DE102017101241B4 - Gasverdichter-druckablass-geräuschminderung - Google Patents

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Abstract

Gasverdichter-Baugruppe (36), konfiguriert zum Druckbeaufschlagen eines aus der Umgebung zur Lieferung an einen Motor (10) mit einem Brennraum (20) empfangenen Luftstroms (32, 32A), die Gasverdichter-Baugruppeu (36) mfassend:ein Verdichtergehäuse (54);ein Verdichterrad (52), angeordnet innerhalb des Verdichtergehäuses (54) und ausgebildet zum Druckbeaufschlagen des Luftstroms (32);einen Verdichter-Bypass (60), der konfiguriert ist, um den druckbeaufschlagten Luftstrom (32A) vom Brennraum (20) wegzuleiten;ein Druckbegrenzungsventil (62), das konfiguriert ist, um selektiv den Verdichter-Bypass (60) zu öffnen und zu schließen, den Druck des druckbeaufschlagten Luftstroms (32A) zu begrenzen und Überfluten des Verdichterrades (52) zu minimieren; undein Leitblech (72), angeordnet innerhalb des Verdichter-Bypasses (60) und konfiguriert, Energie einer durch den druckbeaufschlagten Luftstrom (32A) erzeugten Schallwelle beim anfänglichen Öffnen des Druckbegrenzungsventils (62) abzuleiten; dadurch gekennzeichnet , dassdie Gasverdichter-Baugruppe (36) als ein Turbolader, der durch Nachverbrennungsgase (24) angetrieben wird, als ein elektrisch angetriebener Kompressor oder als ein mechanisch angetriebener Kompressor konfiguriert ist; und dassder Verdichter-Bypass (60) so konfiguriert ist, den druckbeaufschlagten Luftstrom (32A) an die Umgebung zu leiten.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Gasverdichter-Baugruppe gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 mit einer Vorrichtung zur Minderung von Geräusch, das bei Druckablass in dem Gasverdichter erzeugt wird. Solch eine gattungsgemäße Baugruppe ist der Art nach im Wesentlichen aus der US 7 730 995 A1 bekannt geworden.
  • Bezüglich des weitergehenden Standes der Technik sei an dieser Stelle auf die Druckschriften US 2008 / 0 053 105 A1 , DE 10 2009 029 881 A1 , EP 3 153 710 A1 , US 2014 / 0 166 130 A1 und US 2002/0 071 765 A1 verwiesen.
  • HINTERGRUND
  • Verbrennungsmotoren (ICE) werden oftmals dazu herangezogen, ein erhebliches Leistungsniveau über längere Zeiträume auf zuverlässiger Grundlage zu erzeugen. Viele derartiger ICE-Baugruppen verwenden Aufladungs- oder Gasverdichter-Baugruppen zum Komprimieren des Luftstroms vor dem Eintritt in die Brennräume des Motors, um die Leistung und Effizienz zu erhöhen. Solche Aufladungsbaugruppen können mechanisch, elektrisch oder über die durch den Motor erzeugten Abgase angetrieben werden.
  • Im Einzelnen ist eine Aufladebaugruppe ein Zentrifugal-Gasverdichter, der mehr Luft und damit mehr Sauerstoff in die Verbrennungskammern des ICE presst, als andernfalls mit normalem Umgebungsluftdruck erreichbar ist. Die zusätzliche Masse sauerstoffhaltiger Luft, die in den ICE gepresst wird, verbessert den volumetrischen Wirkungsgrad des Motors, indem dieser mehr Kraftstoff in einem gegebenen Zyklus verbrennen kann und dadurch mehr Leistung erzeugt.
  • Häufig verwenden solche Aufladungsbaugruppen auch Überdruckventile, auch bekannt als Bypass- oder Blow-off-Ventile, die hinter dem Kompressor zum Ablassen von Überdruck aus dem Motoransaugtrakt angeordnet sind und ein Überfluten des Verdichters verhindern. Durch das Vermeiden von Überfluten vermindert ein Druckbegrenzungsventil Verschleiß an der Verdichterbaugruppe und dem Motor. Insbesondere bauen solche Ventile die schädlichen Einwirkungen von „Überflutungsladen“ des Verdichters durch die Druckluft ab, im Fall der Blow-off-Ventile zum Abblasen in die Atmosphäre oder im Fall der Verdichter-Bypass-Ventile zur Rückführung in den Ansaugtrakt vor dem Verdichtereinlass.
