CN106837623A - 进气口导流装置及增压器进气管 - Google Patents

进气口导流装置及增压器进气管 Download PDF

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薛琪
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贾超
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Abstract

本发明提供一种进气口导流装置，包括圆筒状的外环、与所述外环连接凸缘座及设于所述外环内的叶片组件，所述外环远离所述凸缘座的一端设有楔角，所述叶片组件包括偶数个等腰梯形且弧形扭曲的叶片，偶数个所述叶片均匀分布在所述外环的内壁上，任一所述叶片的厚度均匀分布，任一所述叶片的根部与所述外环的内壁以倒角平滑过渡连接，所述外环的圆心通过任一所述叶片的横截面的中心线的延长线。该进气口导流装置能够使进入发动机前的干净空气在经过增压器时，由于气流的导向而产生涡旋的效果，从而有效降低气流本身在流动过程中产生的噪音。本发明还提供一种采用上述进气口导流装置的增压器进气管。

Description

进气口导流装置及增压器进气管
技术领域
本发明涉及汽车零部件技术领域，特别是涉及一种进气口导流装置及增压器进气管。
背景技术
随着经济的飞速发展，汽车的制造量和使用量大大提升，汽车已经成为人们每天生活不可或缺的交通设备，其中商用车的市场占比也在不断增长。
发动机中的增压器是汽车的主要组成部分，它通过压缩空气来增加进气量，从而提高发动机的功率扭矩。它是利用发动机排出的废气惯性冲力来推动涡轮室内的涡轮，涡轮又带动同轴的叶轮，叶轮压送由空气滤清器管道送来的空气，使之增压进入气缸。
干净空气直接通过空气管道进入增压器，会产生一定的噪声，尤其在商用车或重型卡车中，进气系统噪声情况较严重，NVH(噪声、振动与声振粗糙度)指标经常超标，严重影响了用户的使用体验，同时也给城市制造了噪声污染。
发明内容
基于此，本发明的一个目的在于提出一种能够降低噪声的进气口导流装置。
本发明提供一种进气口导流装置，包括圆筒状的外环、设于所述外环入口端的凸缘座，及设于所述外环内壁的叶片组件，所述外环的出口端设有楔角，所述叶片组件包括偶数个等腰梯形且弧形扭曲的叶片，偶数个所述叶片均匀分布在所述外环的内壁上，每一所述叶片从所述入口端到所述出口端顺时针平滑扭曲，且每一所述叶片的径向厚度均匀分布，每一所述叶片的根部与所述外环的内壁以倒角平滑过渡连接，所述外环的圆心通过任一所述叶片的横截面的中心线的延长线。
上述进气口导流装置，应用在增压器进气管中，由于外环内壁设有偶数个等腰梯形且弧形扭曲的叶片，每个叶片从外环入口端到外环出口端顺时针平滑扭曲，能够使进入发动机前的干净空气在经过增压器时，由于气流的导向而产生涡旋的效果，从而有效降低气流本身在流动过程中产生的噪音，通过流体模拟分析和实验验证，某重型卡车在加装进气口导流装置后的NVH指标最高降低了5％左右，降噪效果显著。
另外，根据本发明提供的进气口导流装置，还可以具有如下附加的技术特征：
进一步地，任一所述叶片的高度为所述外环的内径的1/2，且任一所述叶片相对所述圆心扭转28°。
进一步地，所述叶片组件、所述外环及所述凸缘座一体成型。
进一步地，所述楔角的角度为60°。
进一步地，所述叶片的数量为4个。
同时，本发明还提供一种采用上述的进气口导流装置的增压器进气管，所述进气口导流装置安装在所述增压器进气管的管口处。
附图说明
图1为本发明一实施例中的发动机的结构示意图；
图2为图1中的增压器进气管和进气口导流装置的组合结构示意图；
图3为图2中进气口导流装置的立体结构示意图；
图4为图2中进气口导流装置的截面结构示意图；
图5为图2中进气口导流装置的正视结构示意图；
图6为某重型卡车安装图2中的进气口导流装置前后的噪声程度对比图；
图7为图2中增压器进气管的结构示意图；
图8为图7中圈II部分的放大图。
具体实施方式
为使本发明的目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。附图中给出了本发明的若干实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”、“上”、“下”以及类似的表述只是为了说明的目的，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
请参阅图1，本发明一实施例提供的发动机，为了便于描述本发明，仅列出与本发明相关的部件，该发动机包括增压器进气口11和与所述增压器进气口11连接的增压器进气管12。具体在本实施例中，所述增压器进气管12采用铸铝管，具体地可以通过一胶管将增压器进气口11和增压器进气管12连接起来，并通过卡箍来固定。
请参阅图2，所述增压器进气管12管口处安装有进气口导流装置13。
请参阅图3，所述进气口导流装置13包括圆筒状的外环131、设于所述外环131入口端的凸缘座132，及设于所述外环131内壁的叶片组件133。所述外环131的厚度为2mm。
请参阅图4，所述外环131的出口端(即远离所述凸缘座132的一端)设有楔角，能够引导气流从管内流经此处时平缓过渡从而减少流动损失，具体在本实施例中，所述楔角的角度为60°。
