CN111075768A - 一种具有辅助消音结构的离心压气机蜗壳 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种具有辅助消音结构的离心压气机蜗壳，包括辅助消音进气管、进气管密封圈、带机匣处理的压气机蜗壳和螺栓，进气管密封圈布置在进气管的密封环槽内，辅助消音进气管布置在压气机蜗壳的进口处。所述辅助消音进气管的出口处结构相当于机匣处理增压器的消音环；所述辅助消音进气管出口管道外壁面与压气机蜗壳的机匣通道外壁面之间形成环形谐振腔。本发明带有所述辅助消音进气管的离心压气机蜗壳具有双重消音作用，一是进气管出口管道内径与压气机蜗壳主进气通道内径相匹配，从而减弱了压气机在靠近喘振工况运行时机匣通道内的回流气流与进气管出口气流发生高速对流碰撞而产生的气动噪声；二是可消除一定频率的压气机气动噪声。

Description

一种具有辅助消音结构的离心压气机蜗壳
技术领域
本发明属于废气涡轮增压技术领域，尤其是涉及一种具有辅助消音结构的离心压气机蜗壳。
背景技术
车用发动机升功率的不断提高，排量不断缩小，再加上高原环境功率恢复这一特殊需求，使得涡轮增压器压气机压比和转速不断提高。随着压气机压比和转速的提高，增压器压气机产生的气动噪声日益严重。
对于压气机气动噪声降噪方法的研究，现有研究方法主要分为从噪声源和传播途径两方面来降噪，从噪声源方面降噪主要手段是调整压气机、扩压器和蜗壳的结构参数，从传播途径方面降噪主要手段为在压气机入口加***器、在蜗壳表面加包覆层、进气口加装防涡圈等。
现有技术中，从噪声源方面降噪难免会改变压气机等零件的结构参数，带来的后果是会影响到增压器的性能；从传播途径方面降噪则会增添一些结构件，既增加了增压器总重，也可能对气流产生干扰，进而影响到增压器的性能。因此，需要提出一种在不影响增压器性能及重量的基础上实现降噪的结构。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种具有辅助消音结构的离心压气机蜗壳，在起到导流进气作用的同时，有效降低压气机工作产生的气动噪声。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种具有辅助消音结构的离心压气机蜗壳，包括辅助消音进气管、螺栓、进气管密封圈和带机匣处理的压气机蜗壳，所述辅助消音进气管布置在压气机蜗壳的进口处，通过螺栓进行连接，所述辅助消音进气管出口端一侧的外圆环面与压气机蜗壳进口端对应位置处的内圆环面间隙配合；所述辅助消音进气管的出口处管道内径d1、压气机蜗壳进口主通道内径d2和压气机蜗壳机匣通道内径d3满足要求：d2＜d1＜d3；所述辅助消音进气管出口管道外壁面与压气机蜗壳的机匣通道外壁面之间形成有一个环形谐振腔。
进一步的，所述辅助消音进气管出口端与压气机蜗壳进口端的间隙配合位置依靠进气管密封圈密封，所述进气管密封圈布置在辅助消音进气管的密封环槽内。
进一步的，所述辅助消音进气管出口处管道外径D1、压气机蜗壳机匣通道外径D3和压气机蜗壳机匣通道内径d3满足要求：d3≤D1≤(2×D3+d3)/3。
进一步的，所述辅助消音进气管出口处管道端面与压气机蜗壳机匣通道外壁端面轴向间隙a满足要求：0＜a≤3mm；所述辅助消音进气管出口处管道端面与压气机蜗壳机匣通道内壁端面轴向间隙S与压气机蜗壳进口主通道内径d2满足要求：d2/20≤S≤d2/10。
相对于现有技术，本发明具有以下优势：
(1)本发明进气管出口与压气机蜗壳进口处配合形成的结构特征对压气机气动噪声具有双重消音作用，一是进气管出口管道内径与压气机蜗壳主进气通道内径相匹配，从而减弱了压气机在靠近喘振工况运行时机匣通道内的回流气流与进气管出口气流发生高速对流碰撞而产生的气动噪声；二是进气管与压气机蜗壳连接后，进气管出口管道外壁面与压气机蜗壳机匣通道外壁面形成一个环形谐振腔，可消除一定频率的压气机气动噪声。
(2)本发明中辅助消音进气管在保证出口结构特征的情况下，可以设计为弯管或直管，增压器进气方向可根据实际需求灵活设计，且通过结构设计实现消音作用的同时未明显增加增压器的总重，结构简单，拆装简便，密封性好，具有很强的适应性。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例所述具有辅助消音结构的离心压气机蜗壳的立体图；
图2为本发明实施例所述具有辅助消音结构的离心压气机蜗壳的剖面示意图；
