Система подачи воздуха низкого давления для двигателя, имеющего нагнетатель, и транспортное средство, содержащее такую систему



Система подачи воздуха низкого давления для двигателя, имеющего нагнетатель, и транспортное средство, содержащее такую систему
Система подачи воздуха низкого давления для двигателя, имеющего нагнетатель, и транспортное средство, содержащее такую систему
Система подачи воздуха низкого давления для двигателя, имеющего нагнетатель, и транспортное средство, содержащее такую систему
Система подачи воздуха низкого давления для двигателя, имеющего нагнетатель, и транспортное средство, содержащее такую систему
Система подачи воздуха низкого давления для двигателя, имеющего нагнетатель, и транспортное средство, содержащее такую систему
Система подачи воздуха низкого давления для двигателя, имеющего нагнетатель, и транспортное средство, содержащее такую систему
Система подачи воздуха низкого давления для двигателя, имеющего нагнетатель, и транспортное средство, содержащее такую систему
Система подачи воздуха низкого давления для двигателя, имеющего нагнетатель, и транспортное средство, содержащее такую систему

 


Владельцы патента RU 2606463:

Форд Глобал Технолоджис, ЛЛК (US)

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания с нагнетателями. Система подачи воздуха низкого давления для двигателя (4), имеющего нагнетатель (10), содержит впускное отверстие (9) для атмосферного воздуха низкого давления, воздушный компрессор (11) нагнетателя, воздушный фильтр (8), канал (15) воздуха низкого давления и звукоизолирующее устройство (20). Воздушный фильтр (8) фильтрует воздух, поступивший через впускное отверстие для воздуха низкого давления. Канал (15) воздуха низкого давления соединен с воздушным фильтром (8). Звукоизолирующее устройство (20) соединено на впускном конце с каналом (15) воздуха низкого давления, расположено вблизи впускного отверстия воздушного компрессора (11) нагнетателя. Звукоизолирующее устройство (20) содержит корпус (21) и камеру. Камера звукоизолирующего устройства (20) расположена вокруг части корпуса (21) и функционально связана с воздушным каналом, образованным корпусом (21), через множество перепускных окон, образованных вытянутыми отверстиями, длинные края которых параллельны пути потока воздуха через воздушный канал. Раскрыто транспортное средство с двигателем, содержащим систему подачи воздуха низкого давления. Технический результат заключается в снижении уровня шума. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 10 ил.

 

Настоящее изобретение относится к устройству снижения уровня шума двигателя и, в частности, к системе подачи воздуха низкого давления для двигателя, имеющего нагнетатель, и транспортному средству, содержащему такую систему.

Для двигателей с турбонаддувом известно, что при переходных операциях динамическое воздействие компрессора может генерировать широкополосные воздушно-акустические шумы. Волны звукового давления могут распространяться выше по потоку компрессора против потока воздуха и излучаться различными компонентами системы подачи воздуха низкого давления к турбокомпрессору.

Более того, когда генерируемое турбокомпрессором давление превышает определенное значение при разгрузке, обычно открывается перепускной клапан компрессора. Открывание этого клапана может вызывать образование звуковых волн широкого диапазона в противопоточном направлении, а также слышимый «свист», который издают различные компоненты системы подачи воздуха низкого давления, служащей для подачи воздуха турбокомпрессору.

Как известно, например, из патента США 6752240, используют реактивное устройство уменьшения шума, соединенное с впускным отверстием воздушного компрессора турбонагнетателя двигателя. Для такого устройства недостатком является относительно большой размер из-за необходимости обеспечения нескольких различных камер, если необходимо заглушить различные частоты. Это связанно с тем, что для подавления конкретных диапазонов частот требуется камера с определенными габаритами. Такая конструкция является очень неудобной с точки зрения функционирования и должна быть выполнена таким образом, чтобы соответствовать конкретной установке турбонагнетателя. Другими словами, при использовании одного и того же нагнетателя на различных двигателях с различными конструкциями системы впуска воздуха, данный тип звукоизолирующего устройства может не обеспечить достаточное ослабление шумов из-за различия диапазонов генерируемых частот.

Целью данного изобретения является разработка звукоизолирующего устройства для нагнетателя двигателя, в котором исключены вышеизложенные недостатки устройств, известных из уровня техники.

Так, согласно изобретению может быть предусмотрено звукоизолирующее устройство для нагнетателя двигателя, содержащее корпус, задающий канал подачи воздуха, через который поток воздуха низкого давления поступает к воздушному компрессору нагнетателя; и камеру звукоизолирующего устройства, расположенную вокруг канала подачи воздуха, содержащую материал для поглощения волн звукового давления и функционально связанную с каналом подачи воздуха посредством ряда перепускных окон, причем звукоизолирующее устройство расположено вблизи впускного отверстия воздушного компрессора.

