RU2750512C2 - System and method for reducing turbocharger compressor noise - Google Patents
System and method for reducing turbocharger compressor noise Download PDFInfo
- Publication number
- RU2750512C2 RU2750512C2 RU2017137280A RU2017137280A RU2750512C2 RU 2750512 C2 RU2750512 C2 RU 2750512C2 RU 2017137280 A RU2017137280 A RU 2017137280A RU 2017137280 A RU2017137280 A RU 2017137280A RU 2750512 C2 RU2750512 C2 RU 2750512C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- compressor
- passageway
- central axis
- passage
- flow disturbance
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title abstract description 8
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 25
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 55
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 9
- 210000001991 scapula Anatomy 0.000 claims description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000000994 depressogenic effect Effects 0.000 description 33
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N Nitric oxide Chemical compound O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 16
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 15
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 5
- 230000006870 function Effects 0.000 description 5
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 4
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 2
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 2
- 230000013011 mating Effects 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- GQPLMRYTRLFLPF-UHFFFAOYSA-N Nitrous Oxide Chemical compound [O-][N+]#N GQPLMRYTRLFLPF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 230000005465 channeling Effects 0.000 description 1
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000007373 indentation Methods 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 231100001231 less toxic Toxicity 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000013618 particulate matter Substances 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 238000007086 side reaction Methods 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 239000003440 toxic substance Substances 0.000 description 1
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 1
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D25/00—Pumping installations or systems
- F04D25/02—Units comprising pumps and their driving means
- F04D25/024—Units comprising pumps and their driving means the driving means being assisted by a power recovery turbine
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B33/00—Engines characterised by provision of pumps for charging or scavenging
- F02B33/32—Engines with pumps other than of reciprocating-piston type
- F02B33/34—Engines with pumps other than of reciprocating-piston type with rotary pumps
- F02B33/40—Engines with pumps other than of reciprocating-piston type with rotary pumps of non-positive-displacement type
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
- F02C7/00—Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
- F02C7/04—Air intakes for gas-turbine plants or jet-propulsion plants
- F02C7/045—Air intakes for gas-turbine plants or jet-propulsion plants having provisions for noise suppression
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M35/00—Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
- F02M35/10—Air intakes; Induction systems
- F02M35/1015—Air intakes; Induction systems characterised by the engine type
- F02M35/10157—Supercharged engines
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M35/00—Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
- F02M35/12—Intake silencers ; Sound modulation, transmission or amplification
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M35/00—Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
- F02M35/12—Intake silencers ; Sound modulation, transmission or amplification
- F02M35/1205—Flow throttling or guiding
- F02M35/1216—Flow throttling or guiding by using a plurality of holes, slits, protrusions, perforations, ribs or the like; Surface structures; Turbulence generators
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M35/00—Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
- F02M35/12—Intake silencers ; Sound modulation, transmission or amplification
- F02M35/1255—Intake silencers ; Sound modulation, transmission or amplification using resonance
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M35/00—Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
- F02M35/12—Intake silencers ; Sound modulation, transmission or amplification
- F02M35/1288—Intake silencers ; Sound modulation, transmission or amplification combined with or integrated into other devices ; Plurality of air intake silencers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D29/00—Details, component parts, or accessories
- F04D29/40—Casings; Connections of working fluid
- F04D29/42—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps
- F04D29/4206—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps especially adapted for elastic fluid pumps
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D29/00—Details, component parts, or accessories
- F04D29/40—Casings; Connections of working fluid
- F04D29/42—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps
- F04D29/4206—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps especially adapted for elastic fluid pumps
- F04D29/4213—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps especially adapted for elastic fluid pumps suction ports
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D29/00—Details, component parts, or accessories
- F04D29/40—Casings; Connections of working fluid
- F04D29/42—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps
- F04D29/44—Fluid-guiding means, e.g. diffusers
- F04D29/441—Fluid-guiding means, e.g. diffusers especially adapted for elastic fluid pumps
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D29/00—Details, component parts, or accessories
- F04D29/66—Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing
- F04D29/661—Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing especially adapted for elastic fluid pumps
- F04D29/663—Sound attenuation
- F04D29/665—Sound attenuation by means of resonance chambers or interference
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D29/00—Details, component parts, or accessories
- F04D29/66—Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing
- F04D29/661—Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing especially adapted for elastic fluid pumps
- F04D29/667—Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing especially adapted for elastic fluid pumps by influencing the flow pattern, e.g. suppression of turbulence
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D29/00—Details, component parts, or accessories
- F04D29/66—Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing
- F04D29/68—Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing by influencing boundary layers
- F04D29/681—Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing by influencing boundary layers especially adapted for elastic fluid pumps
- F04D29/685—Inducing localised fluid recirculation in the stator-rotor interface
-
- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G10K11/00—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
- G10K11/16—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
- G10K11/161—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general in systems with fluid flow
-
- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G10K11/00—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
- G10K11/16—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
- G10K11/172—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using resonance effects
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B39/00—Component parts, details, or accessories relating to, driven charging or scavenging pumps, not provided for in groups F02B33/00 - F02B37/00
- F02B39/02—Drives of pumps; Varying pump drive gear ratio
- F02B39/08—Non-mechanical drives, e.g. fluid drives having variable gear ratio
- F02B39/10—Non-mechanical drives, e.g. fluid drives having variable gear ratio electric
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2220/00—Application
- F05D2220/40—Application in turbochargers
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Supercharger (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
Description
Перекрестные ссылки на родственные заявкиCross-references to related claims
Настоящая заявка является частичным продолжением патентной заявки США №14/841391, озаглавленной «СИСТЕМА И СПОСОБ ДЛЯ СНИЖЕНИЯ ШУМА КОМПРЕССОРА ТУРБОНАГНЕТАТЕЛЯ», поданной 31 августа 2015 г. Патентная заявка США №14/841391 является продолжением патентной заявки США №13/528622, озаглавленной «СИСТЕМА И СПОСОБ СНИЖЕНИЯ ДЛЯ ШУМА КОМПРЕССОРА ТУРБОНАГНЕТАТЕЛЯ», поданной 20 июня 2012 г., в настоящее время патент США №9303561. Все содержимое каждой из вышеперечисленных заявок настоящим полностью включено в настоящую заявку посредством ссылок во всех отношениях.This application is a partial continuation of US patent application No. 14/841391, entitled "SYSTEM AND METHOD FOR REDUCING TURBOCHARGER COMPRESSOR NOISE", filed August 31, 2015. US patent application No. 14/841391 is a continuation of US patent application No. 13/528622, entitled " SYSTEM AND METHOD FOR TURBOCHARGER COMPRESSOR NOISE REDUCTION ", filed June 20, 2012, currently US Patent No. 9303561. The entire content of each of the above applications is hereby incorporated by reference in its entirety into this application in all respects.
Область техникиTechnology area
Настоящая заявка относится к способам и системам для впускных систем двигателя, оборудованных компрессорами и использующими системы наддува, например, турбонагнетатели, и, в частности, варианты осуществления турбонагнетателя, способам и системам, в которых снижен шум, создаваемый компрессором турбонагнетателя.This application relates to methods and systems for engine intake systems equipped with compressors and using pressurization systems such as turbochargers and, in particular, turbocharger embodiments, methods and systems that reduce the noise generated by the turbocharger compressor.
Уровень техники и раскрытие изобретенияBackground and disclosure of the invention
Двигатели автомобиля могут содержать турбонагнетатели или механические нагнетатели, выполненные с возможностью подачи увеличенного количества воздуха во впускной коллектор двигателя и в камеру сгорания, посредством сжатия впускного воздуха турбокомпрессором. В некоторых случаях компрессор может приводиться в движение турбиной, выполненной с возможностью получения энергии из потока отработавших газов двигателя. В переходных и устойчивых режимах работы компрессоров проявляются недостатки, известные как шум, вибрация и жесткость ШВЖ (NVH), характеризуемые шумом с признаками свиста или просто свистом. Состояние свиста могут вызвать нежелательные или недопустимые уровни ШВЖ, что может также привести к помпажу турбонагнетателя или двигателя. В частности, турбонагнетатели, содержащие компрессор с корпусом с имеющим каналы бандажом, могут создавать проблемы в виде шума, создаваемого частотой прохождения лопаток ЧПЛ (BPF) рабочего колеса компрессора.Automotive engines may include turbochargers or mechanical superchargers configured to supply an increased amount of air to the engine intake manifold and combustion chamber by compressing the intake air with the turbocharger. In some cases, the compressor may be driven by a turbine configured to obtain energy from the exhaust gas stream of the engine. Transient and steady-state compressor operating conditions exhibit deficiencies known as noise, vibration, and NVH harshness, characterized by whistling or whistling noise. The whistling condition can cause unwanted or unacceptable levels of WSP, which can also lead to turbocharger or engine surging. In particular, turbochargers comprising a compressor with a ducted shroud housing can create problems in the form of noise generated by the BPF of the compressor impeller.
Были предприняты попытки уменьшить шум от компрессоров турбонагнетателя. Одна попытка содержит использование маленьких каналов, позволяющих нарушать пограничный слой в области поступающего потока текучей среды к турбонагнетателю. Другая попытка уменьшения шума раскрыта Даймером и др. в патентной публикации США 2010/0098532. Согласно Даймеру и др., предлагается уменьшить шум турбонагнетателя, возникающий в результате срыва потока, за счет углублений, охватывающих передний край разделительных лопаток компрессора. Углубление расположено ниже по потоку от переднего края главных лопаток, что обеспечивает путь для текучей среды вокруг вращающейся области срыва потока.Attempts have been made to reduce noise from turbocharger compressors. One attempt involves the use of small channels to disrupt the boundary layer in the region of the incoming fluid flow to the turbocharger. Another attempt at noise reduction is disclosed by Dimer et al. In US Patent Publication 2010/0098532. According to Daimer et al., It is proposed to reduce the turbocharger noise resulting from stalling by means of indentations surrounding the leading edge of the compressor splitter vanes. The recess is located downstream of the leading edge of the main blades, which provides a path for fluid around the rotating stall area.
Другие попытки минимизации шума компрессора содержат различные патрубки для рециркуляции, в которых часть потока имеет возможность рециркуляции из области ниже по потоку к области выше по потоку через патрубок, отделенный от патрубка главного потока. Один пример такого подхода раскрыт Сираков и др. в патенте США 7942625. Сираков предлагает использовать отводной канал ниже по потоку от передней кромки лопатки, что позволяет части текучей среды, проходящей через компрессор, повторно циркулировать к области выше по потоку через внутреннюю полость и инжекционный патрубок.Other attempts to minimize compressor noise include various recirculation nozzles in which a portion of the stream is recirculated from downstream to upstream through a nozzle separated from the main flow nozzle. One example of such an approach is disclosed by Sirakov et al. In US Pat. No. 7,942,625. Sirakov proposes the use of a branch duct downstream of the leading edge of the blade, which allows a portion of the fluid passing through the compressor to re-circulate to the upstream region through the inner cavity and injection nozzle ...
Однако авторы настоящего изобретения обнаружили возможные недостатки в таких системах. Например, эти подходы не исследуют путь потока текучей среды компрессора в области передней кромки главной лопасти, и эти подходы не могут также эффективно решить проблему свистящего шума. Кроме того, эти подходы не предназначены для широкополосного частотного диапазона шумового свиста с минимальным воздействием на область потока текучей среды, и, в частности, эти подходы не решают проблему шума, возникающего в результате частоты прохождения лопаток рабочего колеса компрессора.However, the present inventors have found possible drawbacks in such systems. For example, these approaches do not investigate the compressor fluid flow path in the leading edge region of the main blade, and these approaches cannot effectively address the whistling noise problem as well. In addition, these approaches are not designed for wideband whistling noise with minimal impact on the fluid flow region, and in particular, these approaches do not address the problem of noise resulting from the frequency of passage of compressor impeller blades.
В одном примере раскрытые выше проблемы могут быть решены при использовании компрессора, содержащего: корпус; проходной канал, сформированный внутренней поверхностью корпуса; колесо компрессора, расположенное в указанном корпусе ниже по потоку от проходного канала и имеющее по меньшей мере одну главную лопатку; резонансную камеру, сформированную внутри корпуса, окружающую проходной канал и соединенную по текучей среде с проходным каналом через канал рециркуляции и отводной канал; и отверстие, сформированное между резонансной камерой и проходным каналом и соединенное с проходным каналом между каналом рециркуляции и отводным каналом. Согласно одному примеру, компрессор может дополнительно содержать устройство возмущения потока, сформированное проходным каналом, и отверстие может представлять собой одно из множества отверстий. Устройство возмущения потока может содержать изменение области поперечного сечения на пути движения потока, причем, это изменение, расположенное на передних краях главных лопаток компрессора, может уменьшить свист. Кроме того, варианты осуществления могут содержать компоненты устройства возмущения потока, размеры и пропорции которых могут быть измерены в соответствии с некоторой математической формулой, связывающей компоненты указанным способом с одной или несколькими заданными частотами шумового свиста. Таким образом, комбинация устройства возмущения потока и отверстий может нарушить движение потока воздуха через компрессор, что может повлиять на широкий частотный диапазон, соответствующий свисту, и, таким образом, может уменьшить уровень шума, создаваемого компрессором.In one example, the above problems can be solved by using a compressor comprising: a housing; a passageway formed by the inner surface of the housing; a compressor wheel located in said housing downstream of the flow passage and having at least one main blade; a resonance chamber formed within the housing surrounding the passageway and in fluid communication with the passageway through the recirculation passage and the bypass passage; and an opening formed between the resonance chamber and the passageway and connected to the passageway between the recirculation passage and the bypass passage. According to one example, the compressor may further comprise a flow disturbance device formed by the bore and the opening may be one of a plurality of openings. The flow perturbation device may comprise a change in the cross-sectional region in the flow path, and this change, located at the leading edges of the main compressor blades, can reduce whistling. In addition, embodiments may comprise flow disturbance device components whose dimensions and proportions can be measured in accordance with some mathematical formula relating the components in this manner to one or more predetermined whistle noise frequencies. Thus, the combination of the flow disturbance device and the holes can disrupt the flow of air through the compressor, which can affect the wide frequency range corresponding to the whistle, and thus can reduce the noise generated by the compressor.
Следует понимать, что вышеприведенное краткое раскрытие изобретения служит лишь для ознакомления в простой форме с некоторыми концепциями, которые далее будут раскрыты подробно в разделе «Осуществление изобретения». Это раскрытие не предназначено для обозначения ключевых или существенных отличительных признаков заявленного объекта изобретения, объем которого однозначно определен формулой изобретения, приведенной после раздела «Осуществление изобретения». Кроме того, заявленный объект изобретения не ограничен вариантами осуществления, которые устраняют какие-либо недостатки, указанные выше или в любой другой части настоящего раскрытия.It should be understood that the above summary of the invention is only for acquaintance in a simple form with some concepts, which will be further disclosed in detail in the section "Implementation of the invention". This disclosure is not intended to denote key or essential features of the claimed subject matter, the scope of which is unambiguously defined by the claims following the "Implementation of the Invention" section. In addition, the claimed subject matter is not limited to embodiments that obviate any of the disadvantages recited above or in any other part of the present disclosure.
Краткое описание чертежейBrief Description of Drawings
На фиг. 1 показан пример схемы системы автомобиля, содержащей турбонагнетатель.FIG. 1 shows an example of a schematic diagram of a vehicle system containing a turbocharger.
На фиг. 2 показан вид в аксонометрии турбонагнетателя, содержащего компрессор, с поперечным разрезом впускного отверстия компрессора.FIG. 2 is a cross-sectional perspective view of a turbocharger including a compressor with a compressor inlet.
На фиг. 3 показан поперечный разрез примера компрессора, содержащего первый вариант осуществления устройства возмущения потока и множество отверстий возмущения потока.FIG. 3 is a cross-sectional view of an example of a compressor comprising a first embodiment of a flow disturbance device and a plurality of flow disturbance holes.
На фиг. 4 показан увеличенный вид второго варианта осуществления устройства возмущения потока и отверстия возмущения потока.FIG. 4 is an enlarged view of a second embodiment of a flow disturbance device and a flow disturbance orifice.
На фиг. 5 показан увеличенный вид третьего варианта осуществления устройства возмущения потока и отверстия возмущения потока.FIG. 5 is an enlarged view of a third embodiment of a flow disturbance device and a flow disturbance orifice.
На фиг. 6 показан увеличенный вид четвертого варианта осуществления устройства возмущения потока и отверстия возмущения потока.FIG. 6 is an enlarged view of a fourth embodiment of a flow disturbance device and a flow disturbance orifice.