图3为本发明实施例所述具有辅助消音结构的离心压气机蜗壳的关键尺寸示意图；
图4为本发明实施例所述辅助消音进气管的立体图。
附图标记说明：
1-辅助消音进气管；2-螺栓；3-进气管密封圈；4-压气机蜗壳。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
一种具有辅助消音结构的离心压气机蜗壳，如图1至4所示，包括辅助消音进气管1、进气管密封圈3和带机匣处理的压气机蜗壳4，所述辅助消音进气管1布置在压气机蜗壳4的进口处，并通过螺栓2进行连接；所述辅助消音进气管1出口端一侧的外圆环面与压气机蜗壳4进口端对应位置处的内圆环面间隙配合，并依靠进气管密封圈3进行密封，所述进气管密封圈3布置在辅助消音进气管1的密封环槽内；
所述辅助消音进气管1的出口处管道内径d1、压气机蜗壳4的进口主通道内径d2和压气机蜗壳4机匣通道内径d3满足要求：d2＜d1＜d3；所述辅助消音进气管1出口管道外壁面与压气机蜗壳4的机匣通道外壁面之间形成有一个环形谐振腔。
所述辅助消音进气管1出口处管道外径D1、压气机蜗壳4机匣通道外径D3和压气机蜗壳4机匣通道内径d3满足要求：d3≤D1≤(2×D3+d3)/3。
所述辅助消音进气管1出口处管道端面与压气机蜗壳4机匣通道外壁端面轴向间隙a满足要求：0＜a≤3mm；所述辅助消音进气管1出口处管道端面与压气机蜗壳4机匣通道内壁端面轴向间隙S与压气机蜗壳4进口主通道内径d2满足要求：d2/20≤S≤d2/10。
实施例中所述辅助消音进气管1为弯管形式，位于压气机蜗壳4的进口处，为压气机蜗壳4进口提供变向导流进气的作用。当压气机在靠近喘振工况运行时，气流在压差的作用下从压气机蜗壳4主进气通道通过斜缝通道进入其机匣通道，继而与主进气通道进口处的气流掺混后再次流入主进气通道。
若没有所述辅助消音进气管1时，两股气流会发生高速对流碰撞而产生较大的气动噪声；当布置所述辅助消音进气管1后，机匣通道的气流会经过所述辅助消音进气管1出口管道外壁面的导流再与所述辅助消音进气管1出口气流混合进入压气机蜗壳4主进气通道，此时两股气流轴向速度方向是相同的，因高速对流碰撞而产生的气动噪声会被减弱。
所述辅助消音进气管1与压气机蜗壳4连接后，所述辅助消音进气管1出口管道外壁面与压气机蜗壳4机匣通道外壁面形成一个环形谐振腔，谐振腔的存在可消除一定频率的压气机气动噪声。
本发明的辅助消音进气管1在起到变向导流进气作用的同时，在不额外增加增压器总重的基础上，可有效降低压气机气动噪声。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种具有辅助消音结构的离心压气机蜗壳，其特征在于：包括辅助消音进气管(1)、螺栓(2)、进气管密封圈(3)和带机匣处理的压气机蜗壳(4)，所述辅助消音进气管(1)布置在压气机蜗壳(4)的进口处，通过螺栓(2)进行连接，所述辅助消音进气管(1)出口端一侧的外圆环面与压气机蜗壳(4)进口端对应位置处的内圆环面间隙配合；
所述辅助消音进气管(1)的出口处管道内径d1、压气机蜗壳(4)进口主通道内径d2和压气机蜗壳(4)机匣通道内径d3满足要求：d2＜d1＜d3；
所述辅助消音进气管(1)出口管道外壁面与压气机蜗壳(4)的机匣通道外壁面之间形成有一个环形谐振腔。
2.根据权利要求1所述的一种具有辅助消音结构的离心压气机蜗壳，其特征在于：所述辅助消音进气管(1)出口端与压气机蜗壳(4)进口端的间隙配合位置依靠进气管密封圈(3)密封，所述进气管密封圈(3)布置在辅助消音进气管(1)的密封环槽内。
3.根据权利要求1所述的一种具有辅助消音结构的离心压气机蜗壳，其特征在于：所述辅助消音进气管(1)出口处管道外径D1、压气机蜗壳(4)机匣通道外径D3和压气机蜗壳(4)机匣通道内径d3满足要求：d3≤D1≤(2×D3+d3)/3。
4.根据权利要求1所述的一种具有辅助消音结构的离心压气机蜗壳，其特征在于：所述辅助消音进气管(1)出口处管道端面与压气机蜗壳(4)机匣通道外壁端面轴向间隙a满足要求：0＜a≤3mm；所述辅助消音进气管(1)出口处管道端面与压气机蜗壳(4)机匣通道内壁端面轴向间隙S与压气机蜗壳(4)进口主通道内径d2满足要求：d2/20≤S≤d2/10。
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