Глушитель шума выхлопа двигателя внутреннего сгорания

Глушитель шума выхлопа двигателя внутреннего сгорания

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!) 4 Е 01 Х l 00

3 ) °

°

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ (К АBTOPGKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Я.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3857146/25-06 (22) 14.02.85 (46) 15.08.86. Бюл. № 30 (71) Волжское объединение по производству легковых автомобилей (72) P. Н. Старобинский, М. И. Фесина и Я. Г. Лукьянов (53) 621.43.06 (088.8) (56) Заявка Великобритании % 1538274, кл. F 1 В, опублик. !979. (54) (57) !. ГЛУШИТЕЛЪ ШУМА ВЫХЛОПА ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, преимущественно спортивного автомобиля, содержащий цилиндрический корпус с торцовыми стенками, впускной и два выпускных патрубка, срезы которых размещены внутри корпуса, и рассеиватели звуковой энергии, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности, впускной и выпускные патрубки размещены параллельно и противоположно на цилиндрической поверхности корпуса, а выпускные патрубки размещены по обе стороны от цент) „„SU„„1250667 А1 ральной плоскости, проходящей через I(ом(трический центр корпуса и совпадакнцей с его нормальным поперечным сечением, и соединены между собой при помокни трубы, разделенной продольной перегородкой с отверстиями на два канала, причем оси вьп1скных патрубков отстоят от центральной плоскости на расстоянии !/4L, где I длина корпуса, ось впускного иатрубка совпадает с центральной плоскосTbK), внутренний срез впускного патрубка отстоит от продольной осн корпуса в сторону впускного иатрубка на расстоянии (0,2 0.4) d.;, а HHóòðåííèå срезы выпускных патрубков отстоят от продольной ()()) корпуса в сторону впускного патрубка на расстоянии

0,63г 0,2 0,4)(/... где (/. диаметр впускного иатрубка; г/. ° диаметр выпускных патрубков; г радиус корпусы

2. Глушитель по и. 1, отличающпйгя тем, что рассеиватели выполнены в виде перфорированных перегородок, установленныхх параллельно торцовым стенкам корпуса иа расстоянии 1, HL от последних.

1250667

)О

)5

/)/ !3 83 г ) Изобретение относится к машиностроению. в частности двигателестроению, а именно к глушителям шума выхлопа двигателя внутреннего сгорания, преимущественно спортивного автомобиля.

Цельк> изобретения является повышение эффективности глушителя.

На фиг. 1 представлеHB схема глушителя шума выхлопа и шесть низких собственных резонансных форм продольных колебаний газа в корпусе г.тушите.чя; на фиг. 2 схема глушителя и первые две низшие собственные резонансные формы радиальных колебаний газа в корпусе глуIIIHTcëÿ; на фиг. 3 эпюра распределепия скоросTEй газа, поступающего из полости патрлбка, и эпюра распределения дав.!ений.

Гллшитель шума вы )olla содержит корило 1 в виде круloBot o цилиндра, ограниц ный торцовыми стенками 2, впускной 3 и выпускные 4 патрубки, рассеиватели 5 звуковой энергии. Патрубки 3 и 4 размещены параллельно и противоположно на цилиндрической поверхности корпуса 1 глушителя и плоскостях, параллельных торцовым стенкам 2, при этом впускной патрубок 3 размещен B плоскости, проходящей через геометрический центр корпуса 1. Выпускные патрубки 4 соединены между собой при пол1ощи трубы 6 и отстоят от геол1етрического центра на расстоянии 1/4I., где I длина корпуса 1. Труба 6 разделена продольной перегородкой 7 на два канала, (>()()ill àê>щихся посредством отверстий 8.

Рассеиватели 5 выполнены в ви7E перфорированных перегородок, установленных параллелы(о торцовым стенкам 2 на расстоянии 1, Hl. от после >них. Внутр IIIIHH с()е:i впускного патрубка 3 от ToHT от продольш)й OOH корпуса 1 на расстоянии (О 2

0,4)d. в сторону впускног<> патрубка 3. а внутренние срезы выпускных патрубков 4 рас положены на расстоянии 0,63г (0,2—

0,4 ) d e n OT II pO3O 7bHOH OCH KOp II% CB 1 рону впускного патрубка 3, где d, --- диаметр впускного патрубка 3: 4 л >)> — диаметр выпускного патрубка 4; r - радиус корпуса 1.

Гг>уп>ите.>ь шу ма выхлопа работает следу к>щим образом.

11оток Bblx.lollHI>lx газов от двигате.чя через впуE êíîé патрубок 3 поступает в корпус глушителя, где расширяется, теряет скорость и звуковую энер> ию. Дополнительно звуковая энергия рассеивается в отверстия . перфорации перегородок 7, и значительно ослабленный поток через выпускной патрубок 4 выводится в атмосферу.

11ри том в силу волновых процессов, происхх>дящих в полости глушителя, особенно на низших собственных резонансных формах воздушного объема, заклк>чен ного в полости корпуса 1 глушителя, происходит эффективное возбуждение стенок корпуса 1 глушителя и излучение им звуковой энергии в окружающую среду. Для исключения этого отрицательного фактора элементы глушителя размещают следующим образом.

