Выпускная система двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1984 года по МПК F01N7/00 F01N7/08 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к двигателестроению, и, в частности, к устройству выхлопных систем двигателей внут.реннего сгорания (ДВС. Известны выпускные системы ДВС, содержащие по меньшей мере одну пару выпускных трубопроводов и, размещенных в.двигательном отсеке, глушителей с выпускными патрубками, снабженными выходными отверстиями, внутренними, боковыми и внешними стенками ij . Недостатком известных выпускных систем ДВС является то, что выпускные трубопроводы установлены на неко тором расстоянии один от .другого, а их выпускные отверстия располагаются на малом расстоянш от поверхности капотного глушителя, и излучение из каждого конца выпускных патрубков подобно излучению диафрагмы, размещенной в экране ограниченных размеров, в результате излучаемая мощность из каждого патрубка превышает мощность одиночно работающего источника, что снижает эффективность шумо глушения непосредственно на выпуске При этом в известных системах концевые участки вьшускных патрубков уста новлены на значительном расстоянии о оси ДВС. Это обстоятельство не позволяет использовать эжекционный эффект за счет утилизации энергии выпускных газов для снижения затрат мощности на вентиляцию дизельного от сека, и тем самым не способствует д;о полнительному снижению шума выпуска. Цель изобретения - повьш1ение зффективности шумопоглощения. Указанная цель достигается тем, что выпускная система двигателя внутреннего сгорания, содержащая по меньшей мере одну пару выпускных трубопроводов и размещенных в двигательном отсеке глушителей с выпускными патрубками, снабженными выходными отверстиями, внутренними, боко выми и рнешнимн стенками, снабжена соединительными торцовыми перегород ками, связанными с боковыми стенками каждой пары выпускных патрубков, внутренние стенки и торцовые перегородки выполнены в виде сужающегося пассивного сопла эжектора, подсоединенного к двигательному отсеку, а вы ходные отверстия каждой пары выпусктных патрубков направлены в противоположные стороны и расположены зеркально одно относительно другого. Кроме того, система снабжена доподнительным кожухом, охватывающим каждую пару выпускных патрубков, а внешние стенки патрубков выполнены перфорированными. Выпускные патрубки выполнены расширяющимися по направлению потока. На фиг.1 показана выпускная система, поперечный разрез; на фиг.2 вид А на фиг,1; на фиг.З - сечение Б-Б на фиг.2. Выпускная система содержит по меньшей мере .одну пару выпускных трубопроводов 1 и глушителей 2 с впускными и выпускными патрубками 3 и 4. Последние снабжены выходными отверстиями 5, внутренними, боковыми и внешними стенками 6, 7 и 8. Кроме того, система снабжена соединительными торцовыми перегородками 9, связанными с боковыми стенками 7 каждой пары выпускных патрубков 4. Глушители 2 размещены в двигательном отсеке 10. Внутренние стенки 6 и торцовые перегородки 9 вьшолнены в виде сужающегося пассивного сопла 11 экектора, подсоединенного к двигатель ному отсеку 10. Выходн 1е отверстия 5 каждой пары выпускных патрубков 4 направлены в противоположные стороны и расположены зеркально одно относительно другого.Система также снабжена дополнительным кожухом 12, охватывающим каждуто пару выпускных патрубков .4. Внешние стенки 8патрубков 4 могут быть вьшолнены перфорированными отверстиями 13, а сами выпускные патрубки 4 - расширяю1цимися по направлению потока. Выпускная система работает следующим образом. Поток выпускных газов от ДВС поступает в выпускные трубопроводы 1 и по впускным патрубкам 3 в глушители 2, где теряют основную часть звуковой энергии. Из глущителей 2 выпускные газы через выпускные патрубки 4 отводятся в атмосферу за пределы наружной поверхности двигательного отсека 10. В связи с тем, что внутренние стенки 6 и торцовые перегородки 9 выполнены в виде сужающегося пассивногосопла 11 эжектора, а выходные отверстия 5 выпускных.патрубков 4 выполняют фунющю активного сопла 3 эжектора, то при истечении выпускных газов осуществляется подсос воздуха из двигательного отсека 10. Этот воз дух смешивается вблизи выходных отверстий 5 с выпускными газами, что приводит к снижению их температуры и уровня шума. За счет ориентации в взаимосвязи выпускных патрубков 4 с пассивным соплом 11 эжектора обеспечивается утилизация энергии выпускных газов, вследствие чего достигается эффективное взаимодействие, потоков ат,мосферного воздуха,поступающего из двигательного отсека 10, с-выпускными газами со стороны их внутренней границы смежных струй, природящая к изменению давления, скорости и плотности, и, таким образом, между этими потоками.достигается вязкое трение и изменение формы струй. Дальнейшее изменение формы струй протекает при истечении потоков из скошенных выходньк отверстий 5, направ ленных в противоположные стороны и расположенных зеркально один относительно другого, при котором ядра струй в каждом из выпускных патрубков 4 отклоняются в противоположные стороны и, тем самым, используется эффект рассеивания энергии звуковых; колебаний, что способствует сниже- . .нию излучаемой мощности звука из. каж дого в отдельности вьптускного патруб ка А, выступающего над наружной поверхностью двигательного отсека 10 354 Это обстоятельство способствует изменению спектра шума и повьш1ению эффективности шумопоглощения.. При этом одновременно снижаются затраты мощности на вентиляцию двигательного отсека 10, и повышается тем самым экономичность всей силовой установки. При выполнении внешних стенок 8 выпускных патрубков 4 перфорированными отверстиями 13 ипомещении последних в общий кожух 12, сообщающийся с пассивным соплом 11 эжектора, достигается дополнительное повьш1ение эфгфективности шумоглушения за счет взаимодействия звуковых волн, проиикших через перфорацию во внутреникяо полость кожуха 12, между собой и самими стенками кожуха 12, а также за счет смешения части газового потока с просасьшаемым атмосферным вэздухом через пассивное сопло 11 эжектора и дальнейшего взаимодействия этих потоков за выходными отверстиями 5 выпускных патрубков 4. При выполиении вьшускных патрубков 4 расширяющимися достигается дополнительное снижение давления и аэродинамического сопротийления, что способствует снижению шума и расхода топлива в двигателе. Таким образом, предлагаемая выпускная система позволяет повысить эффективность шумоглущения, а также снизить затраты энергии на очистку двигательного отсека и повысить экономичность две.

7 Вид А

J8.

7 11 а

I//

/

/

1. ВЫПУСКНАЯ СИСТЕМА ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержащая по меньшей мере одну пару выпускных трубопроводов и размещенных в двигательном отсеке глушителей с выпускными патрубками, снабженными выходньми отверстиями, внутренними, боковыми и внешними стенками, о т - личающаяся тем, что, с целью повьшюния эффективности шумоглушения, снабжена соединительными торцовыми перегородками, связанными с бобковыми стенками каждой пары выпускных патрубков, внутренние стенки и торцовые перегородки вьшолнены в виде сужающегося пассивного сопла эжектора, подсоединенного к двигательному отсеку, а выходные отверстия каждой пары выпускных патрубков направлены в противоположнь5е стороны и расположены зеркально одно относительно другого. 2.Система по п. 1, отличающаяся тем, что она снабжена дополнительным кожухом, охва(/) тывающим каждую пару выпускных патрубков, а внешние стенки патрубков выполнены перфорированными. 3.Система по п. 1, отличающаяся тем, что выпускные патрубки выполнены расширяющимися по направлению потока.

йГ

Э Фаг.2

/3

Ут

(z.J