CN107587960A - 进气消声器及内燃叉车 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种进气消声器及内燃叉车。本发明的目的是提供一种结构简单、安装方便的进气消声器及内燃叉车，以降低进气系统的中高频段及特定频段的噪声，减小进气噪声对整车的影响。本发明的技术方案是：一种进气消声器，其特征在于：具有扩张腔体和共振腔体，其中扩张腔体上设有连通其内部扩张腔的进气插入管和出气插入管；所述共振腔体接于扩张腔体上并经设置于两者相连处的隔板分隔，该隔板上设有若干小孔，所述扩张腔体内的扩张腔与共振腔体内的共振腔经隔板上的小孔连通。本发明适用于内燃叉车消声器技术领域。
Description
技术领域
本发明涉及一种进气消声器及内燃叉车，尤其是一种针对小吨位内燃叉车进气系统特定频率噪声的进气消声器。适用于内燃叉车消声器技术领域。
背景技术
进气系统噪声是整车噪声主要的噪声源之一，对整车的NVH性能影响较大，其噪声主要是在发动机工作过程中进气口吸气产生，加上进气管道和进气空滤之间的转弯过度，以及进气管道和进气空滤本身的刚度及固有频率较低造成共振，而产生中高频段的辐射噪声。但原有的一般进气消声器和空滤不能针对噪声中的一些特定峰值频率段进行消声。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：针对上述存在问题，提供一种结构简单、安装方便的进气消声器及内燃叉车，以降低进气系统的中高频段及特定频段的噪声，减小进气噪声对整车的影响。
本发明所采用的技术方案是：一种进气消声器，其特征在于：具有扩张腔体和共振腔体，其中扩张腔体上设有连通其内部扩张腔的进气插入管和出气插入管；所述共振腔体接于扩张腔体上并经设置于两者相连处的隔板分隔，该隔板上设有若干小孔，所述扩张腔体内的扩张腔与共振腔体内的共振腔经隔板上的小孔连通。
所述隔板上小孔的孔数和小孔的孔径根据进气系统噪声中的峰值频段进行设计，具体关系如下：
式中：c为声速；
V为共振腔体积；
G为传导率；
式中：n为隔板上小孔的孔数；
d为隔板上小孔的孔径；
t为隔板的厚度。
所述共振腔体侧面靠近与所述扩张腔体连接端设有插装所述隔板的插孔。
所述进气插入管插入扩张腔体的长度为扩张腔体长度的1/4。
所述出气插入管插入扩张腔体的长度为扩张腔体长度的1/2。
所述进气插入管和出气插入管分别设置于扩张腔体长度方向的两端。
所述进气插入管与出气插入管同轴布置。
所述共振腔体通过卡槽卡装于所述扩张腔体上。
一种内燃叉车，其特征在于：在内燃叉车的进气外管道和进气空滤之间安装有所述的进气消声器。
本发明的有益效果是：本发明中进气消声器将扩张腔和共振腔结合为一体，保证了消声器在较宽的频率范围内具有消声的效果。本发明中扩张腔和共振腔由带小孔的隔板分隔，隔板和共振腔体可以自由组合拆装，根据进气系统噪声中的峰值频段对隔板孔径和孔数与共振腔体进行匹配，利用特定隔板和共振腔消声器的特性，对小吨位内燃叉车进气系统噪声的一些特定峰值频段进行消声，从而降低整车的噪声，提高整车的NVH性能。本发明进气消声器外形结构简单，安装方便，能更好地利用空间。
附图说明
图1为实施例中进气消声器的爆炸图。
图2为实施例中进气消声器的剖视图。
图3为实施例中进气消声器与原装进气消声器安装在小吨位内燃叉车上的整个进气系统传递损失图。
具体实施方式
本实施例中在小吨位内燃叉车的进气外管道和进气空滤之间安装有进气消声器。本实施例中进气消声器由扩张腔消声器和共振腔消声器组成，用于降低进气系统的中高频段以及特定峰值频段的噪声。
如图1、图2所示，本实施例中扩张腔消声器包括扩张腔体3，以及进气插入管2和出气插入管1。其中进气插入管2和出气插入管1分别设置于扩张腔体3长度方向的两端，且进气插入管2与出气插入管1同轴布置。本例中进气插入管2插入扩张腔体3的长度为扩张腔体3长度的1/4，以消除1/2波长的偶数倍通过频率；出气插入管1插入扩张腔体3的长度为扩张腔体3长度的1/2，以消除1/2波长的奇数倍通过频率。本实施例中在扩张腔体3上对应进气插入管2及进气插入管2与出气插入管1之间间隙开有连接口Ⅰ，连接口Ⅰ周围设有一圈卡槽。
本实施例中共振腔消声器包括共振腔体4和其上开有若干小孔51的隔板5，其中共振腔体4上开有与扩张腔体3上连接口Ⅰ大小相适配的连接口Ⅱ，连接口Ⅱ周围设有一圈能与连接口Ⅰ周围卡槽配合实现共振腔体4与扩张腔体3连接的卡条。本例在共振腔体4侧面靠近连接口Ⅱ端开设有扁平的插孔41，插孔 41内可插装隔板5。
本例中进气消声器分为上下两层，上层为共振腔体4，下层为扩张腔体3，共振腔体4通过卡槽卡装于扩张腔体3上，保证该进气消声器除进气插入管2 和出气插入管1以外为封闭状态。共振腔体4和扩张腔体3并通过连接口Ⅱ及连接口Ⅰ使共振腔体4内的共振腔与扩张腔体3内的扩张腔连通；在共振腔体4 侧面的插孔41内插装隔板后，该隔板将共振腔和扩张腔分隔，共振腔与扩张腔仅通过隔板上的小孔51连通。
本例中隔板5上小孔51的孔径大小和孔数根据进气系统噪声的峰值频段进行设计选择，从而达到降低进气系统特定峰值频段噪声的目的，具体如下所示：
