CN115306607A - 一种用于涡轮增压器的组合式进气消声结构 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于提供一种用于涡轮增压器的组合式进气消声结构，包括消声结构主体，消声结构主体为柱状体，消声结构主体的出气侧通过消声器连接法兰连接涡轮增压器的进气口，消声结构主体里开设通透的进气孔，进气孔包括进气孔一、进气孔二、进气孔三、进气孔四，消声结构主体里还开设共振腔，共振腔包括共振腔一、共振腔二、共振腔三、共振腔四，对应的进气孔和共振腔之间通过共振腔进气管相通。本发明共振结构中有多种体积不同的共振腔，即消声结构中有共振频率不同的亥姆霍兹共振器，这样当涡轮增压器在不同转速下产生不同频率的噪声时，本发明中的组合式消声结构都能够起到较好的消声效果。

Description

一种用于涡轮增压器的组合式进气消声结构

技术领域

本发明涉及的是一种涡轮增压器，具体地说是涡轮增压器的进气消声结构。

背景技术

增压器被广泛的应用于汽车、船舶的动力系统中，可以提高发动机的动力性、经济性，降低废气排放和噪声，但增压器的气动噪声也是发动机的主要噪声源之一，增压器气动噪声主要来源于压气机，压气机气动噪声由离散单音噪声和宽频噪声组成，且总声压级由离散单音噪声决定，降低增压器的气动噪声可以有效控制发动机的整体辐射噪声水平。

目前，普遍采用的消声器主要包括亥姆霍兹共振器、膨胀腔消声器、1/4波长管等，但是这些消声器存在一个缺点，即所针对的线谱频率大多是固定不变的，而增压器在不同工况下的转速不同，所对应的噪声频率多变，为了应对不同频率的噪声，设计了一种用于涡轮增压器的组合式进气消声结构。

发明内容

本发明的目的在于提供能解决现有进气消声器所针对的噪声频率较为单一等问题的一种用于涡轮增压器的组合式进气消声结构。

本发明的目的是这样实现的：

本发明一种用于涡轮增压器的组合式进气消声结构，其特征是：包括消声结构主体，消声结构主体为柱状体，消声结构主体的出气侧通过消声器连接法兰连接涡轮增压器的进气口，消声结构主体里开设通透的进气孔，进气孔包括进气孔一、进气孔二、进气孔三、进气孔四，消声结构主体里还开设共振腔，共振腔包括共振腔一、共振腔二、共振腔三、共振腔四，对应的进气孔和共振腔之间通过共振腔进气管相通。

本发明还可以包括：

1、所述共振腔一、共振腔二、共振腔三、共振腔四沿消声结构主体的长度方向上依次开设，共振腔一、共振腔二、共振腔三、共振腔四的横截面形状相同、长度依次渐增。

2、所述对应的进气孔和共振腔之间通过共振腔进气管相通，具体为：进气孔一通过共振腔进口管与共振腔一连接，进气孔二通过共振腔进口管与共振腔二连通，进气孔三通过共振腔进口管与共振腔三，进气孔四通过共振腔进口管与共振腔四连通，从而形成结构参数不同的亥姆霍兹共振器。

3、所述进气孔的截面为多边形，共振腔的截面为正六边形。

4、消声器连接法兰与消声结构主体之间安装加强肋。

5、进气孔一、进气孔二、进气孔三、进气孔四按如下位置排布：在消声结构主体的截面上，进气孔一、进气孔二在同一列上排布形成第一类进气孔，且进气孔一、进气孔二间隔排列，在相邻的两列第一类进气孔之间排布进气孔三，形成第二类进气孔，相邻的一列进气孔三之间留有一个进气孔三的距离，在最外侧设置一列进气孔四。

6、共振腔一、共振腔二、共振腔三、共振腔四按如下位置排布：在消声结构主体的截面上，共振腔一、共振腔二、共振腔三、共振腔四形成正六边形，共振腔一、共振腔三、共振腔四分别位于正六边形的相互间隔的三个边上，共振腔二位于正六边形内，共振腔与共振腔之间留有进气孔位置。

本发明的优势在于：本发明共振结构中有多种体积不同的共振腔，即消声结构中有共振频率不同的亥姆霍兹共振器，这样当涡轮增压器在不同转速下产生不同频率的噪声时，本发明中的组合式消声结构都能够起到较好的消声效果。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明剖面结构图一；

图3为本发明剖面结构图二；

图4为本发明剖面结构图三；

图5为本发明剖面结构图四；

图6为本发明剖面结构图五；

图7为本发明的进气孔分布图；

图8为本发明的共振结构分布图。

具体实施方式

下面结合附图举例对本发明做更详细地描述：

结合图1-8，本发明的组合式消声结构包括消声器连接法兰1，消声器连接法兰螺栓孔2，加强肋3，消声结构主体4，进气孔一5，进气孔二6，进气孔三7，进气孔四8，共振腔的进口管9，共振结构一10，共振结构二11，共振结构三12，共振结构四13，共振腔一14，共振腔二15，共振腔三16和共振腔四17。

