CN107630772A - 进气消声器 - Google Patents
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Abstract
一种进气消声器(10),其具有筒形壳体(12),其包括定位成彼此相对的面壁(13、14)和在面壁之间延伸的壳壁(15),具有在壳壁(15)的区域中形成的主流动入口(16),并且具有在面壁(14)的区域中形成的主流动出口(17),其中,第一介质在流动通过主流动入口与主流动出口之间的进气消声器时能够从基本上径向流入方向偏转成基本上轴向流出方向。进气消声器包括在轴向方向上延伸的用于第二介质的额外流动引导元件(18),额外流动引导元件的在壳体中的额外流动出口(19)以这样的方式定位在第一介质的流动偏转的下游,使得流动通过额外流动引导元件的第二介质能够在壳体中在第一介质的流动偏转的下游与第一介质混合。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于废气涡轮增压器的压缩机的进气消声器和一种废气涡轮增压器。
背景技术
EP 2 386 761 A2公开了用于废气涡轮增压器的压缩机的进气消声器的不同实施例。在该文献中,公开了具有筒形壳体的进气消声器,其中,壳体包括定位成彼此相对的圆形面壁和在这些面壁之间延伸的管状壳壁。在壳壁的区域中,形成用于第一介质的主流动的主流动入口,其中,在面壁的区域中,形成用于该第一介质的主流动的主流动出口。第一介质在流动通过主流动入口与主流动出口之间的进气消声器时经受基本上径向流入到基本上轴向流出的偏转,以便因此在轴向方向上流到连接在下游的压缩机上。第一介质是要压缩的增压空气。
此外,从EP 2 386 761 A2已知将主流动的第一介质在进气消声器的区域中与额外流动的第二介质混合,其中,额外流动的第二介质能够(例如)是压缩机旁通空气或空气-燃料混合物。根据EP 2 386 761 A1,需要额外的压缩机壳体来引导第二介质的额外流动,其定位在进气消声器与废气涡轮增压器的压缩机之间。在此,额外流动的第二介质能够在主流动的偏转的上游与主流动的第一介质混合。
从现有技术已知的进气消声器具有多个缺点。根据现有技术所需的额外压缩机壳体(例如)需要增加的设计费用、增加的安装空间要求和增加的成本。
在从现有技术已知的进气消声器的另外的实施例的情况下,径向引入在进气消声器中的下游发生,这导致消声器的“抵消(set off)”布置。这对安装空间有负面影响,且导致进一步的缺点(诸如,成本增加、通过扰动流入振动激励等)。在进气消声器的区域中第一介质与第二介质的混合和流动引导的类型能够在连接在下游的压缩机中(尤其是在连接在下游的压缩机的叶轮中)激励振动。这与期望的稳定压缩机操作背道而驰。
发明内容
由此开始,本发明基于创造一种新型进气消声器和一种废气涡轮增压器的目的。
这个目的通过根据权利要求1所述的进气消声器来解决。根据本发明,进气消声器包括在轴向方向上延伸的用于第二介质的额外流动引导元件,所述额外流动引导元件的额外流动出口在壳体中以这样的方式定位在第一介质的流动偏转的下游,使得流动通过额外流动引导元件的第二介质能够在壳体中在第一介质的流动偏转的下游与第一介质混合。第一介质流动能够在额外流动出口的区域中围绕额外流动引导元件流通。
根据本发明的进气消声器不需要额外的压缩机壳体。因为这,减少了设计费用、成本和安装空间。另外,安装在发动机上的涡轮增压器的振动行为不由于使用额外的压缩机壳体或使用具有布置在压缩机壳体与消声器之间的径向气体进口的管段而受到负面影响。总之,由此使得发动机上的优化的压缩机操作成为可能。
根据本发明的有利的另外的发展,用于第二介质的额外流动引导元件在筒形壳体的纵向中心轴线的方向上居中地延伸,使得额外流动引导元件的纵向中心轴线与筒形壳体的纵向中心轴线一致。这使得有可能实现进气消声器且因此包括进气消声器的废气涡轮增压器的尤其紧凑设计。此外,基于废气涡轮增压器的压缩机,进气消声器的与角度无关的定位成为可能。
根据本发明的进一步有利的另外的发展,额外流动引导元件的额外流动出口包括用于第二介质的第二流动横截面面积,其中,进气消声器在额外流动出口的平面中具有用于第一介质的自由流动横截面,所述自由流动横截面具有第一流动横截面面积,其中,第二流动横截面面积与第一流动横截面面积的比率达到在0.02与0.09之间,优选地在0.03与0.08之间,特别优选地在0.035与0.075之间。这个流动横截面比率允许第一介质与第二介质的特别有利的充分混合,从而避免压缩机的振动激励,因此特别有利的压缩机操作成为可能。
