CN111042962A - 一种发动机的进气消声器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了发动机的进气消声器，包括进气管组件和吸音管组件；进气管组件包括进气管和套设在进气管上的第一壳体，进气管上开有若干第一消音孔；吸音管组件包括出气管和套设在出气管上的第二壳体；第一壳体和第二壳体连接形成第一腔体，进气管和出气管设置在第一腔体内，进气管与出气管相连通；出气管与第二壳体之间形成第二腔体，出气管上设置有用于将第二腔体分成多个第三腔体的挡板，出气管的侧壁上设置有多个第二消音孔，出气管通过第二消音孔与第三腔体连通；本发明通过设置第二消音孔和多个第二腔体，使气体通过第二消音孔进入多个第三腔体进行吸音，逐步对气体进行降噪，以提高对气体消音的效果。

Description

一种发动机的进气消声器
技术领域
本发明涉及发动机技术领域，特别涉及一种发动机的进气消声器。
背景技术
伴随着轿车的广泛进入广大人民群众的家庭，整车舒适性要求提高，降噪要求越来越严格，中低频气流噪声是当前亟待解决的问题。
涡轮增压发动机是目前乘用车的主流，与传统自吸式发动机相比，节省减排，增大动力，在安装有涡轮增压装置的车辆中，涡轮增压装置在工作中会产生巨大的噪音，该噪音主要是由于在涡轮增压装置工作时，车辆的节气门关闭时，中冷管路内的高压气体需要通过泄气管路快速释放，在释放时高速的气流将与管壁摩擦产生泄气音，严重影响了车辆的NVH性能，因此解决增压器高频噪声也成为了比较棘手的难题，增压器噪声的特征，频率较高，频带较宽，现有单纯的抗性消声器很难消除噪声，现有的消声器消声能力较低，均值在15dB左右；消声频带较窄，只能覆盖1000-3000Hz区间，且占用空间较多，布置较为困难。
基于现有技术存在的缺点，急需研究一种发动机的进气消声器，来解决上述问题。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明公开了一种发动机的进气消声器，通过设置第二消音孔和多个所述第二腔体，使气体通过第二消音孔进入多个所述第三腔体进行吸音，逐步对气体进行降噪，以提高对气体消音的效果，达到优化整车NVH性能的效果。
本发明公开了一种发动机的进气消声器，包括进气管组件和吸音管组件；
所述进气管组件包括进气管和套设在所述进气管上的第一壳体，所述进气管上开有若干第一消音孔；
所述吸音管组件包括出气管和套设在所述出气管上的第二壳体；
所述第一壳体和所述第二壳体连接形成第一腔体，所述进气管和所述出气管设置在所述第一腔体内，所述进气管与所述出气管相连通；
所述出气管与所述第二壳体之间形成第二腔体，所述出气管上设置有用于将所述第二腔体分成多个第三腔体的挡板，所述出气管的侧壁上设置有多个第二消音孔，所述出气管通过所述第二消音孔与所述第三腔体连通。
进一步地，所述第一壳体和所述第二壳体均为两端开口的壳体，所述第一壳体的一端为第一进气口，所述第一壳体的另一端为第一出气口；
所述第二壳体的一端为第二进气口，所述第二壳体的另一端为第二出气口，所述第一出气口与所述第二进气口连接，所述第二出气口上设置有连接件，所述第二壳体通过连接件与发动机的涡轮增压器连通。
进一步地，所述第二壳体上设置有固定部，所述第二壳体通过所述固定部与发动机的支架连接。
进一步地，所述挡板的个数为三个，三个所述挡板将所述第二腔体分成四个第三腔体；
所述挡板的一端与所述第二壳体连接，所述挡板的另一端与所述出气管的侧壁连接。
进一步地，一个所述第三腔体内的第二消音孔的数量大于16。
进一步地，所述出气管的轴线与所述第二壳体的轴线之间的夹角大于0°且小于5°。
进一步地，所述进气管与所述第一壳体之间形成第四腔体，所述第四腔体内设置有吸音件。
进一步地，所述进气管为弧形管，所述弧形管上设置有用于固定所述吸音件的固定件。
进一步地，所述第一消音孔为多边形消音孔，所述多边形消音孔边长的范围为2mm至6mm；
所述第二消音孔为圆形消音孔，所述圆形消音孔直径的范围为2mm至6mm。
