CN103375316A - 进气消声装置、进气消声系统和汽车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种进气消声装置，该进气消声装置包括主进气管(1)和谐振箱(2)，所述主进气管通过支管(4)与所述谐振箱连通，所述进气消声装置还包括副进气管(3)，所述主进气管(1)可选择地与所述谐振箱(2)和/或所述副进气管(3)连通。本发明还提供了一种进气消声系统和汽车。通过上述技术方案，进气消声装置的谐振箱可以选择性地与所述副进气管连通，这样该进气消声装置能够根据汽车不同的行驶工况起到不同的效果。当汽车低速行驶时，进气阻力较小，可以使谐振箱两端关闭以起到消声效果；当汽车高速行驶时，进气阻力较大，可以使谐振箱与副进气管和主进气管连通以减小进气阻力。

Description

进气消声装置、进气消声系统和汽车

技术领域

本发明涉及汽车消声元件，具体地，涉及一种用于汽车的进气消声装置、进气消声系统以及包括该进气消声系统的汽车。

背景技术

在目前的汽车进气系统中，主要使用谐振箱来降低噪声。通常，在进气管上通过支管连接谐振箱，这样从进气管进入的空气会进入谐振箱发生共振，从而降低进气噪声。该谐振箱采用赫姆霍兹共振腔原理，通常只能起到降噪作用。在汽车低速行驶时，谐振箱可以很好地起到降低进气噪声的效果，但是在汽车高速行驶时，外部风噪和轮胎噪声是主要噪声源，进气噪声的影响很小，此时谐振箱基本无法发挥任何作用。

发明内容

本发明的目的是提供一种进气消声装置，该进气消声装置能够根据汽车工况而在降噪和增大进气的功能之间转换。

为了实现上述目的，本发明提供一种进气消声装置，该进气消声装置包括主进气管和谐振箱，所述主进气管通过支管与所述谐振箱连通，其中，所述进气消声装置还包括副进气管，所述谐振箱可选择地与所述副进气管连通。

优选地，所述副进气管的进气口与所述主进气管的进气口并联地设置，所述副进气管的排气口与所述主进气管的排气口连通。

优选地，所述副进气管的进气口与所述主进气管的进气口通过连接件连接成一个总进气口。

优选地，所述谐振箱的两端分别与所述副进气管连接，所述谐振箱与所述副进气管的连接处设置有可选择性开闭的阀门件。

优选地，所述谐振箱与所述副进气管串联在一起。

优选地，所述阀门件为连接在所述谐振箱与所述副进气管连接处内壁上的弹性元件。

优选地，所述阀门件为设置在所述谐振箱与所述副进气管之间的电控阀门。

本发明还提供一种进气消声系统，其中，该进气消声系统包括根据本发明所述的进气消声装置。

优选地，所述进气消声系统还包括汽车ECU单元，所述阀门件为与该ECU单元电连接的电控阀门。

优选地，所述进气消声系统还包括与所述ECU单元电连接的车速传感器，当该车速传感器的检测信号低于第一阈值时，所述阀门件关闭，所述谐振箱与所述副进气管断开，当该车速传感器的检测信号高于第二阈值时，所述阀门件打开，所述谐振箱与所述副进气管连通。

优选地，所述进气消声系统还包括与所述ECU单元电连接的进气阻力传感器，当该进气阻力传感器的检测信号低于第三阈值时，所述阀门件关闭，所述谐振箱与所述副进气管断开，当该进气阻力传感器的检测信号高于第三阈值时，所述阀门件打开，所述谐振箱与所述副进气管连通。

另外，本发明还提供一种汽车，该汽车包括本发明所述的进气消声系统。

通过上述技术方案，进气消声装置的主进气管可以选择性地与谐振箱和/或所述副进气管连通，这样该进气消声装置能够根据汽车不同的行驶工况起到不同的效果。当汽车低速行驶时，进气阻力较小，可以使谐振箱两端阀门关闭以起到消声效果；当汽车高速行驶时，进气阻力较大，可以使谐振箱与副进气管连通以减小进气阻力。本发明还优选地将谐振箱的两端分别串联副进气管，再将该串联整体与主进气管并联，并且谐振箱与副进气管的连接处设置有可选择性开闭的阀门件，谐振箱与主进气管通过支管连通，这样不仅更加方便控制，而且节约了材料和空间。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是根据本发明一种优选实施方式的示意图；

