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    车辆 排气 系统
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    摘要
    申请专利号:

    CN201410045177.3

    申请日:

    2008.11.18

    公开号:

    CN103790678A

    公开日:

    2014.05.14

    当前法律状态:

    授权

    有效性:

    有权

    法律详情: 授权|||实质审查的生效IPC(主分类):F01N 1/10申请日:20081118|||公开
    IPC分类号: F01N1/10 主分类号: F01N1/10
    申请人: 排放控制技术有限公司
    发明人: 克温·艾布拉姆; 戈文达拉扬·卡利亚纳萨米; 约瑟夫·卡拉汗; 罗宾·维拉茨; 伊万·阿巴克尔; 卡米拉·伊斯坎德罗娃; 詹姆斯·伊根; 丹尼斯·肖
    地址: 美国特拉华州
    优先权: 2007.11.21 US 60/989,508; 2007.12.04 US 11/950,034; 2007.12.11 US 11/953,930; 2007.12.26 US 11/964,062; 2008.01.07 US 11/969,936; 2008.01.14 US 12/013,652
    专利代理机构: 北京集佳知识产权代理有限公司 11227 代理人: 吴焕芳;田军锋
    PDF完整版下载: PDF下载
    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201410045177.3

    授权公告号:

    ||||||

    法律状态公告日:

    2016.08.31|||2014.06.11|||2014.05.14

    法律状态类型:

    授权|||实质审查的生效|||公开

    摘要

    本发明涉及一种车辆排气系统,所述车辆排气系统包括各种排气部件。被动阀组件与至少一个排气部件相关。被动阀被朝向闭合位置弹性偏置,而且被动阀响应于废气压增大超过弹簧偏置力而能够朝向打开位置运动。本发明的一个方面涉及被动阀相对于其它排气系统部件的定位。本发明的另一方面涉及与填塞式共振器相结合的被动阀。本发明的再一个方面涉及被动阀,所述被动阀包括有利于降低噪音的同时还提高阀的性能和耐久性的止挡垫片。本发明的又一个方面涉及在无旁通结构中使用被动阀,当处于闭合位置时所述被动阀具有高百分比的覆盖。本发明的另一个方面涉及在车辆排气系统中提供偏离的被动阀结构。

    权利要求书

    权利要求书
    1.  一种车辆排气系统,包括:
    至少一个消音器,所述至少一个消音器具有入口和出口,所述出口包括第一管体,所述第一管体具有定位于所述至少一个消音器处的第一端并延伸至第二端以限定第一总管长,所述第一管体在所述第一管体的所述第一端与所述第二端之间限定唯一的废气流路,并且所述入口包括第二管体,所述第二管体具有定位于所述至少一个消音器处的第一端并延伸至第二端以限定第二总管长,所述第二管体在所述第二管体的所述第一端与所述第二端之间限定唯一的废气流路;以及
    被动阀组件,所述被动阀组件安装在所述至少一个消音器的外部以及所述第一管体和所述第二管体之一内,而且所述被动阀组件相对于所述至少一个消音器的所述入口和所述出口中相关的一个定位在所述第一总管长和所述第二总管长中相应的一个的初始25%以内的位置;
    其中,所述第一管体和所述第二管体的所述第一端和所述第二端是不同轴的。

    2.  一种车辆排气系统,包括:
    至少一个消音器,所述至少一个消音器具有入口和出口,所述出口包括第一管体,所述第一管体具有定位于所述至少一个消音器处的第一端并延伸至第二端以限定第一总管长,所述第一管体在所述第一管体的所述第一端与所述第二端之间限定唯一的废气流路,并且所述入口包括第二管体,所述第二管体具有定位于所述至少一个消音器处的第一端并延伸至第二端以限定第二总管长,所述第二管体在所述第二管体的所述第一端与所述第二端之间限定唯一的废气流路;以及
    被动阀组件,所述被动阀组件安装在所述至少一个消音器的外部以及所述第一管体和所述第二管体之一内,而且所述被动阀组件相对于所述至少一个消音器的所述入口和所述出口中相关的一个定位在所述第一总管长和所述第二总管长中相应的一个的初始25%以内的位置;
    其中,所述第一总管长和所述第二总管长包括了管的展开长度,所述相对于所述至少一个消音器的所述入口和所述出口中相关的一个的所述第一总管长和所述第二总管长中相应一个的初始25%大致对应于 存在于所述第一管体和所述第二管体之一内的声共振的腹点位置。

    3.  一种车辆排气系统,包括:
    至少一个消音器,所述至少一个消音器具有入口和出口,所述出口包括第一管体,所述第一管体具有定位于所述至少一个消音器处的第一端并延伸至第二端以限定第一总管长,所述第一管体在所述第一管体的所述第一端与所述第二端之间限定唯一的废气流路,并且所述入口包括第二管体,所述第二管体具有定位于所述至少一个消音器处的第一端并延伸至第二端以限定第二总管长,所述第二管体在所述第二管体的所述第一端与所述第二端之间限定唯一的废气流路;以及
    被动阀组件,所述被动阀组件安装在所述至少一个消音器的外部以及所述第一管体和所述第二管体之一内,而且所述被动阀组件相对于所述至少一个消音器的所述入口和所述出口中相关的一个定位在所述第一总管长和所述第二总管长中相应的一个的初始25%以内的位置;
    其中,所述被动阀组件仅仅位于所述第一管体及所述第二管体之一内,从而所述第一管体和所述第二管体中的另一个是无阀的。

    4.  一种车辆排气系统,包括:
    至少一个消音器,所述至少一个消音器具有入口和出口,所述出口包括第一管体,所述第一管体具有定位于所述至少一个消音器处的第一端并延伸至第二端以限定第一总管长,所述第一管体在所述第一管体的所述第一端与所述第二端之间限定唯一的废气流路,并且所述入口包括第二管体,所述第二管体具有定位于所述至少一个消音器处的第一端并延伸至第二端以限定第二总管长,所述第二管体在所述第二管体的所述第一端与所述第二端之间限定唯一的废气流路;以及
    被动阀组件,所述被动阀组件安装在所述至少一个消音器的外部以及所述第一管体和所述第二管体之一内,而且所述被动阀组件相对于所述至少一个消音器的所述入口和所述出口中相关的一个定位在所述第一总管长和所述第二总管长中相应的一个的初始25%以内的位置;
    其中,所述被动阀组件是位于所述第一管体的所述第二端和所述第二管体的所述第二端之间的唯一的阀组件。

