本實用新型涉及汽車排氣系統技術領域，具體涉及一種排氣調音閥及消聲器。

背景技術：

汽車排氣系統是汽車的重要組成部分，排氣系統排出廢氣同時也將燃燒噪聲帶到車輛尾部，在尾部產生聲壓級很高的階次噪聲和摩擦噪聲，噪聲傳遞到乘員艙，有的可能激勵乘員艙的聲腔模態而導致乘員艙聲腔共振，嚴重影響整車的噪聲、振動與聲振粗糙度性能(Noise、Vibration、Harshness，NVH)。隨著人們生活水平的提高，人們對整車的要求從最初的代步工具變成舒適的家庭必需品，所以除了對車型的動力性能要求較為嚴格外，對整車的噪聲要求也提高了，要求整車在行駛、加速及怠速時具備安靜的噪聲。

目前大部分中低端車型上的消聲器為氣流流通截面積不可變的消聲器，消聲器的消聲中心頻率固定，隨著發動機轉速升高時，噪聲頻率升高，消聲器消聲效果降低。只有少部分高端車上使用氣流流通截面積可變的消聲器，如圖1所示，這種消聲器采用一個調音閥結構，該調音閥使用一個帶扭轉彈簧100的堵蓋200封堵排氣管300，當發動機轉速升高的時候，氣流沖開堵蓋200而實現氣流流通截面積的變化，以此達到改變消聲器消聲中心頻率的目的；但這種調音閥結構的回復力主要依靠扭轉彈簧100提供，在高溫具有腐蝕性的氣體條件下，扭轉彈簧100容易失效而使調音閥失效。

技術實現要素：

本實用新型的目的是提供一種能改變消聲器的消聲中心頻率且不受高溫腐蝕性氣體影響的排氣調音閥。另外，本實用新型還提供一種應用該排氣調音閥的消聲器。

為了實現上述目的，本實用新型提供了一種排氣調音閥，其包括進氣套管和閥體；所述進氣套管包括供氣流通過的內層管和套設在所述內層管外部的外層管，所述外層管的兩端分別設為第一端和第二端，所述外層管的第一端與所述內層管的外壁密封固定連接；所述閥體包括從所述外層管的第二端可滑動地插設在所述外層管與所述內層管之間的管體以及蓋設于所述管體的末端的底板，所述底板上開設有出氣孔，所述管體上開設有沿所述管體長度方向設置的第一長條孔；所述管體的前端、所述外層管的內壁以及所述內層管的外壁之間形成一封閉的腔室，所述腔室內設有可控制閥體沿所述外層管長度方向來回滑動的控制體。

上述的排氣調音閥中，所述控制體為具有熱脹冷縮特性的填充劑。

上述的排氣調音閥中，所述管體上開設有多個所述第一長條孔，且所述第一長條孔沿所述管體周向依次布置。

上述的排氣調音閥中，所述外層管上開設有沿所述外層管長度方向設置的第二長條孔，所述管體上固設有與所述第二長條孔滑動配合的限位凸起。

上述的排氣調音閥中，所述填充劑為石蠟。

上述的排氣調音閥中，所述管體與所述底板一體成型。

本實用新型還提供一種消聲器，其包括消聲器殼體以及上述內容所述的排氣調音閥，所述消聲器殼體上設有進氣口和出氣口，所述排氣調音閥設于所述消聲器殼體內，且所述內層管遠離所述閥體的一端固定連接于所述消聲器殼體的進氣口處。

實施本實用新型的排氣調音閥及消聲器，相對于現有技術具有如下的優點：

1、本實用新型通過使閥體可滑動地插設在外層管和內層管之間，并使內層管、外層管及閥體三者之間形成一個封閉的腔室，利用該腔室內的控制體實現閥體在外層管和內層管之間沿外層管長度方向的來回滑動，進而控制閥體上第一長條孔與進氣套管之間的錯開程度，由此改變氣流流通截面積大小，達到改變消聲器消聲中心頻率的目的；

