Глушитель шума выхлопа для двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1987 года по МПК F01N1/00 

1

Изобретение относится к машиностроению, в частности к двигателест- роению, и именно к глушителям шума выхлопа для двигателя внутреннего сгорания, и является усовершенг.тво- ваннам изобретения по авт. св. № 1092290.

Целью изобретения является повышение эффективности глушителя.

На фиг.1 представлена схема глу- шителя шума; на фиг.2 - низшие продольные формы колебаний объема газа в полости камеры на собственных резо йансных формах; на фиг.3 - низшие поперечные формы колебаний; на фиг.4 - эпюры выходных скоростей пульсирующего потока.

На чертежах приняты обозначения: Р - давление; V - скорость.

Глушитель шума содержит цилиндри- ческую камеру 1 с торцовыми стенками 2 и 3 и соосные входной 4 и выходной 5 патрубки,.размещенные частично внутри камеры 1 между ее торцовыми стенками 2 и 3. Размещенная внутри камеры 1 длина выходного патрубка 5 выполнена на 0,2-0,4 его диаметра короче, чем половина расстояния между торцовыми стенками 2 и 3 камеры 1, а размещенная внутри камеры 1 длина входного патрубка 4 вьшолнена на 0,2-0,4 его диаметра короче, чем четверть расстояния между торцовыми Стенками 2 и 3. Внутренний участок входного патрубка 4 вьшолнен глад- КИМ цилиндрическим, а срез выходного патрубка 5 - раздвоенным, причем его составные части 6 размещены симметрично относительно продольной оси цилиндрической камеры I и на расстоя .НИИ (§,58-0,68)г от нее, где - радиус цилиндрической камеры. В приведенном примере исполнения указанное расстояние принято равным 0,63г

Устройство работает следующим образом.

Поток выхлопных газов от двигателя через входной патрубок 4 поступает внутрь камеры I, где расширяется, теряет скорость и звуковую энергию, и через выходной патрубок 5 направ- в атмосферу. При этом максимальное расширение полосы заглушения достигается за счет размещения в узлах низших продольных и поперечных форм колебаний газа в камере 1, соответствующих точкам, где колебания звукового давления минимальны, т.е.

5

0 0 5 0

5

5

0

5

632

не статических срезов патрубков, а динамических срезов, учитьшающих действительное удлинение труб за счет влияния ближнего гидродинамического поля у среза патрубка 4.

Центр тяжести эпюры выходных скоростей пульсирующего потока в бесконечном пространстве находится на расстоянии 8 О,3d,где d - диаметр патрубка, в котором транспортируется поток. В связи с этим, если узловая плоскость находится на расстоянии 0,5d от среза тру бы, то не происходит возбуждения этой формы колебаний (фиг.4) .

В зависимости от различных соотношений диаметров патрубков 4 и 5, условного диаметра камеры 1 глушителя, в которой расположены патрубки 4 и 5, различной формы торцовых стенок 2 и 3 из-за отфланцовки срезов патрубков 4 и 5 эта величина (S) может меняться. Для размеров и соотношений, используемых на практике, S находит-- ся в диапазоне 0,2-0,4d.

Низшая продольная форма колебаний (фиг.2) возбуждается срезом входного патрубка 4,, но не передается выходным патрубком 5 в силу того, что его срезы размещены в узловой точке давления на этой форме.

Вторая низшая продольная форма колебаний не возбуждается, поскольку внутренний срез входного патрубка 4 размещен в узловой точке давления на этой форме. I

Выходной срез входного патрубка

4 фиг.З не возбуждает первую форму, но возбуждает вторую форму колебаний давлений. Однако последняя не передается из камеры 1 глушителя через выходной патрубок 5, поскольку cpe-J t зы его составных частей 6 размещены в узлах давлений этой формы, при этом первая форма также не передается выходным патрубком 5, поскольку колебания давления в его составных 6 имеют одинаковую амплитуду, но противоположны по фазе, что приводит к компенсации полей давления. Для подавления второй поперечной формы колебаний воздушного объема (фиг.З), заключенного в полости камеры I глушителя, достаточно срез выходного патрубка 5 выполнить раздвоенным (фиг.1) , причем составные части 6 разместить в узлах давлений этой формы колебаний, т.е. симмет313

рично относительно оси камеры 1 и на расстоянии 0,63г от нее,

Из анализа эпюр распределения давлений в полости камеры 1 глушителя на низших собственных радиальных формах колебаний (фиг.З) следует, что узловые зоны располагаются по окружности с центром в геометрическом центре полости камеры 1 глушителя и радиусом г 0,63г, где г - радиус цилиндрической камеры 1. Распределение полей давлений в полости камеры 1 при такой форме колебаний осуществляется по Бесселевой функции первого рода нулевого порядка

Р (3,83 ;- ). „

в этом случае нулевые значения дав- 20 ,лений О получаем при значениях г 0,63г (т.е. узловые линии обсриг. 2

634

разуются при Г( 0,). Достаточт- но малые значения величин давлений сохраняются при г (0,58-0,68)г, что позволяет учитывать и компенсировать некоторую деформацию эпюры давления от асимметричного расположения патрубков 4 и 5, незначительного изменения форм камеры 1.

5

fO Формула изобретения

Глушитель шума выхлопа для двигателя внутреннего сгорания по авт.ев; № 1092290, отличающий- с я тем, что, с целью повышения эффективности, срез одного из патрубков выполнен раздвоенным, причем его составные части размещены симметрично относительно продольной оси ци- ливдрической камеры и на расстоянии (0,58-0,68)г-- от нее,где г - радиус цилиндрической камеры.

Фиг.З

Изобретение относится к двига- телестроенню. Цель изобретения - по- вьппение эффективности глушения шума выхлопа. Для этого срез выходного Патрубка 5 выполнен раздвоенным и его составные части 6 размещены симметрично относительно продольной оси цилиндрической камеры 1. Части 6 расположены на расстоянии (0,58-0;68)г., где г - радиус камеры 1. Макс.расширение полосы заглушения достигается за счет размещения в узлах низших продольных и поперечных форм колебаний газа в камере I, соответствующих точкам, где колебания звукового давления минимальны. 4 ил. о & 66 53 Фие. i

X

Фиг. 4