    5.  一种车辆排气系统,包括:
    一个第一消音器;
    一个第二消音器,所述第二消音器通过一条在所述第一消音器和所述第二消音器之间限定唯一的废气流路的中间管道与所述第一消音器连接,所述中间管道的管体的第一端与所述第一消音器连接,所述中间管道的管体的第二端与所述第二消音器连接,其中,所述管体从所述第一端延伸到所述第二端限定了中间管道的总长;以及
    一个被动阀组件,其安装在所述管体内,位于所述第一端和所述第二端之间的一个位置,所述被动阀组件相对于所述第一端和所述第二端之一位于所述总管长的初始25%以内的位置。

    6.  根据权利要求5所述的车辆排气系统,其中,所述被动阀组件相对于所述第一端位于所述总管长的初始25%以内的位置。

    7.  根据权利要求5所述的车辆排气系统,其中,所述被动阀组件相对于所述第二端位于所述总管长的初始25%以内的位置。

    8.  根据权利要求5所述的车辆排气系统,包括一个位于所述第一消音器上游的第三消音器,一条与所述第二消音器的出口连接的尾管,所述第一消音器处于所述第二消音器的上游。

    9.  根据权利要求5所述的车辆排气系统,其中,所述被动阀组件包括位于所述第一消音器和所述第二消音器之间的唯一的阀组件。

    10.  根据权利要求5所述的车辆排气系统,其中,所述被动阀组件包括叶片以及弹簧,所述叶片支撑在轴上以能够在所述管体内于打开位置与闭合位置之间枢转运动,所述弹簧朝向所述闭合位置偏置所述叶片,所述叶片响应于超过所述弹簧的偏置力的废气流而从所述闭合位置朝向所述打开位置枢转。

    11.  根据权利要求10所述的车辆排气系统,其中,所述第一消音器有一个接收来自发动机的废气流的入口,第二消音器有一个将废气流引导到尾管的出口。

    12.  根据权利要求11所述的车辆排气系统,其中,所述被动阀组件包括位于所述入口和所述尾管的一个出口之间的唯一阀组件。

    13.  根据权利要求5所述的车辆排气系统,其中,所述中间管道的总长包括展开的管长,其中,所述被动阀组件是位于所述第一消音器的入口与所述第二消音器的出口之间的废气流路内的唯一阀组件。

    14.  根据权利要求13所述的车辆排气系统,其中,所述第一消音器的所述入口包括第一管体,所述第一管体具有位于所述入口处的第一端并延展到第二端从而限定了第一管道的总长,所述第一管体在所述第一管体的所述第一端与所述第二端之间限定唯一的废气流路;其中,所述第二消音器的所述出口包括第二管体,所述第二管体具有位于所述出口处的第一端并延展到第二端从而限定了第二管道的总长,所述第二管体在所述第二管体的所述第一端与所述第二端之间限定唯一的废气流路;其中,所述被动阀组件是位于所述第一管体的第二端与所述第二管体的第二端之间的唯一的阀。

    15.  根据权利要求13所述的车辆排气系统,其中,所述相对于所述第一端和所述第二端之一的所述总管长的初始25%大致对应于存在于所述中间管道内的声共振的腹点位置。

