一种汽车消声器的制作方法及消声装置

                              一种汽车消声器的制作方法及消声装置

技术领域

[0001] 本发明涉及一种消声器及其制作方法，具体涉及一种进气缓冲管一端焊接固定有缓冲管堵头，缓冲管设在进气缓冲管和排气缓冲管之间的汽车消声器。

背景技术

[0002] 消声器是阻止声音传播而允许气流通过的一种器件，是消除空气动力性噪声的重要措施。汽车发动机排出废气时，废气的压力在排气管口迅速变化，产生振动，振动产生噪声。所以目前降噪的主要方式是在汽车发动机的排气管中装设消声器，消声器用于消耗气流能量，减少气流的压力波动幅度，可起到减小噪声的作用。现在，随着排放法规要求越来越严格，汽车消声器的布置和使用提出了更高要求，且顾客对整车的可操控性和舒适性的要求也越来越高，进而对汽车消声器各方面性能要求也越来越严格，如噪音控制等。消声器作为汽车的主要零部件，在汽车的噪音控制等方面起关键作用，因此，汽车消声器的设计需要在结构合理的基础上，满足排气通畅，方便安装布置，噪音抑制效果好。

[0003] 通过国内检索发现以下专利与本发明有相似之处：申请号为CN201410089642 .3，名称为“一种控制气流再生噪声的汽车消声器”的发明为一种控制气流再生噪声的汽车消声器，与壳体轴向垂直的****、二隔板，将壳体内部隔成第

一、二扩张腔室和阻性消声器室；进气管、过渡管和出气管与壳体轴向平行相互间隔设置。进气管穿过前端盖和****、二隔板，伸入第二扩张腔室；出气管一端位于****扩张腔室内，出气管穿过****、二隔板和后端盖穿出；过渡管的一端位于****扩张腔室内，穿过****、二隔板后伸入第二扩张腔室。阻性消声腔室内的出气管和过渡管、第二扩张腔室内的出气管管壁上有微孔。进气管的出口端为扩张口结构。壳体、前后端盖内壁及出气管后段覆有吸音棉。进入本消声器的气流经过三管和三室多次压缩和扩张，气流平滑过渡，速度逐步降低，明显降低气流再生噪声。

[0004] 申请号为CN201220228292 .0，名称为“汽车消声器”的实用新型公开了一种汽车消声器，包括有由带孔的两块隔板沿进气方向把内部空间分隔有****腔室和第二腔室及第三腔室的壳体，装在壳体的进气管和出气管，进气管和出气管在壳体内的部分均穿过两块隔板，壳体内设有穿过****隔板与第二隔板的通孔连通的中间管，进气管和中间管及出气管在第二腔室内的管壁上均分布有多个通孔，第二腔室内填充有消音棉；壳体由前端盖和后端盖及筒体连接构成，筒体由首尾边连接的多层不同厚度的钢板重叠围成，其首尾边的连接是其中的一个侧边咬入另一个弯折侧边所形成的凹槽内的连接，所述筒体与所述前端盖和所述后端盖的连接均是卷曲弯折的连接；与现有技术相比，它能很好地衰减发动机排气噪声。

[0005] 上述专利虽然都是汽车的消声器，其作用也都是能进行排气的同时抑制噪声。但本发明中是将缓冲管设在进气缓冲管和排气缓冲管之间，吸音棉是包裹在缓冲管、进气缓冲管和排气缓冲管的外侧，且吸音棉与两侧的隔板贴紧，并用胶带对吸音棉进行缠绕、固定。本发明中还将进气缓冲管的排气端用缓冲管堵头来堵住，使气体进入进气缓冲管后就开始抑制噪声，且进气缓冲管中的气是从排气端处的排气孔向四周分散排出的，能使噪声在排出进气缓冲后能得到大幅度的抑制。

发明内容

[0006] 本发明要解决的技术问题是：针对汽车排气时，高速气流会产生很大的噪声辐射，而提出一种能有效抑制噪声的消声器。

[0007] 针以上述问题，本发明提出的技术方案是：一种汽车消声器的制作方法，先将芯部组件组装好，再在芯部组件两隔板之间的缓冲管、进气缓冲管和排气缓冲管上包裹吸音棉，然后将包裹有吸音棉的芯部组件放进汽车消声器壳体内，再用端盖将汽车消声器壳体的两端封堵起来，形成汽车消声器。

[0008] 进一步地，在芯部组件两隔板之间的缓冲管、进气缓冲管和排气缓冲管上包裹吸音棉是将吸音棉均匀展开，然后用吸音棉对芯部组件两隔板之间的缓冲管、进气缓冲管和排气缓冲管进行多层包裹，包裹后用胶带对吸音棉进行固定，在芯部组件两隔板之间的缓冲管、进气缓冲管和排气缓冲管外部形成一种吸音层。

