CN107917000A - 降噪可变进气装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种可变进气装置，其包括被配置为当发动机以高输出驱动时打开形成在管道主体处的通孔，以根据发动机RPM改变引进至发动机的空气的路径的阀，其中磁体安装在阀和管道主体中的任一个上并且钢构件安装在它们中的另一个上，以保持阀关闭通孔的状态，并且缓冲构件安装在阀和管道主体中的任一个上以防止在阀撞击管道主体时产生撞击声。

Description

降噪可变进气装置

相关申请的交叉引用

本申请要求于2016年10月6日提交的申请号为2016-0128926的韩国专利申请的权益和优先权，其全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本公开的示例性实施例涉及一种可变进气装置，其安装在车辆进气管道中以根据发动机RPM来改变空气流动路径，并且更特别地，涉及一种降噪可变进气装置，其在发动机RPM急剧减小时，防止当在阀打开或关闭时撞击管道主体的一侧时产生声音。

背景技术

已知一种可变进气系统，在该可变进气系统中空气被引进至发动机内并且该可变进气系统根据发动机RPM可以具有不同路径。

在可变进气系统中，当车辆发动机以低RPM操作时，空气从车辆外部被引进至发动机内的路径被延长，以改善噪声、振动以及粗糙度(“NVH”)。当发动机以高RPM操作时，空气从车辆外部被引进至发动机的路径被缩短，使得大量的空气可以平稳地被引进至发动机内以便于高发动机输出。

为此，如图1或图2中所示，阀120安装在空气管道主体111中，使得空气管道主体111可根据发动机RPM选择性地打开。

如图1中所示，当发动机RPM较低时，阀120关闭并且流经空气管道112的空气穿过管道主体111而进入发动机。因此至发动机的空气路径被延长，从而消除噪声(见图1)。

如图2中所示，当发动机RPM较高时，阀120由于负压被打开，并且空气从车辆外部被直接引进至管道主体111内，使得进入发动机的空气流变得平稳，并且发动机的输出增加(见图2)。

可以使用磁性封闭件以使阀120保持在管道主体111的侧表面处的关闭位置中。当引进至发动机内的空气量增加并且管道主体111中的压力相应地减少时，压力差的力超过封闭件的磁力，并且阀120被打开。

在正常驾驶条件下，当发动机的输出减少时，在管道主体111中流动的空气量逐渐地减少，阀120缓慢地关闭并且没有声音从与管道主体接触的阀产生。然而，当在管道主体111中流动的空气量急剧减少时(例如，当发生突然制动时)，阀120快速地关闭并且撞击管道主体111，产生明显的撞击声。

为了使阀120保持在关闭位置中，可以将磁体安装在阀120或管道主体111上，并且可以将钢构件安装在另一个上。在这种情况下，磁力可能增加阀120撞击管道主体111的力，从而产生更大声的撞击声。

发明内容

根据本公开的示例性实施例提供一种可变进气装置，当在发动机输出从高输出快速改变为低输出时安装在进气管道的一侧处的阀撞击管道主体时，该可变进气装置通过防止产生撞击声来降低噪声。

本公开的其它目的和优点可以通过参照以下描述，特别是参照本文中描述的示例性实施例来理解。另外，对于本公开所属领域的技术人员显而易见的是，可以通过本公开所要求保护的方法及其组合来实现指定目的和优点

根据示例性实施例，一种可变进气装置，其包括：阀，其根据发动机RPM通过覆盖或露出管道主体中的通孔来控制空气流动路径；磁体，其安装在阀或管道主体上；钢构件，其安装在阀和管道主体中的未安装磁体的一个上；以及缓冲构件，其安装在阀或管道主体上，以防止当阀快速关闭并且撞击管道主体时产生撞击声。

