用于发动机系统的噪声衰减单元的制作方法
【专利说明】用于发动机系统的噪声衰减单元
[0001]相关申请
[0002]本申请要求美国临时专利申请N0.61/913668(申请日为2013年12月9日)和美国临时专利申请N0.61/971008(申请日为2014年3月27日)的优先权。
技术领域
[0003]本申请涉及在发动机系统(例如内燃机)中的噪声衰减，更特别是涉及在用于插入发动机的流体流动通路中的壳体中包括多孔部件。
【背景技术】
[0004]发动机(例如车辆发动机)通常包括吸气器和/或止回阀。通常，吸气器用于通过引导一些发动机空气运行通过文氏管而产生比发动机歧管真空更低的真空度。吸气器中可以包括多个止回阀，或者系统可以包括多个分开的止回阀。当止回阀是分开的时，它们通常包含在下游并在真空源和使用该真空的装置之间。
[0005]在吸气器或止回阀的大部分操作条件中，流动被分类成湍流。这意味着，除了空气的整体运动，还有叠加的涡流。这些涡流是流体机械领域中公知的。根据操作条件，这些涡流的数目、物理尺寸和位置连续变化。基于瞬时存在的这些涡流的一个结果是它们在流体中产生压力波。这些压力波在一定范围的频率和幅值上产生。当这些压力波传播通过一些连接孔而到达使用该真空的装置时，能够激励不同的固有频率。这些固有频率使得空气或周围结构震荡。当这些固有频率在可听见的范围内并有足够幅值时，将能够在引擎罩下面和/或在车厢中听到湍流产生的噪声。这种噪声是不希望的，需要新颖的装置来消除或减少由于湍流空气流而产生的噪声。
【发明内容】
[0006]在一个方面，公开了一种噪声衰减单元，该噪声衰减单元可连接于系统中作为流体流动通路的一部分。这样的单元包括:壳体，该壳体限定了内部空腔，并有第一口和第二口，该第一口和第二口各自可与流体流动通路连接，且通过内部空腔而相互流体连通；以及噪声衰减部件，该噪声衰减部件设置在壳体的内部空腔中，并在第一口和第二口之间流体连通的流体流内。噪声衰减部件使得在第一口和第二口之间的流体连通能够流过该噪声衰减部件。在一个实施例中，第一口和第二口彼此相对地对齐。
[0007]在另一实施例中，第一口和第二口中的一个或多个包括弯部。壳体的具有弯部的部分可定位得用于密封附接在其它部分上，且弯部相对于包含在该其它部分中的口而定向成在360度内的任意角度。在一个实施例中，第一口和第二口中的一个从壳体的顶部或底部进入内部空腔，另一个从壳体的侧部进入，并可选地包括弯部。还有，从侧部进入壳体的不管是第一口还是第二口都通常偏离壳体的中心。
[0008]在一个实施例中，噪声衰减部件包括多孔材料。另外，噪声衰减部件可以包括穿过其中的一个或多个孔，这些孔对齐，用于与第一口或第二口中的至少一个流体连通。在噪声衰减部件中的该一个或多个孔大于该多孔材料的孔。
[0009]在另一实施例中，噪声衰减部件包括穿过的一个或多个孔，这些孔对齐，用于与第一口或第二口中的至少一个流体连通。在第一口和第二口之间的流体连通可以包括第二流体流动通路，该第二流体流动通路环绕噪声衰减部件的一个或多个外侧部。为了方便环绕噪声衰减部件的一个或多个侧部的流动通路，内部空腔可以包括多个支承部件，这些支承部件从内部空腔的内部底部向上伸入该内部空腔内，以便共同限定第一座，噪声衰减部件设置在该第一座上。还有，内部空腔可以包括多个定位部件。该多个定位部件通常各自比所述多个各支承部件中的每一个更长，并定位成与声音衰减部件并置。而且，该多个支承部件可以彼此相互间隔开，以便限定多个通路，用于流体在噪声衰减部件下面流动。
[0010]在一个实施例中，噪声衰减部件布置在内部空腔内并在与内部空腔的内壁间隔开的位置处，从而限定在噪声衰减部件和内壁之间的流体流动通道，该流体流动通道与在噪声衰减部件下面的多个通路流体连通。当作为横截面来观察时，在噪声衰减部件下面的内部底部的形状可以大致设置为喇叭环面(horn torus)的一半的内部。
[0011 ] 在另一实施例中，噪声衰减部件的尺寸设置成紧密装配在壳体内，从而只限定穿过声音衰减部件的流体流。在该实施例中，噪声衰减部件中可以包括空心部分，该空心部分有开口的第一端和关闭的第二端。该空心部分的孔大于限定了噪声衰减部件的多孔材料的孔。在一个实施例中，空心部分为大致锥形形状并可以由多个堆垛的塞来限定，其中一个塞有凹入部分，其它塞有穿过其中的孔。
