CN107923349B - 车辆共振器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种车辆共振器，包括：外管，构成车辆共振器的外部；内管，其一部分插入到外管中，且内管中形成有用作空气移动通路的狭缝；可移动管，构造成能够在外管与内管之间形成的共振腔内移动；以及弹性体，弹性体的一侧联接至内管且其另一侧联接至可移动管，从而给可移动管提供弹力以使得可移动管能移动。

Description

车辆共振器
技术领域
本公开涉及用于降低空气移动噪音的具有多个共振腔的车辆共振器，更具体地，涉及这样的车辆共振器，所述车辆共振器能基于涡轮增压器的每分钟转数(RPM)而通过覆盖或打开引导空气移动到共振腔中的狭缝的一部分来调节空气能够移动的空间的尺寸，从而降低从涡轮增压器传输的压缩空气的移动噪音。
背景技术
通常，车辆的进气系统包括空气清洁器、涡轮增压器、中间冷却器、空气管道和发动机歧管(engine manifolder)，并且通过该进气系统引入到内燃机中的室外空气重复发生膨胀和收缩，导致脉动。由于空气的压力变化，该脉动效应导致噪音，并且这尤其是由于车辆本身或车辆内部空间中的空气的共振效应而产生更大噪音的原因。
为了抑制进气噪音，安装在涡轮增压器的后端处的进气软管具有共振器，用于将进气系统调谐到特定频率。
传统的共振器主要包括亥姆霍兹(Helmholtz)共振器，其通过降低从进气系统产生的噪音中特定频率范围的声压而降低空气中的噪音。也就是说，亥姆霍兹共振器通过调谐特定频率(特别是，低频率)的进气噪音并使所述进气噪音共振而降低引入到内侧的空气中的噪音。
然而，当高负荷被施加至车辆的发动机或当车辆加速时，随着从车辆排放的废气增加，涡轮增压器的每分钟转数(RPM)增加，并且因此引入到涡轮增压器和进气管线中的空气量增加，且温度和压力升高。这种条件的变化改变了噪音产生的面积，且同时还改变了设计为固定类型的噪音衰减器的降噪频率范围。
为了解决这个问题，韩国专利公开No.2011-0048931公开了一种进气噪音衰减器，其中用于降低进气噪音的共振腔被分成为多个部分，设置了与共振腔连通的多个狭缝，并且针对每个共振腔调谐具有特定频率的空气。由于进气噪音衰减器被构造成使得对于每个共振腔来说空气的调谐频率是不同的，因此优点是其可以调谐具有许多频率的空气并使其共振。
然而，从涡轮增压器传输至共振器的空气不限于预设的特定频率，并且具有连续频率的空气被连续地传输。因此，尽管进气噪音衰减器被应用于内燃机，也仅可能调谐许多波段中的特定频率，而不可能调谐空气的模拟型(analogous type，类比式)连续频率。
发明内容
技术问题
本公开被提出以解决诸如前述的现有技术的局限性和问题，特别地，本公开涉及提供一种车辆共振器，用于适当地调谐从涡轮增压器传输的具有连续频率的空气并使其共振，以有效地降低进气噪音。
技术方案
为了实现上述目的，本公开提供了一种车辆共振器，包括：外管，构成车辆共振器的外部；内管，其一部分插入到外管中，且内管中形成有用作空气移动通路的狭缝；可移动管，构造成能够在外管与内管之间形成的共振腔内移动；以及弹性体，所述弹性体的一侧联接至内管且其另一侧联接至可移动管，从而给可移动管提供弹力以使得可移动管能移动。
另外，内管包括从内管的外表面朝向外管突出并与外管的内表面相接触的间隔壁，并且弹性体的一侧与内管的间隔壁相接触。
另外，可移动管包括：连接元件，所述连接元件的一侧与外管的内表面相接触且另一侧与内管的外表面相接触，并且所述连接元件与弹性体相接触；以及盖元件，所述盖元件与连接元件一体地制成并且构造成环绕内管的外表面，且围绕(enclose，封闭)狭缝的一部分。
另外，随着盖元件移动，覆盖狭缝的空间的尺寸改变以调谐空气的连续频率。
