DE102017100276A1

DE102017100276A1 - Geräuschdämpfungsvorrichtung für ein Einlasssystem einer Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE102017100276A1
Application number: DE102017100276.6A
Authority: DE
Inventors: Jeremy Walter Church; Larry Conklin
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2016-01-11
Filing date: 2017-01-09
Publication date: 2017-07-13
Also published as: RU2016149458A; CN106958499A; US20170198667A1; US10323610B2; RU2016149458A3; CN106958499B

Abstract

Es werden Verfahren und Systeme für eine Geräuschdämpfungsvorrichtung bereitgestellt. In einem Beispiel kann ein System eine Geräuschdämpfungsvorrichtung enthalten, die sich stromabwärts eines Drosselventilkörpers befindet, wobei eine Höhe kleiner als ein oder gleich einem Unterschied des Durchmessers zwischen einer Bohrung des Drosselventilkörpers und eines Einlasskanals ist.

Description

Gebiet
Die vorliegende Beschreibung bezieht sich im Allgemeinen auf die Verringerung des Geräuschs, das durch eine turbulente Luftströmung im Einlasskrümmer eines auf der Straße fahrenden Personenkraftwagens verursacht wird.
Hintergrund/Zusammenfassung
In einem Bestreben, die Fahrzeugkosten und das Fahrzeuggewicht zu verringern, können die Einlasskrümmer mit Kunststoffen gebildet werden. Die Kunststoffkomponenten sind jedoch weniger dicht als eine äquivalente Metallkomponente, was zu bestimmten Problemen führen kann. Während der Fahrzeugbewegung kann z. B. durch ein Luftströmungsmuster bei verschiedenen Winkeln der Drosselventilklappe bzw. Drosselklappen-Klappe, einschließlich eines Pedaldrucks oder einer schnellen Öffnung, aber nicht eingeschränkt darauf, ein Geräusch erzeugt werden. Dieses Geräusch kann in die Kunststoffdurchgänge eindringen und bis zu einem Fahrer des Fahrzeugs ausstrahlen, was zu unerwünschten Geräuschen führt.
Eine beispielhafte Herangehensweise, um dieses Geräusch zu verringern, ist von Choi u. a. in US 5.722.357 gezeigt. Darin ist ein Luftdiffusor zwischen einem Drosselventilkörper und einem Einlasskrümmer mit radialen Flügeln, die in einen Einlassweg vorstehen, angeordnet. Der Luftdiffusor kann ein Luftströmungsmuster unterbrechen und das von dem Einlasskrümmer ausgehende Geräusch verringern.
Die Erfinder haben jedoch hier einen Nachteil bei dem Geräuschverringerungssystem für Einlassluftkanäle des Standes der Technik erkannt. Als ein Beispiel können diese Geräuschverringerungssysteme aufgrund ihres Vorsprungs in den Einlassweg für eine gegebene Drosselventil-Bohrungsgröße eine Hauptteil-Luftströmung verringern, was schließlich eine Leistungsausgabe der Kraftmaschine verringern kann. Weiterhin können derartige Einlasssysteme Diskontinuitäten aufweisen, so dass das System in einer Baugruppe in das Fahrzeug montiert werden kann. Die um diese Diskontinuitäten strömende Luft kann aufgrund der turbulenten Einlassluftströmung ein Geräusch erzeugen. Dieses Geräusch kann für die Kunden störend sein. Während das Vergrößern der Drosselventilbohrung verwendet werden kann, um den Strömungseinschränkungen entgegenzuwirken, kann dies zusätzlich noch andere Probleme verursachen, die nicht nur auf das Montieren in einer Baugruppe bezogen sind, sondern außerdem auf die Steuerbarkeit der Luftströmung bezogen sind, was für die Steuerung der Leerlaufdrehzahl, die Steuerung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses usw. besonders relevant sein kann.
In einem Beispiel können die oben beschriebenen Probleme durch ein Einlasssystem behandelt werden, das einen Drosselventilkörper bzw. Drosselklappenkörper in einem Einlasskanal mit einer Bohrung, die einen ersten Durchmesser aufweist, der kleiner als ein zweiter Durchmesser des Einlasskanals ist, und eine Geräuschdämpfungsvorrichtung mit mehreren Flügeln, die sich in dem Einlasskanal direkt stromabwärts des Drosselventilkörpers befindet, umfasst, wobei eine maximale Höhe der Flügel im Wesentlichen gleich einem Unterschied zwischen den Durchmessern ist. Auf diese Weise können die Flügel das Geräusch verringern, während sie die Hauptteil-Luftströmung nicht verringern.
Als ein Beispiel erstrecken sich die Flügel über eine vorgegebene Höhe, die gleich dem oder kleiner als der Unterschied des ersten und des zweiten Durchmessers ist, nach innen in den Einlasskanal. Die Flügel können die Luftströmung verteilen oder umleiten, die andernfalls auf die Oberflächen des Einlasskanals auftreffen und ein unerwünschtes Geräusch erzeugen kann. Durch das Verteilen der Einlassluftströmung kann das Geräusch verringert oder verhindert werden, so dass es nicht von dem Einlasskanal ausgehen kann.
Es sollte selbstverständlich sein, dass die obige Zusammenfassung bereitgestellt ist, um in vereinfachter Form eine Auswahl der Konzepte einzuführen, die in der ausführlichen Beschreibung weiter beschrieben sind. Sie ist nicht beabsichtigt, Schlüssel- oder wesentliche Merkmale des beanspruchten Gegenstands zu identifizieren, dessen Schutzumfang eindeutig durch die Ansprüche definiert ist, die der ausführlichen Beschreibung folgen. Außerdem ist der beanspruchte Gegenstand nicht auf die Implementierungen eingeschränkt, die alle oben oder in irgendeinem Teil dieser Offenbarung angegebenen Nachteile beseitigen.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 zeigt ein Schema einer beispielhaften Kraftmaschine.
2 zeigt eine Querschnittsansicht eines Einlasskanals mit einem Drosselventilkörper und einer Geräuschdämpfungsvorrichtung, die sich darin befinden.
3 zeigt eine Frontansicht des Drosselventilkörpers und der Geräuschdämpfungsvorrichtung.
4 zeigt eine erste Ausführungsform der Geräuschdämpfungsvorrichtung.
5 zeigt eine zweite Ausführungsform der Geräuschdämpfungsvorrichtung.
6 zeigt eine dritte Ausführungsform der Geräuschdämpfungsvorrichtung.
7 zeigt eine vierte Ausführungsform der Geräuschdämpfungsvorrichtung.
Die 2–7 sind etwa maßstabsgerecht gezeigt, wobei jedoch andere Ausführungsformen verwendet werden können.
Ausführliche Beschreibung
Die folgende Beschreibung bezieht sich auf Systeme für eine Geräuschdämpfungsvorrichtung direkt stromabwärts eines Drosselventilkörpers eines Einlasskanals. In 1 ist eine Kraftmaschine, die den Einlasskanal verwendet, gezeigt. Die Geräuschdämpfungsvorrichtung ist über eine stromaufwärts gelegene Fläche an den Drosselventilkörper geschweißt und über eine Basis an den Einlasskanal geschweißt. Die Höhe der Geräuschdämpfungsvorrichtung ist im Wesentlichen gleich einem Unterschied zwischen einem Durchmesser des Drosselventilkörpers und einem Durchmesser des Einlasskanals, wie in 2 gezeigt ist. Eine Ansicht von einem stromaufwärts gelegenen Ort zu einem stromabwärts gelegenen Ort der Geräuschdämpfungsvorrichtung, die sich direkt stromabwärts eines transparenten bzw. durchlässigen Drosselventilkörpers befindet, ist in 3 gezeigt. Die 4, 5, 6 und 7 zeigen verschiedene Ausführungsformen der Geräuschdämpfungsvorrichtung.
