CN101263297B - 谐振器 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于，提出一种谐振器(1)以及一种吸气管路-谐振器-附加机组系统，利用该系统可以改善地利用汽车内燃机中的有限的安装空间。所述目的通过谐振器(1)或吸气管路-谐振器-空气压缩机系统得以实现，其中所述谐振器腔(8)的空气出口(6a，6b)同时是附加机组的、特别是空气压缩机(7a，7b)的吸气口。

Description

谐振器
技术领域
本发明涉及一种用于汽车内燃机的进气系统的谐振器，具有壳体和至少一个被壳体包围的谐振腔，其中在壳体中设有用于谐振腔的至少一个空气入口和至少一个空气出口。此外本发明涉及一种用于汽车内燃机的吸气管路-谐振器-附加机组系统。 
背景技术
希望在汽车中使用产生最小声能的进气系统。当新鲜空气通过吸气管路被吸入到内燃机中时产生声能。通过所供应的空气在吸气管路中引起振动，这引起不希望地发出声音。已知使用各种不同类型的谐振器，例如亥姆霍兹谐振器，以减小内燃机的吸气噪音。谐振器通过使谐振器中的空气与振动的吸入空气谐振来减小振动。 
由DE 60017075T2已知一种谐振器。这种谐振器主要由壳体构成，壳体将大容积的谐振腔封闭。谐振腔通过空气管路与汽车内燃机的进气系统的吸气管路连通。通过该空气管路，吸气管路的部分体积流量与谐振腔中的空气连通。由于所产生的谐振波动，吸气管路中的振动得到减小，这导致发出较小的噪音。这种已知的谐振器的缺点是，大容积的谐振腔占用大量空间。 
US 5756945A公开了一种用于减小在汽车内燃机的吸气管路中产生的噪音的谐振器。该公开的谐振器的特征在于，吸气管路的全部体积流量都导入到谐振器的谐振腔中。为此设有来自空气过滤器的第一空气管路，该第一空气管路通过进气口导入到壳体中且开口地终结在谐振腔中。与该第一空气管路间隔地在谐振腔内部设有第二空气管路的汇合区域。该第二空气管路通过壳体中的空气出口直接伸至内燃机。这种公开的谐振器的缺点同样是谐振器占用大量空间。 
发明内容
本发明的目的是，提出一种谐振器以及一种吸气管路-谐振器-附加机组系统，利用该系统可以改善地利用汽车内燃机区域中的有限的安装空间。 
所述目的通过一种用于汽车的进气系统的谐振器得以实现。该谐振器具有壳体和至少一个被所述壳体包围的谐振器腔，其中在所述壳体中设置用于所述谐振器腔的至少一个空气入口和至少一个空气出口。根据 本发明，所述谐振器腔的空气出口同时是附加机组的的吸气口。 
所述目的还通过一种用于汽车内燃机的吸气管路-谐振器-附加机组系统得以实现。该吸气管路-谐振器-附加机组系统具有至少一个附加机组和如上所述的谐振器。 
根据本发明规定，谐振器不仅具有作为消声器的功能，而且同时具有作为空气分配器的功能。经由空气入口从汽车内燃机的吸气管路进入到谐振器腔中的新鲜空气通过谐振器腔的与空气入口间隔的空气出口转向至附加机组、特别是空气压缩机。由此可以省去用于附加机组的单独的供应管路，由此再次最佳地利用有限的可供使用的安装空间。同时产生另一种令人吃惊的积极效果。谐振器不再仅仅用作吸气管路的消声器，而且同时减小振动，由此减小所发出的由附加机组、特别是空气压缩机引起的噪音。空气压缩机通常用于为压缩空气设备，例如载重汽车中的气压制动仪提供压缩空气。因为通常使用活塞式压缩机作为空气压缩机，所以要考虑到在没有消声器功能的情况下会发出很大的噪音。 
