CN108884796B - 车辆用降噪装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种降噪装置，其包括：形成外观的外管；涡轮增压器连接管，用于供应空气的涡轮增压器插入在该涡轮增压器连接管中，并且该涡轮增压器连接管的外表面在与外管的内表面接触的状态下联接至外管，其中涡轮增压器连接管延伸到外管的内部；内管，所述内管位于外管内并且与涡轮增压器连接管整体制造；以及挡板，所述挡板将形成在外管与内管之间的共振腔室分隔成多个部分。

Description

车辆用降噪装置

技术领域

本公开涉及用于降低移动空气的噪音的降噪装置，并且更具体地，涉及车辆用降噪装置，在降噪装置中形成有多个共振腔室以有效地调谐各种频率的空气。

背景技术

通常，车辆的进气系统包括空气滤清器、涡轮增压器、中间冷却器、空气管道和发动机歧管，并且由进气系统引入到内燃机中的空气反复地膨胀和收缩以产生进气的脉动。进气的脉动由于空气压力的变化而产生噪音，并且特别地，由于车身处或车辆的室内空间中的空气的共振现象而使得进气的脉动成为引起更大噪音的因素。

为了抑制进气噪音，用于减弱或降低特定频率的进气噪音的管道型共振器设置在安装于涡轮增压器的后端处的进气软管处。

在根据传统技术的管道型共振器中，由于组装过程中的实际限制，共振腔室的数量及其面积被限制在一定范围内，因此可能无法在宽频带上执行空气的频率调谐。

为了解决该问题，韩国未审定专利公开文献No.2015-0095435公开了一种车辆用共振器，在该共振器中形成有从内管的外表面沿竖直方向向外延伸的屏障，使得共振腔室被屏障分隔成多个腔室。

具体而言，如图1所示，共振器1包括：形成外观的外管10；插入外管中的内管15；形成在外管10与内管15之间的共振腔室17；以及将共振腔室17分隔成多个腔室的屏障5。多个共振腔室17分别与形成在内管15中的多个狭槽16连通。换句话说，狭槽16用作通道，用于引导从入口2向出口3移动的空气，使其移动到共振腔室17。

在传统的共振器1中，外管10包括：平行于空气移动方向延伸的缩减外管(reducedouter pipe)13；弯曲外管12，其一侧联接至缩减外管13并沿内管15的外部方向延伸；以及扩大外管11，其一侧联接至弯曲外管12并沿与缩减外管13相同的方向延伸。即，外管10应具有用于形成共振腔室17的弯曲部分，如，弯曲外管12。然而，由于各种设计条件(诸如管之间的位置关系以及与周围结构的关系)导致共振腔室17的面积被限制在一定范围内，因此具有在降低不属于特定频率的噪音的性能方面显著恶化的问题。

因此，为了有效地执行各种频带中的频率调谐工作，需要相对大尺寸的共振腔室，并且应该增加共振器本身的尺寸以满足该需求。然而，在传统技术中，由于各种设计条件的限制，不可能制造超过一定尺寸的共振器，因此共振腔室的尺寸不足以更有效地执行频率调谐工作。

发明内容

[技术问题]

本公开设计为解决如上所述的传统技术的限制和问题，并且本公开旨在提供车辆用降噪装置，该降噪装置可以降低各种频率的噪音，因为在不增加共振器的尺寸的情况下可以确保共振腔室的大面积(wide area)，从而提高空间利用效率。

[技术方案]

在一个总体方案中，提供了车辆用降噪装置，包括：外管，形成外观；涡轮增压器连接管，对空气增压的涡轮增压器插入在涡轮增压器连接管中，涡轮增压器连接管在其外表面与外管的内表面接触的状态下联接至外管，涡轮增压器连接管延伸到外管中；内管，位于外管内并与涡轮增压器连接管整体制造；挡板，被构造成将形成在外管与内管之间的共振腔室分隔成多个腔室。

[有益效果]

