進氣管組件及具有該進氣管組件的車輛的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種進氣管組件及具有該進氣管組件的車輛。該進氣管組件包括：進氣管；諧振腔體，諧振腔體內設置有活塞，活塞與諧振腔體之間限定出密閉的諧振腔，諧振腔與進氣管內部連通；以及驅動件，驅動件用于驅動活塞沿諧振腔體的軸向移動以改變諧振腔的體積。本發(fā)明的進氣管組件上設置有諧振腔體，該諧振腔體具有體積可變的諧振腔，并且該諧振腔體結構簡單、成本低。
【專利說明】進氣管組件及具有該進氣管組件的車輛
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及汽車構造【技術領域】，尤其是涉及一種進氣管組件及具有該進氣管組件的車輛。
【背景技術】
[0002]隨著汽車研發(fā)技術和人們生活水平不斷地提高，人們對汽車的乘坐舒適性要求也越來越高，噪聲和振動是影響舒適性的重要因素，而發(fā)動機進氣系統(tǒng)是汽車噪聲的最主要噪聲源之一，有必要對進氣系統(tǒng)的噪聲進行控制。
[0003]目前在進氣系統(tǒng)上常用的消音元件有諧振腔和1/4波長管。傳統(tǒng)的諧振腔與1/4波長管只能消除單頻或者窄頻段噪聲，在對寬頻噪聲問題的解決上存在很大不足，消聲效果差，而對于一些體積可變的諧振腔，結構和控制過于復雜，成本高。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決現(xiàn)有技術中的上述技術問題之一。
[0005]為此，本發(fā)明的一個目的在于提出一種進氣管組件，該進氣管組件上設置有諧振腔體，該諧振腔體具有體積可變的諧振腔，并且該諧振腔體結構簡單、成本低。
[0006]本發(fā)明的另一個目的在于提出一種車輛，該車輛包括上述的進氣管組件。
[0007]根據(jù)本發(fā)明實施例的進氣管組件，包括:進氣管；諧振腔體，所述諧振腔體內設置有活塞，所述活塞與所述諧振腔體之間限定出密閉的諧振腔，所述諧振腔與所述進氣管內部連通；以及驅動件，所述驅動件用于驅動所述活塞沿所述諧振腔體的軸向移動以改變所述諧振腔的體積。
[0008]根據(jù)本發(fā)明實施例的進氣管組件，通過改進諧振腔體的結構，同時設置驅動件驅動活塞移動，從而可改變諧振腔的體積，使得諧振腔的體積可根據(jù)進氣管內壓力的變化而適應性變化以達到良好的消聲、減振功能，同時諧振腔的體積連續(xù)可變，因此諧振腔的消聲頻率也是連續(xù)可變的，從而實現(xiàn)發(fā)動機全工況下諧振腔均能很好地降低進氣管內氣動噪聲的目的。
[0009]另外，根據(jù)本發(fā)明實施例的進氣管組件，還可以包括如下附加技術特征:
[0010]根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，所述驅動件包括直線電機，所述直線電機的輸出軸與所述活塞相連以驅動所述活塞沿所述軸向往復運動。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，所述驅動件包括電機和傳動部件，所述傳動部件設在所述活塞與所述電機之間，所述電機包括定子和可轉動地設在所述定子內側的轉子。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，所述驅動件與所述活塞之間設置有減速機構。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，所述驅動件包括液壓油缸，所述液壓油缸的油缸桿與所述活塞相連以驅動所述活塞沿所述軸向往復運動。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，所述活塞由磁性材料制成；
[0015]所述驅動件還包括:第一電磁線圈和第二電磁線圈，所述第一電磁線圈和所述第二電磁線圈在所述軸向上分別位于所述活塞的兩側，所述第一電磁線圈和所述第二電磁線圈分別與所述活塞磁性配合以分別產生磁性斥力，所述第一電磁線圈和所述第二電磁線圈分別適于與可變輸出電壓的電源相連。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，所述活塞由磁性材料制成；
[0017]所述驅動件還包括:第一電磁線圈和彈性件，所述彈性件設在所述諧振腔內且所述彈性件與所述第一電磁線圈在所述軸向上分別位于所述活塞的兩側，所述第一電磁線圈與所述活塞磁性配合以產生磁性斥力，所述第一電磁線圈適于與可變輸出電壓的電源相連。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，所述活塞上設置有定位柱，所述定位柱位于所述諧振腔內，所述彈性件為彈簧，所述彈簧套在所述定位柱上。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，所述諧振腔體上設置有連通孔，所述進氣管組件還包括止擋部，所述止擋部設在所述諧振腔體的內壁面上且位于所述連通孔與所述活塞之間。