2、由于控制體設置在封閉的腔室中，與高溫腐蝕性氣體隔絕，即使經長時間使用后也不會產生類似現有技術中扭轉彈簧因腐蝕而使排氣調音閥失效的故障，提高了整個排氣調音閥的耐久性。

附圖說明

圖1是現有排氣調音閥的結構示意圖；

圖2是本實用新型的實施例提供的排氣調音閥的結構示意圖；

圖3是本實用新型的實施例提供的排氣調音閥的結構剖視圖；

圖4是圖2中F向的側視圖；

圖5是本實用新型的實施例提供的消聲器的結構示意圖；

其中，100、扭轉彈簧；200、堵蓋；300、排氣管；1、進氣套管；11、內層管；12、外層管；2、閥體；21、管體；22、底板；3、控制體；4、出氣孔；5、第一長條孔；6、第二長條孔；7、限位凸起；8、消聲器殼體；9、進氣口；10、出氣口。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例，對本實用新型的具體實施方式作進一步詳細描述。以下實施例用于說明本實用新型，但不用來限制本實用新型的范圍。

如圖2至圖4所示，本實用新型的優選實施例，一種排氣調音閥，其包括進氣套管1和閥體2；進氣套管1包括供氣流通過的內層管11和套設在內層管11外部的外層管12，外層管12的兩端分別設為第一端和第二端，外層管12的第一端與內層管11的外壁密封固定連接；閥體2包括從外層管12的第二端可滑動地插設在外層管12與內層管11之間的管體21以及蓋設于管體21的末端的底板22，底板22上開設有出氣孔4，管體21上開設有沿管體21長度方向設置的第一長條孔5；管體21的前端、外層管12的內壁以及內層管11的外壁之間形成一封閉的腔室，腔室內設有可控制閥體2沿外層管12長度方向來回滑動的控制體3。這樣，通過使閥體2可滑動地插設在外層管12和內層管11之間，并使內層管11、外層管12及閥體2之間形成一個封閉的腔室，利用該腔室內的控制體3實現閥體2在外層管12和內層管11之間沿外層管長度方向的來回滑動，進而控制閥體2上第一長條孔5與進氣套管1之間的錯開程度，也就是調節閥體2的開啟量大小，由此改變氣流流通截面積大小，最后達到改變消聲器消聲中心頻率的目的；另外，由于控制體3設置在封閉的腔室中，與高溫腐蝕性氣體隔絕，即使經長時間使用后也不會產生類似現有技術中扭轉彈簧因腐蝕而使排氣調音閥失效的故障。

需要指出的是，本實施例中管體21的前端是指離外層管12的第一端較近的一端，管體21的末端是指離外層管12的第一端較遠的一端。

本實施例中，控制體3為具有熱脹冷縮特性的填充劑，在實施過程中，將該填充劑填充于管體21的前端、外層管12的內壁以及內層管11的外壁之間所形成一封閉的腔室內。也就是利用填充劑的熱脹冷縮特性控制閥體2的來回滑動，較具體地，發動機轉速升高時，排氣溫度隨之升高，填充劑就會膨脹，加上氣流推力，閥體2朝遠離進氣套管1的方向運動，閥體2上的第一長條孔5與進氣套管1逐漸錯開，氣流從第一長條孔5和閥體2上的出氣孔4流出，此時氣流流通截面積逐漸增大，消聲器消聲中心頻率逐漸升高；發動機轉速降低時，排氣溫度降低，填充劑體積縮小，腔室內形成負壓，這時閥體2就會在外界圧力的作用下往平衡位置方向移動，也就是靠近進氣套管1的方向運動，此時氣流流通截面積逐漸減小，消聲器消聲中心頻率逐漸降低。

本實施例中，管體21上開設有多個第一長條孔5，且第一長條孔5沿管體21周向依次布置。如此，在汽車發動機轉速升高或降低時，閥體2各向受力均衡，從而能在外層管12和內層管11之間保持平穩的滑動，實現更好的消音效果，且使用壽命長；而且，設置多個第一長條孔5，氣流流通截面積就可以有一個較大的調整范圍，進而適應發動機不同轉速時的消音要求。

