CN220929511U - 一种汽车排气消声器和汽车 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种汽车排气消声器及汽车，汽车排气消声器包括前消声器组件和后消声器组件，前消声器组件包括沿车身纵向布置的前消声器；后消声器组件包括沿车身横向布置的后消声器，后消声器位于前消声器的后方，且后消声器的进气口与前消声器的出气口连通。本申请的汽车排气消声器及汽车，采用前后布置前消声器和后消声器的组合布置形式，前消声器采用纵向布置，可以充分利用车身地板中的通道空间，后消声器采用横向布置，可以充分利用车身后部空间，在不额外占用车身的前提下，能够增大前消声器和后消声器的容积，提高消声量，进而降低或消除混合动力汽车低频噪声。

Description

一种汽车排气消声器和汽车

技术领域

本申请涉及车辆技术领域，具体而言，涉及一种汽车排气消声器和汽车。

背景技术

目前，传统燃油汽车整车的驱动力由发动机提供，其排气噪声以中高频为主。混合动力汽车由发动机和电机提供驱动力，其排气噪声以中低配为主。相比传统燃油汽车而言，混合动力汽车的低频噪声问题尤其突出。

实用新型内容

本申请提供一种汽车排气消声器和汽车，以解决混合动力汽车低频噪声突出的问题。

第一方面，本申请提供一种汽车排气消声器包括：前消声器组件，所述前消声器组件包括沿车身纵向布置的前消声器；和后消声器组件，所述后消声器组件包括沿车身横向布置的后消声器，所述后消声器位于所述前消声器的后方，且所述后消声器的进气口与所述前消声器的出气口连通。

在一些实施例中，所述前消声器与所述后消声器垂直，且所述前消声器朝向所述后消声器在横向方向的中间位置。

在一些实施例中，所述前消声器组件包括第一连接管，所述后消声器组件包括第二连接管，所述第一连接管的一端与所述前消声器的出气口连通，所述第一连接管的另一端与所述第二连接管的一端通过法兰连接，所述第二连接管的另一端与所述后消声器的进气口连通。

在一些实施例中，所述前消声器组件还包括设置于所述前消声器的第一位置的第一前挂钩、设置于所述前消声器的第二位置的第二前挂钩、以及设置于所述第一连接管的第三位置的第三前挂钩，其中，所述第一位置、所述第二位置及所述第三位置非共线；和/或，所述后消声器组件还包括设置于所述后消声器的第四位置的第一后挂钩、设置于所述后消声器的第五位置的第二后挂钩、以及设置于所述第二连接管的第六位置的第三后挂钩，其中，所述第四位置、所述第五位置及所述第六位置非共线。

在一些实施例中，所述第一位置和所述第二位置分别位于所述前消声器的横向两侧，所述第一位置、所述第二位置和所述第三位置的连线构成三角形；和/或，所述第四位置和所述第五位置分别位于所述后消声器的横向两侧，所述第四位置、所述第五位置和所述第六位置的连线构成三角形。

在一些实施例中，所述前消声器包括：前消声壳，所述前消声壳具有第一前消声腔、第二前消声腔和第三前消声腔；前内管，所述前内管穿设于所述前消声壳中，所述前内管设置有多个调音孔和多个出气孔，所述调音孔位于所述第一前消声腔中，所述出气孔位于所述第三前消声腔中，所述第三前消声腔中设置有消声棉，所述前内管的一端与所述前消声器的进气口连通，所述前内管的另一端与所述前消声器的出气口连通；和调音管，所述调音管穿设于前消声壳中，且所述调音管的进口端与所述第一前消声腔连通，所述调音管的出口端与所述第二前消声腔连通。

在一些实施例中，所述后消声器包括：后消声壳，所述后消声壳包括第一后消声腔、第二后消声腔和第三后消声腔；进气管，所述进气管穿设于所述后消声壳，且所述进气管的一端与所述后消声器的进气口连通，所述进气管的另一端与所述第二后消声腔连通；变径管，所述变径管包括出气管和与所述出气管连通的支流管，所述支流管的截面积小于所述出气管的截面积，所述出气管穿设于所述后消声壳中，且所述出气管的出气端与所述后消声器的排气口连通，所述出气管的进气端和所述支流管的进气端均与所述第三后消声腔连通，且所述出气管的进气端与所述第二后消声腔连通；阀门，所述阀门可转动地设置于所述出气管的进气端处，用于基于气流的大小以打开或关闭所述出气管的进气端。

