一种防止松油门喘振的装置、发动机涡轮系统与车辆的制作方法

1.本技术实施例涉及汽车技术领域，具体而言，涉及一种防止松油门喘振的装置、发动机涡轮系统与车辆。


背景技术：

2.松油门喘振指的是，驾驶员将车辆挂挡至高档位，例如三挡或者四挡后，将油门踩到底，突然松开油门，就会听到类似“鸽子叫”的声音，而产生的类似“鸽子叫”的声音则是松油门喘振噪声。
3.现有技术中，为了解决松油门喘振的问题，一般会在汽车的增压器中预留10％的喘振裕度。
4.然而，即使预留了10％的喘振裕度，在一些车辆中也会出现较大的喘振噪声。


技术实现要素：

5.本技术实施例提供一种防止松油门喘振的装置、发动机涡轮系统与车辆，旨在解决降低在松油门时出现的喘振噪声的问题。
6.本技术实施例第一方面提供一种防止松油门喘振的装置，包括：发动机本体、压气机与阻风装置；
7.所述压气机的一端连接有用于输入外界空气的进气管路，另一端连接有与所述发动机本体连接的出气管路；
8.其中，所述阻风装置用于阻止所述出气管路内滞留的气体倒流至所述进气管路时产生的旋转振荡。
9.可选地，还包括：涡轮、排气歧管、egr阀与控制装置；
10.所述涡轮与所述压气机同轴连接，组成增压器；
11.所述排气歧管的一端与所述发动机本体连接，所述排气歧管的另一端与所述涡轮连接；
12.所述egr阀连接至所述出气管路与所述排气歧管之间；
13.所述控制装置，用于判断油门踏板行程在预设范围之内的时间是否小于预设时间值；若是，则控制所述egr阀门打开，以对所述进气管道内的气体进行泄气。
14.可选地，所述控制装置还用于：
15.若否，则控制所述egr阀门关闭。
16.可选地，所述预设范围为90％的油门踏板行程至30％的油门踏板行程。
17.可选地，所述预设时间值为0.5s。
18.可选地，所述阻风装置包括：接管与内挡板；
19.所述接管设置于所述压气机与所述进气管路之间，用于连通所述压气机与所述进气管路；
20.所述内挡板设置于所述接管的内壁，所述内挡板的长度方向与所述接管的轴线方
向一致，用于阻止气流旋转。
21.可选地，所述内挡板设置至少两块，至少两块所述内挡板之间具有间隙，用于减小空气进入至所述压气机内的阻力。
22.可选地，至少两块所述内挡板远离所述接管内壁的一端相互连接。
23.本技术实施例第二方面提供一种发动机涡轮系统，包括如本技术实施例第一方面提供的一种防止松油门喘振的装置中的装置。
24.本技术实施例第三方面提供一种防止松油门喘振的车辆，包括如本技术实施例第一方面提供的一种防止松油门喘振的装置或包括如本技术实施例第二方面提供的一种发动机涡轮系统。
25.采用本技术提供的防止松油门喘振的装置、发动机涡轮系统与车辆，用于阻止出气管路内滞留的气体倒流至进气管路时产生的旋转振荡，在阻止了进气管路内气体的旋转后，则不会出现气体在进气管路内部旋转振动的现象，从而降低了松油门所产生的喘振噪声。
附图说明
26.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对本技术实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
27.图1是本技术另一实施例提出的发动机涡轮系统的示意图；
28.图2是本技术一实施例提出的压气机的曲线图；
29.图3是本技术一实施例提出的振动传感器在进气管路内发出噪声的振动图谱；
30.图4是本技术一实施例提出的阻风装置的一种结构示意图；
31.图5是本技术一实施例提出的阻风装置的另一种结构示意图。
32.附图标记说明：1、压气机；2、进气管路；3、出气管路；4、发动机本体；5、涡轮；6、排气歧管；7、egr阀；8、阻风装置；81、接管；82、挡板。
具体实施方式
33.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
34.在日常行车过程中，驾驶员将车辆挂挡至高档位，例如三挡或者四挡后，将油门踩到底，突然松开油门，就会听到类似“鸽子叫”的声音，而产生的类似“鸽子叫”的声音则是松油门喘振噪声。
35.相关技术中，为了解决松油门喘振的问题，通常会在汽车的增压器中预留10％的喘振裕度，通过预留10％的喘振裕度，去解决松开油门而产生喘振问题。
36.参考如图1所示的发动机涡轮系统的示意图，发动机涡轮系统可以包括：压气机1、涡轮5、发动机本体4、进气管路2、出气管路3与排气歧管6。发动机涡轮系统的作用原理为:
