CN206309500U - 进气调节阀装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种进气调节阀装置，用于发动机的进气系统，包括阀体，阀体与进气系统的进气管道连接，阀体包括外管和弹性内管，弹性内管内部形成进气流通通道，外管套设于弹性内管外侧，外管与弹性内管之间形成压力腔室，压力腔室内的压力根据发动机功率参数的变化而改变以调节弹性内管的横截面积，使得发动机功率降低时，弹性内管的横截面积减小。上述进气调节阀装置能够有效降低噪音，提高汽车驾乘的舒适性。

Description

进气调节阀装置

技术领域

本实用新型涉及车辆的进气系统，特别是涉及一种进气调节阀装置。

背景技术

随着汽车综合性能的整体提高，提高汽车的噪声控制水平已经成为了新的技术发展方向和市场竞争焦点。汽车噪声的产生主要来源于汽车发动机，特别是当汽车处于低功率低速行驶或停止行驶状态时，由于汽车内部其他噪音的降低，发动机通过进气系统传导的噪音成为汽车噪音的主要来源。

一般的，由车辆的进气系统引入发动机的外部空气被反复膨胀和收缩引起进气脉动，该进气脉动因气压的变化而引发噪声。为了抑制进气噪声，目前通常在进气系统中安装谐振器来调谐空气频率以降低噪音,但是，谐振器的谐振空腔因在设置数量上受限导致频率调谐自由度低，从而影响降噪效果，因此，通常采用增加谐振器的谐振空腔数量和加长进气管路长度等手段来提高降噪性能，但是这些方法会占用发动机机舱较大的空间。

实用新型内容

基于此，有必要提供一种体积小、结构简单并能有效降低发动机进气噪音的进气调节阀装置。

一种进气调节阀装置，用于发动机的进气系统，包括阀体，阀体与进气系统的进气管道连接，阀体包括外管和弹性内管，弹性内管内部形成进气流通通道，外管套设于弹性内管外侧，外管与弹性内管之间形成压力腔室，压力腔室内的压力根据发动机功率参数的变化而改变以调节弹性内管的横截面积，使得发动机功率降低时，弹性内管的横截面积减小。

上述进气调节阀装置，外管和弹性内管之间形成压力腔室，压力腔室中的压力根据发动机功率参数的变化进行改变，当发动机功率降低时，压力腔室的压力根据发动机功率的减小而增大，使得弹性内管和进气流通通道的截面积减小，从而缩小噪音传道的截面，能够有效降低噪音，提高汽车驾乘的舒适性。当发动机功率增大时，压力腔室的压力减小使得弹性内管和进气流通通道的截面积增加，增大发动机高功率运转时的进气量。此外，该进气调节装置还具有体积小、结构简单等优点。

在其中一个实施例中，还包括控制单元，控制单元用于根据功率参数调节压力腔室的压力。

在其中一个实施例中，功率参数为发动机进气口的气压。

在其中一个实施例中，还包括第一压力传感器，第一压力传感器与控制单元电连接，第一压力传感器用于检测发动机进气口的气压信号并将气压信号发送给控制单元。

在其中一个实施例中，还包括连接管，连接管与外管连接并与压力腔室连通，控制单元通过控制流体介质通过连接管通入或排出压力腔室来调节压力腔室的压力。

在其中一个实施例中，还包括压力泵，压力泵与连接管连接，压力泵与控制单元电连接，压力泵由控制单元控制通过连接管向压力腔室通入或排出流体介质。

在其中一个实施例中，还包括第二压力传感器和第三压力传感器，第二压力传感器和第三压力传感器分别与控制单元电连接，第二压力传感器用于检测压力腔室中的腔内气压信号并将腔内气压信号发送给控制单元，第三压力传感器用于检测进气流通通道中的通道气压信号并将通道气压信号发送给控制单元，控制单元还根据腔内气压信号和通道气压信号控制压力泵以调节弹性内管的横截面积。

在其中一个实施例中，流体介质为液体。

在其中一个实施例中，还包括连通管，连通管的一端与外管连接并与压力腔室连通，连通管的另一端连接至进气系统中位于阀体下游侧的进气管道。

在其中一个实施例中，阀体设置于进气系统的空气滤清器与发动机之间的进气管道中。

附图说明

图1为一个实施例中发动机低功率运行状态时进气调节阀装置阀体的结构剖视图；

图2为一个实施例中发动机高功率运行状态时进气调节阀装置阀体的结构剖视图；

图3为一个实施例中进气调节阀装置的结构示意图；

图4为一个实施例中发动机进气系统的结构示意图。

附图标号：10、阀体；20、连通管；30、进气管道；40、空气滤清器；110、外管；120、弹性内管；130、压力腔室；140、进气流通通道；150、连接管；220、控流阀；410、空气进口；420、空气出口。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请同时参阅图1至图2，一实施方式的进气调节阀装置，用于发动机的进气系统，进气调节阀装置包括阀体10，阀体10与进气系统的进气管道连接，阀体10包括外管110和弹性内管120，弹性内管120内部形成进气流通通道140，外管110套设于弹性内管120外侧，外管110与弹性内管120之间形成压力腔室130，压力腔室130内的压力根据发动机功率参数的变化而改变以调节弹性内管120的横截面积，使得发动机功率降低时，弹性内管120的横截面积减小。

