[发明专利]一种用于涡轮增压器的消声装置

说明书

本发明公开了一种用于涡轮增压器的消声装置，包括进口管、同轴连接在进口管右端的锥型消声组件、依次同轴连接在锥型消声组件右端的第一柱型消声组件和第二柱型消声组件以及同轴连接在第二柱型消声组件右端的出口管，所述锥型消声组件用于2300Hz~4830Hz频率范围内的消声，所述第一柱型消声组件和第二柱型消声组件用于460Hz~2300Hz频率范围内的消声。实施本发明的消声装置，结构简单紧凑，消声范围广，消声量大，在460Hz~4830Hz频率范围内的传递损失幅值均达到20dB以上，有效地衰减了中高频的宽带涡轮增压器进气噪声。

技术领域

本发明涉及消声降噪技术领域，更具体地涉及一种用于涡轮增压器的消声装置。

背景技术

发动机引入涡轮增压器可以提高汽车的动力性和燃油经济性，但涡轮增压器在高频振动和高速旋转时产生的噪声会对汽车的使用寿命和舒适性产生很大影响，产生噪声的频率范围主要集中在600Hz~3000Hz范围内。工作时，在这一频率段内会产生很宽的噪声频带，因此涡轮增压器进气系统需要该频率范围内的宽频消声器来消除其特有的Hiss声、泄气声、同步和次同步等噪声，并且在这一频率段上需要足够的消声量。单纯的阻性消声器因其消声幅值在全频率范围内有限，因此也无法完全消除涡轮增压器的宽频噪声。另外，目前的发动机舱的安装空间越来越小型化，对消声器的空间尺寸有了更高的要求。

穿孔消声器消声原理类似于亥母霍兹共振效应，声波通过穿孔管的通孔时产生的阻抗效应可明显地衰减与谐振腔室共振频率相同频率的声波，对中高频噪声的消声能力好且消声频带较宽。通过控制谐振腔数，通孔的数目、直径和深度来实现全频率高消声量的消声效果。近年来，对穿孔管消声结构的传递损失研究越来越多，JW Sullivan等人建立了声阻抗模型发现声波流速对声阻抗率有较大影响。K. Narayana Rao等人提出了计算穿孔板声抗阻率的经验公式。康钟绪分析设计了穿孔率、气流参数和频率对声阻抗影响的经验声阻抗率模型。

然而，上述的研究都是基于单腔室穿孔结构。传统的单腔共振性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，以及消声器的结构尺寸较大、结构复杂等问题。

发明内容

为了解决所述现有技术的不足，本发明提供了一种用于涡轮增压器的消声装置，实现了在460Hz~4830Hz频率范围内的传递损失幅值均达到20dB以上，有效地衰减了中高频的宽带涡轮增压器进气噪声。

本发明所要达到的技术效果通过以下方案实现：一种用于涡轮增压器的消声装置，包括进口管、同轴连接在进口管右端的锥型消声组件、依次同轴连接在锥型消声组件右端的第一柱型消声组件和第二柱型消声组件以及同轴连接在第二柱型消声组件右端的出口管，所述锥型消声组件用于2300Hz~4830Hz频率范围内的消声，所述第一柱型消声组件和第二柱型消声组件用于460Hz~2300Hz频率范围内的消声。

优选地，所述锥型消声组件包括第一中心管和环设在第一中心管外层的从左往右体积等比例增大的若干个第一谐振腔，所述第一中心管开设有第一通孔。

优选地，所述第一谐振腔的数量为4个。

优选地，所述第一通孔为矩形通孔。

优选地，所述第一柱型消声组件包括第二中心管和环设在第二中心管外层的第二谐振腔，所述第二中心管开设有第二通孔。

优选地，所述第二柱型消声组件包括第三中心管、环设在第三中心管外层的第四中心管和环设在第三中心管外层的第三谐振腔，所述第三中心管开设有第三通孔，所述第四中心管开设有第四通孔。

优选地，所述第四通孔的直径大于第三通孔的直径。

优选地，所述第二通孔、第三通孔和第四通孔均为圆形通孔。

优选地，所述第一谐振腔、第二谐振腔和第三谐振腔通过相同壁厚的腔壁分隔开形成相互独立的腔室。