一种消声装置及车辆的制作方法

1.本发明涉及汽车配件技术领域，具体涉及一种消声装置及车辆。


背景技术：

2.汽车消声器是安装在汽车排气管的后段，用于降低汽车发动机工作时产生的噪声的部件。目前的消声器主要是通过气流进气管、消声筒、排气管构成，通过进气管将汽车发动机排出的气体在消声筒内多次缓冲，改变气体的流速从而达到消声的效果，其通常的做法是在进气管和排气管上开孔，并经过消声筒的多个腔室缓冲来实现改变气体流速，从而实现降低噪声的目的。
3.但随着汽车产品的普及和技术的进步，汽车用户对汽车的要求也不断提高，其中，对于消声器而言，不单只是降低噪声，而是更进一步的追求噪声的品质。通过研究发现，低频噪声对人体会产生慢性损伤，从而容易使人烦躁、易怒，而高频噪声能给人动感、响亮，让人心情愉悦。同时，通过调查发现，当噪声必须存在时，汽车用户更倾向于高频噪声。
4.而现有技术中，用户在体验采用四缸机发动机的车辆过程中，常反馈车内有压耳声，从而引起客户抱怨。通过对采用四缸机发动机的排气消声器的噪声，进行检测分析之后可知，其噪声中主要以2阶噪声为主，也即低频噪声，4、6阶和半阶噪声占比较低，从而使得汽车用户的满意度低。因此，亟需一种4、6阶噪声，也即高频噪声占比较高的消声器中，以提升汽车的噪声品质，从而满足不同客户的需求。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种消声装置及车辆，以解决现有消声器在降低后的噪声中，低频噪声占比较高，使得客户在用车体验的过程中，常感觉有压耳声，引起客户抱怨的问题。
6.为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
7.一种消声装置，包括壳体，所述壳体内设有进气管、出气管和隔板，通过隔板将壳体的内腔分割成第一腔室、第二腔室和第三腔室；
8.所述进气管设在所述第一腔室中；
9.所述出气管与进气管相连通，并依次穿过第二腔室、第三腔室和壳体后，用于与尾管相连；
10.位于所述第二腔室中的出气管上还连通有芯体管，芯体管的出口端位于所述第三腔室中；
11.通过将芯体管的出口端设在第三腔室，使第三腔室成为低频谐振腔，提高高频噪声占比。
12.优选的，所述隔板包括依次设置的第一隔板、第二隔板、第三隔板和第四隔板，通过四块隔板将壳体的内腔从中间到两边依次分割成所述的第一腔室、第二腔室和第三腔室。
13.优选的，所述第一腔室为一个，位于中间位置；
14.所述第二腔室为两个，位于所述第一腔室的左右两侧；
15.所述第三腔室为两个，分别位于两个所述第二腔室的两侧。
16.优选的，在所述第一腔室中，所述进气管与出气管连通，形成t型管连接结构，出气管两端穿过第三腔室后直通到两尾管。
17.优选的，在位于所述第一腔室的出气管上形成有与所述进气管的出口端相连通的通孔；
18.所述第一隔板、第二隔板、第三隔板和第四隔板上均形成有通孔，用于出气管穿过。
19.优选的，所述芯体管为两个；
20.在位于两个所述第二腔室的出气管上分别形成有与两个所述芯体管的进口端相连通的通孔；
21.所述第一隔板和第四隔板上分别形成有用于两个芯体管穿过的通孔。
22.优选的，所述第一隔板与第二隔板之间、所述第二隔板与所述第三隔板之间和所述第三隔板与第四隔板之间均设有加强板。
23.优选的，所述壳体与所述第一隔板之间设有第一端盖，所述壳体与所述第四隔板之间设有第二端盖，第一端盖和第二端盖均贴合所述壳体的内壁；
24.第一端盖和第二端盖上均设有用于出气管穿过的通孔。
25.优选的，所述第一隔板、第二隔板、第三隔板与第四隔板相互平行设置。
