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

1

Изобретение о носится к машиностроению, в частности к двигателе- строению, а именно к глушителям шума выхлопа двигателя внутреннего сгорания преимущественно спортивного автомобиля.

Цель изобретения - повьшение эффективности шумоглушения при минимальном гидравлическом сопротивлении.

10

На фиг.1 представлена схема предлагаемого глушителя; на фиг.2 - низшие продольные формы колебаний объема газа в полости глушителя на собственных резонансных формах; на фиг.З - низшие поперечные формы колебаний} на фиг. 4 - эпюра выходных скоростей пульсирующего потока в бесконечном пространстве.

Глушитель шума выхлопа содержит корпус 1, форма которого близка к прямоугольному параллелепипеду с торцовыми стенками 2 и 3, в каждой из которых параллельно и симметрично относительно оси корпуса 1 закреплены по меньшей мере два патрубка 4 и 5 впускные и выпускные соответственно, причем внутренние участки соответствующих патрубков 4 и 5 размещены соосно, а попарно они параллельны геометрической оси корпуса 1. В корпусе 1 смонтирована перфорированная перегородка 6, установленная вдоль оси корпуса 1 симметрично внутренним участкам патрубков 4 и 5, при этом суммарная площадь отверстий перфорации перегородки составляет (0,25-2,0)F, где F - площадь проходного сечения одного из патрубков,4

1257251

При работе двигателя в зависимости от порядка работы его цилиндров вЬгхлопные газы поступают поочередно через один из патрубков 4 в корпус 1 глушителя, где расширяются, частично рассеиваются на перегородке 6, теряя при этом часть звуковой энергии, которая преобразуется в тепловую, и значительно ослабленные выводятся через патрубки 5 в атмосферу.

Вследствие поочередных выхлопов из патрубков 4 в камере глушителя происходит интенсивное возбуждение 5 низшей первой поперечной формы коле- 1баний воздушного объема, заключенного в полости глушителя. Как это видно из фиг.З, для эффективного подавления этой формы колебаний достс1точ- 20 но перфорированную перегородку разместить в узлах давлений (в пучностях виброскоростей). Именно при таком расположении перегородки 6 наблюдается максимальный эффект рассеивания звуковой энергии этой формы колебаний, при этом гидравлические сопротивления практически не возрастают.

Для подавления второй резонансной поперечной формы колебаний воз- 3° душного объема, заключенного в полости глушителя, достаточно оси патрубков 4 и 5 разместить в узлах давлений (пучностях виброскоростей) этой формы колебаний, т.е. на расстоянии 1/4В от оси корпуса 1 глушителя. Это предотвращает передачу звука на этой форме колебаний в атмосферу.

25

35

Для подавления первой и второй

.или 5, а оси внутренних участков пат- 40 продольной резонансных мод воздушнорубков 4 и 5 размещены на расстоянии 1/4В от оси А-А корпуса 1, где В - ширина корпуса глушителя. Внутренние участки патрубков 4, закрепленных на торцовой стенке 2, имеют равную 45 длину, при этом их срезы расположены на расстоянии 1/2L-0,3di ° торцовой стенки 2 корпуса 1, а внутренние участки патрубков 5, закрепленных на стенке 3, имеют равную длину и . 50 расположены на расстоянии 1/4L-0,3d2 от.стенки 3, где L - длина корпуса глушителя, dj и d - диаметры патрубков 4 и 5. На фиг. 3 и 4 приняты следую шие обозначения: давление Р, 55 скорость V.

Глушитель шума выхлопа работает следующим образом.

