一种消音器及发动机进气管的制作方法

文档序号:15010778发布日期:2018-07-24 22:23阅读:396来源:国知局

本实用新型涉及发动机领域,特别是涉及一种消音器及发动机进气管。



背景技术:

进气系统是汽车中的一个重要的组成部分,用来均匀地向发动机各气缸供给空气与燃油混合气或纯净空气。发动机进气管主要用来引导气体进入气缸。但随着汽车行业的发展,进气系统除了需要满足基本功能外,还需要考虑噪声、进气阻力等问题。

现有常用的进气消声结构采用了抗性消音原理:利用声波在共振腔内的折射与反射进行消音。共振腔由隔板组成密闭空间,声波在共振腔内传播时不断的发生反射和干涉消耗能量,最终消除噪声。

进气管对整车造成较大影响的两大性能指标分别为进气噪声和进气阻力,这两个指标是相互影响、相互对立的。如上述现有常用消声结构,设计较多的消声孔或共振腔,对进气噪声有一定促进作用(降噪利好),但会使进气阻力增大,影响整车动力性经济性。

为了使进气噪声和进气阻力达到一个最佳平衡点,现有技术中主要利用软件分析,以提供多种不同共振腔体积和/或不同消声孔数量的进气管,在台架或整车上逐一分别进行验证。但是,由于不同方案使用的进气管不同,涉及到的变量较多,所以经常出现验证失效,效率低下情况;且多种方案并行验证成本较大,周期较长。



技术实现要素:

本实用新型的一个目的是要提供一种消音器,以解决现有技术中在设计共振腔的过程中,由于涉及的变量多而导致验证失效率高、验证成本大、周期长等问题。

本实用新型一个进一步的目的是要使得消音器易调节容且调节精度高。

特别地,本实用新型提供了一种消音器,用于寻找进气噪声和进气阻力平衡点,包括:

内筒,管状结构,具有相对的进气端和出气端,所述进气端与所述出气端之间的所述内筒的管壁处设有多个消声孔;

外筒,同轴固定安装于所述内筒的外侧,与所述内筒相配合形成共振腔,所述内筒内流经的气体所产生的声波通过所述消声孔进入所述共振腔;和

调节装置,嵌套于所述内筒的外侧,所述调节装置与所述外筒相配合以在所述共振腔内形成一个相对独立的环形调节空腔,通过所述调节装置阻止所述声波进入所述调节空腔;

其中,所述调节装置通过沿所述内筒的轴线方向做活塞运动以调节所述共振腔的体积和所述消声孔的数量。

可选地,所述调节装置包括:

可移动地嵌套于所述内筒外侧的水平套筒,所述水平套筒可覆盖部分消声孔以阻止所述声波进入所述调节空腔;和

沿所述水平套筒径向方向延伸的环状隔板,所述环状隔板的内圈嵌套于所述水平套筒的外侧,所述环状隔板的外圈与所述外筒的内壁密封接触,所述环状隔板阻止所述声波进入所述调节空腔。

可选地,还包括用于驱动所述调节装置的驱动装置。

可选地,所述水平套筒与所述环状隔板一体化成型,所述环状隔板由所述水平套筒的边缘沿径向方向弯折延伸而成。

可选地,所述外筒的一端嵌套于所述水平套筒的外侧,所述外筒与所述水平套筒可沿轴向方向相对移动。

可选地,所述水平套筒的外壁设有凹槽形的活动槽,所述外筒的一端嵌套于所述活动槽处。

可选地,所述水平套筒的外壁与所述外筒通过螺纹连接。

可选地,所述外筒的内壁与所述环状隔板通过螺纹连接。

可选地,所述水平套筒还包括用于测量所述调节空腔体积的测量装置。

可选地,所述环状隔板嵌套于所述水平套筒靠近所述内筒中心的一端的边缘。

特别地,本实用新型还提供了一种发动机进气管,包括上面所述的消音器。

本实用新型的消音器及发动机进气管,在现有消音器的结构上进行改进,增加一个调节装置,所述调节装置通过做活塞运动以调节共振腔的体积和消声孔的数量,以保证在同一进气管的情况下验证共振腔体积及消声孔数量均不相同时的进气噪声和进气阻力的情况,消除了干扰变量,保证了验证可靠。