进一步地，所述第二壳体上开有第一通孔和第二通孔，所述第二壳体通过所述第一通孔与发动机的曲轴箱连通，所述第二壳体通过所述第二通孔与发动机的燃油箱连通。
实施本发明实施例，具有如下有益效果：
本发明通过设置第二消音孔和多个所述第二腔体，使气体通过第二消音孔进入多个所述第三腔体进行吸音，逐步对气体进行降噪，以提高对气体消音的效果，达到优化整车NVH性能的效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。
图1为本发明发动机的进气消声器的结构示意图；
图2为本发明实施例提供第二壳体的结构示意图；
图3为本发明实施例提供第一壳体的结构示意图；
图4为本发明实施例提供进气管的结构示意图；
图5为本发明实施例提供出气管的结构示意图；
图6为现有消声器的消音曲线图；
图7为本发明实施例提供的进气消音器的消声曲线图。
1-进气管组件；2-吸音管组件；11-进气管；12-第一壳体；13-吸音件；21-出气管；22-第二壳体；111-第一消音孔；112-固定件；121-第一进气口；122-第一出气口；211-第二消音孔；212-挡板；221-第二进气口；222-第二出气口；223-固定部；224-连接件；225-第一通孔；226-第二通孔。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
现有技术存在以下缺点：现有的消声器消声能力较低，均值在15dB左右；消声频带较窄，只能覆盖1000-3000Hz区间，且占用空间较多，布置较为困难。
针对现有技术的缺陷，本发明的实施例提供一种发动机的进气消声器，通过设置第二消音孔和多个所述第二腔体，使气体通过第二消音孔进入多个所述第三腔体进行吸音，逐步对气体进行降噪，以提高对气体消音的效果，达到优化整车NVH性能的效果。
实施例1
参见附图1～图7，本发明公开了一种发动机的进气消声器，包括进气管组件1和吸音管组件2；
所述进气管组件1包括进气管11和套设在所述进气管11上的第一壳体12，所述进气管11上开有若干第一消音孔111；
所述吸音管组件2包括出气管21和套设在所述出气管21上的第二壳体22；
所述第一壳体12和所述第二壳体22连接形成第一腔体，所述进气管11和所述出气管21设置在所述第一腔体内，所述进气管11与所述出气管21相连通；
所述出气管21与所述第二壳体22之间形成第二腔体，所述出气管21上设置有用于将所述第二腔体分成多个第三腔体的挡板212，所述出气管21的侧壁上设置有多个第二消音孔211，所述出气管21通过所述第二消音孔211与所述第三腔体连通，通过设置第二消音孔和多个所述第二腔体，使气体通过第二消音孔进入多个所述第三腔体进行吸音，逐步对气体进行降噪，以提高对气体消音的效果，达到优化整车NVH性能的效果。
需要说明的是：本申请用于对进入所述进气消声器内的气体进行降噪处理，以提高对气体消音的效果，通过进气管对气体进行降噪，并使所述气体经过多个所述第三腔体进行逐步降噪，使本申请的气体消音效果得到有效的提高。
优选地，所述第一壳体12和所述第二壳体22均为两端开口的壳体，所述第一壳体12的一端为第一进气口121，所述第一壳体12的另一端为第一出气口122；
所述第二壳体22的一端为第二进气口221，所述第二壳体22的另一端为第二出气口222，所述第一出气口122与所述第二进气口221连接，所述第二出气口222上设置有连接件224，所述第二壳体22通过连接件224与发动机的涡轮增压器连通。
具体地，所述第一壳体12与所述第二壳体22焊接固定，所述进气管11与所述出气管卡接。
具体地，所述连接件224为橡胶管接头。
具体地，所述进气管11的一端与所述出气管21的一端连接，所述进气管11的另一端与所述第一壳体12连接，所述出气管21的另一端与所述第二壳体22连接。
具体地，所述进气管11的一端设置有第一凸起，所述进气管11的另一端设置有第二凸起，所述进气管11通过所述第一凸起与所述第一壳体12的所述第一进气口121连接，所述第一进气口121与所述进气管11一端的开口相重合，所述第一凸起和所述第二凸起均为沿着所述进气管的侧壁向外延伸。