图2是图1所示的本发明的优选实施方式的分解视图。

附图标记说明

1主进气管             2谐振箱

3副进气管             4支管

5阀门件               6总进气口

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词都应当结合附图或实际应用情况进行解释和说明。

本发明提供一种进气消声装置，该进气消声装置包括主进气管1和谐振箱2，所述主进气管1通过支管4与所述谐振箱2连通，其中，所述进气消声装置还包括副进气管3，所述主进气管1可选择地与所述谐振箱2和/或所述副进气管3连通。

对于现有的进气消声装置来说，通常具有主进气管1和谐振箱2，谐振箱2通过支管4与主进气管1连通，这样，在进气过程中，主进气管1中的气体能够进入谐振箱2并在该谐振箱2中充分地进行振荡以降低噪声。

本发明提供的进气消声装置还包括副进气管3，主进气管1可选择地与谐振箱2和/或副进气管3连通。其中，增加副进气管3的作用主要是增大发动机的进气流量。在汽车低速运行时，进气流速较低，进气噪声是主要的噪声来源之一，因此需要利用谐振箱2使气体共振以起到降噪作用；在汽车高速运行时，此时进气噪声已经不是主要的噪声来源，对进气降噪的要求较低，而由于发动机功率较高，所以对进气量的需求较大，因此需要利用副进气管3来增大通过进气消声装置的进气量。根据本发明的技术方案，主进气管1可以根据汽车运行状态的需要，例如行驶速度，分别与谐振箱2或副进气管3连通，或者同时与谐振箱2和副进气管3连通，以起到不同的功能效果。

本发明对主进气管1与副进气管3的连接方式，以及谐振箱2和副进气管3的设置形式及相互关系并不加以限制，只要能够起到主进气管1能够与二者分别或同时选择性地连通即可。

这样，主进气管1、谐振箱2和副进气管3之间可以为多种位置关系。例如，主进气管1与副进气管3并联，谐振箱2通过支管4与主进气管1连通，而谐振箱2与副进气管3并不连通；或者，谐振箱2通过支管4分别与主进气管1和副进气管3连通。总之，在本发明所要求保护的技术方案下的任何适合的具体实施方式都在本发明的保护范围之内，此处不再例举。

通过上述技术方案，进气消声装置的主进气管可以选择性地与谐振箱和/或所述副进气管连通，这样该进气消声装置能够根据汽车不同的行驶工况起到不同的效果。当汽车低速行驶时，进气阻力较小，可以使谐振箱两端阀门关闭以起到消声效果；当汽车高速行驶时，进气阻力较大，可以使谐振箱与副进气管连通以减小进气阻力。这样不仅更加方便控制，而且节约了材料和空间。

优选地，所述副进气管3的进气口与所述主进气管1的进气口并联地设置，所述副进气管3的排气口与所述主进气管1的排气口连通。

如图1和图2所示，在发动机的进气流量一定的情况下，需要增大进气截面积以降低进气阻力，因此将主进气管1和副进气管3的进气口并联地设置，这样气体能够同时从主进气管1的进气口和副进气管3的进气口进入，从而降低进气阻力。并且在进气系统中，与本发明的进气消声装置相连接的上游部件的相应连接口也应当相应地设置。而且，本发明的进气消声装置通常直接连接到发动机，因此该进气消声装置的排气口的结构基本不变。因此，副进气管3的排气口通常与主进气管1的排气口连通。根据本发明附图所示的实施方式，该副进气管3的排气口直接连接在主进气管1上，从而使主进气管1和副进气管3共用一个排气口。

优选地，所述副进气管3的进气口与所述主进气管1的进气口通过连接件连接成一个总进气口6。

在如图1和图2所示的实施方式中，主进气管1和副进气管3的进气口连接成一个整体，以形成一个总进气口6，这样更加便于与上游部件之间的接口。

优选地，所述谐振箱2的两端分别与所述副进气管3连接，所述谐振箱2与所述副进气管3的连接处设置有可选择性开闭的阀门件5。

在本优选实施方式中，谐振箱2通过支管4与主进气管1连通，除此之外，该谐振箱2的两端还分别与副进气管3连接。例如，该谐振箱2可以通过两端分别与同一副进气管3连接的方式并联在该副进气管3上，而且谐振箱2与副进气管3的连接处设置有可选择性开闭的阀门件5。以控制谐振箱2与副进气管3是否连通。另外，该谐振箱2也可以两端分别与两个副进气管3连接以串联在一起，附图所示的优选实施方式即采用本结构，下文将对此进行详细介绍。

