CN105822467A - 安装在汽车进气系统上的薄膜吸振器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种安装在汽车进气系统上的薄膜吸振器，用于消除由进气系统引起的至少一种车内噪声，所述汽车进气系统包括依次连接的进气管、空气滤清器和出气管，该吸振器包括开设在所述进气管振动异常处的开孔以及密封覆盖在所述开孔外侧的薄膜，所述开孔的孔径小于进气管的直径。本发明在不增加进气系统降噪空间的前提下，以及合理的成本控制下，可以有效改善进气系统低、中、高各频率段噪声。

Description

安装在汽车进气系统上的薄膜吸振器

技术领域

本发明涉及一种汽车进气系统吸振设备，尤其涉及一种安装在汽车进气系统上的薄膜吸振器。

背景技术

随着人们对于汽车的舒适性的要求越来越高，整车的振动噪声领域越来越来受到主机厂的重视。对于降低驾驶室内的噪声，工程师必须对整车的各个噪声源进行控制调教，保证其噪声大小与频率成份不会对车内乘客产生负面影响。而进气噪声作为整车的重要噪声源之一，是在汽车设计过程中必须进行考虑的。目前为解决汽车进气噪声的方案有两种，一是添加阻性消声器，二是添加抗性消声器。抗性消声器有以下几种方式：1、增大扩张腔以消除低频噪声；2、增加谐振腔以消除中低频噪声；3、增加波长管以消除中低频噪声；4、进气系统管路增加微穿孔以消除高频噪声；5、进气系统增加编织管以消除低中高全频噪声。但是，汽车机舱空间有限，而前三种当时都要求增大机舱相应空间才能实施，故实际应用中不会采用前三种方式，第4种方式只能针对噪声中的高频成份，第5种方式耗费成本巨大，故实际应用中也不会采用后两种方式。故目前多采用安装在排气系统上的阻性消声器，但阻性消声器是在管路中增加吸音材料，安装复杂，费时费力，成本大，且也只能解决高频噪声。

发明内容

本发明的目的在于提供一种安装在汽车进气系统上的薄膜吸振器，它在不增加进气系统降噪空间的前提下，以及合理的成本控制下，可以有效改善进气系统低、中、高各频率段噪声。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种安装在汽车进气系统上的薄膜吸振器，用于消除由进气系统引起的至少一种车内噪声，所述汽车进气系统包括依次连接的进气管、空气滤清器和出气管，该吸振器包括开设在所述进气管振动异常处的开孔以及密封覆盖在所述开孔外侧的薄膜，所述开孔的孔径小于进气管的直径。

按上述技术方案，当车内噪声为一种时，根据该一种噪声的频率求其波长，所述开孔位于进气管上对应的该噪声的波长的波峰位置；当车内噪声为两种或以上时，根据该两种或以上噪声的频率求对应的波长，所述开孔位于进气管上对应的该两种或以上噪声的波长的波峰的中间位置。

按上述技术方案，所述开孔的孔径为1～4cm。

按上述技术方案，所述开孔为圆孔、腰孔或方孔。

按上述技术方案，所述薄膜为0.02mm～0.26mm厚的塑料薄膜。

本发明产生的有益效果是：本发明不受汽车机舱空间的限制，无需增加机舱内空间，本发明在经过大量的研究和试验后，根据车内噪声的频率，在空气滤清器前端的进气管的振动异常处开孔，并在开孔上覆盖薄膜，利用薄膜的弹性与覆盖孔径的面积，使流经薄膜的气流部分能量被吸走，类似谐振腔原理，起到吸振和消除噪声能量的目的，从而可以有效降低进气系统的进气口噪声。本发明采用不同孔径和不同厚度薄膜的组合，能够对应不同的共振模态，从而对不同频率噪声均有良好的消声效果，尤其对低频噪声贡献明显(因为低频噪声相位清晰，能够更好的进行吸振处理)，很好的解决了进气系统低频噪声问题，而且本发明成本低廉，生产、实施简单方便，效果良好。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明实施例中汽车进气系统的结构示意图；

图2是本发明实施例的结构示意图；

图3是本发明实施例中未开孔、开小孔与开大孔的进气口频谱对比图；

图4是本发明实施例中未开孔与开大孔的进气口频谱对比图；

图5是本发明实施例中不同开孔孔径的进气口频谱对比图。

图中：1-进气管，2-空气滤清器，3-出气管，5-开孔，6-薄膜。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1、图2所示，一种安装在汽车进气系统上的薄膜吸振器，用于消除由进气系统引起的至少一种车内噪声，汽车进气系统包括依次连接的进气管1、空气滤清器2和出气管3，该吸振器包括开设在进气管1振动异常处(即振动最大处)的开孔5以及密封覆盖在开孔5外侧的薄膜6，开孔5的孔径小于进气管1的直径。