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • Erfindungsgemäß wird eine Gasverdichter-Baugruppe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vorgeschlagen, die zur Druckbeaufschlagung eines aus der Umgebung empfangenen Luftstroms zur Lieferung an einen Verbrennungsmotor konfiguriert ist. Der Gasverdichter beinhaltet ein Verdichtergehäuse. Der Gasverdichter beinhaltet auch ein Verdichterrad, das innerhalb des Verdichtergehäuses angeordnet ist und zum Druckbeaufschlagen des Luftstroms konfiguriert. Der Gasverdichter beinhaltet zusätzlich einen Verdichter-Bypass, der so konfiguriert ist, um den druckbeaufschlagten Luftstrom weg von den Zylindern des Motors zu leiten. Ein Überdruckventil ist konfiguriert, um selektiv den Verdichter-Bypass zu öffnen und zu schließen, um dadurch den Druck des druckbeaufschlagten Luftstroms zu begrenzen und Überfluten des Verdichterrades zu minimieren. Ein Leitblech innerhalb des Verdichter-Bypasses ist so konfiguriert, um Energie einer Schallwelle abzuleiten und eine akustische Spitze begrenzt, die durch den druckbeaufschlagten Luftstrom auf anfängliches Öffnen des Druckbegrenzungsventils erzeugt wurde.
  • Das Leitblech kann als Hülsenring ausgebildet sein und kann so ausgebildet sein, dass es um das Druckbegrenzungsventil herum passt.
  • Der Hülsenring kann mindestens eine Öffnung definieren, die konfiguriert ist, um den druckbeaufschlagten Luftstrom durchzuleiten.
  • Die mindestens eine Öffnung kann eine Vielzahl von Öffnungen beinhalten. In einer Querschnittsebene kann der Hülsenring zum Maximieren einer Oberfläche des Hülsenrings zum Aufnehmen der Vielzahl von Öffnungen konfiguriert sein.
  • Die Form des Hülsenrings und die Vielzahl von Öffnungen zusammen kann zum Ableiten von Energie der Schallwelle, die von dem druckbeaufschlagten Luftstrom beim anfänglichen Öffnen des Druckbegrenzungsventils erzeugt wurde, konfiguriert sein.
  • Das Druckbegrenzungsventil kann ein Merkmal beinhalten und das Leitblech kann durch das Merkmal gehalten werden.
  • Alternativ kann das Leitblech bezogen auf das Verdichtergehäuse über einen Sprengring oder eine Schweißnaht gehalten werden.
  • Das Leitblech kann aus Stahl, Aluminium und einem Hochtemperatur-, d. h. einem temperaturbeständigen Kunststoffmaterial gefertigt sein.
  • Die Gasverdichter-Baugruppe kann zusätzlich einen Ansaugtrakt beinhalten. Der Motor kann einen Hubkolben innerhalb des Zylinders und eine dazwischen definierte Verbrennungskammer beinhalten. Der Kolben kann konfiguriert sein, dass Nachverbrennungsgase aus der Brennkammer ausgestoßen werden und die Gasverdichter-Baugruppe kann als ein Turbolader konfiguriert sein, der durch Nachverbrennungsgase angetrieben wird.
  • Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung betrifft einen Motor mit dem oben beschriebenen Gasverdichter.
  • Die oben aufgeführten Merkmale und Vorteile sowie andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung der Ausführungsform(en) und der besten Art(en) zur Umsetzung der beschriebenen Offenbarung in Verbindung mit den zugehörigen Zeichnungen und beigefügten Ansprüchen ersichtlich.
  • Figurenliste
    • 1 ist eine perspektivische schematische Darstellung eines Motors mit einem Gasverdichter als ein Abgas-getriebener Turbolader nach einer Ausführungsform der Erfindung.
    • 2 ist eine schematische perspektivische Teilquerschnittsansicht des Turboladers in 1, die ein Verdichtergehäuse und ein Druckbegrenzungsventil angeordnet zum Steuern eines Verdichter-Bypasses zeigt.
    • 3 ist eine schematische Abschluss-Querschnittsansicht des Turboladers aus den 1 und 2, die den Verdichter-Bypass einschließlich eines Leitblechs gemäß einer Ausführungsform der Erfindung darstellt, der durch das Druckbegrenzungsventil geschlossen wird.
