大型二冲程发动机的排气接收器装置和大型二冲程发动机的制作方法

文档序号:20776237发布日期:2020-05-19 20:47阅读:251来源:国知局
大型二冲程发动机的排气接收器装置和大型二冲程发动机的制作方法

本发明涉及一种用于大型二冲程发动机的排气接收器装置。本发明还涉及土玉桂一种大型二冲程发动机。



背景技术:

大型二冲程发动机(例如,这种大型二冲程发动机可以被设计成具有纵向扫气的大型二冲程柴油发动机)通常用作船舶的主推进装置,或者也可以用于固定操作(例如,用于驱动大型发电机以产生电能)。这里,一般来说,发动机在相当长的时间段内保持恒定操作,这使得对操作可靠性和可用性的要求高。因此,对于操作员而言,服务之间长且可预测的间隔、磨损程度低以及燃料和操作材料的经济使用是发动机操作的中心标准。大型发动机(特别是大型二冲程发动机)通常具有内径(缸径)至少为200mm的气缸。如今,操作具有多个气缸的大型发动机,每个气缸的缸径高达960mm或者甚至更大。

尤其是,鉴于对环境保护的要求不断提高,大型二冲程发动机(例如,大型柴油发动机)的操作要求变得越来越高。大型柴油发动机大多利用重油来操作,这种重油需要对燃烧产生的废气采取特定措施。鉴于关于排气限制的更强有力的法律规定,现在对于可以利用至少两种不同的燃料来操作的大型发动机的需求已经达数年之久。这些不同的燃料可以是例如两种不同的液体燃料或液体燃料和气体燃料。这种发动机通常被称为多燃料发动机,并且它们可以在操作期间从一种燃料的燃烧切换为第二种不同的燃料的燃烧,并且反之亦然。可以在多燃料大型柴油发动机中替代地燃烧的液体燃料或气体燃料除了重油、船用柴油或柴油之外,还特别包括醇类(诸如,甲醇或乙醇)、天然气(诸如lng(液化天然气))、乳化剂(诸如msar(多相超细雾化残留物))或悬浮液(诸如,煤粉在水中的悬浮液)。“”

多燃料发动机的特定类型是通常被称为“双燃料发动机”或“双燃料马达”的发动机。这些是可以利用两种不同燃料操作的发动机。在气体模式下,例如像lng(液化天然气)之类的天然气或用于操作内燃发动机的另一种合适的气体用于在气缸中进行燃烧。在液体模式下,适合的液体燃料(像汽油、柴油、船用柴油或重油)用于在同一发动机的气缸中进行燃烧。

因此,大型二冲程发动机可以被设计为仅燃烧单一燃料(例如,诸如lng之类的气体燃料或者诸如重油或柴油之类的液体燃料)的发动机,或者该发动机可以被设计为多燃料发动机,被设计为双燃料发动机,并且特别是被设计为这样的大型发动机,所述大型发动机除了以燃料的自动点火为特征的柴油操作之外也可以以外部点火为特征的奥托操作(ottooperation)或以这两种操作的混合形式进行操作。

在本申请的范围内,术语“大型柴油发动机”或类似术语也包括多燃料发动机、双燃料发动机和这样的大型发动机,所述大型发动机除了柴油操作之外也可以以外部点火为特征的奥托操作或以这两种操作的混合形式进行操作。更一般地,术语“大型柴油发动机”还包括可以利用至少两种不同的燃料替代地操作的大型发动机,其中,这些燃料中的至少一种燃料适合于根据柴油操作方法来操作发动机。

通常,大型二冲程发动机包括多个气缸,每个气缸具有往复运动的活塞和用于燃烧燃料的燃烧室。为了从燃烧室中排出气体,每个气缸包括排气阀,该排气阀用于打开相应燃烧室与气缸的排气管道之间的流动连接。在现代大型二冲程发动机中,排气阀的打开和关闭是电子控制的。

每个排气管道通向排气接收器,所有气缸的排气都收集在所述排气接收器中。排气至少部分地从排气接收器供应到用于驱动涡轮增压器的涡轮的涡轮增压器单元。

涡轮增压器向进气接收器馈送扫气,所述扫气也被称为增压空气(chargingair)。进气接收器与所有气缸的扫气口流体连通,使得当打开相应气缸的相应扫气口时,可以为每个气缸提供空气。通常,相应扫气口的打开和关闭是通过活塞在相应气缸中的运动来控制的。

