Глушитель шума выхлопа двигателявнутреннего сгорания

 

Союз Советскик

Социалистическик

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (ii>821713 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 07.02.79 (21) 2722762/25-06 с.присоединением заявки М— (28) П риоритет (51)М. Кл.

F 01 N 1/04

Гоеударотовииый комитет

Опубликовано 15.04.81. Бюллетень РЙ 14

Дата опубликования описамия 17.04.81 ио делам иаобретеиий и открытий (53) УДК 621.43. .065 (088.8) (72) Авторы изобретения

P. Н. Старобинский и B. А. Тен

Волжское объединение по производству легковых автомобилейи Тольяттинский политехнический институт (71) Заявители (54) .ГЛУШИТЕЛЬ ШУМА ВЫХЛОПА ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО

СГОРАНИЯ

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в устройствах, . предназначенных для снижения шума выхлопа двигателей внутреннего сгорания.

Известны глушители шума выхлопа двигателя внутреннего сгорания, содержащие корпус с торцовыми стенками и поперечными пер-. форированными перегородками и сквозную трубу с перфорацией (1).

Недостатком данных глущителей является низкая первая частота пропускания, связанная с интенсивной передачей звука продольными резонансными колебаниями столба газа в камере.

Цель изобретения — повышение эффектив15 ности глушения шума.

Для достижения цели в данном глушителе сквозная труба размещена частично на диагонали параллелепипеда, образованного продоль20 ными и поперечными плоскостями, проходящими через центр глушителя и центр тяжести одного из его квадрантов, причем перфорация выполнена на этом участке трубы, а понеречные перегородки расположены по обе стороны от него, Зазор между перегородками и торцовыми стенками корпуса заполнен звукопоглощающим материалом.

На фиг. 1 представлен глушитель шума, разрез, на фиг. 2 — глушитель со звукопоглощающим материалом; на фиг. 3 — глушитель с звукопоглощающим материалом, отстающим от торцовой стенки; на фиг. 4 — кривые колебания в камере глушителя.

Глушитель шума содержит корпус 1 с. торцовыми стенками, сквозную трубу с перфорацией 2 к поперечные перегородки 3 и 4. Ось трубы частично расположена на диагонали параллелепипеда, образованного продольными и поперечными плоскостями, проходящими через центр глушителя "А", и центр тяжести одного иэ его квадрантов "В". Сквозная труба перфо.рирована на участке между точками "А" и В". Для комненсатцви ближнего поля у концов перфорированного участка, связанного с раскачиванием газа в отверстиях перфорации, границы перфорированного участка могут

821713 е„, где

В (0,4-0,5) 1

35 быть сдвинуты (в сторону увеличения его длины) на расстояния: Б,р+О,б доть,тр р

rl От в бтр — толщина стенок трубы; с1 — диаметр отверстий в стенке трубы; от в.тр г1 — число отверстий в одном ряду; в — площадь проходного сечения одного

От в отверстия; 1- — площадь трубы; — продольный шаг перфорации.

Поперечные перфорированные перегородки

3 и 4 размещены у торцовых стенок на расстоянии, меньшем или равном одной восьмой длины глушителя. Для увеличения активных . потерь на резонансной частоте пространство между перегородкой и торцовой стенкой с каждой стороны может быть заполнено звукопоглощающим материалом (фиг,: 2).

Другой возможный вариант дополнения поглощающей панели — в виде двух перегородок, пространство между которыми заполняется звукопоглощающим материалом 5 (фиг. 3).

При работе двигателей поток выхлопных газов проходит через глушитель по сквозной трубе 2 практически без потерь. Звуковые волны, подойдя к началу перфорированного участка (точка "А" на фиг. 1), с одной стороны передаются по нему непосредственно к его другому концу "В" (прямая передача), с другой — через отверстия перфорации в зоне входа "А" возбуждают колебание газа в перфорациях у выходного конца "В* и передачу звука в выпускную трубу (косвенная передача).

Ввиду того, что труба выполняется сильно перфорированной, вся звуковая энергия достаточно быстро излучается из перфорированной трубы в объеме камеры и прямая передача звука невелика. Вследствие большого объема камеры невелика и косвенная передача, так как возбуждаемые в камере давления обратно пропорциональны ее объему. Интенсивная передача звука возможна лишь на резонансном режиме, когда в объеме камеры на ее собственных частотах возбуждаются интенсивные продольные или поперечные колебания столба газа, Распределение давлений ("формы колебаний") при продольных, например колебаниях столба, для различных собственных частот приведены на фиг. 4. Чтобы устранить передачу звука этими резонирующими формами, доста4 точно разместить одно из входных отверстий труб в узле колебания (т.е, в точке, где давление равно нулю, и даже при резонансном возбуждении звука, его "не слышно").

Для первой формы геометрическим местом таких точек является поперечная плоскость, проходящая через центр камеры, для второй— плоскость, отстоящая на 1/4 длины глушителя от торца и т.д. Аналогичная картина наблюдается и для поперечных колебаний. Расположение перфорированного участка в объеме камеры предлагаемого глушителя позволяет подавать передачу звука первыми тремя (а также 5-ой, 6-ой и 7-ой) продольными и поперечными формами колебаний. Влияние местных полей исключается смещением концов перфорированного участка на величину Д (см. формулу 1). Передача 4-ой продольной формы подавляется торцовыми резонаторами, образого ванными перфорированной перегрузкой и пространством между нею и торцом. На резонансной частоте в этих резонаторах возбуждаются интенсивные "колебания". Звуковая энергия как бы "втягивается" в резонатор, локализуется в нем и рассеивается на активном сопротив25 ленни перегородки. Дополнительное увеличение рассеивания достигается при использовании звукопоглощающего материала.

Наиболее эффективное использование полезного объема в глушителе достигается при выборе максимального. поперечного размера (В) из соотношения

Формула изобретения

1. Глушитель шума выхлопа двигателя внутреннего сгорания, содержащий корпус с

4О торцовыми стенками и поперечными перфорированными перегородками и сквозную трубу с перфорацией, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности глушения шума, сквозная труба размещена частично на диагонали параллелепипеда, обра45 зованного продольными и поперечными плоскостями, проходящими через центр глушителя и центр тяжести одного из его квадрантов, причем перфорация выполнена на этом участке трубы, а поперечные перегородки расположены по обе стороны от него.

2. Глушитель по п.1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что зазор между перегородками и торцовыми стенками корпуса заполнен звукопоглощающим материалом.

55 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Великобритании М 1315339, кл. Р 1 В, опублик. 1955.

821713

1-Ю форма

-ul форма форма

-У форма

P-ау форма а-а форма

7-аг форма

8-аг фирма

Составитель С. Амандрыков

Редактор K. Волошук Техред С. Мигунова Корректор А. Гриценко .

Заказ 1751/51 Тираж 553 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППИ "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4