專(zhuān)利名稱(chēng)：一種汽油發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)的降噪結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種汽油發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)的降噪結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
汽油發(fā)動(dòng)機(jī)是通過(guò)調(diào)整節(jié)氣門(mén)開(kāi)度來(lái)調(diào)節(jié)進(jìn)入氣缸的空氣量，再經(jīng)過(guò)電噴控制系統(tǒng)控制噴油量，以控制發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率。在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行過(guò)程中，由于發(fā)動(dòng)機(jī)的高速運(yùn)轉(zhuǎn)， 進(jìn)氣系統(tǒng)時(shí)時(shí)處于負(fù)壓狀態(tài)；在發(fā)動(dòng)機(jī)急加速時(shí)，隨著節(jié)氣門(mén)體的快速打開(kāi)，空氣進(jìn)入節(jié)氣 門(mén)后會(huì)產(chǎn)生“嗖嗖”的嘯叫聲，此聲音嚴(yán)重影響發(fā)動(dòng)機(jī)的NVH性能。產(chǎn)生這種進(jìn)氣“嗖嗖” 的嘯叫聲的根源在于在節(jié)氣門(mén)體開(kāi)度在5-25度范圍時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)氣門(mén)體前后的管路內(nèi)存 在較大的壓力差，由于節(jié)氣門(mén)體的快速開(kāi)啟，壓差將導(dǎo)致流過(guò)節(jié)氣門(mén)體閥片后的氣流產(chǎn)生 極高的渦流，導(dǎo)致管路內(nèi)氣流及壓力波動(dòng)過(guò)強(qiáng)，發(fā)出“嗖嗖”的嘯叫。目前，大部分汽油發(fā)動(dòng) 機(jī)在急加速時(shí)都存在“嗖嗖”的嘯叫聲，在采用機(jī)械式節(jié)氣門(mén)體的發(fā)動(dòng)機(jī)上尤為突出。人們 為了解決發(fā)動(dòng)機(jī)在急加速時(shí)發(fā)出“嗖嗖”的嘯叫問(wèn)題，曾采用過(guò)多種措施，諸如改變節(jié)氣門(mén) 體閥片結(jié)構(gòu)、改變節(jié)氣門(mén)體閥片開(kāi)度、在節(jié)氣門(mén)體上增加導(dǎo)流槽、采用電子節(jié)氣門(mén)體并通過(guò) 軟件更改節(jié)氣門(mén)的響應(yīng)速度、通過(guò)在空濾器上增加諧振腔、改變節(jié)氣門(mén)體各通道管徑比，等 等。但這些措施對(duì)降低發(fā)動(dòng)機(jī)急加速時(shí)發(fā)出的“嗖嗖”嘯叫聲的效果均不理想。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種汽油發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)的降噪結(jié)構(gòu)，它能改變汽油發(fā)動(dòng)機(jī) 在急加速時(shí)穿過(guò)節(jié)氣門(mén)體進(jìn)入進(jìn)氣歧管諧振腔的氣體流動(dòng)的方向和流場(chǎng)能量，進(jìn)而降低進(jìn) 氣管路的壓力波動(dòng)，顯著降低汽油發(fā)動(dòng)機(jī)在加速時(shí)節(jié)氣門(mén)體后產(chǎn)生的“嗖嗖”的嘯叫聲，提 升發(fā)動(dòng)機(jī)的NVH性能。通過(guò)CAE分析汽油發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)在節(jié)氣門(mén)體后的氣流流場(chǎng)和能量波動(dòng)情況證 明，汽油發(fā)動(dòng)機(jī)在急加速時(shí)節(jié)氣門(mén)體后發(fā)出“嗖嗖”的嘯叫聲與氣體流動(dòng)的方向和流場(chǎng)能量 密切相關(guān)。因此，在進(jìn)氣系統(tǒng)的節(jié)氣門(mén)體后設(shè)置“導(dǎo)流結(jié)構(gòu)”，通過(guò)導(dǎo)流結(jié)構(gòu)可以改變節(jié)氣 門(mén)體后進(jìn)氣歧管氣道內(nèi)氣流流動(dòng)方向，從而改變大壓下的氣體流場(chǎng)的能量波動(dòng)范圍及能量 值，同時(shí)降低進(jìn)氣管路的氣體壓力波動(dòng)。當(dāng)氣體的流動(dòng)方向、流場(chǎng)能量、氣體壓力流動(dòng)發(fā)生 顯著變化時(shí)，即可顯著降低節(jié)氣門(mén)體后產(chǎn)生的“嗖嗖”的嘯叫聲，提升發(fā)動(dòng)機(jī)的NVH性能。