本實(shí)用新型涉及用于發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣管道,特別是涉及用于降低發(fā)動機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)噪聲的進(jìn)氣管道。
背景技術(shù):
發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣系統(tǒng)通常用于將空氣導(dǎo)入發(fā)動機(jī)的氣缸,其包括用于凈化空氣的空氣濾清器,以及進(jìn)氣管道。當(dāng)前,為了降低從發(fā)動機(jī)內(nèi)部傳向外部環(huán)境的進(jìn)氣噪聲,通常在進(jìn)氣管道的側(cè)部或外部設(shè)置與該進(jìn)氣管道流體連通的用于削弱進(jìn)氣噪聲的諧振腔或諧振器。
圖1示意性地展示了傳統(tǒng)的諧振器12,其通常作為旁支安裝在空氣流動通道11上,通過連接管13與空氣流動通道11連接。諧振器12主要由殼體構(gòu)成,殼體將大容積的諧振腔121密封。諧振腔121通過連接管13與空氣流動通道11流體連通。該諧振腔121也被稱為赫姆霍茲諧振腔,其工作原理如下:密閉的諧振腔類似空氣彈簧,具有一定的聲順,當(dāng)聲波頻率與諧振腔的固有頻率相同時,便發(fā)生諧振,在諧振頻率及其附近,空氣振動的速度達(dá)到最大,這時消耗的聲能最多,噪聲衰減最大;當(dāng)在流動通道中傳播的聲波達(dá)到連接諧振腔的連接管界面時,由于截面積發(fā)生突變,聲阻抗急劇變化,諧振頻率及其附近的聲波的大部分聲能被反射回來,一部分聲能由于諧振腔的摩擦阻尼轉(zhuǎn)化為熱能而散失,剩下小部分聲能繼續(xù)向前傳播,從而達(dá)到降低特定頻率噪聲的目的。
諧振腔容積增大,諧振頻率降低這是本領(lǐng)域已知的,也就是說,諧振腔容積較大,可以衰減頻率較低的噪聲,反之,諧振腔容積較小,可以衰減頻率較大的噪聲。
現(xiàn)有的進(jìn)氣管道的消聲結(jié)構(gòu)通常采用在進(jìn)氣管道的側(cè)壁上設(shè)置圓形通孔實(shí)現(xiàn)諧振腔和進(jìn)氣管道的空氣流動通道之間的流體連通,并且,為了消除低頻噪音,通常的做法是增大諧振腔的容積。然而,現(xiàn)代的汽車通常要求進(jìn)氣系統(tǒng)的體積降低,大容積的諧振腔占用大量空間,難以滿足當(dāng)前對進(jìn)氣系統(tǒng)體積降低的要求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
基于此,有必要針對現(xiàn)有諧振腔布置不緊湊并且不能較好消除低頻噪聲的問題,提供一種帶有改進(jìn)的諧振腔的進(jìn)氣管道。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本實(shí)用新型提供了一種進(jìn)氣管道。該進(jìn)氣管道包括:
進(jìn)氣管,其包括管壁,所述管壁限定了位于所述進(jìn)氣管內(nèi)部的空氣流動通道;以及
諧振器,其設(shè)置在所述管壁的外側(cè)面上,包括諧振腔側(cè)壁和諧振腔蓋體,所述諧振腔側(cè)壁連接至所述管壁的外側(cè)面,所述諧振腔側(cè)壁、所述諧振腔蓋體和所述管壁的外側(cè)面圍成至少一個諧振腔,所述諧振腔側(cè)壁在所述管壁的外側(cè)面上界定分別對應(yīng)所述至少一個諧振腔的至少一個進(jìn)氣面,所述至少一個進(jìn)氣面中的每個進(jìn)氣面均開設(shè)有穿過所述管壁的通孔,所述通孔實(shí)現(xiàn)所述至少一個諧振腔和所述空氣流動通道之間的流體連通,
其特征在于,所述至少一個進(jìn)氣面均為非圓形,其對應(yīng)的通孔的形狀為非圓形,并且,
所述通孔的水力直徑大于所述進(jìn)氣面所能畫出的圓的直徑。
優(yōu)選地,所述通孔的形狀為多邊形。
優(yōu)選地,所述通孔的形狀與所述進(jìn)氣面的形狀相同。
優(yōu)選地,所述進(jìn)氣面的邊緣與所述通孔的邊緣之間的距離相等。
優(yōu)選地,所述管壁與所述諧振腔側(cè)壁一體注塑成型,所述諧振腔蓋體單獨(dú)注塑成型,并且在注塑成型后安裝在所述諧振腔側(cè)壁上。
優(yōu)選地,所述諧振腔蓋體設(shè)置有對應(yīng)所述至少一個諧振腔并作為諧振腔一部分的至少一個凹陷區(qū),所述凹陷區(qū)具有設(shè)定的凹陷容積。
