Глушитель шума выхлопа двигателя внутреннего сгорания

 

Изобретение относится к области машиностроения и предназначено для глушения шума выпуска газа в двигателе внутреннего сгорания, а также для очистки отработавшего газа от твердых и жидких частиц. Глушитель содержит вертикальный корпус с наклонной боковой расширенной внизу стенкой и в форме улитки, выход которой соединен с тангенциально установленным выпускным патрубком с увеличивающимся к выходу поперечным сечением. Два кольца выполнены в форме усеченного конуса и с расположением большего его сечения внизу. На верхней торцевой выпуклой поверхности корпуса установлен тангенциально впускной патрубок, полость которого соединена с центрально расположенной в первом кольце входной камерой. В верхней части входной камеры установлен входной завихритель, в нижней части входной камеры установлены два диска, образующие сепарационную камеру, которая соединена с радиальными каналами выходного завихрителя, который установлен на кольцевом входе в шлакосборник и в камере разделения в ее нижней части. Применение изобретения позволяет повысить экологичность и эксплуатационную эффективность глушителя. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области машиностроения и предназначено для глушения шума выпуска газа в двигателе внутреннего сгорания, а также для очистки отработанного газа от твердых и жидких частиц.

Известен глушитель шума выхлопа двигателя внутреннего сгорания, содержащий вертикальный цилиндрический корпус, впускной тангенциальный патрубок, выпускной радиальный патрубок, установленные в корпусе коаксиально два кольца в виде трубчатой оболочки с соединительными отверстиями с образованием центральной выходной камеры, средней камеры разделения и наружной выходной камеры, при этом все камеры сообщены с полостью впускного тангенциального патрубка посредством эжекционных отверстий, выполненных в последнем в зонах камер, а сам впускной тангенциальный патрубок проходит через наружную выходную камеру, среднюю камеру разделения и его косой торец расположен в центральной входной камере (см. описание изобретения к авторскому свидетельству СССР N 1638325, кл. F 01 N 1/08, публикация 30.03.91).

Недостатком известного глушителя является то, что он имеет слишком большое аэродинамическое сопротивление выходящему обработанному газу, на преодоление которого нерационально тратится значительная часть мощности двигателя внутреннего сгорания.

Известен глушитель шума выхлопа двигателя внутреннего сгорания, содержащий вертикальный цилиндрический корпус, шлакосборник, расположенный в нижней части корпуса, осевые впускной и выпускной патрубки, установленные в корпусе коаксиально два кольца, образованные направляющими лопатками и тангенциальными каналами между ними, расположенную между этими двумя кольцами образованную ими камеру разделения, входной и выходной завихрители, эжектор на выпускном патрубке, осевую выходную камеру с корпусным конфузором, центрально расположенную в первом кольце выходную камеру, сепарационную камеру, расположенную между вторым кольцом и корпусом (см. описание изобретения к авторскому свидетельству СССР N 1534194, кл. F 01 N 3/06, публикация 07.01.90).

Недостатком прототипа является то, что он имеет сложную конструкцию и большое аэродинамическое сопротивление выходящему отработанному газу, на преодоление которого нерационально тратится значительная часть мощности двигателя внутреннего сгорания.

Задачей, на решение которой направлено данное изобретение, является упрощение конструкции глушителя и повышение эксплуатационной эффективности путем уменьшения аэродинамического сопротивления выходящему газу глушителя, а также более полная очистка отработанного газа.