优选地，所述谐振箱2与所述副进气管3串联在一起。

在本发明的另一种优选实施方式中，谐振箱2与副进气管3串联在一起，也就是说谐振箱2的两端分别通过副进气管3与主进气管1连通，如图1和图2所示。这样，当阀门件5关闭时，谐振箱2与副进气管3断开，进气气流从进气口进入后进入主进气管1，再通过支管4从主进气管1进入谐振箱2，进气气流在谐振箱2中发生共振以降低噪声，再流回主进气管1并从排气口流出本发明的进气消声装置；当阀门件5打开时，谐振箱2与副进气管3连通，进气气流从进气口进入后分别进入主进气管1和副进气管3，由于横截面积增大，因此气体的流速降低，进气阻力减小。

本发明仅限定进气消声装置的阀门件5为可选择地打开或关闭的阀门，而对于阀门件5的具体形式并不加以限制，而且针对不同控制方式的阀门件5，控制阀门件5打开或关闭的条件也各不相同。

但是，本发明的设计思想主要基于汽车不同的行驶状态，主要指不同车速下的汽车状态。在车速较低的情况下，进气流速较低，进气阻力较小，此时进气噪声是主要噪声来源之一，因此将主进气管1选择性地与谐振箱2连通，以通过气体在谐振箱2中的共振减小进气噪声；在车速较高的情况下，进气流速较高，进气阻力较大，但是进气噪声已经不再是主要的噪声源，谐振箱2对汽车整体噪声的影响不大，因此将主进气管1选择性地与副进气管3连通，以通过增加进气管路的横截面积来降低进气阻力。

因此，对于图1和图2所示的优选实施方式来说，谐振箱2的两端分别通过副进气管3与主进气管1连通，也就是说谐振箱2的两端分别连接两个副进气管3以串联在一起，而该串联的整体又与主进气管1并联，谐振箱2与副进气管3的连接处设置有可选择性开闭的阀门件5，也就是说谐振箱2两端连接的副进气管3可以根据需要选择性地连通。另外，谐振箱2通过支管4与主进气管1连通。通过上述分析可知，以图1和图2所示的实施方式为例，在这种情况下，通常在车速较低的工况下关闭阀门件5，在车速较高的工况下打开阀门件5。

优选地，所述阀门件5为连接在所述谐振箱2与所述副进气管3连接处内壁上的弹性元件。

上述可选择性开闭的阀门件5有多种实施方式，其中一种是利用弹性元件来实现。该阀门件5的整体可以设计为弹性元件，该弹性元件连接到谐振箱2与副进气管3连接处内壁上，根据弹性元件自身的弹性，在进气消声装置内的气压达到阈值之上时可以使得弹性元件变形至开启状态，从而使谐振箱2与副进气管3连通，当壳体内的气压低于阈值时，该弹性元件的阀门件5可以回复至原始状态，从而使谐振箱2和副进气管3断开。

优选地，所述阀门件5为设置在所述谐振箱2与所述副进气管3之间的电控阀门。

在本实施方式中，该阀门件5可以为电控阀门，这样就可以通过传感器来对汽车的行驶状况进行检测，以更加方便准确地控制阀门件5的开闭。该电控阀门的具体选择和控制方式将在下文中结合进气消声系统进行介绍。

需要说明的是，对于上述两种优选实施方式，该阀门件5打开或关闭的阈值可以根据汽车的实际工况进行选取，因此作为阀门件5的弹性元件可以根据该阈值而相应的设置。

本发明还提供一种进气消声系统，其中，该进气消声系统包括本发明所述的进气消声装置。

优选地，所述进气消声系统还包括汽车ECU单元，所述阀门件5为与该ECU单元电连接的电控阀门。

汽车的ECU可以通过安装在汽车上的多种传感器来检测汽车的行驶状态，为了更加准确方便地控制本发明的阀门件5的打开和关闭，优选地将该阀门件5选择为电控阀门，这样就可以利用汽车本身的ECU单元和各种传感器检测参数以更好地进行控制。

优选地，所述进气消声系统还包括与所述ECU单元电连接的车速传感器，当该车速传感器的检测信号低于第一阈值时，所述阀门件5关闭，所述谐振箱2与所述副进气管3断开，当该车速传感器的检测信号高于第二阈值时，所述阀门件5打开，所述谐振箱2与所述副进气管3连通。

