阅读说明：本技术 一种膨胀消音结构及一体式消音电磁阀 (Expansion noise reduction structure and integrated noise reduction electromagnetic valve ) 是由 上官百俊 郦强 罗锋 于 2020-08-11 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种膨胀消音结构及一体式消音电磁阀,其涉及汽车燃油蒸发排放控制系统领域。旨在解决现有电磁阀与膨胀腔的应用,不仅降噪效果不佳,而且很难布置的问题。其技术方案要点包括端盖、上壳体、中壳体、电磁控制组件和下壳体,其中端盖、上壳体与中壳体形成膨胀消音结构,中壳体、电磁控制组件以及下壳体形成电磁控制结构,电磁控制结构与膨胀消音结构一体化连接,集成为一体式消音电磁阀。本发明既能够降低噪音,又方便布置,省去了连接管路和接头,降低了成本,同时还可以提高燃油蒸发系统的脱附响应性。(The invention discloses an expansion silencing structure and an integrated silencing electromagnetic valve, and relates to the field of automobile fuel evaporation and emission control systems. The electromagnetic valve aims to solve the problems that the noise reduction effect is not good and the arrangement is difficult in the application of the existing electromagnetic valve and the expansion cavity. The technical scheme is characterized by comprising an end cover, an upper shell, a middle shell, an electromagnetic control assembly and a lower shell, wherein the end cover, the upper shell and the middle shell form an expansion silencing structure, the middle shell, the electromagnetic control assembly and the lower shell form an electromagnetic control structure, and the electromagnetic control structure is integrally connected with the expansion silencing structure and integrated into an integrated silencing electromagnetic valve. The invention can reduce noise, is convenient to arrange, saves connecting pipelines and joints, reduces cost and can improve the desorption responsiveness of the fuel evaporation system.)

一种膨胀消音结构及一体式消音电磁阀

技术领域

本发明涉及汽车燃油蒸发排放控制系统领域，更具体地说，它涉及一种膨胀消音结构及一体式消音电磁阀。

背景技术

随着现代汽车工业的蓬勃发展，针对汽车尾气排放、燃油蒸发泄露污染等问题的控制已成为汽车研发过程中的重点之一。基于已发布的《GB18352.6-2016轻型汽车污染物排放限值及测量方法（中国第六阶段）》，汽车允许挥发到大气中的汽油量排放量需要更加严格的控制。

在汽车燃油蒸发排放控制系统（EVAP）中，目前在汽车领域中通常是利用碳罐电磁阀来处理汽车的汽油蒸汽。油箱中的汽油易蒸发，蒸发量随温度升高而增大，为了保证汽油蒸汽不排入大气中污染环境，人们利用活性炭良好的吸附能力，制成碳罐将汽油蒸汽暂时存储起来，待发动机工作时，汽车的电子控制单元根据发动机的工况发出不同的电脉冲信号，控制碳罐电磁阀打开或关闭，从而将碳罐中的汽油蒸汽通过碳罐电磁阀和单向阀送入发动机气缸烧掉，既保护环境又节省了燃料。

碳罐电磁阀正常工作时会发出“哒哒”的阀头撞击噪音，其噪音的产生机理在于金属阀片的高速开合会造成整个阀体不同方向的振动，并与车体上的碳罐电磁阀支架间产生碰撞，从而发出和阀体振动同频的噪声，尤其是在阀体工作负荷大时，产生的噪音将会明显影响汽车的舒适性。

参照图1，为了降低噪音，一般会在碳罐电磁阀53前面加一个截面积突变的膨胀腔51，碳罐电磁阀53与膨胀腔51之间连接有管路52，利用声阻抗的改变，来降低噪音。

但是，上述膨胀腔，其结构简单，降噪效果有限，同时很多车型或发动机上很难布置膨胀腔以及碳罐电磁阀与膨胀腔之间的管路。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的之一在于提供一种膨胀消音结构，其具有提高降噪效果的优势。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种膨胀消音结构，包括依次连接的端盖、上壳体和中壳体，且所述端盖、上壳体以及中壳体之间形成第一腔室；所述端盖或者上壳体上设置有与所述第一腔室连通的进气管，所述中壳体上设置有与所述第一腔室连通的通气通道；

所述上壳体内设置有横隔板，将所述第一腔室分隔为上层腔室和下层腔室，且所述横隔板上设置有将所述上层腔室和下层腔室连通的通气孔。

进一步地，所述横隔板包括与所述上壳体内侧壁连接的隔圈部，以及设置于所述隔圈部中间的隔板凸起部；所述隔板凸起部截面呈U型，且其开口与所述通气通道相对。

进一步地，所述通气通道的内径为d，则所述隔板凸起部的内端面与所述通气通道的进气端端面，两者之间的最短距离为2.5d～6.5d。

进一步地，所述通气通道的内径为d，则所述隔板凸起部的当量直径为3d～10d。

进一步地，所述通气孔开设在所述隔圈部上，所述进气管设置于所述端盖上与所述隔圈部相对，或者所述进气管设置于所述上壳体上与所述隔板凸起部外侧壁相对，且所述进气管与通气孔呈交错设置。

