CN110005554B - 空气引导***的声音谐振器和空气引导*** - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种集成到空气引导***（100）的流动通道（30）中的声音谐振器（10），包括至少一个具有至少一个进入开口（14、15）和至少一个排出开口（16、17）的谐振通道（12、13）。进入开口（14、15）与流动通道（30）连接。排出开口（16、17）与空气引导***（100）的至少一个谐振腔（18、19）连接。本发明此外还涉及一种具有声音谐振器（10）的空气引导***（100）。

Description

空气引导***的声音谐振器和空气引导***

技术领域

本发明涉及一种声音谐振器和一种具有声音谐振器的空气引导***、尤其是机动车的内燃机的空气引导装置。

背景技术

DE 196 18 432 A1公开了抽吸设备，其中利用管转接器，在消音器体积中的抽吸管可以以简单的方式打开。通过在体积中的声音传播，通过体积大小定义的亥姆霍兹谐振器是有效的，其传输特定的音频范围的传播并且减弱另外的范围。通过分岔管（干涉管）的并联，基于干涉确定的音频可以依赖于分岔管的长度选择性地减弱。

利用附加通道的布置，消音体积可以大面积地与空气过滤器体积联接，从而通过该直接的耦联得到消音体积与同样消音地作用的空气过滤器体积的相加。所谓的亥姆霍兹谐振器通过体积总和确定，并且是相应低频的，这导致在内燃机的较低的转速范围内的噪音减弱。

发明内容

本发明的任务是提供一种空气引导***的声音谐振器，其可灵活地设计和廉价地集成。

另外的任务是提供具有声音谐振器的空气引导***，其可灵活地设计和廉价地集成。

之前提到的任务利用声音谐振器解决，其与空气引导***的流动通道联合，包括至少一个具有至少一个进入开口和至少一个排出开口的谐振通道，其中进入开口与流动通道连接，并且其中排出开口与空气引导***的至少一个谐振腔连接，其中谐振通道成形到流动通道上。

另外的任务利用具有声音谐振器的空气引导***解决，其中谐振器与流动通道联合，包括至少一个具有至少一个进入开口和至少一个排出开口的谐振通道，其中进入开口与流动通道连接，并且其中排出开口与空气引导***的至少一个谐振腔连接，其中谐振通道成形到流动通道上。

声音谐振器或空气引导***可以布置在内燃机的空气输送装置的初始空气侧和/或纯净空气侧，其中“纯净空气侧”表示在空气清洁装置、尤其是空气过滤器的下游的流动区域，并且“初始空气侧”表示相应在空气清洁装置的上游的流动区域。

本发明的有利的设计方案和优点由优选实施例、说明书和附图得到。

提出了一种声音谐振器，其与空气引导***的流动通道联合，包括至少一个具有至少一个进入开口和至少一个排出开口的谐振通道。进入开口与流动通道连接，并且排出开口与空气引导***的至少一个谐振腔连接，其中谐振通道成形到流动通道上。

通过进入开口与流动通道之间的或者排出开口与谐振腔之间的连接，可以发生在它们之间的气体交换，或者在它们之间传递压力振动。提出的声音谐振器尤其是可以有利地安装在内燃机的空气引导装置的空气引导***中。内燃机可以是自吸式发动机或者例如通过涡轮增压器或压缩机增压的增压式发动机。这种空气引导***通常构造为宽带消音器，以便减弱通过增压器导致的振动的高频份额。利用提出的谐振器，例如可以在纯净空气侧减弱空气柱的振动的低频份额，其通常在初始空气侧或在附加的谐振器中减弱。利用提出的谐振器可以放弃附加的构件，这是因为谐振器可以廉价地与空气引导***的流动通道联合。这种空气引导***通常实施为塑料构件，从而单构件的脱模可以在谐振器集成到流动通道中时有利地实施。

抽吸的空气因此可以通过谐振通道的进入开口到达，并且引导至布置在流动通道的外谐振腔中。空气中的压力振动在通向排出开口的谐振通道中引导至谐振腔中。通过构件的几何尺寸的适当的设计可以激励并且由此在增压空气柱中减弱谐振的特定的频率。

宽带消音器的腔尤其是可以有利地用作谐振器，其利用更长的谐振通道入流。在常见的实施方案中，宽带消音器的腔主要实施有用于宽带的声音措施的孔图。腔也单独地作为具有非常短的谐振通道长度的谐振器使用，这是因为通道长度的延长通过随后接近壳体的外壁而受限。在此描述的在脱模技术上有利的解决方案允许用于谐振器的更长的通道长度，以便由此减弱另外的频率范围。迄今为止仅可以通过位于宽带消音器以外的附加的谐振器适当地减弱的频率可以通过也在宽带消音器内部的根据本发明的声音谐振器减弱。