在本发明的吸气管路-谐振器-附加机组系统中，设有至少一个谐振器，该谐振器具有与附加机组的、特别是空气压缩机的吸气管路连通的空气出口。谐振器的空气入口与汽车内燃机的吸气管路连通。根据本发明，谐振器设置在吸气管路和附加机组之间，并且既承担用于吸气管路的消声器功能，又承担用于附加机组的消声器功能，还用作附加机组的、特别是空气压缩机的空气分配装置或空气导向装置。 
为了能够更好地利用谐振器所需要的安装空间，在本发明的改进方案中规定，在谐振器腔中设有至少一个相对于该谐振器腔气密的空气管路，该空气管路使得进气口和排气口在壳体中相互连通。在排气口与汽车内燃机的吸气管路连通时，例如曲轴箱通风气体可以经由谐振器中的空气管路进入到吸气管路中并输送给内燃机。可以有益地省去谐振器外部的附加的空气管路。空气管路例如可以以如下方式设置，即该空气管路在谐振器的一侧经过进气口伸入并经过间隔的排气口重新伸出。然而为了能够将谐振器作为独立的组件反复安装在内燃机的区域中，最好在进气口区域中以及在排气口区域中设置接头，以便能够气密地且可拆卸地使得进气口优选与吸气管路的第一部件连接，排气口优选与吸气管路的第二部件连接。作为用于将空气管路固定在接头上的联接机构，例如可以设置锁定机构。在所说明的本实施中，空气管路并未穿过谐振器的壳体，而是将谐振器腔中的进气口和排气口连接。 
在本发明的改进方案中有益地规定，空气管路的进气口同时是附加机组的特别是用于剩余空气的排气口。在附加机组工作时产生的、特别是带有油滴的剩余空气可以经由空气管路被输送给内燃机的吸气管路。特别是在使用空气压缩机作为附加机组时，将产生含油的能在内燃机中燃烧的剩余气体。 
为了尽可能在谐振器上以及在吸气管路上必须只设置一个用于排出剩余空气的接头，有益地规定，为多个空气管路设置一个共同的排气口。在这种实施中，多个、优选全部空气管路通入到一个共同的排气口中，该排气口例如与内燃机的吸气管路连通。 
为了可以实现尽可能快速且简易地安装以及拆卸本发明的谐振器，在本发明的改进方案中，设有锁定机构，用于将谐振器锁定在内燃机腔中的一个或多个附加机组上和/或锁定在汽车内燃机的吸气管路上。最好以如下方式进行锁定，即对谐振器与附加机组和/或与吸气管路进行气密地连接。用于密封连接的密封机构既可以设置在谐振器壳体上，又可以设置在附加机组上，或者设置在吸气管路上。通过根据本发明对谐振器的改进，可以以简单的方式将谐振器联接在附加机组、特别是空气压缩机上，或者联接在吸气管路上。 
为了产生用于建立气密的连接的必需的压紧力，有益地规定，将锁定机构设置在空气入口和/或空气出口的区域中，特别是围绕它们同心地设置。附加地或替代地，也可以将锁定机构设置在进气口和/或排气口的区域中。 
为了能够保持谐振器的基本机构(是否应设置一个或多个空气管路与该基本机构无关)，在本发明的改进方案中规定，为谐振器腔的不需要的空气出口设置封闭板。这例如对于同一个谐振器壳体将被用在具有一个或两个空气压缩机的汽车中的应用情况来说意义重大。如果本发明的谐振器只与一个空气压缩机使用，那么可以为谐振器腔的不需要的空气出口设置封闭板。替代地或附加地，可以为不需要的进气口或排气口设置封闭板。 
在本发明的改进方案中规定，空气入口并非直接通入到谐振器腔中，而是空气入口在谐振器腔内部通入到用于连接至少一个管的接管中或者直接通入到管中。该管形成谐振器的谐振线路，或者至少是该谐振线路的一部分。为了能够最佳地利用壳体内部的可供使用的谐振器腔， 该管最好弯曲。 
在本发明的改进方案中规定，在接管上连接着优选弯曲的通入到谐振器腔中的管。 
