Система воздухоподачи в двигатель внутреннего сгорания транспортного средства Советский патент 1992 года по МПК B60K13/02 

Фиг.1

Изобретение относится к транспортным средствам, в частности к размещению агрегатов и систем двигателя в пространстве моторного отсека (далее мотоотсека), и может найти применение, например, при создании легковых автомобилей с низким шумовым излучением в окружающую среду.

Известно устройство, описанное в ЕПВ № 0091038, кл. F 02 М 35/12, публ. 12.10.83, содержащее силовой агрегат, размещенный в мотоотсеке транспортного средства и включающий двигатель внутреннего сгорания, снабженный воздухоочистителем с системой воздухоподводящих патрубков, которая включает в себя основной патрубок, обеспечивающий подвод воздуха в камеру воздухоочистителя и ряд дополнительных патрубков, связанных с полостью основного и образующих тупиковые резонаторы, которые настроены на низшие собственные формы колебаний столба воздуха, заключенного в основном патрубке. Наличие настроенных на низшие собственные формы колебаний тупиковых резонаторов позволяет ослаблять возбуждение низкочастотных резонаторов в патрубке и тем самым уменьшить шум впуска.

Использование 1/4 волновых тупиковых резонаторов является малоэффективным при необходимости заглушения большого числа собственных частот системы, т.к. при наличии большого числа этих частот необходимо такое же большое число резонаторов, что приводит к вырождению шумозаглушающего устройства в громоздкое и некомпонуемое в мотоотсеке. Это обуславливает повышенные материалоемкость и себестоимость.

С другой стороны 1 /4 волновые тупиковые резонаторы обладают и таким существенным недостатком, как отсутствие ослабления звука на частотах, кратных 1/2 длинам звуковых волн, распространяемым в пределах заданной длины резонатора.

В качестве прототипа выбрана система воздухоподачи в двигатель внутреннего сгорания транспортного средства, авторское свидетельство (заявка № 4755905/25-11 с решением о выдаче от 13.04.90).

Известная система содержит моторный отсек, в котором установлен двигатель внутреннего сгорания с воздухоочистителем, к которому подключена система воздухоподводящих патрубков.

Известная система воздухоподачи, с целью повышения эффективности шумопог- лощения и обеспечения ее компактности, снабжена кольцевым трубопроводом и вторым воздухоподводящим патруком, который подключен к кольцевому трубопроводу,

при этом подводящие патрубки, соединяющие полость воздухоочистителя с кольцевым трубопроводом. выполнены одинаковой длины, а длины участков кольцевого трубопровода от точек, образованных пересечением осей подводящих патрубков с осью кольцевого трубопровода, до точки, образованной пересечением оси кольцевого трубопровода с осью заборного

0 патрубка, составляют 1/8 L и 3/8L, где L - полная длина кольцевого трубопровода.

Известная система позволяет исключить пропускание в атмосферу через внешний срез заборного патрубка 3-х низших,

5 наиболее интенсивных резонансных форм колебаний, вызывающих повышенный шум. Недостатком известной системы является то, что не исключается шум, вызываемый 4-й резонансной формой собственных

0 колебаний воздушного объема, заключенного в кольцевой системе воздухоподводящих патрубков, являющейся также достаточно интенсивной (энергонесущей) резонансной формой колебаний, и вызывающих в ряде случаев существенное ухудше5 ние акустических качеств транспортного средства в целом.

Цель изобретения - повышение эффективности шумопоглощения.

С этой целью в известной системе воз0 духоподачи в двигатель внутреннего сгорания транспортного средства, содержащей моторный отсек, в котором установлен двигатель внутреннего сгорания с воздухоочистителем, к которому подключены заборный

5 и два воздухоподводящих патрубка, причем последние выполнены одинаковой длины и, в свою очередь, подключены к кольцевому трубопроводу, согласно изобретению, точки подключения воздухоподводящих патруб0 ков делят кольцевой трубопровод на два участка одинаковой длины, при этом по обе стороны от одной из названных точек на расстоянии 1/8 L от нее к кольцевому трубопроводу подключен дополнительный тру5 бопровод, длина которого составляет 1/4 L и к которому, на расстоянии 1 /16 L от одной из точек подключения дополнительного патрубка к кольцевому трубопроводу, подключен заборный патрубок, где L - длина

0 кольцевого трубопровода,

На фиг.1 изображена предложенная система, план; на фиг.2 - система воздухоподачи.

Система воздухоподачи в двигатель

5 внутреннего сгорания для транспортного

средства содержит мотоотсек 1, в котором

установлен ДВС 2 с воздухоочистителем 3,

к которому подключена система воздухо подводящих патрубков, включающая патрубки подводящие 4 и 5, заборный патрубок б, кольцевой трубопровод 7 и дополнительный трубопровод 8. Подводящие патрубки 4 и 5 имеют одинаковую длину, подключены к кольцевому проводу в точках А и В, которые делят кольцевой трубопровод 7 на два участка одинаковой длины.

Дополнительный трубопровод 8 подключен к кольцевому трубопроводу на расстоянии 1/8 L по обе стороны от одной из названных точек (на фиг.2 от точки А) и его длина ДС равна 1/4 L.

