CN207004695U - 一种涡轮增压发动机进气系统消音装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种涡轮增压发动机进气系统消音装置，包括密封连接管，密封连接管包括共振段以及一端的进气连接段和另一端的出气连接段，在进、出气连接段的端部的外侧面分别设有防脱凸环，防脱凸环的外侧面为圆锥面，在密封连接管共振段的外侧面上设有2‑4个圆环套，从而在圆环套和共振段的外侧面之间形成共振腔，在共振段上对应各圆环套位置分别设有若干贯通共振腔的共振通孔，从进气连接段一侧至出气连接段一侧的各圆环套的轴向长度逐步递增，从进气连接段一侧至出气连接段一侧对应各圆环套位置的共振通孔的数量逐步递增。本实用新型可消除涡轮增压发动机所产生的宽频噪声，并且气密性好，工作更可靠，可满足不同车型的消音需求。

Description

一种涡轮增压发动机进气系统消音装置

技术领域

本实用新型涉及汽车发动机技术领域，尤其是涉及一种涡轮增压发动机进气系统消音装置。

背景技术

随着汽车发动机技术的进步，出现了各种涡轮增压发动机，通过涡轮增压器产生的高温高压空气通过管道进入中冷器进行冷却降温，然后再通过进气管道进入发动机内，从而可显著地提高发动机的换气效率，使发动机产生更强劲的动力输出。

空气在经过涡轮增压器时，涡轮增压器的叶轮叶片高速切割空气时会产生宽频噪声，其噪音频率分布在500-5000HZ之间。而人耳最敏感的声波频率在1000-3000Hz之间。也就是说，经涡轮增压后的空气噪声频率与人耳最敏感的声波频率相重合，因此，我们需要对经涡轮增压器增压的空气进行消音降噪处理，以保证汽车的乘坐舒适性和良好的NVH水平。

在现有技术中，人们通常采用如下方式进行降噪和消音，一种是赫姆赫兹谐振腔，由于其只能消除低频噪音，因此，更多地被用于空气滤清器中；另一种是1/4波长管，由于1/4波长管只能消除单频噪声或者窄频带的噪声，因此，其并不适合用于降低和消除涡轮增压发动机所产生的宽频噪声；第三种是扩张式谐振腔，扩张式谐振腔可以消除以某一频率为中心频率的单一频带内的噪声，可用于涡轮增压器后空气降噪使用，但是其适用的频带较窄，并且仅限于某一个频带内，因此，其总体的降噪消音效果不够理想。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有的涡轮增压发动机在进气系统的消音装置所存在的适用的频带较窄，难以完全消除涡轮增压发动机所产生的宽频噪声的问题，提供一种涡轮增压发动机进气系统消音装置，可消除涡轮增压发动机所产生的宽频噪声，并且气密性好，工作更可靠。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种涡轮增压发动机进气系统消音装置，包括塑胶制成的密封连接管，所述密封连接管包括中间的共振段以及一端的进气连接段和另一端的出气连接段，在进气连接段和出气连接段的端部的外侧面分别设有防脱凸环，所述防脱凸环的外侧面为圆锥面，在密封连接管共振段的外侧面上设有2-4个在轴向上间隔布置的圆环套，从而在圆环套和共振段的外侧面之间形成圆环形的共振腔，在共振段上对应各圆环套位置分别设有在圆周方向均匀分布的若干共振通孔，所述共振通孔贯通对应的共振腔，从进气连接段一侧至出气连接段一侧的各圆环套的轴向长度逐步递增，从进气连接段一侧至出气连接段一侧对应各圆环套位置的共振通孔的数量逐步递增。

本实用新型可设置在涡轮增压器与中冷器之间的管道上，当经过涡轮增压器增压的高压空气通过进气连接段进入到共振段内时，即可带动与共振段通过共振通孔相连通的共振腔内的空气形成共振，从而消耗掉共振频率段内的空气噪声能量，从而达到降低噪声的目的。由于从进气连接段一侧至出气连接段一侧的各圆环套的轴向长度逐步递增，从进气连接段一侧至出气连接段一侧对应各圆环套位置的共振通孔的数量逐步递增，因此，各共振腔内的空气可与共振段内的高压空气在不同的频段上形成共振，从而可充分有效地消除涡轮增压发动机所产生的宽频噪声。特别是，我们可通过现有的塑胶成型方式成型出与密封连接管一体的圆环套，或者通过超声波焊接的方式在密封连接管上焊接出圆环套，从而使共振腔与外界空气保持隔绝状态，形成良好的气密性，使工作更可靠。

