Система воздухоснабжения двигателя внутреннего сгорания

 

Изобретение позволяет снизить шум на впуске. Канал подачи подогретого воздуха подключен к боковому отверстию трубопровода (ТП) 2 всасывания воздуха из атмосферы. На входном срезе 3 канала установлен дефлектор , охватывающий с зазором выг пускной ТП 5 и выполненный в виде замкнутого кожуха 4 с торцовыми стенками,, боковым впускным окном 6 и4-jt и заборным патрубком 7, охватывающим окно 6. Ось кожуха 4 перпендикулярна оси канала. Окно 6 смещено относительно оси последнего по боковой поверхности кожуха на угол 90°, а ось канала смещена относительно плоскости, проходящей через ось ТП 5, в сторону окна 6. Торцовые стенки выполнены каждая с окном для ТП 5 с образованием зазора между кожухом 4 и ТП 5 переменной величины по дуге . Участок зазора с макс, площадью заключен между окном 6 и срезом 3 и вьшолнен расширяющимся от среза к окну. Относительная средняя величина зазора участка с макс, площадью к средней величине зазора на остальном участке вьтолнена равной 1/06 - 1/08, что соответствует заглушению шума в полосе частот 8-14 дБ. При меньших значениях отношения зазоров полоса заглутиения сужается, при больших не обеспечивается требуемого заглушения. 2 з.п. ф-лы, 5 ил. (Л с: 4 4 СО Од ;о Nj;ii. Ч

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я0„„1449694 д1

" 2ЫЫ Х

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОЬЮ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

4-А

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4206333/25-06 (22) 06.03.87 (46) 07.01.89. Бюл. Р 1 (71) Волжское объединение по производству легковых автомобилей и

Тольяттинский политехнический институт (72 ) И.И.Фесина, И1.П. Лазарев, P.Í. Старобинский и Е.В.Лысенко (53) 62).225-12 (088.8) (56) Патент США У 4520787, кл. 123-556, опублик. 1985. (54) CHCTEMA ВОЗДУХОСНАБЖЕНИЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ (57) Изобретение позволяет снизить шум на впуске. Канал подачи подогретого воздуха подключен к боковому отверстию трубопровода (ТП) 2 всасывания воздуха из атмосферы. На входном срезе 3 канала установлен дефлектор, охватывающий с зазором выпускной ТП 5 и выполненный в виде замкнутого кожуха 4 с торцовыми стенками, боковым впускным окном 6 и заборным патрубком 7, охватывающим окно 6. Ось кожуха 4 перпендикулярна оси канала. Окно 6 смещено относительно оси последнего по бокоо вой поверхности кожуха на угол 90 а ось канала смещена относительно плоскости, проходящей через ось ТП 5, в сторону окна 6. Торцовые стенки выполнены каждая с окном для ТП 5 с образованием зазора между кожухом

4 и TP 5 переменной величины по дуге. Участок зазора с макс. площадью заключен между окном 6 и срезом 3 и выполнен расширяющимся от среза к окну. Относительная средняя величина зазора участка с макс. площадью к средней величине зазора на остальном участке выполнена равной 1/06

1/08, что соотв етствует з аглушению шума в полосе частот 8 — 4 дБ. При меньших значениях отношения зазоров полоса заглушения сужае тся, при больших не обеспечивается требуемого заглушения. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

1449694

Изобретение относится к машиностроению, а именно к двигателестрое1 ию, в . частности к системам воэдуХоснабжения двигателей.

Цель изобретения — снижение шума на впуске.

На фиг.1 представлена схема системы воздухоснабжения; на фиг. 2— сечение А-А на фиг,1; на фиг. 3 — 10

Монтаж дефлектора на выпускном труопроводе; на фиг. 4 — схема каналов нутри дефлектора; на фиг. 5 — за- исимость суммарного колебательного асхода от сботношения величин эаэоов в каналах.

Система воэдухоснабжения двигаеля внутреннего сгорания содержит анал 1 подачи подогретого воздуха, одключенный к трубопроводу 2 всасыания воздуха. На входном срезе 3 канала 1 установлен дефпектор 4, выолненный в виде замкнутого кожуха, хватывающего с зазором выпускной

1грубопровод 5. Дефлектор 4 снабжен 25 роковыми впускным окном 6 и заборным атрубком 7, охватывающим окно 6. сь кожуха 4 перпендикулярна оси

9-Б канала 1, боковое впускное окно

6 смещено относительно оси Б-Б канала 1 по боковой поверхности кожуха о

4 на угол 90, а ось R-R канала сме 1ена относительно плоскости С-С,про одящей через ось выпускного трубойровода 5 в сторону впускного окна

6« При этом зазор между кожухом 4

35 выпускным трубопроводом 5 выполнен переменной величины по дуге, и участок с максимальной площадью заключен между боковым окном 6 кожуха

4 и входным срезом 3 канала 1 и выПолнен расширяющимся от входного среза к боковому впускному окну.

Отношение средней величины зазора участка с максимальной площадью к средней величине зазора на остальНоМ участке кожуха выполнено равным

1 1

0,6 0,8

На входе в трубопровод 2 всасывания воздуха установлен глушитель 8

Шума впуска, который подключен к трубопроводу 2 при помощи патрубка 9 подачи холодного воздуха. Патрубок

9 и канал 1 объединены при помощи термостатирующего устройства 1.0.На

55 выходе иэ трубопровода 2 всасывания воздуха установлен воздухоочиститель 11, связанный со смесеобразующим устройством 2 (карбюратором), подключенный при помощи впускного канала 13 к цилиндрам двигателя 14, Система работает следующим образом.

