一种调音阀及汽车消声器的制作方法

1.本技术涉及消音领域，特别涉及一种调音阀及汽车消声器。


背景技术：

2.目前，在汽车排气系统中，为了达到降低噪声的目的，一般采用排气消声器，且排气尾管的长度都是固定，排气尾管长度对功率和扭矩的优化就不能随着工况而变化。现有的双模式消声器，由于使用了调音阀设计，一定程度上，可以实现了消声内两套流动回路，但是大部分不是针对排气尾管长度。部分电动阀安装在排气尾管上，要求排气尾管为双尾管，通过电控阀门的开闭控制一个尾管的气流流动，可以实现尾管长度和流通截面的变化，但是在阀门打开时，两套回路是同时工作的，流动路径比较复杂，且需要外部动力和控制单元，成本高。


技术实现要素：

3.本技术实施例提供一种调音阀及汽车消声器，以解决相关技术中流动路径比较复杂，且需要外部动力和控制单元，成本高的问题。
4.第一方面，提供了一种调音阀，其包括：
5.阀壳，所述阀壳内具有一空腔，所述阀壳上设置有第一进气口和第二进气口；
6.阀门组件，所述阀门组件包括复位弹簧、转轴和阀体，所述转轴设于所述阀壳上，所述阀体设于所述转轴上并位于阀壳内，所述复位弹簧与所述转轴和阀壳连接；
7.所述阀体具有第一位置和第二位置，当处于第一位置时，所述阀体闭合于第一进气口上，当处于第二位置时，所述阀体闭合于第二进气口上，且所述转轴可以在进气气流作用下旋转以使所述阀体由第一位置切换至第二位置。
8.一些实施例中，所述阀门组件还包括手柄，所述手柄连接所述转轴，所述复位弹簧与所述手柄连接，以间接连接所述转轴，所述手柄可以在进气气流作用下驱使所述转轴旋转；或者，
9.所述转轴包括转轴部以及手柄，所述复位弹簧套设在转轴部上并与手柄连接，所述手柄可以在进气气流作用下驱使所述转轴旋转。
10.一些实施例中，所述转轴的至少有一端设有凸起，该凸起截面的形状非圆形，所述手柄上开有与凸起相适配的盲孔。
11.一些实施例中，所述阀壳内设置有两组限位凸块，两组限位凸块之间形成阀体活动的空间，当所述阀体处于第一位置时，所述阀体与一组限位凸块相抵，当所述阀体处于第二位置时，所述阀体与另一组限位凸块相抵。
12.一些实施例中，所述阀壳设置有安装块，所述复位弹簧的另一端搭设在所述安装块上。
13.一些实施例中，所述阀门组件还包括两垫片，所述垫片套设在所述转轴上，并贴合所述阀壳设置。
14.一些实施例中，所述阀体包括挡板、连接件以及固定在所述转轴上的齿轮，所述连接件朝向齿轮一侧设置有开有安装孔，所述安装孔内设置有齿槽，该齿槽与所述齿轮过盈配合。
15.一些实施例中，阀壳与第一进气口到转轴的直线和阀壳与第二进气口到转轴的直线所成的夹角小于90
°
。
16.第二方面，提供了一种汽车消声器，其包括：
17.壳体，所述壳体内设置有排气缓冲管、长鹅颈管、短排气管以及如上述所述的调音阀，所述排气缓冲管、长鹅颈管以及短排气管与所述调音阀连接，所述壳体上设置有进气缓冲管。
18.一些实施例中，所述壳体内设置有若干隔板，若干隔板沿所述壳体长度方向间隔分布，并形成多个腔室。
19.本技术提供的技术方案带来的有益效果包括：
20.本技术实施例提供了一种调音阀及汽车消声器，由于阀门组件中的阀体具有第一位置和第二位置，并且通过转轴的转动来切换所处的位置，而复位弹簧的预紧力使得阀体处于第一位置，当在发动机低转速时关闭短排气管，长鹅颈管打开，提高发动机的扭矩；在发动机中高转速时，关闭长鹅颈管，短排气管打开，提高发动机的功率，且是通过进气气流作用使得阀体从第一位置切换至第二位置，因此，无需动力和控制单元便可以实现消音，且保证了发动机动力性。
附图说明
21.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