根据本发明的另一种有益的改进方案规定，设于用于谐振器管的支撑轮廓。该支撑轮廓成形在用于该管的接管上，并一直延伸至管嘴。由此避免不希望的管振动。 
附图说明
本发明的其它优点和有益的实施可由从属权利要求、附图说明和附图得到。 
图中示出： 
图1为具有一个空气入口和两个空气出口的谐振器的五个翻转方向的视图，这两个空气出口同时是附加机组的吸气口； 
图2为具有打开的壳体的谐振器的视图，其中在谐振腔的内部设有两个用于剩余空气的气体管路； 
图3为具有打开的壳体的谐振器的视图，其中在谐振腔的内部只设有一个用于剩余空气的气体管路； 
图4为处于安装状态的谐振器的视图，其固定在两个相间隔的空气压缩机上； 
图5为具有用于接至谐振器的接头的吸气管路的视图；和 
图6为根据图5的吸气管路的剖视图。 
具体实施方式
附图中相同的部件或具有相同功能的部件标有相同的附图标记。 
图1为谐振器1的五个不同的翻转方向的视图。所示的谐振器1是亥姆霍兹谐振器。该谐振器1具有三件式的壳体2，壳体2带有壳体上部2a、壳体中部2b和壳体下部2c。这三个壳体部分2a、2b、2c空气密封地特别是通过焊接相互连接。因为壳体由三个单独的部分组成，所以可以通过更换各个部分使得谐振器1满足各种不同的安装要求。优选谐振器可以通过模块化的结构与各种不同类型的马达适配。中间的视图是谐振器1的侧视图。可以看到，谐振器1的侧视图基本呈L形。 
附图平面中的上面的视图示出了谐振器1的底侧3。用于新鲜空气 的空气入口4通入到底侧3中，空气入口4与未示出的内燃机的图5和图6中所示的吸气管路5连通。此外，在谐振器1的底侧3上设有第一空气出口6a和与第一空气出口间隔的第二空气出口6b。第一和第二空气出口6a，6b同时是图4所示的空气压缩机7a和7b的吸气口。新鲜空气通过唯一的空气入口4从吸气管路5流入到图2和图3所示的被壳体2包围的谐振腔8中，且通过空气出口6a，6b到达空气压缩机7a，7b。对于谐振器1的工作方式重要的是，空气入口4距离空气出口6a，6b足够远地设置在谐振腔8中。基于所示配置，谐振器1一方面具有减小吸气管路5中的振动的作用，另一方面具有用于空气压缩机7a，7b的空气分配器的作用。同时谐振器1用作第一和第二空气压缩机7a，7b的消声器。 
此外在谐振器1的底侧3上设有用于剩余空气的第一和第二进气口9a和9b。附加地，在紧靠用于新鲜空气的空气入口4的附近设有一个共同的用于剩余空气的排气口10。用于剩余空气的进气口9a和9b同时是空气压缩机7a，7b的排气口。引入到进气口9a和9b中的带有油的剩余空气通过排气口10被供应给吸气管路5，并由此导入到内燃机中。 
图2中仅示出壳体2的壳体下部2c，从而可以看到谐振器1的内部机制。壳体下部2c的用于与壳体中部2b接触的接触面11用阴影线示出。在所示实施例中，不涉及剖面。不言而喻，壳体下部2c和壳体中部2b可以一体构造。在这种情况下，接触面11是剖面。但所述的配有三个壳体部分2a、2b、2c的壳体构造相比于只有两部分的结构具有如下优点：为了配备各种不同的部件，可顺畅地触及谐振腔8。 
可见，空气入口4以及第一空气出口6a和第二空气出口6b都设置在谐振器1的底侧3上。用于剩余空气的第一和第二进气口9a和9b也是如此。用于剩余空气的排气口10也设置在谐振器1的底侧3上。排气口10位于紧靠用于新鲜空气的空气入口4的附近。第一进气口9a设置在紧靠第一空气出口6a的附近。同样，第二空气出口6b和第二进气口9b彼此相邻。这种设置的优点是：第一空气出口6a以及第一进气口9a可以通过一个共同的联接件与空气压缩机7a联接(参见图4)，第二空气出口6b以及第二进气口9b可以通过一个共同的联接件与第二空气压缩机7b联接(参见图4)。 
