Глушитель шума выхлопа двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1986 года по МПК F01N1/00 

И;«)бретение относится к ма11 инострое- ник), н частности двигателестроению, а именно к .чушителям шума выхлопа двигателя внутреннего сгорания, преимущественно снортивнок) автомоби.чя.

11е.тьк) изобретения является повьииение :|ффективности иутем снижения корпусногч) Н1ума глушителя.

На чертеже представлена схема глуи1и- теля 1иума,

Г.1ун1итель шума выхлопа двиг ателя внутреннего сгорания содержит цилиндрический корпус 1 с торцовыми стенками 2, внускиые

3и выпускной 4 патрубки, срезы которых размещены внутри корпуса 1. внускные 3 и выпускной 4 патрубки размешены параллельно и противоположно на цилиндрической поверхности корпуса 1, впускные патрубки 3 размеп1е1П)1 но обе стороны от центральной плоскости а-61. проходя шей через геометрический центр корпуса I совпадающий с ei o нормальным поперечным сечением, причем ось BbHiycKHOix) патрубка 4 совпадает с центра;1ьной плоскостью а-а, а оси впускных патрубков 3 размешены на расстоянии I/4Z. от центра.чьной плоскости а - а, где L - длина корпуса 1, срезы 5 и 6 впускных патрубков 3 размешены на расстоянии 0,2 -0,4t/ от продольной оси корпуса 1 н сторону впускных патрубков 3, где с/диаметр патрубка, а срез 7 выпускного натрубка 4 размешеи на расстоянии 0,63/ (0,2 0,4)/ от продольной оси корнуса 1 в сторону впускного патрубка 4, | де R радиус корпуса 1.

Внутренний участсж выпускного натрубка

4снабжен поясом 8 перфорации, одна из сторон которого размешена на расстоянии 0,6/ от продольной оси корпуса 1, а другая сос тветствепно 0,f)6/ в сторону выпуск- fioro патрубка 4.

Глу|питель шума работает следуюп1им образом.

Поток выхлон1п,1х газов от двигателя через внускпые патрубки 3 поступает в корпус, где расширяется, теряет скорость и звуковую эпергию, и через отводящий патрубок 4 в1)П одится в атмосферу.

Подводящие патрубки 3 размещены в уз- . ювых (ну.1евых) точках второй радиальной формы колебаний давления, а первую и т 1етьи продольную форму патрубки 3 возбуждают с одинаковой силой, но с различными знаками (нанравлениями) (относительно 1ептральной плоскости а-и, за счет чего происходнг компенсация полей давления на формах по всему объему корнуса 1 r.iyН1ите.1я. Это исключает возбуждение стенок глушителя на вышеназванных трех формах и переизлучение звуковой анергии стенками в окружаюшую среду.

Л аксимальное расширение полосы заглу- Н1ения достигают за счет размещения в узлах низших форм колебаний газа в кор

пусе 1. соответствующих плоскостям, где колебания звукового давления минимальны, не реальных срезов 5 и 6 патрубков 3, а -: ффективных срезов, учитывающих действительное удлинение патрубков за счет влияния ближнего (гидродинамического) поля у срезов 5 и 6 патрубков 3. Центр тяжести эпюры выходных скоростей пульсирующих потоков в бесконечном пространстве находится на расстоянии 0,3t/, в связи с этим, если узловая плоскость находится на расстоянии 0.3d от среза (например 5 или 6) патрубка 3, то возбуждения этой формы колебаний не происходит. В зависимости от различных соотношений диаметров патрубков и условного диаметра корпуса глушителя, в котором расположены патрубки, раз- личпой формы торцовых стенок, из-за отфлан- цовки срезов патрубков эта величина (0,3d) меняется. Для размеров и соотноп ений, используемых на практике, рекомендуется

диапазон (0,2 -OA)d.

Первая радиальная форма колебаний давлений не возбуждается в силу того, что динамические срезы 5 и 6 патрубков 3 размешены в узловой зоне колебаний давлений на этой форме. Для исключения передачи звука выпускным патрубком 4, обусловленного колебаниями давления на второй форме, необходимо срез 7 выпускного патрубка 4 разместить в узловую точку колебаний давлений на второй радиальной форме, т. е. на расстоянии 0,63 от продольной оси корпуса I в сторону впускных патрубков 3. Это обусловлено тем, что распределение полей давления в корпусе 1 глушителя (в том случае, когда он имеет форму кругового цилиндра) осушествляется в соответствии с Бесселевой функцией первого рода нулевого порядка

.83;);

в этом случае нулевые значения давлений Р О соответствуют значениям г 0,63R (т.е.

узловые линии образуются при ,63/). Достаточпо малые значения величин давлений Я сохраняются при г (0,60-0,66)/ что нозволяет учитывать и ко.мпенсировать некоторую «деформацию эпюры давления от незначительных, вынужденных смещений среза 7 патрубка 4 от оптимального значения, в связи с чем границы лояса 8 перфорации патрубка 4 заданы указанными предел а м и.

При прохождении газа через выпускной

патрубок 4 в нем возникают интенсивные резонансные колебания, приводящие к возникновению HjyMa при работе глушителя. Перфорация, выполняющая роль рассеива- теля звуковой энергии, расположена в узле второй радиальной формы колебаний,

что обеспечивает продавливание газа из выпускного патрубка 4, при этом звук из корпуса 1 пе пропускается в выпускной патрубок 4.