На фиг. 7 показан увеличенный вид пятого варианта осуществления устройства возмущения потока и отверстия возмущения потока.FIG. 7 is an enlarged view of a fifth embodiment of a flow disturbance device and a flow disturbance orifice.
На фиг. 8 показан увеличенный вид шестого варианта осуществления устройства возмущения потока и отверстия возмущения потока.FIG. 8 is an enlarged view of a sixth embodiment of a flow disturbance device and a flow disturbance orifice.
На фиг. 9 показан поперечный разрез компрессора, содержащего седьмой вариант осуществления устройства возмущения потока и множество отверстий возмущения потока.FIG. 9 is a cross-sectional view of a compressor including a seventh embodiment of a flow disturbance device and a plurality of flow disturbance orifices.
На фиг. 10 показан увеличенный вид седьмого варианта осуществления устройства возмущения потока и отверстия возмущения потока.FIG. 10 is an enlarged view of a seventh embodiment of the flow disturbance device and flow disturbance orifice.
На фиг. 11 показан увеличенный вид восьмого варианта осуществления устройства возмущения потока и отверстия возмущения потока.FIG. 11 is an enlarged view of an eighth embodiment of a flow disturbance device and a flow disturbance orifice.
На фиг. 12 показан увеличенный вид девятого варианта осуществления устройства возмущения потока и отверстия возмущения потока.FIG. 12 is an enlarged view of a ninth embodiment of the flow disturbance device and flow disturbance orifice.
На фиг. 13 показан увеличенный вид десятого варианта осуществления устройства возмущения потока и отверстия возмущения потока.FIG. 13 is an enlarged view of a tenth embodiment of a flow disturbance device and a flow disturbance orifice.
На фиг. 14 показан увеличенный вид одиннадцатого варианта осуществления устройства возмущения потока и отверстия возмущения потока.FIG. 14 is an enlarged view of an eleventh embodiment of the flow disturbance device and flow disturbance orifice.
На фиг. 15 показан поперечный разрез компрессора, содержащего двенадцатый вариант осуществления устройства возмущения потока и множество отверстий возмущения потока.FIG. 15 is a cross-sectional view of a compressor comprising a twelfth embodiment of a flow disturbance device and a plurality of flow disturbance orifices.
На фиг. 16 показан поперечный разрез компрессора, содержащего тринадцатый вариант осуществления устройства возмущения потока и множество отверстий возмущения потока.FIG. 16 is a cross-sectional view of a compressor including a thirteenth embodiment of a flow disturbance device and a plurality of flow disturbance orifices.
На фиг. 17 показан вид в аксонометрии впускного отверстия компрессора, где впускное отверстие содержит множество отверстий возмущения потока.FIG. 17 is a perspective view of a compressor inlet where the inlet includes a plurality of flow disturbance orifices.
На фиг. 18-20 показаны различные варианты осуществления компрессоров, содержащих множество отверстий возмущения потока.FIG. 18-20 show various embodiments of compressors having a plurality of flow disturbance orifices.
На фиг. 21-26 показаны различные варианты осуществления компрессоров, содержащих устройство возмущения потока.FIG. 21-26 show various embodiments of compressors comprising a flow perturbation device.
Фиг. 2-26 выполнены в некотором масштабе, хотя могут использоваться другие относительные размеры.FIG. 2-26 are to some extent, although other relative dimensions may be used.
Осуществление изобретенияImplementation of the invention
Нижеследующее раскрытие относится к системам и способам для компрессора турбонагнетателя. Система автомобиля, например, система автомобиля, показанная фиг. 1, может содержать двигатель, впускную систему двигателя, выпускную систему двигателя, и турбонагнетатель, присоединенный между впускной системой и выпускной системой. Турбонагнетатель, например, турбонагнетатель, показанный фиг. 2, содержит турбину, расположенную внутри выпускной системы, и компрессор, расположенный внутри впускной системы, причем турбина и компрессор соединены друг с другом посредством вала. Отработавшие газы из двигателя могут проходить через турбонагнетатель с возможностью вращения турбины, причем вращение турбины, приводит к вращению рабочего колеса компрессора. Когда рабочее колесо вращается, воздух может быть затянут во впускное отверстие компрессора и может проходить через центральный канал (который может быть назван в настоящем документе «проходной канал» или «впускной проходной канал») компрессора, например, через проходной канал, показанный фиг. 3.The following disclosure relates to systems and methods for a turbocharger compressor. An automobile system, such as the automobile system shown in FIG. 1 may include an engine, an engine intake system, an engine exhaust system, and a turbocharger connected between the intake system and the exhaust system. A turbocharger, such as the turbocharger shown in FIG. 2 comprises a turbine located inside the exhaust system and a compressor located inside the intake system, the turbine and the compressor being connected to each other by means of a shaft. The exhaust gases from the engine can pass through the turbocharger so that the turbine can rotate, the rotation of the turbine causing the compressor impeller to rotate. As the impeller rotates, air can be drawn into the compressor inlet and can flow through the central bore (which may be referred to herein as the “bore” or “inlet bore”) of the compressor, for example through the bore shown in FIG. 3.
Проходной канал может содержать устройство возмущения потока (которое может быть названо в настоящем документе «кольцевое устройство возмущения потока»), как показано на фиг. 3-16, и может дополнительно содержать по меньшей мере одно отверстие, как показано на фиг. 2-26. Например, диаметр проходного канала в устройстве возмущения потока может отличаться от диаметра проходного канала в областях выше по потоку от устройства возмущения потока. Резонансная камера (которая может быть названа в настоящем документе как «бандаж с каналами», «кольцевая камера» или просто «камера») окружает внешний периметр проходного канала и может содержать одно или несколько отверстий или проемов, сформированных между внутренним периметром проходного канала и резонансной камерой. Например, каждое отверстие может быть расположено на одинаковом расстоянии от каждого смежного отверстия, как показано на фиг. 17. В другом примере одно или несколько отверстий могут проходить в радиальном направлении относительно центральной оси проходного канала, как показано на фиг. 18. В другом примере одно или несколько отверстий могут проходить в угловом направлении относительно центральной оси, как показано на фиг. 19. В другом примере одно или несколько отверстий могут быть расположены на первом расстоянии от отводного канала и на втором расстоянии от канала рециркуляции, где первое расстояние отличается от второго расстояния, как показано на фиг. 20. В некоторых вариантах осуществления другое устройство возмущения потока (такое устройство может быть названо в настоящем документе «разрыв края») может быть расположено выше по потоку от отверстий, как показано на фиг. 21-24. В других вариантах осуществления устройство возмущения потока может быть расположено ниже по потоку от отводного канала, как показано на фиг. 25, и выше по потоку от колеса компрессора. В других вариантах осуществления устройство возмущения потока может быть расположено выше по потоку от отводного канала и ниже по потоку от отверстий, как показано на фиг. 26.The passageway may include a flow disturbance device (which may be referred to herein as a “annular flow disturbance device”) as shown in FIG. 3-16, and may further comprise at least one opening as shown in FIG. 2-26. For example, the diameter of the passageway in the flow disturbance device may be different from the diameter of the passageway in regions upstream of the flow disturbance device. A resonance chamber (which may be referred to herein as a "channel band", "annular chamber" or simply "chamber") surrounds the outer perimeter of the passageway and may contain one or more holes or openings formed between the inner perimeter of the passageway and the resonance camera. For example, each hole may be equidistant from each adjacent hole, as shown in FIG. 17. In another example, one or more openings may extend radially about the central axis of the passageway, as shown in FIG. 18. In another example, one or more holes may extend in an angular direction about a central axis as shown in FIG. 19. In another example, one or more openings may be located at a first distance from the branch duct and a second distance from the recirculation duct, where the first distance is different from the second distance, as shown in FIG. 20. In some embodiments, another flow disturbance device (such a device may be referred to herein as an “edge break”) may be located upstream of the openings, as shown in FIG. 21-24. In other embodiments, the flow disturbance device may be located downstream of the branch duct, as shown in FIG. 25 and upstream of the compressor wheel. In other embodiments, the flow disturbance device may be located upstream of the branch passage and downstream of the orifices, as shown in FIG. 26.
На фиг. 1 показана схема системы 116 автомобиля. Система 116 автомобиля содержит систему 118 двигателя, соединенную с выпускной системой 122 снижения токсичности отработавших газов. Система 118 двигателя содержит двигатель 110 с несколькими цилиндрами 130. Двигатель 110 содержит впускную систему 123 двигателя и выпускную систему 125 двигателя. Впускная система 123 двигателя содержит дроссель 162, соединенный по текучей среде с впускным коллектором 144 посредством впускного патрубка 141. Выпускная система 125 двигателя содержит выпускной коллектор 148, соединенный по текучей среде с выпускным патрубком 135, выполненным с возможностью направления отработавших газов в атмосферу. Дроссель 162 может быть расположен во впускном патрубке 141 ниже по потоку от устройства наддува, например, от турбонагнетателя 150 или механического нагнетателя.FIG. 1 shows a schematic diagram of a
Турбонагнетатель 150 содержит компрессор 152, расположенный между впускным патрубком 141 и впускным коллектором 144. Например, компрессор 152 может представлять собой компрессор, имеющий бандаж с каналами, как показано фиг. 3 и раскрыто более подробно ниже. Компрессор 152 может, по меньшей мере, частично, приводиться в действие выпускной турбиной 154, расположенной между выпускным коллектором 148 и выпускным патрубком 135. Компрессор 152 может быть соединен с выпускной турбиной 154 посредством вала 156. Компрессор 152 может также, по меньшей мере, частично, приводиться в действие электромотором 158. В изображенном примере электромотор 158 показан соединенным с валом 156. Однако возможны другие подходящие для данного случая конфигурации электромотора.
В одном примере, электромотор 158 может работать за счет сохраненной электроэнергии, подаваемой от системного аккумулятора (не показанного на схеме), когда уровень электрического заряда аккумулятора больше порогового уровня заряда. Электрический мотор 158 выполнен с возможностью приведения в действие турбонагнетателя 150 (например, во время запуска двигателя), что позволяет обеспечить электрический наддув (e-boost) для подачи воздуха наддува. Таким образом, электромотор 158 может работать совместно с устройством наддува (например, с турбонагнетателем 150), обеспечивая увеличенную производительность устройства наддува (например, чтобы увеличить количество сжатого воздуха, выходящего из компрессора 152). Во время работы двигателя 110 отработавшие газы, создаваемые двигателем 110, могут вытекать из выпускного коллектора в выпускной патрубок 135 и приводить в движение выпускную турбину 154. Однако, если двигатель 110 не проработал достаточное количество времени (например, если промежуток времени, начиная с запуска двигателя 110, меньше порогового промежутка времени), то расход отработавших газов через выпускной патрубок 135 может быть не достаточно высоким, чтобы раскрутить выпускную турбину 154 до нормальной рабочей частоты вращения (например, до частоты вращения, необходимой для установившегося течения сжатого воздуха от компрессора 152). В результате электромотор 158 может быть приведен в действие с помощью аккумулятора, чтобы раскрутить выпускную турбину 154 (и, таким образом, привести в действие компрессор 152), пока массовый расход отработавших газов не увеличился выше порогового расхода. Следовательно, когда массовый расход отработавших газов увеличивается, можно уменьшить степень помощи, обеспеченной электромотором 158 (например, количество и/или продолжительность подачи электроэнергии на электромотор). Таким образом, во время работы турбонагнетателя, в зависимости от работы выпускной турбины, могут регулировать степень помощи, получаемой за счет мотора и обеспеченной электромотором 158.In one example,
Выпускная система 125 двигателя может быть соединена с выпускной системой 122 снижения токсичности отработавших газов, расположенной в выпускном патрубке 135. Выпускная система 122 снижения токсичности отработавших газов может содержать одно или несколько устройств 170 снижения токсичности отработавших газов, которые могут быть расположены в непосредственной близости друг от друга в выпускном патрубке 135. Одно или несколько устройств снижения токсичности отработавших газов 170 могут содержать трехкомпонентный каталитический нейтрализатор, фильтр оксидов азота (NOx) для обедненной смеси, катализатор селективного каталитического восстановления СКВ (SCR) и т.д. Катализаторы могут быть выполнены с возможностью каталитического преобразования токсичных побочных продуктов сгорания, создаваемых в отработавших газах, например, различных оксидов азота NOx, несожженных углеводородов, монооксида углерода и т.д., в менее токсичные вещества перед выпуском в атмосферу. Однако на каталитическую эффективность катализатора может в большой степени влиять температура отработавших газов. Например, уменьшение количества оксидов азота NOx может потребовать более высоких температур, чем окисление монооксида углерода. При низких температурах могут также происходить нежелательные побочные реакции, например, с образованием аммиака и разновидностей N2O, что может оказать негативное влияние на эффективность снижения токсичности отработавших газов и ухудшить качество выбросов отработавших газов. Таким образом, каталитическая обработка отработавших газов может быть задержана до тех пор, пока не будет достигнута температура активации катализатора (катализаторов). Выпускная система 122 снижения токсичности отработавших газов может также содержать устройства для улавливания углеводородов, устройства для улавливания твердых частиц и другие соответствующие выпускные устройства снижения токсичности отработавших газов (не показанные на схеме). Следует учитывать, что в системе 118 двигателя могут быть использованы и другие компоненты, например, различные клапаны и датчики. Например, система 118 двигателя может дополнительно содержать множество впускных клапанов, выпускных клапанов, выпускные и/или впускные перепускные клапаны, температурные датчики, датчики расхода и т.д.The
Система 116 автомобиля может дополнительно содержать управляющую систему 114. Показано, что управляющая система 114 может получать информацию от множества датчиков 117 (различные примеры которых раскрыты в настоящем документе) и посылать управляющие сигналы на множество приводов 181 (различные примеры которых раскрыты в настоящем документе). Например, датчики 117 могут содержать датчик 126 отработавших газов (расположенный в выпускном коллекторе 148), температурный датчик 191 и датчик 193 давления (расположенный ниже по потоку от устройств 170 снижения токсичности отработавших газов). В различных местах в системе 116 автомобиля могут быть установлены и другие датчики, например, датчики давления, температуры, воздушно-топливного отношения и состава. Приводы 181 в качестве примера могут содержать топливные инжекторы (не показанные на схеме), множество клапанов, насос и дроссель 162. Управляющая система 114 может содержать контроллер 112. Контроллер 112 может получать сигналы от различных датчиков, показанных на фиг. 1, и использовать различные приводы, показанные на фиг. 1, для регулирования работы двигателя на основе полученных сигналов и инструкций, хранимых в памяти контроллера. Например, регулирование количества впускного воздуха, поступающего в двигатель 110, может содержать регулирование положения дросселя 162, что позволяет увеличивать или уменьшать количество впускного воздуха, проходящего через впускной коллектор 144 к двигателю 110. В другом примере регулирование скорости компрессора 152 может содержать регулирование привода компрессора 152 (например, регулирование количества электроэнергии, подаваемой на электромотор 158), чтобы увеличивать или уменьшать частоту вращения компрессора 152.The
На фиг. 2 показан пример турбонагнетателя 202, аналогичного турбонагнетателю 150, показанному фиг. 1, с видом в аксонометрии. Например, турбонагнетатель 202, показанный на фиг. 2, (как и другие раскрытые в настоящем документе турбонагнетатели и компрессоры) может входить в состав системы двигателя, например, в состав системы 118 двигателя, показанной на фиг. 1. Турбонагнетатель 202, показанный фиг. 2, содержит компрессор 200, аналогичный компрессору 152, показанному на фиг. 1, где компрессор 200 показан в поперечном разрезе. Компрессор 200 содержит корпус 203, конец 201 впускного отверстия, проходной канал 204 (который может в настоящем документе упоминаться как «центральный канал») и рабочее колесо 206, раскрытое ниже.FIG. 2 shows an example of a
Проходной канал 204 компрессора 200 выполнен с возможностью направления воздуха от конца 201 впускного отверстия компрессора 200 к концу 213 выпускного отверстия, расположенного ниже по потоку от рабочего колеса 206. Проходной канал 204 может быть соединен с впускным патрубком (не показанным на фиг. 2), например, с впускным патрубком 141, показанным на фиг. 1 и раскрытым выше. Рабочее колесо 206 соединено с выпускной турбиной 207 посредством вала 209. Когда отработавшие газы проходят через выпускную турбину 207, они могут привести во вращение рабочее колесо 206, как раскрыто выше в отношении турбонагнетателя 150 на фиг. 1. Вращение рабочего колеса 206 позволяет направить воздух из впускного патрубка и через конец 201 впускного отверстия компрессора 200. Впускной воздух 211 может двигаться через проходной канал 204, через рабочее колесо 206 и в улитку 215. Затем сжатый впускной воздух может выходить из компрессора 200 через конец 213 выпускного отверстия.The
В примере, показанном на фиг. 2, корпус 203 компрессора 200 представляет собой корпус с имеющим каналы бандажом. Другими словами, корпус 203 содержит резонансную камеру 208, окруженную внешним периметром проходного канала 204 и расположенную (например, сформированную) между наружной поверхностью 241 проходного канала 204 и внутренней поверхностью 242 корпуса 203. Наружная поверхность 241 проходного канала 204 и внутренняя поверхность 242 корпуса 203 соединена посредством множества распорок 210, проходящих от внутренней поверхности 242 к наружной поверхности 241 в перпендикулярном направлении к центральной оси 205 проходного канала 204. В раскрытых в настоящем документе примерах центральная ось проходного канала также представляет собой центральную ось корпуса и компрессора, и может быть названа таким образом.In the example shown in FIG. 2, the
Во время работы компрессора 200 (например, в то время, когда впускной воздух может проходить через конец 201 впускного отверстия и через проходной канал 204), вращение рабочего колеса 206 и поток впускного воздуха через компрессор 200 могут создавать шум. Резонансная камера 208 может быть использована для уменьшения шума, создаваемого компрессором 200. Например, когда впускной воздух движется через проходной канал 204, внутри проходного канала 204 может развиться акустический резонанс. За счет того, что проходной канал 204 окружен резонансной камерой 208, воздух может вытекать из проходного канала 204 в резонансную камеру 208 через отводной канал 214, уменьшая, таким образом, резонанс внутри проходного канала 204. Другими словами, отводной канал 214 обеспечивает соединение по текучей среде проходного канала 204 с резонансной камерой 208.During operation of compressor 200 (eg, while intake air may pass through
Однако, хотя резонансная камера 208 может уменьшать количество звуков, создаваемых компрессором 200, внутри резонансной камеры 208 может также развиться шум (например, акустический резонанс). Чтобы уменьшить количество шума, создаваемого резонансной камерой 208, отверстия 212 соединены с проходным каналом 204 выше по потоку от отводного канала 214. Каждое отверстие 212 проходит между проходным каналом 204 и резонансной камерой 208 в радиальном направлении относительно центральной оси 205, и каждое отверстие 212 обеспечивает соединение по текучей среде проходного канала 204 с резонансной камерой 208. Например, через отводной канал 214 в резонансную камеру 208 может попасть часть воздуха, двигающегося через проходной канал 204. Воздух, проходящий в резонансную камеру 208, может затем течь обратно в проходной канал 204 через одно или несколько отверстий 212. За счет направления воздуха из резонансной камеры 208 в проходной канал 204 можно уменьшить давление воздуха внутри резонансной камеры 208 и шум, создаваемый резонансной камерой 208. За счет направления воздуха из проходного канала 204 в резонансную камеру 208 через отводной канал 214 можно устранить первое количество шума, создаваемого компрессором 200, в то время как за счет направления воздуха из резонансной камеры 208 обратно в проходной канал 204 через одно или несколько отверстий 212 можно устранить второе количество шума, создаваемого компрессором 200.However, while
На фиг. 2-17 показаны различные варианты осуществления компрессоров или частей компрессоров, причем в каждом варианте осуществления присутствует множество отверстий, выполненных с возможностью обеспечения соединения по текучей среде между резонансной камерой, окружающей проходной канал, и проходным каналом. В некоторых примерах компрессор может также содержать устройство возмущения потока, расположенное внутри проходного канала. Например, устройство возмущения потока может содержать ступеньку, где ступенька расположена под некоторым углом относительно центральной оси, в диапазоне между 10 и 170 градусами. В других примерах ступенька может иметь другие конфигурации и может быть сформирована несколькими поверхностями. Примеры ступенек, устройств возмущения потока и отверстий раскрыты ниже. В альтернативных вариантах осуществления компрессоры, показанные на фиг. 2-17, могут не содержать устройство возмущения потока и могут вместо этого содержать относительно прямой проходной канал с отверстиями, расположенными между проходным каналом и резонансной камерой.FIG. 2-17 show various embodiments of compressors or compressor parts, with each embodiment having a plurality of openings configured to provide a fluid connection between the resonance chamber surrounding the bore and the bore. In some examples, the compressor may also include a flow disturbance device located within the passageway. For example, a flow perturbation device may include a step, where the step is located at an angle relative to the central axis, in the range between 10 and 170 degrees. In other examples, the step may have other configurations and may be formed by multiple surfaces. Examples of steps, flow disturbance devices and openings are disclosed below. In alternative embodiments, the compressors shown in FIG. 2-17 may not include a flow disturbance device and may instead comprise a relatively straight passageway with openings located between the passageway and the resonance chamber.