磁体和缓冲构件可以安装在彼此间隔开的位置处。

阀可以包括阀体，其具有关闭形成在管道主体的侧表面处的通孔的上部分，并且阀体的上端可以联接至管道主体，以使阀朝向管道主体的内部旋转。

阀体的下部分可以相对于阀体倾斜，并且当阀关闭通孔时，倾斜部分可以设置为邻近于管道主体的倾斜表面，同时使它们之间保持预定的间隔。

磁体可以安装在阀体的倾斜部分上，并且钢构件可以安装在管道主体的倾斜表面上。

钢构件可以安装在直接位于磁体下方的位置处并且同时与磁体间隔开。

阀可以包括从倾斜部分的下端延伸的缓冲部分，并且缓冲构件可以附接在缓冲部分上。

管道主体可以包括当阀关闭通孔时与缓冲构件接触的缓冲表面。

阀体和缓冲部分可以彼此平行。

缓冲构件可以由包括三元乙丙橡胶(EPDM)的橡胶材料组成。

附图说明

图1是示出当阀关闭时根据相关技术的可变进气系统中的空气流动的透视图。

图2是示出当阀打开时根据相关技术的可变进气系统中的空气流动的透视图。

图3是示出降噪可变进气装置的示例性实施例中的打开的阀的横截面图。

图4是示出降噪可变进气装置的示例性实施例中的关闭的阀的横截面图。

图5是图4的部分A的放大图。

具体实施方式

下文中，参照附图详细地描述降噪可变进气装置。

在降噪可变进气装置的示例性实施例中，磁体31安装在阀20或管道主体11上，并且钢构件32安装在阀20和管道主体11中的另一个上，以使阀20保持在关闭管道主体11的通孔11a的位置中。防止当由于阀20关闭而撞击管道主体11时产生声音的缓冲构件33安装在阀20或管道主体11上。

空气管道12用作从车辆外部引进新鲜空气的入口。空气管道12包括用于空气流动的通道，并且根据车辆的操作条件，空气可以穿过空气管道12中的通道进入发动机，从而降低发动机噪声。

管道主体11安装在空气管道12和空气净化器之间。被引进至管道主体11中的空气穿过空气净化器并且然后被引进至发动机内。

当发动机以低RPM驱动时，阀20被关闭并且空气通过空气管道12被引进至管道主体11内。当发动机以高RPM驱动时，阀20被打开并且空气从车辆外部被直接引进至管道主体11内。

通孔11a形成在管道主体11的一侧处，使得空气可以从车辆外部被直接引进至管道主体11内。

安装阀20以选择性地打开和关闭通孔11a。当阀20关闭管道主体11的通孔11a时，新鲜空气通过空气管道12被引进至管道主体11内。当阀20打开通孔11a时，新鲜空气从车辆外部被直接引进至管道主体11内。

当被引进至管道主体11内的空气量随发动机RPM增加而增加，并且管道主体11在其中具有负压时，阀20朝向管道主体11的内侧打开。

阀20具有与管道主体11中的通孔11a的形状对应的形状，并且包括打开和关闭通孔11a的阀体21、从阀体21的下端向下延伸并且相对于阀体21倾斜的倾斜部分22以及从倾斜部分22的下端延伸的缓冲部分23。阀体21的上端通过铰链轴24与管道主体11联接，使得阀20旋转以便打开和关闭通孔11a。倾斜部分22在阀体21的下端处朝向管道主体11的内侧倾斜。缓冲部分23在倾斜部分22的下端处相对于倾斜部分22倾斜，并且基本上与阀体21平行。

管道主体11进一步包括倾斜表面11b以及设置在倾斜表面11b的下侧处的缓冲表面11c。如图4中所示，当阀20关闭通孔11a时，阀体21的倾斜部分22被定位成邻近且平行于倾斜表面11b，或位于倾斜表面11b上，并且缓冲构件23被定位成邻近缓冲表面11c或与缓冲表面11c接触。优选地，倾斜部分22被定位成邻近倾斜表面11b，并且缓冲部分23被定位成邻近缓冲表面11c。在另一示例性实施例中，倾斜部分22和倾斜表面11b之间的间隔为约0.5mm。