Сущность изобретения заключается в том, что в глушителе шума выхлопа двигателя внутреннего сгорания, содержащем вертикальный корпус, шлакосборник, который расположен в нижней части корпуса, впускной и выпускной патрубки, установленные в корпусе коаксиально два кольца, которые образованы направляющими лопатками и расположенными между ними тангенциальными каналами, входной и выходной завихрители, входную и выходную и сепарационную камеры, вертикальный корпус выполнен с наклонной боковой расширенной внизу стенкой и в форме улитки, выход которой соединен с тангенциальным выпускным патрубком с увеличивающимся к выходу поперечным сечением, два кольца выполнены в форме усеченного конуса и с расположением большего его сечения внизу, на верхней торцевой поверхности корпуса установлен тангенциально впускной патрубок, полость которого соединена с центрально расположенной в первом кольце входной камерой, в верхней части которой установлен входной завихритель, который выполнен в форме усеченного конуса, большее основание которого закреплено на корпусе, а меньшее на центральной оси, а в нижней части входной камеры на центральной оси установлены два диска с направленной вверх выпуклостью различной кривизны, образующие сепарационную камеру, которая соединена отверстиями с полой внизу центральной осью и с радиальными каналами выходного завихрителя, установленного на кольцевом входе в шлакосборник в камере разделения, при этом направляющие лопатки двух колец имеют наклон в сторону, противоположную направлению вращения газа в камере разделения, а выходная камера расположена между вторым кольцом и боковой стенкой корпуса.

Кроме того, шлакосборник снабжен змеевиковым охладителем, включенным посредством штуцеров и шлангов в систему охлаждения двигателя, а шлакосборник с охладителем и нижний диск с завихрителем выполнены съемными.

Такое конструктивное выполнение глушителя в соответствии с предлагаемым изобретением позволяет упростить конструкцию данного глушителя по сравнению с прототипом и повышает его эксплуатационную эффективность.

Сущность изобретения поясняется чертежами. На фиг. 1 показан глушитель шума выхлопа двигателя внутреннего сгорания, общий вид; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1.

Глушитель шума выхлопа двигателя внутреннего сгорания содержит вертикальный корпус 1, шлакосборник 2 со змеевиковым охладителем 23, расположенные в нижней части корпуса 1; впускной патрубок 3; выпускной патрубок 4; установленные в корпусе 1 коаксиально два кольца 5 и 6, которые образованы направляющими лопатками 7 и 8 и расположенными между ними тангенциальными каналами 9 и 10, расположенную между этими двумя кольцами 5 и 6 камеру разделения 11; выходной завихритель 13; входную камеру 14; выходную камеру 15 и сепарационную камеру 16.

Вертикальный корпус 1 выполнен с наклонной боковой расширенной внизу стенкой 17 и в форме улитки, выход которой соединен с тангенциально установленными выпускным патрубком 4 с увеличивающимся к выходу поперечным сечением.

Два кольца 5 и 6 выполнены в форме усеченного конуса и с расположением большего его сечения внизу. На верхней торцевой выпуклой поверхности 18 корпуса 1 установлен тангенциально впускной патрубок 3, полость которого соединена с центрально расположенной в первом кольце 5 входной камерой 14. В верхней части входной камеры 14 установлен входной завихритель 12, который выполнен в форме усеченного конуса, большее основание которого закреплено на корпусе 1, а меньшее - на центральной оси 19, полой внизу с отверстиями 20. В нижней части входной камеры 14 на центральной оси 19 установлены два с направленной вверх выпуклостью различной кривизны диска 21 и 22, с отверстиями 24, образующие сепарационную камеру 16. Сепарационная камера 16 соединена с радиальными каналами выходного завихрителя 13. Выходной завихритель 13 установлен на кольцевом входе в шлакосборник 2 и в камере разделения 11, в ее нижней части. Направляющие лопатки 7 и 8 двух колец 5 и 6 имеют наклон в сторону, противоположную направлению вращения газа в камере разделения 11. Выходная камера 15 расположена между кольцом 6 и боковой стенкой 17 корпуса 1. Шлакосборник 2 снабжен змеевиковым охладителем 23, они выполнены съемными. Диск 22 с завихрителем также съемные.

Глушитель работает следующим образом.