在一些实施例中，所述后消声器包括后内管，所述后内管穿设于所述后消声壳中，且所述后内管的进气端与所述第一后消声腔连通，所述后内管的出气端与所述第三后消声腔连通，所述第一后消声腔与所述第二后消声腔连通。

在一些实施例中，所述出气管套设有套管，所述套管与所述出气管之间设置有消声棉，所述套管位于所述第一后消声腔中。

第二方面，本申请还提供一种汽车，包括：车身，所述车身包括地板；如上任一实施例所述的汽车排气消声器，其中，所述前消声器纵向设置于所述地板的前部，所述后消声器横向设置于所述地板的后部。

本申请的技术方案具有如下技术效果：

本申请的汽车排气消声器和汽车，采用前后布置前消声器和后消声器的组合布置形式，前消声器采用纵向布置，可以充分利用车身地板中的通道空间，后消声器采用横向布置，可以充分利用车身后部空间，在不额外占用车身的前提下，能够增大前消声器和后消声器的容积，提高消声量，进而降低或消除混合动力汽车低频噪声。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请一些实施例提供的汽车排气消声器示意图；

图2为本申请一些实施例提供的前消声器组件示意图；

图3为本申请一些实施例提供的后消声器组件示意图；

图4为本申请一些实施例提供的前消声器示意图；

图5为本申请一些实施例提供的后消声器示意图；

图6为本申请一些实施例提供的后消声器的部分示意图；

图7为本申请一些实施例提供的后消声器的阀门关闭时气流流向示意图；

图8为本申请一些实施例提供的后消声器的阀门开启时气流流向示意图。

附图标记：

汽车排气消声器100；

前消声器组件10；前消声器11；前消声壳111；第一前消声腔111a；第二前消声腔111b；第三前消声腔111c；前内管112；调音孔1121；出气孔1122；调音管113；前消声器的进气口11a；前消声器的出气口11b；第一连接管12；第一前挂钩131；第二前挂钩132；第三前挂钩133；

后消声器组件20；后消声器21；后消声壳211；第一隔板2113和第二隔板2114；进气管212；变径管213；出气管2131；支流管2132；阀门214；后内管215；后消声壳211；第一后消声腔211a；第二后消声腔211b；第三后消声腔211c；后消声器的进气口21a；排气口21b；第二连接管22；第一后挂钩231；第二后挂钩232；第三后挂钩233；阀门214；套管216；

消声棉A；第一位置W1；第二位置W2；第三位置W3；第四位置W4；第五位置W5；第六位置W6。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请实施例的描述中，需要说明的是，指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

目前，传统燃油汽车的驱动力由发动机提供，排气噪声以中高频为主。混合动力汽车的驱动力由发动机和电机提供，排气噪声以低中频为主。混合动力汽车存在怠速充电工况，怠速充电工况时，发动机负荷比传统燃油汽车要大，混合动力汽车会存在比较严重的怠速充电低频轰鸣问题，相比传统燃油汽车而言，混合动力汽车的低频噪声问题尤其突出。

通过增加排气消声器消声容积的方式，以期望降低或消除混合动力汽车低频噪声突出的问题。然而，受到整车空间结构的限制，消声器布置空间有限，增大消声器容积较为困难。

鉴于此，本申请提供一种汽车排气消声器，能够在不额外占用整车空间的前提下，以增大消声器的容积，提高消声量，进而降低或消除混合动力汽车低频噪声。

参照图1，汽车排气消声器100包括：前消声器组件10和后消声器组件20。

前消声器组件10包括沿车身纵向布置的前消声器11。后消声器组件20包括沿车身横向布置的后消声器21，后消声器21位于前消声器11的后方，且后消声器21的进气口21a与前消声器11的出气口11b连通。

车身纵向是指车身的长度方向，也为车身的前后方向。车身横向是指车身的宽度方向，也为车身的左右方向。前消声器11沿车身纵向布置是指，前消声器11安装在车身地板上时，其长度方向与车身的长度方向大体一致。后消声器21沿车身横向布置是指，后消声器21安装在车身地板上时，其长度方向与车身的宽度方向大体一致。

本申请的汽车排气消声器，采用前后布置前消声器和后消声器的组合布置形式，前消声器采用纵向布置，可以充分利用车身地板中的通道空间，后消声器采用横向布置，可以充分利用车身后部空间，在不额外占用车身的前提下，能够增大前消声器11和后消声器21的容积，提高消声量，进而降低或消除混合动力汽车低频噪声。