作为优选，在进气连接段和出气连接段的内侧壁上设有嵌设环槽，所述嵌设环槽内设有支撑套管，所述支撑套管的内侧壁和共振段的内侧壁齐平。

支撑套管可采用高强度的钢材制成，从而使塑胶制成的进、出气连接段具有较高的刚性和强度，以便于通过抱箍连接在涡轮增压器与中冷器之间的管道上，而在进气连接段和出气连接段的内侧壁上设置嵌设环槽，既有利于支撑套管的轴向定位，又可确保支撑套管的内侧壁和共振段的内侧壁齐平，减小高压空气流动时的阻力，有利于降低噪音。

作为优选，进气连接段和出气连接段的外侧壁上一体地设有若干在轴向上间隔分布的密封圆环，所述密封圆环的横截面呈半圆形。

密封圆环一方面可起到类似加强筋的作用，有利于提高进、出气连接段的强度和刚性，同时可在与管道连接时形成多道密封，有利于提高通过抱箍连接到管道上时的可靠性和密封性，避免漏气和从管道上脱落。

作为优选，所述共振通孔为长方形孔，共振通孔的短边与共振段的轴线平行，所述共振段内可转动地设有与其内侧壁贴合的调节套管，所述调节套管在对应共振通孔处设有调节通孔，所述调节通孔为形状和共振通孔相同的长方形孔。

调节通孔和共振通孔相互重合部分即构成共振通孔的开口，当调节通孔和共振通孔完全重合时，连通共振段与共振腔的共振通孔的开口最大；当我们转动调节套管时，调节通孔和共振通孔相互错位，从而使共振段与共振腔之间的共振通孔的开口逐渐变小。也就是说，我们可通过转动调节套管，方便地调节和改变共振通孔的开口大小，从而调节共振腔的共振频段，以满足不同车型的消音需求，实现消音效果的最大化。

作为优选，在靠近进气连接段一侧的共振通孔所对应的调节通孔的一个短边处设有径向地向外弯折的定位片，所述定位片位于对应的共振通孔内，在共振段的内侧壁上设有若干沿圆周方向排列的定位凹槽，其中第一个和最后一个定位凹槽之间的共振段内侧壁所对应的圆心角在20度-30度之间，相邻两个定位凹槽之间的间距相等，所述调节套管的外侧壁设有半球形的定位凸起，当定位凸起卡位在第一个定位凹槽内时，调节通孔和对应的共振通孔相重合，当定位凸起卡位在最后一个定位凹槽内时，调节通孔和共振通孔错位。

当我们转动调节套管时，即可依靠弹性变形使定位凸起从一个定位凹槽内移出并卡位到相邻的另一个定位凹槽内，从而方便地调整调节通孔和共振通孔的重合面积的大小，以改变各共振腔的共振频段，从而使调节套管可靠定位。特别是，位于共振通孔内的定位片即可限定调节套管的转动角度，同时可对调节套管起到一个转动时的导向作用，确保调节套管可在共振段内沿圆周方向转动，以便于定位凸起能可靠地卡位在定位凹槽内。

因此，本实用新型具有如下有益效果：可消除涡轮增压发动机所产生的宽频噪声，并且气密性好，工作更可靠，可满足不同车型的消音需求。

附图说明

图1是密封连接管的一种结构示意图。

图2是本实用新型的另一种结构示意图。

图3是调节套管的一种结构示意图。

图4是图1中A处的放大图。

图中：1、密封连接管 11、共振段 111、共振通孔 12、进气连接段 121、防脱凸环 122、导向倒角 123、密封圆环 124、嵌设环槽 13、出气连接段 14、定位凹槽 2、圆环套 21、共振腔 3、支撑套管 4、调节套管 41、调节通孔 42、定位凸起 43、定位片 44、切缝。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型做进一步的描述。