根据本文提出的本公开，涡轮增压器连接管直接插入形成降噪装置的外观的外管中，以形成用于降低进气的噪音的共振腔室，因此可以确保共振腔室的面积达到最大值。

而且，由于可以在没有人为地增大共振器的尺寸的情况下确保大面积的共振腔室，所以可以大大提高空间利用效率并且可以降低各种频率的噪音。

另外，由于挡板可以通过焊接、压制、装配或支撑而容易地联接至外管的内表面以分隔共振腔室，因此可以简化降噪装置的组装过程，从而可以有效地组装降噪装置。

附图说明

图1是示出根据传统技术的共振器的内部结构的剖视图。

图2是示意性地示出车辆的进气系统的图。

图3是示出降噪装置的结构的立体图，其中根据本公开的实施例的涡轮增压器和共振器处于分解状态。

图4是沿图3中的线I-I'截取的剖视图，以涡轮增压器和共振器处于分解状态示出了降噪装置的内部结构。

图5是图4的部分X的放大图。

图6是示出在涡轮增压器和共振器联接的状态下沿着降噪装置移动的空气流的图。

具体实施方式

在下文中，将参照附图详细描述本公开的实施例。尽管基于附图中描绘的实施例描述了本公开，但是本公开的技术构思、基本特征或操作不局限于此。

图2是示意性地示出车辆的进气系统的图。

参照图2，车辆用进气系统20包括涡轮增压器30，该涡轮增压器安装成用于对供应到发动机的进气进行增压。涡轮增压器30在驱动时产生包含低频和高频的宽频带进气噪音，因而在涡轮增压器30处产生的驱动噪音降低了驾驶员的乘坐舒适性，从而恶化了车辆的整体商销性。因此，车辆用降噪装置100(参见图3)安装至涡轮增压器30的后端，以降低操作噪音。

另外，进气系统20包括：用于供应动力的发动机25；用于过滤从发动机25供应的进气中的异物的空气滤清器60；以及用于冷却通过涡轮增压器30增压到发动机25的进气的中间冷却器40。

降噪装置100安装在连接至中间冷却器40的连接构件(诸如软管、钢管或铸制品之类)51、52之间，以降低涡轮增压器30的操作噪音，从而改善在进气过程中产生的噪音。

在下文中，将详细描述降噪装置100。

图3是示出降噪装置的结构的立体图，其中根据本公开的实施例的涡轮增压器和共振器处于分解状态；以及图4是沿图3中的线I-I'截取的剖视图，以涡轮增压器和共振器处于分解状态示出了降噪装置的内部结构。

参照图3和图4，根据本公开的实施例的降噪装置100包括：外管200，形成外观；涡轮增压器连接管300，部分地插入到外管200的内前端部分中；以及内管350，部分地插入到外管200的内后端部分中。涡轮增压器连接管300是涡轮增压器30插入并固定于其内侧的管，并且内管350是插入外管200中的管以提供用于空气移动的空间。在本说明书中，考虑到上述不同的功能，对涡轮增压器连接管300和内管350分别进行描述，但是涡轮增压器连接管300和内管350是整体制造的。

而且，涡轮增压器连接管300可以是对空气增压的涡轮增压器30的一部分。也就是说，涡轮增压器30的远端可以延伸到外管200的内侧。作为另一示例，涡轮增压器连接管300可以是联接到涡轮增压器30的一端的独立部件。

另外，涡轮增压器连接管300和外管200可以通过连接器150彼此连接。例如，可以在涡轮增压器连接管300和外管200中在相应位置处形成预定孔，并且连接器150可以采取扭曲的方式(twisted manner)穿过孔，使得涡轮增压器连接管300和外管200联接。

具有预定弹力的密封剂305放置在涡轮增压器连接管300内。具体地，当涡轮增压器连接管300和涡轮增压器30联接时，密封剂305可以放置在涡轮增压器连接管300与涡轮增压器连接管300之间。例如，如果空气流回到涡轮增压器连接管300和涡轮增压器30之间的空间中，则在降噪装置100处可能产生不期望的噪音。而且，减少了移动到共振腔室500中的空气量，因此，共振腔室500可能不易表现出适当的降噪性能。然而，在本公开中，密封剂305可以防止从入口101向出口102移动的空气回流到涡轮增压器连接管300与涡轮增压器30之间的微小空间中。

与涡轮增压器连接管300整体制造的内管350可以联接至中间冷却器40，该中间冷却器40延伸直至后部以冷却进气。作为另一个例子，中间冷却器40也可以设置成围绕外管200的端部并且联接至外管200。

用于降低进气噪音的共振腔室500安装在外管200与涡轮增压器连接管300之间的空间以及外管200与内管350之间的空间中。传统上，用于降低空气移动噪音的共振腔室通过将降噪装置的内管联接至外管的弯曲部分而形成。而且，外管和内管的联接结构与涡轮增压器连接管或对空气增压的涡轮增压器相组合。在传统的共振器结构中，为了增加共振腔室的尺寸以便执行各种频带的调谐工作，共振器的尺寸应该一起增加。

