[发明专利]一种消声频率可动态调节的共振消声器

说明书

技术领域

本发明涉及汽车发动机进气系统噪声控制技术领域，具体涉及一种消声频率可动态调节的共振消声器。

背景技术

随着人们生活品质的提高，人们对汽车驾驶室内的噪声舒适性提出了更高的要求。而进气系统噪声是汽车的主要噪声源之一，且大多属于低频噪声。在发动机的不同转速下，其噪声频率是不同的，这就给进气系统降噪带来了难题。采用共振消声器虽然可以消除低频噪声，但只针对单一频率效果较好，况且发动机舱内空间有限，不适合布置较多的共振消声器。

发明内容

本发明的目的是提出一种消声频率可动态调节的共振消声器，应用于发动机上，以节省空间，改善发动机的降噪效果。

本发明的消声频率可动态调节的共振消声器包括中空的壳体，所述壳体具有用于与发动机进气管道相通的连接孔，关键在于所述壳体内设置有一个与连通孔相通的共振腔，所述共振腔可在发动机控制单元的控制下改变容积。

本发明的消声频率可动态调节的共振消声器的消声原理如图1所示：发动机的噪声在主管（10）中传播，当噪声声波到达消声器（20）时分成两路，一路通过连接管（30）进入消声器（20）内，另一路则继续在主管（10）内传播。由于连接管（30）与主管（10）的连接处声阻抗的变化，从而达到消声的目的。当入射声波的频率在共振消声器的共振频率处时，消声器的消声量最大。共振消声器的共振频率如下述式（1）所示：

                             （1）

式（1）中：为共振消声器的共振频率；为声速；为连接管的截面积；为共振腔的容积；为连接管的有效长度。

从上式中可以看出通过改变连接管的长度、截面积及共振腔的容积，均可有效的改变共振消声器的共振频率。本发明正是采用了改变共振腔的容积的方式来改变共振消声器的共振频率。发动机控制单元可以实时获得发动机的转速等工作情况，而发动机的噪声与转速等因素有着固定的联系，因此通过发动机控制单元的控制来改变消声器腔体的容积，就可以使共振消声器针对发动机的噪声变化而改变其共振频率，达到精确消除进气噪声的目的，从而改善降噪效果。

具体来说，所述壳体内设置有一个活塞，所述壳体内的活塞与连通孔之间的空间形成所述共振腔；所述活塞远离连接孔方向的一端固定有一个调节杆，所述调节杆穿过壳体与一个由发动机控制单元控制的驱动单元连接。通过驱动活塞移动，即可改变共振腔的体积，从而改变共振消声器的共振频率。

进一步地，所述驱动单元可以为沿活塞与连通孔连线方向运动的电磁阀，所述驱动单元还可以为步进电机，所述步进电机的电机轴设置有齿轮，所述调节杆的杆身上设置有与所述齿轮配合的螺纹。电磁阀控制方便，步进电机的调节精度高，可根据发动机的具体情况来选择具体的驱动单元。

进一步地，所述壳体在远离连接孔方向的一端设置有通气孔，以避免因真空作用而导致活塞移动困难。

进一步地，所述壳体的连接孔位于连接管端部，所述连接管突出设置于壳体表面，连接管设置有螺纹，以方便连接管与发动机进气管道连接。

进一步地，所述活塞的侧面设有凹槽，所述凹槽内安装有密封胶圈，以提高活塞与壳体内侧面的密封的效果，从而进一步改善降噪效果。

本发明的消声频率可动态调节的共振消声器的结构简单，制造加工容易，体积小巧，可以节省发动机空间。通过发动机控制单元动态调节共振腔的体积，可以达到降低不同转速下进气噪声的目的。

附图说明

图1是本发明的消声频率可动态调节的共振消声器的消声原理图。

图2是本发明的消声频率可动态调节的共振消声器的结构示意图。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施实例的描述，对本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理等作进一步的详细说明。

实施例1：

如图2所示，本实施例的消声频率可动态调节的共振消声器包括中空的壳体1，壳体1具有用于与发动机进气管道10相通的连接孔2，壳体1内设置有一个与连通孔2相通的共振腔4，共振腔4可在发动机控制单元7的控制下改变容积。

具体来说，壳体1内设置有一个活塞3，壳体1内的活塞3与连通孔之间的空间形成共振腔4；活塞3远离连接孔2方向的一端固定有一个调节杆5，调节杆5穿过壳体1与一个由发动机控制单元7控制的驱动单元连接，该驱动单元为沿活塞3与连通孔2连线方向运动的电磁阀6，通过电磁阀6驱动活塞3移动，即可改变共振腔4的容积，从而改变共振消声器的共振频率。