随着汽车行业技术水平的不断进步，用户对汽车各项性能要求也越来越高，NVH 性能是汽车重要性能指标之一，而排系统的 NVH 性能是整车 NVH 性能重要的组成部分，加强对排气系统噪声控制是解决车辆噪声的一种有效途径。在这篇文章里我将给大家介绍一下在排气消声器应用的单向消声阀，见图1。由于成本较高，主要在一些高档车中应用，一些经济型轿车也逐步开始研究及采用这一新技术。文章将对这一新技术进行详细的介绍。
图1单向阀的结构
一、单向阀双模态消声器的优缺点：
单向阀双模态消声器的优点：
1、 通常来说使用单向阀的消音器可以多降低5到10dB噪声，而功率损失也减少约30%。见图2。
2、如果噪声与功率损失相等，采用双模态消音器容积就可以减小5到10升。
图2 阀门开启及关闭时噪声及背压的比较
单向阀双模态消音器缺点：
成本增加：内置阀门约5到10美元，外置阀门约10到20美元 ，消声阀一般会置于消声器筒体内部或排气尾管端部，零件增加将导致系统的可靠性降低、维修难度增加。
图3 单向阀开启及关闭时气流的流向
二、单向阀的分类
常见的单向阀有三种（见图4）：
1、 通过气流驱动的自适应阀
主要用于外部管道，用于对低频噪声的调制，改善连接管的共振模式。它可以简化消声器结构，可能减小消音器重量和体积。
2、 通过电器手段主动控制的主动阀
主要用于外部管道及后消尾管共振的调制。在高转速提供较低的背压，通过发动机ECU进行多角度控制，对增压发动机有更好的适应性。
3、 通过气流驱动的消声包内置阀
主要用于消音器内部针对低频Booming的调制。 通过闭合阀门，获得更好的消声包传递损失，开启时背压降低，对于怠速工况有很好的适应性。
图4 三种单向阀结构比较
三、单向阀的工作原理
消音器内部加消声阀可以有效的提高怠速及低转速下车辆的噪音性能，但存在两个问题：
1、低转速小流量NVH问题突出：
阀门在消音器内时，阀门不开启，此时背压大，噪音低。
阀门在管道中时，阀门打开开度较小，减小了管道直径，尾管噪音减小(见5)。
2、高转速大流量压力降问题突出：
阀门在消音器内时，阀门开启，此时背压降低，噪音增大 。
阀门在管道中时，阀门开度较大，增加了管道直径，背压增大，阶次噪音增大，气流噪音减小。
图5 单向阀开闭时尾管噪声差异
四、单向阀的应用实例
1、 在排气尾管末端应用单向阀
应用原理：
低流量时，保持关闭，背压略微增大，但尾管当量直径减小一半，噪音显著降低； 大流量时，单向阀全开，背压显著降低，尾管当量直径增大，阶次噪音有所上升，气流噪音下降。 具体应用情况见图6.
图6排气尾管末端应用单向阀实例
2、 后消音器进气管端部应用单向阀
应用原理：
低流量时，保持关闭，背压略微增大，气流通过路径变长，声音损耗增加，噪音降低。大流量时，单向阀全开，背压显著降低，气流流通路径减小，声能损耗降低，噪音增大。
具体应用情况见图7.
图7 后消声器内部应用单向阀实例
随着人们对汽车NVH性能要求，对环保油耗等要求的提高，越来越多得新技术将被使用到新开发的车型上，比如排气系统的主动降噪技术，进气系统的电动增压技术等。这些将在后续的文章中继续介绍。
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