    • 4 ist eine Abschluss-Querschnittsansicht des Turboladers in 3, die den Verdichter-Bypass einschließlich das Leitblech darstellt, das vom Druckbegrenzungsventil geöffnet wird.
    • 5 ist eine Abschluss-perspektivische Ansicht des in den 3-4 dargestellten Leitblechs.
    • 6 ist eine schematische Abschluss-Querschnittsansicht des in 3-5 gezeigten Leitblechs.
    • 7 ist eine schematische Abschluss-Querschnittsansicht des in den 1 und 2 dargestellten Turboladers, die den Verdichter-Bypass einschließlich eines Leitblechs gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung darstellt, der durch das Druckbegrenzungsventil geschlossen wird.
    • 8 ist eine schematische Abschluss-Querschnittsansicht des Turboladers aus 7, die den Verdichter-Bypass einschließlich des Leitblechs darstellt, der vom Druckbegrenzungsventil geöffnet wird.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
  • In Bezug auf die Zeichnungen, wobei gleiche Bezugszahlen in allen Figuren gleichen oder ähnlichen Komponenten entsprechen, stellt 1 einen Verbrennungsmotor 10 dar. Der Motor 10 beinhaltet auch einen Zylinderblock 12 mit mehreren darin angeordneten Zylindern 14. Wie in 1 dargestellt kann der Motor 10 auch einen Zylinderkopf 16 beinhalten, der auf dem Zylinderblock 12 montiert ist. Jeder Zylinder 14 beinhaltet einen Kolben 18, der sich darin hin und her bewegt.
  • Die Brennkammern 20 sind in den Zylindern 14 zwischen der Bodenfläche des Zylinderkopfes 16 und den Kolbenböden der Kolben 18 ausgebildet. Wie einem technisch versierten Fachmann bekannt ist, empfängt jede der Verbrennungskammern 20 vom Zylinderkopf 16 Kraftstoff und Luft, die ein Kraftstoff-/Luftgemisch zur nachfolgenden Verbrennung innerhalb der entsprechenden Brennkammer bilden. Der Zylinderkopf 16 ist ebenfalls zum Abführen der Verbrennungsabgase aus den Verbrennungskammern 20 konfiguriert. Der Motor 10 beinhaltet auch eine Kurbelwelle 22, die so konfiguriert ist, dass sie innerhalb des Zylinderblocks 12 rotiert. Wie einem technisch versierten Fachmann bekannt ist, wird die Kurbelwelle 22 von den Kolben 18 als Ergebnis der Verbrennung des Kraftstoff-/Luftgemisches mit einem geeigneten Verhältnis in den Verbrennungskammern 20 in Rotation versetzt. Nachdem das Kraftstoff-/Luftgemisch in einer speziellen Brennkammer 20 verbrannt ist, dient die Hin- und Herbewegung eines bestimmten Kolbens 18 auch zum Abführen der Verbrennungsabgase 24 aus dem jeweiligen Zylinder 14.
  • Der Motor 10 beinhaltet zusätzlich ein Ansaugsystem 30, das konfiguriert ist, um einen druckbeaufschlagten Luftstrom 32 aus der Umgebung zu den Zylindern 14 zu kanalisieren. Das Ansaugsystem 30 beinhaltet einen Ansaugtrakt oder Luftkanal 34, eine Gasverdichteranordnung 36 und kann einen Ansaugkrümmer (nicht dargestellt) beinhalten. Obwohl nicht dargestellt, kann das Ansaugsystem 30 zusätzlich einen Luftfilter leistungaufwärts der Gasverdichteranordnung 36 zum Entfernen von Fremdpartikeln und anderen aus der Luft stammenden Fremdkörpern aus dem Luftstrom 32 beinhalten. Der Ansaugluftkanal 34 ist konfiguriert, um den Luftstrom 32 aus der Umgebung zu der Gasverdichteranordnung 36 zu kanalisieren, während die Gasverdichteranordnung zum Druckbeaufschlagen des empfangenen Luftstroms und zum Ableiten des druckbeaufschlagten Luftstroms zu der Brennkammern 20 wie etwa über den Ansaugkrümmer konfiguriert ist. Der Ansaugkrümmer kann wiederum den zuvor druckbeaufschlagten Luftstrom 32A zu den Zylindern 14 zum Mischen mit einer entsprechenden Kraftstoffmenge und nachfolgender Verbrennung des resultierenden Kraftstoff-Luft-Gemisches verteilen.