На фиг. 3 показан поперечный разрез примера компрессора 300, аналогичного компрессору 152, показанному фиг. 1, или компрессору 200, показанному фиг. 2 и раскрытому выше. Компрессор 300 содержит корпус 322, имеющий конец 301 впускного отверстия и конец 331 выпускного отверстия. Проходной канал 304 внутри корпуса 322 выполнен с возможностью пропуска поступающего потока впускного воздуха 332 от конца 301 впускного отверстия к концу 331 выпускного отверстия и может иметь по существу непрерывную внутреннюю поверхность 328 (которая может быть названа в настоящем документе «внутренняя поверхность»). Показана центральная ось 330 проходного канала 304, где центральная ось 330 проходит через центр проходного канала 304. Колесо 306 компрессора расположено внутри корпуса 322 и содержит по меньшей мере одну главную лопатку 334. Колесо 306 компрессора соединено с валом 336 и выполнено с возможностью вращения внутри корпуса 322, что позволяет сжимать впускной воздух. Корпус 322 может содержать устройство 316 возмущения потока, выполненное с возможностью нарушения непрерывности внутренней поверхности 328. В примере, показанном на фиг. 3, устройство 316 возмущения потока расположено на переднем крае 326 по меньшей мере одной главной лопатки 334. Другими словами, устройство 316 возмущения потока выровнено в осевом направлении с передним краем 326 относительно центральной оси 330.FIG. 3 is a cross-sectional view of an example of a
Проходной канал 304 может иметь по существу круглое поперечное сечение, и устройство 316 возмущения потока может представлять собой ступеньку 318 в том месте, где проходной канал 304 в большой степени уменьшается в диаметре (например, уменьшается от первого диаметра 327 до второго диаметра 329). В примере, показанном на фиг. 3, ступенька 318 представляет собой часть внутренней поверхности 328, проходящей в направлении к центральной оси 330. На фиг. 4 показан увеличенный вид ступеньки 318 и раскрыт ниже. За счет формирования устройства 316 возмущения потока в виде ступеньки 318, может быть уменьшена область поперечного сечения проходного канала 304. Например, когда проходной канал 304 имеет цилиндрическую форму (например, круглое поперечное сечение) как показано на фиг. 3, ступенька 318 позволяет уменьшить диаметр потока в проходном канале 304, что может уменьшить осевой впускной поток, и может также, или вместо этого, увеличить запас по помпажу компрессора (например, уменьшить вероятность помпажа компрессора во время работы компрессора 300), и уменьшить свист (например, уменьшить количество шума, создаваемого компрессором 300).
Корпус 322 компрессора 300 представляет собой корпус с имеющим каналы бандажом, аналогично корпусу 203, показанному на фиг. 2 и раскрытому выше. Компрессор 300 содержит резонансную камеру 308, сформированную корпусом 322 и окружающую проходной канал 304. Другими словами, как раскрыто выше со ссылкой на резонансную камеру 208, показанную на фиг. 2, резонансная камера 308 показанная на фиг. 3, сформирована между наружной поверхностью 341 проходного канала 304 и внутренней поверхностью 340 корпуса 322. Таким образом, резонансная камера окружает наружную сторону проходного канала 304 (например, окружает по всей его окружности). Распорка 342, аналогично распорке 210, показанной на фиг. 2, соединяет наружную поверхность 341 с внутренней поверхностью 340. Резонансная камера 308 соединена по текучей среде с проходным каналом 304 через отводной канал 314, канал 302 рециркуляции и множество отверстий 312. Например, отводной канал 314 и канал 302 рециркуляции могут представлять собой кольцевые каналы, сформированные внутренней поверхностью 328 проходного канала 304 и расположенные между проходным каналом 304 и резонансной камерой 308 (например, проходящие между внутренней поверхностью 328 и наружной поверхностью 341 проходного канала 304 в радиальном направлении относительно центральной оси 330), для обеспечения соединения по текучей среде проходного канала 304 с резонансной камерой 308. Другими словами, отводной канал 314 и канал 302 рециркуляции сформированы внутренней поверхностью 328 и проходят вдоль внутреннего периметра проходного канала 304. Отводной канал 314 расположен ниже по потоку от канала 302 рециркуляции относительно потока воздуха в проходном канале 304. Например, отводной канал 314 расположен ниже по потоку от переднего края 326 по меньшей мере одной главной лопатки 334, и канал 302 рециркуляции расположен выше по потоку от переднего края 326. Отводной канал 314 расположен таким образом, что часть воздуха, выходящего по меньшей мере из одной главной лопатки 334, когда колесо 306 компрессора вращается, может проходить через отводной канал 314 и в резонансную камеру 308. Затем воздух может пройти через резонансную камеру 308 и может вернуться в проходной канал 304 через канал 302 рециркуляции и/или через отверстия 312, причем количество воздуха, выходящего из резонансной камеры 308 в проходной канал 304 через канал 302 рециркуляции больше, чем количество воздуха, выходящего из резонансной камеры 308 в проходной канал 304 через отверстия 312, поскольку размер отверстий 312 меньше размера канала 302 рециркуляции, как раскрыто ниже.The
В отличие от отводного канала 314 и канала 302 рециркуляции, отверстия 312 не являются кольцевыми каналами. Вместо этого, например, каждое отверстие 312 может проходить между проходным каналом 304 и резонансной камерой 308 в радиальном направлении относительно центральной оси 330, чтобы обеспечить соединение по текучей среде проходного канала 304 с резонансной камерой 308. Однако отверстия 312 не формируют кольцевое отверстие вокруг внутреннего периметра проходного канала 304. Вместо этого у каждого отверстия 312 может быть эллиптическое или круглое поперечное сечение, причем каждое отверстие 312 расположено на расстоянии от другого отверстия 312 таким образом, что каждое отверстие 312 формирует цилиндрический канал между проходным каналом 304 и резонансной камерой 308. Например, каждое отверстие 312 может проходить между проходным каналом 304 и резонансной камерой 308 в радиальном направлении относительно центральной оси 330 (например, как показано на фиг. 18). В другом примере каждое отверстие 312 может проходить между проходным каналом 304 и резонансной камерой 308 в угловом направлении относительно центральной оси 330 (например, как показано на фиг. 19). Например, компрессор 300 может содержать три различных отверстия 312 в варианте осуществления, аналогичном отверстиям 212, показанным на фиг. 2, причем два отверстия 312 видны в поперечном разрезе, показанном на фиг. 3. Каждое отверстие 312 проходит от внутренней поверхности 328 проходного канала 304 к наружной поверхности 341 проходного канала 304. Таким образом, текучая среда (например, воздух) может двигаться между проходным каналом 304 и резонансной камерой 308 через каждое из отверстий 312 таким образом, что проходной канал 304 имеет соединение по текучей среде с резонансной камерой 308 посредством отверстий 312. Кроме того, текучая среда может двигаться между проходным каналом 304 и резонансной камерой 308 и через отводной канал 314, и через канал 302 рециркуляции. Однако, хотя проходной канал 304 имеет соединение по текучей среде с резонансной камерой 308 через канал 302 рециркуляции, количество воздуха, имеющего возможность движения в проходной канал 304 через канал 302 рециркуляции, намного меньше, чем количество воздуха, имеющего возможность движения в проходной канал 304 через конец 301 впускного отверстия. Кроме того, хотя проходной канал 304 дополнительно имеет соединение по текучей среде с резонансной камерой 308 через отверстия 312, количество воздуха, имеющего возможность движения в проходной канал 304 через отверстия 312, меньше, чем количество воздуха, имеющего возможность движения в проходной канал 304 через канал 302 рециркуляции. Таким образом, отверстия 312 могут уменьшать давление воздуха внутри резонансной камеры 308.Unlike the
В примере движения текучей среды через проходной канал 304 воздух может проходить через конец 301 впускного отверстия компрессора 300 и двигаться через проходной канал 304 к колесу 306 компрессора. Поскольку воздух может двигаться к переднему краю 326 по меньшей мере одной главной лопатки 334, часть воздуха может течь в направлении устройства 316 возмущения потока (например, в направлении ступеньки 318) таким образом, что нарушается путь потока воздуха через проходной канал 304. Нарушение пути потока воздуха через проходной канал 304 посредством устройства 316 возмущения потока позволяет увеличить демпфирование резонансной частоты проходного канала 304 и, таким образом, уменьшить амплитуду шума, создаваемого компрессором 300. При некоторых условиях движения потока воздух имеет возможность движения по меньшей мере от одной главной лопатки 334, обеспечивая противоток относительно поступающего потока впускного воздуха 332. Устройство 316 возмущения потока может увеличить расширение противотока воздуха в проходной канал 304 для того, чтобы смешать воздух противотока с поступающим потоком впускного воздуха 332.In an example of fluid movement through
Поскольку воздух может двигаться мимо переднего края 326 по меньшей мере одной главной лопатки 334 в направлении конца 331 выпускного отверстия, часть воздуха имеет возможность движения через отводной канал 314 в резонансную камеру 308. Воздух, попадающий в резонансную камеру 308 через отводной канал 314, может быть повторно направлен обратно в проходной канал 304 через канал 302 рециркуляции. При прохождении части воздуха из проходного канала 304 в резонансную камеру 308 может быть уменьшено количество шума, обусловленного частотой прохода лопаток колеса 306 компрессора. Однако, поскольку воздух может двигаться через резонансную камеру 308, давление воздуха внутри резонансной камеры может создать нежелательный шум. Чтобы уменьшить давление воздуха внутри резонансной камеры 308 и нарушить путь потока воздуха через резонансную камеру 308, используются отверстия 312, чтобы обеспечить дополнительный путь потока воздуха из резонансной камеры 308 в проходной канал 304. Таким образом, первая часть воздуха, проходящего через резонансную камеру 308, может вытечь из резонансной камеры 308 через канал 302 рециркуляции и обратно в проходной канал 304, в то время как вторая часть воздуха (где вторая часть меньше первой части), может вытечь из резонансной камеры 308 через одно или несколько отверстий 312 и, таким образом, уменьшить давление воздуха внутри резонансной камеры 308. За счет выбора положения и размера отверстий 312 можно уменьшить амплитуду шума, создаваемого резонансной камерой 308.Since air can move past the
На фиг. 4 показан увеличенный вид устройства 316 возмущения потока, показанного фиг. 3, со вторым примером ступеньки 405 устройства 316 возмущения потока, как показано штриховыми линиями. Как раскрыто выше с использованием фиг. 3, устройство 316 возмущения потока содержит ступеньку 318, которая может быть по существу круглой в случае по существу цилиндрического корпуса 322. Ступенька 318 сформирована первой частью 416 внутренней поверхности 328 проходного канала 304 (показанного на фиг. 3), первой поверхностью 414 ступеньки, и второй частью 418 внутренней поверхности 328. И первая часть 416, и вторая часть 418 внутренней поверхности 328 может проходить в параллельном направлении относительно центральной оси 330 проходного канала 304, а первая поверхность 414 ступеньки проходит между первой частью 416 и второй частью 418 (и соединена с ними) в перпендикулярном направлении относительно центральной оси 330.FIG. 4 is an enlarged view of the
В этой конфигурации внутренний угол 310 ступеньки 318 определен как соединение между первой частью 416 и первой поверхностью 414 ступеньки, а внешний угол 320 определен как соединение между первой поверхностью 414 ступеньки и второй частью 418. В результате внутренний угол 310 расположен вдоль первого диаметра 327 (показанного на фиг. 3), а внешний угол 320 расположен вдоль второго диаметра 329 (показанного на фиг. 3). Внутренний угол 310 может определять границы или содержаться в расположенной выше по потоку переходной части 402 ступеньки 318, а внешний угол 320 может определять границы или содержаться в расположенной ниже по потоку переходной части 404 ступеньки 318. Пример второй ступеньки 405 показан пунктирной линией, повернутой относительно ступеньки 318. Показано, что отверстие 312 расположено выше по потоку от ступеньки 318 (и второй ступеньки 405) вдоль проходного канала 304 относительно поступающего потока впускного воздуха 332 по меньшей мере к одной главной лопатке 334 (показанной на фиг. 3)In this configuration, the
Показаны первая ось 408 и вторая ось 410, где первая ось 408 расположена перпендикулярно к ступеньке 318, а вторая ось 410 расположена перпендикулярно к поверхности 406 второй ступеньки (например, к поверхности второй ступеньки 405, обозначенной штриховой линией). Для некоторых примеров вариантов осуществления, ось, перпендикулярная поверхности ступеньки (например, первая ось 408, перпендикулярная первой поверхности 414 ступеньки), может быть параллельна центральной оси 330 корпуса 322 (например, средней линии корпуса 322) или общему направлению проходного канала 304. В другом примере вариантов осуществления, например, со второй ступенькой 405, ось, перпендикулярная поверхности ступеньки (например, вторая ось 410, перпендикулярная поверхности 406 второй ступеньки), может быть повернута на угол 412 относительно центральной оси 330 корпуса 322. Соответственно, в некоторых случаях (например, в примере второй ступеньки 405) ступенька может быть расположена под углом к поступающему потоку впускного воздуха 332. Угол 412 может иметь значение, например, в диапазоне между 0 и 80 градусами. В некоторых случаях угол 412 может быть равен приблизительно 45 градусам или может быть отрицательным. В различных других примерах устройство возмущения потока может содержать расположенную выше по потоку переходную часть 402 и/или расположенную ниже по потоку переходную часть 404, которые могут быть сформированы различными способами, как показано на фиг. 5-14 и раскрыто ниже.A
На фиг. 5-9 показаны примеры альтернативных вариантов осуществления устройств возмущения потока, аналогичных устройству 316 возмущения потока, показанному на фиг. 3-4 и раскрытому выше. Например, альтернативные варианты осуществления, показанные на фиг. 5-9, могут быть расположены внутри компрессора, например, внутри компрессора 200, показанного на фиг. 2, или внутри компрессора 300, показанного на фиг. 3, вместо устройства 316 возмущения потока.FIG. 5-9 show examples of alternative embodiments of flow disturbance devices similar to flow
Каждый из вариантов осуществления показанных на фиг. 5-9, содержит отверстия 312, причем отверстия 312 показаны приблизительно в том же положении в каждом примере. В других примерах отверстия 312 могут быть расположены по-другому, и/или может использоваться другое количество отверстий 312. Например, в некоторых вариантах осуществления отверстия 312 могут быть расположены на большем или меньшем расстоянии от соответствующей ступеньки (например, от ступеньки 318) устройства возмущения потока (например, устройства 316 возмущения потока) в направлении, параллельном центральной оси 330, причем каждое отверстие 312 соединено по текучей среде с резонансной камерой (например, с резонансной камерой 208, окружающей проходной канал 204, как показано на фиг. 2, или с резонансной камерой 308, окружающей проходной канал 304, как показано на фиг. 3). В других вариантах осуществления может использоваться другое количество отверстий 312, например, два, четыре, пять и т.д. В других вариантах осуществления в устройстве возмущения потока могут отсутствовать отверстия 312. Хотя на фиг. 4-8, фиг. 10-14 и фиг. 17 не показана резонансная камера, соответствующая резонансная камера для каждого варианта осуществления может быть расположена внутри каждой конструкции, аналогично расположению резонансной камеры 208 вокруг проходного канала 204 (показанного на фиг. 2) или расположению резонансной камеры 308 вокруг проходного канала 304 (показанного на фиг. 3) и т.д.Each of the embodiments shown in FIG. 5-9 contains