当阀体21在关闭通孔11a时而撞击管道主体11的内部时，缓冲构件33防止产生声音。缓冲构件33可以安装在阀20和管道主体11中的一个上。

下文中详细描述磁体31、钢构件32以及缓冲构件33在阀20或管道主体11上的示例性安装位置。

磁体31安装在阀20和管道主体11中的一个上，并且钢构件32安装在阀20和管道主体11中的另一个上。优选地，磁体31安装在阀20上并且钢构件32安装在管道主体11上。在这种配置中，钢构件32安装在直接位于磁体31下方的位置处并且同时与磁体31间隔开。

当管道主体11的内部和外部之间的压力差小时，作用在磁体31和钢构件32之间的磁力使得阀20紧密地附着至管道主体11，以关闭管道主体11的通孔11a。相反地，当管道主体11的内部和外部之间的压力差大时，施加在阀体21上的力超过并且克服磁力，使得阀20被打开。

将磁体31安装在阀体21的倾斜部分22上并且将钢构件32安装在管道主体11的倾斜表面11b上，这会在与阀20撞击管道主体11的方向不同的方向上产生磁力。

缓冲构件33安装在与磁体31间隔开的位置处。如果缓冲构件33安装在与磁体31或钢构件32重叠的位置处，则缓冲构件33的有效性可能由于阀20的重复打开和关闭，以及缓冲构件33的厚度和与缓冲构件33相关的恢复力两者的相关损失而恶化。因此，在本文描述的示例性实施例中，缓冲构件33安装在与磁体31间隔开的位置处。因此，在示例性实施例中，缓冲构件33安装在缓冲部分23或缓冲表面11c上，优选地，安装在缓冲部分23上。

因为作用在磁体31和钢构件32之间的磁力与它们之间的距离的平方成反比，所以为了使阀20保持在关闭位置，需要将磁体31和钢构件32保持在最小预定距离。如果缓冲构件33被定位在与磁体31相同的位置处，则随着缓冲构件33的厚度由于阀20的重复打开和关闭引起的磨损而减小，磁体31和钢构件32之间的距离减小。因此，磁体31和钢构件32之间的磁力增加并且阀20的打开时间相应地增加。然而，通过将缓冲构件33安装在与磁体31间隔开的位置处，即使缓冲构件33的厚度减小，只要保持磁体31和钢构件32之间的距离，则缓冲力也可不恶化。

缓冲构件33可以由橡胶材料，优选三元乙丙橡胶(ethylenepropylene dienemonomer，EPDM)组成。

下文详细描述上述的示例性配置中的降噪可变进气装置的操作。

当发动机以低RPM(低输出)操作时，由于管道主体11的内部和外部之间的压力差低，所以通过压力差而施加到阀20的力未超过作用在磁体31和钢构件32之间的磁力，因此阀20关闭通孔11a。新鲜空气流经空气管道12、管道主体11以及空气净化器并且进入发动机。空气流动路径被延长，从而降低发动机的燃烧噪声。

当发动机以高RPM(高输出)操作时，管道主体11中的压力非常低，并且因此管道主体11的内部和外部之间的压力差增加。通过管道主体11的内部和外部之间的压力差而施加到阀20的力超过作用在磁体31和钢构件32之间的磁力，使得阀20打开并且露出通孔11a。通过通孔11a从管道主体11的外部流入至管道主体11中的空气量增加，从而增加发动机输出。

如果空气量急剧减少，如车辆突然制动时发生的，则阀20由于它自身的重量而下降、撞击管道主体11并且关闭通孔11a。就在阀20关闭通孔11a之前，磁力也用于朝向彼此拉动磁体31和钢构件32。阀20的缓冲部分23撞击缓冲表面11c。由于缓冲构件33安装在缓冲部分23上，因此缓冲构件33防止由阀20撞击管道主体11的内部而产生的声音。