[0020]根據(jù)本發(fā)明實施例的車輛，包括根據(jù)本發(fā)明上述實施例中的進氣管組件。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的進氣管組件的示意圖；
[0022]圖2是根據(jù)本發(fā)明又一個實施例的進氣管組件的示意圖；
[0023]圖3是根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的進氣管組件的示意圖；
[0024]圖4是根據(jù)本發(fā)明再一個實施例的進氣管組件的示意圖；
[0025]圖5是根據(jù)本發(fā)明再一個實施例的進氣管組件的示意圖。
【具體實施方式】
[0026]下面詳細描述本發(fā)明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。
[0027]在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底” “內”、“外”、“順時針”、“逆時針”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。
[0028]此外，術語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。在本發(fā)明的描述中，“多個”的含義是兩個或兩個以上，除非另有明確具體的限定。
[0029]在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術語應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通或兩個元件的相互作用關系。對于本領域的普通技術人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術語在本發(fā)明中的具體含義。[0030]在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接觸，也可以包括第一和第二特征不是直接接觸而是通過它們之間的另外的特征接觸。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0031]下面參照圖1-圖5詳細描述根據(jù)本發(fā)明實施例的進氣管組件，該進氣管組件與發(fā)動機適配，用于向發(fā)動機的燃燒室供給空氣。
[0032]根據(jù)本發(fā)明實施例的進氣管組件可以包括進氣管1、諧振腔體2和驅動件。
[0033]進氣管I上可以設置有空氣濾清器5，空氣濾清器5用于過濾空氣中的雜質。進氣管I的一端可連通氣缸蓋的進氣通道，進氣通道與燃燒室連通，進氣通道的末端可由氣門封閉。
[0034]諧振腔體2內設置有活塞3，活塞3與諧振腔體2之間限定出密閉的諧振腔21，諧振腔21僅與進氣管I內部連通，活塞3在諧振腔體2內可沿諧振腔體2的軸向(圖1-圖5中的左右方向)移動，從而改變諧振腔21體積的大小。
[0035]驅動件用于驅動活塞3沿諧振腔體2的軸向移動以改變諧振腔21的體積。例如，以具有根據(jù)本發(fā)明實施例的進氣管組件的發(fā)動機為例，如可根據(jù)發(fā)動機不同工況下的進氣參數(shù)(包括但不限于進氣速度、進氣壓力、進氣溫度等)等來適應性設定活塞3的對應位置，例如可以將發(fā)動機預先劃分為五個工況，如低速負荷、中低速負荷、中速負荷、中高速負荷和高速負荷，在發(fā)動機處于不同工況時，活塞3的位置可以對應該工況下進氣管I內的壓力而預先設定好，使得該工況下活塞3所處位置對應的諧振腔21的體積最適于降低進氣管I內的噪音。
[0036]由此在發(fā)動機工作時，如從低速負荷變?yōu)橹械退儇摵珊螅寗蛹Ⅱ寗踊钊?從對應低速負荷的位置向中低速負荷的位置移動并保持穩(wěn)定，再如發(fā)動機從高速負荷變?yōu)橹懈咚儇摵?，則驅動件將驅動活塞3從對應高速負荷的位置向中高速負荷的位置移動并保持穩(wěn)定。
[0037]需要說明的是，發(fā)動機工況劃分的越細致，諧振腔21的消聲頻率劃分的也就越細致，因此根據(jù)本發(fā)明實施例的進氣管組件的諧振腔體2可以實現(xiàn)諧振腔21消聲頻率的連續(xù)可調。
[0038]應當理解的是，上述以發(fā)動機具有五個工況為例說明僅是示意性的，不能理解為是對本發(fā)明的一種限制。
[0039]由此，根據(jù)本發(fā)明實施例的進氣管組件，通過改進諧振腔體2的結構，同時設置驅動件驅動活塞3移動，從而可改變諧振腔21的體積，使得諧振腔21的體積可根據(jù)進氣管I內壓力的變化而適應性變化以達到良好的消聲、減振功能，同時諧振腔21的體積連續(xù)可變，因此諧振腔21的消聲頻率也是連續(xù)可變的，從而實現(xiàn)發(fā)動機全工況下諧振腔21均能很好地降低進氣管I內氣動噪聲的目的。