Один конец корпуса выполнен с возможностью соединения с впускным отверстием воздушного компрессора.

Корпус может быть выполнен с возможностью непосредственного соединения с впускным отверстием воздушного компрессора или с возможностью непрямого соединения через короткий промежуточный компонент, например трубку.

Камера звукоизолирующего устройства может быть расположена вокруг только части корпуса. Этой частью может быть верхняя часть.

Каждое перепускное окно может представлять собой удлиненное отверстие, вытянутое вдоль основного потока воздуха, проходящего через канал подачи воздуха.

Материал для поглощения волн звукового давления может представлять собой волокнистый материал, пену или их сочетание.

Камера может содержать по крайней мере два типа материала для поглощения волн звукового давления с различными характеристиками поглощения по частоте.

Камера звукоизолирующего устройства может быть образована отдельным кожухом, помещенным в отверстие в корпусе звукоизолирующего устройства.

Кожух звукоизолирующего устройства может иметь первую и вторую торцевые стенки, первую и вторую боковые стенки и дно, в котором выполнен ряд отверстий, задающих перепускные окна, а также защитную крышку, прикрепляемую к звукоизолирующему устройству таким образом, чтобы образовывать заслонку для кожуха звукоизолирующего устройства.

Согласно другому аспекту изобретения предусмотрена система подачи воздуха низкого давления для двигателя с нагнетателем, которая содержит впускное отверстие для воздуха низкого давления, через которое атмосферный воздух попадает в систему; воздушный фильтр для фильтрации воздуха, всасываемого через впускное отверстие низкого давления, а также канал для воздуха низкого давления, соединяющий воздушный фильтр с входом звукоизолирующего устройства, выполненного в соответствии с первым аспектом изобретения, причем звукоизолирующее устройство расположено рядом с впускным отверстием воздушного компрессора нагнетателя.

Звукоизолирующее устройство имеет выходное отверстие, выполненное с возможностью соединения с впускным отверстием воздушного компрессора нагнетателя.

Корпус может быть выполнен с возможностью непосредственного соединения с впускным отверстием воздушного компрессора или может быть выполнен с возможностью непрямого соединения через короткий промежуточный компонент, например трубку.

Согласно еще одному аспекту изобретения представлено транспортное средство, имеющее двигатель и соединенный с ним нагнетатель для подачи в двигатель нагнетаемого воздуха, а также систему подачи воздуха низкого давления, выполненную в соответствии со вторым аспектом изобретения и соединенную с нагнетателем для подачи воздуха низкого давления к воздушному компрессору нагнетателя.

Таким образом, согласно первому объекту настоящего изобретения создана система подачи воздуха низкого давления для двигателя, имеющего нагнетатель, содержащая:

впускное отверстие для атмосферного воздуха низкого давления;

воздушный компрессор нагнетателя;

воздушный фильтр, фильтрующий воздух, поступивший через впускное отверстие для воздуха низкого давления;

канал воздуха низкого давления, соединенный с воздушным фильтром; и

звукоизолирующее устройство, соединенное на впускном конце с каналом воздуха низкого давления, расположенное вблизи впускного отверстия воздушного компрессора нагнетателя и содержащее корпус и камеру, причем камера звукоизолирующего устройства расположена вокруг только части корпуса и функционально связана с воздушным каналом, образованным указанным корпусом, через множество перепускных окон, образованных вытянутыми отверстиями, длинные края которых параллельны пути потока воздуха через воздушный канал.

Предпочтительно, звукоизолирующее устройство имеет выпускной конец, выполненный с возможностью соединения с впускным отверстием воздушного компрессора нагнетателя.

Предпочтительно, указанная часть является верхней частью в вертикальном направлении относительно поверхности, на которой находятся колеса транспортного средства.

Предпочтительно, края отверстий изогнуты вдоль длинных краев, параллельных направлению пути потока воздуха вдоль по воздушному каналу.

Предпочтительно, воздух низкого давления проходит через воздушный канал к воздушному компрессору нагнетателя, при этом камера звукоизолирующего устройства содержит материал для поглощения волн звукового давления.

Предпочтительно, звукопоглощающий материал представляет собой волокнистый материал, пену или их комбинацию.

Предпочтительно, камера звукоизолирующего устройства содержит звукопоглощающий материал по крайней мере двух типов, имеющих различные характеристики поглощения по частоте.

