一种降噪结构、高压燃油降噪系统、发动机及车辆的制作方法

1.本实用新型涉及发动机技术领域，尤其涉及一种高压燃油降噪管路、发动机及车辆。


背景技术：

2.随着汽车行业的发展以及对汽油发动机低油耗、低排放的追求，发动机内的高压燃油喷射系统的喷射压力逐步提高，而伴随着油车对喷射压力的提高，发动机的燃油喷油系统所产生的振动噪音问题则越发严重。而针对现有的降噪措施主要集中在泵和喷油装置中，而忽视了泵和喷油装置之间的管路上的降噪措施。因此，如何针对管路进行降噪处理是亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本实用新型的目的在于提出一种降噪结构、高压燃油降噪系统、发动机及车辆，以解决高压燃油系统在工作时会产生较大噪声并且噪声易于向外传输的问题。
4.基于上述目的，在第一方面，本实用新型提供一种降噪结构，包括：包括具有进油端和出油端的降噪管路和设于所述降噪管路上的消音器；所述降噪管路为多弯道的变曲率管路，所述变曲率管路包括多个不同曲率的回转弯道。
5.在一种可选的实施例中，距离所述进油端最近的所述回转弯道的曲率大于其他位置的回转弯道的曲率。
6.在一种可选的实施例中，所述回转弯道的曲率半径为所述降噪管路直径的2-4倍。
7.在一种可选的实施例中，相对于所述回转弯道，所述消音器靠近所述进油端设置于所述降噪管路上。
8.在一种可选的实施例中，所述降噪管路上形成至少三个回转弯道，沿所述降噪管路的走向依次设置；
9.在一种可选的实施例中，所述消音器为扩张式消音器；和/或所述消音器与所述降噪管路可拆卸连接。
10.在第二方面，基于同一发明构思，公开一种高压燃油降噪系统，包括上述任一方案所述的降噪结构。
11.进一步地，所述降噪系统还包括作为进油端的高压油泵和作为出油端的出油结构；所述降噪结构连接于所述高压油泵和所述出油结构之间；所述出油结构包括与所述降噪管路连通的油轨，所述油轨上设有喷油器，所述油轨与所述喷油器连通。
12.在第三方面，基于同一发明构思，本实用新型还公开一种发动机，包括如上述任一方案所述的高压燃油降噪系统，所述高压燃油降噪管路的出油结构连通至发动机气缸。
13.另外，在第四方面，本实用新型还公开一种车辆，包括如上述方案所述的发动机，所述发动机设于所述车辆内，所述发动机的高压燃油降噪系统的进油端与车辆内部的油箱接通。
14.从上述可以看出，本技术公开的降噪管路、发动机及车辆，首先通过在进油端之后设置的消音器进行一级降噪，通过消音器进行稳压降低经过进油端后的燃油给管路来带的振幅；进一步再通过降噪管路的回转弯道进行二次降噪，通过设置回转弯道能够提高管路的局部刚度进而提高管路的模态，再次降低振动幅度，降低了管路所连接的各结构之间的振动传递效果，进而起到降低噪声的效果。
15.因此，本技术通过消音器的一级降噪降低激励源的振动幅度，通过二级降噪提高结构的刚度，降低管路的振动传递效果，起到降低燃油的压力脉动振动幅度、降低管路振动传递的作用，有效的限制了燃油发动机所产生的噪声产生和噪声传递。
附图说明
16.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
17.图1为本实用新型实施例的高压燃油降噪管路的整体结构示意图；
18.附图标记说明：1、高压油泵，2、出油结构，3、降噪管路，32、消音器，31、回转弯道，21、油轨，22、喷油器。
具体实施方式
19.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。
20.需要说明的是，除非另外定义，本实用新型实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
