一种消音环的布置结构及增压器的制作方法

本实用新型涉及增压器技术领域，尤其涉及一种消音环的布置结构及增压器。

背景技术：

随着炭排放限制要求的日益严格，增压技术成为发动机技术发展的必然选择。随着近几年增压器的压比逐渐升高，导致增压器的噪音问题成为目前生产者和使用者越来越关注的问题。

目前，解决涡轮增压器的噪声问题，最为通用的手段是采用消音环和/或流量拓宽槽。其中，消音环起到导流作用，可以使气流流场更加流畅和稳定，从而降低部分气动噪声；流量拓宽槽除了拓宽低进气流量区域的流量范围外，配合消音环使用，也可以一定程度的削弱中低频的whoosh噪声。

现有技术中，采用消音环、流量拓宽槽一般分为以下3种方案：一种是仅采用消音环技术，在增压器进气管结构上增加消音环，在低进气流量时，此时发动机处于低负荷工况，往往会滋生非常大的whoosh噪声；另一种是仅采用拓宽槽技术，虽然在低流量工况，使喘振线向小流量方向流动，降低了喘振的风险，且也会一定程度上降低whoosh噪声，但在高进气流量时，此时发动机处于高负荷工况，各种高频噪声，如tcn噪声、bpf噪声及buzz-saw噪声都会通过拓宽槽传递出来；还有一种是同时采用消音环和流量拓宽技术，虽然拓宽了流量，降低了喘振风险、降低了whoosh噪声，但在高流量工况，各高频噪声依然很高，如tcn噪声、bpf噪声及buzz-saw噪声依旧会通过拓宽槽，然后从消音环处的空隙传递出来。

综上所述，如何解决增压器的低速工况的运行性能和高速工况的降噪性能无法兼顾的问题已经成为本领域技术人员亟需解决的技术难题。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种消音环的布置结构及增压器，以解决增压器的低速工况的运行性能和高速工况的降噪性能无法兼顾的问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种消音环的布置结构，包括布置在增压器的进气管内的消音环和流量拓宽槽，所述消音环与所述流量拓宽槽沿所述进气管的轴线方向的距离构成消音环间隙，所述消音环设置在所述进气管上且能够沿所述进气管的轴向滑动，且所述消音环连接有用于驱动所述消音环滑动运动以调节所述消音环间隙的直线驱动机构。

优选地，所述进气管内形成有与所述进气管的轴心同轴布置的滑套，所述消音环套设在所述滑套上且与所述滑套滑动配合。

优选地，所述滑套的顶端与所述进气管的外端面平齐连接。

优选地，所述滑套与所述进气管为一体结构。

优选地，所述直线驱动机构为丝杠机构，所述丝杠机构包括与所述进气管的轴线方向平行布置的螺杆和用于驱动所述螺杆绕其自身轴心转动的驱动组件；所述螺杆与所述消音环螺纹配合，所述螺杆转动能够带动所述消音环沿所述进气管的轴向运动。

优选地，所述螺杆的数量为多个，且沿所述进气管的周向均匀排布。

优选地，所述驱动组件包括与所述螺杆同轴布置的齿轮、与所述进气管的轴线同轴布置的齿圈和用于驱动所述齿圈转动的电机，所述齿轮与所述齿圈啮合。

优选地，所述齿圈与所述电机通过皮带传动连接。

优选地，所述进气管的进气入口处还设置有流量传感器，所述流量传感器和所述电机均与电控单元信号连接。

相比于背景技术介绍内容，上述消音环的布置结构，包括布置在增压器的进气管内的消音环和流量拓宽槽，消音环与流量拓宽槽沿进气管的轴线方向的距离构成消音环间隙，消音环设置在进气管上且能够沿进气管的轴向滑动，且消音环连接有用于驱动消音环滑动运动以调节消音环间隙的直线驱动机构。该消音环的布置结构，在实际应用过程中，通过直线驱动机构驱动消音环沿进气管的轴向滑动运动，继而实现消音环间隙的调节，也即实现流量拓宽槽的流量开度调节，当增压器处于低速旋转时，通过直线驱动机构驱动消音环远离流量拓宽槽，消音环间隙变大，继而流量拓宽槽流量开度增大，增大了喘振余量，有效地保证了增压器低速工况下的运行性能；当增压器处于高速工况时，通过直线驱动机构驱动消音环靠近流量拓宽槽，消音环间隙变小，继而流量拓宽槽流量开度减小甚至关闭，不仅减小了增压器的流量损失，而且能够有效地提升增压器在高速工况下的降噪性能。

另外，本实用新型还提供了一种增压器，包括消音环的布置结构，该消音环的布置结构为上述任一方案所描述的消音环的布置结构。由于该消音环的布置结构具有上述技术效果，因此具有上述消音环的布置结构的增压器也应具有相应的技术效果，在此不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的消音环的布置结构的示意图。

上图1中，

进气管1、滑套11、进气入口12、消音环2、流量拓宽槽3、消音环间隙4、直线驱动机构5、螺杆51、驱动组件52、齿轮52a、齿圈52b。

具体实施方式

本实用新型的核心是提供一种消音环的布置结构及增压器，以解决增压器的低速工况的运行性能和高速工况的降噪性能无法兼顾的问题。

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型提供的技术方案，下面将结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，如若涉及术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”和“右”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实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的位置或元件必须具有特定方位、以特定的方位构成和操作，因此不能理解为本实用新型的限制。此外，如若涉及术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

如图1所示，本实用新型实施例提供的一种消音环的布置结构，包括布置在增压器的进气管1内的消音环2和流量拓宽槽3，消音环2与流量拓宽槽3沿进气管1的轴线方向的距离构成消音环间隙4，消音环2设置在进气管1上且能够沿进气管1的轴向滑动，且消音环2连接有用于驱动消音环滑动运动以调节消音环间隙4的直线驱动机构5。

