一种新型复合夹层结构降噪进气管路的制作方法

1.本实用新型涉及降噪进气管路技术领域，尤其涉及一种新型复合夹层结构降噪进气管路。


背景技术：

2.汽车发动机，特别是涡轮增压发动机，为了降低涡轮的迟滞性，涡轮的尺寸越来越小型化，为了达到足够的增压效果，涡轮的工作转速也越来越高，当涡轮叶尖的线速度超过音速的时候即会产生音爆，所以涡轮在工作的的时候会产生强烈的噪音，因此在汽车研发领域，降低发动机进气口部噪声和整车噪声成为汽车进气系统研发的关注焦点。
3.现有技术中，普遍采用两种降噪方式，其一为赫尔姆兹谐振腔消声机理，然而此降噪方式通常一个赫尔姆兹谐振腔只能对应一个中心频率，消除一个中心频率的声能，且频带比较窄，难以消除宽频的噪声，对整体降低发动机进气口的噪声不够理想，通常一个进气系统需要解决多个中心频率的噪声，需要设置多个谐振腔，由于受整车发动机机舱空间布局的影响，多个谐振腔的布置显然不够现实，其二为1/4波长管消声机理，此方式同赫尔姆兹谐振腔类似，波长管只针对某一个频率有效果，对于整体中高频段降噪效果不是很理想，同时消掉不同的中高频噪声，需要几个波长管，对发动机机舱的布置有一定的难度，同时增加了进气系统的重量，由于波长管需要焊接到主管路上，需要多付焊接工装，制造成本会增加很多。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是为了解决上述问题，公开了一种新型复合夹层结构降噪进气管路，包括波纹管总成以及连接管路总成，所述波纹管总成包括进气段，所述进气段结构形状由长方形椭圆口圆滑过渡到尾端的圆口，所述圆口处连接有波纹管，所述波纹管尾端连接有连接段，所述连接管路总成包括吸音管路以及连接空滤塑料件，所述吸音管路首端与连接段连接，所述吸音管路尾端与连接空滤塑料件连接。
5.优选的，还包括安装支架组件，所述安装支架组件包括第一安装支架、第二安装支架以及第三安装支架，所述第一安装支架以及第二安装支架焊接于进气段侧壁，所述第三安装支架焊接于第一安装支架一侧。
6.优选的，所述波纹管材料采用1,1,2,2
‑
四苯乙烯。
7.优选的，所述吸音管路包括pet外壳体、吸音棉层以及pet内壳体。
8.优选的，所述pet外壳体包括pet外上壳体以及与所述pet外上壳体对接的pet外下壳体，所述吸音棉层包括上部吸音棉以及下部吸音棉，所述pet内壳体包括pet内上壳体以及与所述pet内上壳体对接的pet内下壳体。
9.优选的，所述pet外下壳体侧壁连接有线束支架。
10.利用本实用新型技术方案的一种新型复合夹层结构降噪进气管路，具有以下有益效果：
11.1.相较于传统赫尔姆兹谐振腔消声机理以及1/4波长管消声机理，能够在需要的频率范围内获得良好的消音效果，从而到达针对不同频率进行降噪消音的过程。
12.2.相较于传统赫尔姆兹谐振腔消声机理以及1/4波长管消声机理，当声波在不同介质中传播时，声阻抗产生了变化，对于声能来讲也是一种损耗，而传统赫尔姆兹谐振腔消声机理以及1/4波长管消声机理声波只能进行声波的单次跃迁，但是在本发明的复合夹层结构降噪进气管路中能够进行4次的跃迁，因此声能的损耗要更多，降噪效果更好。
13.3.相较于编织管和传统的单层pet降噪管相比，本发明的复合夹层结构降噪进气管路的消声量要远远的大于前两者，具有强大的隔声效果，结合了阻性消声器和抗性消声器，使其既具有阻性消声器的宽频消声效果，又具有抗性消声器针对性的消声效果。
附图说明
14.图1是本发明主视图；
15.图2是本发明波纹管总成结构图；
16.图3是本发明连接管路总成结构图；
17.图4是本发明结构爆炸图；
18.图5是本发明对比例1复合夹层结构降噪进气管路与单层pet降噪效果对比图；
19.图6是本发明对比例1复合夹层结构降噪进气管路与单层pet频谱图壳对比图；
20.图7是本发明对比例2编织管在0
‑
250hz内的降噪效果线性图；
21.图8是本发明对比例2编织管在250
‑
800hz内的降噪效果线性图；
22.图9是本发明对比例2编织管在1000
‑
4000hz内的降噪效果线性图；
23.图10是本发明对比例2编织管在阶次噪声4阶的降噪效果线性图；
24.图11是本发明对比例2复合夹层结构降噪进气管路在0
‑
250hz内的降噪效果线性图；
25.图12是本发明对比例2复合夹层结构降噪进气管路在250
‑
800hz内的降噪效果线性图；
26.图13是本发明对比例2复合夹层结构降噪进气管路在1000
‑
4000hz内的降噪效果线性图；
27.图14是本发明对比例2复合夹层结构降噪进气管路在阶次噪声4阶的降噪效果线性图；
28.图15是本发明图7
‑
14的趋势线区分类别示意图
29.图中：1、进气段；2、波纹管；3、连接段；4、吸音管路；5、连接空滤塑料件；6、第一安装支架；7、第二安装支架；8、第三安装支架；9、pet外上壳体；10、pet外下壳体；11、上部吸音棉；12、下部吸音棉；13、pet内上壳体；14、pet内下壳体；15、线束支架。
具体实施方式
30.下面结合实施例对本实用新型作进一步说明。