Die2–7 zeigen beispielhafte Konfigurationen mit der relativen Positionierung der verschiedenen Komponenten. Wenn derartige Elemente als miteinander direkt in Kontakt befindlich oder direkt gekoppelt gezeigt sind, dann können derartige Elemente in wenigstens einem Beispiel als sich direkt in Kontakt befindlich bzw. direkt gekoppelt bezeichnet werden. Ähnlich können Elemente, die zusammenhängend oder zueinander benachbart gezeigt sind, in wenigstens einem Beispiel zusammenhängend bzw. zueinander benachbart sein. Als ein Beispiel können Komponenten, die in Flächenkontakt miteinander liegen, als in Flächenkontakt bezeichnet werden. Als ein weiteres Beispiel können die Elemente, die nur mit einem Zwischenraum und keinen anderen Komponenten dazwischen getrennt voneinander positioniert sind, in wenigstens einem Beispiel als solche bezeichnet werden.
1 zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrzeugsystems 6. Das Fahrzeugsystem 6 enthält ein Kraftmaschinensystem 8. Das Kraftmaschinensystem 8 kann eine Kraftmaschine 10 enthalten, die mehrere Zylinder 30 aufweist. Die Kraftmaschine 10 enthält ein Kraftmaschinen-Einlasssystem 23 und einen Kraftmaschinenauslass 25. Das Kraftmaschinen-Einlasssystem 23 enthält eine Drosselklappe bzw. ein Drosselventil 62, das über einen Einlasskanal 42 fluidtechnisch an den Einlasskrümmer 44 der Kraftmaschine gekoppelt ist. Das Drosselventil 62 enthält eine erste Bohrung, die mit einer zweiten Bohrung des Einlasskanals 42 konzentrisch ist. In einem Beispiel weist die erste Bohrung einen ersten Durchmesser auf, der kleiner als ein zweiter Durchmesser der zweiten Bohrung ist. Der Kraftmaschinenauslass 25 enthält einen Auslasskrümmer 48, der schließlich zu einem Auslasskanal 35 führt, der das Abgas zur Atmosphäre leitet. Das Drosselventil 62 kann sich stromabwärts einer Aufladungsvorrichtung, wie z. B. eines (nicht gezeigten) Turboladers, und stromaufwärts eines (nicht gezeigten) Nachkühlers im Einlasskanal 42 befinden. Wenn der Nachkühler enthalten ist, kann er konfiguriert sein, die Temperatur der durch die Aufladungsvorrichtung komprimierten Einlassluft zu verringern.
Eine Geräuschdämpfungsvorrichtung 64 kann sich stromabwärts des Drosselventils 62 entlang einem untersten Abschnitt des Einlasskanals 42 befinden. Wie gezeigt ist, ist die Geräuschdämpfungsvorrichtung 64 an einen untersten Abschnitt des Einlasskanals 42 gekoppelt. Das Drosselventil 62 umfasst eine Drosselventilklappe 63, die sich basierend auf der Kraftmaschinenlast drehen kann, um die Einlassluftströmung zu begrenzen. Die Drosselventilklappe 63 kann die Einlassströmung so leiten, dass die turbulente Einlassströmung auf die unteren Innenflächen des Einlasskanals 42 auftreffen kann, was hörbare Geräusche erzeugt. Die Geräuschdämpfungsvorrichtung 64 kann mehrere sich nach innen erstreckende Flügel zum Verteilen und Umleiten der Einlassströmung umfassen. Die Flügel stehen nur teilweise in den Einlasskanal 42 vor und überspannen den Einlasskanal nicht, wie im Folgenden beschrieben wird.
Der Kraftmaschinenauslass 25 kann eine oder mehrere Abgasreinigungsvorrichtungen 70 enthalten, die an einer eng gekoppelten Position im Auslass angebracht sein können. Eine oder mehrere Abgasreinigungsvorrichtungen können einen Dreiwegekatalysator, einen Mager-NOx-Filter, einen SCR-Katalysator (SCR: selektive katalytische Reduktion) usw. enthalten. Der Kraftmaschinenauslass 25 kann außerdem einen PF 102 (PF: Partikelfilter) enthalten, der vorübergehend die PMs (PM: Partikelmaterie) aus den eintretenden Gasen filtert und der stromaufwärts der Abgasreinigungsvorrichtung 70 positioniert ist. In einem Beispiel ist der PF 102 ein Rückhaltesystem für Benzin-Partikelstoff bzw. -Partikelmaterie, wie dargestellt ist. Der PF 102 kann eine monolithische Struktur, die z. B. aus Cordierit oder Siliciumcarbid hergestellt ist, mit mehreren Kanälen im Inneren zum Filtern des Partikelstoffs aus dem Dieselabgas aufweisen. Das Auspuffendrohr-Abgas, aus dem nach dem Durchgang durch den PF 102 die PMs gefiltert worden sind, kann in einem PM-Sensor 106 gemessen und in der Abgasreinigungsvorrichtung 70 weiterverarbeitet und über den Auslasskanal 35 zur Atmosphäre ausgestoßen werden.
Das Fahrzeugsystem 6 kann ferner ein Steuersystem 14 enthalten. Es ist gezeigt, dass das Steuersystem 14 Informationen von mehreren Sensoren 16 (von denen verschiedene Beispiele hier beschrieben sind) empfängt und Steuersignale an mehrere Aktuatoren 81 (von denen verschiedene Beispiele hier beschrieben sind) sendet. Als ein Beispiel können die Sensoren 16 einen Abgasdurchflussmengensensor 126, der konfiguriert ist, eine Durchflussmenge des Abgases durch den Auslasskanal 35 zu messen, einen Abgassensor (der sich im Auslasskrümmer 48 befindet), einen Temperatursensor 128, einen Drucksensor 129 (der sich stromabwärts der Abgasreinigungsvorrichtung 70 befindet) und einen PM-Sensor 106 enthalten. Andere Sensoren, wie z. B. zusätzliche Druck-, Temperatur-, Luft/Kraftstoff-Verhältnis-, Abgasdurchflussmengen- und Zusammensetzungssensoren können an verschiedene Orte in dem Fahrzeugsystem 6 gekoppelt sein. Als ein weiteres Beispiel können die Aktuatoren Kraftstoffeinspritzdüsen 66, das Drosselventil 62, Zündkerzen 68, (nicht gezeigte) Nachbehandlungsventile, die die Filterregeneration steuern, einen Motor-Aktuator, der die Öffnung des PM-Sensors steuert, (z. B. einen Controller, der eine Klappe oder Platte in einem Einlass des PM-Sensors öffnet), usw. enthalten. Folglich kann die Kraftmaschine 10 eine (Benzinkraftmaschine) mit Funkenzündung sein. In einigen Ausführungsformen können die Zündkerzen 68 weggelassen sein, wobei die Kraftmaschine 10 eine Dieselkraftmaschine sein kann. Das Steuersystem 14 kann einen Controller 12 enthalten. Der Controller 12 kann mit computerlesbaren Anweisungen konfiguriert sein, die in einem nichtflüchtigen Speicher gespeichert sind. Der Controller 12 empfängt Signale von den verschiedenen Sensoren nach 1, verarbeitet die Signale und verwendet die verschiedenen Aktuatoren nach 1, um den Kraftmaschinenbetrieb basierend auf den empfangenen Signalen und den in einem Speicher des Controllers gespeicherten Anweisungen einzustellen.
Folglich kann das Fahrzeugsystem in einem Personenkraftwagen verwendet werden. Ein Verfahren zum Betreiben eines Einlasssystems in einem auf der Straße fahrenden Personenkraftwagen kann das Leiten einer Einlassströmung über einen Einlasskanal zu einer Kraftmaschine des Fahrzeugs umfassen, wobei der Kanal einen Drosselventilkörper mit einer Bohrung enthält, die stromaufwärts und stromabwärts gelegene Diskontinuitäten erzeugt, und wobei sich ein Satz von Flügeln einer der Diskontinuitäten benachbart befindet. Die Drosselventilklappe wird betätigt, um das Volumen der Einlassströmung in dem Einlasskanal einzustellen. Die Flügel stehen über eine vorgegebene Strecke, die gleich einer Höhe einer der Diskontinuitäten ist, in den Einlasskanal vor. Deshalb stehen die Flügel nur teilweise in den Einlasskanal vor und überspannen den Einlasskanal nicht. Die Diskontinuitäten ergeben sich aus einem Unterschied zwischen einem ersten Durchmesser der Bohrung des Drosselventilkörpers und einem zweiten Durchmesser des Einlasskanals, wobei der erste Durchmesser kleiner als der zweite Durchmesser ist. Folglich ist die vorgegebene Strecke im Wesentlichen gleich dem Unterschied, der im Wesentlichen gleich der Höhe einer der Diskontinuitäten ist. Die Flügel können (die Geräuschdämpfungsvorrichtung kann) gegen eine oder mehrere der stromaufwärts und stromabwärts gelegenen Diskontinuitäten gepresst oder von einer oder mehreren der stromaufwärts und stromabwärts gelegenen Diskontinuitäten beabstandet sein. In einem Beispiel befindet sich die Geräuschdämpfungsvorrichtung nur hinter der stromabwärts gelegenen Diskontinuität.