Предпочтительно, камера звукоизолирующего устройства выполнена в виде отдельного кожуха, установленного в полости в корпусе устройства.

Предпочтительно, кожух звукоизолирующего устройства имеет первую и вторую торцевые стенки, первую и вторую боковые стенки и дно, в котором сформировано множество отверстий, образующих перепускные окна, а также крышку, прикрепляемую к звукоизолирующему устройству с образованием крышки кожуха звукоизолирующего устройства.

Согласно второму объекту настоящего изобретения создано транспортное средство, имеющее двигатель и соединенный с двигателем нагнетатель для подачи наддувочного воздуха в двигатель, а также вышеописанную систему подачи воздуха низкого давления, соединенную с нагнетателем для подачи воздуха низкого давления воздушному компрессору нагнетателя.

Далее изобретение описано посредством примеров со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:

Фиг. 1 - схематическое изображение транспортного средства с системой подачи воздуха низкого давления и звукоизолирующим устройством согласно одному из аспектов изобретения;

Фиг. 2 - наглядное изображение предпочтительного варианта осуществления изобретения, где показано звукоизолирующее устройство в полностью собранном состоянии;

Фиг. 3 - изображение, аналогичное Фиг. 2, только с противоположной стороны;

Фиг. 4 - изображение, аналогичное Фиг. 2, только со снятой крышкой для демонстрации кожуха звукоизолирующего устройства внутри его корпуса перед заполнением камеры внутри кожуха поглощающим вибрацию материалом;

Фиг. 5 - изображение кожуха звукоизолирующего устройства, показанного на Фиг. 4, без материала корпуса для подробной демонстрации кожуха;

Фиг. 6 - изображение, аналогичное Фиг. 3, только со снятой крышкой для демонстрации кожуха звукоизолирующего устройства внутри корпуса перед заполнением камеры внутри кожуха поглощающим вибрацию материалом;

Фиг. 7 - изображение кожуха звукоизолирующего устройства, показанного на Фиг. 6, без материала корпуса для подробной демонстрации кожуха;

Фиг. 8 - вид сверху корпуса звукоизолирующего устройства перед вставкой кожуха в корпус устройства;

Фиг. 9 - вид сверху второго предпочтительного варианта осуществления звукоизолирующего устройства, прикрепленного к впускному отверстию турбонагнетателя; и

Фиг. 10 - поперечное сечение по линии Х-Х с Фиг. 9.

На Фиг. 1 представлено транспортное средство 1, имеющее двигатель 4 и нагнетатель в виде турбокомпрессора 10 для обеспечения подачи нагнетаемого воздуха двигателю 4.

Турбокомпрессор 10 содержит воздушный компрессор 11, в котором установлен с возможностью вращения ротор (не показано) компрессора, и турбину 12, в которой установлен с возможностью вращения ротор выхлопных газов (не показано). Выхлопные газы протекают от двигателя 4 через выпускной канал 13 к турбине 12, где они вызывают вращение ротора турбины перед выпуском в атмосферу через выхлопную систему 14, в которую может входить одно или несколько устройств снижения токсичности отработавших газов (не показано).

Вращение ротора турбины вызывает соответствующее вращение ротора воздушного компрессора, так как они связаны друг с другом с возможностью привода посредством приводного вала (не показано). Вращение ротора воздушного компрессора вызывает всасывание воздуха через систему 50 подачи воздуха низкого давления, его сжатие и подачу к двигателю через систему 60 подачи воздуха высокого давления или нагнетаемого воздуха.

Система 60 подачи воздуха высокого давления в данном случае содержит промежуточный охладитель (интеркулер) 7 для охлаждения наддувочного воздуха, дроссельную заслонку 6 для управления воздушным потоком и различные каналы, соединяющие двигатель 4 с выпускным отверстием воздушного компрессора 11.

Система 50 подачи воздуха низкого давления содержит впускное отверстие 9 для воздуха низкого давления, через которое в систему попадает атмосферный воздух, воздушный фильтр 8 для фильтрации воздуха, поступившего через впускное отверстие 9 для воздуха низкого давления, и воздуховод 15 низкого давления, соединяющий воздушный фильтр 8 с впускным концом звукоизолирующего устройства 20.

Звукоизолирующее устройство 20 имеет корпус 21, задающий воздуховод или канал подачи воздуха, через который поток воздуха низкого давления течет к компрессору турбокомпрессора 10. Камера (не показано на Фиг. 1) звукоизолирующего устройства закрыта крышкой 22, прикрепленной к корпусу 21 звукоизолирующего устройства.

