谐振体、引气管以及车辆的制作方法

1.本发明涉及车辆进气领域，具体涉及一种谐振体、引气管以及车辆。


背景技术：

2.随着车辆不断普及，人们对车辆品质要求不断提高，车辆乘坐舒适性成为各车企竞争的重点。车辆加速过程中发动机、进气系统和排气系统是车辆主要噪声激励源，尤其是发动机和进气系统位于车辆前方，距离驾驶员较近，其噪声能量直接通过空气、结构路径传递至驾驶员。
3.在现有技术中，一般通过加长引气管长度或在进气管增加赫姆霍兹谐振腔等方式衰减噪声，噪声衰减频率单一且固定，难以满足使用需求。


技术实现要素：

4.本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种谐振体，所述谐振体能够在不影响发动机舱内布置空间的前提下降低进气噪声，降低布置难度，且可以基于发动机工况，适应性降低不同阶次的噪声，有效提高车内声品质。
5.本发明进一步提出了一种具有上述谐振体的引气管。
6.本发明还旨在提出一种具有上述引气管的车辆。
7.根据本发明实施例的谐振体，均呈环形的第一板部和第二板部，所述第一板部的外壁与引气管的内壁相对应或所述第一板部的外壁与进气管的内壁相对应，所述第二板部位于所述第一板部的内侧，所述第二板部在进气方向上的两端与所述第一板部连接，且所述第二板部的中间区域与所述第一板部间隔开，以在所述第二板部与所述第一板部之间构造出谐振腔，所述第二板部上开设有均与所述谐振腔相连通的多个谐振孔。
8.根据本发明实施例的谐振体，第一板部与第二板部两端连接，以限定出具有谐振孔的谐振腔，谐振体位于进气管路内，无需单独设置赫姆霍兹谐振腔、波长管等结构，即可以降低进气噪声，并可以有效降低进气系统的管道长度(即进气管路长度)，改善空间占用，降低布置难度。
9.在一些实施例中，所述谐振体构造为弹性件，以使所述谐振腔的容积可在气体压力的作用下改变。
10.根据本技术的一些实施例，所述谐振体上设置有导流片，所述导流片设置在所述第一板部的内壁上，沿所述管本体的径向延伸以穿设所述第二板部，并将所述谐振腔分隔为多个子谐振腔，且多个所述子谐振腔的容积各不相同。
11.可选地，所述第一板部和所述第二板部在长度方向上同侧一端所成的角度小于，所述第一板部与所述第二板部在长度方向上同侧另一端所形成的角度，以使所述第二板部的截面呈锥筒形。
12.进一步地，所述导流片沿所述第一板部的长度方向延伸，且所述导流片伸出所述第二板部的部分形成为导流翅片。
13.在一些实施例中，每个所述子谐振腔对应的所述谐振孔数量至少为两个，且至少两个所述子谐振腔对应的谐振孔数量不同。
14.根据本技术的一些实施例，所述第二板部包括：依次连接的第一连接部，中间部以及第二连接部，所述第一连接部与所述第一板部长度方向上的一端连接，所述中间部与所述第一板部间隔开，所述第二连接部与所述第一板部长度方向上的另一端连接。
15.进一步地，所述第二连接部的邵氏硬度小于所述导流片的邵氏硬度，所述导流片的邵氏硬度小于所述中间部、所述第一连接部的邵氏硬度，所述第一连接部与所述中间部的邵氏硬度相同。
16.根据本发明实施例的引气管，所述引气管包括：管本体和上述实施例所述的谐振体，所述谐振体设置在所述管本体的内壁上，所述谐振体的外壁与所述管本体的内壁相贴合，且所述谐振体的内壁形成锥形的空气流道，所述空气流道的大端靠近在所述管本体的进口，所述空气流道的小端靠近空滤盒设置。
17.根据本发明另一实施例的车辆，所述车辆具有上述实施例所述的引气管。
18.本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
19.本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
20.图1是本发明实施例的引气管与空滤盒连接的局部剖视图。
21.图2是本发明实施例的引气管的立体示意图。
