CN103382910A

CN103382910A - 具有一体的谐振器的空气净化器

Info

Publication number: CN103382910A
Application number: CN2013101607106A
Authority: CN
Inventors: H.V.罗达鲍
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2012-05-03
Filing date: 2013-05-03
Publication date: 2013-11-06
Also published as: DE102013207586A1

Abstract

一种空气净化器组件，包括空气净化器盖和谐振器。空气净化器盖包括空气出口，该空气出口包括配置为接收谐振器的接收部分。谐振器可设置在空气出口的接收部分内，且可包括限定内部流道的多个同轴挡板，和绕内部流道圆周地设置、且与该多个同轴挡板接触的内表层。内表层可限定至少一个开口。内表层、多个同轴挡板和接收部分的内表面可协作，以限定至少一个后部区域。该至少一个后部区域可通过该至少一个开口而与内部流道处于流体连通。

Description

具有一体的谐振器的空气净化器

技术领域

本发明一般涉及一种车辆空气净化器组件。

背景技术

通过在点火之前将更大量的空气和燃料压缩在燃烧汽缸内，迫动空气进气系统允许车辆发动机增大其容积效率和功率输出。这样的系统包括定位在空气净化器组件和发动机的进气集管之间的压气机。由于压气机和发动机进气阀的动力学特性，迫动空气进气系统往往发出高频率的声音，该声音可从压气机沿上游方向（即通过空气净化器组件和进气）传播，且可被车辆的占有者和/或旁观者所感知。在一些情况中，这样的高频率声音可能是不受欢迎的。

发明内容

一种空气净化器组件，包括空气净化器盖和谐振器。空气净化器盖包括空气出口，该空气出口包括配置为接收谐振器的接收部分。谐振器可设置在空气出口的接收部分内，且可包括限定内部流道的多个同轴挡板，和绕内部流道圆周地设置、且与多个同轴挡板接触内表层。内表层可限定至少一个开口。内表层、多个同轴挡板和接收部分的内表面可协作，以限定至少一个后部区域。至少一个后部区域可通过至少一个开口与内部流道处于流体连通。在一种配置中，空气出口可与空气净化器盖通过注射模制一体地形成。

至少一个后部区域和至少一个开口协作以减弱通过内部流道传播的声能。在一种配置中，至少一个后部区域和至少一个开口的尺寸被配置为减弱具有1kHz至20kHz频率的声能。在另一种配置中，至少一个后部区域和至少一个开口的尺寸被配置为减弱具有1kHz至4kHz频率的声能。

空气净化器之间可进一步包括导管，该导管具有配置为在空气出口周围圆周地延伸且与空气出口联接的放大联接部分。该导管可进一步包括与放大联接部分相对的第二端部，该第二端部配置为与压气机联接。如此，导管可流体地联接内部流道与压气机。

本发明的上述特征和优势及其他特征和优势将从用于实施本发明的最佳模式的以下详细描述连同附图时显而易见。

附图说明

图1是车辆发动机的示意性局部剖视图；

图2是具有一体谐振器的空气净化器之间的示意性分解透视图；

图3是谐振器的示意性透视图。

具体实施方式

参考附图，其中在各种视图中同样的附图标记被用于识别同样或相同的部件，图1示意性地示出了车辆发动机10，其部分限定了燃烧室12、进气口14和排气口。在本领域中典型的是，新鲜空气（和燃料）经由进气口14被供应到燃烧室12，其在该燃烧室中被燃烧以旋转曲轴16。在燃烧后，热的排气气体被经由排气口从燃烧室12排出。车辆发动机10可以是内燃发动机（ICE），所述内燃发动机根据火花点火（与典型的汽油发动机一样）的原理运行，或根据压燃点火（与典型的柴油发动机一样）的原理运行。

车辆发动机10可以与空气进气系统20连通，该空气进气系统包括空气净化器组件22、压气机24和进气集管26。新鲜空气（一般由箭头28表示）可被抽吸进入通过空气净化器组件22，其中颗粒碎屑和/或灰尘可被移除。空气净化器组件22可包括一个或多个多孔式过滤器，其可透过空气，而被调试为限制其他悬浮的物体/组分的通过。