具体的，弹性内管120的直径小于外管110的直径，弹性内管120套设于外管110的内侧，弹性内管120的两端与外管110的两端连接。弹性内管120与外管110的端部可以采用焊接的方式连接，也可以采用夹紧件将弹性内管120与外管110的端部夹紧进行连接，也可以采用其他方式进行连接。外管110与弹性内管120之间具有一定的空间并形成压力腔室130，弹性内管120与进气管道连通，弹性内管120内部形成进气流通通道140。外管110采用不易变形的刚性材料，弹性内管120采用弹性材料，例如橡胶、热塑性弹性体等。当外管110与弹性内管120之间的压力腔室130中的压力增大时，压力腔室130的体积变大使得弹性内管120产生弹性形变，弹性内管120的横截面积减小，从而缩小噪音传道的截面积，降低噪音传导。当压力腔室130中的压力减小时，压力腔室130的体积减小使得弹性内管120进行弹性回复，弹性内管120的横截面积增大，进气流通通道140中气体的流动阻力减小，使发动机进气更加流畅。

在一个实施例中，进气调节阀装置还包括控制单元，控制单元用于根据功率参数调节压力腔室130的压力。发动机的功率参数包括发动机功率、压缩比、进气口的气压等参数。优选的，在一个实施例中，功率参数为发动机进气口的气压。在一个实施例中，进气调节阀装置还包括第一压力传感器，第一压力传感器与控制单元电连接，第一压力传感器用于检测发动机进气口的气压信号并将气压信号发送给控制单元。第一压力传感器设置于发动机进气口位置处，控制单元根据接收到的第一压力传感器发送的发动机进气口的气压信号来调节压力腔室130的压力。

在一个实施例中，进气调节阀装置还包括连接管150，连接管150与外管110连接并与压力腔室130连通，控制单元通过控制流体介质通过连接管150通入或排出压力腔室130来调节压力腔室130的压力。在一个实施例中，进气调节阀装置还包括压力泵，压力泵与连接管150连接，压力泵与控制单元电连接，压力泵由控制单元控制通过连接管150向压力腔室130通入或排出流体介质。

如图1所示，当发动机的功率减小时，发动机的进气量减小，发动机进气口的气压减小，控制单元控制压力泵向压力腔室130中输入流体介质，增大压力腔室130的体积从而减小弹性内管120的横截面积。当发动机处于非工作状态时，弹性内管120的横截面积最小。优选的，发动机停止工作时，弹性内管120的横截面积为零，使气流不能通过。当发动机处于低功率状态时，由于其他噪音的降低，发动机通过进气系统传导的噪音会被明显感受到，因此，在发动低功率工作时，缩小噪音传道的截面，进气流通通道140中通过的气流流量减小能降低噪音传导，有效降低噪音，提高汽车驾乘舒适性。

如图2所示，当发动机的功率增大时，发动机的进气量增大，发动机进气口的气压增大，控制单元控制压力泵从压力腔室130中抽出流体介质，减小压力腔室130的体积从而增大弹性内管120的横截面积，进气流通通道140中气体的流动阻力减小，使发动机进气更加流畅，满足发动机高功率运转时的进气量需求，同时，因为外管110的横截面积固定不变，可以限制弹性内管120的最大截面积和噪音传道的最大截面积，使得噪音传导在可控范围内，与发动机高功率运转情况下其他噪音相比，发动机进气口的噪音产生的影响很小。

压力腔室130中的流体介质可以是气体，也可以是液体。当流体介质为气体时，压力泵采用气体压力泵，当流体介质为液体时，压力泵采用液体压力泵。优选的，在一个实施例中，流体介质为液体，液体压力泵为液压变量泵。液体与气体相比不易被压缩，压力腔室130中的流体介质为液体是更容易实现对压力腔室130体积变化的控制，液体压力泵为液压变量泵时输出或输入泵的液体体积可以根据功率参数的变化量进行调节。

进一步的，在一个实施例中，进气调节阀装置还包括第二压力传感器和第三压力传感器，第二压力传感器和第三压力传感器分别与控制单元电连接，第二压力传感器用于检测压力腔室130中的腔内气压信号并将腔内气压信号发送给控制单元，第三压力传感器用于检测进气流通通道140中的通道气压信号并将通道气压信号发送给控制单元，控制单元还根据腔内气压信号和通道气压信号控制压力泵以调节弹性内管120的横截面积。第二压力传感器设置于压力腔室130内，第三压力传感器设置于弹性内管120内。通过设置第二压力传感器和第三压力传感器，控制单元可以根据发动机进气口的气压的变化量，并根据接收到的腔内气压信号和通道气压信号来控制压力泵的流体介质输入量和排出量，从而对压力腔室130体积的变化量和进气气流通道内气流流量的变化量进行精确控制，使进气流通通道140中的气流量能够根据发动机进气口的气压变化做相适应的改变。

