本申請案涉及在軸承板中具有消音器的羅茨式或雙螺旋式增壓器。

背景技術：

增壓器通過空氣脈沖產生噪音。傳統(tǒng)的噪音解決方案處于增壓器外部并且占據車輛發(fā)動機艙中的大量隔室空間。附加組件也可能成本高。

例如亥姆霍茲諧振器的電抗聲學元件在車輛進氣系統(tǒng)中用于衰減低頻窄帶噪音。但是電抗聲學元件在車輛進氣系統(tǒng)中具有受限應用，因為所述元件可能較大，由此需要相當大的體積?？梢允褂妙愃朴谂菽蚶w維玻璃的耗能元件，然而，所述耗能元件僅對高頻噪音有效。還避免使用泡沫和纖維玻璃，因為除了減少性能之外，泡沫和纖維玻璃還可能染污空氣流，從而潛在地損壞增壓器或發(fā)動機。

技術實現(xiàn)要素：

本文所揭示的系統(tǒng)和方法克服以上缺點并且借助于用于增壓器的軸承板消音器改進此項技術，所述增壓器包括軸承板、所述軸承板中的第一軸桿孔和第二軸桿孔、居中于所述第一軸桿孔與所述第二軸桿孔之間的凹口，以及所述凹口中的穿孔板。

增壓器可以包括軸承板消音器。因此，包括外殼的增壓器可以包括軸承板消音器，所述外殼包括轉子孔、出口平面中的出口以及入口平面中的入口。入口平面可以垂直于出口平面。第一凸輪轉子和第二凸輪轉子可以位于轉子孔中。軸承板可以平行于具有入口平面與軸承板之間的轉子孔的入口平面。第一軸桿孔和第二軸桿孔可以處于軸承板中。第一轉子軸可以處于第一軸桿孔中，其中第一凸輪轉子安裝在第一軸桿上。第二轉子軸可以處于第二軸桿孔中，其中第二凸輪轉子安裝在第二軸桿上。消音凹口可以居中于第一軸桿孔與第二軸桿孔之間。穿孔板可以處于凹口中。

另外的目標和優(yōu)點將在以下說明中部分地闡述并且將部分從所述描述中顯而易見，或者可以通過本發(fā)明的實踐習得。所述目標和優(yōu)點將借助于在所附權利要求書中特別指出的元件和組合來實現(xiàn)和獲得。

應理解，以上一般描述和以下詳細描述兩者僅是示例性的和解釋性的并且并不限制本發(fā)明。

附圖說明

圖1是相對于軸承板的前表面的增壓器的視圖。

圖2a是相對于穿孔板的軸承板的視圖。

圖2b是軸承板后表面的視圖。

圖3是包含示出凹口深度的截面的凹口的第一視圖。

圖4是包含示出凹口深度的截面的凹口的替代視圖。

圖5是朝向入口平面的增壓器外殼的視圖。

圖6是進入轉子孔中的增壓器外殼的視圖。

圖7是相對于軸承板的扭轉凸輪轉子的視圖。

具體實施方式

現(xiàn)將詳細參考在附圖中說明的實例。在可能的情況下，將在整個附圖中使用相同的參考標號來指代相同或類似的部分。例如“前”和“后”或“左”和“右”的方向性參考是為了易于參考圖式。

增壓器通過空氣脈沖產生噪音。r系列增壓器外殼配備有與入口610相對的寬w端口550，以促進增壓器中的回流過程。w端口中的擴展側面區(qū)域產生從出口620回到增壓器傳遞腔，或轉子孔640的空氣回流。相反的氣流模式抑制脈沖。回流通過減緩吹氣從高壓至低壓的過渡相遇來衰減噪音。然而，噪音仍是一個問題。

另外或替代地，為了緩解出口體積通過w端口的壓力轉變，可以通過軸承板500中的凹入消音布置將入口體積的壓力轉變緩解約5db。通過在另一凹口511中反射波，空氣脈沖在增壓器內得到抑制?？梢允俏⒋┛装宓拇┛装?0可以在凹口511內間隔開，以如通過濾波流型來調節(jié)消音。通過入口610吸入增壓器的空氣通過減小入口體積中的噪音的消音器(凹口511和穿孔板80)起作用。