进一步地,该消音器的结构简单,易操作,不仅节约了成本,还提高了效率。

进一步地,本实用新型的调节装置还带有测量装置,能够准确的测量所述共振腔的体积和消声孔的数量,确保数据的准确性。

根据下文结合附图对本实用新型具体实施例的详细描述,本领域技术人员将会更加明了本实用新型的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本实用新型的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解,这些附图未必是按比例绘制的。附图中:

图1是现有技术中发动机进气管的示意性结构图;

图2是沿图1中的剖切线A-A截取的示意性剖视图;

图3是根据本实用新型的一个实施例的消音器的示意性结构图;

图4是根据本实用新型的一个实施例的消音器中调节装置的示意性结构图。

图中的附图标记为:

1-消声器,2-发动机进气管;

11-内筒,12-外筒,13-调节装置,14-共振腔,15-调节空腔,18-进气端,19-出气端,111-消声孔,131-水平套筒,132-环状隔板,133-活动槽。

具体实施方式

图1是现有技术中发动机进气管的示意性结构图。如图1所示,发动机进气管2包括至少一个消音器1。进气系统是汽车中的一个重要的组成部分,用来均匀地向发动机各气缸供给空气与燃油混合气或纯净空气。发动机进气管2主要用来引导气体进入气缸,图1中箭头所示的方向为发动机进气方向。但随着汽车行业的发展,进气系统除了需要满足基本功能外,还需要考虑噪声、进气阻力等问题。

图2是沿图1中的剖切线A-A截取的示意性剖视图。如图2所示,现有常用的进气消声结构采用了抗性消音原理:利用声波在共振腔14内的折射与反射进行消音。图2中所示的消音器1具有进气端18和出气端19,在进气端18和出气端19之间设置有外筒12和内筒11,外筒12与内筒11之间形成密闭的共振腔14,内筒11的周壁上设有消声孔,内筒11中流经的气体产生的声波在共振腔14内传播时不断的发生反射和干涉消耗能量,最终消除噪声。

发动机进气管对整车造成较大影响的两大性能指标分别为进气噪声和进气阻力,这两个指标是相互影响、相互对立的。如图1和图2所示的现有常用消声结构,设计较多的消声孔111或共振腔,对进气噪声有一定促进作用(降噪利好),但会使进气阻力增大,影响整车动力性经济性。

为了使进气噪声和进气阻力达到一个最佳平衡点,现有技术中主要利用软件分析,以提供多种不同共振腔体积和/或不同消声孔111数量的进气管,在台架或整车上逐一分别进行验证。但是,由于不同方案使用的进气管不同,涉及到的变量较多,所以经常出现验证失效,效率低下情况;且多种方案并行验证成本较大,周期较长。

针对上述问题,特别地,申请人在图2中所示的消音器的基础上做了进一步地改进,用于寻找进气噪声和进气阻力平衡点,使其能够适应多种工况,减少变量。

图3是根据本实用新型的一个实施例的消音器1的示意性结构图。如图3所示,本实用新型提供了一种新型消音器1,包括内筒11、外筒12和调节装置13。内筒11为管状结构,具有相对的进气端和出气端,进气端与出气端之间的内筒的外壁处设有多个消声孔111。外筒12同轴固定安装于内筒11的外侧,与内筒11相配合形成共振腔14,内筒11内流经的气体所产生的声波通过消声孔111进入共振腔14。调节装置13嵌套于内筒11的外侧,调节装置13与外筒12相配合以在共振腔内形成一个相对独立的环形的调节空腔15,调节装置13阻止声波进入调节空腔15。调节装置13通过沿内筒11的轴线方向做活塞运动以调节共振腔14的体积和消声孔111的数量。

