[發(fā)明專利]吸聲裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200880107858.0
• 申請(qǐng)日: 2008-09-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101802352A
• 公開(kāi)（公告）日: 2010-08-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: R·格拉夫;M·卡爾松
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 斯堪尼亞商用車有限公司
• 主分類號(hào): F01N1/02
• 分類號(hào): F01N1/02;F01N1/16;G10K11/172
• 代理公司: 永新專利商標(biāo)代理有限公司 72002
• 代理人: 王永建

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種消聲裝置。

背景技術(shù)

在確定車輛排氣系統(tǒng)和消音器的尺寸時(shí)存在的問(wèn)題是，難以抑制在柴 油發(fā)動(dòng)機(jī)和奧托發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒過(guò)程中產(chǎn)生的主導(dǎo)低頻噪聲。這種噪聲的頻 率隨著燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)的速度變化。

車輛排氣系統(tǒng)通常包括消音器，所述消音器含有用于廢氣的大致曲線 形的流動(dòng)通道。在這種情況下，導(dǎo)入到消音器中的聲音在其可以進(jìn)一步前 進(jìn)之前被消音器的壁反射許多次。對(duì)于這種消音器來(lái)說(shuō)，為了能夠有效地 抑制低頻噪聲而沒(méi)有太多壓力下降，其需要具有非常大的尺寸。諧振式消 音器可以很好地實(shí)現(xiàn)對(duì)低頻噪聲的抑制，但是這種消音器僅在窄的頻率范 圍內(nèi)有效，并且因此僅有利地可用于抑制來(lái)自以恒定速度工作的發(fā)動(dòng)機(jī)的 噪聲。另一種消聲技術(shù)是積極地產(chǎn)生一種抵消掉不想要的噪聲的反向噪聲。 這種技術(shù)例如在車輛的內(nèi)部應(yīng)用得很好，但是難以在排氣系統(tǒng)中占主導(dǎo)的 惡劣環(huán)境中實(shí)施。

JP?2001-140627涉及一種車輛排氣系統(tǒng)的消音器。所述消音器包括將廢 氣導(dǎo)入到消音器的入口管線和將廢氣從消音器導(dǎo)出的出口管線。支路管線 在消音器的兩個(gè)不同的部分之間延伸。所述支路管線包括控制閥和腔室。 所述腔室在控制閥打開(kāi)時(shí)用作消音器中的擴(kuò)充空間，在控制閥關(guān)閉時(shí)用作 諧振腔。

US?6,494,290涉及一種消音器，所述消音器設(shè)置在將空氣導(dǎo)入燃燒發(fā) 動(dòng)機(jī)的管線中。所述消音器包括與所述空氣管線連接的諧振腔。一個(gè)實(shí)施 方式涉及可調(diào)節(jié)的壁的使用，所述可調(diào)節(jié)的壁可以使諧振腔具有可變的容 積。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種尺寸相對(duì)小、具有抑制以變化的頻率產(chǎn)生的 低頻噪聲的高性能的消聲裝置。

該目的使用一種消聲裝置達(dá)到，其包括帶有內(nèi)部空間的消聲容器、適 于將流體從機(jī)器引導(dǎo)到所述容器的入口管線、以及適于將所述流體從所述 容器導(dǎo)出的出口管線，所述機(jī)器在運(yùn)行期間產(chǎn)生具有與所述機(jī)器的速度相 關(guān)的頻率的主導(dǎo)噪聲，其中，所述裝置包括管線元件和調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，所述管 線元件具有在所述消聲容器的外部和附近的位置連接所述入口管線和所述 出口管線的內(nèi)部通道，所述調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)適于調(diào)節(jié)所述通道的結(jié)構(gòu)，從而調(diào)節(jié) 所述消聲容器的聲學(xué)特性以使得所述消聲容器持續(xù)地呈現(xiàn)與由所述機(jī)器在 其當(dāng)前速度下產(chǎn)生的主導(dǎo)聲音頻率對(duì)應(yīng)的固有頻率。

傳統(tǒng)的消聲容器一般具有明顯高于機(jī)器以可變速度工作產(chǎn)生的低頻噪 聲的頻率的固有頻率。因此，傳統(tǒng)的消聲容器如果沒(méi)有被制造得足夠大， 那么通常沒(méi)有抑制低頻噪聲的能力。在入口管線與出口管線之間靠近消聲 容器設(shè)置管線元件可以顯著降低消聲容器的固有頻率。相對(duì)小的消聲容器 因此可以具有與機(jī)器以可變速度工作產(chǎn)生的低頻噪聲的頻率對(duì)應(yīng)的固有頻 率。通過(guò)適當(dāng)?shù)馗淖冞@種管線元件的內(nèi)部通道的結(jié)構(gòu)，可以改變所述管線 元件的聲學(xué)特性，從而改變消聲容器的固有頻率。借助于積極地且無(wú)級(jí)地 調(diào)節(jié)所述管線元件特性、例如調(diào)節(jié)其幾何形狀和材料的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，可以使 消聲容器具有可變的固有頻率，以在每個(gè)時(shí)間點(diǎn)與機(jī)器以不同速度工作產(chǎn) 生的噪聲的頻率對(duì)應(yīng)。這種消聲裝置非常有效地抑制了機(jī)器產(chǎn)生的主導(dǎo)低 頻噪聲，而不管機(jī)器在操作期間其速度如何改變。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，所述調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括適于基本持續(xù)地 接收有關(guān)機(jī)器當(dāng)前速度的信息的控制單元、以及適于接收來(lái)自于所述控制 單元的控制信號(hào)并基于所述信息調(diào)節(jié)通道結(jié)構(gòu)的致動(dòng)器。所述控制單元可 以是帶有合適軟件的計(jì)算機(jī)單元。所述控制單元可以包含已存儲(chǔ)的信息， 所述已存儲(chǔ)信息關(guān)于應(yīng)該如何控制所述致動(dòng)器以設(shè)定所述通道的結(jié)構(gòu)，以 使得消聲容器具有對(duì)應(yīng)于機(jī)器以其當(dāng)前速度運(yùn)行產(chǎn)生的主導(dǎo)噪聲的頻率的 固有頻率。