Глушитель шума выхлопа двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1992 года по МПК F01N1/16 

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

Известен глушитель шума, содержащий корпус с впускным и выпускным патрубками, в котором установлены шумоглушащие элементы, гасящие энергию потока и отражающие звуковую энергию выхлопа. Шумоглушащие элементы выполнены в виде перегородок с отверстиями, делящих корпус на ряд камер.

В зависимости от частотной характеристики каждой камеры и соотношения частот- ных характеристик всех камер зависит эффективность шумоглушения. Частотная характеристика каждой камеры зависит от

объема и других параметров, которые входят в эмпирическую формулу, по которой рассчитывается характеристика камеры. Сложность расчета и неточность формул не позволяют в полной мере согласовать характеристики камер.

Наиболее близким к предлагаемому является глушитель шума выхлопа двигателя внутреннего сгорания, содержащий корпус со впускным и выпускным патрубками и шумоглушащие элементы, имеющие рассекатели, выполненные в виде конусов, и собиратели, выполненные в виде усеченных конусов, причем рассекатели и собиратели установлены поочередно.

Недостатком указанного глушителя шума является сравнительно низкая эффективч

Os

о

00

ность шумоглушения из-за отсутствия возможности подстройки акустической характеристики;

Цель изобретения - повышение эффективности шумоглушения путем подстройки акустической характеристики.

Поставленная цель достигается тем, что глушитель шума, содержащий корпус со впускным и выпускным патрубками и шу- моглушащйе элементы, имеющие рассекатели, выполненные в виде конусов, установленных вершинами в сторону впускного патрубка, и собиратели, выполненные в виде усеченных конусов, установленных меньшими основаниями в сторону выпускного патрубка, причем рассекатели и собиратели установлены поочередно,начиная от впускного патрубка, снабжен установленным на входной и выходной опорах соосным центральным стержнем, рассекатели и собиратели размещены на последнем, а корпус выполнен с возможностью изменения длины. Входная и выходная опоры установлены соответственно во впускном и выпускном патрубках, стержень расположен во входной опоре с возможностью вращения и дополнительно расположен в выходной опоре с возможностью осевого перемещения.

Корпус выполнен из эластичного рукава или в виде двух телескопических установленных частей, или в виде гофрированного рукава.

Рассекатели и собиратели установлены с образованием кольцевых зазоров с внут - ренней поверхностью корпуса или собиратели выполнены с диаметром большего основания, равным внутреннему диаметру корпуса. Собиратели могут быть выполнены из эластичного рукава и заодно с корпусом. Выходная опора соединена со стержнем при помощи соединения винт-гайка, а входная опора выполнена в виде обтекателя.

На фиг.1 представлен глушитель с корпусом из эластичного рукава, общий вид; на фиг.2 - глушитель с телескопическим корпусом, общий вид; на фиг.З - глушитель с кор-- пусом из гофрированного рукава, общий вид; на фиг.4 - глушитель с эластичным корпусом, на внутренней поверхности которого отлиты собиратели потока, общий вид; на фиг.5 - вид А на фиг.4; на фиг.6 - узел I (вариант 1) на фиг.2; на фиг.7 - узел I (вариант Я) на фиг.2; на фиг.8 - узел II на фиг.2.

Глушитель шума выхлопа двигателя внутреннего сгорания содержит впускной патрубок 1, корпус 2 и выпускной патрубок 3. На впускном патрубке 1 закреплена опора 4, на выпускном патрубке 3 - опора 5. На опорах 4 и 5 установлен центральный стержень 6 соосно корпусу 2. На стержне 6 закреплены рассекатели 7, выполненные в виде конусов, установленных вершинами в сторону впускного патрубка 1. Боковая поверхность конуса частично рассечена, благодаря чему образованы лопасти, которые развернуты под углом к потоку газа. За каждым рассекателем 7 закреплен собиратель потока 8, выполненный в виде усеченного

0 конуса, установленный меньшим основанием в сторону выпускного патрубка 3.

Конструкция глушителя предполагает выполнение корпуса 2 с возможностью изменения его длины.

5 Для обеспечения изменения длины корпуса 2 центральный стержень 6 расположен во входной опоре 4 с возможностью вращения, а в выходной опоре 5 - с возможностью осевого перемещения. Сам же корпус 2 мо0 жет выполняться из эластичного рукава, который с торцов закрыт впускным патрубком

1и выпускным патрубком 3 (фиг.1).

Возможен вариант выполнения корпуса

2в виде двух телескопически установлен- 5 ных частей, выполненных в виде коаксиально расположенных цилиндров 9 и 10, закрытых с торцов впускным 1 и выпускным

3патрубками (фиг.2). Корпус 2 может быть выполнен также в виде гофрированного ру0 кава 11, концы которого закреплены на впускном 1 и выпускном 3 патрубках (фиг.З). Изменение длины корпуса и задания формы патрубка 3 производится благодаря жесткому центральному стержню 6. Для обеспече5 ния изменения длины корпуса 1 рассекатели 7 и собиратели 8 установлены в нем с образованием кольцевого зазора с внутренней поверхностью корпуса 2.

Также возможно выполнение глушите0 ля, в котором собиратели 8 выполнены с диаметром большего основания, равным внутреннему диаметру корпуса 2, но имеют возможность перемещения относительно внутренней поверхности корпуса 2.

5 Для увеличения диапазона подстройки частотных характеристик глушитель может быть выполнен с собирателями 8, установленными подвижно относительно рассекателей 7, которые жестко закреплены на

0 центральном стержне 6,. а собиратели 8 выполнены заодно с эластичным корпусом 2 в виде диафрагм с отверстиями, отлитыми на внутренней поверхности (фиг.4).