本實施例中，外層管12上開設有沿外層管12長度方向設置的第二長條孔6，管體21上固設有與第二長條孔6滑動配合的限位凸起7。這樣，限位凸起7與第二長條孔6的滑動配合一方面可決定閥體2的最大開啟量，也就是最大氣流流通截面積，另一方面還能防止閥體2從進氣套管1中脫出。

本實施例中，填充劑3優選為石蠟。石蠟具有良好的化學穩定性，且其軟化點低，凝固收縮大(也就是具有良好的熱膨脹性能)，進而可隨發動機排氣溫度的升高而不斷膨脹，隨發動機排氣溫度的降低而收縮凝固，滿足閥體2的滑動要求。

本實施例中，管體21與底板22一體成型，以保證閥體2足夠的結構強度。

本實施例中，進氣套管1和閥體2由不銹鋼材料加工而成，從而使得進氣套管1和閥體2具備良好耐腐蝕性和高溫穩定性。優選地，進氣套管1由SUH409不銹鋼加工而成，其外層管12和內層管11的厚度均為2mm；閥體2有SUS304不銹鋼加工而成，厚度為5mm。

當然，本實施例中的控制體3還可以是與閥體2連接的電機或曲柄連桿機構，通過發動機控制單元(engine control unit，ECU)采集發動機的轉速，進而根據轉速的變化控制閥體2的開啟量大小，達到改變氣流流通截面積大小、改變消聲器消聲中心頻率的目的。

另外，本實用新型還提供一種消聲器，如圖5所示，其包括消聲器殼體8以及上述內容所述的排氣調音閥，消聲器殼體8上設有進氣口9和出氣口10，排氣調音閥設于消聲器殼體8內，且內層管11的遠離閥體2一端固定連接于消聲器殼體8的進氣口9處。

本實施例中，消聲器殼體8由不銹鋼材料加工而成，以保證消聲器殼體8具備良好耐腐蝕性和高溫穩定性。優選地，消聲器殼體8由SUS436加工而成，厚度為1.5mm。

本實施例的消聲器的消聲過程如下：

發動機怠速時，排氣溫度較低，氣流從內層管11的一端流入，石蠟處于凝固狀態，氣流推力較小，此時閥體2上的第一長條孔5與進氣套管1重合，氣流只能通過閥體2上的出氣孔4流出而進入消聲器殼體8，這時的氣流流通截面積最小，消聲器消聲中心頻率最低。

當發動機轉速升高時，排氣溫度升高，石蠟融化并膨脹，加上氣流推力，閥體2朝遠離進氣套管1的方向運動，閥體2上的第一長條孔5與進氣套管1錯開而不能完全重合，形成漏孔，氣流經漏孔和閥體2上的出氣孔4進入消聲器殼體8，此時氣流流通截面積逐漸增大，消聲器消聲中心頻率逐漸升高；隨著發動機轉速進一步加快，排氣溫度也進一步升高，石蠟的膨脹程度加大，閥體2繼續朝遠離進氣套管1的方向運動，漏孔隨之變大，此時氣流流通截面積進一步增大，消聲器消聲中心頻率進一步升高；當閥體2上的限位凸起7運動到進氣套管1上的第二長條孔6最末端時，閥體2停止運動，氣流流通截面積達到最大，消聲器消聲中心頻率達到最高。

當發動機轉速降低時，排氣溫度降低，石蠟膨脹程度減小，腔室內形成負壓，閥體2在外界壓力的作用下向靠近進氣套管1運動，漏孔變小，氣流流通截面積減小，消聲器消聲中心頻率隨之降低；當閥體2上的限位凸起7運動到進氣套管1上的第二長條孔6最前端時，閥體2停止運動，氣流流通截面積達到最小，消聲器消聲中心頻率達到最低。

綜上，實施本實施例的排氣調音閥及消聲器，可在發動機轉速發生降低或升高時，通過改變氣流流通截面積大小，達到調整消聲器中心頻率的目的，最終實現最佳的消聲效果。

以上僅是本實用新型的優選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型技術原理的前提下，還可以做出若干改進和替換，這些改進和替換也應視為本實用新型的保護范圍。