Камера может быть выполнена в виде части корпуса звукоизолирующего устройства или как отдельный компонент, монтируемый на корпус 21 устройства. В любом случае камера звукоизолирующего устройства функционально связана с воздушным каналом через ряд удлиненных окон (не показано на Фиг. 1) и содержит материал для поглощения волн звукового давления, в качестве которого выступает волокнистый материал либо пенопласт, либо их сочетание. Плотность поглощающего материала выбирают таким образом, чтобы гасить конкретную полосу звуковых частот, соответствующую ожидаемым нежелательным частотам, генерируемым турбокомпрессором 10 при использовании, таких как «писк» и «свист».

Корпус 21 звукоизолирующего устройства выполнен с возможностью соединения выпускным концом с впускным отверстием воздушного компрессора 11 турбокомпрессора 10, в данном случае, с помощью фланца 25, который крепится к корпусу 11 компрессора посредством нескольких резьбовых соединителей (не показано), но могут быть использованы и другие типы соединения.

Корпус 21 звукоизолирующего устройства выполнен с возможностью соединения впускным концом с каналом 15 воздуха низкого давления, в данном случае, с помощью фланца 24, который крепится к сопряженному фланцу 16, выполненному на стыковочном конце канала 15 воздуха низкого давления посредством нескольких резьбовых соединителей (не показано), но могут быть использованы и другие типы соединения.

При функционировании устройства воздушный поток входит во впускное отверстие 9 для воздуха низкого давления через воздушный фильтр 8 и канал 15 для воздуха низкого давления в звукоизолирующее устройство 20, после чего в воздушный компрессор 11, где сжимается и протекает к двигателю 4 через систему 60 подачи воздуха высокого давления. Когда в воздушном компрессоре 11 из-за возвратного течения возникают возмущения потока, воздушная волна или другие эффекты создают звуковые волны, которые распространяются обратно от воздушного компрессора в систему 50 подачи воздуха низкого давления. Однако, поскольку звукоизолирующее устройство 20 соединено непосредственно с впускным отверстием воздушного компрессора 11, величина этих вибраций значительно снижается при их взаимодействии с материалом, поглощающим волны звукового давления, который помещен в камеру звукоизолирующего устройства, сразу после их выхода из воздушного компрессора 11. В данном случае, уменьшаются негативные воздействия на поток воздуха воздушного компрессора турбокомпрессора 10, и сведено к минимуму излучение шума от других компонентов системы 50 подачи воздуха низкого давления, размещенной выше по потоку звукоизолирующего устройства 20.

Специалистам в данной области техники понятно, что испускаемые или излучаемые шумы зависят не только от амплитуды волн звукового давления, но также и от поверхности, от которой эти вибрации излучаются. Следовательно, при плотном соединении звукоизолирующего устройства 20 с турбокомпрессором 10 область поверхности системы 50 подачи воздуха низкого давления, подверженная звуковым волнам большой амплитуды, значительно сокращается, тем самым уменьшая слышимые шумы, которые может услышать человек, находящийся рядом с турбокомпрессором 10, например водитель или пассажир транспортного средства 1.

Следует понимать, что частоты, которые могут быть погашены звукопоглощающим материалом, зависят от многих факторов, включая природу материала, из которого изготовлен поглощающий материал, в общих чертах это внутренняя структура, отверстия в поверхности, сопротивление потоку, толщина и плотность. Совместное влияние этих свойств определяет акустическое сопротивление (коэффициент поглощения) данного материала. Сжатие материала в более плотную структуру увеличивает плотность и сопротивление потоку, что в свою очередь улучшает поглощение низких частот для данной толщины.

Может быть использована плотность поглощающего материала в свободном состоянии, то есть когда объем камеры звукоизолирующего устройства равен или превышает объем поглощающего материала в свободном состоянии.

В качестве альтернативы, плотность поглощающего материала может быть увеличена путем использования камеры с объемом, меньшим, чем свободный объем поглощающего материала.

Также следует понимать, что камера звукоизолирующего устройства может содержать звукопоглощающий материал с различными свойствами поглощения звуковых волн. Другими словами, она может содержать один или несколько различных материалов с различной плотностью. В данном случае, звукоизолирующее устройство может быть выполнено с возможностью поглощения нескольких нежелательных диапазонов частот звуковых волн.

Например, камера может быть заполнена волокнистым материалом низкой плотности, покрытым слоем пенопласта с большей плотностью.

Снова возвращаясь к Фиг. 1, двигатель 4 включает в себя систему принудительной вентиляции картера, включая всасывающий канал 5 (показан пунктирной линией на Фиг. 1), который соединен с системой 50 подачи воздуха низкого давления в точке выше по потоку камеры звукоизолирующего устройства с помощью соединителя 26 сапуна картера. Специалистам в данной области техники понятно, что поток через каждую систему принудительной вентиляции картера содержит воздух с увлеченным маслом.