[0009] 进一步地，多层包裹是在芯部组件两隔板之间的缓冲管、进气缓冲管和排气缓冲管外用吸音棉反复进行缠绕，包吸音棉时要让吸音棉与两侧的隔板贴紧，吸音棉包裹的厚度要大于10mm，直至吸音层稍微突出芯部组件两隔板的外边，在安装时将突出芯部组件两隔板的外边吸音棉压缩装入汽车消声器壳体内。

[0010] 进一步地，芯部组件组装是先按照芯部组件的缓冲管、进气缓冲管和排气缓冲管，以及两隔板在汽车消声器壳体内的位置组装起来，并采用焊接将两隔板与缓冲管、进气缓冲管和排气缓冲管焊接起来，形成芯部组件。

[0011] 进一步地，对芯部组件进行焊接时采用的是二氧化碳气体保护焊进行焊接；焊接时电流为：110-180A，电压为：16-25V，气体流量为：8-12L/Min。

[0012] 进一步地，用端盖将汽车消声器壳体的两端封堵起来是将芯部组件放入汽车消声器壳体内后，进行焊接定位，固定芯部组件位置后，再用端盖与壳体的边缘对齐、贴紧，并将端盖与壳体的边缘夹紧、折弯进行包边，并从进气缓冲管处输入压缩气体进行气密性检测。

[0013] 进一步地，制作方法包括以下步骤：

A .焊接芯部组件：将缓冲管、进气缓冲管和排气缓冲管安装在两个隔板之间并进行焊接固定；

B包棉：将吸音棉均匀展开，对两隔板之间的缓冲管、进气缓冲管和排气缓冲管进行包裹，并用胶带对吸音棉进行缠绕、固定；

C .组装消声器：将芯部组件包棉后安装固定在壳体中，并将端盖与壳体的边缘夹紧、折弯进行包边，组装成消声器；

D .气密性检测：从进气缓冲管处输入29 .4KPa的压缩空气，并保持30秒后，测量剩余的气压来进行气密性检测。

[0014] 一种汽车消声器，包括壳体和芯部组件，芯部组件包括缓冲管、进气缓冲管、排气缓冲管和隔板，且缓冲管、进气缓冲管、排气缓冲管安装固定在隔板上，缓冲管设在进气缓冲管和排气缓冲管之间；在缓冲管、进气缓冲管和排气缓冲管的外侧包裹有吸音棉包裹，且吸音棉与两侧的隔板贴紧，在缓冲管、进气缓冲管和排气缓冲管的两隔板之间形成一个吸音区域；壳体与两端的端盖形成密闭的结构。

[0015] 进一步地，吸音区域是由在芯部组件两隔板之间的缓冲管、进气缓冲管和排气缓冲管外用吸音棉反复进行缠绕构成；包吸音棉时吸音棉贴紧两侧的隔板，吸音棉包裹的厚度要大于10mm，直至吸音层稍微突出芯部组件两隔板的外边，在安装时将突出芯部组件两隔板的外边吸音棉压缩装入汽车消声器壳体内。

[0016] 进一步地，进气缓冲管的排气端上焊接固定有缓冲管堵头；进气缓冲管的排气端为直筒敞口，缓冲管的进气端设有口径大于缓冲管直径的喇叭口，排气缓冲管的进气端也设有口径大于排气缓冲管直径的喇叭口。

[0017] 本发明的优点是：

1 .本发明中在芯部组件两隔板之间的缓冲管、进气缓冲管和排气缓冲管上包裹吸音棉，再用端盖将汽车消声器壳体的两端封堵起来，形成汽车消声器，能大幅度抑制噪声。

[0018] 2 .在对芯部组件进行焊接固定时，由于芯部组件的厚度小，采用普通的焊接方法进行焊接时易被焊穿，本发明采用二氧化碳气体保护焊机进行焊接，且根据焊接的工况选用不同的电流、电压和气体流量参数进行焊接，使得焊接过程中电弧稳定、减少电弧过长，飞溅、气孔、咬边等现象，并使得焊接后部件之间连接牢固，平滑。

[0019] 3 .对消声器进行气密性检测，能确保消声器的气密性能，让噪声尽量在消声器内部相互抵消，减少噪声的传出。

附图说明

[0020] 图1为实施例一的结构示意图；

图2为图1中A处的局部放大图；

图3为实施例一中端盖的结构示意图；

图4为实施例二的结构示意图；

图中：1进气缓冲管、2缓冲管、3排气缓冲管、4隔板、5排气孔、6壳体、7吸音棉、8喇叭口、9缓冲管堵头、10端盖、101气管安装孔。

具体实施方式

[0021] 下面结合实施例和附图对本发明做一步的描述：

实施例一

如图1所示，消声器包括壳体6、端盖10和芯部组件，芯部组件包括缓冲管2、进气缓冲管1、排气缓冲管3和隔板4。在缓冲管2、进气缓冲管1和排气缓冲管3上设有隔板4和吸音棉7，在进气缓冲管1的排气端和排气缓冲管3的排气端处还另设有一块隔板4。为了让从进气缓冲管1的排气端的排气孔5中排出的气体能在壳体6内很好的流动，在每块隔板4上也都开有排气孔5。