由于气缸的工作循环,在排气接收器中产生压力波动。由于排气接收器与所有气缸的燃烧室都流体连通,所以这种压力脉动导致气缸不平衡,因为排气接收器中的压力(逆着该压力从相应气缸排出气体)位于不同的气缸可能不同。例如,这意味着特定气缸的扫气质量取决于排气接收器中的瞬时压力。如果该瞬时压力很高,则当气缸的排气阀打开时,扫气可能会变差,就好像排气接收器中存在较低压力一样。

另外,排气接收器中的压力脉动也可能导致进气接收器中发生压力脉动。在二冲程发动机的工作循环期间,通常存在一个时期,在该时期中,同一气缸的排气阀和扫气口二者都打开(例如,在气缸的扫气阶段)。由于同一气缸的排气阀和扫气口二者都打开,因此排气接收器中的压力脉动也会在进气接收器中导致压力脉动或压力波动。

这些压力波动或脉动对于大型二冲程发动机的操作是有害的,因为即使对于所有气缸来说排气阀的打开和关闭的定时相同,它们也会例如导致在不同气缸中发生扫气不平衡。

如果大型发动机在对燃烧室中的空燃比特别敏感的模式下操作(例如,如果大型发动机以气体模式或奥托操作来操作),则这种不平衡尤其有害。如果例如双燃料马达在低压气体模式下操作,则在活塞的压缩冲程期间将气体燃料射插入气缸。为了尽可能高效和低排放的燃烧过程,必须在燃烧室中实现气体(燃料)和空气的正确比例。燃料空气比通常通过λ值来测量。排气接收器和/或进气接收器中的压力脉动可能导致λ值发生不希望的变化,并且由此既降低发动机的效率并增加污染物的产生。



技术实现要素:

因此,从该现有技术出发,本发明的目的是提出一种用于大型二冲程发动机的排气接收器装置,该排气接收器装置确保排气接收器内的压力波动或振荡明显减小。此外,本发明的目的是提出一种具有这种排气接收器装置的大型二冲程发动机。

满足这些目的的本发明的主题的特征在于本发明如下所述的特征。

因此,根据本发明,提出了一种用于具有多个气缸的大型二冲程发动机的排气接收器装置,其中该排气接收器装置包括用于从气缸收集排气的管状排气接收器,其中排气接收器沿轴向从第一端延伸到第二端并且被设计成沿着气缸延伸,并且其中排气接收器包括用于接纳气缸的排气管道的多个进气口,并且其中设置有用于减少排气接收器中的压力脉动的阻尼装置,其中该阻尼装置包括至少一个共振吸收器。

通过提供连接到排气接收器的共振吸收器,由于共振吸收器使如下这种压力波动衰减,因此大大减小了排气接收器中的压力脉动或压力振荡。

优选地,每个共振吸收器被构造为使排气接收器的共振频率衰减。

因此,共振吸收器与排气接收器的共振频率相匹配,使得共振频率下的压力振荡被显著地衰减或甚至被完全抑制。排气接收器或排气歧管的共振频率可以通过系统的声学分析来确定,该声学分析可以通过测量和/或通过计算和/或通过仿真来执行。一旦知道了排气接收器的共振频率,就可以以这样的方式来设计和构造共振吸收器,即,该共振吸收器使共振频率下的压力脉动衰减。

当然,阻尼装置还可以包括用于使压力脉动的不同频率衰减的多个共振吸收器。

通过大大地减小排气接收器中的压力脉动,显著地减少了不同气缸的扫气过程的特别是不平衡。这在大型发动机在对空燃比(λ)非常敏感的模式(例如,气体模式)下操作时是特别有利的。

根据优选实施方式,每个共振吸收器被构造为使至多50赫兹(优选地至多30赫兹)的频率衰减。特别是在大型二冲程发动机中,排气接收器的共振频率通常为至多50赫兹,并且通常小于30赫兹。因此,当使共振吸收器与至多50赫兹并且优选地至多30赫兹的频率匹配时,排气接收器中的压力脉动可以被至少大大地减小。