2 zeigt eine Querschnittsansicht eines Einlasssystems 200 mit einer Geräuschdämpfungsvorrichtung 220, die sich direkt stromabwärts eines Drosselventilkörpers 208 befindet. Die Geräuschdämpfungsvorrichtung 220 (die Geräuschdämpfungsvorrichtung 64 in der Ausführungsform nach 1) ist konfiguriert, die von dem Drosselventilkörper 208 (Drosselventil 62 in der Ausführungsform nach 1) zu einer Kraftmaschine (der Kraftmaschine 10 in der Ausführungsform nach 1) strömende Luft zu verteilen und umzuleiten, um die von einem Einlasssystem eines sich bewegenden Fahrzeugs während einiger Betriebsbedingungen der Kraftmaschine ausgehenden Geräusche zu verringern. Es wird erkannt, dass das Einlasssystem 200 beispielhaft in einer vereinfachten Form gezeigt ist und dass andere Konfigurationen möglich sind.
Ein Achsensystem 290 umfasst zwei Achsen, nämlich eine horizontale Achse und eine vertikale (axiale) Achse. Eine Mittelachse 295 eines Einlassrohrs 202 ist zu der horizontalen Achse parallel. Der Pfeil 297 gibt eine allgemeine Richtung des Einlassgases parallel zur horizontalen Achse innerhalb des Einlassrohrs 202 an. Das Einlassrohr 202 definiert eine äußere Grenze eines Einlasskanals 201 und enthält deshalb eine darin befindliche Bohrung.
Der Drosselventilkörper 208 unterteilt einen Einlasskanal 201 (z. B. den Einlasskanal 42 in der Ausführungsform nach 1) innerhalb des Einlassrohrs 202 in zwei separate Segmente, einen stromaufwärts gelegenen Einlasskanal 204 und einen stromabwärts gelegenen Einlasskanal 206. Zwischen dem stromaufwärts 204 und dem stromabwärts 206 gelegenen Einlasskanal ist der Drosselventilkörper 208 angeordnet, wobei der stromaufwärts 204 und der stromabwärts 206 gelegene Einlasskanal im Wesentlichen fluidtechnisch getrennt sein können, wenn sich eine Klappe 212 des Drosselventilkörpers 208 an einer geschlossenen Position befindet. Deshalb sind der stromaufwärts 204 und der stromabwärts 206 gelegene Einlasskanal für eine Klappe 212 außerhalb der geschlossenen Position (einer wenigstens teilweise offenen Position) fluidtechnisch gekoppelt. Für eine Klappe 212 an einer wenigstens teilweise offenen Position strömt die Einlassluft anfangs durch den stromaufwärts gelegenen Einlasskanal 204, durch eine Bohrung 210 des Drosselventilkörpers 208 und in den stromabwärts gelegenen Kanal 206. In dieser Weise ist der Einlasskanal 201 (der stromaufwärts gelegene Einlasskanal 204, die Bohrung 210 und der stromabwärts gelegene Einlasskanal 206) ein zusammenhängender Weg. Eine Menge der von dem stromaufwärts gelegenen Einlasskanal 204 zu dem stromabwärts gelegenen Einlasskanal 206 strömenden Luft kann durch die Drosselventilklappe 212 eingestellt werden. Eine weiter offene Position der Drosselventilklappe 212 ermöglicht es, dass eine größere Luftmasse in den stromabwärts gelegenen Einlasskanal 206 strömt, als eine weiter geschlossene Position der Drosselventilklappe 212. Folglich kann sich die Drosselventilklappe 212 über eine Drehvorrichtung 214 mit einem Bewegungsbereich von 90°, 180° oder 360° drehen. In dieser Weise kann die Drosselventilklappe zu der Mittelachse 295 senkrecht (völlig geschlossen) oder zu der Mittelachse parallel (völlig offen) sein. Die völlig geschlossene Position kann wenigstens eine minimale Luftmenge in den stromabwärts gelegenen Einlasskanal 206 ermöglichen, während die völlig offene Position eine maximale Luftmenge in den stromabwärts gelegenen Einlasskanal ermöglichen kann. In dieser Weise kann die Drosselventilklappe 212 an der geschlossenen Position minimal von dem Drosselventilkörper 208 beabstandet sein.
Der Drosselventilkörper 208 umfasst eine ringförmige, zusammenhängende erste Bohrungswand 216. Die Wand 216 definiert die Bohrung 210, wobei die Ränder der Wand 216 die äußeren Abschnitte des Einlasskanals 201 blockieren. Folglich weist die Wand 216 einen ersten (inneren) Durchmesser 272 auf, der kleiner als ein zweiter Durchmesser 274 der Bohrung des Einlassrohrs 202 ist. Folglich kann das Einlassrohr 202 als eine zweite Bohrungswand dienen, die die Bohrung des Einlasskanals 201 definiert. Die Wand 216 kann dicker als das Einlassrohr 202 und schlecht auf das Einlassrohr 202 ausgerichtet sein, so dass sich ein Unterschied 270 zwischen den Durchmessern um einen gesamten inneren Umfang des Einlassrohrs 202 erstreckt. In dieser Weise ist die Wand 216 so dimensioniert, dass sich ein Abschnitt der Wand 216 in den Einlasskanal 201 erstreckt, was einen Bereich, durch den die Einlassluftströmung strömt, an dem Drosselventilkörper 208 verengt. Folglich erzeugt die Wand 216 die Diskontinuitäten in dem Einlasskanal 201 aufgrund einer Änderung des Durchmessers, wie oben beschrieben worden ist.
Die Einlassströmung (z. B. die Antriebströmung, die AGR (AGR: Abgasrückführung), die Staudruckluft usw.) können mit den unteren Innenflächen des dem Drosselventilkörper 208 benachbarten stromabwärts gelegenen Einlasskanals 206 (unter der Mittelachse 295) zusammenstoßen. Eine ununterbrochene (turbulente) Strömung der Einlassluft in dieser Weise kann unerwünschte hörbare Geräusche erzeugen. Spezifisch kann das Geräusch während einiger Kraftmaschinenbedingungen in der Nähe einer Grenzfläche zwischen dem Drosselventilkörper 208 und dem stromabwärts gelegenen Einlasskanal 206 basierend auf einer Position der Drosselventilklappe 212 erzeugt werden. Die Geräuschdämpfungsvorrichtung 220 kann eine Erzeugung des hörbaren Geräuschs durch das Ändern der Einlassluftströmung verringern und/oder verhindern. Die Geräuschdämpfungsvorrichtung umfasst Merkmale (Flügel) zum Verteilen der Einlassluftströmung durch einen Bereich von Klappenpositionen, wie im Folgenden beschrieben wird. Die Geräuschdämpfungsvorrichtung 220 ist nur an dem untersten Abschnitt des stromabwärts gelegenen Einlasskanals 206 gezeigt, wobei sie sich aber um einen gesamten inneren Umfang des stromabwärts gelegenen Einlasskanals dem Drosselventilkörper 208 benachbart befinden kann. Wie gezeigt ist, ist eine Höhe 276 der Geräuschdämpfungsvorrichtung im Wesentlichen gleich dem Unterschied 270 zwischen dem ersten 272 und dem zweiten 274 Durchmesser der Bohrung 210 bzw. des Einlassrohrs 202. Im Wesentlichen gleich kann dadurch definiert sein, dass die Höhe und der Unterschied in einem Beispiel aufgrund von herstellungsbedingten Toleranzen um 2–5 % voneinander abweichen. In einem Beispiel kann die Höhe 276 eine maximale Höhe der Geräuschdämpfungsvorrichtung 220 sein. Folglich erstreckt sich die Geräuschdämpfungsvorrichtung 220 nicht in einen Luftzwischenraum des Einlasskanals 201 direkt stromabwärts der Bohrung 210. In einigen Ausführungsformen kann die Höhe 276 kürzer als die Diskontinuität 270 sein. In dieser Weise verhindert die Geräuschdämpfungsvorrichtung nicht die Einlassluftströmung, während sie im Vergleich zum Stand der Technik, der sich über den Unterschied 270 hinaus erstreckt, größere Geräuschdämpfungsfähigkeiten bereitstellt.
