Глушитель шума “астаниг

(504 Р 01 Х ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН выпуск ми 5тельнуогибаю ных ка 5 5 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(54) ГЛУШИТЕЛЬ ШУМА АСТАНИГ(57) Изобретение относится к области двигателестроения, а именно к двигателямвнутреннего сгорания. Целью изобретенияявляется повышение эффективности глушителя. Глушитель содержит трубчатый корпус1 и проходящие вдоль него впускную иную трубы с перепускными отверстияи 6, образующие с ним расширию камеру 7. Она выполнена в видещих трубы криволинейных конфузорналов, у входа которых расположены перепускные отверстия 5 впускной трубы 3, а на входе - выпускной, причем сами трубы выполнены глухими. Каналы обладают селективным эффектом: свободно пропускают через себя газовый поток, первоначально несущий звуковые колебания, и не пропускают их на выход. Это свойство превращает расширительную камеру 7 в акустическую ловушку. Выхлопные газы поступают в нее через отверстие 5, разветвляются на отдельные потоки. В соответствии с конфигурацией конфузорных каналов они огибают снаружи в противоположных направлениях впускную 3 и выпускную 4 трубы, и после поворота на угол примерно 360 вновь обьединяются на выходе из конфузорных каналов. Далее через отверстия 6 поток выходит в атмосферу через вь 1- пускнуютрубу 4, 3 з.п. ф-лы, 7 ил.5 О 5 20 25 30 35 40 45 50 55 Изобретение относится к машиностроению, в частности двигателестроению, а именно к глушителям шума двигателя внутреннего сгорания.Цель изобретения -- повышение эффективности глушителя.На фиг. 1 представлен глушитель шума, продольный вертикальный разрез; на фиг. 2- сечение АА ца фиг. 1; на фиг. 3то же, вариант выполнения с сопряжением кромки периферийного отверстия выпускной трубы с внутренней поверхностью корпуса; на фиг. 4 - глушитель, продольный горизонтальный разрез, вариант выполнения с параллельным размещением впускной и выпускной труб; на фиг. 5 - сечение Б - Б на фиг. 4; на фиг. 6 - глушитель, продольный горизонтальный разрез, вариант выполнения с двумя впъскцыми и одноЙ выпускной трубами; ца фиг. 7 -- сечение В В на фиг. 6.Глушитель шума содержит трубчатый корпус 1 с торцовыми стенками 2 и размещенные вдоль него впускную 3 и выпускную 4 трубы, снабженные периферийными перепускными отверстиями 5 и 6, выполненные глухими и образующие с корпусом 1 расширительную камеру 7, выполненную в виде огибаюгцих трубь. 3 и 4 криволинейных конфузорных каналов 8, на входе которых расположены перепускцые отверстия 5 впускной трубы 3, а ца выходе перепускные отверстия 6 выпускной трубы 4. Впускная 3 и выпускная 4 трубы могут быть выполнены за одно целое и разделены перегородкой 9, которая расположена в продольном направлении. В качестве заглушек впускной 3 и выпускной 4 труб могут служить соответствующие части торцовых стенок 2 корпуса 1.Конфузорные каналы 8 могут быть выполнены с суммарной площадью выходного сечения, равной или в пределах 0,8- 1,2 площади сечения выходной трубы 4. Ширина входного сечения конфузорных каналов 8, которая определяет с одной стороны степень их конфузорности, а с другойстепень внезапного расширения газов в расширительцой камере 7, соответствует наружному диаметру впускной 3 или выпускной 4 трубы и может быть выполнена и пределах 0,51,2 диаметра труб 3 и 4.Величина и количество периферийных перепускцых отверстий 5 и 6 труб 3 и 4 определяются из условия заданного соотношения, например равенства средних скоростей газового потока в этих отверстиях и в полных сечениях этих труб. Перепускцые периферийные отверстия 5 и 6 могут располагаться в один или несколько рядов, оци могут иметь круглую или щелевидную форму и в пределе могут быть представлены одним щелевидным отверстием, простирающимся вдоль расширительной камеры 7 (фиг. 4 и 6).В зависимости от технологических возможностей, предьявляемых к эксцлуатациоцным параметрам требований, условий совместимости с ДВС и компоновки конкретная конструктивная форма выполнения глушителя шума может быть одцотрубцой (фиг. 1 - 3), двухтрубной (фи. 4 и 5), трехтрубной (фиг. 6 и 7) или иной, в том числе комбинированной из назв гнных.