Воздухоочиститель для двигателя внутреннего сгорания

Воздухоочиститель для двигателя внутреннего сгорания

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к устройствам воздухоочистителей, снабженных элементами шумоглушения. Цель изобретения - повышение эффективности шумоглушения. Корпус 1 воздухоочистителя выполнен в виде сферы. Впускной и выпускной трубопроводы (ТП) 4 и 5 состоят из внутренней и наружной частей 6 и 7. Часть 6 ТП 4 выполнена - 7 сл со о 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (.51) 4 F 02 М 35/14

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4099572/25-06 (22) 04.08.86 (46) 30 ° 01.88. Бюл. ¹ 4 (71) Тольяттинский политехнический институт и Волжское объединение по производству легковых автомобилей (72) М.И.Фесина, Р.Н.Старобинский, А.В.Соколов, Ю.П,Лазарев и Е.В.Лысенко (53) 621.43.038.771 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 735816, кл. F 02 М 35/02, 1977. (54) ВОЗДУХООЧИСТИТЕЛЬ ДЛЯ ДВИГАТЕЛЯ

ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ (57) Изобретение относится к устройствам воздухоочистителей, снабженных элементами шумоглушения. Цель изобретения — повышение эффективности шумоглушения. Корпус 1 воздухоочистителя выполнен в виде сферы. Впускной и выпускной трубопроводы (ТП) 4 и 5 состоят иэ внутренней и наружной частей 6 и 7. Часть 6 ТП 4 выполнена

137028 симметрично-разветвляющейся относительно центральной оси на четное число ветвей 9. Динамические срезы ветвей расположены в плоскости, перпендикулярной центральной оси и проходящей через центр сферы. Оси ветвей части 6 ТП 4 и динамический срез ТП 5 расположены на радиусе r = 0,7 R, где К вЂ” радиус сферы, т.е. там, где эпюры имеют нулевое значение давления, что уменьшает количество переизлученной энергии корпусом в окру7 жающую среду. Внутри корпуса перпендикулярно центральной оси расположен фильтрующий элемент 8, выполненный в виде плоской кассеты. Сторона элемента 8 со стороны ТП 4 выполнена с воэможностью пересечения центра сферы. Корпус при максимальном объеме имеет минимальную поверхность и максимальную изгибную жесткость стенок, что влечет минимальную передачу структурного шума от корпуса в окружающую среду. 1 э,п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к машиностроению, преимущественно к двигателестроению, в частности к устройствам воздухоочистителей, снабженных

5 элементами шумоглушения.

Цель изобретения — повышение эффективности шумоглушения.

На фиг.1 показан воэдухоочиститель, продольный разрез; на фиг,2 эпюра давления низшей тангенциальной формы воздушного объема, заключенного в камере воздухоочистителя, на его собственной резонансной частоте, в проекции на плоскость Х-Х; на фиг.3 — то же, радиальная форма колебаний; на фиг.4 — распределение полей давления на низшей собственной резонансной тангенциальной форме колебаний воздушного объема, заключенного в камере, в проекции на плоскость Y-Y. на фиг.5 — то же, радиальная форма колебаний; на фиг.6 — вариант конструктивного исполнения воздухоочистителя, подводящий и от- 26 водящий трубопроводы сняты; на фиг.7— воэдухоочиститель, поперечный разрез; на фиг.8 — эпюра распределения выходных скоростей газового потока, выходящего из трубопровода в бесконечное пространство, где Ч вЂ” скорость; на фиг.9 — эпюра распределения выходного давления газового потока при истечении его из трубопровода в бесконечное пространство, где С— динамическое удлинение патрубка.

Воэдухоочиститель содержит корпус 1, выполненный в виде сферы с впускным 2 и выпускным 3 окнами, расположенными вдоль центральной оси и снабженными соответственно впускным

4 и выпускным 5 трубопроводами, состоящими соответственно из внутренних

6 и наружных 7 участков. Внутри корпуса, перпендикулярно центральной оси расположен фильтрующий элемент 8, выполненный в виде плоской кассеты с возможностью пересечения цеитра сферы.

Внутреннйй участок 6 впускного трубопровода 4 выполнен симметричнораэветвляющимся на четное число ветвей 9, симметрично относительно центральной оси и расположенных на равном угловом расстоянии одна относительно другой.

Динамические срезы ветвей 9 раз мещены в плоскости, перпендикулярной центральной оси и проходяшей через центр сферы, причем оси ветвей 9 внутреннего участка 6 и динамический срез другого внутреннего участка 7 трубопровода 5 расположены на радиусе r = 0,7 К,где К - радиус сферы корпуса 1. Динамические срезы ветвей

9 составляют (0,2-0,4)d, где d — диаметр соответствующего трубопровода.

