CN113339168A - 一种内插管消声结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种内插管消声结构，包括空滤器壳体、出气管、内插管本体和驱动机构；所述内插管本体以可移动的方式设置在所述出气管的内部，所述内插管本体的位置具有第一位置状态和第二位置状态，在所述第一位置状态下所述内插管本体的首端伸出于所述出气管并插入所述空滤器壳体的内部，在所述第二位置状态下所述内插管本体的首端位于所述出气管的内部；所述驱动机构能够带动所述内插管本体移动，使所述内插管本体在所述第一位置状态以及所述第二位置状态之间切换。本发明能够针对不同的发动机工况改变插入状态，满足不同发动机工况下对于发动机性能和NVH性能的不同需求，提升客户满意度。

Description

一种内插管消声结构
技术领域
本发明涉及发动机进气系统，具体涉及一种内插管消声结构。
背景技术
汽车进气系统特别是空滤器附加了很多消声元件用于消除进气噪声，各种消声元件都希望进气的气流变慢，或者通过噪声在传递过程中通过的腔室容积尽可能大来增加噪声传递过程中的噪声能量损失，但是，发动机进气要求单位时间内有尽量多的进气量（需要气流有高流速），另还需要进气具备快速响应（气体通过的腔室容积要小），因此发动机性能要求与NVH性能要求刚好矛盾。内插管插入空滤器能够对发动机在中高转速（3500 r/min -4000r/min）的工况下产生的中高频噪音（频率为1000Hz-1500Hz）进行有效消音，但是对于发动机在中低转速（低于3500 r/min）的工况以及高转速（高于4000 r/min）的工况下产生的噪音的消音作用有限，同时发动机在高转速的工况下内插管插入空滤器严重阻挡气体流动，流动阻力增大，发动机额定功率降低，发动机在中低转速的工况为常用工况（即发动机运行过程中对油耗影响较大的工况），内插管插入空滤器会明显提升行驶油耗。现有的空滤器的内插管无法满足不同发动机工况下对于发动机性能和NVH性能的不同需求。
CN207960807U公开了一种内插管、汽车空滤器及汽车，该实用新型中的内插管用于将经过汽车空滤器过滤后的空气传递至汽车的发动机，内插管包括用于连接所述汽车空滤器的内插管进气段以及用于连接所述发动机的内插管出口段，所述内插管进气段包括进气段管道及收容于所述进气段管道内的挡片。该实用新型通过在内插管进气段设置挡片，可以优化汽车空滤器出气口处气流的均匀性，降低气流流通的阻力，从而降低汽车空滤器内的空腔噪声，达到优化汽车的NVH性能的效果。该实用新型中的内插管是固定的，无法针对不同的发动机工况改变插入状态，仍然存在无法满足不同发动机工况下对于发动机性能和NVH性能的不同需求的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是克服现有技术中的缺陷，提供一种内插管消声结构，能够针对不同的发动机工况改变插入状态，满足不同发动机工况下对于发动机性能和NVH性能的不同需求，提升客户满意度。
本发明的一种内插管消声结构，包括空滤器壳体、出气管、内插管本体和驱动机构；所述出气管设置在所述空滤器壳体上并且所述出气管使所述空滤器壳体的内部能够与发动机相连通；所述内插管本体以可移动的方式设置在所述出气管的内部，所述内插管本体的位置具有第一位置状态和第二位置状态，在所述第一位置状态下所述内插管本体的首端伸出于所述出气管并插入所述空滤器壳体的内部，在所述第二位置状态下所述内插管本体的首端位于所述出气管的内部；所述驱动机构能够带动所述内插管本体移动，使所述内插管本体在所述第一位置状态以及所述第二位置状态之间切换。
进一步，还包括汽车ECU以及内置于所述汽车ECU的内插管调节控制程序，所述内插管调节控制程序预设有发动机转速阈值区间；当所述汽车ECU采集到的发动机转速数值位于所述发动机转速阈值区间内，所述汽车ECU向所述驱动机构发动信号，所述驱动机构使所述内插管本体移动至所述第一位置状态；当所述汽车ECU采集到的发动机转速数值不在所述发动机转速阈值区间内，所述汽车ECU向所述驱动机构发动信号，所述驱动机构使所述内插管本体移动至所述第二位置状态。
进一步，所述发动机转速阈值区间为3500 r/min -4000r/min。