Размещение впускного патрубка 3 в полости. параллельной торцовым стенкам 2 и проходящей через геометрический центр корпуса 1, позволяет исключить возбуждение всех нечетн ы х п родол ьных форм колебаHHH давления газа, находящегося в корпусе 1 глушителя. Однако при этом возбуждаются и передак)тся все четные продольные формы. Для исключения передачи в окружающую среду второй и шестой продоль ной формы колебаний давления газа внутренние срезы выпускных патрубков 4 размещают в плоскостях, параллельных торlloBhlM стенкам 2 и отстоягцих от геометрического центра на расстоянии 1/4I .

Дл я осл аблен и я четвертой продольной формы колебаний давления перфорированHbIc перегородки 5 располагают параллельно торцовым стенкам 2 на расстоянии 1/8I от них. 3То соответствуег помещению перегородок в узловые (нулевые) линии, в которых величина звукового давления на этой формс минимальная, а величина скоростей максимальная, т. е. наиболее эффективное расс иванне звуковой энергии происходит в этом месте. Таким образом достигается значительное ослабление влияния низших собственных резонансных продольных форм к >лебаний давления воздушного объема на вибровозбуждение корпуса 1 глушителя.

В связи с тем, что радилс KOpll)са 1

>начительно меныпе его длины, влияние низших собственных резонансных радиа Ibных форм колебаний давления воздуlHного объема на стенки корпуса уже незначительны. Поэтому при настройке глушиTE IH достаточно учесть только дBE первые радиальные формы колебаний давления.

Эпюра ml (фиг. 2) узловая (нулевая) линия первой радиальной формы, проходит через продольную ось корпуса 1 глушите IH. Вблизи продольной оси, являющейся геометрическим центром глушителя, целесообразно разместить внлтренний срез впускного патрубка 3. Это позволяет исключить возбуждение внутренним срезом патрубка 3 воздушного объел а, заключенного в корпусе 1 глушителя па этой форме.

Из анализа эпюры m> следует. что вторая радиальная форма давлений при этом возбуждается.

Распределение полей давлений в полости корпуса 1 глушителя (в том случае, когда он имеет форму кругового цилиндра) осуществляется в соответствии с Бесселевой функцией первого рода нулевого порядка (250667

В этом случае нулевые значения давления P=O получаются при значениях r 0,63 (т. е. узловые линии образуются при r=0,63@

Достаточно малые значения величины давлений сохраняются при r=(0,60 — 0,66)g, что позволяет учитывать и компенсировать некоторую «деформацию» эпюры давления от незначительных, вынужденных смещений среза патрубка 4 от оптимального значения. Поэтому внутренние срезы выпускного патрубка 4 целесообразно размещать на расстоянии 0,63r от продольной оси корпуса 1 с учетом динамического удлинения.

Центр тяжести эпюры выходных chopocтей пульсирующего потока в бесконечном пространстве размещен на расстоянии 0,3d от среза патрубка, где d — диаметр патрубка, в котором транспортируется газовый поток. В связи с этим если узловая плоскость находится на расстоянии 0,3d от срезов патрубков 3 и 4, то не происходит возбуждения этой формы колебаний. В зависимости от различных соотношений диаметров патрубков и условного диаметра корпуса глушителя, в котором расположены патрубки, различной формы торцовых стенок, из-за отфланцовки срезов патрубков, эта величина (0,3dj меняется. Для размеров и соотношений, используемых на практике, применяется, как правило, диапазон (0,2 — 0,4)d. Из этих соображений внутренние срезы впускного 3 и выпускных 4 патрубков целесообразно смещать на Величину динамического удлинения.

Следует также учитывать и влияние акустических процессов, происходящих во Внутреннс и полости вынуcKHI)x патрубков 4.

Анализ эпюр nl, n» и и, ;(фиг. ) показыВаст, Что В РЕЗУЛЬтатЕ «РаСКВЧКИ» ВОЗДУШHolo объема, находящегося в полости глхшителя, входными срезами патрубка 4 в сиг»х симметричного расположс ния названHhlx срезов Относительно центральной поперечной плоскости звуковые давления на этих формах формируются в противофазе и с Одинаковой амплитудой. Таким образом, суммарное звуковое давление на этих формах равно нулю. И» анализа четвертой формы (см. и») следуст, то распpt .1åëcние звукового давлеHHH на этой форме llol влиянием Входных cрезов патрубка 4 осуществляется В фазе. Однако вследствис тоГО, ЧТО ЗВУКОВЫС. В0.1)»Ь< ОТ ВХ0,1»lt>IX <.P<. Н)В патрубка 4, проходящие по трубе 6 д<)

ОтВс ()с Гии 8, Вы по.1 Ht HHI>lx 1» и< p<. Гopo 1hc 7, проходят различные пути, в з<)ну назв;»uHl>Ix отвс рстий волны приходят В разны. фа 3<»x (т. с . НГ) 0 1H >< <. Top<)nъ Отв<. pcTHH 8 звуковое давление на этой форме явля TсН положительным, а Ilo другук) отрицательным). При этом за счсT компенсации полей давлений в зоне отверстий 8 звх ковая энергия на этой форме уменьшается, так hHK часть ее переходит В тепловхю.

Таким Образом исключается Влияние возбуж.1cния ВынуchHI>lx патрубков 4 на < oH<)KvIIHoc излучс ние оТ г,»ушителя В окру как)н11 к) ГP<..1>,.

1250667

Составитель В. Славников

Редактор Л. Повхан Техред И. Верес Корректор В. Бутяга

Заказ 4384/25 Тираж 500 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4