Результат интеллектуальной деятельности: УСТРОЙСТВО ГЛУШИТЕЛЯ И АВТОТРАНСПОРТНОЕ СРЕДСТВО, СОДЕРЖАЩЕЕ ТАКОЕ УСТРОЙСТВО ГЛУШИТЕЛЯ

Область техники, к которой относится изобретение, и предшествующий уровень техники

Настоящее изобретение относится к устройству глушителя для подсоединения к поршневому компрессору автотранспортного средства и к автотранспортному средству, содержащему такое устройство глушителя.

В автотранспортном средстве, обеспеченном тормозными цилиндрами с пневматическим приводом, поршневой компрессор часто используется для того, чтобы создавать сжатый воздух, требуемый для функционирования тормозных цилиндров. Такой поршневой компрессор является источником сильного тонального звука, производящим весьма характерный пульсирующий звук, который может вызывать шумовые проблемы и даже препятствовать сертификации по шуму транспортного средства. Поэтому существует потребность заглушать этот пульсирующий звук.

Задача изобретения

Задача настоящего изобретения заключается в том, чтобы предложить устройство глушителя, подходящее для понижения уровня пульсирующего звука, который образуется при функционировании поршневого компрессора автотранспортного средства.

Сущность изобретения

В соответствии с настоящим изобретением, упомянутая задача решается посредством устройства глушителя, имеющего признаки, определяемые в п. 1 формулы изобретения.

Устройство глушителя в соответствии с изобретением содержит

- корпус с впуском, предназначенным для подсоединения к всасывающей линии или к воздушному выпуску поршневого компрессора, и выпуском, предназначенным для подсоединения к воздушному впуску поршневого компрессора или к линии сжатого воздуха,

- проточный трубопровод, проходящий через корпус от впуска до выпуска, чтобы обеспечить возможность протекания поступающего в поршневой компрессор воздуха из всасывающей линии в воздушный впуск поршневого компрессора по этому проточному трубопроводу или сжатому воздуху протекать из воздушного выпуска поршневого компрессора в линию сжатого воздуха по этому проточному трубопроводу, и

- четвертьволновый резонатор (реактивный глушитель выпуска двигателя внутреннего сгорания), расположенный в корпусе и содержащий удлиненный трубопровод резонатора, который изогнут в своем продольном направлении и имеет на одном своем конце впускное отверстие, расположенное в стенке проточного трубопровода, и с площадью поперечного сечения, которая больше или равна площади поперечного сечения проточного трубопровода, при этом другой конец трубопровода резонатора закрыт.

Устройство глушителя в соответствии с изобретением, таким образом, выполнено с возможностью расположения между поршневым компрессором и всасывающей линией, которая подводит поступающий воздух к поршневому компрессору, или между поршневым компрессором и линией сжатого воздуха, которая подводит сжатый воздух от поршневого компрессора. Таким образом, четвертьволновый резонатор размещают близко к воздушному впуску или воздушному выпуску поршневого компрессора, то есть поблизости от источника звука, в местоположении относительно воздушного впуска или воздушного выпуска поршневого компрессора, которое может оставаться неизменным независимо от модели транспортного средства и конфигурации всасывающей линии и линии сжатого воздуха. Такое расположение четвертьволнового резонатора акустически выгодно и приводит к характеристике понижения уровня звука резонатора, являющейся менее зависящей от определенной конфигурации всасывающей линии и линии сжатого воздуха, чем в случаях, в которых резонатор находится дальше от воздушного впуска или воздушного выпуска поршневого компрессора.

Преимущество использования четвертьволнового резонатора состоит в том, что такой резонатор понижает уровень звука основной гармоники и каждую вторую гармонику, в отличие от некоторых других типов резонаторов, которые способны к понижению уровня звука только основной гармоники. Дополнительное преимущество четвертьволнового резонатора состоит в том, что такой резонатор имеет относительно компактную конфигурацию. Обеспечение резонатора изогнутым трубопроводом резонатора дает возможность делать глушитель особенно компактным и малогабаритным.

Вариант осуществления изобретения отличается

- тем, что корпус устройства глушителя содержит базовый элемент, который имеет элемент крышки, установленный на нем,

- тем, что трубопровод резонатора имеет форму канала, расположенного в базовом элементе и имеющего продольное отверстие, которое обращено к элементу крышки, и

- тем, что упомянутое продольное отверстие канала закрыто элементом крышки.

Деление корпуса на базовый элемент и элемент крышки делает устройство глушителя более технологичным в изготовлении. Эта конструкция корпуса также означает, что трубопровод резонатора легко доступен для необходимых регулировок и модификаций прежде, чем элемент крышки будет установлен на базовом элементе.