优选地，所述第二壳体22上设置有固定部223，所述第二壳体22通过所述固定部223与发动机的支架连接。
具体地，设置所述固定部223使所述进气消声器方便固定在所述发动机的支架上，以减少布置空间。
优选地，所述挡板212的个数为三个，三个所述挡板212将所述第二腔体分成四个第三腔体；
所述挡板212的一端与所述第二壳体22连接，所述挡板212的另一端与所述出气管21的侧壁连接。
具体地，设置在所述出气管21上的所述挡板212的直径不同，通过所述挡板212将所述第二腔体分割成相对独立的多个第三腔体，多个所述挡板212之间的间隔可以相同。
优选地，一个所述第三腔体内的第二消音孔211的数量大于16。
具体地，沿着气体流动方向，多个所述第三腔体内设置所述第二消音孔211的数量分别为16、24、32和32。
具体地，沿着气体流动方向，多个所述第三腔体的体积逐渐减小。
具体地，所述第一消音孔111均匀地设置在所述进气管11的管壁上，所述第二消音孔211均匀地设置在所述出气管21的管壁上。
优选地，所述出气管21的轴线与所述第二壳体22的轴线之间的夹角大于0°且小于5°。
具体地，所述出气管21的轴线与所述第二壳体22的轴线之间的夹角为3.7°。
具体地，所述第一壳体12和所述第二壳体22的壁厚一般设置为3mm，所述出气管21的壁厚一般设置为2.5mm，所述出气管21的内径为一般设置46mm，所述出气管21的长度一般设置为99mm。
根据如上数据，可以根据共振频率计算公式，计算出消声频率。
消声频率：
Figure BDA0002313472250000061
其中
Figure BDA0002313472250000062
是传导率，c为声速，n为消音孔数量，s0为消音孔面积，d为所述消音孔的孔径，V为所述第三腔室的容积。
消声器传递损失值：DTL＝10lg(1+2k2)，其中
Figure BDA0002313472250000063
s为通道面积。
由上述公式计算本申请经过多个所述第三腔体的消声损失,并计算经过所述消音件13的消音损失.
根据上述公式计算1000赫兹到6000赫兹，现有技术中消音频率和本申请的消音频率。
可以得出如图6和图7的消音频率的损失曲线，根据图6和图7可以看出，现有技术的消声频带较窄，只能覆盖1000-3000Hz区间；消声能力较低，均值在15dB左右；而本申请可覆盖1000-6000Hz范围区间；消声能力较强，均值在25dB以上，由此可以看出，本申请通过设置多个第一消音孔111、多个第二消音孔211和多个所述第二腔体，使气体通过第二消音孔211进入多个所述第三腔体进行吸音，逐步对气体进行降噪，以提高对气体消音的效果，达到优化整车NVH性能的效果。
具体地，多个所述第三腔体主要解决1000-4000hz的噪音，4000-6000hz以上的噪音主要靠吸音件13来吸收。
优选地，所述进气管11与所述第一壳体12之间形成第四腔体，所述第四腔体内设置有吸音件13。
优选地，所述进气管11为弧形管，所述弧形管上设置有用于固定所述吸音件13的固定件112。
具体地，所述固定件112的个数一般设置两个，所述固定件112与所述吸音件13固定连接。
具体地，所述吸音件13为吸音棉。
优选地，所述第一消音孔111为多边形消音孔，所述多边形消音孔边长的范围为2mm至6mm；
所述第二消音孔211为圆形消音孔，所述圆形消音孔直径的范围为2mm至6mm。
优选地，所述第二壳体22上开有第一通孔225和第二通孔226，所述第二壳体22通过所述第一通孔225与发动机的曲轴箱连通，所述第二壳体22通过所述第二通孔226与发动机的燃油箱连通。
本发明发动机的进气消声器具体工作过程如下：当使用所述进气消声器工作时,气体经过所述进气管11,并经过所述消音件13对所述气体进行消音,经过所述消音件13消音后的气体,从所述进气管11进入到所述出气管21内,再经过多个所述第三腔体进行消音,最后由所述第二出气口222进入发动机的涡轮增压器,此时即为完成消音操作；通过设置消音件13、第二消音孔211和多个所述第二腔体，使气体通过消音件13进行消音,再通过第二消音孔211进入多个所述第三腔体进行吸音，逐步对气体进行降噪，以提高对气体消音的效果，达到优化整车NVH性能的效果。