22.图1为本技术实施例提供的汽车消声器的结构示意图；
23.图2为本技术实施例提供的调音阀的结构示意图；
24.图3为本技术实施例提供的调音阀的侧视图；
25.图4为本技术实施例提供的调音阀的爆炸图；
26.图5为本技术实施例提供的调音阀的内部结构示意图。
27.图中：1、阀壳；2、空腔；3、排气缓冲管；4、长鹅颈管；5、短排气管；6、阀门组件；61、弹性件；62、转轴；63、阀体；631、挡板；632、连接件；633、齿轮；634、安装孔；635、齿槽；64、手柄；7、进气缓冲管；8、限位凸块；9、壳体；10、隔板；20、安装块。
具体实施方式
28.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
29.目前，在汽车排气系统中，为了达到降低噪声的目的，一般采用排气消声器，且排
气尾管的长度都是固定，排气尾管长度对功率和扭矩的优化就不能随着工况而变化。现有的双模式消声器，由于使用了调音阀设计，一定程度上，可以实现了消声内两套流动回路，但是大部分不是针对排气尾管长度。部分电动阀安装在排气尾管上，要求排气尾管为双尾管，通过电控阀门的开闭控制一个尾管的气流流动，可以实现尾管长度和流通截面的变化，但是在阀门打开时，两套回路是同时工作的，流动路径比较复杂，且需要外部动力和控制单元，成本高。
30.本技术实施例提供了一种调音阀及汽车消声器，其能解决相关技术中流动路径比较复杂，且需要外部动力和控制单元，成本高的问题。
31.为解决上述技术问题，本技术提供提供了一种调音阀，其包括阀壳1以及阀门组件6，所述阀壳1内具有一空腔2，所述阀壳1上设置有第一进气口和第二进气口；所述阀门组件6包括复位弹簧61、转轴62和阀体63，所述转轴62设于所述阀壳1上，所述阀体63设于所述转轴62上并位于阀壳1内，所述复位弹簧61与所述转轴62和阀壳1连接；所述阀体63具有第一位置和第二位置，当处于第一位置时，所述阀体63闭合于第一进气口上，当处于第二位置时，所述阀体63闭合于第二进气口上，且所述转轴62可以在进气气流作用下旋转以使所述阀体63由第一位置切换至第二位置。
32.调音阀用于设置在消音器内，阀壳1上设置有第一进气口、第二进气口以及用于连接排气缓冲管3的排气口，第一进气口用于连接短排气管5，第二进气口连接长鹅颈管4，在具体实施阶段时，汽车排气时，当气流比较小时，此时在复位弹簧61预紧力作用下，此时阀体63处于第一位置，且转轴62也不转动，当气流比较大时，此时复位弹簧61的预紧力无法保持阀体63处于第一位置，使得转轴62转动，并使得阀体63由第一位置切换至第二位置，当气流再次变小时，复位弹簧61复位，又使得阀体63由第二位置切换至第一位置，形成往复循环。
33.在本技术中，当阀体63处于第一位置时，此时阀体63闭合于第一进气口上，当处于第二位置时，所述阀体63闭合于第二进气口上，当闭合于第一进气口上时，此时气流只能通过长鹅颈管4进，从排气缓冲管3出，当闭合于第二进气口上时，此时气流只能通过短排气管5进，从排气缓冲管3出，需理解，长鹅颈管4不仅长度比短排气管5长，且管径也小于短排气管5的管径。正好符合发动机最优动力性要求的低转速排气背压大，高转速排气背压小的这种动力输出的排气背压特性要求，从而保证高转速和低转速时发动机的扭矩最大化。从降低噪声的角度，发动机转速低时长鹅颈管4长且管径细，正好可以消除低频噪声；发动机高转速时短排气管5长度短且管径大，产生的流动噪声少。三通式调音阀的使用，实现了排气尾管有效长度可变，高水平地平衡了降低噪声和提升动力性这对矛盾。