21.结合图1所示，本实用新型实施例提供了一种用于高压燃油的降噪结构，包括具有进油端和出油端的降噪管路3和设于所述降噪管路上的消音器32；所述降噪管路3为多弯道的变曲率管路，所述变曲率管路包括多个不同曲率的回转弯道31；
22.本实施例首先通过在进油端之后设置的消音器进行一级降噪，通过消音器进行稳压降低经过进油端后的燃油给管路来带的振幅；进一步再通过降噪管路的回转弯道进行二次降噪，通过设置回转弯道能够提高管路的局部刚度进而提高管路的模态，再次降低振动幅度，降低了管路所连接的各结构之间的振动传递效果，进而起到降低噪声的效果。
23.因此，本技术通过消音器的一级降噪降低激励源的振动幅度，通过二级降噪提高结构的刚度，降低管路的振动传递效果，起到降低燃油的压力脉动振动幅度、降低管路振动传递的作用，有效的限制了燃油发动机所产生的噪声产生和噪声传递。
24.以下将通过可选地实施例进一步描述本技术实施例提供的高压燃油降噪管路，并进一步结合图1所示。
25.本实施例中消音器32选用扩张式消音器，下述消音器32均论述为扩张式消音器32。
26.在一种可选的实施例中，距离进油端最近的所述回转弯道31的曲率大于其他位置的回转弯道的曲率。
27.进一步地，相对于回转弯道31，所述消音器32靠近所述进油端设置于所述降噪管路上。
28.在一种可选的实施例中，降噪管路3上形成至少三个回转弯道，图示中的降噪管路31设为四个回转弯道31，沿所述降噪管路3的走向依次设置；和/或所述消音器设有至少二个，依次间隔设置于所述降噪管路上，
29.在一种可选的实施例中，所述扩张式消音器32与所述降噪管路可拆卸连接或固定连接。
30.在一种可选的实施例中，还公开一种包括上述降噪结构的高压燃油降噪系统，其中，进油端为高压油泵1，出油端为出油结构2，降噪管路3包括设于降噪管路3上的扩张式消音器32，扩张式消音器32连通降噪管路3，高压油泵1产生的高压燃油进入降噪消音器32中的扩张腔内，利用扩张式消音器32进行一次稳压降噪，降噪管路3的两端分别连通高压油泵1和出油结构2，经过扩张式消音器32之后再进入降噪管路3，降噪管路3为多弯道的变曲率管路，形成有多个不同曲率的回转弯道31，通过降噪管路3的回转弯道31进行二次降噪。
31.其中，经过汽车燃油箱的低压油进入至高压油泵1中进行加压，产生高压燃油，再经过连接于高压油泵1和出油结构2之间的降噪管路3进行降噪，降噪后的高压燃油通过出油结构2排出，是本实施例对于燃油加压和降噪的一个完整过程；
32.在一些实施例中，出油结构2包括与降噪管路3连通的油轨21和油轨上设置的喷油器22，油轨21与喷油器22之间相互连通，经过高压油泵1进行加压的燃油，通过扩张式消音器32进行一级降噪，再通过降噪管路3的回转弯道31进行二次降噪，经过降噪后高压燃油进入油轨21中，再通过喷油器22将燃油喷出，形成本高压燃油降噪管路完整的工作流程。
33.作为一种可选的实施例，降噪管路3的回转弯道31设置于扩张式消音器32之后；令泵出的汽油先经过扩张式消音器32再进入降噪管路3的回转弯道31，将降噪管路先设置扩张式消音器32能够直接利用扩张腔的扩张容积进行缓冲稳压，直接降低了燃油的压力脉动和激励源的振幅，从而提高管路的模态，降低了由燃油经过高压泵作用后进入管路中的燃油与油管所产生的噪声。
34.在一些实施例中，扩张式消音器32设有一个或多个，设置多个扩张式消音器时，每个扩张式消音器依次串联在降噪管路3上。在降噪管路上不局限于仅仅设置一个扩张式消音器32，根据实际需求选择扩张式消音器32的数量，多个扩张式消音器32能够降低燃油的压力脉动和激励源的振幅的效果，但应用时应局限于空间布局进行适配性的设置。
