涡轮增压器的出气端消音器论文和设计

全文摘要

本实用新型公开了一种涡轮增压器的出气端消音器，包括通过焊接组合的安装底座与消音模块，所述安装底座和消音模块的内部形成贯通的增压出气消音腔室，所述安装底座包括骨架和覆于所述骨架外围的包胶层，所述骨架由金属材料制成，所述外壳内芯组成的消音模块和包胶层都由塑料制成，骨架的密封安装端面及螺栓拧紧面不包覆包胶层。本实用新型的有益效果为：1、安装底座由骨架+包胶组成，能更好的保证安装端面的密封性和螺栓装配的拧紧力，且相比纯塑料件蠕变小；2、消音结构的可塑空间更好，消音性能大幅提升；3、消音模块与包胶层可通过多种焊接工艺连接，同时可以更好的保证腔内的清洁度4、产品加工工艺为压铸‑注塑‑装配‑焊接，过程控制更稳定。

主设计要求

1.一种涡轮增压器的出气端消音器，包括安装底座与消音模块，所述安装底座和消音模块的内部形成贯通的增压出气消音腔室，其特征在于，所述安装底座包括骨架和覆于所述骨架外围的包胶层，所述骨架由金属材料制成，所述消音模块和包胶层都由塑料制成，所述骨架的密封安装端面不包覆包胶层。

设计方案

2.根据权利要求1所述的涡轮增压器的出气端消音器，其特征在于，所述安装底座的骨架上设置有多个螺栓安装孔，所述的螺栓安装孔的拧紧面未包覆包胶层。

3.根据权利要求1所述的涡轮增压器的出气端消音器，其特征在于，所述消音模块包括从内至外依次叠套的消音内芯及外壳体，所述消音内芯及外壳体均为带有弧度的弯曲件。

4.根据权利要求1所述的涡轮增压器的出气端消音器，其特征在于，所述消音模块与安装底座的包胶层之间通过焊接工艺连接固定，所述焊接工艺可以为热板焊接、振动焊接、红外焊接、激光焊接或超声焊接中的一种。

5.根据权利要求1所述的涡轮增压器的出气端消音器，其特征在于，所述消音模块和安装底座的包胶层可由下述材料中的任一种制成：PPS、PA、PPSU、PEEK、PA6+GF40、PA6+GF50、PA66+GF30、PA66+GF35、PA66+GF40、PA66+GF50、PA66+PA6+GF30、PA66+PA6+GF35、PA66+PA6+GF40、PA46+GF30、PA46+GF40、PA46+GF50。

6.根据权利要求3所述的涡轮增压器的出气端消音器，其特征在于，所述消音内芯和外壳体均通过注塑成型。

7.根据权利要求1所述的涡轮增压器的出气端消音器，其特征在于，所述包胶层通过注塑包胶工艺包覆在所述骨架上。

8.根据权利要求1所述的涡轮增压器的出气端消音器，其特征在于，所述骨架可由下述材料中的任一种制成：ADC6、ADC12、A380、ZL201、铜、SUS304 不锈钢或铸铁。

设计说明书

技术领域

本发明涉及汽车零部件技术领域，特别是涉及一种涡轮增压器的出气端消音器。

背景技术

涡轮增压器实际上是一种空气压缩机，通过压缩空气来增加进气量。它是利用发动机排出的废气惯性冲力来推动涡轮室内的涡轮，涡轮又带动同轴的叶轮，叶轮压送由空气滤清器管道送来的空气，使之增压进入气缸。当发动机转速增大，废气排出速度与涡轮转速也同步增加，叶轮就压缩更多的空气进入气缸，空气的压力和密度增大可以燃烧更多的燃料，相应增加燃料量和调整发动机的转速，从而改善发动机的燃油经济性、提高发动机的输出功率。近年来，涡轮增压技术已成为汽车发动机的重要发展方向。

但随着涡轮增压器的广泛应用，其所带来的各种噪声亦成为环境噪声污染的重要来源。目前对于涡轮增压器的降噪方法通常是在涡轮增压器的噪声传播路径上增设消音器，由于涡轮增压器转子不平衡引起的一阶噪声频率高、频带范围广，这对消音器的设计提出了很高的要求，其工作频率范围必须要涵盖噪声所处的频率范围；另外，涡轮增压器的噪声种类繁多，可能还会产生一些相对频率较低、频带较宽的噪声，该部分噪声也必须涵盖到消音器的作用范围内；最后，由于涡轮增压器的工作温度较高，对与其配合安装的消音器的耐温性和高温稳定性也提出了较高的要求。

现有的涡轮增压器消音器通常为金属消音器，虽然其耐温性和高温稳定性都可以保证，但金属难以加工成复杂的形状，使其工作频率范围较窄，难以消除各种复杂的噪音；同时其重量偏重、体积偏大，在紧凑的发动机机舱内不便于安装；而且，金属消音器的内壁如果存在焊渣或者未抛光的区域以及消音孔有毛刺，清洁度都会严重不合格，甚至损坏发动机。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种涡轮增压器的出气端消音器，在保证耐温性和高温稳定性的同时，其重量更轻、消音效果更好，能够克服上述现有技术的不足。

