Система воздухоснабжения двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1989 года по МПК F02M31/00 

Изобретение относится к маотино- Ьтроению, а именно к двигателестрое- 1ию, в частности к системам возду- Хоснабжения двигателей.

Цель изобретения - снижение шума На впуске.

На фиг,1 представлена схема системы воздухоснабжения; на фиг. 2 - речение А-А на фиг.1; на фиг. 3 - онтаж дефлектора на вьтускном трубопроводе; на фиг, 4 - схема каналов знутри дефлектора; на фиг. 5 - за- зисимость суммарного колебательного расхода от сботношения величин зазо- аов в каналах.

Система воэдухоснабжения двигателя внутреннего сгорания содержит санал 1 подачи подогретого воздуха, подключенный к трубопроводу 2 всасы- зания воздуха. На входном срезе 3 чанала 1 установлен дефлектор 4, вы- лолненный в виде замкнутого кожуха, эхватывакщего с зазором вьтускной |грубопровод 5, Дефлектор 4 снабжен эоковыми впускным окном 6 и заборным :1атрубком 7, охватывающим окно 6, )сь кожуха 4 перпендикулярна оси р-Б канала 1, боковое впускное окно fe смещено относительно оси Б-Б кана- |ia 1 по боковой поверхности кожуха i на угол 90 , а ось В-Б канала смерена относительно плоскости С-С,про- одящей через odb вьтускного трубо- |1ровода 5 в сторону впускного окна 6. При этом зазор между кожухом 4 JI вьтускным трубопроводом 5 вьтол- Йен переменной величины по дуге, и 5гчасток с максимальной площадью заключен между боковьм окном 6 кожуха 4 и входным срезом 3 канала 1 и выполнен расширяющимся от входного среза к боковому впускному окну.

Отношение средней величины зазора участка с максимальной площадью к средней величине зазора на остальном участке кожуха выполнено равным 1 1

б7б

На входе в трубопровод 2 всасывания воздуха установлен глушитель 8 Шума впуска, который подключен к трубопроводу 2 при помощи патрубка 9 подачи холодного воздуха. Патрубок 9 и канал 1 объединены при помощи термостатирующего устройства 1.0,На выходе из трубопровода 2 всасывания воздуха установлен воздухоочиститель 11, связанный со смесеобразую0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

щим устройством 12 (карбюратором), подключенньпЧ при помощи впускного канала 13 к цилиндрам двигателя 14,

Система работает следующим образом.

При работе двигателя внутреннего сгорания в момент открытия-закрытия isnycKHbix клапанов и в самом процессе изменения объемов цилиндров возникает переменная составляющая .объемного расхода воздуха, что приводит к раскачке воздушных объемов, заключенных в отдельных элементах труб, и объемов системы впуска. Воздушные объемы в отдельных элементах системы обладают определенными частотными характеристиками (частотами собственных колебаний со ), трансформирующими подводимое с иловое воздействие в соответствии со своими частотными характеристиками, и в конечном итоГе определяют звуко- вое излучение, производимое непосредственно входным срезом 3 канала 1, на котором смонтирован дефлектор 4, Объем воздушного столба, заключенного в воздухоочистителе 11, можно рассматривать как.распределенную (по объему) массу, обладаюшую определенными упругими, инерционными и диссипативными характеристиками,Подвод возбу5« дения к этой массе осуществляется через входное и выходное окна воздухоочистителя 11, Вследствие возбуждения воздушный объем, заполняющий воздухоочиститель, начинает совершать колебания на своих собственных частотах, что усиливает интенсивность звукового излучения,производимого наружным срезом заборного патрубка 7 в окружающую среду.

При движении воздуха в зазоре кожуха 4 волна из точки а доходит до точки Ъ, отражается, возвращается по каналу в точку а, снова отражается от нее и снова идет к точке Ь, и т„д. В результате в точке Ъ образуется сложная интерференционная картина, состоящая из первичной и последующих волн. Эти волны создают в точке Ъ колебания скорости, которые, складываясь с колеблкщимся потоком, поступающим из второго канала в точке с, вызывают излучение звука.

Колебания скоростл в точках Ъ и с связаны с вызывающими их колебаниями давления в точке а выражениями

v -Pa/es

col,

sin

с

Vc

L/PS.

Wla

sin

с

де P,

давление воздуха в точке а; ю плотность воздуха; скорость звука; частота собственных колебаний воздуха;

длина канала от точки а 15 до точки Ъ;

длина канала от точки а до точки с.

