Глушитель шума выхлопа двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1985 года по МПК F01N1/08 F01N1/12 F01N7/04 

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

Цель изобретения - повышение эффективности шумоглушения путем снижения колебательной энергии при одновременном снижении аэродинамического сопротивления.

На фиг. 1 изображен глушитель шума, продольный разрез; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - узел I на фиг. 1; на фиг. 4 - то же, вариант.

Глушитель шума выхлопа двигателя внутреннего сгорания содержит корпус 1, впускной патрубок 2, выполненный в виде инжектора, и выпускной патрубо15; 3, выполненный в виде блока конфузорно-диффузорных трубок прямоугольной формы (конфузоров 4 и диффузоров 5), сочлененных между собой с образованием замкнутых полостей 6. В месте перехода конфузора 4 в диффузор 5 и в выходной кромке диффузора 5 выполнены перепускные отверстия 7 и 8 (фиг. 3 и 4), сообщаюш,ие полости диффузоров 5 с замкнутыми полостями 6. При этом в конфузорах 4 во входной кромке могут быть выполнены дополнительные разгрузочные отверстия 9 (фиг. 4), а выходные кромки диффузоров о могут быть выполнены квадратной формы. Причем входные кромки конфузоров 4 в месте их сочленения могут быть снабжены ребрами, параллельно установленными один относительно другого и образующими усеченный выпускной патрубок 3 со стороны входа газового потока.

Глушитель шума работает следуюш,им образом.

Поток выпускных газов от двигателя внутреннего сгорания поступает через впускной патрубок 2, выполненный в виде инжектора, во внутреннюю полость корпуса 1, где скорость газов снижается из-за их расширения. Из внутренней полости корпуса 1 поток газов поступает в выпускной патрубок 3, выполненный в виде блока конфузорно-диффузорных трубок, где происходит осевая концентрация излучения и одновременное расширение и дробление потока газов на элементарные струи, при этом поток изменяет направление на 90° и отводится в атмосферу. При истечении газового потока из конфузоров 4 в месте перехода конфузоров 4 в диффузоры 5 скорость истечения потока возрастает, а давление падает, при этом перед выходными кромками диффузоров 5 скорость потока снижается, а давление возрастает (восстанавливается). В результате этого через перепускные отверстия 8 в выходной кромке диффузоров 5 осуществляется обратное перетекание газового потока из полости диффузоров 5 в замкнутые полости 6, а из последних - через перепускные отверстия 7, расположенные в месте перехода конфузоров в диффузоры 5, обратно во внутренние полости диффузоров 5.

При расположении отверстий 7 в месте перехода конфузоров 4 в диффузоры 5 образуется дополнительный эффект глушения из-за роста активной составляюпхей вслед5 ствие того, что станционарный поток газа направлен нормально к отверстию 7, и вследствие увеличения скорости потока в сужении. Этому способствует также дросселирование потока при неизбежном проникновении его через отверстия 8 в полости 6 и последующем вытекании из нее через отверстия 7 в месте перехода конфузоров 4 в диффузоры 5. По истечении потока через отверстия 8 в выходной кромке диффузоров 5 образование вихрей у стенок диффузоров 5 прекращается, так как обратное течение потока в пограничном слое ликвидируется вследствие того, что скорость потока по сечению диффузоров 5 становится более равномерной. Это приводит к снижению колебательной энергии и сглаживанию колебаний давле0 ния в самой полости диффузоров при ее обмене через замкнутые полости 6. При наличии во входной кромке конфузоров 4 дополнительных разгрузочных отверстий 9 осуществляется перетекание газового потока из зоны повышенного давления, непосредственно из полости конфузоров 4, в замкнутые полости 6 и далее через отверстия 7, расположенные в месте перехода конфузоров 4 в диффузоры 5 и отверстия 8 в выходной кромке диффузоров 5, поток втекает в полосQ ти диффузоров, имеющие пониженные зоны давления. Это также препятствует образованию вихрей непосредственно у стенок диффузоров 5 перед выходной кромкой и, тем самым способствует равномерности скорости потока по сечению диффузора. По пути 5 движения потока от входной кромки конфузоров 4 до выхода из выходной кромки диффузоров 5 достигается дополнительное снижение колебательной энергии и сглаживание колебаний давления, что также способствует повыщению эффективности шумо0 глушения. Благодаря тому, что выходные кромки диффузоров 5 выполнены квадратной формы, достигается дополнительное повышение акустической массы и уменьшение уровня аэродинамических потерь при поддержании равновесного состояния колебаний скоростей по сечению диффузоров 5.

Кроме этого, осевая концентрация излучения в таком диффузоре значительно выше, чем у прямоугольного диффузора, стенки которого имеют одностороннее раскрытие относительно только одной плоскости.

При параллельном размещении ребер 10 на входе в конфузоры 4 и выполнении их усеченными со стороны входа газового потока истечение элементарных струй из каждого диффузора происходит со смещением во времени, что дополнительно повышает эффективность глушителя шума выхлопа.

1. ГЛУШИТЕЛЬ ШУМА ВЫХЛОПА ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕНПЕГО СГОРАНИЯ, содержащий корпус, впускной патрубок и выпускной патрубок, выполненный в виде блока К()н41узорн()-лнф(||у,юрны грубок пря.моугольной ()ормы, сс)ч,1ененны. между собой с образованием ; амк11угых полостсй, отличающийся тем, что, с целью повьипеf{HH эффективности Ц1ум()глу1иения утем снижения колебате.1ьной энергии, конфузорнодиффузорные трубки имеют порецускные отверстия, Е ыполпсиные в месте перехода конфузора в диффузор и в вьгходной кромке Д11ффузо)а. 2.Глуи1ите,ь но п. 1, отличающийся тем, что копфузорно-диффузорныс трубки дополни гельио имеют разгрузочные отверстия, выполненные во входно кромке конфузора. 3.Глупште.чь по пп. I и 2, отличающийся тем, что выходные кромки диффузора имеют квадратную форму.