22.图3是本发明实施例的引气管的侧视图。
23.图4是图3中a-a处的剖视图。
24.图5是本发明实施例的引气管的谐振体的立体示意图。
25.图6是本发明实施例的引气管的谐振体的侧视图。
26.图7是图6中b-b处的剖视图。
27.图8是本发明实施例的进气噪声阶次能量图。
28.附图标记：
29.引气管100、
30.管本体10、进口11、
31.谐振体20、谐振腔21、子谐振腔211、第一板部22、第二板部23、第一连接部231、中间部232、第二连接部233、谐振孔234、
32.导流片30、
33.空滤盒200、进气管210、
具体实施方式
34.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
35.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
36.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
37.下面参考图1-图7描述根据本发明实施例的谐振体20。
38.如图3-图5所示，根据本发明实施例的谐振体20，均呈环形的第一板部22和第二板部23，第一板部22的外壁与引气管100的内壁相对应或第一板部22的外壁与进气管210的内壁相对应，第二板部23位于第一板部22的内侧，第二板部23在进气方向上的两端与第一板部22连接，且第二板部23的中间区域与第一板部22间隔开，以在第二板部23与第一板部22之间构造出谐振腔21，第二板部23上开设有均与谐振腔21相连通的多个谐振孔234。
39.具体而言，本技术的谐振体20可以设置在进气管路的引气管100或进气管210上，并通过第一板部22与第一板部23限定出谐振腔21，在第二板部23上开设多个谐振孔234，以通过形成在进气管路内的谐振体20进行噪声能量的衰减，有效降噪。
40.根据本发明实施例的谐振体20，第一板部22与第二板部23两端连接，以限定出具有谐振孔234的谐振腔21，谐振体20位于进气管路内，无需单独设置赫姆霍兹谐振腔、波长管等结构，即可以降低进气噪声，并可以有效降低进气系统的管道长度(即进气管路长度)，改善空间占用，降低布置难度。
41.进一步地，谐振体20构造为弹性件，以使谐振腔21的容积可在气体压力的作用下改变。
42.也就是说，谐振腔21具有弹性，在气流经过谐振体20进入空滤盒200过程中，气流会与第一板部22发生碰撞，第一板部22由于自身弹性会产生弹性振动，以抵消气流振动产生的能量，降低气流在谐振体20内的噪声，进而使进气噪声减弱，即进气紊流波动激励可以压缩第二板部23，通过简谐振动进行能量衰减，且进入到谐振体20内的气流流速不同时，对第二板部23产生的压力不同，谐振腔21容积对应会发生变化，而不同容积下谐振腔21对应的降噪频率不同，可以实现变频降噪。
43.如图6-图7所示，在一些实施例中，谐振体20上设置有导流片30，导流片30设置在第一板部22的内壁上，沿管本体10的径向延伸以穿设第二板部23，并将谐振腔21分隔为多个子谐振腔211，且多个子谐振腔211的容积各不相同。
44.具体而言，发动机从车辆外部引入空气，将空气通过进气管210输送至空滤盒200，空滤盒200将空气过滤后输送至发动机，以供车辆发动机启动。在谐振体20内设置导流片30，以提高降噪效果，且导流片30设置在第一板部22上，可以提高导流片30的固定稳定性，在导流片20受气流冲击变形时，可以避免脱落，提高降噪稳定性。
45.其中，谐振体20上设置有导流片30，导流片30将谐振腔21分隔为多个子谐振腔211，在导流片30将谐振腔21分隔为多个子谐振腔211后，在第二板部23上设置多个谐振孔234，假设一个子谐振腔211的容积为v，当气流通过谐振体20时，第二板部23与气流碰撞形成弹性形变，该子谐振腔211的容积v发生变化，以使任一子谐振腔211在不同气体流速下的降噪不同，实现变频降噪，而多个子谐振腔211的容积不同，使每个子谐振腔211具有不同的降噪频率，从而可以对进气时产生的多种频率的噪声的能量进行衰减，以有效降低进气噪声，提升车内声品质。
