Глушитель шума

 

Изобретение позволяет улучшить акустические характеристики глушителя. Газовый поток через впускной патрубок 4 поступает во впускную камеру 7, где расширяется, взаимодействует с выпуклой перегородкой 6 и через ее отверстия 9 проходит в выпускную камеру 8, а затем через выпускной патрубок 5 выбрасывается из глушителя. При этом звук, попадая в камеру 7, отражается от поверхности перегородки 6 обратно в патрубок 4, частично теряет свою энергию при расширении, снижая скорость, и частично поглощается звукопоглощающим материалом. Глушитель может применяться и в качестве впускного. Благодаря соответствующему размещению отверстий 9 перегородки и отверстий патрубков 4 и 5 акустические характеристики глушителя значительно улучшаются. 8 з.п. ф-лы, 6 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 F 01 N 1/10 F 02 N 35/12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

С„„

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ /

К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21 ) 4474931/25-06 (22) 18.08.88 (46) 23.06,90, Бюл. Р 23 (71) Тольяттинский политехнический институт и Волжское объединение по. производству легковых автомобилей (72) P. Н. Старобинский, F.. В,Филин, М. И,Фесина, Ю.П. Лазар ев и В. А. Тен (53) 621,43.06 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 1024598, кл, F 01 N 1 /08, 1982 (54) ГЛУШИТЕЛЬ ШУМА (57) Изобретение позволяет улучшить акустические характеристики глушителя, Газовый поток через впускной патрубок 4 поступает но впускную камеру 7, где расширяется,взаимодей2 ствует с выпуклой перегородкой 6 и через ее отнерстия 9 проходит s выпускную камеру 8, а затем через выйускной патрубок 5 выбрасывается из глушителя, При этом звук, попадая в камеру 7, отражается от поверхности перегородки 6 обратно в патрубок

4, частично теряет свою энергию при расширении, снижая скорость, и частично поглощается звукопоглощающим мат ериалом. Глушит ель может применяться и в качестне нпускного. Благодаря соответствующему размешенню отверстий 9 перегородки и отнерстий патрубков 4 и 5 акустические характеристики глушителя значительно улучшаются, 8 з.п. А-лы, 6 ил.. 1573223 l0

f5

25 где d.<, р

35

50

Изобретение относится к машиностроению, в частности двигателестроению, а именно к глушителям шума преимущественно двигателя внутреннего сгорания, Целью изобретения является улучшение акустических характеристик.

На фиг.1 представлен глушитель шума, вариант с перегородкой в виде конусной поверхности, продольный разрез, на фиг, 2 — то же, вариант с перегородкой в виде эллиптического параболоида; на фиг. 3 — перегородка с конусной поверхностью с от.. бортованными отверстиями; íà фиг,4 то же, при облицовке звукопоглощающим материалом; на фиг. 5 .— то же, при обпицовке звукопоглощающим мате" риалом внутренней части вершины кон са; на фнг,б — то же, при облицовке звукопоглощающим материалом в зоне сопряжения с корпусом.

Глушитель шума содержит цилиндрический корпус 1 с торцовыми стенками 2 и 3, соосные впускной 4 и выпускной 5 патрубки и выпуклую поперечную перфорированную перегородку б, разделяющую корпус на впускную 7 и выпускную 8 камеры, причем перегородка 6 выпуклостью обращена в сторону впускного патрубка.5, а отверстия 9 ее перфорации выполнены в виде пояса, Патрубки 4 и 5 частично размещены в корпусе 1, поперечная перегородка 6 своим основанием сопряжена с торцовой стенкой 3 и корпусом 1 в зоне выпускного патрубка 5, пояс отверстий 9 перфорации перегородки 6 расположен на четверти длины Н корпуса 1 и половине радиуса сопряженной с ней торцовой стенки 3, а эффективные срезы (динамического удлинения Э) впускного 4 и выпускного 5 патрубков размещены в центрах масс

10 и 11 объемов соответственно впускной 7 и выпускной 8 камер.

Поперечная перегородка 6 может быть выполнена в виде конусной поверхности (фиг.1) или в виде эллиптического параболоида (фиг,2), Внутренние .срезы патрубков 4 и 5 могут быть снабжены заглушками 12 и 13 а в патрубках 4 и 5 могут быть выполнены отверстия 14 и 15, образующие пояса, расположенные в зоне центров масс 10 и 11 объемов камер 7 и 8, причем размеры отверстий d могут быть выполнены равными 0,1-0,2 гидравлического диаметра (dggp ) COOTветствующих патрубков 4 и S„

Отверстия 9 перфорации перегородки могут быть выполнены с отбортовкой (фиг .3), а их суммарная площадь может составлять 1,2-1,8 площади поперечного сечения впускного патр уб к а

4. Перегородка б по меньшей мере частично может быть облицована звук опогл ощающим мат ери алом 16 . Тем же материапом 16 может быть облицована внутренняя часть вершины выпуклости перегородки 6 (фиг. 5) или двухпоглощающий материал 16 может быть размещен в зоне сопряжения перегородки 6 с торцовой стенкой 3 и корпусом 1 (фи r, 6 ), Перегар одка 6 может быть полностью облицована звукопоглощающим материалом 16 (фиг. 4).

Под понятием эффективный срез патрубка (4 или 5) понимается динамическое удлинение патрубка 3, равное

0,2-0,4 druap, где

4F 1- ги,Р П вЂ” гидр авлический ди аметр патрубка;

F — площадь поперечного сечения патрубка;

П вЂ” периметр (длина окружности ) патрубка.

Глушитель шума работает следующим образом.