В однотрубцом глушителе шума (фиг. 1 - 3) впускная 3 и выпускная 4 труба выполнены как продолжение одна другой и разделены сплошной продольной перегородкой 9, установленной диагонально в пределах длины корпуса 1 и служащей в качестве общей заглушки обеих труб 3 и 4. Получающееся переменным сечением этих труб позволяет достигнуть здесь неизменной средней скорости потока газов при неизменной ширине (диаметре церепускных отверстий 5 и 6.Трубы 3 и 4 круглого или поти круг - лого сечения предопределяют также круглую форму сечения трубчатого корпуса 1, при этом криволинейные конфузорцые каналы охватывают эти трубы в пределах угла до 180 и имеют встречное направление. Один из коцфузорцых каналов, например канал 10 (фиг. 3) может быть выполнен (как и в других вариантах) глухим, т.е. в виде кармана, тогда выходное сечение конфузорного канала 8, одновременно являю щееся здесь перепускным (входным) отверстием 6 выпускной трубы 4, должно быть рассчитано ца полный поток газов. В двухтрубном глушителе шума (фиг. 4 и 5) впускная 3 и выпускная 4 трубы проходят параллельно вплотную друг к другу и имеют неизменное по длине сечение. В этом случае перепускные о.верстия 5 и 6 могут иметь переменную ширину с целью выравнивания поля скоростей газового потока. Конфигурация расположенных рядом друг с другом труб 3 и 4 предопределяет и форму сечения трубчатого корпуса 1, представляющую здесь две симметрично сопряженных спиральных кривых, апроксимируемых дугами окружностей. Формируемые поверхностями труб 3 и 4 и корпуса 1 коцфузорцые каналы 8 охватывают их в пределах угла до 360 и также имеют встречное направление.В трехтрубцом глу пителе шума (фиг. 6 и 7) впускная труба выполнена спаренной из труб За и Зо. На фиг. 7 показан уцрогценцый вариант такого глушителя, в котором угол охвата впускцых труб За и Зб конфузорными каналами 8 составляет около 270, и выпускная труба 4 в пределах расширительной камеры 7 представляет сборную камеру 11. Форма трубчатого корпуса 1 представляет здесь неправильный овал с одной осью симметрии (аналогичная форма может быть и в случае фиг. 5). Может быть выполнена спаренной и выпускная труба 445 50 55 Выпускная труба 4 во всех конструктивных вариантах может быть выполнена звукоизолированной от корпуса 1 и впускной трубы 3, если они изготовлены из традиционных материалов, обладающих хорошей звукопроводностью, Наружная поверхность выпускной трубы 4 в пределах расширительной камеры 7 (ее конфузорных каналов 8) также может быть снабжена слоем звуко- изоляции (варианты со звукоизоляцией не показаны).Корпус глушителя шума может изготавливаться путем простой резки цельнотянутой или электросварной трубы с сечением соответствуюгцей формы, торцовые стенки - простой штамповкой, Возможно применение для сборки контактной электросварки, легко поддающейся автоматизации. Возможно применение свертной технологии сборки, а также использование прогрессивных материалов с антикоррозионными покрытиями, например диффузионно-хромированной или алитированной стали, взамен нержавеющей. Конструкция глушителя представляет возможность использвания обычной углеродистой стали с последуюшим органосиликатным покрытием (эмалированием).Глушитель шума работает следующим образом.Работа глушителя основана главным образом на использовании поглошения и рассеивания энергии звуковых колебаний при многократном отражении звуковых волн, которая затрачивается на упругую микродеформацию и нагревание материала. Проточная часть глушителя обеспечивает теоретически полное внутреннее отражение звука в объеме расширительной камеры 7 благодаря выполнению ее в виде криволинейных конфузорных каналов. 8. Эти каналы обладают селективным эффектом: свободно пропускают через себя газовый поток, первоначально несущий звуковые колебания, и не пропускают эти колебания на выход; это свойство превращает расширительную камеру 7 в акустическую ловушку.