Корпус 1 может быть выполнен иэ двух полусфер, крепление которых осуществляются посредством реэьбового соединения. Внутри корпуса 1 выполнены упоры 10, на которых базируется

4 »póþùèé элемент 8

IIpR работе двигателя под действием разрежения в системе впуска через впускной трубопровод 4 и по ветвям з

1З

9 воздух поступает в полость корпуса 1, просачивается через фильтрующий элемент 8 и по выпускному трубопроводу 5 подается в систему питания двигателя. Объем воздушного столба, заключенного в камере воздухоочнстителя, можно рассматривать как распределенную по объему массу, обладающую определенными упругими, инерционными и диссипативными характеристиками, Подвод возбуждения к этой массе осуществляется как через выпускной трубопровод 5, так и через впускной трубопровод 4, Вследствие вызванного возбуждения воздушный объем, заполняющий камеру воздухоочистителя, начинает совершать колебания на своих собственных частотах, что усиливает раскачку на этих частотах воздушного столба, заключенного во впускном трубопроводе 4, а это, в свою очередь, усиливает интенсивность звукового излучения, производимого его наружным срезом в окружающую среду. Наиболее интенсивными являются колебания воздушного столба камеры на низших тангенциальных и радиальных фоомах колебаний, которые характеризуются ярко выраженными максимумами (пучностями) и узлами (минимумами) °

Распределение давлений в радиальной (первой) форме колебаний описывается суперпозицией тригонометрических функций ° Для глушителей, имеющих корпус в виде сферы, узлы (нулевые значения) давлений для первой радиальной моды располагаются на расстоянии г = 0,7R от геометрического центра сферы, где R — радиус сферы.

Размещение динамических срезов ветвей 9 внутреннего участка 6 и трубопровода 5 на расстоянии 0,7R от центра, т.е. там, где эпюры имеют нулевое значение давления, позволяет предотвратить возбуждение и передачу этой формы в виде звуковой энергии в окружающую среду, а также снизить воздействие этой формы на стенки корпуса 1, что уменьшает количество переизлученной энергии корпусом 1 в окружающую среду.

Поскольку срезы внутреннего участка 6 трубопровода 4 и срез внутреннего участка 6 трубопровода 5 размещены несоосно, возбуждается тангенциальная форма, однако она не передается в окружающую среду, поскольку в

70287 4 точке 0 происходит компенсация полей давления этой формы, Эта тангенциальная форма не передается В окружающую среду также и трубопроводом 4, поскольку динамические срезы ветвей 9 размещены в узле давлений этой формы. Кроме того, фильтрующий элемент 8 (материал с активной фрикцией) размещен в максимуме скоростей колебаний этой формы. Поэтому звуковая энергия эффективно поглощается фильтрующим элементом, переходя при этом в тепловую. Таким

15 обраЧом, обеспечивается акустическая настройка конструкции.

Срезы ветвей 9 и трубопровода 5 должны быть динамическими, так как в динамике укаэанные срезы несколь20 ко "удлиняются" вследствие того что центр тяжести эпюры выходных скоростей пульсирующего потока в бесконечном пространстве находится на расстоянии с = 0,3d, где d — диаметр трубы,. в которой транспортируется поток. Если узловая плоскость находится на расстоянии 0,3d от среза трубы, то не происходит возбуждения данной формы колебаний. В зависимос30 ти от различных соотношений диаметров труб и условного диаметра корпуса (в данном случае воздухоочистителя), в котором расположены трубы, различной формы торцовых стенок, из-за возможной отфланцовки срезов труб, эта величина может меняться.

Для размеров и соотношений, используемых на практике, с находится в диапазоне 0,2-0,4d.

40 Пример. Пусть диаметр патрубка 5 составляет 50 мм. Тогда срез

его необходимо укоротить и разместить на расстоянии 10-20 мм от плоскости Х-Х.

45 Корпус 1 выбран сферическим, исходя иэ тех соображений, что при максимальном объеме он имеет минимальную поверхность и максимальную изгибную жесткость стенок, а это влечет минимальную передачу структурного шума от корпуса в окружающую среду.

Формула изобретения

1. Воздухоочиститель для двигателя внутреннего сгорания, содержащий корпус с впускным и выпускным окнами, расположенными на центральной оси корпуса и снабженными соответст5 1 венно впускным и выпускным трубопроводами, состоящими из внутренней и наружной частей, и фипьтрующий элемент, выполненный в виде плоской кассеты установлЕнной перпендикулярно центральной оси, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения эффективности шумоглушения, корпус выполнен в виде сферы, а внутренняя часть одного иэ трубопроводов выполнена симметрично-разветвляющейся относительно центральной оси на четное число ветвей, а динамические срезы ветвей расположены на плоскос370287 ти, перпендикулярной центральной оси и проходящей через центр сферы, причем оси ветвей внутренней части трубопровода и динамический срез другого трубопровода расположены на радиусе

r = 0,7R, где К вЂ” радиус сферы корпуса.

1ð 2. Воздухоочиститель по и.1, о т,— л и ч а ю шийся тем, что сторона фильтрующего элемента со стороны разветвляющегося трубопровода выполнена с воэможностью пересечения

15 центра сферы.

1370287

ТО

Рис. 7

1370287

Составитель А.Щербаков

Техред М.Дидык

Редактор И,Касарда

Корректор M.Ëåì÷èê

Заказ 386/31

Тираж 505

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

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