CZ360898A3 - Nasávací zařízení pro spalovací motor - Google Patents

Description

Oblast_techniky

Vynález se týká nasávacího zařízení pro spalovací motor podle předvýznakové části hlavního patentového nároku.

Dosavadní_stav_techniky

U spalovacích motorů pro motorová vozidla jsou upřednostňovány nasávací systémy pro dosažení optimálního provozního chování, které nemají žádný pevný nasávací objem, ale umožňují přizpůsobení různým požadavkům provozu motoru. Také tlumení hluku je velmi významné.

Z EP 0 569 714 AI je známé nasávací zařízení, u kterého je pro tlumení hluku upraven přídavný objem na nasávací ústr jí, který není protékán nasávaným vzduchem. Jsou zde upraveny dvě volitelně připojitelné rezonanční trubky, tak zvané interferenční trubky, které při stanoveném počtu otáček spalovacího motoru uskutečňují tlumení rušivých frekvencí hluku .

Dále je z DE-O3 40 41 786 známé nasávací zařízení pro spalovací motor, u kterého je pro změnu průchozího otvoru, skrz který proudí nasávaný vzduch, upraven ovladatelný uzavírací orgán. Tento uzavírací orgán je upraven v příčném kanálu, který je uspořádán mezi dvěma nasávacími kanály, a je otevírán nebo uzavírán ovládacími povely ovládací elektroniky, Tyto ovládací povely jsou závislé na počtu otáček spalovacího motoru a na teplotě okolního ovzduší, která se zjiš * tuje teplotním čidlem.

Nevýhoda znaného stavu techniky spočívá v toru, že nezanedbatelná část nasávacího, připadne tlumicího objemu je odpojována nebo není účinná pro nasávání. Při těsném prostoru; který je k dispozici v motorovém prostoru u moderních motorových vozidel, je to nevýhodné.

Podstata_vynálezu

Vynález si klade za úkol vytvořit nasávací zařízení pro spalovací motor podle předvýznakové části hlavního patentového nároku s takovým zdokonalením, aby byly k dispozici optimální provozní a zejména hlukové poměry pro všechny provozní stavy spalovacího motoru při tom prostoru, který je k dispozici v motorovém prostoru.

Vytčený úkol se řeší nasávacím zařízením podle vynálezu prostřednictvím znaků uvedených ve význakové části hlavního patentového nároku.

Výhodné je nasávací zařízení podle vynálezu tím, že celý objem nasávacího zařízení je stále účinný, přičemž hluk snižující účinek přitom lze měnit tak, že optimální tlumení může být rozděleno do více oblastí počtu otáček s různým účinkem.

Prostřednictvím trubkové výhybky podle patentového nároku 2 lze jednoduchým způsobem otevřít nasávací trubku v jejím tlumicím objemu. Prostřednictvím rozšíření zvuku v tomto objemu je účinný Helmholtzův rezonátor, který je definovaný velikostí objemu, který požaduje rozšíření určité frekvenční oblasti zvuku a v jiné oblasti tlumí. Prostřednictvím paralelního zapojení odbočné trubky, to je interferenční trub-

ky podle patentového nároku 2, mohou být na podkladě interferencí určené zvukové frekvence selektivně utlumovány v závislosti na délce odbočné trubky.

Prostřednictvím uspořádání přídavného kanálu podle patentového nároku 3 lze tlumicí objem velkoplošně připojit na objem vzduchového filtru, čímž se prostřednictvím tohoto přímého připojení vytvoří součet tlumicího objemu s objemem vzdithového filtru, který případně také působí jako tlumič.

Téik zvaná Helmholtzova rezonance je dána tímto součtem objemů a je příslušně nízkofrekvenční, což vede ke tlumení hluku ve spodní oblasti počtu otáček spalovacího motoru.