46.可以理解的是，管本体10上设置的谐振孔234，能够在气流流过谐振体20时，使气流可以进入到谐振腔21内，导流片30能够将谐振腔21分隔为多个子谐振腔211，以使每个子谐振腔211的容积均可变，即在谐振体20内限定出多个容积可变的谐振腔，
47.进一步地，导流片30沿第一板部22的长度方向延伸，且导流片30伸出第二板部23的部分形成为导流翅片。
48.具体地，在发动机启动时，发动机在不同转速时的吸气量不同，在发动机转速较高时，吸入的空气更多，在引气管100处的气流流速更大，从而产生更大的噪声，且气流在进入引气管100时的方向杂乱无序，不同方向的气流在引气管100处碰撞也会产生更大噪声。将导流片30设置为伸出第二板部23的导流翅片，能够在气流进入引气管100时被导流片30强制改变方向，以使方向杂乱无序的气流沿引气管100的延伸方向流动，无序的气流被导流成方向相同的气流，空气之间的碰撞减少，进而可以降低空气摩擦产生的噪声。
49.可选地，第一板部22和第二板部23在长度方向上同侧一端所成的角度小于，第一板部22与第二板部23在长度方向上同侧另一端所形成的角度，以使第二板部23的截面呈锥筒形。
50.具体而言，气流在通过谐振体20时，截面呈锥筒形的第二板部23能够对气流起到收束作用，增加气流通过谐振体20的流速，进而增加进气效率。同时，气流在流过第二板部23时，会撞击第二板部23的上表面，锥筒形的第二板部23能够使气流流过时更平滑，以防出现哨音现象。如图5-图7所示，在一些实施例中，谐振孔234为多个，并与多个子谐振腔211对应设置。
51.可选地，每个子谐振腔211对应的谐振孔234数量至少为两个，且至少两个子谐振腔211对应的谐振孔234数量不同。由此，气流可以由子谐振腔211的一个谐振孔234进入，并由另一个谐振孔234流出，以实现谐振降噪效果，而将不同子谐振腔211对应的谐振孔234数量设置不同，可以在气流流过谐振体20时对不同频率气流的能量进行衰减，以使进气噪声降低。
52.具体而言，每个子谐振腔211上对应谐振孔234数量不同，而开口数量不同，可以形成针对不同频率的子谐振腔211，以针对性实现多频降噪，对多频率能量进行衰减，即在变频降噪的基础上，进一步可以实现多频、变频降噪，以有效降低发动机在不同转速、不同工况下的进气噪声，提升车内声品质。
53.如图4所示，具体地，第二板部23包括：依次连接的第一连接部231，中间部232以及第二连接部233，第一连接部231与第一板部22长度方向上的一端连接，中间部232与第一板部22间隔开，第二连接部233与第一板部22长度方向上的另一端连接。
54.需要指出的是，第一连接部231与第一板部22之间的角度，小于第二连接部233与
第一板部22之间的角度，以使所述第二板部22的截面呈锥筒形，进而使得谐振体20的内壁形成锥形的空气流道，空气流道的横截面积在进气方向上的逐渐减小，空气流道的大端进气，空气流道的小端出气。
55.其中，通过设置第一连接部231、中间部232和第二连接部233，能够形成谐振体20的谐振腔21，又由于谐振体20为弹性体，故第二板部23在第一板部22长度方向上的截面为向内拱起的锥筒形。当气流流过谐振体20时，第一连接部231能够将气流向轴心方向收束(即空气流道的大端进气、而空气流道的小端出气)，在气流穿过中间部232的过程中，气流会与中间部232发生摩擦碰撞，第二板部23由于自身具有弹性，在受到碰撞后会发生弹性形变，由此可以抵消气流振动产生的能量，降低气流流动的噪声，从而降低进气噪声，提高车内声品质。