34.进一步地，在其中一种可能的实施例中，所述阀门组件6还包括手柄64，所述手柄64连接所述转轴62，所述复位弹簧61与所述手柄64连接，以间接连接所述转轴62，所述手柄64可以在进气气流作用下驱使所述转轴62旋转，因此手柄64也具有第一位置和第二位置，并分别和阀体63的第一位置和第二位置对应，在此实施例中，使得手柄64与进气缓冲管7排气口相对，当气流比较小时，此时在复位弹簧61预紧力作用下，此时手柄64处于第一位置，且转轴62也不转动，当气流比较大时，气流会吹动手柄64，此时复位弹簧61的预紧力无法保持手柄64处于第一位置，此时手柄64转动带动转轴62转动，由于阀体63连接在转轴62上，并使得阀体63由第一位置切换至第二位置，当气流再次变小时，复位弹簧61复位，手柄64受力
变小，又在复位弹簧61的作用下由第二位置切换至第一位置，又使得阀体63由第二位置切换至第一位置，形成往复循环。
35.在另外一种可能的实施例中，所述转轴62包括转轴部以及手柄64，所述复位弹簧61套设在转轴部上并与手柄64连接，所述手柄64可以在进气气流作用下驱使所述转轴62旋转，具体地，在此实施例中，阀体63安装在转轴部上，通过转轴部的转动从而带动阀体63的转动，使得手柄64与进气缓冲管7排气口相对，当气流比较小时，此时在复位弹簧61预紧力作用下，此时手柄64处于第一位置，且转轴部也不转动，当气流比较大时，气流会吹动手柄64，此时复位弹簧61的预紧力无法保持手柄64处于第一位置，此时手柄64转动带动转轴部转动，由于阀体63连接在转轴部上，并使得阀体63由第一位置切换至第二位置，当气流再次变小时，复位弹簧61复位，手柄64受力变小，又在复位弹簧61的作用下由第二位置切换至第一位置，又使得阀体63由第二位置切换至第一位置，形成往复循环。
36.在本技术，为了实现快速安装，所述转轴62的至少有一端设有凸起，该凸起截面的形状非圆形，所述手柄64上开有与凸起相适配的盲孔。
37.参见图4，在安装时，使得转轴62的一端穿过手柄64上的孔，然后将复位弹簧61套设在转轴62上，然后本实施例中手柄64的左端与复位弹簧61的前端搭结，进一步地转动手柄64，使得手柄64左端的盲孔与转轴62的左端装配，进一步压缩复位弹簧61，直至手柄64的右侧盲孔与转轴62的右端装入，进一步地松开手柄64，让手柄64在复位弹簧61的轴向力作用下与垫片65贴合，在复位弹簧61的弹力作用下，手柄64转至第一位置停下，此时手柄64处于垂直方向。
38.更进一步地，所述阀壳1内设置有两组限位凸块8，两组限位凸块8之间形成阀体63活动的空间，当所述阀体63处于第一位置时，所述阀体63与一组限位凸块8相抵，当所述阀体63处于第二位置时，所述阀体63与另一组限位凸块8相抵。
39.具体可以参见图5，位于第一进气口处的限位凸块8可以确保在安装时，在手柄64的右侧盲孔与转轴62的右端配合装入，进一步地松开手柄64，让手柄64在复位弹簧61的轴向力作用下与垫片65贴合，在复位弹簧61的弹力作用下手柄64转至第一位置，即阀体63与该限位凸块8接触时停止，此时手柄64处于垂直方向。
40.而位于第二进气口处的限位凸块8可以使得当排气风力过大时，此时阀体63还是处于第二位置，始终将第二进气口封闭。
41.在本技术中，所述阀壳1设置有安装块20，所述复位弹簧61的另一端搭设在所述安装块20上。
42.安装块20的设置主要起到将复位弹簧61的右端限位的作用，由于整个阀壳1是固定的，因此设置在阀壳1上的安装块20也是固定的，具体可以参见图3，这样不仅可以将复位弹簧61的右端限位，而且在安装时比较方便，无需将复位弹簧61固定。
43.在另外一种可能的实施例中，也可以在阀壳1设置安装块20，在安装块20上开有孔，使得复位弹簧61右端插入该孔内，也无需将复位弹簧61焊接或者固定。
44.具体地，所述阀门组件6还包括两垫片65，所述垫片65套设在所述转轴62上，并贴合所述阀壳1设置。
