Глушитель шума выхлопа двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1987 года по МПК F01N1/08 

11286794

Изобретение относится -к машино- строению, в частности к двигателестроению, а именно к

глушителям шу- внутреннего

ма выхлопа двигателя сгорания.

Цель изобретения - повышение эф фективности глушителя.

На фиг.1 представлен глушитель шума, продольный разрез; на фиг.2 - сечение на фиг.1; на фиг.З - сечение Б-Б на фиг.1; на фиг.4 вариант вихревой камеры с угловым сопряжением конусов; на фиг.З - вариант вихревой камеры со скругленным сопряжением конусов , на фиг.6 - вариант вихревой камеры с цилиндрической вставкой между конусами.

Глушитель шума выхлопа содержит корпус 1 с впускным 2 и выпускным 3 патрубками, впускную 4,промежуточную 5, вихревую 6 и выпускную 7 камеры, вихревая камера 6 выполнена в виде по меньшей мере двух объемов образованных перфорированным конусо 8, установленным со стороны и вершиной к впускному патрубку 2 и тремя перфорированными усеченными конуса- ми 9-11,, сопряженными между собой большими основаниями и соединенными при помощи первого перепускного пат рубка 12 меньшими основаниями. Перфорация конуса 8 и усеченных конусо 9-11 выполнена в виде тангенциальных щелей. Выпускная камера 7 образована усеченньм конусом 13, обращенным большим основанием к выпускному патрубку 3, и соединена при помощи второго перепускного патрубка 14 с ви4 ревой камерой 6. Последняя со стороны впускного патрубка 2 снабжена осевой центральной трубкой 15, соединяющей ее с впускной камерой 4. Конус 13 выполнен перфориро- ванньц. Проходные сечения отверстий связаны следующими соотношениями

S, S

9

де S,- площадь сечения центральной трубки 15;

Sj,S,S,S5,S - суммарные площади отверстий перфорации конусов 8, 9, 10, 11, 13,

площади кольцевых зазоров, образованных внутренней поверхностью

о о с

0

5

Mo

11

2

конуса 1 и большими основаниями конусов 8, 9, 10, 11, 13 вихревой 6 и выпускной 7 камер, площадь сечения первого перепускного патрубка 12, площадь сечения перепускного патрубка 14. Осевая центральная трубка 15 может быть заглушена со стороны впускного патрубка 2 и выполнена перфорированной, причем суммарное сечение отверстий перфорации меньше или равно площади ее сечения.

Проходные сечения кольцевых зазоров связаны следующими соотношениями

25

30

35

40

S,:S,

:Sg 7-:4:1 .

Суммарные площади отверстий пер- 20 ,форации конусов 8, 10, 13 связаны следующими соотношениями

,5.

Щелевая тангенциальная перфорация конусов 8, 9, 10, 11, 13 выполнена направленной в одну сторону, а объемы вихревой камеры 6, образованные конусами 8-11, установлены эксцентрично относительно корпуса 1 и друг друга, причем кольцевые зазоры имеют переменную величину зазора.

Вихревая камера 6 выполнена .с угловым сопряжением конусов 8-11, со скругленным ,их сопряжением, а также с цилиндрической вставкой между ними.

При выполнении вихревой камеры 6 в виде более двух объемов должен выполняться принцип соотношения площадей отверстий, начиная от впускного : патр бка 2:: для суммарных площадей отверстий перфорированных

5

0

5

конусов S;; 5: S.

цевых зазоров S,

f-H

; для площадей коль, для площадей сечений перепускных патрубков

..,Глушитель может быть практически изготовлен из шести деталей: двух патрубков, двух полукорпусов с плоскостью разъема вдоль оси глушителя, штампованных из листового материала, и двух полублоков - перегородок, также штампованных из листового материала и с плоскостью разъема вдоль ос и глушителя. Сборка осуществляется по плоскости разъема полукорпусов при помощи завальцовки. Это позволяет применять в заготовках листовой материал с коррозионностойким покрытием, например алюминированный сталной лист.

Глушитель шума выхлопа работает следующим образом.

Поток газа через впускной патрубок 2 поступает во впускную камеру 4, где теряет часть энергии за счет расширения. Во впускной камере 4 создается избыточное давление за счет наличия конуса 8,и часть газа поступает в вихревую камеру 6 через щелевую перфорацию конуса 8, где закручивается. В центре вихря в камере 6 создается некоторое разрежение, обеспечивающее эжекцию части газа из впускной камеры 4 через осевую центральную трубку 15. Остальная часть газа обтекает конус 8 и через кольцевой зазор, образованный внутренней поверхностью корпу са 1 и большими основаниями конусов 8, 9 поступает в промежуточную камеру 5.

