一種發(fā)動(dòng)機(jī)的空濾器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于汽車進(jìn)氣系統(tǒng)，具體涉及發(fā)動(dòng)機(jī)的空濾器。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著汽車工業(yè)的迅速發(fā)展，人們對(duì)汽車的要求已不僅限于動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性，而是 對(duì)舒適性甚至機(jī)艙的美觀都有了越來越高的要求。汽車的NVH性能越來越受到更多人的關(guān) 注。汽車上，空氣濾清器除了用于過濾空氣外，還起到消聲器的作用，直接影響汽車的NVH 性能。傳統(tǒng)的空濾器是通過增加空濾器殼體的容積、增長(zhǎng)管道的長(zhǎng)度和增加消聲元件來達(dá) 到好的消聲效果。在自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)中，對(duì)于中高頻噪聲的消除方式主要是在進(jìn)氣管道上 增加編織管和波長(zhǎng)管等消聲元件。這兩種方式都需要占用一定的機(jī)艙空間，而往往在汽車 的設(shè)計(jì)中，機(jī)艙的空間很有限，增加消聲元件會(huì)給機(jī)艙布置帶來一定的困難。同時(shí)，編織管 的價(jià)格偏高，使用這種消音方式也增加了汽車的成本。此外，還有一種常用的消聲結(jié)構(gòu)是在 進(jìn)氣管路上開通孔，以達(dá)到降低進(jìn)氣口噪聲的目的。但這種方式只是將要傳向進(jìn)氣口的一 部分噪聲分散到了發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)艙中，并沒有起到徹底消除噪聲的作用，而且在進(jìn)氣管路上開 孔還會(huì)降低進(jìn)氣效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，本發(fā)明提出一種發(fā)動(dòng)機(jī)的空濾器，通過采用球形 消聲器，調(diào)整氣流流場(chǎng)，在一定程度上控制進(jìn)氣渦流，從而降低進(jìn)氣阻力和由渦流產(chǎn)生的輻 射噪聲，且不需要占用額外的機(jī)艙空間。
[0004] 本發(fā)明的技術(shù)方案如下：
[0005] -種發(fā)動(dòng)機(jī)的空濾器，包括下殼體、上殼體以及裝在上下殼體之間的濾芯，濾芯設(shè) 在上下殼體之間的通道中，下殼體上設(shè)有空濾器進(jìn)氣口，上殼體上有空濾器出氣口。本發(fā)明 的改進(jìn)是：在下殼體內(nèi)氣流通道上設(shè)有球形消聲器，所述球形消聲器包括球形外殼和填充 于球形外殼內(nèi)部的吸聲棉，在球形外殼上均勾布有消聲孔。
[0006] 相對(duì)于傳統(tǒng)的空濾器總成而言，本發(fā)明所述空濾器采用球形消聲器，并將球形消 聲器布置于殼體的內(nèi)部，不需占用額外的機(jī)艙空間。通常在進(jìn)氣過程中，進(jìn)氣氣流進(jìn)入下殼 體后，會(huì)形成亂流，流場(chǎng)雜亂無序。高速紊亂的氣流會(huì)沖擊空濾器殼體表面從而形成輻射噪 聲，同時(shí)進(jìn)氣阻力也會(huì)增加。而本發(fā)明采用球形消聲器，相對(duì)于傳統(tǒng)的消聲元件，球形消聲 器還會(huì)起到引導(dǎo)進(jìn)氣氣流從而降低進(jìn)氣阻力和高速氣流引起的輻射噪聲的作用。另外，采 用球形消聲器，可以替代現(xiàn)有技術(shù)的編織管和波長(zhǎng)管，降低成本。
[0007] 進(jìn)一步，所述球形消聲器的中心與進(jìn)氣口中心連線II和進(jìn)氣管中心線I成一定角 度α
，其中D:進(jìn)氣口內(nèi)徑，L:進(jìn)氣口中心到消音器中心距離。合適的角度，在 進(jìn)氣過程中，氣流進(jìn)入下殼體后，球形消聲器會(huì)起到很好調(diào)整氣流走向的作用，引導(dǎo)氣流形 成有利的渦流，從而使氣體流動(dòng)更加順暢。