Provedení podle patentového nároku 4 popisuje flexibilní možnost přepojení požadovaných veličin a fyzikálních vlast ností tlumicího obiemu. Tato přepínací technika vytváří prostřednictvím své schopnosti přizpůsobení dobré akustické vlastnosti spalovacího motoru, případně motorového vozidla. Potřebné náklady na přepínání lze jednoduchým způsobem realizovat využitím vhodných agregátů motorového vozidla podle patentového nároku 5. Pak nejsou potřebná náročná a drahá přídavná ústrojí upravená vně nasávacího zařízení podle vynálezu .

Přphled obrázků na vvkrpseeh — — _ _ _ _ _ _

Vynález je v dalším podrobněji vysvětlen na příkladu provedení nasávacího zařízení podle vynálezu ve spojení s výkresovou Částí.

Na obr. 1 je schematicky znázorněno vyobrazení nasávacího zařízení s prepoiitelným tlumicím objemem v první spí-

nací poloze. Na obr. 2 je schematicky znázorněno vyobrazení nasávacího zařízení s přepojitélným tlumicím ob jemem ve druhé spínací poloze. Na obr. 3 je schematicky znázorněno vyobrazení nasávacího zařízení s přepoi iteIným tlumicím objemem ve třetí spínací poloze.

Na obr. 4 jsou znázorněny průběhy křivek emisí hluku v uvedených spínacích polohách v závislosti na počtu otáček spalovacího motoru,

P£ÍklÉdy_proyedení_vYná2pzu

Na obr. 1 je znázorněno nasávací zařízení JL pro neznázorněný spalovací motor, skrz které se nasává proud vzduchu ve směru 2 znázorněném šipkou skrz vzduchový filtr ,3. Za vzduchovým filtrem 3 je vedena nasávací trubka 4 skrz tlumicí objem 5 k ovládači 6 škrticí klapky a nakonec k sací trubce 7 spalovacího motoru. Mezi vzduchovým filtrem 3 a mezi tlumicím objemem 5 je uspořádán přídavný kanál 8.

Uvnitř tlumicího objemu 5 je upravena klapka 10 pro uzavírání přídavného kanálu 8, trubková výhybka 1I pro otevírání nasávací trubky 4 do vnitrního prostoru tlumicího objemu 5 a odbočná trubka 12, která jo upravena od nasávací trubky £ ^v předem stanovené délce rovnoběžně s nasávací trubkou 4, avšak ve směru protilehlém ke směru 2 proudu vzduchu, přičemž je na svém konci otevřená.

Ve vyobrazení podle obr. 1 je tlumicí objem 5 velkoplošně připojen na vzduchový filtr 3, protože klapka 10 k přídavnému kanálu 8 je otevřena. V předcházejícím uvedená Helmholtzova rezonance je proto určena součtem všech otev• · · · •

• · • · řených objemů a je příslušně nízkofrekvenční. Tato skutečnost je zdůrazněna na obr. 4, na kterém je ve všech druzích provozu znázorněna velikost emisí hluku dB(A) v závislosti na počtu otáček U/min. Křivka 21 podle obr. 4 znázorňuje například poměrně velké tlumení ve spodní oblasti počtu otáček.

Na obr. 2 je znázorněna spínací poloha, ve které je jak klapka 10 k přídavnému kanálu _8, tak i trubková výhybka 11 uzavřena. Zde působí tlumicí objem 5 jako Helmholtzův rezonátor v paralelním zapojení, protože jako spojovací element nasávací trubky 4 k tlumicímu objemu _5 přichází v úvahu jen odbočná trubka 12. Takové bočníkové rezonátory jsou vhodné k tomu, aby prostřednictvím vhodné délky odbočné trubky 12 selektivně tlumily cíleně stanovené podíly hluku, případně frekvence zvuku. Tím je tato spínací poloha podle obr. 2 vhodná k tomu, aby byla nasazena v celé oblasti počtu otáček. Na obr. 4 je znázorněn průběh 20 emisí zvuku v průběhu počtu otáček při rozměrech odbočné trubky 12 při bočníkové rezonanci o hodnotě 40 Hz pro tlumení velmi nízkých zvukových frekvencí.