При прохождении газа через кольцевой зазор происходит дальнейшая потеря энергии из-за эффекта дросселирования. За счет избыточного давления в промежуточной камере 5 и вследствие наличия второго объема вихревой камеры 6, образующего кольцевой зазор, газ через щелевую перфорацию конуса 10 поступает во второй объем вихревой камеры 6, где также закручивается, создавая осево разрежение, обеспечивающее подсос газа из первого объема вихревой камры 6 через первый перепускной патру бок 12.

Таким образом, из промежуточной Q ,5 и вихревой 6 камер, попеременно сжимаясь и расширяясь, теряя при этом энергию, газ поступает в выпус - ную камеру 7, откуда через выпускной патрубок 3 выбрасывается в-атмосферу, jj

В процессе протекания газа через глушитель осуществляется многоступенчатое его дросселирование с последовательной эжекцией и с необходимым jO распределением газовых потоков за счет заданных соотношений проходных сечений отверстий, что обеспечивает эффективное шумоглушение при минимальном падении гидравлического сопро- тивления, а также сглаживание пере ходных процессов при резком измене- НИИ режима работы двигателя внутреннего сгорания.

O

5

0

5

Формула изобретения

1. Глушитель шума выхлопа двигателя внутреннего сгорания, содержа- щай корпус с впускным и -выпускным патрубками, впускную, промежуточную, вихревую и 1зыпускную камеры, причем вихревая камера выполнена в виде по меньшей мере двух объемов, образованных перфорированным конусом, установленным со стороны и вершиной к впуск- ному патрубку,и тремя перфорированными усеченными конусами, сопряженными меткду собой большими основаниями и соединенными при помощи первого перепускного патрубка меньшими основаниями перфорация конуса и усеченных конусов выполнена в виде тангенциальных щелей, а выпускная камера образована усеченным конусом, обращенным большим основанием к выпускному патрубку и соединена при помощи второго перепускного патрубка с вихревой камерой, отличающийся тем, что, с целью повьш1ения эффективности, вихревая камера со стороны впускного патрубка снабжена центральной трубкой, соединяющей ее с впускной камерой, усеченный конус, образующий вы- 0 пускную камеру, выполнен перфорированным, а проходные сечения отверстий связаны следующими соотношениями S,

S

s,

5

87 Sg

s, s,o

SA S ,

5,

9 S

Ч

де S

-площадь сечения центральной трубки;

3,3,3,3,85 суммарные площади отверстий перфорации конусов, начиная от впускного патрубка;

3,Sg,3q- площади кольцевых зазоров, образованных внутренней поверхностью корпуса и большими ос- нованиями конусов вих-. ревой и выпускной камер, начиная от впу- скногс патрубка;

-площадь сечения первого перепускного патрубка;

-площадь сечения второго перепускного патрубка .

о

5

2. Глушитель по п.1, отличающийся тем, что централь ная трубка заглушена со ствроны впускного патрубка и выполнена перфорированной с суммарным сечением отверстий перфорации, не превышающим площадь ее сечения.

3.Глушитель по пп. 1 и 2, о т л ичающийся тем, что проходные сечения отверстий связаны следующи- ми соотношениями S :Sg:Sq 7:4:1;

8,,4:1,Ь;

S :S5 1:1,5. 4. Глушитель по пп,1-3, о т л итангенциальная перфорация конусов выполнена направленной в одну сторону.

5. Глушитель по пп. 1-4, о т - личающийся тем, что объемы вихревой камеры, образованные конусами, расположены эксцентрично относительно корпуса и друг друга.

Изобретение относится к двига- телестроению. Целью изобретения является повышение эффективности глушителя. Глушитель представляет собой корпус 1 с впускным 2 и выпу скным 3 патрубками, в котором размещены система конусообразных перегородок 8, 9, 10, 11, 13 с тангенциальными щелями и центральных труб 12, 14, 15, делящих внутренний объем корпуса на впускную 4, промежуточную 5, вихревую 6 и выпускную 7 камеры. Центральная входная труба 15 установлена перед первой перегородкой 8, а выбор соотношения проходных сечений отверстий обеспечивает избирательное распределение газовых потоков с последовательной эжекцией при эффективном шумоглушении за счет интенсивной многоступенчатой диссипации энергии газового патока и невысоком пневматическом сопротивлении глушителя. 4 з.п. ф-лы, 6 ил.

8

iO

(Рив. 2

1286794

Б-Б

(Риз. 3

9из.

Фиг. 5

Редактор И.Касарда Заказ 7695/34

Составитель Б.Славников

Техред Л.Сердюкова Корректор Т.Колб

Тираж 482Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035/ Москва, Ж-ЗЗ, Раушская на5., д.4/5Производственно-полиграфическое предприятие,,г.Ужгород, ул.Проектная,4

Фив. 6