Патент 1359444

Глушитель шума выхлопа двигателя внутреннего сгорания

 

Изобретение относится к машиностроению и позволяет повысить эффективность глушителя шума. Для этого поперечная перегородка 7 частично перфорированной трубы 4 размещена в зоне перфорации для устранения пропуска звука высоких частот. Отверстия перфорации размещены между поперечными сечениями глушителя, отстоящими от половины и четверти длины корпу минимальных гидравлических потерях (суммарная площадь отверстий перфорации участка 5 в трубе должна составлять 1,5-1,7 от площади поперечного сечения трубы. Суммарная площадь перфорации участка 6 должна составлять 1,1-1,3 от площади поперечного сечения трубы. Для повышения эффективности шумоглушения на резонансных частотах , вызывающих провалы в заглушении , участок трубы 4 с одной стороны перегородки вьшолнен сплошным на длине 1/8L - С, где L - длина корпуса глушителя; С - коэффициент динамического удлинения участка перфорации. Подавление колебаний четвертой продольной моды . осуществляется размещением в камере глушителя поперечной перфорированной перегородки 9 и делением камеры глушителя на две камеры, длины которых составляют соотношение 5:3, а суммарная площадь отверстий 10 перфорации лежит в диапазоне 1,2-1,6 от площади поперечного сечения трубы 4. Отверстие 8 перегородки 7 позакустическую связь 5 3 .п. с S (Л 00 01 со 4 4 N( tpue.l

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК цп 4 F 01 N 1/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

) Г

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4043559/25-06 (22) 27.03.86 (46) 15 ° 12.87. Бюл. № 46 (71) Волжское объединение по производству легковых автомобилей и Тольяттинский политехнический институт (72) P.Н.Старобинский, M.È,Ôåñèíà, В.А.Тен, А.В.Демидов, М.А,Трахтенбройт, Е.В.Филин и Ю.Н.Липов (53) 621.43.06(088;8) (56) Патент США ¹ 4367808, кл. 181-272, опублик. 1983. (54) ГЛУШИТЕЛЬ ШУМА ВЬИЛОПА ДВИГАТЕЛЯ

ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ (57) Изобретение относится к машиностроению и позволяет повысить эффективность глушителя шума ° Для этого поперечная перегородка 7 частично. перфорированной трубы 4 размещена в зоне перфорации для устранения пропуска звука высоких частот. Отверстия перфорации размещены между поперечными сечениями глушителя, отстоящими от половины и четверти длины корпуса 1 в сторону торцовых стенок 2 и 3 на 0,1-0,2 диаметра трубы. Для повышения эффективности шумоглушения при

„„SU„„1359444 А1! минимальных гидравлических потерях суммарная площадь отверстий перфорации участка 5 в трубе должна составлять 1,5-1,7 от площади поперечного сечения трубы. Суммарная площадь перфорации участка б должна составлять

1,1-1,3 от площади поперечного сечения трубы. Для повышения эффективности шумоглушения на резонансных частотах, вызывающих провалы в заглушении, участок трубы 4 с одной стороны перегородки выполнен сплошным на длине 1/8L — С, где L — длина корпуса глушителя; С вЂ” коэффициент динамического удлинения участка перфорации. ,Подавление колебаний четвертой продольной моды . осуществляется размещением в камере глушителя поперечной перфорированной перегородки 9 и делением камеры глушителя на две камеры, длины которых составляют соотношение

5:3, а суммарная площадь отверстий 10 перфорации лежит в диапазоне 1,2-1,6 от площади поперечного сечения трубы 4. Отверстие 8 перегородки 7 позволяет повысить акустическую связь трубы с камерой глушителя. 5 з.п ° ф-лы, 5 ил.

1359444 2

Изобретение относится к машиностроению, в частности к двигателе— строению, а именно к глушителям шума выхода двигателя внутреннего сго- рания.

Целью изобретения является повышение эффективности глушителя шума.

На фиг,1 представлен предлагаемый глушитель, продольный разрез; на фиг,2 — сечение А-А на фиг. 1, на фиг.3 — низшие собственные радиальные формы колебаний газового объема, заключенного в камере глушителя на резонансной частоте; на фиг.4 — размещение элементов глушителя; на фиг.5— продольные низшие собственные (с первой по четвертую) резонансные формы колебаний газового объема, заключенного в камере глушителя.

На фиг.4 и 5 обозначено: L — длина корпуса глушителя, d — диаметр трубы; P — давление; С вЂ” коэффициент, динамического удлинения участка перфорации.

Глушитель шума выхлопа двигателя. внутреннего сгорания содержит цилиндрический корпус 1 с торцовыми стенками 2 и 3, соосно которому установлена частично перфорированная труба 4 для подвода и отвода выхлопных газов.

Участки 5 и 6 отверстий перфорации размещены между поперечными сечениями глушителя, отстоящими от половины и четверти длины корпуса 1 в сторону торцовых стенок 2 и 3 на 0,1-0,2 диаметра трубы. Внутри перфорированной трубы 4 установлена поперечная перегородка 7, которая может быть вь лолнена с отверстием 8, Поперечная перегородка 9 установлена в зазоре (камере) между трубой 4 и корпусом 1, разделяя его на две камеры, причем отверстия перфорации трубы выполнены параллельными рядами.

Суммарная площадь отверстий перфорации участка 5 трубы 4 может составлять 1,5-1,7 плошади ее поперечного сечения, а суммарная площадь отверстий перфорации участка 6 трубы 1,11,3 площади ее поперечного сечения.

Поперечная перегородка 9 может быть выполнена перфорированной, отношение длин камер, образованных перегородкой 9 и стенками 2, 3, может составлять 5:3, а суммарная площадь отверстий 10 перфорации в перегородке 9 может составлять 1,?-1,6 от площади поперечного сечения трубы 4, причем отверстия 10 перфорации в перегородке 9 могут быть размещены на равном расстоянии от корпуса 1 и трубы 4. В зоне перегородки 7 трубы 4 может быть сплошной участок.

