CN102444508B - 车辆燃烧用空气的进气管 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及一种车辆燃烧用空气的进气管(1)。进气管(1)具有进气口(2)和进气通道(3)。在进气通道(3)的端部上配置一被进气通道(3)中的消声装置(8)消声的声源(5)。空气过滤器(4)布置在进气通道(3)的各分区域之间并在空气过滤器(4)下游的进气通道段(6)中设置空气流量传感器(7)，其中空气流量传感器(7)的进气通道段(6)具有消声装置(8)。

Description

车辆燃烧用空气的进气管
技术领域
本申请涉及一种车辆燃烧用空气的进气管。进气管具有进气口和进气通道。在进气通道的端部配置一个被进气通道中的消声装置消声的声源。
背景技术
由德国专利文献DE102008001390A1公开了一种消声器，其设置在一个进气管中并且具有一个流通气体的内管和一个包围该内管的外管以便消声。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，创建一种这种具有消声装置的、空间上构造紧凑的进气管。
该技术问题通过一种车辆燃烧用空气的进气管解决。该进气管具有进气口和进气通道。在进气通道的端部配置一被进气通道中的消声装置消声的声源。空气过滤器布置在进气通道的各分区域之间并且在空气过滤器下游的进气通道段中设置空气流量传感器，其中该空气流量传感器的进气通道段具有该消声装置。
这种进气管的优点是，它设置得比传统的进气管更短，因为该消声装置不需附加空间地集成在进气管中。此外，空气流量传感器的测量也不会受干扰噪声的影响。
在一种实施形式中，该消声装置具有至少一个与该进气通道段共轴线地适配的消声谐振器。这种消声谐振器的优点在于，它不会影响在进气通道段中央配置的空气流量测量元件并因此也不会影响空气流量测量。该燃烧用空气流可以不受阻扰地流动经过至今设置用于这种测量的进气通道段，其中已公知的是，为了这种测量规定，该进气通道段具有一个与空气流适配的直径，并且为该空气流量测量所需的测量管的长度是该进气通道段内径的几倍，至少1.5倍。现在这些长度可以有利地用于确定与进气通道段适配的消声谐振器的尺寸，以便节省进气管用以消声的加长段，从而减小了进气管的重量需求和空间需求。
其中该消声谐振器的径向耦合隙缝构成一种根据流动方向敞开的流量阀的形式。也就是说，该进气流实际上可以无干扰地朝内燃机的方向流通，而与进气流反向传播的声压波由于声源布置在进气通道的端部，被该消声谐振器的径向耦合隙缝所截获并补偿。因此它们也不再干扰空气流量传感器的空气流量测量过程。
为了设置这种敞开的流量阀，该耦合隙缝设置在内部径向唇部和配置在该内部径向唇部下游的内部径向隆起之间。其中该径向唇部和径向隆起的轴向定向和横截面由该消声谐振器的耦合方向来确定。这些径向唇部使进气流沿进气通道段下游的这一个方向不受阻扰地导引经由该径向隆起，而在相反方向上该声波在径向隆起以后被这些径向唇部耦合入该消声谐振器的径向隙缝中并且通过谐振器长度与要被吸收的声波长度的适配被减弱。
该共轴线定向的消声谐振器由布置在该耦合隙缝上游的谐振器隙缝构成，因此该共轴线定向的消声谐振器只能吸收由声源反馈的压力波，并且该进气流的流动方向不会被影响。为了减弱较宽频谱的声波，该谐振器隙缝具有分布在圆周上的、长度不同的消声谐振器区域，其中最大长度并因此可被减弱的最低声频由空气测量所需的进气通道段的长度限定。
如上面已提及的，该进气通道段对于空气流量测量的最佳长度是，该长度大致相当于该内径的5倍。但是出于空间上原因在内燃机结构中一些空气流量传感器设置在其长度只大致相当于直径的两倍的进气通道段中。
按此这一长度足以在径向隙缝中配置一个宽频带的、具有不同谐振器长度的消声装置，并且因此可以吸收或减弱在0.5KHz≤f≤2.5KHz范围内的声频。此外该消声装置的长度l设定为50mm≤l≤150mm。但是空气流量传感器的进气通道段的内径首先由进气通道输送的燃烧用空气的体积流确定，并且一般具有至少50mm的最小直径。
产生这种与流动方向相反传播的声波的声源是进气通道段下游的涡轮增压器，借助该涡轮增压器使进入的燃烧用空气压缩到一个增压压力，然后这些被压缩的空气进入到内燃机中。
附图说明
现在借助附图详细地解释本申请。
图1是按一种实施形式的进气管的示意图；
图2是图1中的进气管的进气通道段的示意横截面。
具体实施方式
图1示出按一种实施形式的进气管1的示意图。进气管1具有一个进气口2和一个进气通道3，其中进气通道3由第一分区域14和第二分区域15构成。在第一分区域14和第二分区域15之间配置一个消声过滤器箱16，该消声过滤器箱16具有一个空气过滤器4，同时具有消声器作用。
第二分区域15布置在空气过滤器4的下游，并且在一进气通道段6中设有一空气流量传感器7，该空气流量传感器7布置在管形进气通道段6的轴向中央并且该流量传感器7的信号经由一个连接元件17输送到一个未示出的发动机控制单元中。在进气通道3此处示出的端部18上连接有一个涡轮增压器20，该涡轮增压器20作为声源5产生一些与流动方向相反的、以箭头方向A传播的声波。这种与流动方向相反的、声波形式传播的压力差将会影响空气流量传感器的测量结果，因此消声装置8就燃烧用空气流而言一般应布置在空气流量传感器的下游。
图2示出图1中示出的进气管3的第二分区域15的进气通道段6的示意横截面。该进气通道段6在它的中央设有空气流量传感器7的测量喷嘴23。测量信号通过连接元件17传输到一个未示出的发动机控制单元中。为了测量该进气通道段需要一个取决于流动方向和流量并这样设定的内径，使得空气流沿箭头方向B以层流方式流动经过进气通道段6，如箭头C表示的那样并且没有形成紊流。
相应地为了耦合一个布置在内管21和外管22之间并在这两个管件之间具有谐振器隙缝13的消声谐振器9，在空气流量传感器7的下游设置耦合隙缝10。为了在以箭头B表示的运行方向上使燃烧用空气流沿箭头方向C从径向耦合隙缝10旁边导引经过，该内管21设置一唇部11，而外管23在该径向耦合隙缝10的下游设置一隆起12。
该径向的唇部11设置用于，使声源与运行方向相反的、沿箭头方向E传播的声波导引到耦合隙缝10中。该长度为声波长度1/4的谐振器隙缝13反射该声波，其中沿箭头方向R反射的声波则与耦合入的声波相叠加并且这耦合入的和反射的声波在理想情况下相互抵销，但至少彼此减弱。其中该谐振器隙缝13在外管22的圆周上的长度可以连续地或阶梯式地改变，以便通过谐振器隙缝13实现在尽可能宽的频带范围内消声。
附图标记清单
1进气管
2进气口
3进气通道
4空气过滤器
5声源
6进气通道段
7空气流量传感器
8消声装置
9消声谐振器
10耦合隙缝
11唇部(径向)
12隆起(径向)
13谐振器隙缝
14第一分区域
15第二分区域
16消声过滤器箱
17连接元件
18进气通道的端部
20涡轮增压器
21内管
22外管
23测量元件
A箭头方向
B箭头
C箭头方向
D内径
E箭头方向
R箭头方向