Выхлопные газы двигателя поступают в глушитель (фиг. 4 и 5) по впускной трубе 3 и через отверстия 5 проходят в расширительную камеру 7. Здесь поток газов разветвляется на отдельные потоки, которые в соответствии с конфигурацией криволинейных конфузорных каналов 8 огибают снаружи в противоположных направлениях впускную 3 и выпускную 4 трубы, и после поворота на угол примерно 360 вновь объединяются на выходе из конфузорных каналов 8. Далее весь поток через отверстия 6 поступает в выпускную трубу 4 и выходит через нее в атмосферу.Подавляющая часть звуковой энергии потока выхлопных газов излучается при этом через выходные отверстия 5 в раширительную камеру 7, где звуковые волны претерпевают многократное отражение от 5 1 О 15 20 25 30 35 40 всех ее стенок. Пути распространения звуковых волн, исходяших из выходных отверстий 5 в виде веера векторов с углом раскрытия до 180 как в поперечных, так и в продольных плоскостях излучения (на фиг. 5 и 7 до 120 в поперечных плоскостях), показывают, что конфигурация расширительной камеры 7 обеспечивает теоретически полное внутреннее отражение звука в пределах ее объема. Путь распространения звуковых колебаний с наиболее неблагоприятной составляющей вектора в поперечной плоскости излучения показан на фиг. 5. При этом звуковые волны в этой плоскости после многократных отражений от продольных стенок расширительной камеры 7 возвращаются в отверстия 5, чтобы затем снова выйти из нее с новым вектором, или затухает с декрементом, обусловленным акустическими параметрами системы. Составляющие векторов звуковых колебаний в продольных плоскостях излучения подобным образом претерпевают полное внутреннее отражение от стенок расширительной камеры 7.На выход конфузорных каналов 8 и далее в выпускную трубу 4 поступает, таким образом, газовый поток, уже не содержаший основной части первичной звуковой энергии. Ее остаточный уровень на выходе из глушителя. который определяет его эффективность и не должен превышать установленной величины, обусловлен неизбежными на практике отклонениями путем распространения звуковых колебаний внутри расширительной камеры 7 от теоретических, вследствие неидеальных геометрических параметров отражательных поверхностей, а также звукопередачей к потоку непосредственно от звукопроводных стенок деталей глушителя. Последний фактор может быть значительно подавлен соответствующей звукоизоляцией выпускной трубы 4. Звуковое излучение в окружающее пространство резонирующего корпуса глушителя может быть подавлено с помогцью наружной звукоизоляции. Упругие свойства элементов и всей конструкции глушителя и резонансные свойства расширительной камеры 7 могут вызвать определенные резонансные явления. В первом случае возможное ухудшение шумоглушения на определенных резонансных частотах и их гармониках устраняется путем соответствующей акустической настройки, во втором - резонансный эффект вызывает не которое избирательное улучшение шумоглушения, не требующее корректировки.Аэродинамическое сопротивление глушителя шума сведено к минимальной величине за счет ограничения аэродинамических потерь на дросселирвание, турбулизации и завихрение потока.Дополнительное снижение уровня шума может быть достигнуто путем последовательной комбинации, в том числе и в одНИИПИ Гопо делам 35, Москва ППП Па 113 илиал. Глушитель шума, содержащий трубчатый корпус и размещенные вдоль него впускную и выпускную трубы, снабженные периферийными перепускными отверстиями, выполненные глухими и образующие с корпусом расширительную камеру, отличающий-О ся тем, что, с целью повышения эффективности, расширительная камера выполнена в виде огибающих трубы криволинейных конфузорных каналов, на входе которых расположены перепускные отверстия впускной трубы, а на выходе - перепускные отверстия выпускной трубы.2. Глушитель по п. 1, отличающийся тем, что конфузорные каналы выполнены с суммарной площадью выходного сечения, равной площади сечения выпускной трубы.3. Глушитель по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что впускная и выпускная трубы выполнены за одно целое и разделены перегородкой,4. Глушитель по и. 3, отличающийся тем,что перегородка расположена в продольномнаправлении. В Слаиниконрес Корректор Л. ИльинПодписноего комитета СССРй и открытийаушская наб., д. 4/5город, ул. Проектная, 4