CN109681316A - 一种涡轮增压汽车的进气结构 - Google Patents

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杨乐升
谭长均
张冬莲
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Abstract

本发明涉及一种涡轮增压汽车的进气结构，包括空滤器出气管、进气端与空滤器出气管的出气端相连的涡轮增压器、进气端与涡轮增压器的出气端相连的第一连接管路、进气端与第一连接管路的出气端相连的中冷器以及进气端与中冷器的出气端相连的第二连接管路，第二连接管路上安装有泄压阀，泄压阀的进气端与第二连接管路相连通，泄压阀的出气端连接有泄气管路，泄气管路的进气端与泄压阀的出气端相连通，泄气管路的出气端与空滤器出气管相连通，泄气管路包括沿泄气方向管径逐渐变小的变径管段。本发明能够减小涡轮增压汽车的泄气声对车内人员的影响。

Description

一种涡轮增压汽车的进气结构
技术领域
本发明涉及发动机的进气系统，具体涉及一种涡轮增压汽车的进气结构。
背景技术
涡轮增压器在加油门工况下开始介入工作时，把大量空气压缩并通过节气门推进发动机燃烧室。但驾驶员松开油门踏板后，节气门关闭，此时涡轮增压器的叶片由于惯性并不会马上停止工作，进而在涡轮增压器和节气门之间产生多余的压缩空气，这些气体如果不及时排放出去会产生较大的气压，对节气门和涡轮增压器的叶片造成损坏。泄压阀的设计就避免了这种现象的发生，如图1所示的一种常规进气结构，其包括依次相连的空滤器出气管1、涡轮增压器2、中冷器进气管3、中冷器4和中冷器出气管5，在中冷器进气管3上安装有泄压阀6，泄压阀6的出气口和空滤器出气管1之间通过一根泄压管7连通，当探测到涡轮增压器2的出口端气压过高时，泄压阀6及时开启向空滤器出气管1排气，保护了节气门和涡轮增压器2，但是泄压阀6在开启一瞬间会释放大量气体而产生泄气声。泄气声是涡轮增压汽车特有的噪声现象，随着人们对车辆动力性要求的不断提高，涡轮增压器的增压比也逐渐增大，这意味着泄气阀开启时将释放更多的压缩空气，流场更加紊乱，从而产生更大的泄气声，尤其是大排量的涡轮增压汽车，泄气声将变得非常明显且难以控制。
发明内容
本发明的目的是提出一种涡轮增压汽车的进气结构，以减小涡轮增压汽车的泄气声对车内人员的影响。
本发明所述的一种涡轮增压汽车的进气结构，包括空滤器出气管、进气端与所述空滤器出气管的出气端相连的涡轮增压器、进气端与所述涡轮增压器的出气端相连的第一连接管路、进气端与所述第一连接管路的出气端相连的中冷器以及进气端与所述中冷器的出气端相连的第二连接管路，所述第二连接管路上安装有泄压阀，所述泄压阀的进气端与所述第二连接管路相连通，所述泄压阀的出气端连接有泄气管路，所述泄气管路的进气端与所述泄压阀的出气端相连通，所述泄气管路的出气端与所述空滤器出气管相连通，所述泄气管路包括沿泄气方向管径逐渐变小的变径管段。
进一步，所述变径管段的小管径端即为所述泄气管路的出气端。
进一步，所述泄气管路包括进气端与所述泄压阀的出气端相连通的第一软管、进气端与所述第一软管的出气端相连通的金属管以及进气端与所述金属管的出气端相连通的第二软管，所述第二软管的出气端即为所述泄气管路的出气端。
进一步，所述第二软管从其进气端向其出气端管径逐渐减小。
进一步，所述泄气管路的出气端的出气方向与所述空滤器出气管内流经所述泄气管路的出气端处的气体的流动方向的夹角为锐角。
进一步，所述泄压阀和所述第二连接管路之间设有取气腔体，所述取气腔体的出气端与所述泄压阀相连通，所述取气腔体的进气端与所述第二连接管路相连，所述取气腔体的进气端与所述第二连接管路之间设有将所述取气腔体和所述第二连接管路隔开的隔开件，所述隔开件上设有多个连通所述取气腔体和所述第二连接管路的气孔。
进一步，所述第二连接管路包括小管径段和大管径段，所述大管径段内设有孔管，所述大管径段和所述孔管围成环形的取气腔体，所述孔管即为所述隔开件。
本发明的优点在于减小涡轮增压汽车的泄气声对车内人员的影响。
附图说明
图1为背景技术中所述的常规进气结构的结构示意图；
图2为本发明所述的涡轮增压汽车的进气结构的结构示意图；
图3为本发明中所述的取气腔体的结构示意图；
图4为本发明中所述的泄压管路的结构示意图；
图5为本发明中所述的泄压管路和空滤器出气管的装配示意图；
图6为本发明所述的涡轮增压汽车的进气结构的泄气声和背景技术中所述的常规进气结构的泄气声的谱平均曲线对比图；
