求选择合适的参数设计共振腔的各个参数。
[0044] 各共振腔的共振频率均可W通过W下公式计算：
[0046] 式中，f。为各共振腔共振频率；C为声速；n为大于等于1的整数。
[0047] 各共振腔的长度决定消除进排气管道噪声的中屯、频率，在设计过程中，可W根据 需要衰减管道噪声的若干中屯、频率来设计各共振腔的Wi和W 2的值，W 1的取值范围可W在 20mm~300mm之间，W2的取值范围可W在5n皿~50mm之间，在确保布置空间的前提下，共 振腔入口 11、21、31、41的面积应尽量的放大。 W4引如图6所示，共振腔10、20、30、40的径向截面的两侧与主管2的径向截面的中屯、 之间分别连线，两条连线之间形成的夹角为a,夹角a的取值范围可W为30°~90°。
[0049] 在一优选或可选实施例中，各共振腔入口 11、21、31、41可W为矩形结构、圆形结 构、多边形结构中的其中一种或几种的组合。
[0050] 在一优选或可选实施例中，各共振腔入口 11、21、31、41可W设置在主管2的同一 径向截面的位置，或者，各共振腔入口 11、21、31、41可^沿主管2的轴向，设置在主管2的 任意径向截面的位置。
[0051] 根据空间结构，消声器前端1可W为直管或弯管，和/或，消声器后端3也可W为 直管或弯管。
[0052] 如图2-4所示，下面列举消声装置的一具体实施例。
[0053] 在该具体实施例中，消声装置包括主管2,主管2的一端为消声器前端1，主管2的 另一端为消声器后端3,主管2的外管壁上设置有四个共振腔，分别为第一共振腔10、第二 共振腔20、第=共振腔30和第四共振腔40,第一共振腔10、第二共振腔20、第=共振腔30 和第四共振腔40沿主管2的管壁周向均匀设置。第一共振腔10、第二共振腔20、第=共振 腔30和第四共振腔40所在的主管2的管壁上分别对应设置一个共振腔入口，分别为第一 共振腔入口 11、第二共振腔入口 21、第=共振腔入口 31和第四共振腔入口 41。
[0054] 第一共振腔10、第二共振腔20、第=共振腔30和第四共振腔40均通过焊接与主 管2密闭连接。 阳化5] 如图5所示，第一共振腔10、第二共振腔20、第=共振腔30和第四共振腔40各自 对应的Wi值可W相同也可W不同，第一共振腔10、第二共振腔20、第=共振腔30和第四共 振腔40各自对应的W2值可W相同也可W不同。
[0056] 本发明优选将四个共振腔焊接在主管2的外管壁，可选的替代方案为集成少于或 多于四个共振腔同样可W达到衰减进排气噪声的目的。
[0057] 本发明提供的共振腔优选采用饭金件焊接加工制造，共振腔通过饭金件冲压后焊 接到主管2的外管壁，与共振腔入口形成四分之一波长管结构，各共振腔的尺寸不同，能够 有针对性的衰减若干窄频段噪声；可选的替代方案为共振腔采用注塑制造同样可W达到相 同的降噪目的，注塑制造可W仅用于进气系统降噪。
[0058] 综上所述，本发明将若干个共振腔焊接在主管的外管壁上，每个共振腔等同于一 个四分之一波长管，根据前期噪声测试结果，通过设计不同共振腔的长度及高度，有效的衰 减若干窄频段噪声，同时给出了共振腔长度范围；该消声装置外形规整，结构紧凑，方便加 工，克服了传统四分之一波长管占用空间大，难于在空间狭小的发动机舱内布置的缺点；并 且通过若干个波长管的组合，在较宽的频带对进气噪声进行降噪。
[0059] 通过声学仿真研究，可W证明设计噪声衰减频率与计算结果一致。C抑数值模拟仿 真计算得出，装有本发明提供的消声装置的管道较同尺寸的管道出口压力减小5%范围内， 压力损失较小，可有效应用于发动机进排气管道的消声降噪。
[0060] 本发明提供的消声装置可W应用在车辆发动机上。
[0061] 在本发明提供的车辆发动机的示意性实施例中，车辆发动机包括上述任一实施例 中的消声装置，消声装置设置在车辆发动机的进气系统和排气系统中，消声装置的主管可 W作为进气系统中的进气管，消声装置的主管也可W作为排气系统中的排气管。
[0062] 本发明提供的消声装置能够降低发动机进排气系统的噪声，且相对现有技术，能 够减少消声装置在进排气系统上的布置空间，同时本发明可W根据前期噪声测试结果，设 置各共振腔的尺寸，有针对性的衰减进排气系统若干窄频段噪声。