进一步，还包括传动机构，所述传动机构包括与所述驱动机构的输出端连接的齿轮和设置在所述内插管本体的外壁上的齿条，所述齿轮与所述齿条啮合，所述齿条的长度方向沿所述内插管本体的轴向，所述齿轮的轴线与所述内插管本体的轴线互相垂直。
进一步，所述出气管与所述内插管本体之间设置有用于容纳所述传动机构的空腔。
进一步，所述内插管本体的外壁上设置有滑轨，所述出气管的内部设置有用于与所述滑轨配合的滑槽，所述滑轨和所述滑槽的长度方向均沿所述内插管本体的轴向。
本发明的有益效果是：当发动机转速数值低于3500 r/min或者高于4000 r/min时，内插管本体的首端位于出气管的内部，此时从空滤器壳体的内部流向出气管的气体没有阻拦，流动空气可进行直线加速，流阻较低，以保证进气量从而保证发动机性能；当发动机转速数值等于3500 r/min -4000r/min之间的某一数值时，内插管本体的首端伸出于出气管并插入空滤器壳体的内部，此时从空滤器壳体的内部流向出气管的气体会有一部分被阻拦，气体流动存在急弯，导致流速降低，噪声传递损失增加，达到提升NVH的目的，驾驶舒适性能明显提升；综上所述，本发明能够针对不同的发动机工况改变插入状态，满足不同发动机工况下对于发动机性能和NVH性能的不同需求，提升客户满意度。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述：
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的内插管本体在第二位置状态下的结构示意图；
图3为本发明的内插管本体在第一位置状态下的结构示意图；
图4为本发明的爆炸图（空滤器壳体未示出）；
图5为本发明的出气管和内插管本体的结构示意图；
图6为本发明的工作逻辑流程图。
附图标记说明：1-空滤器壳体，2-出气管，21-滑槽，3-内插管本体，31-滑轨，4-驱动机构，5-齿条，6-齿轮。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作详细说明。
如图1-图6所示，本实施例中的一种内插管消声结构，包括空滤器壳体1、出气管2、内插管本体3和驱动机构4；出气管2设置在空滤器壳体1上并且出气管2使空滤器壳体1的内部能够与发动机相连通；内插管本体3以可移动的方式设置在出气管2的内部，内插管本体3的位置具有第一位置状态和第二位置状态，在第一位置状态下内插管本体3的首端伸出于出气管2并插入空滤器壳体1的内部，在第二位置状态下内插管本体3的首端位于出气管2的内部；驱动机构4能够带动内插管本体3移动，使内插管本体3在第一位置状态以及第二位置状态之间切换；还包括汽车ECU以及内置于汽车ECU的内插管调节控制程序，内插管调节控制程序预设有发动机转速阈值区间；当汽车ECU采集到的发动机转速数值位于发动机转速阈值区间内，汽车ECU向驱动机构4发动信号，驱动机构4使内插管本体3移动至第一位置状态；当汽车ECU采集到的发动机转速数值不在发动机转速阈值区间内，汽车ECU向驱动机构4发动信号，驱动机构4使内插管本体3移动至第二位置状态；发动机转速阈值区间为3500 r/min -4000r/min。
发动机在高转速（高于4000 r/min）的工况下若将内插管本体3插入空滤器壳体1，内插管本体3将严重阻挡气体流动，流动阻力增大，发动机额定功率降低；而发动机在中低转速的工况为常用工况，此工况下的发动机转速低于3500 r/min，常用工况对发动机油耗影响较大，为了降低油耗应该保证该工况下的发动机性能；同时又由于内插管本体3插入空滤器壳体1对于发动机在中低转速的工况以及高转速的工况下产生的噪音的消音作用有限，因此当汽车ECU采集到的发动机转速数值低于3500 r/min或者高于4000 r/min时，汽车ECU向驱动机构4发动信号，驱动机构4使内插管本体3的首端移动到出气管2的内部，此时从空滤器壳体1的内部流向出气管2的气体没有阻拦，气流流动路径如图2中箭头所示，流动空气可进行直线加速，流阻较低，以保证进气量从而保证发动机性能。内插管本体3的首端插入空滤器壳体1能够对发动机在中高转速（3500 r/min -4000r/min）的工况下产生的中高频噪音（频率为1000Hz-1500Hz）进行有效消音，同时此工况为非常用工况，对于进气量的需求也低于高转速工况，因此当汽车ECU采集到的发动机转速数值等于3500 r/min -4000r/min之间的某一数值时，汽车ECU向驱动机构4发动信号，驱动机构4使内插管本体3的首端伸出于出气管2并插入空滤器壳体1的内部，此时从空滤器壳体1的内部流向出气管2的气体会有一部分被阻拦，气流流动路径如图3中箭头所示，气体流动存在急弯，导致流速降低，噪声传递损失增加，达到提升NVH的目的，驾驶舒适性能明显提升。综上，本发明能够针对不同的发动机工况改变插入状态，满足不同发动机工况下对于发动机性能和NVH性能的不同需求，提升客户满意度。