在一实施例中，如图3所示，进气调节阀装置还包括连通管20，连通管20的一端与外管连接并与压力腔室连通，连通管20的另一端连接至进气系统中位于阀体10下游侧的进气管道30。压力腔室、连通管20和阀体10下游侧靠近发动机进气口的进气管道30之间相互连通。压力腔室的容积根据连通管20两端位置处的压强差的变化通过连通管20进行调节。进一步的，在一实施例中，连通管20上设置有控流阀220，控流阀220用于调节连通管20中的气体流通速率。

当发动机的功率减小，发动机的进气量减小时，连通管20两端位置处的压强差较小，压力腔室的体积变大使得弹性内管的横截面积变小，缩小噪音传播通道的截面，有效降低噪音。当发动机的功率增大，发动机的进气量增大时，进气口的压强增大，连通管20两端位置处的压强差较大，压力腔室的体积减小使得弹性内管的横截面积变小，进气流通通道中通过的气流增大，满足发动机高功率运转时的进气量需求。在一个实施例中，当进气口的压强为-1KPa，压力腔室的压强为-0.5KPa，压力差仅0.5KPa时，压力腔室的体积最大，进气流通通道的截面最小。需要说明的是，进气流通通道的截面最小时的压强参数根据发动机的具体参数确定，并不限于本实施例。

在一实施例中，如图4所示，上述实施例中的进气调节阀装置中的阀体10设置于进气系统的空气滤清器40与发动机之间的进气管道30中。阀体10的两端与进气管道30连接，位于阀体10上游侧的进气管道30与空气滤清器40的空气出口420连接，位于阀体10下游侧的进气管道30与发动机进气口连接。将阀体10设置在空气滤清器40与发动机之间的进气管道30中，可以在发动机停止工作后减少发动机中燃油蒸汽回流到空气滤清器40中，从而减少对空气滤清器40的污染。在一实施例中，发动机的进气系统还包括涡轮增压器，阀体10下游侧的进气管道30与涡轮增压器连接，涡轮增压器连接发动机。进入车辆进气系统的气体从空气进口410进入空气滤清器40，经空气滤清器40过滤后进入阀体10，阀体10对进气气流进行减噪后进气气流流入发动机进气口或者涡轮增压器中。将阀体10设置在空气滤清器40与涡轮增压器之间的进气管道中，还可以减少涡轮增压器产生的噪音通过管道传导。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种进气调节阀装置，用于发动机的进气系统，其特征在于，包括阀体，所述阀体与所述进气系统的进气管道连接，所述阀体包括外管和弹性内管，所述弹性内管内部形成进气流通通道，所述外管套设于所述弹性内管外侧，所述外管与所述弹性内管之间形成压力腔室，所述压力腔室内的压力根据所述发动机功率参数的变化而改变以调节所述弹性内管的横截面积，使得所述发动机功率降低时，所述弹性内管的横截面积减小。

2.根据权利要求1所述的进气调节阀装置，其特征在于，还包括控制单元，所述控制单元用于根据所述功率参数调节所述压力腔室的压力。

3.根据权利要求2所述的进气调节阀装置，其特征在于，所述功率参数为所述发动机进气口的气压。

4.根据权利要求3所述的进气调节阀装置，其特征在于，还包括第一压力传感器，所述第一压力传感器与所述控制单元电连接，所述第一压力传感器用于检测所述发动机进气口的气压信号并将所述气压信号发送给所述控制单元。

5.根据权利要求2所述的进气调节阀装置，其特征在于，还包括连接管，所述连接管与所述外管连接并与所述压力腔室连通，所述控制单元通过控制流体介质通过所述连接管通入或排出所述压力腔室来调节所述压力腔室的压力。

6.根据权利要求5所述的进气调节阀装置，其特征在于，还包括压力泵，所述压力泵与所述连接管连接，所述压力泵与所述控制单元电连接，所述压力泵由所述控制单元控制通过所述连接管向所述压力腔室通入或排出流体介质。

7.根据权利要求6所述的进气调节阀装置，其特征在于，还包括第二压力传感器和第三压力传感器，所述第二压力传感器和第三压力传感器分别与所述控制单元电连接，所述第二压力传感器用于检测所述压力腔室中的腔内气压信号并将所述腔内气压信号发送给控制单元，所述第三压力传感器用于检测所述进气流通通道中的通道气压信号并将所述通道气压信号发送给所述控制单元，所述控制单元还根据所述腔内气压信号和所述通道气压信号控制所述压力泵以调节所述弹性内管的横截面积。

8.根据权利要求5所述的进气调节阀装置，其特征在于，所述流体介质为液体。

9.根据权利要求1所述的进气调节阀装置，其特征在于，还包括连通管，所述连通管的一端与所述外管连接并与所述压力腔室连通，所述连通管的另一端连接至所述进气系统中位于所述阀体下游侧的进气管道。

10.根据权利要求1所述的进气调节阀装置，其特征在于，所述阀体设置于所述进气系统的空气滤清器与所述发动机之间的进气管道中。