针对上述问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种涡轮增压器的出气端消音器，包括安装底座和消音模块，所述安装底座和消音模块的内部形成贯通的增压出气消音腔室，所述安装底座包括内部的骨架和覆于所述骨架外围的包胶层，所述骨架由金属材料制成，所述消音模块和包胶层均由塑料制成，所述骨架的密封安装端面未包覆包胶层。

优选的，所述安装底座的骨架上还设置有多个螺栓安装孔，且所述螺栓安装孔的拧紧面未包覆包胶层。

优选的，所述消音模块包括从内至外依次叠套的消音内芯及外壳体，所述消音内芯及外壳体均为带有弧度的弯曲件。

优选的，所述消音模块与安装底座的包胶层之间通过焊接工艺连接固定，所述焊接工艺可以为热板焊接、振动焊接、红外焊接、激光焊接或超声焊接中的一种。

优选的，所述消音模块和安装底座的包胶层可由下述材料中的任一种制成： PPS、PA、PPSU、PEEK、PA6+GF40、PA6+GF50、PA66+GF30、PA66+GF35、 PA66+GF40、PA66+GF50、PA66+PA6+GF30、PA66+PA6+GF35、PA66+PA6+GF40、 PA46+GF30、PA46+GF40、PA46+GF50。

优选的，所述消音内芯和外壳体均通过注塑成型。

优选的，所述包胶层通过注塑包胶工艺包覆在所述骨架上。

优选的，所述骨架可由下述材料中的任一种制成：ADC6、ADC12、A380、ZL201、铜、SUS304不锈钢或铸铁。

本发明的有益效果是：1、带有金属骨架的安装底座在与涡轮增压器配合安装时，能有效保证消音器的安装强度、耐温性和高温稳定性，裸露的金属安装端面则可保证平面和密封圈压配过程的密封性能；2、相比传统的金属消音器，通过注塑成型的消音模块内部可设计较复杂的消音结构，从而可大幅提升其消音性能；3、消音模块制作成弯曲件，使其在发动机内装配空间的尺寸设计更加自由，增加了通用性和装配性；4、工艺相对简单，成本低，过程控制更加稳定，成品合格率会有效提升。

附图说明

图1是本发明实施例的结构示意图；

图2是图1的爆炸视图；

图3是图1的剖视图；

图4是本发明实施例1的消音性能曲线；

图5是对比例1的消音性能曲线；

具体实施方式

下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

请参阅图1至图3，本发明实施例的结构包括：安装底座和设于安装底座上方的消音模块，安装底座和消音模块内部形成贯通的增压出气消音腔室，消音模块包括从内至外依次叠套的消音内芯2及外壳体1，所述消音内芯2及外壳体 1均为带有弧度的弯曲件，安装底座由骨架3和覆于骨架3外围的包胶层4组成，所述包胶层4通过注塑包胶工艺包覆在所述骨架3上，所述骨架3的下侧面形成密封安装端面5且密封安装端面5上未包覆包胶层，骨架3上还设置有两个螺栓安装孔6且螺栓安装孔6的拧紧面未包覆包胶层。

实施例1

所述消音模块的外壳体1和消音内芯2均由PA66+PA6+GF35注塑而成，所述安装底座的骨架3由铝合金ADC12制成，所述安装底座的包胶层4由 PA66+PA6+GF35制成，所述消音模块与安装底座的包胶层4之间通过振动焊接工艺组合固定。

图4是本发明实施例1的消音性能曲线。

实施例2

所述消音模块的外壳体1和消音内芯2均由PA46+GF40注塑而成，所述安装底座的骨架3由铝合金ADC12制成，所述安装底座的包胶层4由PA46+GF40 制成，所述消音模块与安装底座的包胶层4之间通过红外焊接工艺组合固定。

实施例3

所述消音模块的外壳体1和消音内芯2均由PA66+GF35注塑而成，所述安装底座的骨架3由铝合金ADC12制成，所述包胶层4由PA66+GF35制成，所述消音模块与安装底座的包胶层4之间通过热板焊接工艺组合固定。

对比例1

一种涡轮增压器出气端消音器，包括安装底座与消音模块，安装底座和消音模块内部形成贯通的增压出气消音腔室，所述消音模块包括从内至外依次叠套的消音内芯及外壳体，所述安装底座的底面为密封安装面，安装底座上还设置有两个螺栓安装孔，所述安装底座和消音模块均由SUS304不锈钢制成，所述消音模块与安装底座通过氩弧焊接连接固定。

图5为对比例1的消音性能曲线。

对比例2

其他条件均同实施例1，但其安装底座不含骨架为纯注塑件。

对比例3

其他条件均同实施例1，但消音内芯2及外壳体1均为不带弧度的竖直件。

将实施例1～3及对比例1～3均安装于相同条件的涡轮增压器出气端，对比其消音频率范围、工作温度、气密性，列于表1。

表1不同结构、材料及工艺条件的消音器性能对比

设计图

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