45.垫片65可以起到一定的封闭空腔2的作用，且可以起到降低摩擦的作用。
46.参见图4，所述阀体63包括挡板631、连接件632以及固定在所述转轴62上的齿轮
633，所述连接件632朝向齿轮633一侧设置有开有安装孔634，所述安装孔634内设置有齿槽635，该齿槽635与所述齿轮633过盈配合。
47.通过齿槽635与齿轮633的过盈配合，可以大大提高连接处的强度，在排气频繁变化时，可以有效提高整个阀体63的使用寿命，当然可以理解的是，也可以通过将现有技术中别的方式将连接件632固定在转轴62上，只要能起到固定的作用即可，在此不多做解释。
48.具体地，阀壳1与第一进气口到转轴62的直线和阀壳1与第二进气口到转轴62的直线所成的夹角小于90
°
，这样使得复位弹簧61变形度比较小，避免了当发动机高转速运行时，复位弹簧61因为变形度较大，在长时间使用后，使得复位弹簧61疲劳度降低。
49.另一方面，本技术还提供了一种汽车消声器，其包括：
50.壳体9，所述壳体9内设置有排气缓冲管3、长鹅颈管4、短排气管5以及如上述所述的调音阀，所述排气缓冲管3、长鹅颈管4以及短排气管5与所述调音阀连接，所述壳体9上设置有进气缓冲管7。
51.具体参见图1，该调音阀包括阀壳1以及阀门组件6，所述阀壳1内具有一空腔2，所述阀壳1上设置有第一进气口和第二进气口；所述阀门组件6包括复位弹簧61、转轴62和阀体63，所述转轴62设于所述阀壳1上，所述阀体63设于所述转轴62上并位于阀壳1内，所述复位弹簧61与所述转轴62和阀壳1连接；所述阀体63具有第一位置和第二位置，当处于第一位置时，所述阀体63闭合于第一进气口上，当处于第二位置时，所述阀体63闭合于第二进气口上，且所述转轴62可以在进气气流作用下旋转以使所述阀体63由第一位置切换至第二位置。
52.更进一步地，所述壳体9内设置有若干隔板10，若干隔板10沿所述壳体9长度方向间隔分布，并形成多个腔室。
53.具体地，在本技术中隔板10的数目优选为两个，两个隔板10与壳体9之间围合成三个腔室，参见图1，由左至右分为第一腔室、第二腔室以及第三腔室，位于第一腔室和第二腔室之间的隔板10上面开有若干第一微孔，若干第一微孔的面积与短排气管5进气口面积相同或相近，位于第二腔室和第三腔室之间的隔板10上面开有若干第二微孔，若干第二微孔的面积与长鹅颈管4进气口面积相同或相近，满足低频以及高频的消声原理，进气缓冲管7穿过第一腔室至第二腔室内，而位于第一腔室内进气缓冲管7的管道侧壁上开有消声孔，因此当尾气通过进气缓冲管7进入到壳体9内时，部分声波从消声孔出来，在第一腔室的侧壁上来回移动，减小能量，大部分声音随气流从进气缓冲管7的管口进入到第二腔室，与第一腔室通过第一微孔出来声音会形成抵消，降低低频声音，并最终起到部分降噪的作用，而还剩部分声波进入到第三腔室内，并受到来自壳体9侧壁的反弹，抵消部分声波，这个阶段中，还有部分声波通过长鹅颈管4进入到空腔2内，由于长鹅颈管4细长且弯曲设计，可以降低低频噪声，上述过程满足发动机最优动力性要求的低转速排气背压大。
54.当尾气排量比较大时，而位于第一腔室内进气缓冲管7的管道侧壁上开有消声孔，因此气流从进气缓冲管7的管口进入到第二腔室，与第一腔室通过第一微孔出来声音会形成抵消，降低高频声音，而部分能量的声波穿过第一腔室至第二腔室内，在第二腔室内移动碰壁，相互之间抵消能量，且部分声波通过短排气管5进入到空腔2内，还有部分声波进入到第三腔室内，到来自壳体9侧壁的反弹，抵消部分声波。
55.通过各个腔室以及调音阀的长鹅颈管4和短排气管5的配合使用，不仅可以降噪，
且满足发动机最优性能使用。
56.应理解，在上述的隔板10均开有蜂窝孔，以便声波传动。