在一些实施例中，前消声器11与后消声器21垂直，且前消声器11朝向后消声器21在横向方向的中间位置。

前消声器11朝向后消声器21在横向方向的中间位置是指，前消声器11在纵向方向的延长线经过消声器21在横向方向的大致中间位置，这样的布置方式，前消声器11和后消声器21大致呈现“T”字型对称结构，使得前消声器11和后消声器21的重量在车身地板上均匀对称分布，有利于排气消声器100整体受力更均匀，减少整体结构的模态振型，提高排气消声器100各部件的耐久性。

在一些实施例中，参见图1、图2和图3，前消声器组件10包括第一连接管12，后消声器组件20包括第二连接管22，第一连接管12的一端与前消声器11的出气口11b连通，第一连接管12的另一端与第二连接管22的一端通过法兰连接，第二连接管22的另一端与后消声器21的进气口21a连通。

由于前消声器11分布在地板的前部，后消声器21分布在地板的后部，二者具有一定的间隔距离。前消声器11和后消声器21通过可拆卸的第一连接管12和第二连接管22实现连通，便于安装和拆卸。

在一些实施例中，参见图1，前消声器组件10还包括设置于前消声器11的第一位置W1的第一前挂钩131、设置于前消声器11的第二位置W2的第二前挂钩132、以及设置于第一连接管12上的第三位置W3的第三前挂钩133，其中，第一位置W1、第二位置W2及第三位置W3非共线。和/或，后消声器组件20还包括设置于后消声器21的第四位置W4的第一后挂钩231、设置于后消声器21的第五位置W5的第二后挂钩232、以及设置于第二连接管22的第六位置W6的第三后挂钩233，其中，第四位置W4、第五位置W5及第六位置W6非共线。

非共线是指，第一位置W1、第二位置W2及第三位置W3分布在不同的位置，且不在同一条直线上。第四位置W4、第五位置W5及第六位置W6分布在不同的位置，且不在同一条直线上。

本申请，利用“三点固定一个平面”原理，前消声器组件10和后消声器组件20分别设计为三个不在同一直线上的挂钩吊点，对前消声器11和后消声器21可以形成稳固支撑，可以有效抑制排气消声器100的摆动，同时降低排气消声器100的振动，从而降低了传递至车身导致的车身振动。

进一步的，第一位置W1和第二位置W2分别位于前消声器11的横向两侧，第一位置W1、第二位置W2和第三位置W3的连线构成三角形。和/或，第四位置W4和第五位置W5分别位于后消声器21的横向两侧，第四位置W4、第五位置W5和第六位置W6的连线构成三角形。从而对前消声器11和后消声器21分别形成稳固的三角形支撑固定结构，进一步有效抑制排气消声器100摆动，降低振动。

在一些实施例中，参见图4，前消声器11包括前消声壳111、前内管112和调音管113。

前消声壳111具有第一前消声腔111a、第二前消声腔111b和第三前消声腔111c。

前内管112穿设于前消声壳111中，前内管112设置有多个调音孔1121和多个出气孔1122，调音孔位于第一前消声腔111a中，出气孔1122位于第三前消声腔111c中，第三前消声腔111c中设置有消声棉A。前内管112的一端与前消声器11的进气口11a连通，前内管112的另一端与前消声器11的出气口11b连通。

调音管113穿设于前消声壳11中，且调音管113的进口端与第一前消声腔111a连通，调音管113的出口端与第二前消声腔11b连通。示例地，调音管113的进口端位于第一前消声腔111a中，调音管113的出口端位于第二前消声腔11b中。

前内管112的一端与前消声器11的进气口11a连通可以是，前消声壳111上设有进气口11a，前内管112的一端与进气口11a连通，通过进气口11a与混合动力汽车的发动机排气端连通；还可以是，前消声壳111上设有进气口11a，前内管112的一端穿过进气口11a并与混合动力汽车的发动机排气端连通。

类似地，前内管112的另一端与前消声器11的出气口11b连通可以是，前消声壳111上设有出气口11b，前内管112的另一端与出气口11b连通，通过出气口11b与后消声器21的进气口连通；还可以是，前消声壳111上设有出气口11b，前内管112的另一端穿过出气口11b与后消声器21的进气口连通。

混合动力汽车排出的气体从前消声器11的进气口11a进入到前内管112中，前内管112中的一部分气体通过多个调音孔1121进入到第一前消声腔111a中，进入到第一前消声腔111a中的气体从调音管113的进口端流向调音管113的出口端，最终进入到第二前消声腔11b中，从而使第一前消声腔111a、第二前消声腔111b形成共振扩张消声腔，以消除中低频噪声。前内管112中的另一部分气体从多个出气孔1122进入到第三前消声腔111c中，通过第三前消声腔111c中消声棉A形成阻性消声，用于消除高频噪声。