新鲜空气通过空气入口4进入到连接栓塞12中，该连接栓塞使新鲜空气在附图平面中向右导向。在连接套管12上连接着弯曲的管13。 该管在谐振腔8内部以至壳体下部2c的较短间隔终止。管13是谐振器1的谐振线路的一部分。为了稳固在管13和连接套管12之间的连接以及为了避免管13的不希望的振动，设有支撑轮廓14，该支撑轮廓以其一端成形在连接套管12上，并以其相对端支撑着管13的嘴15。通过嘴15进入到谐振腔8中的新鲜空气通过第一和第二空气出口6a和6b直接进入到空气压缩机7a和7b的吸气管道16a和16b中(参见图4)。空气压缩机7a和7b将该新鲜空气压缩，并通过连接管路17a，17b将该新鲜空气输送给汽车的未示出的压缩空气系统。 
围绕用于剩余空气的第一进气口9a设有用于空气管路19的第一接头18a。空气管路19气密地与第一接头18a连接。围绕第二进气口设有用于连接空气管路20的第二接头18b。空气管路20同样气密地与第二接头18b连接。两个空气管路19，20通入到汇合件21中，该汇合件将两个剩余空气流汇合并输送给共同的排气口10。汇合件21位于围绕共同的排气口10设置的第三接头18c上。如上所述，排气口10与吸气管路5联接，从而可以将含有油的剩余空气排出到吸气管路5中。 
为了将谐振器1固定在内燃机腔中，设有第一、第二和第三锁定机构22a、22b、22c，这三个锁定机构同心地围绕第一空气出口6a、空气入口4以及第二空气出口6b设置。第一和第三锁定机构22a、22c用于将谐振器1锁定在图4所示的空气压缩机7a、7b上。通过第二锁定机构22b可以将谐振器1可拆卸地固定在吸气管路5上。 
下面说明图3中所示的谐振器1的实施例。其中只对与图2所示的实施例的差别予以说明。关于图3所示实施例和图2所示实施例之间的共同之处，参见根据图2的实施例的说明。与图2所示实施例相反，第二空气出口6b被封闭盖23气密地封闭。第二接头18b也被密封。可以看到只设有一个唯一的空气管路19，该空气管路使得用于剩余空气的第一进气口9a与排气口10连通。代替汇合件21，设有弯曲的联接件24。在图3所示的实施例中可以省去空气管路20。在其它方面，图3所示实施例的结构与图2所示实施例相同。根据图3的谐振器1适合用在只需要一个空气压缩机的汽车中。因为不需要第二空气出口6b和用于剩余空气的第二进气口9b，所以它们如所述那样封闭。由此可以将同一个谐振器壳体2用于不同的用途。只需对谐振器1的内部机制进行较少的配置改变。 
图4示出在安装状态下的谐振器1。可以看到通过第一和第三锁定机构22a，22c与空气压缩机7a和7b的密封的锁定。吸气管路5的位置被示出。为明了起见，图4中未示出与吸气管路5的连接。由于使用锁定机构22a，22c，可以确保对谐振器1的简易的安装和拆卸。 
图5示出吸气管路5的局部区段。箭头25表示所抽吸的新鲜空气的流动方向。可以看到第一接管26和紧靠地相邻的第二接管27。第一接管26用于连接谐振器1的空气入口4。第二接管27用于连接共同的用于剩余空气的排气口10。可见，用于剩余空气的第二接管27设置在用于将新鲜空气供应到谐振器腔8中的第一接管26的空气流下游。由此避免含有油的剩余空气进入到谐振器1中。 
