一种用于涡轮增压器的消声结构的制作方法

1.本技术涉及消声降噪技术领域，特别涉及一种用于涡轮增压器的消声结构。


背景技术：

2.发动机涡轮增压器可提高汽车动力性和燃油经济性，但是涡轮增压器在工作过程中进气管道会出现明显的气动噪声，噪声频率主要是宽频噪声，严重影响舒适性。传统的单腔共振消声器只能抑制窄频带的噪声，无法衰减宽频带中高频噪声，且消声能力较差，无法满足发动机涡轮增压器进气噪声降噪要求。


技术实现要素：

3.本技术提供了一种用于涡轮增压器的消声结构，该消声结构的消声效率较高，可以满足发动机涡轮增压器进气的噪声要求。
4.为了达到上述目的，本技术提供了一种用于涡轮增压器的消声结构，包括：沿进气方向依次设置的进口管、第一消声组件、第二消声组件、第三消声组件和出口管，其中，所述进口管、第一消声组件、第二消声组件、第三消声组件和所述出口管同轴设置，且沿进气方向，所述第一消声组件的呈阶梯型设置。
5.本技术中的用于涡轮增压器的消声结构，第一消声组件可以消除高频噪声，第二消声组件和第三消声组件可以消除低频噪声。这样，可以提高消除噪声的效率，以满足发动机涡轮增压器进气的噪声要求。
6.优选地，所述第一消声组件包括第一通气管和环设于所述第一通气管的多个第一扩张腔；
7.所述第一通气管的一端与所述进口管连通，所述第一通气管的另一端与所述第二消声组件连通；
8.沿进气方向，多个所述第一扩张腔的面积逐渐增加，且相邻的两个所述第一扩张腔中，沿垂直于进气方向，前一个所述第一扩张腔的最大尺寸小于后一个所述扩张腔的最小尺寸；
9.其中，所述第一通气管上设有多个第一通气孔，每相邻的两个所述第一扩张腔之间设有一个所述第一通气孔。
10.优选地，所述第一通气孔为矩形。
11.优选地，所述第一扩张腔为四个。
12.优选地，所述第二消声组件包括第二通气管和环设于所述第二通气管的第二扩张腔；
13.所述第二通气管与所述的一端与所述第一通气管连接，所述第二通气管的另一端与所述第三消声组件连接，且所述第二通气管上设有第二通气孔。
14.优选地，所述第三消声组件包括第三通气管、第四通气管和第三扩张腔；
15.所述第四通气管套设在所述第三通气管外侧，所述第三扩张腔环设于第三通气
管；其中，所述第三通气管上设有第三通气孔，所述第四通气管上设有第四通气孔。
16.优选地，所述第四通气孔的尺寸大于所述第三通气孔的尺寸。
17.优选地，所述第三通气孔为圆形孔。
附图说明
18.图1为本技术提供的一种膨胀节的结构示意图。
19.图标：1-进口管；2-第一消声组件；20-第一通气管；200-第一通气孔；21
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第一扩张腔；3-第二消声组件；30-第二通气管；300-第二通气孔；31-第二扩张腔；4-第三消声组件；40-第三通气管；400-第三通气孔；41-第四通气管； 410-第四通气孔；42-第三扩张腔；5-出口管。
具体实施方式
20.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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。
21.请参照图1，进气方向为图1中箭头的方向。本技术提供了一种用于涡轮增压器的消声结构，包括：沿进气方向依次设置的进口管1、第一消声组件2、第二消声组件3、第三消声组件4和出口管5，其中，所述进口管1、第一消声组件2、第二消声组件3、第三消声组件4和所述出口管5同轴设置，且沿进气方向，所述第一消声组件2的呈阶梯型设置。
22.本技术中的用于涡轮增压器的消声结构，第一消声组件2可以消除高频噪声，且第一消声组件2呈阶梯型设置，可以提高第一消声组件2消声的频率；第二消声组件3和第三消声组件4可以消除低频噪声。这样，可以提高消除噪声的效率，以满足发动机涡轮增压器进气的噪声要求。