其中，调整调音孔1121的数量可以调节声学特性及消声频率，调音孔数量少时，第一前消声腔111a为共振消声腔，对低频噪声有较好消声效果。调音孔1121数量增加时，第一前消声腔111a由共振腔向扩张腔过度，扩张腔对中频噪声有较好消声器效果。第二前消声腔11b为共振腔结构，用于消除低频噪声，第二前消声腔11b内设计调音管113，通过调整调音管113长度可以实现对消声频率的调节。

本申请的汽车排气消声器100，前消声器11为复合式消声器，能够实现中低频噪声的消除，同时具有高频噪声消除效果。

具体来说，前消声器11采用两隔板三腔结构。前消声壳111中设置有两个隔板，两个隔板将前消声壳111内部空间分割为第一前消声腔111a、第二前消声腔111b和第三前消声腔111c。前内管112依次穿过第一前消声腔111a、第二前消声腔111b和第三前消声腔111c。

在一些实施例中，参照图5至图8，后消声器21包括后消声壳211、进气管212、变径管213、阀门214和后内管215。

后消声壳211包括第一后消声腔211a、第二后消声腔211b和第三后消声腔211c。示例地，后消声壳211内设置有第一隔板2113和第二隔板2114，第一隔板2113和第二隔板2114将后消声壳211的内部空间分割为第一后消声腔211a、第二后消声腔211b和第三后消声腔211c。

进气管212穿设于后消声壳211，且进气管212的一端与后消声器的进气口21a连通，进气管212的另一端与第二后消声腔211b连通。

变径管213包括出气管2131和与出气管2131连通的支流管2132，支流管2132的截面积小于出气管2131的截面积。

出气管2131穿设于后消声壳211中，且出气管2131的出气端2131b与后消声器21的排气口21b连通，出气管2131的进气端2131a和支流管2132的进气端2132a均与第三后消声腔211c连通。示例地，出气管2131穿过第一隔板2113和第二隔板2114，进气端2132a伸入到第三后消声腔211c中，出气管2131位于排气口21b处。

出气管2131的进气端2131a与第二后消声腔211b连通。具体地，后内管215穿设于后消声壳211中，且后内管215的进气端215a与第一后消声腔211a连通，后内管215的出气端215b与第三后消声腔211c连通。示例地，后内管215穿过第一隔板2113和第二隔板2114，进气端215a伸入到第一后消声腔211a中，出气端215b伸入到第三后消声腔211c中。

第一后消声腔211a与第二后消声腔211b连通。示例地，在第一隔板2113上设置有气流孔，通过气流孔实现第一后消声腔211a与第二后消声腔211b连通。

阀门214可转动地设置于出气管2131的进气端2131a处，用于基于气流的大小以打开或关闭出气管2131的进气端2131a。例如，当气流大小达到设定值时，气流推动阀门214出气管2131内转动以打开进气端2131a，当气流大小等于设定值时，阀门214恢复原位关闭进气端2131a。

参见图7，当混动汽车发动机怠速或低速运行时，由于排气气流较小，不足以将阀门214推动打开，此时阀门214处于关闭状态，经过前消声器11初步消音处理的气流从进气管212进入到第二后消声腔211b中，通过第一隔板2113的气流孔进入第一后消声腔211a中，再通过后内管215流入第三后消声腔211c中，由于阀门214处于关闭状态，气流不能进入出气管2131，而是进入到支流管2131最终从后消声器21的排气口21b流出。由于支流管2131管径较小，气流流通截面相应较小，此时后消声器21的扩张比较大，后消声器21的消声量较大，对混合动力汽车怠速充电工况下中低频轰鸣噪声有很好的消声效果。

参见图8，当混动汽车发动机中高速运行时，排气气流较大，气流将阀门213推开，大部分气流从出气管2131流出。发动机高速时对排气背压增加敏感，由于出气管2131的截面积大于支流管2132的截面积，能够增大流通面积，有效降低排气背压，减少发动机功率损失。

在一些实施例中，出气管套设有套管216，套管216与出气管2131之间设置有消声棉A，套管216位于第一后消声腔211a中。用于消除高频气流噪声。

本申请还提供一种汽车，包括车身和汽车排气消声器100。

车身包括地板，汽车排气消声器100为如上任一实施例所述的汽车排气消声器100，其中，前消声器11纵向设置于地板的前部，后消声器21横向设置于地板的后部。

采用前后布置前消声器和后消声器的组合布置形式，前消声器采用纵向布置，可以充分利用车身地板中的通道空间，后消声器采用横向布置，可以充分利用车身后部空间，在不额外占用车身的前提下，能够增大前消声器和后消声器的容积，提高消声量，进而降低或消除混合动力汽车低频噪声。