本發(fā)明所述的一種汽油發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)的降噪結(jié)構(gòu)，其特征在于本體為一導(dǎo)流 結(jié)構(gòu)，該導(dǎo)流結(jié)構(gòu)設(shè)在汽油機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)的閥片之后至進(jìn)氣道與諧振腔交接口之前的S區(qū)域 內(nèi)；所述的汽油機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)包括節(jié)氣門(mén)體和與連接的進(jìn)氣歧管以及設(shè)在節(jié)氣門(mén)體與進(jìn)氣歧 管之間的通道內(nèi)的節(jié)氣門(mén)體閥片。所述的一種汽油發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)的降噪結(jié)構(gòu)，其所述的導(dǎo)流結(jié)構(gòu)可設(shè)計(jì)為擋板 式、平行半齒式、平行全齒式、半網(wǎng)格式、全網(wǎng)格式、圓環(huán)楔式、或者圓環(huán)導(dǎo)管式等多種結(jié)構(gòu)。所述的一種汽油發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)的降噪結(jié)構(gòu)，其所述的導(dǎo)流結(jié)構(gòu)與汽油機(jī)進(jìn)氣系 統(tǒng)的部件為一整體，在進(jìn)氣系統(tǒng)部件生產(chǎn)時(shí)直接采用模具澆鑄或注塑成型；或者單獨(dú)成型，并與進(jìn)氣歧管或節(jié)氣門(mén)體固定連接。 本發(fā)明為在原有汽油發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置導(dǎo)流結(jié)構(gòu)，布置在節(jié)氣門(mén)閥片后到進(jìn) 氣道與諧振腔接口前的S區(qū)域內(nèi)，以降低流場(chǎng)的能量波動(dòng)。通過(guò)CAE分析氣流流場(chǎng)及能量波 動(dòng)情況，在較大壓差情況下在發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)中布置合適的導(dǎo)流結(jié)構(gòu)后，當(dāng)節(jié)氣門(mén)體開(kāi)度 在5-25度范圍時(shí)，氣體由節(jié)氣門(mén)閥片兩側(cè)縫隙高速流過(guò)，再經(jīng)過(guò)導(dǎo)流結(jié)構(gòu)的引導(dǎo)及調(diào)整， 原進(jìn)氣渦流流場(chǎng)被破壞，流場(chǎng)渦流能量降低，節(jié)氣門(mén)體后的“嗖嗖”進(jìn)氣嘯叫聲音也隨之消 失或減小。本發(fā)明與現(xiàn)有的發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)技術(shù)相比，其主要優(yōu)點(diǎn)有以下幾個(gè)方面(1)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，降噪能力強(qiáng)，成本低，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能影響較小，能最大限度 的降低發(fā)動(dòng)機(jī)在急加速時(shí)產(chǎn)生“嗖嗖”的進(jìn)氣嘯叫聲；(2)通過(guò)CAE分析，可以明確降噪導(dǎo)流結(jié)構(gòu)的位置與最優(yōu)結(jié)構(gòu)，可以在傳統(tǒng)進(jìn)氣系 統(tǒng)上進(jìn)行最細(xì)小的優(yōu)化以達(dá)到較高的降噪效果；(3)降噪結(jié)構(gòu)大多可直接與傳統(tǒng)進(jìn)氣系統(tǒng)集成設(shè)計(jì)及生產(chǎn)，不影響發(fā)動(dòng)機(jī)性能、裝 配性及可靠性。


圖1為傳統(tǒng)進(jìn)氣歧管結(jié)構(gòu)圖。圖2為發(fā)動(dòng)機(jī)急加速時(shí)進(jìn)氣口噪聲圖。圖3為齒型式導(dǎo)流結(jié)構(gòu)的截面圖。圖4為圖3的A-A剖視圖。圖5為擋板式導(dǎo)流結(jié)構(gòu)的截面圖。圖6為圖5的B-B剖視圖。圖7為平行全齒式導(dǎo)流結(jié)構(gòu)的截面圖。圖8為半網(wǎng)格式導(dǎo)流結(jié)構(gòu)的截面圖。圖9為全網(wǎng)格式導(dǎo)流結(jié)構(gòu)的截面圖。圖10為圓環(huán)楔式導(dǎo)流結(jié)構(gòu)的截面圖。圖11為圓環(huán)導(dǎo)管式導(dǎo)流結(jié)構(gòu)的截面圖。圖12為設(shè)置有導(dǎo)流結(jié)構(gòu)的發(fā)動(dòng)機(jī)急加速時(shí)進(jìn)氣口噪聲圖。
具體實(shí)施例方式參見(jiàn)圖1所示的傳統(tǒng)汽油機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)，包括節(jié)氣門(mén)體1和與連接的進(jìn)氣歧管3，節(jié) 氣門(mén)體1通過(guò)閥片2的旋轉(zhuǎn)開(kāi)度控制進(jìn)入進(jìn)氣歧管3的氣體流量。由于發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，在 節(jié)氣門(mén)體1前后存在較大壓差，當(dāng)快速開(kāi)啟節(jié)氣門(mén)體閥片2時(shí)，在節(jié)氣門(mén)體1與進(jìn)氣歧管3 內(nèi)產(chǎn)生高速氣流流場(chǎng)。