Для уменьшения сопротивления газу

5 входная опора 4 выполнена в виде обтекателя (фиг.7).

Для обеспечения перемещения выпускного патрубка 3 в нем установлена выходная опора, которая соединена со стержнем 6 при помощи соединения винт-гайка. Для

этого на конце стержня 6 выполнен резьбовой участок, а выходная опора выполнена в виде цилиндра 15, служащего направляющей для стержня, при этом на конце цилиндра закреплена гайка 16.

Глушитель шума работает следующим образом.

Поток выхлопных газов попадает во впускной патрубок 1, встречает на своем пути опору 4, обтекатель и рассекается ею. Дальше поток устремляется к рассекателю 7, попадает на его лопасти, которые рассекают поток на отдельные струйки и закручивают их. Струйки газа, совершая криволинейное движение, встречают на своем пути собиратель 8, который обжимает потоки и направляет его на следующим рассекатель, где процесс повторяется. Повторение происходит столько раз, сколько пар рассекателей 7 и собирателей 8 установле- но в корпусе 2. Поток газа от этого теряет значительную часть своей энергии, а вместе с тем теряется и звуковая энергия. Она теряется также за счет того, что эластичный корпус гасит звуковые колебания.

Для повышения эффекта шумоглушения большое значение имеет соотношение объема корпуса 2 и объемов камер, причем глушитель позволяет регулировать это соотношение. Перемещая с помощью резь- бового конца стержня 6 выпускной патрубок 3, увеличивают или уменьшают объем корпуса 2, в то время, как объем камер между рассекателями 7 и собирателями 8 остается постоянным. Следовательно, меняется ве- личина соотношение объемов камер и корпуса 2. Увеличение объема корпуса 2 происходит при растягивании эластичного или гофрированного 11 рукава или взаимного удаления коаксиально расположенных цилиндров 9 и 10.

На практике оптимальное соотношение определяется на слух или с помощью приборов. Поскольку каждый двигатель имеет свои акустические параметры выхлопа, то подстройка акустических характеристик по двигателю позволит получить оптимальные результаты для каждого двигателя, что расчетным путем практически недостижимо.

Формула изобретения

1. Глушитель шума выхлопа двигателя внутреннего сгорания, содержащий корпус со впускным и выпускным патрубками и шу- моглушащие элементы, имеющие рассека- гели, выполненные в виде конусов,

установленных вершинами в сторону впускного патрубка, и собиратели, выполненные в виде усеченных конусов, установленных меньшими основаниями в сторону выпускного патрубка, причем рассекатели и собиратели установлены поочередно, начиная от впускного патрубка, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности шумоглушения путем подстройки акустической характеристики, он снабжен установленным на входной и выходной опорах соосным центральным стержнем, рассекатели и собиратели размещены на послед: нем, а корпус выполнен с возможностью изменения длины.

2.Глушитель по п. 1, от л и чающийся тем, что входная и выходная опоры установлены соответственно во впускном и выпускном патрубках.

3.Глушитель по по.1 и 2, отличаю щий- с я тем, что стержень расположен во входной опоре с возможностью вращения.

4.Глушитель по пп.1 -3. отл ича ющий- ся тем, что стержень дополнительно расположен в выходной опоре с возможностью осе вого перемещения.

5.Глушитель по пп.1 -4, отличающий- с я тем, что корпус выполнен из эластичного рукава.

6.Глушитель по пп. 1-4, отличаю щ и й- с я тем, что корпус выполнен в виде двух телескопически установленных частей.

7.Глушитель по пп. 1-4, отл ичающий- с я тем, что корпус выполнен в виде гофрированного рукава.

8. Глушитель по пп.1 -7, отл и ч а ю щи й- с я тем, что рассекатели и собиратели установлены с образованием кольцевых зазоров с внутренней поверхностью корпуса.

., 9. Глушитель по пп.1 -7, отл и ч а ю щи й- с я тем, что собиратели выполнены с диаметром большего основания, равным внутреннему диаметру корпуса.

10.Глушитель по пП.1 -5 и 9, отличающий ся тем, что собиратели выполнены из эластичного рукава и заодно с корпусом,

11.Глушитель по пп.1 - 10, отл и ч а ю- щ и и с я тем, что выходная опора соединена со стержнем при помощи соединения винт - гайка.

12.Глушитель по пп.1 - 11, отл и чающий с я тем, что входная опора выполнена в виде обтекателя..

О

С со

ГЧЭ

CO

o

О) CX5

Оэ

б rt J 8

фиг& Вид А

1

5

Изобретение позволяет повысить эффективность шумоглушения путем подстройки акустической характеристики. Глушитель шума содержит впускной патрубок 1, корпус 2 и выпускной патрубок 3, В патрубках 1 и 3 установлены опора 4 в виде обтекателя и опора 5, в которых установлен центральный стержень 6. На стержне 6 расположены рассекатели 7 и собиратели 8 потока. Корпус 2 выполнен с возможностью изменения длины за счет его выполнения из эластичного или гофрированного рукава или двух цилиндров. Поток выхлопных газов попадает во впускной патрубок 1, встречает на своем пути опору 4 - обтекатель и рассекается ею. Дальше поток устремляется к рассекателю 7, попадает на его лопасти, которые рассекают поток на отдельные струйки и закручивают их. Струйки газа встречают собиратель 8, который обжимает поток и направляет на следующий рассекатель 7, где процесс повторяется. В окружающую среду газы выбрасываются при помощи выпускного патрубка 3.11з.п. ф-лы, 8 ил. in. С

фиг. 5

(Вариант I)

Фиг. 6

(Вариант Я)

1516

Фиг 8