На фиг. 5 показан увеличенный вид (например, аналогичный виду, показанному на фиг. 4) другого примера устройства возмущения потока, причем устройство 500 возмущения потока расположено внутри компрессора, например, внутри компрессора 200, показанного на фиг. 2, или внутри компрессора 300, показанного на фиг. 3. Устройство 500 возмущения потока, показанное на фиг. 5, содержит ступеньку 506, расположенную перпендикулярно к поступающему потоку впускного воздуха 332, аналогично ступеньке 318, показанной на фиг. 3-4 и раскрытой выше. Однако, хотя у устройства 500 возмущения потока, показанного на фиг. 5, есть схожесть с устройством 316 возмущения потока, показанного на фиг. 3-4, переходная часть 502, расположенная выше по потоку, и переходная часть 504, расположенная ниже по потоку, в устройстве 500 возмущения потока, имеют сглаженные (например, закругленные) углы, в отличие от внешнего угла 320 и внутреннего угла 310, которые показаны на фиг. 3-4 и раскрыты выше.FIG. 5 is an enlarged view (eg, similar to that shown in FIG. 4) of another example of a flow perturbation device, wherein the
На фиг. 6 показан другой пример устройства 600 возмущения потока, аналогичного устройству 316 возмущения потока, показанному на фиг. 3-4, и устройству 500 возмущения потока, показанному фиг. 5. В отличие от устройства 316 возмущения потока и устройства 500 возмущения потока, устройство 600 возмущения потока содержит ступеньку 604, расположенную под углом 608 относительно поступающего потока впускного воздуха 332. Например, угол 608 может иметь значение в диапазоне между нулем и девяноста градусами, таким образом, что ступенька 604 не расположена перпендикулярно относительно поступающего потока впускного воздуха 332, и ступенька 604 дополнительно не расположена параллельно относительно поступающего потока впускного воздуха 332. В примере, показанном на фиг. 6, ступенька 604 расположена в устройстве 600 возмущения потока под углом между переходной частью 602, расположенной выше по потоку, и переходной частью 606, расположенной ниже по потоку. В этом примере переходные части, расположенные выше по потоку и ниже по потоку, содержат изогнутые поверхности, к которым присоединена ступенька 604. Ступенька 604, переходная часть 602, расположенная выше по потоку, и переходная часть 606, расположенная ниже по потоку, вместе могут сформировать непрерывную криволинейную поверхность. Таким образом, ступенька 604 может быть расположена под углом относительно направления движения поступающего потока впускного воздуха 332.FIG. 6 shows another example of a
В некоторых вариантах осуществления устройства возмущения потока, например, в вариантах осуществления, показанных на фиг. 7-8, переходная часть, расположенная выше по потоку, и переходная часть, расположенная ниже по потоку, в устройстве возмущения потока, могут содержать части, имеющие обратное направление. Другими словами, части устройства возмущения потока могут начинаться таким образом, чтобы проходить ниже по потоку (например, относительно поступающего потока впускного воздуха) и затем проходить выше по потоку, по меньшей мере, на небольшое расстояние. Такие примеры раскрыты ниже с использованием фиг. 7-8.In some embodiments of the flow disturbance device, such as the embodiments shown in FIGS. 7-8, the upstream transition and the downstream transition in the flow perturbation device may include reverse directional parts. In other words, portions of the flow perturbation device may begin to travel downstream (eg, relative to the incoming intake air flow) and then travel upstream at least a short distance. Such examples are disclosed below using FIGS. 7-8.
На фиг. 7 показан другой пример устройства возмущения потока, расположенного внутри компрессора, например, внутри компрессора 200 или компрессора 300, показанных на фиг. 2 и фиг. 3-4 соответственно. Устройство 700 возмущения потока, показанное фиг. 7, содержит выступающий элемент 702 и углубленный элемент 704. Например, выступающий элемент 702 проходит в направлении, противоположном направлению движения поступающего потока впускного воздуха 332, в то время как углубленный элемент 704 проходит в том же самом направлении, что и поступающий поток впускного воздуха 332. Выступающий элемент 702 содержит внешние углы 706, а углубленный элемент содержит внутренние углы 708. В некоторых случаях, один или несколько внешних углов 706 и внутренних углов 708 могут образовывать квадратное сечение (например, могут быть прямыми углами), как показано на фиг. 7. В других примерах (например, как показано на фиг. 8 и, раскрыто ниже), один или несколько внешних углов 706 и внутренних углов 708 могут быть сглаженными (например, закругленными).FIG. 7 shows another example of a flow disturbance device located within a compressor, for example, within
На фиг. 8 показан другой пример устройства возмущения потока. В этом примере устройство 800 возмущения потока содержит выступающий элемент 802 и углубленный элемент 804. В дополнительных примерах устройство 800 возмущения потока может содержать множество выступающих элементов 802 и/или углубленных элементов 804. Аналогично примеру, показанному фиг. 7 и раскрытому выше, выступающий элемент 802 проходит в направлении, противоположном направлению движения поступающего потока впускного воздуха 332, а углубленный элемент 804 проходит в том же самом направлении, что и поступающий поток впускного воздуха 332. Однако в примере устройства 800 возмущения потока, показанного фиг. 8, поверхности выступающего элемента 802 и углубленного элемента 804 имеют гладкие сопряжения (например, формируют непрерывно кривые поверхности) со смежными поверхностями. Например, в отличие от внешних углов 706 выступающего элемента 702 и внутренних углов 708 углубленного элемента 704, показанных на фиг. 7, выступающий элемент 802 и углубленный элемент 804, показанные на фиг. 8, содержат закругленные внешние углы 806 и закругленные внутренние углы 808. В некоторых примерах выступающий элемент и углубленный элемент могут быть по существу цилиндрическими элементами и могут иметь тороидальную форму.FIG. 8 shows another example of a flow disturbance device. In this example, flow
На фиг. 9 показан поперечный разрез другого примера компрессора, аналогичного компрессору 200, показанному на фиг. 2, и компрессору 300, показанному на фиг. 3-4. Компрессор 900 содержит колесо 921 компрессора, расположенное в корпусе 902. Колесо 921 компрессора выполнено с возможностью вращения внутри корпуса 902, что позволяет сжимать поступающий поток впускного воздуха 332. Проходной канал 304 расположен внутри корпуса 902, выполнен с возможностью прохождения впускного воздуха и содержит по существу непрерывную внутреннюю поверхность 328. Компрессор 900 может также иметь устройство 912 возмущения потока, расположенное на переднем крае 920 главных лопаток 928 и выполненное с возможностью нарушения непрерывности внутренней поверхности 328.FIG. 9 is a cross-sectional view of another example of a compressor similar to
Колесо 921 компрессора может также иметь разделительные лопатки 922 и/или другие отличительные признаки. Каждая разделительная лопатка 922 может иметь передний край 926, который может располагаться ниже по потоку относительно переднего края 920 главных лопаток 928. В различных вариантах осуществления (например, в примере, показанном на фиг. 9), устройство 912 возмущения потока может содержать ступеньку 909, расположенную перпендикулярно относительно центральной оси 330 компрессора 900. Устройство 912 возмущения потока соединено по текучей среде с резонансной камерой 906, причем проем 908 резонансной камеры 906 сформирован между ступенькой 909 устройства 912 возмущения потока и внутренней поверхностью 328. Размер и форма резонансной камеры 906 могут быть выбраны таким образом, чтобы уменьшить шумовой свист, создаваемый колесом 921 компрессора, и эта резонансная камера может иметь дополнительную соединение по текучей среде с проходным каналом 304 через отверстия 312. Например, аналогично вариантам осуществления, показанным на фиг. 2-4, три отверстия 312 расположены вдоль внутренней поверхности 328 и вокруг центральной оси 330 (например, вдоль внутреннего периметра проходного канала 304). Альтернативные варианты осуществления могут содержать различное количество и/или расположение отверстий 312. Отверстия 312 могут дополнительно уменьшать количество шума, создаваемого компрессором 900, за счет дополнительного возмущения потока воздуха, движущегося через проходной канал 304 и резонансную камеру 906.The
Формулировка «на переднем крае главных лопаток» может относиться к предварительно выбранному максимальному расстоянию, на котором может быть расположено устройство возмущения потока относительно переднего края главной лопатки или главных лопаток. Предварительно выбранное максимальное расстояние может быть измерено в абсолютных единицах или может быть измерено относительно опорного расстояния между другими точками турбонагнетателя для раскрытого здесь варианта осуществления. Например, опорное расстояние может представлять собой продольное расстояние от переднего края до заднего края главной лопатки.The wording "at the leading edge of the main blades" can refer to a preselected maximum distance at which the flow disturbance device can be located relative to the leading edge of the main blade or main blades. The preselected maximum distance may be measured in absolute units or may be measured relative to a reference distance between other turbocharger points for the embodiment disclosed herein. For example, the reference distance can be the longitudinal distance from the leading edge to the trailing edge of the main blade.
В некоторых примерах ступенька 909 устройства 912 возмущения потока может быть расположена по существу на одной прямой с передним краем 920 по меньшей мере одной главной лопатки 928 относительно направления движения потока. Другими словами, в некоторых примерах, воздух может вытекать по меньшей мере из одной главной лопатки и попадать в проем 908, сформированный устройством 912 возмущения потока. В некоторых примерах большинство устройств 912 возмущения потока могут быть расположены выше по потоку от переднего края 920 главных лопаток 928. Ступенька 909 устройства 912 возмущения потока может быть расположена на некотором расстоянии от переднего края 920 главных лопаток 928 в параллельном направлении относительно центральной оси 330 и на некотором расстоянии от главных лопаток 928. В некоторых случаях по меньшей мере часть устройства 912 возмущения потока может быть расположена выше по потоку от переднего края главных лопаток 928. В некоторых примерах ступенька 909 устройства 912 возмущения потока расположена по существу на одной прямой с передним краем 920 главных лопаток 928 компрессора, в радиальном направлении относительно центральной оси 330.In some examples, the
Проем 908, сформированный устройством 912 возмущения потока на внутренней поверхности 328 проходного канала, представляет собой кольцевой проем, проходящий вдоль внутреннего периметра проходного канала 304, причем проем 908 соединен по текучей среде с резонансной камерой 906. В данном примере резонансная камера 906 открыта в проходной канал 304 только через проем 908 и отверстия 312. Фраза «резонансная камера открыта в проходной канал только через проем и отверстия» может означать, что резонансная камера имеет границы (например, закрыта) везде, кроме мест расположения проема 908 и отверстий 312, где она открыта в проходной канал.The
В некоторых примерах проем 908 и резонансная камера 906 могут быть сформированы как единая часть, и могут быть сформированы (например) в виде литой детали. В других примерах проем 908 и камера могут быть сформированы двумя или более частями корпуса 902. В других примерах проем 908 может быть вырезан внутрь проходного канала 304 и сформировано, например, как трубка или трубопровод и т.п., а резонансная камера 906 может представлять собой дополнительный объем (например, дополнительную закрытую часть) соединенный с внешней частью проходного канала 304, с обеспечением соединения по текучей среде между проходным каналом 304 и резонансной камерой 906 через проем 908 и отверстия 312.In some examples, the
Фиг. 10-14 иллюстрируют различные примеры вариантов осуществления устройств возмущения потока, которые могут располагаться внутри компрессора, например, внутри компрессора 200, компрессора 300 или компрессора 900, раскрытых выше. Каждый из вариантов осуществления, показанных на фиг. 10-14, дополнительно содержит отверстия 312, как раскрыто выше и показано с использованием фиг. 2-9. Отверстия 312 могут обеспечить дополнительный путь потока для воздуха, двигающегося через проходной канал (например, через проходной канал 304, показанный на фиг. 3-4).FIG. 10-14 illustrate various examples of embodiments of flow disturbance devices that may be located within a compressor, for example, within
Устройство 1100 возмущения потока, показанное на фиг. 10, содержит поверхность 1104 переднего края, скошенную в радиальном направлении, в противоположном направлении от центральной оси 330 компрессора. Устройство 1100 возмущения потока может также содержать торец 1102 ступеньки заднего края, который может в значительной степени уменьшить поперечное сечение проходного канала. Поверхность 1104 переднего края может быть смежной с торцом 1102 ступеньки устройства 1100 возмущения потока. В некоторых случаях поверхность 1104 переднего края может сформировать острый угол выше по потоку от торца 1102 ступеньки или может перейти в эту часть.The
Устройство 1200 возмущения потока, показанное на фиг. 11, содержит поверхность 1204 переднего края, скошенную радиально внутрь в направлении к центральной оси 330 компрессора. Устройство 1200 возмущения потока может также содержать торец 1202 ступеньки заднего края, который может в значительной степени уменьшить поперечное сечение проходного канала. Поверхность 1204 переднего края может быть смежной с торцом 1202 ступеньки устройства 1200 возмущения потока. В некоторых случаях поверхность 1204 переднего края может сформировать тупой угол выше по потоку от торца 1202 ступеньки или может перейти в эту часть.The
Устройство 1300 возмущения потока, показанное на фиг. 12, содержит поверхность 1304 переднего края, проходящую радиально внутрь в направлении к центральной оси 330 компрессора. Устройство 1300 возмущения потока может также содержать торец 1302 ступеньки заднего края, который может в значительной степени уменьшить поперечное сечение проходного канала. Поверхность 1304 переднего края может быть расположена отдельно от торца 1302 ступеньки устройства 1300 возмущения потока. В некоторых случаях поверхность 1304 переднего края может сформировать прямой угол выше по потоку от торца 1302 ступеньки или может перейти в эту часть.The
Устройство 1400 возмущения потока, показанное на фиг. 13, содержит поверхность 1404 переднего края, расположенную отдельно от торца 1402 ступеньки. Поверхность 1404 переднего края может сформировать расположенную выше по потоку сторону кольцевого канала 1406, а торец 1402 ступеньки может сформировать расположенный ниже по потоку край кольцевого канала 1406.The
Устройство 1500 возмущения потока, показанное на фиг. 14, содержит поверхность 1508 переднего края, расположенную отдельно от торца 1502 ступеньки. Поверхность 1508 переднего края может сформировать расположенную выше по потоку сторону кольцевого канала 1510, а торец 1502 ступеньки может сформировать расположенный ниже по потоку край кольцевого канала 1510. В некоторых случаях поверхность 1508 переднего края может сформировать отрицательный угол выше по потоку от торца 1502 ступеньки или может перейти в эту часть.The
На фиг. 15 показан поперечный разрез другого примера компрессора, аналогичного компрессорам, показанным на фиг. 2-3 и фиг. 9. Компрессор 1600, показанный фиг. 15, содержит корпус 1618, конец 1602 впускного отверстия и проходной канал 1606. Например, корпус 1618, конец 1602 впускного отверстия и проходной канал 1606 могут быть аналогичны корпусу 203, концу 201 впускного отверстия и проходному каналу 204, показанным на фиг. 2 и раскрытым выше. Компрессор 1600 дополнительно содержит колесо 1616 компрессора, соединенное с валом 1610 и выполненное с возможностью вращения внутри корпуса 1618, причем колесо 1616 компрессора содержит по меньшей мере одну главную лопатку 1608 с передним краем 1614.FIG. 15 is a cross-sectional view of another example of a compressor similar to the compressors shown in FIG. 2-3 and FIG. 9.
