CN205841330U - 涡轮增压器消声器 - Google Patents

Abstract

涡轮增压器消声器，包括外管体和内管体；外管体具有前开口端和后开口端，其径向截面呈椭圆环形；内管体前端安装在外管体内，其后端从外管体的后开口端伸出，内管体的外壁与外管体的内壁之间形成至少两个环形腔，内管体上设有多个连通至环形腔的消声孔。本实用新型的优点是：外管体前开口端连接在压气机出口上，能有效降低压气机出口的压力脉动，使传播到下游的脉动波不足以产生过大的噪声；外管体径向截面呈椭圆环形，相比圆柱体消音器体积大幅减小，与内管体相配合可形成共振腔；在频率范围1500～3400Hz内传递损失大于10db、对发动机的性能几乎无影响；结构简单紧凑，占用空间小，安装方便。

Description

涡轮增压器消声器

技术领域

实用新型涉及一种消声器，特别是一种用于涡轮增压器消声器。

背景技术

随着增压器的广泛应用，增压器所带来的各种噪声逐渐被用户重视。增压器叶轮在高速旋转过程中会产生压力脉动。该压力脉动沿压气机出口到中冷器的管路传播形成压力脉动波。脉动波会导致管壁振动。振动的管壁将向外辐射噪声，透过车厢孔隙、车体振动传递到乘客舱里，对乘客和司机产生干扰。

随着内燃机的低速扭矩性能提升以及轻量化与小尺寸化，增压器的小型化与高转速化设计已经成为行业趋势。这一变化带来的益处显而易见，但是也带来了严重的噪声问题。其中，一阶噪声的治理难度较大。

一阶噪声也叫同步噪声，其噪声频率与增压器转速同步，这一特点导致一阶噪声频率范围跨度非常宽广，其噪声主要爆发区间随着增压器转速的升高而升高。经试验证明，一阶噪声产生的脉动波主要通过压气机出口管路向外界辐射。在压气机出口处安装消音器是一种有效抑制一阶噪声的手段。

小型增压器压气机出口采用一体化设计，其安装尺寸更为紧凑、留给消音器的设计空间非常狭小。设计出能有效降低压气机出口的压力脉动，又能满足安装尺寸要求的消音器难度很大。

实用新型内容

实用新型的目的是克服现有技术的不足，而提供一种涡轮增压器消声器。它结构简单紧凑，占用空间小，其连接在小型增压器压气机出口上，能有效抑制一阶噪声。

本实用新型的技术方案是：涡轮增压器消声器，包括外管体和内管体；外管体具有前开口端和后开口端，其径向截面呈椭圆环形；内管体前端安装在外管体内，其后端从外管体的后开口端伸出，内管体的外壁与外管体的内壁之间形成至少两个环形腔，内管体上设有多个连通至环形腔的消声孔。

本实用新型进一步的技术方案是：环形腔有两个，两个环形腔互不直接连通。

本实用新型进一步的技术方案是：内管体的径向截面呈圆环形。

本实用新型再进一步的技术方案是：外管体的内壁上设有前环形径向台阶、中环形径向台阶及后环形径向台阶；前环形径向台阶与内管体的前端缘口相接触而为内管体提供定位，中环形径向台阶及后环形径向台阶均与内管体的外壁接触；前环形径向台阶与中环形径向台阶之间设有一个环形腔，中环形径向台阶与后环形径向台阶之间设有另一个环形腔。