В соответствии с другим вариантом осуществления изобретения устройство глушителя содержит элемент крышки, устанавливаемый на упомянутом базовом элементе и обеспеченный выступом, выполненным с возможностью размещения в упомянутом канале в базовом элементе через продольное отверстие канала, чтобы образовывать торцевой элемент, который определяет упомянутый закрытый другой конец трубопровода резонатора, когда элемент крышки установлен на базовом элементе. Это обеспечивает возможность изменять длину трубопровода резонатора посредством изменения расположения выступа на элементе крышки и, следовательно, применять базовые элементы, которые совместно используют одну и ту же конфигурацию, чтобы получать устройства глушителя со взаимно различными характеристиками понижения уровня звука посредством объединения базовых элементов с разными элементами крышки.

В соответствии с дополнительным вариантом осуществления изобретения перфорированная пластина размещена в поперечном направлении через трубопровод резонатора во впускном отверстии трубопровода. Обеспечение такой перфорированной пластины во впускном отверстии трубопровода резонатора влияет на характеристику понижения уровня звука четвертьволнового резонатора таким образом, что затухать будет больше частот, за счет несколько меньшего понижения уровня на частоте, для которой оптимизирован четвертьволновый резонатор. Таким образом, перфорированная пластина обеспечивает четвертьволновому резонатору более широкую характеристику понижения уровня звука, а также служит барьером для проникновения мусора и т.п. в трубопровод резонатора.

В соответствии с дополнительным вариантом осуществления изобретения, абсорбирующее средство, изготовленное из звукопоглощающего материала, обеспечено на одной или нескольких областях внутренней поверхности трубопровода резонатора. Введение такого абсорбирующего средства в трубопровод резонатора влияет на характеристику понижения уровня звука четвертьволнового резонатора таким образом, что затухать будет больше частот, за счет несколько меньшего понижения уровня на частоте, для которой оптимизирован четвертьволновый резонатор. Таким образом, абсорбирующее средство обеспечивает четвертьволновому резонатору более широкую характеристику понижения уровня звука.

Другие выгодные признаки устройства глушителя в соответствии с изобретением указаны в зависимых пунктах формулы изобретения и описании, изложенных ниже.

Изобретение также относится к автотранспортному средству, имеющему признаки, определяемые в п. 12 формулы изобретения.

Краткое описание чертежей

Изобретение более подробно описано ниже на основании примеров вариантов осуществления в отношении прилагаемых чертежей, на которых

фиг. 1 - вид в перспективе сверху устройства глушителя в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения,

фиг. 2 - вид в перспективе снизу устройства глушителя в соответствии с фиг. 1,

фиг. 3 - вид сбоку устройства глушителя в соответствии с фиг. 1,

фиг. 4 - продольный разрез по линии IV-IV на фиг. 3,

фиг. 5 - вид сверху устройства глушителя в соответствии с фиг. 1,

фиг. 6 - вид в разрезе по линии VI-VI на фиг. 5,

фиг. 7 - продольный разрез через устройство глушителя в соответствии со вторым вариантом осуществления настоящего изобретения,

фиг. 8 - продольный разрез через устройство глушителя в соответствии с третьим вариантом осуществления настоящего изобретения, и

фиг. 9 - продольный разрез через устройство глушителя в соответствии с четвертым вариантом осуществления настоящего изобретения.

Подробное описание вариантов осуществления изобретения

Фиг. 1-6 иллюстрируют устройство 10 глушителя в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. Это устройство 10 глушителя предназначено для подсоединения к поршневому компрессору 1 (схематично иллюстрируемому пунктирными линиями на фиг. 5) автотранспортного средства, чтобы заглушать шум, который происходит во время газообмена в поршневом компрессоре при его функционировании. Упомянутый поршневой компрессор 1 может, например, принимать вид так называемого тормозного компрессора и может быть предназначен для того, чтобы создавать сжатый воздух для одного или нескольких тормозных цилиндров с пневматическим приводом, которые являются частью тормозной системы автотранспортного средства.

Устройство 10 глушителя содержит корпус 11 с впуском 12, предназначенным для подсоединения к всасывающей линии 2 (схематично иллюстрируемый пунктирными линиями на фиг. 5) автотранспортного средства, и выпуском 13, предназначенным для подсоединения к воздушному впуску поршневого компрессора 1. Всасывающая линия 2 имеет свой передний по ходу конец 3, соединенный с впуском 12 корпуса устройства глушителя, и может иметь, например, задний по ходу конец, подсоединенный к воздушному фильтру, расположенному близко к воздухозаборнику двигателя внутреннего сгорания автотранспортного средства.

