具有阻力片的车辆排气系统技术方案

一种车辆排气系统，包括排气部件，排气部件具有外表面和限定排气部件内腔的内表面。至少一个孔形成于排气部件中以从外表面穿过排气部件的壁以延伸至内表面。构件由阻力材料形成并被构造成叠盖所述至少一个孔。至少一个隔离垫片被构造成使所述构件与排气部件的内表面或外表面间隔开以在所述构件与排气部件之间形成开放腔室。在一个示例中，致动器被构造成根据操作特性而覆盖和不覆盖所述构件以改变阻尼。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及包括共振阻尼器以抑制噪声的车辆排气系统部件。本专利技术还涉及共振阻尼器，所述共振阻尼器以无源或有源的方式被控制以根据需要来改变阻尼。
技术介绍
车辆排气系统将内燃机产生的排气引向外部环境中。这些系统由例如为管件、转化器、催化器和过滤器等的不同部件组成。整个系统和/或部件会由于共振频率而产生不合需要的噪声。已有不同的方法用于解决这一问题。举例说明，如消音器、共振器和阀等部件已被整合于排气系统中以试图衰减由排气系统产生的某些共振频率。增加额外部件的缺点在于造价昂贵并增加了重量。而且，增加部件引入了噪声产生的新来源。另一方法利用了一系列的孔，所述孔形成于管件中并覆盖有微穿孔材料以抑制噪声。为了获得想要的噪声衰减，这些孔的尺寸必须相对较大。这一构型的缺点在于，微穿孔材料非常薄并且不如实心管壁牢固。如果在管件中切割大尺寸的孔并覆盖有微穿孔材料，则管件的耐用性会受到不利影响。另一个担忧为穿过微穿孔材料表面时产生的切向流(grazing flow)。当排气流过穿孔材料的表面时，穿孔材料的声学特性将发生改变。这往往会降低声波传播通过穿孔的能力，这样限制了阻尼效果。
技术实现思路
根据一个示例性实施例，车辆排气系统包括排气部件，排气部件具有外表面和限定排气部件内腔的内表面。至少一个孔形成于排气部件中以从外表面穿过排气部件的壁延伸至内表面。构件由阻力材料(resistive material)形成并被构造成叠盖所述至少一个孔。至少一个隔离垫片被构造成使该构件与排气部件的内表面或外表面间隔开以在该构件与排气部件之间形成开放腔室。在根据前述实施例的另一实施例中，至少一个孔仅包括一个孔，而排气部件的剩余部分具有未形成任何其它孔的实心壁。在根据任一前述实施例的另一实施例中，阻力材料为微穿孔材料板。在根据任一前述实施例的另一实施例中，阻力材料包括粉末金属。在根据任一前述实施例的另一实施例中，孔限定具有第一总面积的开口，且所述开放腔室限定大于第一总面积的第二总面积。在根据任一前述实施例的另一实施例中，构件限定大于第二总面积的第三总面积。在根据任一前述实施例的另一实施例中，排气部件包括管件。在根据任一前述实施例的另一实施例中，外保持件将构件抵靠隔离垫片固定。在根据任一前述实施例的另一实施例中，外保持件、构件和隔离垫片焊接至排气部件。在根据任一前述实施例的另一实施例中，致动器被构造成根据操作特性覆盖和不覆盖构件。在另一示例性实施例中，车辆排气系统包括排气部件，排气部件具有外表面和限定排气部件内腔的内表面。至少一个孔形成于排气部件中并从外表面穿过排气部件的壁延伸至内表面。共振阻尼器与至少一个孔相关联，且致动器被构造成根据操作特性覆盖和不覆盖共振阻尼器以改变阻尼。在根据任一前述实施例的另一实施例中，致动器以无源的方式被控制以改变阻尼。在根据任一前述实施例的另一实施例中，致动器以有源的方式被控制以改变阻尼。在根据任一前述实施例的另一实施例中，操作特性包括以下特性中的至少一者或多者：背压特性、质量流量特性、温度特性、发动机转速特性、声压特性以及用户行车条件(driving condition)。通过以下的附图和说明能更好地理解这些以及其它特征。附图说明图1示意性地示出了排气系统的一个示例。