组合式的进气消声结构通过消声器连接法兰1、消声器连接法兰螺栓孔2和一定数量的螺栓固定在涡轮增压器的进气口，由加强肋3来保证消声结构的稳定性。消声结构的主体为柱状体，在消声结构的横截面上如图1-图3所示分布有一定数量的多种进气孔和一定数量的多种共振结构。其中，进气孔和共振结构的横截面均为正六边形，有四种不同的进气孔：进气孔一5、进气孔二6、进气孔三7和进气孔四8，以及四种不同的共振结构：共振结构一10、共振结构二11、共振结构三12和共振结构四13。共振结构中沿轴向方向分布有一定数量体积不同的共振腔，这些共振腔通过进口管结构与进气孔连通，形成结构不同的亥姆霍兹共振器。

如图6中所示，消声结构中共包含四种体积不同的共振腔，共振腔一14，共振腔二15，共振腔三16和共振腔四17的横截面相同，均为正六边形，但其沿结构轴向方向的长度不同，使其体积不同，另外，四种共振腔其沿消声结构轴向方向所处的位置也有所不同。如图2-图5所示，消声结构中共包含四种不同的共振结构，共振结构一10中包含有共振腔二15和共振腔三16两种共振腔；共振结构二11中包含有共振腔一14，共振腔二15和共振腔三16三种共振腔；共振结构三12中包含有共振腔一14和共振腔三16两种共振腔；共振结构四13中包含有四种共振腔结构。四种进气孔：进气孔一5，进气孔二6，进气孔三7和进气孔四8之间的区别在于：进气孔一5通过共振腔的进口管9与共振腔一14连通，进气孔二6通过共振腔的进口管9与共振腔二15连通，进气孔三7通过共振腔的进口管9与共振腔16连通，进气孔四8通过共振腔的进口管9与共振腔17连通。这样，在组合式消声结构中共有四种共振频率的亥姆霍兹共振腔，可以对增压器在不同转速下产生的不同频率的噪声起到较好的消声效果。

进气孔一5、进气孔二6、进气孔三7和进气孔四8在消声结构中的分布如图7所示，共振结构一10，共振结构二11，共振结构三12的共振结构四13在消声结构中的分布如图8所示。不同进气孔和共振结构没有固定的数量，分布方式同样没有固定的规律，依据所要匹配的增压器的尺寸和噪声分布可以适当的对进气孔和共振结构的数量与分布方式进行调整。

上述结构中设计了四种不同的共振腔，在具体实施过程中，这一数量并不固定，可以根据增压器在工作时产生的噪声频率来做改变。

上述结构中的进气孔和共振腔的横截面均为正六边形，在具体实施过程中，这一形状并不固定，可以根据共振腔种类、数量的不同等因素将进气孔和共振腔的横截面调整为三角形或正方形等形状。

上述结构中不同的共振结构和不同的进气孔的数量并不固定，可以根据增压器在工作时产生的噪声频率来做改变。

具体实施方式一：结合图1至图8说明本实施方式，本实施方式包括消声器连接法兰1，它还包括消声结构主体4，消声结构主体4的出气侧通过消声器连接法兰1与涡流增压器的进气口连接；消声结构主体4为柱状体，消声结构主体4进气侧的径向平面上开设有多个进气孔和多种共振结构，共振结构中沿轴向方向分部有多个体积不同的共振腔，不同的进气孔通过进口管与不同的共振结构连通，形成结构参数不同的亥姆霍兹共振器。

本实施方式的一种用于涡轮增压器的组合式进气消声结构，包括消声器连接法兰，消声器连接法兰螺栓孔，加强肋，消声结构主体，多种不同的进气孔，共振腔的进口管，多种不同的共振结构，多种不同的共振腔。

组合式的进气消声结构通过消声器连接法兰、消声器连接法兰螺栓孔和一定数量的螺栓固定在涡轮增压器的进气口，由加强肋来保证消声结构的稳定性。消声结构的主体为柱状体，在径向平面上分布有一定数量的多种进气孔和一定数量的多种共振结构，共振结构中沿轴向方向分布有一定数量体积不同的共振腔，不同的进气孔会通过进口管结构与不同的共振腔连通，形成结构参数不同的亥姆霍兹共振器。结构不同的亥姆霍兹共振器有不同的共振频率，将结构不同的亥姆霍兹共振器组合使得消声器对不同频率的噪声都具有较好的消声效果。

具体实施方式二：结合图1至图8说明本实施方式，本实施方式的多个进气孔的形状为多边形。如此设置，便于压气机的气体快速进入到共振结构中。其它组成与连接方式与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：结合图1至图8说明本实施方式，本实施方式的多个进气孔的形状为三角形、四边形、正五边形或者正六边形。如此设置，结构简单，便于生产制造，其它组成与连接方式与具体实施方式一、二相同。