此外，通过使作用于磁体31和钢构件32之间的磁力的方向不同于阀20撞击管道主体11的方向，在增大阀20撞击管道主体11的内部的力的方面上，磁力的作用被减弱。

如图5中所示，磁体31和阀体21之间的夹角θ，使得仅sinθ的磁力作用在阀20撞击管道主体11的内部的方向上。倾斜部分22和倾斜表面11b的存在使得仅部分磁力作用在与阀20撞击管道主体11的内部的方向相同的方向上。相反，大部分的磁力作用在垂直方向上(轴向力分量)，并且因此用于将阀20保持在关闭位置的力仅被稍微减小。

具有上述配置的降噪可变进气装置通过使用附接在阀上的缓冲构件解决了当发动机输出减少时由阀撞击管道主体的内部而产生的声音的问题。

特别地，由于缓冲构件在与磁体间隔开的位置处附接到阀体，因此可以防止缓冲构件的恢复力由于连续使用的磨损而恶化。因此，即使当缓冲构件已经使用很长一段时间，也可以防止由于缓冲构件的恢复力的减少而导致的撞击声的产生。

进一步地，由于磁体安装在阀的倾斜表面上，因此磁力作用的方向与阀撞击管道主体的方向彼此不同，使得在阀撞击管道主体时刻的磁力变弱，但是使阀保持关闭的磁力维持在与相关技术相同的水平。

Claims (12)

1.一种降噪可变进气装置，其包括：

管道主体，其具有通孔；

阀，其具有设置在所述管道主体中的阀体；

磁体，其安装在所述管道主体和所述阀体中的一个上；

钢构件，其设置在所述管道主体和所述阀体中的另一个上；以及

缓冲构件，其安装在所述阀体和所述管道主体中的一个上；

其中，当车辆以每分钟高转数驱动时，所述阀关闭使得所述阀体阻挡所述管道主体中的所述通孔，并且其中，当所述阀关闭时，所述缓冲构件防止当所述阀体撞击所述管道主体时产生声音。

2.根据权利要求1所述的降噪可变进气装置，其中所述磁体和所述缓冲构件彼此间隔开。

3.根据权利要求1所述的降噪可变进气装置，其中所述阀体包括关闭所述管道主体中的所述通孔的上部分，并且其中，所述阀体的所述上部分联接至所述管道主体，使得所述阀在所述管道主体内部旋转。

4.根据权利要求3所述的降噪可变进气装置，其中所述阀体进一步包括从所述阀体的所述上部分的端部延伸的倾斜部分，并且其中，所述管道主体进一步包括倾斜表面，使得当所述阀关闭所述通孔时，所述倾斜部分被设置为邻近于所述倾斜表面，但不接触所述倾斜表面。

5.根据权利要求4所述的降噪可变进气装置，其中所述阀体的所述倾斜部分和所述管道主体的所述倾斜表面之间的间隔为约0.5mm。

6.根据权利要求4所述的降噪可变进气装置，其中所述磁体安装在所述阀体的所述倾斜部分上，并且所述钢构件安装在所述管道主体的所述倾斜表面上。

7.根据权利要求6所述的降噪可变进气装置，其中所述钢构件安装在直接位于所述磁体下方的位置处并且同时与所述磁体间隔开。

8.根据权利要求6所述的降噪可变进气装置，其中所述阀进一步包括从所述倾斜部分的下端延伸的缓冲部分，并且所述缓冲构件附接在所述缓冲部分上。

9.根据权利要求8所述的降噪可变进气装置，其中所述管道主体进一步包括第二缓冲表面，其中当所述阀关闭时，所述缓冲构件与所述第二缓冲表面接触。

10.根据权利要求8所述的降噪可变进气装置，其中所述阀体和所述缓冲部分彼此平行。

11.根据权利要求1所述的降噪可变进气装置，其中所述缓冲构件由橡胶材料组成。

12.根据权利要求10所述的降噪可变进气装置，其中所述缓冲构件由三元乙丙橡胶即EPDM组成。