然而，在本公开中，涡轮增压器连接管300直接插入降噪装置的外管200中，因此即使共振器的尺寸没有增加，共振腔室的尺寸也会比传统技术的共振腔室的尺寸进一步增加。具体地，基于从入口101向出口102移动的空气的移动方向，共振腔室500包括第一共振腔室510、第二共振腔室520和第三共振腔室530。

另外，如图4中详细示出的，邻近空气入口101的第一共振腔室510包括形成在涡轮增压器连接管300与外管200之间的延伸空间A和形成在内管350与外管200之间的基本空间B。为了便于说明，在图4中，延伸空间A和基本空间B被绘制为基于虚线的延长线302来区分，但是实际上延伸空间A和基本空间B是形成第一共振腔室510的单个连通空间。传统上，当内管联接至外管的弯曲部分时，邻近入口101的第一共振腔室的面积(area，区域)局限于基本空间。然而，根据本公开，由于涡轮增压器连接管300直接插入到外管200中，因此第一共振腔室510除了基本空间B之外还增大到延伸空间A，因此可以有效地降低更加多样化频率的噪音。

也就是说，在本公开中，由于第一共振腔室510不仅由内管350形成，而且还由从涡轮增压器30延伸的涡轮增压器连接管300形成，因此在不增加降噪装置100的尺寸的情况下可以确保第一共振腔510的区域尽可能大。

而且，至少一个挡板400设置在共振腔室500中以分隔其空间。具体地，挡板400包括基于空气移动路径安装在前侧处的第一挡板410和安装在后侧处的第二挡板420。

第一挡板410包括：第一管扩展部分411，其沿横向延伸并且其外表面通过焊接等联接至外管200的内表面；第一弯曲部分442，其沿竖直方向延伸且其一侧联接至第一管扩展部分411；以及第一管收缩部分413，其沿平行于第一管扩展部分411的方向延伸且其一侧联接至第一弯曲部分412。即，第一弯曲部分412用于分隔共振腔室。而且，第一管收缩部分413可以通过焊接等联接至内管350。

类似地，第二挡板420包括：第二管扩展部分421，其沿横向延伸且其外表面通过焊接等联接至外管200的内表面；第二弯曲部分422，其沿竖直方向延伸且其一侧联接至第二管扩展部分421；以及第二管收缩部分423，其沿平行于第二管扩展部分421的方向延伸且其一侧联接至第二弯曲部分422。即，第二弯曲部分422用于分隔共振腔室。而且，第二管收缩部分423可以通过焊接等联接至内管350。

因此，第一共振腔室510和第二共振腔室520可以由第一挡板410分隔，且第二共振腔室520和第三共振腔室530可以由第二挡板420分隔。此外，由于第一共振腔室510的一个表面由形成涡轮增压器30一部分的涡轮增压器连接管300分隔，因此第一共振腔室510可以确保比传统共振腔室更大的空间。

第一共振腔510可以与形成在内管350处的第一狭槽361连通。同样地，第二共振腔520可以与形成在内管350处且位于第一狭槽361后部处的第二狭槽362连通。另外，第三共振腔室530可以与形成在外管200与内管350的端部之间的间隙363连通。

第一狭槽361和第二狭槽362可以形成为具有不同的宽度。例如，第一狭槽361可以形成为与第二狭槽362相比具有相对大的宽度。狭槽宽度的差异决定了待降低的空气噪音的频率。另外，取决于各种因素(诸如狭槽的宽度、每个共振腔室的体积、挡板的位置等)，进入共振腔室的空气可以具有不同的频率。在本公开中，由于第一狭槽361和第二狭槽362形成为具有不同的宽度，因此可以在共振腔室中调谐具有不同频率的空气，并且因此可以减弱宽频带的频率噪音。另外，通过将外管200与内管350之间的间隙363构造为与第一狭槽361和第二狭槽362的宽度不同，还可以减弱更宽频带的频率噪音。

将描述在根据上述过程组装的降噪装置100内部移动的空气流。

图6是示出在涡轮增压器和共振器联接的状态下沿着降噪装置移动的空气流的图。

参照图6，涡轮增压器30以组装方式联接在涡轮增压器连接管300中，并且密封剂305密封涡轮增压器连接管300与涡轮增压器30之间的空间。

通过入口101进入涡轮增压器连接管300的空气中的一部分穿过第一狭槽361并移动到第一共振腔室510。例如，第一共振腔室510可以是通过调谐具有高频率的空气来降低噪音的共振腔室。第一共振腔室510包括形成在涡轮增压器连接管300与外管200之间的延伸空间A和形成在内管350与外管200之间的基本空间B。也就是说，尽管在传统技术中第一共振腔室仅具有基本空间，在本公开中，延伸空间进一步添加至基本空间，因此可以增加共振腔室的面积，从而大大提高空间利用效率。