根据本发明的废气涡轮增压器在权利要求8中限定。
附图说明
自从属权利要求和以下描述获得本发明的优选的另外的发展。通过附图来更详细地解释本发明的示例性实施例而不受限于此。附图示出了:
图1:贯穿根据本发明的进气消声器的示意性横截面;以及
图2:贯穿根据本发明的进气消声器的透视横截面。
具体实施方式
本发明涉及一种进气消声器(尤其是用于废气涡轮增压器的压缩机的消声器)和一种具有这样的进气消声器的废气涡轮增压器。
图1高度示意性地示出了贯穿根据本发明的进气消声器10连同废气涡轮增压气的压缩机11的横截面,所述压缩机布置在进气消声器10的下游。
废气涡轮增压器的压缩机11用于压缩要压缩的增压空气,所述增压空气被馈送到内燃发动机。在未示出的废气涡轮增压器的涡轮机中,离开内燃发动机的废气膨胀,其中,在该过程中所提取的能量被利用以便驱动压缩机11。示出了压缩机11的压缩机叶轮22。
布置在压缩机11的上游的进气消声器10用于吸入要压缩的增压空气并在压缩机11的方向上引导所吸入的要压缩的增压空气。
进气消声器10包括壳体12,所述壳体具有定位成彼此相对的面壁13、14和壳壁15,其中,壳壁15在两个面壁13、14之间延伸。两个面壁13、14通常圆形地实施,其中,在两个面壁13、14之间延伸的壳壁15通常管状地实施。
在进气消声器10的壳体12的壳壁15的区域中,形成用于第一介质的主流动的主流动入口16。在壳体12的其中一个端面14的区域中,形成用于第一介质的主流动的主流动出口17。
图1用箭头20图示了在进气消声器10的壳体12的主流动入口16与主流动出口17之间的第一介质的主流动,其中,第一介质20且因此主流动在流动通过进气消声器10的壳体12时或在流动通过进气消声器10时经受从基本上径向流入方向到基本上轴向流出方向的流动偏转。为此,合适的流动偏转元件能够被定位在进气消声器10的壳体12中。
第一介质是要在压缩机11中压缩的增压空气。
根据本发明的进气消声器10包括在进气消声器10或壳体12的轴向方向上延伸的用于第二介质的额外流动引导元件18。用于第二介质的额外流动引导元件18提供额外流动出口19,所述额外流动出口在壳体12中以这样的方式定位在第一介质20的流动偏转的下游,使得流动通过额外流动引导元件18并在额外流动出口19的区域中离开额外流动引导元件18的第二介质能够在壳体20中在主流动的第一介质的流动偏转的下游与第一介质混合。
第二介质优先地是压缩机旁通空气或空气-燃料混合物。
额外流动引导元件18在壳体12中居中地延伸通过壳体12(也就是说,在提供主流动出口17的面壁14的方向上从面壁13开始),其中,筒形壳体12的纵向中心轴线24与额外流动引导元件18的纵向中心轴线25一致。
额外流动引导元件18的主流动出口19在壳体12中平行于主流动出口17位于主流动出口17上游。第一介质与第二介质因此在主流动的第一介质的流动偏转的下游且在主流动出口17的上游混合,使得由第一介质和第二介质组成的混合物经由主流动出口17离开进气消声器10。
如已解释的,额外流动的第二介质21流动通过额外流动引导元件18,其中,主流动20的第一介质在额外流动出口19的区域中围绕额外流动引导元件18流通。
额外流动引导元件18的额外流动出口19包括用于额外流动21的第二介质的流动横截面面积D2。在额外流动出口18的平面中,进气消声器10针对第一介质的主流动20具有带有第一流动横截面面积D1的自由流动横截面。此处,优选地规定第二流动横截面面积D2与第一流动横截面面积D1之间的比率达到在0.02与0.09之间,优选地在0.03与0.08之间,特别优选地在0.035与0.075之间。由此,能够确保主流动20和额外流动21的两种介质在进气消声器10内的特别有利的充分混合。
第一流动横截面面积D1因此显著大于第二流动横截面面积D2。额外流动引导元件18的流动横截面面积D2优选地沿其在壳体12中的范围是恒定的。
根据本发明的进气消声器10使额外的压缩机壳体不必要。进气消声器10能够以与角度无关的方式定位在废气涡轮增压器的压缩机11上。
由于此,安装在发动机上的涡轮增压器的振动行为不由于使用额外的压缩机壳体或具有布置在压缩机壳体与消声器之间的径向气体进口的管段而受到负面影响。由于此,优化的压缩机操作成为可能。通过省略额外的压缩机壳体,能够减少成本和安装空间要求。
参考数字列表
10 进气消声器
11 压缩机