    说明书

    说明书车辆排气系统
    相关申请
    本申请是2008年11月18日提交的、申请号为200880001337.7、发明名称为“排气阀组件”的中国专利申请的分案申请。
    本申请要求于2007年11月21日提交的临时申请第60/989,508号、于2007年12月4日提交的美国专利申请11/950,034、于2008年1月7日提交的美国专利申请11/969,936、于2007年12月11日提交的美国专利申请11/953,930、于2008年1月14日提交的美国专利申请12/013,652以及于2007年12月26日提交的美国专利申请11/964,062的优先权。
    技术领域
    本发明涉及一种车辆排气系统,尤其是用于车辆排气系统的阀组件。本发明的一个方面涉及被动阀相对于其它排气系统部件的定位。本发明的另一个方面涉及一种被动阀和共振器结构,更具体而言,涉及组合有填塞式共振器的被动阀。本发明的再一个方面涉及一种具有止挡垫片的被动阀,所述止挡垫片有助于噪音衰减,同时还改进了阀的性能和耐久性。本发明的又一个方面涉及一种在无旁通的结构中的被动阀,当处于闭合位置时,所述被动阀具有高百分比的覆盖。本发明的另一个方面涉及在车辆排气系统中偏移的被动阀。
    背景技术
    排气系统广泛公知并应用于内燃机。典型的,排气系统包括排气管,所述排气管将热废气从发动机输送至诸如消音器、共振器等其它排气系统部件。消音器和共振器包括消除废气所携带的声波的声室。尽管有效,但是这些部件一般尺寸较大且提供的噪音衰减有限。
    在消音器中采用被动阀来提供进一步的噪音衰减。然而,所提议的阀具有很多缺陷,这些缺陷限制了将它们广泛应用于各种应用。被动阀的一个缺点在于其在高温条件下的使用受限。已知被动阀结构的另一个 缺点在于这些阀无法有效地衰减低频噪音。进一步的,当这些类型的阀应用于具有多个消音器的排气系统中时,还存在有额外的难题。
    曾经尝试在不使用被动阀的情况下通过增加消音器体积或增大背压来增大低频噪音衰减。从成本、材料和封装空间的角度来看,增加消音器体积是不利的。增大背压会不利地影响发动机功率。
    一种解决方案是将被动阀定位在消音器外部。在申请人于2007年12月4日提交的、共同待审的申请11/950,034中提及该结构的一种示例。尽管这种解决方案证明是有效的,但是这种安装设置在整个排气系统内存在有其它难题。从减小噪音的角度来看,被动阀相对于其它排气系统部件的定位变成重要的特性。被动阀在整个排气系统中的特定位置直接依赖于阀的声学效应。比如,将阀定位在声速节点是无效的。诸如包括多于一个消音器的系统等多排气部件系统还存在有额外的难题。将被动阀定位在主消音器前方会因为更高程度的压力脉动而引发振动问题。
    还有另一种尝试是在排气系统中消音器外侧的位置使用被动阀。比如,已经将被动阀应用于具有旁通结构的排气管内。被动阀包括定位于排气管内的挡板阀体或叶片,叶片能够在打开位置与闭合位置之间枢转。被动阀被朝向闭合位置弹性偏置,而且当废气压足以克服弹簧偏置作用时,叶片朝向打开位置枢转。在旁通结构中,当处于闭合位置时,叶片提供对排气部件100%的覆盖,即完全封闭排气部件。当闭合时,废气能够经由旁通管道流出容置叶片的排气管道之外,所述旁通管道在叶片的上游和下游位置连接至排气管。叶片通常配置为使得在枢转运动期间叶片的边缘不会接触排气部件的内表面。尽管使用这种阀增大了低频噪音衰减,但是在叶片边缘产生的紊流引发了附加的流动噪音。因此,尽管在消音器外部使用被动阀解决了一些问题,但是它带来了附加的需要解决的噪音难题。
    进一步的,由于使用弹簧,所以在排气管内很难使叶片返回同一闭合位置。同时,使用弹簧引起被动阀的附加的噪音难题。比如,当弹簧使叶片返回闭合位置时,会产生不希望的闭合噪音。
    此外,当在诸如消音器中的管道之类的排气管内使用被动阀时,或者当在旁通管道结构中使用被动阀时,在被动阀移向完全打开位置时存在难题。当叶片移向完全打开位置时,管道本身的形状会引起潜在的干 涉难题。按照惯例,叶片已经由安装在管道壁上的轴支撑,限定旋转的枢转轴线的所述轴与叶片对齐,即,由叶片限定的平面与旋转的枢转轴线相交。管道典型地包括具有内表面的弯曲管壁,所述内表面限定废气流路。当叶片在管道的该壁表面附近枢转时,被动阀的打开角度受到叶片的宽度和壁的曲率限制。除了无法得到为了最大流量的实际完全打开位置以外,从背压角度来看,限制打开角度也是不利的。
    同时,众所周知,消音器会受到应用场合所决定的不同操作条件的影响。比如,由于其处于正常位置,客车的主消音器会受到600摄氏度废气的影响,当消音器用于卡车、小型货车或SUV(运动型多功能车)应用场合中时,该消音器受到可能超过750摄氏度的气温影响。
    在客车应用场合中,被动噪音衰减阀已经直接并入消音器主体内以提供噪音衰减。该阀包括用于使阀体偏置以在限定废气流路的阀壳体内能够进行枢转运动的弹簧。该弹簧在高温环境中的应用受到限制。一般需要特殊的高温弹簧材料,这些材料非常昂贵。而且,这些阀难以封装在小型尺寸的消音器中,所述小型尺寸的消音器一般用作诸如卡车、SUV(运动型多功能车)、小型货车等大型车辆的多消音器结构的一部分。
    典型地,这些已知的被动阀用于设置旁通流路的结构中。如上所述,这种结构具有用于废气的主流路和旁通流路。阀体定位在限定主流路的内消音器管内。如上所述,阀体配置为当处于闭合位置时阻挡100%的主流路。旁通管在阀体的上游位置和阀体的下游位置与内消音器管流体连通。在诸如主流路被100%阻挡等的特定条件下,废气被经由旁通管而环绕阀体引导。
    从组装、材料和重量角度来看,设置旁通流路是不利的。进一步的,如上所述,将这些阀封装在小型消音器中是困难的,而且这些阀无法在高温环境中有效工作?;挂丫⑹允褂镁哂兄鞫刂频恼婵詹僮鞯姆Ы峁沟奈夼酝ń峁?。然而,从成本和封装角度来看,这是不利的。
    因此,需要提供一种能够有效地衰减低频噪音而不会引发其它类型噪音问题的排气系统和被动阀装置。进一步的,需要提供这样一种被动阀装置,其能够有效且高效地使叶片从完全打开位置返回同一闭合位置而不会产生额外噪音,而且闭合力应该最小以改进被动阀的耐久性。
    本发明满足这些需求,同时避免现有技术的缺点和缺陷。
    发明内容
    本发明的一个方面提供了一种车辆排气系统,包括:
    至少一个消音器,所述至少一个消音器具有入口和出口,所述出口包括第一管体,所述第一管体具有定位于所述至少一个消音器处的第一端并延伸至第二端以限定第一总管长,所述第一管体在所述第一管体的所述第一端与所述第二端之间限定唯一的废气流路,并且所述入口包括第二管体,所述第二管体具有定位于所述至少一个消音器处的第一端并延伸至第二端以限定第二总管长,所述第二管体在所述第二管体的所述第一端与所述第二端之间限定唯一的废气流路;以及