以上仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种汽车排气消声器，其特征在于，包括：

前消声器组件，所述前消声器组件包括沿车身纵向布置的前消声器；和

后消声器组件，所述后消声器组件包括沿车身横向布置的后消声器，所述后消声器位于所述前消声器的后方，且所述后消声器的进气口与所述前消声器的出气口连通。

2.根据权利要求1所述的汽车排气消声器，其特征在于，

所述前消声器与所述后消声器垂直，且所述前消声器朝向所述后消声器在横向方向的中间位置。

3.根据权利要求2所述的汽车排气消声器，其特征在于，

所述前消声器组件包括第一连接管，所述后消声器组件包括第二连接管，所述第一连接管的一端与所述前消声器的出气口连通，所述第一连接管的另一端与所述第二连接管的一端通过法兰连接，所述第二连接管的另一端与所述后消声器的进气口连通。

4.根据权利要求3所述的汽车排气消声器，其特征在于，

所述前消声器组件还包括设置于所述前消声器的第一位置的第一前挂钩、设置于所述前消声器的第二位置的第二前挂钩、以及设置于所述第一连接管的第三位置的第三前挂钩，其中，所述第一位置、所述第二位置及所述第三位置非共线；和/或，

所述后消声器组件还包括设置于所述后消声器的第四位置的第一后挂钩、设置于所述后消声器的第五位置的第二后挂钩、以及设置于所述第二连接管的第六位置的第三后挂钩，其中，所述第四位置、所述第五位置及所述第六位置非共线。

5.根据权利要求4所述的汽车排气消声器，其特征在于，

所述第一位置和所述第二位置分别位于所述前消声器的横向两侧，所述第一位置、所述第二位置和所述第三位置的连线构成三角形；和/或，

所述第四位置和所述第五位置分别位于所述后消声器的横向两侧，所述第四位置、所述第五位置和所述第六位置的连线构成三角形。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的汽车排气消声器，其特征在于，所述前消声器包括：

前消声壳，所述前消声壳具有第一前消声腔、第二前消声腔和第三前消声腔；

前内管，所述前内管穿设于所述前消声壳中，所述前内管设置有多个调音孔和多个出气孔，所述调音孔位于所述第一前消声腔中，所述出气孔位于所述第三前消声腔中，所述第三前消声腔中设置有消声棉，所述前内管的一端与所述前消声器的进气口连通，所述前内管的另一端与所述前消声器的出气口连通；和

调音管，所述调音管穿设于前消声壳中，且所述调音管的进口端与所述第一前消声腔连通，所述调音管的出口端与所述第二前消声腔连通。

7.根据权利要求6所述的汽车排气消声器，其特征在于，所述后消声器包括：

后消声壳，所述后消声壳包括第一后消声腔、第二后消声腔和第三后消声腔；

进气管，所述进气管穿设于所述后消声壳，且所述进气管的一端与所述后消声器的进气口连通，所述进气管的另一端与所述第二后消声腔连通；

变径管，所述变径管包括出气管和与所述出气管连通的支流管，所述支流管的截面积小于所述出气管的截面积，所述出气管穿设于所述后消声壳中，且所述出气管的出气端与所述后消声器的排气口连通，所述出气管的进气端和所述支流管的进气端均与所述第三后消声腔连通，且所述出气管的进气端与所述第二后消声腔连通；

阀门，所述阀门可转动地设置于所述出气管的进气端处，用于基于气流的大小以打开或关闭所述出气管的进气端。

8.根据权利要求7所述的汽车排气消声器，其特征在于，所述后消声器包括后内管，所述后内管穿设于所述后消声壳中，且所述后内管的进气端与所述第一后消声腔连通，所述后内管的出气端与所述第三后消声腔连通，所述第一后消声腔与所述第二后消声腔连通。

9.根据权利要求8所述的汽车排气消声器，其特征在于，

所述出气管套设有套管，所述套管与所述出气管之间设置有消声棉，所述套管位于所述第一后消声腔中。

10.一种汽车，其特征在于，包括：

车身，所述车身包括地板；

如权利要求1-9中任一项所述的汽车排气消声器，其中，所述前消声器纵向设置于所述地板的前部，所述后消声器横向设置于所述地板的后部。