进一步地，所述进气管与通气孔呈180°相对设置。

进一步地，所述端盖内端壁设置有两个分别位于所述进气管开口两侧的第一限流板，所述隔圈部上设置有两个第二限流板；两个所述第一限流板与两个所述第二限流板之间形成进气腔室，且所述第一限流板或者所述第二限流板上开设有连通所述进气腔室与上层腔室的限流板开口。

进一步地，所述上壳体内设置有若干位于所述上层腔室内的上壳体扰流筋。

进一步地，所述上壳体扰流筋包括设置于所述隔板凸起部外侧壁的若干第一扰流筋，以及设置于所述上壳体内侧壁的若干第二扰流筋，且若干所述第一扰流筋与第二扰流筋呈交错设置。

进一步地，所述隔圈部上设置有若干呈间隔排布的第一凹槽和第二凹槽，其中所述第一凹槽与上层腔室连通，所述第二凹槽与下层腔室连通。

进一步地，所述端盖上设置有能够增大所述上层腔室容积的端盖凸起部。

进一步地，所述中壳体上设置有若干能够增大所述下层腔室容积的第三凹槽。

本发明的另一目的在于提供一种一体式消音电磁阀，其能够提高降噪效果，而且省去了连接管路和接头，降低了成本，方便安装，适用范围广。

一种一体式消音电磁阀，包括一体化连接的电磁控制结构和膨胀消音结构。

进一步地，所述膨胀消音结构为上述的膨胀消音结构，所述电磁控制结构包括与中壳体连接的下壳体，所述下壳体与中壳体之间形成第二腔室；所述第二腔室内设置有控制通气通道打开或者闭合的电磁控制组件，且所述下壳体上设置有与所述第二腔室连通的出气管。

进一步地，所述中壳体端面设置有若干围绕所述通气通道排布的中壳体扰流筋，所述中壳体扰流筋位于所述第二腔室内。

进一步地，所述中壳体扰流筋包括呈交错排布的内圈扰流筋和外圈扰流筋。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1、将电磁控制结构与膨胀消音结构一体化连接，即能够降低噪音，又方便布置，同时还可以提高燃油蒸发系统的脱附响应性；

2、气体在流动过程中会发生扰流，时而膨胀，时而压缩，消耗声音的能量，达到降噪消音的目的；

3、隔板凸起部的设置能够降低电磁控制组件在控制通气通道打开或者闭合的过程中产生的噪音。

附图说明

图1为背景技术中碳罐电磁阀与膨胀腔的连接结构示意图；

图2为实施例1中一种膨胀消音结构的示意图；

图3为实施例1中端盖的结构示意图；

图4为实施例1中上壳体的结构示意图一；

图5为实施例1中上壳体的结构示意图二；

图6为实施例1中中壳体的结构示意图；

图7为实施例2中一种膨胀消音结构的示意图；

图8为实施例3中一种膨胀消音结构的示意图；

图9为实施例3中端盖的结构示意图；

图10为实施例3中上壳体的结构示意图；

图11为实施例4中一体式消音电磁阀的结构示意图；

图12为实施例4中中壳体的结构示意图；

图13为实施例5中一体式消音电磁阀的结构示意图；

图14为实施例6中一体式消音电磁阀的结构示意图。

图中：1、上壳体；11、端盖；111、端盖凸起部；112、进气管；113、加强圈；114、第一加强筋；115、第二加强筋；116、定位卡爪；117、第一限流板；12、隔板凸起部；121、第三加强筋；13、通气孔；131、第四加强筋；14、第一凹槽；15、第二凹槽；16、第一扰流筋；17、第二扰流筋；18、第二限流板；19、限流板开口；2、中壳体；21、通气通道；211、内斜面；212、外斜面；22、第三凹槽；23、第一内圈扰流筋；24、第二内圈扰流筋；25、外圈扰流筋；26、导流弧面；3、电磁控制组件；4、下壳体；41、出气管；51、膨胀腔；52、管路；53、碳罐电磁阀。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

实施例1：

一种膨胀消音结构，参照图2，包括依次连接的端盖11、上壳体1和中壳体2，且端盖11、上壳体1以及中壳体2之间形成第一腔室；端盖11上设置有与第一腔室连通的进气管112，中壳体2上设置有与第一腔室连通的通气通道21；本实施例中上壳体1与中壳体2可以通过焊接固定，也可以通过过盈配合卡接固定；本实施例中上壳体1的横截面外轮廓为圆形，也可以为长方形或者多边形。