    被动阀组件,所述被动阀组件安装在所述至少一个消音器的外部以及所述第一管体和所述第二管体之一内,而且所述被动阀组件相对于所述至少一个消音器的所述入口和所述出口中相关的一个定位在所述第一总管长和所述第二总管长中相应的一个的初始25%以内的位置。
    本发明的另一方面提供了一个车辆排气系统,包括:
    一个第一消音器;
    一个第二消音器,所述第二消音器通过一条在所述第一消音器和所述第二消音器之间限定唯一的废气流路的中间管道与所述第一消音器连接,所述中间管道的管体的第一端与所述第一消音器连接,所述中间管道的管体的第二端与所述第二消音器连接,其中,所述管体从所述第一端延伸到所述第二端限定了中间管道的总长;以及
    一个被动阀组件,其安装在所述管体内,位于所述第一端和所述第二端之间的一个位置,所述被动阀组件相对于所述第一端和所述第二端之一位于所述总管长的初始25%以内的位置。
    一种车辆排气系统,包括被动阀,所述被动阀在排气系统内相对于其它排气部件定位在特定位置处,从而提供对整个排气系统的噪音衰减的显著声学优点。
    在一种示例中,车辆排气系统包括至少一个具有入口和出口的消音器。第一管体连接至所述出口,第二管体连接至所述入口。被动阀组件 安装在所述第一管体和所述第二管体之一内,而且相对于所述消音器的所述入口和所述出口中的对应一个定位在所述管体中的相应一个的总管长的初始25%以内的位置。
    在一种示例中,第一管体具有第一端和第二端。所述第一端定位在所述消音器处,所述管体延伸至第二端以限定总管长。所述第一管体在所述第一端与所述第二端之间限定唯一的废气流路。被动阀组件安装在第一管体内,而且相对于所述第一端定位在总管长的初始25%以内的位置,所述第一端定位于所述消音器的出口处。
    在一种示例中,车辆排气系统包括至少第一消音器和第二消音器以及中间管道,所述中间管道将所述第一消音器连接至所述第二消音器。所述中间管道在所述第一消音器与所述第二消音器之间限定唯一废气流路。中间管道具有管体,所述管体带有连接至所述第一消音器的第一端和连接至所述第二消音器的第二端。所述管体从所述第一端延伸至所述第二端以限定总中间管长。所述被动阀组件在所述管体内安装在所述第一端与所述第二端之间的位置。所述被动阀组件相对于所述第一端和所述第二端中的一个定位在总管长的初始25%以内的位置。
    在这些示例中,通过如所限定地那样将所述被动阀组件定位在总管长的初始25%以内,所述阀靠近速度腹点位置以使相关管道内发生声学共振。
    在另一种示例结构中,车辆排气系统包括具有中间管道的第一排气部件和第二排气部件,所述中间管道将所述第一排气部件的出口流体连接至所述第二排气部件的入口。被动阀安装在所述中间管道内。所述第二排气部件限定内部空腔,所述内部空腔至少部分地填塞有高频吸收材料。该填塞式结构与所述被动阀配合以有效地衰减低频噪音和高频噪音。
    在一种示例中,所述第一排气部件和所述第二排气部件包括第一消音器(或第一共振器)和第二消音器(或第二共振器),所述中间管道包括在所述第一出口与所述第二入口之间的唯一废气流路。
    在一种示例中,所述第一排气部件具有第一入口和第一出口,所述第二排气部件限定具有第二入口和第二出口的内部空腔。所述第二入口 和所述第二出口共同限定通过所述第二排气部件的内部流路。所述内部流路占据了部分内部空腔,从而留下了剩余部分。所述内部空腔的剩余部分完全填塞有高频吸收材料。所述中间管道连接所述第一出口与所述第二入口,所述被动阀安装在所述中间管道内。
    在一种示例中,所述第二排气部件包括将所述第二入口连接至所述第二出口以限定所述内部流路的管道。所述管道由管径限定,而且所述被动阀相对于所述第二排气部件的所述第二入口以指定距离安装在所述中间管道内。在一种示例中,该指定距离是至少四倍于所述内部流路的管径的距离。
    在一种示例中,所述管道包括多孔段,而且所述高频吸收材料定位于所述内部空腔内以接触至少部分所述多孔段。在一种示例中,高频吸收材料接触整个长度的所述多孔段。
    被动阀与相关的填塞式消音器的上述组合相配合以有效地衰减低频噪音和高频噪音。在无旁通中间管道内使用被动阀提供了非常有效的低频噪音衰减,同时使用填塞式后部定位的消音器使得因被动阀定位和结构而产生的噪音问题得以解决。
    在另一种示例性排气系统结构中,被动阀包括定位在废气流路内的叶片。所述叶片由轴支撑,而且能够在打开位置与闭合位置之间枢转。在所述废气流路内还定位有止挡件,所述止挡件限定了用于所述叶片的闭合位置。
    在一种示例中,所述叶片包括具有联接至所述轴的第一部分的主体结构。所述主体结构从所述第一部分延伸至末端。当处于闭合位置时,所述主体结构的末端接合所述止挡件。在该结构中,所述止挡件定位于离所述轴限定的旋转轴线最远。这减小了在所述止挡件与所述叶片之间的接触力以提供提高的耐久性。
    在一种示例中,止挡件包括从所述叶片上游开始的倾斜面。排气部件具有带外表面和内表面的壁,所述内表面限定了废气流路。所述倾斜面从所述壁的内表面朝向所述叶片延伸。于是止挡端面从所述倾斜面朝所述壁的内表面向回延伸。当所述被动阀处于闭合位置时,所述叶片的所述末端接合所述止挡端面。上游的倾斜面减小了流动噪音的发生、背 压以及紊流。
    在另一种排气系统结构的示例中,用于车辆排气系统的被动阀设置在无旁通结构中,而且在闭合位置时提供高百分比的覆盖。
    在一种示例中,被动阀组件安装在排气管内。所述排气管具有限定废气流路的空腔,所述废气流路具有横截面积。所述排气管的一端用于连接至第一排气部件,所述排气管第二端用于连接至第二排气部件,从而使得所述排气管形成在所述第一排气部件与第二排气部件之间的唯一排气通路。所述被动阀组件包括安装在所述空腔内的叶片,所述叶片能够在打开位置与闭合位置之间运动。弹性构件朝向闭合位置偏置叶片。当所述叶片处于闭合位置时,所述叶片覆盖80-97%的横截面积。
    由此,在无旁通装置中使用高覆盖度的单被动阀组件以有效地衰减低频噪音。
    在另一种排气系统结构的示例中,排气部件包括具有内表面的壁,所述内表面限定废气流路。被动阀组件包括定位在所述废气流路内以能够在打开位置与闭合位置之间枢转的叶片。所述叶片由延伸跨过所述叶片宽度的平面限定。所述叶片由限定旋转轴线的轴支撑。旋转轴线偏离所述叶片的所述平面。
    在一种示例中,所述排气部件包括具有弯曲内壁表面的管道。外壳安装至所述管道的弯曲外表面。至少一个轴套安装在所述外壳内以枢转式支撑所述轴。弹性构件朝向闭合位置偏置所述叶片,所述叶片响应于超过所述弹性构件的偏置力的废气流而从闭合位置朝向打开位置枢转。
    在一种示例中,所述平面和所述旋转轴线不相交,连接臂用于保持在所述平面与所述旋转轴线之间的间隔开的关系。所述连接臂具有联接至所述轴的一部分和联接至所述叶片的另一部分。所述连接臂横向延伸至所述平面和所述旋转轴线。
    在一种示例中,所述叶片包括宽度比厚度大的盘状主体。所述平面限定为跨过所述盘状主体的宽度。