Проходной канал 1606 соединен по текучей среде с резонансной камерой 1612 через отводной канал 314, отверстия 312 и канал 302 рециркуляции, которые аналогичны примерам, показанным на фиг. 2-3 и раскрытым выше. Как раскрыто выше в отношении варианта осуществления, показанного фиг. 3, отводной канал 314 расположен ниже по потоку от переднего края 1614 по меньшей мере одной главной лопатки 1608 относительно поступающего потока впускного воздуха 332, а канал 302 рециркуляции расположен выше по потоку от переднего края 1614, причем отверстия 312 расположены между отводным каналом 314 и каналом 302 рециркуляции (например, ниже по потоку от канала 302 рециркуляции и выше по потоку от отводного канала 314). Во время вращения колеса 1616 компрессора воздух может быть направлен по меньшей мере одной главной лопаткой 1608 в резонансную камеру 1612 через отводной канал 314. Первая часть воздуха может проходить через резонансную камеру 1612 и обратно к проходному каналу 1606 через канал 302 рециркуляции, в то время как вторая часть воздуха может проходить через резонансную камеру 1612 и обратно к проходному каналу 1606 через отверстия 312, причем первая часть больше, чем вторая часть.The
Проходной канал 1606 содержит устройство 1604 возмущения потока, расположенное ниже по потоку от отверстий 312 и ниже по потоку от переднего края 1614 главной лопатки 1608. Другими словами, устройство 1604 возмущения потока расположено ниже по потоку (относительно поступающего потока впускного воздуха 332) от оси 1626, причем ось 1626 расположена вдоль переднего края 1614 и проходит в радиальном направлении относительно центральной оси 330. В альтернативных вариантах осуществления устройство 1604 возмущения потока может быть расположено по меньшей мере, частично, на одной прямой с осью 1626, таким образом, что ось 1626 пересекает устройство 1604 возмущения потока. В других вариантах осуществления устройство 1604 возмущения потока может быть расположено выше по потоку от оси 1626 (например, выше по потоку от переднего края 1614). Однако в каждом примере раскрытых выше вариантов осуществления отводной канал 314 расположен ниже по потоку от отверстий 312, причем отверстия 312 расположены ниже по потоку от канала 302 рециркуляции, и устройство возмущения потока расположено между отводным каналом 314 и отверстиями 312. Таким образом, поток воздуха, вытекающего из резонансной камеры 1612 через отверстия 312, может быть дополнительно нарушен устройством 1604 возмущения потока, расположенным ниже по потоку от отверстий 312, что позволяет уменьшить количество шума, создаваемого воздухом, проходящим через компрессор.The
Устройство возмущения потока содержит первую поверхность 1620, вторую поверхность 1622 и третью поверхность 1624, причем первая поверхность 1620 и третья поверхность 1624 расположены приблизительно параллельно центральной оси 330. В примере, показанном на фиг. 15, проходной канал 1606 имеет цилиндрическую форму, а третья поверхность 1624 смещена относительно первой поверхности 1620 в направлении к центральной оси 330. В результате, диаметр проходного канала 1606, определенный третьей поверхностью 1624, меньше диаметра проходного канала 1606, определенного первой поверхностью 1620. Вторая поверхность 1622 расположена под углом относительно первой поверхности 1620 и третьей поверхности 1624 и соединяет первую поверхность 1620 и третью поверхность 1624. Например, вторая поверхность 1622 может проходить между первой поверхностью 1620 и третьей поверхностью 1624 без искривления (например, может проходить непосредственно от края первой поверхности 1620 к краю третьей поверхности 1624 без изгибов). В другом примере вторая поверхность 1622 может быть гладко изогнута и может проходить непрерывно между первой поверхностью 1620 и третьей поверхностью 1624 таким образом, что первая поверхность 1620, вторая поверхность 1622 и третья поверхность 1624 вместе формируют гладкую поверхность без острых и/или резких краев или углов, причем диаметр проходного канала 1606 в месте расположения первой поверхности 1620 больше диаметра проходного канала 1606 в месте расположения третьей поверхности 1624.The flow disturbance device includes a
На фиг. 16 показан другой пример компрессора 1700, аналогичного компрессору 1600, показанному на фиг. 15. Аналогичные компоненты, содержащиеся и в компрессоре 1700, и в компрессоре 1600, маркированы одинаково и могут не упоминаться повторно во время раскрытия компрессора 1700 ниже.FIG. 16 shows another example of a
Компрессор 1700 содержит корпус 1718, впускное отверстие 1702 и проходной канал 1706. Проходной канал 1706 содержит устройство 1704 возмущения потока. В примере, показанном фиг. 16, устройство 1704 возмущения потока сформировано первой поверхностью 1709, второй поверхностью 1710, третьей поверхностью 1711 и четвертой поверхностью 1712, причем первая поверхность 1709 и четвертая поверхность 1712 расположены приблизительно параллельно центральной оси 330, а вторая поверхность 1710 и третья поверхность 1711 расположены под углом относительно первой поверхности 1709 и четвертой поверхности 1712. Вторая поверхность 1710 присоединена к третьей поверхности 1711 в месте, расположенном на некотором большем расстоянии от центральной оси 330, по сравнению с аналогичным расстоянием для первой поверхности 1709 и для четвертой поверхности 1712. Вторая поверхность 1710 дополнительно присоединена к первой поверхности 1709, а третья поверхность 1711 дополнительно присоединена к четвертой поверхности 1712. В этой конфигурации диаметр проходного канала 1706 в том месте, где вторая поверхность 1710 присоединена к третьей поверхности 1711, больше диаметра проходного канала 1706 в месте расположения первой поверхности 1709 или в месте расположения четвертой поверхности 1712.
В одном примере, вторая поверхность 1710 может проходить по направлению и присоединяться к третьей поверхности 1711 без искривления, а третья поверхность 1711 может проходить по направлению и присоединяться к четвертой поверхности 1712 без искривления. Другими словами, могут быть сформированы края с явно выраженной кромкой в местах сопряжения первой поверхности 1709 и второй поверхности 1710, второй поверхности 1710 и третьей поверхности 1711, а также третьей поверхности 1711 и четвертой поверхности 1712. В другом примере места сопряжения первой поверхности 1709 и второй поверхности 1710, второй поверхности 1710 и третьей поверхности 1711, а также третьей поверхности 1711 и четвертой поверхности 1712, могут быть изогнуты таким образом, что первая поверхность 1709, вторая поверхность 1710, третья поверхность 1711 и четвертая поверхность 1712 вместе формируют гладкую область проходного канала 1706 (например, область без явно выраженных углов). Внутри гладкой области, как раскрыто выше, диаметр проходного канала 1706 между второй поверхностью 1710 и третьей поверхностью 1711 больше диаметра проходного канала 1706 в месте расположения первой поверхности 1709 или в месте расположения четвертой поверхности 1712. В других примерах только вторая поверхность 1710 и третья поверхность 1711 могут быть изогнутыми (например, могут образовывать гладкое место соединения, как раскрыто выше), или только первая поверхность 1709 и вторая поверхность 1710 могут быть изогнутыми и т.д.In one example, the
В варианте осуществления, показанном на фиг. 16, устройство 1704 возмущения потока расположено ниже по потоку от отверстий 312 и ниже по потоку от переднего края 1614 главной лопатки 1608. Другими словами, устройство 1704 возмущения потока расположено ниже по потоку (относительно поступающего потока впускного воздуха 332) от оси 1626 (как раскрыто выше с использованием фиг. 15). В альтернативных вариантах осуществления устройство 1704 возмущения потока может быть расположено, по меньшей мере, частично, на одной прямой с осью 1626 таким образом, что ось 1626 пересекает устройство 1704 возмущения потока. В других вариантах осуществления устройство 1704 возмущения потока может быть расположено выше по потоку от оси 1626 (например, выше по потоку от переднего края 1614). Однако в каждом примере раскрытых выше вариантов осуществления отводной канал 314 расположен ниже по потоку от отверстий 312, причем отверстия 312 расположены ниже по потоку от канала 302 рециркуляции, и устройство 1704 возмущения потока расположено между отводным каналом 314 и отверстиями 312. Таким образом, поток воздуха, вытекающего из резонансной камеры 1612 через отверстия 312, может быть дополнительно нарушен устройством 1704 возмущения потока, расположенным ниже по потоку от отверстий 312, что позволяет уменьшить количество шума, создаваемого воздухом, проходящим через компрессор. Хотя компрессор 1600, показанный на фиг. 15, и компрессор 1700, показанный на фиг. 16, содержат устройство возмущения потока (устройство 1604 возмущения потока и устройство 1704 возмущения потока соответственно), в дополнительных вариантах осуществления может отсутствовать устройство возмущения потока. Другими словами, в некоторых примерах, варианты осуществления компрессора, содержащего множество отверстий (например, отверстий 312), как раскрыто выше с использованием фиг. 2-16 и ниже с использованием фиг. 17, могут содержать устройство возмущения потока (например, такие варианты осуществления, как раскрытые выше с использованием фиг. 2-16), а в других примерах компрессор может не содержать устройство возмущения потока, и вместо этого может содержать гладкий и относительно прямой (например, непрерывный, с относительно однородным диаметром) проходной канал, как обозначено штриховой линией 1750, показанной на фиг. 16. Например, штриховая линия 1750 может обозначать форму проходного канала 1706 в альтернативном варианте осуществления компрессора 1700, который не содержит устройство 1704 возмущения потока. Такие варианты осуществления, тем не менее, содержат отводной канал, отверстия, резонансную камеру и канал рециркуляции, как раскрыто выше, но не содержат устройство возмущения потока.In the embodiment shown in FIG. 16, the
На фиг. 17 показан пример впускного отверстия 1803 компрессора, такого как компрессоры, показанные на фиг. 2-3, на фиг. 9 и на фиг. 15-16. Проходной канал 1801 сформирован впускным отверстием 1803, причем этот канал аналогичен проходным каналам, раскрытым выше в отношении компрессоров, раскрытых выше. Центральная ось 330 показана для иллюстрации относительного расположения множества отверстий, сформированных впускным отверстием 1803, причем эти отверстия аналогичны отверстиям 312, показанным на фиг. 2-9 и на фиг. 10-16 и раскрытым выше. Например, впускное отверстие 1803 может содержать три отверстия, в том числе, первое отверстие 1810, показанное на фиг. 17, а положение второго отверстия и третьего отверстия обозначены номерами 1812 и 1814 соответственно. Первая ось 1802 проходит через центр первого отверстия 1810 и параллельна направлению, в котором первое отверстие 1810 проходит относительно центральной оси 330. Вторая ось 1804 проходит через центр второго отверстия 1812 и параллельна направлению, в котором второе отверстие 1812 проходит относительно центральной оси 330. Третья ось 1806 проходит через центр третьего отверстия 1814 и параллельна направлению, в котором третье отверстие 1814 проходит относительно центральной оси 330.FIG. 17 shows an example of an
В примере, показанном фиг. 17, первое отверстие 1810, второе отверстие 1812 и третье отверстие 1814 повернуты друг относительно друга и расположены вокруг центральной оси 330. Другими словами, первая ось 1802 и вторая ось 1804 пересекают центральную ось 330 (например, они расположены радиально относительно центральной оси 330), и повернуты друг относительно друга на первый угол 1808. Кроме того, первая ось 1802 и третья ось 1806 пересекают центральную ось 330 и повернуты друг относительно друга на второй угол 1816, причем вторая ось 1804 и третья ось 1806 повернуты друг относительно друга на третий угол (не показанный на схеме). В примере, показанном фиг. 17, первый угол, второй угол и третий угол имеют одинаковое значение (например, первое отверстие 1810, второе отверстие 1812 и третье отверстие 1814 повернуты относительно каждого смежного отверстия на тот же самый угол и расположены на одинаковом расстоянии от каждого смежного отверстия). В альтернативных вариантах осуществления одно или несколько отверстий могут быть повернуты относительно смежных отверстий на различные углы, и/или может существовать другое количество отверстий, например, четыре, пять и т.д. Например, в некоторых вариантах осуществления расстояние между первым отверстием и вторым отверстием может быть больше, чем расстояние между вторым отверстием и третьим отверстием. Альтернативные варианты осуществления могут содержать дополнительные конфигурации промежутков между отверстиями. Кроме того, в некоторых примерах отверстия могут быть расположены ближе или дальше от переднего края по меньшей мере одной главной лопатки компрессора (например, от переднего края 1614, показанного на фиг. 15-16), причем каждое отверстие, тем не менее, расположено между отводным каналом и каналом рециркуляции (например, между отводным каналом 314 и каналом 302 рециркуляции, как показано на фиг. 15-16). В других примерах каждое отверстие может быть расположено иначе относительно другого отверстия в направлении к переднему краю или в направлении от переднего края по меньшей мере одной главной лопатки (например, в направлении центральной оси 330).In the example shown in FIG. 17, the
В некоторых примерах у отверстий может быть другой размер (например, диаметр проема) и/или другая форма, по сравнению с примерами, показанными на фиг. 2-17. Например, в одном варианте осуществления каждое отверстие может иметь диаметр, равный четырем миллиметрам. В альтернативном варианте осуществления каждое отверстие может иметь диаметр, равный шести миллиметрам. В другом варианте осуществления одно или несколько отверстий могут иметь диаметр, равный четырем миллиметрам, а остальные отверстия могут иметь диаметр, равный шести миллиметрам. В других вариантах осуществления возможно использование дополнительных размеров (например, диаметров), причем все отверстия могут иметь одинаковый размер, или одно или несколько отверстий могут иметь размер, отличающийся от размера других отверстий. В других примерах одно или несколько отверстий могут отличаться по форме, например, иметь форму эллипса, прямоугольника и т.д., причем все отверстия могут иметь одинаковую форму, или одно или несколько отверстий могут иметь форму, отличающуюся от формы других отверстий.In some examples, the holes may have a different size (eg, opening diameter) and / or a different shape than the examples shown in FIGS. 2-17. For example, in one embodiment, each hole may have a diameter of four millimeters. In an alternative embodiment, each hole may have a diameter of six millimeters. In another embodiment, one or more holes may be four millimeters in diameter and the remaining holes may be six millimeters in diameter. In other embodiments, additional dimensions (eg, diameters) may be used, and all holes may be the same size, or one or more holes may have a different size than other holes. In other examples, one or more holes may be different in shape, such as elliptical, rectangular, etc., and all holes may be the same shape, or one or more holes may be different from the other holes.
