Глушитель шума выхлопа двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1987 года по МПК F01N1/02 

1

Изобретение относится к машиностроению, в частности к двигателе- строению, а именно к глушителям шума выхода двигателя внутреннего его- рания.

Целью изобретения является повышение эффективности глушителя шума.

На фиг.1 представлен предлагаемый глушитель, продольный разрез; на фиг.2 - сечение А-А на фиг. 1, на фиг.З - низшие собственные радиальные формы колебаний газового объема, заключенного в камере глушителя на резонансной частоте; на фиг.4 - размещение элементов глушителя на фиг.5 продольные низшие собственные (с первой по четвертую) резонансные формы колебаний газового объема, заключенного в камере глушителя . . На фиг.4 и 5 обозначено: L - длина корпуса глушителя, d - диаметр трубы; Р - давление; С - коэффициент динамического удлинения участка перфорации.

Глушитель шума выхлопа двигателя- внутреннего сгорания содержит цилиндрический корпус 1 с торцовыми стенками 2 и 3, соосно которому установлена частично перфорированная труба 4 для подвода и отвода выхлопных газов. Участки 5 и 6 отверстий перфорации размещены между поперечными сечениями глушителя, отстоярдими от половины и четверти длины корпуса 1 в сторону торцовых стенок 2 и 3 на 0,1-0,2 диаметра трубы. Внутри перфорированной трубы 4 установлена поперечная перегородка 7, которая может быть выполнена с отверстием 8. Поперечная перегородка 9 установлена в зазоре (камере) между трубой 4 и корпусом 1, разделяя его на две камеры, причем отверстия перфорации трубы выполнены параллельными рядами..

Суммарная площадь отверстий перфорации участка 5 трубы 4 может составлять 1,5-1,7 плошади ее поперечного сечения, а суммарная площадь отверстий перфорации участка 6 трубы 1,1- 1,3 площади ее поперечного сечения. Поперечная перегородка 9 может быть выполнена перфорированной, отношение длин камер, образованных перегородкой 9 и стенками 2, 3, может составлять 5:3, а суммарная площадь отверстий 10 перфорации в перегородке 9 может составлять 1,2-1,6 от площади поперечного сечения трубы 4,

10

15

20

- , 25

359444 2

причем отверстия 10 перфорации в перегородке 9 могут быть размещены на равном расстоянии от корпуса 1 и трубы 4. В зоне перегородки 7 трубы 4 может быть сплошной участок.

С - коэффициент динамического удлинения участка перфорации принимается равным (0,1-0,2)d гмАр J ГИАР

4F - , где - гидравлический „

диаметр трубы F - площадь поперечно - го сечения трубы; П - периметр (дли- , на окружности) трубы.

Глушитель шума работает следующим образом.

Выхлопные газы поступают в трубу 4 и через участок 5 перфорации, где . звуковая энергия частично рассеивается, в камеру глушителя, длина которой составляет 5/8L, где расширя5

0 5

0 5

5

0

ются, теряя при этом часть звуковой энергии. Далее через отверстия 10 перфорации в перегородке 9, где звуковая энергия опять частично рассеивается, газы попадают во вторую камеру глушителя, длина которой 3/8L, где расширяются и теряют часть звуковой энергии, Наконец, из этой камеры газы через отверстия участка 6 перфорации, где звуковая энергия снова частично рассеивается, поступают в трубу 4 и выводятся в атмосферу, звуковая энергия газов при этом-в значительной степени ослаблена.

Максимальной степени заглушения можно добиться путем оптимизации размещения отверстий перфорации, степени перфорации и конкретного размещения элементов глушителя.

Звук низких частот, входя в камеру расширения через отверстия участка 5 перфорации, значительно отражается, теряя при этом свою энергию, и в значительной степени затухает. Частично звуковая энергия тратится на прохождение через отверстия перфорации, превращаясь при этом в тепловую. Звук первой, второй и третьей продольных мод не пропускается, так как крайние ряды участков 5 и 6 перфорации размещены в узлах минимального (нулевого) звукового давления, с учетом динамического прир ащения и возникающий резонанс звука не пропускается из камеры наружу. Четвертая продольная мода звукового резонанса затухае т, проходя через перегородку 9, так как перегородка размещена в пучности виброско3

рости этой моды, что обеспечивает эффективное рассеивание звука.

Звук первой моды поперечного резонанса в камере не пропускается за счет центрального размещения трубы Вторая мода поперечного резонанса н возбуждается, так как отверстия 10

Е перегородке 9 размещены вблизи уз а минимального звукового давления а этой форме.

Эффективность заглушения возраст 1эт за счет усиления заглушения в резонаторе, образованном перегородкой 7 и сплошным участком трубы, прилегающим к ней.

Для устранения пропускания звука высоких частот по трубе 4 в зоне ее перфорации устанавливается поперечн перегородка 7.

Дпя повьшения эффективности шумо- 20 ду поперечными сечениями глушителя.