  • Nach der Erfindung kann die Gasverdichter-Baugruppe 36 als ein Turbolader konfiguriert sein, der durch Nachverbrennungsgase 24 angetrieben wird. Alternativ kann die Gasverdichter-Baugruppe 36 als ein elektrisch oder mechanisch angetriebener Kompressor konfiguriert sein. Obwohl weder Ausführungsform des vorgenannten Kompressors dargestellt ist, kann ein derartiger elektrisch angetriebener Kompressor durch einen Elektromotor betrieben werden, während ein mechanisch angetriebener Kompressor operativ mit einer Kurbelwelle 22 des Motors 10 verbunden sein. Obwohl jede der Kompressor- und Turbolader-Ausführungsformen der Gasverdichteranordnung 36 durch die vorliegende Erfindung vergegenwärtigt ist, wird sich der Rest der Beschreibung aus Gründen der Prägnanz und Klarheit auf die Turbolader-Ausführungsform der Gasverdichter-Baugruppe konzentrieren, als der Turbolader 36 bezeichnet.
  • Der Turbolader 36 beinhaltet eine rotierende Baugruppe 37, wie in 2 dargestellt. Die rotierende Baugruppe 37 beinhaltet eine Welle 38 mit einem ersten Ende 40 und einem zweiten Ende 42. Die rotierende Baugruppe 37 beinhaltet auch einen Turbinenrad 46 auf der Welle 38 benachbart dem ersten Ende 40 und konfiguriert, um mit der Welle 38 um eine Achse 43 durch Nachverbrennungsgase 24 aus den Zylindern 14 mitgedreht zu werden. Das Turbinenrad 46 wird normalerweise aus einem temperatur- und oxidationsresistenten Werkstoff gefertigt, wie einer „Inconel“-Superlegierung auf Nickel-Chrom-Basis, die zuverlässig den in manchen Motoren bis auf 2.000 Grad Fahrenheit (ca. 1.100 Grad Celsius) steigenden Temperaturen der Verbrennungsabgase 24 widersteht. Das Turbinenrad 46 befindet sich innerhalb eines Turbinengehäuses 48, das eine Turbinenschnecke oder Schnecke 50 beinhaltet. Die Turbinenschnecke 50 empfängt die Nachverbrennungsabgase 24 und leitet die Abgase zum Turbinenrad 46. Die Turbinenschnecke 50 ist konfiguriert, um spezielle Leistungsdaten, wie Wirkungsgrad und Ansprechzeit des Turboladers 36, zu erzielen.
  • Wie weiter aus 2 ersichtlich, beinhaltet die rotierende Baugruppe 37 auch ein Verdichterrad 52 auf der Welle 38 zwischen den ersten und zweiten Enden 40, 42. Das Verdichterrad 52 wird auf der Welle 38 über ein speziell ausgebildetes Verbindungselement 53 gehalten. Das Verdichterrad 52 ist zum Druckbeaufschlagen des aus der Umgebung eingespeisten Luftstroms 32 konfiguriert, der anschließend möglicherweise den Zylindern 14 zugeführt wird. Die Verdichterrad 52 befindet sich innerhalb eines Verdichtergehäuses 54, das eine Turbinenschnecke oder Schnecke 56 beinhaltet. Die Turbinenschnecke 56 nimmt den Luftstrom 32 an einem Verdichtergehäuseeinlass 54A auf und leitet den Luftstrom zu dem Verdichterrad 52. Die Turbinenschnecke 56 ist konfiguriert, um bestimmte Leistungsfähigkeitsmerkmale wie Höchstluftstrom und Wirkungsgrad des Turboladers 36 zu erreichen. Dementsprechend wird die Welle 38 durch die Nachverbrennungsabgase 24, die das Turbinenrad 46 antreiben, in Rotation versetzt und ist wiederum an das Verdichterrad 52 verbunden, da das Verdichterrad drehfest auf der Welle sitzt.