Заглушаемый поток выхлопных газов из двигателя внутреннего сгорания по впускному патрубку 3 поступает во входной завихритель 12 и во входную камеру 14. Вследствии тангенциального размещения впускного патрубка 3 к оси входной камеры 14 и наличия входного завихрителя 12 поток выхлопных газов получает вращательное движение и расширяется внизу в результате выполнения первого кольца 5 в форме усеченного конуса и с расположением большего его сечения внизу. Проходя через направляющие лопатки 7 первого кольца 5, вращающийся поток равномерно распределяется по тангенциальным каналам 9, стабилизируется и попадает в камеру разделения 11. Так как камера разделения 11 образована двумя кольцами 5 и 6 и их направляющие лопатки 7 и 8 имеют наклон в сторону, противоположную направлению вращения газа в камере разделения 11, то в начальной стадии вращающийся поток, имеющий большую скорость, движется по кольцу камеры разделения 11 и создает вакуум во входной камере 14 под действием центробежных сил и путем эжекции выхлопного газа через тангенциальные каналы 9 первого кольца. При дальнейшем вращении поток выхлопных газов, вакуумируя цилиндр ДВС, снижает скорость вращения. При этом тяжелые частицы опускаются вниз и через выходной завихритель 13 вместе с частью выхлопных газов попадают в шлакосборник 2, совершают вращательно-поступательное движение через сепарационную камеру 16, где поток успокаивается и охлаждается, проходя змеевиковый охладитель 23, пары масла и несгораемого топлива конденсируются на твердых частицах и выпадают в шлакосборник 2. Оставшиеся отработанные газы через отверстие 24 в диске 22 возвращаются в камеру 15 и через отверстие 20 в полой центральной оси 19 выбрасываются в окружающую среду. Так как шлакосборник 2 выполнен съемным, осевшие в нем твердые и жидкие частицы периодически удаляются путем снятия шлакосборника 2 и его очистки, при необходимости тем же путем очищаются диск 22 с завихрителем 13. Охладитель 23 в шлакосборнике 2 включен в систему охлаждения двигателя посредством штуцеров и шлангов.

Применение предложенного изобретения позволяет повысить экономичность и эксплуатационную эффективность глушителя. Снижение противодавления, а затем вакуумирование в конце выпуска отработавших газов в данном глушителе уменьшает непроизводительные потери мощности двигателя внутреннего сгорания, улучшает очистку цилиндров от отработавших газов. Повышается надежность за счет упрощения его конструкции, обеспечивается экологическая чистота отработавших газов двигателя внутреннего сгорания.

Формула изобретения

1. Глушитель шума выхлопа двигателя внутреннего сгорания, содержащий вертикальный корпус, шлакосборник, который расположен в нижней части корпуса, впускной и выпускной патрубки, установленные в корпусе коаксиально два кольца, которые образованы направляющими лопатками и расположенными между ними тангенциальными каналами, расположенную между этими двумя каналами камеру разделения, входной и выходной завихрители, входную и сепарационную камеры, отличающийся тем, что вертикальный корпус выполнен с наклонной боковой расширенной внизу стенкой и в форме улитки, выход которой соединен с тангенциально установленным выпускным патрубком с увеличивающимся к выходу поперечным сечением, два кольца выполнены в форме усеченного конуса и с расположением его сечения внизу, на верхней торцевой выпуклой поверхности корпуса установлен тангенциально впускной патрубок, полость которого соединена с центрально расположенной в первом кольце входной камерой, в верхней части которой установлен входной завихритель, который выполнен в форме усеченного конуса, большее основание которого закреплено на корпусе, а меньшее основание на центральной оси, а в нижней части входной камеры на центральной оси установлены два с направленной вверх выпуклостью различной кривизны диска, образующие сепарационную камеру, которая соединена с отверстиями полой внизу центральной оси и с радиальными каналами выходного завихрителя, установленного на кольцевом входе в шлакосборник и в камере разделения, направляющие лопатки двух колец имеют наклон в сторону, противоположную направлению вращения газа в камере разделения, а выходная камера расположена между вторым кольцом и боковой стенкой корпуса.

2. Глушитель по п.1, отличающийся тем, что шлакосборник снабжен охладителем, а диск с выходным завихрителем и шлакосборник с охладителем выполнены съемными.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2