围内排气噪声，有效降低气流噪声及各个阶次噪声，减少排气背压，从而减低整车油耗。