  • Die Rotationsbaugruppe 37 ist zur Rotation um die Achse 43 in einem Satz Gleitlager 58 gelagert. Beim Betrieb des Turboladers 36 kann die rotierende Baugruppe 37 häufig bei Drehzahlen über 100.000/min unter Erzeugung von Ladedruck für den Motor 10 arbeiten. Wie ein technisch versierter Fachmann verstehen wird, beeinflussen der variable Durchfluss und der Druck der Verbrennungsabgase 24 die Stärke des Ladedrucks, der von dem Kompressorrad 52 im Betriebsbereich des Motors 10 erzeugt werden kann.
  • Mit Bezug auf beide 2 und 3 beinhaltet der Turbolader 36 einen Verdichter-Bypass 60, der als Fluiddurchgang, definiert durch das Kompressorgehäuse 54, konfiguriert ist, den druckbeaufschlagten Luftstrom 32A weg von den Brennkammern 20 zu leiten. Der Turbolader 36 beinhaltet auch ein Überdruckventil 62, das hinter dem Verdichterrad 52 angeordnet oder ihm nachgeschaltet und zum selektiven Öffnen und Schließen des Verdichter-Bypasses 60 konfiguriert ist. Das Druckbegrenzungsventil 62 kann an dem Verdichtergehäuse 54, wie dargestellt, angebracht sein. Das Druckbegrenzungsventil 62 ist konfiguriert, d.h., konstruiert und angeordnet, um Überfluten des Verdichterrades 52 zu vermeiden. Insbesondere soll das Druckbegrenzungsventil 62 die schädlichen Einwirkungen von Verdichter- „Überflutungsbelastung“ durch Unterbinden des druckbeaufschlagten Luftstroms 32A vermindern, der innerhalb der Brennkammern 20 aufgrund von Zurückströmen in das Verdichterrad 52 nicht empfangen werden kann und stattdessen umgeleitet und in einen Niederdruckbereich abgelassen wird.
  • Das Druckbegrenzungsventil 62 ist ausgebildet, um Überdruck aus dem Ansaugkrümmer (nicht dargestellt) in die Umgebung abzulassen. In der Ausführungsform, in der der druckbeaufschlagte Luftstrom 32A vom Ansaugkrümmer in die Umgebung rückgeführt wird, ist das Druckbegrenzungsventil 62 als ein „Abblas“-Ventil bekannt. Durch das Vermeiden von Überfluten verringert das Druckbegrenzungsventil 62 Verschleiß an der Verdichterbaugruppe und im besonderen Fall an dem Turbolader 36 sowie dem Motor 10.
  • Im Allgemeinen beinhaltet das Druckbegrenzungsventil 62 ein Ventilgehäuse 64 und einen Kolben 66 darin, der zum Schalten konfiguriert ist. Der Kolben 66 kann im Ventilgehäuse 64 durch eine Feder 68 vorgespannt sein. Das Druckbegrenzungsventil 62 ist typischerweise, wie in 1 dargestellt, durch einen Unterdruckschlauch 70 an den Ansaugkrümmer nachgelagert einer Drosselklappe 34A verbunden. Alternativ, obwohl nicht gezeigt, kann das Druckbegrenzungsventil 62 über den Unterdruckschlauch 70 mit dem Ansaugtrakt 34 dem Turbolader 36 vorgelagert verbunden sein. Wenn die Drosselklappe 34A geschlossen ist, fällt der relative Druck im Ansaugtrakt 34 unter Atmosphärendruck und die resultierende Druckdifferenz betätigt den Kolben 66 innerhalb des Ventilgehäuses 64. Der Überdruck aus dem Turbolader 36 wird dann in die Atmosphäre abgegeben. Wenn die Drosselklappe 34A offen ist, ist der Luftdruck beidseitig des Kolbens 66 gleich und die Feder 68 hält den Kolben unten. Wenn die Drossel 34A geschlossen ist, bildet sich ein Unterdruck im Ansaugtrakt 34 dem Turbolader 36 vorgelagert. Die Kombination einer geschlossenen Drosselklappe 34A mit dem druckbeaufschlagten Luftstrom 32A vom Turbolader 36 bewegt den Kolben 66 im Druckbegrenzungsventil 62 zum Öffnen des Verdichter-Bypasses 60 und zum Abblasen des Überdrucks durch Weiterleiten druckbeaufschlagten Luftstroms 32A in die Atmosphäre. Das Druckbegrenzungsventil 62 kann auch elektronisch, wie über ein elektrisch betätigbares Stellglied (nicht dargestellt), gesteuert und betrieben werden.
