[发明专利]一种降低发动机噪音的方法和结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种降噪方法和结构，具体涉及一种降低发动机噪音的方法和结构。

背景技术

随着社会发展,人们对汽车的舒适性要求越来越高，作为人们能直接感知的噪音来说，要求也越来越高。空滤器的作用是为汽车发动机提供洁净空气、降低发动机噪音。

为了降低发动机进气噪音，在空滤器内设计内插管是一种常用的消音办法，也是比较有效可行的办法。如中国专利文献记载的“一种集成有内插管的空滤器”，其公开号为CN104251172A，包括与进气管连通的进气侧膨胀腔、与出气管连通的出气侧腔体、以及位于进气侧膨胀腔和出气侧腔体之间的滤芯，所述出气管与出气侧腔体之间通过内插管连通；内插管的进气端位于所述出气侧腔体内，内插管的进气端呈喇叭口状，且正对空滤器的滤芯；内插管的出气端与出气管进气端连接。由于增加有内插管，通过滤芯的空气通过喇叭口导流进入出气管，减小了阻力的损失，气流通过喇叭口平滑过渡，避免了出气侧腔体到出气管气流流通截面突然变小，同时也降低了空滤器进气口噪音。

车辆在使用过程中，发动机自身会产生噪音，发动机自身产生的噪音从发动机节气门通过空滤器的出气管和内插管传入到出气侧腔体，再通过滤芯后传入到进气侧膨胀腔,然后从进气侧膨胀腔经进气管传出，最后被人耳所感知。目前的内插管基本上都是从空滤器的出气管处向空滤器内部直接延伸，对发动机自身产生的噪音有一定的消音效果，但存在消音量小、消音频带窄等缺点，还需要增加其他消音元件来弥补发动机全转速范围内或局部转速段消音量不足问题，会导致成本大幅增加、机舱空间布置困难。

发明内容

本发明的目的是提出一种降低发动机噪音的方法，该方法将内插管的进气端设置在低声压区域，能够减弱噪音的传播途径，以达到消音的效果；本发明还提出了根据该方法设计的一种降低发动机噪音的结构。

本发明所述的一种降低发动机噪音的方法，所述方法包括：

1）对空滤器进行有限元分析模拟，得到空滤器内部的空腔共振模式中的低声压区域；

2）在空滤器内部设置内插管，内插管的出气端与空滤器的出气管连通，将内插管的进气端设置在该低声压区域。

本发明还提出了一种降低发动机噪音的结构，包括集成有内插管的空滤器，所述内插管的出气端与所述空滤器的出气管的进气端连通，所述内插管的进气端设置在所述空滤器内部的低声压区域。采用上述结构，由于发动机噪音被空滤器的内插管引到空滤器内部的空腔共振模式中的低声压区域，减弱了噪音的传播途径，从而使由空滤器进气管传到外界的噪音的声压级大幅降低，最后被人耳感知的音量也就成倍降低,很好的消除了发动机噪音，具有消音频带宽，消音效果好的优点。同时,由于消音效果提高,和现有技术相比，能够去除一部分其它的消音元件,从而使成本大大降低,减少了其它的消音元件对汽车发动机机舱空间的占用。

本发明的消音范围较广、消音效果明显、减少大量消音元件、空滤器成本大幅降低、使得汽车发动机机舱布置更简单美观。

附图说明

图1为本发明所述的一种降低发动机噪音的结构的结构示意图；

图2为80mm现有内插管的布置示意图；

图3为80mm本发明所述的内插管的布置示意图；

图4为空滤器进气口处的噪音试验对比结果。

图中：1—进气管；2—空滤器下壳；3—滤芯；4—空滤器上壳；5—内插管；6—出气管。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

如图1所示的一种降低发动机噪音的结构，包括空滤器，空滤器包括进气管1、空滤器下壳2、滤芯3、空滤器上壳4、内插管5及出气管6，出气管6的出气端连接到发动机节气门，出气管6的进气端与内插管5的出气端连通，内插管5的进气端设置在空滤器内部的低声压区域。低声压区域为空滤器内部的空腔共振模式中声压级最弱的位置。内插管5的进气端呈喇叭口状，气流通过喇叭口平滑过渡，同时能够更好的将发动机自身产生的噪音扩散到低声压区域，以加强消音效果。

设计上述的降低发动机噪音的结构包括如下步骤：

1）对空滤器进行有限元分析模拟，得到空滤器内部的空腔共振模式中的低声压区域，具体为，通过有限元方法，建立空滤器分析模型，得到并分析空滤器内部的空腔共振模式，找出空滤器内部的低声压区域；

2）在空滤器内部设置内插管，内插管的出气端与空滤器的出气管连通，将内插管的进气端设置在该低声压区域。

还可以对改进后的空滤器进行有限元分析模拟和试验验证，进一步调整内插管的进气端的位置。

具体的，选择长安汽车某型号的空滤器进行分析，该空滤器内设置有80mm内插管，利用有限元方法，建立空滤器分析模型，得到并分析空滤器内部的空腔共振模式，找出空滤器内部的低声压区域，将内插管的进气端设置在该低声压区域。然后分别针对该空滤器在无内插管、设有如图2所示的设置80mm现有内插管和设有如图3所示的设置80mm本发明所述的内插管的情况下进行试验，在发动机转速为1000-6000RPM的范围内测量空滤器进气口处的噪音。得到如图4所示的试验对比结果，显然该空滤器在设置有80mm本发明所述的内插管时的消音效果最佳。