Заборный патрубок 6 подключен к дополнительному трубопроводу 8 на расстоянии 1 /16 L от одной из точек (на фиг.2 точка С подключения дополнительного трубопровода 8 к кол ьцевому трубопроводу 7 - точка Е), L- длина кольцевого трубопровода.

Работает устройство следующим образом.

При возбуждении колебаний всасываемым пульсирующим потоком от ДВС 2 колебания по патрубкам 4 и 5 передаются в кольцевой трубопровод 7. При этом они частично отражаются в патрубки 4 и 5 и частично ослабленными передаются в патрубок 6, после чего излучаются его наружным срезом в атмосферу. Такой механизм ослабления звука нарушается, вызывая усиление излучения звука, на резонансных собственных частотах кольцевого трубопровода 7.

Значения этих частот определяются

С формулой f п- п т- .

где L - длина трубопровода 7,

п - 1,2,3,... (натуральный ряд чисел),

С - скорость звука, м/с.

Предлагаемая система позволяет устранить это резонансное усиление звука за счет подавления резонансной передачи звука на резонансных частотах.

В прототипе рассмотрено, каким образом в предлагаемой системе осуществляется подавление передачи звука на первой, второй и третьей резонансных частотах, т.е. f 1 (п 1), Т2 (п 2) и Гз (п 3), для которых соответственно А Li, Аг 0,5 L, Аз 1 /3 L

Для устранения усиления звука за счет подавления резонансной передачи звука на четвертой резонансной частоте f4 (п 4), для которой А L/4, в систему вводится дополнительный трубопровод 8, подключенный к точкам С и D, длина которого составляет 1 /4 L. Названные точки С и D находятся на расстоянии 1/8 L от одной из точек А и В подключения воздухоподводящих патрубков 4 и 5, делящих кольцевой трубопровод

7 на два участка одинаковой длины (в рассматриваемом варианте от точки А), при этом заборный патрубок 6 подключается к дополнительному трубопроводу 8 на расстоянии 1/16 L от точек С или D в рассматриваемом варианте от точки С - точка Е.

Рассмотрим, каким образом в предлагаемой системе осуществляется подавление передачи звука на четвертой резонансной частоте.

Волна, вышедшая из точки А и пришедшая в точку Е по часовой стрелке (условно это обозначим АЕ ), проходит путь, равный 3/16 L

АЕ 3/161 3/4 А.

Волна, пришедшая из точки А в точку Е против часовой стрелки

AE 9/16L 1/4 А.

Одновременно с этим соответственно

BE 9/16L 1/4 А, BE 7/16L 3/4A.

Все сигналы, пришедшие из точки А, равны по амплитуде и имеют фазу, соответствующую пройденному пути. Если теперь

сгруппировать парами волны АЕ и BE, то разность путей, проходимых этими волнами, равна 3/4 А -1/4А 0,5А и эти волны взаимно уничтожаются, (т.к. разность путей равна 0,5 А , что соответствует противоположным фазам волн ).

Аналогично волны, прошедшие по пути АЕ и BE, проходят пути 1/4 А и 3/4А . Разность путей этих волн равна

40

3/4А - 1/4А 0,5А и

они также взаимно уничтожаются.

Таким образом, при п 4 все сигналы взаимно подавляются и резонансное излу- чение звука системой на 1-й, 2-й, 3-й и 4-й собственных формах устраняется. Ф. о р м у л а и р е т е н и я

Система воздухоподачи в двигатель внутреннего сгорания транспортного средства, имеющего моторный отсек, в котором установлен двигатель внутреннего сгорания с воздухоочистителем, содержащая подключенные к воздухоочистителю заборный и два воздухоподводящих патрубка, выполненные одинаковой длины и подключенные к кольцевому трубопроводу, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности шумопоглощения, воздухоподводящие патрубки подключены к кольцевому трубопроводу в точках, делящих его на два участка одинаковой длины, при этом система снабжена дополнительным трубопроводом, подключенным к кольцевому по обе стороны от одной из названных точек на расстоянии 1/8 L от нее и выполненным с

длиной, составляющей 1/4 L, а заборный патрубок подключен к дополнительному трубопроводу на расстоянии 1/16 L от одной из точек его подключения к кольцевому трубопроводу, где L-длина кольцевого трубопровода.

Использование: относится к транспортным средствам, в частности к размещению агрегатов и систем двигателя в пр1 странст- ве моторного отсека, и может найти применение при создании легковых автомобилей с низким шумовым излучением в окружающую среду. Сущность изобретения: система воздухоподачи в двигатель внутреннего сгорания транспортногб средства содержит моторный отсек 1, в котором установлен двигатель 2 внутреннего сгорания с воздухоочистителем 3, к которому подключены заборный 6 и два воздухоподводящих патрубка 4,5, причем последние выполнены одинаковой длины и в свою очередь подключены к кольцевому трубопроводу 7. Точки подключения А, В воздухоподводящих патрубков 4,5 делят кольцевой трубопровод 7 на два участка одинаковой длины. По обе стороны от одной из названных точек на расстоянии 1 /8 от нее к кольцевому трубопроводу 7 подключен дополнительный трубопровод 8, длина которого составляет 1/4L и к которому на расстоянии 1 /16 L от одной из точек подключения дополнительного трубопровода 8 к кольцевому трубопроводу подключен заборный г атрубок б, где С- длина кольцевого трубопровода. 1 п, , 2 ил, СП с XI о со кэ оо

Фиг. 2.