CN101144475B - 具有壳体内部噪声衰减的增压器 - Google Patents

具有壳体内部噪声衰减的增压器 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种容积式增压器，包括一确定转子腔室的壳体，转子腔室具有一对容积式转子，所述转子操作以从入口端轴向传送空气至所述腔室的出口端附近的所述腔室壁内的出口。所述出口与出口风室连接，出口风室部分地由所述腔室壁确定。所述腔室壁包括一刚性部分，该刚性部分确定了多个凹口，例如格式图案，通过在风室内的波动限制所述壁的变形。所述凹口可以及时有效地转变成亥姆霍兹调节器，通过用盖板覆盖所述凹口，所述盖板可以被穿孔成包括至少一个至各个调节腔室(凹口)的调节开口(穿孔)，并形成调节腔室的调节体积，它们相关的调节开口可以实现衰减风室内波动的选择的频率并借此降低来自增压器空气系统的不希望的噪音。

Description

具有壳体内部噪声衰减的增压器
技术领域
本发明涉及容积式压缩机或增压器，例如用于汽车发动机增压器和其他目的的齿根型或螺杆式压缩机。
背景技术
本领域公知的，利用具有叶状转子的容积式压缩机用于对内燃机增压并用于提供压缩空气或其他目的。这样的用作汽车增压器的压缩机可以包括具有转子腔的壳体，在转子腔中一对平行的具有交叉叶片的转子转动以实现经所述壳体输出端附近的腔室壁内的开口排出的空气的压缩。所述转子可以由发动机通过直接连接至所述一对转子的、或通过传动机构连接至所述一对转子的皮带轮驱动。一盖可以安装在所述壳体上以在通过所述壳体或别的方式将空气排放到发动机进气口和相关的气缸前容纳所述压缩空气。
在所述壳体和所述盖之间，形成一出口风室，其通过在所述腔的输出端附近的出口容纳来自所述转子的压缩空气。所述风室承受由转子的抽吸作用引起的波动。相应地，所述壳体壁的出口侧被期望地通过提供交叉肋图案或类似于格式(waffle)的栅格加强。所述肋提供一加强部分以减少所述转子壁的弯曲。所述格式图案在所述壁内产生多个凹口以减少其质量和壳体的重量。
在风室内产生的波动与发动机的进气系统作用，特别是在所述转子壳体和风室内，从而产生所述结构的振动，振动导致各种的频率的噪音，噪音希望被最小化。
发明内容
在发动机进气系统，尤其是具有增压器的发动机进气系统中高频噪音的衰减有时通过增加四分之一波长的调节器或亥姆霍兹调节器提供。高频亥姆霍兹调节器是很小的且任何显著的衰减需要许多小的调节体积。这些调节体积需要在所述进气系统中的空间并增加材料以产生所述调节体积并在所述系统中连接它们。
根据本发明，在增压器出口风室内的波动源附近提供多个内部亥姆霍兹调节器。一穿孔板或类似的盖安装在凹口的格式图案上，凹口形成在所述腔室壁的外表面。所述板起到限制至所述凹口的入口的作用并形成多个亥姆霍兹调节器。这些包括由所述凹口形成的调节腔室且这些腔室通过由在所述盖板内的穿孔形成的通道与所述风室连接。所述调节器提供弹簧质量系统，其中在每个调节器进口内的空气的质量相对于所述相关调节腔室内的空气的体积振动，所述关联调节腔室起到气动弹簧的作用以基于形成在所述转子壳体内的各种调节器的具体调节频率提供在所述出口风室内一或多个具体频率的衰减。
根据本发明，提供一种容积式增压器，包括：包括转子腔室的壳体；所述转子腔室具有环绕的腔室壁；一对容积式转子，相对地在所述转子腔室内可转动，并具有交叉的形成转子腔室的螺旋叶片，所述转子操作以从位于所述腔室入口端处的进口轴向传递空气至位于所述腔室出口端附近的出口；所述出口由一穿过所述腔室壁的开口确定并与具有出口风室的转子腔室连通，所述出口风室由所述腔室壁的外侧部分地确定，并承受排放至所述出口风室的空气的波动；所述腔室壁在所述风室内被通过刚性部分加强，所述腔室壁确定多个至所述风室的凹口，所述刚性部分限制由所述风室内的波动所产生的所述壁的变形；和限制装置，部分地覆盖到至少部分所述凹口的风室的开口并形成调节腔室，所述限制装置包括至少一个在各个调节腔室和所述风室之间的调节开口，并形成有效衰减在所述风室内的波动的选定频率的调节体积，并借此减少来自增压器排放空气的不希望的噪音。本发明提供一高效且低成本的装置用于衰减波动产生的噪音，该装置利用之前存在或改进的格式图案凹口通过增加合适的穿孔盖板以形成调节腔室。
本发明的这些及其他特征和优点从下列结合附图的本发明某些具体实施例的说明中将变得更加清楚。
附图说明
图1是根据本发明的发动机增压器组件的示意图；
图2是一部分剖视图，该图显示了安装在图1所示增压器内的转子和驱动组件；
图3是用于图1所示增压器的壳体的轴测图；
图4是图3所示壳体和板组件的部件分解图；和
图5是单个调节体积的放大图，所述单个调节体积形成在一个在图4所示壳体的格式图案凹口内的亥姆霍兹共振器。
具体实施方式
详细地参见附图，附图标记10通常指的是与V形内燃机一起使用的容积式压缩机或增压器。增压器10包括一容纳驱动和转子组件14的转子壳体12并安装在上壳盖16上。所述转子组件通过一连接到转子驱动轴20的皮带轮18皮带驱动，转子驱动轴20从所述驱动和转子组件14的传动箱22伸出。
图2显示了所述驱动和转子组件14，其包括支撑传动机构24和轴承26的齿轮箱22，传动箱22驱动并支撑一对相对地旋转的驱动和从动转子27，29。所述转子是螺旋齿根类型，分别具有交错的顺时针方向和逆时针方向的螺旋叶片28，30。这些共同作用以形成转子腔室31，转子腔室31从所述壳体的输入端32向输出端34传送增压空气。可选择地，螺旋式螺旋转子也可以应用在所述增压器中。
图3和4分别显示了所述转子壳体12的组件和部件分解图。壳体12包括一对外侧墙36和一入口端壁38。内转子腔40由腔室壁42确定。出口44贯穿壁42，壁42将转子腔40与出口风室46连通，出口风室46沿腔室壁42的外侧在所述盖16下延伸。
如图4的部件分解图所示，所述壁外侧48的中心部分形成为一刚性部分50，刚性部分50由交叉肋52的图案确定，交叉肋52形成多个拉长凹口54。所述凹口通过以盖板56形式的限制装置封闭，盖板56包括多个穿孔58，至少一个穿孔与各个凹口相连接。所述凹口形成调整腔室60，调整腔室60和穿孔58一起起到调整开口的作用以便形成亥姆霍兹(Helmholtz)调节器62。
图5显示了一个示例性的亥姆霍兹调节器，调节容积如相关的调节腔室60的正极空间所示，且其调节开口58显示为一凸出。所述凸出表示任何时候通过存在于所述调节开口58中的空气质量占领的容积。调节腔室的相对的容积通过大的块60显示，大的块60起到弹簧的作用，而在调节开口58中的空气质量起到质量/弹簧调节器中质量的作用。
所述亥姆霍兹调节器可能设计成或适合于通过改变凹口的容积或改变盖板的厚的或改变孔或穿孔58的直径来衰减波动的同样的或不同的共振频率。并且，为了获得不同的频率范围多于一个的穿孔可以与单个腔室连通。为了获得用于风室内部的理想的调节效果并导致其中波动的减少，所述调节器62可以设计成衰减单频或可以逐一地调节成多个频率。
操作中，在出口风室46内产生的空气波动可以通过一或多个亥姆霍兹调节器至少部分地被衰减，亥姆霍兹调谐器通过将格式图案和其关联盖板56结合形成。所述调节器提供相反的频率波动，其衰减靠近它们的震源的风室内空气的波动并如此减少由风室内波动造成的噪音。
为了加强其对波动的反应，本发明利用加强的图案，例如格式图案，该图案可能已经形成在所述转子腔室壁的外侧内。所述图案被变为亥姆霍兹调节器，仅仅通过位置限制装置，例如在所述格式图案上的盖或片，并以穿过所述盖或板的穿孔的形式提供必要的尺寸和调节开口的数目以获得理想的频率衰减。所述组件是经济高效的，因为为了形成具有增加的重量和成本最小的调节腔室，它使用了所述壳体的已经存在的结构元件。
如果需要，为了提供额外的或交变的频率的衰减而不显著地增加改进的增压器转子壳体12的成本，所述格式图案可以改变。在另一改进中，所述调节开口可以由贯穿所述盖板的管形成以提供长的调节容积。可选择地，如果图案允许，调节开口的一些或全部可以绕所述盖板延伸，例如穿进凹口或通过腔室壁。
尽管本发明已经结合某些具体实施例进行了描述，但应当理解咋所述发明构思的精神和范围内可以进行许多变化。相应地，其意味着本发明并不局限于所述公开的实施例，而是以下列权利要求许可的范围为准。