参照图2和图4，上壳体1内侧壁设置有横隔板，横隔板将第一腔室分隔为上层腔室和下层腔室，且横隔板上设置有将上层腔室和下层腔室连通的通气孔13；气体从进气管112进入上层腔室内，然后从通气孔13进入下层腔室，最后从通气通道21排出。

参照图2和图4，本实施例中横隔板包括与上壳体1内侧壁连接的隔圈部，以及设置于隔圈部中间的隔板凸起部12；隔板凸起部12截面呈U型，且其开口与通气通道21相对；定义通气通道21的内径为d，则隔板凸起部12的内端面与通气通道21的进气端端面，两者之间的最短距离为2.5d～6.5d，而隔板凸起部12的当量直径为3d～10d；隔板凸起部12的凹腔与通气通道21相对，是为了降低通气通道21打开与闭合过程中产生的噪音，其尺寸的限定是为了兼顾降噪效果和体积大小，在降噪的同时方便安装。

参照图2和图4，通气孔13开设在隔圈部上，并延伸至隔板凸起部12侧壁，偏心设置的进气管112与隔圈部相对，且进气管112与通气孔13呈交错设置，本实施例中进气管112与通气孔13呈180°相对设置；隔板凸起部12的设置使上层腔室成为环腔，气体从进气管112进入上层腔室内后，主要沿两条路径流动至通气孔13，则进气管112与通气孔13呈180°相对设置使两条路径行程相同，与一长一短相比，其降噪效果更佳。

参照图2和图4，上壳体1内设置有若干位于上层腔室内的上壳体扰流筋，本实施例中上壳体扰流筋包括沿周向设置于隔板凸起部12外侧壁的四个第一扰流筋16，以及设置于上壳体1内侧壁的四个第二扰流筋17，且四个第一扰流筋16与四个第二扰流筋17呈交错排布；第一扰流筋16与第二扰流筋17呈内外交错排布，能够使气体发生扰流，消耗声音的能量，达到降噪消音的目的。

参照图2、图4和图5，隔圈部上设置有若干呈间隔排布的第一凹槽14和第二凹槽15，第一凹槽14与第二凹槽15分别位于隔圈部两侧，其中，第一凹槽14与上层腔室连通，第二凹槽15与下层腔室连通；上层腔室内排布有间隔设置的第一凹槽14，则气体在上层腔室内流动时，会时而膨胀，时而压缩，消耗声音的能量，达到降噪消音的目的；下层腔室内排布设置有间隔设置的第二凹槽15，能够起到分化气体的作用，从而能够消耗声音的能量，达到降噪消音的目的。

参照图2、图4和图5，本实施例中上壳体1内设置有位于通气孔13处的第四加强筋131，且隔板凸起部12内侧壁设置有第三加强筋121；第四加强筋131与第三加强筋121均能够提高上壳体1的结构强度和刚性，减小振幅；同时，本实施例中第四加强筋131整体呈十字型，将通气孔13分隔为两部分，则第四加强筋131同样能够消耗声音的能量，达到降噪消音的目的。

参照图2，端盖11上设置有能够增大上层腔室容积的端盖凸起部111；端盖凸起部111的设置一方面能够提高端盖11的刚性，减少振幅，另一方面能够在有限的安装空间下增大上层腔室的膨胀体积，提高降噪消音效果。

参照图2、图3和图4，端盖凸起部111内壁设置有第一加强筋114，且端盖11内端壁设置有环绕于端盖凸起部111开口的加强圈113，以及若干与加强圈113连接的第二加强筋115，第一加强筋114、加强圈113以及第二加强筋115的设置能够提高端盖11的结构强度和刚性，减小振幅；加强圈113上设置有两个定位卡爪116，这两个定位卡爪116与通气孔13两侧的两个第一扰流筋16配合，则端盖11安装后能够保证进气管112与通气孔13呈180°相对设置；本实施例中端盖11与上壳体1通过过盈配合卡接固定，或者焊接固定，若上壳体1与端盖11为一体成型，则可以省去定位卡爪116结构。

参照图2和图6，中壳体2上设置有若干能够增大下层腔室容积的第三凹槽22，第三凹槽22一方面能够增大下层腔室的膨胀体积，另一方面能够起到分化的作用，从而能够提高降噪消音效果。

实施例2：

一种膨胀消音结构，参照图4和图7，以实施例1为基础，本实施例与实施例1的区别在于，本实施例中进气管112设置于上壳体1的侧壁，与隔板凸起部12的外侧壁相对；进气管112与通气孔13呈交错设置，本实施例中进气管112与通气孔13呈180°相对设置。