另外，基于预设的参考每分钟转数(RPM)运行的涡轮增压器被安装在共振器的前端处以压缩从发动机供应的进入空气，并且当涡轮增压器的RPM与参考RPM相比增大时，可移动管沿压缩弹性体的方向移动，而当涡轮增压器的RPM与参考RPM相比减小时，可移动管沿扩展弹性体的方向移动。
另外，当可移动管沿压缩弹性体的方向移动时穿过狭缝的空气的移动面积(movement area)大于当可移动管沿扩展弹性体的方向移动时穿过狭缝的空气的移动面积。
另外，外管的内表面具有止动台阶(stopper step)，所述止动台阶具有预定梯级高度(step)以限制盖元件的移动。
另外，可移动管包括：外板，所述外板与外管的内表面相接触；内板，所述内板具有小于外板的直径且与内管的外表面相接触；以及至少一个肋部，连接所述外板与所述内板。
另外，连接板被安装在外板的一侧上，其中，连接板与弹性体相接触并且具有与内管的外表面相接触的端部。
另外，基于预设的参考RPM运行的涡轮增压器被安装在共振器的前端处以压缩从发动机供应的进入空气，并且当涡轮增压器的RPM与参考RPM相比增大时，可移动管沿压缩弹性体的方向移动，并且穿过狭缝的空气的移动面积逐渐减小，而当涡轮增压器的RPM与参考RPM相比减小时，可移动管沿扩展弹性体的方向移动，并且穿过狭缝的空气的移动面积逐渐增大。有益效果
根据文中提出的本公开，其具有以下优点：通过可移动管基于涡轮增压器的每分钟转数(RPM)在共振腔中的移动而覆盖或打开狭缝的一部分，能够调节空气能移动的空间的尺寸，从而适当地调谐从涡轮增压器传输的具有连续频率的空气并使其共振。
另外，还具有如下优点：通过狭缝被覆盖的范围的改变，传输到共振腔的空气的移动速度或空气移动量被调节，从而适当地调谐进气噪音。
附图说明
图1是用于车辆的进气系统的示意图。
图2是示出了根据本公开的实施例的车辆共振器的整个外观的立体图。
图3是示出了图2的车辆共振器的内部构造的分解立体图。
图4是沿图2的线I-I′截取的剖视图。
图5是示出了根据本公开的另一实施例的车辆共振器的内部构造的分解立体图。
图6是示出了图5的车辆共振器中的可移动管的结构的立体图。
图7是示出了图5的车辆共振器的内部构造的剖视图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图描述本公开的优选实施例。参照图中示出的实施例描述本公开，但是这是对于实施例的描述，而本公开的技术精神及其主要元件和操作不受其限制。
图1是用于车辆的进气系统的示意图。
参照图1，用于车辆的进气系统1具有涡轮增压器30，所述涡轮增压器安装成对供应到发动机的进入空气增压。当涡轮增压器30在运行期间产生高频段的进气噪音时，从运行中的涡轮增压器30发出的噪音会导致驾驶员的驾车质量降低，并且车辆的整体产品性能降低。因此，共振器100作为噪音衰减器也一起被安装在涡轮增压器30的后端处以降低运行中的噪音。
另外，进气系统1包括：发动机20，用于提供动力；空气清洁器10，用于过滤出从发动机20供应的进入空气的杂质；中间冷却器40，将由涡轮增压器30增压的空气冷却并将其供应至发动机20。
共振器100被安装在连接至中间冷却器40的连接元件(诸如软管51、52、钢管或铸造产品)之间，从而降低运行中的涡轮增压器30的噪音，并降低空气进入时产生的噪音。
在下文中，将描述共振器100的详细构造。
图2是示出了根据本公开的实施例的车辆共振器的整个外观的立体图，图3是示出了所述车辆共振器的内部构造的分解立体图。
参照图2和图3，根据本公开的实施例的共振器100包括：外管200，构成外部；内管300，其一部分插入到外管200中。外管200的端部具有外联接板201，并且内管300具有构造成与外联接板201联接的内联接板301。也就是说，共振器100的整个外观可通过外联接板201与内联接板301之间的联接(例如焊接式联接)而制造。
