Двигатель внутреннего сгорания Советский патент 1989 года по МПК F02B77/00 G10K11/16 

8

Изобретение позволяет повысить эффективность шумоглушения. Глушители 4, 5 шума соединены с ципиндрами двигателя 1 соответственно при помощи выходного и входного трубопроводов (ТП) 6, 7 и с атмосферой при помощи входного и выходного ТП 8, 9. Отношение площадей поперечных сечений ТП 8 и 6 системы 2 впуска составляет (1,3-3,0) /Т/Т, а отношение площадей поперечных сечений ТП 9 и 7 системы 3 выпуска составляет (1,5-4,0) гГ/1,гдв i - число цилиндров. ТП 7 и 9 м.б. выполнены в виде сдвоенных патрубков. Гидравлические сопротивления определяют ТП 7, поэтому без риска резкого по- вьш1ения сопротивления сечением ТП 9 можно выполнить его с меньшей величиной сечения. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. (Л

Фиг. f

Изобретение относится к машиностроению, в частности к двигателе- строению, а именно к двигателям внут реннего сгорания, преимущественно четьфехтактным, содержащим не более двух цилиндров, с системами впуска и выпуска, снабженными глушителями шума.

Цель изобретения - повьш1ение эф- фективности шумоглушения.

На фиг.1 представлен двигатель внутреннего сгорания, общий вид; на 4иг.2 - глушитель шума системы выпуска (вариант со сдвоенными патруб- ками).

Двигатель 1 внутреннего сгорания содержит не более двух цилиндров, системы впуска 2 и выпуска 3 с глушителями 4 и 5 шума, соединенными с цилиндрами двигателя 1 соответственно при помощи первых выходного 6 и входного 7 трубопроводов и с атмосфе рой при помощи вторых входного 8 и выходного 9 трубопроводов, причем отношение площадей поперечных сечений второго входного 8 и первого выходного 6 трубопроводов системы 2 впуска составляет (1,3-3,0) 1/i, а отношение площадей поперечных сече- НИИ второго вьпсодного 9 и первого входного 7 трубопроводов системы 3 выпуска - (1,5-4,0) i/i/i, где i - число цилиндров двигателя.

Первый входной 7 и второй выход- ной 9 трубопроводы системы 3 выпуск могут быть выполнены в виде сдвоен- :ных патрубков 10 и 11 соответствен- ;но (фиг.2).

Глушитель 4 системы 2 впуска од- новременно выполняет и функции воздухоочистителя .

Двигатель внутреннего сгорания рботает следуюш;им образом.

При работе двигателя 1 внутренне го сгорания в момент открытия-закрытия впускных клапанов и в самом процессе изменения объемов цилиндро возникает переменная составляющая объемного расхода воздуха, что при- водит к раскачке воздушных объемов, заключенных в отдельных элементах т трубопроводов 8 и 6 и объемов системы 2 впуска. Воздушные объемы в отдельных элементах системы обладаю определенными частотными характеристиками (частотами собственных лебаний), трансформирующими подводное силовое воздействие в соответствии со своими частотными характеристиками и определяют звуковое излучение, производимое непосредственно наружным срезом второго входного трубопровода 8 системы 2 впуска,Объем воздушного столба, заключенный в глушителе 4 шума, можно рассматриват как распределенную (по объему) массу обладающую определенными упругими, инepциoнны ш. и диссипативными характеристиками. Подвод возбуждения к этой массе осуществляется как через впускное окно глушителя 4 шума, так и через срез трубопровода 8. Вследствие вызванного возбуждения воздушный объем, заполняющий глушитель 4 шума, начинает совершать колебания на своих собственных частотах, что усиливает раскачку на этих частотах воздушного столба, заключенного в трубопроводе 8, а это усиливает интенсивность звукового излучения, производимого наружным срезом трубо- провода 8 в окружающую среду.

Аналогичная картина происходит и в системе 3 выпуска. При этом, чем больше площадь излучателя (среза трубопроводов 8 и 9, тем больше звуковой энергии излучается ими в окружающую среду.

Одно- двухцилиндровые ДВС по сравнению с многоцилиндровыми ДВС отличаются значительными пульсациями объемных расходов в системах 2 и 3, что вызывает соответственно повьшхев ное излучение ими звуковой энергии (в особенности низкочастотной,так как частота следования импульсов в системах 2 и 3 при одних и тех же скоростных режимах, например, при сравнении с 4-цшшндровыми ДВМ в 2-4 раза ниже). Глушение низкочастотной энергии наиболее сложная задача технической акустики, связанная с необходимостью использования крупногабаритных камер глушителей шума. Одновременно значительные пульсации объемных расходов ответственны за величины гидравлических сопротивлений систем 2 и 3, так как известно, что в таких случаях именно максимальные значения амплитуд пульсаций определяют величины гидросопротив- лений при той же величине среднего объемного расхода с меньшими ампли- тудами пульсаций, не говоря уже о стационарном потоке с тем же объемным расходом.

Величину пульсаций объемных расходов принято характеризовать величиной среднеквадратичных значений . объемных расходов, характеризующих энергию этих пульсаций:

Qa

JT

0,707-Q

лик

где Qja среднеквадратичное (эффективное) значение амплитуды пульсации объемных расходов; Ък максимальное (пиковое)

значение амплитуды пульсации объемных расходов; Q - текущее значение амплитуды пульсации объемных расходов; T,t - время,,

Таким образом, именно трубопровод 7 определяет гидравлическое сопротивление, так как пб нему пульсируют значительно болыше Q. , чем в трубопроводе 9. Поэтому без риска резкого повьшения сопротивления труСоставитель В.Славников Редактор Л;Пчс(линская Техред М. Ходанич

Заказ 1337/39

Тираж 482

ВНИИШ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

0

5

0

5

0

бопровода 9 можно выполнить с меньшей величиной сечения.

Формула изобретения

1о Двигатель внутреннего сгорания, содержавший не более двух цилиндров, систеьй впуска и вьшуска с глушителями шума, соединенными с цилиндрами соответственно при помощи первых выходного и входного трубопроводов и с атмосферой при помощи вторых входного и выходного трубопроводов, о т- личающийся тем, что, с целью йОвьшения эффективности шумо- глушения, отношение площадей поперечных сечений второго входного и первого выходного трубопроводов системы впуска составляет С 1 ,3-3,0) |l7T, а отношение площадей поперечных сечений второго выходного и первого входного трубопроводов системы выпуска - (1,5-4,0) /Т71,где i - число цилиндров двигателя,

2, Двигатель по п.1, о т л и - чающийся тем,что первый входной и второй выходной трубопроводы системы выпуска выполнены в виде сдвоенных патрубков.

11

Фиг. 2

Корректор М. Васильева

Подписное