CN105257440A

CN105257440A - 一种发动机的空滤器

Info

Publication number: CN105257440A
Application number: CN201510638019.3A
Authority: CN
Inventors: 王奋; 吴明江; 冯鑫; 鄢烈
Original assignee: Chongqing Changan Automobile Co Ltd
Current assignee: Chongqing Changan Automobile Co Ltd
Priority date: 2015-09-30
Filing date: 2015-09-30
Publication date: 2016-01-20

Abstract

本发明提出一种发动机的空滤器，包括下壳体、上壳体以及装在上下壳体之间的滤芯，滤芯设在上下壳体之间的通道中，下壳体上设有空滤器进气口，上壳体上有空滤器出气口。本发明的改进是：在下壳体内气流通道上设有球形消声器，所述球形消声器包括球形外壳和填充于球形外壳内部的吸声棉，在球形外壳上均匀布有消声孔。通过以上提出的改进，本发明空滤器可以有效的消除发动机传出的中高频噪声，同时能有效的降低进气阻力、避免高速气流冲击空滤器壳体产生辐射噪声。与传统空滤器相比，空间利用率高且成本低。

Description

一种发动机的空滤器

技术领域

本发明属于汽车进气系统，具体涉及发动机的空滤器。

背景技术

随着汽车工业的迅速发展,人们对汽车的要求已不仅限于动力性、经济性，而是对舒适性甚至机舱的美观都有了越来越高的要求。汽车的NVH性能越来越受到更多人的关注。汽车上，空气滤清器除了用于过滤空气外，还起到消声器的作用，直接影响汽车的NVH性能。传统的空滤器是通过增加空滤器壳体的容积、增长管道的长度和增加消声元件来达到好的消声效果。在自然吸气发动机中，对于中高频噪声的消除方式主要是在进气管道上增加编织管和波长管等消声元件。这两种方式都需要占用一定的机舱空间，而往往在汽车的设计中，机舱的空间很有限，增加消声元件会给机舱布置带来一定的困难。同时，编织管的价格偏高，使用这种消音方式也增加了汽车的成本。此外，还有一种常用的消声结构是在进气管路上开通孔，以达到降低进气口噪声的目的。但这种方式只是将要传向进气口的一部分噪声分散到了发动机机舱中，并没有起到彻底消除噪声的作用，而且在进气管路上开孔还会降低进气效率。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明提出一种发动机的空滤器，通过采用球形消声器，调整气流流场，在一定程度上控制进气涡流，从而降低进气阻力和由涡流产生的辐射噪声，且不需要占用额外的机舱空间。

本发明的技术方案如下：

一种发动机的空滤器，包括下壳体、上壳体以及装在上下壳体之间的滤芯，滤芯设在上下壳体之间的通道中，下壳体上设有空滤器进气口，上壳体上有空滤器出气口。本发明的改进是：在下壳体内气流通道上设有球形消声器，所述球形消声器包括球形外壳和填充于球形外壳内部的吸声棉，在球形外壳上均匀布有消声孔。

相对于传统的空滤器总成而言，本发明所述空滤器采用球形消声器，并将球形消声器布置于壳体的内部，不需占用额外的机舱空间。通常在进气过程中，进气气流进入下壳体后，会形成乱流，流场杂乱无序。高速紊乱的气流会冲击空滤器壳体表面从而形成辐射噪声，同时进气阻力也会增加。而本发明采用球形消声器，相对于传统的消声元件，球形消声器还会起到引导进气气流从而降低进气阻力和高速气流引起的辐射噪声的作用。另外，采用球形消声器，可以替代现有技术的编织管和波长管，降低成本。

进一步，所述球形消声器的中心与进气口中心连线Ⅱ和进气管中心线Ⅰ成一定角度α，其中D：进气口内径，L：进气口中心到消音器中心距离。合适的角度，在进气过程中，气流进入下壳体后，球形消声器会起到很好调整气流走向的作用，引导气流形成有利的涡流，从而使气体流动更加顺畅。

进一步，合理设计球形消声器1在下壳体2内的体积占比，范围≤1：15，且体积≤0.2L。

从有利于结构消声的角度出发，消声孔最好设计为圆孔，并合理优化设计其孔半径范围(r＝1mm～1.5mm)，分布数量为n，(f：消音频率，c：声速)。

更优地，消声棉的填充量为50g/L～100g/L。

本发明对球形消声器的材料没有特殊要求，可以采用作为普遍的塑料来制作，与使用编织管消除中高频噪声相比，成本较编织管低很多。

通过以上提出的改进，本发明空滤器可以有效的消除发动机传出的中高频噪声，同时能有效的降低进气阻力、避免高速气流冲击空滤器壳体产生辐射噪声。与传统空滤器相比，空间利用率高且成本低。