本实用新型的消音器1,在现有消音器的结构上进行改进,增加一个调节装置13,调节装置13通过做活塞运动以调节共振腔的体积和消声孔111的数量,以保证在同一进气管的情况下验证共振腔体积及消声孔111数量均不相同时的进气噪声和进气阻力的情况,消除了干扰变量,保证了验证可靠。

图4是根据本实用新型的一个实施例的消音器1中调节装置13的示意性结构图。如图4所示,在本实用新型的一个实施例中,调节装置13包括水平套筒131和环状隔板132。水平套筒131可移动地嵌套于内筒11外侧,水平套筒131可覆盖部分消声孔111以阻止声波进入调节空腔15。水平套筒131嵌套于内筒11的外侧,不仅节约了空间,还保证了共振腔14的气密性。水平套筒131通过沿其轴向方向的滑动,来密封或打开消声孔111。水平套筒131在嵌套于内筒11外侧后,需要用外力才能使其沿轴线方向运动,而并不能因为声波震动或设备震动就能使调整装置产生位移。环状隔板132构造成沿水平套筒131径向方向延伸,环状隔板132的内圈嵌套于水平套筒131的外侧,环状隔板132的外圈与外筒12的内壁密封接触,环状隔板132阻止声波进入调节空腔15。

采用本实用新型的消音器1,可以不用重新设计消音器的结构,只需要在内筒11和外筒12之间增加一个具有上述结构的调节装置13,可在同一进气管上验证不同共振腔体积及消声孔111数量下进气管的进气噪声和进气阻力,根据测试数据选择最优值,保证单一变量下的验证可靠,此种结构不仅节约成本,还提高了实验效率。

为了进一步降低制造成本,提高实验效率,水平套筒131与环状隔板132一体化成型,环状隔板132由水平套筒131的边缘沿径向方向弯折延伸而成。

为了保证调节空腔15的密封性良好,调节方便,外筒12的一端嵌套于水平套筒131的外侧,外筒12与水平套筒131可沿水平套筒131的轴向方向相对移动。外筒12和水平套筒131相接触的地方可采用密封性好的材料。

为了限制调节空腔15的大小,水平套筒131的外壁设有凹槽形的活动槽,外筒12的一端嵌套于活动槽内。当外壁分别处于活动槽的两端时,调节空腔15分别具有最大容积和最小容积。使用人员可以通过推动调节装置13沿轴向运动来调节调节空腔15的大小。

在本实用新型的另一个实施例中,水平套筒131的外壁与外筒12通过螺纹连接。通过旋转调节装置13来实现调节空腔15的改变,进而改变共振腔14的大小和消声孔111的使用数量。

在本实用新型的又一实施例中,外筒12的内壁与环状隔板132通过螺纹连接。

为了提高精确度,水平套筒131还包括用于测量调节空腔15体积的测量装置。测量装置可以为镶嵌到活动槽里的刻度尺,还可以是安装到共振腔14处的激光位移传感器或电感式模拟量传感器。

在本实用新型的其他实施例中,为了进一步提高精确度,消音器1还可以还包括用于驱动调节装置13的驱动装置(图中未示出)。驱动装置可以为电机或液压马达。

为了保证调节装置13在试验过程中不发生位移,消音器1还可以设置有一个定位装置(图中未示出)。定位装置可以为安装在消音器1上的定位销和与定位销相配合的定位槽。定位装置还可以是把调节装置13固定到内筒上的紧固件,紧固件为一个可调节的紧固圈,紧固圈围绕在调节装置外侧。

特别地,本实用新型还提供了一种发动机进气管,包括以上实施例中所述的消音器。

至此,本领域技术人员应认识到,虽然本文已详尽示出和描述了本实用新型的多个示例性实施例,但是,在不脱离本实用新型精神和范围的情况下,仍可根据本实用新型公开的内容直接确定或推导出符合本实用新型原理的许多其他变型或修改。因此,本实用新型的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

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