НАСАДОК Российский патент 1995 года по МПК F01N1/24 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к двигателестроению, а именно к шумоизолирующим и фильтрующим насадкам преимущественно выпускной системы двигателя внутреннего сгорания. Может быть использовано в автомобильной, судостроительной, автотракторной и других отраслях техники.

Известны технические решения, в которых газовый поток, пройдя через выпускную систему, попадает в корпус, содержащий фильтрующую и шумоизолирующую набивку, представляющую собой отходы металлообработки и в которой, благодаря деформации элементов этой набивки, гистерезиса и трения скольжения в ней затрачивается энергия звука и происходит фильтрация газа от механических примесей [1]
Однако данные технические решения имеют ограниченные возможности. Известно также техническое решение, содержащее корпус с впускным патрубком, звукопоглотитель, размещенный в корпусе и выполненный в виде сливной стружки из отходов металлообработки, причем в качестве сливной стружки использованы спрессованные и термически обработанные пакеты в виде слоев стружки из черного и цветного металла, а слои сливной стружки в пакетах расположены соответственно перпендикулярно, под углом один к другому и по спирали. Корпус выполнен из сетки, впускной патрубок в концевой части снабжен сферической опорой, а звукопоглотитель снабжен полостью, сопряженной со сферической опорой патрубка с возможностью качательного и вращательного движения [2]
Цель изобретения повышение эффективности шумоглушения, увеличение грязеемкости, улучшение качества очистки выхлопных газов, увеличение срока службы насадка.

Цель достигается тем, что насадок снабжен пружиной, в частности конической, размещенной в торцовой части корпуса со стороны впускного патрубка, причем один конец пружины закреплен на торце корпуса, полость звукопоглотителя сопряжена со сферической опорой патрубка с возможностью возвратно-поступательного движения корпуса вдоль оси патрубка, а звукопоглотитель выполнен с пористостью, уменьшающейся от центральной части к периферии по направлению движения газа. Впускной патрубок снабжен хомутом, к которому прикреплен другой конец пружины.

На фиг. 1 представлен насадок с глушителем шума выхлопа в сборе, общий вид; на фиг. 2 узел I на фиг. 1 (продольный разрез); на фиг. 3 насадок в рабочем режиме.

Насадок содержит корпус 1 с впускным патрубком 2, звукопоглотитель-фильтр 3, размещенный в корпусе 1 и выполненный в виде сливной стружки из отходов металлообработки, причем в качестве сливной стружки использованы спрессованные и термически обработанные пакеты в виде слоев стружки из черного и цветного металла, слои стружки в пакетах расположены соответственно перпендикулярно, под углом один к другому и по спирали таким образом, что пористость фильтрующей набивки уменьшается от центральной части насадка к его периферии по направлению движения газа. Корпус 1 выполнен из сетки, впускной патрубок 2 (концевая часть выпускной системы двигателя внутреннего сгорания) снабжен сферической опорой 4, а звукопоглотитель-фильтр 3 снабжен полостью, сопряженной с этой опорой с возможностью возвратно-поступательного движения. Насадок снабжен пружиной 5, размещенной в торцовой части корпуса со стороны патрубка, причем один конец пружины закреплен на торце корпуса, а другой конец пружины закреплен на впускном патрубке 2 при помощи, в частности, хомута 6. Пружина может быть выполнена конической. В качестве стружки из черного металла может быть использована пружинная сталь в виде среднего вьюна, а в качестве стружки из цветного металла латунная стружка в виде мелкого вьюна. Отношение ширины к толщине стружки может составлять 3-7, а отношение коэффициентов рассеяния энергии колебаний в слоях стружки может составлять 0,8; 0,9; 1,0 соответственно при перпендикулярном расположении слоев, при расположении слоев под углом, при расположении слоев по спирали. Насадок может быть установлен на выпускной трубе системы, включающей глушитель 7 и входной патрубок 8.

Насадок работает следующим образом.

Газовый поток, пройдя через входной патрубок 8, глушитель 7 и выпускной патрубок выхлопной системы двигателя, через впускной патрубок 2, выполненный заодно с ним, поступает в корпус 1 насадка. Благодаpя деформации стружки звукопоглотителя 3 и сетки корпуса 1, гистерезиса и трения скольжения затрачивается энергия звукового давления, что обеспечивает снижение шума выхлопа. Деформация пружины 5 под действием давления газового потока обеспечивает дополнительное демпфирование струи газа, отнимая от нее дополнительную энергию. Это улучшает шумоглушение. Кроме того, по мере загрязнения фильтрующей набивки 3, что прежде всего происходит в области торцового среза патрубка 2, возрастает гидравлическое сопротивление потока газа. Это вызывает большую деформацию пружины 5, которая, растягиваясь, открывает новые, периферийные участки фильтрующей набивки насадка. Во время работы насадка за счет сферической опоры имеет место его качательно-вращательное движение, повышающее рассеяние энергии потока газа. Наличие пружины позволяет обеспечить патрубку новые степени свободы, в частности возвратно-поступательное движение. Это существенно улучшает объемное рассеяние энергии газа в окружающую среду, а также позволяет использовать более эффективно весь объем насадка, увеличивая его грязеемкость и эффективность работы. Расположение стружки определенным образом в набивке насадка также улучшает качество очистки газа, в частности, от сажи и качество шумоглушения.

Выполнение фильтрующей набивки с уменьшающейся пористостью по направлению газового потока от центральной части патрубка к его периферии улучшает эксплуатационные качества насадка.

Использование: в машиностроении, в частности в двигателестроении, а именно в шумоизолирующих и фильтрующих насадках преимущественно выпускной системы двигателя внутреннего сгорания. Изобретение позволяет повысить эффективность шумоглушения, увеличить грязеемкость и качество очистки выходных газов. Сущность изобретения: благодаря деформации стружки, применяемой в качестве звукопоглотителя и фильтрующего материала, сетки корпуса, трения скольжения, упругости пружины и возможности перемещения насадка относительно впускного патрубка обеспечиваются более высокие эксплуатационные качества насадка по сравнению с известными аналогами. Выполнение фильтрующей набивки насадка с уменьшающейся пористостью по направлению движения газа от центральной части насадка к его периферии также способствует повышению эффективности работы насадка. 2 з. п. ф-лы, 3 ил.

1. НАСАДОК преимущественно выпускной системы двигателя внутреннего сгорания, содержащий корпус с впускным патрубком и звукопоглотитель, размещенный в корпусе и выполненный в виде сливной стружки от отходов металлообработки, причем в качестве сливной стружки использованы спрессованные и термически обработанные пакеты в виде слоев стружки из черного и цветного металла, а слои сливной стружки в пакетах расположены соответственно перпендикулярно, под углом один к другому и по спирали, корпус выполнен из сетки, впускной патрубок в концевой части снабжен сферической опорой, а звукопоглотитель снабжен полостью, сопряженной со сферической опорой патрубка с возможностью качательно-вращательного движения, отличающийся тем, что он снабжен пружиной, размещенной в торцевой части корпуса со стороны патрубка, причем один конец пружины закреплен на торце корпуса, полость заукопоглотителя сопряжена со сферической опорой патрубка с возможностью возвратно-поступательного движения корпуса вдоль оси патрубка, а звукопоглотитель выполнен в пористостью, уменьшающейся от цетральной части к периферии по направлению движения газа. 2. Насадок по п.1, отличающийся тем, что впускной патрубок снабжен хомутом, к которому прикрепляется другой конец пружины. 3. Насадок по пп.1 и 2, отличающийся тем, что пружина выполнена конической.