ИСКРОГАСИТЕЛЬ ДЛЯ ВЫХЛОПНЫХ ГАЗОВ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ Российский патент 1994 года по МПК F01N3/06 

Изобретение относится к машиностроению.

Известен искрогаситель для выхлопных газов двигателя внутреннего сгорания, содержащий улитку с тангенциальным впускным и осевым выпускным патрубками и размещенный в полости улитки направляющий аппарат с изогнутыми лопатками.

Недостатком известной конструкции является неэффективность искрогашения в связи с тем, что направляющие лопатки изогнуты в направлении против движения выхлопных газов, часть раскаленных частиц может захватываться лопатками и через выпускной патрубок проникать в атмосферу.

Известен искрогаситель выхлопных газов двигателя внутреннего сгорания, содержащий улитку с тангенциальным впускным и осевым выпускным патрубками. В полости улитки размещен центростремительный направляющий аппарат с изогнутыми лопатками в направлении движения выхлопных газов. Положение направляющего аппарата относительно улитки таково, что площадь сечения канала улитки уменьшается от входа газов в улитку к ее выходу. Конец улитки переходит в ее начало так, что вокруг направляющего аппарата образуется замкнутый канал переменного сечения.

Недостатком указанного искрогасителя является повышенное гидравлическое сопротивление вследствие свободного и неограниченного кручения выхлопных газов по замкнутому кругу в его улитке из-за повышенного зазора между улиткой и последней лопаткой направляющего аппарата на выходе газа из улитки.

Целью изобретения является снижение гидравлического сопротивления искрогасителя.

Цель достигается тем, что искрогаситель, содержащий улитку с тангенциальным впускным и осевым выпускным патрубками и размещенный в полости улитки центростремительный направляющий аппарат с лопатками, изогнутыми в направлении движения выхлопных газов, снабжен перегородкой, установленной у последней направляющей лопатки по ходу движения выхлопных газов и образующей зазор между улиткой и перегородкой, относительное значение которого составляет 0,018-0,035.

Сопоставительный анализ заявляемой конструкции с прототипом, характеризующим уровень техники, позволил выявить совокупность существенных признаков. Они состоят в том, что искрогаситель содержит перегородку, установленную у последней направляющей лопатки по ходу движения выхлопных газов, причем относительный зазор между улиткой и перегородкой составляет 0,018-0,035. Сравнение заявляемого решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области не позволило выявить в низ признаки, аналогичные признакам, отличающим заявляемое решение от прототипа, таким образом, заявляемое решение соответствует критерию "новизна".

Указанные существенные признаки в совокупности достаточны и обеспечивают достижение технического результата, а именно перегородка уменьшает сечение для прохода выхлопных газов, что приводит к снижению свободного и неограниченного кругового движения выхлопных газов в улитке и, следовательно, к уменьшению гидравлического сопротивления искрогасителя. Снижение гидравлического сопротивления повышает экономичность двигателя внутреннего сгорания и снижает его термонапряженность.

Таким образом, существенные признаки находятся в причинно-следственной связи с достигаемым техническим результатом и из анализа уровня техники неочевидны для специалиста, что характеризует "изобретательский уровень" предлагаемого технического решения.

Заявляемый искрогаситель может быть использован на тепловозах типа ТЭМ2У, выпускаемых на ПО БМЗ. Таким образом, изобретение отвечает критерию "промышленная применимость".

На чертеже представлен искрогаситель в разрезе.

Искрогаситель содержит улитку 1 с тангенциальным впускным 2 и осевым выпускным 3 патрубками. В полости улитки 1 размещен центростремительный направляющий аппарат 4 с изогнутыми лопатками 5. Перегородка 6 установлена у последней направляющей лопатки по ходу движения выхлопных газов, образуя зазор между улиткой и перегородкой.

Значение зазора определяется по отношению к диаметру улитки. Относительное значение зазора у перегородки
σ= , где Δ - зазор между улиткой и перегородкой, мм;
D - диаметр улитки, мм.

Экспериментально установлено, что относительный зазор между улиткой и перегородкой составляет 0,018-0,035.

Наличие перегородки 6, установленной у последней направляющей лопатки по ходу движения выхлопных газов, препятствует свободному и неограниченному круговому движению выхлопных газов в улитке, что уменьшает гидравлическое сопротивление искрогасителя.

Экспериментально установлено, что при уменьшении относительного зазора σ от 0,035 до 0,018 происходит уменьшение гидравлического сопротивления без снижения эффективности искрогашения. При дальнейшем уменьшении относительного зазора σ гидравлическое сопротивление искрогасителя уменьшается, но при этом ухудшается эффект искрогашения.

Искрогаситель работает следующим образом.

Поток выхлопных газов, содержащий раскаленные частицы, входит в улитку 1 через тангенциальный впускной патрубок 2. Поток газа в улитке 1 приобретает вращательное движение, а раскаленные частицы под действием центробежной силы отбрасываются к ее стенкам. Из улитки 1 выхлопные газы через межлопаточные каналы выбрасываются в атмосферу. Перегородка 6 уменьшает сечение для прохода выхлопных газов у последней лопатки 5, препятствует свободному и неограниченному круговому движению газов в улитке, что приводит к уменьшению количества выхлопных газов, поступающих во входную часть искрогасителя, и уменьшает общее гидросопротивление искрогасителя.

Использование: преимущественно для искрогасителей выхлопных газов, в частности, двигателей внутреннего сгорания. Сущность изобретения: искрогаситель, состоящий из улитки с тангенциальным впускным и осевым выпускным патрубками, размещенного в полости улитки центростремительного направляющего аппарата с лопатками, изогнутыми в направлении движения выхлопных газов, снабжен перегородкой, установленной у последней направляющей лопатки по ходу движения выхлопных газов и образующей с улиткой зазор, причем отношение величины зазора к диаметру улитки составляет 0,018 - 0,035. 1 ил.

ИСКРОГАСИТЕЛЬ ДЛЯ ВЫХЛОПНЫХ ГАЗОВ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержащий улитку с тангенциальным впускным и осевым выпускным патрубками и размещенный в полости улитки центростремительный направляющий аппарат с лопатками, изогнутыми в направлении движения выхлопных газов, отличающийся тем, что он снабжен перегородкой, установленной у последней по ходу движения выхлопных газов направляющей лопатки, с образованием зазора с внутренней поверхностью улитки, причем отношение величины зазора к диаметру улитки составляет 0,018 - 0,035.