ГЛУШИТЕЛЬ ШУМА ВЫХЛОПА ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ Российский патент 2004 года по МПК F01N3/00 

Изобретение относится к машиностроению, в частности двигателестроению, а именно к глушителям шума выхлопа двигателя внутреннего сгорания и очистке отработанных газов.

Известен глушитель шума двигателя внутреннего сгорания (см., например, а.с. СССР №1137223, кл. F 01 N 1/08, 19.04.83), содержащий корпус с впускным и выпускным патрубками и конусным участком, сужающимся к выпускному патрубку и разделяющим корпус на впускную промежуточную и выпускную камеры, при этом конусный участок снабжен торцовой стенкой основания и боковыми тангенциальными щелями.

Недостатками указанной конструкции являются недостаточная эффективность глушения шума выхлопа и полное отсутствие очистки газов.

Наиболее близким устройством к заявленному изобретению по совокупности признаков является глушитель шума выхлопа двигателя внутреннего сгорания (см., патент России №2150015, кл. F 02 В 75/10 от 22.12.98), содержащий корпус с впускным и выпускным патрубками, внутри корпуса размещены один или несколько сепараторов, каждый из которых включает расширительную камеру, конус с лопастными направляющими и щелевой отражатель, накопитель с катализатором и эжектором.

Недостатками указанного изобретения являются недостаточная эффективность глушения шума выхлопа, низкая степень очистки газов, обусловленная тем, что очищенные газы опять поступают на вход конуса сепаратора и смешиваются с неочищенными газами, увеличивая тем самым противодавление и ухудшая очистку газов, и недостаточная прочность глушителя при его значительном весе.

Техническим результатом изобретения являются повышение эффективности глушения шума выхлопа и очистки газов в ДВС, а также повышение прочности изделия при уменьшении его веса.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном глушителе шума выхлопа двигателя внутреннего сгорания, содержащем корпус с впускным и выпускным патрубками, с размещенными внутри корпуса одним или несколькими сепараторами, каждый из которых включает расширительную камеру, конус, щелевой отражатель, указанный корпус снабжен двойными стенками, между цилиндрическими стенками корпуса по всей его длине размещены перегородки со сквозными отверстиями, образующими верхний и нижний перфорированные сектора, разделенные глухими участками, а в перегородке, расположенной перед выпускным патрубком, глухой участок занимает более 2/3 площади перегородки, глушитель снабжен дополнительными расширительными камерами, одна из которых расположена в области впускного патрубка, при этом часть впускного патрубка, входящая в дополнительную камеру, выполнена перфорированной, другая камера расположена за отражателем перед выпускным патрубком, третья камера образована цилиндрическими и торцевыми стенками корпуса со стороны впускного патрубка, при этом центральная часть конуса сепаратора выполнена гофрированной и над ней расположен перфорированный шумопоглотитель, один конец которого закреплен на конусе сепаратора, другой на щелевом отражателе.

Диаметр на выходе из впускного патрубка в расширительную камеру может быть значительно меньше диаметра на входе впускного патрубка.

Сравнение научно-технической и патентной документации на дату приоритета в основной и смежных рубриках показывает, что совокупность существенных признаков заявленного решения ранее не была известна, следовательно оно соответствует условию патентоспособности "новизна".

Анализ известных технических решений в данной области техники показал, что предложенное устройство имеет признаки, которые отсутствуют в известных технических решениях, а использование их в заявленной совокупности признаков дает возможность получить новый технический результат, следовательно, предложенное техническое решение имеет изобретательский уровень по сравнению с существующим уровнем техники.

Предложенное техническое решение промышленно применимо, т.к. может быть изготовлено промышленным способом, работоспособно, осуществимо и воспроизводимо, следовательно, соответствует условию патентоспособности "промышленная применимость".

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен глушитель шума выхлопа двигателя внутреннего сгорания; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1; на фиг.3 - сечение Б-Б на фиг.1; на фиг.4 - глушитель шума выхлопа двигателя внутреннего сгорания (вариант компоновки).

Глушитель шума выхлопа двигателя внутреннего сгорания содержит корпус 1 с впускным и выпускным патрубками 2, 3. В корпусе 1 размещены один или несколько сепараторов (фиг.1, 4), каждый из которых включает расширительную камеру 4 для снижения пульсации газов, конус 5, щелевой отражатель 6 для разделения потока газов с отверстиями 7.

Корпус 1 снабжен двойными стенками, между цилиндрическими стенками 8, 9 корпуса 1 по всей его длине размещены перегородки 10 (фиг.2) со сквозными отверстиями 11, образующими верхний и нижний перфорированные сектора 12, 13, разделенные глухими участками 14. В перегородке 15 (фиг.3), расположенной перед выпускным патрубком 3, глухой участок 16 занимает более 2/3 площади перегородки 15, остальную площадь занимает перфорированный сектор 13.

Глушитель снабжен дополнительными расширительными камерами 17, 18, 19. Камера 17 расположена за впускным патрубком 2, при этом часть впускного патрубка 2, входящая в дополнительную камеру 17, выполнена перфорированной отверстиями 20, а диаметр d на выходе из впускного патрубка 2 в расширительную камеру 17 значительно меньше диаметра D на входе впускного патрубка 2. Камера 18 расположена за отражателем перед выпускным патрубком 3, и камера 19 образована цилиндрическими стенками 8, 9 и торцевыми стенками 21, 22 корпуса 1 со стороны впускного патрубка 2.

На выходе из расширительной камеры 18 установлен эжектор 23 (фиг.1). Расширительная камера 18 может быть соединена непосредственно с выходным патрубком 2, например, при наличии двух или нескольких сепараторов (фиг.4).