如图6所示，新鲜空气径向地流入到第一接管26中。然后新鲜空气转向90°(在图6中垂直于附图平面)朝向谐振器1。剩余空气同样径向地流入到吸气管路5中。此前，剩余空气转向90°。 

Claims (20)

1.一种用于汽车的进气系统的谐振器(1)，具有壳体(2)和至少一个被所述壳体(2)包围的谐振器腔(8)，其中在所述壳体(2)中设置用于所述谐振器腔(8)的至少一个空气入口(4)和至少一个空气出口(6a，6b)，其特征在于，所述谐振器腔(8)的空气出口(6a，6b)同时是附加机组的吸气口。
2.如权利要求1所述的谐振器，其特征在于，所述附加机组是空气压缩机(7a，7b)。
3.如权利要求1所述的谐振器，其特征在于，在所述谐振器腔(8)中设有至少一个相对于所述谐振器腔(8)气密的空气管路(19，20)，所述空气管路使得进气口(9a，9b)和排气口(10)在所述壳体(2)内部相互连接。
4.如权利要求3所述的谐振器，其特征在于，所述空气管路(19，20)用于剩余空气。
5.如权利要求3所述的谐振器，其特征在于，所述空气管路(19，20)的进气口(9a，9b)同时是所述附加机组(7a，7b)的排气口。
6.如权利要求3至5中任一项所述的谐振器，其特征在于，所述空气管路(19，20)的排气口(10)通入到汽车内燃机的吸气管路(5)中。
7.如权利要求3至5中任一项所述的谐振器，其特征在于，为多个空气管路(19，20)设置一个共同的排气口(10)。
8.如权利要求6所述的谐振器，其特征在于，设有锁定机构，用于将所述谐振器(1)锁定在所述附加机组(7a，7b)上，和/或用于将所述谐振器(1)锁定在汽车内燃机的所述吸气管路(5)上。
9.如权利要求6所述的谐振器，其特征在于，设有锁定机构，用于气密地将所述谐振器(1)锁定在所述附加机组(7a，7b)上，和/或用于气密地将所述谐振器(1)锁定在汽车内燃机的所述吸气管路(5)上。
10.如权利要求8所述的谐振器，其特征在于，所述锁定机构设置在所述空气入口(4)的和/或所述空气出口(6a，6b)的区域中。
11.如权利要求8所述的谐振器，其特征在于，所述锁定机构设置在所述空气入口(4)的和/或所述空气出口(6a，6b)的区域中，并且同心地围绕它们设置。
12.如权利要求1至5中任一项所述的谐振器，其特征在于，设有用于封闭所述谐振器腔(8)的所述空气出口(6a，6b)的封闭盖(23)。
13.如权利要求12所述的谐振器，其特征在于，所述封闭盖(23)是可取下的。
14.如权利要求1至5中任一项所述的谐振器，其特征在于，所述空气入口(4)在所述谐振器腔(8)的内部通入到用于连接管(13)的接管(12)中或者直接通入到管(13)中，所述管(13)又通入到所述谐振器腔(8)中。
15.如权利要求14所述的谐振器，其特征在于，所述管(13)是弯曲的。
16.如权利要求14所述的谐振器，其特征在于，在所述接管上固定有通入到所述谐振器腔(8)中的管(13)。
17.如权利要求16所述的谐振器，其特征在于，所述管(13)是弯曲的。
18.如权利要求14所述的谐振器，其特征在于，设有用于所述管(13)的支撑轮廓(14)。
19.一种用于汽车内燃机的吸气管路-谐振器-附加机组系统，具有至少一个附加机组和根据前述权利要求中任一项所述的谐振器(1)。
20.如权利要求19所述的吸气管路-谐振器-附加机组系统，其特征在于，所述附加机组是空气压缩机(7a，7b)。
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