Claims (8)

1.一种容积式增压器，包括：
包括转子腔室的壳体；所述转子腔室具有环绕的腔室壁；
一对容积式转子，相对地在所述转子腔室内可转动，并具有交叉的形成转子腔室的螺旋叶片，所述转子操作以从位于所述腔室入口端处的进口轴向传递空气至位于所述腔室出口端附近的出口；
所述出口由一穿过所述腔室壁的开口确定并与具有出口风室的转子腔室连通，所述出口风室由所述腔室壁的外侧部分地确定，并承受排放至所述出口风室的空气的波动；
所述腔室壁在所述风室内被通过刚性部分加强，所述腔室壁确定多个至所述风室的凹口，所述刚性部分限制由所述风室内的波动所产生的所述壁的变形；和
限制装置，部分地覆盖至少部分所述凹口的到风室的开口并形成调节腔室，所述限制装置包括至少一个在各个调节腔室和所述风室之间的调节开口，并形成有效衰减在所述风室内的波动的选定频率的调节体积，并借此减少来自增压器排放空气的不希望的噪音。
2.如权利要求1所述的增压器，其中所述限制装置包括一至少在刚性部分部分上方的盖，并阻遏空气除通过所述调节开口之外流向所述盖下的调节腔室。
3.如权利要求2所述的增压器，其中所述调节开口贯穿所述盖。
4.如权利要求3所述的增压器，其中所述盖是一板。
5.如权利要求1所述的增压器，其中所述刚性部分带有肋。
6.如权利要求1所述的增压器，其中所述刚性部分带有呈格式图案的交叉肋。
7.如权利要求1所述的增压器，其中所述调节体积限定亥姆霍兹调节器。
8.如权利要求1所述的增压器，其中所述增压器壳体被通过以下步骤高效地制造：
提供一用于容积式增压器的转子壳体，所述增压器设计成包括一刚性的壁部分，刚性的壁部分形成出口风室的一部分并包括确定以图案布置的凹口的交叉肋加强件；和
用一穿孔盖板封闭所述凹口至所述风室部分的开口，在所述板内的穿孔在所述凹口和所述风室部分之间连通，并形成有效衰减所述风室内的波动的选择频率的体积，并借此减少相关增压器排放空气发出的噪音。
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