利用发动机本体4排出的废气，经过排气歧管6后到达涡轮5处，驱动涡轮5内的叶轮旋转并排出废气，涡轮5旋转时带动压气机1内的叶轮转动，压气机1的叶轮旋转则会将外界环境中的空气导入至出气管路3内，再经过出气管路3进入至发动机本体4内，以为发动机内的燃烧室提供燃烧动力。
37.在驾驶员松开油门时，从出气管路3内输入至发动机本体4内的气体减少；此时压气机1内的叶轮由于惯性保持旋转，持续向出气管路3内输入气体，则会使得出气管路3内的压强逐渐变大，进而使得压气机1出口处的压力增大，且气流流量减小。参照图2中的压气机1曲线图，喘振线是压气机1稳定工作的边界线，联合运行线是指压气机1当前工作时刻的运行线。在油门逐渐关闭时，联合运行线逐渐向喘振线偏移，气流流量逐渐变小，压气机1出气管路3与压气机1进气管路2的压力之比逐渐变大。当油门继续变小至压气机1开始不稳定工作时，则会产生喘振噪声。
38.相应地，预留10％的裕度指的是，同一等速线上“喘振线减去联合运行线”的流量差值，与“阻塞线减去喘振线”的流量差值之比，在这个比值的范围内，即使联合运行线在继续往喘振线偏移，也不会发生喘振噪声。10％的裕度也即10％的误差，在该误差范围内，联合运行线不会超过喘振线，因此可以减少出现喘振噪声的几率。
39.然而，预留10％的裕度可以保证在车辆中的发动机为汽油发动机的场景下，减少发动机出现喘振的几率，但是，在柴油发动机的汽车中，预留10％的裕度仍然不能避免喘振噪声的产生。
40.此时，在发动机为柴油发动机的车辆中，若将10％的裕度调小，会使得误差范围更小，联合运行线容易超过喘振线，增加了喘振几率；若将10％的裕度的裕度增大，则会如图2所示，会使得联合运行线向阻塞线偏移，偏移后，会使得压气机1出气管路3与压气机1进气管路2的压力之变小，从而造成压气机1效率的降低。因此，在车辆中的发动机为柴油发动机的场景下，不论是将10％的裕度调大还是调小，均会产生不同的缺陷。
41.有鉴于此，本技术为了在不改变10％的裕度的前提下，解决松油门而出现喘振噪声的问题，对产生喘振噪声的原因进行了试验。传统的思维中，认为产生“喘振噪声”的原因发生在出气管路3或是压气机1上，然而申请人在进行测试后发现，产生“喘振现象”的原因发生在进气管路2上，而并非在出气管路3或是压气机1上。
42.由于喘振噪声是通过振动产生的，进行测试时，首先检测到松油门时喘振噪声的频率在400hz～2000hz，再将振动传感器分别布置于压气机1、进气管路2与出气管路3上，使得三个振动传感器分别发出400hz～2000hz的噪声，最后对振动传感器的测试数据进行解析，参照图3，得出在进气管路2的振动最明显，其余位置的振动强度均低于进气管路2的振动强度，由此可以得出，发生“喘振噪声”的原因在进气管路2上。
43.相应地，申请人发现在进气管路2上产生喘振噪声的原因在于：参照图1，在驾驶员松开油门时，油门逐渐关闭，使得出气管路3内的气体逐渐累积,出气管路3内的压强明显高于进气管路2内的压强，从而导致出气管路3内的气体倒流至出气管路3内；并且由于压气机1的叶轮在高速旋转，所以导致从进气管路2倒流至进气管路2内的气体也呈高速旋转的状态，高速旋转的气体从出气管路3挤压至进气管路2内时，带动着本该进入出气管路3内的空气同样以高速旋转的状态，在进气管路2内部旋转振荡，从而产生喘振噪声。
44.因此，本技术在进气管路2端设置有阻风装置8，用于阻止出气管路3内滞留的气体
倒流至进气管路2时产生的旋转振荡，在阻止了进气管路2内气体的旋转后，则不会出现气体在进气管路2内部旋转振动的现象，从而在不改变10％裕度的前提下，降低了松油门所产生的喘振噪声。
45.实施例一
46.一种防止松油门喘振的装置，包括：发动机本体4、压气机1与阻风装置8；
47.所述压气机1的一端连接有用于输入外界空气的进气管路2，另一端连接有与所述发动机本体4连接的出气管路3；
48.其中，所述阻风装置8用于阻止所述出气管路3内滞留的气体倒流至所述进气管路2时产生的旋转振荡。
49.通过本技术阻风装置8的设置，可以阻止出气管路3内滞留的气体倒流至进气管路2时产生的旋转振荡，在阻止了进气管路2内气体的旋转后，则不会出现气体在进气管路2内部旋转振动的现象，从而在不改变10％裕度的前提下，降低了松油门所产生的喘振噪声。
50.基于上述防止松油门喘振的装置，本技术提供以下一些具体可实施方式的示例，在互不抵触的前提下，各个示例之间可任意组合，以形成一种新的防止松油门喘振的装置，应当理解的，对于由任意示例所组合形成的新一种防止松油门喘振的装置，均应落入本技术的保护范围。