優(yōu)選地,所述諧振器包括容積不同的多個諧振腔,所述多個諧振腔通過所述諧振腔側(cè)壁彼此分隔,并且均各自通過對應(yīng)進(jìn)氣面中開設(shè)的通孔和所述空氣流動通道流體連通。所述諧振腔蓋體設(shè)置有分別對應(yīng)所述多個諧振腔的多個凹陷區(qū),所述多個凹陷區(qū)各自具有的凹陷容積不相同。
優(yōu)選地,所述多個諧振腔的進(jìn)氣面的形狀不同。
優(yōu)選地,當(dāng)所述進(jìn)氣管道彎曲設(shè)置時,所述多個諧振腔中相鄰的兩個諧振腔的相鄰諧振腔側(cè)壁彼此平行,并且所述多個諧振腔的進(jìn)氣面組成的形狀與所述進(jìn)氣管的軸向截面形狀相符。
上述進(jìn)氣管道,通過在進(jìn)氣管和諧振腔之間設(shè)置非圓形的通孔以實(shí)現(xiàn)空氣流動通道和諧振腔之間的流體連通,并且通孔的水力直徑大于進(jìn)氣面所能畫出的圓的直徑,在相同的諧振腔容積的前提下,相比于圓形通孔,本實(shí)用新型采用的非圓形通孔的設(shè)計,增大了通孔的水力直徑,從而能夠消除更低頻率的噪聲。換言之,為消除同一低頻噪聲,相比于采用圓形通孔的現(xiàn)有諧振腔設(shè)計,根據(jù)本實(shí)用新型的采用非圓形通孔的諧振腔的容積更小,占用更小的空間。并且,根據(jù)本實(shí)用新型的進(jìn)氣管道,進(jìn)氣面的邊緣與通孔的邊緣之間的距離相等,這使得注塑成型時,通孔的邊緣部分收縮均勻,從而便于控制通孔的形狀面積。此外,通過設(shè)置單獨(dú)注塑成型的諧振腔蓋體,并且該諧振腔蓋體具有設(shè)定的凹陷容積的凹陷區(qū),通過獨(dú)立成型的蓋體,從而能夠精準(zhǔn)調(diào)節(jié)所述凹陷的容積,從而能夠準(zhǔn)確控制所述諧振腔的頻率。
附圖說明
圖1為根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的帶有諧振器的進(jìn)氣管道的示意圖;
圖2為根據(jù)本實(shí)用新型的一個實(shí)施例的進(jìn)氣管道的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3為圖2所示的進(jìn)氣管道去除諧振腔蓋體后的諧振腔結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4為圖2所示的進(jìn)氣管道的剖面示意圖。
具體實(shí)施方式
為使本實(shí)用新型的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂,下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式做詳細(xì)的說明。在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本實(shí)用新型。但是本實(shí)用新型能夠以很多不同于在此描述的其它方式來實(shí)施,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本實(shí)用新型內(nèi)涵的情況下做類似改進(jìn),因此本實(shí)用新型不受下面公開的具體實(shí)施的限制。
根據(jù)本實(shí)用新型的一個實(shí)施例,提供了一種進(jìn)氣管道。如圖2和4所示,該進(jìn)氣管道包括進(jìn)氣管21和諧振器22。該進(jìn)氣管21包括管壁,該管壁限定了位于所述進(jìn)氣管內(nèi)部的空氣流動通道211。諧振器22設(shè)置在進(jìn)氣管21的外側(cè)面上,包括諧振腔側(cè)壁和諧振腔蓋體,該諧振腔側(cè)壁連接至管壁的外側(cè)面。諧振腔側(cè)壁、諧振腔蓋體和管壁的外側(cè)面圍成至少一個諧振腔221,例如,在本實(shí)施例中為四個諧振腔221,如圖3所示。諧振腔側(cè)壁在管壁的外側(cè)面上界定分別對應(yīng)四個諧振腔221的四個進(jìn)氣面。每個進(jìn)氣面均開設(shè)有穿過管壁的通孔23,該通孔實(shí)現(xiàn)其所對應(yīng)的諧振腔和空氣流動通道之間的流體連通。
在本實(shí)施例中,如圖3-4所示,進(jìn)氣管道包括四個諧振腔,這四個諧振腔通過諧振腔側(cè)壁彼此分隔,并且均各自通過對應(yīng)進(jìn)氣面中開設(shè)的通孔和空氣流動通道流體連通。這四個諧振腔具有不同的容積,因此它們的固有頻率不同,能夠?qū)υ谒鼈兊墓逃蓄l率及其附近的頻率上的四種低頻噪聲產(chǎn)生諧振,從而削弱這些低頻噪聲。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是,雖然本實(shí)施例采用了包括四個諧振腔的設(shè)置,但是諧振腔的設(shè)置不限于此,根據(jù)實(shí)際需要,可能僅包括一個諧振腔,或者包括兩個、三個或四個以上的諧振腔。