【附图说明】
[0012]图1是声音衰减单元的正视透视图，该声音衰减单元可连接成为流体流动通路的一部分。
[0013]图2是图1的声音衰减单元的纵剖图。
[0014]图3A是声音衰减部件的一个实施例的俯视透视图，该声音衰减部件有穿过的中心孔。
[0015]图3B是多孔声音衰减部件的俯视透视图。
[0016]图3C是声音衰减部件的另一实施例的俯视图，该声音衰减部件有多个穿过的孔。
[0017]图3D是声音衰减部件的一个实施例的俯视透视图，该声音衰减部件有中心孔，该中心孔为锥形或漏斗形状。
[0018]图3E是声音衰减部件的一个实施例的俯视透视图，该声音衰减部件中有凹口。
[0019]图4是声音衰减单元的第二实施例的正视透视图，该声音衰减单元可连接成为流体流动通路的一部分。
[0020]图5A和5B是图4的声音衰减单元的俯视图，但是第一口相对于第二口处于可选位置。
[0021]图6是类似于图4的、声音衰减单元的正视透视图，但是可选的上部部分具有直线形结构的第一口。
[0022]图7是图4的声音衰减单元的纵剖图。
[0023]图8是图4的声音衰减单元的底部部分的俯视图，且声音衰减部件设置于其中。
[0024]图9是用于图4的声音衰减单元的可选的底部部分的俯视图，且没有设置于其中的声音衰减部件。
[0025]图10是声音衰减单元的实施例的纵剖图，该声音衰减单元有堆垛于其中的多个多孔声音衰减部件。
【具体实施方式】
[0026]下面的详细说明将介绍本发明的总体原理，本发明的实例另外在附图中表示。在附图中，相同参考标号表示相同或功能类似的元件。
[0027]这里，“流体”的意思是任意液体、悬浮液、胶体、气体、等离子体或者它们的组合。
[0028]图1是噪声衰减单元的外部视图，该噪声衰减单元总体由参考标号10表示，用于发动机中，例如用于车辆发动机中。发动机可以是内燃机，车辆和/或发动机可以包括需要真空的装置。止回阀和/或吸气器通常在发动机节流阀之前和在发动机节流阀之后与内燃机连接。发动机和它的全部部件和/或子系统在图中未示出，可以理解，发动机部件和/或子系统可以包括与内燃机共有的任何部件。制动助力系统是能够与吸气器和/或止回阀连接的子系统的一个实例。在另一实施例中，燃料蒸气清洗系统、排气再循环系统、曲柄箱通气系统和/或真空放大器中的任何一个可以与吸气器和/或止回阀连接。在吸气器和/或止回阀内流动的流体流通常分类为湍流，特别是当包括文氏管部分时。这意味着，除了流体流的整体运动(例如空气或排气)，还有通过组件传播的压力波，并能够激励不同的固有频率，从而导致湍流产生的噪声。这里公开的噪声衰减单元10将衰减这样的湍流产生的噪声。
[0029]参考图1和2，噪声衰减单元10可以布置在发动机内的需要噪声衰减的任意流体流动通路中并因此成为流体流动通路的一部分，且通常位于噪声源下游的流动通路中。噪声衰减单元10包括壳体14，该壳体14限定内部空腔16，该内部空腔16中包围噪声衰减部件20。噪声衰减部件20通常牢固装配至内部空腔中并夹在第一座26和第二座28之间。壳体限定与内部空腔16流体连通的第一口 22以及与内部空腔16流体连通的第二口 24。壳体14的、限定第一口和第二口 22、24的外表面都包括配合结构部32、34，用于使得噪声衰减单元10连接至发动机的流体流动通路中。例如，在一个实施例中，配合结构部32、34都可插入软管或导管内，且配合结构部提供与该软管或导管的可靠和流体密封的连接。
[0030]如图2中所示，壳体14可以是多件式壳体，具有通过流体密封的密封件而连接在一起的多个零件。多个零件可以包括:第一壳体部分50，该第一壳体部分50包括第一口 22和凸形端部23 ;以及第二壳体部分52，该第二壳体部分52包括第二口 24和凹形端部25。凸形端部23接收于该凹形端部25中，且在它们之间有密封部件18，以便在部分50、52之间提供流体密封的密封件。在其它实施例中，第一壳体部分50和第二壳体部分52有容器和帽类型的结构，例如如图4中所示和后面所述。
[0031]在图2中，噪声衰减部件20的尺寸设置成紧密装配至壳体内，因此，流过内部