Предпочтительно использовать камеру звукоизолирующего устройства, которая расположена вокруг только верхней части корпуса устройства, так как уменьшается загрязнение содержащегося внутри камеры поглощающего материала маслом. Следует понимать, что загрязнение маслом поглощающего материала приведет к изменению или, в некоторых случаях, к потере поглощающих свойств материала. Если камера звукоизолирующего устройства расположена вокруг всего корпуса устройства, масло может скапливаться в камере, расположенной в нижней части корпуса устройства, тем самым загрязняя поглощающий материал. Более того, любое количество скопившегося масла также может при определенных условиях попасть в воздушный компрессор 11, что приведет к повреждению ротора компрессора 11 и неприемлемым выбросам из двигателя 4.

В других вариантах осуществления изобретения камера звукоизолирующего устройства может быть расположена вокруг другой части корпуса вместо верхней, например в боковой или нижней части. Специалистам в данной области техники понятно, что предпочтительно использовать камеру, которая расположена вокруг только части корпуса звукоизолирующего устройства, независимо от ориентации, так как любые потери давления из-за наличия камеры будут уменьшены, если камера будет расположена только частично вокруг корпуса звукоизолирующего устройства, по сравнению с ситуацией, когда камера расположена вокруг всего корпуса звукоизолирующего устройства.

На Фиг. 2-8 изображен предпочтительный вариант выполнения звукоизолирующего устройства 20, который схематически показан на Фиг. 1

Звукоизолирующее устройство 20 содержит пластиковый корпус 21 с воздушным каналом 29 в форме коленчатого патрубка, через который течет поток воздуха низкого давления, как было описано выше.

Пластиковая крышка 22 в данном случае приварена вибросваркой к корпусу 21 для формирования крышки для камеры 28, ограниченной крышкой 22 и кожухом 30. Следует понимать, что могут быть использованы и другие средства крепления пластиковой крышки 22 к корпусу 21, и что изобретение не ограничено использованием вибросварки.

Корпус 21 звукоизолирующего устройства выполнен с возможностью соединения впускным концом с расположенной выше по потоку частью системы 50 подачи воздуха с помощью фланца 24, а выходным концом - с впускным отверстием воздушного компрессора 11 турбокомпрессора 10 с помощью полой втулки 25а и гибкой трубы 25. Воздушный компрессор 11 также имеет полую втулку, аналогичную полой втулке 25а, которая входит в зацепление с гибкой трубой 25 для соединения корпуса 21 звукоизолирующего устройства с впускным отверстием воздушного компрессора 11.

Корпус 21 звукоизолирующего устройства также имеет возвратный соединитель 26 системы принудительной вентиляции картера, выполненный как его неотъемлемая часть в виде трубы 26.

Корпус 21 звукоизолирующего устройства задает полость, в которую помещен кожух 30, и закреплен на месте вместе с пластиковой крышкой 22 посредством вибросварки, выполняемой за одну операцию.

На дне 35 отсека 30 звукоизолирующего устройства расположено несколько соединителей 39 типа «елочка». Соединители 39 используют для размещения звукопоглощающего материала внутри кожуха 30 при эксплуатации.

Кожух 30 звукоизолирующего устройства выполнен из пластика литьем под давлением и содержит дно 35, первую верхнюю по потоку торцевую стенку 33 входного патрубка и вторую нижнюю по потоку торцевую стенку 34, первую или внутреннюю боковую стенку 31 и вторую или внешнюю боковую стенку 32.

Дно 35 в данном случае имеет восемь расположенных на расстоянии друг от друга вытянутых отверстий 36a-36h, каждое из которых формирует перепускное окно для переноса волн звукового давления от воздушного канала 29 при работе турбокомпрессора 10. Другими словами, волны звукового давления, распространяющиеся в направлении, обратном потоку, от впускного отверстия воздушного компрессора 11, попадают в камеру 28 звукоизолирующего устройства через перепускные окна, образованные вытянутыми отверстиями 36a-36h. Форма и размер отверстий 36a-36h оптимизированы с точки зрения снижения прерывания потока в воздушном компрессоре 11, при этом обеспечивая достаточную степень взаимодействия между воздушным каналом 29 и звукопоглощающим материалом, расположенным в камере 28 для обеспечения хорошего гашения вибрации.

Следует понимать, что количество отверстий выбирают в зависимости от оптимизации для различных характеристик при различных условиях, например потери давления и характеристики потока, поверхностная область для поглощения и жесткость/прочность конструкции, и что изобретение не ограничено использованием именно восьми отверстий.