На фиг. 18-26 показаны отдельные варианты осуществления компрессоров, содержащих множество отверстий и/или устройство возмущения потока. Например, на фиг. 18-20 показаны частичные поперечные разрезы вариантов осуществления компрессоров, содержащих множество отверстий, но не содержащих устройство возмущения потока, в то время как на фиг. 21-26 показаны частичные поперечные разрезы вариантов осуществления компрессоров, содержащих и множество отверстий, и устройство возмущения потока. Следует отметить, что варианты осуществления, показанные на фиг. 21-26, могут содержать любые варианты осуществления отверстий, показанные на фиг. 18-20 и раскрытые ниже.FIG. 18-26 show individual embodiments of compressors comprising a plurality of ports and / or a flow disturbance device. For example, in FIG. 18-20 are partial cross-sectional views of embodiments of compressors having multiple openings but no flow disturbance device, while FIG. 21-26 are partial cross-sectional views of embodiments of compressors comprising both a plurality of openings and a flow disturbance device. It should be noted that the embodiments shown in FIG. 21-26 may include any of the aperture embodiments shown in FIGS. 18-20 and disclosed below.
На фиг. 18 показан пример компрессора, содержащего резонансную камеру 1850 (аналогичную резонансной камере 308, показанной на фиг. 3, резонансной камере 1612, показанной на фиг. 16-17 и т.д.), отводной канал 1856 (аналогичный отводному каналу 314, показанному на фиг. 3 и фиг. 16-17), канал рециркуляции 1858 (аналогичный каналу 302 рециркуляции, показанному на фиг. 3 и фиг. 16-17), которые расположены выше по потоку от отводного канала 1856, и множество отверстий 1860 (аналогичных отверстиям 312, показанным на фиг. 3-16), расположенных между каналом рециркуляции 1858 и отводным каналом 1856.FIG. 18 shows an example of a compressor comprising a resonance chamber 1850 (similar to
Проходной канал 1853 (аналогичный проходному каналу 304, показанному на фиг. 3-14, проходному каналу 1606, показанному на фиг. 15, и проходному каналу 1706, показанному на фиг. 16) содержит первую поверхность 1859, расположенную ниже по потоку от отводного канала 1856, вторую поверхность 1862, расположенную между отводным каналом 1856 и отверстиями 1860 в направлении центральной оси 330, и третью поверхность 1866, расположенную выше по потоку от канала 1858 рециркуляции. Первая поверхность 1859, вторая поверхность 1862 и третья поверхность 1866 представляют собой кольцевые поверхности, определяющие форму проходного канала 1853, аналогично примерам, показанным на фиг. 2 и фиг. 15-16. В примере, показанном на фиг. 18, первая поверхность 1859, вторая поверхность 1862 и третья поверхность 1866 представляют собой кольцевые поверхности, расположенные на одинаковом расстоянии вокруг центральной оси 330. Другими словами, в поперечном разрезе, показанном на фиг. 18, первая поверхность 1859, вторая поверхность 1862 и третья поверхность 1866 показаны параллельными друг относительно друга и выровненными по общей оси 1851, причем общая ось 1851 параллельна центральной оси 330 и расположена на некотором расстоянии от центральной оси 330.Passage 1853 (similar to
В примере, показанном фиг. 18, отверстия 1860 проходят от проходного канала 1853 к резонансной камере 1850 в радиальном направлении относительно центральной оси 330. Другими словами, каждое отверстие 1860 проходит в направлении, параллельном радиальной оси 1852. Отверстия 1860 сформированы второй поверхностью 1862 в направлении вокруг центральной оси 330 и равноудалены от отводного канала 1856 и канала 1858 рециркуляции. Как раскрыто выше в отношении отверстий, показанных фиг. 17, отверстия 1860 не являются кольцевыми каналами. Вместо этого каждое отверстие 1860 имеет круглую или эллиптическую форму, если смотреть со стороны центральной оси 330, и каждое отверстие 1860 не совпадает с другим отверстием 1860.In the example shown in FIG. 18,
На фиг. 19 показан альтернативный вариант осуществления отверстий. В примере, показанном фиг. 19, отверстия 1902 проходят от проходного канала 1853 к резонансной камере 1850 в направлении, определяемом некоторым углом относительно центральной оси 330. Другими словами, ось 1904 пересекает центральную ось 330 под углом 1900 относительно центральной оси 330, и каждое отверстие 1902 проходит вдоль оси 1904 между проходным каналом 1853 и резонансной камерой 1850. Хотя показано, что ось 1904 расположена под углом приблизительно сорок пять градусов относительно центральной оси 330, в альтернативных вариантах осуществления ось 1904 может быть расположена относительно центральной оси 330 под другим углом, например, двадцать пять градусов, семьдесят пять градусов и т.д. В каждом из вариантов осуществления, отверстия 1902 проходят вдоль оси 1904 таким образом, что каждое отверстие 1902 повернуто относительно центральной оси 330 на такой же угол, на который ось 1904 повернута относительно центральной оси 330. Кроме того, хотя отверстия 1902 повернуты относительно центральной оси 330, каждое отверстие 1902 расположено равноудаленно между отводным каналом 1856 и каналом 1858 рециркуляции, как раскрыто выше в отношении отверстий 1860, показанных на фиг. 18. В некоторых вариантах осуществления, например, как показано на фиг. 20 и раскрыто ниже, могут использоваться одно или несколько отверстий, расположенных на другом расстоянии между отводным каналом 1856 и каналом 1858 рециркуляции.FIG. 19 shows an alternative embodiment of the holes. In the example shown in FIG. 19, the
На фиг. 20 показаны отверстия 2002, аналогичные отверстиям 1860, показанным на фиг. 18 и раскрытым выше, но расположенные ближе к отводному каналу 1856, чем к каналу 1858 рециркуляции. Другими словами, одно или несколько отверстий 2002 могут быть расположены на первом расстоянии 2003 от отводного канала 1856 и могут быть расположены на втором расстоянии 2005 от канала 1858 рециркуляции, причем второе расстояние 2005 больше первого расстояния 2003. В альтернативных вариантах осуществления первое расстояние 2003 и второе расстояние 2005 могут отличаться от расстояний, показанных на фиг. 20. Например, в одном из вариантов осуществления первое расстояние 2003 может быть больше, чем второе расстояние 2005 таким образом, что одно или несколько отверстий 2002 будут расположены ближе к каналу 1858 рециркуляции, чем к отводному каналу 1856. Кроме того, хотя отверстия 2002, показанные на фиг. 20, аналогичны отверстиям 1860, показанным на фиг. 18 (например, отверстия 2002 проходят радиально относительно центральной оси 330), другие варианты осуществления могут содержать отверстия, проходящие под углом относительно центральной оси 330, например, как отверстия 1902, показанные на фиг. 19 и раскрытые выше. Другими словами, альтернативные варианты осуществления могут содержать различные комбинации форм отверстий, их положений, размеров и т.д., как показано на фиг. 18-20 и раскрыто выше.FIG. 20
На фиг. 21-26 показаны примеры второго устройства возмущения потока (которое может быть названо в настоящем документе «разрыв края» или «область сужения» и/или «область расширения» проходного канала), причем второе устройство возмущения потока обособлено и отделено от устройств возмущения потока, раскрытых выше и показанных на фиг. 3-16. На фиг. 21-26 показан вариант осуществления отверстий, аналогичный варианту осуществления на фиг. 18. Следует учитывать, что варианты осуществления, показанные на фиг. 21-26, могут содержать альтернативные варианты осуществления отверстий (например, имеющих другую форму, размер, положение и т.д.), аналогичные вариантам осуществления, показанным на фиг. 19, фиг. 20 или раскрытым выше.FIG. 21-26 show examples of a second flow disturbance device (which may be referred to herein as an "edge break" or "constriction region" and / or an "expansion region" of the passageway), the second flow disturbance device being isolated and separated from the flow disturbance devices, disclosed above and shown in FIG. 3-16. FIG. 21-26 show an embodiment of openings similar to the embodiment of FIGS. 18. It will be appreciated that the embodiments shown in FIG. 21-26 may include alternative aperture embodiments (eg, having a different shape, size, position, etc.) similar to the embodiments shown in FIGS. 19, figs. 20 or disclosed above.
На фиг. 21 показан первый пример разрыва 2101 края, расположенного выше по потоку от отводного канала 1856 и отверстия 1860. Разрыв 2101 края содержит первую вдавленную поверхность 2102, проходящую в направлении под углом относительно центральной оси 330 на первое значение, вторую вдавленную поверхность 2104, проходящую в направлении, повернутом относительно центральной оси 330 на второе значение, и параллельную поверхность 2106, проходящую в параллельном направлении относительно центральной оси 330. К первой вдавленной поверхности 2102 присоединена вторая вдавленная поверхность 2104, причем и первая вдавленная поверхность 2102, и вторая вдавленная поверхность 2104 сформированы второй поверхностью 1862. Первая вдавленная поверхность 2102 расположена таким образом, что расстояние от центральной оси 330 до точек вдоль первой вдавленной поверхности 2102 меньше, чем расстояние от центральной оси 330 до точек вдоль второй вдавленной поверхности 2104. Другими словами, первая вдавленная поверхность 2012 и вторая вдавленная поверхность 2104 образуют сужения, направленные в сторону от центральной оси 330 в направлении, противоположном направлению движения поступающего потока впускного воздуха 332, причем вторая вдавленная поверхность 2104 образует сужение, отстоящее от центральной оси 330 на большее расстояние, чем первая вдавленная поверхность 2102. Параллельная поверхность 2106 расположена таким образом, что диаметр проходного канала 1853 в областях вдоль параллельной поверхности 2106 больше диаметра проходного канала 1853 в областях вдоль первой вдавленной поверхности 2102 и второй вдавленной поверхности 2104.FIG. 21 shows a first example of an
На фиг. 22 показан второй пример разрыва края, расположенного выше по потоку от отводного канала 1856 и отверстия 1860. Разрыв 2201 края, показанный фиг. 22, содержит первую вдавленную поверхность 2102 и вторую вдавленную поверхность 2104, как раскрыто выше с использованием фиг. 21, но не содержит параллельную поверхность 2106, показанную фиг. 21. Вместо нее разрыв 2201 края содержит третью вдавленную поверхность 2204 и четвертую вдавленную поверхность 2206, причем третья вдавленная поверхность 2204 проходит в направлении под углом относительно центральной оси 330 на первое значение, а четвертая вдавленная поверхность 2206 проходит в направлении, повернутом относительно центральной оси 330 на второе значение. Третья вдавленная поверхность 2204 и четвертая вдавленная поверхность 2206 расположены вместе и выше по потоку от канала 1858 рециркуляции, аналогично параллельной поверхности 2106, показанной фиг. 21 и раскрытой выше, причем третья вдавленная поверхность 2204 соединена с четвертой вдавленной поверхностью 2206. В этом варианте осуществления диаметр проходного канала в областях вдоль третьей вдавленной поверхности 2204 меньше диаметра проходного канала в областях вдоль четвертой вдавленной поверхности 2206. Другими словами, третья вдавленная поверхность 2204 и четвертая вдавленная поверхность 2206 образуют сужения, отстоящие на различные значения от центральной оси 330 в направлении, противоположном направлению движения поступающего потока впускного воздуха 332.FIG. 22 shows a second example of edge rupture upstream of
На фиг. 23 показан вариант осуществления, содержащий разрыв 2301 края, который не содержит первую вдавленную поверхность 2102 и вторую вдавленную поверхность 2104, и дополнительно содержит коническую поверхность 2300. Другими словами, вторая поверхность 1862 не образует сужение, направленное в сторону от центральной оси 330 в областях выше по потоку от отверстий 1860.FIG. 23 shows an embodiment having an
Коническая поверхность 2300, расположенная выше по потоку от канала 1858 рециркуляции, образует сужение, направленное в сторону от центральной оси 330, в направлении, противоположном направлению движения поступающего потока впускного воздуха 332. В отличие от примера третьей вдавленной поверхности 2204 и четвертой вдавленной поверхности 2206, которые показаны на фиг. 22 и раскрыты выше, коническая поверхность 2300 формирует непрерывную коническую часть проходного канала 1853. Другими словами, коническая поверхность 2300 образует сужение, проходящее от канала 1858 рециркуляции в направлении, противоположном направлению движения поступающего потока впускного воздуха 332 (например, по направлению к впускному отверстию компрессора), и имеющее гладкую поверхность без искривления или изменения угла наклона относительно центральной оси 330.The tapered
На фиг. 24 показан другой вариант осуществления, содержащий разрыв 2401 края. Разрыв 2401 края содержит непрерывную криволинейную поверхность 2400, в отличие от конической поверхности 2300, показанной фиг. 23 и раскрытой выше. Непрерывная криволинейная поверхность 2400 искривлена в направлении от центральной оси 330 и от канала 1858 рециркуляции в направлении, противоположном направлению движения поступающего потока впускного воздуха 332. Другими словами, диаметры проходного канала 1853 в областях вдоль непрерывной криволинейной поверхности 2400 увеличиваются при увеличении расстояния от канала 1858 рециркуляции (например, диаметр в первом месте выше по потоку от канала рециркуляции меньше диаметра во втором месте выше по потоку от канала рециркуляции, если второе место расположено на большем расстоянии выше по потоку, чем первое место, относительно направления движения поступающего потока впускного воздуха).FIG. 24 shows another embodiment comprising an
На фиг. 25 показан вариант осуществления, содержащий разрыв 2501 края, расположенный ниже по потоку от отводного канала 1856. Разрыв 2501 края содержит прямолинейную поверхность 2500 и угловую поверхность 2502, причем прямолинейная поверхность 2500 проходит в параллельном направлении относительно центральной оси 330 (например, параллельно второй поверхности 1862 и третьей поверхности 1866), а угловая поверхность 2502 проходит в направлении под некоторым углом относительно центральной оси 330. Прямолинейная поверхность 2500 соединена с угловой поверхностью 2502. Диаметр проходного канала 1853 в месте, где угловая поверхность 2502 соединяется с прямолинейной поверхностью 2500, меньше диаметра проходного канала 1853 в месте, где угловая поверхность 2502 примыкает к отводному каналу 1856. Другими словами, угловая поверхность 2502 проходит в направлении от центральной оси и прямолинейной поверхности 2500, в направлении, противоположном направлению движения поступающего потока впускного воздуха 332.FIG. 25 illustrates an embodiment having an
На фиг. 26 показан вариант осуществления, содержащий разрыв 2601 края, расположенный выше по потоку от отводного канала 1856 и ниже по потоку от отверстий 1860. Разрыв 2601 края содержит угловую поверхность 2600, сформированную второй поверхностью 1862. Угловая поверхность 2600 проходит в направлении от центральной оси 330 и к отводному каналу 1856. Другими словами, диаметр проходного канала 1853 в месте, где угловая поверхность 2600 соединяется со второй поверхностью 1862, меньше диаметра проходного канала 1853 в месте, где угловая поверхность 2600 примыкает к отводному каналу 1856.FIG. 26 illustrates an embodiment having an
Хотя примеры, показанные на фиг. 2-26, изображены как отдельные варианты осуществления, альтернативные варианты осуществления могут содержать комбинации раскрытых выше устройств возмущения потока и отверстий. Например, в одном варианте осуществления компрессор может содержать множество отверстий, расположенных между отводным каналом и каналом рециркуляции, где первое устройство возмущения потока расположено ниже по потоку от отверстий, а второе устройство возмущения потока (например, разрыв края) расположено выше по потоку от отверстий и ниже по потоку от впускного отверстия компрессора, причем отверстия проходят в радиальном направлении относительно центральной оси компрессора. В другом примере компрессор может содержать первое устройство возмущения потока, второе устройство возмущения потока и отверстия, как раскрыто выше, причем отверстия проходят в угловом направлении относительно центральной оси компрессора. В другом примере компрессор может содержать множество отверстий и только одно устройство возмущения потока, расположенное или выше по потоку, или ниже по потоку от отверстий. Кроме того, другие варианты осуществления могут содержать различные комбинации устройств возмущения потока и/или отверстий.Although the examples shown in FIG. 2-26 are depicted as separate embodiments, alternative embodiments may comprise combinations of the above disclosed flow disturbance devices and orifices. For example, in one embodiment, the compressor may include a plurality of holes located between the branch duct and the recirculation duct, where a first flow disturbance device is located downstream of the holes and a second flow disturbance device (e.g., an edge break) is located upstream of the holes, and downstream of the compressor inlet, the holes extending radially with respect to the central axis of the compressor. In another example, the compressor may include a first flow disturbance device, a second flow disturbance device and openings as disclosed above, the openings extending in an angular direction relative to the central axis of the compressor. In another example, the compressor may include multiple openings and only one flow disturbance device located either upstream or downstream of the openings. In addition, other embodiments may comprise various combinations of flow disturbance devices and / or orifices.
