Глушитель шума двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1991 года по МПК F01N5/02 

22

3D

Ю 20 8 18J2 6 5 I

2( г(г( VrJ-lU-1к/ / /i ,

V4yТч rwr о /

U7/1SТ.„ ,

П

-ы- +

В сф

От ДВС

-16

/5

1к/ / /i ,

r о /

,

-К1

-ы- +

В атмосферу f.

О

о

8

от о

(J

Изобретение позволяет расширить эксплуатационные характеристики. Отработавшие газы через впускной патрубок 2 попадают во впускную камеру 4, проходят газоход 23, далее одновременно газоходы 14 и 20, затем выходной газоход 24 и через центральную перфорированную трубу 7 и патрубок 3 выбрасываются в атмосферу. В газоходах 14 и 20 газы интенсивно охлаждаются , их скорость снижается и шум уменьшается, а охлаждающая жидкость в теплообменнике 8 нагревается. При вращении винта 27 до упора обтекатель 13 вместе с усеченным конусом 17 перемещается в сторону впускного патрубка 2 и устанавливается в крайнее левое положение, при котором конус 17 плотно соединяется с впускным патрубком 2 благодаря равенству их диаметров. В этом случае газы огибают неподвижный конус 16, проходят через перфорированную перегородку 19, перфорированный дефлектор 21 и по центральной трубе 7 через патрубок 3 выбрасываются в атмосферу. Так как газы на своем пути встречают перфорированные перегородку 19 и дефлектор 21, шум их заметно снижается. 5 з.п.ф-лы, 3 ил.

26 /4

/; 21 М

Изобретение относится к машиностроению, в частности к двигателестроению, а именно к глушителям шума двигателя внутреннего сгорания, преимущественно транспортного средства.

Целью изобретения является расширение эксплуатационных характеристик.

На фиг, 1 представлена схема глушителя шума в статике, продольный разрез; на фиг.2 - разрез А-А«э фиг.1; на фиг.З - схема глушителя шума в динамике, продольный разрез.

Глушитель шума содержит цилиндрический корпус 1, впускной 2 и выпускной 3 патрубки, впускную 4 и выпускную 5 резонансные камеры, разделенные между собой перегородкой 6, центральную перфорированную трубу 7, расположенную в выпускной камере 5, соединяющую впускную камеру 4 с выпускнцм патрубком 3 и выполненную заодно с последним, теплообменник 8 с охлаждающей жидкостью, имеющий входной 9 и выходной 10 штуцеры, краны слива 11 и выпуска воздуха 12, подвижный обтекатель 13, установленный внутри теплообменника 8 с образованием внутреннего кольцевого продольного газохода 14 и снабженный коническим дефлектором 15,расположенным вершиной конуса в сторону впускного патрубка 2. Дефлектор 15 выполнен составным в виде внутреннего неподвижного 16 и наружного подвижного усеченного 17 конусов, входящих частично один в другой внахлест. На цилиндрической боковой поверхности обтекателя 13 выполнены радиальные ребра 18, внутри обтекателя 13 установлена перфорированная перегородка 19. Высота ребер 18 равна ширине (в свету) кольцевого газохода 14. Теплообменник 8 выполнен в виде греющей рубашки и установлен внутри корпуса 1 во впускной камере 4 с образованием кольцевого наружного газохода 20.

Обтекатель 13 в хвостовой своей части снабжен ко ническим перфорированным дефлектором 21, перегородка 6 выполнена глухой и наклонной в виде усеченного конуса и соединяет корпус 1 с центральной трубой 7. Впускной патрубок 2 присоединен к корпусу 1 посредством конической вставки 22 с образованием входного газохода 23. Между перегородкой 6 с дефлектором 21 образован выходной газоход 24. Корпус 1 в зоне установки теплообменника снабжен тепловой изоляцией 25 и выполнен разъемным с помощью фланцев 26, что необходимо для профилактики и ремонта глушителя, особенно для очистки поверхности нагрева теплообменника 8 от сажи.

Глушитель шума снабжен регулятором положения, выполненным, например, в виде винтовой пары, состоящей из винта 27, опоры-гайки 28 и приводной ручки 29. Винт

27 шарнирно закреплен на поверхности наружного подвижного усеченного конуса 17, а опора-гайка 28 - на вставке 22. Неподвижный конус 16 вершиной жестко прикреплен к впускному патрубку 2 посредством стерж0 ней 30. Подвижный усеченный конус 17 основанием жестко соединен с обтекателем 13. С помощью радиальных ребер 18 обтекатель 13 плотно, но с возможностью продольного перемещения, установлен внутри

5 теплообменника 8. Длина обтекателя 13 больше длины теплообменника 8 на величину перемещения.