[0022] 如图1、图2和图3所示，端盖10安装在壳体6的两端，且端盖10与壳体6的边缘对齐、贴紧，并将端盖10与壳体6的边缘夹紧、折弯进行包边，使端盖10与壳体6形成密封结构。进气缓冲管1的进气端安装在端盖10上的气管安装孔101中，排气缓冲管3的出气端安装在另一端盖10上的气管安装孔101中。

[0023] 本实施例中缓冲管2设在进气缓冲管1和排气缓冲管3之间，进气缓冲管1和排气缓冲管3上都设有排气孔5，缓冲管2的进气端和排气缓冲管3的出气端还设有喇叭口8。芯部组件两隔板4之间的缓冲管2、进气缓冲管1和排气缓冲管3上包裹有吸音棉7，吸音棉7包住了进气缓冲管1和排气缓冲管3上的排气孔5。吸音棉7是在缓冲管2、进气缓冲管1和排气缓冲管3外侧进行反复缠绕，形成一种吸音层。且吸音棉7与两侧的隔板4贴紧，吸音棉7包裹的厚度要大于10mm，直至吸音层稍微突出芯部组件两隔板4的外边，并用胶带对吸音棉7进行缠绕固定，在安装时将突出芯部组件两隔板4的外边吸音棉7压缩装入汽车消声器壳体6内。

[0024] 气体进入进气缓冲管1后，一部分压缩气体从进气缓冲管1上的排气孔5排出，这部分气体产生的噪声会被吸音棉7吸收；另一部分压缩气体会直接从进气缓冲管1的管口处排出，排出的压缩气体会被扩张、分散。且排出的气体受到端盖10的阻挡会从返回，返回的气体会穿过隔板4上的排气孔5从喇叭口8进入缓冲管2。气体进入缓冲管2后被压缩，然后再从缓冲管2中排出，排出的压缩气体会再次被扩张、分散。然后气体会从喇叭口8进入排气缓冲管3，此时，气体再次被压缩。进入排气缓冲管3的气体一部分从排气缓冲管3的排气孔5排出，这部分气体产生的噪声会被吸音棉7吸收；另一部分压缩气体会直接从排气缓冲管3的管口处排出到外界。

[0025] 本实施例中消声器的制作方法主要包括的步骤有：

A .切管与检测：调整好定位杆与锯片之间的距离后，对钢管进行切割，将钢管切割成缓冲管2、进气缓冲管1和排气缓冲管3，并用钢卷尺和游标卡尺进行长度测量。例如，在制作缓冲管2时会先将定位杆与锯片之间的距离调成缓冲管2的长度，并且先试切3根，用钢卷尺和游标卡尺对缓冲管2的长度进行测量，长度测量合格后再进行批量切割。而进气缓冲管1和排气缓冲管3的切割方法与缓冲管2的切割方法是相同的。

[0026] B .去毛刺：将切割后的钢管的毛刺、飞边进行去除。切割后的钢管的毛刺和飞边可以用锉刀等工具去除，使钢管的两个端口都平滑，能让气流顺畅的通过。

[0027] C .冲孔：用冲孔机对排气缓冲管3、进气缓冲管1和隔板4进行冲孔。在排气缓冲管3、进气缓冲管1和隔板4上都开有排气孔5，排气孔5是用冲孔机进行开孔的。开孔后有毛刺和飞边的地方也可以用锉刀去除，使排气孔5处光滑。

[0028] D .点焊芯部组件：将缓冲管2、进气缓冲管1和排气缓冲管3安装在两个隔板4之间并进行焊接固定。这主要是将缓冲管2、进气缓冲管1和排气缓冲管3焊接在两个隔板4上，由于缓冲管2、进气缓冲管1、排气缓冲管3和隔板4都是比较薄的钢板，采用普通的焊条进行焊接容易烧穿。因此本实施例中采用二氧化碳气体保护焊机进行焊接，且根据焊接部位的钢材的厚度，将焊接时的参数进行了调整，具体是电流为：130-180A，电压为：16-24V，气体流量为：8-12L/Min。