  • Der Turbolader 36 beinhaltet auch ein Leitblech 72, das innerhalb des Verdichter-Bypasses 60 angeordnet ist. Wenn der Kolben 66 des Druckbegrenzungsventils 62 anfänglich gegen Überfluten des Verdichterrades 52 geöffnet wird, kann ein plötzlicher Druckanstieg verbunden mit einer akustischen Spitze durch ein anfängliches Öffnen des Druckbegrenzungsventils 62 erzeugt werden. Das Leitblech 72 ist ausgebildet, d. h. konstruiert und angeordnet zum Ableiten von Energie einer Druckwelle, die durch den druckbeaufschlagten Luftstrom 32A beim anfänglichen Öffnen des Druckbegrenzungsventils 62 erzeugt wurde. Durch Energiedissipation der Druckwelle innerhalb des Verdichter-Bypasses 60 kann eine akustische Spitze aufgrund von diesem plötzlichen Druckanstieg beim anfänglichen Öffnen des Druckbegrenzungsventils 62 gedämpft werden. Das Leitblech 72 kann als ein Hülsenring 72A ausgebildet sein, wie speziell in den 3-8 gezeigt und kann so gebaut sein, das Druckbegrenzungsventil 62 zu umgreifen. Das Leitblech 72 kann entweder aus Stahl, Aluminium, temperaturbeständigem Kunststoff oder jedem andere festen und steifem Material bestehen, das Temperaturen um 150 Grad Celsius aushalten kann.
  • Der Hülsenring 72A definiert, wie in den 5 und 6 dargestellt, mindestens eine Öffnung 74, die konfiguriert ist, um den druckbeaufschlagten Luftstrom 32A durchzuleiten. Das Leitblech 72 kann eine Vielzahl von Öffnungen 74 beinhalten, die strategisch um den Hülsenring 72A angeordnet sind. Die Öffnungen können auf dem Hülsenring 72A, wie gezeigt, angeordnet sein, dass einige der Öffnungen 74 senkrecht zu einigen der anderen Öffnungen ausgerichtet sind. Wie zusätzlich in 6 gezeigt, kann in einer Querschnittsebene 6-6 der Hülsenring 72A eine Form 76 haben, die eine Mehrzahl von Biegungen 76A beinhaltet, die zum Maximieren einer Oberfläche des Hülsenrings und damit zum Aufnehmen und dem Maximieren der Vielzahl von Öffnungen 74 konfiguriert sind. In der dargestellten Ausführungsform beinhaltet die Form 76 fünf Biegungen 76A, jedoch kann die Anzahl größer oder kleiner sein, abhängig von den bestimmten Leistungsmerkmalen und Erfordernissen des jeweiligen Gasverdichters 36.
  • Der Hülsenring 72A ist im Verdichter-Bypass 60 leistungsabwärts des Druckbegrenzungsventils 62 derart angeordnet, dass der druckbeaufschlagte Luftstrom 32A durch die Öffnungen 74 zum Ableiten von Energie der durch den druckbeaufschlagten Luftstrom 32A erzeugten Schallwelle diffundiert wird, wie den 3-8 entnommen werden kann. Dementsprechend können die Form 76 des Hülsenrings 72A und der Vielzahl von Öffnungen 74 gemeinsam als ein System zum Ableiten von Energie der Schallwelle funktionieren, die durch den druckbeaufschlagten Luftstrom 32A beim anfänglichen Öffnen des Druckbegrenzungsventils 62 erzeugt wird. Das Leitblech 72 kann auch andere Formen wie die Form einer Schale (nicht dargestellt) aufweisen, wobei ein Teil des Leitblechs im Verdichter-Bypass 60 leistungsaufwärts des Druckbegrenzungsventils 62 angeordnet ist, während ein anderer Abschnitt leistungsabwärts des Druckbegrenzungsventils angeordnet ist. Eine derartige tellerförmige Form könnte mindestens einige Öffnungen 74 und eine Vielzahl von Biegungen 76A zum gleichen Zweck beinhalten, wie der Hülsenring 72A.