26.优选的，所述进气管、出气管、隔板和芯体管均由金属制成。
27.本发明还提供了一种车辆，包括本发明所述的消声装置。
28.本发明的有益效果：
29.1)通过将消声装置的壳体内腔分割成多个腔室，对气体进行缓冲，以改变气体的流速，达到降低噪声的目的，并通过设置芯体管，使得靠近尾管的腔室成为低频谐振腔，从而提高出气管的出口端噪声中的高频噪声的占比，提升了排气噪声的声音品质，解决了现有消声器在降低后的噪声中，低频噪声占比较高，使得客户在用车体验的过程中，常感觉有压耳声，引起客户抱怨的问题；
30.2)通过将第一隔板和第四隔板上的通孔与两个芯体管之间设为过盈配合，保证了装配的稳固性，避免了车辆在运行的过程中，产生振动，使隔板发生松动，影响腔室的空间大小，从而对噪声产生干涉；
31.3)通过直接将进气管和出气管设置成连通的t型构造，更有利于噪声气压的释放顺畅，避免了现有多管路结构导致的气压释放不顺畅，从而无法形成低频谐振腔的缺陷；
32.4)本发明的消声装置消声后的排气噪声中，相比于现有消声装置消声后的排气噪声中，总噪声的声压级在使用者满意的范围之内，成功提高了对消声后的排气噪声中4、6阶噪声的占比，提升了排气噪声的声音品质，满足了不同客户的需求，在汽车配件技术领域，具有推广实用价值。
附图说明
33.图1为本发明的消声装置的结构示意图；
34.图2为本发明的消声装置的内部结构示意图；
35.图3为噪声中总声压级和2/4/6阶噪声占比对使用者的统计结果图；
36.图4为噪声中4/6阶噪声占比对使用者的统计结果图；
37.图5为现有消声器的结构示意图；
38.图6为噪声测试系统的测试位置的结构示意图；
39.图7为现有消声器的排气噪声中2阶噪声(低频噪声)和4、6阶噪声(高频噪声)的占比测试结果图；
40.图8为本实施例的消声装置的排气噪声中2阶噪声(低频噪声)和4、6阶噪声(高频噪声)的占比测试结果图。
41.其中，1
‑
壳体，101
‑
第一腔室，102
‑
第二腔室，103
‑
第三腔室；2
‑
进气管；3
‑
出气管；4
‑
芯体管；5
‑
第一隔板；6
‑
第二隔板；7
‑
第三隔板；8
‑
第四隔板；9
‑
加强板；10
‑
第一端盖；11
‑
第二端盖。
42.01
‑
进气口；02
‑
内芯管；03
‑
出气筒。
43.a
‑
汽车后轮的位置；b
‑
head人工头噪声测试系统的测试位置；c
‑
尾管出口。
具体实施方式
44.以下将参照附图和优选实施例来说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书中所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。应当理解，优选实施例仅为了说明本发明，而不是为了限制本发明的保护范围。
45.需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
46.如图1和图2所示，一种消声装置，包括壳体1，壳体1内设有进气管2、出气管3和隔板，通过隔板将壳体1的内腔分割成第一腔室101、第二腔室102和第三腔室103；
47.进气管2设在第一腔室101中；
48.出气管3与进气管2相连通，并依次穿过第二腔室102、第三腔室103和壳体1后，用于与尾管相连；
49.位于第二腔室102中的出气管3上还连通有芯体管4，芯体管4的出口端位于第三腔室103中；
50.通过将芯体管4的出口端设在第三腔室103，使第三腔室103成为低频谐振腔，提高高频噪声占比。
