Глушитель шума выхлопа двигателя внутреннего сгорания

 

Изобретение позволяет повысить эффективность шумоглушения путем оптимизации мест установки эффективных акустических средств. Основная часть потока отработавших газов по патрубку 4 поступает в камеру 15, просачивается через отверстия перфорации перегородки 9 в камеру 14, далее просачивается через отверстия перфорации перегородки 8 в камеру 13, откуда через срез 7 патрубка 5 выводится в окружающую среду. Звуковые волны поступают в корпус 1 по патрубку 4 и выходят из него в основном через первые ряды отверстий перфорации участка 10, причем основная их часть выходит вблизи эффективного акустического среза данного участка 10. Колебания газа у эффективного акустического среза участка 10 перфорации патрубка 4 возбуждают в объеме корпуса стоячие волны . Для уменьшения возбуждения и передачи звука эффективные акустические срезы участка 10 перфорации патрубка 4 и патрубка 5 размещаются в узлах низших собственных форм колебаний газа. При этом учитывается смещение узловых поверхностей колебаний, обусловленных наличием поперечных перегородок 8 и 9, путем соответствующего смещения эффективных акустических срезов. 3 з.п. ф-лы, 9 ил (Л i i им Hi мн t H-HHIHIHI I I/ III I IU III I w о 00 00 Ю 00

COIO3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 F 01 N 1/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

iV

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЪСТВУ (21) 4453684/06 (22) 04.07.88 (46) 07.01.91, Бюл. N 1 (71) Волжское объединение по производству легковых автомобилей и Тольяттинский политехнический институт (72) Р.Н. Ствробинский, М,И, Фесина, В.А. Тен, В.Я. Тимофеев, М.P. Шурдумов и В.А. Лох (53) 621,43.06 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 1295015, кл. F 01 N 1/02, 1985. (54) ГЛУШИТЕЛЬ ШУМА ВЫХЛОПА ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ (57) Изобретение позволяет повысить эффективность шумоглушения путем оптимизации мест установки эффективных акустических средств. Основная часть потока отработавших газов по патрубку 4 поступает в камеру 15, просачивается через отверстия перфорации перегородки 9 в камеру 14, далее просачивается через отверстия перфо1

„,. Ы,, 1618898 А1 рации перегородки 8 в камеру 13, откуда через срез 7 патрубка 5 выводится в окружающую среду. Звуковые волны поступают и корпус 1 по патрубку 4 и выходят из него в основном через первые ряды отверстий перфорации участка 10, причем основная их часть выходит вблизи эффективного акустического среза данного участка 10. Колебания газа у эффективного акустического среза участка 10 перфорации патрубка 4 возбуждают в объеме корпуса стоячие волны. Для уменьшения возбуждения и передачи звука эффективные акустические срезы участка 10 перфорации патрубка 4 и патрубка 5 размещаются в узлах низших собственных форм колебаний газа. При этом учитывается смещение узловых поверхностей колебаний, обусловленных наличием поперечных перегородок 8 и 9, путем соответствующего смещения эффективных акустических срезов. 3 з.п. ф-лы, 9 ил.

1618898

Изобретение относится к машиностроению, в частности двигателестроению, а именно к глушителям шума выхлопа двигателя внутреннего сгорания.

Целью изобретения является повыше- 5 ние эффективности шумоглушения.

На фиг.1 представлен глушитель шума, продольный разрез; на фиг;2 — разрез А — А на фиг.1; на фиг,3 — упрощенная схема глушителя шума; на фиг.4 — низшие собствен- 10 ные формы колебаний давления газа при давлении Р1, на фиг.5 — то же, при давлении Рг, на фиг.б — то же, при давлении Р4; на фиг.7- влияние перегородки на деформацию низшей собственной моды по фиг.4; на 15 фиг.8 — влияние обеих перегородок на деформацию низшей собственной моды по фиг.4; на фиг,9 — фрагмент поперечной перфорированной перегородки.

Глушитель шума содержит корпус 1 с 20 торцовыми стенками 2 и 3, первый 4 и второй 5 патрубки, установленные в торцовых стенках 2 и 3 и частично помещенные внутри корпуса 1 с размещением выходных срезов 6 и 7 соответственно со стороны 25 противоположных торцовых стенок 3 и 2 и по разные стороны от срединной плоскости

Н (фиг,3), перпендикулярной оси корпуса 1 и проходящей через его геометрический центр, и поперечные перфорированные пе- 30 регородки 8 и 9. Первый патрубок 4 пересекает перегородки 8 и 9 и снабжен внутренним перфорированным участком 10, второй патрубок 5 размещен соосно корпусу 1 и также пересекает поперечные перегородки 8 и 9, 35 причем внутренний перфорированный участок 10 первого патрубка 4 размещен между перегородками 8 и 9 и его эффективный акустический срез смещен на срединной плоскости l-! корпуса в сторону торцовой 40 стенки 2, в которой он установлен, на величину д11 — д12, а эффективный акустический срез второго патрубка 5 смещен от противо-положной торцовой стенки на величину

1/4а + .дг1+ Аг, 45 где д11 =ЬЭЕ $1п2{л "1);

4Е1

ЬУ „2(хг).