有利地，谐振通道可以直接成形到流动通道上。特别有利地，谐振通道基本上在其整个长度上，尤其是沿纵向方向成形到流动通道上。在有利的实施方案中，流动通道和谐振通道分担共同的壁区段。以该方式，谐振通道可以紧凑地或结构空间有利地与流动通道联合，并且同时廉价地制造，这是因为流动通道在注塑过程中的脱模可以有利地实现，从而不需要谐振通道的附加的安装步骤。

根据有利的设计方案，至少一个谐振腔可以构造在流动通道与空气引导***的壳体的壳体壁之间。以该方式在空气引导***的壳体内部的存在的结构空间可以有利地充分利用。同时可以设计具有有利的安装空间的整个空气引导***，这是因为谐振腔因此可以在结构空间技术上紧凑地设计。

根据有利的设计方案，空气引导***可以构造为宽带消音器，以便减弱通过涡轮增压器导致的振动的高频份额。利用提出的谐振器，可以在纯净空气侧附加地减弱空气柱的振动的另外的例如低频的份额，其通常在抽吸的空气的初始空气侧减弱。由此可以使空气柱的振动的宽的高频的频率范围有效地减弱。

根据有利的设计方案，空气引导***可以具有至少一个用于使流动的空气消音的消音腔，其构造在流动通道与壳体壁之间。在此，流动通道在消音腔的区域内的外壁可以具有与消音腔连接的许多开口。在被抽吸的空气同时紧凑实施情况下，通过开口在流动通道与空气引导***的壳体的外壁之间的腔可以有利地作为消音腔充分利用。

根据有利的设计方案，不同的消音腔的开口可以具有不同的横截面。在此，开口可以具有不同的横截面，以便因此有效地减弱声音振动的宽的频带。

根据有利的设计方案，谐振通道的排出开口可以布置在谐振腔与相邻的消音腔之间，和/或两个谐振腔之间和/或谐振腔与相邻的消音腔之间的分离壁上。由此，谐振通道的稳定的布置和在空气引导***的谐振腔中的结构空间有利的安置是可能的。也可以有利地充分利用空气引导***中的可用的位置的长度。

根据有利的设计方案，谐振腔可以布置在一个或多个消音腔之前。以该方式可以减弱振动的空气柱的低频份额和高频份额。流动通道也可以在注塑过程后与集成的谐振通道一起有利地脱模。

根据有利的设计方案，谐振腔可以布置在两个消音腔之间。备选的布置设置了具有在谐振腔之前和之后的消音腔的布置。由此可以实现空气引导***中的谐振通道的更大的长度，由此，另外的特定的频率或频率范围可以适当地过滤掉。

根据另外的设计方案，谐振通道的进入开口可以布置在沿流动方向在前方的消音腔内。相反的顺序同样是可能的，这是因为流动方向在声音上仅是不太重要的。尽可能长的谐振通道因此也可以安置在空气引导***中，由此，另外的特定的频率或频率范围可以适当地过滤掉。

根据有利的设计方案，声音谐振器可以包括至少两个谐振通道，其中排出开口可以布置在例如外谐振腔内，并且排出开口可以布置在相邻的谐振腔内、例如下一内置的谐振腔内。以该方式可能的是，声音谐振器针对两个不同的频率范围设计，这是因为谐振通道可以具有与另外的谐振通道相比更大的长度。具有更长的长度的谐振通道因此可以与另外的谐振通道相比减弱不同的频率或频率范围。

根据有利的设计方案，谐振通道可以通过流动通道的外壁和壳体壁形成。另外的有利的实施方式设置的是，谐振通道在一侧通过流动通道的外壁限界，在另一侧通过壳体壁限界。以该方式可以实现构件、即流动通道和壳体关于注塑过程中的脱模的特别有利的设计。

根据有利的设计方案，谐振通道的盖可以构造为单独的构件。由此，敞开的谐振通道可以成形到流动通道上，谐振通道利用单独的盖在另外的工作步骤中事后被封闭。由此，具有成形的谐振通道的流动通道的脱模可以进一步简化。

根据有利的设计方案，谐振通道可以布置在流动通道的内部。以该方式可以尽可能紧凑地实施流动通道，从而空气引导***可以在结构空间上有利地安置在发动机空间中。流动通道的脱模因此也可以在注塑过程之后简单地设计。