优选地,共振吸收器被设计为亥姆霍兹共振器(helmholtzresonator),该亥姆霍兹共振器具有共振器容积和与该共振器容积连接的共振器颈部,其中该共振器颈部与管状排气接收器流体连通。亥姆霍兹共振器根据质量弹簧系统工作,其中质量由共振器颈部中的气体表示,并且弹簧由共振器容积中的气体表示。因此,亥姆霍兹共振器的本征频率取决于共振器颈部的几何形状和共振器容积的容积。因此,将亥姆霍兹共振器的本征频率与排气接收器的共振频率进行匹配是非常容易的。

根据优选实施方式,亥姆霍兹共振器的颈部连接到排气接收器的第一端或第二端。

由于在排气接收器的第一端和第二端处始终存在压力振荡的波腹,因此当将亥姆霍兹共振器布置在排气接收器的第一端或第二端时,该亥姆霍兹共振器会特别有效地使排气接收器的压力脉动衰减。

根据另一优选实施方式,阻尼装置包括至少两个共振吸收器,每个共振吸收器被设计为亥姆霍兹共振器,并且其中排气接收器的第一端和第二端连接到共振吸收器中的一个共振吸收器的共振器颈部。

根据优选的设计,每个共振器颈部沿轴向延伸。即,每个共振器颈部与排气接收器成直线布置。

根据另一优选设计,每个共振器颈部垂直于所述轴向延伸。

当每个共振吸收器被布置在排气接收器上方或排气接收器下方时,这是优选的布置。术语“上方”和“下方”是指排气接收器的通常操作位置。通常,排气接收器被布置在气缸的顶部上,使得气缸位于排气接收器下方。

根据优选的设计,排气接收器包括两个管状元件,所述管状元件成直线布置,并且通过布置在两个管状元件之间的过渡元件连接。在这样的布置中,气缸中的第一半气缸连接到管状元件中的一个,而气缸中的第二半气缸连接到管状元件中的另一个。例如,如果大型发动机包括成直线布置的十二个气缸,则前六个气缸连接到排气接收器的第一管状元件,其余七到十二个气缸连接到排气接收器的第二管状元件。

在这种布置中,另一优选设计是共振吸收器连接到过渡元件。

根据另一种优选设计,管状元件中的一个管状元件和过渡元件被构造为形成亥姆霍兹共振器。

根据又一优选实施方式,共振吸收器被布置在排气接收器内部。

当共振吸收器被布置在排气接收器内部时,共振吸收器可以包括与排气接收器同轴布置的多孔管。

根据又一个优选实施方式,其中,共振吸收器包括亥姆霍兹共振器,该共振器容积同轴地围绕排气接收器。

另外,根据本发明,提出了一种大型二冲程发动机(特别是具有纵向扫气的大型二冲程柴油发动机),所述大型二冲程发动机包括多个气缸,其中每个气缸具有用于燃料的燃烧室,并且所述大型二冲程发动机还包括根据本发明的排气接收器装置。

根据优选实施方式,该大型二冲程发动机被设计为双燃料大型柴油发动机,该双燃料大型柴油发动机可在气体模式下操作并且可在液体模式下操作,在该气体模式下,气体燃料被供应到燃烧室,在该液体模式下,液体燃料被供应到燃烧室。

特别是,该大型发动机可以被设计为用于燃烧液体燃料(优选地,重油)和用于燃烧气体的双燃料发动机,其中优选的是,将气体以最高50bar(优选地,最高20bar)的低压力供应到气缸。

本发明的其他有利措施和优选实施方式由本发明的其他方面得到。

附图说明

现在将借助于示意图更详细地解释本发明,所述示意图示出了:

图1是根据本发明的排气接收器装置的实施方式的示意图;以及

图2至图10是根据本发明的排气接收器装置的其他实施方式的示意图。

具体实施方式

图1以示意图示出了根据本发明的排气接收器装置的实施方式,该排气接收器装置整体上用附图标记1表示。排气接收器装置1是具有多个气缸100(例如,十二个气缸100)的大型二冲程发动机的一部分。在图1中,仅示出了大型二冲程发动机的气缸100中的一些气缸。

在下面的描述中,通过示例的方式对一实施方式进行参照,其中,该大型二冲程发动机被设计为具有纵向扫气的大型二冲程柴油发动机。由于这些大型柴油发动机在本领域中是众所周知的,因此不需要详细描述。此外,通过示例的方式对大型柴油发动机为船舶或船只的主推进单元的应用进行参照。