图2示意性地示出了使用于图1的排气系统内的具有声阻尼构件的管件的一个示例。图3示意性地示出了声阻尼构件沿着管件的可能安装位置。图4示意性地示出了安装至管件的外表面的声阻尼构件。图5为与声阻尼构件一起使用的隔离垫片的俯视图。图6为声阻尼构件的俯视图。图7为隔离垫片、声阻尼构件和外保持件的分解视图。图8为附接有声阻尼构件、隔离垫片和外保持件的管件的立体视图。图9A为声阻尼构件、隔离垫片和外保持件的底部立体视图。图9B为声阻尼构件、隔离垫片和外保持件的顶部立体视图。图9C为声阻尼构件、隔离垫片和外保持件的端视图。图10A为从管件内部观察的安装在外部的声阻尼构件的视图。图10B为图10A的放大视图。图11A为不覆盖共振阻尼器的致动器的示意图。图11B为覆盖共振阻尼器的致动器的示意图。图11C为覆盖另一示例的共振阻尼器的致动器的示意图。图11D为无源式控制的致动器的示意图。图11E为有源式控制的致动器的示意图。图12为消音器内的共振阻尼器的示意图。图13为具有位于波腹位置处的共振阻尼器的管件示意图。图14为另一示例的具有共振阻尼器的消音器的示意图。具体实施方式图1示出了车辆排气系统10，众所周知，车辆排气系统10将内燃机12产生的热排气引导通过各种不同的下游排气部件14以降低排放并控制噪声。排气部件14可包括柴油机氧化催化器(DOC)、选择性催化还原(SCR)催化器、微粒过滤器和排气管等。这些部件14可以根据车辆应用和可用的封装空间以各种不同构型和组合安装。例如，排气通过构件14并随后经由尾管16被引导至外部大气中。排气系统10包括至少一个声阻尼构件18(示意性示于图2中)，声阻尼构件18使在系统10操作期间产生的共振频率得到衰减。在一个示例中，声阻尼构件18用于排气管20中，排气管20具有外表面22和限定有排气部件内腔26的内表面24。内表面24限定排气流动路径F。至少一个孔28形成于管件20中以从外表面22穿过管件20的壁30延伸至内表面24。构件18由阻力材料形成并被构造成叠盖孔28。应理解的是，尽管构件18被示为与管件20一起使用，但构件18还可以根据需要而用于各种排气部件14中的任一者，举例说明，例如用于消音器内或用在安装于消音器内的管件中。图3示出了沿中心轴线A从第一管件端32延伸至第二管件端34的管件20。在一个示例中，至少一个孔包括管件20中的完全延伸穿过壁30的唯一的孔28。管件20限定从第一管件端32至第二管件端34的总管件长度L。在一个示例中，单个孔28位于约50％的管件长度的位置处，即，孔28定位成与第一管件端32和第二管件端34中的每一者相距相同的距离。这种孔位置非常有效，因为其位于声驻波压力波腹(最大压力点)附近。举例说明，在包括1/2波型的第一模式中，孔28如图3所示地定位，其位于与第一管件端32或第二管件端34相距约50％的总长度L的位置处。这在申请人的于2013年2月12日提交的共同待审的申请号为PCT/US2013/25693的专利申请中以更详细的细节进行讨论，并且该申请并入本文以作参考。在另一示例中，至少一个孔仅包括完全延伸穿过壁30的第一孔28和第二孔28’。在这一示例中，如在图3中的两种可能位置之一所示，第一孔28位于约50％的管件长度L的位置处而第二孔28’位于约75％的管件长度L的位置处。该位置一般对应于1/4波型。这样定位的好处被详细地描述于如上作为参考的共同待审的申请中。每个孔28、28’将被由阻力材料形成的构件18覆盖。图4示出了声阻尼构件18的示意性表示。应理解的是，构件可以被构造成在管件20的外表面22或内表面24覆盖孔28。如图2所示，当构件18’被安装至内表面24时，构件18’被保护而免受岩石和其它碎屑的损坏。当构件18被安装至外表面22时，如图4所示，构件18与高速气流分离以进一步改善声学性能。