51.在一种可行的实施方式中，参照图4，所述阻风装置8包括：接管81与内挡板82；内挡板82设置至少两个，例如可以为4个或2个等。
52.所述接管81设置于所述压气机1与所述进气管路2之间，用于连通所述压气机1与所述进气管路2；
53.所述内挡板82设置于所述接管81的内壁，所述内挡板82的长度方向与所述接管81的轴线方向一致，用于阻止气流旋转。
54.本实施方式中，从出气管路3倒流至进气管路2内的气体，是沿着进气管路2内壁做高速旋转，而进气管路2中部的旋转势能较小，因此，为了阻止气体在进气管路2的内壁上高速旋转，将挡板82与接管81内壁连接，从而能够阻止气体的高速旋转。
55.其中，为了使得挡板82能够更好地阻止气体的高速旋转，可以将挡板82与接管81内壁垂直，从而使得沿着接管81内壁旋转的气体能够直接被挡板82阻挡，而不会沿着挡板82做旋转运动。
56.另外，由于进气管路2靠近其轴线处的气体旋转势能较小，所以可以直接忽略进气管路2轴线处的气体旋转势能，因而可以无需在进气管路2的轴线处设置障碍物来对轴线处的气体进行阻挡。相应地，为了减少外界空气进入至压气机1内的阻力，可以在内挡板92的数量设置为至少两个的前提下，在至少两块内挡板82远离接管81内壁的端部之间设置有间隙，以减小空气进入至所述压气机1内的阻力。通过至少两块内挡板82之间的间隙的设置，进入至进气管路2内的外界空气，可以从至少两块内挡板82之间的间隙处导入至出气管路3内，而不会对外界空气的进入造成阻碍。
57.在一种可行的实施方式中，参照图5，至少所述两块内挡板82远离所述接管81内壁的一端相互连接，例如，在内挡板82数量为四个的情况下，内挡板82远离接管81内壁的一端相互连接后可以形成如图5所示的十字型结构。
58.本实施方式中，由于进气管路2靠近其轴线处的气体旋转势能较小，所以可以直接
忽略进气管路2轴线处的气体旋转势能；但若在考虑不忽略该轴线处的气体旋转势能的情况下，可以将各内挡板82远离接管81内壁的一端进行相互连接，以对进气管路2轴线处的旋转气体进行阻挡，更进一步降低喘振噪声。
59.在一种可行的实施方式中，参照图1，还包括：涡轮5、排气歧管6、egr阀7与控制装置；
60.所述涡轮5与所述压气机1同轴连接，组成增压器；
61.所述排气歧管6的一端与所述发动机本体4连接，所述排气歧管6的另一端与所述涡轮5连接；
62.所述egr阀7连接至所述出气管路3与所述排气歧管6之间；
63.所述控制装置，用于判断油门踏板行程在预设范围之内的时间是否小于预设时间值；若是，则控制所述egr阀7门打开，以对所述进气管道内的气体进行泄气，若否，则控制所述egr阀7门关闭，控制装置具体可以是微处理器，也可以设置在行车电脑上，该控制装置可以与egr阀7电连接，用于控制egr阀7门的打开和关闭。
64.本实施方式中，增压器是一种利用发动机废气中的剩余能量来工作的“空气泵”，用于使得更多的外界空气能够通入至发动机的燃烧室内，与更多的燃油混合燃烧，从而达到提高发动机功率的目的，同时，驾驶员在踩下油门时，会通过增压器来提高发动机功率。增压器包括压气机1与涡轮5，压气机1与涡轮5中均设置有叶轮，两个叶轮同轴连接，从而保证压气机1中的叶轮能够带动涡轮5中的叶轮同步转动。
65.其中，预设范围可以是在大于90％油门踏板行程起开始计算时间，到小于30％油门踏板行程结束时间的计算，例如，在100％油门踏板行程至0％油门踏板行程，或95％油门踏板行程至10％油门踏板行程等预设范围内所经过的时间，其预设范围本技术在此则不做限制。
66.egr阀7泄气的原理包括：高速旋转的气体从出气管路3倒流至进气管路2内时，带动着本来应该进入出气管路3内的空气反向流动，产生气体与压气机1叶轮分离的声音，也会产生喘振噪声，此时可以判断油门踏板行程在预设范围之内的时间是否小于预设时间值，若是，则打开egr阀7，使得出气管路3内的高压气体能够经过egr阀7所在的管路流入至排气歧管6内，最后通过涡轮5将气体排出。
67.通过本技术在进气管路2上设置阻风装置，能够减少喘振噪声，再加上打开egr阀7进行泄气的操作，可以使得驾驶员即使在高档位上突然松开油门，也不会出现喘振噪声，从而避免了喘振噪声。
68.另外，预设时间值可以为0.5s、0.6s与0.7s等等，在大于预设时间值时，则会关闭egr阀7，给出气管路3保存一定的压力，来减少压气机1的建压时间。例如，驾驶员松开油门后，在小于预设时间值内打开egr阀7进行泄气，在大于预设时间值后关闭egr阀7来保存出气管路3中的气体压力，在后续进行加油门的操作时，由于出气管路3中保存有一定的气压压力，所以可以减少压气机1的建压时间。