本实用新型更进一步的技术方案是：多个消声孔呈环形均布在内管体上。

本实用新型更进一步的技术方案是：环形腔中充填有吸声材料。

本实用新型具有如下优点：

1、外管体前开口端连接在压气机出口上，能有效降低压气机出口的压力脉动，使传播到下游的脉动波不足以产生过大的噪声。

2、外管体径向截面呈椭圆环形。相比现有的圆柱体消音器体积大幅减小，且与内管体相配合可形成Helmholtz共振腔。

3、在频率范围1500～3400Hz内本实用新型的传递损失大于10db、对发动机的性能几乎无影响。

4、结构简单紧凑，占用空间小，安装方便。

以下结合图和实施例对实用新型作进一步描述。

附图说明

图1为实施例1的结构示意图；

图2为图1的A-A剖视图；

图3为图1的B-B剖视图；

图4为实施例2的结构示意图。

具体实施方式

实施例1：

如图1～3所示：涡轮增压器消声器，包括外管体1和内管体2。外管体1具有前开口端和后开口端，其径向截面呈椭圆环形；内管体2前端安装在外管体1内，其后端从外管体1的后开口端伸出，内管体2的外壁与外管体1的内壁之间形成两个互不直接连通的环形腔3，内管体2上设有多个连通至环形腔3的消声孔21。

具体的说，外管体1的内壁上设有前环形径向台阶11、中环形径向台阶12及后环形径向台阶13；前环形径向台阶11与内管体2的前端缘口相接触而为内管体2提供定位，中环形径向台阶12及后环形径向台阶13均与内管体2的外壁接触；前环形径向台阶11与中环形径向台阶12之间设有一个环形腔3，中环形径向台阶12与后环形径向台阶13之间设有另一个环形腔3。

优选，内管体2的径向截面呈圆环形，其与外管体1相配合可形成Helmholtz共振腔。

优选，多个消声孔21呈环形均布在内管体2上，消声孔21的直径和密度通过Helmholtz共振腔原理确定。

优选，环形腔的体积(高度和长度)通过Helmholtz共振腔原理确定。

实施例2：

参看图4，本实施例与实施例1相比，区别仅在于，环形腔3中充填有吸声材料4，使本实用新型成为阻抗结合型的消声器。

简述实用新型的应用：装配时，外管体1前开口端连接在压气机出口上(外管体前开口端的形状及尺寸根据安装空间决定)，内管体2的后端前开口端与中冷器或发动机进气管路连接(内管体后端开口形状和连接方式根据中冷器管路尺寸决定)。

从压气机出口排出的压缩空气通过外管体1前开口端进入外管体1内，再进入内管体2内，然后通过消声孔21进入环形腔3(两个环形腔的尺寸与形状根据不同的消音频带范围来确定)，这时，一阶噪声压力脉动波会在消声孔21与环形腔3中产生谐振，最后，压缩空气从内管体2后端流出时，一阶噪声压力脉动波会大幅度减小，达到降低一阶噪声的目的。

Claims (7)

1.涡轮增压器消声器，其特征是，包括外管体(1)和内管体(2)；外管体(1)具有前开口端和后开口端，其径向截面呈椭圆环形；内管体(2)前端安装在外管体(1)内，其后端从外管体(1)的后开口端伸出，内管体(2)的外壁与外管体(1)的内壁之间形成至少两个环形腔(3)，内管体(2)上设有多个连通至环形腔(3)的消声孔(21)。

2.如权利要求1所述的涡轮增压器消声器，其特征是：环形腔(3)有两个，两个环形腔(3)互不直接连通。

3.如权利要求2所述的涡轮增压器消声器，其特征是：内管体(2)的径向截面呈圆环形。

4.如权利要求2或3所述的涡轮增压器消声器，其特征是：外管体(1)的内壁上设有前环形径向台阶(11)、中环形径向台阶(12)及后环形径向台阶(13)；前环形径向台阶(11)与内管体(2)的前端缘口相接触而为内管体(2)提供定位，中环形径向台阶(12)及后环形径向台阶(13)均与内管体(2)的外壁接触；前环形径向台阶(11)与中环形径向台阶(12)之间设有一个环形腔(3)，中环形径向台阶(12)与后环形径向台阶(13)之间设有另一个环形腔(3)。

5.如权利要求4所述的涡轮增压器消声器，其特征是：多个消声孔(21)呈环形均布在内管体(2)上。

6.如权利要求1、2、3、5中任一项所述的涡轮增压器消声器，其特征是：环形腔(3)中充填有吸声材料。

7.如权利要求4所述的涡轮增压器消声器，其特征是：环形腔(3)中充填有吸声材料。