共振腔消声器的消声频率见式：
式中：c为声速；
V为共振腔体积；
G为传导率，是一个以长度为单位的物理量。
传导率G见式：
式中：n为孔数；
d为孔径；
t为穿孔隔板的厚度。
从上式可知，在特定的进气系统噪声峰值频段和共振腔体积下，可以确定传导率G，并根据传导率G的计算公式，进行孔径和孔数的设计和选择，这两者是相互关联的。在设计和选取的时候，以较大的穿孔率和加工工艺的难易程度作为依据。
本实施例的消声原理为：通过扩张腔体3、进气插入管2和出气插入管1的管道截面突变，加上上层连接一个共振腔体4以及打孔的隔板5，使得声音在消声器内传播过程中引起阻抗的改变而产生声能的反射、衰减，从而降低进气系统的噪声。
本例根据某小吨位内燃叉车的进气外管道和进气空滤，以及发动机的特点，设计制作了1种孔数和孔径为49x2mm的隔板5。对这种孔数和孔径为49x2mm 隔板的进气消声器与原装进气消声器安装在小吨位内燃车上的整个进气系统进行了CAE声学有限元仿真，两者的传递损失对比曲线如附图3所示。
本实施例中进气消声器的重要参数为隔板的孔径和孔数，应根据整车进气系统噪声的峰值频段进行合理的设计，还需考虑进气外管道和进气空滤的共振频率和外形结构。因为小吨位内燃叉车机罩内部的空间有限，需根据整个进气系统的空间对进气消声器外形结构进行合理布置。
本例中进气消声器在外形结构上较为简单，安装方便，能更好地利用空间，并且该新型进气消声器将扩张腔和共振腔结合为一体，保证了该消声器在较宽的频率范围内具有消声的效果，而且该进气消声器的隔板和共振腔体可以自由组合拆装，根据进气系统噪声中的峰值频段对隔板孔径和孔数与共振腔体进行匹配，利用特定隔板和共振腔消声器的特性，对小吨位内燃叉车进气系统噪声的一些特定峰值频段进行消声，从而降低整车的噪声，提高整车的NVH性能。
当然，上述说明并非对本发明的限制，本发明也并不限于上述举例，本技术领域的普通技术人员，在本发明的范围内，做出的变化、添加或替换，都应属于本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种进气消声器，其特征在于：具有扩张腔体(3)和共振腔体(4)，其中扩张腔体(3)上设有连通其内部扩张腔的进气插入管(2)和出气插入管(1)；所述共振腔体(4)接于扩张腔体(3)上并经设置于两者相连处的隔板(5)分隔，该隔板上设有若干小孔(51)，所述扩张腔体(3)内的扩张腔与共振腔体(4)内的共振腔经隔板(5)上的小孔(51)连通。
2.根据权利要求1所述的进气消声器，其特征在于：所述隔板(5)上小孔(51)的孔数和小孔(51)的孔径根据进气系统噪声中的峰值频段进行设计，具体关系如下：
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<mi>f</mi>
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</msqrt>
</mrow>
式中：c为声速；
V为共振腔体积；
G为传导率；
<mrow>
<mi>G</mi>
<mo>=</mo>
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<mrow>
<msup>
<mi>n&pi;d</mi>
<mn>2</mn>
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</mrow>
<mrow>
<mn>4</mn>
<mrow>
<mo>(</mo>
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<mi>t</mi>
<mo>+</mo>
<mn>0.8</mn>
<mi>d</mi>
</mrow>
<mo>)</mo>
</mrow>
</mrow>
</mfrac>
</mrow>
式中：n为隔板(5)上小孔(51)的孔数；
d为隔板(5)上小孔(51)的孔径；
t为隔板(5)的厚度。
3.根据权利要求1或2所述的进气消声器，其特征在于：所述共振腔体(4)侧面靠近与所述扩张腔体(3)连接端设有插装所述隔板(5)的插孔(41)。
4.根据权利要求1所述的进气消声器，其特征在于：所述进气插入管(2)插入扩张腔体(3)的长度为扩张腔体(3)长度的1/4。
5.根据权利要求1或4所述的进气消声器，其特征在于：所述出气插入管(1)插入扩张腔体(3)的长度为扩张腔体(3)长度的1/2。
6.根据权利要求5所述的进气消声器，其特征在于：所述进气插入管(2)和出气插入管(1)分别设置于扩张腔体(3)长度方向的两端。
7.根据权利要求6所述的进气消声器，其特征在于：所述进气插入管(2)与出气插入管(1)同轴布置。
8.根据权利要求1所述的进气消声器，其特征在于：所述共振腔体(4)通过卡槽卡装于所述扩张腔体(3)上。
9.一种内燃叉车，其特征在于：在内燃叉车的进气外管道和进气空滤之间安装有权利要求1～8任意一项所述的进气消声器。
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