当然,本发明不限于这种特定类型的大型二冲程发动机。特别是,大型二冲程发动机可以是任何类型的大型柴油发动机,因为它们被用作例如船舶的主推进单元或者还用于固定操作(例如,用于驱动大型发电机以产生电力)。特别是,大型二冲程发动机也可以被设计为用于燃烧多种不同液体和/或气体燃料的多燃料发动机,或者被设计为用于燃烧液体燃料和用于燃烧气体(例如,天然气)的双燃料发动机。大型发动机也可以被设计成利用多于两种的不同燃料来操作。

大型二冲程发动机可以具有多达十二个或甚至多达十四个气缸100。在每个气缸100中,活塞101被布置成在上止点与下止点之间往复运动。活塞的顶侧和气缸盖(未详细示出)连同气缸100的气缸壁或气缸套(cylinderliner)一起界定了燃烧室102,在该燃烧室102中喷射燃料以用于燃烧。每个气缸100还包括排气阀(未详细示出),排气通过该排气阀从燃烧室排放到排气管道50。每个排气管道50连接到排气接收器装置1的排气接收器2的相应进气口23。在排气接收器2中,收集所有气缸100的排气。

排气接收器2以本身已知的方式连接至涡轮增压器系统(未示出)以及用于将排气排放至环境的排气管。排气的至少一部分被引导至涡轮增压器的涡轮,以使所述涡轮旋转。

不言而喻,排气接收器装置1可以包括附加特征,例如,用于净化排气的催化转化器单元或用于控制输送到涡轮增压器的排气量的废气门。

涡轮增压器向进气接收器馈送扫气,所述扫气也被称为增压空气。进气接收器与气缸100的扫气口(未示出)流体连通。通常,扫气口位于相应气缸100的下端(即,与相应气缸100的排气阀相对的一端)。

借助于进气接收器和扫气口,当打开相应气缸100的相应扫气口时,每个气缸100可以被提供有空气。通常,相应扫气口的打开和关闭是通过活塞101在相应气缸100中的运动来控制的。

当相应活塞101处于上止点时,大型二冲程发动机的工作循环开始。燃烧室102具有其最小的容积并且发生燃料的燃烧。活塞101开始其向下运动(膨胀冲程)。在膨胀冲程期间,排气阀将打开,使得排气通过排气管道50排放到排气接收器2中。通过活塞101的进一步向下运动,气缸100的扫气口变成不被覆盖,使得扫气可以进入气缸100。活塞到达下止点并开始其向上运动(压缩冲程)。在压缩冲程期间,活塞101关闭扫气口,并且排气阀关闭。在压缩冲程期间,当排气阀和扫气口都关闭时,燃料被喷射到燃烧室102中。当然,燃料喷射的定时取决于所使用的实际燃料和操作模式(例如,柴油或奥托操作)。当活塞101在上止点附近时,通过自点火或感应点火发生燃烧,并开始新的工作循环。

正如当今的现有技术一样,大型二冲程发动机以完全电子控制的方式操作。发动机控制单元(未示出)借助于电气或电子信号和命令操作和控制大型二冲程发动机的所有功能,例如,用于气体交换的排气阀的操作、气缸100的润滑以及燃料的喷射过程。此外,发动机控制单元从多个检测器、传感器或测量设备接收信息。

排气接收器装置1的排气接收器2被设计为管状排气接收器2,该管状排气接收器2沿轴向a从第一端21延伸至第二端22。排气接收器2沿着所有气缸100延伸。在图1(以及图2至图10中的每个图)所示的通常操作位置,排气接收器2布置在气缸100上方。

在本申请的上下文中,诸如“上方”或“下方”之类的相对术语始终是指图1中所示的通常操作位置。

用于接纳气缸100的排气管道50的进气口23都被布置成沿轴向a延伸的一排。进气口23位于排气接收器2的下侧(即,面向对气缸100的一侧)。

在图1所示的实施方式中,排气接收器2包括两个管状元件(即,第一管状元件25和第二管状元件26),这两个管状元件相对于轴向a成直线并彼此相邻地布置。第一管状元件25和第二管状元件26通过过渡元件27相连接,该过渡元件27被布置在第一管状元件25与第二管状元件26之间。