在空气净化器组件22之后，新鲜空气28可经过通往压气机24的导管30。压气机24可增大新鲜空气的压力，以将更多空气/氧气供送至燃烧室12中。该过程可继而引起发动机10容积效率和功率输出的提高。如示意性示出的，压气机24可以是涡轮增压器的部件，所述涡轮增压器使用排气气流32为压气机供能。可替换地，压气机24可以通过曲轴驱动，例如在增压器中。尽管图1中示意性示出了单个涡轮增压的进气组件，该系统可类似地被配置为使用本领域已知的各种配置的多个涡轮增压器/增压器。在压气机24之后，空气可通过进气集管26并随后经由进气口14进入燃烧室12。

在发动机12的运行期间，通过将新鲜空气28引入空气进气系统20，根据已知为“进气脉动（intake pulsing）”的声学现象，可产生噪音。通过压气机24的使用，该噪音可进一步被放大，产生对应的增压。为了抵消、减弱和/或吸收该进气脉动声能量，谐振器40可被并入空气净化器组件22中，如下文将更详细描述的。可理解地，空气进气系统20的进气调谐（tuning）不仅可减小不希望的噪音，其还可以通过最小化或抵消空气进气系统20中产生的其他声学现象和驻波的效果而最大化空气气流。

图2-3更清楚地示出了可并入在空气净化器组件22中的谐振器40的一种配置。在一种配置中，谐振器40可以是“亥姆霍兹谐振器”，其可以利用亥姆霍兹共振现象来抵消或减弱不希望的空气进气噪音。参考图3，谐振器40可绕轴线50设置，且可包括多个同轴挡板52。挡板52可以是任何合适的形状，包括，例如非限制性地，圆形、矩形、五边形、六边形和/或八边形。多个同轴挡板52可限定内部流道54，其排列在内表层56上。内表层56可包括多个开口58或穿孔，其可以允许空气在内部流道54和一个或多个后部区域（back volume）60之间受限地通过，所述后部区域通过挡板52和内表层56部分限定。在一种配置中，内部流道54可具有大约55-75mm的直径。

再次参考图2，谐振器40可被配置为插入在空气净化器组件22中。如图所示，空气净化器组件22可包括本体70和盖72，所述本体和盖协作以限定空气净化器区域。盖72可以是注射模制的部件，其由例如聚丙烯材料形成。空气净化器组件22可包括空气入口（未示出）和空气出口74，空气入口和空气出口每一个都与空气净化器区域连通。空气入口可允许未过滤的新鲜空气通过空气净化器组件22被接收，而空气出口74可允许经过滤的空气通过到进气系统20和车辆发动机10的其余部分。过滤介质（未示出）可设置在空气入口和空气出口74之间的空气净化器区域内。过滤介质可以是标准车辆空气过滤器，被配置为从新鲜空气过滤掉悬浮的灰尘、碎屑和/或颗粒。在一种配置中，如图2中所示，空气出口74可完全由盖72限定。

如图2中进一步所示，空气出口74可包括接收部分76，其被设定尺寸为将谐振器40接收在空气出口74的整体模制的壁中。当谐振器40被安装在空气出口74的接收部分76内时，空气出口74/盖72的内表面78可与谐振器40的多个同轴挡板52和内表层56合作，以限定至少一个后部区域60。在一种配置中，由内表面78、内表层56和多个同轴挡板52限定的后部区域60可仅与内部流道54处于流体连通（经由多个开口58）。另外，谐振器40的内部流道54可以是离开空气净化器组件22的唯一流道。