56.进一步地，第二连接部233的邵氏硬度小于导流片30的邵氏硬度，导流片30的邵氏硬度小于中间部232、第一连接部231的邵氏硬度，第一连接部231与中间部232的邵氏硬度相同。
57.具体而言，在车辆实际行驶中，有时为平稳驾驶，有时需要在较短时间内提高车辆速度，在车辆平稳驾驶时，车辆的进气量保持在稳定水平，空气进入引气管100时流动较平缓，气流对谐振体20的碰撞力度较低，由于第二连接部233的硬度较小，在气流与第二板部23发生碰撞时，硬度较小的第二连接部233能够保证谐振体20具有良好弹性，以吸收气流振动产生的噪声，进而提升车内声品质。
58.其中，当车辆短时间内提速时，发动机进气量急剧增加，空气进入引气管100时流速加快，气流对谐振体20的碰撞力度较大，比第二板部23硬度较大的中间部232和第一连接部231能够保证谐振体20具有良好的弹性，以吸收气流振动产生的噪声，提升车内声品质。
59.如图7所示，在一些实施例中，导流片30在朝向第二板部23延伸的方向上，横截面积逐渐减小。
60.由此，在谐振体20径向截面上，导流片30形成为由第一板部22向第二板部23方向延伸的三角形或梯形，当空气从引气管100进入后，导流片30能够对气流进行梳理，三角形的导流片30能够减少气流与导流片30之间的碰撞，从而降低空气振动产生的噪声，即通过自身阻尼对波动能量进行衰减，将进气紊流波动能量转化为热量进行衰减。
61.可选地，杂乱无序的气流在被导流片30导流时会与导流片30发生碰撞，碰撞会产生噪声，本技术通过将导流片30设置为弹性件，在空气与导流片30发生碰撞时，导流片30可以发生弹性形变以将碰撞产生的噪声抵消，从而增加引气管100的降噪效果。
62.如图1-图2所示，根据本发明第二方面实施例的引气管100，引气管100包括：管本体10和上述实施例的谐振体20。
63.其中，谐振体20设置在管本体10的内壁上，谐振体20的外壁与管本体10的内壁相贴合，且谐振体20的内壁形成锥形的空气流道，空气流道的大端靠近在管本体10的进口，空气流道的小端靠近空滤盒200设置。
64.具体而言，引气管100与空滤盒200的进气管210连通，并适于将新鲜空气引入到空滤盒200内，引气管100的一端为进口，另一端与进气管210连通，谐振体20的内壁限定出锥形的空气流道(基于第二板部23的形状)，进而使空气流道直径较大的一端(大端)临近进口11设置，并与引气管100的内壁硫化固定，空气流道直径较小的一端(小端)延伸至靠近空滤
盒200设置，以使谐振体20的延伸长度更长，气流收束效果更好，降噪效果更好。
65.可以理解的是，当车辆加速时，引气管100进入的紊乱气流，流经谐振体20时，通过大端进、小端出对气流进行梳理，使进入到空滤盒200的气流平顺、波动能量低，同时谐振体20在紊乱气流的波动激励下，可以通过第一连接部231、第二连接部232压缩第二连接部233产生波动，将气流波动能量转化为热量进行衰减，以通过简谐振动吸振实现降噪。
66.示例性地，第一连接部231、第二连接部232可以构造为70度(邵氏硬度)橡胶片体，而第二连接部233可以构造为40度(邵氏硬度)橡胶片体。
67.本技术实施例的谐振体20可以为多段，多段谐振体20间隔布置在引气管100、进气管210内，或谐振体20构造为整体件，且自引气管100的进口11向进气管210与空滤盒200连通的一端延伸。
68.需要指出的是，如图8所示，图中白线为进气噪声阶次能量，例如：二阶、四阶、六阶等阶次能量。进气噪声的能量随着发动机转速的增加而增加，当转速低时进气压力小，进气噪声二阶、四阶、六阶等阶次能量频率低，当转速高时进气压力随之增大，进气噪声二阶、四阶、六阶等阶次能量频率也随之增大，针对不同转速，谐振体20需要衰减的主要阶次能量的衰减频率也会不同。