Материал для поглощения волн звукового давления может представлять собой либо волокнистый материал, либо прокладку из полимерного пеноматериала, либо их сочетание, например волокнистый мат, покрытый пеноматериалом. Состав и плотность поглощающего материала выбирают на основании диапазона частот, которые требуется погасить. Однако следует понимать, что такой материал способен гасить широкий диапазон частот и не ограничен лишь конкретной частотой. Выбор определенного материала основан на экспериментальной работе по выявлению диапазона частот, которые необходимо погасить для конкретного турбокомпрессора и системы подачи воздуха низкого давления.

Преимуществом использования воздушного канала 29 в виде коленчатого патрубка является то, что уменьшается распространение волн по линии прямой видимости, которое может происходить при частотах, примерно в 7 раз меньших, чем поперечный размер воздушного канала 29.

Следует понимать, что, так как основным механизмом для поглощения шума, генерируемого воздушным компрессором, является использование звукопоглощающего материала, будет также возникать некое последующее (реактивное) поглощение из-за взаимодействия вибраций с камерой 28.

Также следует понимать, что воздушный компрессор 11 также может представлять собой воздушный компрессор нагнетателя, и что изобретение не ограничивается использованием с турбокомпрессором. Термин «нагнетатель» в данном случае включает как обычный турбонагнетатель, так и турбокомпрессор.

На Фиг. 9-10 изображен второй вариант выполнения звукоизолирующего устройства 120, которое может быть использовано непосредственно вместо звукоизолирующего устройства 20 на Фиг. 1. В данном случае звукоизолирующее устройство 120 выполнено в виде линейного компонента, в то время как в предпочтительном варианте осуществления звукоизолирующее устройство по вышеизложенным причинам показано как коленчатый компонент. Однако следует понимать, что на практике форма звукоизолирующего устройства может обуславливаться требуемой траекторией движения потока для системы 50 подачи воздуха низкого давления для соответствия ограничениям по компоновке компонентов. Могут быть использованы и другие формы, отличающиеся от представленных в данном описании.

Звукоизолирующее устройство 120 включает в себя корпус 121 с камерой 128, которая в данном случае выполнена в виде части корпуса 121, и воздушный канал 129, через который протекает поток воздуха низкого давления, как описано выше. Корпус 121 звукоизолирующего устройства выполнен в виде двух отдельных пластиковых компонентов, которые в данном случае соединены вместе с помощью вибросварки, но также могут быть использованы и другие средства соединения. Один из пластиковых компонентов образует нижнюю половину воздушного канала 129, а другой образует верхнюю половину воздушного канала 129 и камеры 128 звукоизолирующего устройства.

Пластиковая крышка 122 в данном случае приварена вибросваркой к корпусу 121 для создания крышки камеры 128, ограниченной крышкой 121 и четырьмя стенками 133, 134, 131 и 132, выполненными в виде неотъемлемой части верхней половины корпуса 121 звукоизолирующего устройства. Следует понимать, что для прикрепления пластиковой крышки 122 к корпусу 121 устройства могут быть использованы и другие средства, и что изобретение не ограничено использованием вибросварки.

Корпус 121 звукоизолирующего устройства выполнен с возможностью прикрепления впускным концом к расположенному выше по потоку участку системы подачи воздуха с помощью фланца 124, приваренного к концу корпуса 121, а выпускным концом - с впускным отверстием 104 турбокомпрессора 10 с помощью фланца 125, приваренного к концу корпуса 121. В данном случае для соединения фланца 125 с турбокомпрессором 10 используют три винта 148, лишь два из которых видимы, но следует понимать, что могут быть использованы и другие средства крепления.

Возвратный соединитель системы принудительной вентиляции картера также может быть выполнен в виде неотъемлемой части корпуса 121 звукоизолирующего устройства в некоторых вариантах осуществления изобретения.

Девять отверстий а, b, с, d, е, f, g, h и i, выполненных в корпусе 121 звукоизолирующего устройства, формируют перепускные окна, соединяющие камеру 128 с воздушным каналом 129. Как и ранее, перепускные окна, образованные отверстиями a-i, позволяют волнам акустического давления входить в камеру 128 звукоизолирующего устройства и взаимодействовать со звукопоглощающим материалом 140, размещенным в камере 128, тем самым осуществляя гашение этих вибраций за счет рассеивания. Таким образом, амплитуда вибраций выше по потоку камеры 128 звукоизолирующего устройства уменьшается.