在将谐振器40安装在接收部分76内后，导管30可与空气出口74联接，例如通过使用一个或多个夹片80。在一种配置中，例如在图2中总体地示出的，导管30可配置为具有放大的联接部分82，其可以在空气出口74上滑动。一旦就位，导管30可经由一个或多个突起、螺纹、C型夹片或其他类似的紧固装置被固定在位。导管30可包括一系列波纹管84，其可允许导管30以一方式弯曲、伸展和/或压缩，该方式允许空气净化器组件22和压气机24（其可联接至导管30的第二端部86）之间的相对运动。

谐振器40可被特别调谐为异相地减弱通过压气机24产生/放大的进气脉冲。如本领域所知，可通过操作一个或多个后部区域60的实际尺寸，以及通过操作内表层56中的多个开口/孔58（其通往后部区域60）的实际尺寸而完成调谐。在一种配置中，谐振器40可被调谐以减弱大约1kHz至大约20kHz之间的声音频率。在另一种配置中，谐振器可被调谐为减弱大约1.0kHz至大约4.0kHz之间的声音频率。

通过将谐振器40一体地设置在空气净化器组件22中，经由进气组件产生的噪音在声波能够自由地离开该系统之前可显著被减弱。此外，包括谐振器作为空气净化器组件22的部件比谐振器是附属和/或下游部件的情况具有明显的优势。例如，这样的一体设计可减小进气组件的封装尺寸，可减小部件的相互连接，且可减小空气泄漏的潜在可能。

尽管已经对执行本发明的较佳模式进行了详尽的描述，但是本领域技术人员可得知在所附的权利要求的范围内的用来实施本发明的许多替换设计和实施例。目的是，包含在上述描述或附图中所示的所有事物应该解释为仅说明性且非解释为限制性。

Claims

1.一种空气净化器组件，包括：

空气净化器盖，其包括空气出口，该空气出口包括配置为接收谐振器的接收部分，该接收部分具有内表面；

谐振器，设置在空气出口的接收部分内，该谐振器包括：

多个同轴挡板，限定出内部流道；

内表层，其绕所述内部流道圆周地设置，且与所述多个同轴挡板接触，该内表层限定至少一个开口；

其中所述接收部分的内表面、所述内表层和所述多个同轴挡板协作，以限定至少一个后部区域；和

其中该至少一个后部区域通过所述至少一个开口与内部流道处于流体连通。

2.如权利要求1所述的组件，其中，所述至少一个后部区域和所述至少一个开口协作，以减弱通过内部流道传播的声能。

3.如权利要求2所述的组件，其中，所述至少一个后部区域和所述至少一个开口的尺寸被配置为减弱具有1kHz至20kHz频率的声能。

4.如权利要求2所述的组件，其中，所述至少一个后部区域和所述至少一个开口的尺寸被配置为减弱具有1kHz至4kHz频率的声能。

5.如权利要求1所述的组件，其还包括导管，该导管具有配置为在空气出口周围圆周地延伸且与空气出口联接的放大联接部分。

6.如权利要求5所述的组件，其中，所述导管可进一步包括与所述放大联接部分相对的第二端部，该第二端部配置为与压气机联接；且，其中

所述导管流体地将所述内部流道与所述压气机联接。

7.如权利要求1所述的组件，其中，所述空气出口通过注射模塑与所述空气净化器盖一体形成。

8.一种空气净化器组件，包括：

谐振器，设置在所述空气出口的接收部分内，该谐振器包括：

多个同轴挡板，其限定内部流道；

内表层，其绕所述内部流道圆周地设置，且与多个同轴挡板接触，该内表层限定至少一个开口；

其中所述接收部分的内表面、所述多个同轴挡板、和所述内表层协作以限定至少一个后部区域；

其中所述至少一个后部区域通过所述至少一个开口与所述内部流道处于流体连通；和

其中所述至少一个后部区域和所述至少一个开口协作，以减弱通过所述内部流道传播的声能。

9.如权利要求8所述的组件，其中，所述至少一个后部区域和所述至少一个开口的尺寸被配置为减弱具有1kHz至20kHz频率的声能。

10.如权利要求8所述的组件，其中，所述至少一个后部区域和所述至少一个开口的尺寸被配置为减弱具有1kHz至4kHz频率的声能。