Колебательные объемные расходы пределяются выражениями для точки Ъ 20

Р с

Q

1, - 1, для точки с

Q

р V

с

- площади сечений каналов в точках Ъ и с, колебательный расход

в точке О,

01 Q Ь

«

Р

+ Q,

(sin

1.

Wli с.

hi

),

sin-Ulic

где В - ширина канала;

h, - средний радиальный зазор в канале от точки а до точки Ъ;

h - средний радиальный зазор в канапе от точки а до точки с.

Из графика (фиг,5) видно,что при отношении средней величины зазора участка с максимальной площадью к средней величине зазора на остальном участке кожуха А, равном 1 1

, обеспечивается зна0,6

0,8

5

0

чение

Q

ог

(F,

F )-- рс

- меньше 0,4 5

0

5

0,2,-что соответствует заглушению шума 1АдБв наиболее широкой, в сравнении с другими вариантами, полосе частот.

Требование к дополнительному заглушению шума в системах впуска ДВС в полосе, соответствующей области аглушения, определяется именно этими величинами, поэтому соотношение зазоров -g - --- является оптимальным. При меньших значениях отношения зазоров полоса заглушения сужается, при больших - не обеспечивается требуемое заглушение.

Наличие заборного патрубка 7 позволяет дополнительно повысить эффект шумоглушения за счет увеличения массы колеблющегося газа.

Формула изобретения

i. Система воздухоснабжения двигателя внутреннего сгорания,содержащая трубопровод всасывания воздуха из атмосферы и канал подачи подогретого воздуха, который подключен к боковому отверстию трубопровода всасывания воздуха и снабжен на входном срезе дефлектором, охватывающим с зазором выпускной трубопровод, о т- личающаяся тем, что, с целью снижения шума впуска, дефлектор выполнен в виде замкнутого кожуха с торцовыми стенками и боковым впускным окном, причем ось кожуха перпендикулярна оси канала, боковое впускное окно смещено относительно оси последнего по поверхности кожуха на угол 90 , а ось канала смещена относительно плоскости, проходящей через ось выпускного трубопровода, в сторону впускного окна, и

0

5

0

51449694

борцовые стенки выполнены каждая с 0КНОМ для выпускного трубопровода с Образованием зазора между кожухом и ВЫПУСКНЫМ трубопроводом переменной величины по дуге, при этом участок разора с максимальной площадью заклю- «|ген между боковым окном кожуха и фходным срезом канала и вьтолнен рас- liiHpHKKiHMCH от входного- среза к боко10

fOMy впускному окну.

2,Система поп.1, отлич ам- щ а я с я тем, что отношение средней величины зазора участка с максимальной площадью к средней величине зазора на остальном участке выполнено равным 1/0,6.,.1/0,8,

3.Система попп.1 и 2, отличаю щ а я.с я тем, что кожух выполнен с заборным патрубком, охватывающим впускное окно.

иг.з

htfh,--0,S

hj/hi--0,S hj/h,--1,0 hj/fii-},2 AfAr

/

Изобретение позволяет снизить шум на впуске. Канал подачи подогретого воздуха подключен к боковому отверстию трубопровода (ТП) 2 всасывания воздуха из атмосферы. На входном срезе 3 канала установлен дефлектор, охватывающий с зазором выг пускной ТП 5 и выполненный в виде замкнутого кожуха 4 с торцовыми стенками,, боковым впускным окном 6 и4-jt и заборным патрубком 7, охватывающим окно 6. Ось кожуха 4 перпендикулярна оси канала. Окно 6 смещено относительно оси последнего по боковой поверхности кожуха на угол 90°, а ось канала смещена относительно плоскости, проходящей через ось ТП 5, в сторону окна 6. Торцовые стенки выполнены каждая с окном для ТП 5 с образованием зазора между кожухом 4 и ТП 5 переменной величины по дуге. Участок зазора с макс, площадью заключен между окном 6 и срезом 3 и вьшолнен расширяющимся от среза к окну. Относительная средняя величина зазора участка с макс, площадью к средней величине зазора на остальном участке вьтолнена равной 1/06 - 1/08, что соответствует заглушению шума в полосе частот 8-14 дБ. При меньших значениях отношения зазоров полоса заглутиения сужается, при больших не обеспечивается требуемого заглушения. 2 з.п. ф-лы, 5 ил. (Л с: 4 4 СО Од ;о Nj;ii. Ч