内管300包括：圆柱形形状的本体310以及至少一个间隔壁320，所述至少一个间隔壁围绕本体310的外表面并从本体310的外表面向外突出。间隔壁320与内联接板301间隔预定距离，以将用作降低进气噪音的空间的共振腔(见图4的附图标记510、520)分成为多个部分。
具有预定弹力的弹性体400与间隔壁320的一侧相接触。另外，构造成以左右方向在共振腔中移动的可移动管500附接至弹性体400的另一侧。也就是说，弹性体400的一侧固定成与间隔壁320相接触，且可移动管500附接至弹性体400的另一侧，因此可移动管500可相对于间隔壁320左右移动。
下面参照图4详细描述共振器100的内部构造。
参照图4，本体310具有狭缝330以提供空气的移动通路。狭缝330可与共振腔510、520连通，以便降低空气的移动噪音。狭缝330基于从空气的入口70到空气的出口80的方向包括与第一共振腔510连通的第一狭缝331和与第二共振腔520连通的第二狭缝332。
第一共振腔510是除第一狭缝331外的所有部分均被外联接板301、外管200的一部分、间隔壁320以及本体310的一部分密封而用以降低进气噪音的空间。类似地，第二共振腔520是除第二狭缝332外的所有部分均被从外管200的一个表面向外突出并延伸的弯曲部段206、外管200的另一部分、可移动管500以及本体310的另一部分密封而用以降低进气噪音的空间。
第二狭缝332的宽度W的一部分L1可被可移动管500覆盖。另外，随着可移动管500左右移动，在与第二狭缝332连通的第二共振腔520中调谐的空气频率可改变。
具体地，可移动管500包括：连接元件501，所述连接元件与弹性体400相接触；以及盖元件502，所述盖元件与连接元件501一体地制成并且围绕本体310的外表面。连接元件501安装成使其端部与外管200的内表面相接触，以便气密地密封第二共振腔520。另外，盖元件502成形为围绕本体310的外表面以环绕第二狭缝332的宽度W的部分L1。因此，随着可移动管500移动，盖元件502围绕第二狭缝332的宽度的尺寸也改变。
具有预定梯级高度的止动台阶505形成在外管200的内表面上，以限制连接元件501的移动距离。也就是说，当弹性体400扩展时，连接元件501的移动距离受止动台阶505限制。因此，可阻止第二狭缝332完全被盖元件502覆盖。
下面是将内管300组装于外管200中并且降低空气的移动噪音的工艺。
首先，用户制造出一种内组件，内管300、弹性体400以及可移动管500被整体组装于其中。接下来，为了将所述内组件插入到外管200中，在可移动管的连接元件501和间隔壁320与外管200的内表面相接触的状态下使内组件从入口70朝向出口80移动。
当内组件的移动完成并且内管300的突起部305紧密配合到外管200的凹部205时，实现外管200与内管300的初步联接。接下来，外管200的外联接板201和内管300的内联接板301通过诸如焊接的方法完全联接，因而实现外管200与内管300的完全联接。
根据所述工艺组装的共振器100能够调谐由涡轮增压器30压缩的具有连续频率的空气。具体地，从入口70引入到本体310中的空气的一部分分别通过第一狭缝331和第二狭缝332移动到第一共振腔510和第二共振腔520，并经历空气的调谐。
涡轮增压器30被安装在共振器100的前端处，并且基于预设的参考每分钟转数(RPM)运行以压缩从发动机供应的进入空气。然而，随着涡轮增压器30的RPM改变，可移动管500移动，并且盖元件502在第二狭缝332的宽度上占据的空间的尺寸L1改变。
具体地，当涡轮增压器30的RPM与参考RPM相比增大时，引入到内管300中的空气的压力和温度增大，并且因此，可移动管500基于图4向右移动，即，沿压缩弹性体400的方向移动。因此，空气可移动至第二共振腔520的空间的尺寸W-L1逐渐增大。也就是说，通过盖元件502覆盖第二狭缝332的部分L1逐渐减小。如上所述，随着第二狭缝332中的打开空间的宽度W-L1逐渐改变，第二共振腔520允许空气的连续频率调谐。