23.在一种可能的实施例中，所述第一消声组件2包括第一通气管20和环设于所述第一通气管20的多个第一扩张腔21；所述第一通气管20的一端与所述进口管连通，所述第一通气管20的另一端与所述第二消声组件3连通；沿进气方向，多个所述第一扩张腔21的面积逐渐增加，且相邻的两个所述第一扩张腔21中，沿垂直于进气方向，前一个所述第一扩张腔21的最大尺寸小于后一个所述扩张腔的最小尺寸；其中，所述第一通气管20上设有多个第一通气孔200，每相邻的两个所述第一扩张腔21之间设有一个所述第一通气孔200。其中，所述第一扩张腔21为四个。四个第一扩张腔21可以为沿进气方向串联的。且所述第一通气孔200为矩形。
24.由于，在相邻的两个所述第一扩张腔21中，沿垂直于进气方向，前一个所述第一扩张腔21的最大尺寸小于后一个所述扩张腔的最小尺寸；以使相邻的两个第一扩张腔21之间呈阶梯型设置，这样，相邻的两个第一扩张腔21之间的截面积变化较大，当声波经过多个第一扩张腔21时，多个第一扩张腔21 会引起声反射以衰减声波的能量，从而对高频噪声进行降噪。
25.气体经过任意一个第一扩张腔21传递的损失可近似表达为
[0026][0027]
其中，m＝s2/s1，s2为第一扩张腔21的截面积，s1为进口管道的截面积， l为扩张腔的长度，λ为进气噪声声波波长。
[0028]
在一种可能的实施例中，所述第二消声组件3包括第二通气管30和环设于所述第二通气管30的第二扩张腔31；所述第二通气管30与所述的一端与所述第一通气管连接，所述第二通气管30的另一端与所述第三消声组件连接，且所述第二通气管30上设有第二通气孔300。
[0029]
所述第三消声组件4包括第三通气管40、第四通气管41和第三扩张腔42；所述第四通气管41套设在所述第三通气管40外侧，所述第三扩张腔42环设于第三通气管40；其中，所述第三通气管40上设有第三通气孔400，所述第四通气管41上设有第四通气孔410。
[0030]
在具体实施的过程中，针对低频噪声，第二通气管30、第三通气管40、第二扩张腔31、第三扩张腔42以及第二扩张腔31和第三扩张腔42内的空气组合形成弹性振动系统降噪，而第四通气管41相当于在原有弹性振动系统的基础上添加了一个附加系统，将原有的消声峰值一分为二，从而向更低频率范围移动。
[0031]
第二通气管30、第三通气管40和第四通气管41可以等效为多个亥姆霍兹共振器的组合，声波通过第二通孔进入第二扩张腔31时，第二通孔与第二扩张腔31形成一个弹性振动系统；声波通过第三通气孔进入第四通气管41，再通过第四通气孔进入到第三扩张腔42时，第三通气孔、第四通气孔以及第三扩张腔42也形成一个弹性振动系统；当进口管1内声波频率与第二扩张腔31 和/或第三扩张腔42中的振动系统的固有频率相等时，系统发生共振效应，导致第二通气孔300和/或第四通气孔410颈部中空气柱的运动速度加快，空气与孔壁摩擦加剧，最大限度的将声能转化为热能，消耗声波能量，此时声波传递损失最大，远离共振频率时，传递损失减小。穿孔率较大时，消声则主要依靠声反射，由于辐射声波和入射声波相位不同声波反射回上游管路，发生相消干涉导致下游管道中总声压显著减弱，从而实现降噪。
[0032]
在一种可能的实施例中，所述第四通气孔的尺寸大于所述第三通气孔的尺寸。所述第三通气孔为圆形孔。
[0033]
在具体实施例的过程中，在第二通气管30上还可套设有通气管，且通气管上设有通气孔。同理，在第四通气管41上也可以继续套设具有通气孔的通气管。
[0034]
显然，本领域的技术人员可以对本实用新型实施例进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。