[发明专利]音色缩放排气系统

说明书

一种音色缩放的内燃机排气系统，包括：入口收集器，其包括在收集器的第一端部处与来自内燃机的排气流流体连通的单个入口管道和在收集器的第二端部处的出口管道；多个非穿孔并联调谐管，其与入口收集器的多个出口管道流体连通，多个调谐管具有根据音色缩放排气系统的理想音调选取的长度和直径；出口收集器，其包括与至少第一和第二调谐管流体连通的多个入口管道和与排气系统的出口流体连通的单个出口管道。入口收集器通过多个调谐管将排气流分开，以创建单独的音调，其中出口收集器结合分开的排气流以创建内燃机排气的理想声音。

相关申请的交叉引用

本申请要求2016年7月25日提交的Timbre Scaled Exhaust System的美国临时专利申请序列号62/366,167的优先权，其内容通过引用整体并入本文中。

技术领域

本公开涉及用于车辆的排气部件的领域。更具体地，本公开涉及用于调谐或改变车辆排气声音的排气系统。

背景技术

内燃机产生热废气，热废气通常从发动机的排气口排出。热废气膨胀以释放动能，从而产生超音速和跨音速流动。当热废气膨胀时，产生声波脉冲或冲击波。产生了广频谱的声音，包括想要的和不想要的音调。

通常必须过滤或改变从内燃机排放的声音频率以符合州和联邦法规。在改变废气的声音以符合法规后，声音的剩余部分包括不需要的声音和可能需要的声音，例如性能爱好者想要的声音。

已产生各种不同解决方案，以改变车辆的内燃机产生的声音。例如，消声器通过减缓废气的流动和通过吸收或消除由内燃机产生的冲击波的能量，来改变从内燃机排出的废气的声音。然而，消声器通常都昂贵、笨重、尺寸大、效率低且随时间而退化。

其他机构包括各种主被动的阀，用于控制排气系统内的背压用于消除声音和声波脉冲。类似地，已做出尝试以改变总管(header tube)长度并利用可调谐的消声器以改变车辆的排气音调。这些其他尝试通常增加了车辆排气系统的复杂性。

因此，需要的是一种用于调谐或改变车辆排气声音的排气系统，其修改车辆排气的根音音调以产生理想的声音。

发明内容

通过一种音色缩放排气系统来满足上述和其他需求。在第一方面，音色缩放排气系统包括：入口收集器，其包括在收集器的第一端部处与来自内燃机的排气流流体连通的入口管道和在收集器的第二端部处的出口管道；多个非穿孔并联调谐管，其与入口收集器的多个出口管道流体连通，多个调谐管具有根据音色缩放排气系统的理想音调选取的长度和直径；出口收集器，其包括与至少第一和第二调谐管流体连通的入口管道和与排气系统的出口流体连通的出口管道。入口收集器通过多个调谐管将排气流分开，以创建单独的音调，其中出口收集器结合分开的排气流以创建内燃机排气的理想声音。

在一个实施例中，多个调谐管进一步包括：至少第一调谐管和至少第二调谐管，该第一调谐管具有根据第一理想音调选取的直径，该第二调谐管具有与第一调谐管的直径不同的第二直径，该第二调谐管的直径根据第二理想音调选取。在另一实施例中，第一调谐管具有第一长度，而第二调谐管具有大于第一调谐管的长度的第二长度。

在另一实施例中，音调缩放排气系统进一步包括消声器，其位于入口收集器、调谐管和出口收集器的下游。

在一个实施例中，调谐管具有直径，其使得一个调谐管的声波基本上抵消另一调谐管的声波噪声。

在一个实施例中，多个调谐管中的每一个在视觉上暴露。

在另一实施例中，入口收集器、调谐管和出口收集器通过挤压和锻造中的一个形成为单件。

在一个实施例中，该调谐管具有1到1.5的直径。在另一实施例中，该调谐管具有从约1到约8的长度。在另一实施例中，调谐管包括3到5根并联调谐管。