本实施例中，如图2-图4所示，还包括传动机构，传动机构包括与驱动机构4的输出端连接的齿轮6和设置在内插管本体3的外壁上的齿条5，齿轮6与齿条5啮合，齿条5的长度方向沿内插管本体3的轴向，齿轮6的轴线与内插管本体3的轴线互相垂直。驱动机构4可以选择工作电压10V-16V，工作扭力10N·m的电子执行器，齿轮6与齿条5组成齿轮齿条副，驱动机构4的输出端带动齿轮6转动从而带动齿条5以及内插管本体3沿着内插管本体3的轴向移动，从而使内插管本体3在第一位置状态以及第二位置状态之间切换。
本实施例中，如图2和图3所示，出气管2与内插管本体3之间设置有用于容纳传动机构的空腔。齿轮6和齿条5位于出气管2与内插管本体3之间能够对齿轮6和齿条5进行保护，防止灰尘堆积在齿轮6与齿条5之间，影响传动机构传递动力。
本实施例中，如图4和图5所示，内插管本体3的外壁上设置有滑轨31，出气管2的内部设置有用于与滑轨31配合的滑槽21，滑轨31和滑槽21的长度方向均沿内插管本体3的轴向。滑槽21和滑轨31对应设置有两组，两个滑轨31对称设置在内插管本体3的外壁上，能够起导向作用，保证内插管本体3沿着内插管本体3的轴向移动，从而保证内插管本体3在第一位置状态以及第二位置状态之间切换。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (6)

1.一种内插管消声结构，包括空滤器壳体（1），其特征在于：还包括出气管（2）、内插管本体（3）和驱动机构（4）；所述出气管（2）设置在所述空滤器壳体（1）上并且所述出气管（2）使所述空滤器壳体（1）的内部能够与发动机相连通；所述内插管本体（3）以可移动的方式设置在所述出气管（2）的内部，所述内插管本体（3）的位置具有第一位置状态和第二位置状态，在所述第一位置状态下所述内插管本体（3）的首端伸出于所述出气管（2）并插入所述空滤器壳体（1）的内部，在所述第二位置状态下所述内插管本体（3）的首端位于所述出气管（2）的内部；所述驱动机构（4）能够带动所述内插管本体（3）移动，使所述内插管本体（3）在所述第一位置状态以及所述第二位置状态之间切换。
2.根据权利要求1所述的内插管消声结构，其特征在于：还包括汽车ECU以及内置于所述汽车ECU的内插管调节控制程序，所述内插管调节控制程序预设有发动机转速阈值区间；当所述汽车ECU采集到的发动机转速数值位于所述发动机转速阈值区间内，所述汽车ECU向所述驱动机构（4）发动信号，所述驱动机构（4）使所述内插管本体（3）移动至所述第一位置状态；当所述汽车ECU采集到的发动机转速数值不在所述发动机转速阈值区间内，所述汽车ECU向所述驱动机构（4）发动信号，所述驱动机构（4）使所述内插管本体（3）移动至所述第二位置状态。
3.根据权利要求2所述的内插管消声结构，其特征在于：所述发动机转速阈值区间为3500 r/min -4000r/min。
4.根据权利要求1所述的内插管消声结构，其特征在于：还包括传动机构，所述传动机构包括与所述驱动机构（4）的输出端连接的齿轮（6）和设置在所述内插管本体（3）的外壁上的齿条（5），所述齿轮（6）与所述齿条（5）啮合，所述齿条（5）的长度方向沿所述内插管本体（3）的轴向，所述齿轮（6）的轴线与所述内插管本体（3）的轴线互相垂直。
5.根据权利要求4所述的内插管消声结构，其特征在于：所述出气管（2）与所述内插管本体（3）之间设置有用于容纳所述传动机构的空腔。
6.根据权利要求1所述的内插管消声结构，其特征在于：所述内插管本体（3）的外壁上设置有滑轨（31），所述出气管（2）的内部设置有用于与所述滑轨（31）配合的滑槽（21），所述滑轨（31）和所述滑槽（21）的长度方向均沿所述内插管本体（3）的轴向。
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