Фиг. 5 изображает устройство 10 глушителя, установленное на схематично иллюстрируемом поршневом компрессоре 1. В изображенном примере устройство 10 глушителя накрепко привинчено к внешнему корпусу поршневого компрессора 1 посредством первого резьбового крепежного средства 14, которое проходит через отверстие 15, проходящее через кронштейн 16 корпуса 11 устройства глушителя, и зацепляется в резьбовом отверстии в корпусе поршневого компрессора, и второго резьбового крепежного средства 17, которое проходит через отверстие 18, проходящее через корпус 11 устройства глушителя, и зацепляется в резьбовом отверстии в корпусе поршневого компрессора. В изображенном примере между корпусом 11 устройства глушителя и корпусом поршневого компрессора обеспечено распорное средство 19. Распорное средство 19 выступает от корпуса 11 устройства глушителя, и отверстие 18, предназначенное для упомянутого второго крепежного средства 17, проходит через это распорное средство.

Проточный трубопровод 20 (см. фиг. 4) расположен внутри корпуса 11 устройства глушителя. Этот проточный трубопровод 20 проходит через корпус 11 от впуска 12 последнего до его выпуска 13, чтобы обеспечить возможность поступающему в поршневой компрессор воздуху протекать из всасывающей линии 2 в воздушный впуск поршневого компрессора по этому проточному трубопроводу. Впуск 12 и выпуск 13 корпуса, таким образом, также составляют соответствующие впуск и выпуск проточного трубопровода 20.

Четвертьволновый резонатор 30 (см. фиг. 4) также расположен внутри корпуса 11 устройства глушителя. Этот четвертьволновый резонатор 30 содержит удлиненный трубопровод 31 резонатора, который изогнут в его продольном направлении и который имеет на одном своем конце впускное отверстие 32, расположенное в стенке 21 проточного трубопровода 20. Другой конец 33 трубопровода 31 резонатора закрыт. Впускное отверстие 32 трубопровода резонатора в иллюстрируемом примере расположено у изогнутой секции 22 проточного трубопровода 20, на внутренней части изогнутой секции.

Площадь поперечного сечения впускного отверстия 32 трубопровода резонатора больше или равна площади поперечного сечения проточного трубопровода 20, но преимущественно не больше чем в три раза.

Площадь поперечного сечения трубопровода 31 резонатора преимущественно является постоянной по всему трубопроводу, подобно площади поперечного сечения впускного отверстия 32, но в качестве альтернативы трубопровод резонатора может становиться уже от его впускного отверстия 32 к его закрытому концу 33.

В иллюстрируемых вариантах осуществления трубопровод 31 резонатора изогнут по кругу и содержит два участка 31a, 31b (см. фиг. 4), которые проходят параллельно рядом друг с другом и соединены друг с другом изогнутой секцией 31c трубопровода. Эта изогнутая секция 31c трубопровода изогнута на 180 градусов. Участки 31a, 31b трубопровода отделены друг от друга разделительной стенкой 36, расположенной между ними, и проходят вдоль их соответствующих сторон этой разделительной стенки. Трубопровод 31 резонатора в качестве альтернативы может быть изогнут некоторым другим способом.

Четвертьволновый резонатор 30 настроен на доминирующую естественную частоту всасывающей линии 2, и длина трубопровода 31 резонатора имеет размеры, соответственно, основанные на этой частоте.

Корпус 11 содержит преимущественно базовый элемент 40 с элементом 50 крышки, установленным на нем, как на фиг. 1-3 и 6. В варианте осуществления, изображенном на фиг. 1-6, элемент 50 крышки имеет вид пластины и имеет проходящее через него отверстие 51, соединенное с передним по ходу концом проточного трубопровода 20 и образующее вышеупомянутый выпуск 13 корпуса. Трубопровод 31 резонатора имеет форму канала 41, расположенного в базовом элементе 40 и обеспеченного продольным отверстием 42, обращенным к элементу 50 крышки. Это продольное отверстие 42 канала 41 закрыто элементом 50 крышки. Канал 41 проходит от впускного отверстия 32 трубопровода резонатора до торцевого элемента 43, который образует часть базового элемента 40 (см. фиг. 4) и который в вариантах осуществления, иллюстрируемых на фиг. 1-6, определяет закрытый другой конец 33 трубопровода 31 резонатора. Вышеупомянутое распорное средство 19 расположено на элементе 50 крышки и выступает от него.

В варианте осуществления, иллюстрируемом на фиг. 1-6, базовый элемент 40 обеспечен установочными штифтами 44, которые выступают от базового элемента на его стороне, которая обращена к элементу 50 крышки. Каждый установочный штифт 44 может быть размещен в соответствующем отверстии, проходящем через элемент 50 крышки. Монтаж базового элемента и элемента крышки вместе заключается в том, что установочные штифты базового элемента 44 вдвигают в соответствующие отверстия в элементе крышки. Длина установочных штифтов такова, что они несколько выступают от соответствующих отверстий на стороне элемента крышки, которая обращена в сторону от базового элемента, когда элемент крышки размещен в правильном положении на базовом элементе. Тогда силу давления или воздействия прикладывают к выступающим концам установочных штифтов 44 так, чтобы они деформировались и заполнили соответствующие отверстия, таким образом надежно блокируя элемент крышки на базовом элементе. В качестве альтернативы элемент 50 крышки может быть прикреплен к базовому элементу с помощью резьбовых соединений или сварки.

