Воздухоочиститель для двигателя внутреннего сгорания

 

Изобретение позволяет повысить эффективность гаумоглушения. В днище корпуса воздухоочистителя соосно корпусу выполнено выпускное окно. Присоединительная часть воздухозаборного патрубка имеет перегородку 9 в виде неравнобедренной треугольной призмы , одна из сторон которой, обращенная к фильтрующему элементу, выполнена по дуге, охватывающей последний. Перегородка соединена с дугообразньм дефлектором 10, расположенным между корпусом и фильтрующим элементом и образующим со стенками цилиндрического корпуса два разветвляющихся канала II и 12. Длины каналов составляют соответственно 0,20 и 0,6D, где D - диаметр корпуса. Выпускное окно расположено в узле колебаний низших собственньк тангенциальных форм, следовательно , возбуждения на этой собственной резонансной форме колебаний не происходит, но ведет к наиболее интенсивной раскачке. Для подавления излучения звука на возбужденной и передающейся в воздухозаборный патрубок собственной резонансной форме вьтолнены каналы. 1i и 12, которые соединяются в один общий воздухозаборный патрубок в точке, где происходит дополнительное суммирование амплитуд звуковых скоростей волн, распространяющихся по каналам II и 12. При разности длин последних 1,-1,,0,5 Л, где - собственная длина волны радиальной формы колебаний, скорости в каналах имеют разный знак и взаимно компенсируются. I з.п. ф-лы, 6 ил. (Л СО vj Nl; СО 00

СОЮЗ СО8ЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 F 02 М 35/14

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (21) 4125104/25-06 (22) 29.09.86 (46) 29.02.88. Бюл. Ф 8 (71) Волжское производственное объединение по производству легковых автомобилей и Тольяттинский политехнический институт (72) Ì;È.Фесина, Н.Т.Старобинский, Ю.П.Лазарев и Е.В.Лысенко (53) 621.43.038.771(088.8) (56) Патент ФРГ Ф !083594, кл. 46С249, опублик. 1958. (54) ВОЗДУХООЧИСТИТЕЛЬ ДЛЯ ДВИГАТЕЛЯ

ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ (57) Изобретение позволяет повысить эффективность шумоглушения, В днище корпуса воздухоочистителя соосно корпусу выполнено выпускное окно. Присоединительн я часть воэдухозаборного патрубка имеет перегородку 9 в виде неравнобедренной треугольной призмы, одна иэ сторон которой, обращенная к фильтрующему элементу, выполнена по дуге, охватывающей последний.

Перегородка соединена с дугообразным дефлектором 10, расположенным между

„„80„„1377438 А 1 корпусом и фильтрующим элементом и образующим со стенками цилиндрического корпуса два разветвляющихся канала 11 и 12, Длины каналов составляют соответственно 0,2D и 0 6D, где D— диаметр корпуса. Выпускное окно расположено в узле колебаний низших собственных тангенциальных форм, следовательно, возбуждения на этой собственной резонансной форме колебаний не происходит, но ведет к наиболее интенсивной раскачке. Для подавления излучения звука на возбужденной и передающейся в воэдухозаборный патрубок собственной резонансной форме выполнены каналы.ll и 12, которые соединяются в один общий воздухозаборный патрубок в точке, где происходит дополнительное суммирование амплитуд звуковых скоростей волн, распространяющихся по каналам !I и 12. При разности длин последних 1,-1 =0,59, где h — собственная длина волны радиальной формы колебании, скорости в каналах имеют разный знак и взаимно компенсируются. 1 э.п. ф-лы, 6 ил.

1377438

Изобретение относится к машиностроению, преимущественно к двигателестроению, в частности к устройствам воздухоочистителей, снабженных элементами шумоглушения.

Цель изобретения — повышение эффективности шумоглушения.

На фиг.1 схематически показан предлагаемый воздухоочиститель, общий вид; на фиг.2 — то же, вид сверху; на фиг.3 — эпюра низшей собственной радиальной формы колебаний воздушного объема в корпусе воздухоочистителя; на фиг.4 — воздухоочис- 15 титель, вариант выполнения; на фиг. 5— зависимость амплитуды колебаний звуковой скорости от длины канала и частоты колебаний; на фиг.6 — эпюры звуковых скоростей волн, распространяю- 20 щихся по каналам воздухаочистителя °

Воздухбочиститель содержит корпус

1, выполненный в виде кругового цилиндра и днища 2, в котором выполнено соосно корпусу 1 выпускное окно 3, 25 смонтированный на корпусе 1 воздухазаборный патрубок 4, крышку 5 карйуса

1 и фильтруюший элемент 6. Ваздухозаборный патрубок 4 имеет заходную часть 7 и присоединительную часть 8, 30 в которой расположена перегородка 9, соединенная с дугообразным дефлектором 10, установленным эквидистантно поверхности корпуса 1 между его стенками и фильтрующим элементом 6, Дефлектар 10 образует два разветвляющихся канала ll и 12, имеющих соответственно срезы 13 и 14, причемдлины каналов 11 и 12 разные и составляют соответственно 0,20 и 0,6D, где

D — диаметр корпуса, Перегородка 9 может быть выполнена и в виде треугольной призмы, одна из сторон которой, обращенная к фильтрующему элементу 6, выполнена по дуге, охватывающей последний.