[0008] 進(jìn)一步，合理設(shè)計(jì)球形消聲器1在下殼體2內(nèi)的體積占比，范圍< 1 :15,且體積 彡 0· 2L〇
[0009] 從有利于結(jié)構(gòu)消聲的角度出發(fā)，消聲孔最好設(shè)計(jì)為圓孔，并合理優(yōu)化設(shè)計(jì)其孔半 徑范圍（r = 1mm~1. 5mm)，分布數(shù)量為n，
（f :消音頻率，c :聲速）。
[0010] 更優(yōu)地，消聲棉的填充量為50g/L~100g/L。
[0011] 本發(fā)明對(duì)球形消聲器的材料沒有特殊要求，可以采用作為普遍的塑料來制作，與 使用編織管消除中高頻噪聲相比，成本較編織管低很多。
[0012] 通過以上提出的改進(jìn)，本發(fā)明空濾器可以有效的消除發(fā)動(dòng)機(jī)傳出的中高頻噪聲， 同時(shí)能有效的降低進(jìn)氣阻力、避免高速氣流沖擊空濾器殼體產(chǎn)生輻射噪聲。與傳統(tǒng)空濾器 相比，空間利用率高且成本低。
【附圖說明】
[0013] 圖1為本發(fā)明空濾器總成剖視圖。
[0014] 圖2為下殼體內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015] 圖2A是圖2中的X方向的局部視圖。
[0016] 圖3為球形消聲器剖視圖。
[0017] 圖4為進(jìn)氣氣流流場(chǎng)示意圖。
[0018] 圖中，1-球形消聲器、11-球形外殼、12-吸聲棉、13-圓形通孔、2-下殼體、3-濾 芯、4-上殼體、5-空濾器進(jìn)氣口、I -進(jìn)氣管中心線、II -球形消聲器中心與進(jìn)氣口中心連 線。
【具體實(shí)施方式】
[0019] 以下結(jié)合附圖進(jìn)一步詳細(xì)說明本發(fā)明的結(jié)構(gòu)：
[0020] 如圖1、圖2、圖2A和圖3所示，空濾器主要由球形消聲器1、下殼體2、濾芯3、上殼 體4等組成。上、下殼體采用注塑成型，濾芯裝在下殼體內(nèi)，上、下殼體之間采用螺栓連接。 球形消聲器1與下殼體2鉚接成一體，位于下殼體2內(nèi)的氣流通道上。球形消聲器1由球 形外殼11和吸聲棉12組成，吸聲棉12填充于球形外殼11內(nèi)部，在球形外殼11上均勻布 有圓孔13。準(zhǔn)備進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的新鮮空氣在經(jīng)空濾器進(jìn)氣口 5進(jìn)入空濾器下殼體后，再傳往 空濾器出氣口的途中，球形消聲器會(huì)起到調(diào)整氣流走向的作用，引導(dǎo)氣流形成有利的渦流， 從而使氣體流動(dòng)更加順暢。此過程可以降低進(jìn)氣阻力和高速氣流的輻射噪聲。另一方面， 發(fā)動(dòng)機(jī)傳出的噪聲在由節(jié)氣門傳向進(jìn)氣口 5的過程中，其中高頻范圍的噪聲會(huì)在經(jīng)過球形 消聲器時(shí)被消除。
[0021] 在實(shí)際生產(chǎn)中，通過調(diào)整球形外殼11上圓形通孔13的直徑、數(shù)量及消聲棉12的 填充量可以控制所消噪聲的頻率，合理的設(shè)計(jì)是：
[0022] 球形消聲器1在下殼體2內(nèi)的體積占比為彡1 :15,且體積彡0. 2L。
[0023] 消聲孔13孔半徑范圍為r = 1mm~1. 5mm，分布數(shù)量為n，
，其 中f是消音頻率，C是聲速。消聲孔13的圓形通孔為結(jié)構(gòu)消聲，主要消除3000Hz以下的中 頻噪聲。
[0024] 消聲棉12的填充量最好為50g/L~100g/L。吸聲棉12主要消除3000Hz以上的 尚頻噪聲。