通過(guò)CAE分析在節(jié)氣門(mén)閥片后發(fā)現(xiàn)異常流場(chǎng)區(qū)域，其氣體流動(dòng)能量 值較高、范圍廣，極易產(chǎn)生“嗖嗖”的進(jìn)氣嘯叫聲。參見(jiàn)圖2，通過(guò)對(duì)進(jìn)氣口急加速噪聲測(cè)試可以發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)汽油機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)在異常流 場(chǎng)區(qū)域的發(fā)動(dòng)機(jī)在急加速進(jìn)氣口噪聲測(cè)試曲線中出現(xiàn)“嗖嗖”的嘯叫聲峰值5和發(fā)動(dòng)機(jī)噪 聲峰值6的兩個(gè)時(shí)間較分離的雙峰噪聲。實(shí)施例一參見(jiàn)圖1、圖3、圖4所示的一種汽油發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)的降噪結(jié)構(gòu)，其本體為一種導(dǎo)流結(jié)構(gòu)7，該導(dǎo)流結(jié)構(gòu)為平行半齒式，設(shè)在汽油機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)的閥片2之后至進(jìn)氣 道與諧振腔交接口之前的S區(qū)域內(nèi)，該導(dǎo)流結(jié)構(gòu)為單獨(dú)成型，設(shè)在汽油機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)的閥片2 之后至進(jìn)氣道與諧振腔交接口之前的S區(qū)域內(nèi)，并通過(guò)焊接與進(jìn)氣歧管3固定連接。實(shí)施例二 參見(jiàn)圖1、圖5、圖6所示的一種汽油發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)的降噪結(jié)構(gòu)，其本 體為另一種導(dǎo)流結(jié)構(gòu)7，該導(dǎo)流結(jié)構(gòu)獨(dú)立板式，與進(jìn)氣歧管3為一個(gè)整體，注塑或鑄造成型。
實(shí)施例三參見(jiàn)圖1、圖7所示的一種汽油發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)的降噪結(jié)構(gòu)，其本體為 一種導(dǎo)流結(jié)構(gòu)7，該導(dǎo)流結(jié)構(gòu)為全網(wǎng)格式，單獨(dú)成型，通過(guò)焊接或與密封圈集成后裝配在節(jié) 氣門(mén)體1與進(jìn)氣歧管3之間。實(shí)施例四參見(jiàn)圖1、圖8所示的一種汽油發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)的降噪結(jié)構(gòu)，其本體為 一種導(dǎo)流結(jié)構(gòu)7，該導(dǎo)流結(jié)構(gòu)為半網(wǎng)格式，單獨(dú)成型，設(shè)在汽油機(jī)進(jìn)氣系的閥片2之后至進(jìn) 氣道與諧振腔交接口之前的S區(qū)域內(nèi)，并通過(guò)焊接或裝配等方式節(jié)氣門(mén)體1固定連接。實(shí)施例五參見(jiàn)圖1、圖9所示的一種汽油發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)的降噪結(jié)構(gòu)，其本體為 一 t導(dǎo)流結(jié)構(gòu)7，該導(dǎo)流結(jié)構(gòu)為平行全齒式，單獨(dú)成型，設(shè)在汽油機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)的閥片2之后至 進(jìn)氣道與諧振腔交接口之前的S區(qū)域內(nèi)，并通過(guò)螺栓與進(jìn)氣歧管3固定連接。實(shí)施例六參見(jiàn)圖1、圖10所示的一種汽油發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)的降噪結(jié)構(gòu)，其本體為 一導(dǎo)流結(jié)構(gòu)7，該導(dǎo)流結(jié)構(gòu)為圓環(huán)楔式，該導(dǎo)流結(jié)構(gòu)為單獨(dú)成型，設(shè)在汽油機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)的閥 片2之后至進(jìn)氣道與諧振腔交接口之前的S區(qū)域內(nèi)，并通過(guò)焊接或螺栓與進(jìn)氣歧管3固定 連接。實(shí)施例七參見(jiàn)圖1、圖11所示的一種汽油發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)的降噪結(jié)構(gòu)，其本體為 一導(dǎo)流結(jié)構(gòu)7，該導(dǎo)流結(jié)構(gòu)為圓環(huán)導(dǎo)管式，單獨(dú)成型，設(shè)在汽油機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)的閥片2之后至 進(jìn)氣道與諧振腔交接口之前的S區(qū)域內(nèi)，并通過(guò)焊接或螺栓與進(jìn)氣歧管3固定連接。