图7为本发明所述的涡轮增压汽车的进气结构的泄气声和背景技术中所述的常规进气结构的泄气声的总声压级曲线对比图。
图中：1—空滤器出气管；2—涡轮增压器；3—第一连接管路；4—中冷器；5—第二连接管路；6—泄压阀；7—泄压管；8—大箭头；9—小箭头；10—第一软管；11—金属管；12—第二软管；13—取气腔体；14—孔管；15—泄气口。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
如图2至图5所示的一种涡轮增压汽车的进气结构，包括空滤器出气管1、进气端与空滤器出气管1的出气端相连的涡轮增压器2、进气端与涡轮增压器2的出气端相连的第一连接管路3、进气端与第一连接管路3的出气端相连的中冷器4以及进气端与中冷器4的出气端相连的第二连接管路5，第一连接管路3可以为中冷器进气管，第二连接管路5可以为中冷气进气管，第二连接管路5上安装有泄压阀6，泄压阀6的进气端与第二连接管路5相连通，泄压阀6的出气端连接有泄气管路，泄气管路的进气端与泄压阀6的出气端相连通，泄气管路的出气端与空滤器出气管1相连通，泄气管路包括沿泄气方向管径逐渐变小的变径管段。作为一种优选，变径管段的小管径端即为泄气管路的出气端。图中大箭头8表示进气气流流向，小箭头9表示泄气气流流向。采用上述结构，泄压阀6设置在中冷器4的下游，延长了泄气管路的长度，增加了泄气气流的消耗，降低了泄气气流的流速，减小了涡轮增压汽车的泄气声；通过设置变径管段，气流的流速会增加但流量显著减少，从而提高了泄气声的中高频成分、降低了泄气声的低频成分以及降低了泄气气流的冲击能量，因为整车声学包装对中高频噪声的消声效果较好，泄气声中的中高频成分通过整车声学包装的衰减后很难传递至车内，而泄气声的低频成分因未经足够的衰减容易传至车内，因此通过提高泄气声的中高频成分，降低泄气声的低频成分，能够减小涡轮增压汽车的泄气声对车内人员的影响。如图6所示，可知相对于背景技术中所述的常规进气结构，本发明所述的涡轮增压汽车的进气结构的泄气声的低频成分占比减少，中高频成分占比增加。
在一种具体实施方式中，如图4所示，泄气管路包括进气端与泄压阀6的出气端相连通的第一软管10、进气端与第一软管10的出气端相连通的金属管11以及进气端与金属管11的出气端相连通的第二软管12，第二软管12的出气端即为泄气管路的出气端，软管具有便于布置的优点。进一步，第二软管12从其进气端向其出气端管径逐渐减小，通过第二软管12来实现变径管段。
在一种具体实施方式中，如图5所示，泄气管路的出气端的出气方向与空滤器出气管1内流经泄气管路的出气端处的气体的流动方向的夹角为锐角。具体实施时，空滤器出气管1上设有泄气口15，泄气管路的出气端与泄气口15相连，泄气时，泄气口15处的泄气方向与空滤器出气管1内流经泄气口15处的进气气流方向的夹角为锐角。由于泄气方向为顺进气气流方向，在泄气气流进入空滤器出气管1后，显著降低了泄气气流和进气器流两股气流高速汇合而产生的气流紊乱，从而使得噪声降低。
在一种具体实施方式中，如图3所示，泄压阀6和第二连接管路5之间设有取气腔体13，取气腔体13的出气端与泄压阀6相连通，取气腔体13的进气端与第二连接管路5相连，取气腔体13的进气端与第二连接管路5之间设有将取气腔体13和第二连接管路5隔开的隔开件，隔开件上设有多个连通取气腔体13和第二连接管路5的气孔，取气腔体13和气孔构成谐振腔结构，能够起到降噪的作用，气孔能够起到稳定泄气气流的流场和降低泄气气流的流速的作用，能够减小泄气声，作为优选，多个气孔为对个均匀分布的圆孔。进一步，第二连接管路5包括小管径段和大管径段，大管径段内设有孔管14，大管径段和孔管14围成环形的取气腔体13，孔管14即为隔开件。
涡轮增压汽车在加油后急送油门工况下，泄气阀6打开瞬间会释放大量增压后的多余气体，形成泄气气流。泄气气流的流场紊乱且流速较高，但经过取气腔体13里多个气孔整流后，泄气气流的流场紊乱程度降低且流速变缓。泄气气流再经过变径管段时，泄气气流的流速增加但流量显著减少，从而提高了泄气声的中高频成分以及降低了泄气气流的冲击能量。由于泄气气流的流向为与空滤器出气管1中进气气流的夹角为锐角，在泄气气流进入空滤器出气管1后，降低了泄气气流和进气气流两股气流高速汇合产生的气流的紊乱程度，从而达到降低噪声的目的。如图7所示，本发明所述的涡轮增压汽车的进气结构相对于背景技术中所述的常规进气结构而言，泄气声的总声压级降低4dB（A）左右。