在本优选实施方式中，本发明的阀门件5利用车速作为控制开闭的检测信号。目前的汽车上通常都设置有检测车速的传感器，并且传送到汽车的ECU单元。这样利用ECU单元将检测到的车速信号与第一阈值和第二阈值相比较，当车速低于一定值时阀门件5关闭，此时本发明的进气消声系统中的进气消声装置主要起到消声的作用；当车速高于一定值时阀门件5打开，此时本发明的进气消声系统中的进气消声装置主要降低进气阻力的作用。另外，当车速介于第一阈值和第二阈值之间时，该阀门件可以优选地保持前一时刻的状态。

优选地，所述进气消声系统还包括与所述ECU单元电连接的进气阻力传感器，当该进气阻力传感器的检测信号低于第三阈值时，所述阀门件5关闭，所述谐振箱2与所述副进气管3断开，当该进气阻力传感器的检测信号高于第四阈值时，所述阀门件5打开，所述谐振箱2与所述副进气管3连通。

在本优选实施方式中，本发明的阀门件5利用进气阻力直接作为控制开闭的检测信号。该压力传感器通常设置在进气系统中，ECU单元采集该进气阻力的信号并与第三阈值和第四阈值相比较，当压力值低于一定值时阀门件5关闭，此时本发明的进气消声系统中的进气消声装置主要起到消声的作用；当车速高于一定值时阀门件5打开，此时本发明的进气消声系统中的进气消声装置主要降低进气阻力的作用。另外，当压力值介于第三阈值和第四阈值之间时，该阀门件可以优选地保持前一时刻的状态。

需要说明的是，对于上述两种优选实施方式，该阀门件5打开或关闭的第一阈值、第二阈值、第三阈值和第四阈值可以根据汽车的实际工况进行选取，因此作为阀门件5的弹性元件可以根据该阈值而相应的设置。

另外，本发明还提供一种汽车，其中，该汽车包括本发明所述的进气消声系统。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (12)

1.一种进气消声装置，该进气消声装置包括主进气管(1)和谐振箱(2)，所述主进气管(1)通过支管(4)与所述谐振箱(2)连通，其特征在于，所述进气消声装置还包括副进气管(3)，所述主进气管(1)可选择地与所述谐振箱(2)和/或所述副进气管(3)连通。

2.根据权利要求1所述的进气消声装置，其特征在于，所述副进气管(3)的进气口与所述主进气管(1)的进气口并联地设置，所述副进气管(3)的排气口与所述主进气管(1)的排气口连通。

3.根据权利要求2所述的进气消声装置，其特征在于，所述副进气管(3)的进气口与所述主进气管(1)的进气口通过连接件连接成一个总进气口(6)。

4.根据权利要求2或3所述的进气消声装置，其特征在于，所述谐振箱(2)的两端分别与所述副进气管(3)连接，所述谐振箱(2)与所述副进气管(3)的连接处设置有可选择性开闭的阀门件(5)。

5.根据权利要求4述的进气消声装置，其特征在于，所述谐振箱(2)与所述副进气管(3)串联在一起。

6.根据权利要求4所述的进气消声装置，其特征在于，所述阀门件(5)为连接在所述谐振箱(2)与所述副进气管(3)连接处内壁上的弹性元件。

7.根据权利要求4所述的进气消声装置，其特征在于，所述阀门件(5)为设置在所述谐振箱(2)与所述副进气管(3)之间的电控阀门。

8.一种进气消声系统，其特征在于，该进气消声系统包括上述权利要求4-6所述的进气消声装置。

9.根据权利要求8所述的进气消声系统，其特征在于，所述进气消声系统还包括汽车ECU单元，所述阀门件(5)为与该ECU单元电连接的电控阀门。

10.根据权利要求9所述的进气消声系统，其特征在于，所述进气消声系统还包括与所述ECU单元电连接的车速传感器，当该车速传感器的检测信号低于第一阈值时，所述阀门件(5)关闭，所述谐振箱(2)与所述副进气管(3)断开，当该车速传感器的检测信号高于第二阈值时，所述阀门件(5)打开，所述谐振箱(2)与所述副进气管(3)连通。

11.根据权利要求9所述的进气消声系统，其特征在于，所述进气消声系统还包括与所述ECU单元电连接的进气阻力传感器，当该进气阻力传感器的检测信号低于第三阈值时，所述阀门件(5)关闭，所述谐振箱(2)与所述副进气管(3)断开，当该进气阻力传感器的检测信号高于第三阈值时，所述阀门件(5)打开，所述谐振箱(2)与所述副进气管(3)连通。

12.一种汽车，其特征在于，该汽车包括上述权利要求8-11所述的进气消声系统。

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