根据本发明的另外的方面，提出涡轮增压的内燃机的具有声音谐振器的空气引导***、尤其是空气引导装置，其中谐振器与流动通道联合。空气引导***包括至少一个具有至少一个进入开口和至少一个排出开口的谐振通道。进入开口与流动通道连接，并且排出开口与空气引导***的至少一个谐振腔连接。

提出的空气引导***可以具有集成的声音谐振器，并且因此尤其是有利地作为涡轮增压的内燃机的空气引导装置的部分安装。这种空气引导***通常构造为宽带消音器，以便减弱通过涡轮增压器导致的振动的高频份额。利用提出的谐振器，附加地例如可以在纯净空气侧减弱空气柱的振动的低频份额，其通常在空气引导装置的初始空气侧减弱。利用提出的谐振器可以放弃附加的构件，这是因为谐振器可以廉价地与空气引导***的流动通道联合。有利地，这种空气引导***实施为塑料构件，从而单构件的脱模可以在谐振器集成到流动通道中时有利地实施。

根据有利的设计方案，至少一个谐振腔可以在流动通道与空气引导***的壳体的壳体壁之间构造。以该方式可以有利地充分利用空气引导***的壳体内的存在的结构空间。同时可以设计具有有利的安装空间的整个空气引导***，这是因为谐振腔因此可以在结构空间技术上紧凑地设计。

根据有利的设计方案，空气引导***可以构造为宽带消音器，并且包括至少一个用于使流动的空气消音的消音腔，其构造在流动通道与壳体壁之间。在此，流动通道在消音腔的区域内的外壁可以具有与消音腔连接的许多开口。

利用提出的谐振器，例如可以在纯净空气侧减弱空气柱的例如可以通过增压器导致的振动的低频和/或高频份额，其通常在抽吸的空气的初始空气侧减弱。由此可以有效地减弱空气柱的振动的宽的频率范围。

附图说明

另外的优点由随后的附图描述得到。在附图中示出了本发明的实施例。附图、说明书和实施例包含在组合中的大量特征。本领域技术人员将特征适宜地也视为单独的，并且概括为有意义的另外的组合。示例性地：

图1示出了根据本发明的设计方案的空气引导***的部分剖视的等距视图，其具有一个声音谐振器和三个宽带消音腔；

图2示出了根据图1的具有关闭的壳体的空气引导***的等距视图；

图3示出了穿过根据图1的空气引导***的纵截面图；

图4示出了穿过根据图1的空气引导***的横截面图；

图5示出了穿过根据图1的空气引导***的另外的横截面图；

图6示出了根据本发明的另外的设计方案的空气引导***的部分剖视的等距视图，其具有一个声音谐振器和三个宽带消音腔；

图7示出了根据本发明的另外的设计方案的空气引导***的部分剖视的等距视图，其具有两个声音谐振器、两个通向谐振器的谐振通道和两个宽带消音腔；

图8示出了穿过根据图7的空气引导***的纵截面图；

图9示出了穿过根据图7的空气引导***的横截面图；

图10示出了穿过根据图7的空气引导***的另外的横截面图；

图11示出了根据本发明的另外的设计方案的空气引导***的剖视的等距视图；

图12示出了根据本发明的另外的设计方案的空气引导***的剖视的等距视图；和

图13示出了根据本发明的另外的设计方案的空气引导***的流动通道的剖视的等距视图。

具体实施方式

在附图中，相同的或相同类型的部件用相同的附图标记来编号。附图仅示出了示例并且理解为非局限性的。

图1示出了根据本发明的设计方案的空气引导***100的部分剖视的等距视图，其具有一个声音谐振器10和三个宽带消音腔50、54、58。空气引导***100具有流动通道30，其分为四个不同的区段，并且由具有壳体上部分40和壳体下部分42的壳体38包围。流动通道30在其端部利用入口32和出口34密封地从壳体38导出。

空气引导***100在该示例中沿流动方向（利用入口32处的箭头示出）在后端部具有谐振腔18和消音腔50、54、58，其通过密封的分离壁62、64、66彼此分离，以便导致声音去耦。用于使流动的空气消音的消音腔50、54、58构造在流动通道30与壳体壁38之间，其中流动通道30的在消音腔50、54、58的区域中的外壁36具有许多开口52、56、60，其与消音腔50、54、58连接。不同的消音腔50、54、58的开口52、56、60具有不同的直径，以便可以减弱流动的空气的不同的频率范围。空气引导***100因此构造为宽带消音器。