请参阅图3及图5，所述叶片组件133包括偶数个等腰梯形且弧形扭曲的叶片1331，偶数个所述叶片1331均匀分布在所述外环131的内壁上，每一所述叶片1331从所述外环131入口端到所述外环131出口端顺时针平滑扭曲，具体在本实施例中，所述叶片1331的数量为4个。每一所述叶片1331的径向厚度均匀分布，本实施例中，所述叶片1331的径向厚度为1.5mm，每一所述叶片1331的高度H为所述外环131的内径的1/2，每一所述叶片1331的根部与所述外环131的内壁以倒角平滑过渡连接，所述外环131的圆心通过任一所述叶片1331的横截面的中心线的延长线L1，且任一所述叶片1331相对所述外环131的圆心扭转28°。
请参阅图6，以某重型卡车为例进行说明，增压器进气管12在安装进气口导流装置13前后的噪声程度对比，其中，With out IGV代表未安装进气口导流装置13，With IGV代表安装了进气口导流装置13，实验选取了发动机在转速700r/min至2000r/min的常用范围，由二者噪声曲线可看出，安装进气口导流装置13后NVH性能最高降低了5％左右。因此，该进气口导流装置13，能够使进入发动机前的干净空气在经过增压器时，由于气流的导向而产生涡旋的效果，从而有效降低气流本身在流动过程中产生的噪音，通过流体模拟分析和实验验证，某重型卡车在加装进气口导流装置13后的NVH指标最高降低了5％左右，降噪效果显著。
此外，本实施例中，所述叶片组件133、所述外环131及所述凸缘座132一体成型，具体可以采用PA材料按照结构设计注塑成型。
所述凸缘座132为圆锥形结构，所述凸缘座132的最大直径与所述增压器进气管12的管口的外径相同，便于装配后判断装配是否到位。
请参阅图3，所述外环131的外壁的对称方向上设有开口1311和凸台1312，其中，开口1311具体为方形开口，开口1311的位置设在外环131圆筒长度的约1/4处，开口1311的孔长度约为外环131外径的1/5，宽度为长度的1/3，凸台1312贯穿整个外环13，所述凸台1312的高度为所述外环131的厚度的1/3，具体的，凸台1312的高度为0.6mm，凸台1312宽度约等于开口1311宽度。
请参阅图7及图8，所述增压器进气管12的管口的内壁上设有倒扣121和凹槽122，倒扣121和凹槽122可以在铸铝管的铸造过程中加入，所述开口1311和所述倒扣121相匹配，所述凸台1312和所述凹槽122相匹配。本实施例中，倒扣121具体为三角形截面的条形凸起，凸起高度不低于外环131圆筒厚度的1/2，略大于外环131外壁的凸台1312，以便于安装。
倒扣121卡入外环131的外壁的开口1311中，并且外环131的外壁的凸台1312卡入凹槽122中，进气口导流装置13一端外缘与增压器进气管12的管口贴合。装配时，将外环131外壁的一对凸台1312同时对准管增压器进气管12的管口的内壁上一对凹槽122，垂直向内推入，当倒扣121完全进入开口1311，并且凸缘座132的最大直径处与增压器进气管12的管口对齐时，即确保叶片安装到位。
本实施例通过同时在外环131的外壁上设置开口1311和凸台1312，在增压器进气管12的管口的内壁上设置相匹配的倒扣121和凹槽122，安装简便可靠，同时又能保证防止进气口导流装置13的轴向和径向窜动，提升稳定性，保证降噪的效果。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种进气口导流装置，包括圆筒状的外环、设于所述外环入口端的凸缘座，及设于所述外环内壁的叶片组件，其特征在于，所述外环的出口端设有楔角，所述叶片组件包括偶数个等腰梯形且弧形扭曲的叶片，偶数个所述叶片均匀分布在所述外环的内壁上，每一所述叶片从所述入口端到所述出口端顺时针平滑扭曲，且每一所述叶片的径向厚度均匀分布，每一所述叶片的根部与所述外环的内壁以倒角平滑过渡连接，所述外环的圆心通过任一所述叶片的横截面的中心线的延长线。
2.根据权利要求1所述的进气口导流装置，其特征在于，任一所述叶片的高度为所述外环的内径的1/2，且任一所述叶片相对所述圆心扭转28°。
3.根据权利要求1所述的进气口导流装置，其特征在于，所述叶片组件、所述外环及所述凸缘座一体成型。
4.根据权利要求1所述的进气口导流装置，其特征在于，所述楔角的角度为60°。
5.根据权利要求1所述的进气口导流装置，其特征在于，所述叶片的数量为4个。
6.一种增压器进气管，其特征在于，包括权利要求1至5任意一项所述的进气口导流装置，所述进气口导流装置安装在所述增压器进气管的管口处。
7.根据权利要求6所述的增压器进气管，其特征在于，所述外环的外壁的对称方向上设有开口和凸台，所述增压器进气管的管口的内壁上设有倒扣和凹槽，所述开口和所述倒扣相匹配，所述凸台和所述凹槽相匹配。
8.根据权利要求7所述的增压器进气管，其特征在于，所述凸台贯穿所述外环的外壁，所述凸台的高度为所述外环的厚度的1/3。
9.根据权利要求6所述的增压器进气管，其特征在于，所述凸缘座为圆锥形结构，所述凸缘座的最大直径与所述增压器进气管的管口的外径相同。
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