Глушитель шума выхлопа двигателя внутреннего сгорания

 

Изобретение позволяет повысить эффективность шумоглушения путем настройки резонатора на частоту собственных колебаний камеры глушителя. Поток выхлопных газов поступает через впускной патрубок 4 в корпус 1, просачиваясь через отверстия его перфорации, расширяется, теряя при этом часть звуковой энергии (в варианте однокамерного глушителя), через выпускной патрубок 5 выбрасывается в окружающую среду. Для компенсации провала в характеристике заглушения камеры, возникающего при раскачке газа в полости корпуса 1 относительно полуоси его поперечного сечения в силу несоосного расположения патрубка 4, производится настройка частоты тупикового четвертьволнового резонатора на частоту собственных колебаний камеры глушителя. Конструкция глушителя шума является обратимой, т.е. впускной 4 и выпускной 5 патрубки могут выполнять и противоположные функции. 6 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 5 1 01 N 1/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4347736/25-06 (22) 22.12.87 (46) 23,02.90. Вюл. Р 7 (71) Волжское объединение по производству легковых автомобилей и Тольяттинский политехнический институт (72) N.È.ÔåñHíà, В.A.Òåí, P.Н,Старобинский и А.В.Демидов .(53) 621.43.065(088.8) (56) Патент С1 1А Р 4121914, кл. 181-258, опублик. 1978. (54) ГЛУ111ИТБ1Ь ЫУИА ВЬ!Х31ОПА ДВИГАТЕЛЯ

ВНУТРЕННЕГО СГОРАШИ (57) Изобретение позволяет повысить эффективность шумоглушения путем настройки резонатора на частоту собственных колебаний камеры глушителя.

Поток выхлопнык газов поступает через

„„SU„„1544995 А I

2 впускной патрубок 4 в корпус 1, проса- чиваясь через отверстия его перфорации, расширяется, теряя при этом часть звуковой энергии (в варианте однокамерного глушителя), через выпускной патрубок 5 выбрасывается в окружающую среду. Для компенсации провала в характеристике заглушения камеры, возникающего при раскачке газа в полости корпуса 1 относительно полуоси его поперечного сечения в силу несоосного расположения патрубка 4, производится настройка частоты тупикового четвертьволнового резонатора на частоту собственных колебаний камеры глушителя. Конструкция глушителя шума являет- с ся обратимой, т.е ° впускной 4 и выпуск Ж ной 5 патрубки могут выполнять и противоположные функции. 6 ил, 1544995

Изобретение относится к машиностроению, в частности к двигателестроения, а именно к глушителям шума выхлопа двигателя внутреннего сгора5 ния.

Целью изобретения является повышение эффективности шумоглушения.

На фиг. 1 представлена. схема одно6самерного глушителя шума; на фиг. 2 с ема трехкамерного глушителя шума, на фиг. 3 — разрез А-А на. фиг. 2; на

1 фиг. 4 — схема камеры глушителя шума; на фиг. 5 — эпюра распределения звукового давления на низшей собственной поооперечной форме колебаний газа, зак .юченного в камере глушителя шума; на фиг. 6 — характеристика заглушения камеры.

На фиг. 1 — 6 обозначены: кривая ш — провал .в характеристике, обусловленный низшей собственнои резонансной .ормой (поперечной) в камере глушитея шума; кривая о — всплеск в характеристике, "обусловленный наличием ре- 25 онатора, на частоте резонанса камеы; кривая Ь вЂ” компенсация провала в характеристике;  — эффективная длина большой полуоси овала поперечного сечения.корпуса; 1 — длина сплошной 30 ч рубы четвертьволнового резонатора

Впускного патрубка; — величина комг енсации ближнего поля у концов перфорированного участка впускного патубка, м; Р— давление, Н/м ", 61 тепень заглушения, дБ; Й вЂ” частота, Ц»

В однокамерном варианте (фиг.1) глушитель шума содержит корпус 1 овальной формы с торцовыми стенками 2 40 и 3, впускной 4 и выпускной 5 патрубки, установленные в последних и часгично размещенные в корпусе 1, причем оси патрубков 4 и 5 смещены относительно оси корпуса 1 вцоль большей 45 оси овала его поперечного сечения, .длина которой превышает длину корпуса 1. Впускной патрубок 4 выполнен частично перфорированным и снабжен упиковым четвертьволновым резонато 50 ром, образованным сплошной трубой 6, примыкающей к выходному срезу пат- рубка 4 и расположенной за пределами корпуса 1, и заглушкой 7, выполненной газонепроницаемой и установленной на выходном срезе трубы 6, при,чем эффективная длина резонатора равна половине эффективной длины большой полуоси овала поперечного сечения корпуса 1. Участок выпускного патрубка 5, размещенный в корпусе 1, может быть выполнен перфорированным.