Es ist gezeigt, dass die Geräuschdämpfungsvorrichtung 220 an die Wand 216 und den unteren Abschnitt des stromabwärts gelegenen Einlasskanals 206, der der Wand 216 benachbart ist, gekoppelt ist. Spezifisch befindet sich eine stromaufwärts gelegene Fläche 222 mit einer stromabwärts gelegenen Seite 218 der Wand 216 des Drosselventilkörpers 208 in Flächenkontakt, wobei eine Basis 224 an das Einlassrohr 202 gekoppelt ist. Die Geräuschdämpfungsvorrichtung kann über Schweißverbindungen, Klebstoffe usw. an die Wand 216 und den stromabwärts gelegenen Einlasskanal 206 gekoppelt sein, wie im Folgenden beschrieben wird. Alternativ kann in einem Beispiel ein unterer Abschnitt der Wand 216 mit Nuten, Kerben und/oder anderen Verriegelungsmerkmalen, die den auf der stromaufwärts gelegenen Fläche 222 der Geräuschdämpfungsvorrichtung 220 hergestellten Verriegelungsmerkmalen entsprechen, hergestellt sein. In dieser Weise kann die Geräuschdämpfungsvorrichtung 220 leichter zugänglich und leichter zu ersetzen als eine geformte Geräuschdämpfungsvorrichtung sein. In einem weiteren Beispiel können die Einlassleitung 202 und die Geräuschdämpfungsvorrichtung 220 als ein einziges zusammenhängendes Stück hergestellt sein. Die stromaufwärts gelegene Fläche 222 und die stromabwärts gelegene Fläche 228 sind zu einer Richtung der Einlassströmung (der Pfeil 297) normal, während die Basis 224 und eine Oberseite 226 der Geräuschdämpfungsvorrichtung 220 zu einer Richtung der Einlassströmung parallel sind. Die Geräuschdämpfungsvorrichtung umfasst einen rechteckigen Querschnitt. Es wird erkannt, dass die Geräuschdämpfungsvorrichtung andere geeignet geformte Querschnitte, z. B. dreieckige, umfassen kann, ohne vom Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. In einigen Beispielen kann die stromaufwärts gelegene Fläche 222 von dem Drosselventilkörper 208 beabstandet sein, wobei nur die Basis 224 die Geräuschdämpfungsvorrichtung 220 in dem Einlasskanal 201 verankert. Zusätzlich oder alternativ kann es eine zweite Geräuschdämpfungsvorrichtung geben, die sich stromaufwärts des Drosselventilkörpers 208 an einer Grenzfläche zwischen dem Drosselventilkörper und der Einlassleitung 202 in einem unteren Abschnitt (unter der Mittelachse 295) des stromaufwärts gelegenen Einlasskanals 204 befindet. Die Merkmale der Geräuschdämpfungsvorrichtung 220 werden bezüglich der 3–7 ausführlicher beschrieben. Von einem Fachmann auf dem Gebiet wird erkannt, dass die Geräuschdämpfungsvorrichtung in anderen Strömungssystemen unter Verwendung ähnlicher Klappen und/oder zusammengebauter Verbindungen wie jener, die oben beschrieben worden sind, z. B. in einem HVAC- oder einem Druckluftsystem, verwendet werden kann. Ein Gas- und/oder Fluidströmungssystem kann z. B. einen Klappenkörper, wie z. B. einen Drosselventilkörper oder eine Rückschlagklappe oder eine andere Klappe bzw. Ventil, in einem Kanal mit einer Bohrung, die einen ersten Durchmesser aufweist, der kleiner als ein zweiter Durchmesser des Kanals ist, und eine Geräuschdämpfungsvorrichtung mit mehreren Flügeln, die sich in dem Kanal direkt stromabwärts des Klappenkörpers befindet, enthalten, wobei eine maximale Höhe der Flügel im Wesentlichen gleich einem Unterschied zwischen den Durchmessern ist. Das System kann eines sein, bei dem die Flügel wenigstens irgendeinen Vorsprung im Vergleich zu einem unmittelbar stromabwärts gelegenen Ort der Flügel aufweisen und/oder die Flügel eine stromaufwärts gelegene Oberfläche in Flächenkontakt mit dem Ausdehnungsbereich zwischen den ungleichen Durchmessern und/oder eines oder mehrere der hier bezüglich der 1–7 beschriebenen verschiedenen Merkmale aufweisen.
Ein Einlasssystem kann z. B. einen Drosselventilkörper in einem Einlasskanal mit einer Bohrung, die einen ersten Durchmesser aufweist, der kleiner als ein zweiter Durchmesser des Einlasskanals ist, umfassen. Innerhalb der ersten Bohrung ist eine Klappe angebracht und beweglich, um die Einlassströmung selektiv zu begrenzen. Eine Geräuschdämpfungsvorrichtung mit mehreren Flügeln kann sich direkt stromabwärts des Drosselventilkörpers in dem Einlasskanal befinden, wobei eine Höhe der Flügel im Wesentlichen gleich einem Unterschied zwischen den Durchmessern ist. Die mehreren Flügel erstrecken sich von einer Basis der Geräuschdämpfungsvorrichtung nach innen in den Einlasskanal, wobei die Flügel konfiguriert sind, die Einlassluftströmung zu verteilen und/oder umzuleiten. Die Geräuschdämpfungsvorrichtung kann (die Flügel können) in Abhängigkeit von einer Konfiguration des Einlasskanals und/oder einer Rauscheigenschaft des Einlasssystems gegen den Drosselventilkörper gepresst oder von dem Drosselventilkörper beabstandet sein. Die Flügel erstrecken sich über eine vorgegebene Strecke nach innen in den Einlasskanal, wobei die vorgegebene Strecke auf einem Umfang der Bohrung des Drosselventilkörpers basiert.
3 zeigt eine (Front-)Ansicht 300 von einem stromaufwärts gelegenen Ort zu einem stromabwärts gelegenen Ort eines Drosselventilkörpers 310 und einer Geräuschdämpfungsvorrichtung 320. Der Drosselventilkörper 310 ist transparent (wie durch die klein gestrichelten Linien angegeben ist), um die Geräuschdämpfungsvorrichtung 320 in der Ansicht 300 zu veranschaulichen, die andernfalls durch den Drosselventilkörper verdeckt sein würde. Der Drosselventilkörper 310 kann ähnlich zu dem Drosselventilkörper 208 in der Ausführungsform nach 2 oder dem Drosselventil 62 in der Ausführungsform nach 1 verwendet werden. Die Geräuschdämpfungsvorrichtung 320 kann ähnlich zu der Geräuschdämpfungsvorrichtung 220 in der Ausführungsform nach 2 und/oder der Geräuschdämpfungsvorrichtung 64 in der Ausführungsform nach 1 verwendet werden.