可以選擇凹口511的深度來調節(jié)消音。沿著軸a的深度會影響可用于形成駐波的空間并且會影響反射或吸收的波長?？梢赃x擇軸承板d3的穿孔板80與前表面40之間的距離，以調節(jié)消音并且調節(jié)轉子體積之間的滲漏。凹口511的后壁512與穿孔板80之間的距離會影響可用于駐波的區(qū)域。還可以選擇穿孔的大小以影響波之間的干擾并且濾波空氣流模式。轉子端面211、213與穿孔板80之間的空間會影響可用于空氣沿著穿孔板80以及在轉子201、203的凸輪的末端之間滲漏的空間量。滲漏可以減少壓力轉變以衰減噪音。因為轉子端面211、213與軸承板前表面40間隔開以避免摩擦軸承板500，所以也方便參考從軸承板前表面40到轉子端面211、213的距離d4。距離d4可以是，例如，1mm。然而，d4也可以，例如，在0.04mm至0.2mm的范圍內。d4也可以在0.06mm至0.08mm的范圍內?？梢赃x擇用于d4的其它距離以及距離d3(當使用時)以準許調節(jié)流體傳遞體積之間的空氣滲漏，如下文概述。

用于增壓器600的軸承板消音器580、590可以包括軸承板500。第一軸桿孔301和第二軸桿孔303處于軸承板中。軸承板的前表面40與入口610相對并且鄰接轉子孔640。軸承板500的后表面45可以將扭矩傳遞機構，例如，齒輪接納在腔室450的凹口中。

凹口511可以居中于第一軸桿孔301與第二軸桿孔303之間，并且可以從軸承板560的底座朝向軸承板570的頂部向上跨越。凹口511可以與入口610相對，以便沿著轉子接納入口流體體積。凹口511可以僅接觸入口傳遞體積，并且上端5111可以在軸桿孔301、303下方?；蛘?，當選擇從回流傳遞體積的受控滲漏時，凹口511可以朝向出口620進一步向上延伸。如所圖示，用于凹口的向上延伸的上端5111居中于軸桿孔301、303之間。

如所圖示，凹口511的第一橫向端5113和第二橫向端5115在軸桿孔301、303中的每一個的中心點下方。橫向端5223、5115朝向軸承板的側表面565延伸。選擇橫向端5113、5115以限制凹口511與入口傳遞體積的接觸。然而，延伸橫向端可允許調節(jié)密封傳遞體積。因此，通過選擇凹口511的橫向和垂直范圍，在入口、密封、回流和出口傳遞流體體積之中不僅可以調節(jié)消音，而且可以調節(jié)轉子孔640內的滲漏。

除了凹口511大小和形狀之外，可以在多孔材料90、多孔材料尺寸、穿孔板80材料、穿孔板尺寸、回流端口和其它方面之中選擇以衰減某些頻率并且裝配增壓器軸承板500?？梢赃M一步增強通過凹口511提供的消音并且通過將穿孔板80與多孔材料80耦合而進一步調節(jié)由穿孔板80衰減的噪音的頻率。

當穿孔板80與多孔材料90一起使用時，穿孔板的孔大小可以被調適成截留多孔材料的分解顆粒以避免污染。穿孔板80可以將多孔材料90的顆粒保持在凹口511內。多孔材料90可以是，例如，三聚氰胺泡沫、礦物膠粘劑、纖維玻璃、通過basf：化學公司制造的basotect開孔泡沫或可比較材料、其它三聚氰胺泡沫、三聚氰胺樹脂，或熱固性聚合物，或通過杜邦公司制造的nomex耐火纖維或可比較材料。

例如三聚氰胺泡沫、纖維玻璃或礦物膠粘劑的多孔材料在增壓器的操作壓力和熱范圍下易受磨損。但是，穿孔板80可以代替多孔材料90或與多孔材料90一起使用。舉例來說，穿孔板80可以是由沃德加工有限公司(wardprocess,inc)的一個部門美國聲學產品(americanacousticalproducts)制造的millenniummetal?？梢赃x擇穿孔板80的材料和穿孔81的尺寸以衰減特定頻率?？梢赃x擇孔隙度以影響穿過穿孔板的空氣流。穿孔板80包括穿孔材料，所述穿孔材料具有可以在網狀層的若干毫米至大于1微米的穿孔、小于等于1微米的微穿孔之間變化的孔隙度。穿孔板80也可以是衰減噪音的另一材料。穿孔81可以是具有不同直徑和尺寸的環(huán)形形狀或其它形狀，例如，縫隙、鋸齒形、正方形或矩形?？梢允褂孟路降牡仁?1)至(3)選擇微穿孔板的尺寸和穿孔大小并且可以預測傳遞阻抗。