如图1所示，一种涡轮增压发动机进气系统消音装置，包括塑胶制成的密封连接管1，该密封连接管包括中间的共振段11以及一端的进气连接段12和另一端的出气连接段13，进气连接段和出气连接段对称地一体连接在共振段的两端。在密封连接管共振段的外侧面上设置2-4个在轴向上等间隔布置的圆环套2，圆环套的横截面呈U形，每个圆环套和共振段的外侧面之间均形成圆环形的共振腔21。需要说明的是，我们可通过现有的塑胶成型方式成型出与密封连接管一体的圆环套，或者通过超声波焊接的方式在密封连接管上焊接出圆环套，从而使共振腔与外界空气保持隔绝状态，形成良好的气密性。

此外，在共振段上对应各圆环套位置分别设置在圆周方向均匀分布的若干共振通孔111，共振通孔贯通对应的共振腔，优选地，共振通孔为长方形孔，并且共振通孔的宽度方向与共振段的轴向平行，与圆环套对应的一圈共振通孔的数量在4-8个之间。

使用时，我们可按照高压空气从进气连接段到出气连接段的方向，将本实用新型的密封连接管连接在涡轮增压器与中冷器之间的管道上，并且在两端的进气连接段和出气连接段上设置相应的抱箍，以实现连接的可靠和密封。当经过涡轮增压器增压的高压空气通过进气连接段进入到共振段内时，即可带动与共振段通过共振通孔相连通的共振腔内的空气形成共振，从而消耗掉共振频率段内的空气噪声能量，以达到降低噪声的目的。

为了最大限度地降噪和消音，我们可使各圆环套的外径保持一致，以便于制造和安装，同时使进气连接段一侧至出气连接段一侧的各圆环套的轴向长度逐步递增，并且从进气连接段一侧至出气连接段一侧对应各圆环套位置的共振通孔的数量逐步递增。优选地，圆环套的数量为3个，相应地，与第一至第三个圆环套所对应的每一圈共振通孔的数量依次为4个、6个、8个，相邻2个圆环套之间的间隔为12mm，从而使各共振腔具有不同的共振频段，密封连接管内的高压空气可与各共振段在不同的频段上形成共振，从而可充分有效地消除涡轮增压发动机所产生的宽频噪声。

另外，如图1、图4所示，我们可在进气连接段和出气连接段的端部的外侧面分别设置防脱凸环121，并在防脱凸环的端部边缘设置一个导向倒角122，从而使防脱凸环的外侧面为圆锥面。这样，当我们需要将进气连接段和出气连接段连接到涡轮增压器与中冷器之间的管道上时，具有导向倒角的防脱凸环可较为方便地挤入管道内，并且防脱凸环在挤入管道后可形成一个倒扣的效果，特别是，当我们在管道的外面套设一个抱箍时，可使进气连接段和出气连接段可靠连接，防止脱开，并且防脱凸环可同时起到加强与管道之间的密封性的效果。

另外，我们还可在进气连接段和出气连接段的内侧壁上设置嵌设环槽124，在嵌设环槽内设置紧配合的支撑套管3，支撑套管的壁厚与嵌设环槽的深度相等，从而使支撑套管的内侧壁和共振段的内侧壁齐平。支撑套管可采用SPCC一类的高强度钢材制成，从而使塑胶制成的进、出气连接段具有较高的刚性和强度。这样，当我们收紧抱箍使进、出气连接段与管道紧密连接时，可有效地避免进、出气连接段向内凹陷。

当然，我们还可在进气连接段和出气连接段的外侧壁上一体地设置若干在轴向上间隔分布的密封圆环123，密封圆环的横截面呈半圆形，从而有利于提高进、出气连接段的强度和刚性。这样，当我们将进气连接段和出气连接段连接到涡轮增压器与中冷器之间的管道上时，每一圈密封圆环都会与管道的内侧壁形成紧配合而形成一道密封，从而在进、出气连接段与管道之间形成多道密封，有利于提高进、出气连接段与管道连接时的可靠性和密封性。

进一步地，如图2、图3所示，我们还可在共振段内可转动地设置与共振段的内侧壁贴合的调节套管4，调节套管可由不锈钢制成，调节套管在对应共振通孔处设置调节通孔41，调节通孔为形状和共振通孔相同的长方形孔。