Газовый поток через впускной патрубок 4 поступает во впускную камеру 7, где расширяется, взаимодействует с выпуклой перегородкой б в выпускную камеру 8, а затем через выпускной патрубок 5 выбрасывается из глушителя, При этом звук, попадая в камеру

7, отражается от поверхности перегородки 6 обратно в патрубок 4, частично теряет свою энергию при расширении, снижая скорость, и частично пог" лощается звукопоглощающим материалом 16, В случае применения глушителя в качестве впускного звук от двигателя по выпускному патрубку 5 поступает в камеру 8, где частично отражается от перегородки 6 обратно в патрубок

5, теряет свою энергию на расширение и частично поглощается звукопоглощающим материалом 16, Далее звук через отверстия 9 перегородки попадает, в камеру 7, откуда ослабленный

1. Глушитель шума преимущественно двигателя внутреннего сгорания,содержащий цилиндрический корпус с торцо20 ными стенками, соосные впускной и выпускной патрубки и выпуклую поперечную перфориро в анную пер е городку, разделяющуюю корпус на впускную и выпускную камеры, причем перегородка выпук25 лостью обращена н сторону нпускного патрубка, а отверстия ее перформации выполнены в виде пояса, о т л и— ч а ющи и с я тем, что, с целью улучшения акустических характеристик, I

З0 патрубки частично размещены в корпусе, поперечная перегородка основани. ем сопряжена с корпусом и торцовой стенкой н зоне выпускного патрубка, пояс отверстий перфорации перегородки расположен на четверти длины корпуса и половине радиуса сопряженной с ней торцовой стенки, а эффективные срезы впускного и выпускного патрубков размещены н центрах масс объемов

40 соответственно впускной и выпускной камер.

2. Глушитель по п.l, о т л ич а ю щ и и .с я тем, что поперечная перегородка выполнена в виде конус45 ной поверхности.

3. Глушитель по п.1, о т л и ч а ю шийся тем, что поперечная перегородка выполнена в ниде эллиптического параболоида °

5 15 ч ер еэ патр убок 4 ныходит и э глушит еля.

В варианте глушителя, когда срезы патрубков 4 и 5 снабжены заглушками

12 и 13, газообмен происходит через пояса отверстий 14 и 15 патрубков

4 и 5. Размещение отверстий 9 перегородки 6 на четверть длины Н корпуса

1 и половине радиуса R сопряженной с ним торцовой стенки 3, обеспечивает снижение шума второй продольной и второй поперечной гармоник, поскольку в этой зоне находится минимум звукового резонанса вторых продольной и поперечной собственных частот глушителя. Размещение эффективных срезов впускного 4 и выпускного 5 патрубков в центрах масс (Ц1!} 10 и 11 объемов камер 7 и 8 уменьшает myM низких гармоник, так как в центрах масс камер

7 и 8 находятся минимумы звукового резонанса первых собственных частот их объемов и шумопередача этих частот не происходит. Размещение вершины перегородки 6 с конусной поверхностью на оси корпуса навстречу потоку улучшает акустические характеристики глушителя за счет снижения турбулентности потока газов и, следовательно, уменьшения турбулентного шума.

Выполнение перегородки 6 в ниде эллиптического параболоида позволяет улучшить аэродинамические характеристики и, следовательно, снизить шум турбулентного потока газов.

Уменьшение резонансных явлений обеспечивается размещением поясов отверстий 14 и 15 патрубков 4 и 5 в зоне центров масс 10 u ll. Выполнение отверстий 9 перегородки 6 с отбортовкой (фиг.3) повышает эффективность шумоглушения за счет дополнительной потери звуковой энергии и приближения к схемам двухкамерных глушителей, эффективных в низкочастотном диапазоне. Суммарная площадь отверстий 9 при значениях 1,2-1,8 площади поперечного сечения патруб" ка 4 обеспечивает оптимальность для прохождения через них звука и потока газов.

Частичная или полная облицовка перегородки б звукопоглощающим материалом 16 снижает высокочастотные составляющие шума за счет соответствующих характеристик материала 16.

Облицовка внутренней части перегород73223 6 ки 6 у вершины ее выпуклости обеспечивает минимальный расход звукопоглощающего материала 16. Для уменьшения высокочастотно о шума, локализованного в зонах максимального звукового давления, как правило у вершины и основания перегородки 6 облицовка зву-. копоглощающим материалом !6, выполненная в этих зонах, обеспечивает достаточные акустические показатели и позволяет уменьшить материапоемкость, Ф о р м у л а и 3 о б p e т е н и я

4. Глушитель по пп. 1-3, о т л нч а ю шийся тем, что внутренние срезы патрубков снабжены заглушками, а в патрубках выполнены отверстия, 55 образующие пояса, расположенные в зоне центров масс объемон камер,причем отверстия выполнены с размерами, равными О, l — 0,2 гидравлического диаметра соответствующих патрубков, 1573223

5. Глушитель по пп. 1-4, о т л ич а ю m и и с я тем, что отверстия перАорации перегородки выполнены с о тбортовкой.

6. Глушитель по пп, 1-5, о т л ич а ю шийся тем, что суммарная площадь отверстий в перегородке составляет 1.,2-1,8 площади поперечного сечения впускного патрубка, 7. Глушитель по пп; 1-6, о т л ич а ю шийся тем, что перегородка по меньшей мере частично обпицована звукопоглощающим материалом.

Я. Глушитель по пп, 1-7, о т л ич а ю шийся тем, что внутренняя часть вершины выпуклости перегородки облицована звукопоглощающим материалом.

9. Глушитель по пп. 1-8, о т л ич а ю шийся тем, что зона сопряжения перегородки с корпусом облицована з вукопоглощающим материалом.

1573223

1573223

Составитель В,Славников

Техред М, Ходанич . Корректор М, Пожо

Редактор А.Мотыль

Заказ 1631 Тираж 439 Подпис ио е

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101