69.基于此，本技术在管本体10内设置构造为弹性件且具有谐振腔21的谐振体20，在气流流过谐振体20时，气流会对谐振体20的表面进行压迫，由于谐振体20构造为弹性件，在气流碰撞时谐振体20会发生弹性形变，此时谐振腔211内的容积均会发生变化，谐振腔211的谐振频率也会随之变化，进而实现适应性降低不同阶次噪声的效果。
70.即不同的发动机转速对应的进气流速不同，当发动机转速较低时，进气流速较低，进气噪声的二阶、四阶、六阶等阶次能量频率低，此时谐振体20受气流压迫产生的弹性形变较小，谐振腔211容积较大，此时谐振腔频率较低，能有效吸收低流速气流产生的低频噪声；当发动机转速较高时，进气流速较高，进气噪声的二阶、四阶、六阶等阶次能量频率高，主要产生高频噪声，此时谐振体20受气流压迫产生的弹性形变较大，谐振腔211容积较小，此时谐振腔频率较低，能有效吸收高流速气流产生的高频噪声。由此，基于谐振体20可以根据发动机转速变化，基于气体压力作用，实现变频降噪，即谐振腔211容积可变，能够在不同工况下对不同阶次频率噪声进行衰减，降低进气噪声。
71.其中，在发动机工作过程中，进气门的周期性开闭会导致进气系统内的气体压力和密度出现波动变化，形成空气波动噪声，而本技术设置构造为弹性件的谐振体20，在气流进入管本体10时，可以通过谐振体20自身的弹性对气流的波动进行缓冲、衰减，也可以降低气流激励，以降低气流波动，从而有效地降低进气噪声。
72.具体而言，管本体10与进气管210连通以引导空气进入空滤盒200，当气流由管本体10的进口进入时，与谐振体20发生接触，当气流与谐振体20发生碰撞时，谐振体20发生弹性振动，以抵消空气振动产生的能量，削减空气振动产生的噪声，从而降低进气噪声；另一方面，本技术通过在管本体10内设置谐振体20的方式降低进气噪声，与现有技术中增加进气管长度或设置其他部件以降低进气噪声的方案相比，对发动机舱的空间布置的影响更低。
73.可以理解的是，当气流流过谐振体20时，由大端进入谐振体20并由小端流出谐振体20，谐振体20能够将气流向管本体10的轴心方向收束，在气流穿过谐振体20的过程中，谐
振体20可以对方向杂乱的气流进行梳理，使进入空滤盒200的气流流动方向一致，波动较低，进而降低进气噪声。
74.可选地，第二连接部233构造为向远离中间部232方向拱起的弧形片体。在车辆进行急加速时，发动机的进气量增加，气流流过谐振体20的流速增大，第一连接部231和中间部232在气流的撞击作用下会受到相对于管本体10轴向以及径向的压力，此时由于弧形的第二连接部233的邵氏硬度较低，在受到第一连接部231和中间部232的压力后会发生轴向和径向压缩，以实现谐振腔21容积的改变，进而降低进气噪声，而在转速较为稳定时，此时以径向压缩为主。
75.需要说明的是，这里对谐振体20与管本体10内壁、与进气管210的内壁的连接方式不做具体限制，谐振体20可以通过粘接、硫化等方式固定在管本体10的内壁上。
76.根据本发明第二方面实施例的引气管100，通过设置构造为弹性件且具有谐振腔21的谐振体20，可以根据发动机工况，在发动机的进气速度以及进气量不同时，通过谐振腔211的容积变化，针对不同阶次的能量频率不同的噪声进行适应性降噪，实现变频降噪，以有效降低进气噪声，提高车内声品质。此外，通过设置在管本体10内构造为弹性件的谐振体20，无需设置赫姆霍兹谐振腔、波长管等结构，可以降低进气噪声，还可以有效降低进气系统的管道长度，改善空间占用，降低布置难度。根据本发明第三方面实施例的车辆，车辆具有上述实施例的引气管100。
77.根据本发明第三方面实施例的车辆，在车辆内设置上述实施例的引气管100，能够降低车辆的进气噪声，提升车内的声品质。
78.在本说明书的描述中，参考术语“实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
79.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。