Как было описано ранее, звукопоглощающий материал 140 может представлять собой либо волокнистый материал, либо прокладку из полимерного (пластикового) пеноматериала, либо их сочетание, например волокнистый материал, покрытый пеноматериалом. Состав и плотность поглощающего материала, как и ранее, выбирают на основании диапазона частот, которые требуется погасить.

Таким образом, обобщая вышесказанное, изобретение предусматривает звукопоглощающее устройство для воздушного компрессора нагнетателя двигателя, которое имеет компактную конструкцию, экономично в производстве и может быть быстро приспособлено для использования с двигателями различной конфигурации путем изменения свойств звукопоглощающего материала, используемого в камере устройства. Также звукопоглощающее устройство гасит шумы воздуховода в диапазоне частот между 1 кГц и 12 кГц, излучаемых от компонентов воздухозаборной системы и впускного отверстия воздушного компрессора при его работе, без потерь и повышенной сложности выполнения перепускных клапанов воздушного компрессора или множества объемных резонаторов.

Следует понимать, что слова «выполнен с возможностью соединения с впускным отверстием воздушного компрессора» подразумевают как непосредственное присоединение звукоизолирующего устройства, так и присоединение через соединитель, такой как короткий патрубок или трубка.

Специалистам в данной области техники понятно, что, несмотря на то, что изобретение было описано посредством примера со ссылкой на один или более предпочтительных вариантов осуществления изобретения, оно не ограничивается ими, и возможны альтернативные варианты осуществления изобретения без отступления от сущности изобретения, изложенной в прилагаемой формуле изобретения.

1. Система подачи воздуха низкого давления для двигателя, имеющего нагнетатель, содержащая:

впускное отверстие для атмосферного воздуха низкого давления;

воздушный компрессор нагнетателя;

воздушный фильтр, фильтрующий воздух, поступивший через впускное отверстие для воздуха низкого давления;

канал воздуха низкого давления, соединенный с воздушным фильтром; и

звукоизолирующее устройство, соединенное на впускном конце с каналом воздуха низкого давления, расположенное вблизи впускного отверстия воздушного компрессора нагнетателя и содержащее корпус и камеру, причем камера звукоизолирующего устройства расположена вокруг только части корпуса и функционально связана с воздушным каналом, образованным указанным корпусом, через множество перепускных окон, образованных вытянутыми отверстиями, длинные края которых параллельны пути потока воздуха через воздушный канал.

2. Система подачи воздуха низкого давления по п. 1, в которой звукоизолирующее устройство имеет выпускной конец, выполненный с возможностью соединения с впускным отверстием воздушного компрессора нагнетателя.

3. Система подачи воздуха низкого давления по п. 1, в которой указанная часть является верхней частью в вертикальном направлении относительно поверхности, на которой находятся колеса транспортного средства.

4. Система подачи воздуха низкого давления по п. 1, в которой края отверстий изогнуты вдоль длинных краев, параллельных направлению пути потока воздуха вдоль по воздушному каналу.

5. Система подачи воздуха низкого давления по п. 1, в которой воздух низкого давления проходит через воздушный канал к воздушному компрессору нагнетателя, при этом камера звукоизолирующего устройства содержит материал для поглощения волн звукового давления.

6. Система подачи воздуха низкого давления по п. 5, в которой звукопоглощающий материал представляет собой волокнистый материал, пену или их комбинацию.

7. Система подачи воздуха низкого давления по п. 6, в которой камера звукоизолирующего устройства содержит звукопоглощающий материал по крайней мере двух типов, имеющих различные характеристики поглощения по частоте.

8. Система подачи воздуха низкого давления по п. 5, в которой камера звукоизолирующего устройства выполнена в виде отдельного кожуха, установленного в полости в корпусе устройства.

9. Система подачи воздуха низкого давления по п. 8, в которой кожух звукоизолирующего устройства имеет первую и вторую торцевые стенки, первую и вторую боковые стенки и дно, в котором сформировано множество отверстий, образующих перепускные окна, а также крышку, прикрепляемую к звукоизолирующему устройству с образованием крышки кожуха звукоизолирующего устройства.

10. Транспортное средство, содержащее двигатель и соединенный с двигателем нагнетатель для подачи наддувочного воздуха в двигатель, а также систему подачи воздуха низкого давления по любому из пп. 1-9, соединенную с нагнетателем для подачи воздуха низкого давления воздушному компрессору нагнетателя.



 

Похожие патенты:

Изобретение может быть использовано в устройствах контролирования звука для систем впуска воздуха двигателей внутреннего сгорания транспортных средств. Система впуска воздуха для транспортного средства, содержащего двигатель внутреннего сгорания, включает в себя первый впуск (234) для воздуха, второй впуск (246) для воздуха и выпуск (220) для воздуха, сообщающиеся по текучей среде с устройством (130) управления впуском двигателя.

