Глушитель шума выхлопа двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1988 года по МПК F01N1/00 

4 ЬО

Изобретение позволяет повысить эффективность шумоглушения. Овальный корпус 1 снабжен по меньшей мере одной поперечной перегородкой 8 с образованием камер (К) 9 с торцовыми спинками 2 и 3. Длина одной из К равна длине большей оси вала корпуса. Внутренние динамические срезы 6 и 7 соосных впускного и выпускного патрубков 4 и 5 размещены в одной из К и расположены на расстоянии 1/4 L от стенок, где L - длина К. Длина большей оси овала составляет (1,6-2,5) d, где d -диаметр патрубка 4(5), часть последнего, проходящая через К, м.б. выполнена перфорированной, а неперфорированная часть может составлять от его внутреннего среза L/2. При таком выполнении каждая из К обеспечивает определенное заглушение звуковой энергии по величине и частотному диапазону. 2 з.п.ф-лы, 9 ил. 1(Л

СО со

Фаг. /

: Изобретение относится к машинострое- ию, в частности двигателестроения, а имен- |но к глучиителям шума выхлопа двигателя внутреннего сгорания.

I Цель изобретения - повышение эффек- П икости Н1умоглушения.

: На фиг. 1 изображен предлагаемый глушитель шума (вариант трехкамерного тушителя, продольный разрез; на фиг. 2 - То же (вариант двухкамерного глушителя), 11родольный разрез; на фиг. 3 - камера лупп1теля П1ума, в которой размешены Ьрезы патрубков;на фиг. 4 - низкие собствен- hue продольные формы колебаний давлений газового объема, заключенного в камере; ici фиг. 5 - низ1ние собственные попереч- ibie Формы колебаний давлений газового |эбъема, заключенного в камере; на фиг. 6 - тазрез А-А на фиг. 2, где В - длина больней оси овала корпуса; на фиг. 7 - распре- деление волн давлений в неперфорированном 5 частке патрубка па нижней (первой) соб- ственной резонансной форме колебаний воз- объема, заключенного в камере, где Р - - давление; на сриг. 8 - эпюра распределения выходных скоростей газового потока, выходящего из трубопровода в бесконечное пространство, где У -- скорость; на фиг. 9 - эпюра раснределепия выходного давления газового потока при истече- }|пи его из трубопровода в бесконечное пространство, где Р -- давление, С -- динамическое удлинение патрубка..

Глун1итель njyMa содержит корпус 1 оваль- Иой формы с торцовыми стенками 2 и 3 и со- рспыми впускным 4 и выпускным 5 натруб-. , п)пчем динамические срезы 6 и 7 нос- тедних раз.мегпены внутри корпуса 1. Корпус | снабжен по мепыпей мере одпой поперечной перегородкой 8 с образова1П1ем камер 9 к торцовыми стенками, роль которых вы- ролпяют торновыс стенки 2 и 3 корпуса и перегородки 8.

Одна из камер 9 выполнена с длиной, равной длине большей оси ова.ча корпуса 1. Внутренние срезы 6 и 7 патрубков 4 и 5 раз- меш,еиы в одной из камер 9 и расноложены на .расстоянии 1/4 L от торцовых стенок последней, где L - длина камеры.

Длина большей оси ова.па корпуса 1 составляет (1,6-2,5) d, где d - диаметр патрубка 4(5). Часть патрубка, проходя- П1ая через камеру 9, выполнена нерфориро- ванной (участок Х-Х), а неперфорированная часть патрубка (участок У-У)от его впут- реннего среза составляет L/2.

Глу питель шума работает следующим образом.

Выхлонпые газы по впускному патрубку 4 поступают в камеры 9, где расширяются и через выпускпой патрубок 5 выводятся в атмосферу.