与此相反，当涡轮增压器30的RPM与参考RPM相比减小时，可移动管500沿扩展弹性体400的方向移动。因此，在第二狭缝332(空气可经由所述第二狭缝移动至第二共振腔520中)的宽度W上，空气可移动空间的尺寸W-L1逐渐减小。如上所述，随着第二狭缝332中的打开空间的宽度W-L1逐渐改变，第二共振腔520允许空气的连续频率调谐。
空气的连续频率调谐的方向是由取决于涡轮增压器30的RPM产生的噪音的特性决定的。例如，根据图2至图4中所示的实施例，随着涡轮增压器30的RPM增加，第二共振腔520可将具有高频率的空气连续地调谐为低频率。
图5至图7示出了根据本公开的另一实施例的车辆共振器。具体地，图5是示出了根据本公开的另一实施例的车辆共振器的内部构造的分解立体图，图6是示出了车辆共振器中的可移动管的结构的立体图，以及图7是示出了图5的车辆共振器的内部构造的剖视图。
除了在可移动管的形状方面的唯一不同以外，根据该实施例的车辆共振器与根据前一实施例的共振器相同，因此，共同的元件使用与前一实施例相同的附图标记表示，并且这里省略其详细描述。
首先，参照图5和图6，根据该实施例的车辆共振器100a包括外管200、内管300、弹性体400以及可移动管600。可移动管600包括与外管200的内表面相接触且具有预定宽度的外板610、以及具有小于外板610的直径且与本体310的外表面相接触的内板620。外板610的一侧具有沿上下方向延伸的连接板605，并且所述连接板的一端与本体310的外表面相接触以及所述连接板的一侧表面与弹性体400联接。
外板610和内板620通过多个肋部630彼此联接。具体地，肋部630的一侧联接至外板610，且肋部630的另一侧联接至内板620。通孔640或空气的移动空间形成在多个肋部630中的任意一个与另一相邻的肋部之间的空间中。肋部630的数量对应于通孔640的数量。
下面参照图7描述根据该实施例的共振器100a的结构以及降低空气的移动噪音的工艺。
内板620被安装成围绕第二狭缝的宽度W的一部分。因此，当第二狭缝的宽度W固定时，随着内板620左右移动，第二狭缝332中的空气的移动空间的尺寸W-L2可改变。
具体地，当涡轮增压器30的RPM与参考RPM相比增大时，引入到内管300中的空气的压力和温度增大，并且因此，可移动管600基于图7向右移动，即，沿压缩弹性体400的方向移动。因此，通过内板620覆盖第二狭缝332的部分的宽度L2增大，并且空气可移动至第二共振腔520的空间的尺寸W-L2减小。如上所述，随着在第二狭缝332的宽度W上的空气可移动空间W-L2逐渐改变，第二共振腔520允许空气的连续频率调谐。
与此相反，当涡轮增压器30的RPM与参考RPM相比减小时，内板620沿扩展弹性体400的方向移动。因此，空气可移动至第二共振腔520的空间W-L2增加。如上所述，随着在第二狭缝332的宽度W上的空气可移动空间W-L2逐渐改变，第二共振腔520允许空气的连续频率调谐。
空气的连续频率调谐的方向是由取决于涡轮增压器30的RPM产生的噪音的特性决定的。例如，根据图5至图7中所示的实施例，随着涡轮增压器30的RPM增加，第二共振腔520可将具有低频率的空气连续地调谐为高频率。
如上所述的，根据本公开，其具有以下优点：通过可移动管基于涡轮增压器的RPM在共振腔中的移动而覆盖狭缝的一部分，能够调节空气能移动的空间的尺寸，从而适当地调谐从涡轮增压器传输的具有连续频率的空气并使其共振。