在本发明的优选实施例中，当车内噪声为一种时，根据该一种噪声的频率求其波长，开孔位于进气管上对应的该噪声的波长的波峰位置，因为波峰位置对应的是振动最大处，开孔位置设于此处，有利于薄膜吸收更多的能量，以带来更好的降噪效果；当车内噪声为两种或以上时，根据该两种或以上噪声的频率求对应的波长，开孔位于进气管上对应的该两种或以上噪声的波长的波峰的中间位置，因为进气管上出现多个波峰时，将开孔开设在多个波峰之间的中间位置，有利于薄膜吸收更多的能量，以带来更好的降噪效果。除了上述理论位置外，实际中还要结合工程经验对开孔进行设计,有时是空间限制,有时是结构原因，有时不同频率噪声贡献程度不一样，导致具体开孔位置需要根据理论位置进行调整。

在本发明的优选实施例中，开孔的孔径为1～4cm。开孔的形状可以为圆孔、腰孔或方孔。

如图3所示，横坐标表示发动机转速，纵坐标表示车内噪声分贝值，上中下三条曲线分别代表没有开孔的进气管、开大孔(孔径为4cm)并覆盖薄膜的进气管以及开小孔(孔径为2cm)并覆盖薄膜的进气管，从实验结果可以看出，即便在高转速的时候，覆盖了塑料薄膜的小孔各阶次的消音效果依然比覆盖了塑料薄膜的大孔好，开小孔并覆盖薄膜的进气管降噪效果最好，但开大孔并覆盖薄膜的进气管降噪频带宽，故在不要求宽频带的条件下，在进气管上开小孔并覆盖薄膜，可以起到更好的降噪效果。由此可见：1、覆盖薄膜对于改善进气系统噪声存在有益效果；2、通过调节孔径可以有效调节消声频率，工程意义巨大。本发明可以根据不同孔径对具体车型进气管路的实际消声效果，选择合适的与整车进气系统进行匹配。在具体实际情况中，孔的直径也是不一定的，需要根据噪声能量大小进行调整。

如图4所示，结合噪声阶次分析图可知，在较高阶次的时候(即图4中标出的993.06Hz)，没有开孔的进气系统噪声较大，而覆盖了塑料薄膜之后的进气系统，噪声明显减小。如图5所示，结合噪声阶次分析图以及图3可以看出，即便在高转速的时候，覆盖了塑料薄膜的小孔各阶次的消音效果依然比覆盖了塑料薄膜的大孔好，噪声明显减小，降噪效果显著。

在本发明的优选实施例中，薄膜为0.02mm～0.26mm厚的塑料薄膜。薄膜的厚度选择跟主机厂要求有关，薄膜越薄，对应吸收频率越高,反之越低；薄膜刚度越高，对应吸收频率越高，反之越低。因此，可以根据所消声的频率选用不同厚度不同刚度的薄膜。实际操作中需要根据实际情况在薄膜厚度范围进行调整。

众所周知发动机产生的噪声频率f＝i*N*n/60，i-系数，N-内燃机汽缸数，n-内燃机转速，根据公式λ＝C/f，λ-声波长度，C-声速，可以计算得到主要噪声频率的波长，从而能够在进气系统中找到对应此频率段能量较高位置，进行开孔处理。

本发明通过不同的孔径与不同厚度的薄膜组合，可以有效改善进气系统低、中、高各频率段噪声。本发明安装方便，成本低，空间需求小，方便的特性使得试验测试周期缩短，尤其适用于底中频噪声，因为高频噪声主要是由于气流产生，与气流流速关系大，相位混乱，采用吸声材料进行降噪处理效果更好。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (5)

1.一种安装在汽车进气系统上的薄膜吸振器，用于消除由进气系统引起的至少一种车内噪声，所述汽车进气系统包括依次连接的进气管、空气滤清器和出气管，其特征在于，该吸振器包括开设在所述进气管振动异常处的开孔以及密封覆盖在所述开孔外侧的薄膜，所述开孔的孔径小于进气管的直径。

2.根据权利要求1所述的吸振器，其特征在于，当车内噪声为一种时，根据该一种噪声的频率求其波长，所述开孔位于进气管上对应的该噪声的波长的波峰位置；当车内噪声为两种或以上时，根据该两种或以上噪声的频率求对应的波长，所述开孔位于进气管上对应的该两种或以上噪声的波长的波峰的中间位置。

3.根据权利要求1所述的吸振器，其特征在于，所述开孔的孔径为1～4cm。

4.根据权利要求1所述的吸振器，其特征在于，所述开孔为圆孔、腰孔或方孔。

5.根据权利要求1所述的吸振器，其特征在于，所述薄膜为0.02mm～0.26mm厚的塑料薄膜。