CN103291386A - 涡轮增压器消声器 - Google Patents

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田生
圣小珍
胡辽平
杨迪
徐金
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    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Abstract

一种涡轮增压器消声器，由管状的本体和外壳组成，本体的外壁上设有复数片环形隔板，各相邻隔板间的管壁上设有复数个消声孔，消声孔与本体的内孔相通。外壳为一个管状的筒体，外壳套装并固定在隔板的外圆上，外壳的内壁与隔板的外圆之间采用过盈配合、或者是采用螺纹连接、或者是焊接方式固定，外壳内壁与本体的外壁及相邻的两块隔板组成环形的消声腔，各消声腔相互之间在本体的外壁不能直接连通，每个消声腔能完成特定频率压力脉动的衰减，串联在一起后能降低一个频带中的压力脉动，得以覆盖增压器一定的速度范围。

Description

涡轮增压器消声器
技术领域
本发明涉及一种消声器，特别是一种用于涡轮增压器的消声器。
背景技术
涡轮增压是一项将发动机排气中的剩余能量转化为发动机有效功率的技术。该技术不仅可以提高发动机的动力性、改善发动机的燃油经济性，还能够减少发动机排放废气中的有害成分，具有节能、环保功效。同时该项技术又是高原地区发动机功率恢复的重要手段，使发动机能适应不同海拔高度的运行要求。所以，涡轮增压器技术已经成为发动机的发展趋势。
随着增压器的广泛应用，增压器所带来的各种噪声亦成为环境噪声污染的重要来源。涡轮增压器转子系统的残余动不平衡量不可能完全消除，动不平衡量在旋转过程中产生的离心力会成为一种周期性的激振力，迫使转子发生周期性的振动，该振动的频率与转子系统的转频同步变化。这种振动会沿压气机出口到中冷器的管路传播形成压力脉动波，脉动波会导致管壁振动，振动的管壁将向外辐射噪声。
目前对于涡轮增压器的这种噪声一般有主动和被动两种降噪方法，主动降噪方法就是提高转子动平衡质量，这也是最有效、最直接的方法，但随着车用增压器转子转速的不断提高，这种方法已经不能完全抑制这种噪声的产生，于是在噪声传递路径上增加消声器这种被动降噪方法也就显得尤为重要。由增压器转子不平衡量引起的一阶噪声频率高、频带范围广，这对消声器的设计提出了很高的要求，其工作频率范围必须要涵盖噪声所处的频率范围。另外，涡轮增压器的噪声类型繁多，可能还会产生一些相对来讲频率较低、频带较宽的噪声，该部分噪声也必须涵盖到消声器的作用范围。最后，涡轮增压器作为发动机进排气系统的一部分，要求有效地降噪的同时不能产生过大的压降，从而损失发动机和增压器的性能。
目前还未出现针对涡轮增压器噪声进行有效抑制的消声器。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，而提供一种用于涡轮增压器上的消声器。
本发明的技术方案是：一种涡轮增压器消声器，由管状的本体和外壳组成，本体的外壁上设有复数片环形隔板，各相邻隔板间的管壁上设有复数个消声孔，消声孔与本体的内孔相通，各相邻隔板间管壁上的消声孔分布为：轴向2-5个，径向10-20个。外壳为一个管状的筒体，外壳套装并固定在隔板的外圆上，外壳的内壁与隔板的外圆之间采用过盈配合、或者是采用螺纹连接、或者是焊接方式固定，外壳内壁与本体的外壁及相邻的两块隔板组成环形的消声腔，各消声腔相互之间在本体的外壁不能直接连通，每个消声腔能完成特定频率压力脉动的衰减，串联在一起后能降低一个频带中的压力脉动，得以覆盖增压器一定的速度范围。
本发明进一步的技术方案是: 涡轮增压器消声器上一个消声腔内的消声孔设在管壁的下半部分，相邻一个消声腔内的消声孔就设在管壁的上半部分，依次交替变换，各相邻隔板间管壁上的消声孔分布为：轴向2-5个，径向5-10个。从而使声阻抗产生交替变化，使得声波多次反射，达到降低压力脉动的目的。
本发明更进一步的技术方案是：针对增压器产生的中低频宽带噪声，在涡轮增压器消声器消声腔内填入吸声材料，使消声器成为阻抗复合型消声器。
使用时，涡轮增压器消声器安装在涡轮增压器一体式或分体式的压气机出气口上，或为压气机出口的组成部分，脉动波经消声器一端进入消声器，通过中间段的消声腔后，压力脉动的强度得到充分降低，使得传播到另一端的脉动波不足以产生过大的噪声，达到降噪的目的。
本发明提供的涡轮增压器消声器有如下特点：
1、能够克服涡轮增压器噪声频率高、频带范围宽的特点降低其产生的多种类型的噪声，还能对一些气动的宽频噪声产生良好的降噪效果。
2、结构简单，便于在一体式和分体式的压气机的出口安装。
附图说明
附图1为本发明提供的涡轮增压器消声器结构示意图；
附图2为图1的A-A剖视图；
附图3为本体的结构示意图；
附图4为管壁上的消声孔上下交替变换的涡轮增压器消声器结构示意图；
附图5为附图1中填入吸声材料的涡轮增压器消声器结构示意图；
附图6为附图4中填入吸声材料的涡轮增压器消声结构示意图。
以下结合附图和具体实施方式对本发明作进一步描述。
具体实施方式
实施例一：一种涡轮增压器的消声器，如附图1、2、3所示，由管状的本体1和外壳2组成，本体1的外壁上设有五片环形隔板1-1，各相邻隔板1-1间的管壁上设有复数个消声孔1-2，消声孔1-2与本体1的内孔相通，各相邻隔板间管壁上的消声孔1-2分布为：轴向3个，径向16个。外壳2为一个管状的筒体，外壳2套装并固定在隔板1-1的外圆上，外壳2的内壁与隔板1-1的外圆之间采用过盈配合方式固定，外壳2内壁与本体1的外壁及相邻的两块隔板1-1组成环形的消声腔3，各消声腔3相互之间在本体1的外壁不能直接连通。
实施例二：一种涡轮增压器的消声器，如附图4所示，由管状的本体1和外壳2组成，本体1的外壁上设有五片环形隔板1-1，一个相邻隔板1-1间的管壁下半部分设有复数个消声孔1-2，另一个相邻隔板1-1间的管壁上半部分设有复数个消声孔1-2，依次交替变换，消声孔分布为：轴向3个，径向8个。外壳2为一个管状的筒体，外壳2套装并固定在隔板1-1的外圆上，外壳2的内壁与隔板1-1的外圆之间采用过盈配合方式固定，外壳2内壁与本体1的外壁及相邻的两块隔板1-1组成环形的消声腔3，各消声腔3相互之间在本体1的外壁不能直接连通。
实施例三：一种涡轮增压器的消声器，如附图5所示，由管状的本体1和外壳2组成，本体1的外壁上设有五片环形隔板1-1，各相邻隔板1-1间的管壁上设有复数个消声孔1-2，消声孔1-2与本体1的内孔相通，各相邻隔板间管壁上的消声孔1-2分布为：轴向3个，径向16个。外壳2为一个管状的筒体，外壳2套装并固定在隔板1-1的外圆上，外壳2的内壁与隔板1-1的外圆之间采用过盈配合方式固定，外壳2内壁与本体1的外壁及相邻的两块隔板1-1组成环形的消声腔3，各消声腔3相互之间在本体1的外壁不能直接连通，在消声腔3内填有吸声材料4。
实施例四：一种涡轮增压器的消声器，如附图6所示，由管状的本体1和外壳2组成，本体1的外壁上设有五片环形隔板1-1，一个相邻隔板1-1间的管壁下半部分设有复数个消声孔1-2，另一个相邻隔板1-1间的管壁上半部分设有复数个消声孔1-2，依次交替变换，消声孔分布为：轴向3个，径向8个。外壳2为一个管状的筒体，外壳2套装并固定在隔板1-1的外圆上，外壳2的内壁与隔板1-1的外圆之间采用过盈配合方式固定，外壳2内壁与本体1的外壁及相邻的两块隔板1-1组成环形的消声腔3，各消声腔3相互之间在本体1的外壁不能直接连通，在消声腔3内填有吸声材料4。