提供前面的描述，以仅出于解释的目的来描述本公开的技术精神，在不背离本公开的本质的情况下，属于本公开的技术领域的普通技术人员可对本公开做出各种改进和改变。因此，这里公开的实施例仅被提供用于描述本公开的技术精神，而不用于限制，本公开的技术精神的范围不由这些实施例限制。本公开的保护范围应由所附权利要求解释，并且其等效范围内的整体技术精神应被认为落在本公开的保护范围内。

Claims (9)

1.一种车辆共振器，包括：
外管，构成所述车辆共振器的外部；
内管，所述内管的一部分插入到所述外管中，且所述内管中形成有用作空气移动通路的狭缝；
可移动管，构造成能够在所述外管与所述内管之间形成的共振腔内、在所述内管上沿两个相反方向移动；以及
弹性体，所述弹性体联接在所述内管与所述可移动管之间，给所述可移动管提供弹力以使得所述可移动管能移动，
其中，所述内管包括从所述内管的外表面朝向所述外管突出并与所述外管的内表面相接触的间隔壁，以及
所述弹性体的一侧与所述内管的所述间隔壁相接触。
2.一种车辆共振器，包括：
外管，构成所述车辆共振器的外部；
内管，所述内管的一部分插入到所述外管中，且所述内管中形成有用作空气移动通路的狭缝；
可移动管，构造成能够在所述外管与所述内管之间形成的共振腔内、在所述内管上沿两个相反方向移动；以及
弹性体，所述弹性体联接在所述内管与所述可移动管之间，给所述可移动管提供弹力以使得所述可移动管能移动，
其中，所述可移动管包括：
连接元件，所述连接元件的一侧与所述外管的内表面相接触且另一侧与所述内管的外表面相接触，并且所述连接元件与所述弹性体相接触；以及
盖元件，所述盖元件与所述连接元件一体地制成并且构造成环绕所述内管的外表面，且围绕所述狭缝的一部分。
3.根据权利要求2所述的车辆共振器，其中，随着所述盖元件移动，覆盖所述狭缝的空间的尺寸改变以调谐空气的连续频率。
4.根据权利要求2所述的车辆共振器，其中，基于预设的参考每分钟转数(RPM)运行的涡轮增压器被安装在所述共振器的前端处以压缩从发动机供应的进入空气，
当所述涡轮增压器的RPM与所述参考RPM相比增大时，所述可移动管沿压缩所述所述弹性体的方向移动，以及
当所述涡轮增压器的RPM与所述参考RPM相比减小时，所述可移动管沿扩展弹性体的方向移动。
5.根据权利要求4所述的车辆共振器，其中，当所述可移动管沿压缩所述弹性体的方向移动时穿过所述狭缝的空气的移动面积大于当所述可移动管沿扩展所述弹性体的方向移动时穿过所述狭缝的空气的移动面积。
6.根据权利要求2所述的车辆共振器，其中，所述外管的内表面具有止动台阶，所述止动台阶具有预定梯级高度以限制所述盖元件的移动。
7.一种车辆共振器，包括：
外管，构成所述车辆共振器的外部；
内管，所述内管的一部分插入到所述外管中，且所述内管中形成有用作空气移动通路的狭缝；
可移动管，构造成能够在所述外管与所述内管之间形成的共振腔内、在所述内管上沿两个相反方向移动；以及
弹性体，所述弹性体联接在所述内管与所述可移动管之间，给所述可移动管提供弹力以使得所述可移动管能移动，
其中，所述可移动管包括：
外板，所述外板与所述外管的内表面相接触；
内板，所述内板具有小于所述外板的直径且与所述内管的外表面相接触；以及
至少一个肋部，连接所述外板与所述内板。
8.根据权利要求7所述的车辆共振器，其中，连接板被安装在所述外板的一侧上，其中，所述连接板与所述弹性体相接触并且具有与所述内管的外表面相接触的端部。
9.根据权利要求7所述的车辆共振器，其中，基于预设的参考RPM运行的涡轮增压器被安装在所述共振器的前端处以压缩从发动机供应的进入空气，
当所述涡轮增压器的RPM与所述参考RPM相比增大时，所述可移动管沿压缩所述弹性体的方向移动，并且穿过所述狭缝的空气的移动面积逐渐减小，以及
当所述涡轮增压器的RPM与所述参考RPM相比减小时，所述可移动管沿扩展所述弹性体的方向移动，并且穿过所述狭缝的空气的移动面积逐渐增大。
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