等式1可以用于計算傳遞阻抗，其中ztr是傳遞阻抗。

在等式(1)中，如下定義變量和常數(shù)：

d＝孔徑

t＝面板厚度(例如，沿著軸a的第一部分8的厚度)

d＝襯墊腔的深度

η＝動態(tài)粘度

σ＝孔隙度

c＝音速

ρ＝空氣密度

ω＝角頻率

δp＝壓力差

等式2可以用于如下計算貝塔(β)：

等式3可以用于計算具有襯墊空間傳遞阻抗(z)。如下定義等式3：

z＝具有襯墊空間的傳遞阻抗

j是虛擬單位，其中j²＝-1

cot＝余切。

等式4可以用于計算αn，即，標準吸聲系數(shù)，其中rn和xn是總阻抗的現(xiàn)實和假象部分。

選擇用于穿孔板的材料之間的折衷包含圖4的網面板可以具有比其它圖式的微穿孔板大的孔隙度。通過選擇替代面板的孔隙度或開放空間，面板可以執(zhí)行用于多孔材料的截留功能?；蛘?，歸因于更大孔隙度，替代面板可以減小空氣動力擾流，而不減小穿孔板80與后壁之間的凹口空間。因此，穿孔81的孔徑或網格線間距可以在幾分之一毫米至若干毫米、至大于若干毫米的范圍內變化。

除了孔隙度之外，穿孔板80和多孔材料90沿著a軸的物理位置會影響調節(jié)。在圖3和4中說明凹口511的總深度dt。相對于以上等式，襯墊腔的深度d在圖2中說明為d1。以上等式中的面板厚度t在圖2中說明為d2。

d1是沿著軸a從后壁512到穿孔板80的內表面60的距離。d2是沿著軸a的穿孔板的的厚度的距離。當穿孔板80的外表面50與軸承板的前表面40不共面(如在圖4中所示)時，d3是沿著軸a從軸承板的前表面40至穿孔板80的外表面的距離(如圖3中所示)。d3可以是，例如，1mm。d3還可以任選地在零至5mm的范圍內，d3的其它值也是可能的并且準許空氣滲漏的調節(jié)以及用于減小空氣脈沖的調節(jié)。dt是距離d1、d2和d3的總和。

穿孔板80可以固定到側壁518上的級516。或者，如圖2a和3中所示，墊片510可以與級516一起使用或作為級516的替代物。墊片510可以是類似于墊圈的單片托盤結構，或可以是個別帽蓋。墊片510可以插入到凹口511中以將穿孔板80與后壁512間隔開。或者，可以將穿孔板固定在凹口511中并且由此將穿孔板與軸承板的前表面40間隔開。為了幫助將穿孔板80密封到凹口511，可以使用墊圈、o型環(huán)、密封劑、粘合劑等。

另外可以使用墊片510或級516間隔多孔材料或將多孔材料固定在凹口511中。例如，多孔材料可以由級516圍繞，并且穿孔板可以通過鄰接所述級而將多孔材料保持在凹口中。通過另外步進凹口511或通過將墊片510放入后壁512與多孔材料之間，氣隙g2可以保持在后壁512與多孔材料90之間。隔片或級還可以用于形成多孔材料與穿孔板之間的氣隙g1。因此，可以通過沿著a軸移動穿孔板80和多孔材料90中的一個或兩個來實現(xiàn)調節(jié)。氣隙通過影響凹口511中的駐波而進一步允許調節(jié)。

如圖3中所示，對于沿著軸a的距離d1，氣隙或襯墊空間在后壁512與穿孔板80之間。低壓空氣通過穿孔板80傳遞到高壓區(qū)域?？諝獯┻^d3區(qū)域中的空心凹口并且形成非常高級的擾流。在d1區(qū)域中的空心部分中減小穿過穿孔板80進入的空氣的擾流度。用圖4的多孔材料90填充氣隙并且d1包括多孔材料。具有減小的擾流強度的空氣從后壁512反射回并且調節(jié)總擾流強度。