    通过使所述平面偏离所述叶片,所述叶片能够枢转至完全打开位置以使流量最大而不会与所述管道的所述壁的弯曲内表面相互干扰。
    在一个示例中,所述第一管体和所述第二管体的所述第一端和所述第二端是不同轴的。
    在一个示例中,所述第一总管长和所述第二总管长包括了管的展开长度,所述相对于所述至少一个消音器的所述入口和所述出口中相关的一个的所述第一总管长和所述第二总管长中相应一个的初始25%大致对应于存在于所述第一管体和所述第二管体之一内的声共振的腹点位置。
    在一个示例中,所述被动阀组件仅仅位于所述第一管体及所述第二管体之一内,从而所述第一管体和所述第二管体中的另一个是无阀的。
    在一个示例中,所述被动阀组件是位于所述第一管体的所述第二端和所述第二管体的所述第二端之间的唯一的阀组件。
    本发明的另一方面提供了一种车辆排气系统,包括:
    一个第一消音器;
    一个第二消音器,所述第二消音器通过一条在所述第一消音器和所述第二消音器之间限定唯一的废气流路的中间管道与所述第一消音器连接,所述中间管道的管体的第一端与所述第一消音器连接,所述中间管道的管体的第二端与所述第二消音器连接,其中,所述管体从所述第一端延伸到所述第二端限定了中间管道的总长;以及
    一个被动阀组件,其安装在所述管体内,位于所述第一端和所述第二端之间的一个位置,所述被动阀组件相对于所述第一端和所述第二端之一位于所述总管长的初始25%以内的位置。
    在一个示例中,所述被动阀组件相对于所述第一端位于所述总管长的初始25%以内的位置。
    在一个示例中,所述被动阀组件相对于所述第二端位于所述总管长的初始25%以内的位置。
    在一个示例中,所述的车辆排气系统包括一个位于所述第一消音器上游的第三消音器,一条与所述第二消音器的出口连接的尾管,所述第一消音器处于所述第二消音器的上游。
    在一个示例中,所述被动阀组件包括位于所述第一消音器和所述第二消音器之间的唯一的阀组件。
    在一个示例中,所述被动阀组件包括叶片以及弹簧,所述叶片支撑在 轴上以能够在所述管体内于打开位置与闭合位置之间枢转运动,所述弹簧朝向所述闭合位置偏置所述叶片,所述叶片响应于超过所述弹簧的偏置力的废气流而从所述闭合位置朝向所述打开位置枢转。
    在一个示例中,所述第一消音器有一个接收来自发动机的废气流的入口,第二消音器有一个将废气流引导到尾管的出口。
    在一个示例中,所述被动阀组件包括位于所述入口和所述尾管的一个出口之间的唯一阀组件。
    在一个示例中,所述中间管道的总长包括展开的管长,其中,所述被动阀组件是位于所述第一消音器的入口与所述第二消音器的出口之间的废气流路内的唯一阀组件。
    在一个示例中,所述第一消音器的所述入口包括第一管体,所述第一管体具有位于所述入口处的第一端并延展到第二端从而限定了第一管道的总长,所述第一管体在所述第一管体的所述第一端与所述第二端之间限定唯一的废气流路;其中,所述第二消音器的所述出口包括第二管体,所述第二管体具有位于所述出口处的第一端并延展到第二端从而限定了第二管道的总长,所述第二管体在所述第二管体的所述第一端与所述第二端之间限定唯一的废气流路;其中,所述被动阀组件是位于所述第一管体的第二端与所述第二管体的第二端之间的唯一的阀。
    在一个示例中,所述相对于所述第一端和所述第二端之一的所述总管长的初始25%大致对应于存在于所述中间管道内的声共振的腹点位置。
    本发明的这些和其它特征能够从以下说明和附图中得到最好的理解,以下是附图的简要描述。
    附图说明
    图1示出了排气管部件和被动组件的立体图。
    图2示出了具有开口端的管道的声速振型(mode shape)。
    图3示出了车辆排气系统中的被动阀的一种示例。
    图4示出了车辆排气系统中的被动阀的另一种示例。
    图5示出了车辆排气系统中的被动阀的再一种示例。
    图6示出了车辆排气系统中的被动阀的一种示例。
    图7示出了图6中最后面的排气部件的截面图。
    图8示出了与图7的排气部件相关的被动阀的安装位置的示意图。
    图9是具有多孔管道的填塞式排气部件的一种示例的示意图。
    图10是具有调音管的填塞式排气部件的另一种示例的示意图。
    图11示出了排气管部件和被动阀组件的一种示例的立体图。
    图12示出了具有用于叶片的止挡件的排气部件的侧视图。
    图13A是示出止挡件相对于排气部件的中心线的倾斜面角度的示意性侧视图。
    图13B是示出止挡件相对于排气部件的中心线的端面角度的示意性侧视图。
    图14是止挡件的一种示例的示意性侧视图。
    图15是止挡件的另一种示例的示意性侧视图。
    图16A是止挡件的另一种示例的立体图。
    图16B是图16A的止挡件的端视图。
    图16C是图16A的止挡件的侧视图。
    图16D是图16A的止挡件的俯视图。
    图17示出了如图1的组件中所使用的阀轴、轴套和弹簧的示意图。
    图18示出了图17的弹簧的截面图。
    图19是弹簧和叶片示意性侧视图,示出了大致闭合位置和打开位置。
    图20是叶片处于大致闭合位置时外部排气管和被动阀组件的截面端视图。
    图21是消音器和具有被动阀组件的外部排气管的立体图。
    图22示出了具有偏离叶片的排气部件的侧视图。
    图23是图22的排气部件处于完全打开位置的示意性侧视图。
    具体实施方式
    如图1所示,诸如排气管或排气管道10等排气部件包括排气节流阀,称为被动阀组件12。被动阀组件12能够在对废气流路16阻挡最小的打开位置与大部分废气流路16被阻挡的闭合位置之间运动。被动阀组件12被朝向闭合位置弹性偏置,而且当废气流产生足以克服偏置力的压力时被动阀组件12朝向打开位置运动。
    在所示的示例中,排气管道10包括限定废气流路16的单管体14。被动阀组件12包括当处于闭合位置时阻挡部分废气流路16的阀体或叶片18。如上所述,叶片18响应于由废气施加在该叶片18上的压力而朝向打开位置枢转以使得对废气流路16的阻挡最小。
    在一种示例中,叶片18通过柄脚、支架或连接臂22固定至轴20。在管体14的外表面内形成有槽24。该槽24内接收有外壳26,所述外壳26在本示例中示出为方形的金属结构,并且外壳26焊接至管体14。也可以使用其它的外壳结构。轴20通过第一轴套或轴承28和第二轴套或轴承30可旋转地支撑在外壳26内。在所示的示例中,连接臂22包括一片金属板,所述金属板具有焊接至轴20的一个部分和从外壳26伸出的另一个部分,而且焊接至叶片18。因此,叶片18和轴20一起绕着由轴20限定的轴线A枢转。连接臂22仅是如何将轴20附接至叶片18的一种示例,应当理解,也可以采用其它附接机构。