31.实施例1
32.根据说明书附图1
‑
2所示，本实施例提供一种新型复合夹层结构降噪进气管路，包括波纹管总成以及连接管路总成，所述波纹管总成包括进气段1，所述进气段1结构形状由
长方形椭圆口圆滑过渡到尾端的圆口，所述圆口处连接有波纹管2，所述波纹管2尾端连接有连接段3，所述连接管路总成包括吸音管路4以及连接空滤塑料件5，所述吸音管路4首端与连接段3连接，所述吸音管路4尾端与连接空滤塑料件5连接，还包括安装支架组件，所述安装支架组件包括第一安装支架6、第二安装支架7以及第三安装支架8，所述第一安装支架6以及第二安装支架7焊接于进气段1侧壁，所述第三安装支架8焊接于第一安装支架6一侧，所述第一安装支架6、第二安装支架7以及第三安装支架8材料采用聚丙烯加％20的滑石粉，进气段1的形状由长方形椭圆口圆滑过渡为尾端的圆口，尾端为波纹段结构和卡接pet管结构，安装支架组件使整体管路可以装配到汽车前端框架上，牢固且稳定，强度比较大，在汽车行驶时，整体管路不会同发动机的振动产生轴向共振，通过波纹管2的结构轴向振动也会被大大的削弱，弹性材料再加上波纹段的结构，使得整体管路有着很好的解耦性。
33.实施例2
34.根据说明书附图3
‑
4所示，本实施例提供一种新型复合夹层结构降噪进气管路，所述吸音管路4包括pet外壳体、吸音棉层以及pet内壳体，所述pet外壳体包括pet外上壳体9以及与所述pet外上壳体9对接的pet外下壳体10，所述吸音棉层包括上部吸音棉11以及下部吸音棉12，所述pet内壳体包括pet内上壳体13以及与所述pet内上壳体13对接的pet内下壳体14，所述pet外上壳体9以及pet外下壳体10采用高密度聚酯纤维毡热压工艺成型，所述pet内上壳体13以及pet内下壳体14采用中低密度聚酯纤维毡热压工艺成型，所述上部吸音棉11以及下部吸音棉12由低密度聚酯纤维毡冲裁成型，所述pet外下壳体10侧壁连接有线束支架15，所述线束支架15材料为聚丙烯加％20的滑石粉，当入射波进入到pet内壳体时，由于pet内上有很多宏观的孔，一部分声能从宏观孔内进入到吸音棉层中，另一部分声能进入到pet内壳体微孔当中，使其转化成热能消耗掉，其实pet内壳体打孔结构相当于经典的穿孔消声器结构，它是一种低声质量，高声阻的共振吸声结构，当声波穿出pet内壳体进入到吸音棉层时，吸音棉层的作用就是针对某个频率使其声损耗或者使传递损失达到最大，这样就能有针对性的进行吸音棉层的选择，pet内壳体加上吸音棉类似阻抗复合消声器，消声原理是选择不同的穿孔率和板厚不同的腔深，以及吸声材料的选择，就可以控制消音器的频谱性能，使其在需要的频率范围内获得良好的消音效果，当一小部分声波从吸音棉层中穿出进入到pet外壳体时，使其转化成热能消耗掉，极少的一部声能从管体辐射出去，到达针对不同频率进行降噪消音的过程。
35.对比例1
36.本对比例为单层pet材料降噪管与复合夹层结构降噪进气管路降噪性能对比，具体方式如下：
37.在某汽车公司项目初期整车nvh管口调音阶段，单层pet材料降噪管在6阶2700转左右噪声出现峰值，不达标，于是引入复合夹层结构降噪进气管路降，如说明书附图5、图6对比所示；
38.从说明书附图5得知，复合夹层结构降噪进气管路降明显对6阶次2700转的噪声有很大的改善，降到了目标线以下，进气口overall和阶次噪声都明显降低，特别2000rpm的overall噪声降低10db(a)；
39.从说明书附图6频谱图壳得出，变更后的进气口噪声达标复合夹层结构降噪进气管路降对进气口260hz频带噪声改善明显1500
‑
2700rpm高噪声改善非常明显；
40.综上，采用复合夹层结构降噪进气管路为最优选择。
41.对比例2
42.本对比例为编织管与复合夹层结构降噪进气管路性能对比，具体方式如下：
43.在某汽车公司项目初期整车nvh管口调音阶段，进气口在0～250hz，250～800hz，以及1000～4000hz，阶次噪声4阶，原状态进气管路材料为聚丙烯，均不达标，因此第一轮调音针对以上问题将原状态换成编织管进行测试，准备好孔隙率为500hz对应中心频率为(240hz)，孔隙率为1000hz对应中心频率为(300hz)，孔隙率为2500hz对应中心频率为(38hz，430hz，241hz)的编织管各一根，进行整车测试，结果如说明书附图7，8，9，10所示：
44.从说明书附图7，8，9，10得知，三种编织管均没有达到要求；
45.于是，针对以上频段的要求制作出复合夹层结构降噪进气管路管样件以及带谐振腔管路样件重新进行整车实验，结果如说明书附图11，12，13，14所示：
46.从说明书附图11，12，13，14得知，本发明的复合夹层结构降噪进气管路满足噪声各频段的噪声需求，降噪效果更佳优异，且成本比编织管和谐振腔的制作成本要低一倍，各项性能均符合相关要求且更佳突出，
47.需要说明的是，上述说明书附图中的趋势线类别区分如说明书附图15所示。
48.上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。