[0025] 如圖4所示，本發(fā)明結(jié)構(gòu)中，球形消聲器1會(huì)起到一個(gè)引流的作用，在氣流進(jìn)入下 殼體2后會(huì)圍繞球形外殼11流動(dòng)從而形成一個(gè)有序的流場(chǎng)。氣流有序的流動(dòng)降低了進(jìn)氣 阻力；而且也不會(huì)對(duì)空濾器殼體產(chǎn)生沖擊，從而避免了輻射噪聲產(chǎn)生。從最優(yōu)的設(shè)計(jì)出發(fā)， 球形消聲器中心與進(jìn)氣口中心連線II和進(jìn)氣管中心線I需要成一定角度α，
， 其中D :進(jìn)氣口內(nèi)徑，L :進(jìn)氣口中心到消音器中心距離。通過調(diào)整這個(gè)角度可以控制氣流的 流場(chǎng)走向。
[0026] 相對(duì)于傳統(tǒng)的高成本編織管，本發(fā)明空濾器只需使用常用的塑料材料，可以降低 成本。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種發(fā)動(dòng)機(jī)的空濾器，包括下殼體（2)、上殼體（4)以及裝在上下殼體中的濾芯（3)， 濾芯（3)設(shè)在上下殼體之間的通道中，下殼體（2)上設(shè)有空濾器進(jìn)氣口（5)，上殼體（4)上 有空濾器出氣口；其特征在于，在下殼體（2)內(nèi)氣流通道中設(shè)有球形消聲器（1)，所述球形 消聲器（1)包括球形外殼（11)和填充于球形外殼內(nèi)部的吸聲棉（12)，在球形外殼（11)上 均勻布有消聲孔（13)。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)的空濾器，其特征在于：所述球形消聲器（1)的中心 與空濾器進(jìn)氣口中心連線II和空濾器進(jìn)氣管中心線I成一定角度a，其中D:進(jìn) 氣口內(nèi)徑，L:進(jìn)氣口中心到消音器中心距離。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述發(fā)動(dòng)機(jī)的空濾器總成，其特征在于：所述球形消聲器（1)在下 殼體（2)的體積占比應(yīng)< 1 :15,且體積< 0· 2L。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)的空濾器，其特征在于：所述消聲孔（3)為圓孔，其孔 半徑范圍r= 1mm~1. 5mm，分布數(shù)量為η,其中f是消音頻率，c是聲 速。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)的空濾器，其特征在于：所述消聲棉（12)的填充量為 50g/L~100g/L。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)的空濾器，其特征在于：所述球形消聲器與下殼體鉚 接成一體。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)的空濾器，其特征在于：所述球形消聲器的材料為塑 料。
【專利摘要】本發(fā)明提出一種發(fā)動(dòng)機(jī)的空濾器，包括下殼體、上殼體以及裝在上下殼體之間的濾芯，濾芯設(shè)在上下殼體之間的通道中，下殼體上設(shè)有空濾器進(jìn)氣口，上殼體上有空濾器出氣口。本發(fā)明的改進(jìn)是：在下殼體內(nèi)氣流通道上設(shè)有球形消聲器，所述球形消聲器包括球形外殼和填充于球形外殼內(nèi)部的吸聲棉，在球形外殼上均勻布有消聲孔。通過以上提出的改進(jìn)，本發(fā)明空濾器可以有效的消除發(fā)動(dòng)機(jī)傳出的中高頻噪聲，同時(shí)能有效的降低進(jìn)氣阻力、避免高速氣流沖擊空濾器殼體產(chǎn)生輻射噪聲。與傳統(tǒng)空濾器相比，空間利用率高且成本低。
【IPC分類】F02M35/14
【公開號(hào)】CN105257440
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510638019
【發(fā)明人】王奮, 吳明江, 馮鑫, 鄢烈
【申請(qǐng)人】重慶長(zhǎng)安汽車股份有限公司
【公開日】2016年1月20日
【申請(qǐng)日】2015年9月30日