51.通过将消声装置的壳体内腔分割成多个腔室，对气体进行缓冲，以改变气体的流速，达到降低噪声的目的，并通过设置芯体管，使得靠近尾管的腔室成为低频谐振腔，从而提高出气管的出口端噪声中的高频噪声的占比，提升了排气噪声的声音品质，解决了现有消声器在降低后的噪声中，低频噪声占比较高，使得客户在用车体验的过程中，常感觉有压耳声，引起客户抱怨的问题。
52.本实施例中，进去管3的侧壁上还开设有多个通气孔。
53.隔板包括依次设置的第一隔板5、第二隔板6、第三隔板7和第四隔板8，通过四块隔板将壳体1的内腔从中间到两边依次分割成的第一腔室101、第二腔室102和第三腔室103。
54.第一腔室101为一个，位于中间位置；
55.第二腔室102为两个，位于第一腔室101的左右两侧；
56.第三腔室103为两个，分别位于两个第二腔室102的两侧。
57.本实施例中，第二隔板6和第三隔板7之间为第一腔室101，第一隔板5和第二隔板6之间为其中一个第二腔室102，第二隔板7和第三隔板8之间为另一个第二腔室102，第一隔板5和壳体1的内侧壁之间为其中一个第三腔室103，第四隔板8和壳体1的内侧壁之间为另一个第三腔室103。
58.在第一腔室101中，进气管2与出气管3连通，形成t型管连接结构，出气管3两端穿过第三腔室103后直通到两尾管。
59.通过直接将进气管和出气管设置成连通的t型构造，更有利于噪声气压的释放顺畅，避免了现有多管路结构导致的气体流通路程长，气压释放不顺畅，从而无法形成低频谐振腔的缺陷。
60.在位于第一腔室101的出气管3上形成有与进气管2的出口端相连通的通孔；
61.第一隔板5、第二隔板6、第三隔板7和第四隔板8上均形成有通孔，用于出气管3穿过。
62.本实施例中，第一腔室101的出气管3上形成的通孔与进气管2的出口端之间，通过焊接密封固定。
63.本实施例中，第一隔板5、第二隔板6、第三隔板7和第四隔板8上的通孔与出气管3之间，为过盈配合，以保证装配的稳固性，避免车辆在运行的过程中，产生振动，使隔板发生松动，影响腔室的空间大小，从而对噪声产生干涉。
64.芯体管4为两个；
65.在位于两个第二腔室102的出气管3上分别形成有与两个芯体管4的进口端相连通的通孔；
66.第一隔板5和第四隔板8上分别形成有用于两个芯体管4穿过的通孔。
67.本实施例中，两个第二腔室102的出气管3上分别形成的通孔与两个芯体管4的进口端之间，均通过焊接密封固定。
68.第一隔板5和第四隔板8上的通孔与两个芯体管4之间，均为过盈配合，以保证装配的稳固性，避免车辆在运行的过程中，产生振动，使隔板发生松动，影响腔室的空间大小，从而对噪声产生干涉。
69.第一隔板5与第二隔板6之间、第二隔板6与第三隔板7之间和第三隔板7与第四隔板8之间均设有加强板9。
70.本实施例中，加强板9设在靠近第一隔板5、第二隔板6、第三隔板7和第四隔板8的上端位置，且加强板9与第一隔板5、第二隔板6、第三隔板7和第四隔板8相互垂直。
71.第一隔板5、第二隔板6、第三隔板7和第四隔板8与加强板9两端的连接处通过焊接固定。
72.壳体1与第一隔板5之间设有第一端盖10，壳体1与第四隔板8之间设有第二端盖
11，第一端盖10和第二端盖11均贴合壳体1的内壁；
73.第一端盖10和第二端盖11上均设有用于出气管3穿过的通孔。
74.本实施例中，第一端盖10和第二端盖11分别与壳体1的内侧壁焊接固定在一起。
75.第一隔板5、第二隔板6、第三隔板7与第四隔板8相互平行设置。
76.进气管2、出气管3、隔板和芯体管4均由金属制成。
77.通过采用head人工头噪声测试系统对现有80多款上市车型的排气口的噪声进行测试，并统计分析使用者对噪声的感官影响，统计结果如图3所示。