    第一轴套28大致定位在第一轴端32。第一轴套28包括用于第一轴端32的密封接口。轴20包括具有第一轴环36和第二轴环38的轴体34。第一轴套28包括第一内腔,所述第一内腔接收第一轴端32,从而使得第一轴环36直接抵靠在第一轴套28的端面以提供密封接口。因而,废气无法沿着在轴20与第一轴套28之间的通路漏出第一轴套28。
    第二轴套30包括第二内腔,轴体34延伸通过所述第二内腔至第二 轴端40。第二轴环38在轴向上定位于第二轴套30的内侧。轴20延伸通过第二内腔至相对于第二轴套30的轴向外侧。诸如弹簧42等弹性构件通过弹簧承座44联接至第二轴端40。弹簧承座44包括固定至外壳26的第一承座件46和固定至第二轴端40的第二承座件48。一个弹簧端50经由第一承座件46与外壳26相关,第二弹簧端(由于弹簧承座44的原因而在图1不可见)经由第二承座件48与轴20相关。
    被动阀组件12有利地相对于其它排气部件定位在车辆排气系统内的特定位置处,从而为整体噪音衰减提供显著的声学优点。图2示意性地示出了具有开口端62、64的管道60。66示出了这种管道结构的典型声速振型。已经发现,被动阀组件12定位于排气系统内的位置决定它的声学效应。比如,将被动阀组件12定位在声速节点P(图2)对噪音衰减无效。
    图3中示出了车辆排气系统70的一种示例。该结构包括至少一个具有入口74的消音器72,所述入口74接收来自由76所示的发动机的废气流。消音器72可以包括车辆排气系统70中的唯一消音器,或者如果车辆排气系统70中包括有其它消音器,那么消音器72包括车辆排气系统70中最后面的消音器。消音器72包括将废气导向尾管80的出口78。出口78包括联接至消音器72的后部并且联接至尾管80的管82,或者管82可以包括尾管80本身。
    在任一结构中,管82形成在消音器72与尾管80出口之间的唯一废气流路,被动阀组件12是位于排气系统的该区段内的仅有的阀?;痪浠八?,该结构的消音器72下游没有旁通管或旁通通路。因而,管82限定为具有联接至出口78的第一端84和延伸至尾管80的出口的第二端86。管82的总长度是从第一端84延伸至第二端86。该总长度称为管道或管的展开长度。总长度不必是直线长度,即第一端84和第二端86可以不同轴,而且总长度可以限定为由直线部分和弯曲部分加在一起的长度。
    在所示的示例中,被动阀组件12a安装在消音器72的外侧、即外部,同时在管82内部位于第一端84与第二端86之间的位置。为了提供最有效的噪音衰减,被动阀组件12a定位于如90a所示的、相对于第一端84处于总管长的初始25%以内的位置。通过将被动阀组件12a定 位在该位置,提供了将阀组件12a定位在靠近速度腹点位置以使存在于管82内的声音发生声共振的噪音衰减优点。
    在另一个位置,被动阀组件12b定位在与消音器72的入口74流体连接的管或管道75内。该管道75限定总管长,而且构成在消音器72与上游排气部件之间的唯一废气流路。被动阀组件12b定位在如90b所示的、相对于入口74处于总管长的初始25%以内的位置。
    图4示出了车辆排气系统90的另一种示例。在这种结构中,具有第一消音器92、第二消音器94以及连接第一消音器92与第二消音器94的中间管道96。中间管道96包括第一消音器92与第二消音器94之间的唯一气路,即,没有设置旁通结构,而且被动阀组件12是位于排气系统的该区段内仅有的阀。中间管道96包括联接至第一消音器92的出口100的第一端98和联接至第二消音器94的入口104的第二端102。中间管道96可以是单管或者可以包括连接在一起以形成位于第一消音器92与第二消音器94之间的单管的多个管部分。
    第一消音器92包括入口106,所述入口106接收来自由108所示的发动机的废气流。第二消音器94包括联接至尾管112的出口110。被动阀组件12安装在中间管道96内,而且定位在第一端98与第二端102之间的、相对于第一端98和第二端102中的一者处于总管长的初始25%以内的位置。
    在一种示例中,被动阀组件12a定位在如114所示的、相对于第一端98处于总管长的初始25%以内的位置处。在另一种可替代的示例中,被动阀组件12b定位在如116所示的、相对于第二端102处于总管长的初始25%以内的位置。在任一种示例中,通过这样定位被动阀组件12a或12b,提供了将阀组件12a或12b定位于靠近速度腹点位置以使存在于第一消音器92与第二消音器94之间的中间管道96内的声音发生声共振的噪音衰减优点。
    图5示出了排气系统120的另一种示例。该示例与图4的示例相同,只是包括附加的最前面的消音器122,所述消音器122在第一消音器92的上游连接至发动机124。该结构中的第一消音器92和第二消音器94包括用于提供附加的噪音衰减的附加消音器或二级消音器。最前面的消音器122具有与发动机124流体连通的入口126和与第一消音器92的 入口106流体连通的出口128。被动阀组件12在中间管道96中定位在如130所示的、相对于第一端98处于总管长的初始25%以内的位置。
    如上所述,被动阀组件12有利地以相对于其它排气部件定位在车辆排气系统内的特定位置处,从而为整体噪音衰减提供显著的声学优点。图6示意性地示出了车辆排气系统200的另一种示例性结构,车辆排气系统200包括至少一个第一共振器或第一消音器202以及至少一个第二共振器或第二消音器204。第一消音器202具有入口206,所述入口206接收来自由208所示的发动机的废气流。第一消音器202包括出口210,所述出口210将废气导向中间管道212。
    中间管道212将第一消音器202的出口210流体连接至第二消音器204的入口214。第二消音器204包括出口216,所述出口216流体连接至尾管218。中间管道212可以是单管或者可以包括连接在一起以形成位于第一消音器202与第二消音器204之间的单管的多个管部分。同样地,尾管218可以是单管或者可以包括连接在一起以形成排气系统200的单流气体出口的多个管部分。
    中间管道212形成位于第一消音器202与第二消音器204之间的唯一废气流路?;痪浠八?,第一消音器202与第二消音器204之间的流体连接内没有旁路流动选择。因而,中间管道212从第一端220延伸至第二端222以限定称为管道展开长度的总管长。第一端220和第二端222不必同轴,因此管道的展开长度可以由管道的单个直线段组成,或者可以由其长度加在一起的管道的直线段与弯曲段的组合组成。
    被动阀组件12安装在第一消音器202和第二消音器204的外部,且位于中间管道212的内部。被动阀组件12在中间管道212内、于第一端220与第二端222之间定位在相对于第二消音器204的特定位置处。这将在下文中进行更为详细地描述。