В трехкамерном варианте глушителя шума (фиг. 2) впускная 8, промежуточная 9 и выпускная 10 камеры глушителя образуются при помощи поперечных перегородок 11 и 12 и соединяются между собой при помощи соответственно первого 13 и второго 14 перепускных патрубков. Выпускной патрубок 5 может быть установлен на боковой поверхности корпуса 1 в зоне выпускной камеры 10. Впускной латрубок 4 и второй перепускной патрубок 14 могут быть снабжены четвертьволновыми резонаторами, размещенными соответственно в выпускной 10 и впускной 8 камерах.

Глушитель шума работает следующим образом.

Ноток выхлопных газов поступает через впускной патрубок 4 в корпус 1, просачиваясь через отверстия его перфорации, расширяется, теряя при этом часть звуковой энергии, и однокамерном глушителе (фиг. 1) через выпускной патрубок 5 выбрасывается в окружающую среду. Б трехкамерном глушителе (фиг. 2) выхлопные газы проходят дополнительно через промежуточную 9 и выпускную 10 камеры и лишь затем через патрубок 5 выбрасыl ваются в окружающую среду.

При выходе (пульсациях) газа из патрубка 4 через отверстия перфорации в полость корпуса 1 (впускной камеры 8) газ в ней начинает раскачиваться относительно полуоси 00 (фиг. 3) в силу,несоосного расположения патрубка 4. В противоположной части корпуса 1 относительно оси ОО возникают интенсивные колебания, которые передаются из корпуса 1 через патрубок 5.

Особенно интенсивно эта передача осуществляется на низшей собственной поперечной форме (фиг. 5), собственной частоте полости с о

4В э, где с — скорость звука, м/с.

В подавляющем большинстве случаев, на практике, поперечное сечение корпуса 1 глушителя имеет форму овала, реже круга, Поэтому в общем случае величина В равна половине высоты эквивалентного прямоугольника, имеющего ту же собственную частоту. Эф- „,. т, отв. тр тр

t толщина стенок трубы 6, м; диаметр отверстий перфорации патрубка 4, м; число отверстий перфорации патрубка 4 в одном ряду; площадь проходного сечения одного отверстия перфорации, м ;

35 площадь трубы 6, м ; продольный шаг рядов отверс тий перфорации патрубка 4, м.

5 15449 фективная длина большой полуоси овала поперечного сечения корпуса 1 определяется по формуле

В - 1,73 рР., I где Т вЂ” момент инерции сечения относительно полуоси 00, F — площадь сечения.

Характеристика заглушения (фиг. 6, кривая а) имеет ярко выраженный провал. Для компенсации этого провала впускной патрубок .снабжен тупиковым четвертьволновым резонатором, настраиBaeMbM на частоту fñî6 . В этом случае 5 соблюдается условие f =f где сов ре ° с

Й =-. †вЂ, 1, — эффективная длина ре4 зонатора, равная 1+ .

Величина определяется из выраже20 ния ф

А

-Б,25+//t+0,5

25 (тР +0> 6З< оте.т ) тР где р =- — - — - - — — — " — — —, là и. f о„

Таким образом, за счет настройки.

;частоты резонатора на частоту собствен ных колебаний камеры происходит компенсация провала, представленная кри-, вой б характеристики заглушения (фиг. 6). конструкция глушителя шума является обратимой,. т.е. впускной 4 и выпускной 5 патрубки могут выполнять и противоположные функции.

Формула изобретения

Глушитель шума выхлопа двигателя внутреннего сгорания, содержащий корпус овальной формы с торцовыми стенками, впускной и выпускной патрубки, установленные в последних и частично размещенные в корпусе, причем оси патрубков смещены относительно оси корпуса вдоль большей. оси овала его поперечного сечения, длина которой превышает длину корпуса, впускной патрубок снабжен заглушкой, а.его внутренний участок частично перфорирован, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности шумоглушения, впускной патрубок дополнительно снабжен тупиковым четвертьволновым резонатором, образованным сплошной трубой, примыкающей к выходному срезу патрубка и расположенной за пределами-корпуса, и заглушкой, выполненной газонепроницаемой и установленной на выходном срезе трубы, причем эффективная длина резонатора равна половине эффективной длины большой полуоси овала поперечного сечения корпуса.

Фиг.2

Угар Ургз

Риа E

Составитель В.Славников

Редактор О.Юрковецкая Техред g.дидык, Корректор H.Êoðoëü

Заказ 480 Тираж 498 Подписное

5HHHIIH Государственного комитета по иэобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Ироиэводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 101