Claims (7)

1.一种涡轮增压汽车的进气结构，包括空滤器出气管（1）、进气端与所述空滤器出气管（1）的出气端相连的涡轮增压器（2）、进气端与所述涡轮增压器（2）的出气端相连的第一连接管路（3）、进气端与所述第一连接管路（3）的出气端相连的中冷器（4）以及进气端与所述中冷器（4）的出气端相连的第二连接管路（5），其特征在于：所述第二连接管路（5）上安装有泄压阀（6），所述泄压阀（6）的进气端与所述第二连接管路（5）相连通，所述泄压阀（6）的出气端连接有泄气管路，所述泄气管路的进气端与所述泄压阀（6）的出气端相连通，所述泄气管路的出气端与所述空滤器出气管（1）相连通，所述泄气管路包括沿泄气方向管径逐渐变小的变径管段。
2.根据权利要求1所述的涡轮增压汽车的进气结构，其特征在于：所述变径管段的小管径端即为所述泄气管路的出气端。
3.根据权利要求1或2所述的涡轮增压汽车的进气结构，其特征在于：所述泄气管路包括进气端与所述泄压阀（6）的出气端相连通的第一软管（10）、进气端与所述第一软管（10）的出气端相连通的金属管（11）以及进气端与所述金属管（11）的出气端相连通的第二软管（12），所述第二软管（12）的出气端即为所述泄气管路的出气端。
4.根据权利要求3所述的涡轮增压汽车的进气结构，其特征在于：所述第二软管（12）从其进气端向其出气端管径逐渐减小。
5.根据权利要求1所述的涡轮增压汽车的进气结构，其特征在于：所述泄气管路的出气端的出气方向与所述空滤器出气管（1）内流经所述泄气管路的出气端处的气体的流动方向的夹角为锐角。
6.根据权利要求1所述的涡轮增压汽车的进气结构，其特征在于：所述泄压阀（6）和所述第二连接管路（5）之间设有取气腔体（13），所述取气腔体（13）的出气端与所述泄压阀（6）相连通，所述取气腔体（13）的进气端与所述第二连接管路（5）相连，所述取气腔体（13）的进气端与所述第二连接管路（5）之间设有将所述取气腔体（13）和所述第二连接管路（5）隔开的隔开件，所述隔开件上设有多个连通所述取气腔体（13）和所述第二连接管路（5）的气孔。
7.根据权利要求6所述的涡轮增压汽车的进气结构，其特征在于：所述第二连接管路（5）包括小管径段和大管径段，所述大管径段内设有孔管（14），所述大管径段和所述孔管（14）围成环形的取气腔体（13），所述孔管（14）即为所述隔开件。
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