ВЫПУСКНАЯ СИСТЕМА ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ Российский патент 1995 года по МПК F01N1/14 F01N7/00 F01N7/08 

Изобретение относится к двигателестроению.

Известна выпускная система двигателя внутреннего сгорания, содержащая глушитель, впускной патрубок которого снабжен эжектором, через который поступает воздух, смешивающийся с отработавшими газами [1] В результате отработавшие газы охлаждаются, снижается их скорость истечения, что приводит к уменьшению шума.

Однако эффективность такой системы недостаточна, так как через газовое сопло эжектора направляют только часть потока отработавших газов, поэтому масса подсасываемого воздуха не обеспечивает достаточного охлаждения всей массы отработавших газов.

Известна выпускная система двигателя внутреннего сгорания, содержащая глушитель, снабженный эжектором, в котором впускной патрубок, газовое сопло, смесительная камера, диффузор и выпускной патрубок соединены в непрерывный канал, а объем глушителя связан с потоком отработавших газов в эжекторе через перфорацию стенок смесительной камеры и с воздухом через магистраль для подвода эжектируемого воздуха [2]
Однако в указанной системе эффективность шумоглушения недостаточна, так как недостаточно рационально используется объем глушителя для снижения шума от переменной составляющей потока отработавших газов, создается существенное сопротивление потоку эжектируемого воздуха, что не позволяет в полной мере использовать возможности эжектирования воздуха для снижения температуры отработавших газов в глушителе, непрерывный канал для потока отработавших газов через глушитель не способствует ослаблению звуковой энергии, распространяющейся от источника возникновения (истечение газов из цилиндров через клапанные щели) в атмосферу.

Цель изобретения повышение эффективности шумоглушения.

Цель достигается тем, что в выпускной системе двигателя внутреннего сгорания, содержащей глушитель с корпусом, снабженным впускным и выпускным патрубками, установленными в торцовых стенках, и разделенным при помощи перегородок на камеры, эжектор, расположенный в корпусе и имеющий газовое сопло, смесительную камеру, диффузор и магистраль подвода эжектируемого воздуха, причем газовое сопло, смесительная камера и диффузор последовательно сообщены между собой, а впускной патрубок соединен с газовым соплом, смесительная камера соединена с корпусом глушителя при помощи перегородок, расположенных со стороны впускного патрубка и образующих с корпусом глушителя входную камеру, которая сообщена с эжектирующими отверстиями, выполненными в торцовой стенке корпуса со стороны впускного патрубка, а через диффузор с выходной камерой и выпускным патрубком. При этом эжектирующие отверстия могут быть снабжены подвижными заслонками.

На чертеже представлена выпускная система двигателя внутреннего сгорания.

Выпускная система содержит глушитель 1 с корпусом 2, снабженным впускным 3 и выпускным 4 патрубками, эжектор, расположенный в корпусе 2 и имеющий газовое сопло 5, соединенное с впускным патрубком 3, смесительную камеру 6 с коническим и цилиндрическим участками (либо одним из них), соединенную с корпусом 2 со стороны впускного патрубка перегородками 7, а со стороны выпускного патрубка с диффузором 8, входную камеру 9 с отверстиями 10 в торцовой стенке 11. Отверстия 10 могут быть снабжены подвижными заслонками 12, приводимыми в движение либо автоматически при давлении в камере 9 ниже давления окружающей среды, либо принудительно специальным приводом. Перфорированная перегородка 13 с корпусом 2 образует выходную камеру 14 и расширительную камеру 15 глушителя.

Выпускная система работает следующим образом.

Отработавшие газы из двигателя внутреннего сгорания (на чертеже не показан) через впускной патрубок 3 поступают в газовое сопло 5 эжектора, где срабатывается их напор, и поступают в смесительную камеру 6 с давлением ниже, чем давление эжектируемого воздуха во входной камере 9 глушителя, в которую он поступает через отверстия 10. Из-за перепада давления воздух поступает в смесительную камеру 6, смешивается с отработавшими газами, затем эта смесь поступает в диффузор 8 и далее в объем выходной камеры 14 и через перфорацию перегородки 13 в расширительную камеру 15 глушителя. В этих камерах происходит расширение смеси отработавших газов с эжектируемым воздухом, затем она через выпускной патрубок 4 выбрасывается в атмосферу.

Соединение смесительной камеры эжектора с корпусом глушителя при помощи перегородок, расположенных со стороны впускного патрубка и образующих с корпусом глушителя входную камеру, которая сообщена с эжектирующими отверстиями, выполненными в торцовой части корпуса, позволяет подать максимально возможное количество эжектируемого воздуха в зону смешения с отработавшими газами, в результате чего снижается их температура и скорость потока. Сообщение смесительной камеры через диффузор с выходной камерой позволяет расширить отработавшие газы в объеме глушителя, в результате чего происходит дальнейшее снижение температуры из-за продолжающегося перемешивания эжектированного воздуха и отработавших газов, а также уменьшается пульсация потоков газа, так как в объеме глушителя газ имеет возможность сжиматься перед выпуском в атмосферу. Резкие изменения сечения потока газов в глушителе создают условия для отражения звуковых волн, распространяющихся по потоку от источника возникновения. Все эти факторы обеспечивают повышение эффективности шумоглушения.

Установка подвижных заслонок на отверстиях для эжектируемого воздуха позволяет избежать возможных выбросов части отработавших газов через отверстия при запуске и остановках двигателя, а также обеспечить на отдельных режимах работы дополнительное шумоглушение, так как при закрытых заслонках входная камера превращается в расширительную, эффективно заглушающую звуковые колебания на частотах вблизи частот резонансных колебаний газов в этой камере, что дает дополнительную возможность на отдельных шумных режимах работы двигателя снижать уровень шума выпускных газов, принудительно закрывая заслонки. Существенное охлаждение отработавших газов повышает пожарную безопасность системы.

Использование: в выпускных системах двигателей внутреннего сгорания. Цель: повышение эффективности шумоглушения. Сущность изобретения: выпускная система двигателя включает глушитель 1 с корпусом 2, снабженным впускным 3 и выпускным 4 патрубками, эжектор, расположенный в корпусе 2 и имеющий газовое сопло 5, соединенное с впускным патрубком 3, смесительную камеру 6, диффузор 8. Смесительная камера 6 соединена с корпусом 2 со стороны впускного патрубка 3 перегородками 7, образуя при этом входную камеру 9, в торцовой стенке которой имеются отверстия 10, а через диффузор 8 сообщена с выходной камерой 14 и выпускным патрубком 4. В отверстии 10 могут быть установлены подвижные заслонки 12. Положительный эффект: повышение эффективности шумоглушения и пожарной безопасности. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. ВЫПУСКНАЯ СИСТЕМА ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержащая глушитель с корпусом, снабженным впускным и выпускным патрубками, установленными в торцевых стенках, и разделены при помощи перегородок на камеры, эжектор, расположенный в корпусе и имеющий газовое сопло, смесительную камеру, диффузор, и магистраль подвода эжектируемого воздуха, причем газовое сопло, смесительная камера и диффузор сообщены последовательно между собой, а впускной патрубок соединен с газовым соплом, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности шумоглушения, смесительная камера соединена с корпусом глушителя при помощи перегородок, расположенных со стороны впускного патрубка и образующих с корпусом глушителя входную камеру, которая сообщена с эжектирующими отверстиями, выполненными в торцевой стенке корпуса со стороны впускного патрубка, а через диффузор с выходной камерой и выпускным патрубком. 2. Система по п.1, отличающаяся тем, что эжектирующие отверстия снабжены подвижными заслонками.