  • Das Druckbegrenzungsventil 62 kann ein Merkmal 62A, wie in den 3-4 gezeigt, aufweisen. Das Merkmal 62A ist mechanisch an dem Ventilgehäuse 64 befestigt oder einstückig damit zusammen ausgebildet. Das Leitblech 72 kann durch das Merkmal 62A gehalten werden, ob mit der Hülsenring-72A-Form oder einem anderen Ausführungsbeispiel davon. Das Merkmal 62A kann als ein oder mehrere Vorsprünge konfiguriert sein, die konfiguriert sind zum Eingreifen und Fixieren des Leitblechs 74, sobald das Leitblech innerhalb des Bypasses 60 angeordnet ist. Insbesondere kann das Leitblech 72 durch das Merkmal 62A gehalten werden, wenn sowohl das Druckbegrenzungsventil 62 und das Leitblech im Verdichter-Bypass 60 eingebaut sind, sodass das Druckbegrenzungsventil gleichzeitig mit dem Leitblech in den Bypass montiert werden kann. Alternativ kann das Leitblech 72 in den Verdichter-Bypass 60 vor der Montage des Druckbegrenzungsventils 62 eingesetzt werden. In einer derartigen Ausführungsform kann das Leitblech 72, bezogen auf das Verdichtergehäuse 54, entweder über einen Sprengring 78 (gezeigt in 7) oder eine Schweißung 80 (gezeigt in 8) gehalten werden. In jeder beliebigen der oben beschriebenen Ausführungsformen ist das Leitblech 72 in das Verdichtergehäuse 54 eingesetzt, um seine richtige Positionierung und Ausrichtung bezogen auf das Überdruckventil 62 innerhalb der bestimmten Gasverdichter-Baugruppe 36 sicherzustellen. So kann das Leitblech 72 beispielsweise auf einem speziellen Zentrierungsmerkmal 82 ausgebildet oder in das Verdichtergehäuse 54, wie in den 7 und 8 gezeigt, integriert sein.

Claims (8)

  1. Gasverdichter-Baugruppe (36), konfiguriert zum Druckbeaufschlagen eines aus der Umgebung zur Lieferung an einen Motor (10) mit einem Brennraum (20) empfangenen Luftstroms (32, 32A), die Gasverdichter-Baugruppeu (36) mfassend: ein Verdichtergehäuse (54); ein Verdichterrad (52), angeordnet innerhalb des Verdichtergehäuses (54) und ausgebildet zum Druckbeaufschlagen des Luftstroms (32); einen Verdichter-Bypass (60), der konfiguriert ist, um den druckbeaufschlagten Luftstrom (32A) vom Brennraum (20) wegzuleiten; ein Druckbegrenzungsventil (62), das konfiguriert ist, um selektiv den Verdichter-Bypass (60) zu öffnen und zu schließen, den Druck des druckbeaufschlagten Luftstroms (32A) zu begrenzen und Überfluten des Verdichterrades (52) zu minimieren; und ein Leitblech (72), angeordnet innerhalb des Verdichter-Bypasses (60) und konfiguriert, Energie einer durch den druckbeaufschlagten Luftstrom (32A) erzeugten Schallwelle beim anfänglichen Öffnen des Druckbegrenzungsventils (62) abzuleiten; dadurch gekennzeichnet , dass die Gasverdichter-Baugruppe (36) als ein Turbolader, der durch Nachverbrennungsgase (24) angetrieben wird, als ein elektrisch angetriebener Kompressor oder als ein mechanisch angetriebener Kompressor konfiguriert ist; und dass der Verdichter-Bypass (60) so konfiguriert ist, den druckbeaufschlagten Luftstrom (32A) an die Umgebung zu leiten.
  2. Gasverdichter-Baugruppe nach Anspruch 1, wobei das Leitblech (72) als Hülsenring (72A) ausgebildet ist.
  3. Gasverdichter-Baugruppe nach Anspruch 2, wobei der Hülsenring (72A) mindestens eine Öffnung (74) definiert, die konfiguriert ist, um den druckbeaufschlagten Luftstrom (32A) durchzuleiten.
  4. Gasverdichter-Baugruppe nach Anspruch 3, wobei die mindestens eine Öffnung (74) eine Vielzahl von Öffnungen (74) beinhaltet und wobei, in einer Querschnittsebene, der Hülsenring (72A) eine Form aufweist, die zur Maximierung einer Fläche des Hülsenrings (72A) zur Aufnahme der Vielzahl von Öffnungen (74) konfiguriert ist.