57.因此，在本技术中，由于阀门组件6中的阀体63具有第一位置和第二位置，并且通过转轴62的转动来切换所处的位置，而复位弹簧61的预紧力使得阀63体处于第一位置，当在发动机低转速时关闭短排气管5，长鹅颈管4打开，提高发动机的扭矩；在发动机中高转速时，关闭长鹅颈管4，短排气管5打开，提高发动机的功率，且是通过进气气流作用使得阀体63从第一位置切换至第二位置，因此，无需动力和控制单元便可以实现消音，且保证了发动机动力性。
58.其工作原理如下：
59.第一进气口与短排气管5连接，第二进气口与长鹅颈管4连接，在具体实施阶段时，汽车排气时，当气流比较小时，此时在复位弹簧61预紧力作用下，此时阀体63处于第一位置，且转轴62也不转动，当气流比较大时，此时复位弹簧61的预紧力无法保持阀体63处于第一位置，使得转轴62转动，并使得阀体63由第一位置切换至第二位置，当气流再次变小时，复位弹簧61复位，又使得阀体63由第二位置切换至第一位置，形成往复循环。
60.进一步地，所述阀门组件6还包括手柄64，所述手柄64连接所述转轴62，所述复位弹簧61与所述手柄64连接，以间接连接所述转轴62，所述手柄64可以在进气气流作用下驱使所述转轴62旋转，因此手柄64也具有第一位置和第二位置，并分别和阀体63的第一位置和第二位置对应，在此实施例中，使得手柄64与进气缓冲管7排气口相对，当气流比较小时，此时在复位弹簧61预紧力作用下，此时手柄64处于第一位置，且转轴62也不转动，当气流比较大时，气流会吹动手柄64，此时复位弹簧61的预紧力无法保持手柄64处于第一位置，此时手柄64转动带动转轴62转动，由于阀体63连接在转轴62上，并使得阀体63由第一位置切换至第二位置，当气流再次变小时，复位弹簧61复位，手柄64受力变小，又在复位弹簧61的作用下由第二位置切换至第一位置，又使得阀体63由第二位置切换至第一位置，形成往复循环。
61.在另外一种可能的实施例中，所述转轴62包括转轴部以及手柄64，所述复位弹簧61套设在转轴部上并与手柄64连接，所述手柄64可以在进气气流作用下驱使所述转轴62旋转，具体地，在此实施例中，阀体63安装在转轴部上，通过转轴部的转动从而带动阀体63的转动，使得手柄64与进气缓冲管7排气口相对，当气流比较小时，此时在复位弹簧61预紧力作用下，此时手柄64处于第一位置，且转轴部也不转动，当气流比较大时，气流会吹动手柄64，此时复位弹簧61的预紧力无法保持手柄64处于第一位置，此时手柄64转动带动转轴部转动，由于阀体63连接在转轴部上，并使得阀体63由第一位置切换至第二位置，当气流再次变小时，复位弹簧61复位，手柄64受力变小，又在复位弹簧61的作用下由第二位置切换至第一位置，又使得阀体63由第二位置切换至第一位置，形成往复循环。
62.在本技术的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本
领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
63.需要说明的是，在本技术中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
64.以上所述仅是本技术的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本技术。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本技术的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本技术将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。