调节通孔和共振通孔相互重合部分即构成连通共振段与共振腔之间的共振通孔的开口。当调节通孔和共振通孔完全相互重合时，共振段与共振腔之间的共振通孔的开口最大；当我们转动调节套管时，调节通孔和共振通孔逐步地相互错位，从而使共振段与共振腔之间的共振通孔的开口逐渐变小，进而调节共振腔的共振频段，以满足不同车型的消音需求，实现消音效果的最大化。

为了便于调节套管的定位，我们还可在共振段的内侧壁上设置若干沿圆周方向排列的定位凹槽14，其中第一个和最后一个定位凹槽之间的共振段内侧壁所对应的圆心角在20度-30度之间，并且相邻两个定位凹槽之间的间距相等。相应地，调节套管的外侧壁设置半球形的定位凸起42。当定位凸起卡位在第一个定位凹槽内时，调节通孔和对应的共振通孔相重合，此时共振通孔的开口最大；当我们转动调节套管时，即可依靠弹性变形使定位凸起从一个定位凹槽内移出并卡位到相邻的另一个定位凹槽内；当定位凸起卡位在最后一个定位凹槽内时，调节通孔和共振通孔错位，此时共振通孔的开口最小。

需要说明的是，我们可在在靠近进气连接段一侧的一圈共振通孔所对应的调节通孔的一个短边处设置径向地向外弯折的定位片43，定位片位于对应的共振通孔内。位于共振通孔内的定位片能可靠地限定调节套管的转动角度，与此同时，定位片可共振通孔之间可形成滑动连接，从而对调节套管起到一个转动时的导向作用，确保调节套管可在共振段内沿圆周方向转动，以便于定位凸起能可靠地卡位在定位凹槽内。当然，我们可在调节套管上设置定位片的两侧分别设置切缝44，从而使定位片可向内弯折变形，以便于将调节套管装入到连接段内。

Claims (5)

1.一种涡轮增压发动机进气系统消音装置，包括塑胶制成的密封连接管，其特征是，所述密封连接管包括中间的共振段以及一端的进气连接段和另一端的出气连接段，在进气连接段和出气连接段的端部的外侧面分别设有防脱凸环，所述防脱凸环的外侧面为圆锥面，在密封连接管共振段的外侧面上设有2-4个在轴向上间隔布置的圆环套，从而在圆环套和共振段的外侧面之间形成圆环形的共振腔，在共振段上对应各圆环套位置分别设有在圆周方向均匀分布的若干共振通孔，所述共振通孔贯通对应的共振腔，从进气连接段一侧至出气连接段一侧的各圆环套的轴向长度逐步递增，从进气连接段一侧至出气连接段一侧对应各圆环套位置的共振通孔的数量逐步递增。

2.根据权利要求1所述的一种涡轮增压发动机进气系统消音装置，其特征是，在进气连接段和出气连接段的内侧壁上设有嵌设环槽，所述嵌设环槽内设有支撑套管，所述支撑套管的内侧壁和共振段的内侧壁齐平。

3.根据权利要求1或2所述的一种涡轮增压发动机进气系统消音装置，其特征是，进气连接段和出气连接段的外侧壁上一体地设有若干在轴向上间隔分布的密封圆环，所述密封圆环的横截面呈半圆形。

4.根据权利要求3所述的一种涡轮增压发动机进气系统消音装置，其特征是，所述共振通孔为长方形孔，共振通孔的短边与共振段的轴线平行，所述共振段内可转动地设有与其内侧壁贴合的调节套管，所述调节套管在对应共振通孔处设有调节通孔，所述调节通孔为形状和共振通孔相同的长方形孔。

5.根据权利要求3所述的一种涡轮增压发动机进气系统消音装置，其特征是，在靠近进气连接段一侧的共振通孔所对应的调节通孔的一个短边处设有径向地向外弯折的定位片，所述定位片位于对应的共振通孔内，在共振段的内侧壁上设有若干沿圆周方向排列的定位凹槽，其中第一个和最后一个定位凹槽之间的共振段内侧壁所对应的圆心角在20度-30度之间，相邻两个定位凹槽之间的间距相等，所述调节套管的外侧壁设有半球形的定位凸起，当定位凸起卡位在第一个定位凹槽内时，调节通孔和对应的共振通孔相重合，当定位凸起卡位在最后一个定位凹槽内时，调节通孔和共振通孔错位。