Claims (6)

1.一种涡轮增压器的消声器，其特征是：由管状的本体和外壳组成，本体的外壁上设有复数片环形隔板，各相邻隔板间的管壁上设有复数个消声孔，消声孔与本体的内孔相通；外壳为一个管状的筒体，外壳套装并固定在隔板的外圆上，外壳的内壁与隔板的外圆之间采用过盈配合、或者是采用螺纹连接、或者是焊接方式固定，外壳内壁与本体的外壁及相邻的两块隔板组成环形的消声腔，各消声腔相互之间在本体的外壁不能直接连通。
2.根据权利要求1所述的用于涡轮增压器的消声器，其特征是：各相邻隔板间管壁上的消声孔分布为：轴向2-5个，径向10-20个。
3.根据权利要求1所述的用于涡轮增压器的消声器，其特征是：涡轮增压器消声器上一个消声腔内的消声孔设在管壁的下半部分，相邻一个消声腔内的消声孔就设在管壁的上半部分，依次交替变换。
4.根据权利要求3所述的用于涡轮增压器的消声器，其特征是：各相邻隔板间管壁上的消声孔分布为：轴向2-5个，径向5-10个。
5.根据权利要求1所述的用于涡轮增压器的消声器，其特征是：在消声腔内填有吸声材料。
6.根据权利要求3所述的用于涡轮增压器的消声器，其特征是：在消声腔内填有吸声材料。
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