该消音环的布置结构，在实际应用过程中，通过直线驱动机构驱动消音环沿进气管的轴向滑动运动，继而实现消音环间隙的调节，也即实现流量拓宽槽的流量开度调节，当增压器处于低速旋转时，通过直线驱动机构驱动消音环远离流量拓宽槽，消音环间隙变大，继而流量拓宽槽流量开度增大，增大了喘振余量，有效地保证了增压器低速工况下的运行性能；当增压器处于高速工况时，通过直线驱动机构驱动消音环靠近流量拓宽槽，消音环间隙变小，继而流量拓宽槽流量开度减小甚至关闭，不仅减小了增压器的流量损失，而且能够有效地提升增压器在高速工况下的降噪性能。

这里需要说明的是，上述增压器的进气管可以是指压气机的进气管，也可以是涡轮机的进气管，均能够实现相同的效果，再此不做具体的限定。另外需要说明的是，本领域技术人员都应该能够理解的是，前述中消音环2与流量拓宽槽3沿进气管1的轴线方向的距离所构成的消音环间隙，是指消音环朝向流量拓宽槽一侧能够对流量拓宽槽的流量产生影响的部位与流量拓宽槽之间的距离。

在一些具体的实施方案中，消音环与进气管轴向滑动的具体实现结构，可以是进气管1内形成有与进气管1的轴心同轴布置的滑套11，消音环2套设在滑套11上且与滑套11滑动配合。通过消音环与滑套的滑动配合方式，更加容易保证二者滑动过程中的同轴度，从而有助于保证消音环的安装精度。

进一步的实施方案中，上述滑套11的顶端可以设计成与进气管1的外端面平齐连接的方式，比如，滑套11的顶端与进气管1的顶端为一体结构，可以采用一体冲压而成，也可以采用焊接成一体式结构，实际应用过程中，可以根据实际需求进行选择。

当然可以理解的是，上述消音环套设在滑套上实现轴向滑动的方式，仅仅是本实用新型实施例的优选举例而已，实际应用过程中，还可以采用本领域技术人员常用的其他滑动配合方式，比如进气管内设置有对应的滑轨，消音环上设置有能够沿滑轨滑动的滑块等方式。实际应用过程中，可以根据实际需求进行选择布置，在此不做更具体的限定。

在一些更具体的实施方案中，上述直线驱动机构5具体可以采用丝杠机构，该丝杠机构包括与进气管1的轴线方向平行布置的螺杆51和用于驱动螺杆51绕其自身轴心转动的驱动组件52；螺杆51与消音环2螺纹配合，螺杆51转动能够带动消音环2沿进气管1的轴向运动。通过丝杠机构实现消音环沿进气管的轴向滑动方式，使得消音环间隙的调节更加精准且方便实现和加工。当然可以理解的是，上述丝杠机构仅仅是本实用新型实施例对于直线驱动机构的优选举例而已，实际应用过程中，还可以选择本领域技术人员常用的其他直线驱动机构，比如直线驱动电机等，在此不做更具体的限定。

进一步的实施方案中，当采用丝杠机构作为直线驱动机构时，上述螺杆51的数量一般优选为多个，且沿进气管1的周向均匀排布。通过设计成周向均匀排布的多个螺杆，可以实现消音环的周向各个部位驱动力的均衡性，能够有效避免卡死的问题。

进一步的实施方案中，上述驱动组件52的具体结构可以包括与螺杆51同轴布置的齿轮52a、与进气管1的轴线同轴布置的齿圈52b和用于驱动齿圈52b转动的电机，齿轮52a与齿圈52b啮合。通过上述齿轮和齿圈的传动方式，使得螺杆的转动控制更加精准，且通过一个驱动电机即可实现多个螺杆的同步转动，能够保证各个螺杆转动的一致性，也即保证了消音环周向各个位置运动的一致性。当然可以理解的是，上述齿轮与齿圈的传动方式仅仅是本实用新型实施例对于驱动组件的举例而已，实际应用过程中，还可以采用本领域技术人员常用的其他驱动组件进行驱动，比如，电机直接驱动其中一个螺杆，该螺杆通过皮带或链条的方式与其他螺杆实现同步转动的传动方式等。实际应用过程中，可以根据实际需求选择布置，在此不再一一赘述。

进一步的实施方案中，上述齿圈52b与电机之间的传动方式，可以通过皮带传动，也可以通过齿轮或链条传动连接，只要能够实现传动连接即可，在此不做更具体的限定。

在一些更具体的实施方案中，上述进气管1的进气入口12处还可以设置有流量传感器，该流量传感器和电机可以均与电控单元信号连接。这样电控单元ecu可以根据流量传感器检测到进气管的进气入口处的进气流量信息(该进气流量信息可以根据不同车型进行匹配和标定)，然后控制电机的转向，继而实现消音环间隙的大小调节。此外，需要说明的是，实际使用过程中，消音环的位置控制方式可以采用，位置修正的方式进行控制，在非工作时间内进行位置修正，以达到消声环上滑运动的上止点为准(归零)。

另外，本实用新型还提供了一种增压器，包括消音环的布置结构，该消音环的布置结构为上述任一方案所描述的消音环的布置结构。由于该消音环的布置结构具有上述技术效果，因此具有上述消音环的布置结构的增压器也应具有相应的技术效果，在此不再赘述。

以上对本实用新型所提供的消音环的布置结构及增压器进行了详细介绍。需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

还需要说明的是，在本文中，诸如术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括上述要素的物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。