在本實(shí)施例中,通孔的形狀與進(jìn)氣面的形狀相同。如圖3所示,四個諧振腔221的進(jìn)氣面的形狀均為類四邊形,其對應(yīng)的通孔23的形狀也均為類四邊形,通孔23的水力直徑大于進(jìn)氣面所能畫出的圓的直徑。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是,雖然進(jìn)氣面和通孔在本實(shí)施例中均為類四邊形,但是進(jìn)氣面和通孔的形狀不限于此,進(jìn)氣面和通孔可以為任何合適的非圓形,特別是多邊形。此外,多個諧振腔的進(jìn)氣面的形狀可以各不相同,相應(yīng)地,通孔的形狀也可以各不相同。
通過在進(jìn)氣管和諧振腔之間設(shè)置非圓形的通孔以實(shí)現(xiàn)空氣流動通道和諧振腔之間的流體連通,并且通孔的水力直徑大于進(jìn)氣面所能畫出的圓的直徑,在相同的諧振腔容積的前提下,相比于圓形通孔,本實(shí)用新型采用的非圓形通孔的設(shè)計,增大了通孔的水力直徑,從而能夠消除更低頻率的噪聲。換言之,為消除同一低頻噪聲,相比于采用圓形通孔的現(xiàn)有諧振腔設(shè)計,根據(jù)本實(shí)用新型的采用非圓形通孔的諧振腔的容積更小,占用更小的空間。
在本實(shí)施例中,通孔的形狀與其對應(yīng)的諧振腔的進(jìn)氣面的形狀相同。如圖所述,諧振腔23的進(jìn)氣面的形狀為類四邊形,通孔23的形狀為與該進(jìn)氣面的形狀相同的類四邊形,通孔的面積小于進(jìn)氣面的面積。優(yōu)選地,進(jìn)氣面的邊緣與通孔的邊緣之間的距離相等,即,通孔位于進(jìn)氣面的中心位置或與進(jìn)氣面同軸。通過這種方式,在注塑成型時,通孔的邊緣部分收縮均勻,從而便于控制通孔的形狀面積。
在制造過程中,管壁與諧振腔側(cè)壁一體注塑成型,而諧振腔蓋體單獨(dú)注塑成型,并且在注塑成型后安裝在諧振腔側(cè)壁上。
優(yōu)選地,在諧振腔蓋體設(shè)置有對應(yīng)至少一個諧振腔并作為諧振腔一部分的至少一個凹陷區(qū),該凹陷區(qū)具有設(shè)定的凹陷容積。通過獨(dú)立成型的蓋體,能夠精準(zhǔn)調(diào)節(jié)凹陷的容積,并且通過設(shè)定凹陷區(qū)的凹陷容積,可以設(shè)定相應(yīng)的諧振腔的容積,從而實(shí)現(xiàn)對特定的低頻噪聲的消聲。在本實(shí)施例中,由于存在四個諧振腔,因此,諧振腔蓋體設(shè)置有分別對應(yīng)這四個諧振腔的四個凹陷區(qū),這四個凹陷區(qū)各自具有的凹陷容積不相同。通過針對不同諧振腔設(shè)計相應(yīng)的凹陷的容積,可以方便且精確地控制各諧振腔的容積,從而實(shí)現(xiàn)對不同的低頻噪聲的消聲的精確控制。
繼續(xù)參照圖3和4,當(dāng)進(jìn)氣管道彎曲設(shè)置時,四個諧振腔221中相鄰的兩個諧振腔的相鄰諧振腔側(cè)壁彼此平行,并且這四個諧振腔221的進(jìn)氣面組成的形狀與進(jìn)氣管21的軸向截面形狀相符。因此,當(dāng)諧振器22安裝在進(jìn)氣管21上時,諧振腔221的進(jìn)氣面能夠完全沿著進(jìn)氣管21的外側(cè)面,從而在使得通孔的開口面積最大化的同時,不占用額外的空間。由此可見,通過將多個諧振腔中相鄰的兩個諧振腔的相鄰諧振腔側(cè)壁設(shè)置為彼此平行,并且多個諧振腔的進(jìn)氣面組成的形狀設(shè)置為與進(jìn)氣管的軸向截面形狀相符,可以形成更緊湊的諧振腔布置結(jié)構(gòu)。
以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本實(shí)用新型的幾種實(shí)施方式,其描述較為具體和詳細(xì),但并不能因此而理解為對本實(shí)用新型專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是,對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下,還可以做出若干變形和改進(jìn),這些都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。因此,本實(shí)用新型專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。