进入涡轮增压器连接管300的空气中的另一部分穿过第二狭槽362并移动到第二共振腔室520。第二共振腔室520可以是通过调谐具有较低频率的空气来降低噪音的共振腔室。进入涡轮增压器连接管300的空气中的另一部分穿过间隙363并移动到第三共振腔室530。第三共振腔室530可以是通过调谐与第二共振腔室520相比更低频率的空气来降低噪音的共振腔室。

因此，引入到涡轮增压器连接管300中的空气根据各自的频率移动到第一至第三共振腔室510、520、530。由于第一至第三共振腔室510、520、530根据频率调谐空气，因此进气以降低的噪音通过内管350的出口102排出到外部。

尽管在前面的实施例中已经描述了引入到降噪装置100中的空气的频率从第一共振腔室510到第三共振腔室530逐渐减小，但是本公开不局限于此。例如，第二共振腔室520和第三共振腔室530可以是用于调谐相对高频率的空气的共振腔室，并且第一共振腔室510可以是用于调谐相对低频率空气的共振腔室。

从以上描述和附图可以理解，根据本公开的降噪装置100可以根据条件(诸如周围环境的变化或车辆的操作状态)更灵活地降低流入共振腔室中的空气的噪音。

尽管已经示出和描述了示例性实施例，但是本领域技术人员将理解，在不背离由所附权利要求限定的本公开的精神和范围的情况下，可以在形式和细节上进行各种改变。另外，在不背离本发明的实质范围的情况下，可以做出许多改进以使特定情况或材料适应于本公开的教导。因此，本公开旨在不局限于作为预期用于实施本公开的最佳模式而公开的特定示例性实施例，而是本公开将包括落入所附权利要求范围内的所有实施例。

Claims (3)

1.一种车辆用降噪装置，包括：

外管，形成外观；

涡轮增压器连接管，对空气增压的涡轮增压器插入所述涡轮增压器连接管中，所述涡轮增压器连接管在其外表面与所述外管的内表面接触的状态下联接至所述外管，所述涡轮增压器连接管延伸到所述外管中；

内管，位于所述外管内并与所述涡轮增压器连接管整体制造；和

挡板，被构造成用于将形成在所述外管与所述内管之间的共振腔室分隔成多个腔室，

其中，在由所述挡板分隔的所述共振腔室中，邻近空气入口的共振腔室具有形成在所述涡轮增压器连接管与所述外管之间的延伸空间和形成在所述内管与所述外管之间的基本空间，

其中，所述挡板包括第一挡板和第二挡板，所述第一挡板和所述第二挡板安装为沿着从所述空气入口朝向出口的第一方向分开预定距离，

其中，所述共振腔室包括：

第一共振腔室，具有所述延伸空间和所述基本空间，并与形成在所述内管的一侧处的第一狭槽连通；

第二共振腔室，与形成在所述内管的另一侧处的第二狭槽连通，并具有通过所述第一挡板与所述第一共振腔室隔开的空间；和

第三共振腔室，与一间隙连通，所述间隙形成在所述内管的一端与所述外管之间并用作空气通道，并且所述第三共振腔室具有通过所述第二挡板与所述第二共振腔室隔开的空间，所述间隙沿着从所述空气入口朝向出口的第一方向位于所述内管的端部，所述内管的端部与所述外管的内表面保持分开一预定距离，

其中所述第一挡板和所述第二挡板分别包括：

管扩展部分，通过焊接而联接至所述外管的内表面；

弯曲部分，从所述外管朝向所述内管延伸，以分隔所述共振腔室；和

管收缩部分，通过焊接而联接至所述内管的外表面，以及

其中，所述管扩展部分和所述管收缩部分平行置放，所述管扩展部分在所述弯曲部分的一端沿着从所述空气出口朝向入口的第二方向延伸，所述管收缩部分在所述弯曲部分的另一端沿着从所述空气入口朝向出口的第一方向延伸。

2.根据权利要求1所述的车辆用降噪装置，

其中，所述外管和所述涡轮增压器连接管通过具有预定弹力的连接器而彼此联接。

3.根据权利要求1所述的车辆用降噪装置，

其中，在所述涡轮增压器被插入到所述涡轮增压器连接管中时，在所述涡轮增压器连接管的内表面处形成密封剂，用于防止空气回流到所述涡轮增压器与所述涡轮增压器连接管之间的空间中。

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