12 壳体
13 面壁
14 面壁
15 壳壁
16 主流动入口
17 主流动出口
18 额外流动元件
19 额外流动出口
20 主流动/第一介质
21 额外流动/第二介质
22 压缩机叶轮
24 纵向中心轴线
25 纵向中心轴线。
Claims (10)
1.一种进气消声器(10),其具有筒形壳体(12),其包括定位成彼此相对的面壁(13、14)和在所述面壁(13、14)之间延伸的壳壁(15),具有主流动入口(16),其形成在所述壳壁(15)的区域中,并且具有主流动出口(17),其形成在面壁(14)的区域中,其中,第一介质在流动通过所述主流动入口(16)与所述主流动出口(17)之间的所述进气消声器时能够从基本上径向流入方向偏转成基本上轴向流出方向,所述进气消声器(10)的特征在于用于第二介质的额外流动引导元件(18),所述壳体(12)中的额外流动出口(19)以使得流动通过所述额外流动引导元件(18)的所述第二介质能够在所述壳体(12)中在所述第一介质的所述流动偏转的下游与所述第一介质混合的方式定位在所述第一介质的所述流动偏转的下游。
2.根据权利要求1所述的进气消声器,其特征在于,在所述壳体(12)中用于所述第二介质的所述额外流动引导元件(18)在所述筒形壳体(12)的纵向中心轴线的方向上居中地延伸,使得所述额外流动引导元件(18)的纵向中心轴线与所述筒形壳体(12)的所述纵向中心轴线一致。
3.根据权利要求1或2所述的进气消声器,其特征在于,所述第一介质流动能够在所述额外流动出口(19)的区域中围绕所述额外流动引导元件(18)流通。
4.根据权利要求1至3所述的进气消声器,其特征在于,所述额外流动引导元件(18)的所述额外流动出口(19)包括用于第二介质的第二流动横截面面积(D2);以及其特征在于,所述进气消声器在所述额外流动出口(18)的平面中具有用于所述第一介质的自由流动横截面,所述自由流动横截面具有第一流动横截面面积(D1),其中,所述第二流动横截面面积(D2)与所述第一流动横截面面积(D1)的比率达到在0.02与0.09之间。
5.根据权利要求4所述的进气消声器,其特征在于,所述第二流动横截面面积(D2)与所述第一流动横截面面积(D1)的所述比率达到在0.03与0.08之间。
6.根据权利要求4所述的进气消声器,其特征在于,所述第二流动横截面面积(D2)与所述第一流动横截面面积(D1)的所述比率达到在0.035与0.075之间。
7.根据权利要求1至6所述的进气消声器,其特征在于,所述额外流动出口(19)在所述壳体(12)中平行于所述主流动出口(17)位于所述主流动出口(17)上游。
8.一种废气涡轮增压器,其具有用于压缩增压空气的压缩机并且具有用于使废气膨胀的涡轮机,其中,在所述废气于所述涡轮机中膨胀期间所提取的能量能够被用于在所述压缩机的区域中压缩所述增压空气,并且具有用于要压缩的所述增压空气的进气消声器,要压缩的增压空气能够经由所述进气消声器向所述压缩机的上游引导,所述废气涡轮增压器的特征在于,所述进气消声器根据权利要求1至7中的任一项形成。
9.根据权利要求8所述的废气涡轮增压器,其特征在于,在所述主流动入口(16)与所述主流动出口(17)之间流动的所述第一介质是要压缩的增压空气。
10.根据权利要求8或9所述的废气涡轮增压器,其特征在于,经由所述额外流动引导元件(18)流动的第二介质是压缩机旁通空气或空气-燃料混合物。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
CB02 | Change of applicant information |
Address after: Augsburg Applicant after: Mann Energy Solutions Ltd. Address before: Augsburg Applicant before: Man Diesel & Turbo SE |
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CB02 | Change of applicant information | ||
AD01 | Patent right deemed abandoned |
Effective date of abandoning: 20220208 |
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