本發(fā)明是在進(jìn)氣系統(tǒng)中節(jié)氣門(mén)體閥片2后至進(jìn)氣道與諧振腔交接口前的進(jìn)氣系 統(tǒng)S區(qū)域內(nèi)增加導(dǎo)流結(jié)構(gòu)7，通過(guò)調(diào)整各種結(jié)構(gòu)的寬度M和長(zhǎng)度L、齒數(shù)η及在進(jìn)氣管道內(nèi) 的分布來(lái)改變導(dǎo)常流場(chǎng)的范圍和能量值，干擾并降低異常流場(chǎng)區(qū)域的范圍和能量值。參見(jiàn)圖12，通過(guò)CAE分析，改變導(dǎo)流結(jié)構(gòu)的形狀、結(jié)構(gòu)及在進(jìn)氣系統(tǒng)S段的位置 選擇最終方案，通過(guò)導(dǎo)流結(jié)構(gòu)有效的降低了發(fā)動(dòng)機(jī)在急加速時(shí)的異常流場(chǎng)區(qū)域的范圍和能 量。通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)急加速進(jìn)氣口噪聲測(cè)試檢查發(fā)現(xiàn)“嗖嗖”的嘯叫峰值5與發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲峰值 6相比較已基本消失。
權(quán)利要求
一種汽油發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)的降噪結(jié)構(gòu)，其特征在于本體為一導(dǎo)流結(jié)構(gòu)(7)，該導(dǎo)流結(jié)構(gòu)設(shè)在汽油機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)的節(jié)氣門(mén)閥片(2)之后至進(jìn)氣道與諧振腔交接口之前的S區(qū)域內(nèi)；所述的汽油機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)包括節(jié)氣門(mén)體(1)和與連接的進(jìn)氣歧管(3)以及設(shè)在節(jié)氣門(mén)體與進(jìn)氣歧管之間的通道內(nèi)的節(jié)氣門(mén)體閥片(2)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽油發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)的降噪結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的 導(dǎo)流結(jié)構(gòu)(7)為擋板式、平行半齒式、平行全齒式、半網(wǎng)格式、全網(wǎng)格式、圓環(huán)楔式、或者圓 環(huán)導(dǎo)管式。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種汽油發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)的降噪結(jié)構(gòu)，其特征在于所 述的導(dǎo)流結(jié)構(gòu)(7)與汽油機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)的部件為一整體，在進(jìn)氣系統(tǒng)部件生產(chǎn)時(shí)直接采用模 具澆鑄或注塑成型；或者單獨(dú)成型，并與進(jìn)氣歧管(3)或節(jié)氣門(mén)體(1)固定連接。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種汽油發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)的降噪結(jié)構(gòu)，其特征在于本體為一導(dǎo)流結(jié)構(gòu)，該導(dǎo)流結(jié)構(gòu)設(shè)在汽油機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)的閥片之后至進(jìn)氣道與諧振腔交接口之前的S區(qū)域內(nèi)；所述的汽油機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)包括節(jié)氣門(mén)體和與連接的進(jìn)氣歧管以及設(shè)在節(jié)氣門(mén)體與進(jìn)氣歧管之間的通道內(nèi)的節(jié)氣門(mén)體閥片。主要優(yōu)點(diǎn)有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，降噪能力強(qiáng)，成本低；能最大限度的降低發(fā)動(dòng)機(jī)在急加速時(shí)產(chǎn)生“嗖嗖”的進(jìn)氣嘯叫聲；通過(guò)CAE分析，可以明確降噪導(dǎo)流結(jié)構(gòu)的位置與最優(yōu)結(jié)構(gòu)，可以在傳統(tǒng)進(jìn)氣系統(tǒng)上進(jìn)行最細(xì)小的優(yōu)化以達(dá)到較高的降噪效果；導(dǎo)流結(jié)構(gòu)大多可直接與傳統(tǒng)進(jìn)氣系統(tǒng)集成設(shè)計(jì)及生產(chǎn)，不影響發(fā)動(dòng)機(jī)性能、裝配性及可靠性。
文檔編號(hào)F02M35/104GK101806262SQ201010136419
公開(kāi)日2010年8月18日 申請(qǐng)日期2010年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月30日
發(fā)明者喬艷軍, 劉斌, 張軍, 張慧敏, 張曉宇, 徐之勤, 楊金才, 蔣樹(shù)輝, 鄭偉 申請(qǐng)人:重慶長(zhǎng)安汽車(chē)股份有限公司