[0063] 在本发明的描述中，需要理解的是，使用"第一"、"第二"、"第S"、"第四"等词语来 限定零部件，仅仅是为了便于对上述零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特 殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。 W64] 最后应当说明的是：W上实施例仅用W说明本发明的技术方案而非对其限制；尽 管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然 可W对本发明的【具体实施方式】进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发 明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。
【主权项】
1. 一种消声装置，其特征在于：包括主管（2)，所述主管（2)的一端为消声器前端（1)， 所述主管（2)的另一端为消声器后端（3)，所述主管（2)的外管壁上设置有至少一个共振腔 (10、20、30、40)，所述共振腔（10、20、30、40)所在的所述主管（2)的管壁上设置有共振腔入 口（11、21、31、41)，所述共振腔入口（11、21、31、41)连通其对应的所述共振腔（10、20、30、 40)与所述主管（2)的内部。2. 如权利要求1所述的消声装置，其特征在于：所述主管（2)的外管壁上设置有至少 两个所述共振腔（1〇、20、30、40)，各所述共振腔（10、20、30、40)沿所述主管（2)的外管壁周 向均匀设置。3. 如权利要求2所述的消声装置，其特征在于：所述共振腔（10、20、30、40)呈长条状， 沿所述主管（2)的轴向设置。4. 如权利要求1所述的消声装置，其特征在于：所述共振腔（10、20、30、40)的径向 截面的两侧与所述主管（2)的径向截面的中心之间形成的夹角为a，夹角a的取值范围为 30。~90° 〇5. 如权利要求1所述的消声装置，其特征在于：各所述共振腔入口（11、21、31、41)为 矩形结构、圆形结构、多边形结构中的其中一种或几种的组合。6. 如权利要求1所述的消声装置，其特征在于：各所述共振腔入口（11、21、31、41)设 置在所述主管（2)的同一径向截面的位置，或者，各所述共振腔入口（11、21、31、41)沿所述 主管（2)的轴向，设置在所述主管（2)的任意径向截面的位置。7. 如权利要求1所述的消声装置，其特征在于：所述共振腔入口（11、21、31、41)设置 在所述共振腔（1〇、20、30、40)的一端，所述共振腔（10、20、30、40)的另一端距离所述共振 腔入口（11、21、31、41)最近的边界的距离为 Wl，Wl的取值范围在20mm~300mm。8. 如权利要求7所述的消声装置，其特征在于：所述共振腔（10、20、30、40)的高度为 w2, w2的取值范围在5mm~50mm〇9. 如权利要求1所述的消声装置，其特征在于：每个所述共振腔（10、20、30、40)为一 个四分之一波长管。10. 如权利要求1所述的消声装置，其特征在于：所述消声器前端（1)为直管或弯管， 和/或，所述消声器后端（3)为直管或弯管。11. 如权利要求1所述的消声装置，其特征在于：所述主管（2)的外管壁上设置有四个 所述共振腔（1〇、20、30、40)，四个所述共振腔（10、20、30、40)沿所述主管（2)的外管壁周向 均匀设置。12. -种车辆发动机，其特征在于：包括如权利要求1-11任一项所述的消声装置。
【专利摘要】本发明涉及一种消声装置及车辆发动机，其中，消声装置包括主管，所述主管的一端为消声器前端，所述主管的另一端为消声器后端，所述主管的外管壁上设置有至少一个共振腔，所述共振腔所在的所述主管的管壁上设置有共振腔入口，所述共振腔入口连通其所对应的所述共振腔与所述主管的内部。本发明提供的消声装置外形规整，方便加工，结构紧凑，克服了传统四分之一波长管占用空间大，难于在空间狭小的发动机舱内布置的缺点，并且可以通过若干个共振腔的组合，能够在较宽的频带对进排气噪声进行降噪。
【IPC分类】F01N1/02
【公开号】CN105587373
【申请号】CN201510148020
【发明人】王欢, 夏光亮, 刘春蕾
【申请人】徐工集团工程机械股份有限公司
【公开日】2016年5月18日
【申请日】2015年3月31日