Изобретение может быть использовано при проектировании автомобилей высокого класса для информирования водителя о режиме работы двигателя внутреннего сгорания (ДВС).

Изобретение относится к машиностроению, преимущественно к двигателестроению, и может быть использовано в системах впуска и выпуска ДВС для активного подавления шума.

Изобретение относится к машиностроению, в частности двигателестроению, а именно к двигателям внутреннего сгорания (далее ДВС), оборудованным средствами снижения шума в системе впуска.

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к многоцилиндровым двигателям внутреннего сгорания с впрыском топлива в цилиндры. .

Изобретение относится к двигателестроению, а именно к двигателям внутреннего сгорания. .

Изобретение относится к двигателестроению, а именно к устройствам для улучшения наполнения многоцилиндровых двигателей внутреннего сгорания. .

Изобретение относится к двигателестроению, а именно к устройствам для улучшения наполнения многоцилиндровых двигателей внутреннего сгорания. .

Изобретение относится к области машиностроения, в частности энергетического машиностроения, а именно к глушителям шума, преимущественно энергетических установок, например двигателей внутреннего сгорания, и является усовершенствованием известного устройства, описанного в авторском свидетельстве 1590611 [1].

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к многоцилиндровым двигателям внутреннего сгорания (ДВС) с впрыском топлива в цилиндры. .

Изобретение относится к средствам глушения аэродинамического шума пневматического оборудования и систем выпуска сжатого газа или воздуха. Глушитель содержит впускной патрубок и жестко связанный с ним корпус из пористого материала, корпус содержит основание, выполненное в виде стакана с буртиком в его верхней части, с которым взаимодействуют по крайней мере два элемента из пористого материала в виде цилиндрических внешней и внутренней втулок, верхние основания которых соединены с крышкой, имеющей буртик для фиксации втулок, и жестко соединены с основанием цилиндрического стакана посредством резьбовой шпильки, расположенной соосно стакану, втулкам и крышке и имеющей на концах шайбы и гайки.

Изобретение относится к средствам глушения аэродинамического шума пневматического оборудования и систем выпуска сжатого газа или воздуха. Глушитель содержит впускной патрубок и жестко связанный с ним корпус из пористого материала, корпус содержит патрубок, выполненный в виде одной из боковых крышек корпуса.

Изобретение относится к средствам глушения аэродинамического шума пневматического оборудования и систем выпуска сжатого газа или воздуха. Глушитель содержит впускной патрубок и жестко связанный с ним корпус из пористого материала, корпус выполнен из пористого материала составным в виде цилиндрической и сферической обечаек, причем один конец цилиндрической обечайки жестко связан с торцом впускного патрубка, а другой жестко соединен со сферической обечайкой или выполнен с ней заодно целое из пористого материала.
Изобретение относится к шумопоглощающей вставке для автомобилей. Шумопоглощающая вставка для автомобилей с двигателями внутреннего сгорания выполнена из по меньшей мере одного минерального волокнистого материала; минеральный волокнистый материал имеет вид намотанного формованного материала, получаемого путем наматывания минерального волокнистого материала по меньшей мере на одну основу; минеральный волокнистый материал представляет собой бесконечный материал и содержит текстурированное минеральное волокно, отличается тем, что намотанный формованный материал имеет вид формованного холста или формованной детали, причем формованный материал не содержит связующего.

Изобретение относится к способу изготовления шумоглушительных, шумопоглощающих и/или изолирующих формованных материалов. Способ изготовления шумоглушительного, шумопоглощающего или изолирующего формованного материала, причем этот формованный материал содержит волокнистый материал.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для снижения уровня шума отработанных газов двигателей внутреннего сгорания (ДВС), в частности в выпускных трактах ДВС на автобусах.

Изобретение относится к глушителям шума двигателя внутреннего сгорания. Сущность изобретения: глушитель шума двигателя внутреннего сгорания включает корпус с торцевыми стенками с входным и выходным патрубками, двумя внутренними поперечными перегородками, разделяющими объем глушителя на три камеры.

Изобретение относится к средствам глушения аэродинамического шума пневматического оборудования и систем выпуска сжатого газа или воздуха. .

Изобретение относится к средствам глушения аэродинамического шума пневматического оборудования и систем выпуска сжатого газа или воздуха. .

Изобретение относится к технике глушения шума компрессорных станций и испытательных боксов для газотурбинных двигателей. .
Наверх