U vyobrazení na obr. 3 se jedná o spínací polohu pro dvoukomorový objem, u kterého je tlumicí objem £> a objem vzduchového filtru zařazen za sebou. Prostřednictvím otevření trubkové výhybky 11 a uzavření přídavného kanálu 8 jsou obě komory navzájem spojeny vždy prostřednictvím tlumicího krčku. Zde se tedy jedná o zapojení dvou samostatných Helmholtzových rezonátorů za sebou, které vede zejména ke tlumení zvláště vysokých zvukových frekvencí. Průběh emisí hluku u této polohy spínání je na obr. 4 znázorněn jako křivka 22.

««

Z obr. 4 je celkově patrro, že při vhodném propojení tří popsaných spínacích poloh lze dosáhnout optimálního prů běhu emisí hluku v celém rozsahu počtu otáček spalovacího motoru. Tak je možné pro každou oblast počtu otáček nasadit účinný objem pro Helmholtzův rezonátor pro adaptivní snížení hluku li spalovacích motorů.

*· *· « · · • « · ·♦ « · ♦ • · · « · * ·

Ύί/ w « ·· ♦* • · · · « · • · · *· ······ · * • « « · «·· · · ·*

Claims (5)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Nasávací zařízení 11) pro spalovací motor, u kterého je nasávaný vzduch veden přes vzduchový filtr (3) ke spalovacímu motoru a v oblasti nasávací dráhy je uspořádán jako Helmholtzův rezonátor působící tlumicí objem (5), přičemž velikost výsledného objemu je dimenzována tak, že je utlumitelná předem stanovitelná oblast frekvence zvuku, vyzná č u j i c í se tím, že tlumicí objem (5) je nasávaným vzduchem nejméně částečně protékán a že velikost protékaného tlumicího objemu (5) je změnitelná.
2. 2. Nasávací zařízení (1) podle nároku 1, vyznačující se tím, že nasávací trubka (4) je vedena skrz tlumicí objem (5) a uvnitř tlumicího objemu (5) je prostřednictvím trubkové výhybky (11) ke tlumicímu objemu (5) otevíratelná a uzavírátelná, a že na nasávací trubce (4) je v tlumicím objemu (5) paralelně a proti směru Í2) proudu vzduchu nazpět vedena otevřená odbočná trubka (12) o předem stanovené délce.
3. 3. Nasávací zařízení (1) podle nároku 2, vyznačující se tím, že mezi vzduchovým filtrem (3) a mezi tlumicím objemem (5) je uspořádán na vstupu tlumicího objemu (5) uzavíratelný přídavný kanál (8) pro nasávací vzduch.
4. 4. Nasávací zařízení (1) podle nároku 3, vyznačující se tím, že přepojení účinné velikosti tlumicího objemu (5) je v závislosti na počtu otáček spalovacího motoru proveditelné tak, že pro tlumení zvuku ve střední oblasti otáček jsou přídavný kanál (8) a trubková výhybka (11) otevřeny, pro variabilní tlumení zvuku v celé ob·« * « * • ♦ ♦ * • · · · »·· ♦ * • » · • * «· lasti otáček jsou přídavný kanál (8) a trubková výhybka (11) uzavřeny, přičemž požadovaná charakteristika tlumení je stanovitelná délkou odboční trubky (12) , a pro tlumení zvuku v horní oblasti otáček je přídavný kanál (8) uzavřen a trubková výhybka (11) je otevřena.
5. 5, Nasávací zařízení (1) podle jednoho z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že pro variaci tlumicího objemu (5) potřebné spínací procesy jsou aktivovány hydraulickým systémem motorového vozidla v závislosti na poctu otáček spalovacího motoru.

   Τί/ 3£o£ - 3κ • «9 ··

   1/2