го объема, заключенного в камере глушителя (фиг.2), необходимо внутренние срезы патрубков 4 разместить в узлах давлений первой формы колебаний, а срезы патрубков 5 разместить в узлах давлений второй формы колебаний. Возможно и обратное, когда в узлы давлений первой формы помещают срезы патрубков 5, а в узлы колебаний второй формы помещают срезы патрубков 4, т.е.конструкция глушителя обратимая - патрубки 4 могут являться отводящими, тогда как патрубки 5 - подводящими. Такое размещение срезов патрубков 4 и 5 предотвращает передачу звука в окружающую среду на первой и второй собственной резонансной форме продольных колебаДля подавления первой и второй

го объема, заключенного в камере глушителя (фиг.2), необходимо внутренние срезы патрубков 4 разместить в узлах давлений первой формы колебаний, а срезы патрубков 5 разместить в узлах давлений второй формы колебаний. Возможно и обратное, когда в узлы давлений первой формы помещают срезы патрубков 5, а в узлы колебаний второй формы помещают срезы патрубков 4, т.е.конструкция глушителя обратимая - патрубки 4 могут являться отводящими, тогда как патрубки 5 - подводящими. Такое размещение срезов патрубков 4 и 5 предотвращает передачу звука в окружающую среду на первой и второй собственной резонансной форме продольных колебаНИИ воздушного объема, заключенного в камере глушителя.

Центры тяжести эпюр выходных скоростей пульсирующего потока в бесконечном пространстве находятся нарас стоянии 8 0,3d, где d - диаметр патрубка, в котором транспортируется поток. В связи с этим, если узловая плоскость находится на расстоянии 0,3d от действительного среза патруб ка (4 или 5), то не происходит возбуждения этой формы колебаний, т.е. учитывается динамический срез патрубков. В зависимости от различных соотношений диаметров патрубков и условного диаметра корпуса 1 глушителя, в котором расположены патрубки, различной формы торцовых стенок ввиду отфланцовки срезов патрубков и целого ряда других обстоятельств, величина 8 может меняться. Для раз- . меров и соотношений, используемых на практике, S находится в диапазоне 0,2-0,4.

Формула изобретения

1. Глушитель шума выхлопа двигателя внутреннего сгорания, преимущественно спортивного автомобиля, содержащий корпус, вьшолненный в виде прямоугольного параллелепипеда с торцовыми стенками, два впускных

и два выпускных патрубка, установленных в торцовых стенках, с частичным размещением внутри корпуса, причем внутренние участки патрубков установлены попарно соосно, параллельно и симметрично относительно оси корпуса, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности шумоглушения при минимальном гидравлическом сопротивлении, он снабжен перфорированной перегородкой с равномерным размещением отверстий перфорации, установленной вдоль оси корпуса, причем суммарная площадь отверстий перфорации перегородки составляет (0,25-2,0)F, расстояние между смежными отверстиями не превьшгает 1/16 L, а оси внутренних участков патрубков размещены на расстоянии 1/4 Б от оси корпуса, где F - площадь проходного сечения одного из патрубковi L - длина корпуса; Б - ширина корпуса.

2. Глушитель по п.1, отличающий с я тем, что внутренние участки патрубков, установленных на одной торцовой стенке, выполнены равной длины, а их срезы расположены на расстояниях (1/2 L - 0,3 dj) и (1/4 L - 0,3 d,) от соответствующих торцовых стенок корпуса, где d( и d - диаметры соответствующих патрубков.

Изобретение предназначено для глушения шума выхлопа двигателя внутреннего сгорания. Целью изобретения является повышение эффективности шу- моглушения при минимальном гидравлическом сопротивлении путем установки перфорированной перегородки. Отверстия размещены равномерно и их суммарная площадь зависит от площади проходного сечения одного из патрубков j расстояние между смежными отверстиями от длины корпуса, расстояние между осями внутренних участков патрубков и осью корпуса от ширины корпуса, а расстояние между срезами внутренних участков патрубков и соответствующими торцовыми стенками зависит от длины корпуса и диаметра патрубков. В зависимости от порядка работы цилиндров двигателя выхлопные газы поступают поочередно через один из патрубков 4 в корпус 1 глушителя, где расширяются, частично рассеиваются на перегородке 6. Часть звуковой энергии преобразуется в тепловую. Значительно ослабленные газы выводятся через патрубки 5 в атмосферу. 1 з.п. ф-лы, 4 ил. g (Л

м

1

Tk

W

Фиг.2

иг.З

Ilfn

Редактор С.Лисина

Составитель В.Славников

Техред И.Попович Корректор А.Зимокосов

Заказ 4893/28 Тираж 500Подписное

ВНИШ1И Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

игЛ