汽车及其排放系统、消声器的制作方法

本实用新型涉及汽车领域，具体涉及一种汽车及其排放系统、消声器。

背景技术：

排放系统是汽车中用于排放废气的系统，包括排气歧管、催化转换器和消声器等。目前全世界汽车的排放系统均采用不锈钢材料通过冲压和焊接制造工艺制成。根据发动机排量的不同，排放系统的重量范围由10kg至30kg左右不等，而消声器的重量在排放系统中又占了近70％的比重。

在日益严苛的低油耗要求以及整车轻量化的趋势推动下，排放系统的消声器的材料壁厚已经从最初的1.5mm的不锈钢减薄为最小0.8mm的不锈钢，消声器整体减重达40％以上。但是受冲压工艺、焊接方式、结构强度等因素的限制，目前0.8mm壁厚已是消声器的设计极限，无法再寻突破。然而，目前的消声器已经越来越不能满足轻量化的需求，导致排放系统的轻量化受限。

技术实现要素：

本实用新型解决的问题是现有排放系统的消声器无法实现进一步轻量化。

为解决上述问题，本实用新型提供一种用于排放系统的消声器，包括壳体，所述壳体采用耐高温的塑料材料制成。

可选的，所述塑料材料包括尼龙材料。

可选的，所述壳体包括内外套设的内层和外层，所述内层和所述外层之间具有冷却室，所述冷却室中盛有冷却液；所述外层设有回流接口和流出接口，分别用于将所述冷却液导入或导出所述冷却室。

可选的，所述内层和所述外层之间具有连接筋条，通过所述连接筋条将所述内层和外层相互连接。

可选的，所述壳体通过注塑工艺一体成型。

本实用新型还提供一种排放系统，其包括上述任一项所述的消声器。

本实用新型还提供一种汽车，其包括发动机系统以及上述排放系统，所述发动机系统包括发动机水套、与所述发动机水套分别连通的散热器和水泵；所述回流接口与所述散热器连通，所述流出接口与所述水泵连通、通过所述水泵将所述冷却室中的冷却液抽向所述发动机水套。

可选的，还包括汽车空调以及与所述汽车空调连通的空调水管，所述空调水管与所述水泵连通，通过所述水泵将所述冷却室中的冷却液抽向所述空调水管。

与现有技术相比，本实用新型的技术方案具有以下优点：

本实用新型的消声器壳体采用塑料制成，即使考虑到塑料壳体需要加厚等因素，在体积不变的前提下，仍能降低消声器的重量，从而降低排放系统的重量，更有利于排放系统和整车的轻量化。

进一步，本实用新型的消声器将壳体设置为双层结构，并在内层和外层之间加注冷却液，可以进一步提高塑料壳体的耐高温性能。

附图说明

图1是本实用新型实施例的消声器的结构简图；

图2是本实用新型实施例的消声器连接至发动机系统的装配简图。

具体实施方式

如背景技术中所述，对于排放系统的消声器来说，要实现进一步的轻量化，必须对消声器的材料和结构进行全新的创新，寻找新材料。此外随着不断趋严的排放和油耗法规，对于整车的减排、节能的要求也日益提高，所以如何利用排气废热并加以回收利用，也成为行业内不断攻关的重要课题。

基于此，本实用新型提出了一种新的汽车及其排放系统、消声器，利用耐高温塑料来设计制造消声器，以替代原有的不锈钢材料，从而达到消声器和排放系统的轻量化的目的。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施例做详细的说明。

参照图1所示，本实用新型提供一种用于排放系统的消声器10，消声器10包括壳体11，壳体11采用耐高温的塑料材料制成，以抵抗排放系统中的废气温度，避免由于耐热性不足而变形或损坏。其中，塑料材料包括塑料尼龙材料，例如塑料尼龙PA66-GF35材料。其中，壳体11可以完全由尼龙材料制成，或者也可用以尼龙材料为主的材料制成。

目前常用的耐高温的塑料尼龙PA66-GF35材料的密度为1.35g/cm3，而不锈钢的密度为7.750g/cm3。因此，消声器壳体采用塑料来制造，即使考虑到塑料壳体需要加厚等因素，在体积不变的前提下，消声器的整体重量也能降低至少48％。当安装至排放系统上时，以常规重量为20kg的排放系统为例，整个排放系统的重量至少能降低7kg。因此，相比于现有采用金属材料制成的壳体，本实用新型采用塑料制成的壳体重量更轻，更有利于排放系统和整车的轻量化。