    图7示出了第二消音器204的截面图。第二消音器204限定了具有单入口214和单出口216的内部空腔224。入口214和出口216共同限定第二消音器204内的唯一内部流路226。该内部流路226占据了内部空腔224的特定部分,从而空出了没有被内部流路226占据的剩余部分。该剩余部分填塞有高频吸收材料228。在一种示例中采用的是纤维基材料,然而,可以采用任何用于衰减高频噪音的适当材料。
    在所示的示例中,唯一内部流路226容纳在从入口214延伸至出口216的管体230内,高频吸收材料228完全填满了内部空腔224以完全包围管体230。从组装和制造角度来看,该完全填塞的结构是最常见的结构,而且是最有效的结构。
    如图8所示,被动阀组件12相对于第二消音器204的入口214以如232所示的特定距离安装在中间管道212内。管体230由管径D限定。该管径D可以依据车辆应用场合的类型和/或其它排气系统特征而变化。被动阀组件12以至少四倍于管径D的距离232来定位,所述管径限定了内部流路226。通过这种相对于填塞式第二消音器204的入口214的关系来对被动阀组件12进行定位,由于由几何阶梯变化产生流动噪音相关的距离而使得对流动噪音的吸收最大。
    在图9示出的另一种示例中,管道250从入口214延伸至出口216以限定唯一内部流路252。管道250包括多孔段254。多孔段254定位在内部空腔224内,而且沿着管道250整个长度的一部分延伸。因而,多孔段254的长度L小于管道250的整个长度。多孔段254至少部分地绕管道250的外周延伸,在所示的示例中,多孔段254完全绕管道250的外周延伸。
    高频吸收材料228定位在内部空腔224内以接触至少一部分多孔段254,从而提供填塞式结构。在所示的示例中,高频吸收材料228被定位以接触多孔段254的整个长度L。高频吸收材料228可以包括围绕管道填塞的材料以提供这种接触,或者高频吸收材料228可以包括缠绕多孔段254的衬垫。
    在图9所示的示例中,高频吸收材料228也接触到沿着非多孔段256的管道250。进一步的,管道250还可以包括内部空腔224内没有与高频吸收材料228接触的段。然而,如上所述,在每种示例中,高频吸收材料228接触多孔段254的整个长度L以提供最有效的高频噪音衰减。
    在图10所示的示例中,调音管260在非多孔段256之一处连接至管道250以提供附加的噪音衰减。在该示例中,调音管260没有处于管道250与高频吸收材料228接触的位置。然而,高频吸收材料228也可以用在管道250上的调音管定位处。进一步的,调音管260也可以用于 图6-8所示的结构中。
    对于图9和10中所示的结构而言,被动阀组件12如图6-8的示例中所述在中间管道212内安装在相对于第二消音器204的入口214的特定位置处。同时,图7和8中所示的管体230可以包括与完全填塞的内部空腔组合的多孔段。
    在弹簧偏置的节流被动阀下游使用填塞式高频消音器提供了衰减噪音的有效结构。有效衰减低频噪音的被动阀组件12与有效衰减高频噪音的填塞式消音器相配合,从而为排气系统提供了显著提高的噪音衰减能力。
    图11示出了组合有止挡特征的排气管道10和被动阀组件12。排气管道10包括限定废气流路16的单管体14。在一种示例中,管体14包括弯曲外表面14a和限定废气流路16的弯曲内表面14b。在一种示例中,管体14具有圆形横截面。
    被动阀组件12包括处于闭合位置时阻挡部分废气流路16的阀体或叶片18。如上所述,叶片18响应于废气施加在叶片18上的压力而朝向打开位置枢转以使得对废气流路16的阻挡最小。叶片18包括诸如盘状主体的主体结构300,所述主体结构300包括通过连接臂22联接至轴20的第一部分302。主体结构300从第一部分302延伸至包括远侧末端304的第二部分。因而,末端304包括主体结构300离旋转轴线A最远的部分。
    止挡件306由管体14支撑,而且定位于废气流路16内。止挡件306限定叶片18的闭合位置。当弹簧42使叶片18从打开位置返回闭合位置时,叶片18的末端304接合止挡件306。
    在一种示例中,如图11和12所示,止挡件306包括倾斜面308,所述倾斜面308在内表面14b上叶片18上游的位置处开始,而且远离内表面14b向外并朝向叶片18延伸。然后倾斜面308过渡到朝着内表面14b向回延伸的止挡端面310。当处于闭合位置时,叶片18的末端304接合止挡端面310。
    如图12所示,倾斜面308和止挡端面310相对于管体14的内表面14b形成角度。管体14限定在图12中所示的管中心线C。如图13A 所示,倾斜面308以倾斜角A定位,所述倾斜角A相对于管中心线C在10度至45度的范围内。同样地,止挡端面310(图13B)相对于管中心线C以角度B进行定位。在一种示例中,倾斜面308与止挡端面310相对于内表面14b以及相对于管中心线C倾斜取向。
    在一种示例中,垫片312支撑在止挡端面310上以提供接合叶片18的末端304的缓冲表面。垫片312可以由比如有网孔材料或者其他类似材料制成,而且能够以适合使用在排气部件内的任何类型的附接方法附接至止挡端面310。
    止挡件306定位在叶片18的末端304处以使得闭合力最小。通过将这些接触面定位得尽可能远离旋转轴线A,接触力得以减小,这又增强了耐久性。进一步的,止挡件306的上游倾斜表面308减小了附加流动噪音的产生、背压以及紊流。
    在一种示例中,止挡件306形成为如图14所示的与管体14的壁成一体。工具314用于使管体14本身的部分316凹入以形成止挡件306。然后可以如上所述那样将垫片312附接至止挡端面310。
    在图15所示的另一种示例中,止挡件306包括如322所示那样焊接至管体14的内表面14b的独立体320。然后可以如上所述那样附接垫片312。垫片312和独立体320可以由相同材料制造,或者垫片312可以由附接至止挡件306的不同材料制造。
    在图16A-16D所示的另一种示例中,止挡件306包括定位于止挡端面310上游的鸭嘴形部330。鸭嘴形部330具有曲率半径R,其外轮廓与管体14的内表面14b相匹配。鸭嘴形部330如332所示那样点焊至管体14。鸭嘴形部330过渡到倾斜面308,在该示例中所述倾斜面308包括曲面。倾斜面308终止于止挡端面310,所述止挡端面310沿远离管体14中心线的方向朝着管体14的内表面14b向回延伸。在所示的示例中,鸭嘴形部330形成为与倾斜面308和止挡端面310成一体。垫片312能够如上所述那样附接至止挡端面310。
    具有止挡件306和垫片312的所述被动阀组件12能够有效且高效地使叶片18返回同一可重复的闭合位置而不会产生额外的不期望的噪音。此外,垫片312相邻于叶片18的末端304定位以使得闭合力最小 且提高了被动阀组件的耐久性。进一步的,止挡件306的倾斜面308的取向和位置除了减小背压和紊流以外,还减小了噪音。