Центральная часть 24 конуса 5 сепаратора выполнена гофрированной, и над ней расположен перфорированный шумопоглотитель 25 с отверстиями 26, один конец шумопоглотителя закреплен на конусе 5 сепаратора, другой на щелевом отражателе 6.

Глушитель шума выхлопа двигателя внутреннего сгорания работает следующим образом.

В момент резкого увеличения подачи топлива в двигатель отработанные газы поступают во впускной патрубок 2. После прохода перфорированной отверстиями 20 части впускного патрубка 2, расширительной камеры 17, центральной гофрированной части 24 конуса 5 происходит снижение пульсации газа и закручивание потока. В суженной части конуса 5 скорость потока увеличивается и, проходя на большой скорости суженную часть, меняет направление на 180° и разделяется на два потока: более легкая фракция устремляется в расширительную камеру 4 и далее через отверстия 26 шумопоглотителя 25, расширительную камеру 18, через эжектор 23 в выпускной патрубок 3.

Взвешенные частицы через отверстия 7 щелевого отражателя 6 отбрасываются 6 полость 27 между стенками 8, 19 корпуса 1, и далее при проходе через отверстия 11 перфорированного сектора 12 в перегородках 10 происходит снижение скорости потока и задержание взвешенных частиц газа на глухих участках 14 перегородок 10.

Далее поток проходит через расширительную камеру 19, образованную цилиндрическими стенками 8, 9 и торцевыми стенками 21, 22 корпуса 1 и через отверстия 11 в перфорированном секторе 13 перегородок 10, через полость 28, образованную цилиндрическими стенками 8, 9 корпуса 1, через отверстия 11 в перфорированном секторе 13 перегородки 15 в выпускной патрубок 3.

Для бензиновых ДВС стенки 8, 9, 21, 22 корпуса 1, шумопоглотитель 25, отражатели 6, конусы 5 имеют хромированное покрытие, что способствует более полному окислению продуктов неполного сгорания топлива.

При увеличении числа оборотов двигателя за счет повышения температуры отработанных газов и скорости потока происходит догарание взвешенных частиц, накопленных на глухих участках 14 перегородок 10 и в других местах, с последующим удалением продуктов сгорания через выпускной патрубок 3.

При двух (фиг.4) или нескольких сепараторах центральный поток газа уравнивается с потоком, который проходит между стенками корпуса 1, поэтому эжектор не нужен, давление уравнивается после прохождения двух или нескольких сепараторов, поток смешивается в расширительной камере 18 и уходит через выпускной патрубок 3.

Предлагаемый глушитель шума выхлопа ДВС позволяет повысить эффективность глушения шума выхлопа и очистки газов в ДВС за счет разделения потоков газа на фракции, очищенную и неочищенную, и последовательного их удаления, а также повысить прочность изделия при уменьшении его веса.

Глушитель содержит корпус с впускным и выпускным патрубками с размещенными внутри корпуса одним или несколькими сепараторами. Каждый сепаратор включает расширительную камеру, конус, щелевой отражатель. Корпус снабжен двойными стенками, между цилиндрическими стенками корпуса по всей его длине размещены перегородки со сквозными отверстиями, образующими верхний и нижний перфорированные сектора, разделенные глухими участками. В перегородке, расположенной перед выпускным патрубком, глухой участок занимает более 2/3 площади перегородки. Глушитель снабжен дополнительными расширительными камерами. Одна дополнительная расширительная камера расположена в области впускного патрубка, при этом часть впускного патрубка, входящая в дополнительную камеру, выполнена перфорированной, другая дополнительная камера расположена за отражателем перед выпускным патрубком, третья камера образована цилиндрическими стенками и торцевыми стенками корпуса со стороны впускного патрубка. Центральная часть конуса сепаратора выполнена гофрированной, и над ней расположен перфорированный шумопоглотитель, один конец которого закреплен на конусе сепаратора, другой на щелевом отражателе. Диаметр на выходе из впускного патрубка в расширительную камеру значительно меньше диаметра на входе впускного патрубка. Технический результат - повышение эффективности глушения шума выхлопа и очистки газов в ДВС, а также повышение прочности при уменьшении его веса. 1 з.п.ф-лы, 4 ил.

1. Глушитель шума выхлопа двигателя внутреннего сгорания, содержащий корпус с впускным и выпускным патрубками, с размещенными внутри корпуса одним или несколькими сепараторами, каждый из которых включает расширительную камеру, конус, щелевой отражатель, отличающийся тем, что корпус снабжен двойными стенками, между цилиндрическими стенками корпуса по всей его длине размещены перегородки со сквозными отверстиями, образующими верхний и нижний перфорированные сектора, разделенные глухими участками, а в перегородке, расположенной перед выпускным патрубком, глухой участок занимает более 2/3 площади перегородки, глушитель снабжен дополнительными расширительными камерами, одна из которых расположена в области впускного патрубка, при этом часть впускного патрубка, входящая в дополнительную камеру, выполнена перфорированной, другая камера расположена за отражателем перед выпускным патрубком, третья камера образована цилиндрическими и торцевыми стенками корпуса со стороны впускного патрубка, при этом центральная часть конуса сепаратора выполнена гофрированной и над ней расположен перфорированный шумопоглотитель, один конец которого закреплен на конусе сепаратора, другой на щелевом отражателе.2. Глушитель шума выхлопа двигателя внутреннего сгорания по п.1, отличающийся тем, что диаметр на выходе из впускного патрубка в расширительную камеру значительно меньше диаметра на входе впускного патрубка.