  5. Gasverdichter-Baugruppe nach Anspruch 4, wobei die Form des Hülsenrings (72A) und die Vielzahl von Öffnungen (74) zum gemeinsamen Ableiten von Energie der durch den druckbeaufschlagten Luftstrom (32A) beim anfänglichen Öffnen des Überdruckventils (62) erzeugten Schallwelle ausgebildet sind.
  6. Gasverdichter-Baugruppe nach Anspruch 1, wobei das Druckbegrenzungsventil (62) ein Merkmal (62A) beinhaltet, das zum Halten des Leitblechs (72) konfiguriert ist.
  7. Gasverdichter-Baugruppe nach Anspruch 1, wobei das Leitblech (72) bezogen auf das Verdichtergehäuse (54) durch einen Sprengring (78) und eine Schweißung (80) gehalten wird.
  8. Gasverdichter-Baugruppe nach Anspruch 1, wobei das Leitblech (72) aus einem von Stahl, Aluminium und einem temperaturbeständigen Kunststoffmaterial gebildet ist.
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110832184B (zh) * 2017-07-05 2021-07-20 本田技研工业株式会社 发动机周边结构
US10704460B2 (en) 2017-09-11 2020-07-07 Hyundai Motor Company Recirculation valve for turbo charger engine
CN111425305B (zh) * 2020-04-01 2022-06-07 广西玉柴机器股份有限公司 安全性高的断气阀

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020071765A1 (en) 2000-12-13 2002-06-13 Sahay Sunil Nandan Turbocharger noise deflector
US20080053105A1 (en) 2006-09-06 2008-03-06 Honeywell International, Inc. Bleed valve outlet flow deflector
US7730995B2 (en) 2006-11-02 2010-06-08 Rolls-Royce Plc Acoustic apparatus
DE102009029881A1 (de) 2009-06-22 2010-12-30 Continental Automotive Gmbh Radialverdichter für einen Turbolader, Turbolader und Verfahren zum Betreiben eines Turboladers
US20140166130A1 (en) 2012-12-17 2014-06-19 Kia Motors Corporation Anti-surge valve
EP3153710A1 (de) 2015-10-08 2017-04-12 Honeywell International Inc. Verdichterückführventil mit schalldämpfer

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5295785A (en) * 1992-12-23 1994-03-22 Caterpillar Inc. Turbocharger having reduced noise emissions
JP2001329879A (ja) * 2000-05-24 2001-11-30 Nissan Diesel Motor Co Ltd 内燃機関の排気還流装置
GB2416565B (en) * 2004-07-23 2008-02-13 Visteon Global Tech Inc Pressure boosted IC engine with exhaust gas recirculation
JP2007132288A (ja) 2005-11-11 2007-05-31 Toyota Motor Corp 内燃機関の制御装置
DE102010044683A1 (de) 2010-09-08 2012-03-08 Volkswagen Ag Abgasturbolader mit einem Bypassventil
US9151407B2 (en) 2012-11-02 2015-10-06 Fisher Controls International Llc Valve cage having zero dead band between noise abatement and high capacity flow sections
CN104975956B (zh) 2013-12-23 2019-06-28 康明斯有限公司 响应于废气再循环系统条件的内燃机控制
CN104389677A (zh) 2014-11-25 2015-03-04 浙江吉利汽车研究院有限公司 增压器的降噪结构

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020071765A1 (en) 2000-12-13 2002-06-13 Sahay Sunil Nandan Turbocharger noise deflector
US20080053105A1 (en) 2006-09-06 2008-03-06 Honeywell International, Inc. Bleed valve outlet flow deflector
US7730995B2 (en) 2006-11-02 2010-06-08 Rolls-Royce Plc Acoustic apparatus
DE102009029881A1 (de) 2009-06-22 2010-12-30 Continental Automotive Gmbh Radialverdichter für einen Turbolader, Turbolader und Verfahren zum Betreiben eines Turboladers
US20140166130A1 (en) 2012-12-17 2014-06-19 Kia Motors Corporation Anti-surge valve
EP3153710A1 (de) 2015-10-08 2017-04-12 Honeywell International Inc. Verdichterückführventil mit schalldämpfer

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