举例说明，声阻尼构件18由例如为微穿孔材料板或垫的阻力材料组成。这种类型的材料具有延伸穿本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种车辆排气系统，包括：排气部件，所述排气部件具有外表面和限定排气部件内腔的内表面；至少一个孔，所述至少一个孔形成于所述排气部件中以从所述外表面穿过所述排气部件的壁延伸至所述内表面；构件，所述构件由阻力材料形成并被构造成叠盖所述至少一个孔；以及至少一个隔离垫片，所述至少一个隔离垫片被构造成使所述构件与所述排气部件的所述内表面或所述外表面间隔开以在所述构件与所述排气部件之间形成开放腔室。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种车辆排气系统，包括：排气部件，所述排气部件具有外表面和限定排气部件内腔的内表面；至少一个孔，所述至少一个孔形成于所述排气部件中以从所述外表面穿过所述排气部件的壁延伸至所述内表面；构件，所述构件由阻力材料形成并被构造成叠盖所述至少一个孔；以及至少一个隔离垫片，所述至少一个隔离垫片被构造成使所述构件与所述排气部件的所述内表面或所述外表面间隔开以在所述构件与所述排气部件之间形成开放腔室。2.根据权利要求1所述的车辆排气系统，其中，所述至少一个孔仅包括一个孔，而所述排气部件的剩余部分具有未形成任何其它孔的实心壁。3.根据权利要求1所述的车辆排气系统，其中，所述阻力材料为微穿孔材料板。4.根据权利要求1所述的车辆排气系统，其中，所述阻力材料包括粉末金属。5.根据权利要求1所述的车辆排气系统，其中，所述孔限定具有第一总面积的开口，并且所述开放腔室限定大于所述第一总面积的第二总面积。6.根据权利要求5所述的车辆排气系统，其中，所述构件限定大于所述第二总面积的第三总面积。7.根据权利要求1所述的车辆排气系统，其中，所述隔离垫片沿向内朝向所述排气部件的中心的方向使所述构件与所述排气部件的所述内表面间隔开。8.根据权利要求1所述的车辆排气系统，其中，所述隔离垫片沿向外远离所述排气部件的中心的方向使所述构件与所述排气部件的所述外表面间隔开。9.根据权利要求1所述的车辆排气系统，其中，所述排气部件包括管件，所述管件从第一管件端延伸至第二管件端，并且其中，所述至少一个孔包括位于所述管件中的完全延伸穿过所述壁的唯一的孔。10.根据权利要求9所述的车辆排气系统，其中，所述管件具有管件长度，并且其中，所述孔定位于所述管件长度的约50％的位置处。11.根据权利要求1所述的车辆排气系统，其中，所述排气部件包括管件，所述管件从第一管件端延伸至第二管件端，并且其中，所述至少一个孔仅包括第一孔和第二孔，所述第一孔和第二孔完全延伸穿过所述壁，并且每个孔被由所述阻力材料形成的一个构件覆盖。12.根据权利要求11所述的车辆排气系统，其中，所述管件具有管件长度，并且其中，所述第一孔定位于所述管件长度的约50％的位置处，而所述第二孔定位于所述管件长度的约75％的位置处。13.根据权利要求1所述的车辆排气系统，所述车辆排气系统包括外保持件以将所述构件抵靠所述隔离垫片固定。14.根据权利要求13所述的车辆排气系统，其中，所述构件具有外边缘，并且其中，所述外边缘夹在所述隔离垫片与所述外保持件之间。15.根据权利要求13所述的车辆排气系统，其中，所述外保持件、所述构件和所述隔离垫片焊接至所述排气部件。16.根据权利要求1所述的车辆排气系统，其中，所述构件具有面积，并且其...

【专利技术属性】
技术研发人员：克温·艾布拉姆，
申请(专利权)人：佛吉亚排放控制技术美国有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US