Es ist gezeigt, dass ein Achsensystem 390 drei Achsen umfasst, eine x-Achse parallel zur horizontalen Achse, eine y-Achse parallel zur vertikalen Achse und eine z-Achse senkrecht zu der x- und der y-Achse. Eine Drehachse 395 einer Klappe 312 des Drosselventilkörpers ist zu der x-Achse parallel und durch eine groß gestrichelte Linie gezeigt, wobei ein Pfeil R eine Drehrichtung darstellt. Eine Mittelachse 398 der Geräuschdämpfungsvorrichtung 320 ist zu der y-Achse parallel. Die Geräuschdämpfungsvorrichtung 320 ist um die Mittelachse 398 symmetrisch, wobei jedoch die Geräuschdämpfungsvorrichtung asymmetrisch sein kann, ohne vom Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Die Einlassluft strömt parallel zu der z-Achse durch einen Einlasskanal 302. Die Einlassluft kann mit dem Drosselventilkörper 310 in Kontakt gelangen, bevor sie mit der Geräuschdämpfungsvorrichtung 320 in Kontakt gelangt. Folglich geben die durchgezogenen Linien die entlang der z-Richtung entfernteren Komponenten als die klein gestrichelten Linien an. Die groß gestrichelten Linien sind größer als die klein gestrichelten Linien.
Die Klappe 312 kann sich um die Drehachse 395 (die x-Achse) in einer durch den Pfeil R gezeigten Richtung mit einem Bewegungsbereich zwischen 90° und 360° drehen. Es ist gezeigt, dass die Klappe 312 an eine teilweise offene Position um die Drehachse 395 gedreht ist, wobei ein erstes Ende 314 einer Stromaufwärtsrichtung bezüglich der Einlassluftströmung zugewandt ist und ein zweites Ende 316 einer Stromabwärtsrichtung bezüglich der Einlassluftströmung zugewandt ist. Das zweite Ende 316 kann einen Anteil der Einlassluftströmung zu der Geräuschdämpfungsvorrichtung 320 leiten, die sich an einem untersten Abschnitt des Einlasskanals einer Änderung des Durchmessers (einer Diskontinuität) zwischen einer ersten Bohrung 303 des Einlasskanals 302 und einer zweiten Bohrung 304 des Drosselventilkörpers 310 benachbart befindet. In einigen Beispielen kann sich die Klappe 312 in einer zu dem Pfeil R entgegengesetzten Richtung drehen, wobei sich in diesem Fall die Geräuschdämpfungsvorrichtung 320 in einem oberen Abschnitt des Einlasskanals 302 befinden kann. Die Bohrungen sind konzentrisch, wobei die erste Bohrung 303 um eine Strecke 380 entlang einem gesamten Umfang der zweiten Bohrung 304 größer als die zweite Bohrung 304 ist. Die Geräuschdämpfungsvorrichtung 320 befindet sich direkt stromabwärts der durch die Änderung der Größe (des Durchmessers) der Bohrungen erzeugten Diskontinuität. Die Vorrichtung 320 ist über eine (durch eine dicke Linie angegebene) Basis 324 physisch an einen Abschnitt eines Inneren des Einlasskanals 302 gekoppelt. Die Geräuschdämpfungsvorrichtung 320 umfasst mehrere Flügel 322, die sich von der Basis 324 nach innen in den Einlasskanal 302 erstrecken. Die mehreren Flügel 322 können aus dem gleichen Material wie die Basis 324 ausgebildet sein, wobei beide Komponenten aus einem Kunststoff bestehen können und über einen Klebstoff und/oder eine Presspassung und/oder eine Schallschweißnaht aneinander befestigt sein können. Alternativ können die Komponenten aus Metall bestehen, wobei sie als ein einzelnes Stück oder als separate Stücke gegossen sein können. In dem Fall, in dem die Flügel 322 und die Basis 324 separate Stücke sind, können sie aneinandergeschweißt sein. In einigen Ausführungsformen können die mehreren Flügel 322 ein erster Satz von Flügeln sein, während sich ein zweiter Satz von Flügeln in einem oberen Abschnitt des Einlasskanals 302 dem ersten Satz gegenüberliegend befinden kann. Alternativ kann sich der zweite Satz von Flügeln stromaufwärts des Drosselventilkörpers 310 einer stromaufwärts gelegenen Diskontinuität benachbart befinden. Es wird erkannt, dass sich eine geeignete Anzahl von Sätzen von Flügeln in einem Fahrzeugsystem an stromaufwärts und stromabwärts gelegenen Positionen, die den durch die Merkmale der Komponenten des Fahrzeugsystems erzeugten Diskontinuitäten benachbart sind, befinden kann.
Es ist gezeigt, dass sich die Flügel 322 in einer axialen Richtung nach innen erstrecken, wobei sich keiner der Flügel 322 über einen Umfang der zweiten Bohrung 304 des Drosselventilkörpers 310 hinaus erstreckt. In dieser Weise kann eine Höhe der Flügel 322 gestaffelt sein, wobei die äußeren Flügel der Flügel 322 höher als die inneren Flügel der Flügel 322 sind. Alternativ können die Flügel 322 sich von einer vorgegebenen axialen Position (einer Position der Basis 324 entlang der y-Achse) erstrecken, die niedriger als ein tiefster Abschnitt der Bohrung 304 ist, und sich von der Basis 324 über eine vorgegebene Strecke radial nach innen in den Einlasskanal 302 erstrecken. Die vorgegebene Strecke ist kleiner als der oder gleich dem Unterschied 380 zwischen den Durchmessern der ersten Bohrung 303 und der zweiten Bohrung 304. Die Flügel 322 können in der Länge und der Breite im Wesentlichen völlig gleich sein, wenn sie sich in der radialen Richtung erstrecken. Die Anzahl, die Form, die Länge, die Höhe, die Dicke und die Orientierung der Flügel 322 können basierend auf den gewünschten Geräuschdämpfungseigenschaften der Geräuschdämpfungsvorrichtung 320 variiert werden.
Es ist gezeigt, dass sich die Flügel 322 über einen Abschnitt eines Umfangs eines untersten Abschnitts des Einlasskanals 302 entlang der y-Achse nach innen erstrecken. Jeder der Flügel 322 kann sich z. B. von der Basis 324 5–10 mm nach innen erstrecken und eine Dicke von 1–2 mm aufweisen. Ferner können die Flügel 322 um einen inneren Umfang des Einlasskanals 302 im Wesentlichen äquidistant voneinander beabstandet sein. Im Wesentlichen äquidistant kann dadurch definiert sein, dass die Abstände zwischen den Flügeln in einem Beispiel aufgrund herstellungsbedingter Toleranzen um 2–5 % von anderen Abständen zwischen den Flügeln abweichen. Alternativ können sie nicht äquidistant voneinander beabstandet sein. Die Flügel 322 erstrecken sich entlang der z-Achse parallel zur Einlassströmung über irgendeine Strecke. In einigen Beispielen kann die Basis 324 den gesamten inneren Umfang überspannen, wobei sich die Flügel 322 radial nach innen erstrecken.
In den 4–7 sind mehrere alternative Ausführungsformen von Geräuschdämpfungsvorrichtungen (der Geräuschdämpfungsvorrichtung 64 nach 1, der Geräuschdämpfungsvorrichtung 220 nach 2 oder der Geräuschdämpfungsvorrichtung 320 nach 3) oder Luftdiffusoren gezeigt. Jede Ausführungsform kann stromabwärts einer Diskontinuität zwischen einem Drosselventilkörper und einem Einlasskanal angeordnet sein, um das darin erzeugte Geräusch zu verringern. Die Geräuschdämpfungsvorrichtung kann nur an einen untersten Abschnitt des Einlasskanals gekoppelt sein, wobei sich jedoch die Geräuschdämpfungsvorrichtung anderen Diskontinuitäten eines Gaskanals benachbart befinden kann, ohne vom Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Jede Ausführungsform kann aus Stahl, Hochtemperaturkunststoff, Aluminiumguss, Aluminiumdruckguss oder Keramik oder Kombinationen daraus aufgebaut sein. Ferner können die Anzahl, die Form, die axiale Länge, die sich nach innen erstreckende Strecke, die Dicke und die Orientierung der Flügel basierend auf den Soll-Strömungseigenschaften und den Soll-Geräuschdämpfungseigenschaften der Vorrichtungen in einem Einlasssystem variiert werden. Ferner können mehrere Geräuschdämpfungsvorrichtungen an mehreren Orten der Einlasssysteme verwendet werden. Eine Geräuschdämpfungsvorrichtung kann z. B. stromaufwärts einer Diskontinuität angeordnet sein.