Звуковая энергия с вых;;о1П1ыми газами транспортируется tio впускному патрубку 4

в корпус 1, выполненный в виде по мень- 1ней мере двух последовательно расположенных резонаторных камер 9, где происходит ее уменьшение (вследствие отражения обратно к выпускному клапану (не показан) - источнику возникновения звуковой энергии) и поглоп.епие на активпь х элементах глушителя (вследствие трения в отверстиях перфорации патрубков 4 и 5). Наряду с тем, что

0 3 камер 9 обеспечивает определенное заглушение звуковой энергии (но величине и частотному диапазону), они в отдельных частотных диапазонах такого заглушения не обеспечивают (полосы пропускания), а в ряде случаев даже усиливают

. излучение. Устранение или ослабление указанных акустических дефектов осушествляет- ся с учетом того, что первая поперечная форма не возбуждается при соосном расположении патрубков 4 и 5 (фиг. 3-фиг. 5), а вторая продольная форма не передается,

поскольку срезы 6 и 7 патрубков 4 и 5 размеп1ены в узлах давлений на этой форме.

Между поверхностями натрубков 4 и 5,

размепхенными в камерах 9, через которые

они проходят, торцовыми стенками камер

5 9 и внутренней поверхностью корпуса 1 образовапы четвертьволновые резонаторы кольцевого типа. Для того, чтобы при по- моши четвертьволновых резонаторов одновре менно подавлялись как продольпые, так и ноперечпые формы колебаний, длина камер

0 9 и больп1ая ось В овала корпуса 1 подобраны, так,. что 1 ш)пе|н-.:нан f про.чо.и.шй,

где 1 - частота. Для этого соблюдено условие: L B, т.е. две частоты (два провала заглушения) сведены в один и именно па одну эту частоту настроены кольцевь е резо5 наторы (четвертьволновые). На этой частоте в камерах 9 возбуждаются резонансные колебания, снособствуюнше усилению передачи звука из впускного патрубка 4 в выпускной патрубок 5. Одновременно на этой

п же частоте возбуждаются резонансные коле- бапия в четвертьволновых кольцевых резонаторах, снособствуюнше «отсосу акустической энергии из камеры на той же частоте за счет резонансного акустическо:-о короткого замыкания между срезами 6 и 7 па5 трубков 4 и 5 и объема.ми резонаторов. Этот процесс приводит к подавлению резонансной передачи звука через камеры 9.

Наиболее оптимальным является вариант, когда ,5B, т.е. когда стенки патрубков 4 и 5 размешены в узлах второй поперечпой

0 фор.мы (фиг. 5). При ,4В в резонаторе нет плоской волны (она слабая) и резонатор работает неэффективно. При возбуждении поперечных колебапий четвертьволновые резонаторы возбуждают одновре.менно как положительные, так и отрицательные импульсы давлений, связи с чем эффективность их работы уменьшается. При ,6B объем резонатора недостаточен

5

и также понижает эффективность работы глушителя. В сооветствии с изложенным пределы изменения длины большей оси В овала корпуса 1 принимаются равными (1,6-2,5)d.

Для повышения эффективности шумо- глуи1ения камер 9, в которых расположены перфорированные участки Х-Х патрубков 4 и 5 на частоте/ с/2Ь, длина неперфорированных участков У-У принимается равной L/2, что обеспечивает равенство

К, при .

где л - дл и н а волны;

с - скорость звука

В этом случае звуковые волны (фиг. 1) па входе неперфорированного участка У-У патрубка 4 проходят по нему, отражаются от смежной камеры 9, меняют знак на противоположный и отражаются обратно. Изменение знака при отражении и фазы при двойном пробеге (туда и обратно) обеспечивает отражение волны с тем же знаком, причем амплитуда давления на входе патрубка 4 увеличивается и соответственно повышается эффективность работы камеры 9 с перфорированным участком на резо- нансном режиме. Настройка указанной камеры 9 на резонансную частоту

Фаг. 2

-Ь:-:-

-Ц o.Jj........ д.. ...x:jl|fl

0

з 5

0

осуществляется путем подбора степени перфорации участка Х-Х патрубка 4.

Формула изобретения

U-,

иг.6