气缸100中的第一半气缸连接到第一管状元件25,而气缸100中的第二半气缸连接到第二管状元件26。

根据本发明,排气接收器装置1还包括用于减小排气接收器2中的压力脉动的阻尼装置3,其中,阻尼装置3包括至少一个共振吸收器4。

在图1所示的实施方式中,设置了两个共振吸收器4,其中,一个共振吸收器4连接到排气接收器2的第一端21,而一个共振吸收器4连接到排气接收器2的第二端22。优选地,每个共振吸收器4被设计为亥姆霍兹(helmholtz)共振器4,该亥姆霍兹共振器4具有共振器容积41以及与共振器容积41连接的共振器颈部42。

这样的亥姆霍兹共振器4的基本原理在本领域中是众所周知的。亥姆霍兹共振器例如用作用于噪声防止或降噪的消音器。根据质量弹簧系统的原理,亥姆霍兹共振器4作为减振器工作。该系统的质量由共振器颈部42中的气体表示,并且弹簧由共振器容积41中的气体表示。因此,通过调节共振器容积41的容积和/或共振器颈部42的几何形状,可以将亥姆霍兹共振器4的本征频率调谐到预定值或期望值。

将亥姆霍兹共振器4的本征频率调节为对应于排气接收器2中的压力脉动的频率。通常,压力脉动的主频率对应于排气接收器2的共振频率中的一个。排气接收器2的最低共振频率例如在10赫兹的范围内。通常,大型二冲程发动机的排气接收器2的最低共振频率至多为50赫兹,并且在许多情况下在高达30赫兹的范围内。然后,将亥姆霍兹共振器4构造为具有对应于该共振频率的本征频率。因此,在亥姆霍兹共振器4的本征频率下的压力脉动被大大地衰减。

排气接收器2或排气接收器装置1的共振频率可以分别通过声学分析来确定,使得该共振频率或这些共振频率是已知的。

当然,也可以为排气接收器装置1设置多个亥姆霍兹共振器4,例如设置两个亥姆霍兹共振器4,其中不同的亥姆霍兹共振器4具有不同的本征频率,使得排气接收器装置1的不同共振频率由不同的亥姆霍兹共振器4衰减。

图1所示的排气接收器装置1的实施方式包括两个亥姆霍兹共振器4,其中,亥姆霍兹共振器4中的一个连接到排气接收器2的第一端21,而另一个亥姆霍兹共振器4连接到排气接收器2的第二端22。更具体地说,相应亥姆霍兹共振器4的共振器颈部42分别连接到排气接收器2的第一端21或排气接收器2的第二端22。两个亥姆霍兹共振器4都被布置在排气接收器2的外部,使得每个共振器容积41均构成外部容积(即,不是排气接收器2的一部分的容积)。每个亥姆霍兹共振器4以相应共振器颈部42沿轴向a(即,沿与排气接收器2延伸的方向相同的方向)延伸的方式布置。

将两个亥姆霍兹共振器4分别在外部布置在排气接收器2的第一端21和第二端22处是一种非常简单的设计,该设计也可以非常容易地用于改进现有的排气接收器装置1。

如图1所示,两个亥姆霍兹共振器4可以分别被相同地设计或被设计为具有相同的本征频率。当然,也可以不同地构造两个亥姆霍兹共振器,使得它们具有不同的本征频率。

此外,也可以仅设置单个亥姆霍兹共振器4,将该亥姆霍兹共振器4布置在排气接收器1的第一端21或第二端22处。

现在参照图2至图10,将说明根据本发明的排气接收器装置1的另外的实施方式。在其他实施方式例的该描述中,仅更详细地说明与图1所示的第一实施方式的不同之处。关于第一实施方式(图1)及其变型的解释对于其他实施方式也以相同的方式或类似地相同的方式有效。相同的附图标记表示已经参照图1说明的相同特征或功能上等同的特征。

不言而喻,可以将图1至图10所示的不同措施和设计组合以实现根据本发明的排气接收器装置1的另外的实施方式。

在图2至图10的每一幅图中,已经省略了具有活塞101的气缸100的表示以及排气管道50的表示,即,仅示出了具有排气接收器2和共振吸收器的排气接收器装置1。当然,另外在图2至图10的实施方式中,进气口23以与图1所示相同或相似的方式与排气管道50连接。