глушения при минимальных гидравлических потерях суммарная площадь отверстий перфорации участка 5 в трубе 4 должна составлять 1,5-1,7 от площади поперечного сечения трубы 4, так как 25 вне этого диапазона один из эффектов ухудшается на недопустимую величину. Аналогично суммарная площадь отверстий перфорации участка 6 должна составлять 1,1-1,3 от площади попереч- 30 ного сечения трубы, так как в противном случае либо ухудшается эффективность шумоглушения, либо растет гидравлическое сопротивление.

35

С целью повьш1ения эффективности шумоглушения на резонансных частотах, вызывающих провалы в заглушении, участок трубы 4 с одной из сторон пере- городки 7 вьтолнен сплошным на дли- 40 не 1/8L - С.

Подавление колебанийг четвертой продольной моды осуществляется размеотстоящими от половины и четверти длины корпуса в сторону торцовых стенок на 0,1-0,2 диаметра трубы.

2.Глушитель по п.1, о т л и ч а- ю щ и и с я тем, что поперечная перегородка трубы выполнена с центральным отверстием.

3.Глушитель по пп.1 и 2, от л и- чающийся тем, что суммарная площадь отверстий перфорации по одну из сторон перегородки трубы составляет 1,5-1,7 площади ее поперечного сечения.

4.Глушитель по п.З, отличающийся тем, что суммарная площадь отверстий перфорации с другой стороны перегородки трубы составляет 1,1-1,3 площади ее поперечного сечения.

5.Глушитель по пп.1-4, отличающийся тем, что поперечная перегородка в корпусе выполнена перфорированной, соотношение длин камер составляет 5:3, а суммарная

щением в камере глушителя поперечной площадь отверстий перфорации в переперфорированной перегородки 9 и делением камеры глушителя на две камеры, длины которых составляют соотношение ,5:3, а суммарная площадь отверстий

городке составляет 1,2-1,6 площади поперечного сечения трубы.

6..Глушитель по пп.1-5, отличающийся тем, что отверстия

10 перфорации лежит в диапазоне 1,2-. перфорации в перегородке корпуса раз1,6 от площади поперечного сечения трубы 4,

Отверстие 8 перегородки 7 позволяет повысить акустическую связь трубы 4 с камерой глушителя. Формула изобретения

1. Глушитель шума выхлопа двигателя внутреннего сгорания, содержащий цилиндрический корпус с торцовыми стенками, соосную частично перфорированную трубу для подвода и отвода выхлопных газов и поперечные перегородки, установленные в трубе и в зазоре между трубой и корпусом, разделяя его на две камеры, причем отверстия перфорации трубы выполнены параллельными рядами, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности, поперечная перегородка трубы размещена в зоне перфорации, а отверстия перфорации трубы размещены межотстоящими от половины и четверти длины корпуса в сторону торцовых стенок на 0,1-0,2 диаметра трубы.

2.Глушитель по п.1, о т л и ч а- ю щ и и с я тем, что поперечная перегородка трубы выполнена с центральным отверстием.

3.Глушитель по пп.1 и 2, от л и- чающийся тем, что суммарная площадь отверстий перфорации по одну из сторон перегородки трубы составляет 1,5-1,7 площади ее поперечного сечения.

4.Глушитель по п.З, отличающийся тем, что суммарная площадь отверстий перфорации с другой стороны перегородки трубы составляет 1,1-1,3 площади ее поперечного сечения.

5.Глушитель по пп.1-4, отличающийся тем, что поперечная перегородка в корпусе выполнена перфорированной, соотношение длин камер составляет 5:3, а суммарная

городке составляет 1,2-1,6 площади поперечного сечения трубы.

6..Глушитель по пп.1-5, отличающийся тем, что отверстия

перфорации в перегородке корпуса размещены на равном расстоянии от корпуса и трубы.

фцг.2

фие.З

Изобретение относится к машиностроению и позволяет повысить эффективность глушителя шума. Для этого поперечная перегородка 7 частично перфорированной трубы 4 размещена в зоне перфорации для устранения пропуска звука высоких частот. Отверстия перфорации размещены между поперечными сечениями глушителя, отстоящими от половины и четверти длины корпу минимальных гидравлических потерях (суммарная площадь отверстий перфорации участка 5 в трубе должна составлять 1,5-1,7 от площади поперечного сечения трубы. Суммарная площадь перфорации участка 6 должна составлять 1,1-1,3 от площади поперечного сечения трубы. Для повышения эффективности шумоглушения на резонансных частотах, вызывающих провалы в заглушении, участок трубы 4 с одной стороны перегородки вьшолнен сплошным на длине 1/8L - С, где L - длина корпуса глушителя; С - коэффициент динамического удлинения участка перфорации. Подавление колебаний четвертой продольной моды . осуществляется размещением в камере глушителя поперечной перфорированной перегородки 9 и делением камеры глушителя на две камеры, длины которых составляют соотношение 5:3, а суммарная площадь отверстий 10 перфорации лежит в диапазоне 1,2-1,6 от площади поперечного сечения трубы 4. Отверстие 8 перегородки 7 поз- акустическую связь 5 3 .п. с S (Л 00 01 со 4 4 N( tpue.l

Редактор М.Бандура

Составитель В.Славников

Техред М.Ходанич Корректор с.Шекмар

Заказ 6127/33

Тираж 482Подписное

ВНИИПИ 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