附图说明

图1为本发明空滤器总成剖视图。

图2为下壳体内部结构示意图。

图2A是图2中的X方向的局部视图。

图3为球形消声器剖视图。

图4为进气气流流场示意图。

图中，1-球形消声器、11-球形外壳、12-吸声棉、13-圆形通孔、2-下壳体、3-滤芯、4-上壳体、5-空滤器进气口、Ⅰ-进气管中心线、Ⅱ-球形消声器中心与进气口中心连线。

具体实施方式

以下结合附图进一步详细说明本发明的结构：

如图1、图2、图2A和图3所示，空滤器主要由球形消声器1、下壳体2、滤芯3、上壳体4等组成。上、下壳体采用注塑成型，滤芯装在下壳体内，上、下壳体之间采用螺栓连接。球形消声器1与下壳体2铆接成一体，位于下壳体2内的气流通道上。球形消声器1由球形外壳11和吸声棉12组成，吸声棉12填充于球形外壳11内部，在球形外壳11上均匀布有圆孔13。准备进入发动机的新鲜空气在经空滤器进气口5进入空滤器下壳体后，再传往空滤器出气口的途中，球形消声器会起到调整气流走向的作用，引导气流形成有利的涡流，从而使气体流动更加顺畅。此过程可以降低进气阻力和高速气流的辐射噪声。另一方面，发动机传出的噪声在由节气门传向进气口5的过程中，其中高频范围的噪声会在经过球形消声器时被消除。

在实际生产中，通过调整球形外壳11上圆形通孔13的直径、数量及消声棉12的填充量可以控制所消噪声的频率，合理的设计是：

球形消声器1在下壳体2内的体积占比为≤1：15，且体积≤0.2L。

消声孔13孔半径范围为r＝1mm～1.5mm，分布数量为n，其中f是消音频率，c是声速。消声孔13的圆形通孔为结构消声，主要消除3000Hz以下的中频噪声。

消声棉12的填充量最好为50g/L～100g/L。吸声棉12主要消除3000Hz以上的高频噪声。

如图4所示，本发明结构中，球形消声器1会起到一个引流的作用，在气流进入下壳体2后会围绕球形外壳11流动从而形成一个有序的流场。气流有序的流动降低了进气阻力；而且也不会对空滤器壳体产生冲击，从而避免了辐射噪声产生。从最优的设计出发，球形消声器中心与进气口中心连线Ⅱ和进气管中心线Ⅰ需要成一定角度α，其中D：进气口内径，L：进气口中心到消音器中心距离。通过调整这个角度可以控制气流的流场走向。

相对于传统的高成本编织管，本发明空滤器只需使用常用的塑料材料，可以降低成本。

Claims

1.一种发动机的空滤器，包括下壳体(2)、上壳体(4)以及装在上下壳体中的滤芯(3)，滤芯(3)设在上下壳体之间的通道中，下壳体(2)上设有空滤器进气口(5)，上壳体(4)上有空滤器出气口；其特征在于，在下壳体(2)内气流通道中设有球形消声器(1)，所述球形消声器(1)包括球形外壳(11)和填充于球形外壳内部的吸声棉(12)，在球形外壳(11)上均匀布有消声孔(13)。

2.根据权利要求1所述的发动机的空滤器，其特征在于：所述球形消声器(1)的中心与空滤器进气口中心连线Ⅱ和空滤器进气管中心线Ⅰ成一定角度a，其中D：进气口内径，L：进气口中心到消音器中心距离。

3.根据权利要求1所述发动机的空滤器总成，其特征在于：所述球形消声器(1)在下壳体(2)的体积占比应≤1：15，且体积≤0.2L。

4.根据权利要求1所述的发动机的空滤器，其特征在于：所述消声孔(3)为圆孔，其孔半径范围r＝1mm～1.5mm，分布数量为n，其中f是消音频率，c是声速。

5.根据权利要求1所述的发动机的空滤器，其特征在于：所述消声棉(12)的填充量为50g/L～100g/L。

6.根据权利要求1所述的发动机的空滤器，其特征在于：所述球形消声器与下壳体铆接成一体。

7.根据权利要求1所述的发动机的空滤器，其特征在于：所述球形消声器的材料为塑料。