35.其中，扩张式消音器32与降噪管路3固定连接或可拆卸连接，固定连接包括一体成型、焊接等不可拆卸的设置方式，具有更高的使用寿命；而将扩张式消音器32与降噪管路3可拆卸连接包括螺纹连接、卡接等可主动拆装的设置方式，具有便于拆装的效果，易于对扩张式消音器32进行更换和维修。应用本实施例时，应根据实际效果、布局空间进行适配性选
择和调整。
36.需要说明的是，扩张式消音器32的扩张室对比于进油管，其截面突然增大，可使声波在扩张室中产生折射、干涉和反射，由此降低噪声对外的辐射量，内部消耗噪声，进而起到降低噪声的作用。
37.其中，模态为结构系统固有的振动特性，表明结构系统的振动状态，本实施例激励源是由燃油给管路带来的冲击而引起的振动特性，压力脉动是由于高压油泵1和出油结构4不连续工作，而是呈周期性的工作，周期性的进行泵油和向外喷油，进而产生了压力脉动。
38.具体的，上述扩张式消音器32为金属材质容腔，考虑汽车的泵油量，将扩张腔的容积选定在20-40ml之间。
39.作为一种可选的实施例，泵出的汽油先经过扩张式消音器32的一次降噪后再进入降噪管路3的回转弯道31进行二次降噪，而二次降噪是通过降噪管路3上设置多个回转弯道31。
40.二次降噪是考虑到在结构系统的模态特性，在激励相同情况下，模态越低，激起的幅值越高，则抑制噪声传递的效果越差；因此通过提高降噪管路3的刚度，提高结构模态，降低了由激励源引起的振幅，并且降低了管路的振动传递效果，进而起到二次降噪的功能。
41.进一步的，降噪管路3上距离高压油泵1最近的第一个回转弯道31的曲率大于其他位置回转弯道的曲率。而降噪管路3上除去第一个回转弯道31外的不同回转弯道31的曲率可以相同也可以不同，可以基于适用情况进行自主设置，因燃油要经过高压油泵加压后通过降噪管路进入到出油结构2内，从高压油泵1加压后的高压燃油此时压力最大，通过将第一个回转弯道的曲率设为最大，其位置的刚性最高，能够承载较高的冲击力，具有更高的模态。
42.具体的，在一些实施例中，基于现有的车辆和厂商对于油管的出厂标准和仿真计算对比，上述降噪管路3的长度取为200～400mm，直径设为6～10mm之间，回转弯道31的曲率半径设为降噪管路直径的2-4倍。
43.需要说明的是，曲率半径越大，曲率则越小，管路的弯曲程度越小，反之亦然。
44.作为一种可选的实施例，在降噪管路上形成四个回转弯道，能够有效的提高结构刚度，进而提高结构系统的模态。
45.在一些实施例中，并且基于与上述实施例的同一发明构思，本实用新型还公开一种发动机，包括如上述任一实施例所述的高压燃油降噪系统，并可以具有相应实施例的技术效果，在此不再赘述。
46.在一些实施例中，还公开一种车辆，车辆应用上述技术方案所述的发动机，所述发动机的高压燃油降噪管路的进油端即高压油泵1与车辆内部的油箱接通，所述高压燃油降噪管路的出油结构2连通至发动机气缸。来自车辆燃油箱的低压燃油经过高压油泵1加压，产生高压燃油后通过降噪管路3进行两级降噪，降噪后的燃油经过出油结构2的喷油器22喷入发动机气缸进行燃烧做功，能够有效的降低发动机传递至车内的噪声。
47.需要说明的是，根据仿真计算对比和案例的测算，在高压燃油喷射系统的喷射压力已逐步提高到200到350bar时，发动机所产生的噪声就会进入车辆内室影响乘客；同样基于测算，在1500hz至4000hz频段的共振频率区间，车内驾驶员耳处的噪音可有2-3dba的改善效果，根据本方案的降噪后能够实现上述改善。因此本实施例所提到的降噪功能能够有
效的防止噪声影响到车内人员。
48.其中，1巴(bar)＝100千帕(kpa)＝10牛顿/平方厘米(10n/cm2)＝0.1mpa；hz表示为赫兹，示为每秒钟振动一次为1赫兹；dba是采用针对人耳分辨声音的特点，进行修正的a计权声压级计量的单位。