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 системы обладают определенными частотными характеристиками (частотами собственных колебаний д ), трансформирующими подводимое силовое воздействие в соответствии со своими частотными характеристиками, и в конечном итоге определяют звуко" вое излучение, производимое непосредственно входным срезом 3 канала 1, на котором смонтирован дефлектор 4.

Объем воздушного столба, заключенного в воздухоочистителе 11, можно рассматривать как распределенную (по объему) иассу, обладающую определенными упругими, инерционными и диссипативными характеристиками.Подвод возбуждения к этой массе осуществляется через входное и выходное окна воэдухоочистителя 11. Вследствие возбуждения воздушный объем, заполняющий воэдухоочиститель, начинает совершать колебания на своих собственных частотах, что усиливает интенсивность звукового излучения,производимого наружным срезом заборного патрубка 7 в окружающую среду.

При движении воздуха в зазоре кожуха 4 волна из точки а доходит до точки b отражается, возвращается по каналу в точку а, снова отражается от нее и снова идет к точке Ь, и т.д. В результате в точке Ь образуется сложная интерференционная картина, состоящая иэ первичной и последующих волн. Эти волны создают в точке b колебания скорости, которые, складываясь с колеблющимся потоком, поступающим из второго канала в точке с, вызывают излучение звука, Колебания скорости в точках Ь и с связаны с вызывающими их колебаниями давления в точке а выражениями

1 449694

Р /pc

Ч в

cD l)

sin — — ——

Р„/ с

Ф 12

Б1П с

V с

- меньше 0,4 а

Ц = FsV ь ье рс

Я1

sin — вЂ”С р„В1 п 1с . Ml с для точки с

Qc = FcVe

Рс, Fc, ОС . Я 12

sin — —С

Pg

Bh<

Ф

И12

sin — ——

c 02 Ь с

h)

Р,„ — — — (рс и1ф

sin

С.

+ ) ) ф

Ql2

sin — ——

c где В

111 где P — давление воздуха в точке а;

Π— плотность воздуха; с " скорость звука;

И вЂ” частота собственных колебаний воздуха;

1, — длина канала от точки а до точки b;

12 — длина канала от точки а до

ТОЧКИ С °

Колебательные объемные расходы определяются выражениями для точки Ь где F, F - площади сечений каналов в точках Ь и с.

Суммарный колебательный расход

В точке 02 — ширина канала; средний радиальный зазор в канале От точки а до точки Ь; средний радиальный зазор в канале от точки а до точки с °

Из графика (фиг.5) видно,что при отношении средней величины зазора участка с максимальной площадью к средней величине зазора на остальном участке кожуха 4, равном

0,6 0,8 — обеспечивается значение

Яо2 ь" Fñ )15

0,2,- что соответствует заглушению шума 5L = 8 — 14 дБ в наиболее нирокой, в сравнении с другими вариантами, полосе частот, 20

Требование к дополнительному заглушению шума в системах впуска ДВС в полосе, соответствующей области заглушения, определяется именно этими величинами, поэтому соотношение

2"

1 зазоров — — — — — является on

0,6 0,8 тимальным. При меньших значениях отношения зазоров полоса заглушения су\ жается, при больших — не обеспечивается требуемое эаглушение.

Наличие заборного патрубка 7 позволяет дополнительно повысить эффект шумоглушения за счет увеличения массы колеблющегося газа, Формула изобретения

1. Система воздухоснабжения дви40 Гателя внутреннего сГОрання содер жащая трубопровод всасывания воздуха из атмосферы и канал подачи подогретого воздуха, который подключен к боковому отверстию трубопровода всасывания воздуха и снабжен на входном срезе дефлектором, охватывающим с зазором выпускной трубопровод, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью снижения шума впуска, дефлек50 тор выполнен в виде замкнутого кожуха с торцовыми стенками и боковым впускным окном, причем ось кожуха перпендикулярна оси канала, боковое впускное окно смещено относительно оси последнего по поверхности кожу55 о ха на угол 90, а ось канала смещена относительно плоскости, проходящей через ось выпускного трубопровода, в сторону впускного окна, и

144969 торцовые стенки выполнены каждая с

Окном для выпускного трубопровода с образованием зазора между кожухом H выпускным трубопроводом переменной величины по дуге, при этом участок зазора с максимальной площадью заключен между боковым окном кожуха и выходным срезом канала и выполнен расширяющимся от входного среза к бокоому впускному окну. в

4 6

2. Система по п.1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что отношение средней величины зазора участка с максимальной площадью к средней величине зазора на остальном участке выполнено равным 1/n,6...1/0,8.

3. Система по пп. 1 и 2, о т л ич а ю щ а я.с я тем, что кожух выполнен с заборным патрубком, охватывающим впускное окно, 1449694

Fc fc) Ря

С1 t

Ptj

Р,2я

Составитель Н.Лапушкин

Техред М.Дидык

Редактор О,Головач

Корректор В.Гирняк

Заказ 6946/34. Тираж 505 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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