На фиг. 2-26 показаны примеры вариантов осуществления с относительным расположением различных компонентов. Если показано, что эти компоненты непосредственно соприкасаются друг с другом или непосредственно соединены, то такие элементы могут упоминаться как находящиеся в прямом контакте или непосредственно соединенные по меньшей мере в качестве примера. Точно так же элементы, показанные близлежащими или смежными, могут быть близлежащими или смежными по меньшей мере в качестве примера. Например, компоненты, расположенные в поверхностном контакте друг с другом, могут упоминаться, как имеющие поверхностный контакт. В другом примере элементы, расположенные отдельно друг от друга, зазором между ними и без каких-либо других компонентов, могут быть упомянуты как таковые, только в качестве примера. В другом примере элементы, показанные расположенными выше/ниже друг друга, на противоположных сторонах относительно друг друга или справа/слева друг от друга, могут быть упомянуты как таковые, относительно друг друга. Кроме того, как показано на иллюстрациях, самый верхний элемент или самая верхняя точка элемента могут упоминаться как «верх» указанного компонента, а самый нижний элемент или самая нижняя точка элемента могут упоминаться как «низ» указанного компонента, по меньшей мере в качестве примера. Используемые в настоящем документе термины верх/низ, верхний/нижний, выше/ниже могут указываться относительно вертикальной оси на чертежах и применяться для указания положения элементов относительно друг друга на чертежах. Например, элементы, показанные выше других элементов, расположены выше других элементов по вертикали. В другом примере формы элементов, изображенных на чертежах, могут быть указаны как таковые (например, элементы, являющиеся круглыми, прямыми, плоскими, изогнутыми, скругленными, скошенными, угловыми и т.п.). Кроме того, элементы, показанные в пересечении друг с другом, могут быть указаны как пересекающиеся элементы или пересекающиеся друг с другом, по меньшей мере в одном примере. Кроме того, элемент, показанный внутри другого элемента или показанный за пределами другого элемента, может быть упомянут как таковой, только в качестве примера.FIG. 2-26 show examples of embodiments with the relative position of various components. If these components are shown to be in direct contact with each other or directly connected, then such elements may be referred to as being in direct contact or directly connected, at least by way of example. Likewise, items shown adjacent or adjacent may be adjacent or adjacent, at least by way of example. For example, components that are in surface contact with each other may be referred to as having surface contact. In another example, elements that are spaced apart from each other and without any other components may be referred to as such, by way of example only. In another example, elements shown above / below each other, on opposite sides with respect to each other, or to the right / left of each other, may be referred to as such, relative to each other. In addition, as shown in the illustrations, the topmost element or the topmost point of the element may be referred to as the “top” of the specified component, and the lowest element or the lowest point of the element may be referred to as the “bottom” of the specified component, at least by way of example. Used in this document, the terms top / bottom, top / bottom, above / below can be indicated relative to the vertical axis in the drawings and be used to indicate the position of elements relative to each other in the drawings. For example, items shown above other items are vertically higher than other items. In another example, the shapes of the elements shown in the drawings may be indicated as such (eg, elements that are round, straight, flat, curved, rounded, beveled, angular, etc.). In addition, elements shown in intersection with each other may be indicated as intersecting elements or intersecting with each other, in at least one example. In addition, an item shown within another item or shown outside of another item may be referred to as such, by way of example only.
За счет окружения проходного канала компрессора резонансной камерой и обеспечения соединения по текучей среде между проходным каналом и резонансной камерой через отводной канал и канал рециркуляции, воздух может проходить в резонансную камеру через отводной канал в то время, когда вращается колесо компрессора. Первое количество воздуха, проходящего через резонансную камеру, может выходить из резонансной камеры через канал рециркуляции и снова поступать в проходной канал. Таким образом, за счет прохождения воздуха через резонансную камеру и проходной канал может быть уменьшено количество шума, создаваемого потоком воздуха. Кроме того, за счет размещения отверстий между отводным каналом и каналом рециркуляции, как раскрыто выше, второе количество воздуха может выходить из резонансной камеры в проходной канал, причем второе количество меньше первого количества. Таким образом, можно уменьшить давление внутри резонансной камеры и, таким образом, дополнительно уменьшить количество звуков, создаваемых потоком воздуха. В некоторых вариантах осуществления устройство возмущения потока может быть расположено внутри проходного канала, если устройство возмущения потока выполнено с возможностью нарушения (например, изменения) потока воздуха, двигающегося через проходной канал. За счет нарушения потока воздуха, двигающегося через проходной канал и через устройство возмущения потока, можно дополнительно уменьшить количество звуков, создаваемых потоком воздуха. За счет совместного функционирования резонансной камеры, отверстий и устройства возмущения потока можно в большей степени уменьшить количество шума, создаваемого потоком воздуха, проходящего через компрессор, по сравнению с количеством шума, уменьшаемым за счет использования только резонансной камеры.By surrounding the bore of the compressor with the resonance chamber and providing a fluid connection between the bore and the resonance chamber through the bleed and recirculation duct, air can flow into the resonance chamber through the bleed while the compressor wheel rotates. The first amount of air passing through the resonance chamber can leave the resonance chamber through the recirculation channel and enter the passage channel again. Thus, by passing air through the resonance chamber and the passageway, the amount of noise generated by the air flow can be reduced. In addition, by positioning the holes between the branch duct and the recirculation duct, as disclosed above, a second amount of air can escape from the resonance chamber into the passage duct, the second amount being less than the first amount. In this way, it is possible to reduce the pressure inside the resonance chamber and thus further reduce the amount of sound generated by the air flow. In some embodiments, the flow disturbance device may be located within the bore if the flow disturbance device is configured to disrupt (eg, change) the flow of air moving through the bore. By disrupting the flow of air moving through the passageway and through the flow disturbance device, it is possible to further reduce the number of sounds generated by the air flow. By working together the resonance chamber, the holes and the flow perturbation device, the amount of noise generated by the air flow passing through the compressor can be reduced to a greater extent than the amount of noise that is reduced by using the resonance chamber alone.
В одном варианте осуществления компрессор содержит: корпус; проходной канал, сформированный внутренней поверхностью корпуса; колесо компрессора, расположенное в указанном корпусе ниже по потоку от проходного канала и имеющее по меньшей мере одну главную лопатку; резонансную камеру, сформированную внутри корпуса, окружающую проходной канал и соединенную по текучей среде с проходным каналом через канал рециркуляции и отводной канал; и отверстие, сформированное между резонансной камерой и проходным каналом и соединенное с проходным каналом между каналом рециркуляции и отводным каналом. В первом примере компрессора, компрессор содержит устройство возмущения потока, сформированное внутренней поверхностью проходного канала и расположенное между отводным каналом и отверстием внутри проходного канала и проходящее в направлении центральной оси компрессора. Второй пример компрессора факультативно содержит первый пример, и дополнительно отличается тем, что устройство возмущения потока представляет собой кольцевое устройство возмущения потока, проходящее вдоль внутреннего периметра проходного канала и вокруг центральной оси компрессора. Третий пример компрессора опционально содержит один или несколько примеров, с первого по второй, и отличается тем, что устройство возмущения потока содержит поверхность переднего края, скошенную радиально наружу в направлении от центральной оси, и поверхность заднего края, расположенную вблизи переднего края по меньшей мере одной главной лопатки и расположенную перпендикулярно к центральной оси. Четвертый пример компрессора опционально содержит один или несколько примеров, с первого по третий, и отличается тем, что передний край по меньшей мере одной главной лопатки расположен выше по потоку от устройства возмущения потока. Пятый пример компрессора опционально содержит один или несколько примеров, с первого по четвертый, и отличается тем, что устройство возмущения потока содержит первую поверхность, определяющую первый диаметр проходного канала, вторую поверхность, определяющую второй диаметр проходного канала, и третью поверхность, расположенную под углом относительно первой поверхности и второй поверхности и соединяющую первую поверхность со второй поверхностью. Шестой пример компрессора опционально содержит один или несколько примеров, с первого по пятый, и отличается тем, что устройство возмущения потока содержит первую поверхность и вторую поверхность, проходящие в параллельном направлении относительно центральной оси, третью поверхность и четвертую поверхность, расположенные под углом относительно первой поверхности и второй поверхности и расположенные между первой поверхностью и второй поверхностью, и причем диаметр проходного канала вдоль первой поверхности и второй поверхности меньше диаметра проходного канала вдоль третьей поверхности и четвертой поверхности. Седьмой пример компрессора опционально содержит один или несколько примеров, с первого по шестой, и отличается тем, что отверстие расположено между каналом рециркуляции и отводным каналом вдоль проходного канала в направлении центральной оси компрессора, и причем отверстие представляет собой одно из множества отверстий, расположенных между каналом рециркуляции и отводным каналом. Восьмой пример компрессора опционально содержит один или несколько примеров, с первого по седьмой, и отличается тем, что каждое отверстие из множества отверстий расположено радиально вокруг центральной оси. Девятый пример компрессора опционально содержит один или несколько примеров, с первого по восьмой, и отличается тем, что каждое отверстие из множества отверстий сформировано как цилиндрический проем, проходящий между резонансной камерой и проходным каналом. Десятый пример компрессора опционально содержит один или несколько примеров, с первого по девятый, и дополнительно содержит устройство возмущения потока, сформированное проходным каналом и расположенное выше по потоку от множества отверстий относительно направления движения потока впускного воздуха через проходной канал, и причем диаметр проходного канала вдоль устройства возмущения потока меньше диаметра в области впускного отверстия проходного канала.In one embodiment, the compressor comprises: a housing; a passageway formed by the inner surface of the housing; a compressor wheel located in said housing downstream of the flow passage and having at least one main blade; a resonance chamber formed within the housing surrounding the passageway and in fluid communication with the passageway through the recirculation passage and the bypass passage; and an opening formed between the resonance chamber and the passageway and connected to the passageway between the recirculation passage and the bypass passage. In a first example of a compressor, the compressor comprises a flow perturbation device formed by the inner surface of the bore and located between the branch duct and an opening within the bore and extending towards the central axis of the compressor. The second compressor example optionally comprises the first example, and is further characterized in that the flow disturbance device is an annular flow disturbance device extending along the inner perimeter of the bore and around the central axis of the compressor. The third example of a compressor optionally contains one or more examples, from the first to the second, and is characterized in that the flow disturbance device comprises a front edge surface that is tapered radially outward in the direction from the central axis, and a rear edge surface located near the front edge of at least one the main blade and located perpendicular to the central axis. The fourth example of the compressor optionally contains one or more examples, from the first to the third, and is characterized in that the leading edge of at least one main blade is located upstream of the flow disturbance device. The fifth example of a compressor optionally contains one or more examples, from the first to the fourth, and is characterized in that the flow disturbance device comprises a first surface defining the first diameter of the passage channel, a second surface defining the second diameter of the passage channel, and a third surface located at an angle with respect to the first surface and the second surface and connecting the first surface to the second surface. The sixth example of a compressor optionally contains one or more examples, from the first to the fifth, and is characterized in that the flow disturbance device comprises a first surface and a second surface extending in a parallel direction with respect to the central axis, a third surface and a fourth surface located at an angle relative to the first surface and second surfaces and located between the first surface and the second surface, and wherein the diameter of the passage along the first surface and the second surface is less than the diameter of the passage along the third surface and the fourth surface. The seventh example of the compressor optionally contains one or more examples, from the first to the sixth, and is characterized in that the opening is located between the recirculation channel and the bypass channel along the passage channel in the direction of the central axis of the compressor, and wherein the opening is one of a plurality of holes located between the channel recirculation and branch duct. The eighth example of the compressor optionally contains one or more examples, from the first to the seventh, and is characterized in that each hole of the plurality of holes is located radially about a central axis. The ninth example of the compressor optionally contains one or more examples, from the first to the eighth, and is characterized in that each hole of the plurality of holes is formed as a cylindrical opening extending between the resonance chamber and the passage channel. The tenth example of the compressor optionally contains one or more examples, from the first to the ninth, and further comprises a flow disturbance device formed by the passage channel and located upstream of the plurality of holes with respect to the direction of movement of the intake air flow through the passage channel, and the diameter of the passage channel along the device flow disturbance is less than the diameter in the area of the inlet opening of the passage channel.
В другом варианте осуществления компрессор содержит: корпус, имеющий центральную ось; колесо компрессора, расположенное в указанном корпусе, имеющее главную лопатку, выполненную с возможностью вращения внутри корпуса вокруг центральной оси; проходной канал, расположенный внутри корпуса и по меньшей мере частично выше по потоку от колеса компрессора; камеру, расположенную внутри корпуса и окружающую внешний периметр проходного канала, причем указанная камера соединена по текучей среде с проходным каналом посредством отводного канала и канала рециркуляции; и кольцевое устройство возмущения потока на проходном канале, расположенное ниже по потоку от отверстия и выше по потоку от отводного канала, причем кольцевое устройство возмущения потока содержит поверхность переднего края, поверхность заднего края и угловую поверхность, соединяющую поверхность переднего края с поверхностью заднего края, причем поверхность заднего края расположена вблизи переднего края главной лопатки. В первом примере компрессора, компрессор содержит отверстие, соединяющее по текучей среде указанную камеру с проходным каналом, причем отверстие расположено между отводным каналом и каналом рециркуляции вдоль проходного канала в направлении центральной оси. Второй пример компрессора опционально содержит первый пример и отличается тем, что отверстие представляет собой одно из множества отверстий, расположенных между отводным каналом и каналом рециркуляции, причем множество отверстий расположено радиально относительно центральной оси компрессора, и причем каждое отверстие из множества отверстий сформировано как цилиндрический проем между указанной камерой и проходным каналом. Третий пример компрессора опционально содержит один или несколько примеров, с первого по второй, и отличается тем, что первая ось, расположенная радиально относительно центральной оси и проходящая через центр первого отверстия из множества отверстий, наклонена под первым углом относительно второй оси, расположенной радиально относительно центральной оси и проходящей через центр второго отверстия из множества отверстий, причем первое отверстие расположено смежно со вторым отверстием, и причем угол между каждой парой смежных отверстий из множества отверстий в направлении вокруг центральной оси равен первому углу. Четвертый пример компрессора опционально содержит один или несколько примеров, с первого по третий, и отличается тем, что каждое отверстие из множества отверстий обособлено и отделено от каждого другого отверстия, и причем ни одно отверстие из множества отверстий не сформировано отводным каналом или каналом рециркуляции. Пятый пример компрессора опционально содержит один или несколько примеров, с первого по четвертый, и отличается тем, что отводной канал расположен ниже по потоку от переднего края главной лопатки, а канал рециркуляции расположен выше по потоку от переднего края главной лопатки, относительно направления центральной оси.In another embodiment, the compressor comprises: a housing having a central axis; a compressor wheel located in said housing having a main blade rotatable inside the housing around a central axis; a passageway located within the housing and at least partially upstream of the compressor wheel; a chamber located inside the housing and surrounding the outer perimeter of the passageway, said chamber in fluid communication with the passageway through a branch passage and a recirculation passage; and an annular flow disturbance device located downstream of the opening and upstream of the branch channel, the annular flow disturbance device comprising a front edge surface, a rear edge surface and an angular surface connecting the front edge surface with the rear edge surface, and the trailing edge surface is located near the leading edge of the main scapula. In a first example of a compressor, the compressor comprises an opening fluidly connecting said chamber to a passageway, the opening being located between the branch passage and the recirculation passage along the passageway in the direction of the central axis. The second compressor example optionally comprises the first example and is characterized in that the hole is one of a plurality of holes located between the branch duct and the recirculation duct, the plurality of holes are located radially with respect to the central axis of the compressor, and each hole of the plurality of holes is formed as a cylindrical hole between indicated by the camera and the through passage. The third example of the compressor optionally contains one or more examples, from the first to the second, and is characterized in that the first axis, located radially relative to the central axis and passing through the center of the first hole of the plurality of holes, is inclined at a first angle with respect to the second axis located radially relative to the central axis and passing through the center of the second hole of the plurality of holes, and the first hole is located adjacent to the second hole, and the angle between each pair of adjacent holes of the plurality of holes in the direction around the central axis is equal to the first angle. The fourth example of the compressor optionally contains one or more examples, from the first to the third, and is characterized in that each hole of the plurality of holes is isolated and separated from each other hole, and wherein none of the plurality of holes is formed by a branch or recirculation channel. The fifth example of the compressor optionally contains one or more examples, from the first to the fourth, and differs in that the discharge channel is located downstream of the leading edge of the main blade, and the recirculation channel is located upstream of the leading edge of the main blade, relative to the direction of the central axis.