本实施例的壳体11为双层结构，具体地，壳体11包括由内而外套设的内层11a和外层11b，内层11a内装有消声部件12，内层11a和外层11b之间具有冷却室11c，冷却室11c中盛有冷却液，例如水或其他液体。

其中，外层11b中设有回流接口13和流出接口14，分别用于将冷却液导入或导出冷却室11c。冷却液经由流出接口14流出，经过散热后再通过回流接口13流回得到冷却室11c中，实现冷却循环。由此可见，本实用新型的消声器将壳体11设置为双层结构，并在内层和外层之间加注冷却液，可以进一步提高塑料壳体的耐高温性能。

为了保证壳体11的内层11a和外层11b之间的稳定连接，内层11a和外层11b之间具有连接筋条(图中未示出)，通过连接筋条将内层11a和外层11b相互连接。连接筋条的数量和宽度根据内层11a和外层11b之间的间隔距离以及材料强度等条件设置，但须保证内层11a和外层11b之间的空间能够容纳充足的冷却液，以保证冷却室对消声器的冷却效果。

如前所述，由于壳体11为塑料件，那么壳体可以通过注塑工艺一体成型。相比于传统金属材料的壳体，采用注塑工艺形成的壳体更易于加工，并且可以通过注塑模具将壳体加工成适用于特定排放系统的异形，加工更方便，成本更低廉，更有利于排放系统的紧凑化。

本实用新型还提供一种排放系统，该排放系统包括上述消声器。

本实用新型还提供一种汽车，参照图2所示，该汽车包括发动机系统20、以及上述排放系统，其中，发动机系统20包括发动机水套21、与发动机水套21分别连通的散热器22和水泵23。发动机水套21、散热器22以及水泵23和彼此之间相互连通的管路构成发动机的水循环系统。

排放系统与发动机系统20的排气管路24连通，消声器10的回流接口13与散热器22连通，流出接口14与水泵23连通、通过水泵23将冷却室11c中的冷却液抽向发动机水套21，然后通过散热器22回流至冷却室11c，从而使得消声器10中的冷却液参与到发动机的水循环系统中。

在汽车冷启动工况下，发动机的温度较低，而汽车排放系统由于发动机的运转开始排放废气，废气中的热量传导至消声器10并使得冷却室11c中冷却液的温度升高。此时，通过水泵23将冷却室11c中温度较高的冷却液导向发动机水套21，向发动机提供热量，以缩短发动机冷启动的时间。可见本实用新型通过将消声器10的冷却室11c与发动机水套21连通，将排放系统中废气的废热用于发动机冷启动的预热，提高发动机起燃速度、降低能耗，进而更快速地预热排放系统的催化器，从而降低冷启动排放、节能减排，满足日益趋严的排放法规的要求和整车冷启动的排放限值。

在正常行驶时，消声器10处于排放系统中，高温废气经过时使得壳体11的温度快速升高，此时，冷却室11c中的冷却液通过水泵23流向发动机水套21、再由发动机水套21流向散热器22，最后通过回流接口13流回至冷却室11c，从而实现冷却循环。也就是说，消声器10中的冷却液通过参与到发动机系统20的水循环系统来实现冷却。

进一步地，本实施例的汽车还包括汽车空调(图中未示出)以及与汽车空调连通的空调水管30，空调水管30与水泵23连通，通过水泵23将冷却室11c中的冷却液抽向空调水管30。

在环境温度较低的时候，例如冬天，汽车空调用于向乘员舱内吹送暖气。传统的方式是将汽车空调通过空调水管与发动机水套连通，并通过水泵将发动机水套内的液体抽向空调水管，并与空调水管内的液体热交换，从而使得空调水管升温，再通过汽车空调将空调水管内的热量转换成热空气吹送至乘员舱。但是排放系统中排出的废气中含有大量的热量，这部分热量却直接排出车外，造成能量的浪费。

而本实用新型将消声器10的冷却室11c与空调水管30连通，可以通过水泵23将排放系统中废气的热量带给空调水管，进而通过汽车空调转化为暖气，实现废气的回收利用。

虽然本实用新型披露如上，但本实用新型并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。