Штуцерами 9 и 10 теплообменник 8 подключен к потребителю утилизированной

0 теплоты (не показан). В качестве охлаждающей жидкости может быть использована вода или высокотемпературные органические теплоносители: дитолилметан (ДТМ), дикумилметан (ДКМ), дифенильная смесь

5 (Даутерм-А) и т.п. Охлаждающая жидкость удаляется из теплообменника 8 через кран 11 слива. Через кран 12 отводится воздух в атмосферу при заполнении теплообменника 8 промежуточным теплоносителем.

0 Патрубком 2 глушитель подключен к выпускной трубе двигателя внутреннего сгорания (не показан).

Глушитель шума работает следующим образом.

5 При работающем двигателе внутреннего сгорания образующиеся продукты сгорания топлива - отработавшие газы через впускной патрубок 2 попадают во впускную камеру 4, проходят входной газоход 23, да0 лее одновременно газоходы 14 и 20, затем выходной газоход 24 и через центральную трубу 7 и патрубок 3 выбрасываются в атмосферу. В газоходах 14 и 20 газы интенсивно охлаждаются, их скорость снижается и

5 шум уменьшается, а охлаждающая жидкость в теплообменнике 8 нагревается.

В выходном газоходе 24 газы через перфорированный дефлектор 21 дополнительно расширяются внутрь обтекателя 13, при

0 этом скорость их движения также падает, а шум уменьшается. В дальнейшем включается в работу резонансная камера 5. где происходит окончательное требуемое торможение потока и достижение заданно5 го уровня звукового давления.

Благодаря перфорации в перегородке 19 газы занимают весь внутренний объем обтекателя 13. Так как подвижный конус 17 плотно сидит на неподвижном внутреннем конусе 16 (это обеспечивается соединением

конических поверхностей внахлест и качеством обработки поверхностей), отработавшие газы не проникают внутрь обтекателя со стороны впускного патрубка 2, а целиком направляются по входному газоходу 23 на интенсивное охлаждение в газоходы 14 и 20.

Одновременно в данной конструкции глушителя предусмотрено ручное регулирование степени охлаждения газов (тепловой нагрузки) и полное отключение теплообменника, что крайне необходимо, например, в летний период эксплуатации транспортного средства, т.е. по принципу зима - лето.

Это достигается следующим образом. При вращении винта 27 до упора обтекатель 13 вместе с усеченным конусом 17 перемещается в сторону впускного патрубка 2 и устанавливается в крайнем левом положении, при котором конус 17 плотно соединяется с впускным патрубком 2 благодаря равенству их диаметров.

Газоход 23 закрывается, но одновременно открывается проход газам во внутреннюю полость обтекателя 13. Газы огибают неподвижный конус 16, проходят через перфорированную перегородку. 19. перфорированный дефлектор 21 и по центральной трубе 7 через патрубок 3 выбрасываются в атмосферу. Так как газы на своем пути встречают перфорированные перегородку 19 и дефлектор 21 шум их заметно снижается.

Этому же способствует и неподвижный конус 16, который представляет дополнительное сопротивление, обеспечивает внезапное расширение, т.е. торможение потока.

Возможно установить разное число перфорированных перегородок 19-две или три.

Регулятором положения обтекатель 13 может быть переведен и в промежуточное положение, при котором газы одновременно поступают на охлаждение и напрямую уходят, огибая неподвижный конус 16. в его внутреннюю полость. Этот режим работы целесообразно использовать, например, осенью или ранней весной.

Таким образом, благодаря выполнению конического дефлектора 15 составным в виде внутреннего неподвижного конуса 16 и наружного подвижного усеченного конуса 17 и равенству диаметров малого основания усеченного конуса и внутреннего впускного патрубка 2 между собой обеспечивается

четкое отключение (отсоединение) теплообменника огпотока отработавших газов, что существенно расширяет эксплуатационные характеристики глушителя и позволяет его

использовать практически в любое время года (круглогодично). Одновременно с помощью перфорированной перегородки 19(а их может быть несколько) достигается требуемый уровень шумопоглощения и компенсируется, тем самым, отсутствие эффекта охлаждения.

Формула изобретения

камеры, центральную перфорированную трубу, теплообменник с охлаждающей жидкостью, расположенной во впускной камере, подвижный обтекатель с регулятором положения, коническим дефлектором и радиальными ребрами, установленный внутри теплообменника вершиной конуса дефлектора в сторону впускного патрубка с образо- ванием кольцевого газохода, причем впускной патрубок с корпусом соединен

при помощи вставки в форме усеченного конуса, отличающийся тем, что, с целью расширения эксплуатационных характеристик, конический дефлектор выполнен составным в виде неподвижного конуса и

подвижного усеченного конуса, причем диаметр меньшего основания усеченного конуса дефлектора выполнен равным внутреннему диаметру впускного патрубка.

поперечной перфорированной перегородкой, установленной внутри обтекателя.

и подвижного усеченного конуса дефлектора выполнены равными.

28 27

11

Ю -4Н W8J8 /72 6 5

ГГ J-J / / fL LJ-J 2J7

;z

О/

§

20

8

- 18