在本文中，所涉及的前、后、上、下等方位词是以附图中零部件位于图中以及零部件相互之间的位置来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解，所述方位词的使用不应限制本申请请求保护的范围。
在不冲突的情况下，本文中上述实施例及实施例中的特征可以相互结合。
以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种发动机的进气消声器，其特征在于，包括进气管组件(1)和吸音管组件(2)；
所述进气管组件(1)包括进气管(11)和套设在所述进气管(11)上的第一壳体(12)，所述进气管(11)上开有若干第一消音孔(111)；
所述吸音管组件(2)包括出气管(21)和套设在所述出气管(21)上的第二壳体(22)；
所述第一壳体(12)和所述第二壳体(22)连接形成第一腔体，所述进气管(11)和所述出气管(21)设置在所述第一腔体内，所述进气管(11)与所述出气管(21)相连通；
所述出气管(21)与所述第二壳体(22)之间形成第二腔体，所述出气管(21)上设置有用于将所述第二腔体分成多个第三腔体的挡板(212)，所述出气管(21)的侧壁上设置有多个第二消音孔(211)，所述出气管(21)通过所述第二消音孔(211)与所述第三腔体连通。
2.根据权利要求1所述的一种发动机的进气消声器，其特征在于，所述第一壳体(12)和所述第二壳体(22)均为两端开口的壳体，所述第一壳体(12)的一端为第一进气口(121)，所述第一壳体(12)的另一端为第一出气口(122)；
所述第二壳体(22)的一端为第二进气口(221)，所述第二壳体(22)的另一端为第二出气口(222)，所述第一出气口(122)与所述第二进气口(221)连接，所述第二出气口(222)上设置有连接件(224)，所述第二壳体(22)通过连接件(224)与发动机的涡轮增压器连通。
3.根据权利要求2所述的一种发动机的进气消声器，其特征在于，所述第二壳体(22)上设置有固定部(223)，所述第二壳体(22)通过所述固定部(223)与发动机的支架连接。
4.根据权利要求3所述的一种发动机的进气消声器，其特征在于，所述挡板(212)的个数为三个，三个所述挡板(212)将所述第二腔体分成四个第三腔体；
所述挡板(212)的一端与所述第二壳体(22)连接，所述挡板(212)的另一端与所述出气管(21)的侧壁连接。
5.根据权利要求4所述的一种发动机的进气消声器，其特征在于，一个所述第三腔体内的第二消音孔(211)的数量大于16。
6.根据权利要求5所述的一种发动机的进气消声器，其特征在于，所述出气管(21)的轴线与所述第二壳体(22)的轴线之间的夹角大于0°且小于5°。
7.根据权利要求6所述的一种发动机的进气消声器，其特征在于，所述进气管(11)与所述第一壳体(12)之间形成第四腔体，所述第四腔体内设置有吸音件(13)。
8.根据权利要求7所述的一种发动机的进气消声器，其特征在于，所述进气管(11)为弧形管，所述弧形管上设置有用于固定所述吸音件(13)的固定件(112)。
9.根据权利要求8所述的一种发动机的进气消声器，其特征在于，所述第一消音孔(111)为多边形消音孔，所述多边形消音孔边长的范围为2mm至6mm；
所述第二消音孔(211)为圆形消音孔，所述圆形消音孔直径的范围为2mm至6mm。
10.根据权利要求9所述的一种发动机的进气消声器，其特征在于，所述第二壳体(22)上开有第一通孔(225)和第二通孔(226)，所述第二壳体(22)通过所述第一通孔(225)与发动机的曲轴箱连通，所述第二壳体(22)通过所述第二通孔(226)与发动机的燃油箱连通。
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