谐振腔18构造在流动通道30与空气引导***100的壳体38的壳体壁44之间。

声音谐振器10与空气引导***100的流动通道30联合。谐振器10包括具有进入开口14和排出开口16的谐振通道12。进入开口14与流动通道30连接，并且排出开口16与空气引导***100的谐振腔18连接。

谐振通道12直接成形到流动通道30上。谐振通道12的排出开口16布置在谐振腔18与相邻的消音腔50之间的分离壁62上，以便因此充分利用谐振通道12的最大可能的长度。

气流沿箭头方向进入空气引导***100。气流可以因此到达进入开口14，并且压力振动通过谐振通道12到达排出开口16。振动从那里延伸至谐振腔18的自由空间中。由此，声音谐振器10的谐振效应可以起作用，以便因此导致振动的空气柱的声音振动的低频和/或高频份额的减弱。

图2示出了根据图1的具有关闭的壳体38的空气引导***100的等距视图，而在图3中示出了穿过根据图1的空气引导***100的纵截面图。在图4和5中示出了在不同的深度中穿过根据图1的空气引导***100的两个横截面图。

在图2中可看到两个壳体半体，即壳体上部分40和壳体下部分42，其可以在环绕的拼接线上拼接在一起，例如焊接或粘贴。可选地，壳体也可以例如构造为柱体和/或例如沿轴向方向由两个壳体半体拼接在一起。

在图3中可以明显看到谐振腔18和三个消音腔50、54、58的顺序，消音腔在流动通道30中分别具有不同的直径的开口52、56、60。消音腔50、54、58通过分离壁62、64、66声音分离。分离壁62、64、66连接流动通道30与壳体38的壁44，并且有助于加固整个壳体38和空气引导***100。出口34在图3中被覆盖。

图4以空气引导***100的横截面图剖视地示出了在排出开口16的区域中的谐振通道12，通过排出开口，振动的空气与谐振腔18连接。在图5中剖视地示出了进入开口14与排出开口16之间的谐振通道12。

在图3、4和5中也明显看到的是，具有进入开口14和排出开口16的谐振通道12直接成形到流动通道12上，并且因此与其一体式地构造。

在图6至13中示出了另外的实施方式。为了避免不必要的重复，在说明书中仅讨论与第一实施方式的差异。

图6示出了根据本发明的另外的设计方案的空气引导***100的部分剖视的等距视图，其具有一个声音谐振器10和三个宽带消音腔50、54、58。在该实施例中，谐振腔18布置在两个消音腔50、54之间。谐振通道12的进入开口14布置在消音腔50的区域中，并且沿该消音腔50延伸。谐振通道12引导穿过消音腔50与谐振腔18之间的分离壁62。谐振通道12的排出开口16布置在通向下一消音腔54的分离壁64上。以该方式可以实现更长的谐振通道12，由此可以减弱空气引导***100的振动的空气柱的另外的频率或频率范围。

在图7中示出了根据本发明的另外的设计方案的空气引导***100的部分剖视的等距视图，其具有两个声音谐振器10、11、两个谐振通道12、13和两个宽带消音腔54、58。两个谐振通道12、13彼此平行地并排成形到流动通道30上。两个进入开口14、15布置在外谐振腔18的开端处。第一谐振通道12的排出开口16布置在外谐振腔18内，而第二谐振通道13的排出开口17布置在下一内置的谐振腔19内。由此可能的是，第二谐振通道13的长度明显更长地实施，从而可以减弱空气引导***100中的气流的两个频率范围。

图8为此示出了穿过根据图7的空气引导***100的纵截面图，从而可看到两个谐振腔18和19以及宽带消音器的两个消音腔54和58的顺序。

此外，在图9和10中示出了在不同的深度中穿过根据图7的空气引导***100的两个横截面图。在图9中，第二谐振器11的第二谐振通道13在其走向中被剖切。第一谐振器10的第一谐振通道12至第一谐振腔16的排出开口16以截面图示出。在图10中，两个谐振通道12和13在其走向中被剖切。

图11示出了根据本发明的另外的设计方案的空气引导***100的剖视的等距视图。在该实施例中，谐振通道12通过流动通道30的外壁36和空气引导***100的壳体38的壳体壁44形成。为此，谐振通道12作为具有U形的横截面的敞开的通道成形到流动通道30上。此外，壳体38的外壁44在谐振通道12的位置上沿径向从外部深冲，从而壁44以盖20的形式封闭谐振通道12。当盖利用谐振通道12的U形的部分密封地封闭，例如焊接或粘贴盖时，以该方式可以实现密封的谐振通道12。