78.图3中，横坐标表示发动机转速，纵坐标表示声压级，实线表示总声压级上限，虚线表示总声压级中2、4、6阶噪声占的总比上限，即当实际噪声的总声压级在实线以下，以及实际噪声中的2、4、6阶噪声占比在虚线以下时，能使使用者感觉舒适和满意。
79.同时，经过对20多款四缸机主流运动车型对标，通过采用head人工头噪声测试系统对排气口的阶次噪声经过1000次以上的样本调研，调研结果如图4所示。
80.图4中，横坐标表示发动机转速，纵坐标表示声压级，上面虚线表示4、6阶噪声占比的上限值，下面点画线表示4、6阶噪声占比的下限值，通过调研得知，当噪声中的4、6阶噪声占比在虚线和点划线之间时，能让使用者感觉舒适、动感和满意。
81.将本实施例中的消声装置和现有的消声器分别装配到四缸机发动机的模拟车体上，并采用同样的head人工头噪声测试系统分别对排气噪声进行测定，以检测分析两种不同消声装置消声后的噪声中2阶噪声(低频噪声)和4、6阶噪声(高频噪声)的占比关系。
82.其中，采用的现有消声器的结构示意图如图5所示，来自发动机的噪声经过进气口01进入消声器的内部，然后分别经过两个内芯管02缓冲后，在分别通过两个出气筒03后，从尾管排出。
83.head人工头噪声测试系统的测试位置如图6所示，图6中，a为汽车后轮的位置，head人工头噪声测试系统的测试位置b为尾管出口c的斜上方45
°
，距离0.5m的位置。
84.两种不同消声装置的排气噪声中2阶噪声(低频噪声)和4、6阶噪声(高频噪声)的占比测试结果图，如图7和图8所示。
85.图7为现有消声器的排气噪声中2阶噪声(低频噪声)和4、6阶噪声(高频噪声)的占比测试结果图，图8为本实施例的消声装置的排气噪声中2阶噪声(低频噪声)和4、6阶噪声(高频噪声)的占比测试结果图。
86.通过图7和图8对比分析可知，经过本实施例中的消声装置消声后的排气噪声中，相比于现有消声装置消声后的排气噪声中，4、6阶噪声的占比明显高于2阶噪声的占比，且总噪声的声压级在使用者满意的范围之内。其中，4阶噪声占比，增加了10～20db，6阶噪声的占比增加了10～15db，从而证明了本实施例中的消声装置，成功提高了对消声后的排气噪声中4、6阶噪声的占比，提升了排气噪声的声音品质，满足了不同客户的需求。
87.本实施例中还提供了一种车辆，包括本实施例中的消声装置。
88.综上所述，本发明提供的一种消声装置及车辆，首先，通过将消声装置的壳体内腔分割成多个腔室，对气体进行缓冲，以改变气体的流速，达到降低噪声的目的，并通过设置芯体管，使得靠近尾管的腔室成为低频谐振腔，从而提高出气管的出口端噪声中的高频噪声的占比，提升了排气噪声的声音品质，解决了现有消声器在降低后的噪声中，低频噪声占比较高，使得客户在用车体验的过程中，常感觉有压耳声，引起客户抱怨的问题；其次，通过
将第一隔板和第四隔板上的通孔与两个芯体管之间设为过盈配合，保证了装配的稳固性，避免了车辆在运行的过程中，产生振动，使隔板发生松动，影响腔室的空间大小，从而对噪声产生干涉；其三，通过直接将进气管和出气管设置成连通的t型构造，更有利于噪声气压的释放顺畅，避免了现有多管路结构导致的气压释放不顺畅，从而无法形成低频谐振腔的缺陷；最后，经过测试证明，本发明的消声装置消声后的排气噪声中，相比于现有消声装置消声后的排气噪声中，总噪声的声压级在使用者满意的范围之内，成功提高了对消声后的排气噪声中4、6阶噪声的占比，提升了排气噪声的声音品质，满足了不同客户的需求，在汽车配件技术领域，具有推广实用价值。
89.以上实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。