4 zeigt eine Querschnittsansicht 400 einer ersten Ausführungsform einer Geräuschdämpfungsvorrichtung 410, die in einer Stromabwärtsrichtung von einem Drosselventilkörper 420 beabstandet ist, in einem untersten Abschnitt eines Einlasskanals 402. Ein Zwischenraum 490 zwischen den Komponenten kann 1–5 mm betragen. Wie gezeigt ist, sind die Höhen 480, 482 der Geräuschdämpfungsvorrichtung und des Abschnitts des Drosselventilkörpers 420 in dem Einlasskanal 402 im Wesentlichen jeweils gleich. Die gestrichelte Linie 412 gibt eine weitere Ausführungsform für die Geräuschdämpfungsvorrichtung 410 an, wobei die Geräuschdämpfungsmerkmale (die Flügel) der Geräuschdämpfungsvorrichtung 410 über einen winkeligen Schnitt entlang der gestrichelte Linie 412 (der hier als der winkelige Schnitt 412 bezeichnet wird) konisch zulaufend sein können. Der winkelige Schnitt 412 kann an einer oberen, stromaufwärts gelegenen Ecke der Vorrichtung 410 beginnen und sie schräg nach unten zu einer Basis 406 der Vorrichtung durchqueren. Der winkelige Schnitt 412 kann sich zwischen einem Bereich von 15–75° befinden. In einem Beispiel ist der winkelige Schnitt exakt 45°. In dieser Weise können die Flügel rechteckig sein und sich entlang einem größeren Abschnitt des Einlasskanals 402 als die Flügel, die den winkeligen Schnitt enthalten, erstrecken. Die Vorrichtung 410, die den winkeligen Schnitt enthält, kann dreieckige Flügel umfassen.
5 zeigt eine Querschnittsansicht 500 einer zweiten Ausführungsform einer Geräuschdämpfungsvorrichtung 410. Folglich können die vorher dargestellten Komponenten in den nachfolgenden Figuren ähnlich nummeriert sein. Die zweite Ausführungsform in der Querschnittsansicht 500 ist zu der ersten Ausführungsform in der Querschnittsansicht 400 nach 4 völlig gleich, mit Ausnahme, dass die zweite Ausführungsform die Geräuschdämpfungsvorrichtung zeigt, die gegen den Drosselventilkörper gepresst ist (der Zwischenraum 490 ist in der zweiten Ausführungsform nicht vorhanden). In dieser Weise befindet sich eine stromaufwärts gelegene Fläche 404 der Geräuschdämpfungsvorrichtung mit einer stromabwärts gelegenen Fläche 422 des Abschnitts des Drosselventilkörpers 420 in dem Einlasskanal 402 über eine gesamte Länge der Höhen 480 und 482 in Flächenkontakt. Der winkelige Schnitt 412 kann an einer oberen stromaufwärts gelegenen Ecke der Vorrichtung 410 beginnen und basierend auf einem Winkel des winkeligen Schnitts 412 an einem entsprechenden Abschnitt der Basis 406 enden.
6 zeigt eine Querschnittsansicht 600 einer dritten Ausführungsform einer Geräuschdämpfungsvorrichtung 610. Die Vorrichtung 610 ist stromabwärts eines Abschnitts eines Drosselventilkörpers 620 angeordnet, der in einen Einlasskanal 602 vorsteht. Über eine gesamte Länge der stromaufwärts gelegenen Seite 604 befindet sich die Vorrichtung 610 mit einer stromabwärts gelegenen Fläche 622 des Drosselventilkörpers 620 in Flächenkontakt (ist die Vorrichtung 610 gegen eine stromabwärts gelegene Fläche 622 des Drosselventilkörpers 620 gepresst), bevor die stromaufwärts gelegene Seite beginnt, sich von (der winkeligen Seite 608) der stromabwärts gelegenen Fläche 622 des Drosselventilkörpers 620 weg abzuwinkeln. Die Vorrichtung 610 weist fünf Seiten auf, wobei die stromaufwärts 604 und die stromabwärts 605 gelegene Seite zu einer allgemeinen Richtung der Einlassströmung normal sind, die Basis 606 und die Oberseite 607 zu der Richtung der Einlassströmung parallel sind und die winkelige Seite 608 zu der Einlassströmung schräg ist. Die Vorrichtung kann einen optionalen Winkelschnitt 612 (der durch eine gestrichelte Linie angegeben ist) enthalten, der die Vorrichtung 610 von einer Oberseite der stromaufwärts gelegenen Seite 604 und einer Unterseite der winkeligen Seite 608 zu einer Basis 606 konisch zulaufen lassen kann. Der winkelige Schnitt 612 kann sich zwischen 15–75° befinden. Die Vorrichtung 610, die den Winkelschnitt 612 enthält, ist konisch zulaufend und enthält vier Seiten, nämlich die stromaufwärts gelegene Seite 604, die winkelige Seite 608, die durch den Winkelschnitt 612 erzeugte konisch zulaufende Seite und die Basis 606.
7 zeigt eine Querschnittsansicht 700 einer vierten Ausführungsform einer Geräuschdämpfungsvorrichtung 710. Die Vorrichtung 710 ist stromabwärts eines Abschnitts eines Drosselventilkörpers 720, der in den Einlasskanal 702 vorsteht, angeordnet und gegen den Abschnitt des Drosselventilkörpers 720, der in den Einlasskanal 702 vorsteht, gepresst. Ein Abschnitt einer stromaufwärts gelegenen Seite 704 der Vorrichtung 710 befindet sich mit einer stromabwärts gelegenen Seite 722 des Drosselventilkörpers 720 in Flächenkontakt, bevor die stromaufwärts gelegene Seite beginnt, sich weg von dem Drosselventilkörper 720 zu wölben. Wie gezeigt ist, ist die stromaufwärts gelegene Seite 704 konvex, wobei sie aber in anderen Beispielen konkav sein kann. In dieser Weise enthält die Vorrichtung 710 drei lineare Seiten (die stromabwärts gelegene Seite 705, die Basis 706 und die Oberseite 707) mit einer gewölbten Seite (der stromaufwärts gelegenen Seite 704). Ein optionaler gewölbter Schnitt ist durch die gestrichelte Linie 712 gezeigt, wobei der Schnitt an einer Grenzfläche zwischen der stromaufwärts gelegenen Seite 604 und der Oberseite 707 beginnen und an der Basis 706 enden kann. Wie gezeigt ist, ist die gestrichelte Linie 712 konkav, wobei sie in anderen Beispielen linear oder konvex sein kann.
Folglich stellen die Ausführungsformen nach den 4–7 eine Geräuschdämpfungsvorrichtung mit Flügeln, die auf einer Basis geformt sind, dar, wobei die Basis an wenigstens einen Abschnitt eines Einlassrohrs gekoppelt ist, wobei sich ein Drosselventilkörper innerhalb des Einlassrohrs befindet. Die Flügel können sich entlang einem untersten oder einem obersten Abschnitt eines Einlasskanals stromaufwärts oder stromabwärts des Drosselventilkörpers befinden.
In dieser Weise kann das von einem Einlasskanal ausgehende Geräusch verringert oder verhindert werden, ohne eine Leistungsausgabe einer Kraftmaschine zu verringern. Eine Geräuschdämpfungsvorrichtung kann stromabwärts einer Änderung des Durchmessers zwischen einem Einlasskanal und einem Drosselventilkörper angeordnet sein, wobei der Einlasskanal einen ersten Durchmesser aufweist, der größer als ein zweiter Durchmesser des Drosselventilkörpers ist. Die Geräuschdämpfungsvorrichtung weist eine Höhe auf, die im Wesentlichen gleich der oder kleiner als die Änderung des Durchmessers ist, und befindet sich an einem Ort, wo eine Klappe des Drosselventilkörpers die Luft basierend auf einer Drehung der Klappe entsprechend einer Änderung der Kraftmaschinenlast leiten kann. Es ist die technische Wirkung des Anordnens der Vorrichtung stromabwärts der Diskontinuität, die Einlassströmung zu verteilen und/oder umzuleiten, so dass eine Auswirkung der Einlassluft, die auf eine Innenfläche des Einlasskanals trifft, verringert ist. Folglich kann das durch die Einlassluftströmung erzeugte Geräusch verringert werden.