实施例3：

一种膨胀消音结构，参照图8至图10，以实施例1为基础，本实施例与实施例1的主要区别在于，本实施例中端盖11内端壁设置有两个分别位于进气管112开口两侧的第一限流板117，隔圈部上设置有两个第二限流板18；两个第一限流板117与两个第二限流板18之间形成进气腔室，且第一限流板117或者第二限流板18上开设有连通进气腔室与上层腔室的限流板开口19。

参照图8至图10，本实施例中第一限流板117一端与端盖11内侧壁连接，另一端与加强圈113连接；第二限流板18一端与上壳体1内侧壁连接，另一端与隔板凸起部12外侧壁连接；本实施例中第二限流板18位于两个第一限流板117中间，且第一限流板117与第二限流板18的端部呈交错设置；本实施例中限流板开口19开设在第二限流板18上，且及进气管112与限流板开口19呈错开设置；本实施例中限流板开口19是进气腔室与上层腔室之间的主要连通口，同时隔板凸起部12与端盖11内端壁之间的缝隙同样能够连通进气腔室与上层腔室；相邻的第一限流板117与第二限流板18之间可以为接触配合，也可以为小间隙配合。

参照图8至图10，气体从进气管112进入进气腔室内，然后通过限流板开口19进入上层腔室内，接着从通气孔13进入下层腔室，最后从通气通道21排出；进气腔室的设置，能够进一步提高降噪消音效果；本实施例中进气管112设置于端盖11上，同时进气管112也可以设置在上壳体1侧壁，从而能够提高安装布置的灵活性。

实施例4：

一种一体式消音电磁阀，参照图2和图10，其包括一体化连接的电磁控制结构和膨胀消音结构，本实施例中膨胀消音结构为实施例1中的结构；电磁控制结构包括与中壳体2连接的下壳体4，下壳体4与中壳体2之间形成第二腔室；第二腔室内设置有控制通气通道21打开或者闭合的电磁控制组件3，且下壳体4上设置有与第二腔室连通的出气管41；电磁控制组件3打开时，构成自进气管112、第一腔室、通气通道21、第二腔室以及出气管41的导通通道。

参照图6、图11和图12，中壳体2端面设置有若干围绕通气通道21排布的中壳体扰流筋，中壳体扰流筋位于第二腔室内；本实施例中中壳体扰流筋包括内圈扰流筋和外圈扰流筋25，内圈扰流筋包括第一内圈扰流筋23和第二内圈扰流筋24，若干第一内圈扰流筋23、第二内圈扰流筋24以及外圈扰流筋25沿周向呈交错排布；中壳体扰流筋能够使气体发生扰流，消耗声音的能量，达到降噪消音的目的。

参照图6、图11和图12，通气通道21两端均凸出于中壳体2的端面，且通气通道21的进气端端面开设有内斜面211，其出气端端面设置有外斜面212，内斜面211与外斜面212均起到导流作用；中壳体2内顶角处设置有与电磁控制组件3相对的导流弧面26，导流弧面26同样起到导流作用。

参照图8，本实施例中电磁控制组件3嵌设在下壳体4内，下壳体4内设置有与电磁控制组件3过盈配合的支座，同时中壳体2对电磁控制组件3进行轴向限位，电磁控制组件3的接线端子能够对其进行周向限位，从而能够保证电磁控制组件3的稳固性。

参照图11，支座的设置使电磁控制组件3与下壳体4的内侧壁和内端壁之间均存在用于气体流动的空隙，则本实施例中第二腔室可以分为三部分，分别为扰流腔室、环形腔室以及汇流腔室，即气体依次经过扰流腔室、环形腔室以及汇流腔室后从出气管41排出，在这个过程中气体能量不断被消耗，从而能够提高降噪消音效果。

工作原理如下：

电磁控制组件3打开后，形成自进气管112、上层腔室、通气孔13、下层腔室、通气通道21、扰流腔室、环形腔室、汇流腔室以及出气管41的导通通道，在这个过程中，气体会发生扰流，时而膨胀、时而压缩，声音的能量不断被消耗，从而能够提高降噪消音的效果。

表1为噪音的主观评价表，采用背景技术中碳罐电磁阀与膨胀腔的连接结构，若车内能明显的感受到“哒哒”声，其主观评价只有3～5分，而采用了本发明的一体式消音电磁阀后，主观评价能达到7～9分。

同时电磁控制结构和膨胀消音结构一体化连接，能够省去连接管路和接头，降低成本，方便安装。

实施例5：

一种一体式消音电磁阀，参照图13，以实施例4为基础，本实施例与实施例4的区别在于，本实施例中膨胀消音结构为实施例2中的结构，即进气管112设置于上壳体1的侧壁；进气管112的不同位置设计，能够提高其安装布置的灵活性，适用范围更加广。

实施例6：

一种一体式消音电磁阀，参照图14，以实施例4为基础，本实施例与实施例4的区别在于，本实施例中膨胀消音结构为实施例3中的结构，进气腔室的设置能够进一步提高降噪消音效果。