具体实施方式四：结合图1至图8说明本实施方式，本实施方式的多个进气孔包括进气孔一5、进气孔二6、进气孔三7和进气孔四8。如此设置，实际使用时，还可开设更多进气孔。其它组成与连接方式与具体实施方式一、二或三相同。

具体实施方式五：结合图1至图8说明本实施方式，本实施方式的共振腔包括共振腔一14、共振腔二15、共振腔三16和共振腔四17，共振腔一14、共振腔二15、共振腔三16和共振腔四17沿消声结构主体4的长度方向依次开设，且共振腔一14、共振腔二15、共振腔三16和共振腔四17的横截面形状相同，长度依次渐增。如此设置，便于吸收不同频率的噪音。其它组成与连接方式与具体实施方式一、二、三或四相同。

具体实施方式六：结合图1至图8说明本实施方式，本实施方式的多个共振腔的横截面形状均为正六边形。其它组成与连接方式与具体实施方式一、二、三、四或五相同。

具体实施方式七：结合图1至图8说明本实施方式，本实施方式的多种共振结构包括共振结构一10、共振结构二11、共振结构三12和共振结构四13，共振结构一10包括共振腔二15和共振腔三16，共振结构二11包括共振腔一14、共振腔二15和共振腔三16，共振结构三12包括共振腔一14和共振腔三16，共振结构四13包括共振腔一14、共振腔二15、共振腔三16和共振腔四17。如此设置，可以充分利用消声器中的空间，同时可以尽可能多的使消声器中分布着不同的共振腔以应对频率不同的噪声。其它组成与连接方式与具体实施方式一、二、三、四、五或六相同。

具体实施方式八：结合图1至图8说明本实施方式，本实施方式的进气孔一5通过共振腔的进口管9与共振腔一14连接，进气孔二6通过共振腔的进口管9与共振腔二15连通，进气孔三7通过共振腔的进口管9与共振腔三16，进气孔四8通过共振腔的进口管9与共振腔四17连通，噪声频率不同的声波通过不同的进气孔进入到结构参数和共振频率不同的共振腔中，引起共振腔内可压缩空气的共振，额外的共振消耗了噪声声波的能量，从而起到消音的作用。其它组成与连接方式与具体实施方式一至七中任意一项相同。

Claims (7)

1.一种用于涡轮增压器的组合式进气消声结构，其特征是：包括消声结构主体，消声结构主体为柱状体，消声结构主体的出气侧通过消声器连接法兰连接涡轮增压器的进气口，消声结构主体里开设通透的进气孔，进气孔包括进气孔一、进气孔二、进气孔三、进气孔四，消声结构主体里还开设共振腔，共振腔包括共振腔一、共振腔二、共振腔三、共振腔四，对应的进气孔和共振腔之间通过共振腔进气管相通。

2.根据权利要求1所述的一种用于涡轮增压器的组合式进气消声结构，其特征是：所述共振腔一、共振腔二、共振腔三、共振腔四沿消声结构主体的长度方向上依次开设，共振腔一、共振腔二、共振腔三、共振腔四的横截面形状相同、长度依次渐增。

3.根据权利要求1所述的一种用于涡轮增压器的组合式进气消声结构，其特征是：所述对应的进气孔和共振腔之间通过共振腔进气管相通，具体为：进气孔一通过共振腔进口管与共振腔一连接，进气孔二通过共振腔进口管与共振腔二连通，进气孔三通过共振腔进口管与共振腔三，进气孔四通过共振腔进口管与共振腔四连通，从而形成结构参数不同的亥姆霍兹共振器。

4.根据权利要求1所述的一种用于涡轮增压器的组合式进气消声结构，其特征是：所述进气孔的截面为多边形，共振腔的截面为正六边形。

5.根据权利要求1所述的一种用于涡轮增压器的组合式进气消声结构，其特征是：消声器连接法兰与消声结构主体之间安装加强肋。

6.根据权利要求1所述的一种用于涡轮增压器的组合式进气消声结构，其特征是：进气孔一、进气孔二、进气孔三、进气孔四按如下位置排布：在消声结构主体的截面上，进气孔一、进气孔二在同一列上排布形成第一类进气孔，且进气孔一、进气孔二间隔排列，在相邻的两列第一类进气孔之间排布进气孔三，形成第二类进气孔，相邻的一列进气孔三之间留有一个进气孔三的距离，在最外侧设置一列进气孔四。

7.根据权利要求1所述的一种用于涡轮增压器的组合式进气消声结构，其特征是：共振腔一、共振腔二、共振腔三、共振腔四按如下位置排布：在消声结构主体的截面上，共振腔一、共振腔二、共振腔三、共振腔四形成正六边形，共振腔一、共振腔三、共振腔四分别位于正六边形的相互间隔的三个边上，共振腔二位于正六边形内，共振腔与共振腔之间留有进气孔位置。

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