Ein Einlasssystem umfasst einen Drosselventilkörper bzw. Drosselklappenkörper in einem Einlasskanal mit einer Bohrung, die einen ersten Durchmesser aufweist, der kleiner als ein zweiter Durchmesser des Einlasskanals ist, und eine Geräuschdämpfungsvorrichtung mit mehreren Flügeln, die sich in dem Einlasskanal direkt stromabwärts des Drosselventilkörpers befindet, wobei eine Höhe der Flügel im Wesentlichen gleich einem Unterschied zwischen den Durchmessern ist. Ein erstes Beispiel des Einlasssystems enthält optional, dass die Bohrung und der Einlasskanal konzentrisch sind. Ein zweites Beispiel des Einlasssystems enthält optional das erste Beispiel und enthält ferner, dass die mehreren Flügel um einen inneren Umfang des Einlasskanals im Wesentlichen äquidistant voneinander beabstandet sind. Ein drittes Beispiel des Einlasssystems enthält optional eines oder mehrere des ersten und des zweiten Beispiels und enthält ferner, dass die Geräuschdämpfungsvorrichtung physisch an eine Innenfläche in einem untersten Abschnitt des Einlasskanals gekoppelt ist. Ein viertes Beispiel des Einlasssystems enthält optional eines oder mehrere der ersten bis dritten Beispiele und enthält ferner, dass die Geräuschdämpfungsvorrichtung einen rechteckigen Querschnitt aufweist. Ein fünftes Beispiel des Einlasssystems enthält optional eines oder mehrere der ersten bis vierten Beispiele und enthält ferner, dass die Geräuschdämpfungsvorrichtung konisch zulaufend ist und einen dreieckigen Querschnitt aufweist. Ein sechstes Beispiel des Einlasssystems enthält optional eines oder mehrere der ersten bis fünften Beispiele und enthält ferner, dass sich die mehreren Flügel von einer Basis der Geräuschdämpfungsvorrichtung in einer axialen Richtung nach innen in den Einlasskanal erstrecken, wobei die Höhe der Flügel entlang einem äußeren Abschnitt der Geräuschdämpfungsvorrichtung größer ist. Ein siebentes Beispiel des Einlasssystems enthält optional eines oder mehrere der ersten bis sechsten Beispiele und enthält ferner, dass sich die mehreren Flügel von einer Basis der Geräuschdämpfungsvorrichtung in einer radialen Richtung nach innen in den Einlasskanal erstrecken, wobei die Höhe jedes der Flügel gleich und fest ist. Ein achtes Beispiel des Einlasssystems enthält optional eines oder mehrere der ersten bis siebenten Beispiele und enthält ferner, dass die Geräuschdämpfungsvorrichtung von einem Abschnitt des Drosselventilkörpers im Einlasskanal beabstandet ist. Ein neuntes Beispiel des Einlasssystems enthält optional eines oder mehrere der ersten bis achten Beispiele und enthält ferner, dass die Geräuschdämpfungsvorrichtung gegen einen Abschnitt des Drosselventilkörpers in dem Einlasskanal gepresst ist.
Ein Verfahren zum Betreiben eines Einlasssystems in einem auf der Straße fahrenden Personenkraftwagen, wobei das Verfahren das Leiten einer Einlassströmung über einen Einlasskanal zu einer Kraftmaschine des Fahrzeugs, wobei der Kanal einen Drosselventilkörper mit einer Bohrung enthält und wobei ein Durchmesser der Bohrung kleiner als ein Durchmesser des Einlasskanals ist, und das Betreiben einer Drosselventilklappe des Drosselventilkörpers, um ein Volumen der Einlassströmung in dem Einlasskanal einzustellen, umfasst, wobei die Flügel über eine vorgegebene Strecke, die gleich einem Unterschied der Durchmesser zwischen der Bohrung und dem Einlasskanal ist, nach innen in den Einlasskanal vorstehen. Ein erstes Beispiel des Verfahrens enthält ferner, dass die Flügel nur teilweise in den Einlasskanal vorstehen und den Einlasskanal nicht überspannen. Ein zweites Beispiel des Verfahrens enthält optional das erste Beispiel und enthält ferner, dass die Flügel entlang einem inneren Umfang des Einlasskanals äquidistant voneinander beabstandet sind, so dass die Flügel konfiguriert sind, die Einlassströmung zu verteilen. Ein drittes Beispiel des Verfahrens enthält optional das erste und/oder das zweite Beispiel und enthält ferner, dass die Flügel in den stromaufwärts und den stromabwärts gelegenen Abschnitten des Einlasskanals gegen den Drosselventilkörper gepresst sind oder von dem Drosselventilkörper beabstandet sind.
Ein System umfasst einen Drosselventilkörper, der eine erste Bohrungswand aufweist, wobei eine Klappe innerhalb der ersten Bohrung angebracht ist, wobei die Klappe beweglich ist, um die Einlassströmung selektiv zu begrenzen, einen Einlasskanal, der ein Einlassrohr aufweist, das eine zweite Bohrungswand definiert, wobei die zweite Bohrung einen größeren Durchmesser als die erste Bohrung aufweist, und eine Geräuschdämpfungsvorrichtung, die sich stromabwärts der Klappe und der ersten Bohrung in der ersten Bohrung des Einlasskanals befindet, mit mehreren Flügeln, die sich über eine vorgegebene Strecke, die gleich einem Unterschied zwischen den Durchmessern der ersten und der zweiten Bohrung ist, nach innen in die zweite Bohrung erstrecken. Ein erstes Beispiel des Systems enthält ferner, dass die Flügel auf einer Basis geformt sind und dass die Basis an wenigstens einen Abschnitt des Einlassrohrs gekoppelt ist. Ein zweites Beispiel des Systems enthält optional das erste Beispiel und enthält ferner, dass die Flügel und die Basis aus einem ähnlichen Material bestehen. Ein drittes Beispiel des Systems enthält optional das erste und/oder das zweite Beispiel und enthält ferner, dass die Flügel konfiguriert sind, die zu einem unteren Abschnitt des Einlasskanals geleitete Einlassströmung zu verteilen und umzuleiten. Ein viertes Beispiel des Systems enthält optional eines oder mehrere der ersten bis dritten Beispiele und enthält ferner, dass sich die Flügel um einen Abschnitt eines inneren Umfangs der zweiten Bohrung befinden. Ein fünftes Beispiel des Systems enthält optional eines oder mehrere der ersten bis vierten Beispiele und enthält ferner, dass der Einlasskanal stromabwärts des Drosselventilkörpers weitergeht, so dass die erste Bohrung zwischen einem stromaufwärts gelegenen Einlasskanal und einem stromabwärts gelegenen Einlasskanal angeordnet ist. Ein sechstes Beispiel des Systems enthält optional eines oder mehrere der ersten bis fünften Beispiele und enthält ferner, dass die Geräuschdämpfungsvorrichtung nur einen einzigen Satz von Flügeln umfasst, die gegen die erste Bohrungswand gepresst sind oder von der ersten Bohrungswand beabstandet sind.
Es sei angegeben, dass die hier enthaltenen beispielhaften Steuer- und Schätzroutinen mit verschiedenen Konfigurationen des Kraftmaschinen- und/oder Fahrzeugsystems verwendet werden können. Die hier offenbarten Steuerverfahren und -routinen können als ausführbare Anweisungen in einem nichtflüchtigen Speicher gespeichert sein und können durch das Steuersystem einschließlich des Controllers in Kombination mit den verschiedenen Sensoren, Aktuatoren und der anderen Kraftmaschinen-Hardware ausgeführt werden. Die hier beschriebenen spezifischen Routinen können eine oder mehrere aus irgendeiner Anzahl von Verarbeitungsstrategien, wie z. B. ereignisgesteuert, unterbrechungsgesteuert, Multitasking, Multithreading und dergleichen, repräsentieren. Als solche können die veranschaulichten verschiedenen Handlungen, Operationen und/oder Funktionen in der veranschaulichten Reihenfolge ausgeführt werden, parallel ausgeführt werden oder in einigen Fällen weggelassen werden. Gleichermaßen ist die Reihenfolge der Verarbeitung nicht notwendigerweise erforderlich, um die Merkmale und Vorteile der hier beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen zu erreichen, sondern sie ist für die Leichtigkeit der Veranschaulichung und Beschreibung bereitgestellt. Eine oder mehrere der veranschaulichten Handlungen, Operationen und/oder Funktionen können in Abhängigkeit von der verwendeten besonderen Strategie wiederholt ausgeführt werden. Ferner können die beschriebenen Handlungen, Operationen und/oder Funktionen Code graphisch darstellen, der in den nichtflüchtigen Speicher des computerlesbaren Speichermediums in dem Kraftmaschinen-Steuersystem zu programmieren ist, wobei die beschriebenen Handlungen durch das Ausführen der Anweisungen in einem System ausgeführt werden, das die verschiedenen Komponenten der Kraftmaschinen-Hardware in Kombination mit dem elektronischen Controller enthält.