[0040]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，如圖1所示，驅動件包括直線電機41，直線電機41的輸出軸411與活塞3相連以驅動活塞3沿諧振腔體2的軸向往復運動。應當理解的是，直線電機41已為現(xiàn)有技術，且為所屬領域的技術人員所熟知，因此這里對于直線電機41的具體構造和工作原理不作特殊說明。
[0041]根據(jù)本發(fā)明的又一個實施例,如圖2所示,驅動件包括電機421和傳動部件,傳動部件設在活塞3與電機421之間用于傳遞動力，電機421包括定子和可轉動地設在定子內側的轉子，換言之，電機421為普通的旋轉式電機421。應當理解，在該實施例中，傳動部件是可以將旋轉運動轉換為直線運動的機構，例如傳動部件可以包括絲杠4221和齒輪4222，電機421的輸出軸與齒輪4222同軸剛性連接，齒輪4222與絲杠4221嚙合，從而齒輪4222的轉動可以實現(xiàn)絲杠4221的軸向移動。但是，傳動部件并不限于此。
[0042]在上述兩個實施例中，驅動件與活塞3之間優(yōu)選設置有減速機構。減速機構可以是單排單級行星齒輪機構、拉維娜行星齒輪機構或齒輪組，這樣可以降低普通電機421或直線電機41的輸出速度，提高調節(jié)精度，增加諧振腔體2的壽命。
[0043]根據(jù)本發(fā)明的再一個實施例，如圖3所示，驅動件包括液壓油缸43，液壓油缸43的油缸桿431與活塞3相連以驅動活塞3沿軸向往復運動。
[0044]根據(jù)本發(fā)明的再一個實施例，如圖4所示，活塞3由磁性材料制成，換言之，活塞3具有磁性，可以產生磁場。驅動件包括第一電磁線圈441和第二電磁線圈442,第一電磁線圈441和第二電磁線圈442在軸向上分別位于活塞3的兩側，第一電磁線圈441和第二電磁線圈442分別與活塞3磁性配合以分別產生磁性斥力，第一電磁線圈441和所述第二電磁線圈442分別適于與可變輸出電壓的電源相連。
[0045]換言之，通過供給第一電磁線圈441和第二電磁線圈442不同的電流，從而第一電磁線圈441和第二電磁線圈442產生的磁場強度不同，這樣第一電磁線圈441與活塞3之間的磁性斥力以及第二電磁線圈442與活塞3之間的磁性斥力的大小分別可調，以活塞3處于平衡狀態(tài)為例，若加大第二電磁線圈442中的電流，則第二電磁線圈442產生的磁場變強，第二電磁線圈442與活塞3之間的斥力增大，從而活塞3向靠近第一電磁線圈441的方向運動，在運動一定行程后，活塞3與第一電磁線圈441距離減小而使得二者間斥力增大，并且活塞3與第二電磁線圈442由于距離增大而使得二者間斥力減小，活塞3受力重新達到平衡，實現(xiàn)活塞3位置的可調。
[0046]簡言之，通過改變第一電磁線圈441和第二電磁線圈442中的電流可以實現(xiàn)活塞3位置的調節(jié)，進而實現(xiàn)諧振腔21體積的調節(jié)。
[0047]根據(jù)本發(fā)明的再一個實施例，如圖5所示，活塞3由磁性材料制成，換言之，活塞3具有磁性，可以產生磁場。驅動件包括第一電磁線圈441和彈性件443，彈性件443設在諧振腔21內且彈性件443與第一電磁線圈441在軸向上分別位于活塞3的兩側,第一電磁線圈441與活塞3磁性配合以產生磁性斥力，第一電磁線圈441適于與可變輸出電壓的電源相連。
[0048]換言之，通過供給第一電磁線圈441不同的電流，從而第一電磁線圈441可產生不同強度的磁場，這樣第一電磁線圈441與活塞3之間的磁性斥力可調，以活塞3處于平衡狀態(tài)為例，若加大第一電磁線圈441中的電流,則第一電磁線圈441產生的磁場變強,從而活塞3向壓縮諧振腔21的方向運動，此時彈性件443被壓縮，在活塞3運動一定行程后，活塞3與第一電磁線圈441由于距離增大而使得二者間斥力減小，同時彈性件443作用在活塞3上的克服磁力的彈力變大，活塞3受力重新達到平衡,從而實現(xiàn)活塞3位置的可調。
[0049]簡言之，通過改變第一電磁線圈441中的電流可以實現(xiàn)活塞3位置的調節(jié)，進而實現(xiàn)諧振腔21體積的調節(jié)。
[0050]進一步，在該實施例中，如圖5所示，活塞3上設置有定位柱444，定位柱444位于諧振腔21內，彈性件443為彈簧，彈簧套在定位柱444上。由此，定位柱444可以很好地定位彈簧，防止彈簧在壓縮過程中過度扭轉變形而失效或移位。
[0051]根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，參照圖1-圖5所示，諧振腔體2上設置有連通孔22，進氣管組件還包括止擋部23，止擋部23設在諧振腔體2的內壁面上且位于連通孔22與第一磁性件之間，止擋部23用于止擋活塞3，防止活塞3過分向壓縮諧振腔21的方向運動而導致活塞3的一部分卡在連通孔22內而無法復位。
