[發(fā)明專利]渦輪增壓器消聲器

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310235410.X
• 申請日: 2013-06-14
• 公開（公告）號: CN103291386A
• 公開（公告）日: 2013-09-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 田生;圣小珍;胡遼平;楊迪;徐金
• 申請（專利權(quán)）人: 湖南天雁機(jī)械有限責(zé)任公司
• 主分類號: F01D25/00
• 分類號: F01D25/00
• 代理公司: 衡陽市科航專利事務(wù)所 43101
• 代理人: 鄒小強(qiáng)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種消聲器，特別是一種用于渦輪增壓器的消聲器。

背景技術(shù)

渦輪增壓是一項(xiàng)將發(fā)動機(jī)排氣中的剩余能量轉(zhuǎn)化為發(fā)動機(jī)有效功率的技術(shù)。該技術(shù)不僅可以提高發(fā)動機(jī)的動力性、改善發(fā)動機(jī)的燃油經(jīng)濟(jì)性，還能夠減少發(fā)動機(jī)排放廢氣中的有害成分，具有節(jié)能、環(huán)保功效。同時(shí)該項(xiàng)技術(shù)又是高原地區(qū)發(fā)動機(jī)功率恢復(fù)的重要手段，使發(fā)動機(jī)能適應(yīng)不同海拔高度的運(yùn)行要求。所以，渦輪增壓器技術(shù)已經(jīng)成為發(fā)動機(jī)的發(fā)展趨勢。

隨著增壓器的廣泛應(yīng)用，增壓器所帶來的各種噪聲亦成為環(huán)境噪聲污染的重要來源。渦輪增壓器轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的殘余動不平衡量不可能完全消除，動不平衡量在旋轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生的離心力會成為一種周期性的激振力，迫使轉(zhuǎn)子發(fā)生周期性的振動，該振動的頻率與轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的轉(zhuǎn)頻同步變化。這種振動會沿壓氣機(jī)出口到中冷器的管路傳播形成壓力脈動波，脈動波會導(dǎo)致管壁振動，振動的管壁將向外輻射噪聲。

目前對于渦輪增壓器的這種噪聲一般有主動和被動兩種降噪方法，主動降噪方法就是提高轉(zhuǎn)子動平衡質(zhì)量，這也是最有效、最直接的方法，但隨著車用增壓器轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的不斷提高，這種方法已經(jīng)不能完全抑制這種噪聲的產(chǎn)生，于是在噪聲傳遞路徑上增加消聲器這種被動降噪方法也就顯得尤為重要。由增壓器轉(zhuǎn)子不平衡量引起的一階噪聲頻率高、頻帶范圍廣，這對消聲器的設(shè)計(jì)提出了很高的要求，其工作頻率范圍必須要涵蓋噪聲所處的頻率范圍。另外，渦輪增壓器的噪聲類型繁多，可能還會產(chǎn)生一些相對來講頻率較低、頻帶較寬的噪聲，該部分噪聲也必須涵蓋到消聲器的作用范圍。最后，渦輪增壓器作為發(fā)動機(jī)進(jìn)排氣系統(tǒng)的一部分，要求有效地降噪的同時(shí)不能產(chǎn)生過大的壓降，從而損失發(fā)動機(jī)和增壓器的性能。

目前還未出現(xiàn)針對渦輪增壓器噪聲進(jìn)行有效抑制的消聲器。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供一種用于渦輪增壓器上的消聲器。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種渦輪增壓器消聲器，由管狀的本體和外殼組成，本體的外壁上設(shè)有復(fù)數(shù)片環(huán)形隔板，各相鄰隔板間的管壁上設(shè)有復(fù)數(shù)個(gè)消聲孔，消聲孔與本體的內(nèi)孔相通，各相鄰隔板間管壁上的消聲孔分布為：軸向2-5個(gè)，徑向10-20個(gè)。外殼為一個(gè)管狀的筒體，外殼套裝并固定在隔板的外圓上，外殼的內(nèi)壁與隔板的外圓之間采用過盈配合、或者是采用螺紋連接、或者是焊接方式固定，外殼內(nèi)壁與本體的外壁及相鄰的兩塊隔板組成環(huán)形的消聲腔，各消聲腔相互之間在本體的外壁不能直接連通，每個(gè)消聲腔能完成特定頻率壓力脈動的衰減，串聯(lián)在一起后能降低一個(gè)頻帶中的壓力脈動，得以覆蓋增壓器一定的速度范圍。

本發(fā)明進(jìn)一步的技術(shù)方案是:?渦輪增壓器消聲器上一個(gè)消聲腔內(nèi)的消聲孔設(shè)在管壁的下半部分，相鄰一個(gè)消聲腔內(nèi)的消聲孔就設(shè)在管壁的上半部分，依次交替變換，各相鄰隔板間管壁上的消聲孔分布為：軸向2-5個(gè)，徑向5-10個(gè)。從而使聲阻抗產(chǎn)生交替變化，使得聲波多次反射，達(dá)到降低壓力脈動的目的。

本發(fā)明更進(jìn)一步的技術(shù)方案是：針對增壓器產(chǎn)生的中低頻寬帶噪聲，在渦輪增壓器消聲器消聲腔內(nèi)填入吸聲材料，使消聲器成為阻抗復(fù)合型消聲器。

使用時(shí)，渦輪增壓器消聲器安裝在渦輪增壓器一體式或分體式的壓氣機(jī)出氣口上，或?yàn)閴簹鈾C(jī)出口的組成部分，脈動波經(jīng)消聲器一端進(jìn)入消聲器，通過中間段的消聲腔后，壓力脈動的強(qiáng)度得到充分降低，使得傳播到另一端的脈動波不足以產(chǎn)生過大的噪聲，達(dá)到降噪的目的。

本發(fā)明提供的渦輪增壓器消聲器有如下特點(diǎn)：

1、能夠克服渦輪增壓器噪聲頻率高、頻帶范圍寬的特點(diǎn)降低其產(chǎn)生的多種類型的噪聲，還能對一些氣動的寬頻噪聲產(chǎn)生良好的降噪效果。

2、結(jié)構(gòu)簡單，便于在一體式和分體式的壓氣機(jī)的出口安裝。

附圖說明

附圖1為本發(fā)明提供的渦輪增壓器消聲器結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖2為圖1的A-A剖視圖；

附圖3為本體的結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖4為管壁上的消聲孔上下交替變換的渦輪增壓器消聲器結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖5為附圖1中填入吸聲材料的渦輪增壓器消聲器結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖6為附圖4中填入吸聲材料的渦輪增壓器消聲結(jié)構(gòu)示意圖。

以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步描述。

具體實(shí)施方式