在图2所示的实施方式中,仅设置了一个亥姆霍兹共振器4。亥姆霍兹共振器4的共振器颈部42连接到过渡元件27,该过渡元件27被布置在排气接收器2的第一管状元件25与第二管状元件26之间,使得亥姆霍兹共振器4与过渡元件27流体连通。亥姆霍兹共振器4被布置在排气接收器2的外部,使得共振器容积41构成外部容积(即,不是排气接收器2的一部分的容积)。共振器颈部42被构造成垂直于轴向a(即,沿垂直方向)延伸。亥姆霍兹共振器4被布置在排气接收器2的下方。该实施方式非常紧凑,并且不需要用于亥姆霍兹共振器4的额外空间。

在图3所示的实施方式中,排气接收器装置1包括两个亥姆霍兹共振器4,其中,亥姆霍兹共振器4中的一个连接到排气接收器2的第一端21,而另一个亥姆霍兹共振器4连接到排气接收器2的第二端22。更具体地说,相应亥姆霍兹共振器4的共振器颈部42分别连接到排气接收器2的第一端21或排气接收器2的第二端22。两个亥姆霍兹共振器4都被布置在排气接收器2的外部,使得每个共振器容积41构成外部容积(即,不是排气接收器2的一部分的容积)。每个亥姆霍兹共振器4以相应共振器颈部42沿垂直方向(即,垂直于轴向a)延伸的方式布置。每个亥姆霍兹共振器4被布置在排气接收器2下方。

在图4所示的实施方式中,排气接收器装置1包括两个亥姆霍兹共振器4,其中,亥姆霍兹共振器4中的一个连接到排气接收器2的第一端21,而另一个亥姆霍兹共振器4连接到排气接收器2的第二端22。更具体地说,相应亥姆霍兹共振器4的共振器颈部42分别连接到排气接收器2的第一端21或排气接收器2的第二端22。两个亥姆霍兹共振器4都被布置在排气接收器2的外部,使得每个共振器容积41构成外部容积(即,不是排气接收器2的一部分的容积)。

两个共振器容积41都被布置在排气接收器2上方并且分别平行于管状排气接收器2延伸。每个共振器颈部42被构造为具有u形设计的弯曲的共振器颈部42。弯曲的共振器颈部42连接至排气接收器2的第一端21和第二端22处的相应端面,并且从该端面以弯曲的方式延伸到布置在排气接收器2上方的相应共振器容积41。

在图5所示的实施方式中,排气接收器装置1包括两个亥姆霍兹共振器4,其中,亥姆霍兹共振器4中的一个连接到排气接收器2的第一端21,而另一个亥姆霍兹共振器4连接到排气接收器2的第二端22。更具体地说,相应亥姆霍兹共振器4的共振器颈部42分别连接到排气接收器2的第一端21处的端面或排气接收器2的第二端22处的端面。两个亥姆霍兹共振器4都被布置在排气接收器2的外部,使得每个共振器容积41构成外部容积(即,不是排气接收器2的一部分的容积)。

每个共振器容积41被布置成同轴地围绕排气接收器2。共振器容积41中的一个围绕排气接收器2的第一管状元件25,而另一个共振器容积41围绕排气接收器2的第二管状元件26。

类似于图4中所示的实施方式,每个共振器颈部42被构造为具有u形设计的弯曲的共振器颈部42。弯曲的共振器颈部42连接至排气接收器2的第一端21和第二端22处的相应端面,并且从相应端面以弯曲的方式延伸到被设计为围绕接收器2的相应共振器容积41。

在图6所示的实施方式中,排气接收器装置1包括两个亥姆霍兹共振器4,每个亥姆霍兹共振器4都被布置在排气接收器1的上方。亥姆霍兹共振器4中的一个被布置在第一管状元件25上方,而另一个亥姆霍兹共振器4被布置在第二管状元件26上方。

两个亥姆霍兹共振器4都被布置在排气接收器2的外部,使得每个共振器容积41构成外部容积(即,不是排气接收器2的一部分的容积)。

两个共振器容积41都被布置在排气接收器2上方并且分别平行于管状排气接收器2延伸。每个共振器容积41通过多个共振器颈部42(这里是五个共振器颈部42)连接到排气接收器。所有共振器颈部42都被布置成垂直于轴向a(即,沿垂直方向)延伸。另外,所有共振器颈部42平行延伸。共振器颈部42的数量“五”仅是示例性的。每个亥姆霍兹共振器4可以包括多于或少于五个共振器颈部42(例如,仅一个共振器颈部42)。