При работе двигателя внутреннего сгорания в момент открытия — закрытия впускных 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

1 системы имеют определенные частотные характеристики и в конечном итоге определяют звуковое излучение, произ- водимое непосредственно наружным срезом воздухозаборного патрубка 4.

Объем воздушного столба, заключенного в ваздухоочистителе, можно рассматривать как распределенную (по объему) массу, имеющую определенные упругие„ инерционные и диссипативные характеристики. Подвод возбуждения к этой массе осуществляется как через выпускное окно 3, так и через срезы

13 и 14 соответствующих каналов 11 и 12, соединенных с воздухозаборным патрубком 4. Вследствие вызванного возбуждения воздушныи объем, заполняющий воздухоачиститель, начинает cdвершать колебания на своих собственных частотах, что усиливает раскачку на этих частотах воздушного столба, заключенного B воздухозабарном патрубке 4, а это увеличивает интенсивность звукового излучения, производимого его наружным срезом в окружающую среду. Наиболее интенсивными являются колебания воздушного столба корпуса 1 воздухаачистителя на низших тангенциальных и радиальных формах колебаний, которые характеризуются ярко выраженными максимумами (пучнастями) и минимумами (узлами).

В данном случае выпускное окно 3 расположено в узле колебаний низших собственных тангенциальных форм, следовательно, возбуждения на этой собственной резонансной форме колебаний не происходит, на одновременное расположение выпускного окна 3 (источника возбуждения) в пучнасти низшей собственной радиальной формы колебаний с частотой колебания

1=1,22-с с где с — скорость звука, м/с;

D — диаметр цилиндра корпуса воздухаачистителя, м,... ведет к наиболее интенсивной ее рас качке.

Соответственно длина волны этой радиальной формы колебаний Ъ составляет с D

Ъ=-=--— м

Е Т,22

Ъ D . 2 2,44

Для подавления (ослабления) излучения звука йа этой возбужденной и передающейся во воздухозаборный пат)377438

sin 27 h

V ния; — длина канала.

1 ! рубок 4 собственной резонансной форме (ее амплитуда и фазовые характеристики изменяются по радиусу, но не зависят от угловой координаты) выполнены два разветвленных канала 11 и

12, сообщенные с объемом корпуса 1 воздухоачистителя, в котором находится эта возбужденная форма собственных резонансных колебаний, Вследствие того, что срезы,13 и 14 каналов

11 и 12 находятся на одном и том же радиусе, на каждый из срезов подаются одна и та же амплитуда и фаза давления. Длины каналов 1 и 1, составляют соответственно 1/4 и 3/4 от длины волны этой радиальной формы колебаний, т.е.

Ъ D/1 22 Р

1 = — = — -А-- = — — — = 0 2П

4 4 4,88

3 ЗП/1 22 ЗП

4 4 4,88

Каналы 1! и 12 соединяются в один общий воздухозаборный патрубок 4 в точке, где происходит дополнительное суммирование амплитуд звуковых скоростей волн, распространяющихся по каналам 11 и 12, Выбор длины меньшего канала 121

=Ъ/4 обусловлен следующим.

В каждом из каналов ll и 12 колебания давлений на их срезах 13 и 14 возбуждают колебания звуковой скорости в месте соединения каналов. Зависимость амплитуды этих колебаний от длины каналов и частоты колебаний выражается формулой где V — амплитуда звуковой скорости;

P — амплитуда звукового давлеПри разности длин каналов Il и 12

1, — 1 = 0,5 A скорости в каналах имеют разный знак и взаимно компенсируются. Наилучшая степень компенсации (по ширине полосы компенсации) и наименьшая чувствительность к точности изготовления достигается как раз в случае 1, =3/4% и 1 =Я/4, так как в этих областях функция

1 имеет наиболее пологий ха° л 1 з1п21

10 рактер, На эпюрах звуковых скоростей наглядно иллюстрируется, каким образом происходит компенсация полей давлений на низшей собственной радиальной форме колебаний в точке, в которую волна звукового давления, распространяясь по каналам ll и 12, подходит с одинаковой амплитудой, но с противоположными знаками, так как разность длин каналов 11 и 12 состав20 ляет 0,53.

Формула и з о б р е т е н и я

1. Воэдухоочиститель для двигате25 ля внутреннего сгорания, содержащий цилиндрический корпус с впускным окнам и днищем, в котором соосно корпусу выполнено выпускное окно, смонтированный на корпусе воздухозабор30 ный патрубок, имеющий впускную и присоединительные части, крышку корпуса и Аильтрующий элемент, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности шумоглушения, присоединительная часть снабжена перегородкой, соединенной с дугообразным дефлектором, расположенным между корпусам и фильтрующим элементом и образующим со стенками цилиндрическо- го корпуса два разветвляющихся канала, причем длины каналов составляют соответственно 0,2D и О,б0, где

D — диаметр корпуса.

2. Воздухоочиститель по п.l, о т45 л и ч а ю шийся тем, что перегородка выполнена в виде неравнобедренной треугольной призмы, одна из сторон которой, обращенная к фильтрующему элементу, выполнена по дуге, охватывающей последний °

1377438

1377438

Составитель А.Щербаков

Редактор С.Лисина Техред Л. Сердюкова Корректор А. Зимокосов

Заказ 851/25 Тираж 505 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород,ул.Проектная,4