Es ist klar, dass die hier offenbarten Konfigurationen und Routinen beispielhafter Art sind und dass diese spezifischen Ausführungsformen nicht in einem einschränkenden Sinn zu betrachten sind, weil zahlreiche Variationen möglich sind. Die obige Technik kann z. B. auf V-6-, I-4-, I-6-, V-12-, Boxer-4- und andere Kraftmaschinentypen angewendet werden. Der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung enthält alle neuartigen und nicht offensichtlichen Kombinationen und Unterkombinationen der verschiedenen Systeme und Konfigurationen und anderen Merkmale, Funktionen und/oder Eigenschaften, die hier offenbart sind.
Die folgenden Ansprüche legen bestimmte Kombinationen und Unterkombinationen besonders dar, die als neuartig und nicht offensichtlich betrachtet werden. Diese Ansprüche können sich auf "ein" Element oder "ein erstes" Element oder dessen Äquivalent beziehen. Derartige Ansprüche sollten so verstanden werden, dass sie die Einbeziehung eines oder mehrerer derartiger Elemente enthalten und zwei oder mehr derartige Elemente weder erfordern noch ausschließen. Weitere Kombinationen und Unterkombinationen der offenbarten Merkmale, Funktionen, Elemente und/oder Eigenschaften können durch Abänderung der vorliegenden Ansprüche oder durch Darstellung neuer Ansprüche in dieser oder einer in Beziehung stehenden Anmeldung beansprucht werden. Derartige Ansprüche, ob ihr Schutzumfang umfassender als der, enger als der oder gleich dem Schutzumfang der ursprünglichen Ansprüche ist oder vom Schutzumfang der ursprünglichen Ansprüche verschieden ist, werden außerdem als im Gegenstand der vorliegenden Offenbarung enthalten betrachtet.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 5722357 [0003]

Claims

Einlasssystem, das Folgendes umfasst: einen Drosselventilkörper in einem Einlasskanal mit einer Bohrung, die einen ersten Durchmesser aufweist, der kleiner als ein zweiter Durchmesser des Einlasskanals ist; und eine Geräuschdämpfungsvorrichtung mit mehreren Flügeln, die sich in dem Einlasskanal direkt stromabwärts des Drosselventilkörpers befindet, wobei eine maximale Höhe der Flügel im Wesentlichen gleich einem Unterschied zwischen den Durchmessern ist.
Einlasssystem nach Anspruch 1, wobei die Bohrung und der Einlasskanal konzentrisch sind.
Einlasssystem nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei die mehreren Flügel um einen inneren Umfang des Einlasskanals im Wesentlichen äquidistant voneinander beabstandet sind.
Einlasssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Geräuschdämpfungsvorrichtung physisch an eine Innenfläche nur eines untersten Abschnitts des Einlasskanals gekoppelt ist.
Einlasssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Geräuschdämpfungsvorrichtung einen rechteckigen Querschnitt aufweist.
Einlasssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Geräuschdämpfungsvorrichtung konisch zulaufend ist und einen dreieckigen Querschnitt aufweist.
Einlasssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei sich die mehreren Flügel von einer Basis der Geräuschdämpfungsvorrichtung in einer axialen Richtung nach innen in den Einlasskanal erstrecken und wobei die Höhe der Flügel entlang einem äußeren Abschnitt der Geräuschdämpfungsvorrichtung größer ist.
Einlasssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei sich die mehreren Flügel von einer Basis der Geräuschdämpfungsvorrichtung in einer radialen Richtung nach innen in den Einlasskanal erstrecken und wobei die Höhe jedes der Flügel gleich und fest ist.
Einlasssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Geräuschdämpfungsvorrichtung von einem Abschnitt des Drosselventilkörpers im Einlasskanal beabstandet ist.
Einlasssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Geräuschdämpfungsvorrichtung gegen einen Abschnitt des Drosselventilkörpers in dem Einlasskanal gepresst ist.
Verfahren zum Betreiben eines Einlasssystems in einem auf der Straße fahrenden Personenkraftwagen, wobei das Verfahren umfasst: Leiten einer Einlassströmung über einen Einlasskanal zu einer Kraftmaschine des Fahrzeugs, wobei der Kanal einen Drosselventilkörper mit einer Bohrung enthält und wobei ein Durchmesser der Bohrung kleiner als ein Durchmesser des Einlasskanals ist; und Betreiben einer Drosselventilklappe des Drosselventilkörpers, um ein Volumen der Einlassströmung in dem Einlasskanal einzustellen, wobei Flügel über eine vorgegebene Strecke, die gleich einem Unterschied der Durchmesser zwischen der Bohrung und dem Einlasskanal ist, nach innen in den Einlasskanal vorstehen.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei die Flügel nur teilweise in den Einlasskanal vorstehen und den Einlasskanal nicht überspannen.
Verfahren nach Anspruch 11 oder Anspruch 12, wobei die Flügel entlang einem inneren Umfang des Einlasskanals äquidistant voneinander beabstandet sind, so dass die Flügel konfiguriert sind, die Einlassströmung zu verteilen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, wobei die Flügel in den stromaufwärts und den stromabwärts gelegenen Abschnitten des Einlasskanals gegen den Drosselventilkörper gepresst sind oder von dem Drosselventilkörper beabstandet sind.
System, das Folgendes umfasst: einen Drosselventilkörper, der eine erste Bohrungswand aufweist, wobei eine Klappe innerhalb der ersten Bohrung angebracht ist, wobei die Klappe beweglich ist, um die Einlassströmung selektiv zu begrenzen; einen Einlasskanal, der ein Einlassrohr aufweist, das eine zweite Bohrungswand definiert, wobei die zweite Bohrung einen größeren Durchmesser als die erste Bohrung aufweist; und eine Geräuschdämpfungsvorrichtung, die sich stromabwärts der Klappe und der ersten Bohrung in der ersten Bohrung des Einlasskanals befindet, mit mehreren Flügeln, die sich über eine vorgegebene Strecke, die gleich einem Unterschied zwischen den Durchmessern der ersten und der zweiten Bohrung ist, nach innen in die zweite Bohrung erstrecken.
System nach Anspruch 15, wobei die Flügel auf einer Basis geformt sind und wobei die Basis an wenigstens einen Abschnitt des Einlassrohrs gekoppelt ist.
System nach Anspruch 15 oder Anspruch 16, wobei die Flügel konfiguriert sind, die zu einem unteren Abschnitt des Einlasskanals geleitete Einlassströmung zu verteilen und umzuleiten.
System nach einem der Ansprüche 15 bis 17, wobei sich die Flügel um einen Abschnitt eines inneren Umfangs der zweiten Bohrung befinden.
System nach einem der Ansprüche 15 bis 18, wobei der Einlasskanal stromabwärts des Drosselventilkörpers weitergeht, so dass die erste Bohrung zwischen einem stromaufwärts gelegenen Einlasskanal und einem stromabwärts gelegenen Einlasskanal angeordnet ist.
System nach Anspruch 19, wobei die Geräuschdämpfungsvorrichtung nur einen einzigen Satz von Flügeln umfasst, die gegen die erste Bohrungswand gepresst sind oder von der ersten Bohrungswand beabstandet sind.