[0029] E .包棉：将吸音棉7均匀展开，对缓冲管2、进气缓冲管1和排气缓冲管3进行包裹，且吸音棉7包裹在两隔板4之间，再用胶带对吸音棉7进行缠绕、固定。吸音棉7是对缓冲管2、进气缓冲管1和排气缓冲管3的外侧进行包裹，且吸音棉7与两侧的隔板4贴紧，使得吸音棉7与两侧隔板4之间没有间隙。为了使吸音棉7不易散开、移位，用胶带对吸音棉7的外侧进行缠绕和固定。

[0030] F .组装与检测：将芯部组件包棉后，安装在壳体6中组装成消声器；并从进气缓冲管1处输入压缩气体进行气密性检测。芯部组件与壳体6中组装成消声器后，从进气缓冲管1处输入29 .4KPa的压缩空气，并保持30秒后剩余的气压不得小于14 .7KPa。

[0031] 可见本实施例的消声器的主要消声原理是：使得从进气缓冲管1处进入的压缩气体被吸音棉7吸收入进行噪声抑制；同时还通过消声器的内部结构，将压缩气体进行扩张、收缩、再扩张再压缩排出的方式来对压缩气体进行减速，来进行噪声抑制。

[0032] 实施例二

如图4所示，消声器包括壳体6、端盖10和芯部组件，芯部组件包括缓冲管2、进气缓冲管1、排气缓冲管3和隔板4。在进气缓冲管1的排气端上焊接固定缓冲管堵头9，在缓冲管2、进气缓冲管1和排气缓冲管3的外侧包裹吸音棉7，且让吸音棉7与两侧的隔板4贴紧，使得吸音棉7与两侧隔板4之间没有间隙。为了让从进气缓冲管1的排气端的排气孔5中排出的气体能在壳体6内很好的流动，在每块隔板4上也都开有排气孔5。

[0033] 缓冲管2设在进气缓冲管1和排气缓冲管3之间，进气缓冲管1的中部和进气缓冲管1的排气端处开有排气孔5，且缓冲管2的中部也开有排气孔5。气体进入进气缓冲管1后，一部分气体从中部的排气孔5排出，这部分气体产生的噪声会被吸音棉7吸收；另一部分气体由于受到缓冲管堵头9的阻挡，会从排气端的排气孔5中排出，由于排气孔5是环绕在进气缓冲管1上，所以气体是向四周分散排出的，能使噪声能得到大幅度的抑制。

[0034] 从进气缓冲管1的排气端的排气孔5中排出的气体，会在壳体6和缓冲管2中产生干涉，而进一步降低噪声。另外，将吸音棉7包裹在缓冲管2、进气缓冲管1和排气缓冲管3的外侧能起到吸音和防共振的作用，从而对噪声进行抑制。

[0035] 本实施例中端盖10也是安装在壳体6的两端，其密封的结构和方法及消声器的气密性检测方法也是与实施例一中是相同的。

[0036] 本实施例中消声器的制作方法与实施例一中的不同之处主要有：

a .冲压与检测：将铁片放置在冲压机的冲压平台上，启动冲压机将铁片冲压成缓冲管堵头9。制作缓冲管堵头9是将宽度大于或等于65mm的铁片放在冲压机的冲压平台上，先试冲压3个，用游标卡尺对缓冲管堵头9的内直径进行测量。如果测得的内直径比进气缓冲管1的外直径大0-0 .2mm则为合格产品。

[0037] b .条焊芯部组件：将缓冲管堵头9安装在进气缓冲管1排气端并进行焊接固定。在将缓冲管堵头9焊接到进气缓冲管1排气端时，采用的是条焊焊接方式，焊接时焊条的长试大于15mm，且要求焊接饱满、平滑；无漏焊、虚焊、边焊和焊穿。焊接缓冲管堵头9时的电流为：110-160A，电压为：17-25V，气体流量为：8-12L/Min。

[0038] 综上所述，本实施例在切管和冲压工艺时还进行了检测与试切管和试冲压，降低了次品的个数；在切管和冲孔后都进行了去毛刺，确保了产品的表面光滑；根据芯部组件都较薄的情况采用了二氧化碳气体保护焊机进行焊接，且对不同的部件根据具的工况采用了点焊或条焊的方式，并采用了不同的电流、电压、气体流量参数；吸音棉7能有效抑制从缓冲管2和进气缓冲管1中部的排气孔5排出的气体产生噪声，还能起到防止缓冲管2、进气缓冲管1和排气缓冲管3之间产生共振，来抑制噪声；将进气缓冲管1的排气端用缓冲管堵头9来堵住，使气体是从排气端处的排气孔5向四周分散排出，能大幅度的抑制噪声；对消声器进行气密性检测，确保消声器的气密性能，让噪声尽量在消声器内部相互抵消，减少噪声的传出。

[0039] 很显然，在不脱离本发明所述原理的前提下，作出的若干改进或修饰都应视为本发明的保护范围。