49.本技术所公开的高压燃油降噪管路、发动机及车辆，通过在高压油泵之后设置扩张式消音器进行一级降噪，降低经过高压油泵加压后的燃油给管路来带的振幅；再通过降噪管路的回转弯道进行二次降噪，通过回转弯道能够提高管路的局部刚度进而提高管路的模态，再次降低振动幅度，降低了管路所连接的各结构之间的振动传递效果；起到降低燃油的压力脉动振动幅度、降低管路振动传递的作用，有效的限制了燃油发动机所产生的噪声产生和噪声传递，从根本上解决了噪声的产生和向外传输对人产生影响问题；并且本技术所提供的降噪管路结构简单，工程实施方便，具有成本低，降噪效果优的特点。
50.所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本实用新型的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本实用新型的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。
51.本实用新型的实施例旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：
1.一种降噪结构，其特征在于，包括具有进油端和出油端的降噪管路和设于所述降噪管路上的消音器；所述降噪管路为多弯道的变曲率管路，所述变曲率管路包括多个不同曲率的回转弯道。2.根据权利要求1所述的降噪结构，其特征在于，距离所述进油端最近的所述回转弯道的曲率大于其他位置的回转弯道的曲率。3.根据权利要求1所述的降噪结构，其特征在于，所述回转弯道的曲率半径为所述降噪管路直径的2-4倍。4.根据权利要求1所述的降噪结构，其特征在于，相对于所述回转弯道，所述消音器靠近所述进油端设置于所述降噪管路上。5.根据权利要求1所述的降噪结构，其特征在于，所述降噪管路上形成至少三个回转弯道，沿所述降噪管路的走向依次设置；和/或所述消音器设有至少二个，依次间隔设置于所述降噪管路上。6.根据权利要求1或5所述的降噪结构，其特征在于，所述消音器为扩张式消音器；和/或，所述消音器与所述降噪管路可拆卸连接。7.一种高压燃油降噪系统，其特征在于，包括权利要求1-6中任一项所述的降噪结构。8.根据权利要求7所述的高压燃油降噪系统，其特征在于，还包括作为进油端的高压油泵和作为出油端的出油结构；所述降噪结构连接于所述高压油泵和所述出油结构之间；所述出油结构包括与所述降噪管路连通的油轨，所述油轨上设有喷油器，所述油轨与所述喷油器连通。9.一种发动机，其特征在于，包括如上述权利要求8所述的高压燃油降噪系统，所述高压燃油降噪系统的出油结构连通至发动机气缸。10.一种车辆，其特征在于，包括如上述权利要求9所述的发动机，所述发动机设于所述车辆内，所述发动机的高压燃油降噪系统的进油端与车辆内部的油箱接通。

技术总结
本实用新型提供一种降噪结构、高压燃油降噪系统、发动机及车辆，包括具有进油端和出油端的降噪管路和设于所述降噪管路上的消音器；所述降噪管路为多弯道的变曲率管路，所述变曲率管路包括多个不同曲率的回转弯道。本方案通过在进油端之后设置消音器进行一级降噪，通过消音器进行稳压，降低燃油给管路来带的振幅，再通过降噪管路的回转弯道进行二次降噪，起到降低燃油的压力脉动振动幅度、降低管路振动传递的作用，有效的限制了燃油发动机所产生的噪声产生和噪声传递，从根本上解决了噪声的产生和向外传输对人产生影响问题；且具有结构简单，工程实施方便，成本低，降噪效果优的特点。降噪效果优的特点。降噪效果优的特点。


技术研发人员：刘秉义 刘涛 王豪 章智行 赵明
受保护的技术使用者：北京车和家汽车科技有限公司
技术研发日：2022.06.29
技术公布日：2023/7/5