821 = — Sin (2Л вЂ” );

8С1

Æ2 = — - з!п (2x — ); 55

8e2. 1 х1 и х2. координаты соответственно первой 8 и второй 9 поперечных перегородок, отсчитанных от близлежащих торцовых стенок 2 и 3;

L — длина корпуса 1 глушителя; а1 и ег — степень перфорации соответственно первой 8 и второй 9 поперечных перегородок;

4ф — величина, включающая толщину д перегородки 8, 9 в зоне отверстий и присоединенную длину отверстия (Л 4»), которая обуславливает влияние ближнего гидродинамического поля, равная д+ 261 », Поперечное сечение корпуса 1 может быть выполнено овальной формы, а центр эффективного акустического среза первого патрубка 4 может быть размещен в центре тяжести половины поперечного сечения корпуса 1, ограниченной контуром овала сечения корпуса 1 и его малой осью Ill — III сечения (фиг.2). Второй патрубок 5 может быть снабжен участком 11 перфорации, размещенным между перегородками 8 и 9 и помещенным в кожух 12. Объем корпуса 1 при помощи перегородок делится на камеры 13 — 15, На фиг. 1 — 3. и 9 обозначены большая ось il — Ii поперечного сечения корпуса, продольная ось IV — IV корпуса 1, скорость Ч движения газа в сечениях.

Присоединенная длина отверстия Al<» может приниматься равной (0,2 — 0,5) d<», где doTB — гидравлический диаметр отверстия перфорации в перегородках 8 и 9, причем для круглых отверстий величина do» равна геометрическому диаметру отверстий, а для отверстий некруглой формы

4F ооти = где F — площадь отверстия;

П вЂ” периметр отверстия.

Глушитель шума работает следующим образом.

Основная часть потока отработавших газов по патрубку 4 поступает в камеру 15, просачивается через отверстия перфорации перегородки 9 в камеру 14, далее просачивается через отверстия перфорации перегородки 8 в камеру 13, откуда через срез 7 патрубка

5 выводится в окружающую среду, При прохождении газов по патрубку 4 в зоне камеры

14 часть газов через отверстия перфорации участка 10 просачивается в камеру 14.

Звуковые волны поступают в корпус 1 по патрубку 4 и выходят из него в основном через первые ряды отверстий перфорации участка 10, причем основная их часть выходит вблизи эффективного акустического среза данного участка 10. Колебания газа у эффективного акустического среза участка

10 перфорации патрубка 4 возбуждают в объеме корпуса 1 стоячие волны,распределение давлений в которых близко к указанному на фиг, 4-6, Для уменьшения

1618898 возбуждения и передачи звуКа эффективные акустические срезы участка 10 перфорации патрубка 4 и патрубка 5 размещаются в узлах низших собственных форм колебаний газа. При этом учитывается смещение 5. узловых поверхностей колебаний, обусловленных наличием поперечных перегородок

8 и 9, путем соответствующего смещения эффективных акустических срезов.

Формула изобретения

1, Глушитель шума выхлопа двигателя внутреннего сгорания, содержащий корпус с торцовыми стенками, первый и второй патрубки, установленные в торцовых стен- 15 ках и частично помещенные внутри корпуса с размещением выходных срезов соответственно со стороны противоположных торцовых стенок и по разные стороны от срединной плоскости, перпендикулярной оси 20 корпуса и проходящей через его геометрический центр, и поперечные перфорированные перегородки, причем первый патрубок пересекает перегородки и снабжен внутренним перфорированным участком, а второй раз- 25 мещен соосно корпусу, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью повышения эффективности шумоглушения, второй патрубок пересекает поперечные перегородки, внутренний перфорированный участок 30 первого патрубка размещен между перегородками и его эффективный акустический срез смещен от срединной плоскости корпуса в сторону торцовой стенки, в которой он установлен, на величину д» вЂ” д12 а эффек- 35 тивный акустический срез второго патрубка смещен от противоположной торцовой стенки на величину 1/4 а+ д21 + д22, где ä11 = — . а!и (к — );

1эФ 2 х1

4С1 12 = sin (m ), зФ.,2 х2

4а ,)2 э ., п (2Кх1), 8Е1 1

А2 = sin (2л — ), 8Е2 1где 1эф — величина, включающая толщину перегородки в зоне отверстий и присоединенную длину отверстия, которая обуславливает влияние ближнего гидродинамического поля; е1 и f2 — степень перфорации соответственно первой и второй поперечных перегородок; х1 и х2 — координаты соответственно первой и второй поперечных перегородок, отсчитанных от близлежащих торцовых стенок;

L — длина корпуса глушителя.

2. Глушитель по п.1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что поперечное сечение корпуса выполнено овальной формы.

3. Глушитель по п.2, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что центр эффективного акустического среза первого патрубка размещен в центре тяжести половины поперечного сечения корпуса, ограниченной контуром овала сечения и малой осью сечения.

4. Глушитель по пп. 1 — 3, о т л и ч а юшийся тем, что второй патрубок снабжен участком перфорации, размещенным между перегородками и помещенным в кожух.

1618898

Редактор И, Шулла г

Заказ 30 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент™, г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 р11

Составитель В. Славников

Техред М,Моргентал Корректор С, Шевкун