Корпус 11 преимущественно является литым корпусом, изготовленным из алюминия, в этом случае базовый элемент 40 и элемент 50 крышки имеют форму алюминиевых отливок. Однако в качестве альтернативы корпус 11 может быть сделан некоторым другим способом и из некоторого другого материала.

В варианте осуществления, иллюстрируемом на фиг. 7, закрытый другой конец 33 трубопровода 31 резонатора определен выступом 52, выступающим от элемента 50 крышки на его стороне, которая обращена к базовому элементу 40. Выступ 52 может быть размещен в канале 41 базового элемента 40 через продольное отверстие 42 канала, чтобы образовывать торцевой элемент, который проходит в поперечном направлении относительно продольной оси трубопровода 31 резонатора и который определяет закрытый другой конец 33 последнего, когда элемент 50 крышки установлен на базовом элементе 40. В этом случае длина трубопровода 31 резонатора и результирующая характеристика понижения уровня звука четвертьволнового резонатора определяются, таким образом, положением выступа 52. При наличии двух взаимозаменяемых элементов 50 крышки, устанавливаемых на одном и том же базовом элементе 40, один из которых обеспечен выступом 52 типа, иллюстрируемого на фиг. 7 и описанного выше, а другой не имеет такого выступа, обеспечивается возможность изменять длину трубопровода резонатора посредством выбора элемента крышки. Такое потенциальное изменение длины трубопровода резонатора, конечно, также может быть достигнуто при наличии двух или более взаимозаменяемых элементов 50 крышки, устанавливаемых на данном базовом элементе 40 и обеспеченных выступом 52 типа, иллюстрируемого на фиг. 7 и описанного выше, который размещается в различных местоположениях на разных элементах крышки.

Чтобы влиять на характеристику понижения уровня звука четвертьволнового резонатора, перфорированную пластину 34 можно размещать в поперечном направлении через трубопровод 31 резонатора в отверстии 32 впуска последнего, как иллюстрируется на фиг. 8. Эта пластина 34 может составлять одно целое с базовым элементом 40 или принимать вид выступа на элементе 50 крышки.

Чтобы влиять на характеристику понижения уровня звука четвертьволнового резонатора, абсорбирующее средство 35, сделанное из звукопоглощающего материала, также можно размещать на одной или нескольких областях внутренней поверхности трубопровода резонатора, как иллюстрируется на фиг. 9. В примере, представленном на фиг. 9, абсорбирующее средство 35 размещено у закрытого другого конца 33 трубопровода резонатора. Однако в качестве альтернативы абсорбирующие средства могут быть расположены в других точках вдоль трубопровода 31 резонатора, например в его впускном отверстии 32. Соответствующие абсорбирующие средства 35 могут быть сделаны, например, из стеклянной ваты, пенопласта, хлопчатобумажной ткани, сетки или некоторого другого подходящего материала со звукопоглощающими характеристиками.

Устройство 10 глушителя в соответствии с вариантами осуществления, изображенными на фиг. 1-9, предназначено для подсоединения между всасывающей линией и поршневым компрессором. Однако, устройство глушителя в соответствии с настоящим изобретением в качестве альтернативы может быть выполнено с возможностью подсоединения между поршневым компрессором и линией сжатого воздуха, когда впуск 12 корпуса 11 устройства глушителя может быть выполнен с возможностью подсоединения к воздушному выпуску поршневого компрессора, а выпуск 13 корпуса 11 устройства глушителя - для подсоединения к линии сжатого воздуха, в то время как устройство 10 глушителя в других отношениях может быть выполнено так, как описано выше в отношении фиг. 1-9. В этом случае четвертьволновый резонатор 30 может быть настроен на доминирующую естественную частоту линии сжатого воздуха, и длина трубопровода 31 резонатора будет обеспечена с определенным размером, соответственно, на основе доминирующей естественной частоты линии сжатого воздуха.

Устройство глушителя в соответствии с изобретением, в частности, предназначено для использования в тяжеловесном автотранспортном средстве, например в автобусе, тракторном агрегате или грузовике.

Конечно, изобретение никоим образом не ограничено вариантами осуществления, описанными выше, поскольку специалистам в данной области техники, вероятно, будут очевидны много возможностей для его модификаций, не отклоняясь при этом от основной концепции изобретения, как определено в прилагаемой формуле изобретения.