Claims (8)

1.一种车辆燃烧用空气的进气管，其中，所述进气管(1)具有进气口(2)和进气通道(3)，其中在所述进气通道(3)的端部设置一个被所述进气通道(3)中的消声装置(8)消声的声源(5)，其特征在于，
在所述进气通道(3)的各分区域之间设有空气过滤器(4)并且在所述空气过滤器(4)的下游的进气通道段(6)中设有空气流量传感器(7)，其中所述空气流量传感器(7)的进气通道段(6)具有消声装置(8)，
其中，所述消声装置(8)具有至少一个与所述进气通道段(6)共轴线地适配的消声谐振器(9)，
其中，作为根据流动方向敞开的流量阀，所述消声谐振器(9)设有径向耦合隙缝(10)，
其中，所述耦合隙缝(10)布置在内部径向唇部(11)和所述径向唇部(11)下游配置的内部径向隆起(12)之间，并且所述径向唇部(11)和所述径向隆起(12)的轴向定向和横截面确定所述消声谐振器(9)的耦合方向。
2.按权利要求1所述的进气管，其特征在于，
在所述耦合隙缝(10)的上游设有共轴线定向的谐振器隙缝(13)。
3.按权利要求2所述的进气管，其特征在于，
所述谐振器隙缝(13)具有分布在圆周上的、长度不同的消声谐振器区域。
4.按权利要求1至3中任一项所述的进气管，其特征在于，
所述空气流量传感器(7)的进气通道段(6)的总长度相当于所述进气通道段(6)的内径(D)的至少两倍。
5.按权利要求1至3中任一项所述的进气管，其特征在于，
所述消声装置(8)在频带宽度方面设置用于声频f为0.5KHz≤f≤2.5KHz。
6.按权利要求1至3中任一项所述的进气管，其特征在于，
所述消声装置(8)的长度1设置为：50mm≤1≤150mm。
7.按权利要求1至3中任一项所述的进气管，其特征在于，
所述空气流量传感器的进气通道段(6)的内径(D)适配于流经所述进气通道(3)的燃烧用空气的体积流。
8.按权利要求1至3中任一项所述的进气管，其特征在于，
所述声源(5)是布置在所述空气流量传感器(7)的进气通道段(6)下游的涡轮增压器。
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