后壁512可以處于垂直于軸a的平面b中，如圖3中所示。并且，穿孔板或多孔材料的消音層可以平行于所述后壁。凹口511的側壁與后壁512之間的接口30可以如圖4所示是方形或如圖3所示是圓形。

凹口511的形狀可以沿著軸c是鏡像。當沿著軸a選擇凹口深度和層或間隙放置時，可以基于應用選擇凹口2的總距離dt。還選擇所得的第一、第二和第三距離以調節(jié)空氣流。因此，d3可以大于、小于或等于d2或d1。d2可以大于、小于或等于d3或d1。并且，d1可以大于、小于或等于d3或d2。

穿孔板80和多孔材料90(當使用時)可以符合凹口511的形狀。因此，當凹口一般是三角形時，穿孔板一般是三角形。當凹口一般是三葉草形時，穿孔板一般是三葉草形。當凹口一般是三角三葉草形時，穿孔板一般是三角三葉草形。如上所述，其它形狀也是可能的。

增壓器600可以包括上文所描述的軸承板消音器。此增壓器可以包括外殼，所述外殼包括轉子孔640、出口平面中的出口620和入口平面中的入口610。入口平面可以垂直于出口平面以形成軸向入口、徑向出口羅茨式增壓器。第一凸輪轉子201和第二凸輪轉子203位于轉子孔中。軸承板500平行于入口平面，并且轉子孔640位于入口平面與軸承板之間。

第一轉子201可以包括在軸承板的第一軸桿孔301中的第一轉子軸，第一凸輪轉子安裝在第一軸桿上。第二轉子軸可以處于第二軸桿孔303中，第二凸輪轉子203安裝在第二軸桿上。第一和第二凸輪轉子可以包括扭轉凸輪。

當空氣脈沖從入口610朝向出口620移動時，穿孔板80可以衰減噪音?；蛘?，如上所述，當空氣脈沖從出口620朝向入口610回流時，穿孔板可以衰減噪音。當如上所述在出口620下方與出口和或回流傳遞體積連通的軸承板500上包含w形凹口550時，回流緩沖尤其有幫助。凹口511可以在垂直于出口620的平面中以及在平行于入口610的平面中垂直地位于出口620下方。

可以組裝上述布置中的任一個，使得安裝插入件(例如，墊圈、襯套板、墊片)放置于穿孔板和或多孔材料與外殼之間。并且，盡管以上布置示出可以與軸承板500分離且隨后緊固到軸承板以形成單個單元的穿孔板，但是穿孔板可以是外殼的組成部分，由此不需要緊固件。在此布置中，穿孔板可以與增壓器外殼以相同方式且同時形成，例如，機械加工、澆注、使用3d打印機打印，或所有以上項的組合。

通過設計如圖1所示的外殼，入口610可以通過機械加工或澆注或打印而形成于入口面613中。同樣，轉子軸安裝孔601、603可以形成于入口面613的內側上。轉子軸桿可以嵌入式裝配有在轉子孔640中的適當位置的聯(lián)合轉子凸輪。軸承板500可以視需要進行機械加工、澆注、打印等，隨后軸承板500可以裝配到轉子軸桿，由此將轉子201、203安裝到軸桿孔301、303。軸承板500可以靠著外殼開口630。

當將多孔材料和穿孔板80一起使用時，可以有益于使用多孔材料來衰減高頻噪音，同時調節(jié)穿孔板來衰減大部分有問題的頻率范圍，或多孔材料不覆蓋的另一范圍。因為穿孔板可以在電流電抗和耗能元件之間具有消音特性，所以這是對用于增強噪音解決方案的系統(tǒng)的良好補充。

用頻率衰減在空氣動力學上換來進一步調節(jié)。例如，由凹口深度沿著軸a形成的襯墊空間越大，則頻率衰減越低。并且，提供的襯墊空間越少，則頻率衰減越高。

通過考慮本文中所揭示的實例的說明書以及實踐，其它實施方案將對于本領域的技術人員而言顯而易見。希望本說明書和實例僅被視為示例性的，其中本發(fā)明的真實范圍由以上權利要求書來指示。