В другом варианте осуществления компрессор содержит: впускной проходной канал, расположенный внутри корпуса компрессора; колесо компрессора, расположенное в указанном корпусе, ниже по потоку от впускного проходного канала, и имеющее главную лопатку, выполненную с возможностью вращения вокруг центральной оси впускного проходного канала; первый кольцевой канал, расположенный выше по потоку от переднего края главной лопатки и соединяющий впускной проходной канал и кольцевую камеру, окружающую впускной проходной канал; второй кольцевой канал, расположенный ниже по потоку от переднего края главной лопатки и соединяющий впускной проходной канал и кольцевую камеру; множество отверстий, расположенных между первым кольцевым каналом и вторым кольцевым каналом в направлении центральной оси и соединяющих впускной проходной канал с кольцевой камерой; и устройство возмущения потока, расположенное вдоль внутренней поверхности впускного проходного канала между вторым кольцевым каналом и множеством отверстий, причем устройство возмущения потока содержит поверхность переднего края, поверхность заднего края и по меньшей мере одну угловую поверхность, присоединенную между поверхностью переднего края и поверхностью заднего края. В первом примере компрессора поверхность переднего края и поверхность заднего края расположены приблизительно параллельно центральной оси, причем поверхность переднего края расположена на большем расстоянии от центральной оси, чем поверхность заднего края, в радиальном направлении относительно центральной оси, и причем по меньшей мере одна угловая поверхность содержит ровно одну угловую поверхность, соединяющую поверхность переднего края и поверхность заднего края. Второй пример компрессора опционально содержит первый пример и отличается тем, что поверхность переднего края и поверхность заднего края расположены приблизительно параллельно центральной оси и причем по меньшей мере одна угловая поверхность содержит первую угловую поверхность и вторую угловую поверхность, причем первая угловая поверхность соединена со второй угловой поверхностью в месте, расположенном на расстоянии от центральной оси, поверхности переднего края и поверхности заднего края, в радиальном направлении относительно центральной оси.In another embodiment, the compressor comprises: an inlet passage located within the compressor housing; a compressor wheel located in said housing, downstream of the inlet passageway, and having a main blade rotatable about the central axis of the inlet passageway; a first annular passage located upstream of the leading edge of the main blade and connecting the inlet passageway and an annular chamber surrounding the inlet passageway; a second annular passage located downstream of the leading edge of the main blade and connecting the inlet passageway and the annular chamber; a plurality of holes located between the first annular passage and the second annular passage in the direction of the central axis and connecting the inlet passageway with the annular chamber; and a flow disturbance device disposed along an inner surface of the inlet passageway between the second annular channel and the plurality of holes, the flow disturbance device comprising a leading edge surface, a rear edge surface, and at least one angular surface joined between the front edge surface and a rear edge surface. In a first compressor example, the leading edge surface and the trailing edge surface are located approximately parallel to the central axis, the leading edge surface being located at a greater distance from the central axis than the trailing edge surface, in a radial direction relative to the central axis, and wherein the at least one corner surface comprises exactly one corner surface connecting the leading edge surface and the trailing edge surface. The second compressor example optionally comprises the first example and is characterized in that the front edge surface and the rear edge surface are located approximately parallel to the central axis and wherein at least one corner surface comprises a first corner surface and a second corner surface, the first corner surface being connected to the second corner surface at a place located at a distance from the central axis, the surface of the front edge and the surface of the rear edge, in a radial direction relative to the central axis.
Следует отметить, что включенные в настоящую заявку примеры управляющих программ и программ оценки могут быть использованы с разнообразными конфигурациями систем двигателя и/или транспортного средства. Способы и алгоритмы управления, раскрытые в настоящей заявке, могут быть сохранены как исполняемые инструкции в долговременной памяти и выполнены управляющей системой, состоящей из контроллера в сочетании с различными датчиками, приводами и другими средствами двигателя. Конкретные алгоритмы, раскрытые в настоящей заявке, могут представлять собой одну или более стратегий обработки, таких как управляемые по событиям, управляемые по прерываниям, многозадачные, многопоточные и т.п. Кроме того, проиллюстрированные разнообразные действия, операции и/или функции могут быть выполнены в указанной последовательности, параллельно или в некоторых случаях могут быть пропущены. Аналогично, указанный порядок обработки не обязателен для достижения отличительных признаков и преимуществ раскрываемых в настоящей заявке вариантов осуществления изобретения, но служит для удобства иллюстрирования и описания. Одно или более из иллюстрируемых действий, операций и/или функций могут быть выполнены повторно в зависимости от конкретной применяемой стратегии. Кроме того, раскрытые действия, операции и/или функции могут представлять в графическом виде код, который должен быть запрограммирован в долговременную память машиночитаемой среды хранения данных в управляющей системе двигателя, где раскрытые действия осуществляются посредством исполнения инструкций в системе, содержащей различные компоненты оборудования двигателя, совместно с электронным контроллером.It should be noted that the examples of control programs and evaluation programs included in this application can be used with a variety of configurations of engine and / or vehicle systems. The control methods and algorithms disclosed in this application can be stored as executable instructions in non-volatile memory and executed by a control system consisting of a controller in combination with various sensors, drives, and other engine means. Specific algorithms disclosed herein may represent one or more processing strategies such as event-driven, interrupt-driven, multitasking, multithreading, and the like. In addition, the illustrated various acts, operations and / or functions may be performed in the specified sequence, in parallel, or in some cases may be omitted. Likewise, this order of processing is not required to achieve the features and benefits of the embodiments disclosed herein, but is for convenience of illustration and description. One or more of the illustrated acts, operations and / or functions may be repeated depending on the particular strategy employed. In addition, the disclosed actions, operations, and / or functions may graphically represent code to be programmed into the non-volatile memory of a computer-readable storage medium in an engine control system, where the disclosed actions are performed by executing instructions in a system containing various engine hardware components. together with an electronic controller.
Следует понимать, что конфигурации и алгоритмы, раскрытые в настоящей заявке, носят иллюстративный характер, и что эти конкретные варианты осуществления изобретения не следует рассматривать в качестве ограничения, так как возможны многочисленные модификации. Например, вышеизложенная технология может быть применена в двигателях с конфигурацией цилиндров V-6, I-4, I-6, V-12, с 4-мя оппозитными цилиндрами и в двигателях других типов. Предмет настоящего изобретения включает в себя все новые и неочевидные комбинации и подкомбинации различных систем и конфигураций, а также другие отличительные признаки, функции и/или свойства, раскрытые в настоящей заявке.It should be understood that the configurations and algorithms disclosed in this application are illustrative, and that these specific embodiments of the invention should not be construed as limiting, as numerous modifications are possible. For example, the above technology can be applied to engines with cylinder configurations V-6, I-4, I-6, V-12, with 4 boxer cylinders and other types of engines. The subject matter of the present invention includes all new and non-obvious combinations and sub-combinations of various systems and configurations, as well as other features, functions and / or properties disclosed in this application.
В нижеследующей формуле изобретения, в частности, указаны определенные комбинации и подкомбинации, которые считаются новыми и неочевидными. В таких пунктах формулы изобретения ссылка может быть сделана на «некоторый» элемент или «первый» элемент или эквивалент такого элемента. Следует понимать, что такие пункты формулы изобретения могут включать в себя один или более указанных элементов, не требуя и не исключая двух или более таких элементов. Иные комбинации и подкомбинации раскрытых отличительных признаков, функций, элементов и/или свойств могут быть включены в формулу путем изменения имеющихся пунктов формулы изобретения или путем представления новых пунктов формулы изобретения в настоящей или родственной заявке. Такие пункты формулы изобретения, независимо от того, являются ли они более широкими, более узкими, эквивалентными или отличающимися в отношении объема идеи первоначальной формулы изобретения, также считаются включенными в предмет настоящего изобретения.In the following claims, in particular, certain combinations and sub-combinations are indicated, which are considered novel and non-obvious. In such claims, reference may be made to “some” element or “first” element or the equivalent of such an element. It should be understood that such claims may include one or more of the recited elements without requiring or excluding two or more of such elements. Other combinations and sub-combinations of the disclosed features, functions, elements and / or properties may be included in the claims by modifying existing claims or by introducing new claims in the present or related application. Such claims, whether broader, narrower, equivalent, or different in terms of the scope of the original claims, are also deemed to be included in the subject matter of the present invention.
Claims (36)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US15/344,435 US10337529B2 (en) | 2012-06-20 | 2016-11-04 | Turbocharger compressor noise reduction system and method |
US15/344,435 | 2016-11-04 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2017137280A RU2017137280A (en) | 2019-04-24 |
RU2017137280A3 RU2017137280A3 (en) | 2021-04-20 |
RU2750512C2 true RU2750512C2 (en) | 2021-06-29 |
Family
ID=62002956
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017137280A RU2750512C2 (en) | 2016-11-04 | 2017-10-24 | System and method for reducing turbocharger compressor noise |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN108019380B (en) |
DE (1) | DE102017125652A1 (en) |
RU (1) | RU2750512C2 (en) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10920791B2 (en) | 2018-10-03 | 2021-02-16 | Ford Global Technologies, Llc | Noise mitigating compressor |
CN109584448B (en) * | 2018-11-23 | 2021-06-04 | 北京易植科技有限公司 | Flower vending machine based on RFID dynamic checking mode and control method thereof |
CN111951817B (en) * | 2020-08-24 | 2023-12-19 | 华帝股份有限公司 | Noise reduction structure and kitchen appliance using same |
DE102021000199A1 (en) | 2021-01-18 | 2022-07-21 | Mercedes-Benz Group AG | Intake tract for an internal combustion engine of a motor vehicle, in particular a motor vehicle |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1486067A3 (en) * | 1985-11-08 | 1989-06-07 | Turbo Lufttechnik Gmbh | Axial-flow air-blower |
DE3908285C1 (en) * | 1989-03-14 | 1990-06-07 | Daimler-Benz Aktiengesellschaft, 7000 Stuttgart, De | Turbine wheel of an exhaust turbocharger for an internal combustion engine with radial and/or mixed-flow gas feed |
US20100322778A1 (en) * | 2009-06-19 | 2010-12-23 | Carroll Iii John T | Method and apparatus for improving turbocharger components |
US20110214421A1 (en) * | 2008-11-18 | 2011-09-08 | Borgwarner Inc. | Compressor of an exhaust-gas turbocharger |
RU150653U1 (en) * | 2013-06-25 | 2015-02-20 | ФОРД ГЛОУБАЛ ТЕКНОЛОДЖИЗ, ЭлЭлСи | TURBOCHARGER COMPRESSOR SYSTEM (OPTIONS) |
RU2612542C2 (en) * | 2011-11-10 | 2017-03-09 | ФОРД ГЛОУБАЛ ТЕКНОЛОДЖИЗ, ЭлЭлСи | Engine system, method for turbo-supercharger system and method for supercharged engine with first and second compressors |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4930978A (en) * | 1988-07-01 | 1990-06-05 | Household Manufacturing, Inc. | Compressor stage with multiple vented inducer shroud |
DE602004019986D1 (en) * | 2004-06-15 | 2009-04-23 | Honeywell Int Inc | COMPRISED WITH A COMPRESSOR HOUSING SILENCER |
DE102004032978A1 (en) * | 2004-07-08 | 2006-02-09 | Mtu Aero Engines Gmbh | Flow structure for a turbocompressor |
DE602006019382D1 (en) * | 2005-02-23 | 2011-02-17 | Cummins Turbo Tech Ltd | COMPRESSOR |
JP2010518314A (en) | 2007-02-14 | 2010-05-27 | ボーグワーナー・インコーポレーテッド | Compressor housing |
US7942625B2 (en) | 2007-04-04 | 2011-05-17 | Honeywell International, Inc. | Compressor and compressor housing |
US9303561B2 (en) * | 2012-06-20 | 2016-04-05 | Ford Global Technologies, Llc | Turbocharger compressor noise reduction system and method |
JP5649758B2 (en) * | 2012-08-24 | 2015-01-07 | 三菱重工業株式会社 | Centrifugal compressor |
US10378557B2 (en) * | 2013-12-06 | 2019-08-13 | Borgwarner Inc. | Reduced noise compressor recirculation |
-
2017
- 2017-10-24 RU RU2017137280A patent/RU2750512C2/en active
- 2017-11-02 DE DE102017125652.0A patent/DE102017125652A1/en active Pending
- 2017-11-02 CN CN201711061114.7A patent/CN108019380B/en active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1486067A3 (en) * | 1985-11-08 | 1989-06-07 | Turbo Lufttechnik Gmbh | Axial-flow air-blower |
DE3908285C1 (en) * | 1989-03-14 | 1990-06-07 | Daimler-Benz Aktiengesellschaft, 7000 Stuttgart, De | Turbine wheel of an exhaust turbocharger for an internal combustion engine with radial and/or mixed-flow gas feed |
US20110214421A1 (en) * | 2008-11-18 | 2011-09-08 | Borgwarner Inc. | Compressor of an exhaust-gas turbocharger |
US20100322778A1 (en) * | 2009-06-19 | 2010-12-23 | Carroll Iii John T | Method and apparatus for improving turbocharger components |
RU2612542C2 (en) * | 2011-11-10 | 2017-03-09 | ФОРД ГЛОУБАЛ ТЕКНОЛОДЖИЗ, ЭлЭлСи | Engine system, method for turbo-supercharger system and method for supercharged engine with first and second compressors |
RU150653U1 (en) * | 2013-06-25 | 2015-02-20 | ФОРД ГЛОУБАЛ ТЕКНОЛОДЖИЗ, ЭлЭлСи | TURBOCHARGER COMPRESSOR SYSTEM (OPTIONS) |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN108019380A (en) | 2018-05-11 |
RU2017137280A3 (en) | 2021-04-20 |
RU2017137280A (en) | 2019-04-24 |
CN108019380B (en) | 2021-11-05 |
DE102017125652A1 (en) | 2018-05-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10415600B2 (en) | Turbocharger compressor noise reduction system and method | |
RU2750512C2 (en) | System and method for reducing turbocharger compressor noise | |
US10337529B2 (en) | Turbocharger compressor noise reduction system and method | |
US10227917B2 (en) | Passive inlet-adjustment mechanisms for compressor, and turbocharger having same | |
US9771856B2 (en) | Centrifugal compressor | |
KR102076638B1 (en) | Mixed-flow turbocharger with variable turbine geometry | |
CN104321513B (en) | Compressor cover for a turbocharger | |
US9567942B1 (en) | Centrifugal turbomachines having extended performance ranges | |
US10669889B2 (en) | Heat shield for mixed flow turbine wheel turbochargers | |
US20110255952A1 (en) | Compressor gas flow deflector and compressor incorporating the same | |
US20150377240A1 (en) | Turbocharger having vaned compressor inlet recirculation passage | |
JP5369723B2 (en) | Centrifugal compressor | |
US10138744B2 (en) | Turbocharger with variable turbine geometry having grooved guide vanes | |
JP5729112B2 (en) | Supercharger for internal combustion engine | |
US7762067B2 (en) | Turbocharger with sliding piston assembly | |
EP3730803B1 (en) | Turbocharger having adjustable-trim centrifugal compressor including air inlet wall having cavities for suppression of noise and flow fluctuations | |
MX156452A (en) | IMPROVEMENTS TO VARIABLE FLOW TURBINE OF A TURBO CHARGER FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES | |
US10851705B1 (en) | Variable inlet guide vane system for a turbocharger used in a motor vehicle | |
US10519851B2 (en) | Turbocharger | |
US8657571B2 (en) | Supersonic compressor rotor and methods for assembling same | |
US20230349385A1 (en) | Rotating machine and turbocharger including the same | |
KR101483698B1 (en) | Variable turbo charger | |
JP2005282526A (en) | Intake system of supercharged engine |