    图17更为详细地示出了轴20、弹簧42和轴套28、30。第一轴套28大体定位于第一轴端32处,而且包括用于第一轴端32的密封接口。轴20包括由第一直径D1限定的轴体400。第一轴环36靠近第一轴端32,所述第一轴环36由大于第一直径D1的第二直径D2限定。第一轴套28包括接收第一轴端32的第一内腔402。第一轴环36直接抵靠第一轴套28的端面404,从而使得废气无法沿着在轴20与第一轴套28之间的通路漏出第一轴套28。
    第二轴套30包括第二内腔406,轴体400通过所述第二内腔406延伸至第二轴端40。轴20包括由第三直径D3限定的第二轴环38。第三直径D3大于第一直径D1。第二直径D2和第三直径D3可以彼此相同或不同。第二轴环38在轴向上定位在第二轴套30的内侧。
    轴20通过第二内腔406延伸至相对于第二轴套30的轴向外侧。弹簧42通过弹簧承座44联接至第二轴端40。如上所述,弹簧承座44包括固定至外壳26的第一承座件46和固定至第二轴端40的第二承座件48。一个弹簧端50经由第一承座件46与外壳26相关,第二弹簧端408(图18)经由第二承座件48与轴20相关。有利地,弹簧42定位于管体14的外部、即外侧。因而,弹簧42是在冷得多的环境中进行操作,而非如现有设计那样直接受到高温废气的影响。
    在一种示例中,弹簧42包括配置为安装期间在沿轴线A的轴向上以及在绕轴线A的扭转方向上都能够压缩的螺旋弹簧。扭转负荷产生使轴20和叶片18朝向闭合位置偏置的预加载力。当气流增大时,该扭转力被克服而使叶片18移向打开位置。轴向力用于主动地抵靠着第二轴套30的端面410而定位并密封第二轴环38。这样通过封闭在轴20的外表面与第二轴套30的内腔表面之间的通路而防止任何废气漏出第二轴套30。因此,单个弹簧用于提供轴向负荷和扭转负荷,从而形成能够将被动阀组件12保持在理想的操作位置并且防止废气漏出的结构。
    图18中更为详细地示出了弹簧42。弹簧42是由直径为Dw的金属丝形成的螺旋弹簧。在安装之前,弹簧42在自由状态的长度为FL,在这种状态下第一节距尺寸(pitch dimension)P1大于直径Dw。这种 关系导致相邻绕圈之间间隔开间隙412。相邻绕圈之间的间隙412使得弹簧42于安装期间在轴向上和扭转方向上都能够进行压缩。这导致了第二节距尺寸P2(图1),所述第二节距尺寸P2小于第一节距尺寸P1。
    在一种示例性结构中,弹簧42的金属丝直径Dw是大约1.8mm,第一节距尺寸P1大于2mm。弹簧42还具有17mm的总外径和大约30mm的自由长度FL。当安装中受到压缩时,该自由长度FL会减小大约5mm。应当理解,这只是一种示例性结构,当需要提供希望的特性时,可以采用其它结构。
    通过采用能够在扭转方向和轴向上作用的单个弹簧,轴能够抵靠装载于轴套上,这会使得轴与轴套之间的废气泄露最少。进一步的,该结构能够用于使制造误差最小,因为轴总是主动地抵靠着轴套定位。
    与现有阀关闭时具有50%或更小的覆盖相比,被动阀组件12在处于闭合位置时还提供对废气流路16的相当程度的覆盖。在图19-20所示的示例中,被动阀组件12定位于具有第一管端422和第二管端426的排气管420中,所述第一管端422连接至第一排气部件424,所述第二管端426连接至第二排气部件428。第一排气部件424和第二排气部件428包括诸如消音器、尾管等的部件。
    在图21所示的一种示例中,第一排气部件424包括消音器430,第二排气部件428包括尾管432。排气管420连接至消音器430的出口434和尾管432的入口。在另一种示例中,第一部件424和第二部件428都包括消音器(图19中示意性所示),排气管420连接至一个消音器的出口,并连接至另一个消音器的入口。
    在任一结构中,排气管420具有内腔或内开口436,所述内腔或内开口436流体连接第一排气部件424和第二排气部件428,并限定废气流路16。废气流路16是位于第一排气部件424与第二排气部件428之间的唯一流路?;痪浠八?,没有与排气管420相关的旁通流路,废气通过其流动的仅有通路是排气管420内的废气流路16。
    如图19所示,叶片18能够在开口426内从大致闭合位置(实线)枢转至大致打开位置(虚线)。弹簧42(示意性示出)使叶片18如440示意性所示那样朝向闭合位置偏置。当箭头442所示的废气压超过一定 程度时,弹簧力被克服,而且叶片18移向打开位置。
    开口436由横截面积限定。当叶片18处于闭合位置时,该横截面积被覆盖,即封闭大约80-97%。在一种示例中,被覆盖的横截面积在87.5-92.5%的范围内。因此,当叶片18处于闭合位置时(见图20),仅仅非常小部分的横截面积保留对废气流打开。这种与无旁通结构相组合的高百分比覆盖提供了非常有效的衰减低频噪音的方式。
    图22-23示出了一种偏离式被动阀结构的示例。如上所述,管体14包括弯曲的外表面14a和弯曲的内表面14b,所述内表面14b限定废气流路16(图1)。叶片18包括大致平坦的盘状主体500,所述盘状主体500具有比盘状主体60的厚度t(图22)大得多的宽度W(图1)或直径。叶片18限定跨过盘状主体500的宽度W延伸的平面(叶片中心面)P(图22)。应当注意,盘状主体500的厚度t在图22中有所放大以清楚地示出平面P。
    如图22所示,平面P偏离旋转轴线A一距离D。当叶片18在打开位置与闭合位置之间枢转时,该距离D保持大致恒定,因而,平面P和旋转轴线A不具有相交关系。通过使平面P偏离叶片18,叶片18能够枢转至图23所示的完全打开位置而不会与管体14的壁的弯曲内表面14b相互干扰。
    如图23所示,废气流路16如箭头502所示那样沿第一方向延伸,旋转轴线A沿不同于第一方向的第二方向延伸。平面P沿第一方向偏离旋转轴线A。在所示的示例中,第一方向和第二方向彼此垂直,平面P定位于废气流路16中旋转轴线A上游的位置处。
    连接臂22包括联接至轴20的第一部分504和联接至叶片18的第二部分506。在一种示例中,连接臂22在第一部分504和第二部分506处分别焊接至轴20和叶片18。连接臂22横向延伸至平面P和旋转轴线A。在一种示例中,连接臂22垂直于旋转轴线A和平面P。
    如图23所示,管体14纵向地——即沿长度——延伸,从而限定与废气流路16的中心重合的中心轴线C。在所示的示例中,当叶片18处于打开位置时,叶片18的平面P大致平行于且偏离中心轴线C以提供完全打开的、最大流量的位置。由横向延伸的连接臂22所提供的在 叶片18与轴20之间的偏离关系使得当打开——即打开角度最大——时,阻挡最小,这导致背压最小。
    尽管已经对本发明的优选实施方式进行了公开,但是本领域普通技术人员应当认识到,在本发明的范围内可以进行一些改型。为此,应当研读以下权利要求书来确定本发明的实际范围和内容。

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