在图7所示的实施方式中,排气接收器装置1包括多个亥姆霍兹共振器4(例如,十个亥姆霍兹共振器4),每个亥姆霍兹共振器4都被布置在排气接收器1上方。因此,所有亥姆霍兹共振器4都被布置在排气接收器2的外部,使得每个共振器容积41构成外部容积(即,不是排气接收器2的一部分的容积)。

多个亥姆霍兹共振器4沿着排气接收器2的长度布置。每个亥姆霍兹共振器4包括单独的共振器容积41和单独的共振器颈部42。

亥姆霍兹共振器4中的一半亥姆霍兹共振器4被布置在第一管状元件25上方,而亥姆霍兹共振器4中的另一半亥姆霍兹共振器4被布置在第二管状元件26上方。

每个共振器容积41通过恰好一个共振器颈部42连接到排气接收器2。共振器颈部42被构造成垂直于轴向a(即,沿垂直方向)延伸。另外,所有共振器颈部42平行延伸。亥姆霍兹共振器4的数量“十”仅是示例性的。排气接收器装置1也可以包括多于或少于十个亥姆霍兹共振器4。

该实施方式的优点在于,在某些应用中,为多个较小的共振器容积41而不是一个或两个较大的共振器容积找到空间将更容易。

在图8所示的实施方式中,排气接收器2的管状元件25和26中的一个与过渡元件27被构造成形成亥姆霍兹共振器4。过渡元件27被设计为亥姆霍兹共振器4的共振器颈部42,并且排气接收器2的第一管状元件25和/或第二管状元件26被设计为共振器容积41。

每个管状元件25、26都可以形成共振器容积41或仅一个管状元件25、26形成共振器容积41。这意味着,作为共振器颈部42的过渡元件27可以与作为共振器容积41的第一管状元件25或作为共振器容积41的第二管状元件26一起形成亥姆霍兹共振器4,或者作为共振器颈部42的过渡元件27可以与作为共振器容积41的第一管状元件25一起形成第一亥姆霍兹共振器4,并且与作为共振器容积41的第二管状元件26一起形成第二亥姆霍兹共振器4。

在根据图8的实施方式中,每个共振器容积41构成排气接收器2的内部容积(即,作为排气接收器2的一部分的容积)。

由管状元件25、26中的一个与过渡元件27形成的亥姆霍兹共振器4的本征频率可以通过构成亥姆霍兹共振器4的共振器颈部42的过渡元件27的几何形状来调谐到期望值。通过适当地确定过渡元件27的长度和直径的尺寸,可以将相应亥姆霍兹共振器调谐为具有期望的本征频率,以使排气接收器2中的压力脉动衰减。

根据图8的实施方式的优点在于,它是具有非常小的空间需求的非常集成的设计。

在图9所示的实施方式中,排气接收器装置1包括两个亥姆霍兹共振器4,每个亥姆霍兹共振器4都被布置在排气接收器1内部。亥姆霍兹共振器4中的一个被布置在第一管状元件25内,而另一个亥姆霍兹共振器4被布置在第二管状元件26内。因此,每个共振器容积41构成排气接收器2的内部容积(即,作为排气接收器2的一部分的容积)。

共振器颈部42分别邻近排气接收器2的第一端21和第二端22布置,使得每个共振器颈部42位于压力振荡的波腹附近。这导致相应亥姆霍兹共振器4对压力脉动进行非常有效的阻尼。

在图10所示的实施方式中,排气接收器装置1包括两个共振吸收器4’,每个共振吸收器4'被布置在排气接收器2内部。共振吸收器4'中的一个被布置在第一管状元件25内,而另一个共振吸收器4'被布置在第二管状元件26内。

每个共振吸收器4’被设计成与消音器相当,并且沿轴向a完全延伸穿过相应的第一管状元件25或第二管状元件26。

每个共振吸收器4’被设计为具有多孔壁的管子或管。每个共振吸收器4′与相应的第一管状元件25或第二管状元件26同轴布置。

根据本发明的排气接收器装置1的共振吸收器的构造不限于亥姆霍兹共振器。原则上,每种类型的共振吸收器都适用于本发明。共振吸收器可以被设计为例如四分之一波长共振器。

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