[0052]綜上，根據(jù)本發(fā)明實施例的諧振腔21的消聲原理為:由諧振腔21頻率公式
I ry
/-—aQri/ 可知，c為g速，s21 截面積，d21 直徑，l 2π\(zhòng)(1.+ 0,Μ)ν
腔21長度，在發(fā)動機某一特定工況下，參數(shù)C、S、d、L可以認為基本不變，通過驅動件驅動活塞3的移動，即L變化，從而實現(xiàn)消聲頻率f的變化。
[0053]下面簡單描述根據(jù)本發(fā)明實施例的車輛。
[0054]根據(jù)本發(fā)明實施例的車輛可以包括車架、車身、動力系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)等，車身可以設在車架上，動力系統(tǒng)和傳動系統(tǒng)均設置在車架上，動力系統(tǒng)可以包括發(fā)動機，發(fā)動機可以包括根據(jù)本發(fā)明上述實施例中描述的進氣管組件，進氣管組件的進氣管I可連接缸蓋的進氣道，用于向燃燒室內供給經空氣濾清器5過濾后的空氣。
[0055]在本說明書的描述中，參考術語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特征、結構、材料或者特點包含于本發(fā)明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不必須針對的是相同的實施例或示例。而且 ，描述的具體特征、結構、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。此外，本領域的技術人員可以將本說明書中描述的不同實施例或示例進行接合和組合。
[0056]盡管上面已經示出和描述了本發(fā)明的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例性的，不能理解為對本發(fā)明的限制，本領域的普通技術人員在本發(fā)明的范圍內可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。
【權利要求】
1.一種進氣管組件，其特征在于，包括: 進氣管； 諧振腔體，所述諧振腔體內設置有活塞，所述活塞與所述諧振腔體之間限定出密閉的諧振腔，所述諧振腔與所述進氣管內部連通；以及 驅動件，所述驅動件用于驅動所述活塞沿所述諧振腔體的軸向移動以改變所述諧振腔的體積。
2.根據(jù)權利要求1所述的進氣管組件，其特征在于，所述驅動件包括直線電機，所述直線電機的輸出軸與所述活塞相連以驅動所述活塞沿所述軸向往復運動。
3.根據(jù)權利要求1所述的進氣管組件，其特征在于，所述驅動件包括電機和傳動部件，所述傳動部件設在所述活塞與所述電機之間，所述電機包括定子和可轉動地設在所述定子內側的轉子。
4.根據(jù)權利要求2或3所述的進氣管組件，其特征在于，所述驅動件與所述活塞之間設置有減速機構。
5.根據(jù)權利要求1所述的進氣管組件，其特征在于，所述驅動件包括液壓油缸，所述液壓油缸的油缸桿與所述活塞相連以驅動所述活塞沿所述軸向往復運動。
6.根據(jù)權利要求1所述的進氣管組件，其特征在于，所述活塞由磁性材料制成； 所述驅動件包括:第一電磁線圈和第二電磁線圈，所述第一電磁線圈和所述第二電磁線圈在所述軸向上分別位于所述活塞的兩側，所述第一電磁線圈和所述第二電磁線圈分別與所述活塞磁性配合以分別產生磁性斥力，所述第一電磁線圈和所述第二電磁線圈分別適于與可變輸出電壓的電源相連。
7.根據(jù)權利要求1所述的進氣管組件，其特征在于，所述活塞由磁性材料制成； 所述驅動件包括:第一電磁線圈和彈性件，所述彈性件設在所述諧振腔內且所述彈性件與所述第一電磁線圈在所述軸向上分別位于所述活塞的兩側，所述第一電磁線圈與所述活塞磁性配合以產生磁性斥力，所述第一電磁線圈適于與可變輸出電壓的電源相連。
8.根據(jù)權利要求7所述的進氣管組件，其特征在于，所述活塞上設置有定位柱，所述定位柱位于所述諧振腔內，所述彈性件為彈簧，所述彈簧套在所述定位柱上。
9.根據(jù)權利要求1-8中任一項所述的進氣管組件，其特征在于，所述諧振腔體上設置有連通孔，所述進氣管組件還包括止擋部，所述止擋部設在所述諧振腔體的內壁面上且位于所述連通孔與所述活塞之間。
10.一種車輛，其特征在于，包括根據(jù)權利要求1-9中任一項所述的進氣管組件。
【文檔編號】F02M35/12GK103590936SQ201310627002
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年11月29日 優(yōu)先權日:2013年11月29日
【發(fā)明者】王海濤, 彭潔, 王麗梅, 李玲, 和俊偉, 劉洪統(tǒng) 申請人:長城汽車股份有限公司