С вЂ” коэффициент динамического удлинения участка перфорации принимается равным (0,1-0,2)d r d

4F.

П 4 где d „„„— гидравлический и диаметр трубы; F — - площадь поперечного сечения трубы, П вЂ” периметр (длина окружности) трубы.

Глушитель шума работает следующим образом.

Выхлопные газы поступают в трубу

4.и через участок 5 перфорации, где . звуковая энергия частично рассеивается, в камеру глушителя, длина которой составляет 5/SLi где расширяются, теряя при этом часть звуковой» энергии, Далее через отверстия 10 перфорации в перегородке 9, где звуковая энергия опять частично рассеивается, газы попадают во вторую камеру глушителя, длина которой 3/SL, где расширяются и теряют часть звуковой энергии, Наконец, из этой камеры газы через отверстия участка 6 перфорации, где звуковая энергия снова частично рассеивается, поступают в трубу 4 и выводятся в атмосферу, звуковая энергия газов при этом.в значительной степени ослаблена.

Максимальной степени заглушения можно добиться путем оптимизации размещения отверстий перфорации, степени перфорации и конкретного размещения элементов глушителя.

Звук низких частот, входя в камеру расширения через отверстия участка 5 перфорации, значительно отражается, теряя при этом свою энергию, и в значительной степени затухает. Частично звуковая энергия тратится на прохождение через отверстия перфорации, превращаясь при этом в тепловую. Звук первой, второй и третьей продольных мод не пропускается, так как крайние ряды участков 5 и 6 перфорации размещены в узлах минимального (нулевого) звукового давления, с учетом динамического приращения и возникающий резонанс звука не пропускается из камеры наружу. Четвертая продольная мода звукового резонанса затухает, проходя через перегородку 9, так как перегородка размещена в пучности виброско1359444

3 рости этой моды, что обеспечивает эффективное рассеивание звука.

Звук первой моды поперечного резонанса в камере не пропускается за счет центрального размещения трубы 4.

Вторая мода поперечного резонанса не возбуждается, так как отверстия 10 перегородке 9 размещены вблизи уза минимального звукового давления а этой форме. !О

Эффективность заглушения возраста ет за счет усиления заглушения в резонаторе, образованном перегородкой

7 и сплошным участком трубы, прилегающим к ней. 15

Для устранения пропускания звука высоких частот по трубе 4 в зоне ее перфорации устанавливается поперечная перегородка 7.

Для повышения эффективности шума- 20 глушения при минимальных гидравлических потерях суммарная площадь отверстий перфорации участка 5 в трубе 4 должна составлять 1,5-1,7 от площади поперечного сечения трубы 4, так как25 вне этого диапазона один из эффектов ухудшается на недопустимую величину.

Аналогично суммарная площадь отверстий перфорации участка 6 должна составлять 1, 1-1,3 от площади попереч- 3О ного сечения трубы, так как в противном случае либо ухудшается эффектив- . ность шумоглушения, либо растет гидравлическое сопротивление.

С целью повышения эффективности шумоглушения на резонансных частотах, вызывающих провалы в заглушении, учао сток трубы 4 с одной из сторон перегородки 7 выполнен сплошным на дли— 40 не 1/SL — С.

Подавление колебаний четвертой продольной моды осуществляется разме45 щением в камере глушителя поперечной перфорированной перегородки 9 и делением камеры глушителя на две камеры, . длины которых составляют соотношение ,5:3, а суммарная площадь отверстий

10 перфорации лежит в диапазоне 1,250

1,6 от площади поперечного сечения трубы 4.

Отверстие 8 перегородки 7 позволяет повысить акустическую связь трубы

4 с камерой глушителя.

Формула из обретения

1. Глушитель шума выхлопа двигателя внутреннего сгорания, содержащий цилиндрический корпус с торцовыми стенками, соосную частично перфорированную трубу для подвода и отвода вы- . хлопных газов и поперечные перегородки, установленные в трубе и в зазоре между трубой и корпусом, разделяя его на две камеры, причем отверстия перфорации трубы выполнены параллельными рядами, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности, поперечная перегородка трубы размещена в зоне перфорации, а отверстия перфорации трубы размещены между поперечными сечениями глушителя, отстоящими от половины и четверти длины корпуса в сторону торцовых стенок на 0 1 0,2 диаметра трубы.

2. Глушитель по и ° 1, о т л и ч аю шийся тем, что поперечная перегородка трубы выполнена с центральным отверстием.

3. Глушитель по пп. 1 и 2, о т л ич а ю шийся тем, что суммарная площадь отверстий перфорации по одну из сторон перегородки трубы составляет 1,5-1,7 площади ее поперечного сечения.

4. Глушитель по п.3, о т л и ч аю шийся тем, что суммарная площадь отверстий перфорации с другой стороны перегородки трубы составляет

1,1-1,3 площади ее поперечного сечения.

5. Глушитель по пп.1-4, о т л и— ч а ю шийся тем, что поперечная перегородка в корпусе выполнена перфорированной, соотношение длин камер составляет 5:3, а суммарная площадь отверстий перфорации в перегородке составляет 1,2-1,6 площади поперечного сечения трубы.

6..Глушитель по пп.1-5, о т л и— ч а ю шийся тем, что отверстия перфорации в перегородке корпуса размещены на равном расстоянии от корпуса и трубы.

1359444

Составитель В. Славников

Техред М.Ходанич КоРРектоР С.Шекмар

Редактор М.Бандура

Тираж 482 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 6127/33

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород. ул. Проектная, 4