在图12中示出了根据本发明的另外的设计方案的空气引导***100的剖视的等距视图。在该实施例中，谐振通道12的盖20构造为单独的构件。谐振通道12在此也作为具有U形的横截面的敞开的通道成形到流动通道30上。此外，在谐振通道12的下侧的流动通道30的壁36朝流动通道30的内部逐渐拉回，并且因此构造出谐振通道12至流动通道30的内部的进入开口14。单独制造的盖20放置到谐振通道12的敞开的侧面上并且与谐振通道密封地连接，例如焊接或粘贴。以该方式也可以实现密封的谐振通道12。

图13示出了根据本发明的另外的设计方案的空气引导***100的流动通道30的剖视的等距视图。在此，谐振通道12布置在流动通道30的内部。谐振通道12也在此成形到流动通道30上，然而从其内侧成形。在其前侧，谐振通道12具有用于使来自流动通道30的内部的流动的空气进入的进入开口14。谐振通道12通入流动通道30的壁中的开口中，该开口作为排出开口16通入外置的谐振腔18内。

Claims (15)

1.一种声音谐振器（10），其与空气引导***（100）的流动通道（30）联合，包括至少一个具有至少一个进入开口（14、15）和至少一个排出开口（16、17）的谐振通道（12、13），其中进入开口（14、15）与流动通道（30）连接，并且其中排出开口（16、17）与空气引导***（100）的至少一个谐振腔（18、19）连接，其中谐振通道（12、13）基本上在其整个长度上沿纵向方向从流动通道的内侧成形到流动通道（30）上，流动通道和谐振通道分担共同的壁区段，其中谐振通道（12、13）布置在流动通道（30）的内部。

2.根据权利要求1所述的声音谐振器，其中至少一个谐振腔（18、19）构造在流动通道（30）与空气引导***（100）的壳体（38）的壳体壁（44）之间。

3.根据权利要求1或2所述的声音谐振器，其中空气引导***（100）构造为宽带消音器。

4.根据权利要求3所述的声音谐振器，其中空气引导***（100）具有至少一个用于使流动的空气消音的消音腔（50、54、58），其中消音腔（50、54、58）构造在流动通道（30）与壳体壁（44）之间，其中流动通道（30）在消音腔（50、54、58）的区域内的外壁（36）具有与消音腔（50、54、58）连接的许多开口（52、56、60）。

5.根据权利要求3或4所述的声音谐振器，其中不同的消音腔（50、54、58）的开口（52、56、60）具有不同的横截面。

6.根据权利要求3至5中任一项所述的声音谐振器（10），其中谐振通道（12、13）的排出开口（16、17）通入谐振腔（18）中，并且布置在分离壁与相邻的消音腔（50、54）和/或相邻的谐振腔（18、19）和/或壳体（38）的壳体壁（44）之间。

7.根据权利要求3至5中任一项所述的声音谐振器，其中谐振通道（12、13）的排出开口（16、17）通入谐振腔（18）中，其中排出开口（16、17）布置在谐振腔（18）与相邻的消音腔（50、54）之间的分离壁（62、64、66）上。

8.根据权利要求3至7中任一项所述的声音谐振器，其中谐振腔（18、19）沿空气的流动方向布置在一个或多个消音腔（50、54、58）之前或之后。

9.根据权利要求3至7中任一项所述的声音谐振器，其中谐振腔（18、19）布置在两个消音腔（50、54）之间。

10.根据权利要求9所述的声音谐振器，其中谐振通道（12、13）的进入开口（14、15）布置在沿流动方向在前方或后方的消音腔（50）的区域中，并且与流动通道连接。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的声音谐振器，其包括两个谐振通道（12、13），其中排出开口（16）布置在外谐振腔（18）内，并且排出开口（17）布置在下一内置的谐振腔（19）内。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的声音谐振器，其中谐振通道（12、13）通过流动通道（30）的外壁（36）和壳体壁（44）形成。

13.根据权利要求1至11中任一项所述的声音谐振器，其中谐振通道（12、13）的盖（20）构造为单独的构件。

14.一种内燃机的空气引导***（100），其具有根据前述权利要求中任一项所述的声音谐振器（10），其中谐振器（10）集成到流动通道（30）中，包括至少一个具有至少一个进入开口（14、15）和至少一个排出开口（16、17）的谐振通道（12、13），其中进入开口（14、15）与流动通道（30）连接，并且其中排出开口（16、17）与空气引导***（100）的至少一个谐振腔（18、19）连接，其中谐振通道（12、13）成形到流动通道（30）上。

15.根据权利要求14所述的空气引导***，其中所述空气引导***是空气引导装置。

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