69.实施例二
70.基于同一发明构思，本技术另一实施例提供一种发动机涡轮系统，包括如本技术实施例一提供的一种防止松油门喘振的装置中的装置。
71.具体而言，一种发动机涡轮系统包括：压气机1、涡轮5、进气管路2、出气管路3、排
气歧管6、发动机本体4、egr阀7与阻风装置。
72.进气管路2与压气机1连接，用于向压气机1内通入外界空气；
73.出气管路3连接至压气机1与发动机本体4之间，用于将压气机1中输入的空气传输至发动机本体4内；
74.排气歧管6连接至压气机1与涡轮5之间，用于将发动机本体4排出的废气输入至涡轮5中；
75.egr阀7连接至出气管路3与排气歧管6之间，用于在打开egr阀7后，将出气管路3内滞留的气体泄入排气歧管6内，以实现出气管路3的泄气；
76.阻风装置设置于进气管路2内，用于阻止所述出气管路3内滞留的气体倒流至进气管路2时产生的旋转振荡。
77.发动机涡轮系统的原理：判断油门踏板行程在预设范围之内的时间是否小于预设时间值，若是，代表此时出现驾驶员突然松开油门的情况，则打开egr阀7，使得出气管路3内的高压气体能够经过egr阀7所在的管路流入至排气歧管6内，最后通过涡轮5将气体排出，降低一定的喘振噪声；加之阻风装置设置于进气管路2内也能降低一定的喘振噪声，通过egr阀7的泄气与阻风装置的结合，使得在驾驶员突然松开油门时，能够避免喘振噪声。
78.实施例三
79.基于同一发明构思，本技术另一实施例提供一种车辆，包括如本技术实施例一提供的一种防止松油门喘振的装置或包括如本技术实施例二提供的一种发动机涡轮系统。
80.对于装置实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
81.本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
82.本领域内的技术人员应明白，本技术实施例的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此，本技术实施例可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本技术实施例可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
83.本技术实施例是参照根据本技术实施例的方法、终端设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理终端设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理终端设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
84.这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理终端设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
85.这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理终端设备上，使得
在计算机或其他可编程终端设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程终端设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
86.尽管已描述了本技术实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本技术实施例范围的所有变更和修改。
87.最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。
88.以上对本技术所提供的一种防止松油门喘振的装置、发动机涡轮系统与车辆，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本技术的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本技术的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本技术的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本技术的限制。